JPH01140822A - 集積化ミリメートル波トランシーバ - Google Patents
集積化ミリメートル波トランシーバInfo
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- JPH01140822A JPH01140822A JP63233827A JP23382788A JPH01140822A JP H01140822 A JPH01140822 A JP H01140822A JP 63233827 A JP63233827 A JP 63233827A JP 23382788 A JP23382788 A JP 23382788A JP H01140822 A JPH01140822 A JP H01140822A
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- antenna
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- millimeter wave
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- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q25/00—Antennas or antenna systems providing at least two radiating patterns
- H01Q25/001—Crossed polarisation dual antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
- H01Q1/24—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set
- H01Q1/247—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles with receiving set with frequency mixer, e.g. for direct satellite reception or Doppler radar
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Aerials (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はミリメートル波連続波（ＣＷ） トランシーバ
用プレーナ回路に関し、特にレーダにおいて、使用する
ものに関する。
用プレーナ回路に関し、特にレーダにおいて、使用する
ものに関する。
パルスレーダでは送信機が周期パルスを送出し、パルス
相互間の期間には送信機をスイッチオフしかつ受信機を
スイッチオンして、送信されたビームの通路における物
体からの反射されたエネルギーを受信する。連続波レー
ダの場合には同一アンテナを介してエネルギーの送信及
び受信が同時に行われる。信号を分離するため、高周波
源に接続された入力ボートと、アンテナに結合された出
力／入力ボートと、受信信号のための出力ボートとを有
する磁気サーキュレータを設ける。受信信号はミキサに
供給し、ミキサにおいて、高周波源からの信号の一部を
結合することによって導出された局部発振器信号と混合
される。この既知の構成の欠点は、回路特に磁気サーキ
ュレータをモノリシック技術では製造できないことであ
る。
相互間の期間には送信機をスイッチオフしかつ受信機を
スイッチオンして、送信されたビームの通路における物
体からの反射されたエネルギーを受信する。連続波レー
ダの場合には同一アンテナを介してエネルギーの送信及
び受信が同時に行われる。信号を分離するため、高周波
源に接続された入力ボートと、アンテナに結合された出
力／入力ボートと、受信信号のための出力ボートとを有
する磁気サーキュレータを設ける。受信信号はミキサに
供給し、ミキサにおいて、高周波源からの信号の一部を
結合することによって導出された局部発振器信号と混合
される。この既知の構成の欠点は、回路特に磁気サーキ
ュレータをモノリシック技術では製造できないことであ
る。
本発明の目的は新規なモノリシック連続波（吐）トラン
シーバ、つまり集積化ミリメートル波トランシーバを提
供するにある。
シーバ、つまり集積化ミリメートル波トランシーバを提
供するにある。
かかる目的を達成するため本発明は、集積化ミリメート
ル波トランシーバ−であって、環状スロットアンテナと
、高周波電力を前記アンテナ上の１点に供給する手段と
、受信した高周波放射を前記アンテナ上の第２点から導
出する手段とを具え、前記第２点を前記アンテナの平面
における前記１点に直交させ、前記第２点に平衡ミキサ
を結合するよう構成したことを特徴とする。
ル波トランシーバ−であって、環状スロットアンテナと
、高周波電力を前記アンテナ上の１点に供給する手段と
、受信した高周波放射を前記アンテナ上の第２点から導
出する手段とを具え、前記第２点を前記アンテナの平面
における前記１点に直交させ、前記第２点に平衡ミキサ
を結合するよう構成したことを特徴とする。
かかる回路はハイブリッド又はへｓｒｓモノリシックマ
イクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）として実現するに好適で
あり、信号の同時送受信を可能ならしめる要素を具えて
いる。これは、アンテナに交さ偏波形態で給電し、かつ
交さ偏波を送受信信号分離手段として使用することによ
って達成される。
イクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）として実現するに好適で
あり、信号の同時送受信を可能ならしめる要素を具えて
いる。これは、アンテナに交さ偏波形態で給電し、かつ
交さ偏波を送受信信号分離手段として使用することによ
って達成される。
所要に応じ平衡ミキサを、奇数モードコプレーナ導波路
の如きコプレーナ導波路によって第２点に結合できる。
の如きコプレーナ導波路によって第２点に結合できる。
コプレーナ導波路はミリメートル波■旧Ｃ加工には重要
な構造である。真のブレーナ構造により、良好な回路歩
走りで処理される溝に簡単なＧａＡｓスライスが得られ
、その理由はアース面を基板の第２表面上に必要とせず
、基板自体の厚さを厚く作製できるからである。これら
の特長は高周波特性にも利益をもたらす。高い回路損失
及び表面波効果の如きマイクロ波に関連する多くの問題
が著しく低減される。更に、コプレーナ導波路は２つの
伝播モード（その一方はゼロ遮断周波数を有する）を支
持することができ、これによりかなりの回路設計範囲が
与えられる。前記ミキサから４分の１波長の点において
アンテナを平衡ミキサに結合するコプレーナ導波路に短
絡回路を設けることができる。短絡回路により、局部発
振器によって励起された偶数モードがアンテナへ伝播す
るのが防止される。
な構造である。真のブレーナ構造により、良好な回路歩
走りで処理される溝に簡単なＧａＡｓスライスが得られ
、その理由はアース面を基板の第２表面上に必要とせず
、基板自体の厚さを厚く作製できるからである。これら
の特長は高周波特性にも利益をもたらす。高い回路損失
及び表面波効果の如きマイクロ波に関連する多くの問題
が著しく低減される。更に、コプレーナ導波路は２つの
伝播モード（その一方はゼロ遮断周波数を有する）を支
持することができ、これによりかなりの回路設計範囲が
与えられる。前記ミキサから４分の１波長の点において
アンテナを平衡ミキサに結合するコプレーナ導波路に短
絡回路を設けることができる。短絡回路により、局部発
振器によって励起された偶数モードがアンテナへ伝播す
るのが防止される。
平衡ミキサは集積化できる１対のコプレーナショットキ
ーバリヤダイオードを具えることができる。
ーバリヤダイオードを具えることができる。
平衡ミキサからの中間周波信号は高周波（Ｒ，Ｆ、）帯
域阻止フィルタを用いて導出できる。
域阻止フィルタを用いて導出できる。
以下図面につき本発明の詳細な説明する。
図面に示したトランシーバは絶縁基板Ｓを具え、この基
板はその１側表面上に配設されたアース面を形成する導
電層１０を有する。導電層には環状スロットアンテナを
方形コプレーナパッチアンテナＤとして形成する。パッ
チアンテナＤはスロットＤＩ、 Ｄ２及びＤ３． Ｄ４
の対向対を具え、これらスロットは単一スロットに比べ
一層等しいＥ及びＨプレーナ極座標系（ポーラ−ダイヤ
グラム）を有する構体を構成する。高周波電力はスロッ
トＤ１の中間点に結合され、かつ給電（垂直）とインラ
インである偏波と共にスロットＤｉ、 Ｄ２によりコプ
レーナパッチ、即ち基板に垂直に放射される。水平偏波
受信信号はスロットＤ４の中間点から平衡ミキサＦへ転
送される。
板はその１側表面上に配設されたアース面を形成する導
電層１０を有する。導電層には環状スロットアンテナを
方形コプレーナパッチアンテナＤとして形成する。パッ
チアンテナＤはスロットＤＩ、 Ｄ２及びＤ３． Ｄ４
の対向対を具え、これらスロットは単一スロットに比べ
一層等しいＥ及びＨプレーナ極座標系（ポーラ−ダイヤ
グラム）を有する構体を構成する。高周波電力はスロッ
トＤ１の中間点に結合され、かつ給電（垂直）とインラ
インである偏波と共にスロットＤｉ、 Ｄ２によりコプ
レーナパッチ、即ち基板に垂直に放射される。水平偏波
受信信号はスロットＤ４の中間点から平衡ミキサＦへ転
送される。
高周波電源１２からの高周波電力はスロットＡに沿って
、遷移部Ｔで形成した電力分割器へ転送される。送信機
電力はパッチアンテナＤのスロットＤＩ、 Ｄ２に給電
するコプレーナ導波路Ｃの奇数（対称）モードに結合さ
れる。局部発振器信号を構成する高周波電力の残りの部
分はスロットライン已において平衡ミキサＦへ転送され
る。平衡ミキサＦは１対のミキサダイオード１４．１６
、例えば、コプレーナショット１−バリヤダイオードを
具える。
、遷移部Ｔで形成した電力分割器へ転送される。送信機
電力はパッチアンテナＤのスロットＤＩ、 Ｄ２に給電
するコプレーナ導波路Ｃの奇数（対称）モードに結合さ
れる。局部発振器信号を構成する高周波電力の残りの部
分はスロットライン已において平衡ミキサＦへ転送され
る。平衡ミキサＦは１対のミキサダイオード１４．１６
、例えば、コプレーナショット１−バリヤダイオードを
具える。
局部発振器信号によりコプレーナ導波路Ｇにおける偶数
（非対称）モードが励起される。これは、平衡ミキサＦ
から４分の１波長だけ離間されたＨにおける短絡回路に
よりアンテナＤへ伝播するのが防止される。Ｈにおける
短絡並びに８１及びＢ２における短絡により、奇数モー
ドだけがそれぞれのコプレーナ導波路に沿って伝播する
ことができ、かつアース面の連続性がバッチの縁部周囲
において維持される。奇数モードはスロットライン已に
おいて支援されないから信号はダイオード１４．１６へ
転送される。ＩＦ倍信号コプレーナラインＧの中央導体
を介して移送される。ＩＰ倍信号数ｋＨｚ〜数ＭＨｚの
範囲にある。ミキサは水平方向即ちコプレーナラインＧ
とインライン関係で受信した信号に怒応してミキサ（Ｆ
）に給電し、かつ送信機に対し交さ偏波される。これに
より送信及び受信信号間の分離が達成される。
（非対称）モードが励起される。これは、平衡ミキサＦ
から４分の１波長だけ離間されたＨにおける短絡回路に
よりアンテナＤへ伝播するのが防止される。Ｈにおける
短絡並びに８１及びＢ２における短絡により、奇数モー
ドだけがそれぞれのコプレーナ導波路に沿って伝播する
ことができ、かつアース面の連続性がバッチの縁部周囲
において維持される。奇数モードはスロットライン已に
おいて支援されないから信号はダイオード１４．１６へ
転送される。ＩＦ倍信号コプレーナラインＧの中央導体
を介して移送される。ＩＰ倍信号数ｋＨｚ〜数ＭＨｚの
範囲にある。ミキサは水平方向即ちコプレーナラインＧ
とインライン関係で受信した信号に怒応してミキサ（Ｆ
）に給電し、かつ送信機に対し交さ偏波される。これに
より送信及び受信信号間の分離が達成される。
中間周波数は高周波帯域阻止フィルタＩによってコプレ
ーナ導波路Ｃから抽出され、このフィルタは本例ではそ
れぞれ高周波の波長の４分の１の長さを有する３つの部
分１８．２０．２２を具える。部分１８及び２２は低イ
ンピーダンスを構成し、かつ中間部分は高インビダンス
を構成する。
ーナ導波路Ｃから抽出され、このフィルタは本例ではそ
れぞれ高周波の波長の４分の１の長さを有する３つの部
分１８．２０．２２を具える。部分１８及び２２は低イ
ンピーダンスを構成し、かつ中間部分は高インビダンス
を構成する。
この回路の利点は、Ｓにおいて又はハイブリッド回路と
して示される基板を有する単一ＧａＡｓ上にモノリシッ
ク集禎化するのに好適なことである。
して示される基板を有する単一ＧａＡｓ上にモノリシッ
ク集禎化するのに好適なことである。
これはミリメートル波周波数、例えば、９４ ＧＨｚに
おいて良好な特性を付与するため連続波（ＣＷ）レーダ
トランシーバのための殆んどすべての高周波部品を含む
。チップはレンズの放物面伏皿の給電部又はレンズの焦
点に配設して小形の装置を作製できる。円偏波は回路の
アンテナ及び前記皿の間に配置するか又はレンズに関連
配置して、交さ送信及び受信偏波を可能ならしめるよう
にすることができる。
おいて良好な特性を付与するため連続波（ＣＷ）レーダ
トランシーバのための殆んどすべての高周波部品を含む
。チップはレンズの放物面伏皿の給電部又はレンズの焦
点に配設して小形の装置を作製できる。円偏波は回路の
アンテナ及び前記皿の間に配置するか又はレンズに関連
配置して、交さ送信及び受信偏波を可能ならしめるよう
にすることができる。
上述した所から当業者には種々の変形が可能なること明
らかである。かかる変形には設計、製造並びに回路及び
部品の使用において既知である他の特長を含みこれを、
上述した特長に代え又は上述した特長に加えて使用する
ことができる。
らかである。かかる変形には設計、製造並びに回路及び
部品の使用において既知である他の特長を含みこれを、
上述した特長に代え又は上述した特長に加えて使用する
ことができる。
第１図は本発明のトランシーバを具えるプレーナ回路の
一例の平面図、 第２図は第１図の下方から見た端面図である。 Ａ・・・スロット Ｃ用コプレーナ導波路Ｄ・
・・パッチアンテナ Ｄ１〜Ｄ４・・・スロットＦ・
・・平衡ミキサ Ｇ・・・コプレーナ導波路Ｈ・
・・短絡回路 ■・・・帯域阻止フィルタＳ・
・・絶縁基板 １０・・・導電層１４、１６・
・・ミキサダイオード Ｆｌ（３，１ Ｆ１６．２
一例の平面図、 第２図は第１図の下方から見た端面図である。 Ａ・・・スロット Ｃ用コプレーナ導波路Ｄ・
・・パッチアンテナ Ｄ１〜Ｄ４・・・スロットＦ・
・・平衡ミキサ Ｇ・・・コプレーナ導波路Ｈ・
・・短絡回路 ■・・・帯域阻止フィルタＳ・
・・絶縁基板 １０・・・導電層１４、１６・
・・ミキサダイオード Ｆｌ（３，１ Ｆ１６．２
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、集積化ミリメートル波トランシーバーであって、環
状スロットアンテナと、高周波電力を前記アンテナ上の
１点に供給する手段と、受信した高周波放射を前記アン
テナ上の第２点から導出する手段とを具え、前記第２点
を前記アンテナの平面における前記１点に直交させ、前
記第２点に平衡ミキサを結合するよう構成したことを特
徴とする集積化ミリメートル波トランシーバ。 ２、コプレーナ導波路により平衡ミキサを前記第２点に
結合するよう構成したことを特徴とする請求項１に記載
の集積化ミリメートル波トランシーバ。 ３、コプレーナ導波路が奇数モードコプレーナラインで
あるよう構成したことを特徴とする請求項２に記載の集
積化ミリメートル波トランシーバ。 ４、前記ミキサから４分の１波長の点においてアンテナ
を平衡ミキサに結合するコプレーナ導波路に短絡回路を
設けるよう構成したことを特徴とする請求項２又は３に
記載の集積化ミリメートル波トランシーバ。 ５、平衡ミキサが１対のコプレーナショットキーバリヤ
ダイオードを具えるよう構成したことを特徴とする請求
項１〜４のいずれかの項に記載の集積化ミリメートル波
トランシーバ。 ６、平衡ミキサに高周波帯域阻止フィルタを結合して中
間周波信号を導出するよう構成したことを特徴とする請
求項１〜５のいずれかの項に記載の集積化ミリメートル
波トランシーバ。 ７、少なくとも前記アンテナ及び平衡ミキサをＧａＡｓ
基板上に配設するよう構成したことを特徴とする請求項
１〜６のいずれかの項に記載の集積化ミリメートル波ト
ランシーバ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8722412 | 1987-09-23 | ||
| GB8722412A GB2211357A (en) | 1987-09-23 | 1987-09-23 | Integrated millimetre-wave transceiver |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01140822A true JPH01140822A (ja) | 1989-06-02 |
Family
ID=10624268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63233827A Pending JPH01140822A (ja) | 1987-09-23 | 1988-09-20 | 集積化ミリメートル波トランシーバ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4893126A (ja) |
| EP (1) | EP0309039B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01140822A (ja) |
| DE (1) | DE3888770T2 (ja) |
| GB (1) | GB2211357A (ja) |
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