JPH0785521B2 - 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ - Google Patents
低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタInfo
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- JPH0785521B2 JPH0785521B2 JP3897787A JP3897787A JPH0785521B2 JP H0785521 B2 JPH0785521 B2 JP H0785521B2 JP 3897787 A JP3897787 A JP 3897787A JP 3897787 A JP3897787 A JP 3897787A JP H0785521 B2 JPH0785521 B2 JP H0785521B2
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- limiter
- diode
- waveguide
- low
- microwave
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/15—Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーダ装置等に使用される導波管型ダイオー
ドリミッタに関する。
ドリミッタに関する。
例えばレーダ装置は、第４図に示すように、マグネトロ
ン１で発振したマイクロ波をサーキュレータ２によりア
ンテナ３方向に送り出して、目標物で反射した反射波を
そのアンテナ３で受信してサーキュレータ２によりリミ
ッタ４に導き、更に受信機５に転送して分析処理するよ
う構成されている。
ン１で発振したマイクロ波をサーキュレータ２によりア
ンテナ３方向に送り出して、目標物で反射した反射波を
そのアンテナ３で受信してサーキュレータ２によりリミ
ッタ４に導き、更に受信機５に転送して分析処理するよ
う構成されている。
リミッタ４は、アンテナ３でのマイクロ波の直接反射波
やサーキュレータ２を直接漏洩して入力する大きなエネ
ルギーのマイクロ波から受信機５を保護するためのもの
であり、通常はPINダイオードを使用して、マイクロ波
電力によるセルフバイアスによりインピーダンスを変化
させ、大電力時に回路を短絡させてリミッタ機能を果た
すように構成されている。
やサーキュレータ２を直接漏洩して入力する大きなエネ
ルギーのマイクロ波から受信機５を保護するためのもの
であり、通常はPINダイオードを使用して、マイクロ波
電力によるセルフバイアスによりインピーダンスを変化
させ、大電力時に回路を短絡させてリミッタ機能を果た
すように構成されている。
第５図はこのようなリミッタを導波管型ダイオードリミ
ッタとして構成した従来の装置を示す図である。この例
では、マイクロ波伝送路としての高いインピーダンスの
導波管６に低いインピーダンスのPINダイオード７を結
合させるために、その導波管６に同軸回路の分岐スタブ
８、９を装填し、その同軸スタブ８、９によりダイオー
ド７を装填して、そのダイオード７のセルフバイアスに
よるスイッチング作用によって分岐点で短絡、解放する
回路を構成しリミッタ機能を発揮させるようにしてい
る。
ッタとして構成した従来の装置を示す図である。この例
では、マイクロ波伝送路としての高いインピーダンスの
導波管６に低いインピーダンスのPINダイオード７を結
合させるために、その導波管６に同軸回路の分岐スタブ
８、９を装填し、その同軸スタブ８、９によりダイオー
ド７を装填して、そのダイオード７のセルフバイアスに
よるスイッチング作用によって分岐点で短絡、解放する
回路を構成しリミッタ機能を発揮させるようにしてい
る。
この分岐スタブの回路では、その特性インピーダンスZs
をダイオード７の容量リアクタンスの半分に等しくなる
ように選び、その電気長θ１、θ２をそれぞれ３λ/8、
λ/8に設定した場合、マイクロ波電力の印加によるダイ
オード７のインピーダンスの変化（大電力印加時には短
絡する）により分岐点Ｃで最適の短絡、解放する回路が
得られる。Zoは導波管６の特性インピーダンス、Ａは入
力端子、Ｂは出力端子である。
をダイオード７の容量リアクタンスの半分に等しくなる
ように選び、その電気長θ１、θ２をそれぞれ３λ/8、
λ/8に設定した場合、マイクロ波電力の印加によるダイ
オード７のインピーダンスの変化（大電力印加時には短
絡する）により分岐点Ｃで最適の短絡、解放する回路が
得られる。Zoは導波管６の特性インピーダンス、Ａは入
力端子、Ｂは出力端子である。
更に、短絡回路構成時の分離（遮断）特性の改善、耐電
力改善を考慮した場合、そのそれぞれの特徴を有するダ
イオード、即ち分離特性はＩ層の薄いPINダイオードが
良好で、また耐電力特性は逆に厚い素子が良好なので、
各々の特性を持つダイオードを２個第６図に符号７′、
７″で示すように使用して、２段の分岐回路を構成した
ものもある。８′、８″、９′、９″は分岐スタブであ
る。ここで多段分岐間の電気長θ３はλ/4の奇数倍に設
定することで1/4波長結合回路が構成される。
力改善を考慮した場合、そのそれぞれの特徴を有するダ
イオード、即ち分離特性はＩ層の薄いPINダイオードが
良好で、また耐電力特性は逆に厚い素子が良好なので、
各々の特性を持つダイオードを２個第６図に符号７′、
７″で示すように使用して、２段の分岐回路を構成した
ものもある。８′、８″、９′、９″は分岐スタブであ
る。ここで多段分岐間の電気長θ３はλ/4の奇数倍に設
定することで1/4波長結合回路が構成される。
ところが、上記のように構成される導波管型ダイオード
リミッタは、その伝送特性が第７図（ａ）に示すような
特性に、また分離特性が同図（ｂ）に示すような特性と
なり、特に分離特性は特定の周波数帯域のみで損失量を
増大させるが、その両側では小さな損失量となる。
リミッタは、その伝送特性が第７図（ａ）に示すような
特性に、また分離特性が同図（ｂ）に示すような特性と
なり、特に分離特性は特定の周波数帯域のみで損失量を
増大させるが、その両側では小さな損失量となる。
このため、レーダ装置に使用した場合、マグネトロン１
の基本発振モード（第７図の周波数範囲Ｘ）よりも高い
発振モードに対しては充分な減衰を得ることができず、
その高いモードの成分が大電力となって入力すると受信
機５が破壊される事態が生じる可能性があった。
の基本発振モード（第７図の周波数範囲Ｘ）よりも高い
発振モードに対しては充分な減衰を得ることができず、
その高いモードの成分が大電力となって入力すると受信
機５が破壊される事態が生じる可能性があった。
そこで、第８図に示すように導波管６の端部にシボリ10
でなるバンドパスフィルタをλ/4波長結合で装填して、
第７図（ｂ）の二点鎖線で示すように分離特性の改善を
図ったものがある。
でなるバンドパスフィルタをλ/4波長結合で装填して、
第７図（ｂ）の二点鎖線で示すように分離特性の改善を
図ったものがある。
しかし、この方法によっても、分岐スタブの多段装填は
寸法上の制約等によりλ/4の間隔で行われる場合が多
く、バンドフィルタによって生じる高次モードを充分減
衰させることは不可能であり、またダイオードインピー
ダンスが変化する過渡的な間はλ/4結合が乱れて不要な
共振モードが生じ完全な分離状態とならない。
寸法上の制約等によりλ/4の間隔で行われる場合が多
く、バンドフィルタによって生じる高次モードを充分減
衰させることは不可能であり、またダイオードインピー
ダンスが変化する過渡的な間はλ/4結合が乱れて不要な
共振モードが生じ完全な分離状態とならない。
即ち、従来の導波管型ダイオードリミッタでは、波長
による電気長をもつ分岐スタブを必要とし、また多段構
成の場合は分岐スタブ間隔を必要とするため、分離及び
伝送特性に必ず周波数特性を持ち、分離帯域（遮断帯
域）を広帯域化することはできず、その広帯域化のた
めにλ/4型フィルタを結合した場合では、ダイオードイ
ンピーダンスの過渡的変化に対して不要な共振や高次モ
ードの発生を促して完全な分離状態が得られず、却っ
てそのフィルタ装着により回路形状が大型化するという
問題があった。
による電気長をもつ分岐スタブを必要とし、また多段構
成の場合は分岐スタブ間隔を必要とするため、分離及び
伝送特性に必ず周波数特性を持ち、分離帯域（遮断帯
域）を広帯域化することはできず、その広帯域化のた
めにλ/4型フィルタを結合した場合では、ダイオードイ
ンピーダンスの過渡的変化に対して不要な共振や高次モ
ードの発生を促して完全な分離状態が得られず、却っ
てそのフィルタ装着により回路形状が大型化するという
問題があった。
本発明の目的は、上記した問題を解消して目標とする分
離周波数以上の帯域についても充分な分離特性が得ら
れ、しかも不要な共振等も生じないようにすることであ
る。
離周波数以上の帯域についても充分な分離特性が得ら
れ、しかも不要な共振等も生じないようにすることであ
る。
このために本発明は、低域通過特性をもつ櫛の歯車導波
管の容量性ギャップ段にリミッタダイオードを装填し、
該導波管を伝搬するマイクロ波電力に応じて該リミッタ
ダイオードのインピーダンスを変化させ、該マイクロ波
の伝送、遮断を行わせるように構成した。
管の容量性ギャップ段にリミッタダイオードを装填し、
該導波管を伝搬するマイクロ波電力に応じて該リミッタ
ダイオードのインピーダンスを変化させ、該マイクロ波
の伝送、遮断を行わせるように構成した。
以下、本発明の実施例について説明する。まず、本実施
例では導波管として低域通過型の櫛の歯型の導波管を使
用する。この導波管11は、第９図（この第９図はダブル
リッジの例）に示すように、電波の伝搬方向に沿って内
壁上下に凹部11a、凸部11bを連続的に設けた形状の導波
管であり、凹部11aが誘導（コイル）成分L1として働
き、凸部11bが容量成分C1として働くので、その等価回
路は第９図（ｃ）に示すようになり、ある周波数以上の
高域成分を遮断する低域通過型フィルタとなる。
例では導波管として低域通過型の櫛の歯型の導波管を使
用する。この導波管11は、第９図（この第９図はダブル
リッジの例）に示すように、電波の伝搬方向に沿って内
壁上下に凹部11a、凸部11bを連続的に設けた形状の導波
管であり、凹部11aが誘導（コイル）成分L1として働
き、凸部11bが容量成分C1として働くので、その等価回
路は第９図（ｃ）に示すようになり、ある周波数以上の
高域成分を遮断する低域通過型フィルタとなる。
第１図はこのような導波管11を使用した本実施例の導波
管型ダイオードリミッタを示す図である。本実施例では
導波管11の内壁の凸部11bつまり容量性ギャップの部分
に同軸チョーク12を取り付け、このチョーク12によりPI
Nダイオード７を装填するように構成している。第１図
（ｃ）はその等価回路を示す図であり、チョーク12は並
列接続の誘導成分L2として働き、ダイオード７はこれに
直列接続された状態となる。第１図（ｄ）はこのダイオ
ード７の等価回路を示す図であり、Ｓはバイアスにより
切り換わるスイッチで、通常は実線で示す側に切り換わ
っていて、大電力のマイクロ波が印加すると破線で示す
側に切り換わるような動作を行う。
管型ダイオードリミッタを示す図である。本実施例では
導波管11の内壁の凸部11bつまり容量性ギャップの部分
に同軸チョーク12を取り付け、このチョーク12によりPI
Nダイオード７を装填するように構成している。第１図
（ｃ）はその等価回路を示す図であり、チョーク12は並
列接続の誘導成分L2として働き、ダイオード７はこれに
直列接続された状態となる。第１図（ｄ）はこのダイオ
ード７の等価回路を示す図であり、Ｓはバイアスにより
切り換わるスイッチで、通常は実線で示す側に切り換わ
っていて、大電力のマイクロ波が印加すると破線で示す
側に切り換わるような動作を行う。
この結果、本実施例のダイオードリミッタでは、導波管
11自体が基本的に高域成分をカットする特性を持つの
で、その遮断周波数を通過させるべきマイクロ波周波数
より若干高い周波数に設定しておけば、大電力の当該マ
イクロ波が印加した場合、ダイオード７のインピーダン
スが低下し短絡状態となってそのマイクロ波を遮断する
ので、全体の遮断周波数がそのマイクロ波の周波数以下
となったと等価となり、特性としては遮断周波数がより
低域側に移動した状態となる。第２図にその特性を示し
た。（ａ）が伝送特性、（ｂ）が分離特性である。よっ
て、高次モードに対してはこれを充分減衰乃至遮断する
ので、不要な共振モードを持たずにマイクロ波伝送のス
イッチングを行うことができる。
11自体が基本的に高域成分をカットする特性を持つの
で、その遮断周波数を通過させるべきマイクロ波周波数
より若干高い周波数に設定しておけば、大電力の当該マ
イクロ波が印加した場合、ダイオード７のインピーダン
スが低下し短絡状態となってそのマイクロ波を遮断する
ので、全体の遮断周波数がそのマイクロ波の周波数以下
となったと等価となり、特性としては遮断周波数がより
低域側に移動した状態となる。第２図にその特性を示し
た。（ａ）が伝送特性、（ｂ）が分離特性である。よっ
て、高次モードに対してはこれを充分減衰乃至遮断する
ので、不要な共振モードを持たずにマイクロ波伝送のス
イッチングを行うことができる。
第３図はダイオードとして分離特性の良好なダイオード
７′と耐電力の充分なダイオード７″をを使用して多段
化したリミッタの例を示す図である。
７′と耐電力の充分なダイオード７″をを使用して多段
化したリミッタの例を示す図である。
以上から本発明によれば、ダイオードインピーダンスの
変化により遮断周波数のみが変化する特性となるので、
不要な共振モードを持つことはなく、基本伝送モード以
外のモードに対して充分な減衰乃至遮断を行うことがで
きる。従来のように波長に依存する分岐スタブや段間を
持たないので分離特性の広帯域化を図ることができる。
変化により遮断周波数のみが変化する特性となるので、
不要な共振モードを持つことはなく、基本伝送モード以
外のモードに対して充分な減衰乃至遮断を行うことがで
きる。従来のように波長に依存する分岐スタブや段間を
持たないので分離特性の広帯域化を図ることができる。
また、低域通過型フィルタとして集中定数型のものを使
用しており、使用帯域の波長に比べて小さな寸法で実現
が可能となり、小型化が可能となる。
用しており、使用帯域の波長に比べて小さな寸法で実現
が可能となり、小型化が可能となる。
更に、遮断周波数以上の周波数成分に対して充分効果的
な減衰を行うことができ、マイクロ波発振器から発生す
る高次の不要発振成分を完全にカットできる。
な減衰を行うことができ、マイクロ波発振器から発生す
る高次の不要発振成分を完全にカットできる。
第１図（ａ）は本発明の一実施例のダイオードリミッタ
の正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は等価回路の回路
図、（ｄ）はPINダイオードの等価回路の回路図、第２
図は本実施例のダイオードリミッタの伝送特性と分離特
性を示す図、第３図（ａ）は別の実施例のダイオードリ
ミッタの正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は等価回路の
回路図、第４図はレーダ装置の概略構成のブロック図、
第５図（ａ）は従来のダイオードリミッタの正面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）は等価回路図、第６図（ａ）は
従来の別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は断面
図、（ｃ）は等価回路図、第７図は従来のダイオードリ
ミッタの伝送特性と分離特性を示す図、第８図（ａ）は
従来の更に別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は
断面図、（ｃ）は等価回路図、第９図（ａ）は本実施例
で使用する低域通過型の櫛の歯型導波管の正面図、
（ｂ）は断面、（ｃ）は等価回路の回路図である。 １……マグネトロン、２……サーキュレータ、３……ア
ンテナ、４……リミッタ、５……受信機、６……導波
管、７……PINダイオード、８、９……分岐スタブ、10
……シボリ、11……低域通過型導波管、12……同軸チョ
ーク。
の正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は等価回路の回路
図、（ｄ）はPINダイオードの等価回路の回路図、第２
図は本実施例のダイオードリミッタの伝送特性と分離特
性を示す図、第３図（ａ）は別の実施例のダイオードリ
ミッタの正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は等価回路の
回路図、第４図はレーダ装置の概略構成のブロック図、
第５図（ａ）は従来のダイオードリミッタの正面図、
（ｂ）は断面図、（ｃ）は等価回路図、第６図（ａ）は
従来の別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は断面
図、（ｃ）は等価回路図、第７図は従来のダイオードリ
ミッタの伝送特性と分離特性を示す図、第８図（ａ）は
従来の更に別のダイオードリミッタの正面図、（ｂ）は
断面図、（ｃ）は等価回路図、第９図（ａ）は本実施例
で使用する低域通過型の櫛の歯型導波管の正面図、
（ｂ）は断面、（ｃ）は等価回路の回路図である。 １……マグネトロン、２……サーキュレータ、３……ア
ンテナ、４……リミッタ、５……受信機、６……導波
管、７……PINダイオード、８、９……分岐スタブ、10
……シボリ、11……低域通過型導波管、12……同軸チョ
ーク。
Claims (1)
- 【請求項１】低域通過特性をもつ櫛の歯型導波管の容量
性ギャップ段にリミッタダイオードを装填し、該導波管
を伝搬するマイクロ波電力に応じて該リミッタダイオー
ドのインピーダンスを変化させ、該マイクロ波の伝送、
遮断を行わせるように構成したことを特徴とする低域フ
ィルタ導波管型ダイオードリミッタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3897787A JPH0785521B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ |
| GB8802414A GB2202683B (en) | 1987-02-21 | 1988-02-03 | Waveguide-type diode limiter for low-pass filtering |
| KR1019880001685A KR950002748B1 (ko) | 1987-02-21 | 1988-02-17 | 저역 필터용 도파관식 다이오드 리미터 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3897787A JPH0785521B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63206001A JPS63206001A (ja) | 1988-08-25 |
| JPH0785521B2 true JPH0785521B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=12540210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3897787A Expired - Fee Related JPH0785521B2 (ja) | 1987-02-21 | 1987-02-21 | 低域フイルタ導波管型ダイオ−ドリミツタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0785521B2 (ja) |
| KR (1) | KR950002748B1 (ja) |
| GB (1) | GB2202683B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8198952B2 (en) | 2007-06-05 | 2012-06-12 | Furuno Electric Co., Ltd. | High frequency limiter |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2232303A (en) * | 1989-05-23 | 1990-12-05 | Marconi Gec Ltd | Waveguide switch |
| JPH0722249B2 (ja) * | 1991-09-09 | 1995-03-08 | 株式会社東芝 | ダイオードリミッタ |
| JP3373395B2 (ja) * | 1997-07-16 | 2003-02-04 | 新日本無線株式会社 | ダイオードリミッタ装置 |
| JP4827800B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2011-11-30 | 三菱電機株式会社 | 導波管スイッチおよび単極多投導波管スイッチ |
| JP5355354B2 (ja) * | 2009-11-11 | 2013-11-27 | 古野電気株式会社 | ダイオードリミッタ、ダイオードリミッタ装置およびレーダ装置 |
| JP5959364B2 (ja) * | 2012-08-10 | 2016-08-02 | 株式会社東芝 | 導波管 |
| KR101467474B1 (ko) * | 2013-02-27 | 2014-12-01 | 주식회사 아이스퀘어엠 | 고출력 전자기파의 보호 장치 |
| KR101410765B1 (ko) * | 2013-06-27 | 2014-06-24 | 한국전자통신연구원 | 적층형 다이오드 리미터 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1133801A (en) * | 1966-06-10 | 1968-11-20 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in or relating to waveguide filters |
| FR2560442B1 (fr) * | 1984-02-24 | 1987-08-07 | Thomson Csf | Dispositif de commutation et de limitation a ligne a fente, fonctionnant en hyperfrequences |
| GB2160023B (en) * | 1984-03-26 | 1987-08-12 | Era Patents Ltd | Waveguides incorporating radar receiver protection devices |
| US4675631A (en) * | 1985-01-17 | 1987-06-23 | M/A-Com, Inc. | Waveguide bandpass filter |
-
1987
- 1987-02-21 JP JP3897787A patent/JPH0785521B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-02-03 GB GB8802414A patent/GB2202683B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-02-17 KR KR1019880001685A patent/KR950002748B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8198952B2 (en) | 2007-06-05 | 2012-06-12 | Furuno Electric Co., Ltd. | High frequency limiter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR880010567A (ko) | 1988-10-10 |
| GB8802414D0 (en) | 1988-03-02 |
| GB2202683A (en) | 1988-09-28 |
| JPS63206001A (ja) | 1988-08-25 |
| GB2202683B (en) | 1991-04-03 |
| KR950002748B1 (ko) | 1995-03-24 |
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