JP4498065B2 - Directional coupler type branching device, high-frequency transmitter / receiver including the same, and radar apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、ミリ波集積回路やミリ波レーダモジュール等に用いられる方向性結合器型分岐器に関するものであり、詳細には、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を可変制御することができる方向性結合器型分岐器およびそれを具備する高周波送受信器に関するものである。 The present invention relates to a directional coupler type branching device used in a millimeter wave integrated circuit, a millimeter wave radar module, or the like. Specifically, the phase difference between two high-frequency signals branched can be variably controlled. The present invention relates to a directional coupler type branching device and a high-frequency transceiver including the same.
また本発明は、上記高周波送受信器を具備するレーダ装置に関するものである。
The present invention also relates to a radar apparatus comprising the above-described high frequency transmitter / receiver.
従来の方向性結合器型分岐器は、例えば、中途を電磁結合するように近接もしくは接合させた、高周波信号を伝送する第1および第2の高周波用伝送線路を備えている方向性結合器と、この方向性結合器の第2の高周波用伝送線路の中途から見て第1の高周波用伝送線路の入力端側の一端に設けた無反射終端器とを備えたようなものが広く知られている。 A conventional directional coupler type branching device includes, for example, a directional coupler including first and second high-frequency transmission lines that transmit high-frequency signals that are close or joined so as to be electromagnetically coupled in the middle. Such a directional coupler having a non-reflection terminator provided at one end on the input end side of the first high-frequency transmission line as seen from the middle of the second high-frequency transmission line is widely known. ing.
また、このような方向性結合器型分岐器を構成する高周波用伝送線路としては、マイクロストリップ線路,コプレーナ線路,導波管,誘電体導波管または非放射性誘電体線路等があることも広く知られている。中でも非放射性誘電体線路(NonRadiative Dielectric Waveguideで、以下、NRDガイドともいう。)は、導波管のようにミリ波帯の高周波信号を低損失で伝送することができる上にマイクロストリップ線路やコプレーナ線路等と同様に平面回路を構成するのに適しているといった特長を有しているため、ミリ波集積回路等によく用いられている。 In addition, as a high-frequency transmission line constituting such a directional coupler type branching device, a microstrip line, a coplanar line, a waveguide, a dielectric waveguide, or a non-radiative dielectric line is widely used. Are known. Among these, nonradiative dielectric lines (NonRadiative Dielectric Waveguides, hereinafter also referred to as NRD guides) are capable of transmitting millimeter-wave high-frequency signals with a low loss, such as waveguides, as well as microstrip lines and coplanar. Since it has the feature of being suitable for constructing a planar circuit in the same manner as a line or the like, it is often used for a millimeter wave integrated circuit or the like.
この非放射性誘電体線路の基本的な構成は、図11に部分破断斜視図で示すように、所定の間隔aをもって平行配置された平行平板導体51,52の間に、断面形状が長方形等の矩形状の誘電体線路53を配置した構成であり、この間隔aが高周波信号の波長λに対してa≦λ/2であれば、外部から誘電体線路53へのノイズの侵入をなくし、かつ外部への高周波信号の放射をなくして、誘電体線路53中で高周波信号を効率良く伝搬させることができる。なお、高周波信号の波長λは使用周波数における空気中(自由空間)での波長である。
As shown in a partially broken perspective view in FIG. 11, the basic configuration of the non-radiative dielectric line is such that a cross-sectional shape is rectangular between
また、上記従来の方向性結合器型分岐器を構成する方向性結合器の例としては、例えば特許文献1に開示されているように、方向性結合器の副線路の反射ポートに、任意のインピーダンスに調整できる負荷を取り付けたようなものが知られている。
Moreover, as an example of the directional coupler which comprises the said conventional directional coupler type | mold branching device, as disclosed by
また、その他にも例えば特許文献2〜特許文献4に開示されているような方向性結合器も知られている。
In addition, directional couplers as disclosed in, for example,
また、このような方向性結合器型分岐器が分岐器として組み込まれて使用され、ミリ波レーダモジュールやミリ波無線通信機等への応用が期待される高周波送受信器としては、例えば、特許文献5に開示されているものがある。この特許文献5に開示されている高周波送受信器は、パルス変調方式の高周波送受信器として知られているものである。
Such a directional coupler type branching device is incorporated and used as a branching device, and as a high-frequency transceiver that is expected to be applied to a millimeter wave radar module, a millimeter wave wireless communication device, etc., for example, a
このようなパルス変調方式の従来の高周波送受信器は、図12に模式的なブロック回路図で示すように、例えば、高周波信号を発生させる高周波発振器61と、この高周波発振器61の出力端側に接続された、その高周波信号を分岐して一方の出力端62bと他方の出力端62cとに出力する分岐器62と、分岐器62の一方の出力端62b側に接続された、その高周波信号の一部を変調し、送信用高周波信号として出力する変調器63と、第1,第2および第3の端子64a,64b,64cを有し、変調器63の出力端63aに第1の端子64aが接続された、第1の端子64aから入力された高周波信号を第2の端子64bに出力し、第2の端子64bから入力された高周波信号を第3の端子64cに出力するサーキュレータ64と、サーキュレータ64の第2の端子64bに接続された送受信アンテナ65と、分岐器62の他方の出力端62cとサーキュレータ64の第3の端子64cとの間に接続された、分岐器62の他方の出力端62cに出力されたローカル信号LOとしての高周波信号と送受信アンテナ65で受信した高周波信号RFとを混合して中間周波信号を出力するミキサー66とから構成されていた。
A conventional high-frequency transmitter / receiver of such a pulse modulation system is connected to, for example, a high-
また、このような高周波送受信器を具備する従来のレーダ装置およびそれを搭載したレーダ装置搭載車両の例は、例えば、特許文献6に開示されている。
しかしながら、上記従来の方向性結合器型分岐器に対して特許文献1〜特許文献4に開示されているような方向性結合器を用いたとしても、分岐された2つの高周波信号の位相差を可変制御することが困難であるという問題点があった。
However, even if a directional coupler as disclosed in
また、特許文献5に開示されている高周波送受信器では、図12にその構成を模式的なブロック回路図で示すように、送信用高周波信号の一部がサーキュレータ64の第1の端子64aから第3の端子64cに不要な高周波信号として漏洩してしまって、ミキサーからその不要な高周波信号に対応するノイズとしての信号がミキサーから出力(ミキサー出力)されるために受信性能が低下するという問題点があった。また、ローカル信号LOの一部が、ミキサー66で反射した後、サーキュレータ64の第3の端子64cから第1の端子64aに漏洩し、さらにこの漏洩した高周波信号がオフ状態にある変調器63で全反射して不要な高周波信号として送受信アンテナ65から送信されてしまい、これにより、変調器63がオン状態にある時とオフ状態にある時とに送受信アンテナ65から送信されるそれぞれの送信用高周波信号の強度の比であるオン/オフ比が低下してしまい、送受信性能が低下するという問題点があった。すなわち、このような不要な高周波信号が送信されると、本来受信すべき高周波信号RFに、不要な高周波信号が混入してしまって、受信すべき高周波信号RFの一部が正しく受信できなくなるという問題点もあった。
Further, in the high frequency transmitter / receiver disclosed in
また、このような高周波送受信器を用いたレーダ装置では、遠くの探知対象物で反射した強度の弱い高周波信号が、変調器63がオフ状態にある時に送信された、ノイズである高周波信号に埋もれてしまうことにより、探知できる範囲が狭かったり、誤探知が起こりやすいために探知対象物の探知が遅れたりすることがあるという問題点があった。
In a radar apparatus using such a high-frequency transmitter / receiver, a low-frequency high-frequency signal reflected by a far object to be detected is buried in a high-frequency signal that is noise that is transmitted when the
また、このようなレーダ装置を搭載した車両や小型船舶では、探知対象物をレーダ装置で探知することによってその情報に基づいて回避や制動等の適切な挙動をとることが行なわれているが、探知対象物の探知が遅れるために、その探知の後にそれら車両や小型船舶に急激な挙動を起こさせてしまうことがあるという問題点があった。 Further, in vehicles and small ships equipped with such a radar device, it is performed to detect an object to be detected by the radar device and take appropriate behavior such as avoidance and braking based on the information, Since the detection of the object to be detected is delayed, there is a problem that the vehicle or the small ship may be caused to suddenly behave after the detection.
本発明は以上のような従来の技術における改善が望まれる問題点を解決すべく案出されたものであり、その目的は、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を可変制御することができる方向性結合器型分岐器を提供することにある。また、その方向性結合器型分岐器を具備することにより、簡単な構成で送受信性能を高くすることができる高性能な高周波送受信器を提供することにある。 The present invention has been devised to solve the above-described problems that are desired to be improved in the prior art, and its purpose is to variably control the phase difference between two high-frequency signals that are branched. It is an object of the present invention to provide a directional coupler type branching device. Another object of the present invention is to provide a high-performance high-frequency transmitter / receiver that can improve transmission / reception performance with a simple configuration by including the directional coupler type branching device.
また、本発明の他の目的は、そのような高性能な高周波送受信器を具備するレーダ装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a radar apparatus including such a high-performance high-frequency transceiver.
本発明の方向性結合器型分岐器は、中途を電磁結合するように近接もしくは接合させた、非放射性誘電体線路から成り高周波信号を伝送する第1および第2の高周波用伝送線路と、この第2の高周波用伝送線路の前記中途から見て前記第1の高周波用伝送線路の出力端と同じ側の一端に設けられ、該一端が挿入される開口が設けられたコの字状の断面形状をした導電性部材から成り、該導電性部材をスライドさせることによって入射する前記高周波信号をその位相を変化させて反射する可変位相反射器とを具備することを特徴とするものである。 The directional coupler type branching device according to the present invention includes first and second high-frequency transmission lines for transmitting a high-frequency signal, which are composed of nonradiative dielectric lines that are close or joined so as to be electromagnetically coupled in the middle. A U-shaped cross-section provided at one end on the same side as the output end of the first high-frequency transmission line as viewed from the middle of the second high-frequency transmission line and provided with an opening into which the one end is inserted. And a variable phase reflector that reflects the high-frequency signal that is incident upon sliding the conductive member by changing the phase thereof.
本発明の第1の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する上記各構成の本発明のいずれかの方向性結合器型分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、磁性体の周囲に第1の端子,第2の端子および第3の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記変調器の出力が前記第1の端子に入力されるサーキュレータと、このサーキュレータの前記第2の端子に接続された送受信アンテナと、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第3の端子との間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備することを特徴とするものである。 A first high-frequency transmitter / receiver according to the present invention includes a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and the high-frequency oscillator connected to the high-frequency oscillator for branching and outputting the high-frequency signal to one output end and the other output end. Any one of the directional coupler-type branching devices of the present invention having a configuration, and a modulation connected to the one output end and modulating a high-frequency signal branched to the one output end to output a transmission high-frequency signal And a modulator having a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic body, and outputting a high-frequency signal input from one terminal in this order from an adjacent next terminal A circulator whose output is input to the first terminal, a transmission / reception antenna connected to the second terminal of the circulator, the other output terminal of the directional coupler branch, and the circulator 3rd terminal And a mixer for mixing the high frequency signal branched to the other output end and the high frequency signal received by the transmitting / receiving antenna to output an intermediate frequency signal. is there.
また、本発明の第1の高周波送受信器は、上記構成において、前記方向性結合器型分岐器の前記可変位相反射器が反射する高周波信号の位相を、オフ状態にある前記変調器を透過する高周波信号をWa2、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端から前記ミキサーおよび前記サーキュレータを通って前記変調器の前記出力端に透過し、前記変調器の前記出力端で反射する高周波信号をWb2とし、前記Wa2と前記Wb2との中心周波数における位相差をδとしたときに、δ=(2N+1)・π(ただし、Nは整数である。)となるように設定したことを特徴とするものである。 The first high-frequency transmitter / receiver of the present invention, in the above-described configuration, transmits the phase of the high-frequency signal reflected by the variable phase reflector of the directional coupler branching device through the modulator in the off state. A high frequency signal Wa 2 is transmitted from the other output end of the directional coupler type branching device to the output end of the modulator through the mixer and the circulator, and reflected at the output end of the modulator. When the high-frequency signal is Wb 2 and the phase difference at the center frequency between the Wa 2 and the Wb 2 is δ, δ = (2N + 1) · π (where N is an integer). It is characterized by that.
本発明の第2の高周波送受信器は、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する上記各構成の本発明のいずれかの方向性結合器型分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、この変調器の出力端に一端が接続された、前記一端側から他端側へ前記送信用高周波信号を透過させるアイソレータと、このアイソレータに接続された送信アンテナと、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端側に接続された受信アンテナと、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端と前記受信アンテナとの間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備することを特徴とするものである。 A second high-frequency transmitter / receiver of the present invention includes a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal, and the high-frequency signal that is connected to the high-frequency oscillator and that outputs the signal to one output end and the other output end. Any one of the directional coupler-type branching devices of the present invention having a configuration, and a modulation connected to the one output end and modulating a high-frequency signal branched to the one output end to output a transmission high-frequency signal , One end connected to the output end of the modulator, an isolator that transmits the high-frequency signal for transmission from the one end side to the other end side, a transmission antenna connected to the isolator, and the directional coupler A receiving antenna connected to the other output end of the branching device, and the other output end connected between the other output end of the directional coupler branching device and the receiving antenna. Branched high frequency It is characterized in that it comprises a mixer for outputting the intermediate frequency signal by mixing the radio frequency signal received by No. and the receiving antenna.
本発明のレーダ装置は、上記各構成の本発明のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することを特徴とするものである。 A radar apparatus according to the present invention includes a high-frequency transmitter / receiver according to any one of the above-described configurations of the present invention, and distance information for detecting distance information to a detection target by processing the intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver. And a detector.
本発明の方向性結合器型分岐器によれば、中途を電磁結合するように近接もしくは接合させた、非放射性誘電体線路から成り高周波信号を伝送する第1および第2の高周波用伝送線路と、この第2の高周波用伝送線路の前記中途から見て前記第1の高周波用伝送線路の出力端と同じ側の一端に設けられ、該一端が挿入される開口が設けられたコの字状の断面形状をした導電性部材から成り、該導電性部材をスライドさせることによって入射する前記高周波信号をその位相を変化させて反射する可変位相反射器とを具備することから、第1の高周波用伝送線路の入力端に入力された高周波信号の一部が、第1の高周波用伝送線路の出力端から出力され、第1の高周波用伝送線路の入力端に入力された高周波信号の他の一部が、第2の高周波用伝送線路に結合して第2の高周波用伝送線路をその中途から見て第1の高周波用伝送線路の出力端と同じ側に伝搬し、その延長上である第2の高周波用伝送線路の一端に設けられた可変位相反射器で反射して第2の高周波用伝送線路の他端である出力端から出力されるといった分岐器としての動作をする。その際、可変位相反射器が、入射された高周波信号を反射するときにその高周波信号の位相を制御して変化させる働きをするため、第1および第2の高周波用伝送線路の各出力端から出力される高周波信号の位相差を制御して変化させることができるので、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を可変制御することができる方向性結合器型分岐器となる。 According to the directional coupler type branching device of the present invention, the first and second high-frequency transmission lines for transmitting a high-frequency signal composed of non-radiative dielectric lines, which are close or joined so as to be electromagnetically coupled in the middle, The U-shape is provided at one end on the same side as the output end of the first high-frequency transmission line as viewed from the middle of the second high-frequency transmission line, and is provided with an opening into which the one end is inserted. And a variable phase reflector that reflects the high-frequency signal that is incident upon sliding the conductive member by changing the phase of the high-frequency signal. A part of the high-frequency signal input to the input end of the transmission line is output from the output end of the first high-frequency transmission line and the other high-frequency signal input to the input end of the first high-frequency transmission line. Is the second high-frequency transmission The second high-frequency transmission line is coupled to the line and propagates to the same side as the output end of the first high-frequency transmission line when viewed from the middle, and is extended to one end of the second high-frequency transmission line. It acts as a branching device such that it is reflected by the provided variable phase reflector and output from the output end which is the other end of the second high-frequency transmission line. At that time, since the variable phase reflector functions to control and change the phase of the high frequency signal when reflecting the incident high frequency signal, the variable phase reflector is connected to each output end of the first and second high frequency transmission lines. Since the phase difference between the high-frequency signals to be output can be controlled and changed, a directional coupler type branching device that can variably control the phase difference between the two high-frequency signals to be branched is obtained.
本発明の第1の高周波送受信器によれば、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する上記各構成の本発明のいずれかの方向性結合器型分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、磁性体の周囲に第1の端子,第2の端子および第3の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記変調器の出力が前記第1の端子に入力されるサーキュレータと、このサーキュレータの前記第2の端子に接続された送受信アンテナと、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第3の端子との間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備することから、方向性結合器型分岐器が、一方の出力端に出力する高周波信号と他方の出力端に出力する高周波信号との位相差を適切なものに調整(チューニング)して、サーキュレータの第1の端子から第3の端子に漏洩してミキサーの一方の入力端に入力される不要な高周波信号とミキサーの他方の入力端に入力される高周波信号とが弱め合って混合されるように働くため、その不要な高周波信号に対応するノイズとしてのミキサー出力を抑制することができるので受信性能を向上させることができる高性能な高周波送受信器となる。
According to the first high-frequency transceiver of the present invention, a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal and the high-frequency signal connected to the high-frequency oscillator are branched and output to one output end and the other output end. Any one of the directional coupler-type branching devices of the present invention having the above-described configuration and a high-frequency signal branched to the one output end connected to the one output end to output a transmission high-frequency signal A modulator that has a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic body, and outputs a high-frequency signal input from one terminal in this order from the adjacent next terminal, A circulator in which an output of a modulator is input to the first terminal; a transmission / reception antenna connected to the second terminal of the circulator; the other output terminal of the directional coupler branch; and the circulator The third of A mixer that is connected to a terminal and that mixes a high-frequency signal branched to the other output end and a high-frequency signal received by the transmission / reception antenna, and outputs an intermediate frequency signal. The coupler-type branching unit adjusts (tunes) the phase difference between the high-frequency signal output to one output end and the high-frequency signal output to the other output end to an appropriate one, and then starts from the first terminal of the circulator. Since the unnecessary high-frequency signal leaked to the
また、本発明の第1の高周波送受信器によれば、前記方向性結合器型分岐器の前記可変位相反射器が反射する高周波信号の位相を、オフ状態にある前記変調器を透過する高周波信号をWa2、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端から前記ミキサーおよび前記サーキュレータを通って前記変調器の前記出力端に透過し、前記変調器の前記出力端で反射する高周波信号をWb2とし、前記Wa2と前記Wb2との中心周波数における位相差をδとしたときに、δ=(2N+1)・π(ただし、Nは整数である。)となるように設定したときには、変調器の出力端とサーキュレータとの間においてこれらWa2とWb2とが逆位相で合波され、互いに打ち消し合って効果的に減衰するので、変調器がオフ状態にある時に送信用高周波信号の一部が不要な信号として送信されることを効果的に抑制して送受信性能を高くすることができるさらに高性能な高周波送受信器となる。 According to the first high frequency transmitter / receiver of the present invention, the phase of the high frequency signal reflected by the variable phase reflector of the directional coupler type branching device is transmitted through the modulator in the off state. Wa 2 , a high-frequency signal that passes through the mixer and the circulator from the other output end of the directional coupler type branching device to the output end of the modulator and reflects at the output end of the modulator was a Wb 2, the phase difference at the center frequency of the Wa 2 and the Wb 2 is taken as δ, δ = (2N + 1 ) · π ( although, N represents an integer.) when set to be the Since these Wa 2 and Wb 2 are combined in opposite phases between the output end of the modulator and the circulator and cancel each other and effectively attenuate, the high frequency signal for transmission is transmitted when the modulator is in the OFF state. It becomes a higher-performance high-frequency transceiver capable of effectively suppressing transmission of a part of the signal as an unnecessary signal and improving transmission / reception performance.
本発明の第2の高周波送受信器によれば、高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する上記各構成の本発明のいずれかの方向性結合器型分岐器と、前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、この変調器の出力端に一端が接続された、前記一端側から他端側へ前記送信用高周波信号を透過させるアイソレータと、このアイソレータに接続された送信アンテナと、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端側に接続された受信アンテナと、前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端と前記受信アンテナとの間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備することから、送受別体のアンテナを用いた高周波送受信器においても、方向性結合器型分岐器が、一方の出力端に出力する高周波信号と他方の出力端に出力する高周波信号との位相差を適切なものに調整(チューニング)して、送信アンテナおよび受信アンテナからミキサーの一方の入力端に漏洩される不要な高周波信号とミキサーの他方の入力端に入力される高周波信号とが弱め合って混合されるように働くため、その不要な高周波信号に対応するノイズとしてのミキサー出力を抑制することができるので受信性能を向上させることができる高性能な高周波送受信器となる。 According to the second high-frequency transceiver of the present invention, a high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal and the high-frequency signal connected to the high-frequency oscillator are branched and output to one output end and the other output end. Any one of the directional coupler-type branching devices of the present invention having the above-described configuration and a high-frequency signal branched to the one output end connected to the one output end to output a transmission high-frequency signal A modulator, one end connected to the output end of the modulator, an isolator that transmits the transmission high-frequency signal from the one end side to the other end side, a transmission antenna connected to the isolator, and the directionality A receiving antenna connected to the other output end of the coupler-type branching device, and the other output connected between the other output end of the directional coupler-type branching device and the receiving antenna Branched to the end A directional coupler-type branch is also provided in a high-frequency transmitter / receiver using a separate antenna for transmission / reception since the mixer includes a mixer that mixes a frequency signal and a high-frequency signal received by the receiving antenna and outputs an intermediate frequency signal. The device adjusts (tunes) the phase difference between the high-frequency signal output to one output end and the high-frequency signal output to the other output end to an appropriate one from the transmission antenna and the reception antenna to one input end of the mixer. The unwanted high-frequency signal leaked to the mixer and the high-frequency signal input to the other input end of the mixer are mixed so as to be weakened, so the mixer output as noise corresponding to the unnecessary high-frequency signal is suppressed. Therefore, it becomes a high-performance high-frequency transceiver capable of improving the reception performance.
本発明のレーダ装置によれば、上記各構成のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することから、高周波送受信器が送信出力のオン/オフ比の高い良好な高周波信号を送信し、良好な受信感度で受信するため、速く確実に探知対象物を探知することができるとともに至近距離や遠方の探知対象物をも確実に探知することができるレーダ装置となる。 According to the radar apparatus of the present invention, the high-frequency transmitter / receiver having any one of the above-described configurations and the distance information detection for detecting the distance information to the detection target by processing the intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver. Since the high-frequency transmitter / receiver transmits a good high-frequency signal with a high transmission output on / off ratio and receives it with good reception sensitivity, the detection object can be detected quickly and reliably. At the same time, the radar apparatus can reliably detect a detection object at a close distance or a distant object.
まず、本発明の方向性結合器型分岐器およびそれを具備する高周波送受信器について、図面を参照しつつ以下に詳細に説明する。 First, a directional coupler type branching device of the present invention and a high-frequency transceiver including the same will be described in detail below with reference to the drawings.
図1は参考例の方向性結合器型分岐器の第1の実施の形態の一例を示す模式的な平面図である。また、図2は参考例の方向性結合器型分岐器の第2の実施の形態の一例を示す模式的な図であり、(a)は平面図、(b)はそのA−A’部の断面図である。また、図3は参考例の方向性結合器型分岐器の第2の実施の形態の他の例における可変位相反射器の様子を示す模式的な図であり、(a)は平面図、(b)はその断面図である。また、図4は本発明の方向性結合器型分岐器の第3の実施の形態の一例を示す模式的な図であり、(a)は平面図、(b)はそのB−B’部の断面図である。また、図5は参考例の方向性結合器型分岐器の第3の実施の形態の他の例における可変位相反射器の様子を示す模式的な図であり、(a)は断面図、(b)はその中央部のC−C’線断面図である。 FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a first embodiment of a directional coupler branching device of a reference example. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a second embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example, wherein (a) is a plan view and (b) is an AA ′ portion thereof. FIG. FIG. 3 is a schematic diagram showing a state of a variable phase reflector in another example of the second embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example, (a) is a plan view, b) is a sectional view thereof. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a third embodiment of the directional coupler branching device of the present invention, where (a) is a plan view and (b) is a BB ′ portion thereof. FIG. FIG. 5 is a schematic view showing a state of a variable phase reflector in another example of the third embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example, (a) is a sectional view, b) is a cross-sectional view taken along the line CC ′ of the central portion.
また、図6および図7は、それぞれ本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の一例を示す模式的なブロック回路図および平面図である。また、図8は非放射性誘電体線路型の変調器に用いられるダイオードが実装された基板の一例を模式的に示す斜視図である。また、図9および図10は、それぞれ本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の一例を示す模式的なブロック回路図および平面図である。また、図11は非放射性誘電体線路の基本的な構成を示す部分破断斜視図である。 FIGS. 6 and 7 are a schematic block circuit diagram and a plan view, respectively, showing an example of an embodiment of the first high-frequency transceiver of the present invention. FIG. 8 is a perspective view schematically showing an example of a substrate on which a diode used in a non-radiative dielectric line type modulator is mounted. FIG. 9 and FIG. 10 are a schematic block circuit diagram and a plan view, respectively, showing an example of an embodiment of the second high-frequency transceiver of the present invention. FIG. 11 is a partially broken perspective view showing the basic configuration of the non-radiative dielectric line.
図1〜図5において、1は第1の高周波用伝送線路としてのマイクロストリップ線路、2は第2の高周波用伝送線路としてのマイクロストリップ線路、3は可変位相反射器としての可変容量素子であるチューナブルコンデンサ、4は可変位相反射器としての導電性部材、5は第1の高周波用伝送線路としての非放射性誘電体線路、6は第2の高周波用伝送線路としての非放射性誘電体線路、7は可変位相反射器としての導電性部材、8は第2の高周波用伝送線路としての導波管、9は可変位相反射器としての導電性部材である。また、1a,5aは入力端である一端、2a,6a,8aは一端、1b,2b,5b,6bは出力端である他端、2c,2’cは誘電体基板、2d,2’dは接地導体、2e,2’eは信号導体、6c,6dは平板導体、6eは誘電体線路、4a,7a,9aは導電性部材4,7,9の一端である。
1 to 5,
また、図6〜図11において、11は高周波発振器、12は方向性結合器型分岐器、13は変調器、14はサーキュレータ、15は送受信アンテナ、16はミキサー、17はスイッチ、18はアイソレータ、19は送信アンテナ、20は受信アンテナ、21,31は下側の平板導体、22,32は第1の誘電体線路、23,33は第2の誘電体線路、24,34は磁性体としてのフェライト板、25,35は第3の誘電体線路、26,36は第4の誘電体線路、27,37は第5の誘電体線路、28,38bは可変位相反射器、38aは無反射終端器,39は第6の誘電体線路、40,44は基板、41はチョーク型バイアス供給線路、42は接続端子、43は高周波変調用素子、45は高周波検波用素子、51,52は平板導体、53は誘電体線路、12aは入力端、12bは一方の出力端、12cは他方の出力端、13a,18aは入力端、13b,18bは出力端、14a,24a,34aは第1の端子、14b,24b,34bは第2の端子、14c,24c,34cは第3の端子である。
6 to 11, 11 is a high-frequency oscillator, 12 is a directional coupler branching device, 13 is a modulator, 14 is a circulator, 15 is a transmitting / receiving antenna, 16 is a mixer, 17 is a switch, 18 is an isolator, 19 is a transmitting antenna, 20 is a receiving antenna, 21 and 31 are lower flat conductors, 22 and 32 are first dielectric lines, 23 and 33 are second dielectric lines, and 24 and 34 are magnetic bodies. Ferrite plate, 25 and 35 are third dielectric lines, 26 and 36 are fourth dielectric lines, 27 and 37 are fifth dielectric lines, 28 and 38b are variable phase reflectors, and 38a is a non-reflective termination. , 39 is a sixth dielectric line, 40 and 44 are substrates, 41 is a choke-type bias supply line, 42 is a connection terminal, 43 is a high-frequency modulation element, 45 is a high-frequency detection element, and 51 and 52 are
なお、図1,図2(a)において誘電体基板および接地導体は図示していない。また、図3(a)において、誘電体基板は図示していない。また、図4(a)において平板導体は図示していない。また、図7および図10において、上側の平板導体は図示していない。 1 and 2A, the dielectric substrate and the ground conductor are not shown. In FIG. 3A, the dielectric substrate is not shown. Further, the flat conductor is not shown in FIG. 7 and 10, the upper flat conductor is not shown.
参考例の方向性結合器型分岐器の第1の実施の形態の一例は、図1に平面図で示すように、中途を電磁結合するように近接もしくは接合させた、高周波信号を伝送する第1および第2の高周波用伝送線路としてのマイクロストリップ線路1,2と、第2の高周波用伝送線路としてのマイクロストリップ線路2において、その中途から見てマイクロストリップ線路1の出力端1bと同じ側の一端2aに設けた、入射する高周波信号の位相を変化させて反射することによって可変制御する可変位相反射器としての可変容量素子であるチューナブルコンデンサ3とを備えている構成である。
An example of the first embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example is a first example of transmitting a high-frequency signal that is close or joined so as to be electromagnetically coupled midway as shown in a plan view in FIG. In the
この構成において、チューナブルコンデンサ3はマイクロストリップ線路2の一端2aにおいてその信号導体と接地導体との間に接続されており、マイクロストリップ線路2の一端2aにおける信号導体と接地導体との間のキャパシタンスを変化させることによりマイクロストリップ線路2を伝搬してきた高周波信号を反射する際にその位相を変化させるものである。この例では、チューナブルコンデンサ3がマイクロストリップ線路2の一端2aにおいて集中定数的にインピーダンスを変化させることにより、そのような可変位相反射器としての動作をする。
In this configuration, the
そして、図1に示す参考例の方向性結合器型分岐器の第1の実施の形態の一例は、全体として次のように動作する。マイクロストリップ線路(第1の高周波用伝送線路)1の入力端1aに入力された高周波信号の一部が、マイクロストリップ線路(第1の高周波用伝送線路)1の出力端1bから出力され、マイクロストリップ線路(第1の高周波用伝送線路)1の入力端1aに入力された高周波信号の他の一部が、線路の途中でマイクロストリップ線路(第2の高周波用伝送線路)2に電磁結合して、マイクロストリップ線路(第2の高周波用伝送線路)2をマイクロストリップ線路(第1の高周波用伝送線路)1の出力端1bと同じ側に伝搬し、その延長上であるマイクロストリップ線路(第2の高周波用伝送線路)2の一端2aに設けられた可変位相反射器としてのチューナブルコンデンサ(可変インピーダンス素子)3で反射されて、マイクロストリップ線路(第2の高周波用伝送線路)2の他端である出力端2bから出力されるといった分岐器としての動作をする。 The example of the first embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example shown in FIG. 1 operates as follows as a whole. Part of the high-frequency signal input to the input end 1a of the microstrip line (first high-frequency transmission line) 1 is output from the output end 1b of the microstrip line (first high-frequency transmission line) 1, The other part of the high-frequency signal input to the input end 1a of the strip line (first high-frequency transmission line) 1 is electromagnetically coupled to the microstrip line (second high-frequency transmission line) 2 in the middle of the line. The microstrip line (second high-frequency transmission line) 2 propagates to the same side as the output end 1b of the microstrip line (first high-frequency transmission line) 1, and the microstrip line (first 2 is reflected by a tunable capacitor (variable impedance element) 3 as a variable phase reflector provided at one end 2a of the high-frequency transmission line 2). The operation of the branching unit such output from flop line (second high-frequency transmission line) 2 which is the other end an output end 2b.
従って、図1に示す参考例の方向性結合器型分岐器の第1の実施の形態の一例は、上記のように分岐器としての動作をする際に、可変位相反射器としての可変容量素子であるチューナブルコンデンサ3が、高周波信号を反射するときにその高周波信号の位相を変化させて制御する働きをするため、マイクロストリップ線路(第1および第2の高周波用伝送線路)1,2の各出力端1b,2bから出力される高周波信号の位相差を変化させて制御することができるので、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を可変制御することができる。そして、可変容量素子を用いていることにより、マイクロストリップ線路1,2等のTEMモード導波型の高周波用伝送線路に対して回路部品としてのチューナブルコンデンサ3のような可変容量素子をその端部に接続するのみといった簡単な構成とすることができる利点がある。
Accordingly, an example of the first embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example shown in FIG. 1 is a variable capacitance element as a variable phase reflector when operating as a branching device as described above. When the
次に、図2に示す参考例の方向性結合器型分岐器の第2の実施の形態の一例は、図1に示した例に対して、可変位相反射器を、マイクロストリップ線路(第2の高周波用伝送線路)2の一端2aを含む近傍にマイクロストリップ線路2に対向させて配置された導電性部材4としている構成である。さらに詳細には、マイクロストリップ線路2は裏面に接地導体2dが形成された誘電体基板2cの表面に信号導体2eが形成されているものであり、導電性部材4は、このマイクロストリップ線路2の信号導体2e上に一定距離だけ隔てて信号導体2eおよび誘電体基板2cに対向するように配置されており、信号導体2eよりも幅の広い平板状とされている。
Next, an example of the second embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example shown in FIG. 2 is different from the example shown in FIG. 1 in that the variable phase reflector is replaced with a microstrip line (second Of the high-frequency transmission line) 2 in the vicinity including the one end 2a, the
また、図3に示す参考例の方向性結合器型分岐器の第2の実施の形態の他の例は、図1に示した例に対して第1および第2の高周波用伝送線路をマイクロストリップ線路1,2の代わりにコプレーナ線路1’,2’とし、可変位相反射器を、コプレーナ線路(第2の高周波用伝送線路)2’の一端2’aを含む近傍にコプレーナ線路2’に対向させて配置された導電性部材4としている構成である。さらに詳細には、コプレーナ線路2’は誘電体基板2’cの表面に形成された2つの接地導体2’dに挟まれるように中央に一定距離だけ隔てて信号導体2’eが形成されているものであり、導電性部材4は、このコプレーナ線路2’の信号導体2’eおよび接地導体2’d上にそれらと接触するように対向配置されている。
Further, another example of the second embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example shown in FIG. 3 is different from the example shown in FIG.
これらの構成において、導電性部材4は第2の高周波用伝送線路2,2’に対してその一端4aでもってインピーダンスを急激に変化させて第2の高周波用伝送線路2,2’を伝搬してきた高周波信号を反射させる働きをするものである。導電性部材4にこのような働きをさせるには、一端4aが第2の高周波用伝送線路2,2’の一端2a,2’a側にかかるようにして導電性部材4と第2の高周波用伝送線路2,2’の一端2a,2’a側の一部とが対向するかまたは接触するように導電性部材4を配置すればよい。このようにすれば、導電性部材4が第2の高周波用伝送線路2,2’に対向するときには、その一端4aでもって容量性の大きなインピーダンス変化を起こさせることができ、導電性部材4が第2の高周波用伝送線路2,2’に接触するときには、その一端4aでもって誘導性の大きなインピーダンス変化を起こさせることができる。
In these configurations, the
また、導電性部材4は、第2の高周波用伝送線路2,2’上でその一端4aの位置を変化させることにより、第2の高周波用伝送線路2,2’の電磁結合部から一端4a側をみたインピーダンスを分布定数的に変化させることができる。これにより、導電性部材4で反射する高周波信号の位相を変化させることができる。このインピーダンスを分布定数的に変化させる方法は、上記のように集中定数的にインピーダンスを変化させる方法と比べて位相を変化させる幅が広くなる点で格段に優れており、例えば高周波信号の1波長程度といった十分な大きさまでの位相調整が可能となる。このような位相調整をするには、導電性部材4を平板状として第2の高周波用伝送線路2,2’に沿って対向させて配置すると、その一端4aの位置を変化させる際の一端4aでのインピーダンスの変化が安定し、かつ導電性部材4を移動させても第2の高周波用伝送線路2,2’に対向する状態からはずれてしまったりすることがなくなるため位相調整の制御性が良くなるのでよい。
Further, the
図2および図3に示す参考例の方向性結合器型分岐器の第2の実施の形態の例は、図1に示す方向性結合器型分岐器と同様に動作するが、これらの例では、導電性部材4が、第2の高周波用伝送線路2,2’の一端2a,2’aを含む近傍でインピーダンスの急峻な変化を起こさせて、その位置で第2の高周波用伝送線路2,2’を伝搬してきた高周波信号を反射するように働く際に、導電性部材4はその位置が変わることにより第2の高周波用伝送線路2,2’の一端2a,2’a側において高周波信号が反射する位置を変えてその高周波信号の位相を広い範囲にわたって変化させる働きをするため、第1および第2の高周波用伝送線路1(1’),2(2’)の各出力端1b(1’の図示していない側の端部),2b(2’の図示していない側の端部)から出力される高周波信号の位相差を変化させて広い制御範囲で制御することができるので、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を広い範囲で可変制御することができる利点がある。
The example of the second embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example shown in FIGS. 2 and 3 operates in the same manner as the directional coupler type branching device shown in FIG. The
次に、図4に示す本発明の方向性結合器型分岐器の第3の実施の形態の一例は、図1に示した例に対して、第1および第2の高周波用伝送線路を非放射性誘電体線路5,6で構成しており、可変位相反射器を、非放射性誘電体線路6の誘電体線路(第2の高周波用伝送線路の構成要素)6eの一端6aが挿入された導電性部材7としている構成である。さらに詳細には、高周波信号を伝送する第2の高周波用伝送線路としての非放射性誘電体線路6は、その高周波信号の波長の2分の1以下の間隔で平行に配置された下側の平板導体6dおよび上側の平板導体6c間に誘電体線路6eが配置されたものであり、導電性部材7は、その誘電体線路6eの一端6aが挿入されている。
Next, an example of the third embodiment of the directional coupler type branching device of the present invention shown in FIG. 4 is different from the example shown in FIG. 1 in that the first and second high-frequency transmission lines are not used. It is composed of the radioactive
この例では、図4(a)に平面図で示すように導電性部材7はその端部7a側に誘電体線路6eが挿入される開口が設けられたコの字状の断面形状をしており、その開口の幅を誘電体線路6eの幅よりもやや大きくしている。このようにすることにより、誘電体線路6eにぴったりと沿ってその延長方向にスライドさせて端部7aの位置が変えられるものとなり、導電性部材7は上記の導電性部材4と同様の作用効果を有するものとなる。ただし、導電性部材4と比べて導電性部材7では、誘電体線路6eを挿入することによりその動きを第2の高周波用伝送線路としての非放射性誘電体線路6の延長方向に規制して移動させる機構としているため、そのような移動のための機構を導電性部材7の他に新たに設ける必要がなく簡単に制御性良く導電性部材7を移動させることができる利点がある。
In this example, as shown in a plan view in FIG. 4A, the
また、図5に示す参考例の方向性結合器型分岐器の第3の実施の形態の他の例は、図4に示した例に対して、第1および第2の高周波用伝送線路として非放射性誘電体線路5,6の代わりに導波管8を用いており、第2の高周波用伝送線路としての導波管8の一端8aに導電性部材9の一端9aを挿入している。この例では導電性部材9の形状は直方体状としており、図5(a)に示すように、断面形状が矩形状であって中空である導波管8の内壁と相似形の断面形状とし、かつ幅を導波管8の内側の幅よりもやや小さめとしている。このようにすることにより、導電性部材9は導波管8の内壁にぴったりと沿って適度な摩擦で移動させることができるものとなり、上記の導電性部材7と同様の作用効果を有するものとなる。なお、導電性部材9は中空のものでも中空でないものでも構わない。また、導電性部材9の断面形状は導波管8の中空部分の断面形状と相似形にすれば、その表面が比較的均等に摩擦を受けるようになって移動が安定するのでよいが、特にそれに限られるものではない。また、導波管8の断面形状は矩形状でなくて円形状等のその他の形状であっても構わない。
Further, another example of the third embodiment of the directional coupler type branching device of the reference example shown in FIG. 5 is different from the example shown in FIG. 4 as first and second high-frequency transmission lines. A
図4および図5に示す方向性結合器型分岐器の第3の実施の形態の例は、図2および図3に示した例と同様に動作するが、この例では、導電性部材7および導電性部材9が上記の導電性部材4と同様の作用効果を有するのに加えて、導電性部材7および導電性部材9は、それぞれ第2の高周波用伝送線路としての非放射性誘電体線路6の一端6aが挿入され、または導波管8の一端8aに挿入されていることにより、非放射性誘電体線路6,導波管8に沿って規制されながらその位置を制御性良く変化させることができるため、非放射性誘電体線路5,6の各出力端5b,6b,導波管8および図示していない側の導波管の各出力端から出力される高周波信号の位相差を変化させて広い制御範囲で制御性良く制御することができるので、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を広い範囲で制御性良く可変制御することができる利点がある。
The example of the third embodiment of the directional coupler type branching device shown in FIGS. 4 and 5 operates in the same manner as the example shown in FIGS. 2 and 3, but in this example, the
次に、本発明の第1の高周波送受信器の実施の形態の一例は、図6にブロック回路図で示すように、高周波信号を発生する高周波発振器11と、この高周波発振器11に接続された、高周波信号を分岐して一方の出力端12bと他方の出力端12cとに出力する上記各構成の本発明のいずれかの方向性結合器型分岐器12と、一方の出力端12bに接続された、この一方の出力端12bに分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器13と、磁性体の周囲に第1の端子14a,第2の端子14bおよび第3の端子14cを有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、変調器13の出力が第1の端子14aに入力されるサーキュレータ14と、このサーキュレータ14の第2の端子14bに接続された送受信アンテナ15と、方向性結合器型分岐器12の他方の出力端12cとサーキュレータ14の第3の端子14cとの間に2つの入力端16a,16bのそれぞれが接続された、他方の出力端12cに分岐された高周波信号と送受信アンテナ15で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー16とを備えている構成である。
Next, an example of an embodiment of the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention includes a high-
また、上記構成において、好ましい構成として、方向性結合器型分岐器12の可変位相反射器が反射する高周波信号の位相を、オフ状態にある変調器13を透過する高周波信号をWa2、方向性結合器型分岐器12の他方の出力端12cからミキサー16およびサーキュレータ14を通って変調器13の出力端13bに透過し、変調器13の出力端13bで反射する高周波信号をWb2とし、Wa2とWb2との中心周波数における位相差をδとしたときに、δ=(2N+1)・π(ただし、Nは整数である。)となるように設定している。位相差δがδ=(2N+1)・πとなるように設定するには、方向性結合器型分岐器12の一方の出力端12bに出力される高周波信号と他方の出力端12cに出力される高周波信号との位相差を前述のような構成により調整すればよい。このようにすれば、このような調整を容易かつ確実にすることができる。
In the above configuration, as a preferable configuration, the phase of the high frequency signal reflected by the variable phase reflector of the directional coupler
また、図6に示す本発明の第1の高周波送受信器は、上記各構成要素間を接続するための高周波用伝送線路として、非放射性誘電体線路を用いている。この非放射性誘電体線路の基本的な構成は、図11に部分破断斜視図で示すものと同様である。 In addition, the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIG. 6 uses a nonradiative dielectric line as a high-frequency transmission line for connecting the above-described components. The basic configuration of this nonradiative dielectric line is the same as that shown in the partially broken perspective view of FIG.
すなわち、図6に示す本発明の第1の高周波送受信器は、具体的には、図7に平面図で示すように、高周波信号の波長の2分の1以下の間隔で平行に配置された平板導体21(他方の平板導体は図示していない。)間に、第1の誘電体線路22の一端が接続された、高周波ダイオードから出力された高周波信号を周波数変調するとともに高周波信号として第1の誘電体線路22を伝搬させて出力する高周波発振器11と、第1の誘電体線路22の他端に接続された、その高周波信号をパルス信号に応じて入力端13a側に反射するかまたは出力端13b側に透過させる変調器13と、変調器13の出力端13bに一端が接続された第2の誘電体線路23と、平板導体21に平行に配設されたフェライト板24の周縁部に、それぞれ高周波信号の入出力端子とされた第1の端子24a,第2の端子24bおよび第3の端子24cを有し、この順に、一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、第1の端子24aが第2の誘電体線路23の他端に接続されたサーキュレータ14と、サーキュレータ14のフェライト板24の周縁部に放射状に配置され、かつ第2の端子24bおよび第3の端子24cにそれぞれの一端が接続された第3の誘電体線路25および第4の誘電体線路26と、第3の誘電体線路25の他端に接続された送受信アンテナ15と、中途を第1の誘電体線路22の中途に近接もしくは接合させた、第1の誘電体線路22を伝搬する高周波信号の一部を分岐して伝搬させる第5の誘電体線路27と、第5の誘電体線路27の変調器13側の一端が挿入された導電性部材28(導電性部材7に相当するものである。)と、第4の誘電体線路26の他端と第5の誘電体線路27の他端との間に接続された、第5の誘電体線路27から入力される高周波信号と送受信アンテナ15で受信してサーキュレータ14から入力される高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー16とを備えている構成である。なお、第1の誘電体線路22および第5の誘電体線路27は、それらの中途の近接部もしくは接合部において電磁結合することによって方向性結合器型分岐器12を構成している。なお、図7において、第1の端子24a,第2の端子24b,第3の端子24cは、それぞれ図6における第1の端子14a,第2の端子14b,第3の端子14cに対応している。
That is, the first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIG. 6 is arranged in parallel at an interval of 1/2 or less of the wavelength of the high-frequency signal, as shown in a plan view in FIG. One end of the first
また、上記構成において、好ましい構成として、導電性部材28の位置を、オフ状態にある変調器13を透過する高周波信号をWa2、方向性結合器型分岐器12の他方の出力端からミキサー16およびサーキュレータ14を通って変調器13の出力端13bに透過し、変調器13の出力端13bで反射する高周波信号をWb2とし、Wa2とWb2との中心周波数における位相差をδとしたときに、δ=(2N+1)・π(ただし、Nは整数である。)となるように設定している。位相差δがδ=(2N+1)・πとなるように設定するには、方向性結合器型分岐器12の一方の出力端12bに出力される高周波信号と他方の出力端12cに出力される高周波信号との位相差を前述のような構成により調整すればよい。このようにすれば、このような調整を容易かつ確実にすることができる。
Further, in the above configuration, as a preferable configuration, the position of the conductive member 28 is set such that the high frequency signal transmitted through the
上記構成において、変調器13は、図8に斜視図で示すように、基板40の表面に形成されたチョーク型バイアス供給線路41の途中の途切れた部位に形成された接続端子42に高周波変調用素子としてのダイオード43を接続した高周波変調部を、第1の誘電体線路22と第2の誘電体線路23との間に、第1の誘電体線路22から出力される高周波信号がダイオード43に入射するように挿入している。この構成において、高周波変調用素子としてのダイオード43には、PINダイオードを用いればよい。また、ダイオード43の代わりにトランジスタやマイクロ波モノリシック集積回路(MMIC)を用いても構わない。
In the above configuration, as shown in a perspective view in FIG. 8, the
本発明の高周波送受信器における変調器13には、このような透過形の変調器が好適である。また、透過型の変調器の代わりに、高周波信号を透過させたり反射したりすることができる半導体スイッチやMEMS(Micro Electro Mechanical System:微小電気機械システム)スイッチ等のスイッチを用いてもよい。
Such a transmission type modulator is suitable for the
以上のように構成された図6および図7に示す本発明の第1の高周波送受信器は、従来の高周波送受信器と同様に動作する。しかしながら、その際、方向性結合器型分岐器12が、一方の出力端12bに出力する高周波信号と他方の出力端12cに出力する高周波信号との位相差を適切なものに調整(チューニング)して、サーキュレータ14の第1の端子14aから第3の端子14cに漏洩しミキサー16の一方の入力端16bに入力される不要な高周波信号とミキサー16の他方の入力端16bに入力される高周波信号とが弱め合って混合されるように働くため、その不要な高周波信号に対応するノイズとしてのミキサー16からの出力を抑制することができるので、受信性能を向上させることができる高性能な高周波送受信器となる。
The first high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIGS. 6 and 7 configured as described above operates in the same manner as a conventional high-frequency transmitter / receiver. However, at that time, the directional coupler
また、図6および図7に示す本発明の第1の高周波送受信器は、方向性結合器型分岐器12の可変位相反射器が反射する高周波信号の位相を、オフ状態にある変調器13を透過する高周波信号をWa2、方向性結合器型分岐器12の他方の出力端12cからミキサー16およびサーキュレータ14を通って変調器13の出力端13bに透過し、変調器13の出力端13bで反射する高周波信号をWb2とし、Wa2とWb2との中心周波数における位相差をδとしたときに、δ=(2N+1)・π(ただし、Nは整数である。)となるように設定する(具体的には導電性部材28の位置をδ=(2N+1)・πとなるように調整する)ことから、変調器13の出力端13bとサーキュレータ14との間においてこれらWa2とWb2とが逆位相で合波され、互いに打ち消し合って効果的に減衰するので、変調器13がオフ状態にある時に送信用高周波信号の一部が不要な信号として送信されることを効果的に抑制して送受信性能を高くすることができるさらに高性能な高周波送受信器となる。
Further, the first high frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIGS. 6 and 7 changes the phase of the high frequency signal reflected by the variable phase reflector of the directional coupler
次に、本発明の第2の高周波送受信器の実施の形態の一例は、図9にブロック回路図で示すように、高周波信号を発生する高周波発振器11と、この高周波発振器11に接続された、高周波信号を分岐して一方の出力端12bと他方の出力端12cとに出力する上記各構成の本発明のいずれかの方向性結合器型分岐器12と、一方の出力端12bに接続された、この一方の出力端12bに分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器13と、この変調器13の出力端13bに一端18aが接続された、一端18a側から他端18b側へ送信用高周波信号を透過させるアイソレータ18と、このアイソレータ18に接続された送信アンテナ19と、方向性結合器型分岐器12の他方の出力端12c側に接続された受信アンテナ20と、方向性結合器型分岐器12の他方の出力端12cと受信アンテナ20との間に2つの入力端16a,16bのそれぞれが接続された、他方の出力端12cに分岐された高周波信号と受信アンテナ20で受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー16とを備えている構成である。
Next, an example of an embodiment of the second high-frequency transceiver according to the present invention includes a high-
また、図9に示す本発明の第2の高周波送受信器は、上記各構成要素間を接続するための高周波用伝送線路として、非放射性誘電体線路を用いている。この非放射性誘電体線路の基本的な構成は、図11に部分破断斜視図で示すものと同様である。 Further, the second high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIG. 9 uses a non-radiative dielectric line as a high-frequency transmission line for connecting the above-described components. The basic configuration of this nonradiative dielectric line is the same as that shown in the partially broken perspective view of FIG.
すなわち、図9に示す本発明の第2の高周波送受信器は、具体的には、図10に平面図で示すように、高周波信号の波長の2分の1以下の間隔で平行に配置された平板導体31(他方の平板導体は図示していない。)間に、第1の誘電体線路32の一端が接続された、高周波ダイオードから出力された高周波信号を周波数変調するとともに第1の誘電体線路32を伝搬させて出力する高周波発振器11と、第1の誘電体線路32の他端に接続された、その高周波信号をパルス信号に応じて入力端13a側に反射するかまたは出力端13b側に透過させる変調器13と、変調器13の出力端13bに一端が接続された第2の誘電体線路33と、平板導体31に平行に配設されたフェライト板34の周縁部に、それぞれ高周波信号の入出力端子とされた第1の端子34a,第2の端子34bおよび第3の端子34cを有し、この順に、一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、第1の端子34aが第2の誘電体線路33の他端に接続されたサーキュレータ14と、サーキュレータ14のフェライト板34の周縁部に放射状に配置され、かつ第2の端子34bおよび第3の端子34cにそれぞれの一端が接続された第3の誘電体線路35および第4の誘電体線路36と、第3の誘電体線路35の他端に接続された送信アンテナ19と、中途を第1の誘電体線路32の中途に近接もしくは接合させた、第1の誘電体線路32を伝搬する高周波信号の一部を分岐して伝搬させる第5の誘電体線路37と、第4の誘電体線路36の他端に接続された無反射終端器38aと、第5の誘電体線路37の変調器13側の一端にその一端が挿入されることによって接続された導電性部材38b(導電性部材7に相当するものである。)と、一端が受信アンテナ20に接続された第6の誘電体線路39と、第5の誘電体線路37の他端と第6の誘電体線路39の他端との間に接続された、第5の誘電体線路37から入力される高周波信号と受信アンテナ20で受信して第6の誘電体線路39から入力される高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサー16とを備えている構成である。なお、第1の誘電体線路32および第5の誘電体線路37は、それらの中途の近接部もしくは接合部において電磁結合することによって方向性結合器型分岐器12を構成している。
That is, the second high-frequency transmitter / receiver of the present invention shown in FIG. 9 is specifically arranged in parallel at an interval of 1/2 or less of the wavelength of the high-frequency signal, as shown in a plan view in FIG. One end of the first
以上のように構成された本発明の第2の高周波送受信器は、従来の高周波送受信器と同様に動作する。しかしながら、その際、方向性結合器型分岐器12が、一方の出力端12bに出力する高周波信号と他方の出力端12cに出力する高周波信号との位相差を適切なものに調整(チューニング)して、送信アンテナ19および受信アンテナ20からミキサー16の一方の入力端16bに漏洩される不要な高周波信号とミキサー16の他方の入力端16aに入力される高周波信号とが弱め合って混合されるように働くため、その不要な高周波信号に対応するノイズとしてのミキサー16からの出力を抑制することができるので、受信性能を向上させることができる高性能な高周波送受信器となる。
The second high frequency transmitter / receiver of the present invention configured as described above operates in the same manner as a conventional high frequency transmitter / receiver. However, at that time, the directional coupler
本発明の高周波送受信器において、第1〜第6の誘電体線路22,23,25〜27,32,33,35〜37,39の材質には、四フッ化エチレン,ポリスチレン等の樹脂、または低比誘電率のコーディエライト(2MgO・2Al2O3・5SiO2)セラミックス,アルミナ(Al2O3)セラミックス,ガラスセラミックス等のセラミックスが好ましく、これらはミリ波帯域の高周波信号において低損失である。
In the high frequency transceiver of the present invention, the material of the first to sixth
また、第1〜第6の誘電体線路22,23,25〜27,32,33,35〜37,39の断面形状は基本的には矩形状であるが、矩形の角部を丸めた形状であってもよく、高周波信号の伝送に使用される種々の断面形状のものを使用することができる。
The first to sixth
また、フェライト板24,34の材質には、フェライトの中でも、例えば高周波信号に対しては、亜鉛・ニッケル・鉄酸化物(ZnaNibFecOx)が好適である。
The
また、フェライト板24,34の形状は、通常は円板状とされるが、その他、平面形状が正多角形状であってもよい。その場合は、接続される誘電体線路の本数をn本(nは3以上の整数)とすると、その平面形状は正m角形(mは3以上のnより大きい整数)とするのがよい。
In addition, the shape of the
また、平板導体21,31および図示していない他方の平板導体ならびに導電性部材4,7,9,28,38bの材質には、高い電気伝導度および良好な加工性等の点で、Cu,Al,Fe,Ag,Au,Pt,SUS(ステンレススチール),真鍮(Cu−Zn合金)等の導体が好適である。あるいは、セラミックス,樹脂等から成る絶縁部材の表面にこれらの導体層を形成したものでもよい。
Further, the materials of the
また、無反射終端器38aは、その無反射終端器38aが接続される第4の誘電体線路36の端部に対して、両側の側面(平板導体31および図示していない他方の平板導体の内面と対向しない面)の上下端部に、膜状の抵抗体または電波吸収体を付着させて構成すればよい。その際、抵抗体の材質としては、ニッケルクロム合金またはカーボンが好適である。また、電波吸収体の材質としては、パーマロイまたはセンダストが好適である。これらの材質を用いれば、効率良くミリ波信号を減衰させることができる。また、これら以外の材質で、ミリ波信号を減衰させることができるものを用いても構わない。
Further, the non-reflecting terminator 38a has side surfaces (the
また、基板40,44は、四フッ化エチレン,ポリスチレン,ガラスセラミックス,ガラスエポキシ樹脂,エポキシ樹脂、いわゆる液晶ポリマー等の熱可塑性樹脂等から成る板状の基体の一主面に、アルミニウム(Al),金(Au),銅(Cu)等から成るストリップ導体等によるチョーク型バイアス供給線路41を形成したものが使用される。
The
なお、本発明の高周波送受信器においては、本発明の方向性結合器型分岐器を備えている構成が重要であり、各回路要素間を接続する高周波用伝送線路としては、非放射性誘電体線路の他にも、導波管,誘電体導波管,ストリップ線路,マイクロストリップ線路,コプレーナ線路,スロット線路,同軸線路,またはこれらを変形した高周波用伝送線路を、使用する周波数帯域や用途に応じて選択して用いても構わない。また、高周波信号として使用する周波数帯域は、ミリ波帯の他にも、マイクロ波帯またはそれ以下の周波数帯にも有効である。 In the high frequency transmitter / receiver of the present invention, the configuration including the directional coupler branching device of the present invention is important, and as a high frequency transmission line for connecting each circuit element, a non-radiative dielectric line Besides, waveguides, dielectric waveguides, strip lines, microstrip lines, coplanar lines, slot lines, coaxial lines, or modified high-frequency transmission lines depending on the frequency band and application used May be selected and used. In addition to the millimeter wave band, the frequency band used as the high frequency signal is also effective for the microwave band or lower frequency band.
また、サーキュレータ14の代わりに、デュプレクサ,スイッチ,ハイブリッド回路等を用いても構わない。また、高周波発振器,変調器およびミキサーには、ダイオードの代わりにバイポーラトランジスタ,電界効果トランジスタ(FET)またはこれらを集積化した集積回路(CMOS,MMIC等)を用いても構わない。
Further, instead of the
次に、本発明のレーダ装置ならびにそれを搭載したレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶について説明する。 Next, a radar apparatus according to the present invention, a vehicle equipped with the radar apparatus and a small ship equipped with the radar apparatus will be described.
本発明のレーダ装置の実施の形態の一例は、上記各構成の本発明の第1および第2のいずれかの高周波送受信器と、この高周波送受信器から出力される中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備している構成である。 An example of an embodiment of a radar apparatus according to the present invention is to detect by processing either the first or second high-frequency transmitter / receiver of the present invention having the above-described configuration and an intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver. A distance information detector for detecting distance information to the object.
本発明のレーダ装置によれば、上記構成としたことから、本発明の高周波送受信器が良好な受信感度を安定して得られる高性能なものであり、また、送信出力のオン/オフ比の高い良好な高周波信号を送信するため、速く確実に探知対象物を探知することができるとともに至近距離や遠方の探知対象物をも確実に探知することができるレーダ装置を提供することができる。 According to the radar apparatus of the present invention, because of the above configuration, the high-frequency transmitter / receiver of the present invention is a high-performance one that can stably obtain good reception sensitivity, and has a transmission output on / off ratio. Since a high and good high-frequency signal is transmitted, it is possible to provide a radar apparatus that can detect a detection object quickly and reliably and can also detect a detection object at a short distance or a distant place.
本発明のレーダ装置搭載車両は、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いる構成である。 The radar device-equipped vehicle of the present invention includes the above-described radar device of the present invention and is configured to use this radar device for detection of a detection target.
本発明のレーダ装置搭載車両によれば、このような構成としたことから、従来のレーダ装置搭載車両と同様に、レーダ装置で検出された距離情報に基づいて車両の挙動を制御したり、運転者に例えば路上の障害物や他の車両等を探知したことを音,光もしくは振動で警告したりすることができるが、本発明のレーダ装置搭載車両においては、探知対象物である路上の障害物や他の車両等をレーダ装置が早く確実に探知するため、急激な挙動を車両に起こさせることなく、車両の適切な制御や運転者への適切な警告をすることができる。 According to the radar device-equipped vehicle of the present invention, since it has such a configuration, the behavior of the vehicle is controlled based on the distance information detected by the radar device, and the vehicle is operated as in the conventional radar device-equipped vehicle. For example, it is possible to warn the person who has detected an obstacle or other vehicle on the road by sound, light, or vibration. However, in the vehicle equipped with the radar device of the present invention, the obstacle on the road that is the detection target object. Since the radar device quickly and reliably detects objects and other vehicles, it is possible to perform appropriate control of the vehicle and appropriate warning to the driver without causing the vehicle to take a sudden action.
なお、本発明のレーダ装置搭載車両は、具体的には、汽車,電車,自動車等旅客や貨物を輸送するための車はもちろんのこと、自転車,原動機付き自転車,遊園地の乗り物,ゴルフ場のカート等にも用いることができる。 The radar device-equipped vehicle of the present invention is not limited to a vehicle for transporting passengers and cargo such as trains, trains, and automobiles, but also bicycles, motorbikes, amusement park vehicles, golf courses, etc. It can also be used for carts and the like.
また、本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、上記本発明のレーダ装置を備え、このレーダ装置を探知対象物の検出に用いる構成である。 A small ship equipped with a radar apparatus according to the present invention includes the radar apparatus according to the present invention, and the radar apparatus is used to detect a detection target.
本発明のレーダ装置搭載小型船舶によれば、このような構成としたことから、従来のレーダ装置搭載車両と同様に、小型船舶において、レーダ装置で検出された距離情報に基づいて小型船舶の挙動を制御したり、操縦者に例えば暗礁等の障害物,他の船舶もしくは他の小型船舶等を探知したことを音,光もしくは振動で警告したりするように動作するが、本発明のレーダ装置搭載小型船舶においては、探知対象物である暗礁等の障害物,他の船舶もしくは他の小型船舶等をレーダ装置が早く確実に探知するため、急激な挙動を小型船舶に起こさせることなく、小型船舶の適切な制御や操縦者への適切な警告をすることができる。 According to the radar device-equipped small ship of the present invention, the behavior of the small vessel is based on the distance information detected by the radar device in the small vessel, similarly to the conventional radar device-equipped vehicle. The radar apparatus according to the present invention operates to control the vehicle, and warn the operator of sound, light, or vibration that an obstacle such as a reef, another ship or other small ship has been detected. In the onboard small vessel, the radar device detects obstacles such as reefs, other vessels or other small vessels, which are the objects to be detected, quickly and reliably. Appropriate control of the ship and appropriate warning to the operator can be provided.
なお、本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、具体的には、小型船舶の免許もしくは免許なしで操縦することができる船舶であって、総トン数20トン未満の船舶である手漕ぎボート,ディンギー,水上オートバイ,船外機搭載の小型バスボート,船外機搭載のインフレータブルボート(ゴムボート),漁船,遊漁船,作業船,屋形船,トーイングボート,スポーツボート,フィッシングボート,ヨット,外洋ヨット,クルーザーまたは総トン数20トン以上のプレジャーボートに用いることができる。
The small-sized ship equipped with the radar device of the present invention is specifically a ship that can be operated without a license or a license of a small ship, and is a rowing boat, a dinghy, a watercraft that has a total tonnage of less than 20 tons. Motorcycles, small bass boats with outboard motors, inflatable boats with inboard motors (rubber boats), fishing boats, recreational fishing boats, work boats, houseboats, towing boats, sports boats, fishing boats, yachts, open-sea yachts, cruisers or
かくして、本発明によれば、分岐する2つの高周波信号の間の位相差を可変制御することができる方向性結合器型分岐器を提供することができる。また、その方向性結合器型分岐器を具備することにより、簡単な構成で送受信性能を高くすることができる高性能な高周波送受信器およびそのような高性能な高周波送受信器を具備するレーダ装置ならびにそのレーダ装置を備えたレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶を提供することができる。 Thus, according to the present invention, it is possible to provide a directional coupler type branching device that can variably control the phase difference between two branched high-frequency signals. Further, by providing the directional coupler type branching device, a high-performance high-frequency transmitter / receiver capable of improving transmission / reception performance with a simple configuration, a radar apparatus including such a high-performance high-frequency transmitter / receiver, and It is possible to provide a radar apparatus-equipped vehicle and a radar apparatus-equipped small ship equipped with the radar apparatus.
なお、本発明は以上の実施の形態の例および実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更を施すことは何等差し支えない。例えば、可変位相反射器として機能する導電性部材は、その材質を導電性にすることによりその一端でもって第2の高周波用伝送線路の一端におけるインピーダンスを急峻に変化させることができるものとなるが、同様の機能を発揮するものであれば、他の材質から成るものであっても同様の作用効果を有効に得ることができる場合はあり得る。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. For example, a conductive member that functions as a variable phase reflector can change the impedance at one end of the second high-frequency transmission line abruptly at one end by making the material conductive. As long as the same function is exhibited, it is possible that the same function and effect can be obtained effectively even if the material is made of another material.
1:マイクロストリップ線路(第1の高周波用伝送線路)
1a:一端(入力端)
1b:他端(出力端)
2:マイクロストリップ線路(第2の高周波用伝送線路)
2a:一端
2b:他端(出力端)
2c:誘電体基板
2d:接地導体
2e:信号導体
2’:コプレーナ線路(第2の高周波用伝送線路)
2’a:一端
2’c:誘電体基板
2’d:接地導体
2’e:信号導体
3:チューナブルコンデンサ(可変位相反射器としての可変インピーダンス素子)
4:導電性部材(可変位相反射器)
4a:一端
5:非放射性誘電体線路(第1の高周波用伝送線路)
5a:一端(入力端)
5b:他端(出力端)
6:非放射性誘電体線路(第2の高周波用伝送線路)
6a:一端
6b:他端(出力端)
6c:平板導体
6d:平板導体
6e:誘電体線路
7:導電性部材(可変位相反射器)
7a:一端
8:導波管(第2の高周波用伝送線路)
8a:一端
9:導電性部材(可変位相反射器)
9a:一端
11:高周波発振器
12:方向性結合器型分岐器
12a:入力端
12b:一方の出力端
12c:他方の出力端
13:変調器
13a,18a:入力端
13b,18b:出力端
14:サーキュレータ
14a,24a,34a:第1の端子
14b,24b,34b:第2の端子
14c,24c,34c:第3の端子
15:送受信アンテナ
16:ミキサー
17:スイッチ
18:アイソレータ
19:送信アンテナ
20:受信アンテナ
21,31:平板導体
22,32:第1の誘電体線路
23,33:第2の誘電体線路
24,34:フェライト板
25,35:第3の誘電体線路
26,36:第4の誘電体線路
27,37:第5の誘電体線路
28,38b:導電性部材(可変位相反射器)
38a:無反射終端器
39:第6の誘電体線路
40,44:基板
41:チョーク型バイアス供給線路
42:接続端子
43:高周波変調用素子(PINダイオード)
45:高周波検波用素子(ショットキーバリアダイオード)
1: Microstrip line (first high-frequency transmission line)
1a: One end (input end)
1b: the other end (output end)
2: Microstrip line (second high-frequency transmission line)
2a: one end 2b: the other end (output end)
2c: Dielectric substrate 2d: Ground conductor 2e: Signal conductor 2 ': Coplanar line (second high-frequency transmission line)
2'a: one end 2'c:
4: Conductive member (variable phase reflector)
4a: One end 5: Non-radiative dielectric line (first high-frequency transmission line)
5a: one end (input end)
5b: the other end (output end)
6: Non-radiative dielectric line (second high-frequency transmission line)
6a: one end 6b: the other end (output end)
6c: Flat conductor 6d: Flat conductor 6e: Dielectric line 7: Conductive member (variable phase reflector)
7a: One end 8: Waveguide (second high-frequency transmission line)
8a: One end 9: Conductive member (variable phase reflector)
9a: one end
11: High frequency oscillator
12: Directional coupler type switch
12a: Input terminal
12b: One output terminal
12c: The other output terminal
13: Modulator
13a, 18a: Input terminal
13b, 18b: Output terminal
14: Circulator
14a, 24a, 34a: first terminal
14b, 24b, 34b: second terminal
14c, 24c, 34c: Third terminal
15: Transmit / receive antenna
16: Mixer
17: Switch
18: Isolator
19: Transmitting antenna
20: Receive antenna
21, 31: Flat conductor
22, 32: First dielectric line
23, 33: Second dielectric line
24, 34: Ferrite plate
25, 35: Third dielectric line
26, 36: Fourth dielectric line
27, 37: Fifth dielectric line
28, 38b: Conductive member (variable phase reflector)
38a: Non-reflective terminator
39: Sixth dielectric line
40, 44: Board
41: Choke-type bias supply line
42: Connection terminal
43: High-frequency modulation element (PIN diode)
45: High-frequency detector (Schottky barrier diode)
Claims (5)
この第2の高周波用伝送線路の前記中途から見て前記第1の高周波用伝送線路の出力端と同じ側の一端に設けられ、該一端が挿入される開口が設けられたコの字状の断面形状をした導電性部材から成り、該導電性部材をスライドさせることによって入射する前記高周波信号をその位相を変化させて反射する可変位相反射器とを具備することを特徴とする方向性結合器型分岐器。 First and second high-frequency transmission lines for transmitting high-frequency signals, which are made of non-radiative dielectric lines , which are close or joined so as to be electromagnetically coupled midway;
The second high-frequency transmission line has a U-shape provided at one end on the same side as the output end of the first high-frequency transmission line as viewed from the middle, and provided with an opening into which the one end is inserted. A directional coupler comprising a conductive member having a cross-sectional shape, and a variable phase reflector that reflects the high-frequency signal incident upon sliding the conductive member by changing a phase thereof. Type turnout.
この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する請求項1記載の方向性結合器型分岐器と、
前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、
磁性体の周囲に第1の端子,第2の端子および第3の端子を有し、この順に一つの端子から入力された高周波信号を隣接する次の端子より出力する、前記変調器の出力が前記第1の端子に入力されるサーキュレータと、
このサーキュレータの前記第2の端子に接続された送受信アンテナと、
前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端と前記サーキュレータの前記第3の端子との間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記送受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備することを特徴とする高周波送受信器。 A high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal;
The directional coupler type branching device according to claim 1, wherein the high-frequency signal connected to the high-frequency oscillator is branched and output to one output end and the other output end.
A modulator connected to the one output end and modulating a high-frequency signal branched to the one output end to output a transmission high-frequency signal;
The output of the modulator has a first terminal, a second terminal, and a third terminal around the magnetic body, and outputs a high-frequency signal input from one terminal in this order from the next adjacent terminal. A circulator input to the first terminal;
A transmitting / receiving antenna connected to the second terminal of the circulator;
A high-frequency signal branched between the other output end connected between the other output end of the directional coupler type branching device and the third terminal of the circulator and a high frequency received by the transmitting / receiving antenna A high-frequency transmitter / receiver comprising a mixer that mixes signals and outputs an intermediate frequency signal.
この高周波発振器に接続された、前記高周波信号を分岐して一方の出力端と他方の出力端とに出力する請求項1記載の方向性結合器型分岐器と、
前記一方の出力端に接続された、この一方の出力端に分岐された高周波信号を変調して送信用高周波信号を出力する変調器と、
この変調器の出力端に一端が接続された、前記一端側から他端側へ前記送信用高周波信号を透過させるアイソレータと、
このアイソレータに接続された送信アンテナと、
前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端側に接続された受信アンテナと、
前記方向性結合器型分岐器の前記他方の出力端と前記受信アンテナとの間に接続された、前記他方の出力端に分岐された高周波信号と前記受信アンテナで受信した高周波信号とを混合して中間周波信号を出力するミキサーとを具備することを特徴とする高周波送受信器。 A high-frequency oscillator that generates a high-frequency signal;
The directional coupler type branching device according to claim 1, wherein the high-frequency signal connected to the high-frequency oscillator is branched and output to one output end and the other output end.
A modulator connected to the one output end and modulating a high-frequency signal branched to the one output end to output a transmission high-frequency signal;
One end connected to the output end of the modulator, and an isolator that transmits the high-frequency signal for transmission from the one end side to the other end side;
A transmitting antenna connected to this isolator;
A receiving antenna connected to the other output end of the directional coupler branch;
A high-frequency signal branched between the other output end connected between the other output end of the directional coupler type branching device and the receiving antenna is mixed with a high-frequency signal received by the receiving antenna. And a mixer for outputting an intermediate frequency signal.
この高周波送受信器から出力される前記中間周波信号を処理して探知対象物までの距離情報を検出する距離情報検出器とを具備することを特徴とするレーダ装置。 A high-frequency transceiver according to any one of claims 2 to 4,
A radar apparatus comprising: a distance information detector that processes the intermediate frequency signal output from the high-frequency transmitter / receiver to detect distance information to a detection target.
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