(57)【要約】  本発明は、直流阻止回路、この直流阻止回路を備えるハイブリッド回路装置、送信器、受信器、送受信器およびレーダ装置に関する。誘電体基板２には、誘電体基板２に平行に設けられる導電体層３と、この導電体層３の一部を含む第１および第２平面線路４，５と、導電体層３の一部部分を含む導波管６とが設けられる。第１および第２平面線路４，５は、導電体層３に対して誘電体基板２の一表面２ａ側に設けられ、導波管６は、他表面２ｂ側に設けられる。電気信号の伝送方向Ｘにおいて、導波管６の一端部は、第１平面線路４の一端部に重なり、かつ他端部は、第２平面線路５の一端部に重なる。この重なる部分において、導電体層３を厚み方向に貫通する第１および第２貫通孔２４，２５が形成される。
2008152852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の一表面および他表面の間に設けられ、第１の部分、第２の部分、および第３の部分を含む導電体層と、
前記導電体層の前記第１の部分を含み、前記導電体層に対して前記誘電体基板の一表面側に設けられる第１平面線路と、
前記導電体層の前記第２の部分を含み、一端が前記第１平面線路の一端とは予め定める間隔をあけ、前記導電体層に対して前記誘電体基板の一表面側に設けられる第２平面線路と、
前記導電体層の前記第３の部分を含み、電気信号の伝送方向において一端部が前記第１平面線路の一端部に重なり、かつ他端部が前記第２平面線路の一端部に重なって、前記導電体層に対して前記誘電体基板の他表面側に設けられる導波管とを含み、
前記導電体層は、前記導波管と前記第１平面線路とが重なる部位で、前記導波管と前記第１平面線路とが電磁結合されるとともに、前記導波管と前記第２平面線路とが重なる部位で、前記導波管と前記第２平面線路とが電磁結合されることを特徴とする直流阻止回路。
【請求項２】
前記第１平面線路の一端部と、前記第２平面線路の一端部とは、互いに平行に配置され、互いの延びる方向に垂直で、かつ誘電体基板の厚み方向に垂直な幅方向に相互に間隔をあけて、互いに対向するように逆向きに延びて形成され、
前記導波管と前記第１平面線路とは、前記第１および第２平面線路が互いに延びる方向に対向する部分よりも、第１平面線路の他端側において前記導電体層で電磁結合され、
前記導波管と前記第２平面線路とは、前記第１および第２平面線路が互いに延びる方向に対向する部分よりも、第２平面線路の他端側において前記導電体層で電磁結合されることを特徴とする請求項１記載の直流阻止回路。
【請求項３】
前記予め定める間隔は、３０μｍ以上に選ばれ、
前記導波管は、
前記導電体層に平行に設けられる底部用導電体層と、
導電性を有し、前記導電体層および前記底部用導電体層の間にわたって形成され、電気信号の伝送方向に遮断波長以下の間隔を互いにあけて、前記伝送方向に沿って２列に配列される複数の側壁用導体柱と、
電気信号の伝送方向の一端と他端とにそれぞれ設けられ、導電性を有し、前記導電体層および前記底部用導電体層の間にわたって形成され、前記伝送方向に垂直かつ前記誘電体基板の厚み方向に垂直な幅方向に遮断波長以下の間隔を互いにあけて配列される複数の遮蔽用導体柱とを含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の直流阻止回路。
【請求項４】
前記導波管は、伝送方向の長さが管内波長の一波長以上に選ばれることを特徴とする請求項３記載の直流阻止回路。
【請求項５】
前記導電体層には、前記導波管と前記第１平面線路とが重なる部位に、厚み方向に貫通して、導波管と第１平面線路とを電磁結合する第１貫通孔が形成されるとともに、導波管と第２平面線路とが重なる部位で、厚み方向に貫通して、導波管と第２平面線路とを電磁結合する第２貫通孔が形成され、
前記第１貫通孔と前記導波管の一端との伝送方向の長さ、および前記第２貫通孔と前記導波管の他端との伝送方向の長さは、零よりも長く、かつ管内波長の一波長の半分未満に選ばれることを特徴とする請求項４記載の直流阻止回路。
【請求項６】
複数の端子を有し、複数の前記端子のうち予め定める端子から入力される電力を分配して、前記予め定める端子とは異なる端子から出力する電力分配器と、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の直流阻止回路とを含み、
前記電力分配器は、前記誘電体基板の一表面に形成され、
前記直流阻止回路の前記第１または第２平面線路は、前記電力分配器の複数の端子のうち、電力が入力される前記端子に接続されることを特徴とするハイブリッド回路装置。
【請求項７】
前記電力分配器は、リング状伝送線路、および前記リング状伝送線路において周方向の一方向きに順に設けられる第１〜第４端子を有し、入力される電磁波の波長をλとし、自然数をｎとしたときに、前記リング状伝送線路の一周の長さが３（２ｎ−１）λ／２に設定され、前記第１および第２端子の間の線路長、前記第２および第３端子の間の線路長、前記第３および第４端子の間の線路長が、（２ｎ−１）λ／４にそれぞれ選ばれ、前記第４および第１端子の間の線路長が、３（２ｎ−１）λ／４に選ばれるラットレースによって形成され、
前記第２端子から延在する第１延在部と、
前記第４端子から延在する第２延在部と、
前記第１延在部の前記第２端子が接続される端部とは反対側の端部に接続され、印加する電圧に応じて検波を行う第１検波素子と、
前記第２延在部の前記第４端子が接続される端部とは反対側の端部に接続され、印加する電圧に応じて検波を行う第２検波素子と、
前記ラットレースに接続され、前記第１および第２検波素子によって出力される中間周波数の電磁波を出力する出力線路とをさらに含んで構成され、
前記直流阻止回路は、前記第１および第３端子の少なくともいずれか一方に、個別に接続されることを特徴とする請求項６に記載のハイブリッド回路装置。
【請求項８】
前記第１および第２延在部は、それぞれ整合回路を含むことを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド回路装置。
【請求項９】
前記第１および第２延在部の電気長は、等しく形成されることを特徴とする請求項７または８に記載のハイブリッド回路装置。
【請求項１０】
前記第１検波素子に電圧を印加するための第１バイアス供給線路と、
前記第２検波素子に電圧を印加するための第２バイアス供給線路とをさらに含み、
前記第１および第２バイアス供給線路の少なくともいずれか一方は、前記第１および第２平面線路の間を横切って前記誘電体基板に設けられることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のハイブリッド回路装置。
【請求項１１】
高周波信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され、前記発振器からの高周波信号を伝送する伝送線路と、
前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記伝送線路に挿入される請求項１〜５のいずれか１つに記載の直流阻止回路と、
前記伝送線路に接続され、高周波信号を放射するアンテナとを含むことを特徴とする送信器。
【請求項１２】
高周波信号を捕捉するアンテナと、
前記アンテナに接続され、前記アンテナによって捕捉される前記高周波信号を伝送する伝送線路と、
前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記伝送線路に挿入される請求項１〜５のいずれか１つに記載の直流阻止回路と、
前記伝送線路に接続され、前記伝送線路に伝送される高周波信号を検波する検波器とを含むことを特徴とする受信器。
【請求項１３】
高周波信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３伝送線路と、
前記第３伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５伝送線路と、
前記第４および第５伝送線路に接続され、前記第４および第５伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミクサと、
前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記第１〜第５伝送線路のうちの少なくともいずれか１つに挿入される請求項１〜５のいずれか１つに記載の直流阻止回路とを含むことを特徴とする送受信器。
【請求項１４】
高周波信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２伝送線路と、
第４、第５および第６端子を有し、前記第２伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する分波器と、
前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する第３伝送線路と、
前記第３伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉するアンテナと、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する第５伝送線路と、
前記第４および第５伝送線路に接続され、前記第４および第５伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する請求項６〜１０のいずれか１つに記載のハイブリッド回路装置とを含むことを特徴とする送受信器。
【請求項１５】
高周波信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２伝送線路と、
前記第２伝送線路に接続され、高周波信号を放射する送信用アンテナと、
高周波信号を捕捉する受信用アンテナと、
前記受信用アンテナに接続され、捕捉した高周波信号を伝送する第３伝送線路と、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
前記第３および第４伝送線路に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力するミクサと、
前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記第１〜第４伝送線路のうちの少なくともいずれか１つに挿入される請求項１〜５のいずれか１つに記載の直流阻止回路とを含むことを特徴とする送受信器。
【請求項１６】
高周波信号を発生する発振器と、
前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する第１伝送線路と、
第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する分岐器と、
前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する第２伝送線路と、
前記第２伝送線路に接続され、高周波信号を放射する送信用アンテナと、
高周波信号を捕捉する受信用アンテナと、
前記受信用アンテナに接続され、捕捉した高周波信号を伝送する第３伝送線路と、
前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する第４伝送線路と、
前記第３および第４伝送線路に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する請求項６〜１０のいずれか１つに記載のハイブリッド回路装置とを含むことを特徴とする送受信器。
【請求項１７】
請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の送受信器と、
前記送受信器からの中間周波信号に基づいて、前記送受信器から探知対象物までの距離を検出する距離検出器とを含むことを特徴とするレーダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気信号の直流成分を阻止する直流阻止回路、この直流阻止回路を備えるハイブリッド回路装置、送信器、受信器、送受信器およびレーダ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高度情報化社会では、大容量のデータを高速で伝送するために、１〜３０ＧＨｚのマイクロ波領域、および３０〜３００ＧＨｚのミリ波領域などの高周波領域を利用した情報通信装置などの応用システムが提案されている。また車間距離を計測するレーダ装置のようなミリ波を用いたシステムなども提案されている。
高周波領域を利用したシステムで用いられる高周波回路を実現するために、たとえば誘電体基板に導波路を形成し、電子部品を実装している。この電子部品は、１または複数の各種ダイオードおよびトランジスタなどの半導体素子を含んで構成される。誘電体基板に形成された回路には、半導体素子を動作させるバイアス電圧およびバイアス電流などを印加するＤＣ（direct current）電源が接続される。
半導体素子の意図しない入出力端子にＤＣ電圧が印加されたり、定格以上のＤＣ電圧が印加されると、半導体素子の機能が劣化したり、故障したりする。このような不必要なＤＣ電圧を阻止するために、従来の技術では、直流阻止用の回路としてキャパシタを設けている。キャパシタとしては、たとえばマイクロストリップ線路に形成されるインタディジタルキャパシタ、マイクロストリップ線路にギャップを設けたギャップ型のキャパシタ、および積層セラミックコンデンサなどがある（たとえば相川正義、他４名共著、「モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）」、社団法人電子情報通信学会、１９９７年１月、ｐ４７−ｐ４８参照）。
インタディジタルキャパシタおよびギャップ型のキャパシタは、それぞれ直流成分を阻止するとともに、マイクロストリップ線路を伝送する高周波信号を低損失で通過させる必要がある。
ここで、比誘電率１１以下のセラミック基板上に直流阻止用の回路を形成するとき、伝送させたい高周波信号の周波数に対応したリアクタンス成分が必要である。マイクロストリップ線路のような平面回路では、所望のリアクタンス成分を形成するために、線路間の幅や長さを適切に設定する方法や、積層セラミックコンデンサを直流阻止用の回路に用いる方法がある。しかしながら、導体印刷による同時焼成での伝送線路の製法では、線路間の幅や長さの下限が設計ルールにより決まるために、特にミリ波帯などの高周波信号を伝送させるのに必要な所望するリアクタンス成分が得られない。従って直流阻止用回路からの反射が大きくなり、伝送損失が劣化するという問題がある。
また、積層セラミックコンデンサを直流阻止用の回路に用いた場合は、金属電極もつインダクタンス成分が大きすぎるために、インダクタンス成分の影響が無視できず所望のリアクタンス成分が設定できず、通過する高周波信号の反射が大きくなり、伝送特性が劣化するという問題点がある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明の目的は、導体印刷による同時焼成工程の設計ルールで製造することができ、既存のリアクタンス素子を使用せずに高周波信号の伝送を可能にして、直流成分を除去する直流阻止回路、この直流阻止回路を備えるハイブリッド回路装置、送信器、受信器、送受信器およびレーダ装置を提供することである。
本発明の直流阻止回路は、誘電体基板と、導電体層と、第１平面線路と、第２平面線路と、導波管とを含む。前記導電体層は、前記誘電体基板の一表面および他表面の間に設けられ、第１の部分、第２の部分、および第３の部分を含む。前記第１平面線路は、前記導電体層の前記第１の部分を含み、前記導電体層に対して前記誘電体基板の一表面側に設けられる。前記第２平面線路は、前記導電体層の前記第２の部分を含み、一端が前記第１平面線路の一端とは予め定める間隔をあけ、前記導電体層に対して前記誘電体基板の一表面側に設けられる。前記導波管は、前記導電体層の前記第３の部分を含み、電気信号の伝送方向において一端部が前記第１平面線路の一端部に重なり、かつ他端部が前記第２平面線路の一端部に重なって、前記導電体層に対して前記誘電体基板の他表面側に設けられる。前記導電体層は、前記導波管と前記第１平面線路とが重なる部位で、前記導波管と前記第１平面線路とが電磁結合されるとともに、前記導波管と前記第２平面線路とが重なる部位で、前記導波管と前記第２平面線路とが電磁結合される。
また本発明のハイブリッド回路装置は、電力分配器と、前記直流阻止回路とを含む。前記電力分配器は、電磁波を入力または出力する複数の端子を有し、予め定める端子から入力される電力を分配して前記予め定める端子とは異なる端子から出力する。前記直流阻止回路の前記第１または第２平面線路は、前記電力分配器の複数の端子のうち、電磁波を入力する前記端子に接続される。
さらに本発明の送信器は、高周波信号を発生する発振器と、伝送線路と、前記直流阻止回路と、アンテナとを含む。前記伝送線路は、前記発振器に接続され、前記発振器からの高周波信号を伝送する。前記直流阻止回路は、前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記伝送線路に挿入される。前記アンテナは、前記伝送線路に接続され、高周波信号を放射する。
さらに本発明の受信器は、高周波信号を捕捉するアンテナと、伝送線路と、前記直流阻止回路と、検波器とを含む。前記伝送線路は、前記アンテナに接続され、前記アンテナによって捕捉される前記高周波信号を伝送する。前記直流阻止回路は、前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記伝送線路に挿入される。前記検波器は、前記伝送線路に接続され、前記伝送線路に伝送される高周波信号を検波する。
さらに本発明の送受信器は、高周波信号を発生する発振器と、第１伝送線路と、分岐器と、第２伝送線路と、分波器と、第３伝送線路と、アンテナと、第４伝送線路と、第５伝送線路と、ミクサと、前記直流阻止回路とを含む。前記第１伝送線路は、前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する。前記分岐器は、第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する。前記第２伝送線路は、前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する。前記分波器は、第４、第５および第６端子を有し、前記第２伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する。前記第３伝送線路は、前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する。前記アンテナは、前記第３伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉する。前記第４伝送線路は、前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する。前記第５伝送線路は、前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する。前記ミクサは、前記第４および第５伝送線路に接続され、前記第４および第５伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。前記直流阻止回路は、前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記第１〜第５伝送線路のうちの少なくともいずれか１つに挿入される。
さらに本発明の送受信器は、高周波信号を発生する発振器と、第１伝送線路と、分岐器と、第２伝送線路と、分波器と、第３伝送線路と、アンテナと、第４伝送線路と、第５伝送線路と、前記ハイブリッド回路装置とを含む。前記第１伝送線路は、前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する。前記分岐器は、第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する。前記第２伝送線路は、前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する。前記分波器は、第４、第５および第６端子を有し、前記第２伝送線路を介して前記第４端子に与えられる高周波信号を前記第５端子に出力し、かつ前記第５端子に与えられる高周波信号を前記第６端子に出力する。前記第３伝送線路は、前記第５端子に接続され、前記第５端子から出力される高周波信号を伝送し、前記第５端子に高周波信号を伝送する。前記アンテナは、前記第３伝送線路に接続され、高周波信号を放射および捕捉する。前記第４伝送線路は、前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する。前記第５伝送線路は、前記第６端子に接続され、前記第６端子から出力される高周波信号を伝送する。前記ハイブリッド回路装置は、前記第４および第５伝送線路に接続され、前記第４および第５伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。
さらに本発明の送受信器は、高周波信号を発生する発振器と、第１伝送線路と、分岐器と、第２伝送線路と、送信用アンテナと、受信用アンテナと、第３伝送線路と、第４伝送線路と、ミクサと、前記直流阻止回路とを含む。前記第１伝送線路は、前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する。前記分岐器は、第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する。前記第２伝送線路は、前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する。前記送信用アンテナは、前記第２伝送線路に接続され、高周波信号を放射する。前記受信用アンテナは、高周波信号を捕捉する。前記第３伝送線路は、前記受信用アンテナに接続され、捕捉した高周波信号を伝送する。前記第４伝送線路は、前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する。前記ミクサは、前記第３および第４伝送線路に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。前記直流阻止回路は、前記高周波信号が前記導波管を通るように、前記第１〜第４伝送線路のうちの少なくともいずれか１つに挿入される。
さらに本発明の送受信器は、高周波信号を発生する発振器と、第１伝送線路と、分岐器と、第２伝送線路と、送信用アンテナと、受信用アンテナと、第３伝送線路と、第４伝送線路と、前記ハイブリッド回路装置とを含む。前記第１伝送線路は、前記発振器に接続され、高周波信号を伝送する。前記分岐器は、第１、第２および第３端子を有し、前記第１端子が前記第１伝送線路に接続され、前記第１端子に与えられる高周波信号を前記第２端子または前記第３端子に選択的に出力する。前記第２伝送線路は、前記第２端子に接続され、前記第２端子から与えられる高周波信号を伝送する。前記送信用アンテナは、前記第２伝送線路に接続され、高周波信号を放射する。前記受信用アンテナは、高周波信号を捕捉する。前記第３伝送線路は、前記受信用アンテナに接続され、捕捉した高周波信号を伝送する。前記第４伝送線路は、前記第３端子に接続され、前記第３端子から出力される高周波信号を伝送する。前記ハイブリッド回路装置は、前記第３および第４伝送線路に接続され、前記第３および第４伝送線路から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。
さらに本発明のレーダ装置は、前記送受信器と、距離検出器とを含む。前記距離検出器は、前記送受信器からの中間周波信号に基づいて、前記送受信器から探知対象物までの距離を検出する。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
本発明の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態の直流阻止回路を示す斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の第１の実施形態の直流阻止回路を示す斜視図である。
【図２】直流阻止回路を示す平面図である。
【図３】図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た直流阻止回路の断面図である。
【図４】図２の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た直流阻止回路の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の直流阻止回路を示す平面図である。
【図６Ａ】本発明の第３の実施形態の直流阻止回路を示す斜視図である。
【図６Ｂ】本発明の第３の実施形態の直流阻止回路を示す斜視図である。
【図７】直流阻止回路を示す平面図である。
【図８】図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た直流阻止回路の断面図である。
【図９】図７の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た直流阻止回路の断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサを模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の第５の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサを模式的に示す平面図である。
【図１２】本発明の第６の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサを模式的に示す平面図である。
【図１３】本発明の第７の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサを模式的に示す平面図である。
【図１４】図１３の切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断面図である。
【図１５】本発明の第８の実施形態のハイブリッド回路装置である移相回路装置の構成を模式的に示す図である。
【図１６】本発明の第９の実施形態の送信器の構成を示す模式図である。
【図１７】本発明の第１０の実施形態の受信器の構成を示す模式図である。
【図１８】本発明の第１１の実施形態のレーダ装置の構成を示す模式図である。
【図１９】本発明の第１２の実施形態のレーダ装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下図面を参考にして本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１の実施形態の直流阻止回路１を示す斜視図である。図２は、直流阻止回路１を示す平面図である。図３は、図２の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩから見た直流阻止回路１の断面図であり、図４は、図２の切断面線ＩＶ−ＩＶから見た直流阻止回路１の断面図である。直流阻止回路１は、直流の電気信号を通さずに、意図する周波数の電気信号を低い伝送損失で通過させる。この直流阻止回路１は、たとえば配線基板に形成される回路の一部に組み込まれて直流を阻止する機能を有するが、本実施形態では理解の容易のために直流阻止回路１のみを単独で説明する。図１Ａは、直流阻止回路１の全体を示す斜視図であり、図１Ｂは、直流阻止回路１を電気信号の伝送方向Ｘに垂直に切断したときの直流阻止回路１の斜視図である。
直流阻止回路１は、誘電体基板２と、導電体層３と、第１平面線路４と、第２平面線路５と、導波管６とを含んで構成される。導電体層３は、誘電体基板２の一表面２ａおよび他表面２ｂの間に、前記一表面２ａに平行に設けられ、第１の部分３ａ，第２の部分３ｂ，および第３の部分３ｃを含む。第１平面線路４は、導電体層３の第１の部分３ａを含み、導電体層３に対して誘電体基板２の一表面２ａ側に設けられる。第２平面線路５は、導電体層３の第２の部分３ｂを含み、一端が第１平面線路４の一端とは予め定める間隔Ｌ１をあけ、導電体層３に対して誘電体基板２の一表面２ａ側に設けられる。導波管６は、導電体層３の第３の部分３ｃを含み、電気信号の伝送方向Ｘにおいて一端部が第１平面線路４の一端部に重なり、かつ他端部が第２平面線路５の一端部に重なって、導電体層３に対して誘電体基板２の他表面２ｂ側に設けられる。
誘電体基板２は、複数の誘電体層が積層されて構成され、本実施形態では第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４が、この順に順次積層されて構成される。また誘電体基板２は、後述するがセラミックグリーンシートを積層し、焼成することによって形成され、焼成後では、各セラミックグリーンシートを明確に区別することはできないが、各誘電体層は、積層される各セラミックシートに対応する部分を示している。
導電体層３は、導電性を有し、本実施形態では第３誘電体層１３と第４誘電体層１４との間に設けられ、第３誘電体層１３と第４誘電体層１４との間の全面にわたって形成される。導電体層３は、第１および第２平面線路４，５の一部として機能するとともに、導波管６の一部としても機能する。
第１および第２平面線路４，５は、たとえばストリップ線路、マイクロストリップ線路、スロット線路およびコプレナ線路などによって実現され、本実施形態ではマイクロストリップ線路によって実現される。第１平面線路４は、誘電体基板２の厚み方向（以下、上下方向Ｚという）の一表面２ａ上において伝送方向Ｘに延びて形成される第１ストリップ導体１５と、いわゆる接地導体として機能する導電体層３の第１の部分３ａと、第４誘電体層１４の一部とを含んで構成される。また第２平面線路５は、誘電体基板２の上下方向Ｚの一表面２ａ上において伝送方向Ｘに延びて形成される第２ストリップ導体１６と、いわゆる接地導体として機能する導電体層３の第２の部分３ｂと、第４誘電体層の一部とを含んで構成される。第１および第２ストリップ導体１５，１６は、それぞれ導電性を有する材料によって形成され、本実施形態では上下方向Ｚの一方から見て、それぞれ導波管６の幅方向Ｙの中央部を伝送方向Ｘに延びて、直線状に配置される。導電体層３は、接地導体として機能し、たとえば筐体などに電気的に接続されて基準電位と同電位としてもよく、また電源回路に電気的に接続されて電源と同電位としてもよい。第１の部分３ａは、導電体層３のうちの第１平面線路４の接地導体として機能する部分であり、第２の部分３ｂは、導電体層３のうちの第２平面線路５の接地導体として機能する部分である。
本実施形態の直流阻止回路１は、誘電体基板２の他表面２ｂの全面を覆って形成される裏面導電体層１７をさらに含む。この裏面導電体層１７は、導電性を有し、導波管６の一部として機能する。
本実施形態における導波管６は、積層型導波管であり、底部用導電体層１８と、複数の側壁用導体柱１９と、複数の遮蔽用導体柱２１とを含んで構成される。底部用導電体層１８は、導電体層３に平行に設けられる。複数の側壁用導体柱１９は、導電性を有し、導電体層３および底部用導電体層１８の間にわたって形成され、高周波信号の伝送方向Ｘに遮断波長以下の間隔を互いにあけて、伝送方向Ｘに沿って２列に配列される。複数の遮蔽用導体柱２１は、高周波信号の伝送方向Ｘの一端と他端とにそれぞれ設けられ、導電性を有し、導電体層３および底部用導電体層１８の間にわたって形成され、伝送方向Ｘに垂直かつ誘電体基板２の厚み方向（上下方向Ｚ）に垂直な幅方向Ｙに遮断波長以下の間隔を互いにあけて配列される。
第１〜第３誘電体層１１，１２，１３のうちの、導電体層３の第３の部分３ｃと、裏面導電体層１７と、複数の側壁用導体柱１９と、遮蔽用導体柱２１とで囲まれる部分が、高周波信号の通る導波管６の導波路２２として機能する。伝送方向Ｘに隣接する側壁用導体柱１９は、互いに遮断周波数以下の間隔をあけて配置されるので、複数の側壁用導体柱１９は、導波路２２を伝送する高周波信号が導波管６から外に漏れることを抑制して、高周波信号を導波路２２に閉じこめる。すなわち複数の側壁用導体柱１９は、導波路２２を伝送する高周波信号にとって、伝送方向Ｘに延びる幅方向Ｙに垂直な板状の導電体と同様に機能する。また同様に遮蔽用導体柱２１は、導波路２２を伝送する高周波信号が、導波管６から外に漏れることを抑制して、高周波信号を導波路２２に閉じ込める。これによって本実施形態の導波管６は、直方体形状の矩形導波管と同様に機能する。また遮蔽用導体柱２１を設けることによって、第１および第２平面線路５のいずれか一方から導波管６に伝送される高周波信号が、第１および第２平面線路５のいずれか他方に伝送されずに、導波管６から漏れてしまうことを抑制することができる。これによって、直流阻止回路１を伝送する高周波信号の伝送損失を低減することができる。底部用導電体層１８は、裏面導電体層１７の一部であって、裏面導電体層１７の導波路２２に臨む部分である。また第３の部分３ｃは、導電体層３のうちの、導波路２２に臨む部分である。
側壁用導体柱１９および遮蔽用導体柱２１は、どのような形状に形成されてもよく、上下方向Ｚに垂直な平面で切った断面が円形状、楕円状、および多角形状などに形成され、また上下方向Ｚの異なる部位で上下方向Ｚに垂直な断面で切った断面の形状が互いに異なっていてもよく、本実施形態では円柱状に形成される。
導波路２２の上下方向Ｚの厚みａと、導波路２２の幅方向Ｙの幅ｂとは、それぞれ導波路２２を通す高周波信号の遮断周波数と周波数帯域に応じて設定され、意図するモード、管内波長および伝送損失で導波路２２を通るように設定される。導波路２２の上下方向Ｚの厚みａは、導電体層３と底部用導電体層１８との上下方向Ｚの間隔に相当し、導波路２２の幅方向Ｙの幅ｂは、側壁用導体柱１９の幅方向Ｙの間隔に相当する。
導波管６は、１または複数の副導電体層２３をさらに含んでもよく、本実施形態では２つの副導電体層２３を含む。２つの副導電体層２３のうちの一方は、第１誘電体層１１と第２誘電体層１２との間に設けられ、２つの副導電体層２３のうちの他方は、第２誘電体層１２と第３誘電体層１３との間に設けられる。各副導電体層２３は、枠状に形成される。具体的には各副導電体層２３は、上下方向Ｚに垂直な仮想平面において導波路２２を外囲して、互いに隣接する各側壁用導体柱１９間および隣接する各遮蔽用導体柱２１間を接続する。本実施形態では各副導電体層２３は、帯状であって、各側壁用導体柱１９および各遮蔽用導体柱２１がそれぞれ上下方向Ｚに貫通する。各副導電体層２３は、各側壁用導体柱１９および各遮蔽用導体柱２１よりも導波路２２に少しだけ突出して形成されるとともに、各側壁用導体柱１９および各遮蔽用導体柱２１よりも導波路２２から離間する向きに突出して形成される。
導波路２２を外囲する副導電体層２３を設けることによって、導波路２２を伝送する高周波信号をさらに閉じ込めることができる。これによって、高周波信号の漏れをより抑制することができ、さらには、各側壁用導体柱１９および各遮蔽用導体柱２１の層間接続ズレを緩衝することができるため製造ばらつきに強い導波路を形成できる。
導波管６は、伝送方向Ｘにおいて一端部が第１平面線路４の一端部に重なり、他端部が第２平面線路５の一端部に重なるように伝送方向Ｘに延びて形成される。すなわち上下方向Ｚの一方から見て第１平面線路４の一部が導波管６の一部に重なり、第２平面線路５の一部が導波管６の一部に重なる。第１平面線路４と導波管６とが重なる部分では、第１平面線路４の一部として機能する第１の部分３ａと、導波管６の一部として機能する第３の部分３ｃとが重なり、また第２平面線路５と導波管６とが重なる部分では、第２平面線路５の一部として機能する第２の部分３ｂと、導波管６の一部として機能する第３の部分３ｃとが重なる。すなわち導電体層３において、第１の部分３ａと、第２の部分３ｂと、第３の部分３ｃとがそれぞれ重ならずに独立して配置されている必要はなく、本実施形態では第１の部分３ａの一部と、第３の部分３ｃの一部とが重なり、また第２の部分３ｂの一部と、第３の部分３ｃの一部とが重なって構成されている。
導電体層３は、伝送方向Ｘにおいて導波管６と第１平面線路４とが重なる部位で、導波管６と第１平面線路４とが電磁結合し、本実施形態では、導波管６と第１平面線路４とが重なる部位に、厚み方向に貫通する第１貫通孔２４が形成されて、導波管６と第１平面線路４とが電磁結合する。また導電体層３は、伝送方向Ｘにおいて導波管６と第２平面線路５とが重なる部位で、導波管６と第２平面線路５とが電磁結合し、本実施形態では、導波管６と第２平面線路５とが重なる部位に厚み方向に貫通する第２貫通孔２５が形成され、導波管６と第２平面線路５とが電磁結合する。第１および第２貫通孔２４，２５は、第１および第２平面線路４，５と導波管６とがそれぞれ強く電磁結合する形状に選ばれる。本実施形態における第１および第２貫通孔２４，２５は、幅方向Ｙに延びて直方体形状に形成され、上下方向Ｚの一方から見て、幅方向Ｙの中央が第１および第２ストリップ導体１５，１６の幅方向Ｙの中央に一致して形成される。
以下、誘電体基板２内での意図する周波数の高周波信号の波長をλａと記載し、導波管６内での管内波長の一波長をλｇと記載して、直流阻止回路１の寸法について説明する。
第１平面線路４の一端と第２平面線路５の一端とは、伝送方向Ｘに予め定める間隔Ｌ１をあける。この予め定める間隔Ｌ１は、使用する高周波信号の周波数を７６．５ＧＨｚとし、誘電体基板２の比誘電率を９．４とすると、３０μｍ以上に選ばれる。このような間隔に予め定める間隔Ｌ１を設定することによって、第１平面線路４と第２平面線路５と間の透過係数を−１５ｄＢ以上にすることができる。さらに予め定める間隔Ｌ１を７０μｍ以上に設定することによって、第１平面線路４と第２平面線路５との間の反射を低減するとともに、透過係数を−２ｄＢ以上にすることができる。
間隔Ｌ１の上限は、直流阻止回路１が設けられる基板の大きさによって定められる。仮に間隔Ｌ１が予め定める間隔よりも短い場合には、たとえば第１平面線路４を伝送する高周波信号の一部が、間隔Ｌ１の間隙を越えて第２平面線路５に伝送してしまい、第１および第２平面線路４，５による平面線路間の結合が優先されるため、第１および第２貫通孔２４，２５との電磁結合が弱まる。また、間隔Ｌ１を越えて伝送した高周波信号と、導波管６を通って伝送した高周波信号とが不所望な位相差で重ね合わされることを抑制することができる。
また上下方向Ｚの一方から見て、第１平面線路４において、第１貫通孔２４の伝送方向Ｘの中央に重なる位置と、一端との間の長さＬ２は、λａ／４に選ばれる。同様に上下方向Ｚの一方から見て、第２平面線路５において、第２貫通孔２５の伝送方向Ｘの中央に重なる位置と、一端との間の長さＬ３は、λａ／４に選ばれる。すなわち前記長さＬ２，Ｌ３は、電気長の１／４に選ばれる。このように前記長さＬ２，Ｌ３の長さが選ばれるので、たとえば第１平面線路４を伝送方向Ｘの一方から他方に伝送する高周波信号が、一端で反射されて第１貫通孔２４まで戻ってくると、第１貫通孔２４での電気信号の位相が、進行波と反射波とでπ（ｒａｄ）異なり、互いに打ち消しあう。これによって第１平面線路４を伝送する高周波信号の反射を抑制することができる。また同様の理由によって第２平面線路５を伝送する高周波信号の反射を抑制することができる。仮に前述した間隔Ｌ１が予め定める間隔よりも短い場合には、たとえば第１平面線路４を伝送する電気信号の一部が、間隔Ｌ１の間隙を越えて第２平面線路５に伝送してしまうので、進行波と反射波とが打ち消しあって高周波信号の反射を抑制する効果が小さくなるが、間隔Ｌ１は、前述した予め定める間隔以上に選ばれるので、高周波信号が間隔Ｌ１の間隙を越えて伝送することを抑制して、効果的に高周波信号の反射を抑制することができる。
第１および第２貫通孔２４，２５の形状は、導波管６と第１および第２平面線路４，５とが強く電磁結合するように選ばれ、第１および第２貫通孔２４，２５の幅方向Ｙの幅Ｌ４は、本実施形態ではλａ／２に選ばれ、伝送方向Ｘの幅Ｌ５は、０．１×λａに選ばれる。使用する電気信号の周波数を７６．５ＧＨｚとし、誘電体基板２の比誘電率を９．４とすると、第１および第２貫通孔２４，２５の幅方向Ｙの幅Ｌ４は、８６０μｍに選ばれ、伝送方向Ｘの幅Ｌ５は、１７０μｍに選ばれる。
また第１貫通孔２４の伝送方向Ｘの中央と、導波管６の一端との伝送方向Ｘの長さＬ６、および第２貫通孔２５の伝送方向Ｘの中央と、導波管６の他端との伝送方向Ｘの長さＬ７は、零よりも長く、かつ管内波長の一波長であるλｇの半分未満に選ばれる。本実施形態における長さＬ６，Ｌ７は、それぞれλｇ／４に選ばれる。このように長さＬ６，Ｌ７がλｇ／４に選ばれるので、第１貫通孔２４を通って導波路２２を伝播する電気信号は、第２貫通孔２５付近で遮蔽用導体柱２１によって反射される反射波と進行波との位相差がπ（ｒａｄ）となり、打ち消しあって第１貫通孔２４に戻る反射波を低減することができる。同様に第２貫通孔２５を通って伝送する電気信号が反射されて第２貫通孔２５に戻る反射波を低減することができる。
導波管６は、伝送方向Ｘの長さが管内波長の一波長であるλｇ以上に選ばれる。本実施形態における導波管６の伝送方向Ｘの長さは、Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ６＋Ｌ７であって、Ｌ１＋λａ／２＋λｇ／２に選ばれる。λａは、λｇ以下なので、常に（λａ／２＋λｇ／２）≦λｇの関係式が満たされる。したがって導波管６の伝送方向Ｘの長さをλｇ以上に設定することによって、前述した長さのＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ６，Ｌ７を満たす導波管６を実現することができる。
以下、直流阻止回路１の製造方法について説明する。まずたとえばアルミナおよびシリカ（ＳｉＯ２）などの原料粉末に適当な有機溶剤、溶媒を添加して混合することによって泥漿状の混合物を用意する。次に、泥漿状の混合物をドクターブレード法およびカレンダーロール法などによってシート状のセラミックグリーンシートに成形して、第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートを用意する。
次に第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートに金型およびパンチングなどの打ち抜き加工またはレーザ加工などによって、側壁用導体柱１９および遮蔽用導体柱２１用の貫通孔を形成する。次に、形成した貫通孔にメタライズペーストをスクリーン印刷法などの印刷手段によって充填するとともに、導電体層３、裏面導電体層１７、副導電体層２３、第１ストリップ導体１５および第２ストリップ導体１６用のメタライズペーストを印刷塗布する。
次にメタライズペーストが印刷塗布された第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートを積層して、たとえば約１５００℃〜１８００℃の高温で焼成することによって直流阻止回路１が製作される。
導電体層３、第１ストリップ導体１５、第２ストリップ導体１６、裏面導電体層１７、側壁用導体柱１９、遮蔽用導体柱２１、および副導電体層２３は、おもにＣｕ（銅）、Ａｇ（銀）、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｎｉ（ニッケル）およびＡｕ（金）などの導電性を有する金属によって形成され、さらに具体的には、誘電体基板２がアルミナによって形成される場合には、ＷおよびＭｏなどの高融点金属材料によって形成され、誘電体基板２がガラスセラミックスによって形成される場合には、ＣｕおよびＡｇなどによって形成される。
以上説明した本実施形態の直流阻止回路１によれば、第１貫通孔２４を介して、第１平面線路４と導波管６とが電磁結合し、第２貫通孔２５を介して、第２平面線路５と導波管６とが電磁結合する。したがってたとえば第１平面線路４を伝送する電子信号は、第１貫通孔２４を通って導波管６に伝送し、さらに第２貫通孔を通って第２平面線路５を伝送する。すなわち導波管６を介して第１平面線路４と第２平面線路５とが接続される。
第１平面線路４と第２平面線路５とは、予め定める間隔Ｌ１があいており、直流成分は、導波管６を伝送することができないので、第１および第２平面線路４，５の一方から他方に伝わることなく直流阻止回路１で阻止される。また第１および第２貫通孔２４，２５の形状を調整することによって、第１および第２平面線路４，５と導波管６との接続部位でのインピーダンスの不整合を小さくすることができるので、交流成分が、導波管６を介して第１および第２平面線路の一方から他方に伝わるときの伝送損失を小さくすることができる。これによって、伝送損失が低く、かつ直流成分を除去することができる直流阻止回路１を実現することができる。また第１および第２平面線路４，５ならびに導波管６は、インタディジタルキャパシタやギャップ型キャパシタのような直流阻止回路に比べ、マイクロストリップ線路間のリアクタンス成分により伝送特性が決まらないため、導波管６と、第１および第２平面線路４，５とがそれぞれ電磁結合する部位、すなわち第１および第２貫通孔２４，２５により入出力ポートの位置を独立して設定できるため、回路構成に合わせた入出力位置を設定することが可能となる。
また副導電体層２３を設けることによって、第１〜第４誘電体層１１，１２，１３，１４用のセラミックグリーンシートを積層するときに、各層での側壁用導体柱１９および遮蔽用導体柱２１用の貫通孔の位置が互いに少しずれたとしても、副導電体層２３を介して各層の側壁用導体柱１９および遮蔽用導体柱２１を電気的に接続することができ、側壁用導体柱１９および遮蔽用導体柱２１によって導電体層３と底部用導電体層１８とを電気的に接続することができる。これによって、セラミックグリーンシートを積層するときに、各層でずれが生じたとしても、側壁用導体柱１９および遮蔽用導体柱２１とで導波路２２に電気信号を閉じ込めることができ、伝送損失の低い導波管６を実現することができる。
また導波管６の一端と他端とに遮蔽用導体柱２１を設けることによって、導波管６を伝送する電気信号が一端および他端から漏れることを抑制することができる。
本実施形態ではセラミックグリーンシートを積層して導波管６を形成したけれども、たとえば誘電体導波管または中空の導波管を誘電体基板２に埋め込んでもよい。また誘電体基板２は、セラミックによって形成されるとしたけれども、誘電体基板２は、樹脂材料、液晶ポリマ、および樹脂とセラミックスとの混合物などによって形成されてもよい。
（第２の実施形態）
図５は、本発明の第２の実施形態の直流阻止回路３１を示す平面図である。前述の実施形態の直流阻止回路１では、上下方向Ｚの一方から見て第１平面線路４と第２平面線路５と導波管６とが直線状に配置されるとしたけれども、直線状に限らず曲線状に配置されていてもよい。本実施形態の直流阻止回路３１は、前述の実施形態の直流阻止回路１とほぼ同じ構成なので、対応する構成については同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
本実施形態における導波管６は、曲線状に形成される。具体的にはＬ字状に形成され、一端が延びる向きと、他端が延びる向きとが互いに直角をなす。第１平面線路４は、導波管６の一端が延びる向きと同じ向きに延びて形成され、第２平面線路５は導波管６の他端が延びる向きと同じ向きに延びて形成される。すなわち第１平面線路４が延びる向きと、第２平面線路５が延びる向きとが互いに直角をなす。これによってたとえば第１平面線路４から入力された高周波信号が、導波管６によって向きを９０度変えて第２平面線路５から出力される。このように上下方向Ｚの一方から見て第１平面線路４と第２平面線路５と導波管６とを曲線状に配置することによって、高周波信号の伝送する向きを任意に変えることができる。たとえば導波管６をＵ字状に形成して、第１平面線路４を導波管６の一端の延びる向きと同じ向きに形成し、第２平面線路５を導波管６の他端の延びる向きと同じ向きに形成してもよい。このように第１平面線路４と第２平面線路５とを平行に配置することによって、高周波信号の伝送する向きを１８０度変えることができる。
高周波信号の伝送する向きが曲がる部分では伝送損失が高くなるが、導波管６が平面線路よりも伝送損失が小さい場合には、高周波信号の伝送する向きが曲がる部分を導波管６で形成することによって、低い伝送損失で高周波信号の伝送する向きを変えることができる。前述したように本実施形態の導波管６は、セラミックグリーンシートを積層することによって形成されるので、任意の形状の導波管６を容易に形成することができる。これによって、低い伝送損失で高周波信号の伝送する向きを変え、かつ直流を阻止する機能を有する直流阻止回路１を容易に実現することができる。
またさらに第１平面線路４および第２平面線路５のうちの少なくともいずれか一方を曲線状に形成しても、高周波信号の伝送する向きを任意に変えることができる。さらに、導波管分岐回路や導波管分配回路との融合により、高周波回路を基板内部に取り込むことが可能になり、さらなる小型化が可能になる。
（第３の実施形態）
図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の第３の実施形態の直流阻止回路１０１を示す斜視図である。図６Ａは、直流阻止回路１０１の全体を示す斜視図であり、図６Ｂは、直流阻止回路１０１を高周波信号の伝送方向Ｘに垂直に切断したときの直流阻止回路１０１の斜視図である。図７は、直流阻止回路１０１を示す平面図である。図８は、図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た直流阻止回路１０１の断面図であり、図９は、図７の切断面線ＩＸ−ＩＸから見た直流阻止回路１０１の断面図である。本実施形態の直流阻止回路１０１は、前述の各実施形態の直流阻止回路１，３１とほぼ同じ構成なので、対応する構成については同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。
本実施形態の直流阻止回路１０１は、前述の各実施形態のように、第１平面線路４の一端部４ａと、第２平面線路５の一端部５ｂとが伝送方向Ｘに直線状に配置されて、互いに伝送方向Ｘに離間しているのではなく、第１平面線路４の一端部４ａと、第２平面線路５の一端部５ａとが、互いの延びる方向（伝送方向Ｘ）に垂直で、かつ誘電体基板２の厚み方向（上下方向Ｚ）に垂直な幅方向Ｙに相互に間隔をあけて、互いに平行に配置される。また第１平面線路４の一端部４ａ、および第２平面線路５の一端部５ａは、それぞれ互いに対向するように逆向きに延びて形成され、伝送方向Ｘに重なって配置される。
導波管６と第１平面線路４とは、第１および第２平面線路４，５が互いに延びる方向（伝送方向Ｘ）に対向する部分よりも、第１平面線路４の他端側において導電体層３で電磁結合される。また導波管６と第２平面線路５とは、第１および第２平面線路４，５が互いに延びる方向（伝送方向Ｘ）に対向する部分よりも、第２平面線路５の他端側において導電体層３で電磁結合される。本実施形態では前述の実施形態と同様に、導波管６と第１平面線路４とは、第１貫通孔２４で電磁結合され、導波管６と第２平面線路５とは、第２貫通孔２５で電磁結合される。第１貫通孔２４と、第２貫通孔２５とは、互いに伝送方向Ｘに間隔をあけるとともに、幅方向Ｙに対向して平行に延びて形成される。
第１ストリップ導体１５は、上下方向Ｚの一方から見て、第２貫通孔２４に向けて第１貫通孔２４を交差して伝送方向Ｘに延び、一端が第２貫通孔２５に重ならないように、第２貫通孔２５とは少しだけ間隔をあけて形成される。また第２ストリップ導体１６は、上下方向Ｚの一方から見て、第１貫通孔２４に向けて第２貫通孔２５を交差して伝送方向Ｘに延び、一端が第１貫通孔２４に重ならないように、第１貫通孔２４とは少しだけ間隔をあけて形成される。すなわち第１および第２平面線路４，５が伝送方向Ｘに対向する部分は、上下方向Ｚの一方から見て、第１貫通孔２４と第２貫通孔２５との間に配置される。このように上下方向Ｚの一方から見て、第１および第２ストリップ導体１５，１６は、それぞれ第１および第２貫通孔２４，２５に重なるので、前述したように第１および第２平面線路４，５は、それぞれ第１および第２貫通孔２４，２５を介して導波管６に電磁結合する。なお第１平面線路４と導波管６とは、第２貫通孔２５を介して強く電磁結合しなければよいので、第１ストリップ導体１５の一端が、上下方向Ｚの一方から見て少しだけ第２貫通孔２５に重なっていてもよく、同様に第２ストリップ導体１６の一端が、上下方向Ｚの一方から見て少しだけ第１貫通孔２４に重なっていてもよい。
上下方向Ｚの一方から見て、第１平面線路４において、第１貫通孔２４の伝送方向Ｘの中央に重なる位置と、一端との間の長さＬ８は、前述のＬ２と同様の理由で、λａ／４に選ばれる。また上下方向Ｚの一方から見て、第２平面線路５において、第２貫通孔２５の伝送方向Ｘの中央に重なる位置と、一端との間の長さＬ９は、前述のＬ３と同様の理由で、λａ／４に選ばれる。
また第１および第２貫通孔２４，２５の形状は、導波管６と第１および第２平面線路４，５とがそれぞれ強く電磁結合するように選ばれ、第１および第２貫通孔２４，２５の幅方向Ｙの幅Ｌ１０は、前述のＬ５と同様に本実施形態ではλａ／２に選ばれ、伝送方向Ｘの幅Ｌ１１は、前述のＬ４と同様に０．１×λａに選ばれる。
また第１貫通孔２４の伝送方向Ｘの中央と、導波管６の一端との伝送方向Ｘの長さＬ１２、および第２貫通孔２５の伝送方向Ｘの中央と、導波管６の他端との伝送方向Ｘの長さＬ１３は、零よりも長く、かつ管内波長の一波長であるλｇの半分未満に選ばれ、前述のＬ６，Ｌ７と同様の理由で、それぞれλｇ／４に選ばれる。また第１ストリップ導体１５と第２ストリップ導体１６との幅方向Ｙの間隔Ｌ１４は、本実施形態では１００μｍに選ばれる。また本実施形態の導波管６の上下方向Ｚの厚みａは、４５０μｍに選ばれ、幅方向Ｙの幅ｂは、０．７５×λｇに選ばれる。
以上説明した本実施形態の直流阻止回路１０１によれば、第１貫通孔２４を介して、第１平面線路４と導波管６とが電磁結合し、第２貫通孔２５を介して、第２平面線路５と導波管６とが電磁結合する。したがってたとえば第１平面線路４を伝送する高周波信号は、第１貫通孔２４を通って導波管６に伝送し、さらに第２貫通孔を通って第２平面線路５を伝送する。すなわち導波管６を介して第１平面線路４と第２平面線路５とが接続される。
第１平面線路４と第２平面線路５とは、予め定める間隔Ｌ１４があいており、直流成分は、導波管６を伝送することができないので、第１および第２平面線路４，５の一方から他方に伝わることなく直流阻止回路１０１で阻止される。また第１および第２貫通孔２４，２５の形状を調整することによって、第１および第２平面線路４，５と導波管６との接続部位でのインピーダンスの不整合を小さくすることができるので、交流成分が、導波管６を介して第１および第２平面線路の一方から他方に伝わるときの伝送損失を小さくすることができる。これによって、伝送損失が低く、かつ直流成分を除去することができる直流阻止回路１を実現することができる。また第１および第２平面線路４，５ならびに導波管６は、インタディジタルキャパシタやギャップ型キャパシタのような直流阻止回路に比べ、マイクロストリップ線路間のリアクタンス成分により伝送特性が決まらないため、導波管６と、第１および第２平面線路４，５とがそれぞれ電磁結合する部位、すなわち第１および第２貫通孔２４，２５により入出力ポートの位置を独立して設定できるため、回路構成に合わせた入出力位置を設定することが可能となる。
さらに、第１平面線路４の一端部４ａと、第２平面線路５の一端部５ａとは、伝送方向Ｘに対向して設けられるので、第１平面線路４の一端と、第２平面線路５の一端とが伝送方向Ｘに間隔をあける前述の各実施形態の直流阻止回路１，３１に比べて、第１および第２平面線路４，５が対向する部分の伝送方向Ｘの長さ分と、第１および第２平面線路４，５の各先端間の伝送方向Ｘの長さＬ１分とだけ、直流阻止回路１０１の伝送方向Ｘの長さを短くすることができる。これによって、直流阻止回路１０１の小形化を実現することができる。
（第４の実施形態）
図１０は、本発明の第４の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサ８０を模式的に示す平面図である。ハイブリッドミクサ８０は、ラットレース８１と、第１〜第４接続線路７６〜７９と、前述した直流阻止回路１と、第１延在部８２と、第２延在部８３と、第１検波素子８４と、第２検波素子８５と、出力線路８６と、第１バイアス供給線路８７と、第２バイアス供給線路８８とを含んで構成される。ラットレース８１は、複数の端子を有し、複数の前記端子のうち予め定める端子から入力される電力を分配して、前記予め定める端子とは異なる端子から出力する電力分配器である。本実施形態では、２つの直流阻止回路１を含み、一方を第１直流阻止回路１Ａと記載し、他方を第２直流阻止回路１Ｂと記載する。また第１および第２直流阻止回路１Ａ，１Ｂにそれぞれ含まれる第１平面線路４、第２平面線路５、導波管６、第１ストリップ導体１５および第２ストリップ導体１６を区別するために、第１直流阻止回路１Ａに含まれるものには参照符号に添え字Ａを付し、第２直流阻止回路１Ｂに含まれるものには添え字Ｂを付す。
ラットレース８１は、誘電体基板２の一表面２ａに設けられる。ラットレース８１は、リング状伝送線路９０、および前記リング状伝送線路９０において周方向の一方向きに順に設けられる第１〜第５端子９１〜９５とを有する。リング状伝送線路９０は、入力される電磁波である高周波信号の波長をλとし、自然数をｎとしたときに、一周の長さが３（２ｎ−１）λ／２に設定される。第１〜第５端子９１〜９５は、電磁波を入出力するための端子である。
リング状伝送線路９０は、マイクロストリップラインによって実現され、円形状および楕円形状を含む略円形状などに形成され、本実施形態では円形状に形成される。第１〜第５端子９１〜９５は、リング状伝送線路９０において周方向の一方向きにそれぞれこの順に設けられる。第１および第２端子９１，９２の間の線路長、第２および第３端子９２，９３の間の線路長、第３および第４端子９３，９４の間の線路長が、（２ｎ−１）λ／４にそれぞれ選ばれ、第４および第１端子９４，９１の間の線路長が、３（２ｎ−１）λ／４に選ばれる。なお、各端子間の線路長は２通りあり、一方の線路長をｘとすると、他方の線路長が、３λ／２−ｘとなるが、前述の各端子間の線路長は、短い方の線路長について説明している。第４および第５端子９４，９５の間の線路長は、ｍを自然数としたときに（２ｍ−１）λ／４、あるいは（ｍ）λ／２に選ばれる。但し、このときｍ＝ｎとする。
第１〜第４接続線路７６〜７９は、誘電体基板２の一表面２ａ上に形成され、誘電体基板２とともにマイクロストリップラインを形成する。第１接続線路７６の延在方向の一端部は、第１端子９１に接続され、他端部は、第１直流阻止回路１Ａの第１平面線路４Ａに接続される。第１直流阻止回路１Ａの第２平面線路５Ａは、第２接続線路７７の延在方向の一端部に接続される。第２接続線路７７の延在方向の他端部は、図示しない電極に接続される。第２接続線路７７に接続される電極には、波長λ１の高周波信号が入力されて、第１直流阻止回路１Ａを介して第１端子９１に与えられる。
第３接続線路７８の延在方向の一端部は、第３端子９３に接続され、他端部は、第２直流阻止回路１Ｂの第１平面線路４Ｂに接続される。第２直流阻止回路１Ｂの第２平面線路５Ｂは、第４接続線路７９の延在方向の一端部に接続される。第４接続線路７９の延在方向の他端部は、図示しない電極に接続される。第４接続線路７９に接続される電極には、波長λ２の高周波信号が入力されて、第２直流阻止回路１Ｂを介して第３端子９３に与えられる。誘電体基板２に設けられる導電体層３は、誘電体基板２のうち、第１直流阻止回路１Ａ，１Ｂが形成される部分にのみ形成される。
前記λは、波長λ１，λ２のそれぞれに対応する。したがって前述したｎ、ｍは、波長λ１，λ２のそれぞれの場合について、その数値が異なるが、波長λ１対応するｎ、ｍをｎ１、ｍ１とし、波長λ２に対応するｎ、ｍをｎ２、ｍ２とすると、いずれも上記関係式を満たすように、リング状伝送線路９０の一周の長さ、第１〜第５端子９１〜９５の位置が選ばれる。
第１延在部８２は、第２端子９２に接続されて、第２端子９２から外方に延びる。第１延在部８２の第２端子９２が接続される端部とは延在方向の反対側の端部に、第１検波素子８４が接続される。第１検波素子８４は、ダイオードまたはショットキーバリアダイオードによって実現される。第１検波素子８４は、アノードが、第１延在部８２に接続され、カソードが、第１検波素子８４に電圧を印加するための第１バイアス供給線路８７に接続される。
第２延在部８３は、第４端子９４に接続されて、第４端子９４から延びる。第２延在部８３の第４端子９４が接続される端部とは延在方向の反対側の端部に、第２検波素子８５が接続される。第２検波素子８５は、ダイオードまたはショットキーバリアダイオードによって実現される。第２検波素子８５は、カソードが、第２延在部８３に接続され、アノードが、第２検波素子８５に電圧を印加するための第２バイアス供給線路８８に接続される。
第１および第２延在部８２，８３は、誘電体基板２の一表面２ａ上に設けられ、誘電体基板２とともにマイクロストリップラインを形成する。第１および第２検波素子８４，８５は、ダイオードまたはショットキーバリアダイオードによって実現される。第１および第２検波素子８４，８５、第１および第２バイアス供給線路８７，８８は、誘電体基板２の一表面２ａ上に設けられる。
第１および第２バイアス供給線路８７，８８の第１または第２検波素子８４，８５と接続される端部とは反対側の端部には、外部の装置と第１および第２バイアス供給線路８７，８８とをそれぞれ接続するために用いられる電極（図示せず）が、誘電体基板２の一表面２ａ上で個別に接続される。第１および第２バイアス供給線路８７，８８には、扇形状のラジアルスタブ９６，９７がそれぞれ設けられる。このラジアルスタブ９６，９７は、高周波信号の漏洩を抑制するために設けられる。第１および第２バイアス供給線路８７，８８にラジアルスタブ９６，９７を設ける代わりに、低域通過フィルタをそれぞれ設けてもよい。
出力線路８６は、第５端子９５に接続され、第５端子９５とは延在方向の反対側の端部にＩＦ信号を装置の外部に出力するための電極（図示せず）が、誘電体基板２の一表面２ａ上に設けられる。この電極と第５端子９５との間には、高周波信号を遮断する低域通過フィルタ９８が形成される。この低域通過フィルタ９８は、ラットレース８１から出力される高調波信号を遮断するように形成される。この低域通過フィルタ９８は、伝送線路において、線路幅が広がって四角形状に形成される２つの四角部分を含んで構成される。本実施形態の他の例では、出力線路８６に低域通過フィルタ９８を設ける代わりに、ラジアルスタブを設けてもよい。
第１〜第４接続線路７６〜７９と、ラットレース８１、第１および第２延在部８２，８３、第１および第２バイアス供給線路８７，８８は、おもにＣｕ、Ａｇ、Ｗ、Ｍｏ、Ａｌ、ＮｉおよびＡｕなどの導電性を有する金属によって形成される。第１直流阻止回路１Ａの第１ストリップ導体１５Ａと、第２直流阻止回路１Ｂの第１ストリップ導体１５Ｂと、ラットレース８１と、第１および第２延在部８２，８３とは、一体に形成される。
前述した第１および第２延在部８２，８３の電気長は、等しく選ばれるか、ｎλ／２の長さ分、異なる用に選ばれる。第１および第２延在部８２，８３の電気長は、等しく選ばれるほうが装置を小形に形成することができるので望ましい。
ハイブリッドミクサ８０は、たとえば受信機に用いられ、発振器からのローカル信号（以下、ＬＯ信号という）と、外部の装置から与えられて受信した受信信号（以下、Ｒｘ信号という）とから、中間周波数の信号（以下、ＩＦ信号という）を生成して出力する。波長λ１の高調波信号は、ＬＯ信号に対応し、波長λ２の高調波信号は、Ｒｘ信号に対応する。波長λ１の高周波信号の周波数をｆ１とし、波長λ２の高周波信号の周波数をｆ２とすると、第５端子９５からは、周波数がｋ×ｆ３のＩＦ信号が出力される。ここでｆ３＝ｆ１−ｆ２であり、第１および第２検波素子８４，８５の２つの検波素子が設けられることによって、ｋは正の奇数となる。したがって、第５端子９５から出力される高調波信号は、基本周波数の奇数倍の周波数となるので、低域通過フィルタ９８を設計しやすくなる。
ハイブリッドミクサ８０では、第１および第２直流阻止回路１Ａ，１Ｂを介してラットレース８１に高周波信号が入力されるので、ラットレース８１に直流電圧が入力されてしまうことが阻止される。したがってハイブリッドミクサ８０を、入力される信号の直流成分とは非接触に設けることができる。ハイブリッドミクサ８０は、出力線路８６の電極に、セラミックコンデンサに代表される直流を阻止するための素子が接続されて用いられ、ラットレース８１および第１および第２検波素子８４，８５を、直流と非接触状態とすることによって、中間周波数を生成して出力することができる。
またラットレース８１と、第１および第２直流阻止回路１Ａ，１Ｂと、第１および第２延在部８２，８３と、第１および第２検波素子８４，８５と、出力線路８６と、第１および第２バイアス供給線路８７，８８とは、誘電体基板２に集積化して設けられるので、ハイブリッドミクサ８０を小形に形成することができる。
ハイブリッドミクサ８０は、直流阻止回路１を作製する前述した工程において、第１誘電体層１１用のセラミックグリーンシートの表面に、第１〜第４接続線路７６〜７９、ラットレース８１、第１および第２延在部８２，８３、出力線路８６、第１および第２バイアス供給線路８７，８８ならびに第１および第２バイアス供給線路８７，８８に接続される電極用のメタライズペーストを印刷塗布しておき、セラミックグリーンシートの焼成した後に、第１および第２検波素子８４，８５を実装することによって作製される。このようにハイブリッドミクサ８０は、セラミックグリーンシートにメタライズペーストを塗布して形成することができるので、蒸着によって第１〜第４接続線路７６〜７９、ラットレース８１、第１および第２延在部８２，８３、出力線路８６、第１および第２バイアス供給線路８７，８８ならびに第１および第２バイアス供給線路８７，８８に接続される電極を作製する場合と比較して、製造プロセスを簡略化することができ、生産性を向上させることができる。
（第５の実施形態）
図１１は、本発明の第５の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサ１００を模式的に示す平面図である。ハイブリッドミクサ１００は、前述した図１０に示すハイブリッドミクサ８０と同様の構成を有し、ハイブリッドミクサ８０に第１および第２整合回路９９，１０２を付加した構成であるので、対応する部分には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
第１延在部８２は、第２端子９２に接続されて延びる伝送線路１０３と、第１整合回路９９とを含んで構成される。伝送線路１０３の第２端子９２に接続される端部とは反対側の端部に第１検波素子８４が接続される。第２延在部８３は、第４端子９４に接続されて延びる伝送線路１０４と、第２整合回路１０２とを含んで構成される。伝送線路１０４の第４端子９４に接続される端部とは反対側の端部に第２検波素子８５が接続される。
第１および第２整合回路９９，１０２は、オープンスタブであり、第１および第２延在部８２，８３の電気長を調整するために設けられている。第１および第２整合回路９９，１０２を設けることによって、ハイブリッドミクサ８０を形成した後であっても、第１および第２整合回路９９，１０２の線路長を調整することによって、第１および第２延在部８２，８３の電気長の調整を行うことができるので、製造による特性のばらつきが抑制され、装置の信頼性を向上させることができ、さらに歩留まりを向上させることができる。
（第６の実施形態）
図１２は、本発明の第６の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサ１１０を模式的に示す平面図である。ハイブリッドミクサ１１０は、前述した図１０に示すハイブリッドミクサ８０と同様の構成を有するので、対応する部分には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
本実施形態では、第１バイアス供給線路８７が、第１直流阻止回路１Ａの第１および第２平面線路４Ａ，５Ｂの間を横切って形成される。すなわち、第１バイアス供給線路８７は、第１ストリップ導体１５Ａおよび第２ストリップ導体１６Ａの間を横切って設けられている。このように誘電体基板２の一表面２ａ上で、第１ストリップ導体１５Ａおよび第２ストリップ導体１６Ａの間を横切って第１バイアス供給線路８７を引き回すことによって、第１バイアス供給線路８７に電圧を印加するための電極（図示せず）の配置の自由度を向上させることができ、たとえば第１バイアス供給線路８７に電圧を印加するための電極を、ハイブリッドミクサ８０にＬＯ信号、Ｒｘ信号を入力するための電極、第２バイアス供給線路８８に電圧を印加するための電極、ＩＦ信号を出力するための電極とともに密集して形成するときに、第１バイアス供給線路８７の経路長をできるだけ短く構成することができるようになる。このように本実施形態では、前述の実施形態と同様の効果を達成するとともに、第１バイアス供給線路８７の電極の位置についての設計の自由度を向上させることができる。
第１ストリップ導体１５Ａおよび第２ストリップ導体１６Ａ間において、第２バイアス供給線路８８と、第１ストリップ導体１５Ａおよび第２ストリップ導体１６Ａとの間の距離Ｌ１７は、第１ストリップ導体１５Ａおよび第２ストリップ導体１６Ａに伝送される高周波信号の半波長以上の間隔に選ばれる。
本実施形態の他の例では、第１バイアス供給線路８７が、第１ストリップ導体１５Ｂおよび第２ストリップ導体１６Ｂの間を横切って形成されてもよく、第２バイアス供給線路８８が、第１ストリップ導体１５Ｂおよび第２ストリップ導体１６Ｂの間を横切って形成される構成としてもよい。
（第７の実施形態）
図１３は、本発明の第７の実施形態のハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサ１２０を模式的に示す平面図である。また図１４は、図１３の切断面線ＸＩＶ−ＸＩＶから見た断面図である。ハイブリッドミクサ１２０は、前述した図１１に示すハイブリッドミクサ１００と同様の構成を有するので、対応する部分には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
本実施形態では、誘電体基板２は、第１〜第４誘電体層１１〜１４の他に、第５誘電体層１３１および第６誘電体層１３２を含んで構成される。第５誘電体層１３１は、底部用導電体層１８の厚み方向の他表面上に積層され、第６誘電体層１３２は第５誘電体層１３１の厚み方向の他表面上に積層して設けられる。したがって、本実施形態では、第６誘電体層１３２の厚み方向の他表面が、誘電体基板２の他表面２ｂとなり、底部用導電体層１８は誘電体基板２に埋め込まれて形成されている。
また本実施形態では、第１バイアス供給線路８７は、誘電体基板２の一表面２ａ上で、第１検波素子８４に接続される第１表層配線部分１２１と、第１および第２ビア１２２，１２３と、誘電体基板２の内部に形成される内層配線部分１２４と、誘電体基板２の一表面２ａ上に形成される第２表層配線部分１２５とを含んで構成される。
誘電体基板２には、厚み方向に延びるビアホール１２６，１２７が形成される。ビアホール１２６，１２７は、第１〜第５誘電体層１１〜１４，１３１を貫通して形成され、それぞれ第１および第２ビア１２２，１２３が設けられる。第１表層配線部分１２１の延在方向で第１検波素子８４が接続される端部とは反対側には、第１ビア接続部１４１が形成され、この第１ビア接続部１４１が第１ビア１２２と接続される。第１ビア１２２は、内層配線部分１２４の延在方向の一端部と接続され、内層配線部分１２４の延在方向の他端部は、第２ビア１２３と接続される。内層配線部分１２４は、第５および第６誘電体層１３１，１３２の間に埋め込まれ、内層配線部分１２４は、導波管６の誘電体基板２の他表面２ｂ側を通るように設けられる。
また内層配線部分１２４のうち、導波管６Ａに第５誘電体層１３１を介して重なる部分は、第１ストリップ導体１５Ａの第２ストリップ導体１６Ａに臨む端面を含み、厚み方向に平行な第１仮想一平面１３３と、第２ストリップ導体１６Ａの第１ストリップ導体１５Ａに臨む端面を含み、厚み方向に平行な第２仮想一平面１３４との間の領域に設けられる。このように内層配線部分１２４が設けられると、導波管６Ａがグランドに接続されるので、第１バイアス供給線路８７にバイアス電圧が印加されても、第１および第２ストリップ導体１５Ａ，１６Ａとの間で寄生容量を形成することがなく、第１および第２ストリップ導体１５Ａ，１６Ａおよび導波管６Ａにおける高周波信号の伝送に影響が与えられてしまうことが抑制される。
第２ビア１２３は、第２表層配線部分１２５の延在方向の一方の端部に形成される第２ビア接続部１４２に接続される。第２表層配線部分１２５の延在方向の他方の端部には、第１バイアス供給線路８７に電圧を印加するための電極（図示せず）が接続される。以上のようなハイブリッドミクサ１２０においても、前述したハイブリッドミクサ１１０と同様に、第１バイアス供給線路８７に電圧を印加するための電極（図示せず）の配置の自由度を向上させることができ、第１バイアス供給線路８７の電極の位置についての設計の自由度を向上させることができる。
本実施形態の他の例では、第１バイアス供給線路８７が、第１ストリップ導体１５Ｂおよび第２ストリップ導体１６Ｂの間を横切って形成されてもよく、第２バイアス供給線路８８が、第１ストリップ導体１５Ｂおよび第２ストリップ導体１６Ｂの間を横切って形成される構成としてもよい。
本実施形態では、第１バイアス供給線路８７が、導波管６Ａと誘電体基板２の他表面２ｂとの間を通るように設けられるが、本実施形態のさらに他の例では、第１バイアス供給線路８７または第２バイアス供給線路８８が、導波管６Ｂと誘電体基板２の他表面２ｂとの間を通るように形成されてもよい。
また前述した各実施形態のハイブリッドミクサ８０，１１０，１２０では、直流阻止回路１を用いているが、直流阻止回路１に代えて、前述した直流阻止回路３１，１０１のいずれを用いてもよい。またハイブリッドミクサ８０，１１０，１２０にアンプなどの半導体装置から高周波信号を入力する場合には、直流阻止回路１，３１，１０１を設ける必要があるが、アンテナなどの非半導体装置から高周波信号を入力する場合には、直流阻止回路１，３１，１０１を設ける必要はないので、たとえば、第４接続線路７９がアンテナに直接、または分波器を介して接続される場合には、第１直流阻止回路１Ａのみを備え、第２直流阻止回路１Ｂは備えなくても、同様の効果を達成することができる。
（第８の実施形態）
図１５は、本発明の第８の実施形態のハイブリッド回路装置である移相回路装置１５０の構成を模式的に示す図である。本実施形態において、前述した実施形態と同様の構成には、同一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
移相回路装置１５０は、ブランチライン１５５と、第１〜第５接続線路１４５〜１４９と、第１および第２直流阻止回路１Ａ，１Ｂと、第１および第２延在部１５６，１５７と、第１および第２可変容量素子１６１，１６２と、基準電極１６５と、第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７とを含んで構成される。ブランチライン１５５は、第１〜第４端子１５１〜１５４を有し、電力分配器である。ブランチライン１５５、第１〜第４接続線路１４５〜１４８、第１および第２延在部１５６，１５７と、第１および第２可変容量素子１６１，１６２と、基準電極１６５と、第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７とは、誘電体基板２の一表面上に形成される。第１および第２可変容量素子１６１，１６２は、バラクタダイオードなどの半導体素子、強誘電体素子、圧電素子、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子を含む電圧制御可変コンデンサなどによって実現される。
ブランチライン１５５は、第１端子１５１から入力される電磁波、すなわち高周波信号の波長をλとすると、一周の長さが（２ｎ−１）λに形成される四角状伝送線路１６９を含む。四角状伝送線路１６９は、誘電体基板２とともにマイクロストリップラインを形成し、四角状および丸みを帯びた略四角状などに形成され、本実施形態では、四角状に形成される。第１〜第４端子１５１〜１５４は、四角状伝送線路１６９において周方向の一方向きにそれぞれこの順に設けられる。相互に隣接する各出力端子間の線路長は、（２ｎ−１）λ／４にそれぞれ選ばれる。本実施形態において記号「ｎ」は、数値「１」に選ばれる。第１端子１５１と、第２端子１５２との間の伝送線路の特性インピーダンスをＺ１とし、第２端子１５２と、第３端子１５３との間の伝送線路の特性インピーダンスをＺ２とし、第３端子１５３と、第４端子１５４との間の伝送線路の特性インピーダンスをＺ３とし、第４端子１５４と、第１端子１５１との間の伝送線路の特性インピーダンスをＺ４とすると、四角状伝送線路１６９は、Ｚ１，Ｚ２，Ｚ３，Ｚ４がそれぞれ次式（１）の関係を満たすように形成される。
【数１】
2008152852.tif 000003
このような構成のブランチライン１５５では、第１端子１５１から波長λの高周波信号が入力されると、入力された高周波信号が第２端子１５２と第３端子１５３とに分配されて出力され、第４端子１５４からは出力されない。また、第２端子１５２から出力される高周波信号の位相と、第３端子１５３から出力される高周波信号の位相とは、π／２（ｒａｄ）異なる。
第１接続線路１４５の延在方向の一端部は、第１端子１５１に接続され、他端部は、第１直流阻止回路１Ａの第１平面線路４Ａに接続される。第１直流阻止回路１Ａの第２平面線路５Ａは、第２接続線路１４６の延在方向の一端部に接続される。第２接続線路１４６の延在方向の他端部は、図示しない電極に接続される。第２接続線路１４６に接続される電極には、波長λの高周波信号が入力されて、第１直流阻止回路１Ａを介して第１端子１５１に与えられる。
また第３接続線路１４７の延在方向の一端部は、第４端子１５４に接続される。第３接続線路１４７の延在方向の他端部は、第２直流阻止回路１Ｂの第１平面線路４Ｂに接続される。第２直流阻止回路１Ｂの第２平面線路５Ｂは、第４接続線路１４８の延在方向の一端部に接続される。第４接続線路１４８の延在方向の他端部は、図示しない電極に接続される。誘電体基板２に設けられる導電体層３は、誘電体基板２のうち、第１直流阻止回路１Ａ，１Ｂが形成される部分にのみ形成される。
第１延在部１５６は、第２端子１５２に接続される。第１延在部１５６の第２端子１５２が接続される端部とは延在方向の反対側の端部に、第１可変容量素子１６１が接続される。第１および第２可変容量素子１６１，１６２は、本実施形態では、バラクタダイオードによって実現され、アノードが、第１延在部１５６に接続され、カソードが、第１可変容量素子１６１に電圧を印加するための第１バイアス供給線路１６６に接続される。
第２延在部１５７は、第３端子１５３に接続される。第２延在部１５６の第３端子１５３が接続される端部とは延在方向の反対側の端部に、第２可変容量素子１６２が接続される。第２可変容量素子１６２は、本実施形態では、バラクタダイオードによって実現され、アノードが、第２延在部１５７に接続され、カソードが、第２可変容量素子１６２に電圧を印加するための第２バイアス供給線路１６７に接続される。
第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７の第１または第２可変容量素子１６１，１６２と接続される端部とは反対側の端部には、外部の装置と第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７とをそれぞれ接続するために用いられる電極（図示せず）が、誘電体基板２の一表面２ａ上で個別に接続される。第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７には、扇形状のラジアルスタブ１７１，１７２がそれぞれ設けられる。このラジアルスタブ１７１，１７２は、高周波信号の漏洩を抑制するために設けられる。第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７にラジアルスタブ１７１，１７２を設ける代わりに、低域通過フィルタをそれぞれ設けてもよい。
また第１および第２可変容量素子１６１，１６２に印加される電圧の基準電圧を定めるための基準電極１６５は、第１接続線路１４５の第１直流阻止回路１Ａと第１端子１５１との間から分岐して延び、端部に電極パッド１７６が形成される。電極パッド１７６と第１接続線路１４５との間には、高周波信号を遮断する低域通過フィルタ３８が形成される。
第１延在部１５６は、第１端子１５１を通って第２端子１５２から入力される高周波信号を反射するスタブとして機能するように形成される。また第２延在部１５７は、第１端子１５１を通って第３端子１５３から入力される高周波信号を反射するスタブとして機能するように形成される。
第１延在部１５６の線路長は、第２延在部１５７の線路長と略等しい長さ、またはｎλ／２の長さ分、異なるように選ばれる。これによって第１延在部２７および第２延在部２８によってそれぞれ反射されて第４端子１５４で合流する高周波信号の位相は等しくなり、第１端子１５１から入力された高周波信号が、第４端子１５４から出力される。このように設計された移相回路装置１５０を用いると、反射波の位相変化を生じさせる第１および第２可変容量素子１６１，１６２を用いても、第１端子１５１から入力された電磁波を、第４端子１５４から出力させることができる。
第１および第２延在部１５６，１５７のインピーダンスは、第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７に印加する電圧に応じて変化するので、第１および第２バイアス供給線路１６６，１６７に印加する電圧を調整することによって、移相回路装置１５０を通過する高周波信号の位相の変化量を調整することができる。
以上のような移相回路装置１５０では、第１直流阻止回路１Ａを介してブランチライン１５５に高周波信号が入力されるので、ブランチライン１５５に直流電圧が入力されてしまうことが阻止される。したがってブランチライン１５５を、入力される信号の直流成分とは非接触に設けることができ、第１および第２可変容量素子１６１，１６２に、入力される高周波信号によって直流電圧が印加されることが抑制されるので、ブランチライン１５５によって、精度よく電力を分配させることができ、すなわち精度よく位相を変化させることができる。また、ブランチライン１５５は、出力ラインに第２直流阻止回路１Ｂが設けられるので、後段の信号処理回路などからの直流と非接触状態とすることができ、さらに精度のよい位相調整を行うことができる。また前述した移相回路装置１５０では、直流阻止回路１を用いているが、直流阻止回路１に代えて、前述した直流阻止回路３１，１０１のいずれを用いてもよい。
また前述したハイブリッド回路装置は、前述した直流阻止回路と電力分配器としてのラットレースまたはブランチラインとを組み合わせて構成されているが、本発明の他の実施形態において、前述した直流阻止回路と接続される電力分配器は、方向性結合器、マジックＴまたはサーキュレータによって実現されてもよい。方向性結合器、マジックＴまたはサーキュレータの入力部および出力部の少なくともいずれか一方に前述した直流阻止回路を接続することによって、電力分配器を直流と非接触とすることができ、精度のよい電力の分配を行うことができるようになる。
（第９の実施形態）
図１６は、本発明の第９の実施形態の送信器４１の構成を示す模式図である。送信器４１は、高周波信号を発生する高周波発振器４３と、高周波発振器４３に接続され、高周波発振器４３からの高周波信号を伝送する伝送線路４４と、高周波信号が導波管６を通るように、伝送線路４４に挿入される図１に示す前述の実施形態の直流阻止回路１と、伝送線路４４に接続され、高周波信号を放射する送信用アンテナ４５とを含んで構成される。本実施形態における送信器４１は、図１に示す直流阻止回路１を備えるが、該直流阻止回路１に限らずに、前述の各実施形態の直流阻止回路のうちのいずれか１つを用いてもよい。
高周波発振器４３は、ガンダイオードを利用したガン発振器、またはインパットダイオードを利用したインパット発振器またはＦＥＴ（Field Effect Transistor）などのトランジスタを利用した発振器として機能するＭＭＩＣなどを含んで構成され、高周波信号を発生する。高周波発振器４３は、たとえば直流阻止回路１が形成される誘電体基板２と同じ基板上に設けられる電子部品配置台に実装される。以下、基板のうちの直流阻止回路１が設けられる部分に限らずに、高周波発振器４３が実装されて、回路が形成される基板全体を誘電体基板２という。
伝送線路４４は、たとえばたとえばストリップ線路、マイクロストリップ線路、スロット線路およびコプレナ線路などの平面線路およびボンディングワイヤなどによって実現される。伝送線路４４を構成する平面線路は、たとえば誘電体基板２に形成される。本実施形態における高周波発振器４３と平面線路との接続は、たとえばボンディングワイヤによって実現される。
直流阻止回路１は、伝送線路４４に挿入される。具体的には直流阻止回路１に対して高周波発振器４３側の伝送線路４４に第１平面線路４が接続され、直流阻止回路１に対して送信用アンテナ４５側の伝送線路４４に第２平面線路５が接続される。伝送線路４４を構成する平面線路が、第１平面線路４および第２平面線路５と同じ種類の平面線路であれば、伝送線路４４は、第１平面線路４および第２平面線路５とそれぞれ一体に形成される。このように直流阻止回路１を挿入することによって、高周波発振器４３が発生した高周波信号が、導波管６を伝送するように構成される。
送信用アンテナ４５は、ホーンアンテナおよびスロットアンテナなどによって実現される。送信用アンテナ４５は、誘電体基板２に形成されてもよく、また誘電体基板２に取り付けられてもよい。
高周波発振器４３が発生した高周波信号は、伝送線路４４および直流阻止回路１を伝播して送信用アンテナ４５に与えられ、電波として放射される。
以上説明した本実施形態の送信器４１によれば、直流阻止回路１が発振器と送信用アンテナ４５とを接続する伝送線路４４に挿入される。この直流阻止回路１は、前述したように直流電圧を阻止することができる。したがって、直流阻止回路１に対して送信用アンテナ４５側の伝送線路４４に直流の電圧が印加されたとしても、この直流電圧が直流阻止回路１によって遮断されて高周波発振器４３に伝わることを抑制することができる。このように高周波発振器４３に不所望な電圧が印加されることを抑制することができる。これによって、高周波発振器４３が劣化したり、故障したりすることを抑制して、安定した強度の高周波信号を発生する送信器４１を実現することができる。
（第１０の実施形態）
図１７は、本発明の第１０の実施形態の受信器５１の構成を示す模式図である。受信器５１は、高周波信号を捕捉する受信用アンテナ５２と、受信用アンテナ５２に接続され、受信用アンテナ５２によって捕捉される高周波信号を伝送する伝送線路４４と、高周波信号が導波管６を通るように、伝送線路４４に挿入される図１に示す前述の実施形態の直流阻止回路１と、伝送線路４４に接続され、伝送線路４４に伝送される高周波信号を検波する高周波検波器５３とを含んで構成される。本実施形態における受信器５１は、図１に示す直流阻止回路１を備えるが、該直流阻止回路１に限らずに、前述の各実施形態の直流阻止回路のうちのいずれか１つを用いてもよい。本実施形態の受信器５１は、前述した送信器４１における高周波発振器４３を高周波検波器５３に置換し、かつ送信用アンテナ４５を受信用アンテナ５２に置換した構成である。ここで送信用アンテナ４５と受信用アンテナ５２とは、名称が異なるが、同じ構成のアンテナを用いてもよい。
受信用アンテナ５２によって捕捉した高周波信号は、伝送線路４４および直流阻止回路１を伝播して高周波検波器５３によって検波される。
以上説明した本実施形態の受信器５１によれば、直流阻止回路１が高周波検波器５３と受信用アンテナ５２とを接続する伝送線路４４に挿入される。この直流阻止回路１は、前述したように直流電圧を阻止することができる。したがって、直流阻止回路１に対して受信用アンテナ５２側の伝送線路４４に直流の電圧が印加されたとしても、この直流電圧が直流阻止回路１によって遮断されて高周波検波器５３に伝わることを抑制することができる。このように高周波検波器５３に不所望な電圧が印加されることを抑制することができる。これによって、高周波検波器５３が劣化したり、故障したりすることを抑制して、安定した検波能力を有する受信器５１を実現することができる。
（第１１の実施形態）
図１８は、本発明の第１１の実施形態のレーダ装置６０の構成を示す模式図である。レーダ装置６０は、送受信器６１と、送受信器６１からの中間周波信号に基づいて、送受信器６１から探知対象物までの距離を検出する距離検出器７１とを含んで構成される。
送受信器６１は、高周波信号を発生する前述の高周波発振器４３と、第１伝送線路６３と、分岐器６４と、第２伝送線路６５と、分波器６６と、第３伝送線路６７と、送受信用アンテナ６２と、第４伝送線路６８と、第５伝送線路６９と、ミクサ７０と、図１に示す前述の直流阻止回路１とを含んで構成される。第１伝送線路６３は、高周波発振器４３に接続され、高周波信号を伝送する。分岐器６４は、第１、第２および第３端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有し、第１端子６４ａが第１伝送線路６３に接続され、第１端子６４ａに与えられる高周波信号を第２端子６４ｂまたは第３端子６４ｃに選択的に出力する。第２伝送線路６５は、第２端子６４ｂに接続され、第２端子６４ｂから与えられる高周波信号を伝送する。分波器６６は、第４、第５および第６端子６６ａ，６６ｂ，６６ｃを有し、第２伝送線路６５を介して第４端子６６ａに与えられる高周波信号を第５端子６６ｂに出力し、かつ第５端子６６ｂに与えられる高周波信号を第６端子６６ｃに出力する。第３伝送線路６７は、第５端子６６ｂに接続され、第５端子６６ｂから出力される高周波信号を伝送し、第５端子６６ｂに高周波信号を伝送する。送受信用アンテナ６２は、第３伝送線路６７に接続され、高周波信号を放射および捕捉する。第４伝送線路６８は、第３端子６４ｃに接続され、第３端子６４ｃから出力される高周波信号を伝送する。第５伝送線路６９は、第６端子６６ｃに接続され、第６端子６６ｃから出力される高周波信号を伝送する。ミクサ７０は、第４および第５伝送線路６８，６９に接続され、第４および第５伝送線路６８，６９から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。直流阻止回路１は、高周波信号が導波管６を通るように、第１伝送線路６３に挿入される。本実施形態における送受信器６１は、図１に示す直流阻止回路１を備えるが、該直流阻止回路１に限らずに、前述の各実施形態の直流阻止回路のうちのいずれか１つを用いてもよい。
第１〜第５伝送線路６３，６５，６７，６８，６９は、前述の伝送線路４４と同様に構成され、たとえば誘電体基板２に形成される。また直流阻止回路１は、前述した伝送線路４４に挿入されるのと同様に、第１伝送線路６３に挿入される。また高周波発振器４３は、前述の高周波発振器４３と同様の構成なので、重複する説明を省略する。
分岐器（切替器）６４は、第１端子６４ａに与えられる高周波信号を、第２端子６４ｂおよび第３端子６４ｃに選択的に出力する。分岐器６４は、たとえば高周波スイッチ素子によって実現される。分岐器６４には、図示しない制御部から制御信号が与えられ、制御信号に基づいて第１端子６４ａおよび第２端子６４ｂ、または第１端子６４ａおよび第３端子６４ｃを選択的に接続する。
レーダ装置６０は、パルスレーダによって実現される。前記制御部は、第１端子６４ａおよび第２端子６４ｂを接続して、パルス状の高周波信号を第２端子６４ｂから出力させた後、第１端子６４ａおよび第３端子６４ｃを接続して、高周波信号を第３端子６４ｃから出力させる。レーダ装置６０は、発振器に電圧制御型発振器を用いたＦＭ−ＣＷレーダによって実現してもよく、またたとえば、２周波ＣＷレーダ、ＦＭパルスレーダまたはスペクトル拡散レーダによって実現してもよい。
分波器６６は、第４端子６６ａに与えられる高周波信号を第５端子６６ｂに出力し、第５端子６６ｂに与えられる高周波信号を第６端子６６ｃに出力する。分波器６６は、高周波スイッチ素子、ハイブリッド回路またはサーキュレータによって実現される。ハイブリッド回路は、たとえば方向性結合器、ブランチライン、マジックＴまたはラットレースなどによって実現される。
高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３および直流阻止回路１を通過して、分岐器６４、第２伝送線路６５、分波器６６ならびに第３伝送線路６７を介して送受信用アンテナ６２に与えられ、送受信用アンテナ６２から電波として放射される。また、高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３を通過して、分岐器６４ならびに第４伝送線路６８を介してミクサ７０にローカル信号として与えられる。
送受信用アンテナ６２によって外部から到来する電波を受信すると、送受信用アンテナ６２は電波に基づく高周波信号を第３伝送線路６７に与え、分波器６６、第５伝送線路６９を介してミクサ７０に与えられる。
ミクサ７０は、第４および第５伝送線路６８，６９から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。ミクサ７０から出力される中間周波信号は、距離検出器７１に与えられる。
距離検出器７１は、前述した高周波検波器５３を含んで構成され、送受信用アンテナ６２から放射され、測定対象物によって反射された電波（エコー）を受信して得られる前記中間周波信号に基づいて、測定対象物までの距離を算出する。距離検出器７１は、たとえばマイクロコンピュータによって実現される。
このようにして、第１伝送線路６３に直流阻止回路１が挿入された送受信器６１を有するレーダ装置６０が実現される。
以上説明した送受信器６１およびレーダ装置６０によれば、直流阻止回路１が第１伝送線路６３に挿入される。この直流阻止回路１は、前述したように直流電圧を阻止することができる。したがって、直流阻止回路１に対して分岐器６４側の第１伝送線路６３に直流の電圧が印加されたとしても、この直流電圧が直流阻止回路１によって遮断されて高周波発振器４３に伝わることを抑制することができる。このように高周波発振器４３に不所望な電圧が印加されることを抑制することができる。これによって、高周波発振器４３が劣化したり、故障したりすることを抑制して、安定した強度の高周波信号を発生する送受信器６１およびレーダ装置６０を実現することができる。
本実施形態では、第１伝送線路６３に直流阻止回路１が挿入されるとしたけれども、直流阻止回路１は、第１〜第５伝送線路６３，６５，６７，６８，６９のうちの少なくともいずれかに挿入されればよい。この直流阻止回路１によって直流電圧が遮断されるので、直流阻止回路１に接続される電子部品に不所望な電圧が印加されることを抑制することができ、電子部品が劣化したり、故障したりすることを抑制することができる送受信器６１およびレーダ装置６０が実現される。
また本実施形態の送受信器およびレーダ装置の他の例として、本実施形態の送受信器６１およびレーダ装置６０におけるミクサ７０を、前述した第４〜第７の実施形態のうちのいずれかのハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサ８０，１００，１１０，１２０によって実現してもよい。この場合、第２接続線路７７が第４伝送線路６８に接続され、第４接続線路７９が第５伝送線路６９に接続され、第４および第５伝送線路６８，６９から与えられる高周波信号を混合して、ハイブリッドミクサ８０，１００，１１０，１２０が中間周波信号を出力する。これによって、中間周波数信号が与えられる電子部品である距離検出器７１に不所望な電圧が印加されることを抑制することができ、距離検出器７１が劣化したり、故障したりすることを抑制することができ、信頼性の高い送受信器およびレーダ装置を実現することができる。
（第１２の実施形態）
図１９は、本発明の第１２の実施形態のレーダ装置７４の構成を示す模式図である。レーダ装置７４は、送受信器７５と、送受信器７５からの中間周波信号に基づいて、送受信器７５から探知対象物までの距離を検出する距離検出器７１とを含んで構成される。本実施形態のレーダ装置７４において、図１２に示す前述の実施形態のレーダ装置６０の対応する構成については同一の符号を付して説明を省略する場合がある。
送受信器７５は、高周波信号を発生する高周波発振器４３と、第１伝送線路６３と、分岐器６４と、第２伝送線路６５と、送信用アンテナ４５と、受信用アンテナ５２と、第３伝送線路６７と、第４伝送線路６８と、ミクサ７０と、図１に示す前述の実施形態の直流阻止回路１とを含んで構成される。第１伝送線路６３は、高周波発振器４３に接続され、高周波信号を伝送する。分岐器６４は、第１、第２および第３端子６４ａ，６４ｂ，６４ｃを有し、第１端子６４ａが第１伝送線路６３に接続され、第１端子６４ａに与えられる高周波信号を第２端子６４ｂまたは第３端子６４ｃに選択的に出力する。第２伝送線路６５は、第２端子６４ｂに接続され、第２端子６４ｂから与えられる高周波信号を伝送する。送信用アンテナ４５は、第２伝送線路６５に接続され、高周波信号を放射する。受信用アンテナ５２は、高周波信号を捕捉する。第３伝送線路６７は、受信用アンテナ５２に接続され、捕捉した高周波信号を伝送する。第４伝送線路６８は、第３端子６４ｃに接続され、第３端子６４ｃから出力される高周波信号を伝送する。ミクサ７０は、第３および第４伝送線路６７，６８に接続され、第３および第４伝送線路６７，６８から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。直流阻止回路１は、高周波信号が導波管６を通るように、第１伝送線路６３に挿入される。本実施形態における送受信器７５は、図１に示す直流阻止回路１を備えるが、該直流阻止回路１に限らずに、前述の各実施形態の直流阻止回路のうちのいずれか１つを用いてもよい。
高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３および直流阻止回路１を通過して、分岐器６４、および第２伝送線路６５を介して送信用アンテナ４５に与えられ、送信用アンテナ４５から電波として放射される。また、高周波発振器４３で発生した高周波信号は、第１伝送線路６３を通過して、分岐器６４ならびに第４伝送線路６８を介してミクサ７０にローカル信号として与えられる。
受信用アンテナ５２によって外部から到来する電波を受信すると、受信用アンテナ５２は電波に基づく高周波信号を第３伝送線路６７に与え、ミクサ７０に与えられる。
ミクサ７０は、第３および第４伝送線路６７，６８から与えられる高周波信号を混合して中間周波信号を出力する。ミクサ７０から出力される中間周波信号は、距離検出器７１に与えられる。
このようにして、第１伝送線路６３に直流阻止回路１が挿入された送受信器７５を有するレーダ装置７４が実現される。
以上説明した送受信器７５およびレーダ装置７４によれば、直流阻止回路１が第１伝送線路６３に挿入される。この直流阻止回路１は、前述したように直流電圧を阻止することができる。したがって、直流阻止回路１に対して分岐器６４側の第１伝送線路６３に直流の電圧が印加されたとしても、この直流電圧が直流阻止回路１によって遮断されて高周波発振器４３に伝わることを抑制することができる。このように高周波発振器４３に不所望な電圧が印加されることを抑制することができる。これによって、高周波発振器４３が劣化したり、故障したりすることを抑制して、安定した強度の高周波信号を発生する送受信器７５およびレーダ装置７４を実現することができる送受信器７５およびレーダ装置７４である。
本実施形態では、第１伝送線路６３に直流阻止回路１が挿入されるとしたけれども、直流阻止回路１は、第１〜第４伝送線路６３，６５，６７，６８のうちの少なくともいずれかに挿入されればよい。この直流阻止回路１によって直流電圧が遮断されるので、直流阻止回路１に接続される電子部品に不所望な電圧が印加されることを抑制することができ、電子部品が劣化したり、故障したりすることを抑制する送受信器７５およびレーダ装置７４を実現することができる。
また本実施形態の送受信器およびレーダ装置の他の例として、本実施形態の送受信器７５およびレーダ装置７４におけるミクサ７０を、前述した第４〜第７の実施形態のうちのいずれかのハイブリッド回路装置であるハイブリッドミクサ８０，１００，１１０，１２０によって実現してもよい。この場合、第２接続線路７７が第４伝送線路６８に接続され、第４接続線路７９が第３伝送線路６７に接続され、第３および第４伝送線路６７，６８から与えられる高周波信号を混合して、ハイブリッドミクサ８０，１００，１１０，１２０が中間周波信号を出力する。これによって、中間周波数信号が与えられる電子部品である距離検出器７１に不所望な電圧が印加されることを抑制することができ、距離検出器７１が劣化したり、故障したりすることを抑制することができ、信頼性の高い送受信器およびレーダ装置を実現することができる。
また本発明の他の実施形態として、前述の第９〜第１２の実施形態送信器４１、受信器５１、送受信器６１，７５およびレーダ装置６０，７４における直流阻止回路１に代えて、前述した第８の実施形態の移相回路装置１５０を設ける構成としてもよい。移相回路装置１５０が設けられることによって、送信器としては、たとえば高周波発振器を接続するためのボンディングワイヤやバンプの形状ばらつきや伝送線路の配線幅のばらつきなどによって伝送線路に起因して発生する位相のずれを個々に調整して整合をとることができ、安定な発振特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い送信出力を持つ送信器および送受信器を実現することができる。また受信器としては、安定な検波特性を持つとともに、挿入損失が小さく抑えられるために高い検波出力を持つ受信器および送受信器を実現することができる。またミクサ７０によって生成される中間周波数信号の信頼性を向上させることができる。したがって、信頼性の高い送信器、受信機および送受信器ならびにレーダ装置を実現することができる。
なお、本発明は前述の実施形態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において種々の変更、改良などが可能である。たとえば、本実施形態のさらに他の例の送受信器およびレーダ装置では、前述の送受信器６１，７５およびレーダ装置６０，７４において、分岐器６４を、前述した直流阻止回路と方向性結合器と備えるハイブリッド回路装置によって実現してもよく、分波器６６を、前述した直流阻止回路とサーキュレータとを備えるによって実現してもよい。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形態で実施できる。したがって、前述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、本発明の範囲は特許請求の範囲に示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲に属する変形や変更は全て本発明の範囲内のものである。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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