(57)【要約】  【課題】  変調器特性をチューニングすることができる振幅変調器を提供すること。  【解決手段】  高周波信号を伝送する２つの高周波用伝送線路１，２の間に一方の高周波用伝送線路１から入力された高周波信号を変調して他方の高周波用伝送線路２の出力端２ａ側に出力する高周波変調用素子としてのＰＩＮダイオード３が設けられており、このＰＩＮダイオード３に接続されたバイアス供給回路Ｃが、ＰＩＮダイオード３に流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器であるトリマブルチップ抵抗４を備えている振幅変調器である。トリマブルチップ抵抗４の抵抗値を調整することにより、ＰＩＮダイオード３に流れるバイアス電流を制御して変調器特性をチューニングすることができる。【選択図】  図１
2006067567.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を伝送する２つの高周波用伝送線路の間に一方の前記高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して他方の前記高周波用伝送線路に出力する高周波変調用素子が設けられており、該高周波変調用素子に接続されたバイアス供給回路が前記高周波変調用素子に流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器を具備することを特徴とする振幅変調器。
【請求項２】
前記可変抵抗器は、トリマブルチップ抵抗であることを特徴とする請求項１記載の振幅変調器。
【請求項３】
前記可変抵抗器は、トリマポテンショメータであることを特徴とする請求項１記載の振幅変調器。
【請求項４】
前記高周波変調用素子は、ＰＩＮダイオードであることを特徴とする請求項１記載の振幅変調器。
【請求項５】
入力端を有する入力側高周波用伝送線路と、
出力端をそれぞれ有する２つの出力側高周波用伝送線路と、
前記入力側高周波用伝送線路と一方の出力側高周波用伝送線路との間、ならびに前記入力側高周波用伝送線路と他方の出力側高周波用伝送線路との間のそれぞれに設けられるＰＩＮダイオードと、
前記各ＰＩＮダイオードのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス供給回路とを含み、
該バイアス供給回路は前記ＰＩＮダイオードに流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器を具備することを特徴とする切替えスイッチ。
【請求項６】
前記可変抵抗器は、トリマブルチップ抵抗であることを特徴とする請求項５記載の切替えスイッチ。
【請求項７】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
２つの出力端を有し、前記高周波発振器に接続され、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分岐器と、
前記一方の出力端に前記一方の高周波用伝送線路が接続され、前記一方の高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して前記他方の高周波用伝送線路に送信用高周波信号を出力する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の振幅変調器と、
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とともに、前記変調器の出力が前記第１の端子に入力される信号分離器と、
この信号分離器の前記第２の端子に接続された送受信アンテナと、
前記分岐器の前記他方の出力端と前記信号分離器の前記第３の端子との間に接続され、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。
【請求項８】
高周波信号を発生する高周波発振器と、
２つの出力端を有し、前記高周波発振器に接続され、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分岐器と、
前記一方の出力端に前記一方の高周波用伝送線路が接続され、前記一方の高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して前記他方の高周波用伝送線路に送信用高周波信号を出力する、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の振幅変調器と、
入力端子と出力端子とを有し、前記振幅変調器の前記他方の高周波用伝送線路に前記入力端子が接続され、前記入力端子側から前記出力端子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、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。
【請求項９】
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前記入力端が接続され、前記高周波発振器から与えられた前記高周波信号を、前記一方の出力側高周波用伝送線路および前記他方の出力側高周波用伝送線路から選択的に出力する請求項５または請求項６記載の切替えスイッチと、
第１の端子、第２の端子および第３の端子を有し、前記第１の端子に前記切替えスイッチの前記一方の出力側高周波用伝送線路の出力端が接続され、前記第１の端子から入力された前記高周波信号を前記第２の端子から出力し、前記第２の端子に入力された高周波信号を前記第３の端子から出力する信号分離器と、
前記第２の端子に接続された送受信アンテナと、
前記切替えスイッチの前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端と、前記第３の端子とに接続され、前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端から出力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。
【請求項１０】
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前記入力端が接続され、前記高周波発振器から与えられた前記高周波信号を、前記一方の出力側高周波用伝送線路および前記他方の出力側高周波用伝送線路から選択的に出力する請求項５または請求項６記載の切替えスイッチと、
前記一方の出力側高周波用伝送線路の出力端に接続された送信アンテナと、
受信アンテナと、
前記切替えスイッチの前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端と前記受信アンテナとに接続され、前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端から出力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。
【請求項１１】
請求項７乃至請求項10のいずれかに記載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レーダ装置。
【請求項１２】
請求項11記載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ことを特徴とするレーダ装置搭載車両。
【請求項１３】
請求項11記載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ことを特徴とするレーダ装置搭載小型船舶。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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振幅変調器に関するものであり、詳細には、振幅変調器の構成要素である高周波変調用素子のバイアス供給回路が可変抵抗器を備えており、この可変抵抗器により変調器特性をチューニングすることができる振幅変調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。
【０００２】
また、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切替えスイッチに関するものであり、詳細には、切替えスイッチの構成要素であるＰＩＮダイオードのバイアス供給回路が可変抵抗器を備えており、この可変抵抗器により切替えスイッチの透過特性をチューニングすることができる切替えスイッチ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。
【０００３】
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関するものである。
【背景技術】
【０００４】
従来の振幅変調器の例として、非特許文献１，特許文献１および特許文献２に開示されているようなものが知られている。例えば、特許文献１および特許文献２に開示されているような振幅変調器は、高周波信号を伝送する高周波用伝送線路の終端部に検波ダイオードが配置されており、この検波ダイオードに、バイアスを制御する信号源と高周波チョークと抵抗器とが接続されている構成である。また、このような振幅変調器においては、高周波用伝送線路として、非放射性誘電体線路（NonRadiative Dielectric Waveguideで、以下、ＮＲＤガイドともいう。）が好適であることが知られている。
【０００５】
この非放射性誘電体線路の基本的な構成は、図18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。
【０００６】
このような構成の振幅変調器において、検波ダイオードは、高周波信号を変調する高周波変調用素子として動作するものである一方、その高周波信号を検波する働きをもするものである。例えば、ミリ波帯の高周波信号に対してこのような働きをする検波ダイオードとしては、通常はショットキーバリアダイオードが知られている。また、このような構成において、抵抗器は検波ダイオードの検波出力を消費する消費手段として機能するものである。
【０００７】
また、このような振幅変調器を高周波回路要素として組み込んで使用され、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は、例えば、特許文献３に開示されている。この高周波送受信器は、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。
【０００８】
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19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、送信用の高周波信号として出力する振幅変調器63と、第１，第２および第３の端子64ａ，64ｂ，64ｃを有し、振幅変調器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。
【０００９】
また、このような高周波送受信器には、高周波回路要素間を接続し、高周波信号を伝送する高周波用伝送線路としては、非放射性誘電体線路が好適であることが知られている。（例えば、特許文献３を参照。）
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４に開示されている。
【非特許文献１】黒木  太司、池田  研吾、米山  務，「ショットキバリアダイオードを用いたＮＲＤガイド高速ＡＳＫ変調器」，1997年電子情報通信学会総合大会講演論文集，社団法人電子情報通信学会，1997年３月６日発行，Vol.１，Ｃ−２−65，ｐ．120
【特許文献１】特開平10−270944号公報
【特許文献２】米国特許第6034574号明細書
【特許文献３】特開2000−258525号公報
【特許文献４】特開2003−35768号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に開示されているような従来の振幅変調器では、振幅変調器を高周波回路要素として上記のようなモジュール等に組み込んでから変調器特性である振幅変調器を透過する高周波信号の透過特性を調整する調整（チューニング）機構が用意されていないことから、モジュール等に組み込まれた状態で変調器特性をチューニングすることが難しいため、例えば高周波回路要素の特性ばらつきに対して振幅変調器の出力を一定にすることが難しいという問題点があった。
【００１１】
また、振幅変調器に入力される高周波信号の強度によって検波出力が変動するため、高周波変調用素子に流れるバイアス電流が変動してしまって、振幅変調器の出力が不安定となりやすいという問題点もあった。
【００１２】
また、分岐器62の代わりにＲＦ(Radio Frequency)スイッチを用いて、高周波発振器61および振幅変調器63、または高周波発振器61およびミキサー66を選択的に接続する場合には、このＲＦスイッチの透過特性をチューニングすることが難しいという問題があり、このようなＲＦスイッチを具備する従来の高周波送受信器では、ＲＦスイッチのチューニングの精度や安定性が良くないために送信用高周波信号の出力が均一とならず、良好な特性のものを安定して得ることが難しいという問題点がある。
【００１３】
また、このような振幅変調器を具備する従来の高周波送受信器では、振幅変調器のチューニングの精度や安定性が良くないために送信用高周波信号の出力が均一とならず、良好な特性のものを安定して得ることが難しいという問題点があった。
【００１４】
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、送信用高周波信号の出力が安定しないために誤探知を起こしやすく、その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。
【００１５】
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。
【００１６】
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、振幅変調器の構成要素である高周波変調用素子のバイアス供給回路により簡単に変調器特性をチューニングすることができる振幅変調器を提供することにあり、また、その振幅変調器を具備することにより、簡単な構成で送信用高周波信号を所定の出力強度に安定に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。
【００１７】
また、本発明の他の目的は、切替えスイッチの構成要素であるＰＩＮダイオードのバイアス供給回路が可変抵抗器を備えており、この可変抵抗器により簡単に切替えスイッチの透過特性をチューニングすることができる切替えスイッチを提供することにあり、また、その切替えスイッチを具備することにより、簡単な構成で送信用高周波信号を所定の出力強度に安定に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。
【００１８】
また、本発明のさらに他の目的は、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にある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の振幅変調器は、高周波信号を伝送する２つの高周波用伝送線路の間に一方の前記高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して他方の前記高周波用伝送線路に出力する高周波変調用素子が設けられており、この高周波変調用素子に接続されたバイアス供給回路が前記高周波変調用素子に流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器を具備することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の振幅変調器は、上記構成において、前記可変抵抗器は、トリマブルチップ抵抗であることを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の振幅変調器は、上記構成において、前記可変抵抗器は、トリマポテンショメータであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の振幅変調器は、上記構成において、前記高周波変調用素子は、ＰＩＮダイオードであることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の切替えスイッチは、入力端を有する入力側高周波用伝送線路と、出力端をそれぞれ有する２つの出力側高周波用伝送線路と、前記入力側高周波用伝送線路と一方の出力側高周波用伝送線路との間、ならびに前記入力側高周波用伝送線路と他方の出力側高周波用伝送線路との間のそれぞれに設けられるＰＩＮダイオードと、前記各ＰＩＮダイオードのぞれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス供給回路とを含み、該バイアス供給回路は前記ＰＩＮダイオードに流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器を具備することを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の切替えスイッチは、上記構成において、前記可変抵抗器は、トリマブルチップ抵抗であることを特徴とするものである。
【００２５】
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、２つの出力端を有し、前記高周波発振器に接続され、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分岐器と、前記一方の出力端に前記一方の高周波用伝送線路が接続され、前記一方の高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して前記他方の高周波用伝送線路に送信用高周波信号を出力する、上記各構成の本発明のいずれかの振幅変調器と、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とともに、前記変調器の出力が前記第１の端子に入力される信号分離器と、この信号分離器の前記第２の端子に接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記信号分離器の前記第３の端子との間に接続され、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。
【００２６】
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、２つの出力端を有し、前記高周波発振器に接続され、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分岐器と、前記一方の出力端に前記一方の高周波用伝送線路が接続され、前記一方の高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して前記他方の高周波用伝送線路に送信用高周波信号を出力する、上記各構成の本発明のいずれかの振幅変調器と、入力端子と出力端子とを有し、前記振幅変調器の前記他方の高周波用伝送線路に前記入力端子が接続され、前記入力端子側から前記出力端子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、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。
【００２７】
本発明の第３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前記入力端が接続され、前記高周波発振器から与えられた前記高周波信号を、前記一方の出力側高周波用伝送線路および前記他方の出力側高周波用伝送線路から選択的に出力する、上記各構成の本発明のいずれかの切替えスイッチと、第１の端子、第２の端子および第３の端子を有し、前記第１の端子に前記切替えスイッチの前記一方の出力側高周波用伝送線路の出力端が接続され、前記第１の端子から入力された前記高周波信号を前記第２の端子から出力し、前記第２の端子に入力された高周波信号を前記第３の端子から出力する信号分離器と、前記第２の端子に接続された送受信アンテナと、前記切替えスイッチの前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端と、前記第３の端子とに接続され、前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端から出力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。
【００２８】
本発明の第４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前記入力端が接続され、前記高周波発振器から与えられた前記高周波信号を、前記一方の出力側高周波用伝送線路および前記他方の出力側高周波用伝送線路から選択的に出力する、上記各構成の本発明のいずれかの切替えスイッチと、前記一方の出力側高周波用伝送線路の出力端に接続された送信アンテナと、受信アンテナと、前記切替えスイッチの前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端と前記受信アンテナとに接続され、前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端から出力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。
【００２９】
本発明のレーダ装置は、上記各構成の本発明の第１乃至第４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。
【００３０】
本発明のレーダ装置搭載車両は、上記構成の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ことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、上記構成の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ことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の振幅変調器によれば、高周波信号を伝送する２つの高周波用伝送線路の間に一方の前記高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して他方の前記高周波用伝送線路に出力する高周波変調用素子が設けられており、この高周波変調用素子に接続されたバイアス供給回路が前記高周波変調用素子に流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器を具備することから、可変抵抗器が、高周波変調用素子に対してバイアス電流を適当な値に設定し、変調器特性である振幅変調器を透過する高周波信号の透過特性を調整するように動作するため、振幅変調器をモジュール等に組み込んだ後においてもその可変抵抗器により簡単に変調器特性をチューニングすることができる振幅変調器となる。
【００３３】
また、本発明の振幅変調器によれば、前記可変抵抗器は、トリマブルチップ抵抗であるときには、トリマブルチップ抵抗は可動部分がないため振動等の周囲条件が加わっても設定した抵抗値を確実に保つので、変調器特性を安定にすることができる振幅変調器となる。
【００３４】
また、本発明の振幅変調器によれば、前記可変抵抗器は、トリマポテンショメータであるときには、トリマポテンショメータは外部から入力される制御用の信号に応じて動的に抵抗値を設定するように働くため、周囲温度等の環境条件の変化や高周波変調用素子の特性の経時変化等に対しても所望の変調器特性となるようにチューニングすることができるので、変調器特性をより安定にすることができる振幅変調器となる。
【００３５】
また、本発明の振幅変調器によれば、前記高周波変調用素子は、ＰＩＮダイオードであるときには、ＰＩＮダイオードは例えばミリ波帯のような高周波信号に対しては検波作用がないため、そのような高周波信号を変調する際に入力される高周波信号の強度が変動してもそれによりＰＩＮダイオードに流れるバイアス電流が変動することはなく、ＰＩＮダイオードを透過する高周波信号の透過特性を安定にすることができるので、入力される高周波信号の強度が変わっても変調器特性を比較的安定にすることができる振幅変調器となる。
【００３６】
本発明の切替えスイッチによれば、入力端を有する入力側高周波用伝送線路と、出力端をそれぞれ有する２つの出力側高周波用伝送線路と、前記入力側高周波用伝送線路と一方の出力側高周波用伝送線路との間、ならびに前記入力側高周波用伝送線路と他方の出力側高周波用伝送線路との間のそれぞれに設けられるＰＩＮダイオードと、前記各ＰＩＮダイオードのそれぞれにバイアス電圧を供給するバイアス供給回路とを含み、該バイアス供給回路は前記ＰＩＮダイオードに流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器を具備することから、可変抵抗器が、ＰＩＮダイオードに対してバイアス電流を適当な値に設定し、ＰＩＮダイオードを透過する高周波信号の透過特性を調整するように動作するため、切替えスイッチをモジュール等に組み込んだ後においてもその可変抵抗器により簡単に切替えスイッチの透過特性をチューニングすることができる切替えスイッチとなる。また、ＰＩＮダイオードを用いることから、ＰＩＮダイオードは例えばミリ波帯のような高周波信号に対しては検波作用がないため、そのような高周波信号をスイッチがオン状態で透過させる際に入力される高周波信号の強度が変動してもそれによりＰＩＮダイオードに流れるバイアス電流が変動することはなく、ＰＩＮダイオードを透過する高周波信号の透過特性を安定にすることができるので、入力される高周波信号の強度が変わっても切替えスイッチの透過特性を比較的安定にすることができる利点もある。
【００３７】
また、本発明の切替えスイッチによれば、前記可変抵抗器は、トリマブルチップ抵抗であるときには、トリマブルチップ抵抗は可動部分がないため振動等の周囲条件が加わっても設定した抵抗値を確実に保つので、切替えスイッチの透過特性を安定にすることができる切替えスイッチとなる。
【００３８】
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、２つの出力端を有し、前記高周波発振器に接続され、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分岐器と、前記一方の出力端に前記一方の高周波用伝送線路が接続され、前記一方の高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して前記他方の高周波用伝送線路に送信用高周波信号を出力する、上記各構成の本発明のいずれかの振幅変調器と、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とともに、前記変調器の出力が前記第１の端子に入力される信号分離器と、この信号分離器の前記第２の端子に接続された送受信アンテナと、前記分岐器の前記他方の出力端と前記信号分離器の前記第３の端子との間に接続され、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、振幅変調器が、高周波変調用素子の特性やその実装状態に応じて変調器特性をチューニングする働きをするため良好な送信出力を安定して得られる高性能な高周波送受信器となる。また、振幅変調器がトリマブルチップ抵抗もしくはトリマポテンショメータを具備するときには、トリマブルチップ抵抗もしくはトリマポテンショメータは、振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な変調器特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができる高周波送受信器となる。
【００３９】
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、２つの出力端を有し、前記高周波発振器に接続され、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分岐器と、前記一方の出力端に前記一方の高周波用伝送線路が接続され、前記一方の高周波用伝送線路から入力された前記高周波信号を変調して前記他方の高周波用伝送線路に送信用高周波信号を出力する、上記各構成の本発明のいずれかの振幅変調器と、入力端子と出力端子とを有し、前記振幅変調器の前記他方の高周波用伝送線路に前記入力端子が接続され、前記入力端子側から前記出力端子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、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、振幅変調器が、高周波変調用素子の特性やその実装状態に応じて変調器特性をチューニングする働きをするため良好な送信出力を安定して得られる高性能な高周波送受信器となる。また、振幅変調器がトリマブルチップ抵抗もしくはトリマポテンショメータを具備するときには、トリマブルチップ抵抗もしくはトリマポテンショメータは、振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な変調器特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができる高周波送受信器となる。
【００４０】
本発明の第３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前記入力端が接続され、前記高周波発振器から与えられた前記高周波信号を、前記一方の出力側高周波用伝送線路および前記他方の出力側高周波用伝送線路から選択的に出力する、上記各構成の本発明のいずれかの切替えスイッチと、第１の端子、第２の端子および第３の端子を有し、前記第１の端子に前記切替えスイッチの前記一方の出力側高周波用伝送線路の出力端が接続され、前記第１の端子から入力された前記高周波信号を前記第２の端子から出力し、前記第２の端子に入力された高周波信号を前記第３の端子から出力する信号分離器と、前記第２の端子に接続された送受信アンテナと、前記切替えスイッチの前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端と、前記第３の端子とに接続され、前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端から出力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、切替えスイッチが、スイッチング素子としてのＰＩＮダイオードの特性やその実装状態に応じて切替えスイッチの透過特性をチューニングする働きをするため良好な送信出力を安定して得られる高性能な高周波送受信器となる。また、切替えスイッチがトリマブルチップ抵抗を具備するときには、トリマブルチップ抵抗は、振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な切替えスイッチの透過特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができる高周波送受信器となる。
【００４１】
本発明の第４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前記入力端が接続され、前記高周波発振器から与えられた前記高周波信号を、前記一方の出力側高周波用伝送線路および前記他方の出力側高周波用伝送線路から選択的に出力する、上記各構成の本発明のいずれかの切替えスイッチと、前記一方の出力側高周波用伝送線路の出力端に接続された送信アンテナと、受信アンテナと、前記切替えスイッチの前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端と前記受信アンテナとに接続され、前記他方の出力側高周波用伝送線路の出力端から出力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、切替えスイッチが、スイッチング素子としてのＰＩＮダイオードの特性やその実装状態に応じて切替えスイッチの透過特性をチューニングする働きをするため良好な送信出力を安定して得られる高性能な高周波送受信器となる。また、切替えスイッチがトリマブルチップ抵抗を具備するときには、トリマブルチップ抵抗は、振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な切替えスイッチの透過特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができる高周波送受信器となる。
【００４２】
本発明のレーダ装置によれば、上記各構成の第１乃至第４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用高周波信号を良好な送信出力で安定に送信するため、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となる。また、振動や温度変化等が激しい環境下においても安定な性能が得られる上記本発明の高周波送受信器を用いれば、そのような過酷な条件下でも確実に動作するレーダ装置となる。
【００４３】
また、本発明のレーダ装置搭載車両によれば、上記構成の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ことから、レーダ装置が速く確実に探知対象物である他の車両や障害物等を探知することができるため、例えばそれらを回避するための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レーダ装置搭載車両となる。
【００４４】
また、本発明のレーダ装置搭載小型船舶によれば、上記構成の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ことから、レーダ装置が速く確実に探知対象物である他の小型船舶障害物等を探知することができるため、例えばそれらを回避するための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レーダ装置搭載小型船舶となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
まず、本発明の振幅変調器、切替えスイッチ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。
【００４６】
図１は本発明の振幅変調器の実施の形態の一例を示す模式的な回路図である。また、図２（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す振幅変調器を模式的に示す斜視図および平面図である。また、図３は図２に示す振幅変調器における高周波変調部の例を示す模式的な平面図である。また、図４は本発明の振幅変調器の実施の形態の他の例を示す模式的な平面図である。また、図５は本発明の切替えスイッチの実施の形態の一例を示す模式的な回路図である。また、図６は図１に示す振幅変調器におけるバイアス供給回路の構成要素であるトリマブルチップ抵抗の例を示す模式的な図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）はその側面図である。また、図７（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図６に示すトリマブルチップ抵抗における他のトリミング方法の例を示す模式的な平面図である。また、図８は可変抵抗器としてのポリマポテンショメータの例を示す模式的な斜視図である。また、図９は本発明の第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である。また、図10は図９に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。また、図11は非放射性誘電体線路型のミキサー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12は本発明の第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である。また、図13は図12に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。また、図14は本発明の第３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である。また、図15は本発明の第４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である。また、図16は、本発明の振幅変調器および切替えスイッチに用いられるＰＩＮダイオードに印加されるバイアス電圧とバイアス電流との関係を示す線図である。また、図17は、本発明の振幅変調器および切替えスイッチに用いられるトリマブルチップ抵抗４の抵抗値と高周波信号の減衰量との関係を示す線図である。また、図18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。
【００４７】
図１〜図７において、１，２は高周波用伝送線路、１ａおよび２ａは入力端および出力端、１’，１”は入力用の誘電体線路、２’，２”は出力用の誘電体線路、１’ａ，１”ａおよび２’ａ，２”ａは入力端および出力端（ただし、これらは誘電体線路１’，２’における一端である。）、１’ｂ，２’ｂは端部（ただし、これらは誘電体線路１’，２’における他端である。）、３，３”はＰＩＮダイオード、４，４”は可変抵抗器としてのトリマブルチップ抵抗、４ａは誘電体基体、４ｂは抵抗体層、４ｃ１，３ｃ２は電極、４ｄ，３ｄ１〜３ｄ４はトリミング部、５，５”はチョークインダクタ、５’はチョーク型バイアス供給線路、５’ａは幅の広い線路、５’ｂは幅の狭い線路、５’ｃは線路導体、５’ｄは接続用導体、５’ｅは島状導体、６，６”は信号源、７は基板、８はフェライト板、９は変調用の誘電体線路、10は無反射終端器である。また、81は入力側高周波用伝送線路，82，83は出力側高周波用伝送線路、81ａは入力端、82ａ，83ａは出力端である。
【００４８】
また、図８において、106はローター,105ａ,105ｂ,105ｃはリード線である。
【００４９】
また、図９〜図15において、11は高周波発振器、12は分岐器、13は変調器、14は信号分離器としてのサーキュレータ、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、28，38ａ，38ｂは無反射終端器、39は第６の誘電体線路、40は基板、41はチョーク型バイアス供給線路、42は接続用端子、43は高周波検波用素子、12ａは入力端、12ｂは一方の出力端、12ｃは他方の出力端、13ａ，は入力端、18ａは入力端子、13ｂは出力端、18ｂは出力端子、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。また、71は切替えスイッチ、72は信号分離器としての第２の切替えスイッチ、71ａは入力端、71ｂは一方の出力端、71ｃは他方の出力端、72ａは第２の端子としての入出力端、72ｂは第１の端子としての入力端、72ｃは第３の端子としての出力端である。また、図18において、51，52は平板導体、53は誘電体線路である。
【００５０】
以下、同様の箇所には同じ符号を付し、重複する説明を省略するものとする。
【００５１】
なお、図２および図４において平板導体は図示していない。また、図10および図13において、上側の平板導体は図示していない。
【００５２】
本発明の振幅変調器の実施の形態の一例においては、図１に模式的な回路図で示すように、高周波信号を伝送する２つの高周波用伝送線路１，２の間に、一方の高周波用伝送線路１から入力される高周波信号を変調して他方の高周波用伝送線路２の出力端２ａ側に出力する高周波変調用素子としてのＰＩＮダイオード３が設けられており、このＰＩＮダイオード３に接続されたバイアス供給回路Ｃが、ＰＩＮダイオード３に流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器としてのトリマブルチップ抵抗４を備えている構成である。また、この構成において、バイアス回路Ｃにはさらにチョークインダクタ５および信号源６が接続されており、ＰＩＮダイオード３にトリマブルチップ抵抗４とチョークインダクタ５と信号源６とが順次接続されている。
【００５３】
信号源６は、トリマブルチップ抵抗４およびチョークインダクタ５を介してＰＩＮダイオード３にバイアス電圧を供給する。信号源６は、外部から与えられる高周波信号を振幅変調するための制御信号に基づいて、バイアス電圧をＰＩＮダイオード３に供給し、ここではＰＩＮダイオード３に一定の順方向バイアス電圧と、一定の逆方向バイアス電圧あるいは０Ｖの電圧とを選択的に印加する。ＰＩＮダイオード３のカソードは接地され、アノードはチョークインダクタ５に接続される。さらに詳細には、チョークインダクタ５と信号源６との間にトリマブルチップ抵抗４が接続される。
【００５４】
また、図１に示す振幅変調器は、高周波用伝送線路１，２を非放射性誘電体線路で構成しており、図２（ａ）および（ｂ）にそれぞれ斜視図および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した平板導体（図示せず）間に、入力用および出力用の誘電体線路１’および２’がそれらの対向する端部１’ｂ，２’ｂ間に、図３に平面図で示すような基板７上に形成されたチョーク型バイアス供給線路５’にＰＩＮダイオード３を接続した高周波変調部ＭのそのＰＩＮダイオード３を挟んで配置している。入力用の誘電体線路１’および出力用の誘電体線路２’は、それらの延在方向に連なって設けられる。入力用の誘電体線路１’の出力用の誘電体線路２’側の端部１’ｂは、基板７の厚み方向の一表面に接触し、出力用の誘電体線路２’の入力用の誘電体線路１’側の端部２’ｂは、基板７の厚み方向の表面上に実装されるＰＩＮダイオード３に接触して設けられる。なお、チョーク型バイアス供給線路５’は、チョークインダクタ５に相当するものである。なお、誘電体線路１’および誘電体線路２’は、それぞれ図１における高周波用伝送線路１および高周波用伝送線路２に対応している。
【００５５】
さらに具体的には、上記構成において、基板７に形成されたチョーク型バイアス供給線路５’は、図３に平面図で示すように、幅の広い線路５’ａと幅の狭い線路５’ｂとがλ／４（λは誘電体線路１’，２’に伝送される高周波信号の波長である。）周期の長さで交互に接続されているとともに、その中途の途切れた部分に線路導体５’ｃおよび接続用導体５’ｄが設けられている。また、基板７上の接続用導体５’ｄの両側の近傍には島状導体５’ｅが設けられている。そして、ＰＩＮダイオード３は、高周波変調部Ｍが誘電体線路１’，２’の端部１’ｂ，２’ｂ間に配置される際に、誘電体線路１’，２’に伝送される高周波信号が入射するとともにそのＬＳＥモードの電界の方向にほぼ平行な方向に電流が流れるように基板７上において配置されるとともに接続用導体５’ｄに接続され、このＰＩＮダイオード３にバイアスが供給されるように、チョーク型バイアス供給線路５’の両端にバイアス供給回路Ｃ（図示せず）が接続されている。なお、基板７の接続用導体５’ｄにＰＩＮダイオード３を接続するには、フリップチップ接続をするかまたはワイヤボンド接続をすればよい。
【００５６】
このようなＰＩＮダイオード３に順方向バイアス電圧を印加すると、ＰＩＮダイオード３は高周波信号を透過し、ＰＩＮダイオード３に逆方向バイアス電圧を印加する、あるいは電圧を印加しないと、ＰＩＮダイオード３は高周波信号を透過せずに反射する。
【００５７】
また、本発明の振幅変調器の実施の形態の他の例は、図４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した平板導体（図示せず）間に、この平板導体の内面に互いに対向させて配置された２枚のフェライト板８と、この２枚のフェライト板８に対して放射状に配置された、高周波信号を入力する入力用の誘電体線路１”、先端部にＰＩＮダイオード３が設けられた変調用の誘電体線路９、この変調用の誘電体線路９のその先端部の延長方向上にＰＩＮダイオード３を透過した高周波信号を終端するように配置された無反射終端器10およびＰＩＮダイオード３によって振幅変調された高周波信号を出力する出力用の誘電体線路２”を備えており、ＰＩＮダイオード３は、図１に示す構成と同様に、ＰＩＮダイオード３に流れるバイアス電流を調節するトリマブルチップ抵抗４とチョークインダクタ５と信号源６とが順次接続されたバイアス回路Ｃ（図示せず）が接続されている構成である。
【００５８】
さらに具体的には、上記構成において、ＰＩＮダイオード３は、図３に示すものと同様である基板７上のチョーク型バイアス供給線路５’の接続用導体５’ｄに接続され、このＰＩＮダイオード３が接続された基板７が変調用の誘電体線路９の先端部にその変調用の誘電体線路９からＰＩＮダイオード３に高周波信号が入射するように配置され、ＰＩＮダイオード３を透過した高周波信号が入射して終端されるように無反射終端器10がその変調用の誘電体線路９の延長方向に配置されている。なお、ＰＩＮダイオード３の変調用の誘電体線路９に対する配置は上記ＰＩＮダイオード３の誘電体線路１’に対する配置と同様である。
【００５９】
また、図５に示す本発明の切替えスイッチの実施の形態の一例は、入力端81ａを有する入力用高周波用伝送線路81、一方の出力端82ａおよび他方の出力端83ａをそれぞれ有する２つの出力側高周波用伝送線路を有し、入力端81ａおよび一方の出力端82ａの間ならびに入力端81ａおよび他方の出力端83ａの間のそれぞれにＰＩＮダイオード３，３”が設けられており、ＰＩＮダイオード３，３”は、それぞれバイアス電圧を印加するバイアス供給回路Ｃ１，Ｃ２が接続されており、これらバイアス供給回路Ｃ１，Ｃ２がＰＩＮダイオード３，３”に流れるバイアス電流を調節する可変抵抗器としてのトリマブルチップ抵抗４，４”を備えている構成である。
【００６０】
さらに具体的には、２つのＰＩＮダイオード３，３”のそれぞれに図１に示す振幅変調器の例におけるバイアス供給回路Ｃと同様のバイアス供給回路Ｃ１，Ｃ２を接続し、ＰＩＮダイオード３，３”のいずれか一方に順方向バイアス電圧および他方に逆方向バイアス電圧を印加して、入力端81ａに入力された高周波信号を一方の出力端82ａまたは他方の出力端83ａから出力するように信号源６，６”は設定されている。また、ＰＩＮダイオード３，３”に印加されるバイアス電圧が、それぞれ順方向バイアス電圧から逆方向バイアス電圧に切り替わるときに、または逆方向バイアス電圧から順方向バイアス電圧に切り替わるときに、ＰＩＮダイオード３，３”間でバイアス電圧を切替えるタイミングが多少ずれて、両者に同時に同じ方向のバイアス電圧が印加されてもよい。
【００６１】
また、図５に示すように、ＰＩＮダイオード３のカソードを接地し、アノードをチョークインダクタ５に接続するとともに、ＰＩＮダイオード３”のアノードを接地し、カソードをチョークインダクタ５”に接続すれば、信号源６をバイアス供給回路Ｃ１，Ｃ２で共有することにより、バイアス供給回路Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ必要であった信号源６，６”を１つ減らすことができるので、切替えスイッチの構成を簡略化することができ好ましい。すなわち、ＰＩＮダイオード３，３”それぞれのアノードとカソードとを上記のように接続し、信号源６が一定の順方向バイアス電圧と逆方向バイアス電圧とを選択して供給すれば、信号源６を一つとしてもＰＩＮダイオード３，３”のいずれか一方に順方向バイアス電圧を、他方に逆方向バイアス電圧を印加することができるので、入力端81ａに入力された高周波信号を一方の出力端82ａまたは他方の出力端83ａから選択的に出力することができる。
【００６２】
また、さらに具体的には、図１〜図４に示す上記各構成の振幅変調器および図５に示す切替えスイッチにおいて、トリマブルチップ抵抗４（以下、トリマブルチップ抵抗４”も同様である。）は、図６に示すように、例えば、アルミナセラミックス等の誘電体から成る誘電体基体４ａ上にＮｉ−Ｃｒ合金等の抵抗体から成る抵抗体層４ｂが形成されており、この抵抗体層４ｂの両端に接続されるとともに誘電体基体４ａの両端を覆うように電極４ｃ１，４ｃ２が形成されているようなものを用いればよい。このトリマブルチップ抵抗４の抵抗体層４ｂにＹＡＧ（イットリウム・アルミニウム・ガーネット）レーザ等からのレーザ光を照射して抵抗体層４ｂの一部分を適当な面積だけ酸化させて電気絶縁性を有する金属酸化物からなるトリミング部４ｄを形成することにより、電極４ｃ１，４ｃ２間の抵抗値を変化させることができるといったものである。
【００６３】
トリマブルチップ抵抗４は、電極４ｃ１，４ｃ２間で抵抗体層４ｂを覆い、電気絶縁性を有する保護膜を有していてもよい。この保護膜としては、例えば石英ガラスのようにＹＡＧレーザの光を、99％程度透過させるものが好ましい。このような保護膜を設けることによって、トリミングを行った後に、抵抗体層４ｂを保護するための処理を別途行う必要がないので、後処理が容易となり、また抵抗体層４ｂが保護膜によって保護されるので、抵抗体層４ｂの抵抗値が変化してしまうことを抑制して、トリマブルチップ抵抗４において安定した抵抗値が維持される。
【００６４】
このトリマブルチップ抵抗４は次のように使用すればよい。すなわち、図６に示すように抵抗体層４ｂの電極４ｃ１，４ｃ２が接続されていない周辺部の外側から内側に向かってＹＡＧレーザ光を照射して、直線状の切り込み（直線状カット）を入れてトリミング部４ｄを形成すればよい。この直線状カットの面積によりトリマブルチップ抵抗４の抵抗値が変わり、この面積を大きくするに従って抵抗体層４ｂの断面における電流が流れる断面積が小さくなるためその抵抗値を大きくすることができる。通常は、所望の調整範囲で抵抗値の初期値が小さめのものを選定し、その抵抗値を大きくする方向で調整するようにすればよい。
【００６５】
なお、直線状カットの面積を広げる際には、幅はＹＡＧレーザ光のスポットサイズで決まる一定の大きさとしておいて、そのＹＡＧレーザ光を一軸方向に走査するようにしてその走査する方向にその面積を広げるようにすればよい。また、その際には、次の走査をする前に同じ部位で複数回、パルス状のＹＡＧレーザ光を照射すればよい。このようにすれば抵抗値の調整（トリミング）を高精度で行なうことができる。
【００６６】
また、図６に示すような直線状カットの他にも、図７（ａ）に平面図で示すように、上記のような直線状カットを抵抗体層４ｂの中央部に設けたトリミング部４ｄとしてもよい。また、図７（ｂ）に同様に示すように、上記のような直線状カットを第１カット４ｄ１として設けた後、同様の直線状カットを第２カット４ｄ２として第１カット４ｄ１から少し離れた位置に第１カット４ｄ１よりも短い長さで設けてもよい（ダブルカット）。また、図７（ｃ）に同様に示すように、そのようなダブルカットに対して、第１カット４ｄ１を設けた辺に対向する辺に第２カット４ｄ２を設けるようにしたダブルカットとしてもよい。また、図７（ｄ）に同様に示すように、図７（ｃ）に示すようなダブルカット４ｄ１，４ｄ２と、これと同様のダブルカット４ｄ３，４ｄ４とを櫛歯状に設けてもよい（サーペンタインカット）。これら図７（ｂ）〜（ｄ）に示すようにトリミング部４ｄ（４ｄ１〜４ｄ４）を形成すれば、第２カット４ｄ２，４ｄ４がより緻密に抵抗値を設定するように働くため、より高精度なトリミングを行なうことができる。またこのようにトリミング部４ｄを形成することによって、抵抗体層４ｂの線路長を長くすることができるので、抵抗を大きくすることができる。また、図７（ｅ）に同様に示すように、上記直線状カットに対して走査する方向を途中でほぼ直角に１回だけ曲げたＬ字状の切り込み（Ｌカット）を設けてもよい。この場合には、抵抗体層４ｂにかかる応力が緩和されて抵抗体層４ｂにマイクロクラックが入りにくくなり、それによるドリフトを小さくすることができる。
【００６７】
なお、このようなトリマブルチップ抵抗４は、１つでも十分な調整幅のトリミングをしうるものであるが、これを複数個直列や並列に接続する等したものを用いても構わない。
【００６８】
またトリマブルチップ抵抗４は、振幅変調器もしくは切替えスイッチを高周波送受信器に組み付けたときに、外部に露出するように設けられる。これによって高周波送受信器に、振幅変調器を組み付けた状態、あるいは切替えスイッチを組み付けた状態で、トリマブルチップ抵抗４の抵抗値を変化させることができる。また、上記例では、抵抗体層４ｂの一部を酸化してトリミング部４ｄを形成した例について説明したが、レーザにより抵抗体層４ｂの一部を蒸発させてトリミング部４ｄを形成してもよい。
【００６９】
図１〜図４に示す本発明の振幅変調器の実施の形態の例は、従来の振幅変調器と同様に、入力用の誘電体線路１’，１”（高周波用伝送線路１）に入力された被変調信号である高周波信号を、信号源６から出力された変調信号によって高周波変調部Ｍで振幅変調して、その振幅変調された高周波信号を出力用の誘電体線路２’，２” （高周波用伝送線路２）から出力するように動作する。その際、振幅変調器を透過する（誘電体線路１’，１”の入力端１’ａ，１”ａから誘電体線路２’，２”の出力端２’ａ，２”ａに透過する）高周波信号の透過特性はＰＩＮダイオード３に流れるバイアス電流に依存することとなるが、本発明の振幅変調器においては、信号源６とＰＩＮダイオード３との間に可変抵抗器であるトリマブルチップ抵抗４を設けたので、このトリマブルチップ抵抗４の抵抗値を調整（トリミング）することにより、バイアス電流を調節し、その透過特性を最適な状態に調整（チューニング）することができる。そして、例えば振幅変調器をモジュール等に組み込んだ後においても、そのトリマブルチップ抵抗４により簡単に変調器特性をチューニングすることができる。
【００７０】
図５に示す本発明の切替えスイッチの実施の形態の一例は、入力端81ａに入力された高周波信号を、ＰＩＮダイオード３，３”のいずれか一方を透過させることにより、一方の出力端82ａまたは他方の出力端83ａから出力するように動作する。その際、切替えスイッチを透過する（入力端81ａから一方の出力端82ａに透過するかまたは入力端81ａから他方の出力端83ａに透過する）高周波信号の透過特性はＰＩＮダイオード３，３”に流れるバイアス電流に依存することとなるが、本発明の切替えスイッチにおいては、信号源６，６”とＰＩＮダイオード３，３”との間に可変抵抗器であるトリマブルチップ抵抗４，４”を設けたので、このトリマブルチップ抵抗４，４”の抵抗値を調整（トリミング）することにより、バイアス電流を調節し、その透過特性を最適な状態に調整（チューニング）することができる。そして、例えば切替えスイッチをモジュール等に組み込んだ後においても、そのトリマブルチップ抵抗４，４”により簡単に切替えスイッチの透過特性をチューニングすることができる。
【００７１】
なお、上記のようなトリマブルチップ抵抗４の働きは、トリマブルチップ抵抗４の他にも回転方式や接点方式等の機械式のトリマ抵抗やポテンショメータ、トリマポテンショメータ等の可変抵抗器を用いても同様に得ることができるが、トリマブルチップ抵抗４は振動が加わっても抵抗値がずれないことや温度や湿度に対する信頼性が高い点で好ましい。これは、トリマブルチップ抵抗４”についても同様である。
【００７２】
また、トリマブルチップ抵抗４の代わりのものとして、トリマポテンショメータを用いてもよい。図８にトリマポテンショメータ104の構成を示す斜視図を示す。トリマポテンショメータは、リード線105とロータ106とを有する。リード線105ｃは信号源６に接続され、リード線105ａはチョークインダクタ５に接続される。リード線105ｂはどこにも接続されなくて良い。トリマポテンショメータは、ロータ106に設けられる係合部に係合具を係合してロータ106をその軸線まわりに回動することによって、リード線105ａ，105ｃ間およびリード線105ｂ，105ｃ間の抵抗値を変更することができる。
【００７３】
この場合には、トリマポテンショメータは外部から入力される制御用の信号に応じて動的に抵抗値を設定するように働くため、周囲温度等の環境条件の変化や高周波変調用素子の特性の経時変化等に対しても所望の変調器特性となるようにチューニングすることができるので、変調器特性をより安定にすることができる。また、トリマブルチップ抵抗４と同様に、抵抗値を可変に設定することができるものであって、かつ一度設定した抵抗値が不用意に変わってしまいにくいという特性を有している点で好適である（トリマブルチップ抵抗４”についても同様である。）。
【００７４】
また、このようなトリマポテンショメータを切替えスイッチを構成する可変抵抗器として用いた場合には、１つのバイアス供給回路でＰＩＮダイオード３，３”にそれぞれ所望のバイアス電圧を印加することができるので、切替えスイッチの構成を簡単にすることができるので好ましい。
【００７５】
また、ＰＩＮダイオード３の代わりの高周波変調用素子として、ショットキバリアダイオード等他のダイオードやＭＥＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタおよびバイポーラトランジスタ等のトランジスタを用いても構わない。ただし、ミリ波帯の高周波信号に対するＰＩＮダイオード３のように被変調信号としての高周波信号に対して検波作用を有していないものを用いたほうが、そのような高周波信号を変調する際に、入力される高周波信号の強度が変動してもそれにより高周波変調用素子に流れるバイアス電流が変動することはなく、高周波変調用素子を透過する高周波信号の透過特性を安定にすることができるので、入力される高周波信号の強度が変わっても変調器特性を比較的安定にすることができるという点で好ましい。
【００７６】
また、ＰＩＮダイオード３，３”の代わりのスイッチング用素子として、ショットキバリアダイオード等他のダイオードやＭＥＳＦＥＴ等の電界効果トランジスタおよびバイポーラトランジスタ等のトランジスタを用いても構わない。ただし、ミリ波帯の高周波信号に対するＰＩＮダイオード３，３”のように高周波信号に対して検波作用を有していないものを用いたほうが、そのような高周波信号をスイッチングする際に、入力される高周波信号の強度が変動してもそれによりスイッチング用素子に流れるバイアス電流が変動することはなく、スイッチング用素子を透過する高周波信号の透過特性を安定にすることができるので、入力される高周波信号の強度が変わっても切替えスイッチの透過特性を比較的安定にすることができるという点で好ましい。
【００７７】
また、上記のように被変調信号としての高周波信号に対して検波作用を有していない高周波変調用素子を用いる場合には、前述のように基板７のチョーク型バイアス供給線路５’から離れてその両側（もしくは片側）に島状導体５’ｅを形成すれば、島状導体５’ｅと線路導体５ｄおよびチョーク型バイアス供給線路の高周波変調用素子の近傍との間で容量（キャパシタンス）が形成され、この容量が、高周波信号の電界を閉じこめて高周波信号の電界が誘電体線路２’または無反射終端器10側に漏れないように働くので、図１および図２に示す振幅変調器においては、オフの時に高周波信号が誘電体線路２’側に結合しにくくなり、振幅変調のオン／オフ比を高くとることができるという点で好ましい。また、図３に示す振幅変調器においては、オンの時に高周波信号が無反射終端器10側に結合しにくくなり、オンの時に誘電体線路２”から出力される高周波信号の出力を大きくすることができるという点で好ましい。
【００７８】
また、上記各構成の振幅変調器と、出力端２ａ，２’ａ，２”ａに入力端１ａ，１’ａ，１”ａが接続された他の同様の振幅変調器とから成り、それぞれの振幅変調器が備えているバイアス供給回路の可変抵抗器としてのトリマブルチップ抵抗４の抵抗値が異なるものとしてもよい。この場合には、それぞれの振幅変調器でオン／オフ比の周波数特性が異なるため、オン／オフ比が高くなる周波数が異なる２つの周波数特性を組み合わせてそれらを足し合わせたオン／オフ比の周波数特性のオン／オフ比が所定値以上となる周波数帯域幅を広げるようにすることができるので、所定のオン／オフが得られる周波数帯域幅を広くすることができる。
【００７９】
なお、本発明の振幅変調器においては、高周波用伝送線路として、上記非放射性誘電体線路の他に、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，グランド付きコプレーナ線路，スロット線路，導波管，誘電体導波管等を用いてもよい。ただし、高周波用伝送線路として非放射性誘電体線路、導波管および誘電体導波管を用いたときには、被変調信号としての高周波信号を伝送する回路と変調信号を伝送するバイアス回路Ｃとがほとんど独立に機能するため、バイアス回路Ｃが具備する可変抵抗器は高周波変調用素子に対して働いて、その被変調信号としての高周波信号に対しては直接的に影響を与えることがほとんどないので、簡単な構成で制御性の良いチューニングをすることができるものとなり好ましい。
【００８０】
なお、本発明の切替えスイッチにおいては、高周波用伝送線路として、上記非放射性誘電体線路の他に、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，グランド付きコプレーナ線路，スロット線路，導波管，誘電体導波管等を用いてもよい。ただし、高周波用伝送線路として非放射性誘電体線路、導波管および誘電体導波管を用いたときには、高周波信号を伝送する回路と切替えスイッチ制御信号を伝送するバイアス回路Ｃ１，Ｃ２とがほとんど独立に機能するため、バイアス回路Ｃ１，Ｃ２が具備する可変抵抗器はＰＩＮダイオード３，３’に対して働いて、その高周波信号に対しては直接的に影響を与えることがほとんどないので、簡単な構成で制御性の良いチューニングをすることができるものとなり好ましい。
【００８１】
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とに出力する分岐器12と、一方の出力端12ｂに振幅変調器13を構成する高周波用伝送線路の入力端13ａが接続され、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振幅変調器13を構成する高周波用伝送線路の出力端13ｂから送信用高周波信号を出力する上記各構成の本発明の実施の形態の例のいずれかの振幅変調器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、振幅変調器13の出力が第１の端子14ａに入力される信号分離器としてのサーキュレータ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、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。
【００８２】
また、図９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18に部分破断斜視図で示すものと同様である。
【００８３】
すなわち、図９に示す本発明の第１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側に透過させる上記各構成の本発明の実施の形態の例のいずれかの振幅変調器13と、振幅変調器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の高周波発振器11側の一端に接続された無反射終端器28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、この構成において、第１の誘電体線路22と第５の誘電体線路27とを近接もしくは接合させた部分が分岐器12を構成している。
【００８４】
なお、図10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９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。
【００８５】
この構成において、ミキサー16は、図11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を接続した高周波検波部を、第４の誘電体線路26の他端と、第５の誘電体線路27の他端とのそれぞれに、第４の誘電体線路26および第５の誘電体線路27から出力される高周波信号がダイオード43に入射するように配置している。この構成において、高周波検波用素子としてのダイオード43には、ショットキーバリアダイオードを用いればよい。
【００８６】
以上のように構成された図９および図10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、振幅変調器13として本発明の振幅変調器を備えているため、振幅変調器13がＰＩＮダイオード３の特性やその実装状態に応じて変調器特性をチューニングする働きをするため、良好な送信出力を安定して得られる高性能なものとなる。また、トリマブルチップ抵抗は振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な変調器特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができるものとなる。
【００８７】
また、上記構成において、振幅変調器13のバイアス回路Ｃの構成要素として接続される可変抵抗器をポテンショメータもしくはトリマポテンショメータとし、このポテンショメータもしくはトリマポテンショメータの抵抗値を制御する制御用の端子に、ミキサー16の他方の端子12ｃ側（第５の誘電体線路27側）の高周波検波部で検波した検波出力の一部を制御用の信号として入力するようにしてもよい。また、その場合には、ミキサー16の高周波検波部が、ほとんど分岐器12の他方の端子12ｃから出力された高周波信号のみを検波している時にポテンショメータもしくはトリマポテンショメータの抵抗値を設定するようにするとよい。このようにすれば、高周波発振器11から出力された高周波信号の強度をモニターして、その強度の変動に応じて振幅変調器13から所望の出力強度に調節された送信用高周波信号を出力させることができる。
【００８８】
また、上記構成に対して、好ましくは、ミキサー16の出力端には、外部からの開閉制御信号に応じて開閉（スイッチング）するスイッチ17を設けるとよい。ミキサー16の出力端、すなわち生成された中間周波信号を出力する出力部に、外部からの開閉制御信号に応じて開閉（スイッチング）するスイッチ17を設けたときには、サーキュレータ14の第１の端子14ａと第３の端子14ｃとの間のアイソレーションの不足等で、サーキュレータ14の第３の端子14ｃに送信用高周波信号の一部が漏洩したとしても、この漏洩した高周波信号に対する中間周波信号を出力させないように、スイッチ17がそのような中間周波信号を遮断するように動作させることができるので、受信すべき高周波信号を受信側で識別しやすくすることができる。
【００８９】
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12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とに出力する分岐器12と、一方の出力端12ｂに振幅変調器13を構成する一方の高周波用伝送線路の入力端13ａが接続され、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振幅変調器13を構成する他方の高周波用伝送線路の出力端13ｂから送信用高周波信号を出力する上記各構成の本発明の実施の形態の例のいずれかの振幅変調器13と、この振幅変調器13の出力端13ｂに入力端子18ａが接続され、入力端子18ａ側から出力端子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、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、分岐器12の他方の出力端12ｃと受信アンテナ20とに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。
【００９０】
また、図12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18に部分破断斜視図で示すものと同様である。
【００９１】
すなわち、図12に示す本発明の第２の高周波送受信器は、具体的には、図13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側に透過させる上記各構成の本発明の実施の形態の例のいずれかの振幅変調器13と、振幅変調器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の高周波発振器11側の一端に接続された無反射終端器38ｂ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、それらの近接部もしくは接合部において分岐器12を構成している。サーキュレータ14と、第４の誘電体線路36と、無反射終端器38ａとを含んでアイソレータ18が構成される。
【００９２】
なお、図13において、第１の端子34ａ，第２の端子34ｂは、それぞれ図12における入力端子18ａ，出力端子18ｂに対応している。
【００９３】
この構成において、ミキサー16は、図11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を接続した高周波検波部を、第５の誘電体線路27の他端と、第６の誘電体線路39の他端とのそれぞれに、第５の誘電体線路37および第６の誘電体線路39から出力される高周波信号がダイオード43に入射するように配置している。この構成において、高周波検波用素子としてのダイオード43には、ショットキーバリアダイオードを用いればよい。
【００９４】
以上のように構成された図12および図13に示す本発明の第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、振幅変調器13として本発明の振幅変調器を備えているため、振幅変調器13がＰＩＮダイオード３の特性やその実装状態に応じて変調器特性をチューニングする働きをするため、良好な送信出力を安定して得られる高性能なものとなる。また、トリマブルチップ抵抗は振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な変調器特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができるものとなる。
【００９５】
また、上記構成において、振幅変調器13のバイアス回路Ｃの構成要素として接続される可変抵抗器をポテンショメータもしくはトリマポテンショメータとし、このポテンショメータもしくはトリマポテンショメータの抵抗値を制御する制御用の端子に、ミキサー16の他方の端子12ｃ側（第５の誘電体線路37側）の高周波検波部で検波した検波出力の一部を制御用の信号として入力するようにしてもよい。また、その場合には、ミキサー16の高周波検波部がほとんど分岐器12の他方の端子12ｃから出力された高周波信号のみを検波している時にポテンショメータもしくはトリマポテンショメータの抵抗値を設定するようにするとよい。このようにすれば、高周波発振器11から出力された高周波信号の強度をモニターして、その強度の変動に応じて振幅変調器13から所望の出力強度に調節された送信用高周波信号を出力させることができる。
【００９６】
また、上記構成に対して、好ましくは、ミキサー16の出力端には、外部からの開閉制御信号に応じて開閉（スイッチング）するスイッチ17を設けるとよい。ミキサー16の出力端、すなわち生成された中間周波信号を出力する出力部に、外部からの開閉制御信号に応じて開閉（スイッチング）するスイッチ17を設けたときには、送信アンテナ19と受信アンテナ20との間のアイソレーションの不足等で、受信アンテナ20に送信用高周波信号の一部が漏洩したとしても、この漏洩した高周波信号に対する中間周波信号を出力させないように、スイッチ17がそのような中間周波信号を遮断するように動作させることができるので、受信すべき高周波信号を受信側で識別しやすくすることができる。
【００９７】
次に、図14に示す本発明の第３の高周波送受信器の実施の形態の一例は、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に入力端71ａが接続された、高周波信号を切り替えて一方の出力端71ｂに送信用高周波信号RFtとして出力するかまたは他方の出力端71ｃにローカル信号LOとして出力する上記構成の本発明の実施の形態の例の切替えスイッチ71と、第１の端子としての入力端72ｂ、第３の端子としての出力端72ｃおよび第２の端子としての入出力端72ａを有し、一方の出力端71ｂに入力端72ｂが接続され、入出力端72ａを入力端72ｂまたは出力端72ｃに切り替えて接続する信号分離器としての第２の切替えスイッチ72と、この第２の切替えスイッチ72の入出力端72ａに接続された送受信アンテナ15と、切替えスイッチ71の他方の出力端71ｃと第２の切替えスイッチ72の出力端72ｃとの間に接続され、他方の出力端71ｃに出力されたローカル信号LO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。
【００９８】
信号分離器である第２の切替えスイッチ72は、第１の端子72ｂ、第２の端子72ａおよび第３の端子72ｃ間の接続状態を切替えることによって、第１の端子72ｂに切替えスイッチ７１から送信用高周波信号が与えられ、第１の端子72ｂから入力される高周波信号を第２の端子72ａから出力し、第２の端子72ａから入力される高周波信号を第３の端子72ｃから出力する。ミキサー16は、切替えスイッチ71の他方の出力端71ｃと、第２の切替えスイッチ72の第３の端子72ｃとに接続される。
【００９９】
送受信アンテナ15から送信用高周波信号を出力するときには、切替えスイッチ71において入力端71ａに与えられる高周波信号を一方の出力端71ｂから出力し、かつ第２切替えスイッチ72において第１の端子72ｂに与えられる高周波信号を第２の端子72ａに与えるように、切替えスイッチ71および第２切替えスイッチ72に外部からの制御信号が与えられる。また送受信アンテナ15によって高周波信号を受信するときには、切替えスイッチ71において入力端71ａに与えられる高周波信号を他方の出力端71ｃから出力し、かつ第２切替えスイッチ72において第２の端子72ａに与えられる高周波信号を第３の端子72ｃに与えるように、切替えスイッチ71および第２切替えスイッチ72に外部からの制御信号が与えられる。
【０１００】
図14における入力端71ａ、一方の出力端71ｂ、および他方の出力端71ｃは、図５における入力端81ａ、一方の出力端82ａ、他方の出力端83ａにそれぞれ対応する。
【０１０１】
次に、図15に示す本発明の第４の高周波送受信器の実施の形態の一例は、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に入力端71ａが接続され、高周波信号を切り替えて一方の出力端71ｂに送信用高周波信号RFtとして出力するかまたは他方の出力端71ｃにローカル信号LOとして出力する上記構成の本発明の実施の形態の例の切替えスイッチ71と、一方の出力端71ｂに接続された送信アンテナ19と、切替えスイッチ71の他方の出力端71ｃ側に接続された受信アンテナ20と、切替えスイッチ71の他方の出力端71ｃと受信アンテナ20との間に接続された、他方の出力端71ｃに出力されたローカル信号LO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。
【０１０２】
送信アンテナ19から送信用高周波信号を出力するときには、切替えスイッチ71において入力端71ａに与えられる高周波信号を一方の出力端71ｂから出力するように、切替えスイッチ71に外部からの制御信号が与えられる。また受信アンテナ20によって高周波信号を受信するときには、切替えスイッチ71において入力端71ａに与えられる高周波信号を他方の出力端71ｃから出力するように、切替えスイッチ71に外部からの制御信号が与えられる。
【０１０３】
また、図14および図15に示す本発明の第３および第４の高周波送受信器においても、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ればよい。この非放射性誘電体線路の基本的な構成は、図18に部分破断斜視図で示すものと同様である。
【０１０４】
図14および図15に示す本発明の第３および第４の高周波送受信器によれば、切替えスイッチ71として本発明の切替えスイッチを備えているため、切替スイッチ71がＰＩＮダイオード３，３”の特性やその実装状態に応じて切替えスイッチの透過特性をチューニングする働きをするため、良好な送信出力を安定して得られる高性能なものとなる。また、トリマブルチップ抵抗は振動や温度変化等が激しい環境下においても所定の抵抗値を安定に保持するため、そのような環境下においても良好な切替えスイッチの透過特性を維持するので、常に安定な性能を得ることができるものとなる。
【０１０５】
また、上記構成において、切替えスイッチ71のバイアス回路Ｃ１，Ｃ２の構成要素として接続される可変抵抗器をポテンショメータもしくはトリマポテンショメータとし、このポテンショメータもしくはトリマポテンショメータの抵抗値を制御する制御用の端子に、ミキサー16の他方の出力端71ｃ側の高周波検波部で検波した検波出力の一部を制御用の信号として入力するようにしてもよい。また、その場合には、ミキサー16の高周波検波部がほとんど切替えスイッチ71の他方の出力端71ｃから出力された高周波信号のみを検波している時にポテンショメータもしくはトリマポテンショメータの抵抗値を設定するようにするとよい。このようにすれば、高周波発振器11から出力された高周波信号の強度をモニターして、その強度の変動に応じて切替えスイッチ71から所望の出力強度に調節された送信用高周波信号RFtを出力させることができる。
【０１０６】
また、上記各構成の本発明の第３〜第４の高周波信号においても、図14および図15に示すようにミキサー16の出力端に外部からの制御信号に応じて中間周波信号を遮断するＣＭＯＳ等の半導体素子で構成されるスイッチ17を接続してもよい。この場合には、スイッチ17が、第２切替えスイッチ72の第１の端子72ｂおよび第３の端子72ｃの間または送信アンテナ19および受信アンテナ20の間を透過し、ミキサー16に漏洩して入力された高周波信号に対応する不要な中間周波信号を遮断するように動作するため、受信すべき中間周波信号に不要なノイズが混入しないようにすることができるので受信性能を高くすることができる。
【０１０７】
次に、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。
【０１０８】
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、矩形の角部をまる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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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）等の導体板が好適である。あるいは、セラミックス，樹脂等から成る絶縁板の表面にこれらの導体層を形成したものでもよい。
【０１１２】
また、無反射終端器28，38ａ，38ｂは、例えば図18に示すような誘電体線路53に対して、誘電体線路53の内部の平板導体51，52に平行な面に、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。
【０１１３】
また、基板７，40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５’，41を形成したものが使用される。
【０１１４】
なお、本発明の高周波送受信器においては、本発明の振幅変調器および切替えスイッチの少なくともいずれか一方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、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。
【０１１５】
また、信号分離器としてはサーキュレータ14や第２の切り替えスイッチ72の代わりに、デュプレクサ，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。
【０１１６】
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。
【０１１７】
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乃至第４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。
【０１１８】
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送信用高周波信号を良好な送信出力で安定に送信するため、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。また、振動や温度変化等が激しい環境下においても安定な性能が得られる上記本発明の高周波送受信器を用いれば、そのような過酷な条件下でも確実に動作するレーダ装置となる。
【０１１９】
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。
【０１２０】
本発明のレーダ装置搭載車両は、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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
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。
【０１２３】
本発明のレーダ装置搭載小型船舶は、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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
かくして、本発明によれば、振幅変調器の構成要素である高周波変調用素子のバイアス供給回路が可変抵抗器を備えており、この可変抵抗器により簡単に変調器特性をチューニングすることができる振幅変調器を提供することができる。また、切替えスイッチの構成要素であるＰＩＮダイオードのバイアス供給回路が可変抵抗器を備えており、この可変抵抗器により簡単に切替えスイッチの透過特性をチューニングすることができる切替えスイッチを提供することができる。また、その振幅変調器または切替えスイッチを具備することにより、簡単な構成で送信用高周波信号を所定の出力強度に安定に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できる。
【０１２６】
次に上述した図１に示す振幅増幅器および図５に示す切替えスイッチにおける高周波信号の透過特性について説明する。表１に、図１に示す振幅増幅器および図５に示す切替えスイッチにおいて、トリマブルチップ抵抗４の抵抗値を変化させたときの高周波信号の減衰量を測定した実験結果を示す。
【表１】
2006067567.tif 000003
【０１２７】
表１において、Ｉｄ（単位：ｍＡ）は、ＰＩＮダイオード３，３”に流れるバイアス電流を表し、ダイオード対応Ｖｄ（単位：Ｖ）は、ＰＩＮダイオード３，３”に印加されるバイアス電圧を表し、ダイオード直流Ｒ（単位：Ω）はＰＩＮダイオード３，３”の直流抵抗を表し、バイアス電圧（単位：Ｖ）は信号源６から供給される電圧を表し、トリマブル抵抗電圧Ｖｒ（単位：Ｖ）は、トリマブルチップ抵抗４に印加される電圧を表し、トリマブル抵抗値Ｒｒ（単位：Ω）はトリマブルチップ抵抗４の抵抗値を表し、減衰量（単位：ｄＢ）は、出力端から出力された高周波信号の入力端から入力された高周波信号に対する減衰量を表す。
【０１２８】
図１６は、表１に示されるＰＩＮダイオード３，３”に印加されるバイアス電圧とバイアス電流との関係を示す線図である。図１６において横軸は、ＰＩＮダイオード３，３”に印加されるバイアス電圧（単位：Ｖ）を表し、縦軸は、ＰＩＮダイオード３，３”に流れるバイアス電流（単位：Ａ）を表す。ＰＩＮダイオード３に順方向バイアスとなるように電圧を印加すると、所定の電圧、ここでは約１．１４Ｖまでは電流が流れないが、この所定の電圧を超えると、急激に電流が流れる。
【０１２９】
図１７は、表１に示されるトリマブルチップ抵抗４の抵抗値と高周波信号の減衰量との関係を示すグラフである。図１７において、横軸はトリマブルチップ抵抗４の抵抗値（単位：Ω）を表し、縦軸は高周波信号の減衰量を表す。トリマブルチップ抵抗４の抵抗値をトリマブル抵抗値と記載する。振幅変調器および切替えスイッチにおいて、トリマブル抵抗値が増加すると、高周波信号の減衰量が大きくなる。すなわち振幅変調器においてトリマブル抵抗値を増加させることによって、高周波信号の振幅を小さくすることができる。トリマブルチップ抵抗４は、不可逆性の抵抗であるので、高周波信号の振幅を調整する場合には、ＰＩＮダイオード３，３”に流れる電流を一方向に変化させる、ここでは減少させることによって行われる。
【０１３０】
なお、本発明は以上の実施の形態の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、可変抵抗器として、複数の固定抵抗が接続された固定抵抗ネットワークの接点をリレーで切り替えるようにしたものを用いてもよい。この場合には、固定抵抗ネットワークの抵抗値を動的に設定することができ、例えば、環境条件の変化に応じて振幅変調器13の動作が適切になるように振幅変調器13の動作に同期させて動的に振幅変調器13のバイアス電流を変更するといったようなことができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１３１】
【図１】本発明の振幅変調器の実施の形態の一例を示す模式的な回路図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ図１に示す振幅変調器を模式的に示す斜視図および平面図である。
【図３】図２に示す振幅変調器における高周波変調部の例を示す模式的な平面図である。
【図４】本発明のミキサーの実施の形態の他の例を示す模式的な平面図である。
【図５】本発明の切替えスイッチの実施の形態の一例を示す模式的な回路図である。
【図６】図１に示すバイアス供給回路の構成要素であるトリマブルチップ抵抗の例を示す模式的な図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ図６に示すトリマブルチップ抵抗における他のトリミング方法の例を示す模式的な平面図である。
【図８】本発明のバイアス供給回路の構成要素であるポリマポテンショメータの例を示す模式的な斜視図である。
【図９】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である。
【図１０】図９に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。
【図１１】非放射性誘電体線路型のミキサー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。
【図１２】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である。
【図１３】図１２に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。
【図１４】本発明の第３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である。
【図１５】本発明の第４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である。
【図１６】本発明の振幅変調器および切替えスイッチに用いられるＰＩＮダイオードに印加されるバイアス電圧とバイアス電流との関係を示す線図である。
【図１７】本発明の振幅変調器および切替えスイッチに用いられるトリマブルチップ抵抗の抵抗値と高周波信号の減衰量との関係を示す線図である。
【図１８】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。
【図１９】従来の高周波送受信器の例を示す模式的なブロック回路図である。
【符号の説明】
【０１３２】
１，２：高周波用伝送線路
１ａ，２ａ：入力端，出力端
１’，１”：入力用の誘電体線路
２’，２”：出力用の誘電体線路
１’ａ，１”ａ：入力端（一端）
２’ａ，２”ａ：出力端（一端）
１’ｂ，２’ｂ：端部（他端）
３，３”：ＰＩＮダイオード
４，４”：トリマブルチップ抵抗
４ａ：誘電体基体
４ｂ：抵抗体層
４ｃ１，３ｃ２：電極
４ｄ，３ｄ１〜３ｄ４：トリミング部
５，５”：チョークインダクタ
５’：チョーク型バイアス供給線路
５’ａ：幅の広い線路
５’ｂ：幅の狭い線路
５’ｃ：線路導体
５’ｄ：接続用導体
５’ｅ：島状導体
６，６”：信号源
７：基板
８：フェライト板
９：変調用の誘電体線路
10：無反射終端器
11：高周波発振器
12：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：入力端
13ｂ：出力端
14：信号分離器としてのサーキュレータ
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
18ａ：入力端子
18ｂ：出力端子
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
28，38ａ，38ｂ：無反射終端器
39：第６の誘電体線路
40：基板
42：接続端子
43：高周波変調用素子（ショットキーバリアダイオード）
71：切替えスイッチ
71ａ：入力側高周波用伝送線路の入力端
71ｂ：一方の出力側高周波用伝送線路の出力端
71ｃ：他方の出力側高周波用伝送線路の出力端
72：信号分離器としての第２の切替えスイッチ
72ａ：第２の端子としての入出力端
72ｂ：第１の端子としての入力端
72ｃ：第３の端子としての出力端
81，82，83：高周波用伝送線路
81ａ：入力端
82ａ，83ａ：出力端
【図１】
2006067567.tif 000004
【図２】
2006067567.tif 000005
【図３】
2006067567.tif 000006
【図４】
2006067567.tif 000007
【図５】
2006067567.tif 000008
【図６】
2006067567.tif 000009
【図７】
2006067567.tif 000010
【図８】
2006067567.tif 000011
【図９】
2006067567.tif 000012
【図１０】
2006067567.tif 000013
【図１１】
2006067567.tif 000014
【図１２】
2006067567.tif 000015
【図１３】
2006067567.tif 000016
【図１４】
2006067567.tif 000017
【図１５】
2006067567.tif 000018
【図１６】
2006067567.tif 000019
【図１７】
2006067567.tif 000020
【図１８】
2006067567.tif 000021
【図１９】
2006067567.tif 000022