(57)【要約】  【課題】  非放射性誘電体線路と高周波用伝送線路とを接続するための構造において、伝送特性を安定にする非放射性誘電体線路を提供すること。  【解決手段】  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１，２間に入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４を配置しており、平板導体１に対して入出力用誘電体線路３の一端３ａ側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２付近に設けられる貫通孔１ａとＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２とのずれＬ１を、入出力用誘電体線路３の他端３ｂと、この他端３ｂに間隔をおいて一端４ａが接続される接続用誘電体線路４の一端４ａとの間隔Ｌ２よりも小さくした非放射性誘電体線路Ｈ１である。間隔Ｌ２の方がずれＬ１よりも反射特性の劣化に与える影響が小さいため、相対的に反射を小さくすることができる。【選択図】  図１
2006041789.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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間に入出力用誘電体線路および接続用誘電体線路を配置しており、前記平板導体の一方に対して前記入出力用誘電体線路の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔と前記ＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、前記入出力用誘電体線路の他端と、該他端に間隔をおいて一端が接続される前記接続用誘電体線路の前記一端との前記間隔よりも小さくしたことを特徴とする非放射性誘電体線路。
【請求項２】
前記平板導体の他方に対して前記入出力用誘電体線路の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔と前記ＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、前記入出力用誘電体線路の他端と、該他端に間隔をおいて一端が接続される接続用誘電体線路の前記一端との前記間隔よりも小さくしたことを特徴とする請求項１記載の非放射性誘電体線路。
【請求項３】
前記貫通孔は、導波管の開放終端部が接続されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の非放射性誘電体線路。
【請求項４】
高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器の出力端側に接続された、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しており、前記高周波発振器および前記分岐器または前記サーキュレータおよび前記送受信アンテナは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非放射性誘電体線路で接続されていることを特徴とする高周波送受信器。
【請求項５】
高周波信号を発生する高周波発振器と、この高周波発振器の出力端側に接続された、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しており、前記高周波発振器および前記分岐器、前記アイソレータおよび前記送信アンテナまたは前記ミキサーおよび前記受信アンテナは、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の非放射性誘電体線路で接続されていることを特徴とする高周波送受信器。
【請求項６】
請求項４または請求項５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７】
請求項６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８】
請求項６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、ミリ波集積回路等に組み込まれ、高周波信号の伝送用として用いられる非放射性誘電体線路と高周波用伝送線路とを接続するための構造に用いられる非放射性誘電体線路において伝送特性を安定にすることができる非放射性誘電体線路およびそれを用いた高周波送受信器に関するものである。
【０００２】
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】
【０００３】
従来より、誘電体線路を１対の平板導体によって挟持した単純な構造からなる非放射性誘電体線路（以下、ＮＲＤガイドともいう。）が、高周波信号の伝送線路の１つとして用いられている。そして、この非放射性誘電体線路を配線基板等に組み入れる場合、回路設計上、この非放射性誘電体線路を他の高周波用伝送線路と接続することが必要不可欠であり、その場合、伝送特性の劣化なく接続することが重要である。
【０００４】
従来、非放射性誘電体線路と導波管とを接続するための非放射性誘電体線路は、例えば、図11（ａ）に透視斜視図で、図11（ｂ）に平面図で、および図11（ｃ）にそのＣ−Ｃ’線断面図でそれぞれ示すように、平行に配置された平板導体51，52間に誘電体線路53を配設してなる非放射性誘電体線路Ｈにおいて、誘電体線路53のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所（誘電体線路53の一端である開放端53ａから所定の長さＬだけ誘電体線路53の中央側の位置）の平板導体51に貫通孔51ａを設けていた（例えば、特許文献１を参照。）。なお、図11（ｂ）において、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４はそれぞれＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所、すなわち貫通孔51ａを設けるのに好適な位置を表している。
【０００５】
なお、上記のとおりこのＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所の位置は、誘電体線路53においてその開放端53ａの位置が基準となって決まるものである。
【０００６】
そして、図11（ａ）に示すような非放射性誘電体線路Ｈは、貫通孔51ａに導波管Ｇの一端の開放終端部が接続されるとともに、この導波管Ｇの他端に例えばピル型のガンダイオード発振器といった高周波発振器やアンテナ等が接続されて、これら高周波発振器やアンテナ等と誘電体線路53の他端である接続端53ｂに接続される他の高周波回路要素とを接続する高周波用伝送線路として用いられる。なお、非放射性誘電体線路と導波管とを接続する技術については、特許文献１〜特許文献８にも同様の構成が開示されている。
【０００７】
また、非放射性誘電体線路を用いて構成される従来の高周波送受信器およびレーダ装置の例は、例えば特許文献９に開示されている。
【０００８】
また、その他にも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が、例えば、特許文献10に開示されている。
【特許文献１】特開2000−22407号公報
【特許文献２】特開2000−22408号公報
【特許文献３】特開2002−76721号公報
【特許文献４】特開2002−16406号公報
【特許文献５】特開2001−237618号公報
【特許文献６】特開2002−299920号公報
【特許文献７】特開2002−344210号公報
【特許文献８】特開2003−198218号公報
【特許文献９】特開2000−258525号公報
【特許文献１０】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】
【０００９】
しかしながら、従来の非放射性誘電体線路では、通常は誘電体線路53の線路長に製造上のばらつきがあることから、誘電体線路53の開放端53ａおよび接続端53ｂの平板導体51，52に対する位置が変動することがあり、そのために誘電体線路53のＬＳＭモードの電界が強くなる箇所から貫通孔51ａの位置がずれたり、接続端53ｂと他の高周波回路要素との間隔が大きくなったりして、接続端53ｂおよび貫通孔51ａを通して高周波発振器やアンテナ等の高周波回路要素と他の高周波回路要素との間で透過させる高周波信号の反射特性や透過特性が変動しやすいという問題点があった。
【００１０】
また、このような非放射性誘電体線路を用いた従来の高周波送受信器では、高周波発振器またはアンテナから出力される高周波信号の強度が変動しやすいものとなるため、良好な送受信性能を安定して得にくいという問題点があった。
【００１１】
本発明は上記事情に鑑みて完成されたものであり、その目的は、非放射性誘電体線路と高周波用伝送線路とを接続するための構造に用いられる非放射性誘電体線路において伝送特性を安定にすることができる非放射性誘電体線路およびそれを用いた高性能な高周波送受信器を提供することにある。
【００１２】
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】
【００１３】
上記課題を解決するにあたり、本発明者らは、接続端53ｂの位置ずれよりも開放端53ａの位置ずれのほうがこのような非放射性誘電体線路の反射特性や透過特性に大きな影響を与えることを見出した。そして、以下に記載する本発明を完成するに至った。
【００１４】
本発明の非放射性誘電体線路は、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間に入出力用誘電体線路および接続用誘電体線路を配置しており、前記平板導体の一方に対して前記入出力用誘電体線路の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔と前記ＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、前記入出力用誘電体線路の他端と、この他端に間隔をおいて一端が接続される前記接続用誘電体線路の前記一端との前記間隔よりも小さくしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の非放射性誘電体線路は、上記構成において、前記平板導体の他方に対して前記入出力用誘電体線路の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔と前記ＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、前記入出力用誘電体線路の他端と、この他端に間隔をおいて一端が接続される接続用誘電体線路の前記一端との前記間隔よりも小さくしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の非放射性誘電体線路は、上記各構成において、前記貫通孔は、導波管の開放終端部が接続されることを特徴とするものである。
【００１７】
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、この高周波発振器の出力端側に接続された、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しており、前記高周波発振器および前記分岐器または前記サーキュレータおよび前記送受信アンテナは、上記各構成の本発明のいずれかの非放射性誘電体線路で接続されていることを特徴とするものである。
【００１８】
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、この高周波発振器の出力端側に接続された、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しており、前記高周波発振器および前記分岐器、前記アイソレータおよび前記送信アンテナまたは前記ミキサーおよび前記受信アンテナは、上記各構成の本発明のいずれかの非放射性誘電体線路で接続されていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明のレーダ装置は、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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】
【００２２】
本発明の非放射性誘電体線路によれば、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間に入出力用誘電体線路および接続用誘電体線路を配置しており、前記平板導体の一方に対して前記入出力用誘電体線路の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔と前記ＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、前記入出力用誘電体線路の他端と、この他端に間隔をおいて一端が接続される前記接続用誘電体線路の前記一端との前記間隔よりも小さくしたことから、入出力用誘電体線路と接続用誘電体線路との間隔が、それら入出力用誘電体線路および接続用誘電体線路の線路長のばらつきを吸収し、入出力用誘電体線路のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所に貫通孔が位置するように貫通孔の位置を基準に線路長にばらつきがある入出力用誘電体線路を配置しても、入出力用誘電体線路と接続用誘電体線路とが、またはそれらと他の高周波回路要素とが物理的に干渉することなく入出力用誘電体線路および接続用誘電体線路を配置することができるように働くとともに、間隔が開いていても貫通孔と入出力用誘電体線路のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれが大きくなるよりかは相対的に反射を小さくする作用があるため、反射した高周波信号が他の高周波信号と干渉しあって透過特性が不安定となったり透過特性の周波数依存性が大きくなったりするといった悪影響を小さくすることができる効果があり、高周波信号を安定に伝送することができる非放射性誘電体線路となる。
【００２３】
また、本発明の非放射性誘電体線路によれば、前記平板導体の他方に対して前記入出力用誘電体線路の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔と前記ＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、前記入出力用誘電体線路の他端と、該他端に間隔をおいて一端が接続される接続用誘電体線路の前記一端との前記間隔よりも小さくしたときには、平板導体の一方に設けられた貫通孔に接続される導波管と異なる大きさの導波管を他方の平板導体に設けられた貫通孔に接続しても、それら貫通孔のそれぞれを透過させて、表裏の両側において高周波信号を安定に伝送することができる非放射性誘電体線路となる。
【００２４】
また、本発明の非放射性誘電体線路によれば、貫通孔は、導波管の開放終端部が接続されるものであるときには、貫通孔と様々な開口形状・開口寸法の開放終端部を有する導波管との間で、高周波信号を損失が小さく、かつ安定に透過させることができるものとなる。
【００２５】
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、この高周波発振器の出力端側に接続された、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しており、前記高周波発振器および前記分岐器または前記サーキュレータおよび前記送受信アンテナは、上記各構成の本発明のいずれかの非放射性誘電体線路で接続されていることから、非放射性誘電体線路が、非放射性誘電体線路の平板導体に設けられた貫通孔およびその貫通孔に接続された導波管等の高周波用伝送線路を通して高周波発振器が発生した高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するかまたは送受信アンテナで送受信する高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するため、送受信アンテナから送信される送信用高周波信号の周波数や強度を安定にしたり送受信アンテナで受信されミキサーに入力される高周波信号の周波数や強度を安定にしたりすることができるので、送受信性能が良好である高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器や送受信アンテナを非放射性誘電体線路の平板導体は上に設けることができるので、小型化や実装性向上を実現する上で有利な高周波送受信器となる。
【００２６】
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、この高周波発振器の出力端側に接続された、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しており、前記高周波発振器および前記分岐器、前記アイソレータおよび前記送信アンテナまたは前記ミキサーおよび前記受信アンテナは、上記各構成の本発明のいずれかの非放射性誘電体線路で接続されていることから、非放射性誘電体線路が、非放射性誘電体線路の平板導体に設けられた貫通孔およびその貫通孔に接続された導波管等の高周波用伝送線路を通して高周波発振器が発生した高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するかまたは送信アンテナおよび受信アンテナで送受信する高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するため、送信アンテナから送信される送信用高周波信号の周波数や強度を安定にしたり受信アンテナで受信されミキサーに入力される高周波信号の周波数や強度を安定にしたりすることができるので、送受信性能が良好である高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器や送信アンテナおよび受信アンテナを非放射性誘電体線路の平板導体上に設けることができるので、小型化や実装性向上を実現する上で有利な高周波送受信器となる。
【００２７】
本発明のレーダ装置によれば、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、高周波送受信器の送受信性能が良好であり、また安定しているため、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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】
【００３０】
まず、本発明の非放射性誘電体線路およびそれを用いた本発明の高周波送受信器について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００３１】
図１は本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれそのＡ−Ａ’線断面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。また、図２は本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例である非放射性誘電体線路Ｈ２を示す模式的な断面図である。さらに、図３は本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１に導波管が接続された例を示す模式的な断面図である。これら図１乃至図３において、１は一方の平板導体、２は他方の平板導体、３は入出力用誘電体線路、４は接続用誘電体線路、５は他の入出力用誘電体線路、６は他の接続用誘電体線路、７は導波管Ｇの開放終端部、１ａは一方の平板導体１に設けられた貫通孔、２ａは他方の平板導体２に設けられた貫通孔、３ａは入出力用誘電体線路３の貫通孔１ａ側の一端である開放端、３ｂは入出力用誘電体線路３の他端である接続端である。
【００３２】
また、図４および図５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６（ａ）および（ｂ）は、それぞれ非放射性誘電体線路型の変調器および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７および図８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９および図10は、本発明の非放射性誘電体線路の実施例における反射係数Ｓ１１を示す線図である。これら図４乃至図10において、11は高周波発振器、12は分岐器、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、28，38ａ，38ｂは無反射終端器、39は第６の誘電体線路、40，44は基板、41，46はチョーク型バイアス供給線路、42，47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、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。なお、図５および図８において、上側の平板導体は図示していない。
【００３３】
図１に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１は、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１，２間に入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４を配置しており、平板導体１，２の一方（この例では平板導体１）に対して入出力用誘電体線路３の一端３ａ側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２付近に設けられる貫通孔１ａとＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２とのずれＬ１を、入出力用誘電体線路３の他端３ｂと、この他端３ｂに間隔をおいて一端４ａが接続される接続用誘電体線路４の一端４ａとの間隔Ｌ２よりも小さくした構成である。
【００３４】
上記構成において、入出力用誘電体線路３は接続用誘電体線路４から入力された高周波信号を平板導体１に設けられた貫通孔１ａに透過させ、その高周波信号が貫通孔１ａに接続される導波管等の高周波用伝送線路に伝送されるように動作するものである。その際、入出力用誘電体線路３の一端である開放端３ａは開放終端部となっているため、このような構造の非放射性誘電体線路Ｈ１においては、図11に示した従来の非放射性誘電体線路Ｈと同様に、図11（ｂ）で模式的に円形の矢印線で表すようなＬＳＭモードによる電界の定在波が生じる。なお、図11（ｂ）において、円形の矢印線は、ＬＳＭモードの励振による電界ベクトルが同じ場所で時間的に回転している様子を示している。
【００３５】
本発明の非放射性誘電体線路においても、このように入出力用誘電体線路３（従来例の誘電体線路53に相当）のＬＳＭモードの定在波の電界が強い部分に貫通孔１ａを設けることを基本とする。即ち、図１（ｃ）に断面図で示すように、ＬＳＭモードの定在波の電界が強い部分の１つであるＰ２からなるべくずれないように貫通孔１ａを設けることが望ましい。
【００３６】
ただし、その際、考慮すべき点としては、従来例の問題点として指摘したとおり、実際には入出力用誘電体線路３の線路長は製造上のばらつきを有しており、そのため予め平板導体１に設けられた貫通孔１ａに対して入出力用誘電体線路３のＰ２の位置が合うように入出力用誘電体線路３を配置すると、入出力用誘電体線路３の他端である接続端３ｂの位置がばらつくこととなってしまい、接続端３ｂに接続される高周波回路要素が、物理的に入出力用誘電体線路３と干渉するために所定の位置に配置することができなくなったり、接続端３ｂとの間隔が開くためにその部分での高周波信号の反射が大きくなったりすることとなる。
【００３７】
そこで、本発明の非放射性誘電体線路では、入出力用誘電体線路３の接続端３ｂに直接高周波回路要素を接続せずに、接続端３ｂに間隔をおいて接続用誘電体線路４の一端４ａが配置されるように接続用誘電体線路４を設け、この接続用誘電体線路４の他端に高周波回路要素を接続するようにする。このようにすれば、その接続用誘電体線路４に接続される高周波回路要素および入出力用誘電体線路３を所定の位置に配置したとしても、接続用誘電体線路４が一端４ａと接続端３ｂとの間隔Ｌ２でもって入出力用誘電体線路３およびその接続用誘電体線路４自体の線路長のばらつきを吸収して、それら高周波回路要素、接続用誘電体線路４および入出力用誘電体線路３を適切に配置することができる働きをするため、組み立て上の問題点を回避することができる。
【００３８】
そして、本発明の非放射性誘電体線路では、次に考慮すべき点である入出力用誘電体線路３と接続用誘電体線路４との隙間（間隔Ｌ２）部による反射特性の劣化に対しては、入出力用誘電体線路３が貫通孔１ａに対する所定の位置からずれることにより貫通孔１ａとＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２とのずれＬ１が生じて劣化する反射特性の程度と比較して、そのずれＬ１の方が間隔Ｌ２よりも反射特性の劣化に与える影響が大きいので、間隔Ｌ２よりもそのずれＬ１を小さくする。このことは、実施例に後述するとおり実験により確かめられたことに基づいている。このようにすれば、入出力用誘電体線路３に線路長のばらつきがあっても、反射特性の劣化に対してより影響が小さい入出力用誘電体線路３と接続用誘電体線路４との間に設けられる間隔Ｌ２により、そのばらつきをその部分で吸収しつつ反射特性の劣化や変動を小さくすることができる。なお、これと同様に、接続用誘電体線路４に接続される変調器、サーキュレータ、アイソレータもしくはミキサー等の高周波回路要素、接続用誘電体線路４および入出力用誘電体線路３の関係においても、接続用誘電体線路４と入出力用誘電体線路３との間隔Ｌ２よりも接続用誘電体線路４とそれら高周波回路要素との間隔を小さくすることが好ましい。このようにすれば、接続用誘電体線路４および入出力用誘電体線路３に線路長のばらつきがあっても、高周波回路要素と貫通孔１に接続される導波管等の高周波用伝送線路との間で反射を抑制することができる。
【００３９】
なお、入出力用誘電体線路３に伝送される高周波信号の伝送方向に垂直な方向についても、貫通孔１ａの中央部と入出力用誘電体線路３の中央部とのずれＬ３は、入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４の接続部における入出力用誘電体線路３の中央部と接続用誘電体線路４の中央部とのずれＬ４よりも、反射特性の劣化に与える影響が大きいため、ずれＬ４よりもずれＬ３を小さくするのが好ましい。
【００４０】
図１に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１は、上記構成とすることから、入出力用誘電体線路３と接続用誘電体線路４との間隔Ｌ２が、それら入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４の線路長のばらつきを吸収し、入出力用誘電体線路３のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２に貫通孔１ａが位置するように貫通孔１ａの位置を基準に線路長にばらつきがある入出力用誘電体線路３を配置しても、入出力用誘電体線路３と接続用誘電体線路４とかまたはそれらと他の高周波回路要素とが物理的に干渉することなく入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４を配置することができるように働くとともに、間隔Ｌ２が開いていても貫通孔１ａと入出力用誘電体線路３のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２とのずれＬ１が大きくなるよりかは相対的に反射を小さくする作用があるため、反射した高周波信号が他の高周波信号と干渉しあって透過特性が不安定となったり透過特性の周波数依存性が大きくなったりするといった悪影響を小さくすることができる効果があり、高周波信号を安定に伝送することができる。
【００４１】
次に、図１に示す非放射性誘電体線路Ｈ１は、さらに具体的には次のように構成すればよい。
【００４２】
まず、貫通孔１ａの平面視した形状は、通常は非放射性誘電体線路Ｈ１の管内波長の半分以下の長さ（Ｄ）と非放射性誘電体線路Ｈ１の誘電体線路３と同じ程度の幅（Ｗ）とを持つ図１に示すような矩形状とすればよいが、その他、円形状や長孔状であってもよい。
【００４３】
また、貫通孔１ａは、好ましくは平板導体１の表裏で開口の大きさを異なるものとするとよい。貫通孔１ａに導波管Ｇの一端の入出力部である開放終端部が接続され、その導波管Ｇの他端に、例えばアンテナ等が接続される場合のように、導波管Ｇに閉じ込められる電磁界領域の大きさ（導波管Ｇの伝送方向に垂直な断面における内側の大きさ）が平板導体１の裏側（誘電体線路３側）での貫通孔１ａの開口の大きさよりも大きくなるときには、平板導体１の裏側（誘電体線路３側）の貫通孔１ａの開口の大きさよりも平板導体１の表側（導波管Ｇ側）の貫通孔１ａの開口の大きさを大きくすればよい。また、貫通孔１ａに導波管Ｇの一端の入出力部である開放終端部が接続され、その導波管Ｇの他端に、例えば電圧制御発振器（ＶＣＯ）等が接続される場合のように、導波管Ｇに閉じ込められる電磁界領域の大きさ（導波管Ｇの伝送方向に垂直な断面における内側の大きさに相当する。）が平板導体１の裏側（誘電体線路３側）での貫通孔１ａの開口の大きさよりも小さくなるときには、平板導体１の裏側（誘電体線路３側）の貫通孔１ａの開口の大きさよりも平板導体１の表側（導波管Ｇ側）の貫通孔１ａの開口の大きさを小さくすればよい。
【００４４】
平板導体１の表裏での貫通孔１ａの開口の大きさをこのように設定すれば、貫通孔１ａがこの貫通孔１ａ内に閉じ込められているミリ波信号等の高周波信号の電磁界領域の大きさを平板導体１の裏側から表側あるいは表側から裏側にかけて次第に変化させるため、貫通孔１ａの表裏間で高周波信号の電磁界を滑らかに変化させ、不要な電磁界モードの発生を抑制するように働くので、前述のように様々な開口形状・開口寸法の導波管Ｇの開放終端部での高周波信号の電磁界領域の大きさに対しても、貫通孔１ａを透過する高周波信号の透過損失を小さくして接続することができるものとなる。
【００４５】
また、非放射性誘電体線路Ｈ１において、貫通孔１ａの縦断面形状（平板導体１の表裏に対して垂直な方向の断面形状）は、好ましくは平板導体１の表側の開口、裏側の開口およびそれらに繋がる２つの斜辺を有している台形状とするとよい。ここで台形状とは、台形、および台形における２つの斜辺が直線ではなく、曲線状であり、かつそれぞれの斜辺の勾配が単調増加または単調減少のいずれかであるものである。なお、斜辺の勾配とは、例えば、図１（ｂ）に示すような縦断面形状であれば、この図の中のθで示すような角度であり、貫通孔１の中心線と斜辺の接線とがなす角度である。貫通孔１ａの縦断面形状をこのようにすれば、貫通孔１ａが設けられた平板導体１を金型を用いて作製する場合には貫通孔１ａから製造用の金型が抜きやすくなり、金型を用いて貫通孔１ａが設けられた平板導体１を容易に成型することができるものとなる。また、このように金型を用いて安定して製造できることから、貫通孔１ａの縦断面形状が横断面形状とともに均一になり、大量生産に適したものとなる。
【００４６】
また、貫通孔１ａの平板導体１の裏側の開口の大きさと、導波管Ｇの伝送方向に垂直な断面の内側の大きさとが同じ程度である場合には、貫通孔１ａの縦断面形状は、上記のような台形状であって、その台形状の２つの斜辺のそれぞれの勾配が0.5゜以上かつ２゜以下である台形状とすれば好適である。斜辺の勾配が少なくとも0.5゜ないと、貫通孔１から金型が容易に抜けないようになる傾向があるため、金型を用いて縦断面形状が台形状の貫通孔１ａが設けられた平板導体１を成型することが安定してできなくなる傾向がある。また、斜辺の勾配が２゜を超えると、貫通孔１ａの表側の開口と裏側の開口とで特性インピーダンスが整合しにくくなり、この特性インピーダンスの不整合による高周波信号の反射のため、貫通孔１ａを透過する高周波信号の透過特性が悪化する傾向にある。従って、台形状の斜辺の勾配は0.5°以上かつ２°以下の範囲内に設定することが好ましく、より好ましくは、金型が良好に抜ける範囲でなるべく勾配を小さくすればよくて、１゜程度とするのが最も好適である。
【００４７】
次に、図２に示す本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例である非放射性誘電体線路Ｈ２は、図１に示す非放射性誘電体線路Ｈ１に対して、平板導体１，２の他方（この例では平板導体２）に対して他の入出力用誘電体線路５の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所付近に設けられる貫通孔２ａとＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所とのずれを、他の入出力用誘電体線路５の他端と、この他端に間隔をおいて一端が接続される他の接続用誘電体線路６の一端との間隔よりも小さくしたものである。このような構成により、一方の平板導体１の貫通孔１ａに接続される導波管と異なる大きさの導波管を他方の平板導体２の貫通孔２ａに接続することができ、貫通孔１ａおよび貫通孔２ａのそれぞれを透過する高周波信号の透過損失を両方とも小さくすることができるものとなる。
【００４８】
次に、本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１は、導波管Ｇとは、非放射性誘電体線路Ｈ１における一方の平板導体１に設けられた貫通孔１ａを介して接続される。この接続の方法としては、例えば、図３に示すように、導波管Ｇの開放終端部７と貫通孔１ａとを接続すればよい。この構成において、導波管Ｇには、金属導波管または誘電体導波管を用いればよい。このように接続することにより、非放射性誘電体線路Ｈ１と導波管Ｇとの間で貫通孔１ａを介して高周波信号が安定に透過するものとなる。
【００４９】
また、本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例である非放射性誘電体線路Ｈ２と導波管との接続についてもこれと同様に、貫通孔１ａおよび貫通孔２ａのそれぞれに対応した導波管を接続すればよい。
【００５０】
次に、本発明の非放射性誘電体線路は、さらに具体的には次のように構成すればよい。
【００５１】
本発明の非放射性誘電体線路において、一方の平板導体１に設ける貫通孔１ａおよび他方の平板導体２に設ける貫通孔２ａは、それぞれ複数個設けても構わない。この場合には、これら複数個の貫通孔１ａ，２ａの開口の条件（形状および平板導体１，２の表裏における開口の大きさ）を個々に設定すればよく、それにより、それぞれの貫通孔１ａ，２ａを透過する高周波信号の透過損失をいずれも小さくすることができるものとなる。
【００５２】
また、入出力用誘電体線路３、接続用誘電体線路４、他の入出力用誘電体線路５および他の接続用誘電体線路６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。
【００５３】
また、入出力用誘電体線路３、接続用誘電体線路４、他の入出力用誘電体線路５および他の接続用誘電体線路６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。
【００５４】
また、平板導体１，２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。
【００５５】
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４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、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とを備えており、高周波発振器11および分岐器12またはサーキュレータ14および送受信アンテナ15は、上記各構成の本発明のいずれかの非放射性誘電体線路（この例では図２に示す非放射性誘電体線路Ｈ２）で接続されている構成である。
【００５６】
また、図４に示す本発明の第１の高周波送受信器は、上記各構成の非放射性誘電体線路で接続されている構成要素以外の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も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は本発明の非放射性誘電体線路でなくても構わない。
【００５７】
すなわち、図４に示す本発明の第１の高周波送受信器は、具体的には、図５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の一端側の平板導体21に設けられた貫通孔21ａに一端が接続された導波管の他端に接続された、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の他端側の平板導体（図示していない上側の平板導体の破線で示す位置）に設けられた貫通孔21ａに一端が接続された導波管の他端に接続された送受信アンテナ（図示せず）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、上記貫通孔21ａは、平板導体21および図示されていない上側の平板導体において、それぞれ第１の誘電体線路22の一端側および第３の誘電体線路25の他端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所に設けられている。
【００５８】
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。
【００５９】
なお、図５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４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。
【００６０】
この構成において、変調器13は、図６（ａ）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。
【００６１】
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。
【００６２】
また、ミキサー16は、図６（ｂ）に斜視図で示すように、基板44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に高周波検波用素子としてのダイオード45を接続した高周波検波部を、第４の誘電体線路26の他端および第５の誘電体線路27の他端のそれぞれに、第４の誘電体線路26および第５の誘電体線路27のそれぞれから出力される高周波信号がダイオード45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45には、ショットキーバリアダイオードを用いればよい。
【００６３】
以上のように構成された図４および図５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。ただし、その際、非放射性誘電体線路Ｈ２が、非放射性誘電体線路Ｈ２の平板導体１，２に設けられた貫通孔１ａ，２ａおよびそれら貫通孔１ａ，２ａに接続された導波管を通して高周波発振器11が発生した高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するとともに、送受信アンテナ15で送受信する高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するため、送受信アンテナ15から送信される送信用高周波信号の周波数や強度を安定にしたり送受信アンテナ15で受信されミキサー16に入力される高周波信号の周波数や強度を安定にしたりすることができるので、送受信性能が良好である高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器11や送受信アンテナ15を非放射性誘電体線路Ｈ２の平板導体１，２（21）上（入出力用誘電体線路３等が設けられない側の面）に設けることができるので、小型化や実装性向上を実現する上で有利な高周波送受信器となる。
【００６４】
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７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、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とを備えており、高周波発振器11および分岐器12、アイソレータ18および送信アンテナ19またはミキサー16および受信アンテナ20は、上記各構成の本発明のいずれかの非放射性誘電体線路（この例では図２に示す非放射性誘電体線路Ｈ２）で接続されている構成である。
【００６５】
また、図７に示す本発明の第２の高周波送受信器は、上記各構成の非放射性誘電体線路で接続されている構成要素以外の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も非放射性誘電体線路を用いている。なお、この非放射性誘電体線路は本発明の非放射性誘電体線路でなくても構わない。
【００６６】
すなわち、図７に示す本発明の第２の高周波送受信器は、具体的には、図８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の一端側の平板導体31に設けられた貫通孔31ａに一端が接続された導波管の他端に接続された、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の他端側の平板導体（図示していない上側の平板導体の破線で示す位置）に設けられた貫通孔31ａに一端が接続された導波管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、一端が平板導体（図示していない上側の平板導体の破線で示す位置）に設けられた貫通孔に配置された第６の誘電体線路39と、第６の誘電体線路39側の貫通孔に一端が接続された導波管の他端に接続された受信アンテナ20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上記各構成の本発明の実施の形態の例のいずれかのミキサー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。なお、上記貫通孔31ａは、平板導体31の第１の誘電体線路32の一端側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所に設けられており、図示されていない上側の平板導体の第３の誘電体線路35の他端側および第６の誘電体線路39の一端側のそれぞれＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所に設けられている。
【００６７】
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。ただし、その際、非放射性誘電体線路Ｈ２が、非放射性誘電体線路Ｈ２の平板導体１，２に設けられた貫通孔１ａ，２ａおよびそれら貫通孔１ａ，２ａに接続された導波管を通して高周波発振器11が発生した高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するとともに、送信アンテナ19および受信アンテナ20で送受信する高周波信号を周波数や強度が安定な状態で伝送するため、送信アンテナ19から送信される送信用高周波信号の周波数や強度を安定にしたり受信アンテナ20で受信されミキサー16に入力される高周波信号の周波数や強度を安定にしたりすることができるので、送受信性能が良好である高性能な高周波送受信器となる。また、高周波発振器11や送信アンテナ19および受信アンテナ20を非放射性誘電体線路Ｈ２の平板導体１，２（31）（入出力用誘電体線路３等が設けられない側の面）上に設けることができるので、小型化や実装性向上を実現する上で有利な高周波送受信器となる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
また、無反射終端器28，38ａ，38ｂは、それら無反射終端器28，38ａ，38ｂが接続される第５の誘電体線路27，第４および第５の誘電体線路36，37の端部に対して、両側の側面（平板導体21，31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。
【００７４】
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41，46を形成したものが使用される。
【００７５】
なお、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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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送受信性能を安定して得られる高性能なものであり、また、送信出力や送信周波数が安定した良好な送信用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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
かくして、本発明によれば、非放射性誘電体線路と高周波用伝送線路とを接続するための構造に用いられる非放射性誘電体線路において伝送特性を安定にすることができる非放射性誘電体線路およびそれを用いた高性能な高周波送受信器を提供することができる。
【００８７】
また、本発明によれば、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。
【実施例】
【００８８】
図１に示す非放射性誘電体線路Ｈ１を以下のように作製した。厚さ４ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）製の平板導体１および平板導体２を1.8ｍｍの間隔で平行に配置し、平板導体１および平板導体２の間に、断面形状が幅0.8ｍｍ、高さ1.8ｍｍで、比誘電率が4.8の入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４を挟んで配設した。貫通孔１ａは、幅Ｗが1.5ｍｍ、長さＤが3.0ｍｍの矩形であり、縦断面における斜辺の勾配θが１゜である台形状の形状で平板導体１に設けた。なお、第１の平板導体１は、金型を用いてダイキャスト法により貫通孔１ａを設けた状態で成型して作製した。このとき、金型の抜き勾配の好適な条件とされる１゜に合わせて貫通孔１ａの縦断面の斜辺の勾配を設定したところ、この条件で満足に作製できることが確認できた。
【００８９】
そして、入出力用誘電体線路３の一端３ａ側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２である入出力用誘電体線路３の端部３ａからの距離が４ｍｍの位置に貫通孔１ａの中央部が位置しているときに、入出力用誘電体線路３の一端３ａ側のＬＳＭモードの定在波の電界が強い箇所Ｐ２と貫通孔１ａとのずれ量であるずれＬ１（単位：ｍｍ）が０であり、入出力用誘電体線路３の他端である接続端３ｂに隙間なく接続用誘電体線路４が接続されているときに、入出力用誘電体線路３と接続用誘電体線路４との間隔Ｌ２（単位：ｍｍ）が０であるとして、それらずれＬ１および間隔Ｌ２をそれぞれ変化させたときの非放射性誘電体線路Ｈ１の反射特性Ｓ１１について測定した。また、入出力用誘電体線路３に伝送される高周波信号の伝送方向に垂直な方向についても、貫通孔１ａの中央部と入出力用誘電体線路３の中央部とが合っているときに、それら中央部のずれであるずれＬ３（単位：ｍｍ）が０であり、入出力用誘電体線路３および接続用誘電体線路４の接続部における入出力用誘電体線路３の中央部と接続用誘電体線路４の中央部とが合っているときに、それら中央部のずれであるずれＬ４（単位：ｍｍ）が０であるとして、それらずれＬ３，Ｌ４をそれぞれ変化させたときの非放射性誘電体線路Ｈ１の反射特性Ｓ１１についても測定した。
【００９０】
なお、その際、ずれＬ１および間隔Ｌ２のいずれか一方を変化されるときには他方は０となるようにした。また、同様にずれＬ３およびずれＬ４のいずれか一方を変化されるときには他方は０となるようにした。
【００９１】
また、反射特性Ｓ１１の測定方法としては、具体的には次のようにした。図３に示すように、この非放射性誘電体線路Ｈ１の貫通孔１ａに対して、貫通孔１ａと同じ断面形状を持つ金属製の導波管Ｇを接続し、この構成による接続溝造について、ネットワークアナライザによって非放射性誘電体線路Ｈ１と導波管Ｇとの間の反射特性（Ｓ１１）を、周波数が76〜77ＧＨｚの高周波信号について非放射性誘電体線路Ｈ１の端部側をポート１とし、導波管Ｇの端部側をポート２として測定した。その測定結果の例を図９および図10に示す。
【００９２】
図９および図10に線図で示す非放射性誘電体線路Ｈ１と導波管Ｇとの接続構造の反射特性（Ｓ１１）は、横軸がずれあるいは間隔（単位：ｍｍ）を、縦軸が反射係数Ｓ１１（単位：ｄＢ）を示しており、図９の黒丸の点は入出力用誘電体線路３に沿う方向における入出力用誘電体線路３の貫通孔１ａに対する位置ずれＬ１に対する非放射性誘電体線路Ｈ１の反射係数Ｓ１１の変化を、同図の黒四角の点は入出力用誘電体線路２と接続用誘電体線路４との間隔Ｌ２に対する非放射性誘電体線路Ｈ１の反射係数Ｓ１１の変化をそれぞれ示してるいる。また、図10の黒丸の点は入出力用誘電体線路３に伝送される高周波信号の伝送方向に垂直な方向における入出力用誘電体線路３の貫通孔１ａに対する位置ずれＬ３に対する非放射性誘電体線路Ｈ１の反射係数Ｓ１１の変化を、同図の黒四角の点は接続用誘電体線路に対する入出力用誘電体線路３の位置ずれＬ４に対する非放射性誘電体線路Ｈ１の反射係数Ｓ１１の変化をそれぞれ示している。なお、反射係数Ｓ１１の各測定点は測定周波数が76〜77ＧＨｚにおける最大値（反射係数としては最も悪い値）を表している。
【００９３】
図９から、ずれＬ１と間隔Ｌ２とが同じ量であるときで比較すると、常にずれＬ１が生じたときの方が反射が大きくなっていることがわかり、ずれＬ１を間隔Ｌ２よりも小さくした方が、非放射性誘電体線路Ｈ１の反射を小さくすることができ、反射特性として良好にすることができることについて確認することができた。
【００９４】
また、図10から、ずれＬ３とずれＬ４とが同じ量であるときで比較すると、常にずれＬ３が生じたときの方が反射が大きくなっていることがわかり、ずれＬ３をずれＬ４よりも小さくした方が、非放射性誘電体線路Ｈ１の反射を小さくすることができ、反射特性として良好にすることができることについても確認することができた。
【００９５】
次に、このように反射が小さくなるようにした非放射性誘電体線路Ｈ２を用いて図４および図５に示す高周波送受信器を30台試作して、第３の誘電体線路25の他端側に設けられた貫通孔１ａに一端である開放終端部４が接続された導波管の他端に接続された送受信アンテナ15を取り外してその他端にスペクトラムアナライザの試験端子（テストポート）を接続して、その接続部から出力される周波数変調がかかった送信用高周波信号を30台全てについて測定したところ、30台とも周波数変調がかかった送信用高周波信号の発振周波数（周波数変調の中心周波数）および出力強度が均一であり、良好な送信特性を有していることが確認された。また、導波管Ｇの他端に送受信アンテナ15を接続して送受信テストを行なったところ、いずれも良好な送受信特性を有していることが確認された。
【００９６】
かくして、本発明によれば、非放射性誘電体線路と高周波用伝送線路とを接続するための構造に用いられる非放射性誘電体線路において、伝送特性を安定にすることができる非放射性誘電体線路となった。また、それを用いた高周波送受信器は高性能なものとなった。
【００９７】
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行なうことは何等差し支えない。例えば、接続用誘電体線路４は、複数個の小片からなるものとし、それら複数個の小片からなる接続用誘電体線路４のそれぞれの間隔をなるべく小さくするようにしてもよい。この場合には、高周波回路要素の寸法の誤差や組み立ての誤差があっても、特性変化に比較的鈍感である複数個の小片からなる接続用誘電体線路４の接続部分に冗長性を持たせて、高周波回路の組み立てをしやすくすることができるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１を示す模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれそのＡ−Ａ’線断面図およびＢ−Ｂ’線断面図である。
【図２】本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の他の例である非放射性誘電体線路Ｈ２を示す模式的な断面図である。
【図３】本発明の非放射性誘電体線路の実施の形態の一例である非放射性誘電体線路Ｈ１に導波管Ｇが接続された例を示す模式的な断面図である。
【図４】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５】図４に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ非放射性誘電体線路型の変調器および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７】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８】図７に示す高周波送受信器の模式的な平面図である。
【図９】本発明の非放射性誘電体線路の実施例における反射係数Ｓ１１を示す線図である。
【図１０】本発明の非放射性誘電体線路の実施例における反射係数Ｓ１１を示す線図である。
【図１１】（ａ），（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ従来の非放射性誘電体線路の例を模式的に示す斜視図、平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００９９】
１：一方の平板導体
１ａ：一方の平板導体１に設けられた貫通孔
２：他方の平板導体
２ａ：他方の平板導体２に設けられた貫通孔
３：入出力用誘電体線路
３ａ：入出力用誘電体線路３の貫通孔１ａ側の一端である開放端
３ｂ：入出力用誘電体線路の他端である接続端
４：接続用誘電体線路
５：他の入出力用誘電体線路
６：他の接続用誘電体線路
７：導波管Ｇの開放終端部
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：サーキュレータ
14ａ：第１の端子
14ｂ：第２の端子
14ｃ：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
18ｂ：出力端
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
24ａ，34ａ：第１の端子
24ｂ，34ｂ：第２の端子
24ｃ，34ｃ：第３の端子
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
40，44：基板
41：チョーク型バイアス供給線路
42：端子
43：高周波変調用素子
45：高周波検波用素子
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２：非放射性誘電体線路
Ｇ：導波管
【図１】
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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６】
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【図７】
2006041789.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006041789.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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