(57)【要約】   本発明は、ミリメートル波（波長１ｍｍ〜１０ｍｍ）、すなわち、３０〜３００ＧＨｚの周波数に対応する電磁波により情報を送信及び／受信する統合装置に関する。特に、本発明は、ミリメートル波信号を送信及び／受信できるアンテナとインターフェースをとる光電子集積回路により構成された装置に関する。順に、適当なバイアス付加及び制御エレクトロニクスに接続された本装置は、ワイヤレス又はモバイル無線ローカルエリア・ネットワークにおいて使用されるトランシーバーモジュールを構成する。その送信器回路は、受動モードロッキングのレーザーにより構成される。このように生成された光信号は、増幅、変調され、ガイド・フォトダイオードにより無線周波数信号に変換され、最後にはアンテナにより送信される。受信器回路は、アンテナ、フォトダイオード及び送信器のレーザーと同じレーザーにより構成される。このフォトダイオードは、適当なバイアスによって、光学的及び電気的ミキサーの二重機能を発揮する。特に、第１の機能は、レーザーにより生成される２つのモード間の光ビート信号を電気的な周波数に変換し、第２の機能は、フォトダイオードの非線形電圧／電流特性により行われ、受信信号をベースバンドに戻すことを可能にし、それにより、アンテナにより受信された弱い信号から変調信号を抽出することを可能にする。
2005530452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
−  光信号を発生することができるレーザー回路（１３）；
−  導波路（１４）により前記レーザー回路（１３）に接続され、かつ前記光信号をミリメートル波の形態にて送信される電磁信号に変換することができるフォトダイオード回路（１７）；
を備えるミリメートル波を送信するための統合装置であって、
−  前記導波路（１４）に接続され、かつ変調信号を前記光信号に加えることができる増幅器回路（１５）
を特徴とする前記統合装置。
【請求項２】
前記増幅器回路（１５）が前記光信号を振幅変調することができることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記増幅器回路（１５）が、
−  前記変調信号に比例した電流（Ｉｅ）により前記光信号を変調することができる変調要素（１０ａ、１６a）
を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記変調要素（１０a、１６a）がデジタル式であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記変調要素（１０ａ、１６a）がアナログ式であることを特徴とする請求項３に記載の装置。
【請求項６】
ミリメートル波を受信するための統合装置であって、
−  光信号を発生することができるレーザー回路（１３）；及び
−  導波路（２０）により前記レーザー回路（１３）に接続されたフォトダイオード回路（２７）であって、
−  ミリメートル波を受信することができる受信要素（４０a、４０b）と；
−  前記ミリメートル波を抽出することができる回路要素（１９、２１）と
を備える前記フォトダイオード回路（２７）
を特徴とする前記統合装置。
【請求項７】
前記ミリメートル波が変調成分を含むこと、及び前記回路要素（１９、２１）が、前記変調成分を抽出することができる復調要素を備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記復調要素が、
−  前記フォトダイオード回路（２７）にバイアスをかけて非線形性の条件下におくことができるバイアス付加要素（１９、２１）、及び
−  前記バイアス付加要素（１９、２１）に接続され、かつ前記変調成分を検出することができる検出要素（１９、２１）
を備えることを特徴とする請求項７に記載の装置。
【請求項９】
−  前記導波路（２０）に接続され、かつ前記バイアス付加要素（１９、２１）と協働して前記フォトダイオード回路（２７）にバイアスをかけることができる増幅器回路
を特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記バイアス付加要素（１９、２１）が、２００〜３００ｍＶの電圧によって前記フォトダイオード回路（２７）に直接微小なバイアスをかけることができることを特徴とする請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記復調要素が、前記レーザー回路（１３）により生成された光信号により光ビートを起こさせ、前記変調成分を表す電気信号を発生することができる回路要素を備えることを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
ミリメートル波の受信及び送信用の統合装置であって、
−  光信号を発生することができる少なくとも１つのレーザー回路（１３）；
−  第１導波路により前記少なくとも１つのレーザー回路（１３）に接続され、かつミリメートル波の形態にて前記光信号を送信することができる送信要素を備える第１フォトダイオード回路（１７）；及び
−  第２導波路により前記少なくとも１つのレーザー回路（１３）に接続され、かつミリメートル波を受信することができる受信要素を備える第２フォトダイオード回路（２７）
を特徴とする前記統合装置。
【請求項１３】
−  前記第１導波路に接続され、かつ変調信号を前記光信号に加えることができる増幅器回路（１５）
を特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記増幅器回路（１５）が、前記光信号を振幅変調することができることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記第２フォトダイオード回路（２７）が、前記第２フォトダイオード回路（２７）にバイアスをかけて非線形性の条件下にすることができるバイアス付加要素を備えることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
−  前記第２導波路に接続され、かつ前記バイアス付加要素（１９、２１）と協働して前記第２フォトダイオード回路（２７）にバイアスをかけることができる増幅器回路（２５）
を特徴とする請求項１１又は１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記第１フォトダイオード（１７）と前記第２フォトダイオード（２７）がアンテナ装置（４０a、４０b）に並列に接続されることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つのレーザー回路（１３）が、該レーザー回路（１３）をそれぞれ前記第１導波路と前記第２導波路に連結することができるカップリング要素（５０）を備えることを特徴とする請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
−  光信号を発生することができる少なくとも１つのレーザー回路（１３）を有する統合装置（１）；
を備えたミリメートル波送信モジュールであって、
−  変調信号（ＩＮ−ＭＯＤ）を発生することができる変調回路（６０）；
を特徴とし、かつ、前記統合装置（１）が、
−  前記変調信号を前記光信号に加えることができる変調要素（１５）
を備えることを特徴とする前記モジュール。
【請求項２０】
−  前記光信号が少なくとも２つの光学モードを含むこと；及び
−  前記ミリメートル波が前記２つの光学モード間のビートにより生成されること
を特徴とする請求項１９に記載のミリメートル波送信モジュール。
【請求項２１】
−  統合装置であって、
−  光信号を発生することができる少なくとも１つのレーザー回路（１３）と；
−  前記レーザー回路（１３）に接続され、かつ変調成分（ＯＵＴ−ＭＯＤ）を有するミリメートル波を受信することができるフォトダイオード回路（２７）と；
を有する前記統合装置、及び
−  前記フォトダイオード回路（２７）に接続され、かつ前記変調成分を検出することができる復調回路
を特徴とする請求項１９に記載のモジュールと協働するミリメートル波受信モジュール。
【請求項２２】
−  変調信号（ＩＮ−ＭＯＤ）を発生することができる変調回路（６０）；
−  統合装置（１）であって、
−  光信号を発生することができる少なくとも１つのレーザー回路（１３）と；
−  前記変調信号を前記光信号に加えることができる変調要素（１５）と；
−  前記少なくとも１つのレーザー回路（１３）に接続され、かつ変調成分（ＯＵＴ−ＭＯＤ）を有するミリメートル波を受信することができるフォトダイオード回路（２７）と
を備える前記統合装置（１）；及び
−  前記フォトダイオード回路（２７）に接続され、かつ前記変調成分を検出することができる復調回路
を特徴とするミリメートル波送受信モジュール。
【請求項２３】
−  光信号を発生するステップ；
を含んだミリメートル波の送信方法であって、
−  送信される有用な情報に対応した変調信号を発生するステップ；及び
−  前記変調信号を前記光信号に加えるステップ
を特徴とする前記方法。
【請求項２４】
−  レーザー回路（１３）により光信号を発生するステップ；
−  前記レーザー回路（１３）に接続されたフォトダイオード回路（２７）により、変調成分（ＯＵＴ−ＭＯＤ）を有するミリメートル波を受信するステップ
を特徴とするミリメートル波の受信方法。
【請求項２５】
−  復調回路により前記変調成分を復調する更なるステップ
を特徴とする請求項２４に記載のミリメートル波の受信方法。
【請求項２６】
ミリメートル波により情報を交換するためのローカルエリア・ネットワークであって、
−  請求項１９に記載の少なくとも１つのミリメートル波送信モジュール；及び／又は
−  請求項２１に記載の少なくとも１つのミリメートル波受信モジュール；及び／又は
−  請求項２２に記載の少なくとも１つのミリメートル波送受信モジュール
を代わりに備えることを特徴とする前記ローカルエリア・ネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリメートル波、すなわち、３０〜３００ＧＨｚの周波数に対応した電磁波による情報の送信及び／又は受信装置に関する。
特に、本発明は、光電子回路により構成される装置、及び本装置を使用する対応するモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
当該技術において、ミリメートル波を発生できる装置は知られている。
例えば、ガンダイオードやＴｒａｐａｔｔデバイスやＩｍｐａｔｔデバイスなどの負性抵抗装置が知られている。
このような装置では、使用周波数が大きくなるにつれ、発生される電磁信号は、徐々に減少するパワー、及び徐々に広がった周波数バンド又は輝線を有するので、このような装置は、６０ＧＨｚ以上の周波数に対応するミリメートル波には使用できない。
【０００３】
従来技術においては、上記問題を抱えないミリメートル波を送信できる装置も知られている。
例えば、米国特許第５，９９８，７８１号は、ミリメートル波を発生し送信するための光電子集積回路又はＯＥＩＣを開示し、これは、光パルスを発生できるリング・レーザー回路と、光パルスをミリメートル波に対応する周波数を有する電磁波に変換できるフォトダイオードとを備える。
しかしながら、この公知のＯＥＩＣ装置は、単なる発振器装置であるので、情報の送信には使用できない。
特に、この公知の装置は、例えば、音声及び／又はデータにより構成された情報で光搬送波を変調できず、よって、対応する変調された電磁信号を送信できない。
【０００４】
さらに、上記特許は、変調された電磁信号を受信して、その中に含まれる情報を復調により抽出することができるＯＥＩＣ装置の構成について何らの教示も与えていない。
【特許文献１】米国特許第５，９９８，７８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、ガンダイオード又はそれに等価な装置の典型的な問題に直面することなく、３０〜３００ＧＨｚの範囲の周波数における変調された電磁信号を送信及び／又は受信できる装置を得ることである。
【０００６】
本発明の目的はまた、ミリメートル波上にて変調された電磁信号の送信及び受信の両方が可能な統合されたＯＥＩＣ装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
これらの目的は、特許請求の範囲に記載のようなミリメートル波により情報を送信及び／又は受信する装置により達成される。
【０００８】
特に、本発明の第１の特徴によると、本発明のＯＥＩＣ装置は、高い周波数（３０〜３００ＧＨｚ）の搬送波上にて送信及び受信される信号をそれぞれ変調及び復調することができる手段を備える。
【０００９】
本発明の別の特徴によると、ミリメートル波の送信及び受信機能が、単一のトランシーバー装置に統合される。
【００１０】
図面の簡単な説明
本発明のこの特徴及び他の特徴は、添付図面と共に単に非限定的な例として与えられた好ましい実施態様についての以下の説明から容易に明らかとなるであろう。
図１は、本発明によるミリメートル波により情報を送信する統合装置を示す。
図１aは、Ａ−Ａ平面による図１の装置の断面図を示す。
図１ｂは、Ｂ−Ｂ平面による図１の装置の断面図を示す。
図２は、ミリメートル波により情報を受信する統合装置を示す。
図３は、ミリメートル波により情報を送信及び受信する統合装置を示す。
図４は、図３の送信及び受信装置の一部の電気回路図を示す。
図５は、図３の装置を含んだローカルエリア・ネットワーク用モジュールのブロック図を示す。
図面において、当該技術に精通した者には容易に明らかとなるように、同一の参照番号は、同等の装置、回路又は機能に対応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１では、本発明による送信器装置（送信器）１が、既知のアンテナ３０と、好ましくは半導体材料、例えばガリウムヒ素（ＧａＡｓ）又はリン化インジウム（ＩｎＰ）から成る基板１８を有する集積回路とを備える（図１、図１a、図１ｂ）。後に詳細に説明するように、この基板上に、既知のエピタキシャル層成長技術によって、可飽和吸収体１２aを組み込んだレーザー回路又は要素（レーザー）１３、増幅器回路又は変調要素１５及びフォトダイオード回路又は要素（フォトダイオード）１７が得られる。
例えば、この基板１８（図１、図１ａ、図１ｂ）は、本発明による基本的な回路を得るために適切にドーピングされてp又はn層及びp−n又はn−p接合を実現できるＧａＡｌＡｓ−ＧａＡｓ−ＧａＡｌＡｓ又はＩｎＰ−ＩｎＧａＡｓＰ−ＩｎＰ組成物材料により構成される。
特に、ｎ基板１８から開始して、既知の方法にて光ガイドを構成できる能動ｐガイド２０及び２３が作られる。
能動ガイド２０と２３の間では、能動ガイド２０及び２３の性能を改善して光電放射効率を増すことができる１以上の量子井戸２２が既知の方法にて得られる。
例えば、このガイド２０は、導波路として作用すべくチャネル又はリブ状の形状を有する。
集積回路の構造は、フォトダイオード１７の接点１９及び２１、増幅器１５の接点１６a及び１０a、レーザー１３の接点１０及び１０a並びに可飽和吸収体１２ａの接点１１及び１０aにより完成する。特に、接点１０aは、レーザー１３と増幅器１５とに共通である。
【００１２】
レーザー１３は、例えば図１に示されたようなリング型、又は代わりに直線型、例えばファブリ−ペロー（ＦＰ）又は分布型ブラッグレフレクター（ＤＢＲ）であり、基板１８中に既知の方法にて得られ、光信号（光搬送波）を発生し伝送することができる。
好ましい実施態様によると、当該技術に精通した者には容易に明らかであるように、レーザー１３が受動モードロッキングにて動作することを保証するために、該レーザー１３は、ガイド（レーザーガイド）１２と、レーザー１３のアノードを構成できる第１接点１０と、レーザーのカソードを構成できかつ基板１８の下に設けられた第２接点１０a（図１ｂ）と、第１接点１０から分離した関連接点１１を有する既知の種類の可飽和吸収領域１２aとを備える。
このレーザー１３は、既知の方法にて導波路１４に連結され、その配置形状は、レーザーガイド１２と同じであり、カプラーとしての機能に役立つ、すなわち、レーザー１３からのパワーの一部を抽出することができる。
【００１３】
本発明の特徴的な要素である増幅器回路１５は、導波路１４の一部に関連付けられ、増幅セクション１６、接点１６a、及びレーザー１３と共通に該増幅器にバイアス付与し変調信号を挿入できる接点１０aを備える。
【００１４】
このように得られた増幅器回路１５は、変調器の機能を果たすことができ、すなわち、接点１６aと接点１０a（変調要素）の間に変調信号、例えば約１００ＭＨｚの周波数範囲の変調信号に比例した電流Ｉｅを流すことで、レーザー１３により生成された光信号を対応する方法にて変えることができる。
特にこの電流Ｉｅは、正の場合には、例えば、光信号を通過させることができ、負の場合にはその通過を妨げることができる。
従って、送信されるべき有用な情報により電流Ｉｅの強度を調節することにより、レーザー１３により生成される光搬送波を振幅変調することができる。
それにより本発明の特徴を逸脱することなく、この変調信号はアナログ及びデジタルの両方にし得る。
【００１５】
既知の種類のフォトダイオード１７（図１a）は、フォトダイオードのアノード及びカソードをそれぞれ構成できる接点１９及び２１を備える。これらは、絶縁材の層２４により互いに絶縁され、アンテナ３０のそれぞれの端子３０a及び３０bに接続される。フォトダイオード１７においては、ガイド２０及び２３は、フォトダイオードの直列抵抗を下げることができるｎ＋型の拡散領域２６により基板１８から分離される。フォトダイオード１７は、変調された信号をミリメートル波に対応した周波数を有する電磁信号に変換することができる。
周知のように、フォトダイオード２７は、レーザー１３により生成された光学モードを周波数ｃ／ｎｐのミリメートル波に変換することができる。ここで、ｃは、光速度であり、nは、光ガイドの屈折率を示すパラメータであり、ｐは、レーザー１３の周囲長（このリング・レーザーの場合）又は長さの二倍（線形ＦＰ又はＤＢＲレーザーの場合）である。
既知の種類のアンテナ３０は、フォトダイオード１７により生成されたミリメートル電磁波を端子３０a及び３０ｂにより送信することができる。
【００１６】
第２の実施態様によると、本装置は、受信器装置（受信器）２（図２）を構成し、アンテナ４０と、送信器１（図１、図２）について記載したものと等価な形状及び特性を有するレーザー回路１３と、導波路２０によりレーザー１３に接続されたフォトダイオード回路（フォトダイオード）２７とを備える。
【００１７】
既知の種類のアンテナ４０は、送信器１について説明したものと等価な２つの端子４０ａ及び４０ｂを有し、例えば送信器１により送信された変調されたミリメートル波を受信することができる。
【００１８】
図２には図示されていない好ましい実施態様では、レーザーにより発せられるパワーが、フォトダイオードを非線形領域にて動作させるのには十分でないとき、レーザー１３とフォトダイオード２７の間に増幅器が挿入される。この場合には、この増幅器の接点間に連続的なバイアスがかけられる。
レーザー１３はまた、既知の方法にて縦の光学モード、例えば２つの光学モード、それぞれＥ１及びＥ２を発生でき、それらをガイド２０によりフォトダイオード２７に伝送できる。フォトダイオード２７においては、これら２つの光学モードは、光ビートにて所望の周波数（３０〜３００ＧＨｚ）の電気信号を発生する。
【００１９】
フォトダイオード（信号を受信する）２７は、アンテナ端子４０a及び４０ｂに接続されかつフォトダイオード１７について説明したものと等価なアノード１９及びカソード２１を備える。しかし、後に詳細に説明するように、本発明の特徴によると、このフォトダイオード２７は、受信信号の変調成分に対応した情報を明らかにし、すなわち検出し、かつミリメートル波により送信された有用な情報を受信し処理することができるように、フォトダイオード２７自身をフォトダイオード及びダイオードの両方として動作させることができるバイアス付加システム又はバイアス要素にアノード１９及びカソード２１を介して接続される。
この効果は、実験的に検証された後に示す数式から容易に明らかである、すなわち、受信信号の変調成分が、フォトダイオード２７のアノード１９及びカソード２１（検出要素）により収集され、後に詳細に説明する信号処理回路に送信される信号に基づいて再構成し得ることを明確に示した。
周知のように、フォトダイオード２７は、レーザー１３により生成された光学モードを周波数ｃ／ｎｐのミリメートル波に変換することができる。ここで、ｃは、光速度であり、nは、光ガイドの屈折率を示すパラメータであり、ｐは、レーザー１３の周囲長（リング・レーザーの場合）又は長さの二倍（線形レーザーＦＰ又はＤＢＲの場合）である。
下記の実施態様では、レーザー１３により生成される光学モードは２より多い場合もあるが、簡単のため、２つの光学モードのみを考慮する。しかしながら、当該技術に精通した者には容易に明らかであるように、この２より多い場合にも、２つの光学モードのみの例に常に戻すことができる。
さらに、より明確にするために、以下の式では変調信号を示さない。
【００２０】
周知のように、これら２つの光学モードは、次式により数学的に表現できる。
Ｅ１＝Ｅ１０ｅｘｐ ｉ２πｆ１ｔ＋θ１          （１）
Ｅ２＝Ｅ２０ｅｘｐ ｉ２πｆ２ｔ＋θ２          （２）
ここで、Ｅ１０及びＥ２０は、レーザー１３により生成された光学モードの振幅であり、ｆ１及びｆ２は、波の周波数であり［ｆ１−ｆ２＝ｃ／ｎｐ］、θ１及びθ２は、光学モード又はレンジの光位相である。
フォトダイオード２７は、２つの光学モードに対して、
Ｉｐｈ＝〈|Ｅ１＋Ｅ２|２〉                （３）
に等しい光電流を発生することができる。ここで、縦棒は、慣例通りモジュールを示し、括弧〈・・〉は、時間平均を示す。その結果、単純な置換により、
Ｉｐｈ＝Ｅ１０２＋Ｅ２０２＋２Ｅ１０Ｅ２０ｃｏｓ２π（ｆ２−ｆ１）ｔ＋θ２−θ１
＝Ｉｐｈ０ｃｏｓ２π（ｆ２−ｆ１）ｔ＋θ２−θ１          （４）
を得る。
当該技術に精通した者には容易に明らかとなるように、式（４）の最初の２項は、連続成分を表し、第３項は、ｆ１−ｆ２＝ｃ／ｎｐの周波数のビート信号を示す。
【００２１】
アンテナ４０により受信された信号の場合には、上記信号は、
ｅｍｍ＝ｅ０ｃｏｓ２πｆｍｍｔ          （５）
として表すことができる。
上記信号は、フォトダイオード２７において、
ｉｍｍ＝［ｅ０／（ＺＡ＋Ｚｐｈ）］ｃｏｓ２πｆｍｍｔ      （６）
に等しい電流を発生することができる。ここで、ＺＡ及びＺｐｈは、アンテナのインピーダンス及びフォトダイオードの動作インピーダンスである。
フォトダイオードの電圧−電流特性は線形でないので、光生成された電流Ｉｐｈとアンテナ４０から受信した電流ｉｍｍとの重ね合わせにより、電気的なビートが生じる。
フォトダイオードの電圧−電流特性を
Ｉｔｏｔ＝Ｉ０［ｅｘｐ（ｑＶ／ηｋＴ）−１］−Ｉｐｈ          （７）
として表し、ここで、Ｖは、フォトダイオードに加えられた電圧であり、Ｉ０は、逆電流であり、ｑは、電子の電荷であり、ηは、接合の理想的な性質であり、ｋＴ＝２５ｍｅＶは、等価温度エネルギーであり、Ｉｔｏｔは、フォトダイオードを通る全電流である。Ｉｔｏｔ＝ｉｍｍの場合、アノードとカソード２１間の電圧Ｖは、
Ｖ＝（ηｋＴ／ｑ）｛１＋ｌｎ（Ｉｐｈ＋ｉｍｍ）／Ｉ０｝        （８）
であることが分かる。この電圧は、連続項を無視し、（ｌｏｇ（１＋Ｘ）＝１＋Ｘ２／２として）2次まで対数を展開すると、
Ｖ＝（ηｋＴ／ｑ）｛１＋（Ｉｐｈ＋ｉｍｍ−Ｉ０）２／２Ｉ０２｝        （９）
となり、Ｉｐｈ及びｉｍｍの式を置換すると、
Ｖ＝（ηｋＴ／ｑ）２Ｉｐｈ０ｉｍ０ｃｏｓ２π（ｆ１−ｆ２−ｆｍｍ）ｔ
＝（ηｋＴ／ｑ）２Ｉｐｈ０ｉｍ０ｃｏｓ２π（ｃ／ｎｐ−ｆｍｍ）ｔ    （１０）
を得る。
【００２２】
要するに、最終的な式１０から、本発明によると、フォトダイオード２７の両端（１９、２１）の電圧は、受信信号の復調された成分を含むことが分かる。
換言すれば、フォトダイオード２７の特性の非線形性のおかげで、例えば、受信器２の接点（図２）に接続された電子回路７０（図４）により適切に処理され、受信信号の変調成分、すなわち受信信号の有用な情報を再構成又は復調することができる電圧を接点１９及び２１（検出要素）から抽出できる。
フォトダイオードの特性の非線形性は、例えば、それに加えられるバイアス電圧Ｖｂｉａｓによってフォトダイオードの動作点を適切に選択することで最大化される。通常の製造業者から入手可能なたいていのフォトダイオードでは、復調される信号の最大値は、＋２００〜３００ｍＶのＶｂｉａｓ、すなわちフォトダイオードをわずかに直接バイアスするようなＶｂｉａｓを用いて実験的に得られる。
この電圧は、当該技術に精通した者には明らかな方法にて、直列抵抗によりフォトダイオードに加えられる。
【００２３】
当該技術に精通した者には容易に分かる変形によると、受信器装置２は、変調されていないミリメートル波を単に受信するのみの構成とすることもできる。
この種の解決策でも、非線形性の条件下にバイアスされたフォトダイオード２７が、アンテナ端子４０ａ及び４０ｂにより受信されたミリメートル波を検出することができる。
【００２４】
第３の実施態様によると、本装置は、上述した装置１及び２（図１、図２）の結合から得られるトランシーバー装置（トランシーバー）３（図３）を構成し、アンテナ４０と、レーザー１３と、アンテナ４０に接続されかつ変調された信号を送信するのに用いられる第１フォトダイオード１７と、同じアンテナに接続されかつ変調されたミリメートル波信号を受信するのに用いられる第２フォトダイオード２７とを備える。第１フォトダイオード１７と第２フォトダイオード２７は、それぞれ第１増幅器回路１５及び第２増幅器２５によりレーザー１３及びカプラー５０に接続され、該カプラー５０により、レーザー１３により発生された信号を第１フォトダイオード１７と第２フォトダイオード２７の両方に挿入することができる。フォトダイオード１７においては、増幅器１５の利得を変えることにより得られる変調信号を重ね合わせて、光ビートによって、選択されたミリメートル波長に対応する周波数にて光生成された電流が発生される。この電流は、アンテナの駆動電流として用いられる。第２フォトダイオードにおいては、ミリメートル波の搬送波の周波数にて生成された光が用いられ、アンテナから受信した信号を電気的ビートによってベースバンドに移動させる。この電気的ビートは、図２の受信器に対して上記説明した接点３８及び３９を通して加えられる適当なバイアスによりミキサーダイオードとしても同時に動作するよう作られたフォトダイオードの非線形特性から得られる。
【００２５】
単一のトランシーバー装置３において送信器１の機能と受信器２の機能を結合するために、抵抗器ブリッジの電気的な構成（図４）を有する装置が、好ましい実施態様としてここに提案される。別の実施態様として、ミリメートル波用のカプラー又はサーキュレーターを使用することもできる。
この構成によると、第１フォトダイオード１７（図３、図４）と第２フォトダイオード２７は、各々の特性インピーダンスがアンテナ４０の特性インピーダンスに等しいそれぞれの抵抗器３２、３４、３６から成る抵抗器ブリッジの逆対角線上に配置される。
当該技術に精通した者には容易に明らかとなるように、この構成のおかげで、フォトダイオード１７及び２７は、同じアンテナ４０（送信及び受信の両方にて動作する）に接続されるが、第１フォトダイオード（送信フォトダイオード）１７と第２フォトダイオード（受信フォトダイオード）２７との間での信号の交換は起こらない。
【００２６】
特に、トランシーバー３は、送信器１及び受信器２について上記説明した回路要素に加えて、抵抗器３２、３４、３６を備え、この抵抗器３２は、フォトダイオード１７のアノードとフォトダイオード２７のアノードの間に接続され、抵抗器３４は、フォトダイオード１７のアノードとフォトダイオード２７のカソードの間に接続され、抵抗器３６は、フォトダイオード１７のカソードとフォトダイオード２８のカソードの間に接続される。寄生容量の効果を減じるために、これらの抵抗器の配置は、接続される接点間の距離を短くするように最適化される。
【００２７】
したがって、トランシーバー３は、有用な情報の送信及び受信の両方ができ、よって、例えば、後に詳細に説明するように無線ミリメートル波ローカルエリア・ネットワーク（ローカルエリア・ネットワーク）におけるトランシーバー電子モジュール（モジュール）５（図５）の基本的な回路要素として使用できる。
【００２８】
この場合も同様に、当該技術に精通した者には容易に分かる可能な変形によると、別法として、トランシーバー装置３は、単純に、変調信号を第１増幅器１５に加えず、第２フォトダイオード２７の両端にてミリメートル波のみを検出することで、変調されていないミリメートル波を送信及び受信するのに使用できる。
例えば、モジュール５は、入力においてトランシーバー３の増幅器１５の接点１６a及び１０aに接続された既知の種類の第１電子回路６０を備え、この第１電子回路６０は、送信されるべき有用な情報に基づいて、ミリメートル搬送波に重ね合わせて送信される変調信号Ｉｅ（ＩＮ−ＭＯＤ）を発生できる。
さらに、モジュール５は、出力においてトランシーバー３の受信フォトダイオードの接点３１及び３７に接続された既知の型の第２電子回路７０を備え、この第２電子回路７０は、出力信号（ＯＵＴ−ＭＯＤ）を処理して式（１０）に基づいて有用な情報を抽出する機能を実行することができる。換言すれば、電子回路７０は、トランシーバー３からの出力信号（ＯＵＴ−ＭＯＤ）に基づいて有益な情報を再構成又は復調することができる。
【００２９】
当該技術に精通した者には容易に理解されるように、明らかに、適当に連結された送信器１と受信器２もまた、無線ローカルエリア・ネットワークを得るために使用できる。
【００３０】
本発明による装置及びモジュールにつき、３０〜３００ＧＨｚの範囲の周波数のミリメートル波を基準として説明してきたが、上記解決策が非経済的となり得る範囲のより低い周波数、及び現在の技術的な限界と適当な測定計測器の欠落により正確な認証ができない範囲のより高い周波数の両方に対して使用を拡張することを妨げるものではない。
【００３１】
回路や図示した構造や操作方法について詳細に記載したような寸法、形状、材料、コンポーネント、回路要素、接続及び接点における上記説明に対する明白な改変が、特許請求の範囲に記載の本発明の真意から逸脱することなく可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるミリメートル波により情報を送信する統合装置を示す。
【図１ａ】Ａ−Ａ平面による図１の装置の断面図を示す。
【図１ｂ】Ｂ−Ｂ平面による図１の装置の断面図を示す。
【図２】ミリメートル波により情報を受信する統合装置を示す。
【図３】ミリメートル波により情報を送信及び受信する統合装置を示す。
【図４】図３の送信及び受信装置の一部の電気回路図を示す。
【図５】図３の装置を含んだローカルエリア・ネットワーク用モジュールのブロック図を示す。
【符号の説明】
【００３３】
１    送信器
２    受信器
３    トランシーバー
１３    レーザー回路
１４    導波路
１５    増幅器回路
１７    フォトダイオード回路
３０、４０  アンテナ
【図１】
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【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
2005530452.tif 000006
【図３】
2005530452.tif 000007
【図４】
2005530452.tif 000008
【図５】
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【国際調査報告】
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