(57)【要約】【課題】サーキュレータを要さず簡単な構成で部品点数を少なくすることができ生産工数を少なくできるとともに生産性に優れる振幅変調器を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の振幅変調器１は、２枚の導体板２，３と、導体板２，３の間に介設された第１誘電体線路４及び第２誘電体線路５と、第１誘電体線路４と第２誘電体線路５とを近接配置して結合させ搬送波を分配する方向性結合器６と、第１誘電体線路４に形成された第１端子８及び第２誘電体線路５に形成された第２端子９の各々に近接設置された第１ダイオード１７及び第２ダイオード１８と、第１ダイオード１７及び第２ダイオード１８に各々接続された第１終端器２５及び第２終端器２６と、バイアス電圧を制御する信号源２７と、を備える。【選択図】　図１
2004032239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の基部導体板と、前記基部導体板に対向して平行に配設された平板状の対向導体板と、前記基部導体板と前記対向導体板との間に介設された第１誘電体線路及び第２誘電体線路と、
前記第１誘電体線路の一端に形成され搬送波を入力する搬送波入力端子と、
前記第１誘電体線路と前記第２誘電体線路とを近接配置して結合させ前記第１誘電体線路の前記搬送波入力端子から入力された搬送波を前記第１誘電体線路の他端に形成された第１端子と前記第２誘電体線路の一端に形成された第２端子とに分配する方向性結合器と、
前記第１端子及び前記第２端子の各々に近接設置された第１ダイオード及び第２ダイオードと、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードに各々接続された第１電磁波吸収部及び第２電磁波吸収部と、
前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードに接続されバイアス電圧を制御する信号源と、
前記第２誘電体線路の他端に形成された変調波出力端子と、
を備えていることを特徴とする振幅変調器。
【請求項２】
前記方向性結合器を構成する前記第１誘電体線路と前記第２誘電体線路が、前記搬送波入力端子から入力された搬送波の電力を前記第１端子と前記第２端子に等分配するような間隔で近接設置されていることを特徴とする請求項１に記載の振幅変調器。
【請求項３】
前記第１ダイオード及び／又は前記第２ダイオードが、検波作用を有する検波ダイオードで形成され、前記第１電磁波吸収部及び／又は前記第２電磁波吸収部に代えて、前記検波ダイオードと前記信号源とに直列に接続された抵抗を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の振幅変調器。
【請求項４】
前記第１ダイオード及び／又は前記第２ダイオードと直列に接続された高周波チョークを備えていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１に記載の振幅変調器。
【請求項５】
整合回路が、前記第１端子と前記第１ダイオードとの間に、及び／又は、前記第２端子と前記第２ダイオードとの間に接続されていることを特徴とする請求項１乃至４の内いずれか１に記載の振幅変調器。
【請求項６】
前記信号源が、バイアス電圧を段階的に可変にする電圧可変信号源で形成され、前記第１ダイオード及び／又は前記第２ダイオードが、前記電圧可変信号源のバイアス電圧の変化によってインピーダンスが変化するインピーダンス可変ダイオードで形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１に記載の振幅変調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、振幅変調器に関するものであり、特に、搬送波と変調波の伝送線路に非放射性誘電体線路を用いた振幅変調器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
非放射性誘電体線路（以下、ＮＲＤガイドという）は、自由空間における半波長以下の間隔で平行に隔てられた基部導体板と対向導体板で誘電体線路を挟装しただけの簡便な構造でありながら、低損失でしかも曲がりや不連続部で不要放射が発生しない特徴を有する伝送線路である。このＮＲＤガイドを用いた振幅変調器が既に試作され、３００Ｍｂｐｓ以上の変調速度で動作することが報告されている（１９９７年、電子情報通信学会総合大会、エレクトロニクス講演論文集、Ｃ−２−６５、「ショットキーバリアダイオードを用いたＮＲＤガイド高速ＡＳＫ変調器」）。
【０００３】
以下、ＮＲＤガイドを用いた従来の振幅変調器について説明する。
【０００４】
図４はＮＲＤガイドを用いた従来の振幅変調器の一部破断斜視図である。
【０００５】
図４において、１０１は平板状の基部導体板、１０２は基部導体板１０１に対向して平行に配設された対向導体板であり、基部導体板１０１と対向導体板１０２とは半波長以下の間隔で平行に隔てられている。１０３はサーキュレータ、１０４はサーキュレータ１０３の入力端子、１０５はサーキュレータ１０３の出力端子、１０６はサーキュレータ１０３のアイソレーション端子である。サーキュレータ１０３においては、入力された信号は反時計回り方向に隣接する端子から出力される。１０７は基部導体板１０１と対向導体板１０２との間に介設され一端が入力端子１０４に接続された誘電体線路の他端に形成された搬送波入力端子、１０８は一端がアイソレーション端子１０６に接続された誘電体線路の他端に形成され変調波が出力される変調波出力端子、１０９は出力端子１０５に空隙１０９ａを介して接続された誘電体線路、１１０はセラミック等で薄板状に形成され誘電体線路１０９の一端に接続された高誘電率薄板であり、空隙１０９ａと高誘電率薄板１１０とが整合回路を構成している。１１１はフッ素樹脂等で形成された誘電体基板、１１２は誘電体基板１１１上に形成され搬送波を受信する電極、１１３は高誘電率薄板１１０に近接設置され電極１１２に実装された検波作用を有するショットキーバリアダイオード等のダイオード、１１４はダイオード１１３に直列に接続された抵抗、１１５は抵抗１１４に直列に接続されダイオード１１３にバイアス電圧を供給する信号源である。
【０００６】
以上のように構成された振幅変調器の動作について、以下説明する。
【０００７】
搬送波は、搬送波入力端子１０７から誘電体線路を介して入力端子１０４からサーキュレータ１０３に入力され、出力端子１０５、空隙１０９ａと高誘電率薄板１１０とを有する整合回路を通過した後に電極１１２に到達する。なお、整合回路を構成する空隙１０９ａと高誘電率薄板１１０は、信号源１１５がダイオード１１３にバイアス電圧を印加した状態で、電極１１２とダイオード１１３のインピーダンスと、サーキュレータ１０３の出力端子１０５のインピーダンスとの整合がとれるように設計されている。
【０００８】
従って、ダイオード１１３にバイアス電圧を印加した状態では、搬送波入力端子１０７から入力された搬送波は、ダイオード１１３で検波され、ここで生成された検波電流は抵抗１１４で熱に変換され吸収される。
【０００９】
一方、ダイオード１１３にバイアス電流が印加されていないとき、若しくは逆バイアス電圧が印加されているときは、ダイオード１１３のインピーダンスが変化するため、サーキュレータ１０３の出力端子１０５と、電極１１２・ダイオード１１３との間で不整合が生ずる。このため、サーキュレータ１０３の出力端子１０５から電極１１２へ入力された搬送波は、電極１１２・ダイオード１１３で反射されて、出力端子１０５からサーキュレータ１０３へ戻される。以上のようにして搬送波に振幅変調が施され、変調波はアイソレーション端子１０６を介して変調波出力端子１０８から出力される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の振幅変調器では、部品点数が多く、しかも高い加工精度と組み立て精度を要するサーキュレータを用いているために生産工数を要するとともに生産性に欠けるという課題を有していた。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するものであり、サーキュレータを要さず簡単な構成で部品点数を少なくすることができ生産工数を少なくできるとともに生産性に優れる振幅変調器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の振幅変調器は、平板状の基部導体板と、前記基部導体板に対向して平行に配設された平板状の対向導体板と、前記基部導体板と前記対向導体板との間に介設された第１誘電体線路及び第２誘電体線路と、前記第１誘電体線路の一端に形成され搬送波を入力する搬送波入力端子と、前記第１誘電体線路と前記第２誘電体線路とを近接配置して結合させ前記第１誘電体線路の前記搬送波入力端子から入力された搬送波を前記第１誘電体線路の他端に形成された第１端子と前記第２誘電体線路の一端に形成された第２端子とに分配する方向性結合器と、前記第１端子及び前記第２端子の各々に近接設置された第１ダイオード及び第２ダイオードと、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードに各々接続された第１電磁波吸収部及び第２電磁波吸収部と、前記第１ダイオード及び前記第２ダイオードに接続されバイアス電圧を制御する信号源と、前記第２誘電体線路の他端に形成された変調波出力端子と、を備えた構成を有している。
【００１３】
この構成により、高い加工精度と組み立て精度を要するサーキュレータを用いなくても、少ない部品点数で簡単な構成を用いて振幅変調を行うことができ、生産工数を少なくできるとともに生産性に優れる振幅変調器を提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の振幅変調器は、平板状の基部導体板と、基部導体板に対向して平行に配設された平板状の対向導体板と、基部導体板と対向導体板との間に介設された第１誘電体線路及び第２誘電体線路と、第１誘電体線路の一端に形成され搬送波を入力する搬送波入力端子と、第１誘電体線路と第２誘電体線路とを近接配置して結合させ第１誘電体線路の搬送波入力端子から入力された搬送波を第１誘電体線路の他端に形成された第１端子と第２誘電体線路の一端に形成された第２端子とに分配する方向性結合器と、第１端子及び第２端子の各々に近接設置された第１ダイオード及び第２ダイオードと、第１ダイオード及び第２ダイオードに各々接続された第１電磁波吸収部及び第２電磁波吸収部と、第１ダイオード及び第２ダイオードに接続されバイアス電圧を制御する信号源と、第２誘電体線路の他端に形成された変調波出力端子と、を備えた構成を有している。
【００１５】
この構成により、以下のような作用が得られる。
【００１６】
（１）搬送波入力端子から第２誘電体線路に入力された搬送波は、方向性結合器によって第１端子と第２端子に分配される。第１端子や第２端子のインピーダンスと第１ダイオードや第２ダイオードとのインピーダンスの整合が取れていないときは、第１端子に到達した搬送波の一部は第１ダイオードで反射され、残りは第１電磁波吸収部によって熱に変換され吸収される。第２端子に到達した搬送波についても同様である。第１ダイオード等で発生した反射波は、搬送波入力端子と変調波出力端子とに到達する。第１ダイオード及び第２ダイオードにバイアス電圧を制御する信号源が接続されているので、搬送波に振幅変調を施し変調波出力端子から変調波を出力することができる。この結果、高い加工精度と組み立て精度を要するサーキュレータを用いなくても、少ない部品点数で簡単な構成を用いて振幅変調を行うことができ、生産工数を少なくできるとともに生産性に優れる。信号源のバイアス電圧の方向や大きさ等を変化させることによって第１ダイオード及び第２ダイオードのインピーダンスを変化させることができ、この結果、第１ダイオード等と第１端子等とのインピーダンスの整合状態を変化させることができるからである。
【００１７】
ここで、第１ダイオード、第２ダイオードとしては、ＰＩＮダイオード等が用いられる。
【００１８】
第１電磁波吸収部、第２電磁波吸収部としては、電磁波入力側にくさび状の切欠が形成された抵抗膜が同じ厚みの誘電体片で挟装され基部導体板と対向導体板の間隔の中心に位置するように形成された構造を有する終端器等が用いられる。
【００１９】
信号源としては、第１ダイオード、第２ダイオードのバイアス電圧を離散的に、若しくは連続的に制御するものが用いられる。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の振幅変調器であって、方向性結合器を構成する第１誘電体線路と第２誘電体線路が、搬送波入力端子から入力された搬送波の電力を第１端子と第２端子に等分配するような間隔で近接設置された構成を有している。
【００２１】
この構成によって、請求項１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
【００２２】
（１）第１ダイオードで生ずる反射波と第２ダイオードで生ずる反射波の内、搬送波入力端子に到達する反射波は、振幅が等しく位相が１８０度異なるので互いに打ち消し合う。一方、変調波出力端子では反射波の位相が同相なので反射波が現れ、変調波出力端子でのみ変調波を得ることができ損失を少なくすることができる。ＮＲＤガイドを用いた方向性結合器では、近接する誘電体線路に信号が分配されるときに位相が９０度変化するからである。
【００２３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の振幅変調器であって、第１ダイオード及び／又は第２ダイオードが、検波作用を有する検波ダイオードで形成され、第１電磁波吸収部及び／又は第２電磁波吸収部に代えて、検波ダイオードと信号源とに直列に接続された抵抗を備えた構成を有している。
【００２４】
この構成により、請求項１又は２で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
【００２５】
（１）第１ダイオードや第２ダイオードを検波ダイオードで形成し、第１電磁波吸収部や第２電磁波吸収部に代えて、検波ダイオードと信号源とに直列に接続された抵抗を備えているので、インピーダンスの整合がとれているときは、検波ダイオードが搬送波を直流の検波電流に変換して抵抗で吸収させることができる。この結果、構成をより簡単にすることができるとともに、サーキュレータだけでなく終端器等の高価な部品も使用する必要がなく汎用化することができる。
【００２６】
ここで、検波ダイオードとしては、ショットキーバリアダイオード，点接触ダイオード等の検波作用を有するものが用いられる。
【００２７】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１に記載の振幅変調器であって、第１ダイオード及び／又は第２ダイオードと直列に接続された高周波チョークを備えた構成を有している。
【００２８】
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
【００２９】
（１）搬送波が信号源側やグランド側に漏れるのを防止する高周波チョークを備えているので、変調出力が低下するのを防止することができる。
【００３０】
ここで、高周波チョークとしては、フッ素樹脂製等で形成された誘電体基板に銅箔等の金属箔で形成された伝送線路，コイルやコンデンサ等の集中定数素子等で形成され、搬送波を遮断するとともに信号源からの周波数の低い信号を通過させるものが用いられる。
【００３１】
本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の内いずれか１に記載の振幅変調器であって、整合回路が、第１端子と第１ダイオードとの間に、及び／又は、第２端子と第２ダイオードとの間に接続された構成を有している。
【００３２】
（１）整合回路を備えているので、第１端子と第１ダイオード等との間等のインピーダンスを整合させることができ、第１電磁波吸収部等で吸収される搬送波の量、若しくは第１ダイオード等で検波される搬送波の量を高めることができ、変調波の振幅のダイナミックレンジを広げることができる。
【００３３】
ここで、整合回路としては、空隙，誘電体線路を構成する誘電体、高誘電率の材質で形成された高誘電率薄板、高誘電率薄板，空隙，誘電体線路を構成する誘電体等が用いられる。
【００３４】
本発明の請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１に記載の振幅変調器であって、信号源が、バイアス電圧を段階的に可変にする電圧可変信号源で形成され、第１ダイオード及び／又は第２ダイオードが、電圧可変信号源のバイアス電圧の変化によってインピーダンスが変化するインピーダンス可変ダイオードで形成された構成を有している。
【００３５】
この構成により、請求項１乃至５の内いずれか１で得られる作用に加え、以下のような作用が得られる。
【００３６】
（１）電圧可変信号源とインピーダンス可変ダイオードとを備えているので、バイアス電圧レベルを複数設定して第１ダイオード等での反射波の量を段階的に制御することができ、変調出力レベルが多値の振幅変調を行うことができる。
【００３７】
ここで、インピーダンス可変ダイオードとしては、ＰＩＮダイオード，ＰＮダイオード等のバイアス電圧の変化によってインピーダンスが変化するダイオードが用いられる。
【００３８】
以下、本発明の一実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００３９】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における振幅変調器の一部破断斜視図であり、図２は本発明の実施の形態１における第１終端器，第２終端器の分解斜視図である。
【００４０】
図１において、１は実施の形態１における振幅変調器、２は平板状の基部導体板、３は自由空間における半波長以下の間隔で基部導体板２と平行に配設された対向導体板である。なお、対向導体板３は一部のみを示し内部構造がみえるようにしている。４は基部導体板２と対向導体板３との間に介設された第１誘電体線路、５は基部導体板２と対向導体板３との間に第１誘電体線路４とは別に介設された第２誘電体線路、６は第１誘電体線路４と第２誘電体線路５とを近接設置して結合させて形成した方向性結合器、７は第１誘電体線路４の一端に形成され搬送波を入力する搬送波入力端子、８は第１誘電体線路４の他端に形成された第１端子、９は第２誘電体線路５の一端に形成された第２端子、１０は第２誘電体線路５の他端に形成された変調波出力端子である。なお、方向性結合器６を構成する第１誘電体線路４と第２誘電体線路５の間隔は、搬送波入力端子７から入力された搬送波の電力が第１端子８と第２端子９に等分配されるように設定されている。１１，１２は第１端子８，第２端子９の各々に接続された整合回路、１１ａ，１２ａは整合回路１１，１２の空隙、１１ｂ，１２ｂは整合回路１１，１２の誘電体線路、１１ｃ，１２ｃは整合回路１１，１２のセラミック等で形成された高誘電率薄板である。
【００４１】
１３は第１誘電体線路４の第１端子８に整合回路１１を介して接続されフッ素樹脂等で形成された誘電体基板、１４は第２誘電体線路５の第２端子９に整合回路１２を介して接続されフッ素樹脂等で形成された誘電体基板、１５，１６は誘電体基板１３，１４上に銅箔等の金属箔で形成され搬送波を受信する電極、１７は電極１５に実装され整合回路１１を介して第１端子８に近接設置されたＰＩＮダイオード等のインピーダンス可変ダイオードからなる第１ダイオード、１８は電極１６に実装され整合回路１２を介して第２端子９に近接設置されたＰＩＮダイオード等のインピーダンス可変ダイオードからなる第２ダイオード、１９，２０，２１，２２は銅箔等の金属箔で誘電体基板１３，１４上に形成され特性インピーダンスが小さい幅広部と特性インピーダンスが大きい幅狭部とが伝送波長の４分の１周期の長さで繰り返し形成された高周波チョークである。高周波チョーク１９，２０は電極１５に接続され、高周波チョーク２０の一端は接地されている。高周波チョーク２１，高周波チョーク２２は電極１６に接続され、高周波チョーク２１の一端は接地されている。２３，２４はフッ素樹脂製等の板状体で形成された誘電体の中心部分に第１ダイオード１７，第２ダイオード１８を収納する窪み若しくは貫通孔を形成し電極１５，１６に装着した誘電体カバー、２５は誘電体カバー２３に接続された第１電磁波吸収部としての第１終端器、２６は誘電体カバー２４に接続された第２電磁波吸収部としての第２終端器、２７は高周波チョーク１９，２２に接続され第１ダイオード１７，第２ダイオード１８のバイアス電圧を離散的に、かつ、段階的に制御する信号源である。
【００４２】
ここで、本実施の形態においては、第１ダイオード１７に信号源２７からバイアス電圧が印加されたときに、第１ダイオード１７，電極１５，誘電体カバー２３，第１終端器２５と、第１端子８とのインピーダンスの整合がとれるように整合回路１１が設計されている。また、第２ダイオード１８に信号源２７からバイアス電圧が印加されたときに、第２ダイオード１８，電極１６，誘電体カバー２４，第２終端器２６と、第２端子９とのインピーダンスの整合がとれるように整合回路１２が設計されている。また、第１誘電体線路４と第２誘電体線路５の長さは、搬送波入力端子７から入力された搬送波のうち、第１ダイオード１７側に分配されて第１ダイオード１７部分で反射され変調波出力端子１０に達する搬送波がたどる経路の電気長と、第２ダイオード１８側に分配され第２ダイオード１８部分で反射され変調波出力端子１０に達する搬送波がたどる経路の電気長と、が等しくなるように形成されている。第１誘電体線路４，第２誘電体線路５を信号が伝送することによって生じる位相差を相殺するためである。
【００４３】
図２において、２８，２９はフッ素樹脂等で形成された板状の誘電体片、３０は誘電体片２８，２９に挟装される薄膜状の抵抗膜である。抵抗膜３０は信号入力側（電磁波入力側）にテーパー状の切欠を形成し、信号入力端で反射が生じないようにしている。抵抗膜３０は同じ厚さを有する誘電体片２８，２９で挟装され基部導体板２と対向導体板３の間隔の中心に位置するように配設されている。
【００４４】
以上のように構成された実施の形態１における振幅変調器について、以下その動作を説明する。
【００４５】
搬送波は、振幅変調器１の第１誘電体線路４の搬送波入力端子７から入力され、方向性結合器６によって第１端子８と第２端子９に等分配される。第１端子８，第２端子９に到達した搬送波は、各々整合回路１１，１２を通過し電極１５，１６に到達する。
【００４６】
信号源２７からのバイアス電圧が第１ダイオード１７，第２ダイオード１８に印加されていない状態では、第１ダイオード１７，電極１５，誘電体カバー２３，第１終端器２５のインピーダンスと第１端子８のインピーダンスとは不整合状態になるため、第１ダイオード１７に到達した搬送波は反射される。反射された搬送波は、第１端子８へ入力された後、方向性結合器６で第１誘電体線路４の搬送波入力端子７と第２誘電体線路５の変調波出力端子１０とに分配される。同様に、第２ダイオード１８，電極１６，誘電体カバー２４，第２終端器２６のインピーダンスと第２端子９のインピーダンスとは不整合状態になるため、第２ダイオード１８に到達した搬送波は反射される。反射された搬送波は、第２端子９へ入力された後、方向性結合器６で第１誘電体線路４の搬送波入力端子７と第２誘電体線路５の変調波出力端子１０とに分配される。
【００４７】
第１ダイオード１７，第２ダイオード１８で反射して搬送波入力端子７に到達する２つの信号は、振幅が等しく位相が１８０度異なるため、互いに打ち消しあう。一方、変調波出力端子１０に到達する２つの信号は、振幅が等しく位相も同相であるため、２つの信号の振幅が足し合わされる。これらの結果、第１ダイオード１７，第２ダイオード１８での反射波は、変調波出力端子１０にのみ現れる。搬送波入力端子７に到達する２つの信号の位相に１８０度の差が生じるのは、ＮＲＤガイドを用いた方向性結合器６においては、入力された信号が近接する誘電体線路に分配されるときに位相が９０度変化するからであり、第２ダイオード１８で反射された後に搬送波入力端子７に到達する信号は、第２ダイオード１８に入力されるときと反射された後の２度近接する誘電体線路に分配されるのに対し、第１ダイオード１７で反射された後に搬送波入力端子７に到達する信号は、同じ誘電体線路（第１誘電体線路４）を通り位相変化が生じないからである。なお、信号が第１誘電体線路４，第２誘電体線路５を伝送することによって生じる位相変化は、電気長が等しいために相殺することができるので、方向性結合器６で分配される際の位相変化だけを考慮している。
【００４８】
一方、信号源２７によるバイアス電圧が第１ダイオード１７，第２ダイオード１８に印加されているときは、整合回路１１，１２により、第１ダイオード１７，電極１５，誘電体カバー２３，第１終端器２５のインピーダンスと第１端子８のインピーダンスとの整合、及び、第２ダイオード１８，電極１６，誘電体カバー２４，第２終端器２６のインピーダンスと第２端子９のインピーダンスとの整合がとれているため、第１端子８，第２端子９からの搬送波は、夫々第１終端器２５，第２終端器２６で吸収され、反射波として現れない。
【００４９】
以上のように、信号源２７で第１ダイオード１７，第２ダイオード１８へ印加するバイアス電圧を離散的に制御することにより、変調波出力端子１０からの出力を制御してディジタルの振幅変調、いわゆるＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調をすることができる。
【００５０】
以上のように実施の形態１における振幅変調器は構成されているので、以下のような作用が得られる。
【００５１】
（１）第１ダイオード及び第２ダイオードにバイアス電圧を制御する信号源が接続されているので、信号源のバイアス電圧の方向や大きさ等を変化させることによってインピーダンスの整合状態を変化させ、搬送波入力端子から入力された搬送波に振幅変調を施し、変調波出力端子から変調波を出力することができる。この結果、高い加工精度と組み立て精度を要するサーキュレータを用いなくても、少ない部品点数で簡単な構成を用いて振幅変調を行うことができ、生産工数を少なくできるとともに生産性に優れる。
【００５２】
（２）第１誘電体線路を伝送する信号が第１誘電体線路と第２誘電体線路とに等分配される方向性結合器を有しているので、第１ダイオードで生ずる反射波と第２ダイオードで生ずる反射波の内、搬送波入力端子に到達する反射波は、振幅が等しく位相が１８０度異なるので互いに打ち消し合う。一方、変調波出力端子では反射波の位相が同相なので反射波が現れ、変調波出力端子でのみ変調波を得ることができ損失を少なくすることができる。
【００５３】
（３）整合回路を備えているので、第１端子と第１ダイオード等との間等のインピーダンスを整合させることができ、第１電磁波吸収部等で吸収される搬送波の量、若しくは第１ダイオード等で検波される搬送波の量を高めることができ、変調波の振幅のダイナミックレンジを広げることができる。
【００５４】
（４）搬送波が信号源側やグランド側に漏れるのを防止する高周波チョークを備えているので、変調出力が低下するのを防止することができる。
【００５５】
（５）バイアス電圧レベルを段階的に制御する電圧可変信号源とインピーダンス可変ダイオードとを備えているので、バイアス電圧レベルを複数設定して第１ダイオード等での反射波の量を段階的に制御することができ、変調出力レベルが多値の振幅変調を行うことができる。
【００５６】
（６）第１ダイオード，第２ダイオードが誘電体カバーを有しているので、第１ダイオード等を衝撃等から保護し堅牢にすることができる。
【００５７】
なお、信号源２７は、高周波チョーク２１とグランド間に接続する場合もある。この場合は、第２ダイオード１８の極性を反転し、第２ダイオード１８と第１ダイオード１７を直列に接続しバイアス電流が流れるようにする。同様に、信号源２７は、高周波チョーク２０とグランド間に接続する場合もある。この場合は、第１ダイオード１７の極性を反転し、第１ダイオード１７と第２ダイオード１８を直列に接続しバイアス電流が流れるようにする。
【００５８】
また、信号源２７のバイアス電圧を連続的に変化させることにより、同じ構成を用いてアナログの振幅変調、いわゆるＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調を行うことができる。
【００５９】
また、第１ダイオード１７，第２ダイオード１８の個体差等によって、不整合状態において第１端子８，第２端子９に戻る反射波の位相が揃わない場合は、第１端子８，第２端子９の少なくとも１方に所定長さの誘電体線路を接続して、第１端子８，第２端子９に戻る反射波の位相を揃えることができる。
【００６０】
また、整合回路１１，１２が、空隙１１ａ，１２ａと高誘電率薄板１１ｃ，１２ｃとを備えた場合について説明したが、これらを併用する必要はなく、高誘電率薄板１１ｃ，１２ｃだけでインピーダンス整合ができれば空隙１１ａ，１２ａは不要である。また、部品点数の少なさを優先するのであれば、空隙１１ａ，１２ａだけで整合回路１１，１２を構成してもよい。
【００６１】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における振幅変調器の一部破断斜視図である。なお、実施の形態１と同様のものは、同じ符号を付して説明を省略する。
【００６２】
１ａは実施の形態２における振幅変調器、１７ａは電極１５に実装され検波作用を有するショットキーバリアダイオード等の検波ダイオードからなる第１ダイオード、１８ａは電極１６に実装され検波作用を有するショットキーバリアダイオード等の検波ダイオードからなる第２ダイオード、２５ａは実施の形態１で説明した第１電磁波吸収部に代えて高周波チョーク２５ａを介して第１ダイオード１７ａと直列に接続された抵抗、２６ａは実施の形態１で説明した第２電磁波吸収部に代えて高周波チョーク２１を介して第２ダイオード１８ａと直列に接続された抵抗、２７ａ，２７ｂは一端が抵抗２５ａ，２６ａと直列に接続され他端が接地されてバイアス電圧を離散的に制御する信号源である。
【００６３】
ここで、本実施の形態においては、第１ダイオード１７ａに信号源２７ａからバイアス電圧が印加されたときに、第１ダイオード１７ａ，電極１５，誘電体カバー２３と、第１端子８とのインピーダンスの整合がとれるように整合回路１１が設計されている。また、第２ダイオード１８ａに信号源２７ｂからバイアス電圧が印加されたときに、第２ダイオード１８ａ，電極１６，誘電体カバー２４と、第２端子９とのインピーダンスの整合がとれるように整合回路１２が設計されている。また、第１誘電体線路４と第２誘電体線路５の長さは、搬送波入力端子７から入力された搬送波のうち、第１ダイオード１７ａ側に分配されて第１ダイオード１７ａ部分で反射され変調波出力端子１０に達する搬送波がたどる経路の電気長と、第２ダイオード１８ａ側に分配され第２ダイオード１８ａ部分で反射され変調波出力端子１０に達する搬送波がたどる経路の電気長と、が等しくなるように形成されている。第１誘電体線路４，第２誘電体線路５を信号が伝送することによって生じる位相差を相殺するためである。
【００６４】
以上のように構成された実施の形態２における振幅変調器について、以下その動作を説明する。
【００６５】
搬送波は、振幅変調器１ａの第１誘電体線路４の搬送波入力端子７から入力され、方向性結合器６によって第１端子８と第２端子９に等分配される。第１端子８，第２端子９に到達した搬送波は、各々整合回路１１，１２を通過し電極１５，１６に到達する。
【００６６】
信号源２７ａ，２７ｂからのバイアス電圧が第１ダイオード１７ａ，第２ダイオード１８ａに印加されていない状態では、第１ダイオード１７ａ，電極１５，誘電体カバー２３のインピーダンスと第１端子８のインピーダンスとは不整合状態になるため、第１ダイオード１７ａに到達した搬送波は反射される。反射された搬送波は、第１端子８へ入力された後、方向性結合器６で第１誘電体線路４の搬送波入力端子７と第２誘電体線路５の変調波出力端子１０とに分配される。同様に、第２ダイオード１８ａ，電極１６，誘電体カバー２４のインピーダンスと第２端子９のインピーダンスとは不整合状態になるため、第２ダイオード１８ａに到達した搬送波は反射される。反射された搬送波は、第２端子９へ入力された後、方向性結合器６で第１誘電体線路４の搬送波入力端子７と第２誘電体線路５の変調波出力端子１０とに分配される。
【００６７】
第１ダイオード１７ａ，第２ダイオード１８ａで反射して搬送波入力端子７に到達する２つの信号は、振幅が等しく位相が１８０度異なるため、互いに打ち消しあう。一方、変調波出力端子１０に到達する２つの信号は、振幅が等しく位相も同相であるため、２つの信号の振幅が足し合わされる。これらの結果、第１ダイオード１７ａ，第２ダイオード１８ａでの反射波は、変調波出力端子１０にのみ現れる。搬送波入力端子７に到達する２つの信号の位相に１８０度の差が生じるのは、実施の形態１で説明したのと同様の理由である。
【００６８】
一方、信号源２７ａ，２７ｂによるバイアス電圧が第１ダイオード１７ａ，第２ダイオード１８ａに印加されているときは、整合回路１１，１２により、第１ダイオード１７ａ，電極１５，誘電体カバー２３のインピーダンスと第１端子８のインピーダンスとの整合、及び、第２ダイオード１８ａ，電極１６，誘電体カバー２４のインピーダンスと第２端子９のインピーダンスとの整合がとれているため、第１端子８，第２端子９から電極１５，１６に到達した搬送波は、その大部分が夫々第１ダイオード１７ａ，第２ダイオード１８ａで検波されて抵抗２５ａ，２６ａで熱として消費されて吸収され、反射波として現れない。
【００６９】
以上のように、信号源２７ａ，２７ｂで第１ダイオード１７ａ，第２ダイオード１８ａへ印加するバイアス電圧を離散的に制御することにより、変調波出力端子１０からの出力を制御してディジタルの振幅変調、いわゆるＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｓｈｉｆｔ　Ｋｅｙｉｎｇ）変調をすることができる。
【００７０】
以上のように実施の形態２における振幅変調器は構成されているので、実施の形態１に記載の作用に加え、以下のような作用が得られる。
【００７１】
（１）第１ダイオードや第２ダイオードを検波ダイオードで形成しているので、インピーダンスの整合がとれているときは、検波ダイオードが搬送波を直流の検波電流に変換して抵抗で吸収させることができる。この結果、構成をより簡単にすることができるとともに、終端器等の高価な部品を使用する必要がなく汎用化することができる。
【００７２】
（２）信号源を複数有しているので、各々の信号源のバイアス電圧レベルを独立に変化させて、変調波出力端子からの出力レベルを変化させることができ自在性に優れる。例えば、第１ダイオード及び第２ダイオードにバイアス電圧を印加した状態では、変調波出力端子に現れる変調出力は最小となり、第１ダイオード及び第２ダイオードにバイアス電圧を印加しない状態では、変調波出力端子に現れる変調出力は最大となる。また、第１ダイオード，第２ダイオードのいずれか一方にバイアス電圧を印加した状態では、変調波出力端子に現れる変調出力は最大値の半分となる。このように、バイアス電圧レベルの組合せにより、３段階の変調出力レベルを有する振幅変調器を得ることができる。
【００７３】
なお、実施の形態２においては、信号源２７ａ，２７ｂのバイアス電圧を離散的に制御する場合について説明したが、連続的に変化させることにより、同じ構成を用いてアナログの振幅変調、いわゆるＡＭ（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）変調を行うことができる。また、第１ダイオード１７ａと第２ダイオード１８ａの両方に検波ダイオードを用いた場合について説明したが、いずれか一方だけに検波ダイオードを用いることもできる。これにより、高価な終端器等の使用量を半減することができ汎用化することができる。
【００７４】
【発明の効果】
以上のように本発明の振幅変調器によれば、以下のような有利な効果が得られる。
【００７５】
請求項１に記載の発明によれば、
（１）方向性結合器を有しているので、搬送波入力端子から第２誘電体線路に入力された搬送波が第１端子と第２端子に分配され、第１ダイオード，第２ダイオードに入力される。第１ダイオード及び第２ダイオードにバイアス電圧を制御する信号源が接続されているので、インピーダンスの整合状態を制御し、搬送波に振幅変調を施し変調波出力端子から変調波を出力することができる。この結果、高い加工精度と組み立て精度を要するサーキュレータを用いなくても、少ない部品点数で簡単な構成を用いて振幅変調を行うことができ、生産工数を少なくできるとともに生産性に優れた振幅変調器を提供することができる。
【００７６】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）第１ダイオードで生ずる反射波と第２ダイオードで生ずる反射波の内、搬送波入力端子に到達する反射波は、振幅が等しく位相が１８０度異なるので互いに打ち消し合う。一方、変調波出力端子では反射波の位相が同相なので反射波が現れ、変調波出力端子でのみ変調波を得ることができ損失を少なくすることができ低損失の振幅変換器を提供することができる。
【００７７】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）第１ダイオードや第２ダイオードを検波ダイオードで形成しているので、インピーダンスの整合がとれているときは、検波ダイオードが搬送波を直流の検波電流に変換して抵抗で吸収させることができる。この結果、構成をより簡単にすることができるとともに、サーキュレータだけでなく終端器等の高価な部品も使用する必要がなく汎用化できる振幅変換器を提供することができる。
【００７８】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１の効果に加え、
（１）搬送波が信号源側やグランド側に漏れるのを防止する高周波チョークを備えているので、変調出力が低下するのを防止することができる振幅変換器を提供することができる。
【００７９】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１の効果に加え、
（１）整合回路を備えているので、第１端子と第１ダイオード等との間等のインピーダンスを整合させることができ、第１電磁波吸収部等で吸収される搬送波の量、若しくは第１ダイオード等で検波される搬送波の量を高めることができ、変調波の振幅のダイナミックレンジを広げることができる振幅変換器を提供することができる。
【００８０】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の内いずれか１の効果に加え、
（１）電圧可変信号源とインピーダンス可変ダイオードとを備えているので、バイアス電圧レベルを複数設定して第１ダイオード等での反射波の量を段階的に制御することができ、変調出力レベルが多値の振幅変調を行うことができる振幅変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における振幅変調器の一部破断斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における第１終端器、第２終端器の分解斜視図
【図３】本発明の実施の形態２における振幅変調器の一部破断斜視図
【図４】従来の振幅変調器の一部破断斜視図
【符号の説明】
１，１ａ　振幅変調器
２　基部導体板
３　対向導体板
４　第１誘電体線路
５　第２誘電体線路
６　方向性結合器
７　搬送波入力端子
８　第１端子
９　第２端子
１０　変調波出力端子
１１，１２　整合回路
１１ａ，１２ａ　空隙
１１ｂ，１１ｂ　誘電体線路
１１ｃ，１１ｃ　高誘電率薄板
１３，１４　誘電体基板
１５，１６　電極
１７，１７ａ　第１ダイオード
１８，１８ａ　第２ダイオード
１９，２０，２１，２２　高周波チョーク
２３，２４　誘電体カバー
２５　第１終端器
２６　第２終端器
２５ａ，２６ａ　抵抗
２７，２７ａ，２７ｂ　信号源
２８，２９　誘電体片
３０　抵抗膜
１０１　基部導体板
１０２　対向導体板
１０３　サーキュレータ
１０４　入力端子
１０５　出力端子
１０６　アイソレーション端子
１０７　搬送波入力端子
１０８　変調波出力端子
１０９　誘電体線路
１０９ａ　空隙
１１０　高誘電率薄板
１１１　誘電体基板
１１２　電極
１１３　ダイオード
１１４　抵抗
１１５　信号源
【図１】
2004032239.tif 000003
【図２】
2004032239.tif 000004
【図３】
2004032239.tif 000005
【図４】
2004032239.tif 000006