(57)【要約】  【課題】  ミリ波送受信器を用いたミリ波レーダにおいて、パルス変調器の過渡的出力変動が内部の反射等によりミキサー出力変動へ直接伝達されるのを抑制する。  【解決手段】  ＮＲＤガイドを基本構成に用い、ミリ波信号発振部21とパルス変調器22とサーキュレータ23と送受信アンテナ24とミキサー25とを設けたミリ波送受信器において、第２の誘電体線路を通ってミキサー25へ伝搬したミリ波信号の一部と、第３の接続部から漏洩して第４の誘電体線路を通ってミキサー25に伝搬した送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、第１の誘電体線路，第２の誘電体線路および第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したミリ波送受信器である。ミキサー出力の変化を小さくすることができ、ミリ波送受信性能を向上させることができる。【選択図】  図１
2005086352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体間に、
第１の誘電体線路に付設され、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ミリ波信号として前記第１の誘電体線路を伝搬させるミリ波信号発振部と、
前記第１の誘電体線路の途中に介在し、前記ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として前記第１の誘電体線路から出力させるパルス変調器と、
前記第１の誘電体線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは前記第１の誘電体線路に一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、
前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部と第２の接続部と第３の接続部とを有し、一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号を前記フェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の前記接続部より出力するサーキュレータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に前記第１の接続部が接続されるサーキュレータと、
該サーキュレータの前記第２の接続部に接続され、前記ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナを有する第３の誘電体線路と、
前記サーキュレータの前記第３の接続部に接続され、前記送受信アンテナで受信されて前記第３の誘電体線路を伝搬し前記第３の接続部から出力された受信波をミキサーへ伝搬させる第４の誘電体線路と、
前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、前記ミリ波信号の一部と前記受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサーとを備え、
前記第２の誘電体線路を通って前記ミキサーへ伝搬した前記ミリ波信号の一部と、前記第３の接続部から漏洩して前記第４の誘電体線路を通って前記ミキサーに伝搬した前記送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、前記第１の誘電体線路，前記第２の誘電体線路および前記第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことを特徴とするミリ波送受信器。
【請求項２】
前記位相差δをδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０を除く整数）としたことを特徴とする請求項１記載のミリ波送受信器
【請求項３】
前記ミキサーの前記出力端に、パルス変調された前記送信用のミリ波信号が前記パルス変調器から出力されたときに前記出力端を開状態とするスイッチング制御部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のミリ波送受信器
【請求項４】
ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体間に、
第１の誘電体線路に付設され、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ミリ波信号として前記第１の誘電体線路を伝搬させるミリ波信号発振部と、
前記第１の誘電体線路の途中に介在し、前記ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として前記第１の誘電体線路から出力させるパルス変調器と、
前記第１の誘電体線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは前記第１の誘電体線路に一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、
前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部と第２の接続部と第３の接続部とを有し、一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号を前記フェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の前記接続部より出力するサーキュレータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に前記第１の接続部が接続されるサーキュレータと、
該サーキュレータの前記第２の接続部に接続され、前記ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナを有する第３の誘電体線路と、
先端部に受信アンテナ、他端部にミキサーが設けられた第４の誘電体線路と、
前記サーキュレータの前記第３の接続部に接続され、前記送信アンテナで受信混入したミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に設けられた無反射終端部で前記ミリ波信号を減衰させる第５の誘電体線路と、
前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、前記ミリ波信号の一部と前記受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサーとを備え、
前記第２の誘電体線路を通って前記ミキサーへ伝搬した前記ミリ波信号の一部と、前記第３の接続部から漏洩して前記第４の誘電体線路を通って前記ミキサーに伝搬した前記送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、前記第１の誘電体線路乃至前記第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことを特徴とするミリ波送受信器。
【請求項５】
前記位相差δをδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０を除く整数）としたことを特徴とする請求項４記載のミリ波送受信器
【請求項６】
前記ミキサーの前記出力端に、パルス変調された前記送信用のミリ波信号が前記パルス変調器から出力されたときに前記出力端を開状態とするスイッチング制御部を設けたことを特徴とする請求項４または請求項５記載のミリ波送受信器
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ミリ波レーダモジュールやミリ波無線通信機等に使用される非放射性誘電体線路（ＮＲＤガイド）を用いたミリ波送受信器に関するものであり、パルス変調された送信用のミリ波信号が内部の反射等により受信系に出力されるのを遮断できるスイッチング制御部を有したミリ波送受信器において、スイッチング制御部が閉（オン）状態でのパルス変調器の過渡特性に起因するミキサーからの出力信号の変動の抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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ミリ波送受信器の方式として、例えば、特許文献１に開示されているようなパルス変調方式が提案されている。
【０００３】
しかしながら、パルス変調方式では、パルス変調された送信用のミリ波信号の一部が送受信器の内部での反射等により受信系に不要な信号として出力され、これが受信性能に悪影響を及ぼすという問題点があった。
【０００４】
本発明者は既にこの問題点に対する解決策を提案している（特願2001−392767号を参照。）。その構成の例を、図２にブロック回路図で、図４および図５にそれぞれ平面図で示す。なお、これらの構成の例において用いられるＮＲＤガイドの基本的な構成は図３に部分破断斜視図で示すようなものであり、距離ａで平行に配置された平行平板導体１，２間に誘電体線路３が挟まれた構成である。
【０００５】
図４に示す例のミリ波送受信器は、送信アンテナと受信アンテナとが一体化されたものの例であり、ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体51間に、第１の誘電体線路53に付設され、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ミリ波信号として第１の誘電体線路53を伝搬させるミリ波信号発振部52と、第１の誘電体線路53の途中に介在し、ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として第１の誘電体線路53から出力させるパルス変調器（図示せず）と、第１の誘電体線路53に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは第１の誘電体線路53に一端が接合されて、ミリ波信号の一部をミキサー59側へ伝搬させる第２の誘電体線路58と、平行平板導体51に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部54ａと第２の接続部54ｂと第３の接続部54ｃとを有し、一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接続部より出力するサーキュレータ54であって、第１の誘電体線路53のミリ波信号の出力端に第１の接続部54ａが接続されるサーキュレータ54と、サーキュレータ54の第２の接続部54ｂに接続され、ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナ56を有する第３の誘電体線路55と、サーキュレータ54の第３の接続部54ｃに接続され、送受信アンテナ56で受信されて第３の誘電体線路55を伝搬し第２の接続部54ｂを通って第３の接続部54ｃから出力された受信波をミキサー59へ伝搬させる第４の誘電体線路57と、第２の誘電体線路58の中途と第４の誘電体線路57の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、第２の誘電体線路58を伝搬してきたミリ波信号の一部と第４の誘電体線路57を伝搬してきた受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサー59とを設けたミリ波送受信器である。そして、この例において、ミキサー59の出力端に、パルス変調された送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力されたときに出力端を開状態とするスイッチング制御部（図示せず）を設けることにより、パルス変調器のパルス化動作を開始するためのパルス化信号がパルス変調器に入力されるのとほとんど同時に、不要信号がミキサー59よりも後段の受信系に出力されるのを防ぐことができる。
【０００６】
図５に示す例のミリ波送受信器は、送信アンテナと受信アンテナとを独立させたものの例であり、ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体61間に、第１の誘電体線路63に付設され、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ミリ波信号として第１の誘電体線路63を伝搬させるミリ波信号発振部62と、第１の誘電体線路63の途中に介在し、ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として第１の誘電体線路63から出力させるパルス変調器（図示せず）と、第１の誘電体線路63に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは第１の誘電体線路63に一端が接合されて、ミリ波信号の一部をミキサー71側へ伝搬させる第２の誘電体線路68と、平行平板導体61に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部64ａと第２の接続部64ｂと第３の接続部64ｃとを有し、一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接続部より出力するサーキュレータ64であって、第１の誘電体線路63のミリ波信号の出力端に第１の接続部64ａが接続されるサーキュレータ64と、サーキュレータ64の第２の接続部64ｂに接続され、ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナ66を有する第３の誘電体線路65と、先端部に受信アンテナ70、他端部にミキサー71が設けられた第４の誘電体線路69と、サーキュレータ64の第３の接続部64ｃに接続され、送信アンテナ66で受信混入したミリ波信号を減衰させる、無反射終端部67ａが先端に設けられた第５の誘電体線路67と、第２の誘電体線路68の中途と第４の誘電体線路69の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、第２の誘電体線路68を伝搬してきたミリ波信号の一部と第４の誘電体線路69を伝搬してきた受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサー71とを設けたミリ波送受信器である。そして、この例において、ミキサー71の出力端に、パルス変調された送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力されたときに出力端を開状態とするスイッチング制御部（図示せず）を設けることにより、パルス変調器のパルス化動作を開始するためのパルス化信号がパルス変調器に入力されるのとほとんど同時に、送信アンテナ66から受信アンテナ70へ直接混入した不要信号がミキサー71よりも後段の受信系に出力されるのを防ぐことができる。
【０００７】
次に、図２は図４に示すミリ波送受信器をミリ波レーダとして用いたときの各部の構成をブロック回路図で示したものである。
【０００８】
図２において、11は、ガンダイオードおよびバラクターダイオードを具備したＶＣＯであり、その変調信号入力用のＩＮ−２端子に信号が入力されて動作する。このＶＣＯ11の出力信号を、ＩＮ−１端子に入力されたパルス化信号をパルス変調器12に入力することにより、パルス変調器12によってパルス変調させる。このパルス変調器12は、図４においては、第１の誘電体線路53の途中に介在するものであり、図６にその構成を斜視図で示したように構成したスイッチである。
【０００９】
図６に示すパルス変調器の構成は、基板88の一主面にチョーク型バイアス供給線路90を形成して、その途中に形成された接続用の電極81，81間に、半田実装されたビームリードタイプのＰＩＮダイオードやショットキーバリアダイオード80を設けたスイッチである。このようなスイッチが、ＰＩＮダイオードやショットキーバリアダイオード80が第１の第１の誘電体線路53の途中の端面間に、そのバイアス印加電圧方向が横方向になるように設置して、パルス変調器12として使用される。
【００１０】
13は、送信時にはミリ波信号をアンテナ14側へ伝送させ、受信時には受信波をミキサー15側へ伝送させるサーキュレータ、14はミリ波信号の送受信用のアンテナであり、アンテナ14は、サーキュレータ13とは金属導波管または金属導波管に誘電体を充填した誘電体導波管等を介して接続された、例えばホーンアンテナ等である。また、15は、ＶＣＯ11から出力されたミリ波信号とアンテナ14で受信した受信信号とを混合することにより、目標物までの距離等を検出するための中間周波信号を出力するミキサーである。
【００１１】
16は、ミキサー15から出力された中間周波信号を、遮断したり通過させたりする開閉器としてのスイッチである。また、19はスイッチ16の開閉（オン−オフ）のタイミングを制御する制御部である。これらスイッチ16および制御部19からスイッチング制御部が構成される。
【００１２】
制御部19は、パルス変調器12と連動するようにＩＮ−１端子のパルス化信号が入力されて、パルス変調器12でパルス変調された送信用のミリ波信号が、ＮＲＤガイドと誘電体導波管との接続部で反射されたりサーキュレータ13から漏れてミキサー15を介して不要信号となって出力されたりして増幅器18に入力される前に、スイッチ16により遮断するようにその開閉のタイミングを制御する。
【００１３】
なお、17はスイッチ16と増幅器18とを交流結合するためのコンデンサである。
【００１４】
以上の構成により、パルス変調された送信用のミリ波信号がミキサー15に混入して後段の受信系に漏れないように遮断できるため、ミリ波レーダシステムの探知精度を高めることが可能となる。
【特許文献１】特開2000−258525号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特願2001−392767号において提案した構成においても、本発明者らがさらにミリ波送受信器の性能を高めるべく鋭意検討を重ねた結果、次に述べるようなさらに改善が望まれる問題点を見いだした。
【００１６】
そのようなさらに改善が望まれる問題点として、パルス変調器12の過渡応答特性に伴うパルス変調器12からの送信用のミリ波信号の出力レベルの変動を考慮すべきであるという点があった。
【００１７】
一般に、高周波ダイオードを用いたパルス変調器12は、ゼロバイアス容量等の高周波ダイオードに固有の特性を有しているため、多くの場合、駆動用に理想的なパルス信号を入力したとしても変調用のバイアス電流にリンギングノイズ等の過渡的な変動が伴い、その結果、パルス変調器12からのミリ波信号出力は、元の波形から歪むこととなり、設計意図からはずれたレベル変動を伴ったものとなるという問題点がある。
【００１８】
特願2001−392767号において提案したミリ波送受信器は、パルス変調器12から出力された送信用のミリ波信号が反射等により直接ミキサー15に混入して受信系に出力されるのを遮断できるようにスイッチ16を備えているが、上記のようなレベル変動によって、受信系、この場合はミキサー15で発生する不要な信号も遮断する必要があるため、上記のようなレベル変動が収まって定常状態に安定するまでの間はスイッチ16を閉（オン）状態にすることができず、パルス信号を送出した直後のある一定時間は送受信を行なえないことがあるという問題点があった。
【００１９】
そこで、パルス変調器12からのミリ波信号の出力レベルの過渡的変動によるミキサー15の出力のレベル変動を抑制することが、改善が望まれる問題点である。
【００２０】
この問題点を解決する対策の一つとして、例えばパルス変調器12を多段に組み合わせ、パルス変調器12のＯＮ／ＯＦＦ比特性を良好なものとし、特に問題となっているパルス変調器12のＯＦＦ状態時のレベル変動を抑制するという方法が有効であるが、そのためには構成が複雑化してしまうことから、ミリ波送受信器の組み立て工数の増大や、ミリ波送受信器自体およびこれを用いたミリ波レーダ装置の大型化を招くという問題点があった。
【００２１】
本発明は以上のような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、パルス変調された送信用のミリ波信号が内部の反射等により受信系に出力されるのを遮断できる開閉器を有したミリ波送受信器において、パルス信号を送出した直後にも送受信が行なえるようにしたミリ波送受信器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明の第１のミリ波送受信器は、
ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体間に、
第１の誘電体線路に付設され、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ミリ波信号として前記第１の誘電体線路を伝搬させるミリ波信号発振部と、
前記第１の誘電体線路の途中に介在し、前記ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として前記第１の誘電体線路から出力させるパルス変調器と、
前記第１の誘電体線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは前記第１の誘電体線路に一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、
前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部と第２の接続部と第３の接続部とを有し、一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号を前記フェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の前記接続部より出力するサーキュレータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に前記第１の接続部が接続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の接続部に接続され、前記ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナを有する第３の誘電体線路と、
前記サーキュレータの前記第３の接続部に接続され、前記送受信アンテナで受信されて前記第３の誘電体線路を伝搬し前記第３の接続部から出力された受信波をミキサーへ伝搬させる第４の誘電体線路と、
前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、前記ミリ波信号の一部と前記受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサーとを備え、
前記第２の誘電体線路を通って前記ミキサーへ伝搬した前記ミリ波信号の一部と、前記第３の接続部から漏洩して前記第４の誘電体線路を通って前記ミキサーに伝搬した前記送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、前記第１の誘電体線路，前記第２の誘電体線路および前記第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の第１のミリ波送受信器は、上記構成において、前記位相差δをδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０を除く整数）としたことを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の第１のミリ波送受信器は、上記各構成において、前記ミキサーの前記出力端に、パルス変調された前記送信用のミリ波信号が前記パルス変調器から出力されたときに前記出力端を開状態とするスイッチング制御部を設けたことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の第２のミリ波送受信器は、
ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体間に、
第１の誘電体線路に付設され、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ミリ波信号として前記第１の誘電体線路を伝搬させるミリ波信号発振部と、
前記第１の誘電体線路の途中に介在し、前記ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として前記第１の誘電体線路から出力させるパルス変調器と、
前記第１の誘電体線路に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは前記第１の誘電体線路に一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、
前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部と第２の接続部と第３の接続部とを有し、一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号を前記フェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の前記接続部より出力するサーキュレータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に前記第１の接続部が接続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の接続部に接続され、前記ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナを有する第３の誘電体線路と、
先端部に受信アンテナ、他端部にミキサーが設けられた第４の誘電体線路と、
前記サーキュレータの前記第３の接続部に接続され、前記送信アンテナで受信混入したミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に設けられた無反射終端部で前記ミリ波信号を減衰させる第５の誘電体線路と、
前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、前記ミリ波信号の一部と前記受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサーとを備え、
前記第２の誘電体線路を通って前記ミキサーへ伝搬した前記ミリ波信号の一部と、前記第３の接続部から漏洩して前記第４の誘電体線路を通って前記ミキサーに伝搬した前記送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、前記第１の誘電体線路乃至前記第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の第２のミリ波送受信器は、上記構成において、前記位相差δをδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０を除く整数）としたことを特徴とするものである。
【００２７】
また、本発明の第２のミリ波送受信器は、上記各構成において、前記ミキサーの前記出力端に、パルス変調された前記送信用のミリ波信号が前記パルス変調器から出力されたときに前記出力端を開状態とするスイッチング制御部を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の第１のミリ波送受信器によれば、上記構成により、第２の誘電体線路を通ってミキサーへ伝搬したミリ波信号の一部と、第３の接続部から漏洩して第４の誘電体線路を通ってミキサーに伝搬した送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、第１の誘電体線路，第２の誘電体線路および第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことから、第１の誘電体線路および第４の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサーで半分以下に弱め合うように混合されることとなるので、パルス変調器からミリ波送受信器の内部における反射やサーキュレータのアイソレーションの不足等により、サーキュレータの第３の接続部から漏洩して直接ミキサーに送信用のミリ波信号が混入した際のミキサー出力の変化を小さくすることができ、これによりミキサー出力のうち希望するもののみを検出しやすくすることができるため、ミリ波送受信性能を向上させることができる。
【００２９】
また、本発明の第１のミリ波送受信器によれば、位相差δをδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０を除く整数）としたときには、第１の誘電体線路および第４の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサーで最も弱め合うように混合されることとなるので、パルス変調器からミリ波送受信器の内部における反射やサーキュレータのアイソレーションの不足等により、サーキュレータの第３の接続部から漏洩して直接ミキサーに送信用のミリ波信号が混入した際のミキサー出力の変化を最も小さくすることができ、これによりミキサー出力のうち希望するもののみを最も良好に検出しやすくすることができるため、ミリ波送受信性能をより向上させることができる。
【００３０】
また、本発明の第１のミリ波送受信器によれば、ミキサーの出力端に、パルス変調された送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力されたときに出力端を開（オフ）状態とするスイッチング制御部を設けたときには、送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力された後すぐにスイッチング制御部を閉（オン）状態にしても、パルス変調器のミリ波出力の過渡的変動によるミキサー出力の変動が十分に収まっているので、不要な信号に妨害されることなく、パルス信号を送出後すぐにミリ波送受信を開始することができる。
【００３１】
また、本発明の第２のミリ波送受信器によれば、上記構成により、第２の誘電体線路を通ってミキサーへ伝搬したミリ波信号の一部と、第３の接続部から漏洩して第４の誘電体線路を通ってミキサーに伝搬した送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、第１の誘電体線路乃至第４の誘電体線路の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことから、本発明の第１のミリ波送受信器と同様に、第１の誘電体線路，第３の誘電体線路および第４の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサーで半分以下に弱め合うように混合されることとなるので、パルス変調器からミリ波送受信器の内部における反射やサーキュレータのアイソレーションの不足等により、サーキュレータの第３の接続部から漏洩して直接ミキサーに送信用のミリ波信号が混入した際のミキサー出力の変化を小さくすることができ、これによりミキサー出力のうち希望するもののみを検出しやすくすることができるため、ミリ波送受信性能を向上させることができる。
【００３２】
また、本発明の第２のミリ波送受信器によれば、位相差δをδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０を除く整数）としたときには、本発明の第１のミリ波送受信器と同様に、第１の誘電体線路，第３の誘電体線路および第４の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサーで最も弱め合うように混合されることとなるので、パルス変調器からミリ波送受信器の内部における反射やサーキュレータのアイソレーションの不足等により、サーキュレータの第３の接続部から漏洩して直接ミキサーに送信用のミリ波信号が混入した際のミキサー出力の変化を最も小さくすることができ、これによりミキサー出力のうち希望するもののみを最も良好に検出しやすくすることができるため、ミリ波送受信性能をより向上させることができる。
【００３３】
また、本発明の第２のミリ波送受信器によれば、ミキサーの出力端に、パルス変調された送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力されたときに出力端を開（オフ）状態とするスイッチング制御部を設けたときには、本発明の第１のミリ波送受信器と同様に、送信用のミリ波信号がパルス変調器から出力された後すぐにスイッチング制御部を閉（オン）状態にしても、パルス変調器のミリ波出力の過渡的変動によるミキサー出力の変動が十分に収まっているので、不要な信号に妨害されることなく、パルス信号を送出後すぐにミリ波送受信を開始することができる。
【００３４】
以上のように、本発明のミリ波送受信器によれば、上記各構成により、パルス変調された送信用のミリ波信号が内部の反射等により受信系に出力されるのを遮断できるスイッチング制御部を有したミリ波送受信器において、スイッチング制御部による遮断時間をほぼパルス変調された送信用のミリ波信号が送出されている時間程度にまで短くできるので、ミリ波送受信できる時間領域が広がった高性能なものとなる。これによって、ミリ波レーダに応用した際に、近距離での探知性能を向上させることができるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の第１および第２のミリ波送受信器について、これらをミリ波レーダに使用した場合を例にとって、以下に詳細に説明する。
【００３６】
本発明の第１のミリ波送受信器が適用されるミリ波レーダにおけるミリ波信号伝送部の構成は、図４に平面図で示したものと同様であり、本発明の第２のミリ波送受信器が適用されるミリ波レーダにおけるミリ波信号伝送部の構成は、図５に平面図で示したものと同様である。また、これらの構成において用いられる誘電体線路としてのＮＲＤガイドの基本的な構成は、図３に部分破断斜視図で示したものと同様である。
【００３７】
そして、本発明の第１のミリ波送受信器をミリ波レーダに適用した場合の実施の形態の一例について、そのミリ波信号伝送部および中間周波信号伝送部の構成を図１にブロック回路図で示す。以下、本発明の第１のミリ波送受信器の実施の形態の一例を中心に説明する。なお、以下の説明において、図１中に図４に示した構成要素に対応するものがあるときは、図１における参照符号を括弧書きで併せて示してある。
【００３８】
図４および図１に示すように、本発明の第１のミリ波送受信器を用いたミリ波レーダＲ１は、ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導体51間に、第１の誘電体線路53に付設され、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ミリ波信号として第１の誘電体線路53を伝搬させるミリ波信号発振部（ＶＣＯ）52（21）と、第１の誘電体線路53の途中に介在し、ミリ波信号をパルス化して送信用のミリ波信号として第１の誘電体線路53から出力させるパルス変調器（ＲＦスイッチ）（22）と、第１の誘電体線路53に一端側が電磁結合するように近接配置されるかまたは第１の誘電体線路53に一端が接合されて、ミリ波信号の一部をミキサー59（25）側へ伝搬させる第２の誘電体線路58と、平行平板導体51に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で配置され、かつそれぞれミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部54ａと第２の接続部54ｂと第３の接続部54ｃとを有し、一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接続部より出力するサーキュレータ54（23）であって、第１の誘電体線路53のミリ波信号の出力端に第１の接続部54ａが接続されるサーキュレータ54（23）と、サーキュレータ54（23）の第２の接続部54ｂに接続され、ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナ56（24）を有する第３の誘電体線路55と、サーキュレータ54（23）の第３の接続部54ｃに接続され、送受信アンテナ56（24）で受信されて第３の誘電体線路55を伝搬し第２の接続部54ｂを通って第３の接続部54ｃから出力された受信波をミキサー59（25）へ伝搬させる第４の誘電体線路57と、第２の誘電体線路58の中途と第４の誘電体線路57の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させて成り、第２の誘電体線路58を伝搬してきた送信用のミリ波信号の一部と第４の誘電体線路57を伝搬してきた受信波とを混合して中間周波信号を発生させるミキサー59（25）とを備えており、ミキサー59（25）の出力端に、開（オフ）状態で中間周波信号を遮断し、パルス変調器（22）から出力された送信用のミリ波信号が安定したときに閉（オン）状態となって中間周波信号を通過させる開閉器（ＩＦスイッチ）（26）が設けられている。
【００３９】
なお、この例では、ミキサー59（25）の出力端に発生した中間周波信号を開閉する開閉器（26）には、この開閉器26の開閉時間を制御するタイミング生成部（ＩＦスイッチ制御部）（29）を接続するとともに、開閉器（26）の後段に開閉器26を通過して出力された中間周波信号を増幅するための増幅器（ＡＭＰ）（28）を設けている。
【００４０】
開閉器（26）は、パルス変調器（22）からパルス化された送信用のミリ波信号が出力され、そのミリ波信号の出力が終わり、立ち下がった後、安定したときに閉（オン）状態とされる。このように送信用のミリ波信号の安定に応じて開閉器（26）の開閉を制御するには、送信用のミリ波信号の状態をモニターして開閉器（26）の開閉を制御するようにしてもよいし、例えばパルス変調器（22）の変調信号を利用して、その変調電流が安定したときに開閉器（26）を閉（オン）状態とするようにしてもよい。
【００４１】
ミリ波信号発振部52（21）は、例えばガンダイオードおよびバラクターダイオードを具備したＶＣＯ（電圧制御発振器）であり、その変調信号入力用のＩＮ−２端子に信号が入力されて、ミリ波信号の発振器として動作する。このミリ波信号発振部52（21）のＶＣＯの出力信号と、ＩＮ−１端子に入力されたパルス化信号とをパルス変調器（22）に入力することにより、パルス変調器（22）によってパルス変調させ、パルス化された送信用のミリ波信号が出力される。
【００４２】
このパルス変調器（22）は、図４においては、第１の誘電体線路53の途中に介在するものであり、例えば図６に示したものと同様に構成したＲＦスイッチである。その構成は、基板88の一主面にチョーク型バイアス供給線路90を形成して、その中途に形成された接続用の電極81，81間に、半田実装されたビームリードタイプもしくはフリップチップタイプのＰＩＮダイオードやショットキーバリアダイオード80を設けたスイッチであり、ショットキーバリアダイオード80が第１の誘電体線路53の途中の端面間に、そのバイアス電圧の印加方向が線路方向を横切る方向になるように設置したものである。
【００４３】
54（23）は、送信時にはミリ波信号を送受信アンテナ56（24）側へ伝搬させ、受信時には受信波をミキサー59（25）側へ伝搬させるサーキュレータである。56（24）はミリ波信号の送受信用アンテナであり、例えばサーキュレータ54（23）とは金属導波管または金属導波管に誘電体を充填した誘電体導波管等を介して接続されたホーンアンテナ等である。また、ミキサー59（25）は、ミリ波信号発振部52（21）のＶＣＯから出力されたミリ波信号と送受信アンテナ56（24）で受信した受信波とを混合することにより、目標物までの距離等を検出するための中間周波信号を出力する。
【００４４】
なお、この本発明の第１のミリ波送受信器を用いたミリ波レーダでは、アンテナは送受信アンテナ56（24）が用いられているが、本発明の第２のミリ波送受信器を用いたミリ波レーダにおいては、図５に示すように、アンテナは送信アンテナ66と受信アンテナ70とが用いられ、それに伴って、受信アンテナ70とミキサー71とに接続された第４の誘電体線路69と、サーキュレータ64の第３の接続部64ｃに接続され、送信アンテナ66で受信混入したミリ波信号を伝搬させるとともにその先端部に設けられた無反射終端部67ａでそのミリ波信号を減衰させる第５の誘電体線路67とが加わるようになる。また、ミキサー71は、第２の誘電体線路68の中途と第４の誘電体線路69の中途とを電磁結合するように近接させるかまたは接合させるように構成されることとなる。この場合においても、以下に説明する本発明の第１のミリ波送受信器における第１の誘電体線路53，第２の誘電体線路58および第４の誘電体線路57の線路長の設定とその作用効果については、本発明の第２のミリ波送受信器における第１の誘電体線路63，第２の誘電体線路68，第３の誘電体線路65および第４の誘電体線路69の線路長の設定とその作用効果についても同様である。
【００４５】
26は、ミキサー59（25）の出力端に設けられた、ミキサー59（25）から出力された中間周波信号を、開（オフ）状態で遮断し、閉（オン）状態で通過させる開閉器（ＩＦスイッチ）である。また、29は開閉器（26）の開閉（オン−オフ）のタイミングを制御するタイミング信号を生成するタイミング生成部である。
【００４６】
28は、開閉器（26）の後段にミリ波送受信器から出力された中間周波信号を増幅するために接続された、制御端子が付いた増幅器であり、外部から制御端子を通じて制御用信号が入力され、増幅器（28）の利得や動作が時間的に制御される。増幅器（28）の制御期間は、例えばパルス変調器（22）に入力されるパルス信号のデジタル状態により決定され、入力された中間周波信号を、所望のタイミングで所望の期間だけ制御がかかった状態で増幅するように構成されている。
【００４７】
タイミング生成部（29）は、パルス変調器（22）および増幅器（28）の制御信号と連動するようにＩＮ−１端子のパルス化信号および制御端子のパルス信号が入力されて、パルス変調器（22）でパルス変調された送信用のミリ波信号が、ＮＲＤガイドと誘電体導波管との接続部で反射されたりサーキュレータ54（23）から漏れてミキサー59（25）を介して不要信号となって出力されて増幅器（28）に入力されたりする前に、開閉器（26）により遮断するようにタイミングを制御する。
【００４８】
そして、この本発明の第１のミリ波送受信器においては、ミリ波信号発振部52（21）から第１の誘電体線路53を伝搬し、第１の誘電体線路53の中途で分岐され第２の誘電体線路58を通ってミキサー59（25）へ伝搬したミリ波信号の一部と、パルス変調器（22）から出力され、第１の誘電体線路53を伝搬して、サーキュレータ54（23）の第１の接続部54ａから第３の接続部54ｃに漏洩するか、または第１の接続部54ａから第２の接続部54ｂを通って第３の誘電体線路55へ出力され、第３の誘電体線路55と送受信アンテナ56（24）との接続部もしくは送受信アンテナ56（24）で反射して再びサーキュレータ54（23）に戻って第２の接続部54ｂから第３の接続部54ｃに漏洩するかして、第４の誘電体線路57を通ってミキサー59（25）に伝搬した送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、第１の誘電体線路53，第２の誘電体線路58および第４の誘電体線路57の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２（ただし、Ｎは０以外の整数）となるように設定した構成とされている。
【００４９】
このような本発明の第１のミリ波送受信器を用いたミリ波レーダＲ１における特徴部分であるパルス変調器（22）からミキサー59（25）までの構成および動作について詳細に説明する。
【００５０】
ミリ波信号発振部（ＶＣＯ）52（21）でミリ波信号を発生させ、周波数変調された後、そのミリ波信号はカプラ（30）で分岐され、分岐された一部はパルス変調器（22）でパルス変調されて送信用のミリ波信号として出力される。この送信用のミリ波信号は、第１の誘電体線路53を伝搬して第１の接続部54ａからサーキュレータ54（23）に入射し、その一部は、サーキュレータ54（23）の本来はアイソレートされている経路（第１の接続部54ａから第３の接続部54ｃ）を通って第３の接続部54ｃから漏洩するか、もしくは第２の接続部54ｂから出力され第３の誘電体線路55を伝搬して送受信アンテナ56（24）への入射端または送受信アンテナ56（24）で反射して、再び第３の誘電体線路55を伝搬し第２の接続部54ｂからサーキュレータ54（23）に入射して第３の接続部54ｃから漏洩するかして、第４の誘電体線路57を伝搬してミキサー59（25）へ入射するミリ波信号入力ＰＲＦとなる。一方、カプラ30で分岐された他の一部のミリ波信号は、ローカル経路である第２の誘電体線路58を通ってミキサー59（25）へ入射するミリ波信号入力ＰＬＯとなる。それらミリ波信号入力ＰＲＦおよびミリ波信号入力ＰＬＯをそれぞれＰＲＦおよびＰＬＯとし、ミキサー59（25）から出力される中間周波信号の出力をＰＭＩＸおよびその変動をΔＰＭＩＸとすれば、ミキサー59（25）の出力ＰＭＩＸおよびその変動ΔＰＭＩＸはそれぞれ次式で示される。
【００５１】
ＰＭＩＸ＝（ＰＲＦ・ＰＬＯ・ｓｉｎδ・Ｇｃ）１／２  …（１）
ΔＰＭＩＸ＝（１／２）・（ＰＲＦ・ＰＬＯ・ｃｏｓδ・Ｇｃ）１／２  …（２）
ただし、δはＰＲＦとＰＬＯとの中心周波数における位相差であり、Ｇｃはミキサー59（25）におけるコンバージョンゲインである。
【００５２】
また、ＰＭＩＸはそれぞれΔＰＲＦまたはΔＰＬＯで示されるＰＲＦまたはＰＬＯ自身の変化によっても変化し、ΔＰＲＦとパルス変調器（22）へのミリ波入力Ｐｉｎとの間には次式の関係がある。
【００５３】
ΔＰＲＦ＝Ｐｉｎ・η・ΔＶＳＷ・α・β  …（３）
ただし、ΔＶＳＷはパルス変調器（22）の駆動電圧の変動であり、過渡的応答による変動成分を表しており、αはパルス変調器（22）のＯＮ／ＯＦＦ比、βはサーキュレータ54（23）の第１の接続部54ａと第３の接続部54ｃとの間のアイソレーション（ただし、送受信アンテナ56（24）からの反射成分も含まれる。）を示している。また、ηは次式で示すようにΔＶＳＷに対するパルス変調器22の出力変動ΔＰとの比を示している。
【００５４】
η＝ΔＰ／ΔＶＳＷ  …（４）
ミリ波レーダＲ１において、ΔＰＭＩＸを十分に小さくするためには、式（２）（３）（４）のいずれかの項を小さくすればよいが、このうち周波数によるｓｉｎδの変動であるｄ（ｓｉｎδ）／ｄδ＝ｃｏｓδを小さくすれば、ミリ波送受信性能に係わるＰｉｎ，ηまたはＧｃに影響を与えることなく、また、原理的に困難が伴うΔＶＳＷ，αまたはβを変える構成にせずとも、容易に設計できるので都合がよい。
【００５５】
ｓｉｎδを変えるにはΔＰＲＦとΔＰＬＯとの位相差δが変わればよく、これらの位相差を変えるのは、これらのミリ波信号が伝送される経路の電気長、具体的には第１の誘電体線路53，第２の誘電体線路58および第４の誘電体線路57の少なくとも一つの線路長を変えることにより実施可能である。具体的には、第１の誘電体線路53，第２の誘電体線路58および第４の誘電体線路57の長さ，幅，比誘電率を変え、またはそれぞれの誘電体線路53・57・58の途中にギャップが形成されていればそのギャップの寸法を変えること等により制御可能である。
【００５６】
そして、ｓｉｎδの周波数依存性はｓｉｎδの微分係数であるｃｏｓδの絶対値が極小値をとるときに最小となり、極大値をとるときに最大となるので、ミキサー59（25）の出力変動ΔＰＭＩＸは、δ＝Ｎ・π（Ｎは整数）のときに最大となってミリ波送受信性能は最悪となり、δ＝（Ｎ・π）／２（Ｎは０を除く整数）のときに最小となってミリ波送受信性能は最良となる。
【００５７】
このことについて、図７および図８を参照して説明する。図７（ａ）はミリ波信号発振部（ＶＣＯ）52（21）の発振周波数ｆ０を変えたときのミキサー59（25）出力電圧変動のピーク値（開閉器（26）の入力側の電圧）の周波数変化（例１）を示す線図であり、（ｂ）は中間周波信号出力電圧（ミキサー59（25）の出力端の電圧であり、ＯＵＴ端子電圧またはＩＦ出力電圧とも言う。）の変化（例１）を示す線図である。図７（ａ）において横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸はミキサー59（25）出力電圧変動のピーク値（単位：Ｖ）を表し、黒丸および特性曲線はそのピーク値の周波数変化を示している。また、図７（ｂ）において横軸は時間（単位：ｓ（秒））を、縦軸はＯＵＴ端子電圧（単位：Ｖ）を表し、各特性曲線は同図中に示す各周波数についてのその出力電圧の時間変化（例１）を示している。この例１はｃｏｓδの絶対値が極小となる周波数ｆ０がこの例における使用帯域の中心周波数である76.5ＧＨｚ近辺にある場合の特性を示している。また、図８（ａ）は図７（ａ）と同様の周波数変化（例２）を示す線図であり、図８（ｂ）は図７（ｂ）と同様の時間変化（例２）を示す線図である。この例２はｃｏｓδの絶対値が極小となる周波数ｆ０がこの例における使用帯域の中心周波数である76.5ＧＨｚ近辺にない場合の特性を示している。
【００５８】
これらの特性から、ミキサー出力電圧変動のピーク値の周波数依存性は、（１）式および（２）式に表したように、周波数が変わることによって変化する位相差δ、すなわちｓｉｎδによるものを表しているので、この特性からある周波数のときのδが分かり、例１の使用周波数の中心周波数である76.5ＧＨｚのときにδが（Ｎ・π）／２に近い値を、例２の使用周波数の中心周波数である76.5ＧＨｚのときにδがＮ・πに近い値をそれぞれとっていることが分かる。また、中間周波信号出力電圧変化は開閉器（26）の開閉用のタイミング信号であるＩＮ−１パルス信号が開閉器（26）を閉（オン）状態にした（ＩＮ−１パルス信号の電圧が高い状態から低い状態になった）直後に、同様にＩＮ−１パルス信号を受けてミリ波信号を送出し終えたはずのミリ波信号がパルス変調器（22）に流れる過渡的バイアス電流により一定時間送出されてミキサー59（25）に入射したときの特性を表していることが分かり、例１の場合にはδが（Ｎ・π）／２に近い値をとっているから、第１の誘電体線路53および第４の誘電体線路57に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路58に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサー59（25）で弱め合うように混合されて中間周波信号出力電圧変化が小さくなっているのに対し、例２の場合にはδがＮ・πに近い値をとっているから、第１の誘電体線路53および第４の誘電体線路57に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路58に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサー59（25）で強め合うようにミキシングされて中間周波信号出力電圧変化が大きくなっていることが分かる。従ってこれにより、例２に比べて例１の条件のときには、各図（ｂ）に示すように、中間周波信号出力電圧変化は、開閉器（26）を閉（オン）状態にした直後の変動のピーク値および周波数による変動のばらつきがともに小さくなっており、出力特性が安定した良好な特性であることが分かる。
【００５９】
さらに、表１は開閉器（26）を閉（オン）状態にした直後の中間周波信号出力電圧変動の各周波数における振れ幅（最大変化）を示した実験データをまとめたものである。
【表１】
2005086352.tif 000003
【００６０】
表１において「ＩＦ出力電圧の振れ幅（Ｖ）」がそれを表している。表１に示すデータによれば、ＩＦ出力電圧の振れ幅はδが90゜のときと270゜のときに最小かつ最良となっており、δが180゜のときと360゜のときに最大かつ最悪となっていることが分かる。これにより、π／２周期で交互に最良の特性と最悪の特性とが現れることが実験的にも検証された。
【００６１】
また、表１に示すデータによれば、測定周波数が76.4，76.5，76.6ＧＨｚにおける各中間周波信号出力電圧変化の最大値と最小値の差で表したＩＦ出力電圧の振れ幅（この測定例ではこれらの周波数のいずれかにおいて各中間周波信号出力電圧変化の最大値と最小値をとっている。）がｓｉｎδに応じて変化し、ほぼ（２）式で示される理論通りｃｏｓ（90±30゜）＝（１／２）・ｃｏｓ（180゜）またはｃｏｓ（270±30゜）＝（１／２）・ｃｏｓ（360゜）に整合し、実験結果においてもＩＦ出力電圧の振れ幅はδが180゜または360゜のときの最大値に対してδが90±30゜または270±30゜のときにほぼその値の１／２であることから、δが90゜または270゜のとき、±30゜（±π／６）の範囲内であれば、δが180゜または360゜のときに比べてＩＦ出力電圧の振れ幅が半分以下の大きさに抑制されるので、この範囲の条件、すなわちδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（Ｎは０を除く整数）で使用すれば、第１の誘電体線路53および第４の誘電体線路57に繋がる経路を伝搬するミリ波信号と第２の誘電体線路58に繋がる経路を伝搬するミリ波信号とがミキサー59（25）で半分以下に弱め合うように混合されるので、このミリ波送受信器により良好なミリ波送受信が行なえることが分かる。
【００６２】
以上のように、本発明の第１のミリ波送受信器によれば、第２の誘電体線路58を通ってミキサー59（25）へ伝搬したミリ波信号の一部と、第３の接続部54ｃから漏洩して第４の誘電体線路57を通ってミキサー59（25）に伝搬した送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、第１の誘電体線路53，第２の誘電体線路58および第４の誘電体線路57の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことにより、パルス変調された送信用のミリ波信号がミリ波送受信器の内部における反射等により受信系に出力されるのを遮断できる開閉器（26）を有したミリ波送受信器において、パルス信号を送出した直後にも送受信が行なえるようになるので、これをミリ波レーダに用いたときのレーダ探知性能を高めることができ、特に近距離のレーダ探知性能が優秀なミリ波レーダを提供することができる。
【００６３】
そして、本発明の第２のミリ波送受信器によれば、同様に第２の誘電体線路68を通ってミキサー71（25）へ伝搬したミリ波信号の一部と、第３の誘電体線路65を通って送信アンテナ66から送信され、受信アンテナ70から受信混入して第４の誘電体線路69を通ってミキサー71（25）に伝搬した送信用のミリ波信号との中心周波数における位相差をδとしたときに、第１の誘電体線路63，第２の誘電体線路68，第３の誘電体線路65および第４の誘電体線路69の少なくとも一つの線路長をδ＝（Ｎ・π）／２±π／６（ただし、Ｎは０を除く整数）となるように設定したことにより、パルス変調された送信用のミリ波信号がミリ波送受信器の内部における反射等により受信系に出力されるのを遮断できる開閉器（26）を有したミリ波送受信器において、パルス信号を送出した直後にも送受信が行なえるようになるので、これをミリ波レーダに用いたときのレーダ探知性能を高めることができ、特に近距離のレーダ探知性能が優秀なミリ波レーダを提供することができる。
【００６４】
また、本発明の第１のミリ波送受信器における第１，第２および第４の誘電体線路の線路長に対する設定、ならびに本発明の第２のミリ波送受信器における第１〜第４の誘電体線路の線路長に対する設定は、開閉器（26）を有していないミリ波送受信器に用いても、パルス信号を送出した直後のパルス変調器（22）による送信用のミリ波信号の出力の不要な過渡的変動を受信側で受けにくくすることができ、受信を希望する受信波を受けやすくするので良好なミリ波送受信が行なえるようになり、これをミリ波レーダに用いたときのレーダ探知性能を高めることができる。
【００６５】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されず、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、パルス変調器（22）として、サーキュレータ54（23）と同様のサーキュレータの第１の接続部と第３の接続部とを第１の誘電体線路53の途中に介在させるとともに、第２の接続部に接続された誘電体線路の一端に設置された配線基板上に幅の広い線路と幅の狭い線路とを交互に形成して成るチョーク型バイアス供給線路の途中の途切れた部位にミリ波変調用素子を接続用導体を介して接続したミリ波変調用スイッチとを具備して成るミリ波変調器を使用して、そのミリ波変調器においてサーキュレータの第２の接続部に接続された誘電体線路の長さを調整する構成としてもよく、その場合には、その他の誘電体線路の線路長を調整するのに比べて半分の長さで調整できるようになるので、小型化に有利な構成となる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１のミリ波送受信器をミリ波レーダＲ１に適用した場合の実施の形態の一例について、そのミリ波信号伝送部および中間周波信号伝送部の構成を示すブロック回路図である。
【図２】従来のミリ波送受信器をミリ波レーダとして用いたときの各部の構成を示すブロック回路図である。
【図３】ＮＲＤガイドの基本的な構成を示す部分破断斜視図である。
【図４】送受信アンテナを有するミリ波送受信器の平面図である。
【図５】送信アンテナおよび受信アンテナを有するミリ波送受信器の平面図である。
【図６】ミリ波送受信器のパルス変調器の構成を示す斜視図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明のミリ波送受信器を用いたミリ波レーダＲ１のミキサー出力電圧変動のピーク値の周波数変化（例１）および中間周波信号出力電圧変化（例１）を示す線図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は、それぞれミリ波送受信器を用いたミリ波レーダのミキサー出力電圧変動のピーク値の周波数変化（例２）および中間周波信号出力電圧変化（例２）を示す線図である。
【符号の説明】
【００６７】
21：ミリ波信号発振部
22：パルス変調器（ＲＦスイッチ）
23：サーキュレータ
24：送受信アンテナ
25：ミキサー
26：開閉器（ＩＦスイッチ）
28：増幅器
29：タイミング生成部
30：カプラ（方向性結合器）
51、61：平行平板導体
52、62：ミリ波信号発振部
53、63：第１の誘電体線路
54、64：サーキュレータ
55、65：第３の誘電体線路
56：送受信アンテナ
57、69：第４の誘電体線路
58、68：第２の誘電体線路
59、71：ミキサー
67：第５の誘電体線路
66：送信アンテナ
70：受信アンテナ
Ｒ１：ミリ波レーダ
【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】
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【図８】
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