(57)【要約】  【課題】  検波ダイオードに流れるバイアス電流を制御して安定かつ良好なスイッチ特性を有するミリ波変調器を提供すること。  【解決手段】  基板上に形成された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（チョークインダクタ35）の途中に、ミリ波信号に対し検波作用を有するダイオード（ＳＢＤ）36を直列に接続し、チョーク型バイアス供給線路（チョークインダクタ35）に、スイッチ37と定電流回路要素（ＣＲＤ33）と電源（定電圧電源32）とを直列に接続したバイアス回路Ｃ１を接続したミリ波変調器（ＡＳＫ変調器Ｍ１）である。バイアス回路Ｃ１を流れてダイオード36に流れるバイアス電流を、検波電流の変動にかかわらず定電流に制御することができるため、ダイオード36の動作を安定させることができ、所望のミリ波変調出力を安定に得ることができる。【選択図】  図１
2005073179.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された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に、ミリ波信号に対し検波作用を有するダイオードを直列に接続し、前記チョーク型バイアス供給線路に、スイッチと定電流回路要素と電源とを直列に接続したバイアス回路を接続したことを特徴とするミリ波変調器。
【請求項２】
前記定電流回路要素は複数の個別定電流回路要素を並列に接続したものであることを特徴とする請求項１記載のミリ波変調器。
【請求項３】
前記定電流回路要素は定電流ダイオードであることを特徴とする請求項１または請求項２記載のミリ波変調器。
【請求項４】
前記定電流回路要素はトランジスタを用いたカレントミラー回路であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のミリ波変調器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非放射性誘電体線路を用いたミリ波集積回路やミリ波レーダモジュール等に組み込まれるミリ波変調器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、非放射性誘電体線路（NonRadiative  Dielectric  Waveguide、以下、ＮＲＤガイドともいう。）を用いたミリ波変調器に関する技術が提案されている。その主なものとして、非特許文献１に開示される技術が一般に知られている。また、これと同様の技術が特許文献１または特許文献２に開示されている。
【０００３】
特許文献１または特許文献２に開示されているミリ波変調器について、図４乃至図７を用いて説明する。図４乃至図６はＮＲＤガイドを用いたミリ波変調器の基本的構成を説明する図であり、図４はＮＲＤガイドの基本的構成を示す部分破断斜視図、図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれＮＲＤガイドを用いたミリ波変調器の基本的構成の例を示す斜視図および平面図、図６は図５に示すミリ波変調器を構成する基板の例を示す平面図、図７は従来のミリ波変調器の例を示す模式図である。
【０００４】
ミリ波変調器を構成するＮＲＤガイドの基本的構成は、図４に示すように、所定の間隔ａをもって平行に配置された平行平板導体11，12間に、断面が矩形状の誘電体線路13を、間隔ａをミリ波信号の波長λに対してａ≦λ／２として配置したものである。これにより、外部から誘電体線路13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13中によりミリ波信号をほとんど損失なく伝搬させることができる。なお、波長λは使用周波数における空気中（自由空間）でのミリ波信号の波長である。
【０００５】
次に、このようなＮＲＤガイドを用いたミリ波変調器の基本的構成の例は、図５に示すような構造である。なお、図５において、ＮＲＤガイドを構成する平行平板導体は図示を省略している。
【０００６】
図５において、20はミリ波信号（電磁波）を伝搬させるテフロン（R)，ポリスチレン等から成る誘電体線路であり、この誘電体線路20の一端面には、所定の空隙21をあけて、同じくテフロン（R)，ポリスチレン等から成る他の誘電体線路22が配置され、さらにその端面に誘電体線路20，22とは比誘電率の異なるアルミナセラミックス等から成る誘電体シート23が配置されている。そして、誘電体シート23を介して、ダイオード26が実装された基板24が配置される。
【０００７】
このダイオード26が実装された基板24は、図６に示すように、基板24上に銅箔等からなるチョーク型バイアス供給線路25ａが形成されており、そのチョーク型バイアス供給線路25ａの途中に高周波変調用素子であるショットキーバリアダイオード（Schottky Barrier Diode、以下、ＳＢＤともいう。）等のダイオード26が実装されて接続されている。
【０００８】
なお、図５に示したミリ波変調器の基本的構成の中では、空隙21および誘電体シート23は、誘電体線路20と基板24上のダイオード26の実装部との間のインピーダンス整合手段として働く。また、チョーク型バイアス供給線路25ａはチョークインダクタとして働く。
【０００９】
そして、図７に示すように、従来のミリ波変調器の例、ここではＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調器は、上記のようなミリ波変調器の基本的構成と、その構成におけるチョーク型バイアス供給線路25ａ（図７ではチョークインダクタ25ｂに相当する）およびダイオード26に、さらに抵抗27とパルス信号源28とが直列に接続されたバイアス回路Ｃが接続されて構成されている。この構成の中で、ダイオード26、ここではＳＢＤはミリ波信号を検波する手段として、抵抗27はダイオード（ＳＢＤ）26に発生した検波電流を消費する手段として働く。
【００１０】
以上のように構成されたＡＳＫ変調器は次のように動作する。
【００１１】
誘電体線路20および22，空隙21，ならびに誘電体シート23を通じてミリ波信号入力Ｗ１がＳＢＤ26に入射すると、ＳＢＤ26の両端に検波出力として起電力が発生し、バイアス回路Ｃに検波電流が流れる。一方、バイアス回路Ｃにはパルス信号源28の電圧に応じた電流も流れ、この電流と検波電流との総和がバイアス電流となってバイアス回路Ｃを流れ、抵抗27で消費される。
【００１２】
ＳＢＤ26に流れるバイアス電流はパルス信号源28の電圧によって制御され、ＳＢＤ26に順方向バイアス電圧が印加されたときは検波電流を含むバイアス電流が流れ、誘電体線路21から入射したミリ波信号はＳＢＤ26で吸収される。したがって、誘電体線路20から入力され、ＳＢＤ26で吸収されたミリ波信号は、ＳＢＤ26で反射されず、誘電体線路20の端部に出力されない。ただし、このときＳＢＤ26に完全に吸収されなかった一部のミリ波信号は反射されるため、若干の強度のミリ波信号は出力されることとなる。一方、ＳＢＤ26に逆方向バイアス電圧が印加されたときは検波電流が流れず、ミリ波信号はＳＢＤ26で反射される。したがって、ＳＢＤ26で反射されたミリ波信号は、再び誘電体線路20の端部へと伝搬して出力される。このようにして、ＳＢＤ26に順方向または逆方向のバイアス電圧をかけることにより、それに対応してミリ波信号に振幅変調（パルス変調またはスッチング制御）を施すことができる。
【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10−2790944号公報
【特許文献２】米国特許第6,034,574号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来のミリ波変調器では、検波電流の増減に従って、バイアス回路Ｃを流れてＳＢＤ26に流れるバイアス電流が変動することにより、変調出力として取り出されるミリ波信号の強度が変動するという問題があった。通常、ミリ波変調器にはガン発振器等で発生させたミリ波信号が入力されるが、一般的に、入力されるミリ波信号の強度は変動するので、それに従ってＳＢＤ26の検波電流およびバイアス回路Ｃのバイアス電流も変動する。ところが、ＳＢＤ26に流れるバイアス電流の大きさによって、ＳＢＤ26により反射されて出力されるミリ波信号の強度が変化するので、結果として、ガン発振器の出力の不安定性がそのままミリ波変調器の出力特性の不安定性につながってしまうという問題点があった。これによって、例えば、ＡＳＫ変調器として用いられる場合であれば、ミリ波変調出力のＯＮ状態の強度とＯＦＦ状態の強度との比で表されるＯＮ／ＯＦＦ比特性（スイッチ特性）が不安定になるという深刻な問題点が引き起こされていた。
【００１４】
また、ガン発振器の不安定性の状況次第によって、成り行きで過大なバイアス電流が流れやすく、ＳＢＤ26が破壊される、あるいはＳＢＤ26の特性が大きく変わってしまう危険性が少なくないという問題点もあった。
【００１５】
また、従来のミリ波変調器では、バイアス回路Ｃを構成する抵抗27は、検波電流を消費して熱変換する手段であることが特許文献１および特許文献２に開示されているが、消費して変換された熱はミリ波変調器にどのような効果を与えているのかが不明なので、抵抗27以外の具体的な検波電流の消費手段で、どのように検波電流を消費して熱を発生させるようにすれば、ＡＳＫ変調器等のミリ波変調器の特性を改善することができるのかを推察することは困難であった。
【００１６】
以上説明したように、このような従来のミリ波変調器では、ＡＳＫ変調等のミリ波変調が不十分なものとなり、変調器特性として重要なＯＮ／ＯＦＦ比特性が劣化する、あるいは変調動作しなくなり、ミリ波レーダ等に適用した際に正確な探知が困難になる、という問題点があった。
【００１７】
したがって、本発明は上記のような従来の技術におけ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、ＮＲＤガイドを用いたミリ波送受信器に使用されるミリ波変調器にとして、検波ダイオードに流れる電流を安定して制御することができ、安定かつ良好なスイッチ特性を有するミリ波変調器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のミリ波変調器は、従来のミリ波変調器におけるように抵抗を検波電流を消費する消費手段とする構成は直接ＡＳＫ変調器の特性に効果を与えるものでなく、むしろ、バイアス電流を適切な量の電流に制御して流すことが好ましいことを見出したことに基づいて完成されたものである。
【００１９】
本発明のミリ波変調器は、基板上に形成された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に、ミリ波信号に対し検波作用を有するダイオードを直列に接続し、前記チョーク型バイアス供給線路に、スイッチと定電流回路要素と電源とを直列に接続したバイアス回路を接続したことを特徴とするものである。
【００２０】
本発明のミリ波変調器においては、定電流回路要素が、ダイオードの検波出力およびパルス信号源によって発生したバイアス電流を予め決められた適切な量に制御して一定電流だけ流す電流制御手段として働き、これによってミリ波変調器を安定に動作させることができる。
【００２１】
また、本発明のミリ波変調器は、上記構成において、前記定電流回路要素は複数の個別定電流回路要素を並列に接続したものであることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明のミリ波変調器は、上記各構成において、前記定電流回路要素は定電流ダイオードであることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明のミリ波変調器は、上記構成において、前記定電流回路要素はトランジスタを用いたカレントミラー回路であることを特徴とするものである。
【００２４】
このトランジスタを用いたカレントミラー回路は、例えばトランジスタのコレクタとエミッタとをそれぞれバイアス回路に直列に接続し、このトランジスタのベースにトランジスタ用のバイアス供給回路を接続して構成され、これによりコレクタ−エミッタ間に一定電流を流すようにしたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のミリ波変調器によれば、基板上に形成された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に、ミリ波信号に対し検波作用を有するダイオードを直列に接続し、前記チョーク型バイアス供給線路に、スイッチと定電流回路要素と電源とを直列に接続したバイアス回路を接続したことから、バイアス回路を流れてダイオードに流れるバイアス電流を、検波電流の変動にかかわらず定電流に制御することができるため、ダイオードの動作を安定させることができ、結果として良好なスイッチ特性によって所望のミリ波変調出力を安定に得ることができる。
【００２６】
また、本発明のミリ波変調器によれば、定電流回路要素が複数の個別定電流回路要素を並列に接続したものであるときには、定電流回路要素で制御できる電流値を大きくして定格電流を大きくすることができ、一定値に制御可能な電流量を増やすことができるので、定電流回路要素に用いる素子や回路の選択が容易になる、過電流破壊に対する安全係数が高くなる、電流制御を緻密に行なうことができる、定電流動作条件が緩和される（例えば印加すべき電圧範囲が広くなる）、といった種々の効果があるものとなる。
【００２７】
また、本発明のミリ波変調器によれば、定電流回路要素が定電流ダイオードであるときには、単純な構成の定電流回路要素で一定電流が得られるので、ミリ波変調器の設計および検査が容易であり、小型化にも容易に対応できるといった効果があるものとなる。
【００２８】
また、本発明のミリ波変調器によれば、定電流回路要素がトランジスタを用いたカレントミラー回路であるときには、このカレントミラー回路におけるトランジスタのコレクタ−エミッタ間の電流はトランジスタのベースに接続されたトランジスタ用のバイアス供給回路の電流によって独立に制御することができるので、常時電流制御が可能である。これによって、例えば適当なフィードバック制御をダイオードのバイアス回路にかけることにより、スイッチ特性をより安定なものとして所望のミリ波変調出力を安定して得ることができるものとなる。また、定電流値を広い範囲で緻密に設定できる効果もあるものとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のミリ波変調器について、ＡＳＫ変調器を例にとって、以下に詳細に説明する。
【００３０】
図１は本発明のミリ波変調器の実施の形態の一例としてのＡＳＫ変調器Ｍ１を示す模式図であり、図２は本発明のミリ波変調器の実施の形態の他の例としてのＡＳＫ変調器Ｍ２を示す模式図である。また、図３はＡＳＫ変調器Ｍ２のバイアス回路Ｃ２における定電流回路の例を詳細に示す回路図である。なお、これらＡＳＫ変調器Ｍ１またはＭ２のバイアス回路Ｃ１またはＣ２を除く部分の基本的な構成は、図４乃至図７に示した従来のミリ波変調器におけるものと同様である。
【００３１】
本発明のミリ波変調器の実施の形態の一例であるＡＳＫ変調器Ｍ１は、ミリ波信号入力Ｗ１の波長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導体間に、ミリ波信号入力Ｗ１を伝搬させる誘電体線路31と、誘電体線路31の一端に設置された、図５および図６に示すような基板24上に形成された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25ａ（図１ではチョークインダクタ35）の途中にミリ波信号入力Ｗ１に対し検波作用を有するダイオード26（図１ではＳＢＤ36）を直列に接続し、このチョーク型バイアス供給線路25ａ（35）の両端に、スイッチ（図１ではスイッチ37）と定電流回路要素（図１ではＣＲＤ33）と電源（図１では定電圧電源32）とを直列に接続したバイアス回路Ｃ１を接続した構成である。また、スイッチ37には、これを開閉するための信号を発生するパルス信号源38が接続されている。
【００３２】
32は電源としての定電圧電源である。定電流回路要素として例えばＣＲＤ33のような定電圧を印加することによって安定した定電流動作をする素子や回路を用いる場合には、定電圧電源32を用いることが好ましい。
【００３３】
また、33は定電流回路要素としてのＣＲＤ（定電流ダイオード）であり、定電流素子として用いられている。ＣＲＤ33は、例えば図９に横軸を電圧Ｖ、縦軸を電流Ｉとしてその静特性を線図で示すように、ある範囲（定電流動作領域）の順方向バイアス電圧を印加したときに一定量の電流を流す定電流特性を有するものである。このようなＣＲＤ33を用いる場合には、定電流動作領域の電圧を印加して一定電流を得るようにする。この電流値はＣＲＤ33中の接合部の空乏層の構造により決まるので、必要とされる電流値に予め設計された素子を選択して用いるようにし、それに応じた電圧を定電圧電源32により印加するようにする。
【００３４】
35はチョークインダクタであり、図６に示すチョーク型バイアス供給線路25ａと同じものである。
【００３５】
36はミリ波に対し検波作用を有するダイオードとしてのＳＢＤ（ショットキバリアダイオード）である。ＳＢＤ36以外にも、ミリ波に対し検波作用を有するダイオードとして、例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を用いてもよい。
【００３６】
37はＣＭＯＳ半導体スイッチ等のスイッチであり、開閉動作によりバイアス回路Ｃ１に流れるバイアス電流を遮断したり導通したりするためのスイッチである。
【００３７】
また、図２に示す本発明のミリ波変調器の実施の形態の他の例であるＡＳＫ変調器Ｍ２では、定電流回路要素はトランジスタ34を用いたカレントミラー回路40から成り、トランジスタ34のコレクタとエミッタとをバイアス回路Ｃ２に直列に接続し、トランジスタ34のベースにＴｒバイアス回路39を接続し、トランジスタ34とＴｒバイアス回路39とで構成されるカレントミラー回路40によりコレクタ−エミッタ間に一定電流を流す構成である。
【００３８】
このＡＳＫ変調器Ｍ２におけるバイアス回路Ｃ２の具体的構成には、例えば図３に回路図で示すような回路を用いることができる。図３に示すバイアス回路においては、特性の似通った２つのトランジスタ（Ｔｒ１，Ｔｒ２）を用いてカレントミラー回路40を構成し、ＳＢＤ36に定電流を流すように構成している。具体的には、Ｔｒ１とＴｒ２の各々のベース間を接続するとともにＴｒ１のエミッタ−コレクタ間に直列にＳＢＤ36とチョークインダクタ（Choke）35と第１の定電圧電源（Constant V Source １）とＣＭＯＳ半導体スイッチ（ＳＷ）を接続し、Ｔｒ２のエミッタ−コレクタ間およびエミッタ−ベース間に第２の定電圧電源（Constant V Source ２）と抵抗（Ｒ１）を接続している。また、さらにＳＷの開閉動作の制御用のパルス信号源（Pulse Waveform Signal Source）をＳＷに接続している。これによりＴｒ１のエミッタ−コレクタ間の電流に従ってＴｒ２のエミッタ−コレクタ間の電流をＴｒ２のエミッタ−コレクタ間に接続された他の回路素子の動作に関わらず独立に制御することができる。Ｔｒ１のエミッタ−コレクタ間の電流はＲ１の値もしくはConstant V Source ２の電圧を調整することによって制御すればよい。またＳＢＤ36のパルス動作をさせるにはＳＷを開閉動作させればよい。
【００３９】
バイアス回路Ｃ２において定電流回路要素として用いられるトランジスタ34には、ＮＰＮ型トランジスタまたはＰＮＰ型トランジスタ等の例えばシリコン（Ｓｉ）製のバイポーラトランジスタや、ＩＣ（集積回路）の一部に埋め込まれたトランジスタ等を用いることができる。また、これらトランジスタの代わりにＦＥＴ、例えばヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）製のＭＥＳＦＥＴ等の高周波素子を用いてもよい。
【００４０】
なお、定電流回路要素として上記のＡＳＫ変調器Ｍ１ではＣＲＤ33をバイアス回路Ｃ１中に、またＡＳＫ変調器Ｍ２ではトランジスタ34を用いたカレントミラー回路40をバイアス回路Ｃ２中にそれぞれ一つだけ用いたが、定電流回路要素は、これら個別定電流回路要素を複数用いて、それらを並列に接続したものとしてもよい。
【００４１】
また、上記ＡＳＫ変調器Ｍ１およびＭ２では、従来のＡＳＫ変調器のように、ＮＲＤガイドを用いたミリ波変調器として図５に示すような誘電体線路20，空隙21，誘電体線路22および誘電体シート23からなるものを図示していないが、これらからなるものを用いても差し支えないことは言うまでもない。
【００４２】
次に、ＡＳＫ変調器Ｍ１およびＭ２の動作を説明する。
【００４３】
本発明のミリ波変調器であるＡＳＫ変調器Ｍ１およびＭ２は、いずれも図７に示す従来のミリ波変調器であるＡＳＫ変調器と同様に動作するが、バイアス回路Ｃ１およびＣ２に流れる電流の制御方法が従来のミリ波変調器と異なっている。
【００４４】
従来のＡＳＫ変調器におけるバイアス電流の制御方法では、ＳＢＤ26の検波出力によってＳＢＤ26の両端に発生する電圧とパルス信号源28による電圧との合成電圧に対し、抵抗27を所望の電流値が得られるような抵抗値に設定してバイアス電流を制御していたが、この方法では検波出力に依存してバイアス電流が変化してしまうため、前述のような問題点が発生する。
【００４５】
これに対し、本発明のミリ波変調器であるＡＳＫ変調器Ｍ１では、ＣＲＤ33がバイアス回路Ｃ１に流れるバイアス電流を直接、定電流となるように制御するので、ＳＢＤ36の検波出力に依存されずにバイアス電流を所望の電流値に設定することができる。
【００４６】
また、ＡＳＫ変調器Ｍ２では、トランジスタ34を用いたカレントミラー回路40がバイアス回路Ｃ２に流れるバイアス電流を直接定電流となるように制御するので、同じくＳＢＤ36の検波出力に依存されずにバイアス電流を所望の電流値に設定することができる。
【００４７】
これによって、ＡＳＫ変調器Ｍ１およびＭ２によれば、ＯＮ／ＯＦＦ比特性（スイッチ特性）が最も良好になるようにバイアス回路Ｃ１およびＣ２のバイアス電流条件を固定することができる。
【００４８】
ここで、図８はＡＳＫ変調器Ｍ１を動作させたときのスイッチ特性の電流依存性の一例を示す線図である。図８において、横軸はバイアス電流（単位：ｍＡ）を、縦軸はＯＮ／ＯＦＦ比特性（単位：ｄＢ）を示し、特性曲線はバイアス回路Ｃ１に流れるバイアス電流を変化させたときのＯＮ／ＯＦＦ比特性の電流依存性を示している。この例では、バイアス電流を11〜12ｍＡ程度に設定すると20ｄＢ以上の良好なＯＮ／ＯＦＦ比特性が得られることがわかる。したがって、定電流回路要素であるＣＲＤ33によってバイアス電流を11〜12ｍＡ程度の定電流に設定することによって、ＡＳＫ変調器Ｍ１は良好なＯＮ／ＯＦＦ比特性で安定して動作させることができる。
【００４９】
また、ＡＳＫ変調器Ｍ１およびＭ２の個々の特長について述べると、まず、ＡＳＫ変調器Ｍ１では、定電流回路要素としてＣＲＤ33を用いており、このＣＲＤ33は二端子素子であり電源等の他の回路要素を必要とすることなくバイアス回路Ｃ１中のバイアス電圧のみで動作するので、バイアス回路Ｃ１の回路構成が簡単になり、ミリ波変調器の組立の容易性や、小型化への対応や、信頼性の点で有利である。一方、ＡＳＫ変調器Ｍ２では、定電流回路要素としてトランジスタ34を用いたカレントミラー回路40を用いており、このカレントミラー回路40によればトランジスタ34のコレクタ−エミッタ間の電流をトランジスタ34のベースに接続されたＴｒバイアス回路39の電流によってバイアス回路Ｃ２に対して独立に制御できるので、常時、定電流制御が可能である点で有利である。
【実施例】
【００５０】
本発明のミリ波変調器の実施の形態の一例であるＡＳＫ変調器Ｍ１について、さらに詳細な具体例を以下に説明する。
【００５１】
この例では、ＡＳＫ変調器Ｍ１を次のように構成した。まず、誘電体線路31としてのＮＲＤガイドは、図４に示すように、平行平板導体11，12として厚さが６ｍｍの２枚のＡｌ板を1.8ｍｍの間隔ａで配置し、それらの間に、断面形状が1.8ｍｍ（高さ）×0.8ｍｍ（幅）の矩形状であり、比誘電率が4.8のコージェライトセラミックスから成る誘電体線路13を配置したものを用いた。
【００５２】
そして、誘電体線路31の端面に、図５に示すように、厚さ0.2ｍｍの低誘電率の熱可塑性樹脂（比誘電率εr＝3.0）から成る基板24を配置した。この基板24の一主面（誘電体線路31と反対側の面）には、幅の広い線路と幅の狭い線路とを交互に形成して成る銅から成るチョーク型バイアス供給線路（図６における25ａおよび図１における35に相当する。）を、幅の広い線路の長さをλ１／４＝0.7ｍｍ（λ１は76.5ＧＨｚの波長）、幅の狭い線路の長さもλ１／４＝0.7ｍｍとし、幅の広い線路の幅を1.5ｍｍ、幅の狭い線路の幅を0.2ｍｍとして形成した。
【００５３】
そして、図６に示すように、チョーク型バイアス供給線路25ａの途中に形成した途切れた部位の各端部に、ビームリードタイプのＳＢＤ（図６における26および図１における36に相当する。）を直径が0.1ｍｍの接続用導体としてのはんだバンプで接続して実装した。ＳＢＤ26（36）のはんだバンプが接続される電極の幅は0.13ｍｍであった。
【００５４】
そして、これに図１に示すように、スイッチング時間が１ｎ秒のＣＭＯＳ半導体スイッチからなるスイッチ37とＣＲＤ33と定電圧電源32とを、ＳＢＤ36およびチョークインダクタ35に直列に接続してバイアス回路Ｃ１を構成した。また、スイッチ37には開閉用信号源として振幅が５Ｖで、１ｎ秒の立ち上がり特性を有するパルス信号源38を接続した。なお、ＣＲＤ33としては、動作電流が11.5ｍＡであり、10Ｖ前後で動作するものを選定した。
【００５５】
そして、上記構成のＡＳＫ変調器Ｍ１について、次の方法で測定を行なった。
【００５６】
誘電体線路31にガン発振器により出力された76〜77ＧＨｚのミリ波信号入力Ｗ１を入射し、ＬＳＭ０１モードで伝搬させ、ＡＳＫ変調器Ｍ１を100ｎ秒の繰り返し周波数でスイッチ動作（パルス動作）させて、誘電体線路31からのミリ波信号出力Ｗ２を、ミリ波検波器でパルス信号を取り出してサンプリングオシロスコープを用いて観測した。このとき、ガン発振器には、時間的に３ｄＢ程度の出力変動があるものを用いた。
【００５７】
その結果、本発明のミリ波変調器であるＡＳＫ変調器Ｍ１によれば、ミリ波信号入力Ｗ１に３ｄＢ程度の変動があっても、76〜77ＧＨｚのある周波数のＯＮ／ＯＦＦ比の変動がほとんどなく安定して76〜77ＧＨｚの帯域において常に20ｄＢ以上確保できることが確認された。これにより、従来のＡＳＫ変調器ではミリ波信号入力Ｗ１に３ｄＢ程度の変動があるときには76〜77ＧＨｚのある周波数のＯＮ／ＯＦＦ比の変動が最大20ｄＢ程度までの変動であるのに対して、ＳＢＤ36の動作を安定させることができ、結果として良好なスイッチ特性によって所望のミリ波変調出力を安定に得ることができることが確認できた。
【００５８】
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。
【００５９】
本発明のミリ波変調器は検波用のダイオードのバイアス回路における電流制御手段に定電流回路要素を用いることが重要であり、例えば次のような構成を用いることができる。
【００６０】
検波作用を有するダイオードにミリ波信号を入出力する手段は、誘電体線路としての非放射性誘電体線路であるＮＲＤガイドの他にも、導波管，誘電体導波管，同軸線路，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，またはこれらを変形した高周波伝送線路であってもよい。
【００６１】
また、被変調用のミリ波信号は、ＬＳＭモードのミリ波信号の他にも、ＴＥモード，ＴＭモード，もしくはＴＥＭモードのミリ波信号であってもよい。
【００６２】
また、ミリ波信号に対し検波作用を有するダイオードをマウントする基板には、誘電体線路を始めとする高周波伝送線路とダイオード実装部とのインピーダンス整合ができるように考慮すれば、セラミックス基板の他にも、熱可塑性樹脂基板や、エポキシ樹脂基板，ガラスエポキシ基板，その他一般的な電子回路用の基板を用いることができ、それらの材料の比誘電率に応じて、適宜、長さ，幅および厚さを設定すればよい。
【００６３】
また、検波用のダイオードは、被変調用のミリ波信号を入出力する高周波伝送線路の端部または途中に、ミリ波信号の電界の振動方向に平行な方向に検波電流が流れるように配置されればよい。また、チョーク型バイアス供給線路は、コイル，インダクタ，チップインダクタ素子等をチョークインダクタとして用いたものでもよい。変調用信号源は、パルス信号源の他にも、正弦波，三角波または任意波形を発生する信号源であってもよい。また、定電流回路要素として、図10（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ回路図で示すような、半導体素子を用いて各回路における端子（1）（2）間を定電流に制御する定電流回路を用いてもよい。なお、図10（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ簡略化された基本的な回路を示している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明のミリ波変調の実施の形態の一例としてのＡＳＫ変調器Ｍ１を示す模式図である。
【図２】本発明のミリ波変調器の実施の形態の他の例としてのＡＳＫ変調器Ｍ２を示す模式図である。
【図３】ＡＳＫ変調器Ｍ２におけるバイアス回路Ｃ２の例を詳細に示す回路図である。
【図４】ＮＲＤガイドの基本的構成を示す部分破断斜視図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれＮＲＤガイドを用いたミリ波変調器の基本的構成の例を示す斜視図および平面図である。
【図６】図５に示すミリ波変調器を構成する基板の例を示す平面図である。
【図７】従来のミリ波変調器の例を示す模式図である。
【図８】ＡＳＫ変調器Ｍ１を動作させたときのスイッチ特性（ＯＮ／ＯＦＦ比特性）の電流依存性の一例を示す線図である。
【図９】ＣＲＤ（定電流ダイオード）の定電流特性の静特性の例を示す線図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ半導体素子を用いた端子（1）（2）間を定電流に制御する定電流回路を示す回路図である。
【符号の説明】
【００６５】
24：基板
25ａ：チョーク型バイアス供給線路
26：ダイオード（ＳＢＤ）
31：誘電体線路
32：定電圧電源（電源）
33：ＣＲＤ（定電流ダイオード）（定電流回路要素）
34：トランジスタ
35：チョークインダクタ（チョーク型バイアス供給線路）
36：ＳＢＤ（ショットキーバリアダイオード）（ダイオード）
37：スイッチ
38：パルス信号源
40：カレントミラー回路
Ｍ１，Ｍ２：ＡＳＫ変調器（ミリ波変調器）
Ｃ１，Ｃ２：バイアス回路
【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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【図９】
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【図１０】
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