(57)【要約】【課題】複数の整流回路の直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択可能な整流器を得る。【解決手段】それぞれの整流回路基板１ａ〜１ｄに整流回路３ａ〜３ｄを設ける。整流回路３ａ〜３ｄは、それぞれグランド６ａ〜６ｄによって直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とする。一方、それぞれの整流回路基板１ａ〜１ｄでは、基準電位を別とする。従って、それぞれの整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄから出力される電位は、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄから入力された高周波に対応した値となる。【選択図】図１
2012231601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波を直流に変換する整流回路を複数備え、
前記各整流回路は直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、前記各整流回路間の基準電位を別とすることを特徴とする整流器。
【請求項２】
整流回路は、直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とし、高周波を直流に変換する合成用整流回路を複数個組み合わせて構成され、
前記それぞれの合成用整流回路の内部では基準電位を共通とすることを特徴とする請求項１記載の整流器。
【請求項３】
高周波を直流に変換する整流回路を複数備え、
前記複数の整流回路間の高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、前記複数の整流回路間の直流に対する基準電位を別とすることを特徴とする整流器。
【請求項４】
整流回路は、高周波に対する基準電位を共通とし、高周波を直流に変換する合成用整流回路を複数個組み合わせて構成され、
前記それぞれの合成用整流回路の内部では直流に対する基準電位を共通とすることを特徴とする請求項３記載の整流器。
【請求項５】
高周波を入力するための高周波入力端子が設けられる層と、前記高周波を入力する整流回路が設けられる層と、基準電位となる層と、これらの層間の誘電体層とからなる多層基板を複数用意し、
前記それぞれの多層基板は、
前記整流回路が設けられる層に、前記基準電位となる層と同電位となるよう電気的に接続する第１のパターンを形成すると共に、各多層基板の基準電位が同電位となるよう接続する第２のパターンを形成し、
これら第１のパターンと第２のパターンとを、前記入力する高周波に対して電気的に接続し、かつ、直流を通さないフィルタ手段で接続することで、
前記複数の整流回路間の高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、前記複数の整流回路間の直流に対する基準電位を別とすることを特徴とする請求項３または請求項４記載の整流器。
【請求項６】
アンテナから高周波を入力することを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の整流器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波などの交流を直流に変換する整流器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ波を用いて離れた場所に電力を送電するマイクロ波電力伝送が注目されている。マイクロ波電力伝送では、送電されたマイクロ波を受け、受けたマイクロ波を直流に変換するためにアンテナ（Antenna）と整流回路（Rectifying Circuit）が用いられる。アンテナと整流回路を接続したものはレクテナ（Rectenna）と呼ばれ、マイクロ波帯で用いられるレクテナとして、例えば非特許文献１に示されたようなものがあった。
【０００３】
また、複数の整流回路を１枚の基板上に形成した例が非特許文献２に示されている。整流回路は、ダイオード、マイクロストリップ線路で構成されたフィルタ、および負荷抵抗から構成されている。非特許文献２では、フィルタをマイクロストリップ線路で構成しているが、マイクロストリップ線路の代わりにコプレナー線路を用いることもできる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Tae-Whan Yoo and Kai Chang,“Theoretical and Experimental Development of 10 and 35 GHz Rectennas，”IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，vol.40，no.6，pp. 1259-1266，June 1992．(Fig.1)
【非特許文献２】鈴木，藤野，古川，藤原，高橋，“宇宙太陽発電衛星システム用高調波抑制型レクテナアレーの基礎研究”，信学技報，SPS2006-04，pp.21-25，（2006年6月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
整流回路に接続する負荷によっては、一つの整流回路から出力される直流電圧よりも高い電圧で動作させなければならない場合がある。このとき、複数の整流回路の出力を直列に接続して直流電圧を加算することで、負荷を動作させることのできる電圧まで高める必要がある。
【０００６】
また、整流回路に接続する負荷によっては、一つの整流回路から出力される直流電流よりも大きな電流で動作させなければならない場合がある。このとき、複数の整流回路の出力を並列に接続して直流電流を加算することで、負荷を動作させることのできる電流まで大きくする必要がある。
【０００７】
ところが、マイクロストリップ線路を用いて整流回路を形成する場合、その基準電位は通常、基板の裏面に広く形成された導体上にあり、非特許文献２に示されているように複数の整流回路を同一基板上にマイクロストリップ線路を用いて形成する場合、それらの基準電位は基板の裏面で共通となる。そのため、従来の整流器では、複数の整流回路の直流出力を並列接続することはできるが、直列接続ができないという問題があった。
【０００８】
また、マイクロストリップ線路の代わりにコプレナー線路を用いて整流回路を形成する場合、その基準電位を基板の表面に形成された導体上におくことができるが、複数の整流回路を同一基板上に形成する場合、それらの基準電位は基板の表面に形成された導体上で共通となるため、マイクロストリップ線路を用いて整流回路を形成する場合と同様に、複数の整流回路の出力を並列接続することはできるが、直列接続ができない問題があった。
【０００９】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、複数の整流回路の直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択可能な整流器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係る整流器は、高周波を直流に変換する整流回路を複数備え、各整流回路は直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、各整流回路間の基準電位を別とするようにしたものである。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の整流器は、複数の整流回路における直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、各整流回路間の基準電位を別とするようにしたので、複数の整流回路の直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択可能な整流器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】この発明の実施の形態１による整流器の直列接続例を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による整流器の並列接続例を示す構成図である。
【図３】この発明の実施の形態１による整流器の並列接続と直列接続を有する接続例を示す構成図である。
【図４】この発明の実施の形態１による整流器の他の例を示す構成図である。
【図５】この発明の実施の形態２による整流器を示す構成図である。
【図６】この発明の実施の形態３による整流器を示す構成図である。
【図７】この発明の実施の形態３による整流器の他の例を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態３による整流器を実施の形態２の構成に適用した場合の構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３による整流器の他の例を実施の形態２の構成に適用した場合の構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４による整流器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による整流器を示す構成図である。
図１に示す整流器は、複数の整流回路基板１ａ〜１ｄを有するもので、各整流回路基板１ａ〜１ｄ上には、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄ、整流回路３ａ〜３ｄ、整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄを備えている。尚、図１では４枚の整流回路基板１ａ〜１ｄからなる例を示している。
【００１４】
マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄは、マイクロ波を入力する端子対である。整流回路３ａ〜３ｄは、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄから入力されたマイクロ波を直流に変換する回路であり、入力フィルタ４ａ〜４ｄ、ダイオード５ａ〜５ｄ、グランド６ａ〜６ｄ、出力フィルタ７ａ〜７ｄから構成されている。
【００１５】
入力フィルタ４ａ〜４ｄは、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄから入力されたマイクロ波を通過させ、直流の通過を阻止するフィルタである。ダイオード５ａ〜５ｄは入力フィルタ４ａ〜４ｄの出力側に接続され、マイクロ波から直流への変換を行う整流素子である。グランド６ａ〜６ｄは、マイクロ波と直流に対する基準電位を形成する。出力フィルタ７ａ〜７ｄは、ダイオード５ａ〜５ｄから発生した直流を通過させ、入力フィルタ４ａ〜４ｄから入力されたマイクロ波の通過を阻止するフィルタである。整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄは、出力フィルタ７ａ〜７ｄを通過した直流を出力するための端子である。
【００１６】
直流合成回路１０は、整流回路３ａ〜３ｄから整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄを介して出力される直流を合成するための回路である。直流出力端子１１，１２は、直流合成回路１０で合成された直流出力を出力ための端子である。図１では、整流回路３ａ〜３ｄの直流出力を直列接続する例について示しており、直流出力端子１１と整流回路出力端子８ａが、直流出力端子１２と整流回路出力端子９ｄが接続されている。また、整流回路出力端子９ａと整流回路出力端子８ｂ、整流回路出力端子９ｂと整流回路出力端子８ｃ、整流回路出力端子９ｃと整流回路出力端子８ｄがそれぞれ接続されている。
【００１７】
次に、実施の形態１の整流器の動作について説明する。
整流回路基板１ａ〜１ｄ上に形成されたマイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄにそれぞれマイクロ波が入力される。マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄに入力されたマイクロ波は、入力フィルタ４ａ〜４ｄを通過し、ダイオード５ａ〜５ｄで直流に変換された後、出力フィルタ７ａ〜７ｄを通過して整流回路出力端子８ａ〜８ｄおよび９ａ〜９ｄから出力される。図１に示すように、整流回路出力端子８ａ〜８ｄがダイオード５ａ〜５ｄのカソード側に接続され、整流回路出力端子９ａ〜９ｄがダイオード５ａ〜５ｄのアノード側に接続されている場合は、整流回路出力端子８ａ〜８ｄには整流回路出力端子９ａ〜９ｄよりも高い電位が発生する。
【００１８】
整流回路基板１ａ〜１ｄ上のグランド６ａ〜６ｄは、マイクロ波および直流に対する基準電位を形成しており、整流回路出力端子９ａ〜９ｄはグランド６ａ〜６ｄと接続されており、これらと等しい電位となっている。一方、整流回路出力端子８ａ〜８ｄと整流回路出力端子９ａ〜９ｄとの間には、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄから入力されるマイクロ波の電力に応じた電位差が発生している。
【００１９】
ここで、グランド６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、それぞれ分離された別の整流回路基板１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されているため、それぞれの整流回路基板上で直流に対する基準電位となっている整流回路出力端子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの電位を、整流回路基板１ａ〜１ｄ間で異なる電位とすることができる。
【００２０】
そのため、図１に示した直流合成回路１０のように、直流出力端子１１と整流回路出力端子８ａ、整流回路出力端子９ａと整流回路出力端子８ｂ、整流回路出力端子９ｂと整流回路出力端子８ｃ、整流回路出力端子９ｃと整流回路出力端子８ｄ、直流出力端子１２と整流回路出力端子９ｄを接続して、整流回路３ａ〜３ｄの出力電圧を加算し、直流出力端子１１および１２から出力することが可能になる。
【００２１】
また、図２に示すように、直流出力端子１１と整流回路出力端子８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ、直流出力端子１２と整流回路出力端子９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄをそれぞれ接続し、整流回路３ａ〜３ｄの出力を並列合成することも可能である。
【００２２】
さらに、図３に示すように、整流回路出力端子８ａと整流回路出力端子８ｂ、整流回路出力端子９ａと整流回路出力端子９ｂを接続することで整流回路３ａと３ｂを並列接続し、また、整流回路出力端子８ｃと整流回路出力端子８ｄ、整流回路出力端子９ｃと整流回路出力端子９ｄを接続することで整流回路３ｃと３ｄを並列接続し、整流回路出力端子８ａ，８ｂの接続点に直流出力端子１１を、整流回路出力端子９ｃ，９ｄの接続点に直流出力端子１２を接続し、整流回路出力端子９ａ，９ｂの接続点に整流回路出力端子８ｃ，８ｄの接続点を接続することで、整流回路３ａと３ｂの並列合成出力と、整流回路３ｃと３ｄの並列合成出力とを直列合成することも可能である。
【００２３】
このように、実施の形態１の整流器は、直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とした整流回路３ａ〜３ｄを複数備え、整流回路３ａ〜３ｄ間の基準電位を別としており、整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄの基準電位を整流回路３ａ〜３ｄ間で異なる電位とできるため、複数の整流回路３ａ〜３ｄから出力される直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択できる効果がある。
【００２４】
尚、本実施の形態では、図１〜図３に示すように、整流回路出力端子８ａ〜８ｄがダイオード５ａ〜５ｄのカソード側に接続され、整流回路出力端子９ａ〜９ｄがダイオード５ａ〜５ｄのアノード側に接続されている例について示したが、図４に示すように、整流回路出力端子８ａ〜８ｄがダイオード５ａ〜５ｄのアノード側に接続され、整流回路出力端子９ａ〜９ｄがダイオード５ａ〜５ｄのカソード側に接続されていても同様の効果が得られる。このとき、整流回路出力端子８ａ〜８ｄには整流回路出力端子９ａ〜９ｄよりも低い電位が発生する。
【００２５】
以上説明したように、実施の形態１の整流器によれば、高周波を直流に変換する整流回路を複数備え、各整流回路は直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、各整流回路間の基準電位を別とするようにしたので、例えば、マイクロストリップ線路やコプレナー線路などを用いて複数の整流回路を形成する場合に、これらの整流回路の直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択可能な整流器を得ることができる。
【００２６】
実施の形態２．
実施の形態２は、整流回路基板１ａ〜１ｄにそれぞれ複数の整流回路が形成されている例について示すものである。
図５は、実施の形態２の整流器を示す構成図である。
実施の形態２の整流器では、それぞれの整流回路基板１ａ〜１ｄにおいて、整流回路として３回路分の合成用整流回路が搭載されている。即ち、整流回路基板１ａには、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｃ、合成用整流回路３ａ〜３ｃ、整流回路出力端子８ａ〜８ｃ，９ａ〜９ｃおよび基板出力端子１３ａ，１４ａが搭載されている。また、整流回路基板１ｂには、マイクロ波入力端子対２ｄ〜２ｆ、合成用整流回路３ｄ〜３ｆ、整流回路出力端子８ｄ〜８ｆ，９ｄ〜９ｆおよび基板出力端子１３ｂ，１４ｂが搭載されており、以下、同様に、整流回路基板１ｃには、マイクロ波入力端子対２ｇ〜２ｉ、合成用整流回路３ｇ〜３ｉ、整流回路出力端子８ｇ〜８ｉ，９ｇ〜９ｉおよび基板出力端子１３ｃ，１４ｃが搭載され、整流回路基板１ｄには、マイクロ波入力端子対２ｊ〜２ｌ、合成用整流回路３ｊ〜３ｌ、整流回路出力端子８ｊ〜８ｌ，９ｊ〜９ｌおよび基板出力端子１３ｄ，１４ｄが搭載されている。
【００２７】
ここで、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｌの構成は実施の形態１のマイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄと同様である。また、合成用整流回路３ａ〜３ｌの構成については、実施の形態１の整流回路３ａ〜３ｄと同様であり、さらに、整流回路出力端子８ａ〜８ｌ，９ａ〜９ｌは、実施の形態１の整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄと同様であるため、これらの構成についての説明は省略する。
【００２８】
基板出力端子１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄには、合成用整流回路３ａ〜３ｃ、３ｄ〜３ｆ、３ｇ〜３ｉ、３ｊ〜３ｌの出力がそれぞれ並列接続されて出力される。即ち、整流回路出力端子８ａ〜８ｃが基板出力端子１３ａに、また、整流回路出力端子９ａ〜９ｃが基板出力端子１４ａに接続されている。以下、整流回路基板１ｂ〜１ｄも同様である。
また、グランド６ａ〜６ｄは、それぞれ整流回路基板１ａ〜１ｄの基準電位となるものである。
さらに、直流合成回路１０及び直流出力端子１１，１２については実施の形態１と同様であり、図５では直列接続する例について示している。
【００２９】
次に、実施の形態２の整流器の動作について説明する。
整流回路基板１ａ〜１ｄ上に形成された合成用整流回路３ａ〜３ｌに対応したマイクロ波入力端子対２ａ〜２ｌにマイクロ波が入力される。マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｌに入力されたマイクロ波は、合成用整流回路３ａ〜３ｌで直流に変換された後、整流回路出力端子８ａ〜８ｌおよび９ａ〜９ｌから出力される。
【００３０】
グランド６ａは整流回路基板１ａ上に形成され、マイクロ波および直流に対する基準電位となっている。合成用整流回路３ａ〜３ｃはいずれも整流回路基板１ａ上に形成されており、整流回路出力端子９ａ〜９ｃはグランド６ａに接続され、これらと等しい電位となっている。一方、整流回路出力端子８ａ〜８ｃと９ａ〜９ｃとの間には、それぞれマイクロ波入力端子対２ａ〜２ｃから入力されるマイクロ波の電力に応じた電位差が発生している。合成用整流回路３ａ〜３ｃの直流出力は並列合成されて基板出力端子１３ａおよび１４ａから出力される。基板出力端子１４ａはグランド６ａにより共通の基準電位となっている。即ち、合成用整流回路３ａ〜３ｃを含む整流回路基板１ａ上の回路ではグランド６ａに接続されることで基準電位が共通となっている。他の整流回路基板１ｂ，１ｃ，１ｄについても同様である。
【００３１】
ここで、グランド６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、それぞれ分離された別の整流回路基板１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されているため、それぞれの整流回路基板１ａ〜１ｄ上で直流に対する基準電位となっている基板出力端子１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの電位を整流回路基板１ａ〜１ｄ間で異なる電位とすることができる。
【００３２】
そのため、図５に示した直流合成回路１０のように、直流出力端子１１と基板出力端子１３ａ、基板出力端子１４ａと基板出力端子１３ｂ、基板出力端子１４ｂと基板出力端子１３ｃ、基板出力端子１４ｃと基板出力端子１３ｄ、直流出力端子１２と基板出力端子１４ｄを接続して、並列接続された合成用整流回路３ａ〜３ｃ，３ｄ〜３ｆ，３ｇ〜３ｉ，３ｊ〜３ｌの出力電圧を加算し、直流出力端子１１および１２から出力することが可能になる。
【００３３】
このように、本実施の形態の整流器は、共通の基準電位を有する複数の合成用整流回路３ａ〜３ｌを組み合わせた整流回路を複数個有し、これらの間では基準電位を別としており、基板出力端子１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄの基準電位を異なる電位とできるため、共通の基準電位を有する複数の合成用整流回路３ａ〜３ｌから構成される複数の整流回路から出力される直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択可能できる効果がある。
【００３４】
尚、本実施の形態では、整流回路基板１ａ〜１ｄから出力される直流出力を直列合成する場合について説明したが、直流合成回路１０内で、並列合成したり、直列合成と並列合成を組み合わせることも可能である。
【００３５】
以上説明したように、実施の形態２の整流器によれば、整流回路は、直流に対する基準電位と高周波に対する基準電位を共通とし、高周波を直流に変換する合成用整流回路を複数個組み合わせて構成され、それぞれの合成用整流回路の内部では基準電位を共通とするようにしたので、それぞれが、共通の基準電位を有する複数の合成用整流回路から構成される複数の整流回路から出力される直流出力の直列接続および並列接続を任意に選択可能な整流器を得ることができる。
【００３６】
実施の形態３．
図６は、この発明の実施の形態３による整流器を示す構成図である。これは、図１のグランド６ａ〜６ｄ間をＨＰＦ（High Pass Filter：ハイパスフィルタ）１５ａ〜１５ｄを介してマイクロ波に対して電気的に接続し、共通の電位とした構成である。ＨＰＦ１５ａ〜１５ｄは、ある遮断周波数よりも高い周波数の波を通過させ、遮断周波数よりも低い周波数の波の通過を遮断するフィルタ手段である。ＨＰＦ１５ａ〜１５ｄはキャパシタとインダクタを用いて構成しても良いし、マイクロストリップ線路などの伝送線路を用いてフィルタ手段を構成しても良い。図６において、他の構成は実施の形態１における図１の構成と同様であるため、対応する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【００３７】
次に、実施の形態３の整流器の動作について説明する。基本的な動作は実施の形態１と同様であるため、ＨＰＦ１５ａ〜１５ｄに関する動作を主体として説明する。
ＨＰＦ１５ａ〜１５ｄの遮断周波数を直流よりも高く、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄに入力されるマイクロ波の周波数よりも低くすることで、整流回路基板１ａ〜１ｄのマイクロ波に対する基準電位が共通化される。
【００３８】
整流回路基板１ａ〜１ｄのマイクロ波に対する基準電位がＨＰＦ１５ａ〜１５ｄにより共通化されていない場合、それぞれの整流回路基板１ａ〜１ｄの基準電位が異なる電位となる可能性があり、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄに同じ電力のマイクロ波を入力しようとしても、異なる直流が発生する可能性がある。
【００３９】
一方、整流回路基板１ａ〜１ｄのマイクロ波に対する基準電位がＨＰＦ１５ａ〜１５ｄにより共通化されている場合、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄに入力されるマイクロ波電力に対して、整流回路３ａ〜３ｄから出力される直流電圧が一意に決定される。そのため、整流回路３ａ〜３ｄに、ある電力のマイクロ波が入力された場合、その電力に対応した直流出力が出力されるため、整流回路３ａ〜３ｄの出力を直列合成あるいは並列合成する場合、所望の直流電圧あるいは直流電流を出力することが可能になる。
【００４０】
このように本実施の形態の整流器は、整流回路基板１ａ〜１ｄ間の高周波に対する基準電位を共通とし、整流回路基板１ａ〜１ｄ間の直流に対する基準電位を別としており、整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄの基準電位を整流回路基板１ａ〜１ｄ間で異なる電位とできるだけでなく、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄに印加される電位に対して整流回路出力端子８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄの電位が一意に決まるため、整流回路３ａ〜３ｄの出力を直列合成する場合、所望の直流電圧を出力することが可能になる効果がある。
【００４１】
尚、本実施の形態では、整流回路基板１ａ〜１ｄのマイクロ波に対する基準電位間をＨＰＦ１５ａ〜１５ｄを介して接続した構成について示したが、図７に示すように、外部のグランド１６を設け、グランド１６と各整流回路基板１ａ〜１ｄの基準電位との間をＨＰＦ１５ａ〜１５ｄを介してマイクロ波に対して接続しても良い。このとき、整流回路基板１ａ〜１ｄの基準電位はグランド１６の電位に共通化される。
【００４２】
また、図８や図９に示すように、図５に示した実施の形態２の整流器に対しても同様に適用することができる。
また、本実施の形態では、整流回路基板１ａ〜１ｄの高周波に対する基準電位を共通にするためにＨＰＦ１５ａ〜１５ｄを用いたが、ＨＰＦ１５ａ〜１５ｄの代わりに直列に接続されたキャパシタを用いてフィルタ手段を構成してもよい。
【００４３】
さらに、本実施の形態では、整流回路基板１ａ〜１ｄから出力される直流出力を直列合成する場合について説明したが、直流合成回路１０内で、並列合成したり、直列合成と並列合成を組み合わせることも可能である。
【００４４】
以上説明したように、実施の形態３の整流器によれば、高周波を直流に変換する整流回路を複数備え、複数の整流回路間の高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、複数の整流回路間の直流に対する基準電位を別とするようにしたので、印加される高周波の電位に対して直流出力端子の電位が一意に決まるため、整流回路の出力を直列合成する場合、所望の直流電圧を出力することができる。
【００４５】
また、実施の形態３の整流器によれば、整流回路は、高周波に対する基準電位を共通とし、高周波を直流に変換する合成用整流回路を複数個組み合わせて構成され、それぞれの合成用整流回路の内部では直流に対する基準電位を共通とするようにしたので、実施の形態２の整流器においても同様の効果を得ることができる。
【００４６】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４の整流器における整流回路基板を示す構成図であり、図示例では、整流回路基板１ａを示している。また、図１０において、（ａ）は整流回路側から見た構成図、（ｂ）は各層を示す構成図である。また、図示の整流回路基板１ａは、図９に記載の整流回路基板１ａにおける合成用整流回路３ａ〜３ｃ、ＨＰＦ１５ａ、グランド１６などの具体的な構成例を示すものである。
【００４７】
整流回路基板１ａは多層構造になっており、（ｂ）に示すように、アンテナが形成される層１７、グランドとなる層１８、整流回路が形成される層１９、および、これら層間に設けられる誘電体層２０，２１から構成される。アンテナ２２ａ〜２２ｄは、整流回路基板１ａ上のアンテナが形成される層１７に形成されており、マイクロ波を受電する。整流回路３ａ〜３ｄは、整流回路基板１ａ上の整流回路が形成される層１９に形成され、アンテナ２２ａ〜２２ｄから入力されるマイクロ波を直流に変換する。また、これら整流回路３ａ〜３ｄから出力される直流は並列合成して基板出力端子１３ａ，１４ａから出力されるよう構成されている。尚、図１０では基板出力端子１３ａ，１４ａの図示は省略している。グランドパターン（第１のパターン）２３は、整流回路が形成される層１９上に形成され、スルーホール２４ａ〜２４ｊを介してグランドとなる層１８と電気的に接続されている。
【００４８】
また、グランドパターン（第２のパターン）２５は、整流回路が形成される層１９上に形成されており、図９におけるグランド１６を実現するためのものである。ねじ２６ａ〜２６ｄは、整流回路基板１ａを図示されていない金属筐体に固定するためのねじであり、図示例では４個が設けられている。このねじ２６ａ〜２６ｄは、金属など導電性部材で構成され、グランドパターン２５と金属筐体とを電気的に接続する。ＨＰＦ１５ａ〜１５ｅは、グランドパターン２３とグランドパターン２５とを高周波に対して電気的に接続するフィルタ手段である。
【００４９】
次に、実施の形態４の整流器の動作について説明する。
アンテナ２２ａ〜２２ｄから入力されたマイクロ波は、整流回路３ａ〜３ｄによって直流に変換され、これらの直流が並列合成されて図示しない基板出力端子１３ａ，１４ａから出力される。
【００５０】
グランドとなる層１８とスルーホール２４ａ〜２４ｊを介して電気的に接続されたグランドパターン２３と、ねじ２６ａ〜２６ｄを介して金属筐体と電気的に接続されたグランドパターン２５との間にＨＰＦ１５ａ〜１５ｄが接続されており、マイクロ波に対しては電気的に接続されるが、直流に対しては電気的に接続されない。
【００５１】
ここで、図１０に記載の整流回路基板１ａを、図９において整流回路基板１ａ〜１ｄとして示しているように複数用意し、共通の金属筐体にねじで固定することにより、複数の整流回路基板１ａ〜１ｄはマイクロ波に対して基準電位が共通化される。また、直流に対する基準電位は複数の整流回路基板１ａ〜１ｄの間で共通ではない。従って、複数の基板出力端子１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄの直列接続あるいは並列接続を任意に選択可能となる。
【００５２】
尚、上記実施の形態４では、アンテナが形成される層１７にアンテナ２２ａ〜２２ｄを形成した例を示したが、アンテナが形成される層１７に高周波入力端子であるマイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄのみを形成した整流器であってもよい。また、上記例では、図９の構成に対して適用した場合を示したが、図６〜図８の構成に対しても同様に適用することができる。
【００５３】
以上のように、実施の形態４の整流器によれば、高周波を入力するための高周波入力端子が設けられる層と、高周波を入力する整流回路が設けられる層と、基準電位となる層と、これらの層間の誘電体層とからなる多層基板を複数用意し、それぞれの多層基板は、整流回路が設けられる層に、基準電位となる層と同電位となるよう電気的に接続する第１のパターンを形成すると共に、各多層基板の基準電位が同電位となるよう接続する第２のパターンを形成し、これら第１のパターンと第２のパターンとを、入力する高周波に対して電気的に接続し、かつ、直流を通さないフィルタ手段で接続することで、複数の整流回路間の高周波に対する基準電位を共通とし、かつ、複数の整流回路間の直流に対する基準電位を別とするようにしたので、実施の形態３の整流器を多層基板上に実現することができる。
【００５４】
尚、上記各実施の形態では、整流回路基板が４枚である場合を説明したが、これに限定されるものではなく、複数の整流回路基板を有するものであればどのような数であっても同様に適用可能である。
【００５５】
また、上記実施の形態１〜３では、マイクロ波を入力して直流を出力する整流器について示したが、マイクロ波入力端子対２ａ〜２ｄ（または２ａ〜２ｌ）にそれぞれアンテナを接続したレクテナとしても同様の効果が得られる。このとき、アンテナを用いることで、離れた地点から送電される高周波電力を電気的に直接接続することなく、整流回路３ａ〜３ｄ（または合成用整流回路３ａ〜３ｌ）に入力することができる。
【００５６】
尚、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１ａ〜１ｄ  整流回路基板、２ａ〜２ｌ  マイクロ波入力端子対、３ａ〜３ｌ  整流回路（合成用整流回路）、４ａ〜４ｄ  入力フィルタ、５ａ〜５ｄ  ダイオード、６ａ〜６ｄ  グランド、７ａ〜７ｄ  出力フィルタ、８ａ〜８ｄ，９ａ〜９ｄ  整流回路出力端子、１０  直流合成回路、１１，１２  直流出力端子、１３ａ〜１３ｄ，１４ａ〜１４ｄ  基板出力端子、１５ａ〜１５ｅ  ＨＰＦ、１６  グランド、１７  アンテナが形成される層、１８  グランドとなる層、１９  整流回路が形成される層、２０，２１  誘電体層、２２ａ〜２２ｄ  アンテナ、２３，２５  グランドパターン、２４ａ〜２４ｊ  スルーホール、２６ａ〜２６ｄ  ねじ。
【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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