(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波センサ装置において高周波信号を生成する発振回路部での高周波信号のパワー減衰量を低減し、高周波信号の出力を大きく得る事ができる高周波センサ装置を提供する。【解決手段】誘電体基板と、前記誘電体基板表面に導体箔で形成された高周波信号を伝送する伝送線路と、高周波信号を生成する発振回路部２と、高周波信号を送信信号として外部に放射し、反射信号を受信するアンテナ部３と、送信信号・受信信号から被検知体の動作状態を検知する検知部と、を備え、前記発振回路部２は、高周波信号を増幅する増幅素子５と、前記増幅素子５へ向けて高周波信号を反射させる反射部４とを有し、前記反射部４により所望の高周波信号を繰り返し前記増幅素子５に向けて反射させる事により、高周波信号を生成するものであって、前記増幅素子５と前記反射部４は物理的に連結した構成である高周波センサ装置１。【選択図】図１
2013207625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波センサ装置であって、
誘電体基板と、
前記誘電体基板表面に導体箔で形成された高周波信号を伝送する伝送線路と、
高周波信号を生成する発振回路部と、
高周波信号を送信信号として外部に放射し、反射信号を受信するアンテナ部と、
送信信号・受信信号から被検知体の動作状態を検知する検知部と、を備え、
前記発振回路部は、高周波信号を増幅する増幅素子と、前記増幅素子へ向けて高周波信号を反射させる反射部とを有し、前記反射部により所望の高周波信号を繰り返し前記増幅素子に向けて反射させることにより、高周波信号を生成するものであって、
前記増幅素子と前記反射部は物理的に連結した構成であることを特徴とする高周波センサ装置。
【請求項２】
前記反射部は、一端が前記増幅素子に連結された伝送線路に対し物理的に連結された反射スタブであって、前記反射スタブの長さは前記所望の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さであることを特徴とする請求項１記載の高周波センサ装置。
【請求項３】
前記反射部は、一端が前記増幅素子に連結され、他端が開放端として構成された伝送線路であって、前記伝送線路の長さは前記所望の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さであることを特徴とする請求項１記載の高周波センサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波センサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高周波信号（電波）を用いた物体検知を行うためのセンサが様々な分野で使用されている。高周波信号を用いた高周波センサ装置は、送信信号と、送信した信号が被検知体で反射する反射信号と、を利用して、被検知体の動きや状態を検知することが可能である。
高周波センサ装置の発振回路部に用いられる反射部の構造として、誘電体共振器を用いる構造が知られている（特許文献１参照）。しかしながら、誘電体共振器を用いた構造では、誘電体共振器と伝送線路との間に空間距離が存在し、高周波信号は空間距離の2乗に比例して振幅が減衰するため、誘電体共振器を用いた発振回路部での高周波信号のパワー減衰量は大きい。
故に、送信信号の大きさが小さくなり、遠くの被検知体の検知や、近くの被検知体でも詳細な動き・状態の検知が困難となり問題であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−５６７４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、高周波センサ装置において高周波信号を生成する発振回路部での高周波信号のパワー減衰量を低減し、高周波信号の出力を大きく得ることができる高周波センサ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、高周波センサ装置であって、誘電体基板と、導体箔により形成された高周波信号を伝送する伝送線路と、高周波信号を生成する発振回路部と、高周波信号を送信信号として外部に放射し、反射信号を受信するアンテナ部と、送信信号・受信信号から被検知体の動作状態を検知する検知部と、を備え、前記発振回路部は、高周波信号を増幅する増幅素子と、前記増幅素子へ向けて高周波信号を反射させる反射部とを有し、前記反射部により所望の高周波信号を繰り返し前記増幅素子に向けて反射させることにより、高周波信号を生成するものであって、
前記増幅素子と前記反射部は物理的に連結した構成であることを特徴とする高周波センサ装置を提供することを可能とした。
【０００６】
また、請求項２記載の発明によれば、前記反射部は、一端が前記増幅素子に連結された伝送線路に対し物理的に連結された反射スタブであって、前記反射スタブの長さは前記所望の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さであることを特徴とする請求項１記載の高周波センサ装置を提供することを可能とした。
【０００７】
また、請求項３記載の発明によれば、前記反射部は、一端が前記増幅素子に連結され、他端が開放端として構成された伝送線路であって、前記伝送線路の長さは前記所望の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さであることを特徴とする請求項１記載の高周波センサ装置を提供することを可能とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高周波センサ装置において高周波信号を生成する発振回路部での高周波信号のパワー減衰量を低減し、高周波信号の出力を大きく得ることができる高周波センサ装置を提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の高周波センサ装置の構成図
【図２】誘電体共振器を用いた空間的な結合をする発振回路部と、高周波信号の伝送        概念図
【図３】物理的に連結された反射スタブによる反射部を持つ発振回路部と、高周波信号の伝送概念図
【図４】発振回路部に連結された物理的に連続した伝送線路による反射部を持つ発振回路部と、高周波信号の伝送概念図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、本発明における平面アンテナを実施するための形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１に、本発明の高周波センサ装置の構成図を示す。本発明の高周波センサ装置１は、誘電体基板上に形成され、高周波信号を発振回路部２にて生成し、生成した高周波信号をアンテナ部・検波部３に伝送し、高周波信号の放射・受信、検波を行うことによって、出力信号を得る。
発振回路部２において高周波信号を生成するとき、反射部４にて所望の周波数の高周波信号を反射させ、前記所望の周波数の高周波信号を増幅素子５で増幅する。
反射部４は、空間的に結合による反射ではなく、物理的に連続した伝送線路による反射をするものとし、物理的に連続した伝送線路には、たとえば、反射スタブ６がある。ここで、上記反射スタブとは、一端が開放され、伝送線路７に接続されたスタブであり、且つ、スタブの長さが、所望の高周波信号が前記誘電体基板上を伝送するときの実効波長の略４分の１の長さ（１／４λ）の奇数倍であるもののことを指す。
増幅素子５は、たとえばトランジスタでも良いし、ＦＥＴでも良い。
【００１２】
図２に、誘電体共振器を用いた空間的な結合による反射をする発振回路部と、高周波信号の伝送概念図を示す。
反射部４は、誘電体共振器８と伝送線路７により構成されている。
このとき、誘電体共振器８と伝送線路７は空間的に結合して反射をする、つまり、伝送線路７上を増幅素子側から伝送された所望の周波数の高周波信号９は誘電体共振器８で反射され、再度伝送線路７上を伝送し、増幅素子５に入力されるが、前記誘電体共振器８と前記伝送線路７との間には、空間が存在する。この空間距離の２乗に比例して高周波信号のパワー減衰量が大きくなるため、生成される高周波信号のパワーは小さくなる。
【００１３】
図３に、物理的に連結された反射スタブによる反射部を持つ発振回路部と、高周波信号の伝送概念図を示す。ここで、反射部は所望の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さである反射スタブによって構成されているものとする。
スタブの長さが所望の周波数の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さであるとき、反射スタブ６は、伝送線路７上を増幅素子側から伝送された所望の周波数の高周波信号９を反射させ、前記高周波信号９は再度伝送線路７上を伝送し、増幅素子５に入力される。ここで、反射スタブ６と伝送線路７は物理的に連続した反射部であるため、反射部中での空間が存在せず、誘電体共振器のような空間的に結合する反射部の場合は空間距離の２乗に比例してパワーの減衰量が大きくなるのに対し、空間距離によるパワー減衰量がゼロとなる。発振回路部２では、反射を連続して起こすことで所望の高周波信号を生成するため、反射する度に空間減衰によるパワーの減衰が存在する“空間的に結合する反射部”を用いた構成よりも、空間減衰が存在しない“物理的に連続した反射部”を用いた構成の方が、生成される高周波信号のパワーは大きくなる。
【００１４】
図４に、発振回路部に連結された物理的に連続した伝送線路による反射部を持つ発振回路部と、高周波信号の伝送概念図を示す。ここで、反射部は、一端が増幅素子に連結され、他端が開放端として構成された伝送線路であって、前記伝送線路は所望の高周波信号の１／４λの奇数倍の長さで構成されているものとする。
一端が開放された伝送線路の長さが所望の周波数の高周波信号の波長の略４分の1であるとき、伝送線路７は、増幅素子側から伝送された所望の周波数の高周波信号９を反射させ、前記高周波信号９は再度増幅素子５に入力される。ここで、伝送線路７は物理的に連続した反射部であるため、反射部中での空間が存在せず、誘電体共振器のような空間的に結合する反射部の場合は空間距離の２乗に比例してパワーの減衰量が大きくなるのに対し、空間距離によるパワー減衰量がゼロとなる。発振回路部２では、反射を連続して起こすことで所望の高周波信号を生成するため、反射する度に空間減衰によるパワーの減衰が存在する“空間的に結合する共振部”を用いた構成よりも、空間減衰が存在しない“物理的に連続した反射部”を用いた構成の方が、生成される高周波信号のパワーは大きくなる。
【符号の説明】
【００１５】
１…本発明の高周波センサ装置
２…発振回路部
３…アンテナ部・検波部
４…反射部
５…増幅素子
６…反射スタブ
７…伝送線路
８…誘電体共振器
９…高周波信号
【図１】
2013207625.tif 000003
【図２】
2013207625.tif 000004
【図３】
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【図４】
2013207625.tif 000006