(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射放射線（４）を受け取ると共に対応する増幅出力放射線（６）を放出するための反射器回路であって、
照射放射線を受け取ると共に対応する受領信号を供給するアンテナ組立体（２）と、
出力放射線（６）として前記アンテナ組立体（２）からの放出のため対応出力の発生に使用するための期間、受領信号の一部分を増幅すると共に遅延させるための処理手段（８，１０；８，１０，１０２，１０４，１０６，１０８）と、
を備え、
前記処理手段（８，１０；８，１０，１０２，１０４，１０６，１０８）が前記受領信号の一部分を増幅するための反射増幅手段（１０）を組込み、
前記反射増幅手段が、電流／電圧特性の直線領域内で動作するためにフィードバック構成（６６，６８，７０，７２）により構成されたトランジスタ（５８）を含み、該トランジスタが、受信した信号を増加された大きさにより反射するようになっている、ことを特徴とする反射器回路。
【請求項２】
比較的多い反射状態と比較的少ない反射状態との間で代わるがわる前記トランジスタ（５８）を切換えるための利得制御手段を組込み、それにより、前記回路（１，１００）内の自発的な閉ループ発振を打ち消すように動作可能である、請求項１に記載の回路。
【請求項３】
前記トランジスタ（５８）が、該トランジスタの電流／電圧特性の異なる部分内において動作することにより、前記比較的多い反射状態と前記比較的少ない反射状態との間を変動するように構成されている、請求項２に記載の回路。
【請求項４】
前記処理手段は、照射放射線（４）にある放射成分の電力が所定の電力レベルを超えたときに周波数選択的な減衰を示すように動作可能である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の回路。
【請求項５】
前記処理手段は、前記照射放射線（４）にある前記放射成分の電力が前記所定の電力レベルを超えたときに該照射放射線にある該放射成分の増幅を選択的に減少させるように構成されている、請求項４に記載の回路。
【請求項６】
前記処理手段が、出力信号の発生に使用するため信号の一部分を遅延させる記憶手段（８）を組込み、該記憶手段（８）が、前記反射増幅手段（１０）と前記アンテナ組立体（２）との間の単一経路に接続されている、請求項１から請求項５のいずれか１の請求項に記載の回路。
【請求項７】
前記処理手段が前記増幅手段（１０）間を伝搬する遅延信号のための記憶手段（８）を使用して、前記利得制御手段（７０，７２）が、前記増幅手段（１０）により供給された利得を周期的に減少させ、前記回路（１，１００）の自発発振を打ち消すのに十分な時間を供給されている、請求項１から請求項５のいずれかに記載の回路。
【請求項８】
前記記憶手段（８）が、期間τの間、信号を遅延させ、その後、該信号を出力するように構成され、
前記利得制御手段（７０，７２）が、期間τの整数に関連した割合で動作するように構成されている、請求項６又は請求項７に記載の回路。
【請求項９】
前記記憶手段が、出力信号を発生し周波数選択的応答を示すのに使用するため信号の一部分を遅延させるように構成された静磁気波装置を組込む、請求項６から請求項８のいずれかに記載の回路。
【請求項１０】
前記静磁気装置が、１０μｍから１００μｍの範囲の厚さを有するエピタキシャルイットリウム鉄ガーネット磁気膜を通る信号伝搬路を供給し、前記信号の一部分を遅延させ、前記周波数選択的応答を示す、請求項９に記載の回路。
【請求項１１】
前記処理手段が、送信機増幅手段（１０６，１０８）及び切換え手段（１０２，１０４）を組込み、前記記憶手段（８）で起きる打ち消す信号伝搬損失に増幅を供給する、請求項６から請求項１０のいずれかに請求項に記載の回路。
【請求項１２】
前記処理手段が、前記出力信号を発生させるのに使用する前記処理手段における前記受領信号の前記一部分を増幅するように構成された第１の送信増幅手段（１０８）と、前記出力信号が前記出力放射線（６）として放射するために前記アンテナ組立体（２）に印加される前に該出力信号を増加するように構成された第２の送信増幅手段（１０６）と、の間において交互に切り換えることにより、前記アンテナ組立体（２）と前記記憶手段（８）との間において第１の信号経路及び第２の信号経路を定める切換え手段（１０２，１０４）を組込む、請求項６から請求項１１のいずれかに記載の回路。
【請求項１３】
前記切換え手段（１０２，１０４）が、前記回路内の自発的な閉ループ発振を打ち消すように動作可能である、請求項１２に記載の回路。
【請求項１４】
前記記憶手段（８）が、期間τの間、信号を遅延させ、その後、該信号を出力するように構成され、前記切換え手段（１０２，１０４）が、期間τの整数に関連した割合で動作するように構成されている、請求項１２又は請求項１３に記載の回路。
【請求項１５】
前記アンテナ組立体（２）が、前記照射放射線を受け取るための第１アンテナ組立体エレメントと前記出力放射線を放出するための第２アンテナエレメントとを備え、前記第１及び第２アンテナエレメントがお互いに空間的に別々である、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の回路。
【請求項１６】
前記アンテナ組立体（２）が、パッチアンテナ、ボウタイアンテナ及び移動波アンテナのうちの１つ又はそれ以上を組込む、請求項１から請求項１５のいずれかに記載の回路。
【請求項１７】
前記処理手段が、前記信号の一部分に変調を適用するための変調手段を組込み、それにより前記出力放射線（６）をデータで変調する、請求項１から請求項１６のいずれかに記載の回路。
【請求項１８】
前記処理手段（４２０，４４２，４５２，４６２）が音波遅延手段（４２０）を組込み、
該音波遅延手段が、
受領信号を結合して前記遅延手段（４２０）の入力弾性波を起こさせ、前記遅延手段（４２０）における出力弾性波を再結合して前記出力信号を供給する、ための第１変換手段（４３０）と、
前記遅延手段（４２０）における前記入力弾性波を結合して反射増幅器のため前記増幅手段（４４２，４５２，４６２）に前記結合した入力弾性波を供給し、前記出力信号を発生するのに使用するための前記遅延手段（４２０）の弾性波信号を起こさせる増幅され反射した信号を伝播するための第２変換手段（４４０，４５０，４６０）と、
を組込む、請求項１に記載の回路（４００）。
【請求項１９】
前記遅延手段が、前記遅延手段（４２０）で伝搬する弾性波を吸収するための１又はそれ以上の吸収構造体（４７０，４８０，６３０，６３２）と、前記遅延手段（４２０）で伝搬する弾性波を反射するための１又はそれ以上の反射構造体（７９０）とを組込む、請求項１８に記載の回路。
【請求項２０】
前記第２変換手段が、複数の変換器（４４０，４５０，４６０）を備え、
各変換器が、該変換器に結合した反射増幅器（４４２，４５２，４６２）であって前記遅延手段（４２０）で伝搬する弾性波の増幅を供給するように構成された反射増幅器に接続されている、請求項１８又は請求項１９に記載の回路。
【請求項２１】
前記第１変換手段が、チャープした交互に噛合う電極構造体（４３０）を組込み、増加した変換周波数応答を供給する、請求項２０に記載の回路。
【請求項２２】
前記変換器及び該変換器に結合した増幅器（４４２，４５２，４６２）が、お互いに異なる周波数範囲（５４０，５５０，５６０）に渡り増幅を供給するように構成されている、請求項２０に記載の回路。
【請求項２３】
前記遅延手段が、該遅延手段（７５０）で伝搬する弾性波を反射するための反射手段（７９０）と、前記反射手段（７９０）と第１変換手段（７７０）との間に空間的に挿入され、前記反射手段（７９０）からその後に反射された弾性波を増幅するように構成されてい第２の変換手段（７８０）と、を組込む、請求項２０に記載の回路。
【請求項２４】
前記第２変換手段（６４０，６５０，６６０，６７０）が、前記第１変換手段（６３６）の回りを実質上空間的に対称的に配置され、それにより、前記第１変換手段（６３６）から一方向以上に放出された弾性波を受け取る、請求項１８に記載の回路。
【請求項２５】
各反射増幅器が、比較的少ない反射状態と比較的多い反射状態の間で周期的に切換えられるように構成され、それにより前記回路内の自発発振を打ち消す、請求項２０に記載の回路。
【請求項２６】
疑似受動トランスポンダタグに含まれる、請求項１から請求項２５のいずれかに記載の回路。
【請求項２７】
レーダーチャフ又はレーダー標識ビーコンに含まれる、請求項１から請求項２５のいずれかに記載の回路。
【請求項２８】
請求項１に記載の反射器回路（１）で照射放射線（４）を受け取ることに応じて増幅された出力放射線（６）を供給する方法であって、
（ａ）照射放射線を受け取ると共に対応する受領信号を供給し、
（ｂ）ある期間、受領信号の一部分を増幅すると共に記憶し、
（ｃ）記憶後、前記受領信号の一部分からの出力信号を発生し、
（ｄ）前記出力放射線（６）として前記出力信号を放出する、
ステップを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照射する放射線を受取り、それに応じて対応する増幅された出力放射線を出す反射器回路に関する。本発明は特に、疑似受動トランスポンダ（ＰＰＴ）タグに使用するトランスポンダ回路に関するが、これに限定されない。
【０００２】
【従来の技術】
反射器回路の１つの種類、即ち従来のＰＰＴは、識別ソースから入って来る放射線を検出するため、ダイオード検出器を使用する。ダイオードは、そこにかかるバイアス電位を情報搬送信号で変調することにより、変調反射器として作動でき、ＰＰＴが照射する放射線を変調され反射された放射線として、ソースに反射するようにする。従来のＰＰＴは、ダイオードと組み合わさるアンプを組込んでいないので、反射された放射線は、照射する放射線に対して振幅が減少している。このため、ＰＰＴがソースからのある放射線出力に応答できる有用な範囲と、ソースで受信した反射した放射線の最小検出しきい値が限定される。ＰＰＴは、“変換効率”と言われる効率で対応する反射した放射線を出すことにより、照射する放射線に応答する。この変換効率は、ＰＰＴで受信したキャリヤー放射線出力と、ＰＰＴから出た反射した放射線の側帯波放射の比と定義される。上述した従来のＰＰＴについて、変換効率は、典型的には−８ｄＢ又はそれより小さく、ソースからＰＰＴへの数メートルの有用作動範囲を達成するには、識別ソースから例えば数十ミリワットの放射線出力の使用を必要とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この作動範囲は、例えば安全上の理由で、ソースからより大きい放射線出力レベルを用いることが出来ない多くの用途で狭すぎる。ＰＰＴに送信アンプを組込み、そこで受信する放射線を増幅し、識別ソースにより多くの放射線を戻すことにより、この問題は解決される。しかし、送信アンプを変換ＰＰＴに含めると、より多くの電力を消費し、そのためＰＰＴはより大きいバッテリーを用い、バッテリーをより頻繁に交換し、又はより出力の大きい電源を用いる必要がある。ＰＰＴが例えばプラスチックのクレジットカード、又は製品に付けられるタグと同じ大きさの小型にすると、このような欠点がある。
【０００４】
疑似連続波レーダートランスポンダの例、即ち反射器回路の種類は、英国特許ＧＢ２０５１５２２Ａに記載されている。ここに記載されている１つのレーダートランスポンダは、トランスポンダの変換効率を増強するため、アンテナ組立体と、送信無線周波数（ｒ．ｆ．）アンプを組込んでいる。照射する放射線を受信し、対応する増幅された出力放射線を出すためアンテナ組立体に結合したｒ．ｆ．アンプが、同時に発振するのを防止するのは困難なので、特にアンプが＋３０ｄＢを超える利得を与えるなら、トランスポンダは、さらにディレーライン及びクロック発生器から制御される組み合わさるスイッチを組込み、同時の発振を妨げる。動作において、照射放射線は、アンテナ組立体で受信され、そこで受信信号に変換され、それが次に1つのスイッチでサンプリングされ、アンプで増幅され、漸次ディレーラインで記憶され、さらにアンプで増幅され、最後にアンテナ組立体から反射した放射線として出される。スイッチと、ディレーラインと、送信アンプを含めると、トランスポンダは、上述したダイオード検出器を有する従来のＰＰＴより高価で複雑になる。更に、スイッチとアンプは、動作でかなりの電力を消費する。更に、信号利得を犠牲にせずに送信アンプの消費電力を減らすのは、いつも実際的なわけではない。
【０００５】
反射器回路において、１つ又はそれ以上のアンプを組込み、変換効率を向上させ、従来の反射器回路と比較して、回路がより簡単になり動作中の消費電力を少なくするのが好ましいことを、本発明者は認識した。
【０００６】
従って、本発明は、従来の反射器及びトランスポンダ回路と比較して動作中の電力消費が少なく、より部品数が少ない反射器回路を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、照射放射線を受信し、対応する増幅された出力放射線を出す反射器回路において、
照射放射線を受信し、対応する受信した信号を与えるアンテナ組立体、及び、
出力放射線としてアンテナ組立体から出す対応する出力信号を発生するのに使用するため、受信した信号の一部を増幅し、漸次記憶するための、処理手段を備え、
処理手段が、受信した信号の一部を増幅するため、反射増幅手段を組込んだ反射器回路が提供される。
【０００８】
本発明は、反射アンプ手段は、従来の送信アンプと比較して、少ない部品と少ない消費電力で増強した出力利得を提供できるという利点がある。
【０００９】
増幅手段は、電界効果トランジスタ、即ちシリコンＪＦＥＴ又はＧａＡｓデバイスと、電流／電圧特性の線形範囲内で動作させるためのフィードバック装置とを組込み、そこで受信した信号を増加した振幅で反射するようにすると有利である。この動作モードで、＋３０ｄＢを超える高反射利得は、例えば数マイクロアンペアの低いトランジスタ電流消費で、達することが出来る。このような低電流消費により、反射アンプが、例えば電子腕時計で使用されるボタン電池から供給される電力で、数ヶ月連続して作動することが出来る。更に、反射アンプの代りに送信アンプが使用されれば、このような低電流消費は達成できない。更に、送信アンプは、反射器回路と比較してより複雑な回路構成を有するであろう。
【００１０】
本発明の反射器回路では、反射アンプは、不安定で自発的に発振すると予想される。しかし、インピーダンスマッチングを注意深く選択することにより、部品からアンプに直接結合される信号の反射は、アンプで逆位相になるようにし、そこで自発的な発振が起こらないように出来る。この欠点は、入力と出力が分離されているので、送信アンプにはそれほど重要ではない。
【００１１】
反射増幅手段は、＋３０ｄＢを越える高い電力利得を与えることができるので、本発明の反射器回路は、従来のトランスポンダ及びトランスミッション増幅を含む反射器回路において起こるような自発的な発振が起こりやすい。このようなことは、インピーダンス整合を注意深く選択しても起こる。したがって、本発明の好適な実施例では、相対的に多く反射する状態と相対的に少なく反射する状態との間で反射増幅手段を切換え、これにより回路内における自発的な閉じたループの発振を阻害するよう動作する利得制御手段を、反射器回路に含むようにすることができる。このようにすると、従来用いられていたような信号を導くスイッチ（signal directing switches）を含めることを必要とせずに、回路の自発発振のし易さを低減することができるという利点がある。
【００１２】
本発明の好適な実施例では、反射増幅手段は簡便に反射増幅器を含み、これはトランジスタの電流／電圧特性の異なる部分の範囲内で動作するフィードバック構成によって設計されたトランジスタを含んでいて、これにより相対的に多く反射する状態と相対的に少なく反射する状態で動作する。このようにすると、従来のように信号を導くスイッチ（signal directing switches）を用いることを必要とせずに、反射増幅手段の中で利得を遮断する相対的に単純な方法を与えることができるという利点がある。
【００１３】
反射器回路内での自発発振を抑えるために、アンテナ組立体における不完全なインピーダンス整合によって生じる再反射された信号が反射されて増幅手段に戻ったときに、増幅手段が少なく反射する状態になるように反射器回路を動作させることができる。したがって、処理手段には、増幅手段へ伝搬してゆく、あるいは増幅手段から伝搬してくる信号を遅延させる格納手段を用いることもできるという利点があり、これにより利得制御手段には、増幅手段によって与えられる利得を周期的に下げて回路内での自発発振を抑制するための十分な時間が与えられる。したがって、本発明の好適な実施例では、処理手段は、出力信号を生成するのに用いる信号の部分を格納する格納手段を含むという利点があり、この格納手段は、反射増幅手段とアンテナ組立体との間の信号経路に接続されている。
【００１４】
いくつかの状況では、互いに異なる周波数で放射線を放射しているいくつかの放射源であって、このうちの一又は二以上の放射源は回路内で過負荷、飽和、あるいは歪みを生じさせるように強く放射するような放射源から同時に質問される場合がある。これは、このような効果を生じない弱く放射している放射源に対して有効に応答することを防ぐことができる。したがって、照射放射に存在する成分の大きさに応じて周波数選択的な増幅を行うよう処理手段が動作するように、回路を構成することができる。これによると、回路内で過負荷、飽和、あるいは歪みを生じさせそうな受信信号における成分に対する増幅を選択的に小さくするという利点がある。
【００１５】
照射放射線の成分の大きさが電力のスレッシュホールドレベル、すなわち回路が過負荷を抑制する或いは圧縮させるような応答を選択的に変えるようなスレッシュホールドレベルを超えたときに、もし反射器回路が非漸次的に（non-progressively）応答すると、偽の回路応答という問題が生じる。したがって、照射放射線の成分の増加する大きさに応答して漸次的に低下するような増幅を与えるように、回路を構成することができる。これにより、照射放射線の成分の大きさが電力のスレッシュホールドレベルとほぼ同じときに、偽の回路応答が低減するという利点がある。
【００１６】
相対的にコンパクトで単純な反射器回路にするためには、含まれている部品が同時に多くの異なる機能を有することが望ましい。したがって、トランスポンダ回路では、格納手段は、出力信号を生成するのに用いる信号の部分を格納し、周波数選択的な応答を与えるよう構成された静磁気波デバイスを含んでいる。これにより、デバイスが、二つの機能を同時に実行するという利点がある。
【００１７】
静磁気デバイスは、簡便に、１０μｍから１００μｍの範囲の厚さのエピタキシャル膜であるイットリウム・鉄・ガーネット磁性体膜を通る、信号の一部を格納し周波数選択的な応答を与えるための信号伝搬経路を与える。これにより、低コストでコンパクトな方法で選択的な応答を与えるという利点がある。
【００１８】
アンテナ組立体は、簡便に、照射放射線を受信するための第一のアンテナエレメントと、出力放射線を放射するための第二のアンテナエレメントを含んでいる。前記第一及び第二のアンテナエレメントは、空間的に相互に離間している。これにより、回路に対する入力及び出力は相当程度分離され、これにより回路の自発発振の生じ易さを抑制することができる。
【００１９】
アンテナ組立体には、パッチアンテナ（patch antenna）、ボウタイダイポールアンテナ（bow tie dipole antenna）および進行波アンテナが含まれていることが望ましい。これらにより、コンパクトで、数ＧＨｚの周波数範囲の無線周波数において使用するのに適したものになるという利点がある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を参照しながら、例示だけを意図して本発明の具体例を説明する。
【００２１】
図１を参照すると、例えば１ＧＨｚ〜４ＧＨｚの周波数範囲のマイクロは周波数で動作するための反射器回路１が示されいる。勿論、他の周波数で動作させることも可能である。この回路１は放射４を受信し、出力放射６を放射するためのアンテナ２を有している。このアンテナ２は反射増幅器１０に接続される遅延線８に接続されている。遅延線８は、時間期間ｔ＝τによって、そこを通過する信号を遅延させるように動作可能である。アンテナ２は１以上のパッチアンテナ、ボータイダイポールアンテナ、抵抗性負荷の進行波アンテナ、または上記の周波数で動作するのに適した全ての広帯域アンテナを有する。放射４を受信し、出力放射６を放射するするとき、回路１に対して特定の利得応答を達成するために、上記の異なる形式のアンテナを組み合わせて用いることができる。
【００２２】
回路１の動作を図１を参照して説明する。初期の状態、すなわちｔ＝０において、連続波の放射４は回路１に照射し、反射増幅器１０はそれが増幅を与える反射状態に丁度切り替わる。放射４はそれを遅延線８に入る入力信号へ変換するアンテナ２によって受信され、そこを通して入力信号は時間期間τの間波として伝播し、その後時間ｔ＝τにおいてそこから出て、反射増幅器１０へ到達する。時間ｔ＝τにおいて、反射増幅器１０は反射／増幅状態を保ち、その結果、反射信号として信号を反射し増幅し、反射された信号は、遅延線８をとおして戻り出力放射６として放射される。時間ｔ＝τにおいて、反射信号のはじめがそこから放射用アンテナ２へ達すると、反射増幅器１０は、それが回路１内で自励発振を維持するための十分な増幅度を与える比較的少ない反射状態に切換えられる。
【００２３】
遅延線８は、静磁場波遅延線（magnetostatic wave delay line:ＭＷＤＬ）であり、その非直線性の、周波数選択信号伝送特性のために非常に有利である。この遅延線８は一般的には、２ＧＨｚと３ＧＨｚ間の１ＧＨｚの通過帯域を有する広帯域装置であるが、その製造のために用いられた材料に依存して狭帯域制限特性を示す。この遅延線８はそこを通して放射伝播するボリュームモードの支持によって動作する。
【００２４】
遅延線８は磁気媒体、すなわちアルミナまたはサファイア基板上にエピタキシャル堆積されたイットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）の磁気フィルムを通る信号伝播路を与える。このフィルムは１０μｍ〜１００μｍの範囲のフィルム厚を有する。
【００２５】
更に、この遅延線８は、フィルムに沿って伝播する対応する磁気波を発生するように、遅延線へ与えられる信号を結合するため、および遅延線８からの出力用の対応信号を発生するように、そのフィルムに波を結合する結合するための変換器を内蔵する。更に、この遅延線８は、その動作中に磁界をそこにある磁気ダイポールを整列するためのフィルムに与える磁石を有し、それによりフィルムに磁気異方性を与える。
【００２６】
遅延線８は、比較的増大された振幅を有する信号がそこに与えられると、信号制限伝送特性を与える。遅延線８へ与えられた入力信号電力において、更に入力電力が増加しても、そこからの出力信号電力において、増加に対応して上昇することはない。例えば、制限が生じると、入力電力の３ｄＢの増加は、出力電力において対応する１ｄＢの増加を生じる。したがって、入力信号電力が制限スレッショルド電力レベルを越えると、電力に関して遅延線８に制限が段階的に生じる。
【００２７】
しかし、遅延線８における制限は、例えばダイオードリミッターに生じるそれとは異なる。ダイオードリミッターの場合、リミッターはそこに与えられた信号の帯域幅にわたって入力信号の全電力に応答する。したがって、例えば、制限スレッショルド以上の１０ｄＢであるダイオードリミッターに与えらえた入力信号の比較的強い最初の成分は余分な１０ｄＢだけ減衰されるが、最初の成分に関してリミッターの通過帯域の異なる周波数における入力信号の、同時に存在する比較的小さな第２の成分も余分な１０ｄＢだけ対応して減衰されるであろう。
【００２８】
この遅延線８は上述のダイオードリミッターと比較して、異なった挙動で機能する。遅延線８は、そこへ与えられ、そこを通して伝播する、周波数が数ＭＨｚ以上離れている入力信号の成分を独立して制限する。これは、入力信号の第１の周波数の強い信号成分はその減衰によって既知のレベルへ制限され、入力信号の第２の周波数の弱い信号成分にたいしては、対応する減衰を生ずることがない。したがって、第１と第２の周波数は互に異なっている。
【００２９】
回路１において、反射増幅器１０は、反射器回路が機能されるべき動作周波数範囲に適するように選択された電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、すなわちシリコンＪＦＥＴまたはＧａＡｓデバイスを有する。英国特許ＧＢ２２８４３２３Ｂ（その内容はレファレンスによってここにとり込まれる。）に記載されているように、トランジスタは、増加された大きさを有するそこで受信された信号を反射するように、その電流／電圧特性の直線領域内で動作するようにフィードバック装置によって構成されている。この動作モードの場合、トランジスタは負性抵抗として働く。その電流／電圧特性の非直線性の比較的低い利得領域においてさらにトランジスタを動作することによって、そこに与えられた信号で運ばれた変調を検出するための検出器として動作可能である。
【００３０】
図２を参照すると、点線５２内に含まれる詳細な反射増幅器１０が示されている。この増幅器１０は、電源５４、シリコンまたはＧａＡｓトランジスタ５８、トランジスタ５８に対する終端ネットワークを形成するキャパシタ６０および抵抗６２、フィードバックキャパシタ６４、バイアスネットワークを形成するインダクタ６６と抵抗６８、及び制御可能な電流原７０を有する。
【００３１】
遅延線８は２つの信号接続ポートＴ１、Ｔ２を有する。ポートＴ１はアンテナ２に接続され、ポートＴ２はトランジスタ５８のゲート電極５８ｇとキャパシタ６４の第１の端子に接続されている。電源５４は、トランジスタ５８のトレイン電極５８Ｄとキャパシタ６０の第１の端子に接続されている。キャパシタ６０の第２の端子は信号グランドに接続される。キャパシタ６４は、トランジスタ５８のソース電極５８ｓへ接続される第２の端子を、接地された抵抗へ、および直列なインダクタ６６と抵抗６８を介して電流源７０ヘ与える。切換え発振器７２は電流源７０にも接続され、そこへ方形波切換え信号を与える。
【００３２】
反射増幅器１０の動作は、増幅器１０の入力１２に与えられた切換え発振器７２に発生される方形波信号によって制御される。信号は、その電流／電圧特性の異なる領域内で交互に動作するように、比較的多い反射と比較的少ない反射状態の間で増幅器１０を交互にスイッチする。当業者は、増幅器１０を制御する他の方法、例えば、電源５４によって与えられる電位が方形波信号によって変調されることが用いられるを認識するであろう。
【００３３】
破線５２内に示される反射増幅器１０及びその関連する部品は、数十マイクアンペアのオーダのトランジスタ５８を通過するドレイン／ソース電流に対して、＋３０ｄＢに達する高電力利得を提供することがてきる。この様な高利得は、トランジスタが比較的より高い反射状態で作動可能な場合に、与えられる。この様な高電力利得は、この様な低い供給電流で作動する送信増幅器からは達成することはできない。
【００３４】
回路１の作動中、反射増幅器１０によって与えられる反射増幅は、スイッチ切替により、４τの周期で、活動化及び非活動化状態にされる。ここで、τは、遅延線８に加えられた信号が、波としてそれを通過し、信号として復元されるのに必要とされる期間である。アンテナ２と増幅器１０との間での信号伝播に対して期間τの遅延時間を導入すると、アンテナ２での不完全なインピーダンスマッチングのために増幅器１０に向かうアンテナ２によって反射された何れの信号も、増幅器１０が殆ど反射状態にない場合は、増幅器１０に戻ることが保証され、回路１の自発的発振が阻止される。
【００３５】
出力放射６は、複数の放射成分、即ち、イルミネーション放射４の周波数によって決まる周波数を有する複数のキャリアー成分と、式１に従って、期間τによって決まる周波数差ｆsidebandだけ、イルミネーション放射４の周波数からオフセットした周波数を有するサイドバンド放射成分とから成る。
【００３６】
ｆsideband  ＝  ｎ／４τ                        式１
ｎは奇数の整数値である。比較的最も高い振幅の成分はｎ＝１に対して生じる。
【００３７】
増幅器１０を制御するための切換え発振器７２で発生される矩形波信号は、ｍ／４τ、ここで、ｍ＝１，３，５，７・・・、の周波数のフーリエ高調波成分を含むので、アンテナ２に供給される出力信号は、キャリアー周波数からｍ／４τの周波数のサイドバンドを支配的に有する。
【００３８】
アンテナ２及び反射増幅器１０が可能な限り相互にインピーダンスマッチして配置されるが、反射信号の小さな部分は、遅延線８を通して反射増幅器１０に戻る再反射信号として、アンテナ２によって反射される。
【００３９】
しかしながら、再反射信号が時間ｔ＝３τで反射増幅器１０に到達する時は、反射増幅器１０は依然として比較的非反射の状態にあり、増幅器１０は時間ｔ＝４τまでこの状態に留まる。従って、反射増幅器１０は、それが比較的非反射の状態にある場合、遅延線８と正しくインピーダンスマッチし、アンテナ２からの非所望の再反射信号は、反射増幅器１０に、これが比較的非反射の状態にある場合のみに、入力する。
【００４０】
回路１のこの作動モードは、＋３０ｄＢに達する比較的高いレベルの反射利得を、アンテナ２のインピーダンスマッチングに係わらずに増幅器１０から得ることができ、これと関連して、回路１に生じる自発的自己発振の確率が減少する。反射回路１は、増幅を行うために反射増幅器１０のみを含むので、これらの高レベル利得は、数十マイクロアペアのオーダの作動電流を消費する回路１で達成することができる。
【００４１】
回路１は、イルミネーティング放射４内に種々の放射成分を同時に含み、回路１が減衰されない名目の増幅を行う場合には、これら成分の一つ又は複数のものがこの回路に過負荷をもたらすのに十分な電力を有する時に、遅延線８は、これら過負荷成分の周波数で選択的な減衰をもたらし、増幅器１０の過負荷状態を阻止する。非線形信号ミキシングが増幅器１０内で発生して、アンテナ２から放射される放射成分を複雑且つ潜在的に紛らわしいスペクトルとし、例えば、相互変調アーチファクトが生じるので、過負荷を避けるのが有利である。上述した様に、遅延線８は、回路１で受信された放射成分の電力が閾電力レベルを越える時に、この様な減衰を選択的且つ漸進的に行う。
【００４２】
この特徴は、反射回路１が、例えば、様々な距離に位置する種々の海上船舶から同時に呼掛信号が送られることのある海上のブイに組み込まれる場合に有利である。回路１での過負荷を避け、これによって、船舶の一つ又は複数のものがブイを認識するのに失敗する状況を阻止するために、遅延線は、その選択的減衰によって、過負荷を減少するのに有効であり、これによって、船舶が同時にブイに呼び掛けるか否かに関係なく、ブイを全ての船舶が検出可能であることが保証される。
【００４３】
回路１がイルミネーション放射４内の放射の種々の成分を同時に受信し、回路１が減衰されない名目の増幅を行う場合には、これら成分の一つまたは複数のものが閾値電力レベルを越えるに十分であるが、過負荷をもたらさない時に、遅延線８は、これらより強い成分の増幅を選択的に減少し、これによって、回路１に選択的信号圧縮の特徴を与える。この特徴は、回路１が、例えば、比較的離れた及びより近いソースから呼び掛けられ、より弱い放射がより近いソースに対して応答のために必要とされ、より強い出力放射が遠くのソースに対して必要とされるる時に有用である。
【００４４】
反射増幅器１０が２５ｄＢの反射利得を与える場合、放出出力放射６に含まれるサイドバンド放射成分について０ｄＢ以上の大きさを達成するために、遅延線８を介しての送信損失は7.5 ｄＢ未満である必要がある。
【００４５】
遅延線損失に殆ど依存しない本発明に従う反射体が図３に図示されており、１００によって指示されている。回路１００は、回路１を組み込んでおり、追加的に、一対のスイッチ１０２、１０４及び一対のスイッチ１０６、１０８を追加的に含む。反射増幅器１０は回路１００での増幅の大部分を行うので、送信増幅器１０６、１０８は比較的低い利得、例えば、１０ｄＢを与え、主として、遅延線損失を解消し、従って、１００μＡを越える供給電流を消費しない。反射増幅器１０を同等の利得を与える一つ又は複数の送信増幅器と置き換えると、回路電流消費がかなり増大する。スイッチ１０２、１０４及び増幅器１０６、１０８は、図１に示されるアンテナ２と遅延線８との間に挿入される。スイッチ１０２、１０４は、２τの期間を有する矩形波が適用される各制御入力１２０、１２２によって制御される。この矩形波信号は、発振器７２によって反射増幅器１０に与えられるものと同期される。この２つのスイッチ１０２、１０４は、２つの信号経路、即ち、回路１００内のアンテナ２と遅延線８との間の第１及び第２の信号経路を定める。回路１００の動作は、図１の回路１に対した上述したのと実質的に同じである。回路１００においは、遅延線損失の影響は、
(i) アンテナ２がイルミネーティング放射４を受信するのに応答して、アンテナ２で発生した入力信号が、遅延線８に加えられる以前に送信増幅器１０８によって増幅される。また、
(ii)遅延線８を通過した反射増幅器１０からの反射され且つ増幅された信号が第２の通路を次に通過し、この信号が、放射信号として放出するためにアンテナ２に加えられる以前に、送信増幅器１０６によって増幅される。
との理由により除去される。
【００４６】
上述した本発明の実施の形態において、回路１、１００は出力放射線６がデータでもって変調されるようにデータ変調を加えるため更に修正できる。このような変調は振幅、周波数及び位相変調の一つ又は複数を含むことができる。追加的な変調から発生する付随的な側波帯が式２及び３により与えられるような照射放射線４の周波数からオフセットされた周波数において発生するように、使用される変調の各タイプに対して、出力放射線６は「オン−オフ・キー」できる。
【００４７】
ｆsideband＝１／４τ          式２
ｆsideband＝１／２τ          式３
ここで式２及び式３は振幅及び周波数／位相変調にそれぞれ関係する。式１のデータ変調操作により与えられる側波帯の出力は変調が加えられる時に減少できることが理解される。この減少のレベルは使用される変調技術と送信されるデータ速度に依存する。
【００４８】
上述のデータ変調はまた、反射器回路に特有なアナログ情報を持った信号、例えばアナログ・パイロットトーン、を含むことができ、これにより質問するソースがどんなカテゴリーの反射器回路が応答を与えているかを受信された放射線に加えられたデータ変調を復号化することにより識別することが可能となる。
【００４９】
本発明による反射器回路は、従来技術の反射器回路に関して匹敵できる電力消費に対して反射利得の顕著な増加を与え、これにより反射器回路を擬似受動トランスポンダ・タグの使用のために理想的なものとする。この結果、本発明の反射器回路を含むこのようなタグは従来のタグよりも与えられたレベルの照射放射線搬送波出力に対してずっと大きい距離にわたって動作することが可能である。さらに有利なことに、相異する周波数で動作しそして広範囲に相異する照射放射線出力をタグに与える近方及び遠方の質問するソースにより同時に質問される時、その周波数選択特性がタグ内の過負荷に対抗する。
【００５０】
その非常に高い反射利得、例えば＋３０ｄＢに近い、のため、回路１、１００は大変大きなレーダー断面積を与え、レーダーチャフ又はレーダー標識ビーコンとして使用するのにこれらを理想的なものとする。このような応用において、側波帯がそこに加えられた照射放射線の搬送波周波数からできる限り変位するか、又は少なくとも照射放射線を与えるレーダーシステムの帯域幅の外にあるように十分なだけ変位することを確保するために、遅延時間τはできる限り短く選択される。
【００５１】
上記された本発明の各実施の形態において、アンテナと遅延線と増幅器集合体が含まれることが理解される。増幅器集合体は内部の自発的な発振の発生に対抗するために切り換えられた反射増幅器を含む。各実施の形態において、遅延線は記憶素子として機能し、そして受信された照射放射線に応答して発生された入力信号の部分、τの時間間隔を有する部分、を選択する。ＭＷＤＬとして構成された遅延線８はこの機能を与えるのに便利な方法であるが、どんな信号記憶装置又は入力信号の一部を記憶するための類似の特性を持った集合体も使用できる。
【００５２】
当業者に理解されるように、本発明の範囲から逸脱することなく前述の回路１、１００に変更が可能である。すなわち、上記の実施の形態では遅延線８はＭＷＤＬとして構成されているが、他の形式の遅延線も使用できる。例えば、もし選択的なフイルタレーションが必要ならば、遅延線の他の形式は入力信号が供給される帯域通過フイルタの配列とそれぞれに設けられた付随した振幅圧縮機能を含むことができる。フイルタは遅延された出力信号を遅延線に与えるためにそれらの出力を遅延線に加算する。回路１、１００に組込まれた光学遅延線の場合は、そこに加えられる入力電気信号は、光ガイド経路に沿って伝播しその後に光学遅延線の出力で電気信号に逆変換される対応した光学放射を与えるため、光源を使用してその中で光学信号に変換される必要がある。表面音波（ＳＡＷ）遅延線の場合はコンパクトで数μ秒に近い相対的に大きい遅延時間τを与えることができる。しかし、これは相対的に低い周波数帯域幅、例えば１０ＭＨｚないし１００ＭＨｚ、にわたって動作できるだけである。このような装置はトランスポンダー応用の使用には理想的であるが、レーダーチャフの場合は数ＧＨｚの大きな帯域幅にわたる動作が必要である。従って、ＧＨｚに近いまたはそれ以上の大きな帯域幅を有するバルク音波装置（ＢＡＷ）のような他の装置がこのような応用に使用できる。ＭＷＤＬは特に有利である。なぜならば、これは広い帯域幅の利点と６ＧＨｚまでの動作周波数に対してより低い損失を有する。
【００５３】
さらに、本発明の反射器回路は一つ又は複数の増幅段と一つ又は複数のスイッチを含む複数の形式を取ることができる。さらに２つの別個のアンテナを使用することができる。第１のアンテナ要素が照射放射線４を受信し、そして第２のアンテナが出力放射線６を放射する。例えば、図３に示される実施の形態において、第１のアンテナ要素は増幅器１０８の入力に直接に接続することができ、第２のアンテナ要素は修正された回路を与えるために増幅器１０６の出力に接続できる。このような構成はスイッチ１０２の必要性を無くし、これにより回路１００の切換え損失を減少する。
【００５４】
図４を参照すると、一般に４００で示される本発明による反射器回路の第３の実施の形態が示される。回路４００は点線４１２内に示されるボウタイダイポールアンテナ４１０と単結晶水晶又はニオブ酸リチウムの基板４２２を有するＳＡＷ装置４２０とを含む。手の指を組合せた電極構造体が基板４２２の上表面上にアルミニウム膜を選択的に真空蒸着することにより形成され、この電極構造体はアンテナ４１０に接続された第１チャープされた電極構造体４３０と、付随した反射増幅器４４２に接続された第２電極構造体４４０と、付随した反射増幅器４５２に接続された第３電極構造体４５０と、付随した反射増幅器４６２に接続された第４電極構造体４６０とを含む。吸収構造体４７０、４８０がまた基板４２２上に堆積され、この吸収構造体は弾性減衰特性を与える材料の膜を含む。構造体４３０、４４０、４５０、４６０は基板４２２上で電気的に相互に隔離される。
【００５５】
図４に示すように、吸収構造体４７０、４８０及び電極構造体４３０、４４０、４５０、４６０は矢印４８２で示されるｚ方向につぎつぎに配置される。すなわち、吸収構造体４７０、第１構造体４３０、第２構造体４４０、第３構造体４５０、第４構造体４６０、そして最後に吸収構造体４８０の順番である。
【００５６】
第４及び第３構造体４６０、４５０は第３及び第２構造体４５０、４４０とそれぞれ比較してより小さな電極間の間隔距離を使用している。
【００５７】
チャープされた構成４３０では互いに入れ込ませた電極の間隔はＺ方向に次第に減少している。第２、第３そして第４構造体４４０，４５０，４６０はそれぞれ電極間隔が相互に異なっているので、このことがそれらに、Ｚ方向における上の面に沿って進行する音波間を結合し、そしてそれらの増幅器４４２，４５２，４６２の電気信号を結合するためのバンドパス変換特性を与える。バンドパス特性は相互に異なる周波数に中心を置くように配置されており、各構造体４４０，４５０，４６０とそれに組み合わされている増幅器４４２，４５２，４６２とは相互に異なる周波数範囲での増幅に割り当てられている。このことによる利点は、増幅器４４２，４５２，４６２が回路１，１００における増幅器１０について必要とされるよりも狭い周波数範囲にわたって増幅するようそれぞれ最適化できるということである。その様な最適増幅は増幅器４４２、４５２、４６２の電流消費を、増幅器４４２，４５２，４６２による組み合わせにおいて生じる周波数範囲にわたってそれらと比較できる利得を与える単一の反射増幅器が必要とする電流消費よりも小さくする。さらに、単一の広いバンドの高利得増幅器を使用しなくてすむ。そのような増幅器は特に自発発振し易い。
【００５８】
反射増幅器４４２，４５２，４６２は図２に増幅器１０として示されているような回路形態をそれぞれが採用している。通過帯域の減少につれて利得通過帯域における所与の利得に対するそれらの電流消費が減少するのは反射増幅器の特性である。増幅器４４２，４５２，４６２における有用な利得は、例えば加えられる電源電圧２−３ボルトと増幅器毎の電流消費１５マイクロアンペアで達成できる。
【００５９】
反射増幅器４４２，４５２，４６２は制御信号Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３により比較的大きい反射状態と比較的小さい反射状態との間で周期的に切り替わる。切り替え信号はそれぞれ時間を設定されており、構造体４４０，４５０，４６０の各々から放出される音響放射線は、チャープされた構造体４３０がアンテナ４１０に対してインピーダンスの整合が不完全であるので、構造体４３０へ戻り、そしてそこで反射されて戻る。回路４００内の自発発振を維持することのできない小さい反射状態にそれぞれの構造体の増幅器があるときに戻りの放射線がそれぞれの構造体４４２，４５２，４６２に到達する。吸収構造体４７０，４８０はサブストレート４２２の上面に定在音波をつくらないように取り付けられている。
【００６０】
チャープされた構造体４３０はアンテナ４１０からそれへ加えられる電気信号とサブストレート４２２上を伝播する表面音波との間で５００ＭＨｚ程度の比較的広い結合帯域を与える。この広い帯域はチャープされた構造体４３０に採用された空間的に変化する電極間間隔から生じるのである。これはまた別の特性を生じさせている。すなわち、構造体４３０にアンテナ４１０から加えられた電気信号によりサブストレート４２２に音波が励起されるＺ方向の位置が信号の周波数により変わるということである。信号周波数に関わりなく回路４００を通してほぼ同じ伝播遅延を保つため構造体４３０，４４０，４５０，４６０は図４に示すような位置に配置される。
【００６１】
図５に反射回路４００の応答グラフを示す。このグラフは５００で指示されている。それは周波数軸５１０と利得軸５２０とを含む。チャープされた構造体４３０の通過帯域特性は５３０で指示されている。それの帯域は第２、第３そして第４構造体４４０，４５０，４６０とそれらの反射増幅器４４２，４５２，４６２とにより与えられる利得帯域５４０，５５０，５６０よりも広い。通過帯域特性５３０と比較できる比較的広い応答帯域を回路４００が与えるように利得帯域５４０，５５０，５６０を相互に配置する。
【００６２】
回路４００の動作を図４と図５とを参照して説明する。連続波照射放射線４はアンテナ４１０で受けられ、このアンテナはそれを受信信号に変え、この受信信号はチャープされた構造体４３０に沿って伝播する。受信信号は構造体４３０で結合されて第１の音波を発生し、この音波はサブストレート４２２上を構造体４７０の方に伝播し、そこでその音波は吸収され、そして第２の音波は構造体４４０，４５０，４６０に向かって伝播する。構造体４４０，４５０，４６０のそれぞれのパスバンド内の周波数を有するサブストレート４２２を伝播する受信信号の成分は結合され、それらの反射増幅器４４２，４５２，４６２でそれぞれ増幅される。増幅されるときそれらの成分はサブストレート４２２に再結合され、そして吸収構造体４８０の方に音波として伝播し、そこでそれらは吸収され、そしてＺ軸に沿ってチャープされた構造体４３０へ戻って、そこでそれらは再度組み合わされて出力信号となる。この出力信号はアンテナへと伝播していき、そこから増幅放射線６として放出する。
【００６３】
構造体４４０，４５０，４６０の電極間隔がチャープされた構造体４３０のそれと空間的に整合しない変更回路に回路４００を変更できる。これは、照射放射線４に存在する個々の周波数成分の時間につれての発生を記録するのに使用できる。さらに、増幅器４４２，４５２，４６２は、照射放射線４に存在する周波数成分が選択的に順々にアンテナ４１０へ出力され、それにより特定の好ましい順序でエンコードされた周波数成分で出力放射線６をエンコードする。これは、例えば、回路４００が個人携帯の認識票として使用される場合個々の反射回路認識に使用できる。
【００６４】
図６に本発明の第５実施例、すなわち反射回路６００を示す。この回路６００は回路４００から出ている。回路６００では、関連の反射増幅器へ接続されたＳＡＷサブストレート上の構造体はアンテナへ接続された中央構造体の両側に配置される。これらの構造体はサブストレート上の音響放射線間で電気信号へ結合する。回路６００は、回路４００に比してサブストレートへ放出された音響エネルギーを一層有効に利用し、それにより回路利得を増大し、サブストレートに組み込まれた吸収構造体における音響損失を低減する。
【００６５】
回路６００には、参照符号６１０で示され且つ点線６１２内に示されたボウタイダイポールアンテナ、および参照符号６２０で示され単結晶クオーツまたはリチウムニオベート基体６２２を備えるＳＡＷデバイスが組み込まれている。デバイス６２０は、上面を含み、この上面の両端には、音響吸収構造体６３０、６３２が付与されている。この上面の中央には、比較的に広い帯域幅のインターデジット電極構造体６３６が付与されており、このインターデジット電極構造体６３６は、アンテナ６１０に接続されている。上面の両側にあってこの構造体６３６に最も近くに、第１および第３のインターデジット電極構造体６４０、６６０があり、これら電極構造体６４０，６６０は、それぞれ関連する反射増幅器６４２、６６２に接続されている。上面の第１構造体６４０と吸収構造体６３０との間には、関連する反射増幅器６５２に接続される第２のインターデジット電極構造体６５０が付与されている。同様に、上面の第３の構造体６６０と吸収構造体６３２との間には、関連する反射増幅器６７２に接続される第４のインターデジット電極構造体６７０が付与されている。増幅器６４２、６５２、６６２、６７２の各々は、反射増幅器１０に使用されるような回路構成を採用している。電極構造体６４０、６５０、６６０、６７０は、構造体６３６に比較して比較的に狭い周波数帯域幅を与えている。
【００６６】
動作について説明すると、照射放射線がアンテナ６１０に受信されると、アンテナ６１０は、それに応じて受信信号を発生する。この受信信号は、構造体６３６に通されて、表面音波を発生し、この表面音波は、吸収構造体６３０、６３２の方へとその上面において両方向に伝播して行く。その表面音波が構造体６４０、６５０、６６０、６７０を通過していくとき、これら表面音波は、そこで電気信号へと変換され、これら電気信号は、各増幅器６４２、６５２、６６２、６７２にて増幅され、それから、構造体６４０、６５０、６６０、６７０へと戻されて、そこから表面音波として再放射される。これらの音波は、構造体６３６へと伝播し戻されて、アンテナ６１０から放射線として放射されるか、または、吸収構造体６３０、６３２へと伝播され、そこで吸収される。
【００６７】
増幅器６４２、６５２、６６２、６７２は、各々、制御信号Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４をそれぞれそこに加えることにより、周期的に切り換えられて、比較的に大きな反射特性を示すものとされたり、比較的に小さな反射特性を示すものとされる。これにより、回路１の場合のように回路６００において生ずる自発発振を抑えることができる。
【００６８】
構造体６３６、６４０、６５０、６６０、６７０は、所望の周波数応答に依存して、チャープされた電極間間隔を使用することができ、または、別の仕方として、全体を通して一様な電極間間隔を使用することができる。
【００６９】
回路６００は回路４００よりも効率的であるので、回路６００は、より少ない電力消費でもって動作でき、したがって、バッテリ作動トランスポンダ、例えば、パーソナル着用識別タグに使用するのに特に適している。
【００７０】
次に図７を参照するに、本発明の第５の実施例としての参照符号７００で示される反射回路が例示されている。この回路７００は、参照符号７２０で示され且つ点線７２２内に示されたボウタイダイポールアンテナ、および単結晶クオーツまたはリチウムニオベート基体７５２を含む参照符号７５０で示されたＳＡＷデバイスを備える。基体７５２の一面には、吸収構造体７６０、それぞれ参照符号７７０、７８０で示された第１および第２のインターデジット電極構造体、および反射構造体７９０が形成されている。第１の電極構造体７７０は、アンテナ７２０に接続されており、また、この第１の電極構造体７７０両端間には、第１の反射増幅器７９４が接続されている。第２の電極構造体７８０は、それに関連した第２の反射増幅器７９６に接続されている。
【００７１】
構造体７６０、７７０、７８０、７９０は、基体７５２に順番に配列されており、すなわち、吸収構造体７６０は、その面の一方の端に配列され、これに隣接して、第１の電極構造体７７０が配列され、さらに、これに隣接して、第２の電極構造体７８０が配列され、またさらに、これに隣接して反射構造体７９０が配列され、この反射構造体７９０は、吸収構造体７６０から遠いその面の他端に配列されている。
【００７２】
反射構造体７９０を組み込んだことにより、回路７００の効率が改善されている。何故ならば、音響エネルギーは、構造体７９０内に実質的には吸収されず、そこから反射されるからである。反射構造体７９０は、そのような反射特性を与えるために急峻な空間音響インピーダンス遷移を使用している。
【００７３】
反射増幅器７９４は、比較的に大きな反射特性を示す場合と比較的に小さな反射特性を示す場合との間で切り換えを行うために各制御信号Ｊ０、Ｊ１を受け取るように接続されている。比較的に大きな反射特性を示す状態においては、増幅器７９４、７９６は、増幅を行うが、比較的に小さな反射特性を示す状態においては、それら増幅器は、利得が減少し、自発発振を抑える。増幅器７９４、７９６は、増幅器１０について図２に例示したような回路構成を採用している。
【００７４】
次に、回路７００の動作について、図７を参照して説明する。時間τ＝０で、照射放射線４がアンテナ７２０に受信され、アンテナ７２０は、それに応じて受信信号を発生する。この受信信号は、第１の増幅器７９４によって増幅され、第１の構造体７７０へ通され、そこで、その受信信号は、基体７５２に結合され、表面音波を励起する。この表面音波は、吸収構造体７６０の方へと一方の方向に伝播され、その表面音波は、そこで吸収される。この表面音波は、また、第２の構造体７８０の方へと別の方向へも伝播される。受信信号が音波へと変換されて第１の構造体７７０から第２の構造体７８０まで伝播するまでに時間期間τを要し、時間ｔ＝０からｔ＝τまでは、制御信号Ｊ０が作動していて、反射増幅器７９４が構造体７８０で音響放射として受信された受信信号を増幅するようにさせている。これは、時間軸８５２および信号レベル軸８５４を含み参照符号８５０で示されたグラフに例示されている。時間ｔ＝τで、第１の反射増幅器７９４は、その制御信号Ｊ０によって比較的に小さな反射特性を示す状態へと切り換えられ、第２の増幅器７９６は、その制御信号Ｊ１によって、比較的に小さな反射特性を示す状態から、増幅を行う比較的に大きな反射特性を示す状態へと切り換えられる。
【００７５】
第２の構造体７８０で受信された音波は、対応する信号へと変換され、これら信号は、第２の増幅器７９６によって増幅され、対応する増幅された信号を与える。これらの増幅された信号は、第２の構造体へと戻され、そこで、それら増幅された信号は、音波を励起する。これら音波は、次のように伝播する。
（ｉ）第１の構造体７７０および吸収構造体７６０へ戻り、そこで、吸収される。何故ならば、第１の増幅器７９４は、その比較的に小さな反射特性を示す状態において損失負荷を与えるからである。
（ii）反射構造体７９０の方へ伝播し、そこで、反射させられ、第２の請う総体７８０の方へと戻るように伝播させられるような向きとさせられる。
【００７６】
表面音波が第２の構造体７８０から反射構造体７９０まで伝播し再び戻るまでに時間期間２τを要する。ｔ＝τから２τまでの期間中、制御信号Ｊ１は、増幅を行うように第２の増幅器７９６をセットする。
【００７７】
時間ｔ＝３τで、反射表面音波は第２構造７８０の後方で受け取られ、その結果、それらはｔ＝３τからｔ＝４τの期間、第２反射増幅器により増幅され、制御信号Ｊ１はこの期間、増幅器７９６を増幅させるように設定する。その後、増幅された表面音波は第２構造７８０から放射され、第１構造７７０へ伝搬し、ｔ＝４τまでにそれを到達させる。ｔ＝４τからｔ＝５τの期間、第２反射増幅器７９６はまた、その制御入力Ｊ０により、それが増幅器を供給するもっと反射する状態に設定する。
【００７８】
音波が第１構造体７７０で受け取られると、それらは出力信号に変換され、そこで第１増幅器７９４により反射的に増幅され、その後、ｔ＝４τからｔ＝５τの期間、アンテナ７２０から出力放射線６として放射される。時間ｔ＝５τで、上述した処理は繰り返され、処理のそれぞれのサイクルは５τの期間を必要とする。
【００７９】
回路７００の修正版では、増幅器７９４は、回路７００の増幅を減少するとはいえ、簡略のため省略可能である。
【００８０】
回路７００は、第２増幅器７９６が各サイクルの間、２つの機会を与えられ、増幅を供給するという利点を与える。その上さらに、選択した反射構造体７９０の吸収構造体への組込みは効率を向上させた回路７００を供給し、それにより、その電力消費を減少させる。
【００８１】
その上さらに、回路７００は、
（ｉ）基板７５２がその両端部で反射構造体を組込み、
（ii）第１構造体７７０が２つの反射構造体間で等距離の基板７５２の中央領域に形成され、
（iii）結合した反射増幅器に接続された２つの第２構造体７８０で、第１構造体の両側に対称的に形成されると共に第１構造体及び反射構造体の間に挿入された構造体を含むようにさらに変更可能である。
【００８２】
これはさらに作動効率を向上させる利点を供給する。
【００８３】
回路４００，６００，７００は表面音波構造体を使用して実行されるが、代わりに、それらはバルク音波構造体を使用して実行可能であり、それにより幾つかのＧＨｚに対する回路周波数応答範囲を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の具体例の反射器回路の図である。
【図２】  図１に示した反射器回路に含まれている反射増幅器の図である。
【図３】  本発明の第２の具体例の反射器回路の図である。
【図４】  本発明の第３の具体例の反射器回路の図である。
【図５】  図４に示した反射器回路の通過帯域特性を例示した図である。
【図６】  本発明の第４の具体例の反射器回路の図である。
【図７】  本発明の第５の具体例の反射器回路の図である。
【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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