(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、
局部発振波を出力する局部発振器と、
所定のグリッドを有し、信号波と前記局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を前記ミクサの方向に反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、
前記グリッドミラーを透過した偏波成分を前記グリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、
前記第１のコーナーリフレクタにより反射された後に前記グリッドミラーにより反射された偏波成分を前記グリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、
前記グリッドミラーにより反射された偏波成分と、前記第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とは前記ミクサに入力され、
前記グリッドミラーから前記第１のコーナーリフレクタまでの第１の距離と前記グリッドミラーから前記第２のコーナーリフレクタまでの第２の距離との和の２倍を前記局部発振波の波長の略（ｎ±１／４）倍（ｎは整数）とした周波数混合器。
【請求項２】
グリッドミラーに入力される信号波の第１の偏波方向と、ミクサが受信可能な第２の偏波方向とが一致する場合、第１の距離と第２の距離との和の２倍は前記信号波の波長の略ｍ倍（ｍは整数）とし、
前記第１の偏波方向と、前記第２の偏波方向とが直交する場合、第１の距離と第２の距離との和の２倍は前記信号波の波長の略（ ｍ±１／２）倍（ｍは整数）とする
ことを特徴とする請求項１に記載の周波数混合器。
【請求項３】
局部発振器とグリッドミラーとの間に第２のグリッドミラーを備え、
局部発振波と信号波とが前記第２のグリッドミラーを経て前記グリッドミラーに入力され、
前記グリッドミラーのグリッドの向きと前記第２のグリッドミラーのグリッドの向きとが４５度異なる
ことを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項４】
グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間にレンズが設けられる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項５】
グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間に曲面鏡が設けられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項６】
第１のコーナーリフレクタ又は第２のコーナーリフレクタの鏡面が曲面を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項７】
グリッドミラーの鏡面が曲面を有する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項８】
グリッドミラーがレンズの表面に設けられた
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項９】
グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間において、信号波及び局部発振波を反射することにより、通過する信号波及び局部発振波の経路長を調節する反射鏡部を有する
ことを特徴とする請求項１〜８に記載の周波数混合器。
【請求項１０】
反射鏡部は着脱可能である
ことを特徴とする請求項９に記載の周波数混合器。
【請求項１１】
反射鏡部は、ミラーと前記ミラーの位置を変化させる位置変化手段とを有することを特徴とする請求項９に記載の周波数混合器。
【請求項１２】
グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーとミクサとの間に設けられ、通過する信号波及び局部発振波の経路長を調節する誘電体部を有する
ことを特徴とする請求項１〜８に記載の周波数混合器。
【請求項１３】
誘電体部は、互いに誘電率の異なる第１の誘電体と第２の誘電体と第３の誘電体とから構成され、
第１の誘電率を有する前記第１の誘電体を軸として、前記第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有する前記第２の誘電体で前記第１の誘電体を被覆し、前記第２の誘電率よりも低い第３の誘電率を有する前記第３の誘電体で前記第２の誘電体を被覆し、
前記第２の誘電体に信号波及び局部発振波を入力する
ことを特徴とする請求項１２に記載の周波数混合器。
【請求項１４】
グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又は前記グリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間で、信号波及び局部発振波が通過する経路の全長に亘って設けられた誘電体部を有する
ことを特徴とする請求項請求項１〜８に記載の周波数混合器。
【請求項１５】
誘電体部は、信号波及び局部発振波が入射及び／又は出力される面に、この誘電体部の誘電率より低い誘電率を有する誘電体膜を設ける
ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項１６】
誘電体膜は、
その誘電率ε2を(ε0×ε1)1/2（ε0は空気中の誘電率、ε1は誘電体の誘電率）とし、
その厚さをλ／４（λは誘電体膜中での偏波成分の波長）とする
ことを特徴とする請求項１５に記載の周波数混合器。
【請求項１７】
第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタの代りに、当該第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタにおける信号波及び局部発振波を反射する面に平行な面を有する誘電体部を用い、
前記平行な面に前記誘電体部の内部から信号波及び局部発振波が入射され反射される
ことを特徴とする請求項１２〜１６のいずれかに記載の周波数混合器。
【請求項１８】
請求項１〜請求項１７に記載の周波数混合器と、
アンテナとを有し、
信号波が前記アンテナを介して前記周波数混合器に入力される
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１７に記載の周波数混合器と、
アンテナとを有し、
前記周波数混合器から出力された信号波が前記アンテナを介して出力される
ことを特徴とする送信装置。
【請求項２０】
複数の周波数混合器と、
偏波分離器と、
アンテナとを有し、
信号波は前記アンテナと前記偏波分離器とを介して第１の周波数混合器に入力され、前記周波数混合器から出力された信号波は前記偏波分離器と前記アンテナとを介して出力される
ことを特徴とする請求項１〜請求項１７に記載の周波数混合器を用いた送受信装置。
【請求項２１】
入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、
局部発振波を出力する局部発振器と、
所定のグリッドを有し、信号波と前記局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、
前記グリッドミラーを透過した偏波成分を前記グリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、
前記第１のコーナーリフレクタにより反射された後に前記グリッドミラーにより反射された偏波成分を前記グリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、
前記グリッドミラーにより反射された偏波成分と、前記第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とは前記ミクサに入力され、
この周波数混合器の通過特性波形に基づく振幅の中心部近傍に局部発振波の周波数帯域を設定する
ことを特徴とする周波数混合器。
【請求項２２】
周波数混合器の通過特性に基づき、局部発振波の通過特性値よりも高い通過特性値を示す周波数帯域に信号波を設定する
ことを特徴とする請求項２１に記載の周波数混合器。
【請求項２３】
入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、
局部発振波を出力する局部発振器と、
所定のグリッドを有し、信号波と前記局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、
前記グリッドミラーを透過した偏波成分を前記グリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、
前記第１のコーナーリフレクタにより反射された後に前記グリッドミラーにより反射された偏波成分を前記グリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、
前記グリッドミラーにより反射された偏波成分と、前記第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とは前記ミクサに入力され、
前記ミクサに入力される前記局部発振波の第１の偏波方向と、前記ミクサが受信する前記局部発振波の第２の偏波方向とが４５度異なる
ことを特徴とする周波数混合器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器に関するものであり、特にサブミリ波及びミリ波を用いて周波数変換を行う周波数混合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周波数混合器の例として、Symposium Proceedings of Fifth International Symposium on Space Terahertz Technology,1994(米)p.142-156に示されたものがあり、これを図３３に示す。
この図３３は、２個のマーチンパプレット干渉計を用いて構成した従来の周波数混合器を示すブロック図である。
図３３において、１０は第１のグリッドミラーであり、信号波である高周波信号が入射される。この第１のグリッドミラー１０は、所定の方向にグリッドを有し、このグリッドに対して平行な偏波は反射され、このグリッドに対して垂直な偏波は透過される。
１１は第１のコーナーリフレクタであり、第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号の所定の偏波が入射され反射される。
なお、以下では、第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号の所定の偏波が垂直偏波である場合について説明する。
【０００３】
１２は第２のコーナーリフレクタであり、第１のコーナーリフレクタ１１で反射された垂直偏波の高周波信号が、第１のグリッドミラー１０で反射された後に入射される。この第２のコーナーリフレクタ１２に入射された垂直偏波の高周波信号は、第１のグリッドミラー１０の方向へ反射される。なお、この第２のコーナーリフレクタ１２で反射された垂直偏波の高周波信号は、第１のグリッドミラー１０を透過する。
１３は局部発振器であり、局部発振波を出力する。
１４は第２のグリッドミラーである。この第２のグリッドミラー１４のそれぞれの面には、第２のコーナーリフレクタ１２と第１のグリッドミラー１０とを経た垂直偏波の高周波信号、及び局部発振器１３から出力された局部発振波が入射される。そして、この第２のグリッドミラー１４は、入射された垂直偏波の高周波信号を透過すると共に、入射された局部発振波の水平偏波を選別し、垂直偏波の高周波信号とが同じ方向に出力する。
【０００４】
１５は第３のグリッドミラーであり、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが入射される。この第３のグリッドミラー１５も、所定の方向にグリッドを有し、このグリッドに対して平行な偏波は反射され、このグリッドに対して垂直な偏波は透過される。
１６は第３のコーナーリフレクタであり、第３のグリッドミラー１５を透過した高周波信号及び局部発振波が入射され反射される。
１７は第４のコーナーリフレクタである。第３のコーナーリフレクタ１６で反射された高周波信号及び局部発振波が、第３のグリッドミラー１５で反射された後に入射される。この第４のコーナーリフレクタ１２に入射された高周波信号及び局部発振波は、第３のグリッドミラー１５の方向へ反射される。なお、この第４のコーナーリフレクタ１７で反射された高周波信号及び局部発振波は、第３のグリッドミラー１５を透過する。
【０００５】
１８はミクサであり、第３のグリッドミラー１５で反射された高周波信号及び局部発振波、及び第４のコーナーリフレクタ１７と第３のグリッドミラー１５とを経た高周波信号及び局部発振波が入射される。
１９は局部発振器１３が有する第１のホーンアンテナであり、２０はミクサ１８が有する第２のホーンアンテナである。
２１は第１のマーチンパプレット干渉計であり、第１のグリッドミラー１０、第１のコーナーリフレクタ１１、及び第２のコーナーリフレクタ１２から構成される。
２２は第２のマーチンパプレット干渉計であり、第３のグリッドミラー１５、第３のコーナーリフレクタ１６、及び第４のコーナーリフレクタ１７から構成される。
【０００６】
次に図３３に示す従来の周波数混合器の動作について説明する。
図３３において、空間を伝送してきた垂直偏波の高周波信号は、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号は、高周波信号の偏波に対し該略４５゜の傾きのグリッドを持つ第１のグリッドミラー１０に入力される。
第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分けられる。このグリッドの方向に対して平行な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０により反射し、また、垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を透過する。
【０００７】
第１のグリッドミラー１０を透過した垂直な偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第１のグリッドミラー１０の方向に反射される。
第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行である。このため、第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号は、第１のグリッドミラー１０により第２のコーナーリフレクタ１２の方向に反射される。
【０００８】
第２のコーナーリフレクタ１２に入射された高周波信号は、第２のコーナーリフレクタ１２で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第１のグリッドミラー１０の方向に反射される。
第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略直角である。このため、第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号は、第１のグリッドミラー１０を透過する。すると、第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号の偏波成分と、最初に第１のグリッドミラー１０で反射された第１のグリッドミラー１０のグリッドに平行な高周波信号の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
【０００９】
このように、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１のグリッドミラー１０によって２つの偏波に分配される。この２つに分配された高周波信号の各偏波は、それぞれ異なる経路を経た後に、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される時に合成される。
そのため、第１のグリッドミラー１０にて反射されて出力される経路と、第１のグリッドミラー１０を通過し、第１のコーナーリフレクタ１１、第１のグリッドミラー１０、及び第２のコーナーリフレクタ１２で反射された後に第１のグリッドミラー１０を通過して出力される経路との経路長差によって、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性が発生する。
【００１０】
第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号をそのまま通過させ、所定の局部発振波に基づき、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるノイズであるイメージ信号の出力を抑える特性を備えるように、第１のグリッドミラー１０の中心から第１のコーナーリフレクタ１１の中心までの第１の距離（Ｌ１）、及び第１のグリッドミラー１０の中心から第２のコーナーリフレクタ１２の中心までの第２の距離（Ｌ２）が設定される。
【００１１】
高周波信号をそのまま通過させ、所定の局部発振波に基づき、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑えるためには、第１の距離と第２の距離の和の２倍（２×（Ｌ１＋Ｌ２））が、入力される高周波信号の波長（λ１）の整数倍（（２×（Ｌ１＋Ｌ２））＝ｎ×λ１、ｎは整数）となるように設定する。また、第１の距離と第２の距離の和の２倍（２×（Ｌ１＋Ｌ２））が、局部発振波の波長（λ３）の整数倍から１／４波長ずれる（（２×（Ｌ１＋Ｌ２））＝（ｎ±（１／４））×λ３、ｎは整数）ように設定する。
この時、第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号を透過させ、高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑える特性が得られる。
【００１２】
次に、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力された高周波信号は、第２のグリッドミラー１４に入力される。この第２のグリッドミラー１４は、垂直偏波が入射されると通過し、水平偏波が入射されると反射するように設置される。
第２のグリッドミラー１４に入射された高周波信号の垂直成分は第２のグリッドミラー１４を通過し、第２のマーチンパプレット干渉計２２へ出力される。
また、第２のグリッドミラー１４には、局部発振器１３から出力される局部発振波も入射される。この局部発振波は局部発振器１３が備える第１のホーンアンテナ１９から、水平偏波で出力される。
この水平偏波の局部発振波は、第２のグリッドミラー１４で高周波信号が入射される面とは異なる面に入射され、第２のマーチンパプレット干渉計２２の方向に反射される。
【００１３】
第２のマーチンパプレット干渉計２２に入力された垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波は、第２のマーチンパプレット干渉計２２に入力される。
第２のマーチンパプレット干渉計２２に入力された高周波信号と局部発振波とは、これら高周波信号の偏波と局部発振波の偏波とに対し該略４５゜の傾きのグリッドを持つ第３のグリッドミラー１５に入力される。
第３のグリッドミラー１５に入力された高周波信号と局部発振波とは、第３のグリッドミラー１５のグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分けられる。このグリッドの方向に対して平行な偏波成分はこの第３のグリッドミラー１５により反射し、また、垂直な偏波成分はこの第３のグリッドミラー１５を透過する。
第３のグリッドミラー１５を透過した垂直な偏波成分は、第３のコーナーリフレクタ１６で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第３のグリッドミラー１５の方向に反射される。
【００１４】
第３のコーナーリフレクタ１６で反射され第３のグリッドミラー１５に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分の偏波方向は、第３のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行である。このため、第３のコーナーリフレクタ１６で反射され第３のグリッドミラー１５に入力された高周波信号及び局部発振波は、第３のグリッドミラー１５により第４のコーナーリフレクタ１７の方向に反射される。
第４のコーナーリフレクタ１７に入射された高周波信号及び局部発振波は、第４のコーナーリフレクタ１７で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第３のグリッドミラー１５の方向に反射される。
【００１５】
第４のコーナーリフレクタ１７で反射され第３のグリッドミラー１５に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分の偏波方向は、第３のグリッドミラー１５のグリッドの方向と該略直角である。このため、第３のグリッドミラー１５に入力された高周波信号及び局部発振波は、第３のグリッドミラー１５を透過する。すると、第４のコーナーリフレクタ１７で反射され第３のグリッドミラー１５を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、最初に第３のグリッドミラー１５で反射された第３のグリッドミラー１５のグリッドに平行な高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第２のマーチンパプレット干渉計２２から出力される。
【００１６】
なお、第２のマーチンパプレット干渉計２２に入射された垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とは、垂直偏波の高周波信号と垂直偏波の局部発振波とに偏波方向が揃えられ、第２のマーチンパプレット干渉計２２から出力される。
この第２のマーチンパプレット干渉計２２もまた、固有の周波数による通過特性が発生する。この周波数による通過特性は、第３のグリッドミラー１５の中心から第３のコーナーリフレクタ１６の中心までの第３の距離（Ｌ３）と、第３のグリッドミラー１５の中心から第４のコーナーリフレクタ１７の中心までの第４の距離（Ｌ４）との調節により変化する。
【００１７】
第３の距離と第４の距離の和の２倍（２×（Ｌ３＋Ｌ４））が、入力される局部発信波の波長（λ３）の整数倍から半波長ずれている（（２×（Ｌ３＋Ｌ４））＝（ｎ±（１／２））×λ３、ｎは整数）時、入力された垂直偏波の局部発信波は水平偏波の局部発振波として出力される。また、入力された水平偏波の局部発信波は垂直偏波の局部発振波として出力される。これは、局部発振波に限らず、高周波信号にも当てはまる。
第３の距離と第４の距離の和の２倍（２×（Ｌ３＋Ｌ４））が、入力される局部発信波の波長（λ３）の整数倍である（（２×（Ｌ３＋Ｌ４））＝ｎ×λ３、ｎは整数）時、入力された垂直偏波の局部発信波は垂直偏波の局部発振波のまま出力される。また、入力された水平偏波の局部発信波は水平偏波の局部発振波のまま出力される。これは、局部発振波に限らず、高周波信号にも当てはまる。
【００１８】
これより、第２のマーチンパプレット干渉計２２は、この第２のマーチンパプレット干渉計２２に入射された水平偏波の局部発振波を、垂直偏波の局部発振波に変換して出力されるように、第３の距離と第４の距離の和の２倍（２×（Ｌ３＋Ｌ４））が、局部発振波の波長（λ３）の整数倍から半波長ずれる（（２×（Ｌ３＋Ｌ４））＝（ｎ±（１／２））×λ３、ｎは整数）ように設定する。
この第２のマーチンパプレット干渉計２２から出力される垂直偏波の高周波信号と垂直偏波の局部発振波とは、第２のホーンアンテナ２０を介してミクサ１８に入力される。
このミクサ１８に入力された高周波信号と局部発振波は、ミクサ１８により周波数混合され中間周波信号に変換されて出力される。
【００１９】
次に、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性である通過振幅の周波数特性について、図３４を用いて説明する。
なお、この図３４は、垂直偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性を示した周波数特性図である。
図３４に示す特性が得られるように、第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号（周波数：fRF）は通過するが、ミクサ１８において高周波信号と同じ中間周波数に周波数変換されるイメージ信号（周波数：fimg）は通過できないように設定される。
【００２０】
次に、第２のマーチンパプレット干渉計２２の通過振幅の周波数特性について、図３５及び図３６を用いて説明する。
図３５は、垂直偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の、第２のマーチンパプレット干渉計２２の周波数特性を示した周波数特性図である。
図３５に示す特性が得られるように、第２のマーチンパプレット干渉計２２は、入力された垂直偏波の高周波信号（周波数：fRF）が、垂直偏波のままで出力されるように設定される。
また、図３６は、水平偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の、第２のマーチンパプレット干渉計２２の周波数特性を示した周波数特性図である。
図３６に示す特性が得られるように、第２のマーチンパプレット干渉計２２は、入力された水平偏波の局部発振波（周波数：fLO）が、垂直偏波に変換されて出力されるように設定される。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の周波数混合器は、高周波信号に対するイメージ信号を除去するための第１のマーチンパプレット干渉計２１と、高周波信号と局部発振波との偏波方向を一致させる合波処理を行うための第２のマーチンパプレット干渉計２２とから構成されており、周波数混合器の規模が大型化するという問題点があった。
また、従来の周波数混合器では、マーチンパプレット干渉計に入射される高周波信号又は局部発振波の２つの偏波成分が、それぞれ異なる経路を通過し出力されるため、マーチンパプレット干渉計から出力される２つの偏波成分のビーム径が異なり、２つの偏波成分の合成、更には高周波信号と局部発振波との合成の効率が低下する問題点があった。
【００２２】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、高周波信号に対するイメージ信号の除去と、高周波信号と局部発振波との偏波方向を一致させる合波処理とを、一つのマーチンパプレット干渉計で行い、小型化が可能となる周波数混合器を得ることを目的とする。
また、本発明は、マーチンパプレット干渉計から出力される偏波成分のビーム径がほぼ同一となるように調節する、偏波成分の合成、及び高周波と局部発振波との合成の効率が高い周波数混合器を得ることを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる周波数混合器は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、局部発振波を出力する局部発振器と、所定のグリッドを有し、信号波と局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分をミクサの方向に反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、グリッドミラーを透過した偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、第１のコーナーリフレクタにより反射された後にグリッドミラーにより反射された偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、グリッドミラーにより反射された偏波成分と、第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とはミクサに入力され、グリッドミラーから第１のコーナーリフレクタまでの第１の距離とグリッドミラーから第２のコーナーリフレクタまでの第２の距離との和の２倍を局部発振波の波長の略（ｎ±１／４）倍（ｎは整数）としたものである。
【００２４】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーに入力される信号波の第１の偏波方向と、ミクサが受信可能な第２の偏波方向とが一致する場合、第１の距離と第２の距離との和の２倍は信号波の波長の略ｍ倍（ｍは整数）とし、第１の偏波方向と、第２の偏波方向とが直交する場合、第１の距離と第２の距離との和の２倍は信号波の波長の略（ ｍ±１／２）倍（ｍは整数）とするものである。
【００２７】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、局部発振器とグリッドミラーとの間に第２のグリッドミラーを備え、局部発振波と信号波とが第２のグリッドミラーを経てグリッドミラーに入力され、グリッドミラーのグリッドの向きと第２のグリッドミラーのグリッドの向きとが４５度異なるものである。
【００２８】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間にレンズが設けられるものである。
【００２９】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間に曲面鏡が設けられるものである。
【００３０】
また、この発明にかかる周波数混合器は、第１のコーナーリフレクタ又は第２のコーナーリフレクタの鏡面が曲面を有するものである。
【００３１】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーの鏡面が曲面を有するものである。
【００３２】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーがレンズの表面に設けられたものである。
【００３３】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間において、信号波及び局部発振波を反射することにより、通過する信号波及び局部発振波の経路長を調節する反射鏡部を有するものである。
【００３４】
また、この発明にかかる周波数混合器は、反射鏡部が着脱可能であるものである。
【００３５】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、反射鏡部が、ミラーとミラーの位置を変化させる位置変化手段とを有するものである。
【００３６】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーとミクサとの間に設けられ、通過する信号波及び局部発振波の経路長を調節する誘電体部を有するものである。
【００３７】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、誘電体部が、互いに誘電率の異なる第１の誘電体と第２の誘電体と第３の誘電体とから構成され、第１の誘電率を有する第１の誘電体を軸として、第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有する第２の誘電体で第１の誘電体を被覆し、第２の誘電率よりも低い第３の誘電率を有する第３の誘電体で第２の誘電体を被覆し、第２の誘電体に信号波及び局部発振波を入力するものである。
【００３８】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間で、信号波及び局部発振波が通過する経路の全長に亘って設けられた誘電体部を有するものである。
【００３９】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、誘電体部が、信号波及び局部発振波が入射及び／又は出力される面に、この誘電体部の誘電率より低い誘電率を有する誘電体膜を設けるものである。
【００４０】
また、この発明にかかる周波数混合器は、誘電体膜が、その誘電率ε2を(ε0×ε1)1/2（ε0は空気中の誘電率、ε1は誘電体の誘電率）とし、その厚さをλ／４（λは誘電体膜中での偏波成分の波長）とするものである。
【００４１】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタの代りに、当該第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタにおける信号波及び局部発振波を反射する面に平行な面を有する誘電体部を用い、平行な面に誘電体部の内部から信号波及び局部発振波が入射され反射されるものである。
【００４２】
この発明にかかる受信装置は、請求項１〜請求項１９に記載の周波数混合器と、アンテナとを有し、信号波がアンテナを介して周波数混合器に入力されるものである。
【００４３】
この発明にかかる送信装置は、請求項１〜請求項１９に記載の周波数混合器と、アンテナとを有し、周波数混合器から出力された信号波がアンテナを介して出力されるものである。
【００４４】
この発明にかかる送受信装置は、複数の周波数混合器と、偏波分離器と、アンテナとを有し、信号波がアンテナと偏波分離器とを介して第１の周波数混合器に入力され、周波数混合器から出力された信号波が偏波分離器とアンテナとを介して出力されるものである。
【００４５】
この発明にかかる周波数混合器は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、局部発振波を出力する局部発振器と、所定のグリッドを有し、信号波と局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、グリッドミラーを透過した偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、第１のコーナーリフレクタにより反射された後にグリッドミラーにより反射された偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、グリッドミラーにより反射された偏波成分と、第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とはミクサに入力され、この周波数混合器の通過特性波形に基づく振幅の中心部近傍に局部発振波の周波数帯域を設定するものである。
【００４７】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、周波数混合器の通過特性に基づき、局部発振波の通過特性値よりも高い通過特性値を示す周波数帯域に信号波を設定するものである。
【００４８】
また、この発明にかかる周波数混合器は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、局部発振波を出力する局部発振器と、所定のグリッドを有し、信号波と局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、グリッドミラーを透過した偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、第１のコーナーリフレクタにより反射された後にグリッドミラーにより反射された偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、グリッドミラーにより反射された偏波成分と、第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とはミクサに入力され、ミクサに入力される局部発振波の第１の偏波方向と、ミクサが受信する局部発振波の第２の偏波方向とが４５度異なるものである。
【００５０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明による周波数混合器の一実施形態を図１を用いて説明する。
図１は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態１の周波数混合器のブロック図である。
図１において、１３は局部発振器であり、局部発振波を出力する。
１４は第２のグリッドミラーである。この第２のグリッドミラー１４のそれぞれの面には、垂直偏波の高周波信号及び局部発振器１３から出力された水平偏波の局部発振波が入射される。そして、この第２のグリッドミラー１４は、入射された垂直偏波の高周波信号を透過すると共に、入射された局部発振波の水平偏波を選別し、垂直偏波の高周波信号とが同じ方向に出力する。
【００５１】
１０は第１のグリッドミラーであり、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが入射される。この第１のグリッドミラー１０は所定の方向にグリッドを有し、このグリッドに対して平行な偏波は反射され、このグリッドに対して垂直な偏波は透過される。
１１は第１のコーナーリフレクタであり、第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波が入射され反射される。
１２は第２のコーナーリフレクタである。第１のコーナーリフレクタ１１で反射された高周波信号及び局部発振波が、第１のグリッドミラー１０で反射された後に入射される。この第２のコーナーリフレクタ１２に入射された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０の方向へ反射される。なお、この第２のコーナーリフレクタ１２で反射された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０を透過する。
【００５２】
１８はミクサであり、第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号及び局部発振波、及び第２のコーナーリフレクタ１２と第１のグリッドミラー１０とを経た高周波信号及び局部発振波が入射される。
１９は局部発振器１３が有する第１のホーンアンテナであり、２０はミクサ１８が有する第２のホーンアンテナである。
２１は第１のマーチンパプレット干渉計であり、第１のグリッドミラー１０、第１のコーナーリフレクタ１１、及び第２のコーナーリフレクタ１２から構成される。
【００５３】
次に、図１に示す実施形態１の周波数混合器の動作について説明する。
周波数混合器では、高周波信号と局部発振波とを周波数混合して中間周波信号を発生させるするダウンコンバージョン、若しくは中間周波信号と局部発振波とを周波数混合してを高周波信号発生させるアップコンバージョンの２つの動作が行われうる。
以下の説明ではダウンコンバージョンを中心に説明する。
図１において、第２のグリッドミラー１４には、空間を伝送してきた高周波信号が入力される。なお、この第２のグリッドミラー１４は、垂直偏波を透過させ、水平偏波を反射するように地表に対して水平方向にグリッドが設けられている。
また、第２のグリッドミラー１４には、局部発振器１３から出力される局部発振波も入射される。
【００５４】
これら高周波信号及び局部発振波は、第２のグリッドミラー１４のそれぞれ異なる面に入射され、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが同じ第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力される。なお、第２のグリッドミラー１４の表面に対する高周波信号及び局部発振波の入射角は、該略４５度である。
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波と局部発振波の水平偏波とは、これらの偏波に対し該略４５゜の傾きのグリッドを持つ第１のグリッドミラー１０に入力される。つまり、第２のグリッドミラー１４のグリッドは地表に対してほぼ平行に設けられているのに対し、この第１のグリッドミラー１０のグリッドは地表に対して該略４５度の角度を有する。
第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号と局部発振波とは、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分けられる。
【００５５】
この第１のグリッドミラー１０及び第２のグリッドミラー１４による２つの偏波成分への分割について、図２を用いて説明する。
図２は、２つの偏波成分の分割に関する様子を示した概念図である。
第１のグリッドミラー１０に入射される前までの高周波信号は、地表面に対して垂直方向の波面の信号波である。この地表面に対し垂直方向の波面の信号波を垂直偏波という。この垂直偏波の高周波信号が第１のグリッドミラー１０に入射されると、この第１のグリッドミラー１０のグリッドに対して水平な成分である水平成分と垂直な成分である垂直成分とに分割される。つまり、地表面に対し垂直方向の波面を有する信号波は、地表面に対し右上４５度傾いた成分と地表面に対し左上４５度傾いた成分とに、若しくは地表面に対し右下４５度傾いた成分と地表面に対し左下４５度傾いた成分とに分割される。
【００５６】
同様に、第１のグリッドミラー１０に入射される前までの局部発振波は、地表面に対して水平方向の波面の信号波である。この地表面に対し水平方向の波面の信号波を水平偏波という。この水平偏波の局部発振波が第１のグリッドミラー１０に入射されると、この第１のグリッドミラー１０のグリッドに対して水平な成分である水平成分と垂直な成分である垂直成分とに分割される。つまり、地表面に対し水平方向の波面を有する信号波は、地表面に対し右上４５度傾いた成分と地表面に対し右下４５度傾いた成分とに、若しくは地表面に対し左上４５度傾いた成分と地表面に対し左下４５度傾いた成分とに分割される。
【００５７】
このグリッドの方向に対して平行な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０により反射され、また、垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を透過する。
この第１のグリッドミラー１０を透過した垂直な偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第１のグリッドミラー１０の方向に反射される。
この第１のコーナーリフレクタ１１による反射について、図３を用いて説明する。
図３は、第１のコーナーリフレクタ１１に入射された偏波成分の偏波方向の推移を示した概念図である。
【００５８】
例えば、第１のグリッドミラー１０を透過した垂直な偏波成分が、地表面に対し左上４５度傾いた成分である場合、この地表面に対し左上４５度傾いた成分が第１のコーナーリフレクタ１０に入射すると、この第１のコーナーリフレクタ１０からは地表面に対し右上４５度傾いた成分となって出力される。同様に、地表面に対し右上４５度傾いた成分が第１のコーナーリフレクタ１０に入射すると、地表面に対し左上４５度傾いた成分となって出力される。なお、この第１のコーナーリフレクタ１１の反射による偏波方向の推移は、第１のコーナーリフレクタ１１に限られたものではなく、コーナーリフレクタ一般に当てはまる。
【００５９】
第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行である。このため、第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０により第２のコーナーリフレクタ１２の方向に反射される。
第２のコーナーリフレクタ１２に入射された高周波信号及び局部発振波は、第２のコーナーリフレクタ１２で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第１のグリッドミラー１０の方向に反射される。
【００６０】
第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略直角である。このため、第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０を透過する。
すると、第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、最初に第１のグリッドミラー１０で反射された第１のグリッドミラー１０のグリッドに平行な高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
【００６１】
このように、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号及び局部発振波は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１のグリッドミラー１０によって２つの偏波に分配される。この２つに分配された高周波信号の各偏波は、それぞれ異なる経路を経た後に、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される時に合成される。
そのため、第１のグリッドミラー１０にて反射されて出力される経路と、第１のグリッドミラー１０を通過し、第１のコーナーリフレクタ１１、第１のグリッドミラー１０、及び第２のコーナーリフレクタ１２で反射された後に第１のグリッドミラー１０を通過して出力される経路との経路長差によって、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性が発生する。
【００６２】
第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号をそのまま通過させ、所定の局部発振波に基づき、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるノイズであるイメージ信号の出力を抑える特性を備えるように、第１のグリッドミラー１０の中心から第１のコーナーリフレクタ１１の中心までの第１の距離（Ｌ１）、及び第１のグリッドミラー１０の中心から第２のコーナーリフレクタ１２の中心までの第２の距離（Ｌ２）が設定される。
【００６３】
高周波信号をそのまま通過させ、所定の局部発振波に基づき、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑えるためには、第１の距離と第２の距離の和の２倍（２×（Ｌ１＋Ｌ２））が、入力される高周波信号の波長（λ１）の整数倍（（２×（Ｌ１＋Ｌ２））＝ｎ×λ１、ｎは整数）となるように設定する。また、第１の距離と第２の距離の和の２倍（２×（Ｌ１＋Ｌ２））が、局部発振波の波長（λ３）の整数倍から１／４波長ずれる（（２×（Ｌ１＋Ｌ２））＝（ｎ±（１／４））×λ３、ｎは整数）ように設定する。
【００６４】
この時、第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号を透過させ、この高周波信号と偏波が直行する局部発振波を半分通過させ、高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑える特性が得られる。
なお、λ１は高周波信号が空間を伝搬する時の波長であり、λ３は局部発振波が空間を伝搬する時の波長である。
この第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される垂直偏波の高周波信号と垂直偏波の局部発振波とは、第２のホーンアンテナ２０を介してミクサ１８に入力される。
このミクサ１８に入力された高周波信号と局部発振波は、ミクサ１８により周波数混合され中間周波信号に変換されて出力される。
【００６５】
次に、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性である通過振幅の周波数特性について、図４を用いて説明する。
なお、この図４は、垂直偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性を示した周波数特性図である。
図４に示す特性が得られるように、第１のマーチンパプレット干渉計２１では、高周波信号（周波数：fRF1, fRF2）は通過するが、ミクサ１８において高周波信号と同じ中間周波数に周波数変換されるイメージ信号（周波数：fimg1, fimg2）は通過できないように設定される。
【００６６】
なお、設定される高周波信号（周波数：fRF1, fRF2）は、通過振幅特性図の頂点（通過振幅=1）であることが最も望ましいが、10％位であれば、通過振幅が低くてもよい。
また、局部発振波（周波数：fLO）よりも周波数が低い、すなわち下側波帯の高周波信号（周波数：fRF1）に対するイメージ信号が、イメージ信号（周波数：fimg1）である。また、局部発振波よりも周波数が高い、すなわち上側波帯の高周波信号（周波数：fRF2）に対するイメージ信号が、イメージ信号（周波数：fimg2）である。
さらに、設定される局部発振波（周波数：fLO）は、通過振幅特性図における振幅の中心（通過振幅=0.5）であることが最も望ましいが、10％位であれば、通過振幅が上下してもよい。
【００６７】
次にまた、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性である通過振幅の周波数特性について、図５を用いて説明する。
なお、この図５は、水平偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性を示した周波数特性図である。
図５に示す特性は、図４に示す垂直偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性に対して、通過振幅（０．５）を軸に対称の波形であり、図４に示す第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性を設定すると自動的に得られる特性である。
この図５の周波数特性図より， 水平偏波で入力された局部発振波は、第１のマーチンパプレット干渉計２１を経ることにより、約半分が垂直偏波として出力されていることがわかる。
【００６８】
このように、本実施形態の周波数混合器は、ひとつの第１のマーチンパプレット干渉計２１だけで、高周波信号に対するイメージ信号を除去すると共に、高周波信号と局部発振波との偏波方向を一致させるため、周波数混合器を小型化させることができる。
また、本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１により、垂直偏波で入力された高周波信号は垂直偏波で出力される。その一方、ミクサ１８にてこの高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号は第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力されない。また、水平偏波で入力された局部発振波は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１を経ることにより垂直偏波で出力される。さらに、観測する周波数は、局部発振波を挟んで上側波帯の周波数でも下側波帯の周波数でもよい。ただし、上側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分と、下側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分とは異なるものとする。そのため、この周波数混合器は、上側波帯と下側波帯の異なる周波数の高周波信号に対し、イメージ信号は除去し、かつ同時受信が可能なシングルサイドバンドミクサとして動作させることができる。
さらに、第２のグリッドミラーで入力される高周波信号及び局部発振波を合波した上で、高周波信号に対するイメージ信号の除去と、高周波信号及び局部発振波の偏波方向を一致させるため、高い精度で周波数混合が行われる周波数混合器を得ることができる。
【００６９】
実施の形態２．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図６を用いて説明する。
図６は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態２の周波数混合器のブロック図である。
図６において、１０は第１のグリッドミラーであり、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが入射される。この第１のグリッドミラー１０は所定の方向にグリッドを有し、このグリッドに対して平行な偏波は反射され、このグリッドに対して垂直な偏波は透過される。
【００７０】
１１は第１のコーナーリフレクタであり、第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波が入射され反射される。
１２は第２のコーナーリフレクタであり、第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号及び局部発振波が入射され反射される。
１８はミクサであり、第１のコーナーリフレクタ１１と第１のグリッドミラー１０とを経た高周波信号及び局部発振波と、第２のコーナーリフレクタ１２と第１のグリッドミラー１０とを経た高周波信号及び局部発振波とが入射される。
【００７１】
なお、図６において、、図１に示す実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と相違する部分について説明した。
また、本実施形態の第１のグリッドミラー１０と、実施形態１の第１のグリッドミラー１０とでは、第１のグリッドミラー１０が指向する向きが異なる。このため、高周波信号及び局部発振波の２つの偏波成分、第１のグリッドミラー１０のグリッドに対する水平成分と垂直成分とが辿る経路も異なることになる。
【００７２】
次に、図６に示す実施形態２の周波数混合器の動作について説明する。
図６において、第２のグリッドミラー１４には、空間を伝送してきた高周波信号が入力される。なお、この第２のグリッドミラー１４は、垂直偏波を透過させ、水平偏波を反射するように設定される。
また、第２のグリッドミラー１４には、局部発振器１３から出力される局部発振波も入射される。
これら高周波信号及び局部発振波は、第２のグリッドミラー１４のそれぞれ異なる面に入射され、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが同じ第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力される。
【００７３】
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波と局部発振波の水平偏波とは、これらの偏波に対し該略４５゜の傾きのグリッドを持つ第１のグリッドミラー１０に入力される。
第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号と局部発振波とは、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分けられる。このグリッドの方向に対して平行な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０により反射され、また、垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を透過する。
この第１のグリッドミラー１０を透過した垂直な偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第１のグリッドミラー１０の方向に反射される。
【００７４】
第１のグリッドミラー１０を通過した高周波信号と局部発振波とは、第１のコーナーリフレクタ１１で進行方向に対する偏波方向を保ったまま第１のグリッドミラー１０に反射される。第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号と局部発振波との偏波は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行であり、第１のグリッドミラー１０で反射される。
一方、第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号と局部発振波とは、第２のコーナーリフレクタ１２で進行方向に対する偏波方向を保ったまま第１のグリッドミラー１０に反射される。第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号と局部発振波との偏波は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略直角であり、第１のグリッドミラー１０を通過する。
【００７５】
すると、第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第１のグリッドミラー１０でも反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
このように、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号及び局部発振波は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１のグリッドミラー１０によって２つの偏波に分配される。この２つに分配された高周波信号の各偏波は、それぞれ異なる経路を経た後に、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される時に合成される。
【００７６】
そのため、第１のグリッドミラー１０を通過し、第１のコーナーリフレクタ１１を経た後に第１のグリッドミラー１０に反射されて第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される経路と、第１のグリッドミラー１０で反射されて、第２のコーナーリフレクタ１２を経た後に第１のグリッドミラー１０を通過して第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される経路との経路長差によって、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性が発生する。
第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号をそのまま通過させ、所定の局部発振波に基づき、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるノイズであるイメージ信号の出力を抑える特性を備えるように、第１のグリッドミラー１０の中心から第１のコーナーリフレクタ１１の中心までの第１の距離（Ｌ１）、及び第１のグリッドミラー１０の中心から第２のコーナーリフレクタ１２の中心までの第２の距離（Ｌ２）が設定される。
【００７７】
高周波信号をそのまま通過させ、所定の局部発振波に基づき、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑えるためには、第１の距離と第２の距離の差の２倍（２×│Ｌ１−Ｌ２│）が、入力される高周波信号の波長（λ１）の整数倍（（２×│Ｌ１−Ｌ２│）＝ｎ×λ１、ｎは整数）となるように設定する。また、第１の距離と第２の距離の差の２倍（２×│Ｌ１−Ｌ２│）が、局部発振波の波長（λ３）の整数倍から１／４波長ずれる（（２×│Ｌ１−Ｌ２│）＝（ｎ±（１／４））×λ３、ｎは整数）ように設定する。
【００７８】
この時、第１のマーチンパプレット干渉計２１は、高周波信号を透過させ、この高周波信号と偏波が直行する局部発振波を半分通過させ、高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑える特性が得られる。
なお、λ１は高周波信号が空間を伝搬する時の波長であり、λ３は局部発振波が空間を伝搬する時の波長である。
この第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される垂直偏波の高周波信号と垂直偏波の局部発振波とは、第２のホーンアンテナ２０を介してミクサ１８に入力される。
このミクサ１８に入力された高周波信号と局部発振波は、ミクサ１８により周波数混合され中間周波信号に変換されて出力される。
【００７９】
なお、第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数による通過特性である通過振幅の周波数特性については、実施形態１と同一でありその説明を省略する。なお、この図４は、垂直偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性を示した周波数特性図である。なお、この図５は、水平偏波で入力された信号が垂直偏波で出力される場合の第１のマーチンパプレット干渉計２１の周波数特性を示した周波数特性図である。
【００８０】
このように、本実施形態の周波数混合器は、ひとつの第１のマーチンパプレット干渉計２１だけで、高周波信号に対するイメージ信号を除去すると共に、高周波信号と局部発振波との偏波方向を一致させるため、周波数混合器を小型化させることができる。
また、本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１により、垂直偏波で入力された高周波信号は垂直偏波で出力される。その一方、ミクサ１８にてこの高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号は第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力されない。
【００８１】
また、水平偏波で入力された局部発振波は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１を経ることにより垂直偏波で出力される。さらに、観測する周波数は、局部発振波を挟んで上側波帯の周波数でも下側波帯の周波数でもよい。ただし、上側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分と、下側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分とは異なるものとする。そのため、この周波数混合器は、上側波帯と下側波帯の異なる周波数の高周波信号に対し、イメージ信号は除去し、かつ同時受信が可能なシングルサイドバンドミクサとして動作させることができる。
【００８２】
実施の形態３．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図７を用いて説明する。
図７は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態３の周波数混合器のブロック図である。
図７において、３０は誘電体レンズであり、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に設けられる。
なお、図７において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
【００８３】
また、図７で、誘電体レンズ３０は、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に設けられているが、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に設けられていてもよい。また、この誘電体レンズ３０は、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間の双方に設けてもよい。さらに、図７の実施形態３は、実施形態１の周波数混合器に誘電体レンズ３０を設けたものであるが、実施形態２の第１のグリッドミラー１０の向きの異なる周波数混合器に誘電体レンズ３０を設けたものでもよい。
【００８４】
なお、この実施形態２の周波数混合器に誘電体レンズ３０を設ける場合も、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体レンズ３０を設ける場合、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０を設ける場合、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間及び第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間の双方にに誘電体レンズ３０を設ける場合が考えられる。
【００８５】
次に、図７に示す実施形態３の周波数混合器の動作について説明する。
第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波の垂直な偏波成分は、誘電体レンズ３０に入力される。
誘電体レンズ３０に入力された高周波信号及び局部発振波は、誘電体レンズ３０によりビームの広がりが抑えられ、第１のコーナーリフレクタ１１へ出力される。
第１のコーナーリフレクタ１１に入力された高周波信号及び局部発振波は、進行方向に対する偏波方向を保ったまま、誘電体レンズ３０の方向に反射される。
【００８６】
誘電体レンズ３０に再度入力された高周波信号及び局部発振波は、誘電体レンズ３０により再度ビームの広がりが抑えられ、第１のグリッドミラー１０へ出力される。
誘電体レンズ３０を経て第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行である。このため、誘電体レンズ３０を経て第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０により第２のコーナーリフレクタ１２の方向に反射される。
【００８７】
なお、図７に示す実施形態３の周波数混合器の動作について、高周波信号及び局部発振波が第１のグリッドミラー１０で２つの偏波成分に分けられるまでの動作、及び高周波信号及び局部発振波の偏波成分が第２のコーナーリフレクタ１２に入射された以降の動作については、図１に示した実施形態１と同様でありその説明を省略し、実施形態１の周波数混合器の動作と異なる部分について説明した。
【００８８】
このように、誘電体レンズ３０を用いて、この誘電体レンズ３０を通過するビームのビーム径を抑えるために、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【００８９】
実施の形態４．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図８を用いて説明する。
図８は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態４の周波数混合器のブロック図である。
図８において、３１は放物面鏡であり、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に設けられる。
なお、図８において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
【００９０】
また、図８で、放物面鏡３１は、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に設けられているが、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に設けられていてもよい。また、この放物面鏡３１は、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間の双方に設けてもよい。さらに、図８の実施形態４は、実施形態１の周波数混合器に放物面鏡３１を設けたものであるが、実施形態２の第１のグリッドミラー１０の向きの異なる周波数混合器に放物面鏡３１を設けたものでもよい。
【００９１】
なお、この実施形態２の周波数混合器に放物面鏡３１を設ける場合も、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に放物面鏡３１を設ける場合、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に放物面鏡３１を設ける場合、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間及び第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間の双方にに放物面鏡３１を設ける場合が考えられる。
【００９２】
さらに、一つの周波数混合器に、本実施形態に示す放物面鏡３１と、実施形態３に示す誘電体レンズ３０とを併用してもよい。その場合、例えば、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよいし（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体レンズ３０を設け、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に放物面鏡３１を設けるようにしてもよい。
【００９３】
次に、図８に示す実施形態４の周波数混合器の動作について説明する。
第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波の垂直な偏波成分は、放物面鏡３１に入力される。
放物面鏡３１に入力された高周波信号及び局部発振波は、放物面鏡３１によりビームの広がりが抑えられ、第１のコーナーリフレクタ１１へ出力される。
第１のコーナーリフレクタ１１に入力された高周波信号及び局部発振波は、進行方向に対する偏波方向を保ったまま、放物面鏡３１の方向に反射される。
【００９４】
放物面鏡３１に再度入力された高周波信号及び局部発振波は、放物面鏡３１により再度ビームの広がりが抑えられ、第１のグリッドミラー１０へ出力される。放物面鏡３１を経て第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行である。このため、放物面鏡３１を経て第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０により第２のコーナーリフレクタ１２の方向に反射される。
【００９５】
なお、図８に示す実施形態４の周波数混合器の動作について、高周波信号及び局部発振波が第１のグリッドミラー１０で２つの偏波成分に分けられるまでの動作、及び高周波信号及び局部発振波の偏波成分が第２のコーナーリフレクタ１２に入射された以降の動作については、図１に示した実施形態１と同様であり、その説明を省略し、実施形態１の周波数混合器の動作と異なる部分について説明した。
【００９６】
このように、放物面鏡３１を用いて、この放物面鏡３１を通過するビームのビーム径を抑えるために、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【００９７】
実施の形態５．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図９を用いて説明する。
図９は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態５の周波数混合器のブロック図である。
図９において、３２は第５のコーナーリフレクタであり、その反射面が放物面鏡となっている。
なお、図９において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
【００９８】
また、この実施形態５は、実施形態１の周波数混合器の第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えたものであるが、実施形態１の周波数混合器の第２のコーナーリフレクタ１２を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよい。また、実施形態１の周波数混合器の第１のコーナーリフレクタ１１と第２のコーナーリフレクタ１２とのそれぞれを第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよい。
さらに、図９の実施形態５は、実施形態１の周波数混合器の第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えたものであるが、実施形態２の第１のグリッドミラー１０の向きの異なる周波数混合器の第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えたものでもよい。
なお、この実施形態２の周波数混合器の第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換える場合も、第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換える場合、第２のコーナーリフレクタ１２を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換える場合、第１のコーナーリフレクタ１１と第２のコーナーリフレクタ１２とを第５のコーナーリフレクタ３２に置き換える場合が考えられる。
【００９９】
さらに、これらの周波数混合器に、実施形態３で明示した誘電体レンズ３０や、実施形態４で明示した放物面鏡３１を用いてもよい。その場合、例えば、第１のグリッドミラー１０と第５のコーナーリフレクタ３２との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよいし（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）、第１のグリッドミラー１０と第５のコーナーリフレクタ３２との間には何も設けず、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよい（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）。
【０１００】
また、第１のグリッドミラー１０と第５のコーナーリフレクタ３２との間に誘電体レンズ３０を設け、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に放物面鏡３１を設けるようにしてもよいし、第１のグリッドミラー１０と第５のコーナーリフレクタ３２との間に放物面鏡３１を設け、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０を設けるようにしてもよい。
【０１０１】
次に、図９に示す実施形態５の周波数混合器の動作について説明する。
第１のグリッドミラー１０を透過した高周波信号及び局部発振波の垂直な偏波成分は、反射面が放物面鏡になっている第５のコーナーリフレクタ３２へ出力される。
この第５のコーナーリフレクタ３２に入力された周波信号及び局部発振波の垂直な偏波成分は、進行方向に対する偏波方向を保ち、さらにビームの広がりが抑えられ、第１のグリッドミラー１０の方向に反射される。
第５のコーナーリフレクタ３２を経て第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第１のグリッドミラー１０のグリッドの方向と該略平行である。このため、放物面鏡３１を経て第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波は、第１のグリッドミラー１０により第２のコーナーリフレクタ１２の方向に反射される。
【０１０２】
なお、図９に示す実施形態５の周波数混合器の動作について、高周波信号及び局部発振波が第１のグリッドミラー１０で２つの偏波成分に分けられるまでの動作、及び高周波信号及び局部発振波の偏波成分が第２のコーナーリフレクタ１２に入射された以降の動作については、図１に示した実施形態１と同様であり、その説明を省略し、実施形態１の周波数混合器の動作と異なる部分について説明した。
【０１０３】
このように、第５のコーナーリフレクタ３２を用いて、この第５のコーナーリフレクタ３２を通過するビームのビーム径を抑えるために、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０１０４】
実施の形態６．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図１０を用いて説明する。
図１０は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態６の周波数混合器のブロック図である。
図１０において、３３は第４のグリッドミラーであり、その反射面が放物面鏡になっている。この第４のグリッドミラー３３が有する放物面鏡は、その凸面を高周波信号の入射方向に、その凹面を第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の方向に向ける。
【０１０５】
なお、この第４のグリッドミラー３３が有する放物面鏡の凹面を高周波信号の入射方向に、及び凹面の裏面であるこの放物面鏡の凸面を第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の方向に向けてもよい。
なお、図１０において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
また、図１０の実施形態６は、実施形態１の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０を第４のグリッドミラー３３に置き換えたものであるが、実施形態２の第１のグリッドミラー１０の向きの異なる周波数混合器の第１のグリッドミラー１０を第４のグリッドミラー３３に置き換えたものでもよい。
【０１０６】
さらに、これらの周波数混合器に、実施形態３で明示した誘電体レンズ３０や、実施形態４で明示した放物面鏡３１や、実施形態５で明示した放物面鏡の反射面を有する第５のコーナーリフレクタ３２を用いてもよい。例えば、この実施形態６の周波数混合器の第４のグリッドミラー３３と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよいし（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）、第４のグリッドミラー３３と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよい（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）。
【０１０７】
また、第４のグリッドミラー３３と第１のコーナーリフレクタ１１の間に誘電体レンズ３０を設け、第４のグリッドミラー３３と第２のコーナーリフレクタ１２との間に放物面鏡３１を設けるようにしてもよいし、第４のグリッドミラー３３と第１のコーナーリフレクタ１１との間に放物面鏡３１を設け、第４のグリッドミラー３３と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０を設けるようにしてもよい。
【０１０８】
さらに、これら誘電体レンズ３０や放物面鏡３１の利用と共に、第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよいし、第２のコーナーリフレクタ１２を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよいし、第１のコーナーリフレクタ１１と第２のコーナーリフレクタ１２との双方を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよい。
例えば、第４のグリッドミラー３３と第５のコーナーリフレクタ３２とが同じ周波数混合器に用いられたものを、図１１に示す。
【０１０９】
次に、図１０に示す実施形態６の周波数混合器の動作について説明する。
図１０において、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波と局部発振波の水平偏波とは、これらの偏波に対し該略４５゜の傾きのグリッドを持ち、反射面が放物面鏡になっている第４のグリッドミラー３３に入力される。
この反射面が放物面になっている第４のグリッドミラー３３に入力された高周波信号と局部発振波とは、第４のグリッドミラー３３のグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分けられる。このグリッドの方向に対して平行な偏波成分はこの第４のグリッドミラー３３によりビームの広がりを広げられて反射され、また、垂直な偏波成分はこの第４のグリッドミラー３３を透過する。
【０１１０】
この第４のグリッドミラー３３を透過した垂直な偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第４のグリッドミラー３３の方向に反射される。
第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第４のグリッドミラー３３に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第４のグリッドミラー３３のグリッドの方向と該略平行である。このため、第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第４のグリッドミラー３３に入力された高周波信号及び局部発振波は、第４のグリッドミラー３３により第２のコーナーリフレクタ１２の方向にビームの広がりを抑えられて反射される。
第２のコーナーリフレクタ１２に入射された高周波信号及び局部発振波は、第２のコーナーリフレクタ１２で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第４のグリッドミラー３３の方向に反射される。
【０１１１】
第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第４のグリッドミラー３３に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第４のグリッドミラー３３のグリッドの方向と該略直角である。このため、第４のグリッドミラー３３に入力された高周波信号及び局部発振波は、第４のグリッドミラー３３を透過する。
すると、第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第４のグリッドミラー３３を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、最初に第４のグリッドミラー３３で反射された第４のグリッドミラー３３のグリッドに平行な高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
【０１１２】
なお、図１０に示す実施形態６の周波数混合器の動作について、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが同じ第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力されるまでの動作、及び第４のグリッドミラー３３を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、最初に第４のグリッドミラー３３で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力された以降の動作については、図１に示した実施形態１と同様であり、その説明を省略し、実施形態１の周波数混合器の動作と異なる部分について説明した。
【０１１３】
このように、第４のグリッドミラー３３を用いて、この第４のグリッドミラー３３を通過するビームのビーム径を抑えるために、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０１１４】
実施の形態７．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図１２を用いて説明する。
図１２は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の実施形態７の周波数混合器のブロック図である。
図１２において、３４は第５のグリッドミラーであり、誘電体レンズ上にグリッドが設けられている。この第５のグリッドミラー３４が有する誘電体レンズは、その凸面を高周波信号の入射方向に、この凸面の裏面である平面を第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の方向に向ける。
なお、この第５のグリッドミラー３４が有する平面を高周波信号の入射方向に、及びこの放物面鏡の凸面を第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の方向に向けてもよい。
【０１１５】
なお、図１２において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
また、図１２の実施形態７は、実施形態１の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０を第５のグリッドミラー３４に置き換えたものであるが、実施形態２の第１のグリッドミラー１０の向きの異なる周波数混合器の第１のグリッドミラー１０を第５のグリッドミラー３４に置き換えたものでもよい。
【０１１６】
さらに、これらの周波数混合器に、実施形態３で明示した誘電体レンズ３０や、実施形態４で明示した放物面鏡３１や、実施形態５で明示した放物面鏡の反射面を有する第５のコーナーリフレクタ３２を用いてもよい。例えば、この実施形態６の周波数混合器の第５のグリッドミラー３４と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよいし（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）、第５のグリッドミラー３４と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０と放物面鏡３１とを併存させてもよい（誘電体レンズ３０と放物面鏡３１との配置順は問わない）。
【０１１７】
また、第５のグリッドミラー３４と第１のコーナーリフレクタ１１の間に誘電体レンズ３０を設け、第５のグリッドミラー３４と第２のコーナーリフレクタ１２との間に放物面鏡３１を設けるようにしてもよいし、第５のグリッドミラー３４と第１のコーナーリフレクタ１１との間に放物面鏡３１を設け、第５のグリッドミラー３４と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体レンズ３０を設けるようにしてもよい。
【０１１８】
さらに、これら誘電体レンズ３０や放物面鏡３１の利用と共に、第１のコーナーリフレクタ１１を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよいし、第２のコーナーリフレクタ１２を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよいし、第１のコーナーリフレクタ１１と第２のコーナーリフレクタ１２との双方を第５のコーナーリフレクタ３２に置き換えてもよい。
なお、図１２において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
【０１１９】
次に、図１２に示す実施形態７の周波数混合器の動作について説明する。
図１２において、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波と局部発振波の水平偏波とは、これらの偏波に対し該略４５゜の傾きのグリッドを持ち、反射面が放物面になっている誘電体レンズ上に構成された第５のグリッドミラー３４に入力される。
この反射面が放物面になっている誘電体レンズ上に構成された第５のグリッドミラー３４に入力された高周波信号と局部発振波とは、第５のグリッドミラー３４のグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分けられる。このグリッドの方向に対して平行な偏波成分はこの第５のグリッドミラー３４によりビームの広がりを広げられて反射され、また、垂直な偏波成分はこの第５のグリッドミラー３４によりビームの広がりを抑えられて透過する。
【０１２０】
この第５のグリッドミラー３４を透過した垂直な偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第５のグリッドミラー３４の方向に反射される。
第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第５のグリッドミラー３４に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第５のグリッドミラー３４のグリッドの方向と該略平行である。このため、第１のコーナーリフレクタ１１で反射され第５のグリッドミラー３４に入力された高周波信号及び局部発振波は、第５のグリッドミラー３４により第２のコーナーリフレクタ１２の方向にビームの広がりを抑えられて反射される。
【０１２１】
第２のコーナーリフレクタ１２に入射された高周波信号及び局部発振波は、第２のコーナーリフレクタ１２で進行方向に対する偏波方向を保ったまま、第５のグリッドミラー３４の方向に反射される。
第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第５のグリッドミラー３４に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波方向は、第５のグリッドミラー３４のグリッドの方向と該略直角である。このため、第５のグリッドミラー３４に入力された高周波信号及び局部発振波は、反射面が放物面になっている誘電体レンズ上に構成された第５のグリッドミラー３４によりビームの広がりを抑えられて透過する。
すると、第２のコーナーリフレクタ１２で反射され第５のグリッドミラー３４を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、最初に第５のグリッドミラー３４で反射された第５のグリッドミラー３４のグリッドに平行な高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
【０１２２】
なお、図１２に示す実施形態７の周波数混合器の動作について、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが同じ第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力されるまでの動作、及び第５のグリッドミラー３４を透過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、最初に第５のグリッドミラー３４で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分とが合成され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力された以降の動作については、図１に示した実施形態１と同様であり、その説明を省略し、実施形態１の周波数混合器の動作と異なる部分について説明した。
【０１２３】
このように、第５のグリッドミラー３４を用いて、この第５のグリッドミラー３４の凸面で反射されて第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される経路長が短い経路では、その反射されたビームのビーム径が広げられ、一旦、第５のグリッドミラー３４を透過して、第１のコーナーリフレクタ１１、第１のグリッドミラー１０、及び第２のコーナーリフレクタ１２を経た後に第５のグリッドミラー３４を通過して第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される経路長が長い経路では，その透過するビームのビーム径が抑えられるために、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０１２４】
実施の形態８．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図１３を用いて説明する。
図１３は、本発明の実施形態８の周波数混合器の構成を示す構成図である。
図１３において、３５はミラー部であり、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に設けられる。
なお、ミラー部３５は、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間、若しくは、第１のグリッドミラー１０及び第２のコーナーリフレクタ１２の間と第１のグリッドミラー１０及び第１のコーナーリフレクタ１１の間の双方に設けてもよい。
また、このミラー部３５は、例えば第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に、１枚のミラーから構成されても複数枚のミラーから構成されてもよい。
【０１２５】
なお、図１３には、一例として、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に４枚のミラーからなるミラー部３５が設置されたものを図示した。この時、ミラー部３５を構成する４枚のミラーを、第１のグリッドミラー１０から出力された偏波成分が入力される順番に、第１のミラー３６、第２のミラー３７、第３のミラー３８、第４のミラー３９と称する。なお、第１のミラー３６と第２のミラー３７との第３の距離、及び第３のミラー３８と第４のミラー３９との第４の距離は第１の距離（Ｌ１）より短いのが望ましい。また、第２のミラー３７と第３のミラー３８との第５の距離は第２の距離（Ｌ２）より短いのが望ましい。なお、第１の距離は第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの距離であり、第２の距離は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの距離である。
【０１２６】
また、第１のミラー３６と第４のミラー３９との位置を固定し、第３の距離と第４の距離とを同じ長さに保ちながら、これら第３の距離と第４の距離とを調節できる機構（図示せず）を設けることにより、ミラー部３５内のミラーの反射による経路長を調節することができるため、第１のマーチンパプレット干渉計２１でイメージ信号を除去し合波する対象となる周波数の信号を容易に切り替えることができる。
さらに、図１３において、図１に示す実施形態１と同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と相違する部分について説明した。
【０１２７】
次に、図１３に示す実施形態８の周波数混合器の動作について、図１４を用いて説明する。
図１４は、実施形態８の周波数混合器の動作に関する概念を示した概念図である。
図１４において、第２のグリッドミラー１４には、高周波信号と局部発振波とが入力される。
この第２のグリッドミラー１４からは、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが、第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波及び局部発振波の水平偏波は、第１のグリッドミラー１０に入力される。
【０１２８】
第１のグリッドミラー１０は、入力された高周波信号と局部発振波とを、第１のグリッドミラー１０が有するグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分割し、第１のグリッドミラー１０のグリッドに水平な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０で反射され、第１のグリッドミラー１０のグリッドに垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を通過する。
この第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第２のコーナーリフレクタ１２により、第１のグリッドミラー１０の方向へ折り返し反射される。
【０１２９】
また、この第１のグリッドミラー１０を通過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、ミラー部３５へ出力される。ミラー部３５に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１へ出力される。
そして、第１のコーナーリフレクタ１１に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、ミラー部３５の方へ反射され、このミラー部３５を介して第１のグリッドミラー１０の方向へ出力される。
第２のコーナーリフレクタ１２で反射されて第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０を透過する。
また、第１のコーナーリフレクタ１１で反射されて第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０により反射される。
【０１３０】
そして、この第１のグリッドミラー１０は、第２のコーナーリフレクタ１２で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、第１のコーナーリフレクタ１１で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分とは合波され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力された高周波信号及び局部発振波は、ミクサ１８で周波数混合され、このミクサ１８から中間周波信号として出力される。
【０１３１】
なお、本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１が、入力された垂直偏波の高周波信号をそのまま垂直偏波の高周波信号として出力し、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるノイズであるイメージ信号の出力を抑え、入力された水平偏波の局部発振波のほぼ半分を垂直偏波の局部発振波として出力するには、実施形態２で説明した条件を満たすように、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２を配置する必要がある。
【０１３２】
この時、第１のグリッドミラー１０からミラー部３５を介した第１のコーナーリフレクタ１１までの経路長を第１の距離（Ｌ１）、及び第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの経路長を第２の距離（Ｌ２）とする。
そして、上述した実施形態２で説明した条件とは、第１の距離と第２の距離の差の２倍（２×（Ｌ１−Ｌ２））が、入力される高周波信号の波長（λ１）の整数倍（ｎ×λ１、ｎは整数）であることと、第１の距離と第２の距離の差の２倍（２×（Ｌ１−Ｌ２））が、局部発振波の波長（λ２）の整数倍から１／４波長ずれる（（ｍ±（１／４））×λ２、ｍは整数）ことである。
【０１３３】
本実施形態に示す周波数混合器のように、ミラー部３５を、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間や、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に設けることは、特に、近似する周波数の高周波信号が複数種類、周波数混合器に入力される時に有効である。この近似する周波数の高周波信号が複数種類、周波数混合器に入力される時は、第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの第１の距離（Ｌ１）、及び／又は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの第２の距離（Ｌ２）が長くなるためである。
【０１３４】
近似する周波数の高周波信号が複数種類、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力されると、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１の距離（Ｌ１）及び／又は第２の距離（Ｌ２）が長くなる点について、図１５を用いて説明する。
図１５は、第１のマーチンパプレット干渉計２１が有する通過特性を示す通過振幅特性図の波形のピッチの変化と第１のグリッドミラー１０の中心から第１のコーナーリフレクタ１１の中心までの距離である第２の距離（Ｌ２）の変化との相関を示した相関図である。なお、波形のピッチとは、波形の隣り合う２頂点間の周波数の間隔を示すものとする。
【０１３５】
この図１５より、上述した条件式（（２×（Ｌ１−Ｌ２））＝ｎ×λ１）が成立する時、条件式中のｎの値が大きくなるに従って、その波形のピッチである、波形の隣り合う２頂点間の周波数の間隔が狭くなる。
つまり、第１の距離（Ｌ１）及び／又は第２の距離（Ｌ２）の長さが長くなるに従って、第１のマーチンパプレット干渉計２１が有する通過特性の波形のピッチが狭くなることが言える。
【０１３６】
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力される周波数の近似する複数の高周波信号に関して、高い精度でこの高周波信号に関するイメージ信号を除去したり、局部発振波と合波するには、複数の高周波信号をそれぞれ第１のマーチンパプレット干渉計２１が有する通過特性の示す異なる波形の頂点近傍に合致させる必要がある。
一方、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力される複数の高周波信号をそれぞれ，その第１のマーチンパプレット干渉計２１が有する通過特性の示す異なる波形の頂点近傍に合致させるためには、上述したように第１の距離（Ｌ１）及び／又は第２の距離（Ｌ２）の長さが長くなり、第１のマーチンパプレット干渉計２１の大型化を招く。
【０１３７】
これらのことから、第１のマーチンパプレット干渉計２１、例えば第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、にミラー部３５を設けることは、ミラー部３５を有さない第１のマーチンパプレット干渉計２１に比べて、例えば第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との直線距離を短縮することができ、第１のマーチンパプレット干渉計２１の小型化を実現することができるようになる。
それ故、近似する周波数の高周波信号が複数入力される第１のマーチンパプレット干渉計２１にミラー部３５を設けることは有効であると言える。
【０１３８】
なお、第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力される高周波信号及び局部発振波の各偏波成分が通過する経路は、ミラー部３５を構成するミラーにより、第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの一辺と第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの一辺とを隣り合う二辺として、この隣り合う二辺により形成される方形の空間内に折り返し設定されることが望ましい。
【０１３９】
また、ミラー部３５をカートリッジ型に作成し、このカートリッジ型のミラー部３５を、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、若しくは、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に、着脱可能にしてもよい。
この着脱可能なカートリッジ型のミラー部３５を複数種類作成し、それら複数のカートリッジ型のミラー部３５の、第１のグリッドミラー１０から出力される信号が入力される位置と、この入力された信号を第１のコーナーリフレクタ１１へ出力する位置とを統一して、これら複数のカートリッジ型のミラー部３５内に設けられるミラーの配置や枚数を変化させることにより、その経路長を変化させることが容易となり、第１のマーチンパプレット干渉計２１で処理可能な所定の周波数の高周波信号の切り替えが容易になる。
【０１４０】
なお、図１３の実施形態８は、実施形態２の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間にミラー部３５を設けたものであるが、実施形態２とは第１のグリッドミラー１０の向きが異なる実施形態１の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間にミラー部３５を設けてもよい。この実施形態１に示す周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間にミラー部３５を設けたものを図１６に示す。
【０１４１】
なお、この実施形態１の周波数混合器にミラー部３５を設けたものは、入力された高周波信号及び局部発振波を、途中第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間でミラー部３５を介しているが、実施形態１と同様の経路を経て出力する。
また、実施形態１の周波数混合器にミラー部３５を設けたものが、入力された垂直偏波の高周波信号をそのまま垂直偏波の高周波信号として出力し、この高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるノイズであるイメージ信号の出力を抑え、入力された水平偏波の局部発振波のほぼ半分を垂直偏波の局部発振波として出力するには、実施形態１で説明した条件を満たすように、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２を配置する必要がある。
【０１４２】
この時、第１のグリッドミラー１０からミラー部３５を介した第１のコーナーリフレクタ１１までの経路長を第１の距離（Ｌ１）、及び第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの経路長を第２の距離（Ｌ２）とする。
そして、上述した実施形態１で説明した条件とは、第１の距離と第２の距離の和の２倍（２×（Ｌ１＋Ｌ２））が、入力される高周波信号の波長（λ１）の整数倍（ｎ×λ１、ｎは整数）であることと、第１の距離と第２の距離の和の２倍（２×（Ｌ１＋Ｌ２））が、局部発振波の波長（λ２）の整数倍から１／４波長ずれる（（ｍ±（１／４））×λ２、ｍは整数）ことである。
【０１４３】
このように、ミラー部３５を有する本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１と、ミラー部３５を有さない第１のマーチンパプレット干渉計２１とで、例え第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力される高周波信号及び局部発振波が通過する第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１まで、及び／又は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの実質的な経路長は同じとしても、ミラー部３５を有する第１のマーチンパプレット干渉計２１では、第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１まで、及び／又は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの直線距離を短縮することができ、第１のマーチンパプレット干渉計２１の小型化を実現することができる。なお、第１のマーチンパプレット干渉計２１は、方形であるとする。
【０１４４】
また、ミラー部３５を有する本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１と、ミラー部３５を有さない第１のマーチンパプレット干渉計２１とで、例え第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの直線距離、及び／又は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの直線距離が等しくても、ミラー部３５を有する第１のマーチンパプレット干渉計２１では、ミラー部３５を有さない第１のマーチンパプレット干渉計２１よりも、第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１まで、及び／又は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの実質的な経路長を長く設定することができ、第１のマーチンパプレット干渉計２１の実質的な小型化を実現することができる。なお、第１のマーチンパプレット干渉計２１は、方形であるとする。
【０１４５】
さらに、ミラー部３５を、着脱可能なカートリッジ型にすることにより、周波数混合器が有する第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力される高周波信号及び局部発振波の通過する第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの経路長、及び／又は、第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの経路長を容易に切り替えることが可能となり、この周波数混合器で処理できる高周波信号の周波数の切り替えも容易となる。
また、本実施形態の周波数混合器は、ミラー部３５を構成する第１のミラー３６と第４のミラー３９との位置を固定し、第３の距離と第４の距離とを同じ長さに保ちながら、これら第３の距離と第４の距離とを調節できる機構を設けることにより、ミラー部３５内のミラーによる反射経路長を調節することができるため、第１のマーチンパプレット干渉計２１で処理する対象の周波数の信号を容易に切り替えることができる。
【０１４６】
実施の形態９．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図１７を用いて説明する。
図１７は、本発明の実施形態９の周波数混合器の構成を示す構成図である。
図１７において、４０は誘電体であり、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に設けられる。
なお、この誘電体４０は、所定の誘電率εr1を有する。
また、誘電体４０は、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間、若しくは、第１のグリッドミラー１０及び第２のコーナーリフレクタ１２の間と第１のグリッドミラー１０及び第１のコーナーリフレクタ１１の間の双方に設けてもよい。
さらに、図１７において、図１３に示した実施形態８と同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１３と異なる部分について説明した。
【０１４７】
次に、図１７に示す実施形態９の周波数混合器の動作について説明する。
図１７に示す第２のグリッドミラー１４には、高周波信号と局部発振波とが入力される。
この第２のグリッドミラー１４からは、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが、第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波及び局部発振波の水平偏波は、第１のグリッドミラー１０に入力される。
【０１４８】
第１のグリッドミラー１０は、入力された高周波信号と局部発振波とを、第１のグリッドミラー１０が有するグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分割し、第１のグリッドミラー１０のグリッドに水平な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０で反射され、第１のグリッドミラー１０のグリッドに垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を通過する。
この第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第２のコーナーリフレクタ１２により、第１のグリッドミラー１０の方向へ折り返し反射される。
【０１４９】
また、この第１のグリッドミラー１０を通過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体４０へ出力される。誘電体４０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１へ出力される。
そして、第１のコーナーリフレクタ１１に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体４０の方へ反射され、この誘電体４０を介して第１のグリッドミラー１０の方向へ出力される。
第２のコーナーリフレクタ１２で反射されて第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０を透過する。
また、第１のコーナーリフレクタ１１で反射されて第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０により反射される。
【０１５０】
そして、この第１のグリッドミラー１０は、第２のコーナーリフレクタ１２で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、第１のコーナーリフレクタ１１で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分とは合波され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力された高周波信号及び局部発振波は、ミクサ１８で周波数混合され、このミクサ１８から中間周波信号として出力される。
図１７おいて、図１４に示した実施形態８の動作と同一又は相当部分は、その説明を簡略化し、図１４と異なる部分を中心に説明した。
【０１５１】
なお、所定の誘電率εr1を有する所定の長さＬの誘電体４０を第１のマーチンパプレット干渉計２１に設け、この誘電体４０を高周波信号及び局部発振波が通過する場合と、第１のマーチンパプレット干渉計２１に誘電体４０を設けることなく、高周波信号及び局部発振波が空中を伝播する場合とでは、その高周波信号及び局部発振波が通過する物理的な経路長は共に一緒であっても、この物理的な距離Ｌと通過する経路の誘電率とを勘案して得られる実質的な経路長である電気長は、空中よりも誘電体４０の方が長くなる。
【０１５２】
つまり、仮に、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体４０が設けられた場合、この誘電体４０を設けることなく、誘電体４０の設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１と同じ特性を有する、第１のマーチンパプレット干渉計２１を得るためには、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との物理的な距離を、誘電体４０が設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との物理的な距離よりも長くする必要がある。
【０１５３】
また、誘電体４０の設けられていない第１のマーチンパプレット干渉計２１と同じ特性を有する、誘電体４０が設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１を得るためには，その第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との物理的な距離を、誘電体４０が設けられていない第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との物理的な距離よりも短くする必要がある。
このように、第１のマーチンパプレット干渉計２１に誘電率εr1で長さＬの誘電体４０を設けることにより、この第１のマーチンパプレット干渉計２１は小型化される。
【０１５４】
また、第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に、カートリッジ形式で作成された誘電体４０を複数の中から選択して着脱可能にすることにより、中間周波信号を出力するための対象となる高周波信号及び局部発振波を切り替えることが容易になる。
【０１５５】
さらに、誘電体４０は、異なる誘電率を有する複数の誘電部分が、高周波信号及び局部発振波の進行方向に対して平行に積層されて構成されてもよい。この誘電体４０は、入力される高周波信号及び局部発振波の進行方向に対して垂直の方向、かつ誘電体４０を構成する複数の誘電部分の積層の方向に移動する。そうすることにより、高周波信号及び局部発振波が通過する誘電体４０の誘電率を容易に切り替えることができ、中間周波信号を出力するための対象となる高周波信号及び局部発振波の切り替えも容易になる。
【０１５６】
また、誘電体４０は、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する距離である厚さの異なる誘電部分が、高周波信号及び局部発振波の進行方向に対して平行に複数積層されて構成されてもよい。この誘電体４０は、入力される高周波信号及び局部発振波の進行方向に対して垂直の方向、かつ誘電体４０を構成する複数の誘電部分の積層の方向に移動する。そうすることにより、高周波信号及び局部発振波が通過する誘電体４０の誘電率を容易に切り替えることができ、中間周波信号を出力するための対象となる高周波信号及び局部発振波の切り替えも容易になる。
【０１５７】
なお、この実施形態９の周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態２と同様である。そして、この実施形態９の周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態２と同様でありその説明を省略する。
【０１５８】
また、図１７の実施形態９は、実施形態２の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体４０を設けたものであるが、実施形態２とは第１のグリッドミラー１０の向きが異なる実施形態１の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体４０を設けてもよい。この実施形態１に示す周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体４０を設けたものを図１８に示す。
【０１５９】
さらに、この図１８に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態１と同様である。そして、この図１８に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態１と同様でありその説明を省略する。
【０１６０】
実施の形態１０．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図１９を用いて説明する。
図１９は、本発明の実施形態１０の周波数混合器の構成を示す構成図である。
図１９において、４１は第２の誘電体である。この第２の誘電体４１は、所定の誘電率εr1を有し、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０とミクサ１８との間に設けられる。
なお、この第２の誘電体４１は、第１のグリッドミラー１０と密接する。
また、図１９において、図１３に示した実施形態８と同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１３と異なる部分について説明した。
【０１６１】
次に、図１９に示す実施形態１０の周波数混合器の動作について説明する。
図１９に示す第２のグリッドミラー１４には、高周波信号と局部発振波とが入力される。
この第２のグリッドミラー１４からは、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが、第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波及び局部発振波の水平偏波は、第１のグリッドミラー１０に入力される。
【０１６２】
第１のグリッドミラー１０は、入力された高周波信号と局部発振波とを、第１のグリッドミラー１０が有するグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分割し、第１のグリッドミラー１０のグリッドに水平な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０で反射され、第１のグリッドミラー１０のグリッドに垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を通過する。
この第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第２のコーナーリフレクタ１２により、第１のグリッドミラー１０の方向へ折り返し反射される。
【０１６３】
この第１のグリッドミラー１０を通過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第２の誘電体４１へ出力される。第２の誘電体４１に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のコーナーリフレクタ１１へ出力される。
そして、第１のコーナーリフレクタ１１に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第２の誘電体４１の方向に反射される。
この第２の誘電体４１に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、この第２の誘電体４１を通過しつつ第１のグリッドミラー１０に入力される。
【０１６４】
第２のコーナーリフレクタ１２で反射されて第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、この第１のグリッドミラー１０を通過し、第２の誘電体４１に入力される。また、第１のコーナーリフレクタ１１で反射されて第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０により反射されると共に、引き続き第２の誘電体４１を通過する。
そして、第１のグリッドミラー１０は、第２のコーナーリフレクタ１２で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、第１のコーナーリフレクタ１１で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分とを合成する。
【０１６５】
そして、第１のマーチンパプレット干渉計２１からは、高周波信号と局部発振波とが合波され出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力され、第２の誘電体４１からも出力された高周波信号及び局部発振波は、ミクサ１８で周波数混合され、このミクサ１８から中間周波信号として出力される。
図１９において、図１４に示した実施形態８の動作と同一又は相当部分は、その説明を簡略化し、図１４と異なる部分を中心に説明した。
【０１６６】
なお、第１のグリッドミラー１０を、第２の誘電体４１の表面に直接グリッドを設けたものとしてもよい。この時、グリッドを有する第２の誘電体４１は、高周波信号が該略４５度の角度で入射されるように設置される。それと共に、第２の誘電体４１が有するグリッドの方向は、入力される高周波信号の偏波方向に対して該略４５度の角度を有する。この第２の誘電体４１が有するグリッドの方向を図２０に示す。なお、図２０の下部を地表面側とする。また、第２の誘電体４１が有するグリッドの方向は、入力される高周波信号の偏波方向に対して該略４５度であるが、その角度は必ずしも４５度でなくてよく、若干のずれは許容されうる。
また、第１のグリッドミラー１０を兼ねるグリッドを有する第２の誘電体４１は、カートリッジ型に作成され、複数のカートリッジの中から選択して着脱可能にしてもよい。
【０１６７】
なお、所定の誘電率を有する所定の長さの第２の誘電体４１を第１のマーチンパプレット干渉計２１に設け、この第２の誘電体４１を高周波信号及び局部発振波が通過する場合と、第１のマーチンパプレット干渉計２１に第２の誘電体４１を設けることなく、高周波信号及び局部発振波が空中を伝播する場合とでは、その高周波信号及び局部発振波が通過する物理的な経路長は共に一緒であっても、この物理的な距離Ｌと通過する経路の誘電率とを勘案して得られる実質的な経路長である電気長は、空中よりも第２の誘電体４１の方が長くなる。
【０１６８】
つまり、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１のグリッドミラー１０とミクサ４との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に第２の誘電体４１が設けられた場合、この第２の誘電体４１を設けることなく、第２の誘電体４１の設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１と同じ特性を有する、第１のマーチンパプレット干渉計２１を得るためには、第１のグリッドミラー１０とミクサ４との物理的な距離、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離を、第２の誘電体４１が設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０とミクサ４との物理的な距離、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離よりも長くする必要がある。
【０１６９】
また、第２の誘電体４１の設けられていない第１のマーチンパプレット干渉計２１と同じ特性を有する、第２の誘電体４１が設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１を得るためには，その第１のグリッドミラー１０とミクサ４との物理的な距離及び／又は第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離を、第２の誘電体４１が設けられていない第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０とミクサ４との物理的な距離、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離よりも短くする必要がある。
このように、第１のマーチンパプレット干渉計２１に所定の誘電率で所定の長さの第２の誘電体４１を設けることにより、この第１のマーチンパプレット干渉計２１は小型化される。
【０１７０】
また、第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０とミクサ４との間に、カートリッジ形式で作成された第２の誘電体４１を複数の中から選択して着脱可能にすることにより、中間周波信号を出力するための対象となる高周波信号及び局部発振波を切り替えることが容易になる。
さらに、1つの第２の誘電体４１が複数の誘電率を持つようにしてもよい。そして、この第２の誘電体４１に入力される高周波信号及び局部発振波によって、その第２の誘電体４１の誘電率を切り替えることにより、中間周波信号を出力するための対象となる高周波信号及び局部発振波を切り替えることが容易になる。
【０１７１】
また、第２の誘電体４１は、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する距離である厚さの異なる誘電部分が、高周波信号及び局部発振波の進行方向に対して平行に複数積層されて構成されてもよい。この第２の誘電体４１は、入力される高周波信号及び局部発振波の進行方向に対して垂直の方向、かつ第２の誘電体４１を構成する複数の誘電部分の積層の方向に移動する。そうすることにより、高周波信号及び局部発振波が通過する第２の誘電体４１の誘電率を容易に切り替えることができ、中間周波信号を出力するための対象となる高周波信号及び局部発振波の切り替えも容易になる。
【０１７２】
なお、この実施形態１０の周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態２と同様である。そして、この実施形態１０の周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態２と同様でありその説明を省略する。
【０１７３】
実施の形態１１．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図２１を用いて説明する。
図２１は、本発明の実施形態１１の周波数混合器の構成を示す構成図である。
図２１において、４２は誘電体導波路である。この誘電体導波路４２は、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に、所定の誘電率εr1を有する誘電体を埋めて構成される。
【０１７４】
なお、第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間と、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間とでは、異なる誘電率を有する誘電体で構成された誘電体導波路４２を設けてもよい。
また、図２１において、図１３に示した実施形態８と同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１３と異なる部分について説明した。
【０１７５】
次に、図２１に示す実施形態１１の周波数混合器の動作について説明する。
図２１に示す第２のグリッドミラー１４には、高周波信号と局部発振波とが入力される。
この第２のグリッドミラー１４からは、垂直偏波の高周波信号と水平偏波の局部発振波とが、第１のマーチンパプレット干渉計２１の方向に出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１に入力された高周波信号の垂直偏波及び局部発振波の水平偏波は、第１のグリッドミラー１０に入力される。
【０１７６】
第１のグリッドミラー１０は、入力された高周波信号と局部発振波とを、第１のグリッドミラー１０が有するグリッドの方向に対して平行な偏波成分と直角な偏波成分とに分割し、第１のグリッドミラー１０のグリッドに水平な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０で反射され、第１のグリッドミラー１０のグリッドに垂直な偏波成分はこの第１のグリッドミラー１０を通過する。
【０１７７】
この第１のグリッドミラー１０で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体導波路４２を介して、第２のコーナーリフレクタ１２で反射され、第１のグリッドミラー１０の方向へ折り返す。
また、この第１のグリッドミラー１０を通過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体導波路４２を介して、第１のコーナーリフレクタ１１で反射され、第１のグリッドミラー１０の方向へ折り返す。
【０１７８】
第１のコーナーリフレクタ１１で反射されて、誘電体導波路４２を介して第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０により反射される。
また、第２のコーナーリフレクタ１２で反射されて、誘電体導波路４２を介して第１のグリッドミラー１０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、第１のグリッドミラー１０を透過する。
【０１７９】
そして、この第１のグリッドミラー１０は、第２のコーナーリフレクタ１２で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分と、第１のコーナーリフレクタ１１で反射された高周波信号及び局部発振波の偏波成分とは合波され、第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力される。
第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力された高周波信号及び局部発振波は、ミクサ１８で周波数混合され、このミクサ１８から中間周波信号として出力される。
図２１おいて、図１４に示した実施形態８の動作と同一又は相当部分は、その説明を簡略化し、図１４と異なる部分を中心に説明した。
【０１８０】
なお、所定の誘電率を有する誘電体導波路４２を第１のマーチンパプレット干渉計２１に設け、この誘電体導波路４２を高周波信号及び局部発振波が通過する場合と、第１のマーチンパプレット干渉計２１に誘電体導波路４２を設けることなく、高周波信号及び局部発振波が空中を伝播する場合とでは、その高周波信号及び局部発振波が通過する物理的な経路長は共に一緒であっても、この第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの距離、及び／又は第１のグリッドミラー１０から第２のコーナーリフレクタ１２までの距離と通過する経路の誘電率とを勘案して得られる実質的な経路長である電気長は、空中よりも誘電体導波路４２の方が長くなる。
【０１８１】
つまり、仮に、第１のマーチンパプレット干渉計２１内の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間に誘電体導波路４２が設けられた場合、この誘電体導波路４２を設けることなく、誘電体導波路４２の設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１と同じ特性を有する、第１のマーチンパプレット干渉計２１を得るためには、第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離を、誘電体導波路４２が設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離よりも長くする必要がある。
【０１８２】
また、誘電体導波路４２の設けられていない第１のマーチンパプレット干渉計２１と同じ特性を有する、誘電体導波路４２が設けられた第１のマーチンパプレット干渉計２１を得るためには，その第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離を、誘電体導波路４２が設けられていない第１のマーチンパプレット干渉計２１の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との物理的な距離よりも短くする必要がある。
このように、第１のマーチンパプレット干渉計２１に所定の誘電率の誘電体導波路４２を設けることにより、この第１のマーチンパプレット干渉計２１は小型化される。
【０１８３】
なお、この実施形態１１の周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態２と同様である。そして、この実施形態１１の周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、グリッドミラー１０、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態２と同様でありその説明を省略する。
【０１８４】
また、この実施形態１１に示す周波数混合器から、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２を取り除き、この周波数混合器が有する誘電体導波路４２の端面を第１のコーナーリフレクタ１１や第２のコーナーリフレクタ１２の反射面のように直角に切断し、この直角の部分を突出させたものを図２２に示す。なお、この誘電体導波路４２に入力された高周波信号及び局部発振波は、第１のコーナーリフレクタ１１や第２のコーナーリフレクタ１２の反射面のように切断された直角の部分で反射される。
【０１８５】
なお、この図２２に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態２と同様である。そして、この図２２に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態２と同様でありその説明を省略する。
【０１８６】
さらに、図２１の実施形態１１は、実施形態２の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体導波路４２を設けたものであるが、実施形態２とは第１のグリッドミラー１０の向きが異なる実施形態１の周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体導波路４２を設けてもよい。この実施形態１に示す周波数混合器の第１のグリッドミラー１０と第１のコーナーリフレクタ１１との間、及び／又は第１のグリッドミラー１０と第２のコーナーリフレクタ１２との間に誘電体導波路４２を設けたものを図２３に示す。
【０１８７】
また、この図２３に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態１と同様である。そして、この図２３に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態１と同様でありその説明を省略する。
【０１８８】
さらに、図２２に示す周波数混合器は、実施形態２の周波数混合器の構成に類似しているが、実施形態２とは第１のグリッドミラー１０の向きが異なる実施形態１の周波数混合器から第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２とを取り除き、端面が直角に切断されている誘電体導波路４２を設けてもよい。この実施形態１に示す周波数混合器から第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２とを取り除き、端面が直角に切断されている誘電体導波路４２を設けたものを図２４に示す。
【０１８９】
また、この図２４に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、実施形態１と同様である。そして、この図２４に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、実施形態１と同様でありその説明を省略する。
【０１９０】
実施の形態１２．
本発明による周波数混合器の他の実施形態を図２５を用いて説明する。
図２５は、本発明の実施形態１２の周波数混合器の構成を示す構成図である。
図２５において、４３は誘電体コートであり、第１のマーチンパプレット干渉計２１が有する誘電体４０で、高周波信号及び局部発振波が入力若しくは出力される両端面に設けられる。
【０１９１】
なお、この誘電体コート４３は、その誘電率が概略εr2=(εr0×εr1)＊1/2であり、また、その厚さが概略λ／４であるものである。なお、空気中の誘電率をεr0、誘電体４０の誘電率をεr1、誘電体コート４３の誘電率をεr2、及び誘電体コート４３中での高周波信号の波長をλとする。
なお、図２５において、図１７に示した実施形態９と同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１７と異なる部分について説明した。
【０１９２】
次に、図２５に示す実施形態１２の周波数混合器の動作について説明する。
図２５において、第１のグリッドミラー１０を通過した高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体コート４３を介して、誘電体４０へ出力される。誘電体４０に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体コート４３を介して、第１のコーナーリフレクタ１１へ出力される。
そして、第１のコーナーリフレクタ１１に入力された高周波信号及び局部発振波の偏波成分は、誘電体４０の方へ反射され、誘電体コート４３でコーティングされた誘電体４０を介して、第１のグリッドミラー１０の方向へ出力される。
図２５おいて、図１７に示した実施形態９の動作と同一又は相当部分は、その説明を省略し、図１７と異なる部分を説明した。
【０１９３】
なお、誘電体コート４３の厚さが概略λ／４である（λは誘電体コート４３中での高周波信号の波長）ため、誘電体コート４３で反射される反射波と誘電体４０で反射される反射波との経路差は概略λ／２となる。そこで、これら２波は互いに逆位相となり弱めあう。つまり、反射して失われるはずのエネルギーがなくなり、誘電体４０に入力される高周波信号はほぼ全部透過することになる。
このように、本実施形態の周波数混合器は、誘電体４０を誘電体コート４３でコーティングすることにより、誘電体４０に入力される高周波信号が空気中から誘電体４０に伝搬する際に、ほとんど全ての高周波信号が誘電体４０に入力され、誘電体４０表面での反射による高周波信号のエネルギーの損失を防止することができる。
【０１９４】
なお、図２５の実施形態１２は、実施形態９の周波数混合器の誘電体４０の表面に誘電体コート４３で覆ったものであるが、実施形態９とは第１のグリッドミラー１０の向きが異なる図１８に示す周波数混合器の誘電体４０の表面に誘電体コート４３で覆ってもよい。この図１８に示す周波数混合器の誘電体４０の表面に誘電体コート４３で覆ったものを図２６に示す。
【０１９５】
また、この図２６に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、図１８に示す周波数混合器と同様である。そして、この図２６に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、図１８に示す周波数混合器と同様でありその説明を省略する。
【０１９６】
さらに、図２５及び図２６に示す周波数混合器は、誘電体４０と空気との境目に誘電体コート４３を設け、誘電体４０に入力される高周波信号の反射を防止している。同様に、図２１、図２２、図２３、図２４に示す周波数混合器の誘電体導波路４２と空気との境目で、高周波信号が入力又は出力される部分に誘電体コート４３を設けることにより、誘電体導波路４２に入力又は出力される高周波信号の反射を防止することができる。中でも、図２１に示す周波数混合器の誘電体導波路４２の表面に誘電体コート４３で覆ったものを図２７に示す。また、図２３に示す周波数混合器の誘電体導波路４２の表面に誘電体コート４３で覆ったものを図２８に示す。
【０１９７】
また、この図２７に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、図２１に示す周波数混合器と同様である。そして、この図２７に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、図２１に示す周波数混合器と同様でありその説明を省略する。
【０１９８】
また、この図２８に示す周波数混合器で、入力された高周波信号及び局部発振波が通過する経路は、図２３に示す周波数混合器と同様である。そして、この図２８に示す周波数混合器が、入力された垂直偏波を垂直偏波で出力し、この周波数混合器に入力される高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号の出力を抑え、更に入力された水平偏波のほぼ半分を垂直偏波として出力するための、ミラー部３５、第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２の配置に関する条件についても、図２３に示す周波数混合器と同様でありその説明を省略する。
【０１９９】
実施の形態１３．
図２１、図２２、図２３、図２４、図２７、図２８に示す周波数混合器が利用する誘電体導波路４２について、図２９を用いて説明する。
図２９は、誘電体導波路４２の断面を示す断面図である。
図２９において、４４は第１の誘電体、４５は第２の誘電体、４６は第３の誘電体である。
【０２００】
そして、誘電体導波路４２は、これら第１の誘電体４４、第２の誘電体４５、及び第３の誘電体４６から構成される。この誘電体導波路４２を形成するには、まず、第３の誘電体４６を軸として、この第３の誘電体４６を第２の誘電体４５で覆い、その後に、この第３の誘電体４６が覆われた第２の誘電体４５を第１の誘電体４４で覆う。すると、作成された誘電体導波路４２の断面には、第１の誘電体４４、第２の誘電体４５、及び第３の誘電体４６が表出するため、この誘電体導波路４２の断面全体では、その誘電率は不均一となる。
【０２０１】
次に、誘電体導波路４２の断面で、誘電体導波路４２の断面の中心からの距離ｒに基づき、その誘電率εrの違いを示した概念図が図３０である。またこれは、第１の誘電体４４、第２の誘電体４５、及び第３の誘電体４６の各層が有する誘電率εrの違いを示したものでもある。
この誘電体導波路４２の各層が有する誘電率は、誘電体導波路４２の断面の中心に近づくほど高い誘電率であることがわかる。
【０２０２】
なお、図２９において、図１７に示した実施形態１１と同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を省略した。
なお、図２９には、断面が円形の第３の誘電体４６を第２の誘電体４５及び第１の誘電体４４で被覆した断面が円形の誘電体導波路４２の例が示されているが、その断面が三角形等の多角形の第３の誘電体４６を第２の誘電体４５及び第１の誘電体４４で被覆した断面が多角形の誘電体導波路４２でもよい。
【０２０３】
次に、図２９に示す周波数混合器が有する誘電体導波路４２での信号の伝搬について説明する。
周波数混合器に入力される高周波信号や局部発振波は、２種類の異なる誘電率の誘電体、第１の誘電体４４及び第３の誘電体４６、に挟まれた第２の誘電体４５に入力され、これら第１の誘電体４４若しくは第３の誘電体４６で反射されながら伝搬する。
【０２０４】
このように、本実施形態の誘電体導波路４２は、互いに誘電率の異なる第１の誘電体４４、第２の誘電体４５、第３の誘電体４６が誘電率の高い誘電体をより中心にして積層されているため、この誘電体導波路４２を伝搬する高周波信号、局部発振波の広がりを抑え、その損失を小さくすることが出来る。
【０２０５】
実施の形態１４．
本発明による周波数混合器を用いた受信装置の一実施形態を図３１を用いて説明する。
図３１は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の周波数混合器を用いた受信装置のブロック図である。
図３１において、４７はパラボラアンテナであり、入射された高周波信号を第２のグリッドミラー１４へ出力する。
４８は中間周波増幅器であり、ミクサ１８に接続される。
４９は分光器であり、中間周波数増幅器４８に接続される。
５０は周波数混合器であり、局部発振波１、第１のホーンアンテナ、第２のグリッドミラー１４、第１のグリッドミラー１０、第１のコーナーリフレクタ１１、第２のコーナーリフレクタ１２、第２のホーンアンテナ２０、及びミクサ１８から成る。
なお、図３１において、図１に示した実施形態１と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図１と異なる部分について説明した。
【０２０６】
次に、図３１に示す実施形態１４の受信装置の動作について説明する。
図３１において、パラボラアンテナ４７には、空間を伝送してきた高周波信号が入力される。
このパラボラアンテナ４７に入力された高周波信号は、反射されると共にビームサイズを細くされ、周波数混合器５０へ出力される。
【０２０７】
周波数混合器５０に入力された高周波信号は、この周波数混合器５０で所定の局部発振波と混合される。そして、この周波数混合器５０は、高周波信号と局部発振波とに基づく、中間周波信号を出力する。
周波数混合器５０から出力された中間周波信号は、中間周波増幅器４８に入力される。この中間周波増幅器４８に入力された中間周波信号は、増幅されて、分光器４９へ出力される。
分光器４９に入力された増幅された中間周波信号は、この分光器４９で周波数成分ごとに分けられて出力される。
【０２０８】
このように、本実施形態の周波数混合器は、ひとつの第１のマーチンパプレット干渉計２１だけで、高周波信号に対するイメージ信号を除去すると共に、高周波信号と局部発振波との偏波方向を一致させるため、周波数混合器を小型化させることができる。
また、本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１により、垂直偏波で入力された高周波信号は垂直偏波で出力される。その一方、ミクサ１８にてこの高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号は第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力されない。
【０２０９】
また、水平偏波で入力された局部発振波は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１を経ることにより垂直偏波で出力される。さらに、観測する周波数は、局部発振波を挟んで上側波帯の周波数でも下側波帯の周波数でもよい。ただし、上側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分と、下側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分とは異なるものとする。そのため、この周波数混合器は、上側波帯と下側波帯の異なる周波数の高周波信号に対し、イメージ信号は除去し、かつ同時受信が可能なシングルサイドバンドミクサとして動作させることができる。
【０２１０】
実施の形態１５．
本発明による周波数混合器を用いた送受信装置の一実施形態を図３２を用いて説明する。
図３２は、マーチンパプレット干渉計を用いて構成した本発明の周波数混合器を用いた送受信装置のブロック図である。
図３２において、５１は偏波分離器であり、パラボラアンテナ４７を経て入力された高周波信号を周波数混合器５０へ出力する。
【０２１１】
５２は送信装置用の周波数混合器であり、周波数混合器５０を構成する部品と同じ部品である局部発振波１、第１のホーンアンテナ、第２のグリッドミラー１４、第１のグリッドミラー１０、第１のコーナーリフレクタ１１、第２のコーナーリフレクタ１２、第２のホーンアンテナ２０、及びミクサ１８から構成されるが、周波数混合器５０とは異なりアップコンバーターとして働き、高周波信号を出力する。
【０２１２】
５３は第２の放物面鏡であり、送信装置用の周波数混合器５２から出力された高周波信号を偏波分離器５１へ反射する。なお、送信装置用の周波数混合器５２から出力された高周波信号は、第２の放物面鏡５３、偏波分離器５１、及びパラボラアンテナ４７を介して、出力される。
なお、図３２において、図３１に示した実施形態１４と同一又は相当の部分には、同一符号を付してその説明を省略し、図３１と異なる部分について説明した。
【０２１３】
次に、図３２に示す実施形態１５の送受信装置の動作について説明する。
送受信装置では、高周波信号の受信及び送信が行われる。
そこで、送受信装置が行う高周波信号の受信処理について、まず説明する。
パラボラアンテナ４７に入力された受信時の高周波信号は、パラボラアンテナ４７で反射され、偏波分離器５１へ出力される。この偏波分離器５１に入力された受信時の高周波信号は、この偏波分離器５１を透過して、周波数混合器５０へ出力される。
なお、図３２に示す実施形態１５の周波数混合器５０の動作については、図１に示した実施形態１と同様であり、その説明を省略し、実施形態１の周波数混合器の動作と異なる部分について説明した。
【０２１４】
次に、送受信装置が行う高周波信号の送信処理について説明する。
送受信装置が出力する高周波信号は、送信装置用の周波数混合器５２から出力される。
その高周波信号を出力するには、まず、局部発振器１３から出力された局部発振波が第２のグリッドミラー１４及び第１のマーチンパプレット干渉計２１を経て、ミクサ１８に入力される。そして、ミクサ１８に入力された局部発振波と、別に入力された中間周波信号とにより、このミクサ１８で周波数混合が行われる。
【０２１５】
そして、ミクサ１８は、これら局部発振波と中間周波信号とを混合して得られた高周波信号を出力する。このミクサ１８から出力された高周波信号は、第１のマーチンパプレット干渉計２１及び第２のグリッドミラー１４を経て、送信装置用の周波数混合器５２から出力される。
このアップコンバーターとして働く送信装置用の周波数混合器５２から出力された送信時の高周波信号は、第２の放物面鏡５３を介して、偏波分離器５１へ出力される。この偏波分離器５１に入力された送信時の高周波信号は、この偏波分離器５１により反射され、パラボラアンテナ４７を介して出力される。
【０２１６】
このように、本実施形態の周波数混合器は、ひとつの第１のマーチンパプレット干渉計２１だけで、高周波信号に対するイメージ信号を除去すると共に、高周波信号と局部発振波との偏波方向を一致させるため、周波数混合器を小型化させることができる。
また、本実施形態の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計２１により、垂直偏波で入力された高周波信号は垂直偏波で出力される。その一方、ミクサ１８にてこの高周波信号と同じ中間周波信号に周波数変換されるイメージ信号は第１のマーチンパプレット干渉計２１から出力されない。
【０２１７】
また、水平偏波で入力された局部発振波は、この第１のマーチンパプレット干渉計２１を経ることにより垂直偏波で出力される。さらに、観測する周波数は、局部発振波を挟んで上側波帯の周波数でも下側波帯の周波数でもよい。ただし、上側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分と、下側波帯の周波数及び局部発振波の周波数の差分とは異なるものとする。そのため、この周波数混合器は、上側波帯と下側波帯の異なる周波数の高周波信号に対し、イメージ信号は除去し、かつ同時受信が可能なシングルサイドバンドミクサとして動作させることができる。
【０２１８】
【発明の効果】
以上のように、この発明にかかる周波数混合器は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、局部発振波を出力する局部発振器と、所定のグリッドを有し、信号波と局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分をミクサの方向に反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、グリッドミラーを透過した偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、第１のコーナーリフレクタにより反射された後にグリッドミラーにより反射された偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、グリッドミラーにより反射された偏波成分と、第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とはミクサに入力され、グリッドミラーから第１のコーナーリフレクタまでの第１の距離とグリッドミラーから第２のコーナーリフレクタまでの第２の距離との和の２倍を局部発振波の波長の略（ｎ±１／４）倍（ｎは整数）としたため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器の小型化を可能とする。
【０２１９】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーに入力される信号波の第１の偏波方向と、ミクサが受信可能な第２の偏波方向とが一致する場合、第１の距離と第２の距離との和の２倍は信号波の波長の略ｍ倍（ｍは整数）とし、第１の偏波方向と、第２の偏波方向とが直交する場合、第１の距離と第２の距離との和の２倍は信号波の波長の略（ ｍ±１／２）倍（ｍは整数）とするるため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器の小型化を可能とする。
【０２２２】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、局部発振器とグリッドミラーとの間に第２のグリッドミラーを備え、局部発振波と信号波とが第２のグリッドミラーを経てグリッドミラーに入力され、グリッドミラーのグリッドの向きと第２のグリッドミラーのグリッドの向きとが４５度異なるため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器の小型化を可能とする。また、第１のグリッドミラーに入力される信号を整波した上で、信号波に対するイメージ信号の除去と、信号波及び局部発振波の偏波方向を一致させることとを行うため、高い精度で周波数混合が行われる周波数混合器を得ることができる。
【０２２３】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間にレンズが設けられるため、経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０２２４】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間に曲面鏡が設けられるため、経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０２２５】
また、この発明にかかる周波数混合器は、第１のコーナーリフレクタ又は第２のコーナーリフレクタの鏡面が曲面を有するため、経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０２２６】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーの鏡面が曲面を有するため、経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０２２７】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーがレンズの表面に設けられたため、経路長の異なる２つの経路をそれぞれ通過して出力される２つの偏波成分のビーム径を、ほぼ同等に調節することができる。
【０２２８】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間において、信号波及び局部発振波を反射することにより、通過する信号波及び局部発振波の経路長を調節する反射鏡部を有するため、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタまでの直線距離を短縮することができ、周波数混合器の小型化を計ることができる。
【０２２９】
また、この発明にかかる周波数混合器は、反射鏡部が着脱可能であるため、周波数混合器に入力される信号波及び局部発振波の通過するグリッドミラーから第１のコーナーリフレクタまでの経路長、及び／又はグリッドミラーから第２のコーナーリフレクタまでの経路長を容易に切り替えることが可能となり、この周波数混合器で処理できる信号波の周波数の切り替えが容易となる。
【０２３０】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、反射鏡部が、ミラーとミラーの位置を変化させる位置変化手段とを有するため、周波数混合器に入力される信号波及び局部発振波の通過するグリッドミラーから第１のコーナーリフレクタまでの経路長、及び／又はグリッドミラーから第２のコーナーリフレクタまでの経路長を容易に切り替えることが可能となり、この周波数混合器で処理できる信号波の周波数の切り替えが容易となる。
【０２３１】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーとミクサとの間に設けられ、通過する信号波及び局部発振波の経路長を調節する誘電体部を有するため、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタまでの直線距離を短縮することができ、周波数混合器の小型化を計ることができる。
【０２３２】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、誘電体部が、互いに誘電率の異なる第１の誘電体と第２の誘電体と第３の誘電体とから構成され、第１の誘電率を有する第１の誘電体を軸として、第１の誘電率よりも低い第２の誘電率を有する第２の誘電体で第１の誘電体を被覆し、第２の誘電率よりも低い第３の誘電率を有する第３の誘電体で第２の誘電体を被覆し、第２の誘電体に信号波及び局部発振波を入力するため、この誘電体部を伝搬する信号波、局部発振波の広がりを抑え、その損失を小さくすることが出来る。
【０２３３】
また、この発明にかかる周波数混合器は、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタとの間、及び／又はグリッドミラーと第２のコーナーリフレクタとの間で、信号波及び局部発振波が通過する経路の全長に亘って設けられた誘電体部を有するため、グリッドミラーと第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタまでの直線距離を短縮することができ、周波数混合器の小型化を計ることができる。
【０２３４】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、誘電体部が、信号波及び局部発振波が入射及び／又は出力される面に、この誘電体部の誘電率より低い誘電率を有する誘電体膜を設けるため、誘電体部に入力される信号波が空気中から誘電体部に伝搬する際に、ほとんど全ての信号波が誘電体部に入力され、誘電体部表面での反射による信号波のエネルギーの損失を防止することができる。
【０２３５】
また、この発明にかかる周波数混合器は、誘電体膜が、その誘電率ε2を(ε0×ε1)1/2（ε0は空気中の誘電率、ε1は誘電体の誘電率）とし、その厚さをλ／４（λは誘電体膜中での偏波成分の波長）とするため、誘電体部に入力される信号波が空気中から誘電体部に伝搬する際に、ほとんど全ての信号波が誘電体部に入力され、誘電体部表面での反射による信号波のエネルギーの損失を防止することができる。
【０２３６】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタの代りに、当該第１のコーナーリフレクタ及び／又は第２のコーナーリフレクタにおける信号波及び局部発振波を反射する面に平行な面を有する誘電体部を用い、平行な面に誘電体部の内部から信号波及び局部発振波が入射され反射される
ため、グリッドミラーから信号波及び局部発振波が反射される面までの距離を短くすることができ、周波数混合器の小型化を計ることができる。
【０２３７】
この発明にかかる受信装置は、請求項１〜請求項１９に記載の周波数混合器と、アンテナとを有し、信号波がアンテナを介して周波数混合器に入力されるため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器を有する受信装置の小型化を可能とする。
【０２３８】
この発明にかかる送信装置は、請求項１〜請求項１９に記載の周波数混合器と、アンテナとを有し、周波数混合器から出力された信号波がアンテナを介して出力されるため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器を有する送信装置の小型化を可能とする。
【０２３９】
この発明にかかる送受信装置は、複数の周波数混合器と、偏波分離器と、アンテナとを有し、信号波がアンテナと偏波分離器とを介して第１の周波数混合器に入力され、周波数混合器から出力された信号波が偏波分離器とアンテナとを介して出力されるため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器を有する送受信装置の小型化を可能とする。
【０２４０】
この発明にかかる周波数混合器は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、局部発振波を出力する局部発振器と、所定のグリッドを有し、信号波と局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、グリッドミラーを透過した偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、第１のコーナーリフレクタにより反射された後にグリッドミラーにより反射された偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、グリッドミラーにより反射された偏波成分と、第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とはミクサに入力され、この周波数混合器の通過特性波形に基づく振幅の中心部近傍に局部発振波の周波数帯域を設定するため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器の小型化を可能とする。
【０２４２】
さらに、この発明にかかる周波数混合器は、周波数混合器の通過特性に基づき、局部発振波の通過特性値よりも高い通過特性値を示す周波数帯域に信号波を設定するため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器の小型化を可能とする。
【０２４３】
また、この発明にかかる周波数混合器は、入力された信号波と局部発振波とをミクサにより周波数混合する周波数混合器において、局部発振波を出力する局部発振器と、所定のグリッドを有し、信号波と局部発振波とが入力され、当該グリッドに平行な偏波成分を反射し、垂直な偏波成分を透過させるグリッドミラーと、グリッドミラーを透過した偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第１のコーナーリフレクタと、第１のコーナーリフレクタにより反射された後にグリッドミラーにより反射された偏波成分をグリッドミラーの方向に反射する第２のコーナーリフレクタとを備え、グリッドミラーにより反射された偏波成分と、第２のコーナーリフレクタを通過した偏波成分とはミクサに入力され、ミクサに入力される局部発振波の第１の偏波方向と、ミクサが受信する局部発振波の第２の偏波方向とが４５度異なるため、信号波に対するイメージ信号を除去すると共に、信号波と局部発振波との偏波方向を一致させることができ、周波数混合器の小型化を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の周波数混合器を示すブロック図である。
【図２】第１及び第２のグリッドミラーによる偏波成分の分割に関する概念図である。
【図３】コーナーリフレクタに入射された偏波成分の偏波方向の推移に関する概念図である。
【図４】実施の形態１の周波数混合器が備えるマーチンパプレット干渉計の入力した水平偏波の信号が垂直偏波で出力される場合の通過振幅特性図である。
【図５】実施の形態１の周波数混合器が備えるマーチンパプレット干渉計の入力した垂直偏波の信号が垂直偏波で出力される場合の通過振幅特性図である。
【図６】実施の形態２の周波数混合器を示すブロック図である。
【図７】実施の形態３の周波数混合器を示すブロック図である。
【図８】実施の形態４の周波数混合器を示すブロック図である。
【図９】実施の形態５の周波数混合器を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態６の周波数混合器を示すブロック図である。
【図１１】第４のグリッドミラー３３と第５のコーナーリフレクタ３２とが用いられた周波数混合器を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態７の周波数混合器を示すブロック図である。
【図１３】実施の形態８の周波数混合器を示す構成図である。
【図１４】実施形態８の周波数混合器の動作に関する概念図である。
【図１５】通過振幅特性の波形のピッチの変化と第１のグリッドミラー１０から第１のコーナーリフレクタ１１までの距離の変化との相関を示した相関図である
【図１６】実施の形態８の周波数混合器で第１のグリッドミラー１０の向きが異なる周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図１７】実施の形態９の周波数混合器を示す構成図である。
【図１８】実施の形態９の周波数混合器で第１のグリッドミラー１０の向きが異なる周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図１９】実施の形態１０の周波数混合器を示す構成図である。
【図２０】実施の形態１０の周波数混合器が有する第２の誘電体４１のグリッドが指向するグリッドの方向を示す概念図である。
【図２１】実施の形態１１の周波数混合器を示す構成図である。
【図２２】実施の形態１１の周波数混合器から第１のコーナーリフレクタ１１及び第２のコーナーリフレクタ１２を除去した周波数混合器を示す構成図である。
【図２３】実施の形態１１の周波数混合器で第１のグリッドミラー１０の向きが異なる周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図２４】図２２に示す周波数混合器で第１のグリッドミラー１０の向きが異なる周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図２５】実施の形態１２の周波数混合器を示す構成図である。
【図２６】図１８に示す周波数混合器の誘電体４０の表面を誘電体コート４３で覆った周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図２７】図２１に示す周波数混合器の誘電体導波路４２の表面を誘電体コート４３で覆った周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図２８】図２３に示す周波数混合器の誘電体導波路４２の表面を誘電体コート４３で覆った周波数混合器の構成を示す構成図である。
【図２９】実施の形態１３に示す誘電体導波路４２の断面を示す断面図である。
【図３０】実施の形態１３に示す誘電体導波路４２で、その誘電体導波路４２の誘電率εrの違いを示した概念図である。
【図３１】実施の形態１４の周波数混合器を示すブロック図である。
【図３２】実施の形態１５の周波数混合器を示すブロック図である。
【図３３】従来の周波数混合器を示すブロック図である。
【図３４】従来の周波数混合器の第１のマーチンパプレット干渉計の入力した垂直偏波の信号が垂直偏波で出力される場合の通過振幅特性図である。
【図３５】従来の周波数混合器の第２のマーチンパプレット干渉計の入力した垂直偏波の信号が垂直偏波で出力される場合の通過振幅特性図である。
【図３６】従来の周波数混合器の第２のマーチンパプレット干渉計の入力した水平偏波の信号が垂直偏波で出力される場合の通過振幅特性図である。
【符号の説明】
１０  第１のグリッドミラー、１１  第１のコーナーリフレクタ、１２  第２のコーナーリフレクタ、１３  局部発振器、１４  第２のグリッドミラー、１５  第３のグリッドミラー、１６  第３のコーナーリフレクタ、１７  第４のコーナーリフレクタ、１８  ミクサ、１９  第１のホーンアンテナ、２０  第２のホーンアンテナ、２１  第１のマーチンパプレット干渉計、２２  第２のマーチンパプレット干渉計、３０  誘電体レンズ、３１  放物面鏡、３２  第５のコーナーリフレクタ、３３  第４のグリッドミラー、３４  第５のグリッドミラー、３５ミラー部、３６  第１のミラー、３７  第２のミラー、３８  第３のミラー、３９  第４のミラー、４０  誘電体、４１  第２の誘電体、４２  誘電体導波路、４３  誘電体コート、４４  第１の誘電体、４５  第２の誘電体、４６  第３の誘電体、４７  パラボラアンテナ、４８  中間周波増幅器、４９  分光器、５０  周波数混合器、５１  偏波分離器、５２  送信装置用の周波数混合器、５３第２の放物面鏡。
【図１】
0003858367.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003858367.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003858367.tif 000007
【図７】
0003858367.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0003858367.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
0003858367.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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