JPH02142205A

JPH02142205A - マイクロ波信号受信装置

Info

Publication number: JPH02142205A
Application number: JP63296847A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Haruyama; 眞一春山
Original assignee: Yokowo Mfg Co Ltd
Current assignee: Yokowo Co Ltd
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1990-05-31
Anticipated expiration: 2009-10-19
Also published as: JPH0683100B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、所定の帯域にあるマイクロ波信号を受信する
ためのマイクロ波信号受信装置に関するものである。

（従来の技術）近年、情報伝達部よび移動物体の存在等の検出にマイク
ロ波信号が多く用いられるようになっている。そこで、
マイクロ波信号を受信しまたはマイクロ波信号の存在を
検出するためのマイクロ波信号受信装置が必要とされる
。

従来のマイクロ波信号受信装置としては、−数的に第６
図に示すスーパーヘテロダイン方式のものが用いられて
いる。第６図において、マイクロ波信号を受信するため
のホーンアンテナ１が設けられた金属製筐体２内に、第
１と第２のバンドパスフィルタ３．４とミクサ回路５お
よび局部発振回路６が収納される。そして、ホーンアン
テナ１の受信信号が、第１のバンドパスフィルタ３に与
えられて受信すべき所定の帯域（例えば１０．５２５Ｇ
Ｈ２±２５ＭＨ２）の信号のみが抽出されてミクサ回路
５に与えられる。このミクサ回路５には、局部発振回路
６からの局部発振信号（例えば１０．５０５ＧＨ２）が
与えられる。さらに、ミクサ回路５から出力される混合
信号が、第２のバンドパスフィルタ４に与えられ、周波
数変換されたＩＦ倍信号例えば２０ＭＨｚ）のみが抽出
されて出力端子７に導出される。また、導出されたＩＦ
倍信号、金属製筺体２の外部に設けられたＩＦアンプ８
で適宜に増幅され、さらに検波回路９で検波され、そし
てさらにＡＦアンプＩＯで増幅されて所定の大きさのＡ
Ｆ倍信号変換される。

ところで、受信すべきマイクロ波信号が連続波であるな
らば、検波回路９の検波出力は、マイクロ波信号の存在
の有無によって出力レベルが変化するのみである。そし
て、この検波出力を直流アンプとしてのＡＦアンプｌＯ
で高利得で増幅すると、温度変化によるＡＦアンプ１０
のバイアス電圧の変動等によって、増幅出力されるＡＦ
倍信号レベルが不安定となり易い。そこで、局部発振回
路６にパルス等の変調信号を与えて局部発振信号を断続
させる。すると、マイクロ波信号が存在すれば、出力端
子７から出力されるＩＦ倍信号断続波となり、検波回路
９から変調信号が検波出力として得られる。そして、こ
の検波出力を交流アンプとしてのＡＦアンプＩＯで増幅
することによって、ＡＦ倍信号安定して増幅出力される
。このＡＦ倍信号有無を判別することで、容易にマイク
ロ波信号の存在の有無が判別し得る。

（発明が解決しようとする課題）上記した従来のスーパーヘテロダイン方式のマイクロ波
信号受信装置は、感度と選択度が良く、高い利得でＩＦ
倍信号得られるとともに、検波回路９は低い周波数の信
号を検波するので、検波が容易である。

しかしながら、局部発振信号が金属製筺体２から漏れ易
い。そして、この不要輻射を低減させるために、金属製
筺体２の接合部は段差を重ね合せるなど複雑な構造が必
要である。また、金属製筺体２の外部にＩＦアンプ８が
設けられるので、このＩＦアンプ８からも！Ｆ信号が輻
射され易い。

そこで、１Ｆ信号の輻射による他の回路への影響を防止
し、また装置外部への不要輻射を防止する対策を講じな
ければならず、それだけ構造が複雑なものとなる。

本発明は、上記した従来のマイクロ波信号受信装置の事
情に鑑みてなされたもので、不要輻射がないとともに、
構造が簡単なマイクロ波信号受信装置を提供することに
ある。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するために、本発明のマイクロ波信号
受信装置は、マイクロ波信号を受信するためのホーンア
ンテナが設けられた金属製筺体内に、低雑音増幅能動素
子を用いて形成されて前記ホーンアンテナの受信信号を
増幅するＲＦアンプと、このＲＦアンプの出力を検波す
る検波回路と、この検波回路の前段に介装されて受信す
べき所定の帯域の信号のみを抽出するバンドパスフィル
タと、を収納し、前記検波回路の検波出力を導出するよ
うに構成されている。

そして、受信すべきマイクロ波信号が連続波として受信
されるならば、前記ＲＦアンプに変調信号を与えて利得
を変化させ、この利得変化によりＲＦアンプの出力に変
調を加え、この変調信号を前記検波出力として導出する
ようにしても良い。

また、前記ＲＦアンプを低雑音ガリウム砒素電界効果ト
ランジスタを用いて形成し、前記検波回路をガリウム砒
素ショットキバリア形ダイオードを用いて形成しても良
い。

（作用）まず、ホーンアンテナの受信信号が、当該マイクロ波周
波数のままで検波回路により検波される直接検波方式で
あり、局部発振回路が存在しないので、局部発揚信号の
不要輻射がない。また、ホーンアンテナの受信信号は、
ＲＦアンプで適宜に増幅されることで、直接検波方式に
よる感度低下の改善が図られる。さらに、金属製筐体か
らＡＦ倍信号導出されるので、ＩＦアンプ等を外部に必
要とせず、ＩＦ倍信号不要輻射を生じないとともに、回
路構造が極めて簡単なものとなる。

そして、受信すべきマイクロ波信号が連続波として受信
されるならば、変調信号によってＲＦアンプの増幅利得
を変化させて変調することで、変調信号が検波出力とし
て出力されるか否かによって、容易にマイクロ波信号の
存在の有無が判別し得る。

また、ガリウム砒素電界効果トランジスタおよびガリウ
ム砒素ショットキバリア形ダイオードを用いて回路構成
するならば、マイクロ波信号の受信信号から低雑音でＡ
Ｆ倍信号得られる。

（実施例）以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。第１図は、本発明のマイクロ波信号受信装
置の一実施例のブロック回路図であり、第２図は、第１
図のＲＦアンプの一例の具体的回路図である。

第１図および第２図において、ホーンアンテナ！Ｉが設
けられた金属製筐体１２内に、ＲＦアンプ１３とバンド
パスフィルタ１４および検波回路Ｉ５が収納される。そ
して、ホーンアンテナ１１の受信信号が、ガリウム砒素
電界効果トランジスタの低雑音増幅能動素子を用いたＲ
Ｆアンプ１３で適宜に増幅され、バンドパスフィルタ１
４に与えられる。そして、受信すべき所定の帯域（例え
ば、１０．５２５Ｇ）Ｉ、±２５ＭＨ，）の信号のみが
抽出されてガリウム砒素ショットキバリア形ダイオード
を用いた検波回路１５に与えられ、検波出力としてＡＦ
倍信号出力端子１６に導出される。そして、外部に設け
られたＡＦアンプ１７に与えられて適宜に増幅出力され
る。

ここで、ＲＦアンプ！３は、例えば３段増幅であり、初
段と次段の電界効果トランジスタＦＥＴ、、ＦＥＴ２の
ドレインには、正の電源＋ｖＣｃが印加される。また、
最終段の電界効果トランジスタＦＥＴ３のドレインには
、パルス状にＯＮとＯＦＦが繰り返される、例えば周期
１０ｍ５ｅｃで５０％デユーティ−の正の電圧からなる
変調信号が印加され、ＯＮのときは増幅素子として機能
し、ＯＦＦのときは増幅素子として機能しない。

すなわち、増幅利得が変化される。したがって、ＲＦア
ンプ１３から変調信号によってパルス状に変調された信
号が出力される。そして、電界効果トランジスタＦＥＴ
１〜ＦＥＴ３のゲートには、それぞれにチョークコイル
を介して負の電源−ｖ！ＩＥがバイアス電圧として印加
される。さらに、検波回路１５のダイオードには、適宜
なバイアス電流が流されて、検波効率の最良点に調整さ
れる。なお、電界効果トランジスタＦ　Ｅ　Ｔ　ＩＮＦ
　Ｅ　Ｔ　ｓのすくなくともいずれか一つのゲートに印
加する負電圧を、増幅阻止として機能するバイアス電圧
と、増幅素子として機能しないピンチオフ電圧とに適宜
な周期で切り換えることで、ＲＦアンプ１３の出力信号
を変調しても良い。

ところで、第１図および第２図に示す装置は、ＲＦアン
プ１３のバイアス電圧として、負の電源−ｖＥＥを必要
とする。このため、負の電源−ｖＥＦ。

を得るための電源回路が設けられなければならず、構造
が複雑となる。そこで、電界効果トランジスタＦＥＴｌ
−ＦＥＴ３のソースと接地の間に、抵抗とチョークコイ
ルの直列接続体とコンデンサを並列に介装して自己バイ
アス方式を形成し、負の電源−ＶＥＩ＋を必要としない
ようにしたも、のが考えられる。

第３図は、自己バイアス方式のＲＦアンプを用いた本発
明のマイクロ波信号受信装置の他の実施例のブロック回
路図である。第３図において、第１図と同じ回路ブロッ
クには同じ符号を付けて重複する説明を省略する。

第３図において、ホーンアンテナ１１の受信信号が自己
バイアス方式のＲＦアンプ２３に与えられて適宜に増幅
され、その出力がバンドパスフィルタ１４に与えられる
。

このような、自己バイアス方式のＲＦアンプ２３を用い
た場合に、単に高周波バイパス用のコンデンサとして集
中定数形のものを用いても充分に低いインピーダンスで
高周波がバイパスできず、ＲＦアンプ２３の利得が低下
する。

そこで、高周波を充分にバイパスさせて利得を低下させ
ない自己バイアス方式のＲＦアンプの一実施例を第４国
都よび第５図に示す。

第４図は、利得を低下させない自己バイアス方式のＲＦ
アンプの一実施例の回路図であり、第５図は、第４図の
ＲＦアンプの実装構造の縦断面図である。

第４図および第５図において、プリント配線基板３０上
に配置された電界効果トランジスタＦＥＴ、〜ＦＥＴ５
のソースが、スルーホール等の配線構造によってプリン
ト配線基板３０の裏面全体を覆う金属膜３１に直接に電
気的接続される。そして、このプリント配線基板３０が
、薄いマイカまたはプラスチックフィル等の絶縁膜３２
を介して金属製筺体１２上に配設される。さらに、電界
効果トランジスタＦＥＴ、〜ＦＥＴ３のソースが接続さ
れたプリント配線基板３０上の配線ライン（図示せず）
または金属膜３１のいずれか一方が、チョークコイルＣ
Ｈとバイアス抵抗Ｒを直列に介して金属製筐体１２に接
続される。また、電界効果トランジスタＦＥＴＩ〜ＦＥ
Ｔ、のゲートが、チョークコイルを介して金属製筺体１
２に接続される。

かかる構成において、金属膜３１と金属製筺体１２の間
に、絶縁膜３２が介装されて、大面積を有する大容量の
コンデンサが形成される。したがって、電界効果トラン
ジスタＦＥＴ、〜ＦＥＴ３のソースと、接地電極として
の金属製筺体１２との間に、チョークコイルＣＨとバイ
アス抵抗凡の直列接続体と大容量のコンデンサが並列接
続される。しかも電界効果トランジスタＦ　Ｅ　Ｔ　Ｉ
ＮＦ　Ｅ　Ｔ　３のゲートは、直流的に金属製筺体１２
と同電位であり、自己バイアス回路が形成される。この
結果、高周波は、金属膜３１と金属製筺体１２との間に
形成されるコンデンサにより充分低いインピーダンスで
バイパスされ、ＲＦアンプ２３の利得は低下しない。

なお、上記実施例では、バンドパスフィルタ１４をＲＦ
アンプ１３．２３と検波回路１５との間に介装したが、
これに限られることなく、ＲＦアンプ１３゜２３の前段
または後段のいずれか一方または双方にバンドパスフィ
ルタ１４を介装するものであれば良い。また、ＡＦアン
プ１７を金属製筐体１２内に収納しても良い。さらに、
金属製筐体１２は、樹脂の成形品に金属メツキ等が施さ
れたものであっても良い。

（発明の効果）本発明のマイクロ波信号受信装置は、以上説明したよう
に構成されるので、以下に記載されるような効果を奏す
る。

まず、局部発振回路が不要であり、それだけ回路構成が
簡単である。そして、局部発振信号の不要輻射がないの
で、金属製筐体の接合部の構造が簡単なもので良い。さ
らに、他の回路に不要輻射による影響がなく、それだけ
回路構成が簡単なものとなる。また、金属製筐体からＡ
Ｆ倍信号導出されるので、金属製筐体の外部に従来のご
とくＩＦアンプや検波回路を必要とせず、この点からも
回路構成が簡屯であるとともに、ＩＦ信号の不要輻射が
ない。

そして、受信すべきマイクロ波信号が連続波であれば、
変調信号に応じてＲＦアンプで変調することで、マイク
ロ波信号の存在の有無か容易に判別できる。

また、ガリウム砒素電界効果トランジスタおよびガリウ
ム砒素ショットキバリア形ダイオードを用いて回路構成
すれば、マイクロ波信号に対しても充分な増幅およびス
イッチング作用があり、低雑音でＡＦ倍信号得られる。

そして、近年これらの素子は比較的に安価に入手でき、
装置全体として安価に構成し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明のマイクロ波信号受信装置の一実施例
のブロック回路図であり、第２図は、第１図のＲＦアン
プの一例の具体的回路図であり、第３ＵＡは自己バイア
ス方式のＲＦアンプを用いた本発明のマイクロ波信号受
信装置の他の実施例のブロック回路図であり、第４図は
、利得を低下させない自己バイアス方式のＲＦアンプの
一実施例の回路図であり、第５図は、第４図のＲＦアン
プの実装構造の縦断面図である。ｌｌニホーンアンテナ、　１２：金属製筐体、＋３．２
３：　ＲＦアンプ、１４：バンドバスフィルタ、１５：検波回路、ＦＥＴＩ
〜ＦＥＴ３　：電界効果トランジスタ。第１図特許出願人　　株式会社横尾製作所代理人　弁理士　　森　　山　　哲　　夫第３図第６図特許庁長官　吉　１）文　毅　殿１、事件の表示昭和６３年特許願第２９６８４７号２、発明の名称マイクロ波信号受信装置３、補正をする者事件との関係　特許出願人名称　　株式会社横尾製作所４、代理人住所　東京都千代田区神田北乗物町２番地７、補正の内
容明細書第１５頁第４行をｒの実装構造の縦断面図であり
、第６図は、従来のマイクロ波信号受信装置の一例のブ
ロック回路図である。１と補正する。平成　１年　３月６、補正の対象７日　発送

Claims

【特許請求の範囲】

（１）マイクロ波信号を受信するためのホーンアンテナ
が設けられた金属製筺体内に、低雑音増幅能動素子を用
いて形成されて前記ホーンアンテナの受信信号を増幅す
るＲＦアンプと、このＲＦアンプの出力を検波する検波
回路と、この検波回路の前段に介装されて受信すべき所
定の帯域の信号のみを抽出するバンドパスフィルタと、
を収納し、前記検波回路の検波出力を導出するように構
成したことを特徴とするマイクロ波信号受信装置。
（２）受信すべきマイクロ波信号が連続波として受信さ
れるマイクロ波信号受信装置において、前記ＲＦアンプ
に変調信号を与えて利得を変化させ、この利得変化によ
りＲＦアンプの出力に変調を加え、この変調信号を前記
検波出力として導出するように構成したことを特徴とす
る請求項１記載のマイクロ波信号受信装置。
（３）前記ＲＦアンプを低雑音ガリウム砒素電界効果ト
ランジスタを用いて形成し、前記検波回路をガリウム砒
素ショットキバリア形ダイオードを用いて形成したこと
を特徴とする請求項１または２記載のマイクロ波信号受
信装置。