JPH05136603A

JPH05136603A - 導波管形ダイオードリミツタ

Info

Publication number: JPH05136603A
Application number: JP29473291A
Authority: JP
Inventors: Hideki Toritsuka; 英樹鳥塚; Tadashi Kanamaru; 忠志金丸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-11-12
Filing date: 1991-11-12
Publication date: 1993-06-01

Abstract

(57)【要約】【目的】ＰＩＮダイオードを用いた導波管形ダイオー
ドリミッタに、リミッタ機能の他に減衰機能をももた
せ、これを大電力パルスレーダ装置に組み込んだ場合
に、装置を小形、低価格とし、また、ＰＩＮダイオード
減衰器を不要とし、その分受信感度を向上させる。【構成】管壁の中央にリッジ部１２が形成されたリッ
ジ導波管１１内に、前記リッジ部１２の形成方向に所定
の間隔で少なくとも２個のＰＩＮダイオード２６、３３
を配置する。このＰＩＮダイオード２６、３３のすくな
くとも一つの電極を、導波管１１の壁面に直結せず、導
波管１１の外側に引き出し、これを用いて、ＰＩＮダイ
オードにバイアス電流を流せるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、大電力パルス
レーダ装置に用いられるもので、減衰器機能をもった導
波管形ダイオードリミッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ここで、導波管形ダイオードリミッタが
使用される装置の一例を、大型船舶用の大電力（２５ｋ
Ｗ）パルスレーダ装置を用いて説明する。

【０００３】図４は、大電力パルスレーダ装置の回路構
成図で、１は送信信号を生成するマグネトロンである。
この送信信号は、サーキュレータ２を経てアンテナ３か
ら放射される。目標による反射波は、アンテナ３で受信
されサーキュレータ２を通って、ダイオードリミッタ４
に加えられる。ダイオードリミッタ４を通過した反射波
は、次のＰＩＮダイオード減衰器５を通り、受信モジュ
ール６に導入される。大電力パルスレーダ装置の構成の
概略は、上記した通りである。ここでダイオードリミッ
タ４は、マグネトロン１から送り出された送信信号のう
ち、サーキュレータ２を漏洩した過大な高周波信号が、
受信モジュール６に加わらないよう受信モジュール６を
保護するものである。

【０００４】また、ＰＩＮダイオード減衰器５は、近距
離の目標で反射した大きな電力の反射波が、受信モジュ
ール６に加わり、受信モジュール６を飽和させることを
防止するものである。

【０００５】上記したように大電力パルスレーダ装置で
は、送信信号のサーキュレータからの回り込みから受信
モジュールを保護するためにダイオードリミッタが用い
られる。

【０００６】また、近距離目標からの大電力反射波によ
る受信モジュール６の飽和を防止するためにＰＩＮダイ
オード減衰器が使用される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来は、上記したよう
に過大な高周波信号から受信モジュールを保護するため
のダイオードリミッタと、近距離目標からの大電力反射
波による受信モジュール６の飽和を防止するＰＩＮダイ
オード減衰器とが、それぞれ別々の部品で構成されてい
る。したがって、これらを使用する大電力パルスレーダ
装置の寸法が大きくなり、価格も高くなる。

【０００８】また、大電力レーダ装置では、遠距離の目
標物体を識別するものであるため、受信感度が良いこと
が重要である。しかし、ＰＩＮダイオード減衰器の残留
損失は、約１ｄＢあり、これが受信感度を悪化させる原
因にもなっている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】管璧に突起が形成された
リッジ導波管の中に、複数個のＰＩＮダイオードを配置
してダイオードリミッタ構成する。そして前記ＰＩＮダ
イオードにバイアス電流を流せるようにしたものであ
る。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、一つのダイオードリミッ
タが、リミッタ機能と減衰機能とをもつため、これを例
えば大電力パルスレーダ装置に組み込んだ場合、装置を
小形化でき、価格を下げることもできる。また、ＰＩＮ
ダイオード減衰器を、別に必要としないため受信感度を
向上させることもできる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３を参
照して説明する。

【００１２】図１は、本発明の導波管形ダイオードリミ
ッタを示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図（ｃ）の
ＡーＡ断面図、（ｄ）は正面図、（ｅ）はＡーＡ断面図
内の一部拡大図、（ｆ）は下面図（ｃ）のＢーＢ断面図
で、内部部品を取り除いた図である。

【００１３】ここで、本発明の導波管形ダイオードリミ
ッのタ一実施例を、図１の特に（ｂ），（ｅ）を中心に
参照して説明する。

【００１４】１１は、導波管の管壁中央にリッジ部１２
を形成したリッジ導波管である。また、リッジ部１２が
形成された管壁には、穴１３、１４を、リッジ部の延長
方向にある間隔をもって開ける。この場合、リッジ部１
２の一部も穴１３、１４の大きさに合わせて取り除く。

【００１５】また、穴１３、１４にネジ穴部１５、１６
を形成する。このネジ穴部１５、１６には、それぞれ、
リング状のネジ部品１７、１８を螺入し、その位置が調
整できるようになっている。このネジ部品１７、１８の
位置を調整することによって動作する中心周波数が調整
できる。

【００１６】また、ネジ部品１７、１８の中央に、それ
ぞれネジ棒１９、２０を螺入し、穴１３、１４の周囲外
壁を同軸外導体とし、また、ネジ棒１９、２０を同軸内
導体として、ネジ部品１７、１８で短絡した同軸回路を
形成する。

【００１７】また、その詳細を図（ｅ）の拡大図で示し
たように、同軸回路が形成されていない側の導波管壁２
１に穴２２を形成し、その穴２２を利用してチョーク部
品２３を組み込んでいる。

【００１８】リッジ部のない側の導波管壁２１に設けら
れた穴２２に、絶縁シート２４ａをはさむようにしてチ
ョーク部品２３を装着する。なお、絶縁チューブ２４
ｂ、絶縁シート２４ｃは、それぞれチョーク部品と導波
管の管壁との絶縁を保つためのもので、誘電体である。

【００１９】また、チョーク部品２３に設けられたダイ
オード取り付け穴２５に、ＰＩＮダイオード２６を装着
し、ネジ部品１９の先端で圧着、固定する。

【００２０】チョーク部品２３は、絶縁チューブ２４
ｂ、絶縁シート２４ｃで管壁１１と絶縁している。ま
た、ネジ２８に連結しているラグ部品２７に、前記ダイ
オード２６にバイアス電圧を印加するリード端子３１が
接続されている。このリード端子３１に、検波ダイオー
ド２９と抵抗３０を並列に接続している。これら検波ダ
イオード２９と抵抗３０の他端は、ラグ部品、これを取
り付けるネジによって導波管の管壁と直流的に連結して
いる。

【００２１】一方、図（ｆ）に示すように穴１４に対向
した面にダイオード取り付け穴３２があり、もう一つの
ＰＩＮダイオード３３が、ネジ棒２０で圧着、固定され
ている。上記構成の導波管形ダイオードリミッタにお
いて、導波管の開口部から大電力の高周波信号が入力さ
れると，高周波信号の一部がチョーク部品２３を通って
ラグ部品２７に漏れ出る。漏れ出た高周波信号は、検波
ダイオード２９で検波される。その検波電流は，導波管
の管壁を通してダイオード２６に順方向に流れる。これ
によりダイオード２６は導通し，リミッタとしての機能
を果たす。もう一つのリミッタダイオード３３は、そ
の両端が導波管の管壁に直接結合しているので、大電力
の高周波信号によって順方向の電流が流れリミッタとし
て機能する。また、大電力パルスレーダ装置に使用す
るばあい、反射波の受信時に、リード端子３１からリミ
ッタダイオード２６に順方向電流を流せば減衰器として
機能させることができる。

【００２２】ここで、リード端子３１にバイアス電圧を
加えず、本発明の導波管形ダイオードリミッタを、リミ
ッタとして機能させた場合の特性を図２で説明する。

【００２３】図２のグラフで、（ａ）は導波管形ダイオ
ードリミッタに加えられる高周波信号の電力が低い場
合、（ｂ）は導波管形ダイオードリミッタに加えられる
高周波信号の電力が高い場合で、いずれも，縦軸には損
失（単位…ｄＢ），横軸には周波数をとってある。

【００２４】図（ａ）から判るように、高周波信号の電
力が低い場合、導波管形ダイオードリミッタの損失は、
基本波周波数で最小となり、それ以上の周波数帯域で
は、約５０ｄＢに増大している。

【００２５】また、図（ｂ）から判るように、高周波信
号の電力が高い場合、導波管形ダイオードリミッタの損
失は、基本波周波数を含んだ周波数帯域にまで増大して
おり、リミッタとして機能している。

【００２６】図３は、本発明の導波管形ダイオードリミ
ッタを、減衰器として機能させた場合の特性であり、縦
軸に損失（単位…ｄＢ）を，横軸にバイアス電流（単位
…μＡ）をとっている。

【００２７】曲線Ａは、高周波信号の進入側、即ち初段
目のＰＩＮダイオードを減衰器とした場合であり、曲線
Ｂは、次段目のＰＩＮダイオードを減衰器とした場合で
ある。一般に、初段目のＰＩＮダイオードの方がＩ層が
厚いため、初段目のＰＩＮダイオードを減衰器とした場
合と、次段目のＰＩＮダイオードを減衰器とした場合と
で特性が相違している。

【００２８】上記した実施例では、リッジ部が形成され
ていない平らな導波管壁にダイオード取り付け穴をあけ
てダイオードを取り付けている。したがって、外部から
バイアスを印加するチョーク部品の取り付けが容易であ
る。

【００２９】上記の実施例では、減衰器として機能する
場合、一方のダイオードのみに検波電流を流す構成にな
っている。しかし、他方のＰＩＮダイオードも、その両
端を導波管壁に直結しないで、検波電流を流す構成に
し、減衰器としての機能をもたせることもできる。

【００３０】なお、リッジ部が上下の両管壁に形成され
たダブルリッジ導波管でも、本発明の導波管形ダイオー
ドリミッタを構成できる。また、導波管形ダイオードリ
ミッタを構成するＰＩＮダイオードの数も２個に限ら
ず、３個以上でもよい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、一つの導波管形ダイオ
ードリミッタが、リミッタ機能と減衰機能をもつため、
これを例えば大電力パルスレーダ装置に組み込んだ場
合、装置を小形化でき、価格を下げることができる。ま
た、ＰＩＮダイオード減衰器を、別に必要としないため
受信感度も向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】本発明の特性を示す図である。

【図３】本発明の特性を示す図である。

【図４】本発明が使用される大電力パルスレーダ装置の
回路構成図である。

【符号の説明】

１１…リッジ導波管１２…リッジ部１３、１４…穴１５、１６…ネジ穴部１７、１８…ネジ部品１９、２０…ネジ棒２１…導波管壁２２…穴２３…チョーク部品２４ａ…絶縁シート２４ｂ…絶縁チューブ２４ｃ…絶縁シート２５…ダイオード取り付け穴２６…ＰＩＮダイオード２７…ラグ部品２８…ネジ２９…検波ダイオード３０…抵抗３１…リード端子３２…ダイオード取り付け穴３３…ＰＩＮダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管壁の下面中央にリッジ部が形成された
リッジ導波管と、前記リッジ部の形成方向に所定の間隔
をもち、かつ、前記リッジ部と対向するように配置され
た少なくとも２個のＰＩＮダイオードと、一端が前記Ｐ
ＩＮダイオードの少なくとも１個と直流的に接続され、
他端が前記導波管の外側に引き出され前記ＰＩＮダイオ
ードにバイアス電流を流すリード端子とを具備した導波
管形ダイオードリミッタ。
【請求項２】ＰＩＮダイオードの一部が、リッジ部が
ない側の導波管管壁に形成された凹部空間内に位置する
請求項１記載の導波管形ダイオードリミッタ。
【請求項３】一つのＰＩＮダイオードの両端が導波管
管壁と直流的に結合された請求項１記載の導波管形ダイ
オードリミッタ。
【請求項４】前記リード端子に検波ダイオードが接続
され、この検波ダイオードで検波された出力電流が、前
記リード端子に接続されたＰＩＮダイオードに流れるよ
うにした請求項１記載の導波管形ダイオードリミッタ。
【請求項５】リッジ導波管が、上下の両面それぞれに
リッジ部が形成されたダブルリッジ導波管である請求項
１記載の導波管形ダイオードリミッタ。