JPH10270944A - 変調装置 - Google Patents

変調装置

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JPH10270944A
JPH10270944A JP9068070A JP6807097A JPH10270944A JP H10270944 A JPH10270944 A JP H10270944A JP 9068070 A JP9068070 A JP 9068070A JP 6807097 A JP6807097 A JP 6807097A JP H10270944 A JPH10270944 A JP H10270944A
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JP
Japan
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diode
waveguide
detection
modulation
signal
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JP9068070A
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Hideaki Sato
英昭 佐藤
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03CMODULATION
    • H03C7/00Modulating electromagnetic waves
    • H03C7/02Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas
    • H03C7/025Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas using semiconductor devices
    • H03C7/027Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas using semiconductor devices using diodes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)
  • Amplitude Modulation (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型と称される変調装置において、ダイオ
ードの後方に無反射終端部を不要とするとともに、検波
用のダイオードで経長が可能な変調装置を提供する。 【解決手段】 ミリ波帯の高周波の導波路1と、導波路
1の終端部に設置した整合回路7と、整合回路7に近接
配置する、一対の電極2と、電極2間に接続されるよう
に配置される検波ダイオード3と、検波ダイオード3の
バイアスを制御する信号源4と、信号源4と検波ダイオ
ード3の導電路に高周波チョーク5及びダイオード3の
検波出力を消費して熱変換するための抵抗6とを挿入す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は装置及び方法に関
し、例えば無線通信、特にミリ波の如く極めて高周波の
電波を変調する変調装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のミリ波の如く極めて高周波の電波
を変調するミリ波帯の変調技術として、送信機内の電波
の通路である導波路(導波管、平面導波路等も含む)の
構成要素の一部のインピーダンスを、伝送すべき信号に
より制御して、出力する電波の振幅を変化させることに
より変調をかける方式の変調技術がある。
【0003】この方式の変調技術の例としては、可変イ
ンピーダンス素子として、PINダイオードを用いる方
式が公知であり、例えば、IEICE TRANS.COMMUN.,Vol.E7
9-BNo.12 DECEMBER 1996に記載の論文である“NRD Guid
e Digital Tranceivers forMillimater Wave LAN Syste
m”に詳述されている。
【0004】図4は従来のこの種の変調器の中で反射型
と称されるものの原理を示す図である。
【0005】図4において、21は変調を受ける前のミ
リ波の入力部、及び変調を受けた後のミリ波の出力部と
なる導波路である。22は整合回路27端部に配設され
た一対の電極であり、ダイオード保持用のパッドを兼ね
る。また、23はPINダイオードである。電極22、
PINダイオード23によりスイッチング回路を形成し
ている。24は変調して送信すべき送信情報信号の信号
源、25は高周波チョーク、27は導波路21端部に設
置されたスイッチング回路との整合をとる整合回路、2
8は無反射終端である。
【0006】かかる構成において、導波路21に入力さ
れたミリ波は、整合回路27を介して電極22及びPI
Nダイオード23より構成されるスイッチング部に印加
される。
【0007】一方、伝送すべき信号電圧は、信号源24
から高周波チョーク25を介してPINダイオード23
に印加され、ダイオードのバイアス電圧として働く。し
たがって、ダイオード23が正のバイアスを受けた時点
では導通状態、ゼロまたは逆バイアスを受けた時点では
遮断状態となる。即ち、信号に従ってスイッチング動作
を行う。
【0008】この時PINダイオード23が導通状態の
時、PINダイオード23、電極22、無反射終端28
を含む部分の特性インピーダンスと、導波器21の特性
インピーダンスが整合する様に整合回路27を設置する
と、入力ミリ波は無反射終端28に吸収され、反射を生
じない。PINダイオード23が遮断状態では不整合が
発生し、入力したミリ波は反射され、導波器21に戻
る。
【0009】以上により反射型の変調器が構成される。
【0010】PINダイオードは、ミリ波帯では事実上
検波作用を有しないため、導通状態では無反射終端は必
須である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の変調方式では、ダイオードの後方に無反射終
端部28を配置して入力側への再反射を防ぐ構成が必須
であり、構成が複雑になるきらいがある。
【0012】また、ミリ波帯で動作するPINダイオー
ドは通常GaAs等のダイオードであるが、比較的高コ
ストである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決することを目的としてなされたもので、上述した課
題を解決する一手段として例えば以下の構成を備える。
【0014】即ち、高周波信号を入出力する入出力部
と、前記入出力部の終端部に配設される整合部と、前記
整合部を介して前記入出力部に入力された前記高周波信
号が導入され、該導入された高周波信号を変調して前記
整合部を介して前記入出力部に出力する変調部とを備
え、前記変調部は、前記整合部に近接配設されるダイオ
ードと、前記ダイオードのバイアスを制御する信号源
と、前記信号源と前記ダイオードに直列に接続されるダ
イオードの検波出力を消費して熱変換するための抵抗と
により構成されることを特徴とする。
【0015】または、高周波の電波を変調する変調装置
であって、前記高周波の電波を変調するのに、電波の通
路である導波路における構成要素の一部のインピーダン
スを伝送すべき信号により制御して、出力する電波の振
幅を変化させることにより変調を行ない、可変インピー
ダンス素子として、伝送されるべき信号の供給源に接続
されているダイオードを用い、前記ダイオードにはダイ
オードの検波出力を消費して熱変換するための抵抗が接
続されていることを特徴とする。
【0016】更に、導波路と、前記導波路の終端部に設
置した整合回路と、前記整合回路に近接配置する、一対
の電極と、前記電極間に接続されるように配置される検
波ダイオードと、前記検波ダイオードのバイアスを制御
する信号源と、前記信号源と前記検波ダイオードの導電
路に高周波チョーク及びダイオードの検波出力を消費し
て熱変換するための抵抗とを挿入することを特徴とす
る。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る一発明の実施の形態例を詳細に説明する。本発明の実
施の形態例においては、ミリ波の如く極めて高周波の電
波を変調するミリ波帯の変調を行うものであり、高周波
の電波を変調するのに、例えば送信機内の電波の通路で
ある導波路(導波管、平面導波路等も含む。)における
の構成要素の一部のインピーダンスを伝送すべき信号に
より制御して、出力する電波の振幅を変化させることに
より変調を行っている。
【0018】具体的には、変調方式としては反射型変調
方式を採用しており、可変インピーダンス素子として、
検波用のダイオードを用いている。ミリ波体においては
検波用のダイオードとして、例えばショットキーバリア
ダイオード等を用いることができる。
【0019】(第1の発明の実施の形態)図1は本発明
に係る一発明の実施の形態例の構成を示す図である。
【0020】図1において、1は変調を受ける前のミリ
波の入力、及び変調を受けた後のミリ波の出力部となる
導波路(導波器)である。2は整合回路7端部に配設さ
れた一対の電極であり、ダイオード保持用のパッドを兼
ねる。また、3は検波用のダイオードである。本発明の
実施の形態例においては、電極2、ダイオード3により
スイッチング回路を形成している。
【0021】4は変調して送信すべき送信情報信号の信
号源、5は高周波チョーク、6は検波用ダイオード3の
検波出力を消費して熱変換するための抵抗器、7は導波
路1端部に設置されたスイッチング回路との整合をとる
整合回路である。信号源4より発生される伝送情報に対
応した信号電圧は、信号源4から抵抗6及びチョーク5
を介してダイオード3に印加され、ダイオードのバイア
スとして働く。
【0022】導波路1に入力されたミリ波は、整合回路
7を介して電極2及びダイオード3より構成される検波
部に印加される。整合回路7は検波ダイオード3が正バ
イアスされ導通状態の時に検波用のダイオード3、電極
2を含む部分の特性インピーダンスと、導波器1の特性
インピーダンスが整合する様に整合回路7を配設する。
【0023】図1の整合回路7の具体的な詳細構成例を
図2に示す。例えば、整合回路7として、図2に示すよ
うに、変調器を構成する導波路1と同様の導波路部材7
−1の先端に、高誘電率材料で形成された薄板7−2を
付加した構造とする。そして、この高誘電率薄板7−2
が変調用のダイオード2側となるように導波路1とダイ
オード2間に配置している。
【0024】本発明の実施の形態例においては、以上の
構成を備えることにより、以下の様に動作することにな
る。即ち、ダイオード3が正のバイアスを受ける状態の
時には、ダイオード3は導通状態となり、検波器として
働く。一方、ダイオード3がゼロバイアス、もしくは逆
バイアスとなる時には、ダイオード3はカットオフ状態
となり、導波路1と検波回路との整合は破れる。このた
め、ダイオード3のバイアス状態により、導波路1に戻
る反射波の量がコントロールされることになり、導波路
1に入力されたミリ波がダイオード3を含む検波回路で
反射等して再び導波路1に戻り、出力される時には、入
力信号が信号源4の出力信号電圧により変調されること
になる。
【0025】以上説明したように本発明に実施の形態例
によれば、ダイオード3と信号源4、高周波チョーク5
に直列に抵抗器6を配設したことにより、入力されたミ
リ波は、検波用のダイオード3が正にバイアスされてい
る状態においては検波され直流化された後、抵抗により
吸収、熱化されて導波路1側への反射を抑えられる。こ
の結果、ダイオード3は検波器として動作する。
【0026】逆に、検波用のダイオード3がゼロまたは
逆バイアスされている状態においては、入力されたミリ
波の導波路1側への反射の量を増大させることができ
る。
【0027】以上のようにして図1の構成においてミリ
波における反射型の変調器として動作させることがで
き、PINダイオードを用いた図3に示す従来例に比し
て、無反射終端部を省略することが可能となり、構成の
簡易化、小型化、低コスト化等が実現する。
【0028】(第2の発明の実施の形体)以上の説明で
は、ダイオード3と信号源4、高周波チョーク5に直列
に抵抗器6を配設した例について説明したが、本発明は
以上の例に限定されるものではなく、抵抗を検波用ダイ
オードに並列に付加しても、第1の発明の実施の形態例
と同様に動作させることができる。
【0029】このように構成した本発明に係る第2の発
明の実施の形態例を図3を参照して以下に説明する。図
3に示す第2の発明の実施の形態例において、上述した
図1に示す第1の発明の実施の形態例と同様構成には同
一番号を負債詳細説明を省略する。
【0030】図3においては、図1に示す第1の発明の
実施の形態例に比し、検波用のダイオード3に並列に抵
抗8を付加した構成となっている。
【0031】図3に示す構成とすることにより、伝送す
べき信号速度が速い場合においても確実の変調動作を確
保することができる。即ち、信号用伝送線路インピーダ
ンスは、特定の値(例えば50Ω)が望ましいが、信号
源4より検波用のダイオード3に印加される伝送信号の
信号速度の変化に伴ってダイオード3のインピーダンス
変化が大きく変化しても、この抵抗8がダイオード3と
並列に配設されているため、この部分におけるインピー
ダンスの変化をみかけ上大略一定のものとすることがで
きる。
【0032】以上説明したように第2の発明の実施の形
態例によれば、上述した第1の発明の実施の形態例と同
様に、ミリ波における反射型の変調器として動作させる
ことができ、PINダイオードを用いる従来例に比し
て、無反射終端部を省略することが可能となり、構成の
簡易化、小型化、低コスト化等が実現する。更に、伝送
信号の速度にかかわらず検波回路部分のインピーダンス
の変化をみかけ上大略一定のものとすることができ、信
頼性の高い変調性能を得ることができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明よれば、無反
射終端部を備えることなく、ダイオードが正にバイアス
されている状態においては入力された高周波の導波路側
への反射を抑える検波器として動作すると共に、逆にダ
イオードがゼロまたは逆バイアスされている状態におい
ては入力された高周波の導波路側への反射の量を増大さ
せることができ、構成の簡易化、小型化、低コスト化を
実現した高周波における反射型の変調器を提供できる。
【0034】また、伝送信号速度が変化しても検波器と
してのインピーダンスの変化量を低く抑えることができ
安定した動作が可能となる。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一発明の実施の形態例における変
調器を示す説明図である。
【図2】図1に示す整合回路の詳細構成例を示す図であ
る。
【図3】本発明に係る第2の発明の実施の形態例におけ
る変調器を示す説明図である。
【図4】従来の反射型と称される変調器の原理を示す図
である。
【符号の説明】
1,21 導波器 2,22 電極 3 検波用ダイオード 4,24 信号源 5,25 高周波チョーク 6 抵抗 7,27 整合回路 23 PINダイオード

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波信号を入出力する入出力部と、 前記入出力部の終端部に配設される整合部と、 前記整合部を介して前記入出力部に入力された前記高周
    波信号が導入され、該導入された高周波信号を変調して
    前記整合部を介して前記入出力部に出力する変調部とを
    備え、 前記変調部は、前記整合部に近接配設されるダイオード
    と、前記ダイオードのバイアスを制御する信号源と、前
    記信号源と前記ダイオードに直列に接続されるダイオー
    ドの検波出力を消費して熱変換するための抵抗とにより
    構成されることを特徴とする変調装置。
  2. 【請求項2】 前記変調部は、更に前記ダイオードと前
    記信号源間に直列に接続される高周波チョークを含むこ
    とを特徴とする請求項1記載の変調装置。
  3. 【請求項3】 前記変調部は、更に前記ダイオードと並
    列に接続される抵抗を含むことを特徴とする請求項1ま
    たは請求項2のいずれかに記載の変調装置。
  4. 【請求項4】 前記入出力部は導波路で構成されてお
    り、高周波信号が導入されて前記整合部及び変調部で反
    射されて再び当該導波路を介して出力されることを特徴
    とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の変調装
    置。
  5. 【請求項5】 高周波の電波を変調する変調装置であっ
    て、 前記高周波の電波を変調するのに、電波の通路である導
    波路における構成要素の一部のインピーダンスを伝送す
    べき信号により制御して、出力する電波の振幅を変化さ
    せることにより変調を行ない、 可変インピーダンス素子として、伝送されるべき信号の
    供給源に接続されているダイオードを用い、前記ダイオ
    ードにはダイオードの検波出力を消費して熱変換するた
    めの抵抗が接続されていることを特徴とする変調装置。
  6. 【請求項6】 前記ダイオードは検波用のダイオードで
    あることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか
    に記載の変調装置。
  7. 【請求項7】 導波路と、 前記導波路の終端部に設置した整合回路と、 前記整合回路に近接配置する、一対の電極と、 前記電極間に接続されるように配置される検波ダイオー
    ドと、 前記検波ダイオードのバイアスを制御する信号源と、 前記信号源と前記検波ダイオードの導電路に高周波チョ
    ーク及びダイオードの検波出力を消費して熱変換するた
    めの抵抗とを挿入することを特徴とする変調装置。
JP9068070A 1997-03-21 1997-03-21 変調装置 Withdrawn JPH10270944A (ja)

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US09/044,017 US6034574A (en) 1997-03-21 1998-03-19 Modulation apparatus

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