JP2009239574A - High-frequency sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波の送受信を行い、物体の検出を行う高周波センサの回路構成に関する。 The present invention relates to a circuit configuration of a high-frequency sensor that performs high-frequency transmission / reception and detects an object.
近年、高周波信号を用いた物体検知を行うためのセンサが、様々な分野で使用されている。高周波信号を使用したセンサの発振回路は、アンテナ素子を励振させるための所望周波数の高周波(以下、基本波という)を生成するが、その際、基本波と同時に不要な高調波が生成される。電波法により、所望の周波数帯を使用するために、それ以外の周波数帯の不要な高調波の外部への放射量を規制値以下に低減する必要があり、特に二次と三次の高調波は、無視できない程度のパワーをもつので、これらを抑制する方策が必要である。 In recent years, sensors for performing object detection using high-frequency signals have been used in various fields. An oscillation circuit of a sensor using a high frequency signal generates a high frequency (hereinafter referred to as a fundamental wave) of a desired frequency for exciting an antenna element. At this time, unnecessary harmonics are generated simultaneously with the fundamental wave. In order to use the desired frequency band according to the Radio Law, it is necessary to reduce the amount of unnecessary harmonics emitted outside the other frequency bands to below the regulation value, especially for the second and third harmonics. Because it has power that cannot be ignored, measures to suppress these are necessary.
また、高周波センサにおいて発振器にて生成した基本波の電力を効率良く伝送し、アンテナから電波を放射し、反射波の出力を安定して得るためには発振器からアンテナに接続される伝送線路間に高周波信号に対する基準電圧部を設ける方が望ましいことが知られている。 In addition, in order to efficiently transmit the power of the fundamental wave generated by the oscillator in the high-frequency sensor, radiate the radio wave from the antenna, and stably obtain the output of the reflected wave, between the transmission lines connected to the antenna from the oscillator It is known that it is desirable to provide a reference voltage section for high-frequency signals.
一般的に、外部へ不要な高調波を放射させないためには、高周波信号を生成する高周波回路上で不要な高調波を低減させるために伝送線路のパターン形状によってフィルタ特性を満足するフィルタ回路(例えば、特許文献1、2)を設けることが行われている。
しかしながら、特許文献1のように伝送線路の長さ、幅、線路間隔を変化させることによって周波数の選別を行うフィルタ回路においては、所望の周波数を通過させるように伝送線路を設定すると、所望の周波数の3倍や5倍の高調波が通過してしまい、それらの不要な高調波の通過を抑制するためには、各周波数における高調波の周波数信号をを低減させるためのフィルタを別途作成する必要がある。
However, in the filter circuit that selects the frequency by changing the length, width, and line interval of the transmission line as in
また、特許文献2のように出力信号を取り出すミキサ回路を構成する素子に対して低周波に対する基準電圧部を設けているが、さらにアンテナに接続される伝送線路上に伝送線路の長さ、幅、線路間隔を変化させて構成するフィルタ回路を配置している。
Moreover, although the reference voltage part with respect to a low frequency is provided with respect to the element which comprises the mixer circuit which takes out an output signal like
しかし、上記フィルタ回路は、不要な高調波を反射させることにより、アンテナから外部への放射を抑制するものであるが、反射した高調波が発振器に入力されることにより、発振器で更に増大する可能性もあるため、発振器によって増幅された高調波がフィルタの減衰効果では抑制できず、外部へ放射してしまう可能性もあった。 However, although the above filter circuit suppresses radiation from the antenna to the outside by reflecting unnecessary harmonics, it can be further increased by the oscillator when the reflected harmonics are input to the oscillator. Therefore, the harmonics amplified by the oscillator cannot be suppressed by the attenuation effect of the filter and may radiate to the outside.
そこで本発明においては、センサの電波を生成する発振器から、電波を外部へ放射するアンテナまでの伝送線路上に発振器側への高調波の反射を抑制するフィルタ回路を搭載することによって、不要な高調波が発振器へ反射を抑制し、外部へ不要な高調波が放射されるのを抑制した高周波センサを提供することを目的としている。 Therefore, in the present invention, an unnecessary harmonic is mounted by mounting a filter circuit that suppresses reflection of harmonics to the oscillator side on the transmission line from the oscillator that generates the radio wave of the sensor to the antenna that radiates the radio wave to the outside. An object of the present invention is to provide a high-frequency sensor that suppresses reflection of waves to an oscillator and prevents unnecessary harmonics from being radiated to the outside.
前記目的を達成するために、高周波信号である送信波を生成する発振器と前記送信波を外部へ放射する送信アンテナと、前記送信波の反射波を受信波として受信する受信アンテナと、前記送信波と受信波とを基に検知信号を生成するミキサ部と、前記発振器で生成した送信波を、前記送信アンテナ及びミキサ部へ分配して伝送する伝送線路からなる分岐部と、を備えた高周波センサであって、前記発振器と前記分岐部とを接続する伝送線路上に、発振器に印加した直流信号の前記分岐部への進入を遮断する第一遮断部と、前記分岐部と前記ミキサ部とを接続する伝送線路上に、前記ミキサ部に印加した直流信号の前記分岐部への進入を遮断する第二遮断部とを設け、伝送線路上の基準電位を設定し、前記高周波信号のn次高調波(n:2以上の整数)が伝送線路を通過するのを抑制するフィルタ機能を有する基準電圧部が、前記第一遮断部と前記分岐部との間の伝送線路上に配置されたことを特徴とする高周波センサを提供できる。 To achieve the object, an oscillator that generates a transmission wave that is a high-frequency signal, a transmission antenna that radiates the transmission wave to the outside, a reception antenna that receives a reflected wave of the transmission wave as a reception wave, and the transmission wave A high-frequency sensor comprising: a mixer unit that generates a detection signal based on the received wave and a branch unit that includes a transmission line that distributes and transmits the transmission wave generated by the oscillator to the transmission antenna and the mixer unit A first blocking unit for blocking a DC signal applied to an oscillator from entering the branch unit, a branch unit and the mixer unit on a transmission line connecting the oscillator and the branch unit; A second blocking unit configured to block the DC signal applied to the mixer unit from entering the branching unit, and to set a reference potential on the transmission line; Wave (n: 2 or more Provided is a high-frequency sensor characterized in that a reference voltage unit having a filter function for suppressing passage of an integer) through a transmission line is disposed on the transmission line between the first blocking unit and the branch unit it can.
また、本発明の一態様によれば、前記基準電圧部は、前記n次高調波(n:2以上の整数)の進行方向に直交する方向に並列に複数個配置されたことを特徴とする高周波センサを提供できる。 In addition, according to one aspect of the present invention, a plurality of the reference voltage units are arranged in parallel in a direction orthogonal to a traveling direction of the n-th harmonic (n: an integer of 2 or more). A high frequency sensor can be provided.
また、本発明の一態様によれば、前記基準電圧部は、伝送線路に直行する方向で、且つ前記伝送線路を介して少なくとも1組が対向するように配置されたことを特徴とする高周波センサを提供できる。 Further, according to one aspect of the present invention, the reference voltage unit is arranged in a direction perpendicular to the transmission line and so that at least one set faces the transmission line via the transmission line. Can provide.
また、前記基準電圧部は、前記分岐部と前記送信アンテナとの間の伝送線路上にも配置したことを特徴とする高周波センサを提供できる。 In addition, the high-frequency sensor can be provided in which the reference voltage unit is also disposed on a transmission line between the branch unit and the transmission antenna.
また、本発明の一態様によれば、前記基準電圧部は、前記分岐部と第二遮断部との間の伝送線路上にも配置したことを特徴とする高周波センサを提供できる。 In addition, according to an aspect of the present invention, it is possible to provide a high-frequency sensor characterized in that the reference voltage unit is also disposed on a transmission line between the branching unit and the second blocking unit.
また、本発明の一態様によれば、前記基準電圧部は、前記分岐部にも配置したことを特徴とする高周波センサを提供できる。 In addition, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a high-frequency sensor characterized in that the reference voltage section is also disposed in the branch section.
また、本発明の一態様によれば、少なくとも1つの屈曲部を有し、一端を伝送線路と接続し他端をグランド電極に接続したことを特徴とする高周波センサを提供できる。 In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a high-frequency sensor having at least one bent portion, one end connected to a transmission line and the other end connected to a ground electrode.
本発明によれば、遮断部と分岐部の間に前記高周波信号のn次高調波(n:2以上の整数)が伝送線路を通過するのを抑制するフィルタ機能を有する基準電圧部を設けることによって不要な高調波が発振器へ反射することがなくなり、外部へ不要な高調波を放射させない高周波センサを提供できる。
According to the present invention, the reference voltage unit having a filter function for suppressing the nth harmonic (n: an integer of 2 or more) of the high-frequency signal from passing through the transmission line is provided between the blocking unit and the branching unit. Therefore, unnecessary harmonics are not reflected to the oscillator, and a high-frequency sensor that does not emit unnecessary harmonics to the outside can be provided.
以下、発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図1に本発明の高周波センサの概略構成図を示す。本発明の高周波センサは、外部へ放射する高周波信号の送信波1を生成する発振器2と、前記送信波1を外部へ放射する送信アンテナ3と、前記送信波1の反射波を受信波4として受信する受信アンテナ3と、前記送信波1と受信波4とを基に検知信号5を生成するミキサ部6と、前記発振器2から送信された送信波1を、送信アンテナ3及びミキサ部6へ分配する分岐部7と、を備えた高周波センサにおいて、発振器2と分岐部7との間の伝送線路8上に発信器に印加する直流信号9を分岐部7へ伝送させないための第一遮断部10と、分岐部7とミキサ部6との間の伝送線路11上にミキサ部5に印加した直流信号12を分岐部7へ伝送させない第二遮断部13を設け、第一遮断部10と分岐部7にそれぞれ接続される伝送線路8に基準電圧部14を設けた構成となっている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a high-frequency sensor of the present invention. The high-frequency sensor of the present invention includes an
第一遮断部10と第二遮断部13は直流成分を遮断し、発振器で生成される所望の高周波信号を通過させるコンデンサで構成され、発振器2とミキサ部6にそれぞれ印加される直流信号9及び12の直流成分がアンテナ3側へ流入することを防ぎ、発振器2で生成される所望の高周波信号(以下、基本波という)を通過させることができる構成となっている。
The first cutoff unit 10 and the
基準電圧部14は第一遮断部10と分岐部7の間の伝送線路8に伝送線路で構成され、一端を高周波信号が通過する伝送線路上に接続し、他端をグランド電極に接続する。このような構成とすることで、所望の高周波信号にとっての基準電位(ゼロ電位)を明確にすることができ、送信波1と受信波4の高周波信号を安定して伝送させることが可能となる。
また、第一遮断部10と第二遮断部13を設けることにより、発振器2に印加される直流信号9及びミキサ部6に印加される直流信号13が基準電圧部14によってショートすることがなく、基準電圧部14を第一遮断部10と分岐部6の間の伝送線路上に自由に設置することができる。
The
Further, by providing the first cutoff unit 10 and the
また、基準電圧部14は、伝送線路8に設置するこにより発信器で生成された不要な高調波をアンテナ3又は、ミキサ部6へ流入すること防ぐと同時に、アンテナ3、ミキサ部6の不整合により反射した不要電波が発振回路へ反射することも防ぐ。つまり、発振器にとって負荷が少なく安定した発振を行うことができる。
The
基準電圧部は基本波をグランドにて消費又は、基本の伝送の進行方向に対して反射させないために所定の長さに設定する必要がある。基本波の基板上の伝送線路を伝達する波長をλg1とした場合、基準電圧部の長さは略λg1/4に設定することが好ましい。このような構成とすることにより、基準電圧部の一端はグランドに接続し短絡となるが、他端は基本波を伝送する伝送線路上において開放となり、基本波を減衰させることなく伝送させることができる。 The reference voltage unit needs to be set to a predetermined length so that the fundamental wave is not consumed at the ground or reflected in the traveling direction of the basic transmission. When the wavelength transmitted through the transmission line on the substrate of the fundamental wave is λg1, the length of the reference voltage portion is preferably set to approximately λg1 / 4. By adopting such a configuration, one end of the reference voltage unit is connected to the ground and is short-circuited, but the other end is opened on the transmission line that transmits the fundamental wave, and the fundamental wave can be transmitted without being attenuated. it can.
更に基準電圧部14は高周波信号のn次高調波(n:2以上の整数)に対して減衰させるフィルタ機能を有する。そのため発振器2で生成された所望の高周波信号は基準電圧設定の効果により安定して送信又は受信信号が伝送され、フィルタ機能により不要なn次高調波を伝送線路上で減衰させ、不要なn次高調波の放射量を低減したセンサ回路を提供することが可能となる。
Further, the
伝送線路で構成された基準電圧部14がフィルタ機能を有するためには、基準電圧部14を所定の長さに設定する必要がある。n次高調波(n:2以上の整数)の波長をλnとし、一端を伝送線路に接続し、他端をグランドに接続する場合に、略λn/2の長さに設定する必要がある。つまり、基準電圧部は、不要な高調波にっとってショートスタブとして機能する。設定される長さは、λn/2―0.5mmからλn/2+0.5mmの範囲であれば、フィルタの機能を満足し、不要な高調波を減衰させると同時に基本波の信号を減衰又は反射させない構成にすることができる。
図2にショートスタブ14のフィルタの通過特性を示す。図2に示すように基本波の電力(10,525GHz)は減衰させずに、2次高調波(21.05GHz)を減衰させることが確認できる。図2では基準電圧部14を所定の長さに設定し、2次高調波を減衰させたが、基準電圧部14の長さを変化させることにより所望のn次高調波を減衰させることは容易である。
In order for the
FIG. 2 shows the pass characteristic of the
基準電圧部が高周波信号に対する基準電位の設定と不要な高調波に対するフィルタの両方の機能を有し、さらに基準電圧部を高周波信号が伝送する伝送線路上に伝送線路で構成されるため、電子部品の組合わせや伝送線路で構成されたフィルタ回路により不要な高調波を遮断する必要がなく、センサ回路全体の小型化が可能である。 Since the reference voltage section functions as both a reference potential setting for high frequency signals and a filter for unwanted harmonics, and the reference voltage section is composed of a transmission line on the transmission line through which the high frequency signal is transmitted. Therefore, it is not necessary to block unnecessary harmonics by a filter circuit composed of a combination of the above and a transmission line, and the entire sensor circuit can be downsized.
図3に基準電圧部14を複数個配置した構成図について示す。基準電圧部を伝送線路と直交する方向に3本並列に配置した場合である。3本並列に配置した場合の通過特性を図4に示す。図4に示すように複数個並列に配置することにより1本よりも大きな減衰効果が得られる。また、基準電圧部の設置する場所は、伝送線路上で基本波の電流値が0となるオープン(開放)面であって、配置する間隔は基本波の伝送線路を伝達する波長をλg1とした場合、λg1/2の間隔で配置することが好ましい。このような構成にすることで、基準電圧部の配置する場所のすべてが基本波のオープン面となるため、基本波が基準電圧部へ流入することを防止することが可能となるため、基本波を減衰させることなく効果的に高調波のみを減衰させることができる。また、基準電圧部を複数設ける場合において14A、14B、14Cをすべて同じ長さに設定し、2次高調波を効果的に減衰させたり、いずれかの1本の長さを変更し、3次高調波に対するフィルタを構成しても良いし、すべて3次高調波用に設定しても良い。このように減衰させたい高調波に対して多くの基準電圧部を設定することにより同様の効果を有することが可能となる。
FIG. 3 shows a configuration diagram in which a plurality of
図5に2n次高調波(n:1以上)と(2n−1)次高調波(n:2以上の整数)用の基準電圧部をそ伝送線路と直交する方向に伝送線路8を介して対向させて配置した構成図を示す。図5に示す14Dは3次高調波用、14Eは2次高調波用に設定されている。対向させる場合も並列に配置した場合と同様に伝送線路8上の基本波のオープン面に配置させることが好ましい。また、対向させた場合に伝送線路8の直交方向の位置は同一とし、2本の基準電圧部が基本波のオープン面となることが好ましい。このような構成とすることで伝送線路8の長さが設計上短くなった場合においても基本波の同一のオープン面に複数個の基準電圧部を配置することができ、回路全体の大型化を防ぐことができる。図6に14Dが3次用高調波、14Eが2次用高調波である場合の通過特性を示す。基準電圧部の設定された効果により、2次及び3次高調波の両方の周波数帯において、信号が減衰されていることが確認できる。
図5に示すように14Dは3次高調波用、14Eは2次高調波用に設定してもよいし、14D、14Eを共に3次高調波用、2次高調波用のように同一の長さに設定すれば、3又は2次高調波を集中して減衰させることもできる。
FIG. 5 shows a reference voltage section for 2n order harmonics (n: 1 or more) and (2n-1) order harmonics (n: an integer of 2 or more) via a transmission line 8 in a direction perpendicular to the transmission line. The block diagram arrange | positioned facing is shown. 14D shown in FIG. 5 is set for the third harmonic, and 14E is set for the second harmonic. When facing each other, it is preferable to arrange them on the open face of the fundamental wave on the transmission line 8 as in the case of arranging them in parallel. Further, when facing each other, it is preferable that the positions of the transmission lines 8 in the orthogonal direction are the same, and the two reference voltage portions become open surfaces of the fundamental wave. By adopting such a configuration, even when the length of the transmission line 8 is shortened by design, a plurality of reference voltage portions can be arranged on the same open surface of the fundamental wave, which increases the size of the entire circuit. Can be prevented. FIG. 6 shows pass characteristics when 14D is the third harmonic and 14E is the second harmonic. It can be confirmed that the signal is attenuated in the frequency bands of both the second and third harmonics by the set effect of the reference voltage section.
As shown in FIG. 5, 14D may be set for the third harmonic, 14E may be set for the second harmonic, and both 14D and 14E are the same for the third harmonic and the second harmonic. If the length is set, the third or second harmonic can be concentrated and attenuated.
また、基準電圧部14は図1に示す伝送線路8に配置されることに限定されたものではなく、アンテナ3と分岐部7の間の伝送線路16、分岐部7とミキサ部6の間の伝送線路上11、又は伝送線路で構成された分岐部7に設けても良い。また、不要な高調波は主に発振器2で発生するため、第一遮断部10と分岐部7の間の伝送線路8に配置することにより、源流の不要放射を抑えることになり、アンテナ3及びミキサ部6に不要な高調波が入流することを防ぐと共に伝送線路を通過する際に空間を浮遊してしまう不要な高調波も防ぐことができるため、より効果的である。また、分岐部7のアンテナ3とミキサ部6とに信号を分配する直前に基準電圧部を配置しても同様の効果が得られると共にアンテナ3で反射された不要な高調波をミキサ部6と発振器2に逆流して戻すこともなくなる。
In addition, the
図7に一端を伝送線路8に設置し、基準電圧部が屈曲部を有して他端をグランドに接続した構成図を示す。図7の14Fの一端は高調波の進行方向に直交する方向に伝送線路8と接続され、一度屈曲部を有してグランド16に接続されている。
一般的にアンテナから電波を放射し、反射信号を検波する高周波センサは樹脂やセラミック等の基材を用いた積層板で構成されることが多く、発振器とミキサ回路を構成する面、グランド面、アンテナ面に分けられる。その場合に発振器と検波回路を構成する面上にグランド部を設ける場合は、銅簿で形成された伝送線路上に設けたスルーホールにてのグランド面に接続し、接地される。
また、高周波の伝送する伝送線路の周りには電波の空間伝搬による干渉を抑えるためにグランド部を形成している。さらにグランド部も高周波の伝送線路と干渉せず、安定して基本波を伝送させるために一定の距離を確保する必要がある。一般的に伝送線路とグランド間に確保される距離dは基板厚さhと基板の比誘電率εに関係し、d=εhの以上であることが望ましいとされている。しかし、回路全体の大型化を防ぐためにグランドと伝送線路間の距離を伝送線路とグランドが干渉しない最小の距離に設定する場合には図7に示す基準電圧部を曲げて配置する構成は有効であり、回路全体の小型化につながる。
さらに、図7に示すように基準電圧部を通過する高調波がグランドと干渉せず、フィルタの機能を十分に満足させるためには基準電圧部の伝送線路の経路にそってグランドに切り欠きを設けることが望ましい。切り欠いたグランドと基準電圧部との距離は上述したdの距離を確保すれば直線で構成した基準電圧部と同様に、所望のフィルタ特性を得ることができる。
また、図7において屈曲部は直角で構成されているが、所望の高調波に対してフィルタ機能を有する長さを確保すれば屈曲部を複数個設けても、曲線でも同様の効果が得られる。
FIG. 7 shows a configuration diagram in which one end is installed on the transmission line 8, the reference voltage portion has a bent portion, and the other end is connected to the ground. One end of 14F in FIG. 7 is connected to the transmission line 8 in a direction orthogonal to the traveling direction of the harmonics, and once connected to the
In general, a high-frequency sensor that radiates radio waves from an antenna and detects a reflected signal is often composed of a laminated plate using a base material such as resin or ceramic, a surface that forms an oscillator and a mixer circuit, a ground surface, Divided into antenna surfaces. In that case, when providing a ground part on the surface which comprises an oscillator and a detection circuit, it connects to the ground surface in the through hole provided on the transmission line formed with the copper book, and is grounded.
In addition, a ground portion is formed around a transmission line for transmitting high frequency in order to suppress interference due to radio wave spatial propagation. Furthermore, the ground portion also does not interfere with the high-frequency transmission line, and it is necessary to ensure a certain distance in order to stably transmit the fundamental wave. Generally, the distance d secured between the transmission line and the ground is related to the substrate thickness h and the relative dielectric constant ε of the substrate, and it is desirable that d = εh or more. However, when the distance between the ground and the transmission line is set to the minimum distance where the transmission line and the ground do not interfere with each other in order to prevent the entire circuit from becoming large, the configuration in which the reference voltage portion shown in FIG. Yes, leading to miniaturization of the entire circuit.
Furthermore, as shown in FIG. 7, in order that the harmonics passing through the reference voltage unit do not interfere with the ground and sufficiently satisfy the filter function, a notch is formed in the ground along the transmission line path of the reference voltage unit. It is desirable to provide it. As long as the distance d between the notched ground and the reference voltage portion is ensured as described above, a desired filter characteristic can be obtained as in the case of the reference voltage portion constituted by a straight line.
In FIG. 7, the bent portion is formed at a right angle. However, if a length having a filter function with respect to a desired harmonic is secured, a plurality of bent portions can be provided or the same effect can be obtained with a curved line. .
上述したように、基準電圧部は第一遮断部10と分岐部7との間の伝送線路8に設置させることに限られたことではなく、分岐部7とミキサ部6との間の伝送線路11、アンテナ3と分岐部7との間の伝送線路15、伝送線路で構成された分岐部7に設けても良く、組合わせてより効果的に不要な高調波を減衰させることができる。センサ回路全体構成図の一実施例を図8に示す。図8において伝送線路8に高調波の進行方向と直交する方向に2次高調波用14H、3次高調波用14Gの基準電圧部を対峙させて配置し、伝送線路15に2次高調波用の14I配置し、伝送線路11に2次高調波用14Jを配置した構成となっている。このような構成とすることで図9(a)に示す通過特性が得られ、2次高調波を効果的に減衰させることができる。
また、14Hを3次高調波用、14Gを3次高調波用、14Iを2次高調波用、14Jを3次高調波用に設計することで図9(b)に示す通過特性が得られ、3次高調波を効果的に減衰させることもできる。
このように任意に減衰させたい高調波に対してフィルタ機能を追加することが容易にできる。屈曲部を有する基準電圧部を使用し、基本波にとって影響を与えない位置に基準電圧部を配置することにより、センサ回路全体のインピーダンス整合をとり、全体構成をレイアウトした後にでもセンサの特性を見てフィルタ機能を追加するという作業も容易に実施することができる。
As described above, the reference voltage unit is not limited to being installed on the transmission line 8 between the first blocking unit 10 and the
Moreover, the pass characteristics shown in FIG. 9B are obtained by designing 14H for the third harmonic, 14G for the third harmonic, 14I for the second harmonic, and 14J for the third harmonic. It is also possible to effectively attenuate the third harmonic.
In this way, it is possible to easily add a filter function to harmonics that are desired to be attenuated arbitrarily. By using a reference voltage part with a bent part and arranging the reference voltage part at a position that does not affect the fundamental wave, impedance matching of the entire sensor circuit is achieved, and the characteristics of the sensor are observed even after the entire configuration is laid out. Thus, the work of adding a filter function can be easily performed.
また、不要な高調波は発振器2だけでなく、ミキサ部6を構成するダイオードによっても発生する可能性がある。その場合14Jに複数の基準電圧部を配置(場合によっては複数個配置)することにより、ミキサ部6で発生された不要な高調波が逆流してアンテナ3から放射すること抑制する効果もある。
Further, unnecessary harmonics may be generated not only by the
さらに、基準電圧部は基本波が伝送する伝送線路のインピーダンスよりも高いインピータンスで構成することにより、基準電圧部の伝送線路は基本波が伝送する伝送線路よりも細い伝送線路で形成され、伝送線路と基準電圧部の接触面積が減り、基本波に対する減衰も軽減できると共に、回路の小型化にもつながるため、高いインピーダンスで設計することが望ましい。 Furthermore, the reference voltage section is configured with an impedance higher than the impedance of the transmission line that transmits the fundamental wave, so that the transmission line of the reference voltage section is formed by a transmission line that is narrower than the transmission line that transmits the fundamental wave, and is transmitted. Since the contact area between the line and the reference voltage section is reduced, attenuation with respect to the fundamental wave can be reduced, and the circuit can be miniaturized.
以上の構成において、本実施例においては、基本波を10.525GHzと設定したが、高周波信号(特にGHz帯)においては、同様の特性を有するため、この周波数に限定するものではない。さらに、アンテナに関して送受信一体であっても送信、受信が別体であっても基準電圧部の設置する位置を変更させることで同様の効果を得ることが可能である。 In the above configuration, in this embodiment, the fundamental wave is set to 10.525 GHz. However, the high frequency signal (particularly the GHz band) has the same characteristics, and is not limited to this frequency. Furthermore, even if transmission and reception are integrated with respect to the antenna, the same effect can be obtained by changing the position where the reference voltage unit is installed, even if transmission and reception are separate.
1…送信波
2…発振器
3…送信及び受信アンテナ
4…受信波
5…出力信号
6…ミキサ部
7…分岐部
8、11、15…伝送線路
9、12…直流信号
10…第一遮断部
13…第二遮断部
14、14A、14B、14C、14D、14E、14F、14G、14H…基準電圧部
16…グランド
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記送信波を外部へ放射する送信アンテナと、
前記送信波の反射波を受信波として受信する受信アンテナと、
前記送信波と受信波とを基に検知信号を生成するミキサ部と、
前記発振器で生成した送信波を、前記送信アンテナ及びミキサ部へ分配して伝送する伝送線路からなる分岐部と、
を備えた高周波センサであって、
前記発振器と前記分岐部とを接続する伝送線路上に、発振器に印加した直流信号の前記分岐部への進入を遮断する第一遮断部と、
前記分岐部と前記ミキサ部とを接続する伝送線路上に、前記ミキサ部に印加した直流信号の前記分岐部への進入を遮断する第二遮断部とを設け、
伝送線路上の基準電位を設定し、前記高周波信号のn次高調波(n:2以上の整数)が伝送線路を通過するのを抑制するフィルタ機能を有する基準電圧部が、前記第一遮断部と前記分岐部との間の伝送線路上に配置されたことを特徴とする高周波センサ。 An oscillator that generates a transmission wave that is a high-frequency signal;
A transmitting antenna that radiates the transmitted wave to the outside;
A receiving antenna that receives a reflected wave of the transmitted wave as a received wave;
A mixer unit that generates a detection signal based on the transmission wave and the reception wave;
A branching unit comprising a transmission line for distributing and transmitting the transmission wave generated by the oscillator to the transmission antenna and the mixer unit;
A high-frequency sensor comprising
On the transmission line connecting the oscillator and the branching section, a first blocking section that blocks the DC signal applied to the oscillator from entering the branching section;
On the transmission line connecting the branching unit and the mixer unit, a second blocking unit for blocking the entry of the DC signal applied to the mixer unit to the branching unit,
A reference voltage unit having a filter function for setting a reference potential on the transmission line and suppressing an nth-order harmonic (n: an integer of 2 or more) of the high-frequency signal from passing through the transmission line is the first blocking unit. And a high-frequency sensor disposed on a transmission line between the branch portion.
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