TOP > 国内特許検索 > 準光学アンテナ・ミキサ素子および配列型準光学アンテナ・ミキサ

準光学アンテナ・ミキサ素子および配列型準光学アンテナ・ミキサ

国内特許コード P000000818
整理番号 U1997P029
掲載日 2001年11月26日
出願番号 特願平09-219616
公開番号 特開平11-068455
登録番号 特許第3062593号
出願日 平成9年8月14日(1997.8.14)
公開日 平成11年3月9日(1999.3.9)
登録日 平成12年5月12日(2000.5.12)
発明者
  • 伊藤 精彦
出願人
  • 国立大学法人北海道大学
発明の名称 準光学アンテナ・ミキサ素子および配列型準光学アンテナ・ミキサ
発明の概要 伝送損失が小さく、小型、軽量、低廉化が可能な準光学アンテナ・ミキサ素子および走査が容易な配列型準光学アンテナ・ミキサに関する発明である。
準光学アンテナ・ミキサ素子は、高周波信号と局部発振信号とをそれぞれ受信用アンテナで受信し、これら受信用アンテナの間に配置したミキシング素子で直接混合するように構成されている。従って、伝送路での損失を極めて小さくすることができるとともに構成も簡単となり、製造も容易となる。
さらに、配列型準光学アンテナ・ミキサは、局部発振信号LOの入射角θL および周波数 fL の何れか一方または双方を変化させることによって、中間周波信号IFが最大となる入力高周波信号RFの入射角θR を走査することができるように構成されている。従って、従来のフェイズドアレイアンテナのように移相器を用いる際の問題点が解消できる。また、準光学アンテナ・ミキサ素子アレイに対する入射角を相違させた複数の局部発振信号送信アンテナを設けることにより高周波信号の到来方向を電子的に走査できる配列型準光学アンテナ・ミキサを実現することができる。
従来技術、競合技術の概要 携帯電話やPHSなどの移動体通信の幅広い普及や高速データ通信を無線で行なう動きが活発になり、これらに対する周波数資源の需要は、情報通信先進国である米国を始め欧州、さらには情報通信のインフラストラクチャーの構築を積極的に進めている韓国などのアジア諸国でも非常に高まっている。このような周波数資源の需要に対応する有力な未利用周波数資源としてマイクロ波帯、特にミリ波帯が注目されている。
従来の一般的な受信システムでは、高周波および局部発振器の出力を分配する伝送線路に損失が存在し、周波数が高い場合には大きな問題となっている。
高感度受信機および電子的走査を目的とした配列型アンテナの場合には、移相器、電力分配器などの高周波回路が複雑で大型になるという問題もある。
特に、マイクロ波、特にミリ波帯において現在開発が盛んに行われている自動車追突・衝突防止用レーダや高速無線LAN用の高感度受信機や航空機管制用レーダ等の受信システムの小型化、薄型化、軽量化、低廉化に対応することができない。
産業上の利用分野 各々が入力高周波信号と局部発振信号とを受信し、それらを混合した信号を出力する準光学アンテナ・ミキサ素子
複数の準光学アンテナ・ミキサ素子を所定のパターンにしたがって配列して構成した配列型準光学アンテナ・ミキサ
特許請求の範囲 【請求項1】第1および第2の誘電体基板と、これら第1および第2の誘電体基板の表面に設けられ、それぞれ入力高周波信号および局部発振信号を受信する第1および第2の受信パッチアンテナと、前記第1および第2の誘電体基板の間に挟まれ、一部分に前記第1および第2の受信パッチアンテナのほぼ中央まで延在する切欠部を有する接地板と、この接地板の切欠部に形成され、前記第1および第2の受信パッチアンテナのほぼ中央まで延在する終端開放型のコプレーナ導波路と、前記接地板とコプレーナ導波路を構成する中心導体の開放終端との間に接続されたミキシング素子と、このミキシング素子に直流バイアスを印加するバイアス手段と、前記ミキシング素子から出力され、前記コプレーナ導波路を経て得られるミキシング信号を出力する出力手段とを具えることを特徴とする準光学アンテナ・ミキサ素子。

【請求項2】前記ミキシング素子を、アノードを前記コプレーナ導波路の中心導体に接続され、カソードが前記接地板に接続された単一のショットキバリアダイオードとすることを特徴とする請求項1に記載の配列型準光学アンテナ・ミキサ素子。

【請求項3】前記バイアス手段を、前記接地板およびコプレーナ導波路の中心導体を介して前記ミキシング素子に直流バイアスを印加するように構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の準光学アンテナ・ミキサ素子。

【請求項4】前記出力手段が、前記ミキシング信号の内、所定の周波数の信号のみを抽出する帯域通過フィルタを含むことを特徴とする請求項1~3の何れかに記載の準光学アンテナ・ミキサ素子。

【請求項5】前記コプレーナ導波路の開放終端を、インピーダンス整合が得られるように前記パッチアンテナの中心からオフセットしたことを特徴とする請求項1~4の何れかに記載の準光学アンテナ・ミキサ素子。

【請求項6】入力高周波信号および局部発振信号を受信するアンテナ手段と、これら受信した信号を混合するミキシング手段と、このミキシング手段で生成されるミキシング信号を出力する出力手段とを具える準光学アンテナ・ミキサ素子を複数所定のパターンにしたがって配列し、これら準光学アンテナ・ミキサ素子の出力手段から出力される複数のミキシング信号を、それぞれ所定の周波数のミキシング信号のみを通す帯域通過フィルタを介して合成する電力合成手段と、前記局部発振信号を発生する局部発振器と、この局部発振信号を放射する局部発振信号送信用アンテナと、局部発振信号の周波数および局部発振アンテナの指向方向の何れか一方または双方を変化させる手段とを具えることを特徴とする配列型準光学アンテナ・ミキサ。

【請求項7】前記準光学アンテナ・ミキサ素子の各々を請求項1~5の何れかに記載された準光学アンテナ・ミキサ素子としたことを特徴とする請求項6に記載の配列型準光学アンテナ・ミキサ。

【請求項8】前記局部発振器を複数設けるとともにこれらの局部発振器から出力される局部発振信号をそれぞれ送信する複数の送信アンテナを設け、これらの送信アンテナの指向方向を相違させたことを特徴とする請求項6または7に記載の配列型準光学アンテナ・ミキサ。

【請求項9】前記複数の局部発振器の発振周波数を同一としたことを特徴とする請求項8に記載の配列型準光学アンテナ・ミキサ。

【請求項10】前記複数の局部発振器の発振周波数を掃引することを特徴とする請求項8または9に記載の配列型準光学アンテナ・ミキサ。
産業区分
  • 伝送回路空中線
  • 自動車
  • 基本電子回路
  • その他通信
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

02626_07SUM.gif
出願権利状態 権利存続中
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close