本发明专利技术提供一种可实现构造单纯化、高性能化、小型集成化、设计容易化、低耗电化、低成本化的微波／毫米波段的高频脉冲信号发生装置。使内层ＧＮＤ（１２）介于表面侧电介质基板（１０）和里面侧电介质基板（１１）之间的平面放射型振荡器基板（Ｓ１）在放射面轴对称地具备一对导体贴片（４、４），将微波晶体管（１）的栅电极（２）和漏电极（３）分别连接到导体贴片（４、４）上，在栅电极（２）上经由ＲＦ扼流电路（５ａ）供给直流偏置，在漏电极（３）上经由ＲＦ扼流电路（５ｂ）从单脉冲发生电路（７）供给单脉冲，在源电极（８）上连接满足振荡条件的阻抗线路（９），发生基于通过微波晶体管（１）的短时间动作所产生的负阻和谐振腔之构造所决定的振荡频率／频率带宽的高频脉冲信号，同时将其放射至空间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及发生超宽带(UWB =Ultra WideBand)的高频脉冲信号的高频脉冲信号发生装置，特别是涉及在忌讳复杂电路构成的微波/毫米波段的装置中实现构成单纯化、 低成本化、高性能化的技术。
技术介绍
作为近些年引人注目的通信技术有UWB技术。这一技术尽管使用极宽的频带，功率频谱密度却非常小，所以就有能够共用已经被使用的频率这一优点。另外，还有通过使用数百微微秒以下的短脉冲，能够进行高分辨率的位置检测等优点。以往的微波/毫米波段UWB技术中的高频脉冲信号发生装置是用传输线路将高频脉冲信号发生器和超宽带天线连接起来的结构(例如参照非专利文献1，非专利文献2、专利文献1)。非专利文献1 :Yun Hwa choi,"Gated UWB PulseSignal. Generation, "Joint with Conference on Ultra wideband. Systemsand Technologies Joint UffBST & IWUWBS. 2004 Internationalfforkshop on, pp.122-124非专利文献 2: Ian Gresham, "Ultra-Wideband Radar Sensors forShort-Range Vehicular Applications”，MTT VOL. 52，No. 9，pp.2111—2113，Sep.2004专利文献1 :日本专利公开特表2003-515974号公报这些非专利文献1、非专利文献2或者专利文献1所记载的高频脉冲信号发生器以如下方法或者这些方法的组合而构成，即借助于超宽带滤波电路仅仅使基带脉冲信号(依照基带信号发生的单脉冲信号或阶跃信号)的频率分量的某部分得以通过的方法；或者进行利用高速RF开关使CW信号振荡电路的输出得以通过/阻止这样进行调制的方法。另一方面，还提案有用天线替代传输线路及谐振电路的高频脉冲信号发生装置 (例如参照专利文献2、专利文献3)。专利文献2 日本专利公开特开2004-186726号公报专利文献3 日本专利公开特开2007-1M628号公报这些专利文献2或者专利文献3所记载的高频脉冲信号发生装置是对作为传输线路及谐振电路的天线进行电荷充电，并利用高速开关等使该电荷急速地进行放电这一方式。通过此急速的放电而发生的高频分量之中、作为谐振电路的天线的谐振频带的频率分量得以放射。但是，在上述非专利文献1、非专利文献2或者专利文献1所记载的专利技术中，由于是将高频脉冲信号发生器和超宽带天线用传输线路连接起来的结构，所以除了传输线路的传输损耗成为问题外，对忌讳复杂电路构成的微波毫米波段的装置而言并非所希望的构成。另外，在上述非专利文献1、非专利文献2或者专利文献1所记载专利技术的装置构成中，装置内部的滤波器、放大器及RF开关等各种电路分别要求超宽带特性。例如，在用传输线路连接脉冲发生电路和滤波电路时，若各个电路的输入输出反射系数及连接部的反射系数在宽带上不足够小，就会在各个电路间产生多重反射。进而，若各个电路的群延迟特性在宽带上不平坦，就会在脉冲波形上产生失真。因而，这种超宽带电路设计与狭频带电路设计相比就很困难，个个电路全部要求超宽带特性这样的装置就会成为高成本。而且，在上述非专利文献1、非专利文献2或者专利文献1所记载的专利技术中，由于是将高频脉冲信号发生器和超宽带天线用传输线路进行连接这一构成，所以从传输线路的阻抗(一般为50Ω)向空间阻抗进行阻抗变换就需要超宽带天线，若该天线的反射系数在超宽带上不足够小，就会在传输线路的连接部产生多重反射。作为持有这种超宽带特性的天线，虽然采用锥形构造非谐振系天线及多谐振系天线，但因锥形构造非谐振系天线的锥形部需要与波长相比较长的尺寸，故不得不变得大型而不利于装置全体的集成化，从群延迟特性的观点来看采用多谐振系天线并不理想，其构造亦易于变得复杂。再者，如上述非专利文献1、非专利文献2或者专利文献1所记载的专利技术那样，利用高速RF开关使CW信号振荡电路的输出得以通过/阻止这样进行调制的方法，因不要的CW 信号的漏泄本质上存在，故不利于UWB通信的应用。另外，因CW信号振荡电路进行动作，故从消耗电力的观点来看也不利。另外，专利文献2或者专利文献3所记载的专利技术，为了使进行放射的高频信号分量得以发生就需要极其高速地进行动作的开关等电路，在开关的驱动器上亦要求高速性，电路易于复杂化。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的就是提供可实现构造单纯化、高性能化、小型集成化、设计容易化、低耗电化、低成本化的微波/毫米波段的高频脉冲信号发生装置。为了解决上述课题，技术方案1所涉及的脉冲雷达装置的特征是为了在谐振腔发生负阻使三电极高频放大元件集成化，并且为了共用向空间放射电磁波的天线功能构成放射型振荡器，通过使上述三电极高频放大元件短时间进行动作而获得短时间的负阻，发生基于该负阻和上述谐振腔之构造所决定的振荡频率/频率带宽的高频脉冲信号，并同时将其向空间放射。另外，技术方案2所涉及的专利技术的特征是在上述技术方案1所记载的脉冲信号发生装置中，上述放射型振荡器的三电极高频放大元件中的三电极是被控制电流流入电极、 被控制电流流出电极和控制电极，对被控制电流流入电极或者被控制电流流出电极供给单脉冲信号，将此单脉冲信号自身的电力作为电源电力以获得短时间的负阻。另外，技术方案3所涉及的专利技术的特征是在上述技术方案1所记载的脉冲信号发生装置中，上述放射型振荡器的三电极高频放大元件中的三电极是被控制电流流入电极、 被控制电流流出电极和控制电极，通过对被控制电流流入电极或者被控制电流流出电极供给直流，并对控制电极供给单脉冲信号，以流过短时间的被控制电流并获得短时间的负阻。 另外，技术方案4所涉及的专利技术的特征是在上述技术方案2或者技术方案3所记载的脉冲信号发生装置中，在上述放射型振荡器上将单脉冲信号发生电路集成化。 另外，技术方案5所涉及的专利技术的特征是在上述技术方案1 技术方案4所记载的脉冲信号发生装置中，具备频率选择性滤波部件，从上述放射型振荡器的放射面隔开适宜距离进行配置，对所要频率的电波有选择性地进行滤波。另外，技术方案6所涉及的专利技术的特征是在上述技术方案1 技术方案5所记载的脉冲信号发生装置中，在上述放射型振荡器的放射方向一侧设置了防止频率低于所放射的高频脉冲信号的频率的不要信号分量漏泄的接地导体构造。根据技术方案1所涉及的专利技术，由于为了在谐振腔发生负阻使三电极高频放大元件集成化，并且为了共用向空间放射电磁波的天线功能构成放射型振荡器，通过使上述三电极高频放大元件短时间进行动作而获得短时间的负阻，发生基于此负阻和上述谐振腔之构造所决定的振荡频率/频率带宽的高频脉冲信号，同时向空间进行放射，所以构造单纯， 设计简易，容易小型集成化、低成本化。这一单纯构造之类的特征，在抑制特性差异、确保制造上的高成品率方面很有利，在确保高可靠性方面亦很有利。特别是，在需要精密且细微的薄膜加工技术的毫米波段装置的制造中，装置为单纯构造这一点在品质管理上会非常有利。另外，由于是振荡器和天线浑然一体的构成，所以高频脉冲信号在发生的同时就放射至空间，因不存在对天线进行馈电用传输线路故不存在传输损耗，DC/R本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种脉冲信号发生装置，其特征在于：为了在谐振腔发生负阻使三电极高频放大元件集成化，并且为了共用向空间放射电磁波的天线功能构成放射型振荡器，通过使上述三电极高频放大元件短时间进行动作而获得短时间的负阻，发生基于该负阻和上述谐振腔之构造所决定的振荡频率／频率带宽的高频脉冲信号，并同时将其向空间放射。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：歌川仁史，
申请(专利权)人：独立行政法人情报通信研究机构，
类型：发明
国别省市：JP
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