JP2009288002A - Radar module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スペクトル拡散方式を利用したUWB(Ultra Wide Band)レーダモジュールに関し、特に、狭帯域信号の高速伝送を必要とする伝送線路と電磁結合する接地導体の構造に関するものである。 The present invention relates to a UWB (Ultra Wide Band) radar module using a spread spectrum system, and more particularly to a structure of a ground conductor that is electromagnetically coupled to a transmission line that requires high-speed transmission of a narrowband signal.
近年、自動車にUWBレーダ装置が搭載され、先行車両や後方障害物などの検出に利用されている。これによって、衝突回避などの安全性向上、後退発車支援に代表される運転利便性向上など、大きな成果が期待されている。 In recent years, UWB radar devices are mounted on automobiles, and are used to detect preceding vehicles and rear obstacles. As a result, significant results are expected, such as improved safety such as collision avoidance and improved driving convenience represented by backward departure assistance.
これに伴い、自動車に搭載されるレーダ装置(以下、車載レーダ装置と呼称する。)に関する技術が色々と提案されている。その一例として、スペクトル拡散方式を利用したUWBレーダ装置(以下、スペクトル拡散型レーダ装置と呼称する。)などが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Along with this, various technologies relating to radar devices mounted on automobiles (hereinafter referred to as in-vehicle radar devices) have been proposed. As an example, a UWB radar device using a spread spectrum system (hereinafter referred to as a spread spectrum radar device) has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
例えば、車載レーダ装置において、他の車両に搭載された同種のレーダ装置から送信される電波の影響を抑えることは非常に重要である。これに対して、スペクトル拡散型レーダ装置から送信された電波は、異なる符号系列を使用するレーダ装置や他方式のレーダ装置では受信機内で抑圧される。このように、スペクトル拡散型レーダ装置は、他のレーダ装置に与える影響が小さい。また、他のレーダ装置や同じ周波数帯を利用する無線通信装置などから電波が送信されている場合においても、スペクトル拡散型レーダ装置は、このような不要な電波が物体探知能力に対して大きな障害にならない。 For example, in an in-vehicle radar device, it is very important to suppress the influence of radio waves transmitted from the same type of radar device mounted on another vehicle. On the other hand, the radio wave transmitted from the spread spectrum radar apparatus is suppressed in the receiver in a radar apparatus using a different code sequence or another type of radar apparatus. Thus, the spread spectrum radar apparatus has little influence on other radar apparatuses. Even when radio waves are transmitted from other radar devices or wireless communication devices that use the same frequency band, the spread spectrum radar device has a large obstacle to the object detection capability. do not become.
これは、スペクトル拡散型レーダ装置では、擬似雑音符号(以下、PN符号と呼称する。)を使用して広帯域に亘って周波数拡散された電波が送信されるためである。また、電波が広帯域に亘って周波数拡散されるので、単位周波数あたりの電力を小さくすることができ、他のレーダ装置に与える影響を小さくすることができる。さらに、PN符号のチップレートと符号周期とを調整することで、距離分解能と最大探知距離との関係を自由に設定することができ、電波を連続的に送信することができるので、ピーク電力が大きくなるということが起こらない。 This is because the spread spectrum radar apparatus transmits radio waves that have been spread over a wide band using a pseudo-noise code (hereinafter referred to as a PN code). In addition, since the radio wave is frequency spread over a wide band, the power per unit frequency can be reduced, and the influence on other radar devices can be reduced. Furthermore, by adjusting the chip rate and code period of the PN code, the relationship between the distance resolution and the maximum detection distance can be set freely, and radio waves can be transmitted continuously, so that the peak power is It doesn't happen that it gets bigger.
図12は、従来の一般的なスペクトル拡散型レーダ装置10の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図12に示されるスペクトル拡散型レーダ装置10の主要部の動作について説明する。
FIG. 12 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a conventional general spread
信号源21は、スペクトル拡散されていない狭帯域信号を発生し、発生した狭帯域信号を、伝送線路41および伝送線路42を通して、それぞれ送信部24および受信部37に供給する。
The
信号源21は、送信部24および受信部37で実際に使用される周波数よりも低い周波数の狭帯域信号を発生し、逓倍器22および逓倍器31は、それぞれ、送信部24および受信部37に到達した狭帯域信号を、例えば3逓倍することにより、実際に使用する周波数に変換する。
The
送信部24において、拡散変調部23は、PN符号発生部12で発生させたPN符号を使用して、前記逓倍された狭帯域信号を広帯域信号に拡散変調する。
In the
送信アンテナ26は、バンドパスフィルタ25を介して入力される広帯域信号を、探知用電波として送信する。
The
受信アンテナ39は、送信された探知用電波が物体に反射されて返ってきた探知用電波の反射波を受信し、ローノイズアンプ38は、受信信号を増幅する。
The
受信部37において、逆拡散変調部33は、符号遅延部13で遅延させたPN符号を使用して、増幅された受信信号を逆拡散変調する。直交復調により、逆拡散変調された受信信号に含まれる前記狭帯域信号と同じ周波数成分が抽出される。
In the
信号処理部57は、逆拡散変調部33から出力された信号に、信号源21で発生させた狭帯域信号と同じ周波数成分が含まれる場合に、符号遅延部13で遅延させた時間を、探知用電波の往復伝搬時間として確定する。また、確定した往復伝搬時間に相当する距離が物体までの距離として確定される。
ところで、スペクトル拡散型レーダ装置では、一般に送受信間のアイソレーションが不十分であると、レーダ特性が劣化する問題がある。図12のスペクトル拡散型レーダ装置において、アイソレーションが不足する原因の1つは、例えば、伝送線路41および伝送線路42を介して生じる送信部24および受信部37間のクロストークである。
By the way, the spread spectrum radar apparatus generally has a problem that the radar characteristics are deteriorated when the isolation between transmission and reception is insufficient. In the spread spectrum radar apparatus of FIG. 12, one of the causes of insufficient isolation is, for example, crosstalk between the
そのため、スペクトル拡散型レーダ装置をモジュール化する際に、送信部24と受信部37とは、モジュールという限られた大きさの中で、できるだけ距離を離して設置することが望ましい。
Therefore, when the spread spectrum radar apparatus is modularized, it is desirable that the
しかしながら、送信部24と受信部37とを離して設置した場合には、信号源21と送信部24と受信部37の間隔も必然的に離れることとなり、伝送線路41および伝送線路42も長くなってしまう。
However, when the
モジュール化されたスペクトル拡散型レーダ装置では、伝送線路41および伝送線路42は誘電体基板上に作成されるため、線路が長くなるほど接地導体との電磁結合が大きくなり、その結果、接地導体からノイズやひずみの影響を受けやすくなる。
In the modular spread spectrum radar apparatus, the
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、送受信間のアイソレーションを取りつつ、信号を伝達する伝送線路のノイズやひずみを抑えることができるスペクトル拡散型レーダモジュールを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides a spread spectrum radar module that can suppress noise and distortion of a transmission line that transmits a signal while taking isolation between transmission and reception. With the goal.
上記目的を達成するために、本発明のスペクトル拡散型レーダモジュールは、誘電体基板上に集積されたスペクトル拡散型レーダモジュールであって、擬似雑音符号を使用して生成した広帯域信号を探知用電波として送信する送信部と、物体に反射されて返ってきた前記探知用電波の反射波を受信し、前記擬似雑音符号を使用して前記受信された反射波から前記物体を検出する受信部と、狭帯域信号を発生する信号源と、前記信号源から前記送信部へ前記狭帯域信号を伝送する第1の伝送線路と、前記信号源から前記受信部へ前記狭帯域信号を伝送する第2の伝送線路とを備え、前記第1の伝送線路および前記第2の伝送線路のうち少なくとも一方に前記探知用電波の周波数を持った信号を遮断するフィルタ部を有する。 In order to achieve the above object, a spread spectrum radar module of the present invention is a spread spectrum radar module integrated on a dielectric substrate, and detects a wideband signal generated using a pseudo-noise code as a detection radio wave. A transmitting unit that transmits the received signal as a reflected wave of the detection radio wave reflected and returned by the object, and a receiving unit that detects the object from the received reflected wave using the pseudo-noise code; A signal source that generates a narrowband signal; a first transmission line that transmits the narrowband signal from the signal source to the transmitter; and a second that transmits the narrowband signal from the signal source to the receiver. A transmission line, and at least one of the first transmission line and the second transmission line has a filter unit that blocks a signal having the frequency of the detection radio wave.
ここで、前記第1の伝送線路および前記第2の伝送線路のうち少なくとも一方は、特性インピーダンスが前記狭帯域信号の伝送方向に沿って周期的に異なる、前記フィルタ部としての構造を有する。 Here, at least one of the first transmission line and the second transmission line has a structure as the filter unit whose characteristic impedance is periodically different along the transmission direction of the narrowband signal.
また、前記スペクトル拡散型レーダモジュールにおいて、前記第1の伝送線路および前記第2の伝送線路のうち前記少なくとも一方と電磁結合する複数の接地導体が、前記狭帯域信号の伝送方向に沿って周期的に設けられているとしてもよく、また、前記第1の伝送線路および前記第2の伝送線路のうち前記少なくとも一方の幅が周期的に異なるとしてもよく、また、前記第1の伝送線路および前記第2の伝送線路のうち前記少なくとも一方は、2つの線路から構成される結合線路であり、前記2つの線路の間隔が周期的に異なるとしてもよい。 In the spread spectrum radar module, a plurality of ground conductors electromagnetically coupled to at least one of the first transmission line and the second transmission line are periodically arranged along a transmission direction of the narrowband signal. The width of at least one of the first transmission line and the second transmission line may be periodically different, and the first transmission line and the second transmission line may be different from each other. The at least one of the second transmission lines may be a coupled line composed of two lines, and the interval between the two lines may be periodically different.
本発明のスペクトル拡散型レーダモジュールによれば、第1の伝送線路および第2の伝送線路の少なくとも一方の特性インピーダンスが周期的に異なるので、特性インピーダンスが異なる区間の繰り返し周期を好適に選択することによって、第1の伝送線路および第2の伝送線路の前記少なくとも一方を、クロストークを低減させたい信号を遮断するノッチフィルタとして機能させることができる。 According to the spread spectrum radar module of the present invention, since the characteristic impedance of at least one of the first transmission line and the second transmission line is periodically different, it is preferable to select a repetition period in a section having different characteristic impedances. Thus, at least one of the first transmission line and the second transmission line can function as a notch filter that cuts off a signal for which crosstalk is to be reduced.
これにより、第1の伝送線路および第2の伝送線路の長さを、従来よりも短くしても、送信部および受信部の間に必要なアイソレーションを取ることが可能となる。その結果、第1の伝送線路および第2の伝送線路へのノイズやひずみの影響が抑制され、信号にノイズやひずみのない、理想的なスペクトル拡散型レーダモジュールを提供することができる。 Thereby, even if the lengths of the first transmission line and the second transmission line are made shorter than before, it is possible to obtain necessary isolation between the transmission unit and the reception unit. As a result, it is possible to provide an ideal spread spectrum radar module in which the influence of noise and distortion on the first transmission line and the second transmission line is suppressed and the signal is free from noise and distortion.
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ装置は、誘電体基板上にスペクトル拡散型レーダモジュール(以下、単にモジュール)として集積され、狭帯域信号を伝送する信号線路に、アンテナから送受信する探知用電波の周波数を持った信号を遮断するフィルタ部を設けたことを特徴とする。 The spread spectrum radar apparatus according to the present embodiment is integrated as a spread spectrum radar module (hereinafter simply referred to as a module) on a dielectric substrate, and a radio wave for detection transmitted and received from an antenna is transmitted to a signal line for transmitting a narrowband signal. A filter unit that cuts off a signal having a frequency is provided.
図1は、本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ装置10aの機能的な構成の考え方を示すブロック図である。図12の、従来のスペクトル拡散型レーダ装置10と比べて、伝送線路41および伝送線路42が、それぞれ伝送線路41aおよび伝送線路42aに変更される。伝送線路41aおよび伝送線路42aはアンテナから送受信する探知用電波の周波数を持った信号を遮断するフィルタ部を有する。
FIG. 1 is a block diagram showing the concept of the functional configuration of the spread
このフィルタ部は、一例として、伝送線路41aおよび伝送線路42aにおいて、特性インピーダンスが異なる部分を信号の伝送線路に沿って周期的に配置することにより、構成することができる。
As an example, this filter unit can be configured by periodically arranging portions having different characteristic impedances along the transmission line of the signal in the
図2は、本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ装置10bの機能的な構成の一例を示すブロック図である。スペクトル拡散型レーダ装置10bにおける伝送線路41bおよび伝送線路42bは、図1の伝送線路41aおよび伝送線路42aのフィルタ部として、特性インピーダンスが信号の伝送方向に沿って周期的に異なる構造を有する。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the spread
図3は、一般的なスペクトル拡散型レーダ装置を半導体基板上に集積したモジュールの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。図3のモジュール65は、例えば、図12のスペクトル拡散型レーダ装置10に対応する。
FIG. 3 is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of a module in which a general spread spectrum radar apparatus is integrated on a semiconductor substrate. The
図3において、送信チップ61は、半導体基板上に形成されたMMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)であり、スペクトル拡散型レーダ装置10の送信部24に対応する。送信チップ61とする。受信チップ62、信号源チップ63、および低雑音増幅器チップ64もMMICであり、それぞれスペクトル拡散型レーダ装置10の受信部37、信号源21、およびローノイズアンプ38に対応する。
In FIG. 3, the
信号源チップ63は、送信チップ61と受信チップ62の間の位置に設け、信号源チップ63と送信チップ61とを伝送線路41で接続し、また信号源チップ63と受信チップ62とを伝送線路42で接続する。
The
送信アンテナ26と受信アンテナ39は、モジュール65の両端裏側に設置する。送受信の信号の損失を減らすため、送信チップ61は送信アンテナ26付近、受信チップ62は前記受信アンテナ39付近に実装する。このため送信チップ61と受信チップ62の間隔はモジュール65のほぼ端から端までとなる。
The transmitting
課題として既に指摘したように、従来の伝送線路41および伝送線路42を用いた場合、送受信間のクロストークを軽減するために、伝送線路41および伝送線路42を長くする必要があり、伝送線路41および伝送線路42が長くなるほど、接地導体(不図示)との電磁結合が大きくなって、接地導体からノイズやひずみの影響を受けやすくなる。
As already pointed out as a problem, when the
図4(A)は、本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ装置10bを半導体基板上に集積したモジュール65bの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。
FIG. 4A is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of a
図4(B)は、図4(A)のAA’間断面図である。
モジュール65bは、モジュール65(図3)と比べて大まかな構成において同様であるが、伝送線路41bおよび伝送線路42b下に、それぞれ伝送線路41bおよび伝送線路42bの1つと電磁結合する接地導体66が、信号の伝送方向に沿って周期的に設けられる点で異なる。
FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
The
接地導体66の間隙部分は誘電体67で埋められている。そのため、伝送線路41bおよび伝送線路42bの特性インピーダンスは、接地導体66に対応する部分と誘電体67に対応する部分とで異なることとなる。
A gap portion of the
1周期における接地導体66の長さはlAであり、誘電体67の長さはlBである。また、接地導体66と誘電体67とが周期的に設けられる領域の幅は、一例として、伝送線路41bおよび伝送線路42bの幅の3倍とする。
The length of the
この構成によって、伝送線路41bおよび伝送線路42bを、特定の周波数の信号を遮断するノッチフィルタとして機能させることができる。
With this configuration, the
図5は、伝送線路41bおよび伝送線路42bの、ノッチフィルタとしての遮断特性の一例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of cutoff characteristics of the
伝送線路41bおよび伝送線路42bにおけるノッチの中心周波数fsは、接地導体66および誘電体67の設置周期lAおよびlBが伝送線路41aおよび伝送線路42a中での信号波長の4分の1となる周波数である。
The center frequency f s of the notch in the
送信チップ61および受信チップ62に到達した狭帯域信号は、内部で逓倍器を用いて他の周波数(例えば信号源チップ63からの狭帯域信号の3倍の周波数)の狭帯域信号に変換してから、送信アンテナ26および受信アンテナ39での信号のやりとりに用いられる。つまり、信号源チップ63から出力される狭帯域信号の周波数をf0とすると、送信チップ61および受信チップ62の内部で用いられる信号の周波数は3f0である。
The narrowband signal that has reached the
そのため、ノッチの中心周波数fsを3f0とすることで、送信チップ61および受信チップ62の内部的な狭帯域信号は、伝送線路41bおよび伝送線路42bを伝っていくことができなくなり、送受信間のアイソレーションが非常に取りやすくなる。
For this reason, by setting the center frequency f s of the notch to 3f 0 , the internal narrowband signals of the
この構成により、従来の伝送線路41および伝送線路42と比べて、伝送線路41bおよび伝送線路42bを短く構成しても、送信チップ61および受信チップ62間に生じるクロストークを従来と同じ程度に抑制できる。
With this configuration, even if the
伝送線路41bおよび伝送線路42bを短く構成することで、伝送線路41bおよび伝送線路42bと、接地導体との電磁結合が減り、接地導体から受けるノイズやひずみの影響が軽減される。また、送信チップ61および受信チップ62を、従来よりも近づけて配置することが可能になるので、装置の小型化にも役立つ。
By configuring the
なお、従来の一般的なモジュール65(図3)上のチップの数を減らすために、送信チップ61と信号源チップ63とを組み合わせた複合送信チップ68を用いることがある。
In order to reduce the number of chips on the conventional general module 65 (FIG. 3), a
図6は、そのような複合送信チップ68を用いた一般的なモジュール69の構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。ここで、複合送信チップ68が、スペクトル拡散型レーダ装置10の送信部24および信号源21に対応する。
FIG. 6 is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of a
モジュール69において、信号源21からの信号は、送信部24へは複合送信チップ68内で伝送され、受信部37へは伝送線路42で伝送される。
In the
モジュール69における伝送線路42にも、本発明を適用することができる。
The present invention can also be applied to the
図7(A)は、本実施の形態の変形例におけるモジュール69bの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。
FIG. 7A is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of a
図7(B)は、図7(A)のAA’間断面図である。
モジュール69bは、モジュール65b(図4(A)および図4(B))と比べて、大まかな構成において同様であるが、送信チップ61と信号源チップ63とが1つの複合送信チップ68に組み合わされ、伝送線路41bが省かれる点で異なる。
FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
The
伝送線路42bの構成および得られる効果は前述と同様なので、説明を省略する。
なお、モジュール69bでは、信号源21と送信部24とを1つの複合送信チップ68に集積することにより伝送線路41bを省略したが、信号源21と受信部37とを1つの複合受信チップに集積することにより伝送線路42bを省略したモジュールを考えることもできる。
Since the configuration of the
In the
また、送信チップ61、受信チップ62および信号源チップ63はセラミックパッケージに代表されるようなパッケージに封止されているものを用いてもよい。また、伝送線路41、伝送線路42は、1本のマイクロストリップラインに限らず、平行な2本のラインの結合線路でもよいし、コプレーナウェーブガイドラインでもよい。
The
(第2の実施の形態)
以下、本発明の第2の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ装置は、第1の実施の形態と同様、誘電体基板上にモジュールとして集積され、狭帯域信号を伝送する信号線路の特性インピーダンスが、狭帯域信号の伝送方向に沿って周期的に異なることを特徴とする。 As in the first embodiment, the spread spectrum radar apparatus according to the present embodiment is integrated as a module on a dielectric substrate, and the characteristic impedance of the signal line for transmitting the narrowband signal is determined by the transmission direction of the narrowband signal. It is characterized by being periodically different along
図8(A)は、本実施の形態におけるモジュール65cの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。
FIG. 8A is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of the
図8(B)は、図8(A)の伝送線路41cおよび伝送線路42cの拡大図である。
モジュール65cは、モジュール65b(図4(A)および図4(B))と比べて大まかな構成において同様であるが、伝送線路41bおよび伝送線路42b下に設けられる接地導体66の周期構造が省かれ、代わりに、伝送線路41cおよび伝送線路42cの幅が信号の伝送方向に沿って周期的に異なる点で相違している。
FIG. 8B is an enlarged view of the
The
1周期における伝送線路41cおよび伝送線路42cの細い部分の長さはlAであり、太い部分の長さはlBである。また、細い部分の幅と太い部分の幅との比は、伝送線路41cおよび伝送線路42cの端から端までのインピーダンスが、システムの特性インピーダンスと一致するように設計する。
The lengths of the thin portions of the
この構成によって、伝送線路41cおよび伝送線路42cを、特定の周波数の信号を遮断するノッチフィルタとして機能させることができる。
With this configuration, the
長さlAおよび長さlBの選び方は、第1の実施の形態で説明したとおりなので、ここでは説明を省略する。 Since the selection method of the length l A and the length l B is as described in the first embodiment, the description is omitted here.
この構成により、従来の伝送線路41および伝送線路42と比べて、伝送線路41cおよび伝送線路42cを短く構成しても、送信チップ61および受信チップ62間に生じるクロストークを従来と同じ程度に抑制できる。
With this configuration, even if the
伝送線路41cおよび伝送線路42cを短く構成することで、伝送線路41cおよび伝送線路42cと、接地導体との電磁結合が減り、接地導体から受けるノイズやひずみの影響が軽減される。また、送信チップ61および受信チップ62を、従来よりも近づけて配置することが可能になるので、装置の小型化にも役立つ。
By configuring the
なお、モジュール69(図6)における伝送線路42に、本発明を適用することもできる。
The present invention can also be applied to the
図9は、本実施の形態の変形例におけるモジュール69cの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。
FIG. 9 is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of the
モジュール69cは、モジュール65c(図8(A)および図8(B))と比べて、大まかな構成において同様であるが、送信チップ61と信号源チップ63とが1つの複合送信チップ68に組み合わされ、伝送線路41cが省かれる点で異なる。
The
伝送線路42cの構成および得られる効果は前述と同様なので、説明を省略する。
なお、モジュール69cでは、信号源21と送信部24とを1つの複合送信チップ68に集積することにより伝送線路41cを省略したが、信号源21と受信部37とを1つの複合受信チップに集積することにより伝送線路42cを省略したモジュールを考えることもできる。
Since the configuration of the
In the
(第3の実施の形態)
以下、本発明の第3の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態におけるスペクトル拡散型レーダ装置は、第1の実施の形態と同様、誘電体基板上にモジュールとして集積され、狭帯域信号を伝送する信号線路の特性インピーダンスが、狭帯域信号の伝送方向に沿って周期的に異なることを特徴とする。 As in the first embodiment, the spread spectrum radar apparatus according to the present embodiment is integrated as a module on a dielectric substrate, and the characteristic impedance of the signal line for transmitting the narrowband signal is determined by the transmission direction of the narrowband signal. It is characterized by being periodically different along
図10(A)は、本実施の形態におけるモジュール65dの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。
FIG. 10A is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of the
図10(B)は、図10(A)の伝送線路41dおよび伝送線路42dの拡大図である。
FIG. 10B is an enlarged view of the
モジュール65dは、モジュール65b(図4(A)および図4(B))と比べて大まかな構成において同様であるが、伝送線路41bおよび伝送線路42b下に設けられる接地導体66の周期構造が省かれ、代わりに、伝送線路41dおよび伝送線路42dが2つの線路から構成される結合線路であり、それぞれの結合線路を構成する2つの線路の間隔が周期的に異なる点で相違している。
The
1周期におけるそれぞれの結合線路の2つの線路の間隔が狭い区間の長さはlAであり、2つの線路の間隔が広い区間の長さはlBである。また、狭い間隔と広い間隔との比は、伝送線路41dおよび伝送線路42dの端から端までのインピーダンスが、システムの特性インピーダンスと一致するように設計する。
The length of the section where the distance between the two lines in each cycle is narrow is l A , and the length of the section where the distance between the two lines is wide is l B. The ratio between the narrow interval and the wide interval is designed so that the impedance from end to end of the
この構成によって、伝送線路41dおよび伝送線路42dを、特定の周波数の信号を遮断するノッチフィルタとして機能させることができる。
With this configuration, the
長さlAおよび長さlBの選び方は、第1の実施の形態で説明したとおりなので、ここでは説明を省略する。 Since the selection method of the length l A and the length l B is as described in the first embodiment, the description is omitted here.
この構成により、従来の伝送線路41および伝送線路42と比べて、伝送線路41dおよび伝送線路42dを短く構成しても、送信チップ61および受信チップ62間に生じるクロストークを従来と同じ程度に抑制できる。
With this configuration, even when the
伝送線路41dおよび伝送線路42dを短く構成することで、伝送線路41dおよび伝送線路42dと、接地導体との電磁結合が減り、接地導体から受けるノイズやひずみの影響が軽減される。また、送信チップ61および受信チップ62を、従来よりも近づけて配置することが可能になるので、装置の小型化にも役立つ。
By configuring the
なお、モジュール69(図6)における伝送線路42に、本発明を適用することもできる。
The present invention can also be applied to the
図11は、本実施の形態の変形例におけるモジュール69cの構成の一例を模式的に示す上面斜視図である。
FIG. 11 is a top perspective view schematically showing an example of the configuration of the
モジュール69dは、モジュール65d(図10(A)および図10(B))と比べて、大まかな構成において同様であるが、送信チップ61と信号源チップ63とが1つの複合送信チップ68に組み合わされ、伝送線路41dが省かれる点で異なる。
The
伝送線路42dの構成および得られる効果は前述と同様なので、説明を省略する。
Since the configuration of the
なお、モジュール69cでは、信号源21と送信部24とを1つの複合送信チップ68に集積することにより伝送線路41dを省略したが、信号源21と受信部37とを1つの複合受信チップに集積することにより伝送線路42dを省略したモジュールを考えることもできる。
In the
以上、本発明のスペクトル拡散型レーダモジュールについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも本発明の範囲内に含まれる。 Although the spread spectrum radar module of the present invention has been described based on the embodiment, the present invention is not limited to this embodiment. Unless it deviates from the meaning of this invention, what made the various deformation | transformation which those skilled in the art conceivable to this Embodiment is also contained in the scope of the present invention.
本発明は、誘電体基板上にモジュールとして集積されるスペクトル拡散型レーダ装置に好適に利用できる。 The present invention can be suitably used for a spread spectrum radar apparatus integrated as a module on a dielectric substrate.
10、10a、10b スペクトル拡散型レーダ装置
12 PN符号発生部
13 符号遅延部
21 信号源
22 逓倍器
23 拡散変調部
24 送信部
25 バンドパスフィルタ
26 送信アンテナ
31 逓倍器
33 逆拡散変調部
37 受信部
38 ローノイズアンプ
39 受信アンテナ
41、41a、41b、41c、41d 伝送線路
42、42a、42b、42c、42d 伝送線路
57 信号処理部
61 送信チップ
62 受信チップ
63 信号源チップ
64 低雑音増幅器チップ
65、65a、65b、65c、65d モジュール
66 接地導体
67 誘電体
68 複合送信チップ
69、69a、69b、69c、69d モジュール
DESCRIPTION OF
Claims (5)
擬似雑音符号を使用して生成した広帯域信号を探知用電波として送信する送信部と、
物体に反射されて返ってきた前記探知用電波の反射波を受信し、前記擬似雑音符号を使用して前記受信された反射波から前記物体を検出する受信部と、
狭帯域信号を発生する信号源と、
前記信号源から前記送信部へ前記狭帯域信号を伝送する第1の伝送線路と、
前記信号源から前記受信部へ前記狭帯域信号を伝送する第2の伝送線路と
を備え、
前記第1の伝送線路および前記第2の伝送線路のうち少なくとも一方に前記探知用電波の周波数を持った信号を遮断するフィルタ部を有する
ことを特徴とするスペクトル拡散型レーダモジュール。 A spread spectrum radar module integrated on a dielectric substrate,
A transmitter that transmits a broadband signal generated using a pseudo-noise code as a detection radio wave;
A receiving unit that receives a reflected wave of the detection radio wave reflected and returned from an object, and detects the object from the received reflected wave using the pseudo-noise code;
A signal source that generates a narrowband signal; and
A first transmission line for transmitting the narrowband signal from the signal source to the transmitter;
A second transmission line for transmitting the narrowband signal from the signal source to the receiving unit,
A spread spectrum radar module comprising: a filter section that cuts off a signal having the frequency of the detection radio wave in at least one of the first transmission line and the second transmission line.
ことを特徴とするスペクトル拡散型レーダモジュール。 At least one of the first transmission line and the second transmission line has a structure as the filter unit whose characteristic impedance is periodically different along the transmission direction of the narrowband signal. Spread spectrum radar module.
ことを特徴とする請求項1に記載のスペクトル拡散型レーダモジュール。 A plurality of ground conductors electromagnetically coupled to at least one of the first transmission line and the second transmission line are periodically provided along a transmission direction of the narrowband signal. The spread spectrum radar module according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1に記載のスペクトル拡散型レーダモジュール。 The spread spectrum radar module according to claim 1, wherein the width of at least one of the first transmission line and the second transmission line is periodically different.
ことを特徴とする請求項1に記載のスペクトル拡散型レーダモジュール。 The at least one of the first transmission line and the second transmission line is a coupled line composed of two lines, and the interval between the two lines is periodically different. The spread spectrum radar module according to 1.
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101210421B1 (en) * | 2011-03-11 | 2012-12-10 | 국방과학연구소 | Method for driving ultra-wideband radar and ultra-wideband radar |
CN107677340A (en) * | 2017-11-08 | 2018-02-09 | 北京古大仪表有限公司 | High-frequency model, radar levelmeter and its manufacture method for level gauging |
-
2008
- 2008-05-28 JP JP2008139312A patent/JP2009288002A/en active Pending
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