JP2000261204A - 移相器 - Google Patents
移相器Info
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- JP2000261204A JP2000261204A JP5933099A JP5933099A JP2000261204A JP 2000261204 A JP2000261204 A JP 2000261204A JP 5933099 A JP5933099 A JP 5933099A JP 5933099 A JP5933099 A JP 5933099A JP 2000261204 A JP2000261204 A JP 2000261204A
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- Japan
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- transmission line
- phase shifter
- line
- transmission
- length
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/185—Phase-shifters using a diode or a gas filled discharge tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/184—Strip line phase-shifters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H11/00—Networks using active elements
- H03H11/02—Multiple-port networks
- H03H11/16—Networks for phase shifting
- H03H11/20—Two-port phase shifters providing an adjustable phase shift
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来よりも小型にする。
【解決手段】 第１の伝送線路（４）と、この第１の伝
送線路の一端に接続された第１の可変長伝送線路（伝送
線路１の一部＋伝送線路５）と、第１の伝送線路の他端
に接続された第２の可変長伝送線路（伝送線路２の一部
＋伝送線路６）と、第１の伝送線路の前記一端に接続さ
れた電気長が１８０°の第２の伝送線路（伝送線路１の
一部）とを備え、第１の伝送線路の両端で、第１および
第２の可変長伝送線路の線路長を切り換えることにより
移相する第１の移相手段と、第３の伝送線路（３）と、
この第３の伝送線路の一端に接続された第２の伝送線路
および第１の可変長伝送線路からなる直列回路と、第３
の伝送線路の他端に接続された第２の可変長伝送線路と
を備え、第３の伝送線路の両端で、第１および第２の可
変長伝送線路の線路長を切り換えることにより移相する
第２の移相手段と、第１の移相手段と第２の移相手段と
を切り換える切り換え手段（スイッチＳＷａ、ＳＷｂ、
ＳＷｃ、ＳＷｄ）とを備える。
送線路の一端に接続された第１の可変長伝送線路（伝送
線路１の一部＋伝送線路５）と、第１の伝送線路の他端
に接続された第２の可変長伝送線路（伝送線路２の一部
＋伝送線路６）と、第１の伝送線路の前記一端に接続さ
れた電気長が１８０°の第２の伝送線路（伝送線路１の
一部）とを備え、第１の伝送線路の両端で、第１および
第２の可変長伝送線路の線路長を切り換えることにより
移相する第１の移相手段と、第３の伝送線路（３）と、
この第３の伝送線路の一端に接続された第２の伝送線路
および第１の可変長伝送線路からなる直列回路と、第３
の伝送線路の他端に接続された第２の可変長伝送線路と
を備え、第３の伝送線路の両端で、第１および第２の可
変長伝送線路の線路長を切り換えることにより移相する
第２の移相手段と、第１の移相手段と第２の移相手段と
を切り換える切り換え手段（スイッチＳＷａ、ＳＷｂ、
ＳＷｃ、ＳＷｄ）とを備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移相器に関し、特
にマイクロ波帯およびミリ波帯におけるディジタル移相
器であって、例えばフェーズドアレイアンテナの位相制
御に使用されるものである。
にマイクロ波帯およびミリ波帯におけるディジタル移相
器であって、例えばフェーズドアレイアンテナの位相制
御に使用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、フェーズドアレイアンテナに用い
られるディジタル移相器は、位相差が異なる（例えば１
８０゜，９０゜，４５゜，２２．５゜，…）複数の移相
器を、縦続接続することにより、複数ビットの位相を実
現している。図１７は、従来の４ビットの移相器を示す
ブロック図である。同図に示すように、縦続接続された
１８０゜，９０゜，４５゜，２２．５゜の４つの移相器
を備え、全体で０°〜３３７．５°の位相変化を実現す
ることができる。
られるディジタル移相器は、位相差が異なる（例えば１
８０゜，９０゜，４５゜，２２．５゜，…）複数の移相
器を、縦続接続することにより、複数ビットの位相を実
現している。図１７は、従来の４ビットの移相器を示す
ブロック図である。同図に示すように、縦続接続された
１８０゜，９０゜，４５゜，２２．５゜の４つの移相器
を備え、全体で０°〜３３７．５°の位相変化を実現す
ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来例では、各ビットの移相器間に互いに干渉しな
い程度の空間が必要となるため、移相器全体が大きくな
ってしまうという問題がある。本発明は、このような課
題を解決するためのものであり、従来よりも小型の移相
器を提供することを目的とする。
うな従来例では、各ビットの移相器間に互いに干渉しな
い程度の空間が必要となるため、移相器全体が大きくな
ってしまうという問題がある。本発明は、このような課
題を解決するためのものであり、従来よりも小型の移相
器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明に係る移相器は、高周波信号をデジタ
ル的に移相する移相器において、第１の伝送線路（４）
と、この第１の伝送線路の一端に接続された第１の可変
長伝送線路（伝送線路１の一部＋伝送線路５）と、上記
第１の伝送線路の他端に接続された第２の可変長伝送線
路（伝送線路２の一部＋伝送線路６）と、上記第１の伝
送線路の上記一端に接続された電気長が１８０°の第２
の伝送線路（伝送線路１の一部）とを備え、上記第１の
伝送線路の両端で、上記第１および第２の可変長伝送線
路の線路長を切り換えることにより移相する第１の移相
手段と、第３の伝送線路（３）と、この第３の伝送線路
の一端に接続された上記第２の伝送線路および上記第１
の可変長伝送線路からなる直列回路と、上記第３の伝送
線路の他端に接続された上記第２の可変長伝送線路とを
備え、上記第３の伝送線路の両端で、上記第１および第
２の可変長伝送線路の線路長を切り換えることにより移
相する第２の移相手段と、上記第１の移相手段と上記第
２の移相手段とを切り換える切り換え手段（スイッチＳ
Ｗａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ）とを備える。
るために、本発明に係る移相器は、高周波信号をデジタ
ル的に移相する移相器において、第１の伝送線路（４）
と、この第１の伝送線路の一端に接続された第１の可変
長伝送線路（伝送線路１の一部＋伝送線路５）と、上記
第１の伝送線路の他端に接続された第２の可変長伝送線
路（伝送線路２の一部＋伝送線路６）と、上記第１の伝
送線路の上記一端に接続された電気長が１８０°の第２
の伝送線路（伝送線路１の一部）とを備え、上記第１の
伝送線路の両端で、上記第１および第２の可変長伝送線
路の線路長を切り換えることにより移相する第１の移相
手段と、第３の伝送線路（３）と、この第３の伝送線路
の一端に接続された上記第２の伝送線路および上記第１
の可変長伝送線路からなる直列回路と、上記第３の伝送
線路の他端に接続された上記第２の可変長伝送線路とを
備え、上記第３の伝送線路の両端で、上記第１および第
２の可変長伝送線路の線路長を切り換えることにより移
相する第２の移相手段と、上記第１の移相手段と上記第
２の移相手段とを切り換える切り換え手段（スイッチＳ
Ｗａ、ＳＷｂ、ＳＷｃ、ＳＷｄ）とを備える。
【０００５】一方、本発明に係るその他の移相器は、高
周波信号をデジタル的に移相する移相器において、第１
の伝送線路（１４）と、この第１の伝送線路の一端に接
続された第１の可変長伝送線路（１５、１７）と、上記
第１の伝送線路の他端に接続された第２の可変長伝送線
路（１６、１８）と、上記第１の伝送線路の上記一端に
接続された電気長が１８０°の第２の伝送線路（１３）
とを備え、上記第１の伝送線路の両端で、上記第１およ
び第２の可変長伝送線路の線路長を切り換えることによ
り移相する第１の移相手段と、上記第１の伝送線路と、
この第１の伝送線路の一端に接続された上記第２の伝送
線路および上記第１の可変長伝送線路からなる直列回路
と、上記第１の伝送線路の他端に接続された上記第２の
可変長伝送線路とを備え、上記第１の伝送線路の両端
で、上記第１および第２の可変長伝送線路の線路長を切
り換えることにより移相する第２の移相手段と、上記第
１の移相手段と上記第２の移相手段とを切り換える切り
換え手段（スイッチＳＷｇ、ＳＷｈ）とを備える。
周波信号をデジタル的に移相する移相器において、第１
の伝送線路（１４）と、この第１の伝送線路の一端に接
続された第１の可変長伝送線路（１５、１７）と、上記
第１の伝送線路の他端に接続された第２の可変長伝送線
路（１６、１８）と、上記第１の伝送線路の上記一端に
接続された電気長が１８０°の第２の伝送線路（１３）
とを備え、上記第１の伝送線路の両端で、上記第１およ
び第２の可変長伝送線路の線路長を切り換えることによ
り移相する第１の移相手段と、上記第１の伝送線路と、
この第１の伝送線路の一端に接続された上記第２の伝送
線路および上記第１の可変長伝送線路からなる直列回路
と、上記第１の伝送線路の他端に接続された上記第２の
可変長伝送線路とを備え、上記第１の伝送線路の両端
で、上記第１および第２の可変長伝送線路の線路長を切
り換えることにより移相する第２の移相手段と、上記第
１の移相手段と上記第２の移相手段とを切り換える切り
換え手段（スイッチＳＷｇ、ＳＷｈ）とを備える。
【０００６】また、上記第１および第２の可変長伝送線
路は、それぞれ第４の伝送線路と先端が開放された第５
の伝送線路との間に、第１のスイッチが接続されていて
もよい。また、上記第１および第２の可変長伝送線路
は、それぞれ第４の伝送線路と先端が開放された第５の
伝送線路との間に、一端が接地された第１のスイッチが
接続されていてもよい。
路は、それぞれ第４の伝送線路と先端が開放された第５
の伝送線路との間に、第１のスイッチが接続されていて
もよい。また、上記第１および第２の可変長伝送線路
は、それぞれ第４の伝送線路と先端が開放された第５の
伝送線路との間に、一端が接地された第１のスイッチが
接続されていてもよい。
【０００７】また、上記第１および第２の可変長伝送線
路は、それぞれ第４の伝送線路と先端が接地された第５
の伝送線路との間に、第１のスイッチが接続されていて
もよい。また、上記第１および第２の可変長伝送線路
は、それぞれ第４の伝送線路と先端が接地された第５の
伝送線路との間に、一端が接地された第１のスイッチが
接続されていてもよい。また、上記移相器は、さらに上
記第１の伝送線路の一端と上記第２の伝送線路の一端と
に、信号入出力用の第６および第７の伝送線路を備えて
いてもよい。
路は、それぞれ第４の伝送線路と先端が接地された第５
の伝送線路との間に、第１のスイッチが接続されていて
もよい。また、上記第１および第２の可変長伝送線路
は、それぞれ第４の伝送線路と先端が接地された第５の
伝送線路との間に、一端が接地された第１のスイッチが
接続されていてもよい。また、上記移相器は、さらに上
記第１の伝送線路の一端と上記第２の伝送線路の一端と
に、信号入出力用の第６および第７の伝送線路を備えて
いてもよい。
【０００８】また、上記第１および第２の可変長伝送線
路の電気長は、上記第１のスイッチがオフのときに−α
／２＋ｎ1 ×１８０°、上記第１のスイッチがオンのと
きにα／２＋ｎ2 ×１８０°（α＝２ｔａｎ-1｛ＺS／
Ｚ0ｔａｎ（Δφ／２）｝，Ｚ S は上記第１および第２
の可変長伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ0 は第６お
よび第７の伝送線路の特性インピーダンス、Δφは移相
量，ｎ1およびｎ2は任意整数）であってもよい。また、
上記第１および第２の可変長伝送線路の電気長は、上記
第１のスイッチがオフのときにα／２、上記第１のスイ
ッチがオンのときに−α／２＋１８０°（α＝２ｔａｎ
-1｛ＺS／Ｚ0ｔａｎ（Δφ／２）｝，ＺS は上記第１お
よび第２の可変長伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ0
は第６および第７の伝送線路の特性インピーダンス、Δ
φは移相量）であってもよい。
路の電気長は、上記第１のスイッチがオフのときに−α
／２＋ｎ1 ×１８０°、上記第１のスイッチがオンのと
きにα／２＋ｎ2 ×１８０°（α＝２ｔａｎ-1｛ＺS／
Ｚ0ｔａｎ（Δφ／２）｝，Ｚ S は上記第１および第２
の可変長伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ0 は第６お
よび第７の伝送線路の特性インピーダンス、Δφは移相
量，ｎ1およびｎ2は任意整数）であってもよい。また、
上記第１および第２の可変長伝送線路の電気長は、上記
第１のスイッチがオフのときにα／２、上記第１のスイ
ッチがオンのときに−α／２＋１８０°（α＝２ｔａｎ
-1｛ＺS／Ｚ0ｔａｎ（Δφ／２）｝，ＺS は上記第１お
よび第２の可変長伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ0
は第６および第７の伝送線路の特性インピーダンス、Δ
φは移相量）であってもよい。
【０００９】また、上記第１の伝送線路の電気長は９０
°であってもよいし、上記第３の伝送線路の電気長は９
０°であってもよい。また、上記切り換え手段は、上記
第１の伝送線路の両端に接続された第２および第３のス
イッチと、上記第３の伝送線路の両端に接続された第４
および第５のスイッチとによって構成され、上記スイッ
チを連動して切り換えることにより、上記第１または第
３の伝送線路を選択的に上記第２の伝送線路に接続する
手段であってもよい。また、上記切り換え手段は、上記
第１の伝送線路の一端と上記第２の伝送線路の両端との
間に接続された第６および第７のスイッチによって構成
され、上記第１の伝送線路を選択的に上記第２の伝送線
路の両端の何れか一方に接続する手段であってもよい。
°であってもよいし、上記第３の伝送線路の電気長は９
０°であってもよい。また、上記切り換え手段は、上記
第１の伝送線路の両端に接続された第２および第３のス
イッチと、上記第３の伝送線路の両端に接続された第４
および第５のスイッチとによって構成され、上記スイッ
チを連動して切り換えることにより、上記第１または第
３の伝送線路を選択的に上記第２の伝送線路に接続する
手段であってもよい。また、上記切り換え手段は、上記
第１の伝送線路の一端と上記第２の伝送線路の両端との
間に接続された第６および第７のスイッチによって構成
され、上記第１の伝送線路を選択的に上記第２の伝送線
路の両端の何れか一方に接続する手段であってもよい。
【００１０】また、上記伝送線路は、マイクロストリッ
プライン、スロットライン、コプレーナーライン、また
は、同軸線路の何れかであってもよい。また、上記スイ
ッチは、ＰＩＮダイオード、ＦＥＴ、または、マイクロ
マシンスイッチの何れかであってもよい。また、上記移
相器は、直角に折り曲げられて誘電体基板上に実装され
ていてもよい。
プライン、スロットライン、コプレーナーライン、また
は、同軸線路の何れかであってもよい。また、上記スイ
ッチは、ＰＩＮダイオード、ＦＥＴ、または、マイクロ
マシンスイッチの何れかであってもよい。また、上記移
相器は、直角に折り曲げられて誘電体基板上に実装され
ていてもよい。
【００１１】このように構成することにより本発明は、
従来よりも小型の移相器を実現することができる。
従来よりも小型の移相器を実現することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図を用いて説明する。
て図を用いて説明する。
【００１３】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態を示す平面図である。同図に示すよう
に、誘電体基板（図示せず）上には、Ｌ字型の伝送線路
１と、この伝送線路１と平行に配設されかつＬ字型の伝
送線路２と、伝送線路１，２と直交する伝送線路３，４
と、伝送線路５，６とが配設されている。伝送線路５，
６は、その末端が接地等に接続されておらず、いわゆる
オープン・スタブと呼ばれるものである。なお、これら
伝送線路の長さは、電気的位相長（例えば、１８０°が
１／２波長に相当する）で表記され、伝送線路の具体例
としては、マイクロストリップライン、スロットライ
ン、コプレーナーライン、同軸線路等が使用される。こ
こではマイクロストリップラインを用いている。
１の実施の形態を示す平面図である。同図に示すよう
に、誘電体基板（図示せず）上には、Ｌ字型の伝送線路
１と、この伝送線路１と平行に配設されかつＬ字型の伝
送線路２と、伝送線路１，２と直交する伝送線路３，４
と、伝送線路５，６とが配設されている。伝送線路５，
６は、その末端が接地等に接続されておらず、いわゆる
オープン・スタブと呼ばれるものである。なお、これら
伝送線路の長さは、電気的位相長（例えば、１８０°が
１／２波長に相当する）で表記され、伝送線路の具体例
としては、マイクロストリップライン、スロットライ
ン、コプレーナーライン、同軸線路等が使用される。こ
こではマイクロストリップラインを用いている。
【００１４】また、伝送線路１と伝送線路３との間に
は、スイッチＳＷａが配設されている。伝送線路３と伝
送線路２との間には、スイッチＳＷｂが配設されてい
る。伝送線路２と伝送線路４との間には、スイッチＳＷ
ｃが配設されている。伝送線路４と伝送線路１との間に
は、スイッチＳＷｄが配設されている。伝送線路１と伝
送線路５との間には、スイッチＳＷｅが配設されてい
る。伝送線路２と伝送線路６との間には、スイッチＳＷ
ｆが配設されている。これらスイッチＳＷａ〜ＳＷｆ
は、所定の制御信号を印加することによって開閉を切り
換えることができる。スイッチＳＷ〜ＳＷｆの具体例と
しては、伝送線路にマイクロストリップラインを用いる
場合、ＰＩＮダイオード、ＦＥＴ、マイクロマシンスイ
ッチ等が利用される。
は、スイッチＳＷａが配設されている。伝送線路３と伝
送線路２との間には、スイッチＳＷｂが配設されてい
る。伝送線路２と伝送線路４との間には、スイッチＳＷ
ｃが配設されている。伝送線路４と伝送線路１との間に
は、スイッチＳＷｄが配設されている。伝送線路１と伝
送線路５との間には、スイッチＳＷｅが配設されてい
る。伝送線路２と伝送線路６との間には、スイッチＳＷ
ｆが配設されている。これらスイッチＳＷａ〜ＳＷｆ
は、所定の制御信号を印加することによって開閉を切り
換えることができる。スイッチＳＷ〜ＳＷｆの具体例と
しては、伝送線路にマイクロストリップラインを用いる
場合、ＰＩＮダイオード、ＦＥＴ、マイクロマシンスイ
ッチ等が利用される。
【００１５】また、伝送線路１の一部（電気長で１８０
°の線路）と、伝送線路３，４と、スイッチＳＷａ，Ｓ
Ｗｂ，ＳＷｃおよびＳＷｄとは、切換線路部７を構成し
ている。同様に、伝送線路１の一部と、伝送線路５，６
と、スイッチＳＷｅおよびＳＷｆとは、装荷線路部８を
構成している。
°の線路）と、伝送線路３，４と、スイッチＳＷａ，Ｓ
Ｗｂ，ＳＷｃおよびＳＷｄとは、切換線路部７を構成し
ている。同様に、伝送線路１の一部と、伝送線路５，６
と、スイッチＳＷｅおよびＳＷｆとは、装荷線路部８を
構成している。
【００１６】このように本実施の形態は、移相量が１８
０°のスイッチドライン型移相器（切換線路部７）と、
任意移相量（Δφ）のローデッドライン型移相器（装荷
線路部８）とを組み合わせたような構造を有し、それぞ
れを独立した移相器として動作させることが特徴であ
る。したがって、高周波の入力信号９は、切換線路部７
において１８０°の位相調整が行われ、さらに装荷線路
部８において任意移相量（Δφ）の位相調整が行われて
から、出力信号１０として出力される。
０°のスイッチドライン型移相器（切換線路部７）と、
任意移相量（Δφ）のローデッドライン型移相器（装荷
線路部８）とを組み合わせたような構造を有し、それぞ
れを独立した移相器として動作させることが特徴であ
る。したがって、高周波の入力信号９は、切換線路部７
において１８０°の位相調整が行われ、さらに装荷線路
部８において任意移相量（Δφ）の位相調整が行われて
から、出力信号１０として出力される。
【００１７】次に、図１に係る移相器の動作原理につい
て説明する。図２は、一般的なローデッドライン型移相
器の回路構成を示す。同図に示すように、この回路は伝
送線路２０に接続された２個の伝送線路２１によって構
成されている。伝送線路２１のリアクタンスはともにＸ
i であり、その間の伝送線路２０は任意の電気長を持っ
た伝送線路である。なお、以下の説明では伝送損失が最
も少ない電気長として９０°を用いて説明する。ｉ＝
１，２は２つの状態を示し、リアクタンスＸiおよび特
性インピーダンスＺCは以下の式で与えられる。 ＺC ＝ Ｚ0 ｃｏｓ（ Δφ／２） （１） Ｘ1 ＝ Ｚ0 ｃｏｔ（ Δφ／２） （２） Ｘ2 ＝ Ｚ0 ｃｏｔ（−Δφ／２） （３） ここで、Ｚ0 は伝送線路２０の特性インピーダンスを示
す。
て説明する。図２は、一般的なローデッドライン型移相
器の回路構成を示す。同図に示すように、この回路は伝
送線路２０に接続された２個の伝送線路２１によって構
成されている。伝送線路２１のリアクタンスはともにＸ
i であり、その間の伝送線路２０は任意の電気長を持っ
た伝送線路である。なお、以下の説明では伝送損失が最
も少ない電気長として９０°を用いて説明する。ｉ＝
１，２は２つの状態を示し、リアクタンスＸiおよび特
性インピーダンスＺCは以下の式で与えられる。 ＺC ＝ Ｚ0 ｃｏｓ（ Δφ／２） （１） Ｘ1 ＝ Ｚ0 ｃｏｔ（ Δφ／２） （２） Ｘ2 ＝ Ｚ0 ｃｏｔ（−Δφ／２） （３） ここで、Ｚ0 は伝送線路２０の特性インピーダンスを示
す。
【００１８】また、オープン・スタブのリアクタンスＸ
i は、その長さθi によって以下のように与えられる。 Ｘ1 ＝ −Ｚs ｃｏｔ（θ1 ） （４） Ｘ2 ＝ −Ｚs ｃｏｔ（θ2 ） （５） ここで、Ｚs はオープン・スタブである伝送線路２１の
特性インピーダンスを示す。
i は、その長さθi によって以下のように与えられる。 Ｘ1 ＝ −Ｚs ｃｏｔ（θ1 ） （４） Ｘ2 ＝ −Ｚs ｃｏｔ（θ2 ） （５） ここで、Ｚs はオープン・スタブである伝送線路２１の
特性インピーダンスを示す。
【００１９】したがって、式（２）〜（５）を解くこと
により、各状態におけるオープン・スタブの長さθ1，
θ2を求めることができ、 θ1 ＝ −α／２＋ｎ1×１８０° ， （８） θ2 ＝ α／２＋ｎ2×１８０° ， （９） α ＝ ２ｔａｎ-1｛Ｚs／Ｚ0 ｔａｎ（Δφ／２）｝ （１０） となる。ここで、ｎ1,ｎ2は任意整数であり、オープン
・スタブの線路長は１８０°の倍数であれば、左右の長
さが異なってもよい。
により、各状態におけるオープン・スタブの長さθ1，
θ2を求めることができ、 θ1 ＝ −α／２＋ｎ1×１８０° ， （８） θ2 ＝ α／２＋ｎ2×１８０° ， （９） α ＝ ２ｔａｎ-1｛Ｚs／Ｚ0 ｔａｎ（Δφ／２）｝ （１０） となる。ここで、ｎ1,ｎ2は任意整数であり、オープン
・スタブの線路長は１８０°の倍数であれば、左右の長
さが異なってもよい。
【００２０】なお、式（８），（９）を満たすときの通
過位相φ1，φ2は、以下のとおりである。 φ1 ＝ ９０°＋Δφ／２ φ2 ＝ ９０°−Δφ／２
過位相φ1，φ2は、以下のとおりである。 φ1 ＝ ９０°＋Δφ／２ φ2 ＝ ９０°−Δφ／２
【００２１】このように、式（８），（９）を満たすよ
うにオープン・スタブの長さを調整することにより、移
相量Δφを得ることができる。上述に基づいて移相器を
構成すると図３のようになり、スイッチ２２を切り換
え、伝送線路２３の接続／切り離しを適宜行うことによ
り、スタブ全体の長さを可変して可変長線路としてい
る。この可変長線路は線路長を切り換えて移相量Δφを
実現する。なお、図４に示すように、θ1 ＝３６０°−
α／２，θ2 ＝３６０°＋α／２でも図３と等価とな
る。さらに、図５に示すように、θ1＝α／２，θ2 ＝
１８０°−α／２であってもよい。
うにオープン・スタブの長さを調整することにより、移
相量Δφを得ることができる。上述に基づいて移相器を
構成すると図３のようになり、スイッチ２２を切り換
え、伝送線路２３の接続／切り離しを適宜行うことによ
り、スタブ全体の長さを可変して可変長線路としてい
る。この可変長線路は線路長を切り換えて移相量Δφを
実現する。なお、図４に示すように、θ1 ＝３６０°−
α／２，θ2 ＝３６０°＋α／２でも図３と等価とな
る。さらに、図５に示すように、θ1＝α／２，θ2 ＝
１８０°−α／２であってもよい。
【００２２】次に、以上のようなローデッドライン型移
相器に、いくつかのスイッチおよび伝送線路を追加する
ことにより、図１に示した２ビット移相器を実現できる
ことについて説明する。
相器に、いくつかのスイッチおよび伝送線路を追加する
ことにより、図１に示した２ビット移相器を実現できる
ことについて説明する。
【００２３】図６は、図１の回路構成における（ａ）
「状態Ｉ」、（ｂ）「状態ＩＩ」を示す説明図である。
図１の切換線路部７は、４個のスイッチＳＷａ〜ＳＷｄ
と伝送線路１，２，３，４とによって構成され、これら
スイッチＳＷａ〜ＳＷｄを切り換えることにより、２つ
の状態を作ることができる。スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，
ＳＷｃ，ＳＷｄは、互いに連動しており、（ＳＷａ，Ｓ
Ｗｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄ）＝（オフ，オフ，オン，オン）
のとき「状態Ｉ」、（ＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷ
ｄ）＝（オン，オン，オフ，オフ）のとき「状態ＩＩ」
となる。このようなスイッチの切り換えにより、「状態
Ｉ」の回路は図６（ａ）と等価となる。同様に「状態Ｉ
Ｉ」の回路構成は図６（ｂ）のようになる。これらの図
から明らかなように、「状態Ｉ」から「状態ＩＩ」へ、
または、「状態ＩＩ」から「状態Ｉ」への状態変化によ
り、１８０°の移相量を実現する。
「状態Ｉ」、（ｂ）「状態ＩＩ」を示す説明図である。
図１の切換線路部７は、４個のスイッチＳＷａ〜ＳＷｄ
と伝送線路１，２，３，４とによって構成され、これら
スイッチＳＷａ〜ＳＷｄを切り換えることにより、２つ
の状態を作ることができる。スイッチＳＷａ，ＳＷｂ，
ＳＷｃ，ＳＷｄは、互いに連動しており、（ＳＷａ，Ｓ
Ｗｂ，ＳＷｃ，ＳＷｄ）＝（オフ，オフ，オン，オン）
のとき「状態Ｉ」、（ＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷｃ，ＳＷ
ｄ）＝（オン，オン，オフ，オフ）のとき「状態ＩＩ」
となる。このようなスイッチの切り換えにより、「状態
Ｉ」の回路は図６（ａ）と等価となる。同様に「状態Ｉ
Ｉ」の回路構成は図６（ｂ）のようになる。これらの図
から明らかなように、「状態Ｉ」から「状態ＩＩ」へ、
または、「状態ＩＩ」から「状態Ｉ」への状態変化によ
り、１８０°の移相量を実現する。
【００２４】一方、装荷線路部８は、２個のスイッチＳ
Ｗｅ，ＳＷｆと伝送線路１，２，５，６とによって構成
され、スイッチＳＷｅ，ＳＷｆを連動させて切り換える
ことにより、移相量Δφを実現することができる。（Ｓ
Ｗｅ，ＳＷｆ）＝（オン，オン）のとき「状態Ｌ」、
（ＳＷｅ，ＳＷｆ）＝（オフ，オフ）のとき「状態Ｓ」
とする。装荷線路部８はローデッドライン型移相器とし
て機能し、移相量Δφを実現する。
Ｗｅ，ＳＷｆと伝送線路１，２，５，６とによって構成
され、スイッチＳＷｅ，ＳＷｆを連動させて切り換える
ことにより、移相量Δφを実現することができる。（Ｓ
Ｗｅ，ＳＷｆ）＝（オン，オン）のとき「状態Ｌ」、
（ＳＷｅ，ＳＷｆ）＝（オフ，オフ）のとき「状態Ｓ」
とする。装荷線路部８はローデッドライン型移相器とし
て機能し、移相量Δφを実現する。
【００２５】これら「状態Ｉ」，「状態ＩＩ」，「状態
Ｌ」および「状態Ｓ」は、それぞれ独立して操作するこ
とができる。したがって、図１に示した移相器は、４
（＝２×２）状態（すなわち、状態ＩＬ」、「状態Ｉ
Ｓ」、「状態ＩＩＬ」、「状態ＩＩＳ」）を有する。
Ｌ」および「状態Ｓ」は、それぞれ独立して操作するこ
とができる。したがって、図１に示した移相器は、４
（＝２×２）状態（すなわち、状態ＩＬ」、「状態Ｉ
Ｓ」、「状態ＩＩＬ」、「状態ＩＩＳ」）を有する。
【００２６】図７（ａ），（ｂ）は、図６の「状態
Ｉ」，「状態ＩＩ」の回路構成と等価な回路構成を示
す。図７（ａ）に示すように、「状態Ｉ」の回路は、Δ
φのローデッドライン型移相器に１８０°の線路を付加
したものと等価である。したがって、「状態Ｉ」の回路
は移相量Δφの移相器に１８０°の遅延を付加したもの
として機能する。したがって、通過位相φ1，φ2は、 φ1 ＝ ９０°＋Δφ／２−１８０° φ2 ＝ ９０°−Δφ／２−１８０° のように表され、オープン・スタブの切り換えによる移
相量は、 Δφ ＝ φ1−φ2 で表される。
Ｉ」，「状態ＩＩ」の回路構成と等価な回路構成を示
す。図７（ａ）に示すように、「状態Ｉ」の回路は、Δ
φのローデッドライン型移相器に１８０°の線路を付加
したものと等価である。したがって、「状態Ｉ」の回路
は移相量Δφの移相器に１８０°の遅延を付加したもの
として機能する。したがって、通過位相φ1，φ2は、 φ1 ＝ ９０°＋Δφ／２−１８０° φ2 ＝ ９０°−Δφ／２−１８０° のように表され、オープン・スタブの切り換えによる移
相量は、 Δφ ＝ φ1−φ2 で表される。
【００２７】一方、図７（ｂ）に示すように、「状態Ｉ
Ｉ」の回路は、左右のスタブが非対称の移相器として機
能する。しかし、２個のスタブの電気長は異なるもの
の、この移相器は移相量Δφの移相器として機能する。
これは式（８），（９）に示したように、スタブの長さ
θが周期的に等価となることによる。したがって、オー
プン・スタブの切り換えによって移相量Δφを実現する
ことができ、通過位相φ 1，φ2は、 φ1 ＝ ９０°＋Δφ／２ φ2 ＝ ９０°−Δφ／２ のように表され、オープン・スタブの切り換えによる移
相量は、 Δφ ＝ φ1−φ2 で表される。このように、「状態Ｉ」と「状態ＩＩ」と
の基本的な違いは、「状態Ｉ」の主線路に挿入されてい
る１８０°の線路の有無のみである。
Ｉ」の回路は、左右のスタブが非対称の移相器として機
能する。しかし、２個のスタブの電気長は異なるもの
の、この移相器は移相量Δφの移相器として機能する。
これは式（８），（９）に示したように、スタブの長さ
θが周期的に等価となることによる。したがって、オー
プン・スタブの切り換えによって移相量Δφを実現する
ことができ、通過位相φ 1，φ2は、 φ1 ＝ ９０°＋Δφ／２ φ2 ＝ ９０°−Δφ／２ のように表され、オープン・スタブの切り換えによる移
相量は、 Δφ ＝ φ1−φ2 で表される。このように、「状態Ｉ」と「状態ＩＩ」と
の基本的な違いは、「状態Ｉ」の主線路に挿入されてい
る１８０°の線路の有無のみである。
【００２８】次に、図１に示した移相器の動作点につい
て説明する。なお、Δφ＝４５°とする。図８は、図１
に係る移相器の動作点を示す説明図である。表１は、図
１に係る移相器の動作点を示す表である。図８および表
１に記載の番号（〜）は各動作点を示す。本移相器
は切換線路部７により、と、とが切り替わって
１８０゜の移相量が得られる。また、装荷線路部８によ
り、と、とが切換わって４５゜の移相量が得ら
れる。これら切換線路部７と装荷線路部８とは、互いに
独立して動作するため、移相量が１８０゜，４５゜の２
ビット移相器として機能する。
て説明する。なお、Δφ＝４５°とする。図８は、図１
に係る移相器の動作点を示す説明図である。表１は、図
１に係る移相器の動作点を示す表である。図８および表
１に記載の番号（〜）は各動作点を示す。本移相器
は切換線路部７により、と、とが切り替わって
１８０゜の移相量が得られる。また、装荷線路部８によ
り、と、とが切換わって４５゜の移相量が得ら
れる。これら切換線路部７と装荷線路部８とは、互いに
独立して動作するため、移相量が１８０゜，４５゜の２
ビット移相器として機能する。
【００２９】 なお、各欄の上段は装荷線路部８による通過位相、下段
は切換線路部７による通過位相である。
は切換線路部７による通過位相である。
【００３０】以上のように本実施の形態は、切換線路部
７と装荷線路部８とが伝送線路４等を共有する構成を採
っているため、従来の２つの移相器を縦続接続した場合
と比べ、基板占有面積を減らすことができる。また、本
移相器は全体で直角に曲がっている構造なので、基板コ
ーナーへ効率よく設置が可能である。さらに、使用する
スイッチ数は従来のものと同数で実現することができ
る。
７と装荷線路部８とが伝送線路４等を共有する構成を採
っているため、従来の２つの移相器を縦続接続した場合
と比べ、基板占有面積を減らすことができる。また、本
移相器は全体で直角に曲がっている構造なので、基板コ
ーナーへ効率よく設置が可能である。さらに、使用する
スイッチ数は従来のものと同数で実現することができ
る。
【００３１】図９は、図１に係る移相器を用いた４ビッ
トの移相器を示すブロック図である。同図に示すよう
に、１８０°の移相器と４５°の移相器とを一つにする
ことにより占有面積は少なく済む。図１０（ａ）は、移
相量４５°のローデッドライン型移相器３０および移相
量１８０°のスイッチドライン型移相器３１を組み合わ
せた従来の２ビットの移相器を示す。図１０（ｂ）は、
１８０°および４５°の移相量を実現する図１の移相器
である。両図を比較してわかるように、従来例において
はデッドスペースＤＳが生じてしまうが、本実施の形態
では生じていない。
トの移相器を示すブロック図である。同図に示すよう
に、１８０°の移相器と４５°の移相器とを一つにする
ことにより占有面積は少なく済む。図１０（ａ）は、移
相量４５°のローデッドライン型移相器３０および移相
量１８０°のスイッチドライン型移相器３１を組み合わ
せた従来の２ビットの移相器を示す。図１０（ｂ）は、
１８０°および４５°の移相量を実現する図１の移相器
である。両図を比較してわかるように、従来例において
はデッドスペースＤＳが生じてしまうが、本実施の形態
では生じていない。
【００３２】ここで、図１０（ａ）に示す移相器を、図
１１（ａ）に示すように変形してもよい。このように、
スイッチドライン型移相器３１の配置を変えることによ
り、入力信号と出力信号の向きを本実施の形態と同様に
することができる。しかし、その場合においても、従来
例においてはデッドスペースＤＳをなくすことはでき
ず、本実施の形態がレイアウト面積を小さくする上でい
かに有効かがわかる。
１１（ａ）に示すように変形してもよい。このように、
スイッチドライン型移相器３１の配置を変えることによ
り、入力信号と出力信号の向きを本実施の形態と同様に
することができる。しかし、その場合においても、従来
例においてはデッドスペースＤＳをなくすことはでき
ず、本実施の形態がレイアウト面積を小さくする上でい
かに有効かがわかる。
【００３３】次に、本発明のその他の実施の形態につい
て説明する。 ［第２の実施の形態］図１２は、本発明の第２の実施の
形態を示す平面図である。第１の実施の形態では、切換
線路部７に４個のスイッチと２個の伝送線路３、４を用
いて切り換えていたが、本発明はこれらの構成に限るも
のではなく、２個のスイッチと１個の伝送線路を用いて
切り換える構成もできる。
て説明する。 ［第２の実施の形態］図１２は、本発明の第２の実施の
形態を示す平面図である。第１の実施の形態では、切換
線路部７に４個のスイッチと２個の伝送線路３、４を用
いて切り換えていたが、本発明はこれらの構成に限るも
のではなく、２個のスイッチと１個の伝送線路を用いて
切り換える構成もできる。
【００３４】第１の実施の形態と同じく、伝送線路はマ
イクロストリップライン、スロットライン、コプレーナ
ーライン、同軸線路などで実現できるが、ここではマイ
クロストリップラインを例とする。スイッチはＰＩＮダ
イオード、ＦＥＴ、マイクロマシンスイッチ等が利用さ
れる。また、伝送線路１３（電気長１８０゜）とスイッ
チＳＷｇ、ＳＷｈとは、切換線路部を構成している。同
様に伝送線路１５、１６の一部と伝送線路１７，１８と
スイッチＳＷｉおよびＳＷｊとは、装荷線路部８を構成
している。
イクロストリップライン、スロットライン、コプレーナ
ーライン、同軸線路などで実現できるが、ここではマイ
クロストリップラインを例とする。スイッチはＰＩＮダ
イオード、ＦＥＴ、マイクロマシンスイッチ等が利用さ
れる。また、伝送線路１３（電気長１８０゜）とスイッ
チＳＷｇ、ＳＷｈとは、切換線路部を構成している。同
様に伝送線路１５、１６の一部と伝送線路１７，１８と
スイッチＳＷｉおよびＳＷｊとは、装荷線路部８を構成
している。
【００３５】本実施の形態は、移相量が１８０゜のスイ
ッチドライン型移相器（切換線路部７）と、任意移相量
（Δφ）のローデッドライン型移相器（装荷線路部８）
とを組み合わせたような構造を有し、それぞれ独立した
移相器として動作させることが特徴である。したがっ
て、高周波の入力信号は、切換線路部７において１８０
゜の位相調整が行われ、さらに装荷線路部８において任
意移相量（Δφ）の位相調整が行われてから、出力信号
として出力される。
ッチドライン型移相器（切換線路部７）と、任意移相量
（Δφ）のローデッドライン型移相器（装荷線路部８）
とを組み合わせたような構造を有し、それぞれ独立した
移相器として動作させることが特徴である。したがっ
て、高周波の入力信号は、切換線路部７において１８０
゜の位相調整が行われ、さらに装荷線路部８において任
意移相量（Δφ）の位相調整が行われてから、出力信号
として出力される。
【００３６】次に、図１２に係る移相器の動作原理につ
いて説明する。本実施の形態では、切換線路部７は２個
のスイッチＳＷｇ、ＳＷｈと伝送線路１３により構成さ
れ、これらスイッチＳＷｇ、ＳＷｈを切り換えることに
より、２つの状態を作ることができる。スイッチＳＷ
ｇ、ＳＷｈは連動しており、（ＳＷｇ、ＳＷｈ）＝（オ
フ、オン）のとき「状態Ｉ」、（ＳＷｇ、ＳＷｈ）＝
（オン、オフ）のとき、「状態ＩＩ」である。これは図
６に示す第１の実施の形態の回路構成と等価であり、ス
イッチの切換により、「状態Ｉ」の回路は図６（ａ）と
等価になる。同様に「状態ＩＩ」の回路構成は図６
（ｂ）と等価になる。この図から明らかなように、「状
態Ｉ」から「状態ＩＩ」へ、または、「状態ＩＩ」から
「状態Ｉ」への状態変化により、１８０゜の移相量を実
現する。
いて説明する。本実施の形態では、切換線路部７は２個
のスイッチＳＷｇ、ＳＷｈと伝送線路１３により構成さ
れ、これらスイッチＳＷｇ、ＳＷｈを切り換えることに
より、２つの状態を作ることができる。スイッチＳＷ
ｇ、ＳＷｈは連動しており、（ＳＷｇ、ＳＷｈ）＝（オ
フ、オン）のとき「状態Ｉ」、（ＳＷｇ、ＳＷｈ）＝
（オン、オフ）のとき、「状態ＩＩ」である。これは図
６に示す第１の実施の形態の回路構成と等価であり、ス
イッチの切換により、「状態Ｉ」の回路は図６（ａ）と
等価になる。同様に「状態ＩＩ」の回路構成は図６
（ｂ）と等価になる。この図から明らかなように、「状
態Ｉ」から「状態ＩＩ」へ、または、「状態ＩＩ」から
「状態Ｉ」への状態変化により、１８０゜の移相量を実
現する。
【００３７】一方、装荷線路部８において、２個のスイ
ッチＳＷｉ、ＳＷｊと伝送線路１５、１６、１７、１８
とによって構成され、スイッチＳＷｉ、ＳＷｊを連動し
て切り換えることにより、移相量Δφを実現することが
できる。（ＳＷｉ、ＳＷｊ）＝（オン、オン）のとき
「状態Ｌ」、（ＳＷｉ、ＳＷｊ）＝（オフ、オフ）のと
き「状態Ｓ」とする。第１の実施の形態と同じく、装荷
線路部８はローデッドライン型移相器として機能し、移
相量Δφを実現する。本実施の形態は、切換線路部７が
２個のスイッチと１個の伝送線路で構成できるため図１
の構成に比べてさらに移相器を小型化できる効果を有し
ている。伝送線路１３の形状は、図１２のように丸い形
状に限られるものではない。四角い形状等であってもよ
い。
ッチＳＷｉ、ＳＷｊと伝送線路１５、１６、１７、１８
とによって構成され、スイッチＳＷｉ、ＳＷｊを連動し
て切り換えることにより、移相量Δφを実現することが
できる。（ＳＷｉ、ＳＷｊ）＝（オン、オン）のとき
「状態Ｌ」、（ＳＷｉ、ＳＷｊ）＝（オフ、オフ）のと
き「状態Ｓ」とする。第１の実施の形態と同じく、装荷
線路部８はローデッドライン型移相器として機能し、移
相量Δφを実現する。本実施の形態は、切換線路部７が
２個のスイッチと１個の伝送線路で構成できるため図１
の構成に比べてさらに移相器を小型化できる効果を有し
ている。伝送線路１３の形状は、図１２のように丸い形
状に限られるものではない。四角い形状等であってもよ
い。
【００３８】［第３の実施の形態］図１に係る移相器で
は、装荷線路部８においてローデッドライン型移相器を
実現するため、図１３（ａ）のようなオープン・スタブ
のリアクタンスを利用して実現されているが、装荷線路
部８において所望のリアクタンスが得られるのであれ
ば、他の方式を用いてもよい。例えば、図１３（ｂ），
図１３（ｃ）に示すように、スイッチ・オン時にショー
トスタブ、スイッチ・オフ時にオープン・スタブとなる
ようにして、それらのリアクタンスを利用して、ローデ
ッドライン型移相器を構成してもよい。また、図１３
（ｄ）に示すようにショート・スタブのリアクタンスを
利用して、ローデッドライン型移相器を構成してもよ
い。
は、装荷線路部８においてローデッドライン型移相器を
実現するため、図１３（ａ）のようなオープン・スタブ
のリアクタンスを利用して実現されているが、装荷線路
部８において所望のリアクタンスが得られるのであれ
ば、他の方式を用いてもよい。例えば、図１３（ｂ），
図１３（ｃ）に示すように、スイッチ・オン時にショー
トスタブ、スイッチ・オフ時にオープン・スタブとなる
ようにして、それらのリアクタンスを利用して、ローデ
ッドライン型移相器を構成してもよい。また、図１３
（ｄ）に示すようにショート・スタブのリアクタンスを
利用して、ローデッドライン型移相器を構成してもよ
い。
【００３９】Ｘ1，Ｘ2は、それぞれスイッチがオン，オ
フのときの点Ｐから右側を見たリアクタンスを示す。ち
なみに図１の例では、図１３（ａ）に示すオープン・ス
タブの切換により、ローデッドライン型移相器を実現し
ている。なお、スタブの特性インピーダンスは必ずしも
均一である必要はなく、図１４のように異なる特性イン
ピーダンスの線路を組み合わせて所望のリアクタンスを
実現してもよい。また、ローデッドライン型移相器に集
中分布素子（例えば、コイル，コンデンサ等）を使用し
ても実現可能である。
フのときの点Ｐから右側を見たリアクタンスを示す。ち
なみに図１の例では、図１３（ａ）に示すオープン・ス
タブの切換により、ローデッドライン型移相器を実現し
ている。なお、スタブの特性インピーダンスは必ずしも
均一である必要はなく、図１４のように異なる特性イン
ピーダンスの線路を組み合わせて所望のリアクタンスを
実現してもよい。また、ローデッドライン型移相器に集
中分布素子（例えば、コイル，コンデンサ等）を使用し
ても実現可能である。
【００４０】［第４の実施の形態］図１５は、本発明の
第３の実施の形態を示す平面図である。図１の移相器
は、装荷線路部８においてローデッドライン型移相器を
実現し、オープン・スタブのリアクタンスを利用してい
る。図１３に示す移相器は、装荷線路部８に図５に示し
た回路を適用したものである。すなわち、切換線路部７
側の線路長をα／２とすることにより、オープン・スタ
ブ全体の線路長を１８０°−α／２とし、図１の構成よ
りもスタブ長を短くすることができる。したがって、移
相器のさらなる小型化に貢献するものといえる。動作方
法は図１の例と同様である。
第３の実施の形態を示す平面図である。図１の移相器
は、装荷線路部８においてローデッドライン型移相器を
実現し、オープン・スタブのリアクタンスを利用してい
る。図１３に示す移相器は、装荷線路部８に図５に示し
た回路を適用したものである。すなわち、切換線路部７
側の線路長をα／２とすることにより、オープン・スタ
ブ全体の線路長を１８０°−α／２とし、図１の構成よ
りもスタブ長を短くすることができる。したがって、移
相器のさらなる小型化に貢献するものといえる。動作方
法は図１の例と同様である。
【００４１】［第５の実施の形態］図１６は、本発明の
第４の実施の形態を示す平面図である。同図に示すよう
に、この移相器は図１のレイアウトを若干変更したもの
であり、回路上は同一のものである。本実施の形態は、
基板のコーナーへ設置された場合に、入力側と出力側の
伝送線路が同方向に引き出されなくなるため、伝送線路
の引き回しをより効率化させることができる。動作方法
は図１の例と同様である。
第４の実施の形態を示す平面図である。同図に示すよう
に、この移相器は図１のレイアウトを若干変更したもの
であり、回路上は同一のものである。本実施の形態は、
基板のコーナーへ設置された場合に、入力側と出力側の
伝送線路が同方向に引き出されなくなるため、伝送線路
の引き回しをより効率化させることができる。動作方法
は図１の例と同様である。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、スイッチ
ドライン型移相器およびローデッドライン型移相器が、
互いに伝送線路の一部を共有しているので、１８０°の
移相器とΔφの移相器とを独立に動作させながらも、設
置面積を小さくすることができる。したがって、フェー
ズドアレイアンテナ等、位相を制御する装置の小型化に
効果がある。また、移相器の構造を直角に曲がったもの
にすることにより、基板のコーナーへの効率よい設置が
できる。
ドライン型移相器およびローデッドライン型移相器が、
互いに伝送線路の一部を共有しているので、１８０°の
移相器とΔφの移相器とを独立に動作させながらも、設
置面積を小さくすることができる。したがって、フェー
ズドアレイアンテナ等、位相を制御する装置の小型化に
効果がある。また、移相器の構造を直角に曲がったもの
にすることにより、基板のコーナーへの効率よい設置が
できる。
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す平面図であ
る。
る。
【図２】 一般的なローデッドライン型移相器を示す平
面図である。
面図である。
【図３】 移相量Δφを実現するローデッドライン型移
相器を示す平面図である。
相器を示す平面図である。
【図４】 図３と等価な回路構成を示す説明図である。
【図５】 図３と等価な回路構成を示す説明図である。
【図６】 図１に係る切換線路部７において、（ａ）移
相量が±α／２の「状態Ｉ」、（ｂ）移相量が−１８０
°±α／２の「状態ＩＩ」を示す説明図である。Ｉ
相量が±α／２の「状態Ｉ」、（ｂ）移相量が−１８０
°±α／２の「状態ＩＩ」を示す説明図である。Ｉ
【図７】 図６に等価な回路構成、（ａ）「状態Ｉ」、
（ｂ）「状態ＩＩ」を示す説明図である。
（ｂ）「状態ＩＩ」を示す説明図である。
【図８】 図１に係る移相器の動作点を示す説明図であ
る。
る。
【図９】 図１に係る移相器を使った４ビット移相器を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図１０】 （ａ）従来例、（ｂ）本実施の形態におけ
るデッドスペースを比較した説明図である。
るデッドスペースを比較した説明図である。
【図１１】 本発明の第２の実施の形態を示す平面図で
ある。
ある。
【図１２】 （ａ）従来例、（ｂ）本実施の形態におけ
るデッドスペースを比較した説明図である。
るデッドスペースを比較した説明図である。
【図１３】 本発明の第３の実施の形態を示す説明図で
ある。
ある。
【図１４】 特性インピーダンスの異なる伝送線路を組
み合わせて作ったスタブの一例を示す平面図である。
み合わせて作ったスタブの一例を示す平面図である。
【図１５】 本発明の第４の実施の形態を示す平面図で
ある。
ある。
【図１６】 本発明の第５の実施の形態を示す平面図で
ある。
ある。
【図１７】 従来の４ビット移相器を示すブロック図で
ある。
ある。
１，２，３，４，２０，２１，２３…伝送線路、５，６
…スタブ、７…切換線路部、８…装荷線路部、９…入力
信号，１０…出力信号，２２，ＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷ
ｃ，ＳＷｄ，ＳＷｅ，ＳＷｆ…スイッチ、３０…ローデ
ッドライン型移相器、３１…スイッチドライン型移相
器。
…スタブ、７…切換線路部、８…装荷線路部、９…入力
信号，１０…出力信号，２２，ＳＷａ，ＳＷｂ，ＳＷ
ｃ，ＳＷｄ，ＳＷｅ，ＳＷｆ…スイッチ、３０…ローデ
ッドライン型移相器、３１…スイッチドライン型移相
器。
Claims (16)
- 【請求項１】 高周波信号をデジタル的に移相する移相
器において、 第１の伝送線路と、この第１の伝送線路の一端に接続さ
れた第１の可変長伝送線路と、前記第１の伝送線路の他
端に接続された第２の可変長伝送線路と、前記第１の伝
送線路の前記一端に接続された電気長が１８０°の第２
の伝送線路とを備え、前記第１の伝送線路の両端で、前
記第１および第２の可変長伝送線路の線路長を切り換え
ることにより移相する第１の移相手段と、 第３の伝送線路と、この第３の伝送線路の一端に接続さ
れた前記第２の伝送線路および前記第１の可変長伝送線
路からなる直列回路と、前記第３の伝送線路の他端に接
続された前記第２の可変長伝送線路とを備え、前記第３
の伝送線路の両端で、前記第１および第２の可変長伝送
線路の線路長を切り換えることにより移相する第２の移
相手段と、 前記第１の移相手段と前記第２の移相手段とを切り換え
る切り換え手段とを備えたことを特徴とする移相器。 - 【請求項２】 高周波信号をデジタル的に移相する移相
器において、 第１の伝送線路と、この第１の伝送線路の一端に接続さ
れた第１の可変長伝送線路と、前記第１の伝送線路の他
端に接続された第２の可変長伝送線路と、前記第１の伝
送線路の前記一端に接続された電気長が１８０°の第２
の伝送線路とを備え、前記第１の伝送線路の両端で、前
記第１および第２の可変長伝送線路の線路長を切り換え
ることにより移相する第１の移相手段と、 前記第１の伝送線路と、この第１の伝送線路の一端に接
続された前記第２の伝送線路および前記第１の可変長伝
送線路からなる直列回路と、前記第１の伝送線路の他端
に接続された前記第２の可変長伝送線路とを備え、前記
第１の伝送線路の両端で、前記第１および第２の可変長
伝送線路の線路長を切り換えることにより移相する第２
の移相手段と、 前記第１の移相手段と前記第２の移相手段とを切り換え
る切り換え手段とを備えたことを特徴とする移相器。 - 【請求項３】 請求項１または２において、 前記第１および第２の可変長伝送線路は、それぞれ第４
の伝送線路と先端が開放された第５の伝送線路との間
に、第１のスイッチが接続されていることを特徴とする
移相器。 - 【請求項４】 請求項１または２において、 前記第１および第２の可変長伝送線路は、それぞれ第４
の伝送線路と先端が開放された第５の伝送線路との間
に、一端が接地された第１のスイッチが接続されている
ことを特徴とする移相器。 - 【請求項５】 請求項１または２において、 前記第１および第２の可変長伝送線路は、それぞれ第４
の伝送線路と先端が接地された第５の伝送線路との間
に、第１のスイッチが接続されていることを特徴とする
移相器。 - 【請求項６】 請求項１または２において、 前記第１および第２の可変長伝送線路は、それぞれ第４
の伝送線路と先端が接地された第５の伝送線路との間
に、一端が接地された第１のスイッチが接続されている
ことを特徴とする移相器。 - 【請求項７】 請求項１または２において、 前記移相器は、さらに前記第１の伝送線路の一端と前記
第２の伝送線路の一端とに、信号入出力用の第６および
第７の伝送線路を備えたことを特徴とする移相器。 - 【請求項８】 請求項７において、 前記第１および第２の可変長伝送線路の電気長は、前記
第１のスイッチがオフのときに−α／２＋ｎ1 ×１８０
°、前記第１のスイッチがオンのときにα／２＋ｎ2 ×
１８０°（α＝２ｔａｎ-1｛ＺS／Ｚ0ｔａｎ（Δφ／
２）｝，ＺS は前記第１および第２の可変長伝送線路の
特性インピーダンス、Ｚ0 は第６および第７の伝送線路
の特性インピーダンス、Δφは移相量，ｎ1およびｎ2は
任意整数）であることを特徴とする移相器。 - 【請求項９】 請求項７において、 前記第１および第２の可変長伝送線路の電気長は、前記
第１のスイッチがオフのときにα／２、前記第１のスイ
ッチがオンのときに−α／２＋１８０°（α＝２ｔａｎ
-1｛ＺS／Ｚ0ｔａｎ（Δφ／２）｝，ＺS は前記第１お
よび第２の可変長伝送線路の特性インピーダンス、Ｚ0
は第６および第７の伝送線路の特性インピーダンス、Δ
φは移相量）であることを特徴とする移相器。 - 【請求項１０】請求項１において、前記第１および第３
の伝送線路の電気長は、９０°であることを特徴とする
移相器。 - 【請求項１１】 請求項２において、 前記第１の伝送線路の電気長は、９０°であることを特
徴とする移相器。 - 【請求項１２】 請求項１において、 前記切り換え手段は、前記第１の伝送線路の両端に接続
された第２および第３のスイッチと、前記第３の伝送線
路の両端に接続された第４および第５のスイッチとによ
って構成され、 前記スイッチを連動して切り換えることにより、前記第
１または第３の伝送線路を選択的に前記第２の伝送線路
に接続する手段であることを特徴とする移相器。 - 【請求項１３】 請求項２において、 前記切り換え手段は、前記第１の伝送線路の一端と前記
第２の伝送線路の両端との間に接続された第６および第
７のスイッチによって構成され、 前記第１の伝送線路を選択的に前記第２の伝送線路の両
端の何れか一方に接続する手段であることを特徴とする
移相器。 - 【請求項１４】 請求項１ないし１３の何れか一項にお
いて、 前記伝送線路は、マイクロストリップライン、スロット
ライン、コプレーナーライン、または、同軸線路の何れ
かであることを特徴とする移相器。 - 【請求項１５】 請求項１ないし１３の何れか一項にお
いて、 前記スイッチは、ＰＩＮダイオード、ＦＥＴ、または、
マイクロマシンスイッチの何れかであることを特徴とす
る移相器。 - 【請求項１６】 請求項１において、 前記移相器は、直角に折り曲げられて誘電体基板上に実
装されることを特徴とする移相器。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05933099A JP3293585B2 (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | 移相器 |
| PCT/JP1999/006485 WO2000054362A1 (fr) | 1999-03-05 | 1999-11-19 | Dephaseur |
| EP99973764A EP1160906A4 (en) | 1999-03-05 | 1999-11-19 | PHASE SHIFTER |
| AU11847/00A AU1184700A (en) | 1999-03-05 | 1999-11-19 | Phaser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05933099A JP3293585B2 (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | 移相器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000261204A true JP2000261204A (ja) | 2000-09-22 |
| JP3293585B2 JP3293585B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=13110233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05933099A Expired - Fee Related JP3293585B2 (ja) | 1999-03-05 | 1999-03-05 | 移相器 |
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| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1160906A4 (ja) |
| JP (1) | JP3293585B2 (ja) |
| AU (1) | AU1184700A (ja) |
| WO (1) | WO2000054362A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100473117B1 (ko) * | 2002-10-15 | 2005-03-10 | 한국전자통신연구원 | 가변 스위치망을 이용한 위상 천이기의 회로 |
| KR100489854B1 (ko) * | 2002-12-03 | 2005-05-27 | 마이크로스케일 주식회사 | 강유전체 공진기를 이용한 가변 위상 천이기 |
| JP2022517798A (ja) * | 2019-01-17 | 2022-03-10 | エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド | ミリメートル波無線周波数位相器 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4070639A (en) * | 1976-12-30 | 1978-01-24 | International Telephone And Telegraph Corporation | Microwave 180° phase-bit device with integral loop transition |
| US4599585A (en) * | 1982-03-01 | 1986-07-08 | Raytheon Company | N-bit digitally controlled phase shifter |
| FR2606557B1 (fr) * | 1986-08-21 | 1990-02-16 | Labo Cent Telecommunicat | Dephaseur elementaire en ligne microruban et dephaseur a commande numerique en faisant application |
| US5166648A (en) * | 1988-01-29 | 1992-11-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Digital phase shifter apparatus |
| FR2636793A1 (fr) * | 1988-09-19 | 1990-03-23 | Alcatel Transmission | Modulateur hyperfrequence a deux etats de phase : 0,pi a tres faibles pertes |
| JPH0563101U (ja) * | 1992-01-31 | 1993-08-20 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波位相調整回路 |
| JPH05251903A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-28 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | スイッチドライン型移相器 |
| JP2898470B2 (ja) * | 1992-05-08 | 1999-06-02 | 三菱電機株式会社 | スイッチドライン型移相器 |
-
1999
- 1999-03-05 JP JP05933099A patent/JP3293585B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1999-11-19 WO PCT/JP1999/006485 patent/WO2000054362A1/ja not_active Application Discontinuation
- 1999-11-19 EP EP99973764A patent/EP1160906A4/en not_active Withdrawn
- 1999-11-19 AU AU11847/00A patent/AU1184700A/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2022517798A (ja) * | 2019-01-17 | 2022-03-10 | エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド | ミリメートル波無線周波数位相器 |
| JP7308270B2 (ja) | 2019-01-17 | 2023-07-13 | エイブイエックス・アンテナ・インコーポレーテッド | ミリメートル波無線周波数位相器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3293585B2 (ja) | 2002-06-17 |
| EP1160906A1 (en) | 2001-12-05 |
| WO2000054362A1 (fr) | 2000-09-14 |
| EP1160906A4 (en) | 2003-03-26 |
| AU1184700A (en) | 2000-09-28 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |