JP2008131375A - High-frequency electric power combining or distributing unit, and wireless relay device using it - Google Patents

High-frequency electric power combining or distributing unit, and wireless relay device using it Download PDF

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JP2008131375A JP2006314538A JP2006314538A JP2008131375A JP 2008131375 A JP2008131375 A JP 2008131375A JP 2006314538 A JP2006314538 A JP 2006314538A JP 2006314538 A JP2006314538 A JP 2006314538A JP 2008131375 A JP2008131375 A JP 2008131375A
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Masakazu Nishikawa
正和 西川
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-frequency electric power combining unit called as a power switchable combining unit, which is suitable for a wireless relay device for high-frequency signals of a cellular phone and keeps the impedance of a transmission line so as to be constant even if signals inputted from a plurality of input terminals are combined in an arbitrary combination in the transmission line. <P>SOLUTION: In a high frequency electric power combining or distributing unit, corresponding to each of a plurality of prespecified combining patterns such as two branch or three branch, a board 13 provided with the combining units U1' to U4' that are composed of combining transmission lines that impedances are prematched between connection terminals arranged at prespecified positions, a board 15 which has connectors C2, C6, C18, C23 and C9 that are input terminals IN1 to IN4 and an output terminal OUT, and a jumper line 14, and a base B' mounted with switches are layered and connected to one another through a bia 16. Thereby, impedances can be combined so as to be constant only by switching switches so as to connect the arbitrary input terminals IN1 to IN4 to the combining units U1' to U4'. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施される高周波電力合成または分配器およびそれを用いる無線中継装置に関する。   The present invention relates to a high-frequency power combiner / distributor suitably implemented in a high-frequency signal wireless relay device such as terrestrial digital television broadcasting and a mobile phone, and a wireless relay device using the same.

テレビジョン放送の中継局や携帯電話の基地局などでは、その高周波信号を中継するにあたって、数Wから数百Wの大きな送信電力が必要となる。そして、その大きな送信電力を得るために、また放送や電話通話には瞬断を避けなければならないことから、受信した信号は複数のアンプに分配され、また複数のアンプで増幅された信号を合成して送信信号が作成されている。そのような用途に用いられるのが、前記分配にはデバイダと称される装置であり、前記合成にはコンバイナと称される装置である。そして、これらの装置は、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続して構成されており、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となって前記コンバイナとなり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となって前記デバイダとなり、高周波信号の入出力を入れ替えることで、共用することができるようになっている。また、不具合回路(アンプ等)を切離して運用可能なように、各分岐伝送路には高周波信号を開閉するための機械的なスイッチが設けられる。このようにして構成されるのが、パワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器である。   A television broadcast relay station, a mobile phone base station, and the like require a large transmission power of several watts to several hundreds of watts to relay the high-frequency signal. And in order to obtain such a large transmission power and to avoid momentary interruptions in broadcasting and telephone calls, the received signal is distributed to multiple amplifiers, and the signals amplified by multiple amplifiers are synthesized. A transmission signal is created. Used in such applications is a device called a divider for the distribution and a device called a combiner for the synthesis. These devices are configured by connecting one end of a single transmission path and one end of a branch transmission path, and when the other end of the single transmission path is an output end, the branch transmission path When the other end of the single transmission path becomes the input end, the other end of the branch transmission path becomes the output end and becomes the divider. It can be shared by switching the input and output of. In addition, each branch transmission path is provided with a mechanical switch for opening and closing a high-frequency signal so that the malfunction circuit (amplifier or the like) can be operated. What is configured in this way is a high frequency power combiner or distributor called a power switchable combiner divider.

このようなパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの典型的な従来技術は、先に本件出願人によって、特許文献1で提案されている。図15は、その従来技術によるパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ51の蓋を取外した状態での構造を示す平面図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ51は、筐体54内に、高周波電力の合成または分配用の基板55およびその基板55に実装されるスイッチsw1,sw2,sw3;sw11,sw12(総称するときは、以下参照符号swで示す)を収納して構成されている。   A typical prior art of such a power switchable combiner divider has been previously proposed in Patent Document 1 by the present applicant. FIG. 15 is a plan view showing the structure of the conventional power switchable combiner / divider 51 with the lid removed. The power switchable combiner / divider 51 is provided in a casing 54 with a high-frequency power synthesis or distribution board 55 and switches sw1, sw2, sw3; sw11, sw12 (collectively referred to as “general name”). , Hereinafter denoted by reference symbol sw).

このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ51は、前述の地上波デジタルテレビジョン放送用に用いられ、3つの信号の合成または分配を行う。したがって、プリント基板55には、単一の伝送路k0の一端に3つの分岐伝送路k1,k2,k3の一端が共通に接続され、前記単一の伝送路k0の他端が筐体54の背面に設けられたコネクタj0のコネクタピンp0に半田付けされ、前記各分岐伝送路k1,k2,k3の他端が筐体54の前面に設けられたコネクタj1,j2,j3のコネクタピンp1,p2,p3にそれぞれ半田付けされる。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ51は、前記各コネクタj1,j2,j3がそれぞれ入力端となり、前記コネクタj0が出力端となるときにはコンバイナとなり、前記各コネクタj1,j2,j3がそれぞれ出力端となり、前記コネクタj0が入力端となるときにはデバイダとなる。   This power switchable combiner divider 51 is used for the above-mentioned terrestrial digital television broadcasting, and synthesizes or distributes three signals. Therefore, one end of the three branch transmission lines k1, k2, and k3 is commonly connected to one end of the single transmission line k0, and the other end of the single transmission line k0 is connected to the printed circuit board 55. Soldered to the connector pin p0 of the connector j0 provided on the back surface, the other end of each branch transmission path k1, k2, k3 is the connector pin p1, of the connector j1, j2, j3 provided on the front surface of the housing 54. Soldered to p2 and p3, respectively. In the power switchable combiner / divider 51, each of the connectors j1, j2, and j3 serves as an input terminal, and when the connector j0 serves as an output terminal, it serves as a combiner, and each of the connectors j1, j2, and j3 serves as an output terminal. When the connector j0 becomes the input terminal, it becomes a divider.

各コネクタj0〜j3には、同軸ケーブルの先端に固着された接栓がネジ止め固定される。これによって、各伝送路k0〜k3はコネクタピンp0〜p3を介して前記同軸ケーブルの中心導体と接続され、筐体54はGNDに接続されている前記同軸ケーブルの外導体と接続される。   Each connector j0 to j3 is fixed with a screw fixed to the end of the coaxial cable with a screw. As a result, the transmission lines k0 to k3 are connected to the central conductor of the coaxial cable via the connector pins p0 to p3, and the casing 54 is connected to the outer conductor of the coaxial cable connected to GND.

前記プリント基板55は、両面基板であり、表面には、前記各伝送路k0〜k3が形成されるとともに、スタブパターンst1,st2が形成されており、残余の領域は、前記各伝送路k0〜k3およびスタブパターンst1,st2とインピーダンスマッチングのために必要となる間隙(たとえば伝送路のパターン幅を2mmとすると、前記50Ωで0.6mm程度)を開けて、GNDパターン57となっている。また、基板55の裏面は、全面GNDパターンとなっており、表裏のGNDパターン間を接続し、GNDへの接続性を向上するためのスルーホール59が、特に前記伝送路k0〜k3の両側を密に、多数形成されている。これによって、前記各伝送路k0〜k3の周囲のGNDパターンは確実にGNDを確保することができ、インピーダンスマッチングを良好に行うことができるようになっている。   The printed circuit board 55 is a double-sided board, and the transmission lines k0 to k3 are formed on the surface, and the stub patterns st1 and st2 are formed. The remaining area is the transmission lines k0 to k3. A GND pattern 57 is formed by opening a gap necessary for impedance matching with k3 and the stub patterns st1 and st2 (for example, when the pattern width of the transmission path is 2 mm, the above-mentioned 50Ω is about 0.6 mm). Further, the back surface of the substrate 55 is a GND pattern on the entire surface, and through holes 59 for connecting the front and back GND patterns and improving the connectivity to the GND, particularly on both sides of the transmission lines k0 to k3. A large number are densely formed. As a result, the GND pattern around each of the transmission lines k0 to k3 can reliably secure GND, and impedance matching can be performed satisfactorily.

一方、特許文献2の従来技術では、第1の系統の入力をスイッチによってスルー出力する場合と合成・分配器を通過させる場合とで切換え可能とし、予めインピーダンスマッチングされた前記合成・分配器を通過させた場合には、第2の系統の入力と合成するように構成されている。
特開2005−277849号公報 特開平11−355002号公報
On the other hand, in the prior art of Patent Document 2, it is possible to switch between the case where the input of the first system is through-outputted by a switch and the case where the input is passed through the combiner / distributor, and the pre-impedance-matched combiner / distributor passes. In such a case, it is configured to synthesize with the input of the second system.
JP 2005-277849 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-355002

前記特許文献1の従来技術では、任意のコネクタj1,j2,j3をコネクタj0に対応付けて、合成や分配を行うことができる。しかしながら、スタブパターンst1,st2の調整によって、充分なインピーダンスマッチングを得ることは困難である。特に、4合成・分配以上となると難しい。   In the prior art disclosed in Patent Document 1, any connector j1, j2, j3 can be associated with the connector j0 and combined or distributed. However, it is difficult to obtain sufficient impedance matching by adjusting the stub patterns st1 and st2. In particular, it is difficult to achieve more than 4 synthesis / distribution.

一方、特許文献2の従来技術では、予めインピーダンスマッチングされた合成・分配器を使用するので、インピーダンスマッチングを得ることはできるものの、予め決まった端子の組合わせしか合成・分配を行うことができないという問題がある。   On the other hand, the prior art of Patent Document 2 uses a pre-impedance-matched combiner / distributor, so that impedance matching can be obtained, but only a predetermined combination of terminals can be combined / distributed. There's a problem.

本発明の目的は、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる高周波電力合成または分配器およびそれを用いる無線中継装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a transmission line that combines or distributes signals from a plurality of input terminals even if they are combined in an arbitrary combination or distributed to a plurality of output terminals in an arbitrary combination. It is to provide a high frequency power combiner / distributor that can keep the impedance of the signal constant and a wireless relay device using the same.

本発明の高周波電力合成または分配器は、単一の伝送路の一端に複数の分岐伝送路の一端が接続され、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となることで、高周波信号の電力を合成または分配するようにした高周波電力合成または分配器において、予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、予め定める位置に設けられる連結端子間でインピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を有する第1の基板と、前記入力端および出力端となるコネクタおよび前記第1の基板側の連結端子と連結される連結端子ならびに前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらが伝送路で接続される第2の基板とを含み、前記第2の基板では、前記第1の基板上で所望とする合成・分配部を選択可能なように、その合成・分配部に対応した連結端子と、その合成・分配部を使用して前記合成または分配すべき信号のコネクタとの対応関係を、前記スイッチによって切換えることを特徴とする。   In the high frequency power combiner or distributor according to the present invention, when one end of a plurality of branch transmission lines is connected to one end of a single transmission line, and the other end of the single transmission line becomes an output end, the branch transmission line When the other end of the single transmission path is the input end, the other end of the branch transmission path is the output end, so that the power of the high frequency signal is synthesized or distributed. In the high frequency power combiner / distributor configured as described above, from the transmission path for combining or distributing, in which impedances are previously matched between connecting terminals provided at predetermined positions corresponding to each of a plurality of predetermined branch patterns. A first board having a combination / distribution unit, a connector serving as an input end and an output end, a connection terminal connected to a connection terminal on the first board side, and the combination / distribution unit. And a second board to which they are connected via a transmission line, and the second board can select a desired combining / distributing unit on the first board. Further, the correspondence between the connection terminal corresponding to the combining / distributing unit and the connector of the signal to be combined or distributed using the combining / distributing unit is switched by the switch.

上記の構成によれば、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するための高周波スイッチを設けるようにしたパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器において、実際に合成または分配を行う予めインピーダンスマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を第1の基板に搭載し、別途に設けた第2の基板に多数の入力端および出力端となるコネクタおよび前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらの基板間を連結端子で接続する。そして、連結端子の接続態様と、スイッチのスイッチング態様との組合わせで、前記合成・分配部を選択する。   According to the above configuration, it is preferably implemented in a radio relay device for high-frequency signals such as terrestrial digital television broadcasting and mobile phones, connecting one end of a single transmission path and one end of a branch transmission path, In the high-frequency power combiner / distributor called a power switchable combiner / divider that is provided with a high-frequency switch for opening and closing a high-frequency signal in the transmission line, the above-mentioned impedance-matched combination that is actually combined or distributed Alternatively, a synthesis / distribution unit including a transmission path for distribution is mounted on the first board, and a plurality of connectors serving as input and output ends and the synthesis / distribution unit are selected on a second board provided separately. The switch for mounting is mounted, and these boards are connected by a connecting terminal. Then, the combination / distribution unit is selected by a combination of the connection mode of the connection terminal and the switching mode of the switch.

したがって、第1の基板上では、2分岐や3分岐等の予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、インピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路を設けておき、その伝送路の端部に設けた連結端子に、第2の基板側の連結端子を通して、合成または分配すべき信号のコネクタが接続されるように、その連結端子とコネクタとの対応関係をスイッチによって切換えるだけで、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。   Therefore, on the first substrate, corresponding to each of a plurality of predetermined branch patterns such as 2-branch and 3-branch, a transmission path for combining or distributing in which the impedance is matched in advance is provided. The correspondence between the connection terminal and the connector is switched by a switch so that the connector of the signal to be synthesized or distributed is connected to the connection terminal provided at the end of the transmission line through the connection terminal on the second substrate side. Even if the signals from multiple input terminals are combined in any combination, or even if the signals are distributed to multiple output terminals in any combination, the impedance of the transmission line that performs the combination or distribution is reduced. Can be kept constant.

また、本発明の高周波電力合成または分配器は、5つのコネクタを有するとともに、前記合成・分配部として、2分岐を3組、3分岐を1組有し、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、4つの入力端または出力端となるコネクタを、スルー出力で任意の1つを接続し、何れか1つの2分岐を用いて任意の2つを合成または分配するように接続し、3分岐を用いて任意の3つを合成または分配するように接続し、3組の2分岐を用いて4つを合成または分配するように接続することを特徴とする。   The high-frequency power combiner / distributor of the present invention has five connectors, and has three sets of two branches and one set of three branches as the combiner / distributor, and a single output terminal or input terminal. Connect any one of the four input or output connectors to the connector to be connected with the through output and combine or distribute any two using any one of the two branches And any three of them are connected to be combined or distributed using three branches, and four are connected to be combined or distributed using three sets of two branches.

上記の構成によれば、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、4つの入力端または出力端となるコネクタを、任意の組合わせで対応させることができる。   According to said structure, the connector used as four input terminals or output terminals can be made to respond | correspond with arbitrary combinations with respect to the connector used as a single output terminal or input terminal.

さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、4つのコネクタのうちの第1および第4のコネクタは、第1のスルー用と、第1段目の2つの2分岐の一方の分岐端子用と、3分岐の1つの分岐端子用との3つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ3個のスイッチによってそれらの何れか1つと接続され、4つのコネクタのうちの第2および第3のコネクタは、第1のスルー用と、第1段目の2つの2分岐の他方の分岐端子用と、3分岐の2つの分岐端子用との4つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ4個のスイッチによってそれらの何れか1つと接続され、前記第1段目の2つの2分岐の共通端子用の連結端子は、第2のスルー用と、第2段目の2分岐の一方の分岐端子用との2つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ2個のスイッチによってそれらの何れか1つと接続され、前記各第1のスルー用の連結端子は、第2のスルー用と、第2段目の2分岐の一方の分岐端子用との2つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ2個のスイッチによってそれらの何れか1つと接続され、単一のコネクタは、第2のスルー用と、第2段目の2分岐の共通端子用と、3分岐の共通端子用との3つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、3個のスイッチによってそれらの何れか1つと接続されることを特徴とする。   Furthermore, in the high frequency power combiner / distributor according to the present invention, the first and fourth connectors of the four connectors are for the first through and one branch terminal of the two two branches in the first stage. And three connection terminals for one branch terminal of each of the three branches, and are connected to any one of them by three switches, respectively, and the second and four of the four connectors The third connector is disposed between four connection terminals for the first through, for the other branch terminal of the two two branches in the first stage, and for the two branch terminals of the three branches. In addition, each of them is connected to any one of them by four switches, and the connection terminals for the two two-branch common terminals of the first stage are for the second through and for the second stage 2 Two connecting ends for one branch terminal of the branch Are connected to any one of them by two switches, and each of the first through connection terminals is for the second through and the second branch of the second stage. Are arranged between two connection terminals for one branch terminal and connected to any one of them by two switches, respectively, and a single connector is used for the second through, It is arranged between three connection terminals for the second-stage two-branch common terminal and the three-branch common terminal, and is connected to any one of them by three switches. And

上記の構成によれば、25個のスイッチに、前記3組の2分岐と、1組の3分岐とを用いて、たとえばコンバイナの場合、4つの入力の何れか1つを選択的に出力したり、4つの入力を任意の組合わせで、2合成したり、3合成したり、4つの入力の総てを合成したりしても、伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。   According to the above configuration, for example, in the case of a combiner, one of the four inputs is selectively output to the 25 switches using the two sets of two branches and the one set of three branches. Or, the impedance of the transmission line can be kept constant even if the four inputs are combined in any combination, or two are combined, three are combined, or all four inputs are combined.

また、本発明の高周波電力合成または分配器は、前記スイッチを、接点部分と、スイッチ本体とに分離し、その接点部分を前記第2の基板となる金属ベースに形成した導波空間内に配置することで、同軸線路を構成するとともに、各スイッチの可動接点を、前記コネクタおよび連結端子の中心導体と直接接触させることを特徴とする。   In the high-frequency power combiner / distributor according to the present invention, the switch is separated into a contact portion and a switch body, and the contact portion is disposed in a waveguide space formed on a metal base serving as the second substrate. Thus, the coaxial line is formed, and the movable contact of each switch is brought into direct contact with the connector and the central conductor of the connection terminal.

上記の構成によれば、スイッチの固定接点はコネクタおよび連結端子の中心導体となり、それらのコネクタおよび連結端子とスイッチとの間に物理的な距離が存在しなくなり、高周波特性を改善することができる。   According to said structure, the fixed contact of a switch becomes a center conductor of a connector and a connection terminal, and there is no physical distance between those connectors and a connection terminal, and a switch, and it can improve a high frequency characteristic. .

さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、前記可動接点に対して、カードで連結される矩形の前記スイッチ本体を前記カードの軸回りに45°傾斜して取付けることを特徴とする。   Furthermore, the high-frequency power combiner or distributor according to the present invention is characterized in that the rectangular switch body connected by a card is attached to the movable contact by being inclined by 45 ° around the axis of the card.

上記の構成によれば、1つのコネクタや連結端子を複数のスイッチの可動接点で共有するために前記可動接点が直交配列されるにあたって、スイッチ本体が可動接点に対して45°傾斜していることで、そのスイッチ本体同士の干渉を小さくすることができる。   According to the above configuration, when the movable contacts are orthogonally arranged so that one connector or connecting terminal is shared by the movable contacts of a plurality of switches, the switch body is inclined by 45 ° with respect to the movable contacts. Thus, the interference between the switch bodies can be reduced.

したがって、前記可動接点の長さ、すなわちコネクタや連結端子の配列ピッチを狭くして、小型化することができる。   Therefore, the length of the movable contact, that is, the arrangement pitch of the connectors and the connecting terminals can be reduced to reduce the size.

また、本発明の無線中継装置は、前記の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成ることを特徴とする。   The radio relay apparatus of the present invention is characterized in that the high-frequency power combiner / distributor includes an amplifier individually corresponding to each branch transmission line.

上記の構成によれば、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる無線中継装置を実現することができる。   According to the above configuration, even if signals from a plurality of input terminals are combined in an arbitrary combination, or even if a signal is distributed to a plurality of output terminals in an arbitrary combination, transmission is performed to combine or distribute the signals. A wireless relay device that can keep the impedance of the road constant can be realized.

本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するための高周波スイッチを設けるようにしたパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器において、実際に合成または分配を行う予めインピーダンスマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を第1の基板に搭載し、別途に設けた第2の基板に多数の入力端および出力端となるコネクタおよび前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらの基板間を連結端子で接続し、連結端子の接続態様と、スイッチのスイッチング態様との組合わせで、前記合成・分配部を選択する。   As described above, the high-frequency power combiner / distributor of the present invention is preferably implemented in a high-frequency signal wireless relay device such as a terrestrial digital television broadcast or a mobile phone, and includes one end of a single transmission path and a branch transmission path. In a high-frequency power combiner / distributor called a power-switchable combiner / divider, which is connected to one end of the switch and provided with a high-frequency switch for opening and closing a high-frequency signal in each branch transmission line A combination / distribution unit composed of a transmission path for combination or distribution that has been impedance matched in advance is mounted on a first board, and a connector that serves as a large number of input terminals and output terminals on a separately provided second board And a switch for selecting the combination / distribution unit are mounted, and the boards are connected by a connection terminal, and the connection mode of the connection terminal and the switch In combination with switching mode, selects the synthesis and distribution unit.

それゆえ、第1の基板上では、2分岐や3分岐等の予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、インピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路を設けておき、その伝送路の端部に設けた連結端子に、第2の基板側の連結端子を通して、合成または分配すべき信号のコネクタが接続されるように、その連結端子とコネクタとの対応関係をスイッチによって切換えるだけで、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。   Therefore, on the first substrate, corresponding to each of a plurality of predetermined branch patterns such as 2-branch and 3-branch, a transmission path for the synthesis or distribution in which the impedance is matched in advance is provided, The correspondence between the connection terminal and the connector is connected by a switch so that the connector of the signal to be synthesized or distributed is connected to the connection terminal provided at the end of the transmission line through the connection terminal on the second substrate side. Even if the signals from multiple input terminals are combined in an arbitrary combination by simply switching, the impedance of the transmission line that performs the combination or distribution even if the signals are distributed to multiple output terminals in any combination Can be kept constant.

また、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、5つのコネクタを有するとともに、前記合成・分配部として、2分岐を3組、3分岐を1組有し、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、4つの入力端または出力端となるコネクタを、スルー出力で任意の1つを接続し、何れか1つの2分岐を用いて任意の2つを合成または分配するように接続し、3分岐を用いて任意の3つを合成または分配するように接続し、3組の2分岐を用いて4つを合成または分配するように接続する。   In addition, the high frequency power combiner / distributor of the present invention has five connectors as described above, and has three sets of two branches and one set of three branches as the combiner / distributor, and a single output. Connect any one of the four input or output connectors to the connector that becomes the end or the input end with through output, and synthesize any two using one of the two branches Connect to distribute, connect to combine or distribute any three using 3 branches, connect to combine or distribute 4 using 3 sets of 2 branches.

それゆえ、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、4つの入力端または出力端となるコネクタを、任意の組合わせで対応させることができる。   Therefore, the connectors that serve as the four input ends or output ends can be made to correspond to the connectors that serve as the single output end or input end in any combination.

さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、25個のスイッチに、前記3組の2分岐と、1組の3分岐とを用いる。   Furthermore, the high-frequency power combiner / distributor of the present invention uses the three sets of two branches and the set of three branches for 25 switches as described above.

それゆえ、たとえばコンバイナの場合、4つの入力の何れか1つを選択的に出力したり、4つの入力を任意の組合わせで、2合成したり、3合成したり、4つの入力の総てを合成したりしても、伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる構成を実現することができる。   Therefore, for example, in the case of a combiner, any one of the four inputs can be selectively output, or any combination of the four inputs can be combined into two or three, or all four inputs can be combined. Even if these are combined, it is possible to realize a configuration capable of keeping the impedance of the transmission line constant.

また、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、前記スイッチを、接点部分と、スイッチ本体とに分離し、その接点部分を前記第2の基板となる金属ベースに形成した導波空間内に配置することで、同軸線路を構成するとともに、各スイッチの可動接点を、前記コネクタおよび連結端子の中心導体と直接接触させる。   In the high frequency power combiner / distributor according to the present invention, as described above, the switch is separated into a contact portion and a switch body, and the contact portion is formed on a metal base serving as the second substrate. By disposing in the wave space, a coaxial line is formed, and the movable contact of each switch is brought into direct contact with the connector and the central conductor of the connection terminal.

それゆえ、スイッチの固定接点はコネクタおよび連結端子の中心導体となり、それらのコネクタおよび連結端子とスイッチとの間に物理的な距離が存在しなくなり、高周波特性を改善することができる。   Therefore, the fixed contact of the switch becomes the central conductor of the connector and the connection terminal, and there is no physical distance between the connector and the connection terminal and the switch, and the high frequency characteristics can be improved.

さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、1つのコネクタや連結端子を複数のスイッチの可動接点で共有するために前記可動接点を直交配列するにあたって、スイッチ本体を可動接点に対して45°傾斜させ、そのスイッチ本体同士の干渉を小さくする。   Furthermore, the high-frequency power combiner / distributor according to the present invention can move the switch body when the movable contacts are arranged orthogonally in order to share one connector or connecting terminal among the movable contacts of a plurality of switches as described above. Inclination of 45 ° with respect to the contact point reduces the interference between the switch bodies.

それゆえ、前記可動接点の長さ、すなわちコネクタや連結端子の配列ピッチを狭くして、小型化することができる。   Therefore, the length of the movable contact, that is, the arrangement pitch of the connectors and the connecting terminals can be reduced to reduce the size.

また、本発明の無線中継装置は、以上のように、前記の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成る。   In addition, as described above, the radio relay apparatus of the present invention includes the high-frequency power combiner / distributor including an amplifier individually corresponding to each branch transmission line.

それゆえ、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる無線中継装置を実現することができる。   Therefore, even if signals from a plurality of input ends are combined in an arbitrary combination, or signals are distributed to a plurality of output ends in an arbitrary combination, the impedance of the transmission line that performs the combination or distribution is reduced. A wireless relay device that can be kept constant can be realized.

[実施の形態1]
図1は本発明の実施の第1の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナ1の正面図であり、図2はその平面図であり、図3は底面図であり、図4は電気回路図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ1は、アンプやアンテナからの同軸ケーブルが引込まれた図示しない筐体内に収容される。以下、コンバイナについて説明するが、本発明がデバイダについても適用可能なことは、言うまでもない。図4を参照して、このパワースイッチャブル・コンバイナ1は、大略的に、4組の合成部U1〜U4と、3段のスイッチ部S1〜S3と、制御基板2とを備えて構成される。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a front view of a power switchable combiner 1 which is a high-frequency power combiner or distributor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a bottom view thereof. FIG. 4 is an electric circuit diagram. The power switchable combiner 1 is housed in a housing (not shown) into which a coaxial cable from an amplifier or an antenna is drawn. Hereinafter, although a combiner is demonstrated, it cannot be overemphasized that this invention is applicable also to a divider. Referring to FIG. 4, this power switchable combiner 1 is generally configured to include four sets of synthesis units U1 to U4, three stages of switch units S1 to S3, and a control board 2. .

合成部U1〜U4は、第1の基板を構成し、予め定める位置に設けられる連結端子間で、予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、インピーダンスが予めマッチングされた伝送路から成る。3組の合成部U1,U3,U4は、2入力1出力の3分岐であり、2入力間にスタブST1,ST3,ST4が挿入されて、各入出力間で前記のようにインピーダンスがマッチングされている。残余の1組の合成部U2は、3入力1出力の4分岐であり、3入力間にスタブST21,ST22が挿入されて、各入出力間でインピーダンスがマッチングされている。   The combining units U1 to U4 constitute a first substrate, and include transmission lines in which impedances are matched in advance corresponding to each of a plurality of predetermined branch patterns between connecting terminals provided at predetermined positions. The three sets of combining units U1, U3, U4 are three branches with two inputs and one output, and stubs ST1, ST3, ST4 are inserted between the two inputs, and the impedance is matched between the respective inputs and outputs as described above. ing. The remaining set of the combining unit U2 has four branches of three inputs and one output, and stubs ST21 and ST22 are inserted between the three inputs, and impedances are matched between the respective inputs and outputs.

前記スイッチ部S1〜S3は、ベースBに搭載されて、第2の基板3を構成する。ここで、コネクタ、端子およびスイッチには、番号を付して示し、前記図1〜図4および後述の各図でも、同じ部材には同じ番号を付して、対応させている。そしてコネクタおよび連結端子には、参照符号Cに番号に対応した2桁の数字を付して示し、スイッチには、参照符号Qに番号に対応した2桁の数字を付して示している。なお、相互に嵌着する第1の基板側のコネクタと、第2の基板側のコネクタとには、同じ番号を付している。前記制御基板2は、後述する25個のスイッチQ1〜Q25(総称するときは、以下参照符号Qで示す)を個別にON/OFF制御することができる。   The switch parts S <b> 1 to S <b> 3 are mounted on the base B and constitute the second substrate 3. Here, the connectors, terminals and switches are indicated by numbers, and the same members are assigned the same numbers in FIGS. The connector and the connecting terminal are indicated by a reference numeral C with a two-digit number corresponding to the number, and the switch is indicated by a reference numeral Q with a two-digit number corresponding to the number. The first board-side connector and the second board-side connector that are fitted to each other are assigned the same numbers. The control board 2 can individually control ON / OFF of 25 switches Q1 to Q25 (to be collectively referred to as a reference symbol Q hereinafter) described later.

図5は、前記基板3の正面図である。前記ベースBは、金属板から成る2枚のベースブロックB1,B2を組合わせて成り、一方のベースブロックB1には24個のコネクタおよび連結端子C1〜C24(総称するときは、以下参照符号Cで示す)が搭載され、他方のベースブロックB2には前記25個のスイッチQおよび前記制御基板2が搭載される。   FIG. 5 is a front view of the substrate 3. The base B is formed by combining two base blocks B1 and B2 made of a metal plate. One base block B1 includes 24 connectors and connection terminals C1 to C24 (hereinafter collectively referred to as reference symbol C). The 25 base switches B2 and the control board 2 are mounted on the other base block B2.

そして、各スイッチQは、図6および図7で示すように、可動接点Qa部分と、スイッチ本体Qbとに分離されており、前記可動接点Qa部分は前記ベースブロックB1に形成された導波空間H内に配置されて同軸線路を構成するとともに、該導波空間Hに臨むコネクタCの中心導体Caと直接接触/離反することで、スイッチ動作を行う。これによって、それらのコネクタおよび連結端子CとスイッチQとの間に物理的な距離が存在しなくなり、高周波特性を改善することができる。図7(a)はスイッチQのON(接触)状態を示し、図7(b)はOFF(離反)状態を示す。また、図8は、前記ベースブロックB1の底面図であり、前記導波空間Hを示す。   Each switch Q is separated into a movable contact Qa portion and a switch body Qb as shown in FIGS. 6 and 7, and the movable contact Qa portion is a waveguide space formed in the base block B1. A coaxial line is formed by being arranged in H, and a switching operation is performed by directly contacting / separating from the central conductor Ca of the connector C facing the waveguide space H. As a result, there is no physical distance between the connector and the connecting terminal C and the switch Q, and the high frequency characteristics can be improved. 7A shows an ON (contact) state of the switch Q, and FIG. 7B shows an OFF (separation) state. FIG. 8 is a bottom view of the base block B1 and shows the waveguide space H. FIG.

前記ベースブロックB2の外側に搭載されるスイッチ本体Qbと、前記導波空間H内に配置される可動接点Qa部分とは、ベースブロックB2において前記接触/離反すべきコネクタC間の導波空間Hの中心に形成された孔hを通して、カードQcによって連結されている。前記コネクタおよび連結端子Cにおいて、コネクタおよび連結端子C4,C9,C12が大容量のNコネクタから成り、残余のコネクタおよび連結端子C1〜C3,C5〜C8,C10,C11,C13〜C24は、小容量のSMAコネクタから成る。前記ベースブロックB1において、これらのコネクタおよび連結端子C間に、縦横に前記導波空間Hが刻設されており、その結節点に各コネクタCがベースブロックB1の外側からねじ込まれ、前記中心導体Caが前記固定接点として導波空間H内に突出する。   The switch body Qb mounted on the outside of the base block B2 and the movable contact Qa portion disposed in the waveguide space H have a waveguide space H between the connectors C to be contacted / separated in the base block B2. Are connected by a card Qc through a hole h formed at the center of the card. In the connector and the connection terminal C, the connector and the connection terminals C4, C9, and C12 are formed of a large-capacity N connector, and the remaining connectors and the connection terminals C1 to C3, C5 to C8, C10, C11, and C13 to C24 are small. It consists of a capacity SMA connector. In the base block B1, the waveguide space H is cut vertically and horizontally between these connectors and the connecting terminal C, and each connector C is screwed into the node from the outside of the base block B1, and the central conductor Ca protrudes into the waveguide space H as the fixed contact.

そして、その縦横に形成される導波空間H、すなわち可動接点Qaに対して、図2や図9で示すように、矩形の前記スイッチ本体Qbは、前記カードQcの軸回りに45°傾斜して取付けられている。これによって、後述するように1つのコネクタや連結端子Cを複数のスイッチQの可動接点Qaが共有するために前記可動接点Qaを直交配列するにあたって、スイッチ本体Qb同士の干渉を小さくすることができ、前記可動接点Qaの長さ、すなわちコネクタや連結端子Cの配列ピッチを狭くして、小型化することができる。   As shown in FIGS. 2 and 9, the rectangular switch body Qb is inclined by 45 ° around the axis of the card Qc with respect to the waveguide space H formed vertically and horizontally, that is, the movable contact Qa. Installed. As a result, as will be described later, since the movable contacts Qa of the plurality of switches Q share a single connector or connecting terminal C, interference between the switch bodies Qb can be reduced when the movable contacts Qa are arranged orthogonally. The length of the movable contact Qa, that is, the arrangement pitch of the connectors and the connecting terminals C can be reduced to reduce the size.

図10は、前記基板3の底面図である。前述の図1〜図4を併せて参照して、以下に本実施の形態に係るパワースイッチャブル・コンバイナ1の回路構成について説明する。このパワースイッチャブル・コンバイナ1は、5つのコネクタC2,C6,C9,C18,C23を有し、コネクタC2が第1の入力端IN1となり、コネクタC6が第2の入力端IN1となり、コネクタC9が出力端OUTとなり、コネクタC18が第3の入力端IN3となり、コネクタC23が第4の入力端IN4となる。残余の連結端子C1,C3〜C5,C7,C8,C10〜C17,C19〜C22,C24が、合成部U1〜U4と基板3とを連結するために使用される。そして、前記3組の合成部U1,U3,U4の何れか1つを使用することで任意の2つの入力を合成し、合成部U3を使用することで任意の3つの入力を合成し、総ての合成部U1,U3,U4を使用することで4つの入力を合成し、合成部U1〜U4の何れも使用しないことで、任意の1つの入力をスルー出力する。   FIG. 10 is a bottom view of the substrate 3. The circuit configuration of the power switchable combiner 1 according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS. This power switchable combiner 1 has five connectors C2, C6, C9, C18, C23, the connector C2 becomes the first input end IN1, the connector C6 becomes the second input end IN1, and the connector C9 The output terminal OUT, the connector C18 becomes the third input terminal IN3, and the connector C23 becomes the fourth input terminal IN4. The remaining connection terminals C1, C3 to C5, C7, C8, C10 to C17, C19 to C22, and C24 are used to connect the synthesis units U1 to U4 and the substrate 3. Then, any two inputs are synthesized by using any one of the three sets of synthesis units U1, U3, U4, and any three inputs are synthesized by using the synthesis unit U3. All the combining units U1, U3, U4 are used to synthesize four inputs, and none of the combining units U1 to U4 is used to output any one input through.

そのような組合わせを実現するために、入力側の4つのコネクタC2,C6,C18,C23のうちの第1および第4の入力端IN1,IN4に対応するコネクタC2,C23は、第1のスルー用の連結端子C1,C22と、第1段目の2合成部U1,U3の一方の入力端子用の連結端子C3,C24と、3合成部U2の1つの入力端子用の連結端子C7,C19との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ3個のスイッチQ5,Q8;Q1,Q4;Q2,Q3によってそれらの何れか1つと接続される。また、前記入力側の4つのコネクタC2,C6,C18,C23のうちの第2および第3の入力端IN2,IN3に対応するコネクタC6,C18は、第1のスルー用の連結端子C1,C22と、第1段目の2合成部U1,U3の入力端子用の連結端子C5,C17と、3合成部U2の2つの入力端子用の連結端子C7,C13;C19,C13との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ4個のスイッチQ9,Q12;Q13,Q14;Q6,Q10,Q7,Q11によってそれらの何れか1つと接続される。   In order to realize such a combination, the connectors C2 and C23 corresponding to the first and fourth input terminals IN1 and IN4 among the four connectors C2, C6, C18, and C23 on the input side Connection terminals C1 and C22 for through, connection terminals C3 and C24 for one input terminal of the second combination unit U1 and U3 of the first stage, connection terminal C7 for one input terminal of the three combination unit U2, Each of the switches is arranged between C19 and is connected to any one of them by three switches Q5, Q8; Q1, Q4; Q2, Q3. Of the four connectors C2, C6, C18, C23 on the input side, the connectors C6, C18 corresponding to the second and third input terminals IN2, IN3 are the first through connection terminals C1, C22. Between the connection terminals C5 and C17 for the input terminals of the first two-combining units U1 and U3 and the connection terminals C7 and C13 for the two input terminals of the three-combining unit U2; C19 and C13, respectively. And are connected to any one of them by four switches Q9, Q12; Q13, Q14; Q6, Q10, Q7, Q11, respectively.

さらにまた、前記第1段目の2合成部U1,U3の出力端子用の連結端子C11,C16は、第2のスルー用の連結端子C15と、第2段目の2合成部U4の一方の入力端子C10,C21との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ2個のスイッチC18,C16;C20,C17によってそれらの何れか1つと接続される。また、前記各第1のスルー用の連結端子C1,C22は、第2のスルー用の連結端子C15と、第2段目の2合成部U4の一方の入力端子用の連結端子C10,C21との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ2個のスイッチQ21,Q19;Q22,Q15によってそれらの何れか1つと接続される。さらにまた、出力側の単一のコネクタC9は、第2のスルー用の連結端子C8と、第2段目の2合成部U4の出力端子用の連結端子C4と、3合成部U2の出力端子用の連結端子C12との間にそれぞれ配置されるとともに、3個のスイッチQ25,Q24,Q23によってそれらの何れか1つと接続される。   Furthermore, the connection terminals C11 and C16 for the output terminals of the first-stage two combining units U1 and U3 are connected to the second through-connecting terminal C15 and one of the second-stage two combining units U4. They are respectively disposed between the input terminals C10 and C21 and are connected to any one of them by two switches C18 and C16; C20 and C17, respectively. Each of the first through connection terminals C1 and C22 includes a second through connection terminal C15 and connection terminals C10 and C21 for one input terminal of the second combining unit U4 in the second stage. Are connected to any one of them by two switches Q21 and Q19; Q22 and Q15, respectively. Furthermore, the single connector C9 on the output side includes the second through connection terminal C8, the connection terminal C4 for the output terminal of the second combination unit U4 in the second stage, and the output terminal of the three combination unit U2. And the connection terminal C12, and are connected to any one of them by three switches Q25, Q24, Q23.

したがって、スイッチQ1〜Q14が第1段目のスイッチ部S1を構成し、スイッチQ15〜Q22が第2段目のスイッチ部S2を構成し、スイッチQ23〜Q25が第3段目のスイッチ部S3を構成する。   Therefore, the switches Q1 to Q14 constitute the first stage switch unit S1, the switches Q15 to Q22 constitute the second stage switch unit S2, and the switches Q23 to Q25 configure the third stage switch unit S3. Constitute.

そして、基板3に対して外部の引き回しとなる前記合成部U1〜U4が使用される際には、対応するそれらの連結端子C3,C5,C11;C7,C13,C19,C12;C24,C17,C16;C10,C21,C4が連結され、スルーラインが使用される際には、対応するそれらの連結端子C1,C14;C22,C20;C15,C8間が前記スルーラインとなるジャンパー線で接続される。   And when the said synthetic | combination parts U1-U4 used as the external routing with respect to the board | substrate 3 are used, those corresponding connection terminal C3, C5, C11; C7, C13, C19, C12; C24, C17, When C16; C10, C21, C4 are connected and a through line is used, the corresponding connecting terminals C1, C14; C22, C20; C15, C8 are connected by a jumper line serving as the through line. The

したがって、たとえば図11で示すように、2本のジャンパー線を連結端子C1,C14;C15,C8間にそれぞれ接続し、スイッチQ5,Q21,Q25をONし、残余のスイッチQ1〜Q4,Q6〜Q20,Q22〜Q24をOFFすることで、入力端IN1を出力端OUTに接続してスルー出力することができる。   Therefore, for example, as shown in FIG. 11, two jumper wires are connected between the connecting terminals C1, C14; C15, C8, the switches Q5, Q21, Q25 are turned on, and the remaining switches Q1-Q4, Q6- By turning off Q20 and Q22 to Q24, the input terminal IN1 can be connected to the output terminal OUT and through output can be performed.

また、たとえば図12で示すように、2本のジャンパー線を連結端子C1,C14;C22,C20間にそれぞれ接続するとともに、連結端子C10,C21,C4間に合成部U4を接続し、スイッチQ9,Q12,Q17,Q22,Q24をONし、残余のスイッチQ1〜Q8,Q10,Q11,Q13〜Q16,Q18〜Q21,Q23,Q25をOFFすることで、入力端IN2,IN3からの入力を合成して出力端OUTへ出力することができる。   Further, for example, as shown in FIG. 12, two jumper wires are connected between the connecting terminals C1, C14; C22, C20, respectively, and the combining unit U4 is connected between the connecting terminals C10, C21, C4, and the switch Q9. , Q12, Q17, Q22, Q24 are turned ON, and the remaining switches Q1-Q8, Q10, Q11, Q13-Q16, Q18-Q21, Q23, Q25 are turned OFF to synthesize the inputs from the input terminals IN2, IN3. And output to the output terminal OUT.

さらにまた、たとえば図13で示すように、連結端子C3,C5,C11;C24,C17,C16;C10,C21,C4間に合成部U1,U3,U4をそれぞれ接続し、スイッチQ1,Q4,Q13〜Q15,Q20,Q24をONし、残余のスイッチQ2,Q3,Q5〜Q12,Q16〜Q19,Q21〜Q23,Q25をOFFすることで、入力端IN1〜IN4からの総ての入力を合成して出力端OUTへ出力することができる。   Furthermore, for example, as shown in FIG. 13, the combining sections U1, U3, U4 are connected between the connecting terminals C3, C5, C11; C24, C17, C16; C10, C21, C4, respectively, and the switches Q1, Q4, Q13 are connected. -Turn on Q15, Q20, Q24 and turn off the remaining switches Q2, Q3, Q5-Q12, Q16-Q19, Q21-Q23, Q25 to synthesize all inputs from the input terminals IN1-IN4 Can be output to the output terminal OUT.

このように実際に合成または分配を行う予めインピーダンスマッチングされた合成部U1〜U4およびジャンパー線を、別途に設けた基板3に必要な合成数に応じて接続し、その接続態様と、スイッチQ1〜Q25のスイッチング態様との組合わせで、4つの入力端IN1〜IN4からの入力の何れか1つを選択的に出力端OUTへ出力したり、4つの入力端IN1〜IN4からの入力を任意の組合わせで、2合成したり、3合成したり、4つの入力の総てを合成したりしても、伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。   In this way, the pre-impedance-matched combining units U1 to U4 and jumper wires that are actually combined or distributed are connected to the separately provided substrate 3 according to the required number of combinations, the connection mode, and the switches Q1 to Q1. In combination with the switching mode of Q25, any one of the inputs from the four input terminals IN1 to IN4 is selectively output to the output terminal OUT, or the inputs from the four input terminals IN1 to IN4 are arbitrarily set. Even if two combinations are combined, three are combined, or all four inputs are combined, the impedance of the transmission line can be kept constant.

[実施の形態2]
図14は本発明の実施の第2の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナ11の分解斜視図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ11は、前述の図1〜図13で示すパワースイッチャブル・コンバイナ1に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ11では、必要に応じて適宜着脱されていた前記合成部U1〜U4が、基板13上に、合成部U1’〜U4’として纏めて搭載されるとともに、入力端IN1〜IN4および出力端OUTとなるコネクタC2,C6,C18,C23,C9ならびにジャンパー線14が基板15に搭載され、前記スイッチQを搭載するベースB’と別体とされ、それらが相互に積層されて、ビア16を介して相互に接続されることである。
[Embodiment 2]
FIG. 14 is an exploded perspective view of a power switchable combiner 11 that is a high-frequency power combiner or distributor according to a second embodiment of the present invention. The power switchable combiner 11 is similar to the power switchable combiner 1 shown in FIGS. 1 to 13 described above, and corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. It should be noted that in the power switchable combiner 11, the synthesis units U1 to U4 that have been appropriately attached and detached as necessary are collectively mounted on the substrate 13 as synthesis units U1 ′ to U4 ′. The connectors C2, C6, C18, C23, C9 and the jumper wires 14 that become the input terminals IN1 to IN4 and the output terminal OUT are mounted on the substrate 15 and separated from the base B ′ on which the switch Q is mounted. They are stacked on top of each other and connected to each other via vias 16.

このように構成することで、合成数の変更などに対して、前記合成部U1〜U4やジャンパー線の付け替えなどが必要とならず、スイッチQの切換えだけで対応することができ、利便性を向上することができる。   By configuring in this way, it is not necessary to replace the combining units U1 to U4 or jumper wires with respect to changes in the number of composites, etc., and it can be dealt with only by switching the switch Q. Can be improved.

本発明のパワースイッチャブル・コンバイナ1,11は、パワーアンプと組合わせることで、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施することができる。   By combining the power switchable combiners 1 and 11 of the present invention with a power amplifier, the power switchable combiners 1 and 11 can be suitably implemented in a radio relay apparatus for high frequency signals such as terrestrial digital television broadcasting and mobile phones.

ここで、特開2001−156509号公報には、複数の入力端からの信号を第1のスイッチで任意に合成し、その合成出力を、第2のスイッチによって選択される伝送路を経て出力端に接続し、前記第2のスイッチの切換えによるスタブパターンの調整によって、入力数・経路の違いによるインピーダンスの不整合を解消させるスイッチング電力合成器が示されている。しかしながら、この従来技術では、入力数・経路の組み合わせ全てにおいて、インピーダンスを充分に整合させることは困難であり、経路によってインピーダンスの整合に差を生じる。すなわち、出力側のインピーダンスマッチングは得ることができるけれども、入力端側から見たインピーダンスは、合成チャネル数や、どのチャネルを合成するかによって変化してしまい、アンプと前記第1のスイッチとの間にアイソレータが必要となる。   Here, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-156509, signals from a plurality of input terminals are arbitrarily combined by a first switch, and the combined output is output to an output terminal via a transmission line selected by the second switch. A switching power combiner is shown in which the impedance mismatch due to the difference in the number of inputs and paths is eliminated by adjusting the stub pattern by switching the second switch. However, in this prior art, it is difficult to sufficiently match impedances in all combinations of the number of inputs and paths, and impedance matching varies depending on paths. That is, although impedance matching on the output side can be obtained, the impedance viewed from the input end side changes depending on the number of combined channels and which channel is combined, and between the amplifier and the first switch. In addition, an isolator is required.

これに対して、本実施の形態では、入力数・経路によってスイッチQ1〜Q25を切換えることで、予めインピーダンスの整合が取られた合成部U1〜U4;U1’〜U4’を組合わせるだけであり、入力数・経路の組合わせ全てにおいて、インピーダンスを充分に整合させることが可能となる。これによって、入力側から見たインピーダンスも一定であり、リターンロスを抑え、前記アイソレータを省略することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the switches Q1 to Q25 are switched according to the number of inputs and the paths, and the combined units U1 to U4; U1 ′ to U4 ′ in which impedance matching has been previously taken are combined. The impedance can be sufficiently matched in all combinations of the number of inputs and paths. Thereby, the impedance viewed from the input side is also constant, the return loss can be suppressed, and the isolator can be omitted.

本発明の実施の第1の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナの正面図である。1 is a front view of a power switchable combiner that is a high-frequency power combiner or distributor according to a first embodiment of the present invention. 図1のパワースイッチャブル・コンバイナの平面図である。It is a top view of the power switchable combiner of FIG. 図1のパワースイッチャブル・コンバイナの底面図である。It is a bottom view of the power switchable combiner of FIG. 図1のパワースイッチャブル・コンバイナの電気回路図である。It is an electric circuit diagram of the power switchable combiner of FIG. 前記パワースイッチャブル・コンバイナにおける基板の正面図である。It is a front view of the board | substrate in the said power switchable combiner. スイッチの構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of a switch. 前記スイッチの構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the said switch. ベースブロックの底面図である。It is a bottom view of a base block. 前記スイッチの取付け状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the attachment state of the said switch. 基板の底面図である。It is a bottom view of a substrate. 第1の入力をスルー出力する場合の配線の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of wiring in the case of carrying out through output of the 1st input. 第2および第3の入力を合成して出力する場合の配線の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of wiring in the case of combining and outputting the 2nd and 3rd input. 第1〜第4の入力を合成して出力する場合の配線の態様を示す図である。It is a figure which shows the aspect of the wiring in the case of combining and outputting the 1st-4th input. 本発明の実施の第2の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the power switchable combiner which is the high frequency electric power combiner | distributor or divider | distributor which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 典型的な従来技術のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの正面図である。1 is a front view of a typical prior art power switchable combiner divider. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,11 パワースイッチャブル・コンバイナ
2 制御基板
3,13,15 基板
14 ジャンパー線
16 ビア
B ベース
B1,B2 ベースブロック
C1,C3〜C5,C7,C8,C10〜C17,C19〜C22,C24 連結端子
C2,C6,C9,C18,C23 コネクタ
Ca 中心導体
H 導波空間
Q1〜Q25 スイッチ
Qa 可動接点
Qb スイッチ本体
Qc カード
S1〜S3 スイッチ部
ST1〜ST4 スタブ
U1〜U4;U1’〜U4’ 合成部
1,11 Power switchable combiner 2 Control board 3, 13, 15 Board 14 Jumper wire 16 Via B Base B1, B2 Base block C1, C3-C5, C7, C8, C10-C17, C19-C22, C24 Connecting terminal C2, C6, C9, C18, C23 Connector Ca Central conductor H Waveguide space Q1-Q25 Switch Qa Movable contact Qb Switch body Qc Card S1-S3 Switch part ST1-ST4 Stub U1-U4; U1'-U4 'Composite part

Claims (6)

単一の伝送路の一端に複数の分岐伝送路の一端が接続され、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となることで、高周波信号の電力を合成または分配するようにした高周波電力合成または分配器において、
予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、予め定める位置に設けられる連結端子間でインピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を有する第1の基板と、
前記入力端および出力端となるコネクタおよび前記第1の基板側の連結端子と連結される連結端子ならびに前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらが伝送路で接続される第2の基板とを含み、
前記第2の基板では、前記第1の基板上で所望とする合成・分配部を選択可能なように、その合成・分配部に対応した連結端子と、その合成・分配部を使用して前記合成または分配すべき信号のコネクタとの対応関係を、前記スイッチによって切換えることを特徴とする高周波電力合成または分配器。
When one end of a plurality of branch transmission paths is connected to one end of a single transmission path, and the other end of the single transmission path is an output end, the other end of the branch transmission path is an input end. When the other end of one transmission line becomes an input end, the other end of the branch transmission line becomes an output end, respectively, in a high frequency power combiner or distributor that combines or distributes the power of a high frequency signal,
Corresponding to each of a plurality of predetermined branch patterns, a first substrate having a synthesis / distribution unit comprising the transmission path for the synthesis or distribution in which impedances are previously matched between connecting terminals provided at predetermined positions. When,
A connector for connecting to the connector serving as the input end and the output end, the connecting terminal connected to the connecting terminal on the first board side, and a switch for selecting the combining / distributing unit are mounted, and these are connected via a transmission line. 2 substrates,
In the second substrate, the connection terminal corresponding to the combination / distribution unit and the combination / distribution unit are used so that a desired combination / distribution unit can be selected on the first substrate. A high-frequency power combiner / distributor characterized in that the corresponding relationship of a signal to be combined or distributed with a connector is switched by the switch.
5つのコネクタを有するとともに、前記合成・分配部として、2分岐を3組、3分岐を1組有し、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、4つの入力端または出力端となるコネクタを、スルー出力で任意の1つを接続し、何れか1つの2分岐を用いて任意の2つを合成または分配するように接続し、3分岐を用いて任意の3つを合成または分配するように接続し、3組の2分岐を用いて4つを合成または分配するように接続することを特徴とする請求項1記載の高周波電力合成または分配器。   It has 5 connectors and, as the combiner / distributor, it has 3 sets of 2 branches, 1 set of 3 branches, and 4 inputs or outputs for a connector that is a single output or input. Connect any one with the through output, connect any two using any one branch to synthesize or distribute, and synthesize any three using three branches 2. The high frequency power combiner / distributor according to claim 1, wherein the high frequency power combiner / distributor is connected so as to be distributed and connected so as to combine or distribute four using three sets of two branches. 4つのコネクタのうちの第1および第4のコネクタは、第1のスルー用と、第1段目の2つの2分岐の一方の分岐端子用と、3分岐の1つの分岐端子用との3つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか1つと接続され、4つのコネクタのうちの第2および第3のコネクタは、第1のスルー用と、第1段目の2つの2分岐の他方の分岐端子用と、3分岐の2つの分岐端子用との4つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか1つと接続され、
前記第1段目の2つの2分岐の共通端子用の連結端子は、第2のスルー用と、第2段目の2分岐の一方の分岐端子用との2つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか1つと接続され、前記各第1のスルー用の連結端子は、第2のスルー用と、第2段目の2分岐の一方の分岐端子用との2つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか1つと接続され、
単一のコネクタは、第2のスルー用と、第2段目の2分岐の共通端子用と、3分岐の共通端子用との3つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか1つと接続されることを特徴とする請求項2記載の高周波電力合成または分配器。
Of the four connectors, the first and fourth connectors are 3 for the first through, for one branch terminal of the two two branches in the first stage, and for one branch terminal of the three branches. Each of the four connectors is connected to any one of them by a switch, and the second and third connectors of the four connectors are for the first through and the first stage. It is arranged between four connection terminals for the other branch terminal of two two branches and for two branch terminals of three branches, and is connected to any one of them by a switch,
The connection terminals for the two two-branch common terminals in the first stage are respectively disposed between the two connection terminals for the second through and for one branch terminal of the second branch of the second branch. Are connected to any one of them by a switch, and each of the first through connection terminals is for the second through and for one branch terminal of the second branch of the second branch. Arranged between two connecting terminals and connected to any one of them by a switch,
A single connector is disposed between the three connection terminals for the second through, the second branch common terminal of the second stage, and the three branch common terminal, respectively, and they are switched by a switch. The high-frequency power combiner or distributor according to claim 2, wherein the high-frequency power combiner or distributor is connected to any one of the above.
前記スイッチを、接点部分と、スイッチ本体とに分離し、その接点部分を前記第2の基板となる金属ベースに形成した導波空間内に配置することで、同軸線路を構成するとともに、各スイッチの可動接点を、前記コネクタおよび連結端子の中心導体と直接接触させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の高周波電力合成または分配器。   The switch is separated into a contact portion and a switch body, and the contact portion is disposed in a waveguide space formed on a metal base serving as the second substrate, thereby forming a coaxial line and each switch. The high-frequency power combiner or distributor according to any one of claims 1 to 3, wherein the movable contact is directly brought into contact with a central conductor of the connector and the connecting terminal. 前記可動接点に対して、カードで連結される矩形の前記スイッチ本体を前記カードの軸回りに45°傾斜して取付けることを特徴とする請求項4記載の高周波電力合成または分配器。   5. The high-frequency power combiner or distributor according to claim 4, wherein the rectangular switch body connected by a card is inclined with respect to the movable contact by 45 degrees around the axis of the card. 前記請求項1〜5のいずれか1項に記載の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成ることを特徴とする無線中継装置。   The radio relay apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the high-frequency power combiner / distributor includes an amplifier individually corresponding to each branch transmission path.
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