JP2014131115A - High-frequency transmission line - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導波管を備えた高周波伝送線路、特に、導波管の途中に高周波信号を給電し所定の方向へ伝搬する高周波伝送線路に関する。 The present invention relates to a high-frequency transmission line including a waveguide, and more particularly to a high-frequency transmission line that feeds a high-frequency signal in the middle of the waveguide and propagates in a predetermined direction.
従来、導波管を用いて高周波信号を伝搬する高周波伝送線路が各種考案されている。このような導波管を用いた高周波線路において、高周波信号の伝搬方向を切り替える場合、一般的に導波管スイッチが用いられる。導波管スイッチは、直方体形状の筐体の四側面に高周波信号を入出力する開口と、筐体内に90°に湾曲する二つの導波管を備える。導波管スイッチは、二つの導波管の回転させることで、導通する二つの開口の組合せを切り替える。これにより、高周波信号の伝搬方向が切り替えられる。 Conventionally, various high-frequency transmission lines that propagate high-frequency signals using a waveguide have been devised. When switching the propagation direction of a high-frequency signal in a high-frequency line using such a waveguide, a waveguide switch is generally used. The waveguide switch includes an opening for inputting and outputting a high-frequency signal on four side surfaces of a rectangular parallelepiped casing, and two waveguides curved at 90 ° in the casing. The waveguide switch switches a combination of two openings to be conducted by rotating the two waveguides. Thereby, the propagation direction of a high frequency signal is switched.
また、導波管と他の態様の伝送線路(例えば、マイクロストリップ線路等)との間でモード変換を行う場合、導波管の途中に給電プローブを挿入し、当該給電プローブに他の態様の伝送線路を接続する。 In addition, when mode conversion is performed between a waveguide and a transmission line of another mode (for example, a microstrip line), a power feeding probe is inserted in the middle of the waveguide, and the power feeding probe has another mode. Connect the transmission line.
例えば、特許文献1は、マイクロストリップラインと導波管とのモード変換を利用した方向性結合器であり、マイクロストリップラインと導波管は、一端がマイクロストリップラインに接続し他端が導波管に挿入された給電プローブ(探針)により結合している。 For example, Patent Document 1 is a directional coupler using mode conversion between a microstrip line and a waveguide. The microstrip line and the waveguide are connected at one end to the microstrip line and guided at the other end. They are connected by a power supply probe (probe) inserted into the tube.
しかしながら、導波管内での高周波信号の伝搬方向の切り替えと、導波管と他の伝送線路とのモード変換を必要な場合、上述の導波管スイッチと変換部とを個別に設けなければならない。したがって、高周波伝送線路を小型化することが容易ではない。 However, when switching the propagation direction of a high-frequency signal in the waveguide and mode conversion between the waveguide and another transmission line are necessary, the above-described waveguide switch and conversion unit must be provided separately. . Therefore, it is not easy to reduce the size of the high-frequency transmission line.
本発明の目的は、導波管内での伝搬方向の切り替えおよび導波管と他の伝送線路との間でのモード変換を行う高周波伝送線路を、小型に形成することにある。 An object of the present invention is to form a high-frequency transmission line that performs switching of a propagation direction in a waveguide and mode conversion between the waveguide and another transmission line in a small size.
この発明の高周波伝送線路は、次の構成を特徴とする。高周波伝送線路は、第1、第2、第3のポートを備え、導波管、90°ハイブリッド線路、第1、第2給電プローブ、スイッチ回路を備える。導波管は、第1のポートと第2のポートを備え、これらのポート間で高周波信号を伝搬可能な形状からなる。90°ハイブリッド線路は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子を備え。90°ハイブリッド線路では、第3端子または第4端子から入力された高周波信号は第1端子および第2端子に分配されて90°位相差で出力される。90°ハイブリッド線路では、第3端子から高周波信号が入力された場合と第4端子から高周波信号が入力された場合で出力される高周波信号の位相関係が逆になる。第1給電プローブは、一方端が第1端子に接続し他方端が導波管内に挿入されている。第2給電プローブは、一方端が第2端子に接続し他方端が導波管内に挿入されている。第1給電プローブと第2給電プローブは、高周波信号の管内波長の1/4の奇数倍分離間して配置されている。スイッチ回路は、第3端子と第4端子を、第3のポートに選択的に接続する。 The high-frequency transmission line of the present invention is characterized by the following configuration. The high-frequency transmission line includes first, second, and third ports, and includes a waveguide, a 90 ° hybrid line, first and second feeding probes, and a switch circuit. The waveguide includes a first port and a second port, and has a shape capable of propagating a high-frequency signal between these ports. The 90 ° hybrid line includes a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal. In the 90 ° hybrid line, the high-frequency signal input from the third terminal or the fourth terminal is distributed to the first terminal and the second terminal and output with a 90 ° phase difference. In the 90 ° hybrid line, the phase relationship between the high-frequency signals output when the high-frequency signal is input from the third terminal and when the high-frequency signal is input from the fourth terminal is reversed. The first feeding probe has one end connected to the first terminal and the other end inserted into the waveguide. The second feeding probe has one end connected to the second terminal and the other end inserted into the waveguide. The first power supply probe and the second power supply probe are arranged between the odd multiples of 1/4 of the in-tube wavelength of the high frequency signal. The switch circuit selectively connects the third terminal and the fourth terminal to the third port.
この構成では、導波管に配置された第1給電プローブと第2給電プローブの間隔と、90°ハイブリッド線路の構造により、スイッチ回路が第3のポートを第3端子に接続した場合と第4端子に接続した場合で、高周波信号の位相合成の態様を異ならせる。そして、この位相合成の態様を異ならせることで、導波管の第1のポートから高周波信号を出力させるか、第2のポートから高周波信号を出力させるかを選択できる。また、導波管と他の伝送線路とのモード変換が、第1給電プローブと第2給電プローブによって行われるので、切り替えを行う部分とは別にモード変換を行う部分を設けなくてもよい。 In this configuration, the switch circuit connects the third port to the third terminal according to the distance between the first feeding probe and the second feeding probe arranged in the waveguide and the structure of the 90 ° hybrid line. When connected to a terminal, the mode of phase synthesis of high-frequency signals is varied. Then, by changing the mode of this phase synthesis, it is possible to select whether to output a high frequency signal from the first port of the waveguide or to output a high frequency signal from the second port. In addition, since mode conversion between the waveguide and another transmission line is performed by the first power supply probe and the second power supply probe, it is not necessary to provide a part for mode conversion separately from the part for switching.
また、この発明の高周波伝送線路では、90°ハイブリッド線路は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子が、それぞれ高周波信号の波長に対する1/4の奇数倍からなる電気長の線路で接続された構造からなる。 In the high-frequency transmission line of the present invention, the 90 ° hybrid line has an electrical length in which each of the first terminal, the second terminal, the third terminal, and the fourth terminal is an odd multiple of 1/4 of the wavelength of the high-frequency signal. It consists of a structure connected by tracks.
この構成では、90°ハイブリッド線路の具体的な構造例を示している。 This configuration shows a specific structure example of a 90 ° hybrid line.
また、この発明の高周波伝送線路では、スイッチ回路によって第3のポートと離間している端子をグランドに接続する終端抵抗を備える。 In addition, the high-frequency transmission line according to the present invention includes a termination resistor that connects a terminal that is separated from the third port by a switch circuit to the ground.
この構成では、スイッチ切り替え前後での負荷変動が無くなり、スイッチ切り替え時の過渡応答を改善することができる。これにより、スイッチ回路によって選択されていない側の端子による高周波信号の伝搬ロスの影響を抑圧できる。 In this configuration, there is no load fluctuation before and after switching, and the transient response at the time of switching can be improved. Thereby, the influence of the propagation loss of the high frequency signal by the terminal on the side not selected by the switch circuit can be suppressed.
また、この発明の高周波伝送線路では、スイッチ回路は電子式スイッチからなる。 In the high frequency transmission line of the present invention, the switch circuit is composed of an electronic switch.
この構成では、導波管における高周波信号の伝搬方向(出力方向)を、高速に切り替えることができる。 In this configuration, the propagation direction (output direction) of the high-frequency signal in the waveguide can be switched at high speed.
また、この発明の高周波伝送線路では、90°ハイブリッド線路は、マイクロストリップラインによって形成されている。 In the high-frequency transmission line of the present invention, the 90 ° hybrid line is formed by a microstrip line.
この構成では、90°ハイブリッド線路を誘電体基板上に形成でき、90°ハイブリッド線路を薄型に形成できる。したがって、高周波伝送線路を小型に形成できる。 In this configuration, the 90 ° hybrid line can be formed on the dielectric substrate, and the 90 ° hybrid line can be formed thin. Therefore, the high-frequency transmission line can be formed in a small size.
また、この発明の高周波伝送線路では、スイッチ回路は、マイクロストリップラインを備える基板に形成されている。 In the high-frequency transmission line of the present invention, the switch circuit is formed on a substrate having a microstrip line.
この構成では、スイッチ回路もマイクロストリップラインが形成された誘電体基板上に形成されるので、高周波伝送線路をより小型に形成することができる。 In this configuration, since the switch circuit is also formed on the dielectric substrate on which the microstrip line is formed, the high-frequency transmission line can be made smaller.
また、この発明の高周波伝送線路では、第3のポートを高周波信号入力端子とし、第1端子および第2端子を高周波信号出力端子とする。 In the high-frequency transmission line of the present invention, the third port is a high-frequency signal input terminal, and the first terminal and the second terminal are high-frequency signal output terminals.
この構成では、具体的な高周波伝送線路における高周波信号の入力端と出力端とを規定している。 In this configuration, the input end and output end of a high frequency signal in a specific high frequency transmission line are defined.
この発明によれば、導波管内での伝搬方向の切り替え、および、導波管と他の伝送線路との間でのモード変換を行う高周波伝送線路を、小型に形成することができる。 According to the present invention, a high-frequency transmission line that switches a propagation direction in a waveguide and performs mode conversion between the waveguide and another transmission line can be formed in a small size.
本発明の実施形態に係る高周波伝送線路について、図を参照して説明する。図1は本発明の実施形態に係る高周波伝送線路の回路ブロック図である。 A high-frequency transmission line according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit block diagram of a high-frequency transmission line according to an embodiment of the present invention.
高周波伝送線路10は、導波管20、90°ハイブリッド線路30、第1給電プローブ41、第2給電プローブ42、スイッチ回路50を備える。
The high-
導波管20は矩形導波管であり、高周波信号の伝搬方向の一方端が第1のポートPort21であり、高周波信号の伝搬方向の他方端が第2のポートPort22である。導波管20の開口断面の幅および高さは、導波管20を伝搬する高周波信号の周波数(波長λg)に基づいて決定されている。
The
90°ハイブリッド線路30は、第1端子Ph31、第2端子Ph32、第3端子Ph33、第4端子Ph34を備え、これらの端子が方形の角部となる形状で形成されている。第1端子Ph31と第2端子Ph32は、90°ハイブリッド線路30を伝搬する高周波信号の波長λh(形成される線路における波長)の略1/4の電気長で接続されている。第2端子Ph32と第3端子Ph33は、90°ハイブリッド線路30を伝搬する高周波信号の波長λh(形成される線路における波長)の略1/4の電気長で接続されている。第3端子Ph33と第4端子Ph34は、90°ハイブリッド線路30を伝搬する高周波信号の波長λh(形成される線路における波長)の略1/4の電気長で接続されている。第4端子Ph34と第1端子Ph31は、90°ハイブリッド線路30を伝搬する高周波信号の波長λh(形成される線路における波長)の略1/4の電気長で接続されている。なお、ここで言う、波長λhの略1/4の電気長とは、高周波信号の波長λhの1/4の位相と実使用上で同等と見なせる位相になり得る範囲の電気長を意味する。
The 90 °
第1給電プローブ41の一方端は、90°ハイブリッド線路30の第1端子Ph31に接続されており、第1給電プローブ41の他方端は、導波管20の管内に挿入されている。
One end of the first
第2給電プローブ42の一方端は、90°ハイブリッド線路30の第2端子Ph32に接続されており、第2給電プローブ42の他方端は、導波管20の管内に挿入されている。
One end of the second
第1給電プローブ41と第2給電プローブ42は、導波管20内において、導波管20の伸長する方向(導波管20の長さ方向及び幅方向に直交する方向であり高周波信号の伝搬方向)に沿って導波管20を伝搬する高周波信号の波長λgの略1/4の電気長の間隔で配置されている。なお、ここで言う、波長λgの略1/4の電気長とは、高周波信号の波長λgの1/4の位相と実使用上で同等と見なせる位相になり得る範囲の電気長を意味する。
In the
スイッチ回路50は、第1共通端子511、第2共通端子521、第1選択端子512、第2選択端子513、第3選択端子522、第4選択端子523を備える。スイッチ回路50は、FETやダイオードを利用した電子式スイッチである。スイッチ回路50を電子式スイッチにすることで、高速なスイッチングを実現できる。例えば、上述の従来技術の導波管スイッチに示すような、導波管を機械的に回転させるような構造よりも、高速なスイッチングが可能となる。
The
スイッチ回路50は、外部からの制御信号により、第1共通端子511を第1選択端子512もしくは第2選択端子513のいずれかに選択的に接続する。スイッチ回路50は、外部からの制御信号により、第2共通端子521を第3選択端子522もしくは第4選択端子523のいずれかに選択的に接続する。
The
スイッチ回路50は、第1動作態様の場合、第1共通端子511を第1選択端子512に接続し、第2共通端子521を第4選択端子523に接続する。スイッチ回路50は、第2動作態様の場合、第1共通端子511を第2選択端子513に接続し、第2共通端子521を第3選択端子522に接続する。
In the first operation mode, the
スイッチ回路50の第1選択端子512および第3選択端子522は、第3のポートPort10に接続されている。スイッチ回路50の第2選択端子513は、終端抵抗Raを介してグランドに接続されている。スイッチ回路50の第4選択端子523は、終端抵抗Rbを介してグランドに接続されている。
The
次に、本実施形態に係る高周波伝送線路10の動作原理を説明する。図2は本発明の実施形態に係る高周波伝送線路の第1動作態様を説明するための図である。図3は本発明の実施形態に係る高周波伝送線路の第2動作態様を説明するための図である。
Next, the operation principle of the high-
(第1動作態様)
第1動作態様では、スイッチ回路50は、第1共通端子511と第1選択端子512とを接続し、第2共通端子521と第4選択端子523とを接続する。この場合、第3のポートPort10から入力された高周波信号は、スイッチ回路50の第1選択端子512、第1共通端子511を介して、90°ハイブリッド線路30の第4端子Ph34に伝搬される。
(First operation mode)
In the first operation mode, the
高周波信号は、第4端子Ph34で分配されて、90°ハイブリッド線路30を伝搬して、第1給電プローブ41と第2給電プローブ42に出力される。
The high frequency signal is distributed at the fourth terminal Ph34, propagates through the 90 °
第1給電プローブ41から導波管20に給電される高周波信号(第1部分高周波信号)は、第4端子Ph34から位相が90°変化している。
The phase of the high-frequency signal (first partial high-frequency signal) fed from the
第2給電プローブ42から導波管20に給電される高周波信号(第2部分高周波信号)は、第4端子Ph34から位相が180°変化している。
The phase of the high-frequency signal (second partial high-frequency signal) fed from the
第2ポートPort22方向へ進行する高周波信号を考慮した場合、導波管20内では、第1給電プローブ41で給電された第1部分高周波信号は、第2給電プローブ42に達する時点で位相が90°変化する。したがって、第1部分高周波信号は、第4端子Ph34から第2給電プローブ42に達するまでに、位相が180°変化する。これにより、第2給電プローブ42の位置では、第1部分高周波信号と第2部分高周波信号とが同位相となり、合成される。
When a high-frequency signal traveling in the direction of the second port Port 22 is taken into consideration, the phase of the first partial high-frequency signal fed by the
一方、第1ポートPort21方向へ進行する高周波信号を考慮した場合、導波管20内では、第2給電プローブ42で給電された第2部分高周波信号は、第1給電プローブ41に達する時点で位相が90°変化する。したがって、第2部分高周波信号は、第4端子Ph34から第1給電プローブ41に達するまでに、位相が270°変化する。これにより、第1給電プローブ41の位置では、第1部分高周波信号と第2部分高周波信号とが逆位相となり、相殺される。
On the other hand, when a high-frequency signal traveling in the direction of the first port Port 21 is taken into consideration, the second partial high-frequency signal fed by the
したがって、第1動作態様では、第3ポートPort10から入力された高周波信号は、第1ポートPort21に出力されず、殆ど損失することなく(低損失で)第2ポートPort22へ出力される。 Therefore, in the first operation mode, the high-frequency signal input from the third port Port10 is not output to the first port Port21 and is output to the second port Port22 with little loss (with low loss).
なお、この際、スイッチ回路50の第2共通端子521が第4選択端子514に接続することで、90°ハイブリッド線路30の第3端子Ph33は、終端抵抗Rbを介して接地される。これにより、第3端子Ph33は無終端開放状態ではなくなり、スイッチ切り替え前後での負荷変動を無くすことができる。これにより、スイッチ切り替え時の過渡応答を改善することができる。
At this time, since the second
(第2動作態様)
第2動作態様では、スイッチ回路50は、第1共通端子511と第2選択端子513とを接続し、第2共通端子521と第3選択端子522とを接続する。この場合、第3のポートPort10から入力された高周波信号は、スイッチ回路50の第3選択端子522、第2共通端子521を介して、90°ハイブリッド線路30の第3端子Ph33に伝搬される。
(Second operation mode)
In the second operation mode, the
高周波信号は、第3端子Ph33で分配されて、90°ハイブリッド線路30を伝搬して、第2給電プローブ42と第1給電プローブ41に出力される。
The high frequency signal is distributed at the third terminal Ph <b> 33, propagates through the 90 °
第2給電プローブ42から導波管20に給電される高周波信号(第3部分高周波信号)は、第3端子Ph33から位相が90°変化している。
The phase of the high-frequency signal (third partial high-frequency signal) fed from the
第1給電プローブ41から導波管20に給電される高周波信号(第4部分高周波信号)は、第3端子Ph33から位相が180°変化している。
The phase of the high-frequency signal (fourth partial high-frequency signal) fed from the
第1ポートPort21方向へ進行する高周波信号を考慮した場合、導波管20内では、第2給電プローブ42で給電された第3部分高周波信号は、第1給電プローブ41に達する時点で位相が90°変化する。したがって、第3部分高周波信号は、第3端子Ph33から第1給電プローブ41に達するまでに、位相が180°変化する。これにより、第1給電プローブ41の位置では、第3部分高周波信号と第4部分高周波信号とが同位相となり、合成される。
When a high-frequency signal traveling in the direction of the first port Port 21 is taken into consideration, the phase of the third partial high-frequency signal fed by the
一方、第2ポートPort22方向へ進行する高周波信号を考慮した場合、導波管20内では、第1給電プローブ41で給電された第4部分高周波信号は、第2給電プローブ42に達する時点で位相が90°変化する。したがって、第4部分高周波信号は、第3端子Ph33から第2給電プローブ42に達するまでに、位相が270°変化する。これにより、第2給電プローブ42の位置では、第3部分高周波信号と第4部分高周波信号とが逆位相となり、相殺される。
On the other hand, when a high-frequency signal traveling in the direction of the second port Port 22 is taken into consideration, the fourth partial high-frequency signal fed by the
したがって、第2動作態様では、第3ポートPort10から入力された高周波信号は、第2ポートPort22に出力されず、殆ど損失することなく(低損失で)第1ポートPort21へ出力される。 Therefore, in the second operation mode, the high frequency signal input from the third port Port10 is not output to the second port Port22 and is output to the first port Port21 with almost no loss (with low loss).
なお、この際、スイッチ回路50の第1共通端子511が第2選択端子513に接続することで、90°ハイブリッド線路30の第4端子Ph34は、終端抵抗Raを介して接地される。これにより、第4端子Ph34は無終端開放状態ではなくなり、高周波信号の伝搬ロスを、さらに抑圧することができる。
At this time, the first
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、スイッチ回路50のスイッチ制御により、第3ポートPort10から入力された高周波信号を、導波管20の第1ポートPort21もしくは第2ポートPort22のいずれかに選択して出力することができる。
As described above, by using the configuration of the present embodiment, the high-frequency signal input from the third port Port10 is converted into the first port Port21 or the second port Port22 of the
このような高周波伝送線路10は、図4に示すような構造で実現される。図4は本発明の実施形態に係る高周波伝送線路の外観斜視図である。なお、図4では、導波管20の一部、90°ハイブリッド線路30、第1給電プローブ41、および第2給電プローブ42のみを記載している。
Such a high-
導波管20は、断面が矩形の管状導体200からなる。管状導体200の一方のH面には、2つの貫通穴(図示せず)が形成されている。2つの貫通穴は、管状導体200の伸長する方向に沿って、波長λgの略1/4の間隔で形成されている。
The
第1給電プローブ41および第2給電プローブ42は、棒状導体であり、それぞれが上述の貫通穴を挿通するように、配置されている。
The 1st electric
90°ハイブリッド線路30は、マイクロストリップ線路の態様からなり、誘電体基板300を備える。誘電体基板300は、管状導体200の貫通穴が形成される面に配置されている。この際、誘電体基板300は、平板面が管状導体200の外面に当接するように配置される。誘電体基板300の管状導体200に当接する側の面には、グランド導体340が略全面に形成されている。
The 90 °
誘電体基板300のグランド導体340と反対側の面には、マイクロストリップライン311,312,313,314が形成されている。マイクロストリップライン311,313は、管状導体200の伸長する方向に長い形状である。マイクロストリップライン312,314は、マイクロストリップライン311,313の伸長する方向に直交する方向に長い形状である。マイクロストリップライン311の長さ方向の一方端は、マイクロストリップライン314の長さ方向の他方端に接続し、マイクロストリップライン311の長さ方向の他方端は、マイクロストリップライン312の長さ方向の一方端に接続する。マイクロストリップライン312の長さ方向の他方端はマイクロストリップライン313の長さ方向の一方端に接続する。マイクロストリップライン313の長さ方向の他方端はマイクロストリップライン314の長さ方向の一方端に接続する。
Microstrip lines 311, 312, 313 and 314 are formed on the surface of the
マイクロストリップライン311,312,313,314の幅は、誘電体基板300の誘電率および厚みを加味した上で、伝搬する高周波信号の特性インピーダンスに基づいて決定されている。さらに、マイクロストリップライン311,312,313,314の長さは、誘電体基板300の誘電率および厚みを加味した上で、伝搬する高周波信号の波長λhの略1/4に設定されている。
The widths of the
マイクロストリップライン311,314の接続点は、第1端子Ph31に相当し、マイクロストリップライン321を介して第1給電プローブ41に接続されている。マイクロストリップライン311,312の接続点は、第2端子Ph32に相当し、マイクロストリップライン322を介して第2給電プローブ42に接続されている。マイクロストリップライン321,322の長さは同じであることが好ましく、第1給電プローブ41と第2給電プローブ42に供給される高周波信号の位相が90°位相差となるようにすることが好ましい。マイクロストリップライン321,322の長さは、マイクロストリップライン311,312,313,314と比較して極短い。
A connection point of the
マイクロストリップライン312,313の接続点は、第3端子Ph33に相当し、マイクロストリップライン332を介して、スイッチ回路50の第2共通端子521(図示せず)に接続されている。マイクロストリップライン313,314の接続点は、第4端子Ph34に相当し、マイクロストリップライン331を介して、スイッチ回路50の第1共通端子511(図示せず)に接続されている。マイクロストリップライン331,332の長さは、同じであることが好ましい。さらには、マイクロストリップライン331,332の長さは、マイクロストリップライン311,312,313,314と比較して極短い方がよく、これにより、高周波伝送線路をより一層小型化することができる。
The connection point of the
このような構成とすることで、薄型の90°ハイブリッド線路30を実現することができる。そして、この薄型の90°ハイブリッド線路30を、導波管20に装着することで、高周波伝送線路10を小型に形成することができる。
With such a configuration, a thin 90 °
なお、スイッチ回路50および終端抵抗Ra,Rbは、図示していないが、誘電体基板300上に実装するとよい。これにより、さらに高周波伝送線路10を小型化することができる。
Note that the
なお、上述の実施形態では、マイクロストリップ線路と導波管とのモード変換器を兼用した高周波伝送線路を例に説明したが、マイクロストリップ線路以外で導波管と異なる高周波伝送線路に関しても、上述の構成を適用することができる。ただし、誘電率の比較的高い基板を用いたマイクロストリップ線路を適用することで、より小型化・薄型化を実現できる。 In the above-described embodiment, the high-frequency transmission line that also serves as the mode converter of the microstrip line and the waveguide has been described as an example. However, the high-frequency transmission line that is different from the waveguide other than the microstrip line is also described above. The configuration can be applied. However, by applying a microstrip line using a substrate having a relatively high dielectric constant, a further reduction in size and thickness can be realized.
また、上述の実施形態における、第1給電プローブ41と第2給電プローブ42との間隔はλg/4の奇数倍であればよく、第1、第2、第3、第4端子Ph31−Ph34間の間隔はλh/4の奇数倍であればよい。
In the above-described embodiment, the interval between the first
また、上述の実施形態では、マイクロストリップ線路による90°ハイブリッド線路を用いる例を示したが、次の条件を満たす回路であってもよい。第1、第2、第3、第4端子Ph31−Ph34を備える。第3端子Ph33から入力された高周波信号は、第1、第2端子Ph31,Ph32に出力され、これらの出力信号の位相差は90°である。第4端子Ph34から入力された高周波信号は、第1、第2端子Ph31,Ph32に出力され、これらの出力信号の位相差は90°である。第3端子Ph33から入力され第1、第2端子Ph31,Ph32に出力される高周波信号の位相関係と、第4端子Ph34から入力され第1、第2端子Ph31,Ph32に出力される高周波信号の位相関係は逆である。 Moreover, although the example using the 90 degree hybrid line by a microstrip line was shown in the above-mentioned embodiment, the circuit which satisfy | fills the following conditions may be sufficient. First, second, third, and fourth terminals Ph31 to Ph34 are provided. The high-frequency signal input from the third terminal Ph33 is output to the first and second terminals Ph31 and Ph32, and the phase difference between these output signals is 90 °. The high frequency signal input from the fourth terminal Ph34 is output to the first and second terminals Ph31 and Ph32, and the phase difference between these output signals is 90 °. The phase relationship between the high-frequency signals input from the third terminal Ph33 and output to the first and second terminals Ph31 and Ph32 and the high-frequency signals input from the fourth terminal Ph34 and output to the first and second terminals Ph31 and Ph32 The phase relationship is reversed.
また、上述の説明では、第1給電プローブ41と第2給電プローブ42との間隔を、略λg/4に限定する場合を示した。しかしながら、第1、第2給電プローブ41,42間の間隔を略λg/4から異ならせても、第1、第2、第3、第4端子Ph31−Ph34間の間隔を調整することで、同様の作用効果を得ることは可能である。
In the above description, the case where the interval between the first
10:高周波伝送線路、
20:導波管、
30:90°ハイブリッド線路、
41:第1給電プローブ、
42:第2給電プローブ、
50:スイッチ回路、
200:管状導体、
300:誘電体基板、
311,312,313,314,321,322,331,332:マイクロストリップライン、
340:グランド導体、
Port21:第1のポート、
Port22:第2のポート、
Port10:第3のポート、
Ra,Rb:終端抵抗
10: High-frequency transmission line,
20: Waveguide,
30: 90 ° hybrid line,
41: 1st electric power feeding probe,
42: second power supply probe,
50: switch circuit,
200: tubular conductor,
300: dielectric substrate,
311, 312, 313, 314, 321, 322, 331, 332: microstrip line,
340: ground conductor,
Port 21: First port
Port 22: second port,
Port 10: third port,
Ra, Rb: Terminating resistance
Claims (7)
第1端子、第2端子、第3端子、第4端子を備え、前記第3端子または前記第4端子から入力された高周波信号が前記第1端子および前記第2端子に分配されて90°位相差で出力され、前記第3端子から高周波信号が入力された場合と前記第4端子から高周波信号が入力された場合で出力される高周波信号の位相関係が逆になる90°ハイブリッド線路と、
一方端が前記第1端子に接続し他方端が前記導波管内に挿入された第1給電プローブ、および一方端が前記第2端子に接続し他方端が前記導波管内に挿入され前記第1給電プローブから前記高周波信号の管内波長の1/4の奇数倍分離間して配置された第2給電プローブと、
前記第3端子と前記第4端子を、第3のポートに選択的に接続するスイッチ回路と、
を備えた、高周波伝送線路。 A waveguide having a first port and a second port, capable of propagating high-frequency signals between these ports;
A first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal are provided, and a high-frequency signal input from the third terminal or the fourth terminal is distributed to the first terminal and the second terminal and is about 90 °. A 90 ° hybrid line that is output with a phase difference and in which the phase relationship between the high-frequency signal output when the high-frequency signal is input from the third terminal and the high-frequency signal input from the fourth terminal is reversed;
A first feeding probe having one end connected to the first terminal and the other end inserted into the waveguide, and one end connected to the second terminal and the other end inserted into the waveguide. A second power supply probe disposed between the power supply probe and an odd multiple of 1/4 of the in-tube wavelength of the high-frequency signal;
A switch circuit that selectively connects the third terminal and the fourth terminal to a third port;
High-frequency transmission line with
前記90°ハイブリッド線路は、第1端子、第2端子、第3端子、第4端子が、それぞれ前記高周波信号の波長に対して1/4の奇数倍からなる電気長の線路で接続された構造からなる、高周波伝送線路。 The high-frequency transmission line according to claim 1,
The 90 ° hybrid line has a structure in which a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a fourth terminal are connected by electric lines each having an odd multiple of 1/4 with respect to the wavelength of the high-frequency signal. A high-frequency transmission line consisting of
前記スイッチ回路によって前記第3のポートと離間している端子をグランドに接続する終端抵抗を備える、高周波伝送線路。 The high-frequency transmission line according to claim 1 or 2,
A high-frequency transmission line comprising a termination resistor that connects a terminal that is separated from the third port by the switch circuit to a ground.
前記スイッチ回路は、電子式スイッチからなる、高周波伝送線路。 The high-frequency transmission line according to any one of claims 1 to 3,
The switch circuit is a high-frequency transmission line including an electronic switch.
前記90°ハイブリッド線路は、マイクロストリップラインによって形成されている、高周波伝送線路。 The high-frequency transmission line according to any one of claims 1 to 4,
The 90 ° hybrid line is a high-frequency transmission line formed by a microstrip line.
前記スイッチ回路は、前記マイクロストリップラインを備える基板に形成されている、高周波伝送線路。 The high-frequency transmission line according to claim 5,
The switch circuit is a high-frequency transmission line formed on a substrate including the microstrip line.
前記第3のポートを高周波信号入力端子とし、前記第1端子および前記第2端子を高周波信号出力端子とする、高周波伝送線路。 The high-frequency transmission line according to any one of claims 1 to 6,
A high-frequency transmission line, wherein the third port is a high-frequency signal input terminal, and the first terminal and the second terminal are high-frequency signal output terminals.
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