JP2540373B2 - 可変電力分配回路 - Google Patents

可変電力分配回路

Info

Publication number
JP2540373B2
JP2540373B2 JP2102115A JP10211590A JP2540373B2 JP 2540373 B2 JP2540373 B2 JP 2540373B2 JP 2102115 A JP2102115 A JP 2102115A JP 10211590 A JP10211590 A JP 10211590A JP 2540373 B2 JP2540373 B2 JP 2540373B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
variable power
power
phase
dielectric plate
variable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2102115A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04902A (ja
Inventor
英喜 浅尾
修己 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2102115A priority Critical patent/JP2540373B2/ja
Publication of JPH04902A publication Critical patent/JPH04902A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2540373B2 publication Critical patent/JP2540373B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、主としてUHF〜マイクロ波帯で用いられ
る可変電力分配器に関するものである。
【従来の技術】
第6図は例えばマイクロウェーブジャーナル、1983年
8月号、第105〜116頁に示された従来の可変電力分配器
を示す斜視図、第7図は上記可変電力分配器の基本的構
成を示すブロック図である。第7図において、32は波が
入射される入力端子、27は入力波を2つの出力に分配す
る等振幅等位相電力分配器、26は等振幅等位相電力分配
器27に設けられた導波管無反射終端器、28,29は等振幅
等位相電力分配器27で分配された2つの出力を移相する
移相量可変の移相器、30は移相器28,29の出力が通過す
る等振幅90°位相電力分配器、33,34は等振幅90°位相
電力分配器30に設けられ、出力波Va,Vbを得る出力端子
である。 第6図において、22は導波管で、一端に上記入力端子
32が設けられ、他端に上記出力端子33,34が設けられて
いる。また、この導波管22の入力端子32寄りの位置の上
部に上記導波管無反射終端器26が設けられ、この部分で
上記等振幅等位相電力分配器27が構成されている。23は
導波管22内に設けられた一対のフェライトトロイド、24
は一対のフェライトトロイド23にそれぞれ通された磁化
用導線、25は磁化用導線24を通すための孔、31は磁化用
導線24に位相制御用の電流を流すための一対の駆動部で
ある。上記各一対のフェライトトロイド23及び磁化用導
線により、上記2つの位相器28,29が構成されている。
また、導波管22の共通の壁にスロットを形成することに
より、上記等振幅90°位相電力分配器30が構成されてい
る。 次に動作について説明する。 入力端子32より入射した電力Aワットの波は、等振幅
等位相電力分配器27を通り等振幅等位相で2分され、そ
れぞれ移相28,29に入射する。この移相器28,29の挿入位
相をθa,θbとすると、この移相器28,29を通過し、さ
らに等振幅90°位相電力分配器30で90°の位相差を以っ
て通過することにより、出力端子33,に現れる波Va,Vb
は、複素数の電圧で示すと次式で表される。 ここで、jは虚数単位である。 上記式(1),(2)より、移相器28,29の位相差
(θa−θb)を駆動部31からの位相制御電流により、
−π/4〜+π/4の範囲で変化させると、出力端子33,34
に現れる波Va,Vbの電力をそれぞれAワットから0ワッ
トに、および0ワットからAワットに変えることができ
る。また、移相器28,29の挿入位相の和(θa+θb)
を一定に保つと、電力比を変えても出力端子33,34に現
れる波Va,Vbの位相を一定にすることができる。
【発明が解決しようとする課題】
従来の可変電力分配器は以上のように構成されている
ので、周波数が低い場合には波長に比例して装置全体が
大きくなる。特にフェライトの透磁率変化に対する移相
量の変化を大きくするためフェライトトロイド23と孔25
の高さの比,幅の比,およびフェライトトロイド23の厚
さを一定にしなければならない条件から、移相器28,29
の高さを低くするには制限がある。また、周波数が低い
場合には、導波管では断面寸法が大きくなるため外部接
続回路が同軸線路の場合が多く、同軸導波管変換器が必
要となる。このため可変電力分配器全体を平面的に構成
することが困難であるという問題がある。一方、平面構
成のため移相器28,29にダイオードなどの半導体素子を
用いようとする半導体の抵抗による損失の増大や高電力
に耐えられなくなる問題が生じる。 また、フェライト、半導体いずれを用いた移相器28,2
9も、移相器1個につき1個の電子的な駆動部31が必要
になる。このため2個の出力端子33,34の位相を一定に
するため2個の移相器28,29およびそれぞれの駆動部31
には特性の一致したものを使用し、さらに(θa+θ
b)を一定に保つように2個の駆動部31を制御しなけれ
ばならない問題がある。また、電子的な駆動部31により
速い電力可変速度が得られるが、可変速度の速さが要求
されない場合には、むしろ電子的な駆動部31の機能に対
するコストが高くなる問題がある。従来の可変電力分配
器には上述したような種々の課題があった。 この発明は、上記のような課題を解消するためになさ
れたもので、低損失かつ高耐電力性能を有し平面構成で
きるとともに、1個の駆動部で、電力比を変えても2つ
の出力端子に現れる波の位相を一定にすることができる
可変電力分配器を用いて、電力分配の調整が容易、か
つ、小型の可変電力分配回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
この発明に係る可変電力分配回路は、可変電力分配器
を複数個層状に積み重ねて従属接続するとともに、各可
変電力分配器のうち対となる可変電力分配器の駆動部を
共通にするようにしたものである。
【作用】
この発明における菱形誘電体板は、2本の直線導体と
直交する方向に移動させることにより、2つの波の移相
量が調整されて、2つの出力の電力比を変えられ、また
出力波の位相を一定にすることができる。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 第1図において、4は上下一対の地導体、3は下部の
地導体4上に所定のパターンに形成されたストリップ導
体で、2本の平行な直線導体3a,3bを有している。 5は下部の地導体4の裏側に設けられた一対の無反射
終端器である。8は等振幅等位相電力分配器(第1の電
力分配器)で、この実施例においては、ストリップ導体
3の一端部における所定の形状部分と地導体4と無反射
終端器5とにより5端子ラットレースハイブリッドに構
成されており、入力端子32が設けられている。9は等振
幅90°位相電力分配器(第2の電力分配器)で、この実
施例では、ストリップ導体3の他端部における所定形状
部分と地導体4とにより、ブランチラインハイブリッド
に構成されており、2つの出力端子33,34が設けられて
いる。 1は下部の地導体4上に設けられた第1の菱形誘電体
板、2は第2の菱形誘電体板である。これらの第1及び
第2の菱形誘電体板1,2は各々の対角線が一致して配さ
れ、且つ互いに直交する2本の対角線のうちの一方の対
角線が上記直線導体3a,3bと平行になり、従って、他方
の対角線が直線導体3a,3bと直交するように配され、且
つ直線導体3a,3bの一部を覆うように成されている。ま
た、第1の菱形誘電体板1は第2の菱形誘電体板2より
厚さが大きく形成されている。10は第1及び第2の菱形
誘電体板1,2を上記他方の対角線方向、即ち、矢印a方
向に移動させるため手動又は電動による駆動部である。
6,7は第1及び第2の菱形誘電体板1,2、地導体4、直線
導体3a,3bで構成される移相量可変の移相器である。 第2図は移相器6,7を構成する第1及び第2の菱形誘
電体板1,2と直線導体3a,3bとの関係を示す。 第2図において、直線導体3a,3bは間隔Dを以って配
されている。第1の菱形誘電体板1の直線導体と直交す
る対角線1aの長さは2Dに選ばれている。これによって、
菱形の一方の頂点1c(又は1d)が直線導体3a(又は3b)
に一致したとき、上記対角線1aと直交する対角線1bが直
線導体3bに一致するように成されている。また、このと
き移相器6,7の位相差が90°となるように、上記対角線1
bの長さBが選ばれている。 次に動作について説明する。 第2図において、移相器6における第1の菱形誘導体
板1が直線導体3aを覆う長さをLa1、第2の菱形誘電体
板2が直線導体3aを覆う長さをLa2、各誘電体板に覆わ
れない長さをLa3、また、それぞれ位相定数をβ1,β2,
β3とすると、この移相器6の挿入位相θaは次式で与
えられる。 θa=β1・La1+β2・La2+β3・La3 ……(3) 移相器7においても同様に、第1の菱形誘電体板1が直
線導体3bを覆う長さをLb1、第2の菱形誘電体板2が直
線導体3bを覆う長さをLb2、各誘電体板に覆われない長
さをLb3とすると、この移相器7の挿入位相θbは次式
で与えられる。 θb=β1・Lb1+β2・Lb2+β3・Lb3 ……(4) 直線導体3a,3bの全長をLo、直線導体3a,3bに平行な第1
の菱形誘電体板1の対角線1bの長さをBとすると、この
対角線1bの決定条件から次式の関係がある。 (β1−β3)・B=π/2 ……(5) B=La1+Lb2 ……(6) また、第2の菱形誘電体板2は、4分の1波長インピ
ーダンス変成器とするために、次式の関係がある。 β2・La2=β2・Lb2=π/2 ……(7) 上記式(3)〜(7)より、2つの移相器6,7の挿入
位相差(θa−θb)は次式で与えられる。 θa−θb=2(β1−β3)・La1−π/2 ……(8) また、移相器6,7の挿入位相の和(θa+θb)は次
式で与えられる。 θa+θb=π・(3−β3/β2)/2+2・β3・Lo=
C(:一定) ……(9) 上記式(8),(9)を前記式(1),(2)に代入
すると、次式となる。 上記式(10),(11)よりLa1を変えることにより、
つまり1個の駆動部10のみで、第1,第2の菱形誘電体板
1,2を矢印a方向に移動させることにより、電力分配比
を変えることができる。また、電力分配比を変えても出
力端子33,34に現れる波の位相は不変である。 以上によれば、フェライトの磁性体損や半導体の抵
抗、および振幅制限効果の影響がないため、低損失特性
や高耐電力性能を得ることができ、かつ平面構成でき
る。 移相器6,7において、第1の菱形誘電体板1が直線導
体3a,3bを覆う部分のインピーダンスをZ1、第2の菱形
誘電体板2が直線導体3a,3bを覆う部分のインピーダン
スをZ2、各誘電体板に覆われない部分のインピーダンス
をZ3とすると、Z1がZ3に近い値であれば反射は小さく、
第2の菱形誘電体板2は不要となるが、Z1がZ3と大きく
異なると反射が大きくなる。この場合にはZ2を次式(1
2)の値とし、かつ上記式(7)の条件を満たせば、第
2の菱形誘電体板2は4分の1波長インピーダンス変成
器として働き反射を無くすことができる。 第1図においては、第1の菱形誘電体板の周囲に第2
の菱形誘電体板2を配置する場合を示したが、これらの
菱形誘電体板の製造方法として、第2の菱形誘電体板2
に第1の菱形誘電体板1と同じ外形をもつ別の菱形誘電
体板を張り付けることにより、所要の厚さの第1の菱形
誘電体板1を形成すると、加工、組み立てが容易にな
る。 第3図に、この発明による可変電力分配器11,12,13,1
4,15,16を6個組み合わせて用いる可変電力分配回路を
示す。ここでは最大4個までの増幅器17,18,19,20の電
力合成を行う場合を示している。この回路では、可変電
力分配器の電力分配比を調整することにより、接続され
ている増幅器に対してのみ電力を等振幅等位相で分配お
よび合成できる。このため電力損を伴うこと無く、出力
電力レベルを一定に保ったまま、増幅器の個数を2個か
ら3個に追加する作業や、故障した増幅器を取り替える
作業を行うことができる。 なお、第3図において、1,1/2,1/4,A/4,A/2,A等の値
は各線路または端子の通過電力を示している。この場合
には、全ての可変電力分配器11〜16は、等電力分配の状
態にある。 次に、例えば増幅器17が故障した場合、出力電力レベ
ルの変化を無くすには、第4図の1/3,2/3,A/3,2A/3,Aに
示すように電力を配分する必要がある。この様な場合に
は可変電力分配器11と16、可変電力分配器12と14、可変
電力分配器13と15がそれぞれ同一の電力分配比になるよ
うに各移相器6,7を駆動する必要がある。 第5図に、可変電力分配器11〜16を層状に積み重ねて
構成し、それぞれの可変電力分配器11,16間を接続する
線路の一部に交差する線路21を用い上記それぞれの可変
電力分配器11〜16の第1,第2の菱形誘電体板1,2の駆動
部10を共通にしたものを示す。6個の可変電力分配器11
〜16を用いているため、本来6個の駆動部が必要となる
が、交差する線路21により可変電力分配器11と16(対と
なる可変電力分配器)、可変電力分配器12と14(対とな
る可変電力分配器)、可変電力分配器13と15(対となる
可変電力分配器)に係る移相器の菱形誘電体板1,2の移
動方向を同一にしているため、駆動部10を共通に使え、
駆動部10の数を3個に減らすことができる。
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、可変電力分配器を
複数個層状に積み重ねて従属接続するとともに、各可変
電力分配器のうち対となる可変電力分配器の駆動部を共
通にするように構成したので、電力分配の調整が容易、
かつ、小型の可変電力分配回路を得ることができる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による可変電力分配器を示
す斜視図、第2図は可変電力分配器の移相器の平面図、
第3図,第4図は可変電力分配器を複数個用いた可変電
力分配回路のブロック図、第5図は可変電力分配回路の
構成図、第6図は従来の可変電力分配器を示す斜視図、
第7図は可変電力分配器のブロック図である。 1は第1の菱形誘電体板、3a,3bは直線導体、4は地導
体、6,7は移相器、8は5端子ラットレースハイブリッ
ド、9はブランチラインハイブリッド、10は駆動部。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−296402(JP,A) 特開 昭62−194704(JP,A) 特開 昭61−48205(JP,A) 特開 昭59−202(JP,A) 発明協会公開技報公技番号87−12509 号

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】地導体上に設けられ、入力端子から電力を
    供給されるとその電力を分配して2つの出力端子からそ
    れぞれ出力する第1の電力分配器と、入力端子が上記第
    1の電力分配器の出力端子にそれぞれ接続され、上記地
    導体上に互いに平行に設けられた2本の直線導体と、一
    方の対角線が上記2本の直線導体と直交し、かつ、その
    2本の直線導体の一部を覆うように上記地導体上に配置
    された菱形誘電体板と、上記一方の対角線の方向に沿っ
    て上記菱形誘電体板が配置されている位置を移動させる
    駆動部と、2つの入力端子が上記2本の直線導体の出力
    端子とそれぞれ接続され、所定の位相関係を保ちつつそ
    の2本の直線導体から出力される電力を2つの出力端子
    から出力する第2の電力分配器とを備えた可変電力分配
    器を有する可変電力分配回路において、上記可変電力分
    配器を複数個層状に積み重ねて従属接続するとともに、
    各可変電力分配器のうち対となる可変電力分配器の駆動
    部を共通にしたことを特徴とする可変電力分配回路。
JP2102115A 1990-04-18 1990-04-18 可変電力分配回路 Expired - Lifetime JP2540373B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2102115A JP2540373B2 (ja) 1990-04-18 1990-04-18 可変電力分配回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2102115A JP2540373B2 (ja) 1990-04-18 1990-04-18 可変電力分配回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04902A JPH04902A (ja) 1992-01-06
JP2540373B2 true JP2540373B2 (ja) 1996-10-02

Family

ID=14318803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2102115A Expired - Lifetime JP2540373B2 (ja) 1990-04-18 1990-04-18 可変電力分配回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2540373B2 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4857477B2 (ja) * 2001-03-16 2012-01-18 富士通株式会社 位相調整基板
US7233217B2 (en) 2001-08-23 2007-06-19 Andrew Corporation Microstrip phase shifter
US7221239B2 (en) 2002-11-08 2007-05-22 Andrew Corporation Variable power divider
US6788165B2 (en) 2002-11-08 2004-09-07 Ems Technologies, Inc. Variable power divider

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59202A (ja) * 1982-06-25 1984-01-05 Mitsubishi Electric Corp 可変電力分配器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
発明協会公開技報公技番号87−12509号

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04902A (ja) 1992-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7132906B2 (en) Coupler having an uncoupled section
EP0735605B1 (en) Multilayer transmission line using ground metal with slit, and hybrid using the transmission line
US4875024A (en) Low loss power splitter
EP1713144A1 (en) Quadrature hybrid circuit
Abouzahra et al. Multiport power divider-combiner circuits using circular-sector-shaped planar components
US9673504B2 (en) Miniaturized multi-section directional coupler using multi-layer MMIC process
US7864111B2 (en) Arrangement for steering radiation lobe of antenna
US6246299B1 (en) High power broadband combiner having ferrite cores
US3737810A (en) Wideband tem components
US3999151A (en) Crossguide hybrid coupler and a commutating hybrid using same to form a channel branching network
EP3024297B1 (en) 3x3 butler matrix and 5x6 butler matrix
US4578652A (en) Broadband four-port TEM mode 180° printed circuit microwave hybrid
Mikucki et al. A broad-band printed circuit hybrid ring power divider
JP2540373B2 (ja) 可変電力分配回路
US4075581A (en) Stripline quadrature coupler
JPH0567904A (ja) 分布結合形方向性結合器
US20220416395A1 (en) Power divider
JPH09246817A (ja) 高周波電力分配合成器
US6066995A (en) Four-phase phase converter
JPH06216687A (ja) 周波数可変方向性結合器
US3768047A (en) Lattice network using distributed impedance transmission lines
US5959509A (en) Printed 180 degree differential phase shifter including a non-uniform non-regular line
JPS59202A (ja) 可変電力分配器
JPH09326602A (ja) 高周波フィルタ回路
JP2687420B2 (ja) 可変電力分配器