JP3078488B2 - 移相装置 - Google Patents
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Description
を段階的に変えることができる移相装置に関するもので
あり、特に、アレイアンテナのビームチルト角を、0
゜、1゜、2゜‥‥‥と段階的に変化させるとき、使用
して好適な移相装置に関する。
化させる移相装置については、例えば、図7に示される
ものがある。同図において、移相装置1は、2個の入力
端子2a、2bを備え、90度位相差を有するハイブリ
ッド結合器2の出力側2c、2dに、それぞれ接続され
た2個の出力同軸線路3、3の線路長を、外部のねじ機
構4から連結板5を介して、操作される短絡スタブ6、
6によって調整し、該同軸線路3、3の線路長の2倍に
相当する位相を変化させている。ここで、前記2個の出
力同軸線路3、3および短絡スタブ6、6は、2個の移
相器7、7を形成する。なお、3a、3aは、前記出力
同軸線路3、3の溝、8はつまみである。
相器7、7の同軸線路3、3の線路長を調整するのに、
前記短絡スタブ6、6を機械的に操作するため、接触不
良によるノイズの発生や相互変調の原因になるという問
題点があった。また、前記同軸線路3、3の線路長を連
続的に変化させながら調整するための前記ねじ機構4が
複雑になるという問題点もあった。
で、その目的は前記接触不良によるノイズの発生や相互
変調の問題点を解消し、容易に、かつ段階的に位相が変
えられる移相装置を提供することにある。
ームチルト角を段階的に変化させるとき、使用に好適な
移相装置を提供することにある。
の本発明の構成は、2個の入力端子と2個の出力端子と
を備え、90度位相差を有するハイブリッド結合器と、
前記2個の出力端子にそれぞれ接続される2個の移相器
とからなる移相装置において、次のとおりである。
より回路が形成された誘電体基板と、導電体からなる切
換部材と、誘電体からなる絶縁板とからなり、前記誘電
体基板の一方の面には、一端が前記出力端子に接続さ
れ、他端が、前記絶縁板を介して、前記切換部材の一端
と容量結合される第1の回路と、前記切換部材の切り換
えにより、前記絶縁板を介して、前記切換部材の他端と
それぞれ容量結合されるそれぞれ一端を有し、かつスト
リップ長がそれぞれ異なる複数の第2の回路とが形成さ
れるとともに、前記誘電体基板の他方の面には、接地回
路が形成され、前記2個の移相器のそれぞれの複数の第
2の回路は、両移相器間で個数が同一であり、かつ対応
するもの同士のストリップ長が同一であり、前記2個の
移相器の前記切換部材は、誘電体からなる共通の切換操
作部材により、同時に操作されるとともに、前記複数の
第2の回路のうち、対応するストリップ長が同一の回路
に同時に切り換えられ、位相が段階的に変えられること
を特徴とする。
体基板の他方の面に形成された接地回路のうち、前記切
換部材と、前記第1の回路および第2の回路とが容量結
合される部分に対向する部分に、接地回路が形成されな
いことを特徴とする。
の移相器の前記切換部材のそれぞれの一端に、前記切換
操作部材を固着して、前記切換部材の前記一端を中心
に、前記切換部材が前記切換操作部材の回動により切り
換えられることを特徴とする。
置を複数個並設するとともに、それぞれの前記切換操作
部材を共通にし、かつ該共通の切換操作部材の同一回動
位置における前記それぞれの移相装置の位相差が一定位
相角ずつずれて設定され、該複数の移相装置のそれぞれ
からアレイアンテナを構成するそれぞれの放射素子に、
一定位相角ずつずれた高周波信号を供給し、前記アレイ
アンテナのビームチルト角を段階的に変化させることを
特徴とする。
相差を有するハイブリッド結合器の入力端子2aから入
力された高周波信号は、2分配され、かつ90度位相差
をもって出力端子2c、2dに現れる。そして、それぞ
れ出力信号は、それぞれの移相器の前記誘電体基板に形
成された第1の回路と絶縁板を介して、前記切換部材の
一端と容量結合(静電結合)し、さらに前記切換部材の
他端と容量結合(静電結合)して、ストリップ長がそれ
ぞれ異なる複数の第2の回路のうちの一回路に伝わる。
ぞれは、先端が解放されているため、前記高周波信号は
そこで全反射し、前記90度ハイブリッド結合器へ戻
り、該ハイブリッド結合器の入力端子2aには、逆相と
なって高周波出力は現れないが、入力端子2bには、同
相となって現れる。
れ異なるストリップ長により、相対的に決まるととも
に、前記切換部材の切り換えにより前記複数の第2の回
路のいずれかを選択して、段階的に位相を切り換えるこ
とができるため、大きな位相差でも瞬時に切り換えるこ
とができる。
部材と、前記第1の回路および第2の回路とが容量結合
される部分の静電容量が増大され、低損失の切換回路を
構成できる。
の回路のストリップ長を任意に選択することにより、任
意の位相を設定できる。
ば、アレイアンテナのビームチルト角を変化させるよう
な、複数の異なった位相差をもった移相装置を必要とす
る場合、複数の移相装置の切換操作部材(例えば、切換
操作軸)を共通にし、一度の回動操作で複数の移相装置
の前記切換部材を切り換えることができる。このため、
前記アレイアンテナのビームチルト角を、簡単に設定で
きる。
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。図1および
図2は、本発明の移相装置の一実施例を示す図で、図1
はその斜視図、図2は、図1の一方の移相器における誘
電体基板の、切換部材の中心線に沿った断面図である。
1は、2個の入力端子2a、2bと2個の出力端子2
c、2dとを備えた90度位相差を有するハイブリッド
結合器2と、前記2個の出力端子2c、2dにそれぞれ
同軸コネクタ13、13により接続される2個の移相器
12、12とからなっている。前記2個の移相器12、
12は、互いに対称的構造であるほか、同一構成、同一
機能を有するため、一方の前記移相器12について説明
する。
路が形成された誘電体基板14と、導電体からなるスイ
ッチ回路用の切換部材15と、誘電体からなる円形状
で、厚さが比較的薄い絶縁板16とからなる。前記切換
部材15は、ロータリスイッチの接触子のように、その
一端15aを中心に、前記切換部材15は回動されて、
その他端15bを摺動して、結合される回路を切り換え
るようにしている。
が前記同軸コネクタ13を介して、前記90゜位相差を
有するハイブリッド結合器2の出力端子2c(または、
2d)に接続され、他端(第1の結合部17aという)
が円形状で、前記絶縁板16を間に介して、前記切換部
材15の一端15aと容量結合(静電結合)される第1
の回路17が形成されている。次いで、前記切換部材1
5の切り換えにより、前記絶縁板16を間に介して、前
記切換部材15の他端15bとそれぞれ容量結合(静電
結合)されるそれぞれ円形状の一端(第2の結合部21
a,22a,23a,24aという)を有し、かつスト
リップ長L1,L2,L3,L4がそれぞれ異なる複数
の第2の回路21、22、23、24とが形成されてい
る。また、前記誘電体基板14の他方の面には、面状に
接地回路25が形成されている。
記切換部材15、15の一端15a、15aの中心に
は、誘電体からなる1個の共通の切換操作軸18に固着
され、その一端15a,15aを中心に、前記切換部材
15、15が前記切換操作軸18の回動操作により、ロ
ータリスイッチのように、切り換えられる。と同時に、
前記移相器12、12のそれぞれ複数の第2の回路2
1、22、23、24および21、22、23、24の
うち、同一ストリップ長の回路同士に同時に切り換えら
れる。
ている接地回路25のうち、前記切換部材15と、前記
第1の回路17の円形状の他端および第2の回路21、
22、23、24のそれぞれ円形状の一端とが容量結合
される部分、すなわち、前記第1の結合部17aおよび
第2の結合部21a,22a,23a,24aに対向す
る円形状の部分を、図2に示すように、接地回路が形成
されない(または、金属箔を除去する)ようにして、該
結合部の静電容量を増大させ、低損失の切換回路を形成
させている。
作について、説明する。入力端子2aから入力された高
周波信号は、90度ハイブリッド結合器2により二分配
され、90度の位相差をもって出力端子2cと2dに現
れる。そして、前記誘電体基板14に形成された第1の
回路17を通して、前記第1の結合部17aにより前記
絶縁板16を介して、前記切換部材15に容量結合し、
さらに、前記第2の結合部21a,22a,23a,2
4aのいずれかにより前記絶縁板16を介して、ストリ
ップ長がそれぞれ異なる複数の第2の回路21、22、
23、24のうちの一回路に伝わる。前記第2の回路2
1、22、23、24の先端は解放されているため、こ
こで全反射し、前記90度ハイブリッド結合器2へ戻
る。
2の入力端子2aには、高周波出力は現れないが、入力
端子2bには同相となって現れる。位相差は、前記第2
の結合部21a,22a,23a,24aに接続された
前記第2の回路21、22、23、24のうち、ストリ
ップ長がそれぞれ異なる回路により相対的に決まる。そ
して、前記切換操作部材18のつまみ19の回動操作に
より、段階的に位相を切り換えることができる。
ば、前記90度ハイブリッド結合器2の出力端子2cま
たは2dには、等価的に2個のコンデンサC1とC2と
により前記第2の回路21、22、23、24のうちの
一回路が接続されている。前記コンデンサC1とC2
は、第1結合部17aおよび第2の結合部21a,22
a,23a,24aの円形状の面積のそれぞれと、絶縁
板16の誘電率および厚さによって、その静電容量が決
定されるが、第1および第2の結合部の円形状の面積が
80mm2 、絶縁板16の誘電率ε=2.5、厚さ=
0.15mmで20pF程度の静電容量が得られる。前
記コンデンサC1とC2とを2個直列に接続した場合で
も、1GHz以上の周波数においては、低損失で高周波
信号を伝達できる。
する反射損失(反射減衰量)、図5は、同装置11の、
周波数に対する挿入損失を示す。この場合、前記誘電体
基板14の前記第1の結合部17aおよび第2の結合部
21a,22a,23a,24aに対向する円形状の部
分に、接地回路25がないときの特性は、接地回路25
があるときの特性に比べて改善されており、特に、1G
Hz〜2GHzにおいて十分な特性が得られている。
個並設するとともに、それぞれの前記切換操作部材18
を、1個の共通の切換操作部材30にすることにより、
前記複数個の移相装置11の位相を1回の回動操作で切
り換えることができる。
で、2個の移相装置31、32を、3素子アレイアンテ
ナ33のビームチルト角を段階的に変化させるときに、
適用した図で、共通の切換操作部材30のそれぞれの同
一回動位置における、前記移相装置31の位相がθ1、
θ3と、移相装置32位相がθ2、θ4に変化するよう
に設定しておけば、前記共通の切換操作部材30の1回
の回動操作で、前記アレイアンテナ33のビームチルト
角を、2゜、4゜と段階的に変化させるように、簡単に
設定することができる。すなわち、該2個の移相装置3
1、32のそれぞれからアレイアンテナを構成するそれ
ぞれの放射素子33a、33b(うち1個の放射素子3
3cは該移相装置を通さずに)に、一定位相角ずつずれ
た高周波信号を供給し、前記3素子アレイアンテナ33
のビームチルト角を段階的に変化させることができる。
なお、34は分岐ケーブル、35は3分配器である。
技術に限定されるものではなく、同様な機能を果たす他
の態様の手段によってもよく、また本発明の技術は前記
構成の範囲内において種々の変更、付加が可能である。
移相装置によれば、請求項1ないし3については、該装
置内の移相器は、両面に金属箔により回路が形成された
誘電体基板と、導電体からなる切換部材と、誘電体から
なる絶縁板とからなり、前記誘電体基板の一方の面に
は、一端が前記出力端子に接続され、他端が、前記絶縁
板を介して、前記切換部材の一端と静電結合される第1
の回路と、前記切換部材の切り換えにより、前記絶縁板
を介して、前記切換部材の他端とそれぞれ静電結合され
るそれぞれ一端を有し、かつストリップ長がそれぞれ異
なる複数の第2の回路とが形成されるとともに、前記誘
電体基板の他方の面には、接地回路が形成され、前記2
個の移相器の前記切換部材は、誘電体からなる共通の切
換操作部材により、同時に操作されるとともに、前記複
数の第2の回路のうち、ストリップ長が同一の回路に同
時に切り換えられ、位相が段階的に変えられるので、機
械的接触がないため、接触不良によるノイズの発生や相
互変調の問題がなく、容易に、かつ段階的に位相を変化
させることができる。
の回路のストリップ長により、任意の位相差を設定する
ことができ、短い時間に大きな位相差に切り換えること
ができる。
求項4については、前記移相装置を複数個並設するとと
もに、それぞれの前記切換操作部材を共通にし、かつ該
共通の切換操作部材の同一回動位置における前記それぞ
れの移相装置の位相差が一定位相角ずつずれて設定さ
れ、該複数の移相装置のそれぞれからアレイアンテナを
構成するそれぞれの放射素子に、一定位相角ずつずれた
高周波信号を供給し、前記アレイアンテナのビームチル
ト角を段階的に変化させるので、アレイアンテナのビー
ムチルト角を段階的に変化させるときには、この移相装
置を容易に使用することができる。
る。
換部材の中心線に沿った断面図である。
反射損失(反射減衰量)を示す特性図である。
挿入損失を示す特性図である。
装置を、3素子アレイアンテナのビームチルト角を段階
的に変化させるときに、適用した図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 2個の入力端子と2個の出力端子とを備
え、90度位相差を有するハイブリッド結合器と、前記
2個の出力端子にそれぞれ接続される2個の移相器とか
らなる移相装置において、 前記移相器は、両面に金属箔により回路が形成された誘
電体基板と、導電体からなる切換部材と、誘電体からな
る絶縁板とからなり、 前記誘電体基板の一方の面には、一端が前記出力端子に
接続され、他端が、前記絶縁板を介して、前記切換部材
の一端と容量結合される第1の回路と、前記切換部材の
切り換えにより、前記絶縁板を介して、前記切換部材の
他端とそれぞれ容量結合されるそれぞれ一端を有し、か
つストリップ長がそれぞれ異なる複数の第2の回路とが
形成されるとともに、前記誘電体基板の他方の面には、
接地回路が形成され、前記2個の移相器のそれぞれの複数の第2の回路は、両
移相器間で個数が同一であり、かつ対応するもの同士の
ストリップ長が同一であり、 前記2個の移相器の前記切換部材は、誘電体からなる共
通の切換操作部材により、同時に操作されるとともに、
前記複数の第2の回路のうち、対応するストリップ長が
同一の回路に同時に切り換えられ、位相が段階的に変え
られることを特徴とする移相装置。 - 【請求項2】 前記誘電体基板の他方の面に形成された
接地回路のうち、前記切換部材と、前記第1の回路およ
び第2の回路とが容量結合される部分に対向する部分
に、接地回路が形成されないことを特徴とする請求項1
に記載の移相装置。 - 【請求項3】 前記2個の移相器の前記切換部材のそれ
ぞれの一端に、前記切換操作部材を固着して、前記切換
部材の前記一端を中心に、前記切換部材が前記切換操作
部材の回動により切り換えられることを特徴とする請求
項1に記載の移相装置。 - 【請求項4】 前記移相装置を複数個並設するととも
に、それぞれの前記切換操作部材を共通にし、かつ該共
通の切換操作部材の同一回動位置における前記それぞれ
の移相装置の位相差が一定位相角ずつずれて設定され、
該複数の移相装置のそれぞれからアレイアンテナを構成
するそれぞれの放射素子に、一定位相角ずつずれた高周
波信号を供給し、前記アレイアンテナのビームチルト角
を段階的に変化させることを特徴とする請求項3に記載
の移相装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP07299412A JP3078488B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 移相装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07299412A JP3078488B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 移相装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09148801A JPH09148801A (ja) | 1997-06-06 |
JP3078488B2 true JP3078488B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07299412A Expired - Lifetime JP3078488B2 (ja) | 1995-11-17 | 1995-11-17 | 移相装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3078488B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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CN115966894B (zh) * | 2023-03-17 | 2023-05-12 | 广东工业大学 | 一种超宽带双圆极化天线 |
-
1995
- 1995-11-17 JP JP07299412A patent/JP3078488B2/ja not_active Expired - Lifetime
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