JP3131096B2 - 移相装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばアンテナの指向
性制御用給電装置又は複数個の送信機を並列運転して高
出力を得る送信装置等に用いられる移相装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】例えばアレイアンテナを形成する複数個
の放射素子の各励振位相を適宜制御して、アレイアンテ
ナの最大放射方向又はサイドロ−ブ特性を変化させよう
とする場合、或は複数個の送信機を並列運転し、各送信
機の出力位相が同位相となるように制御して高出力の送
信装置を実現しようとする場合等には、従来は、信号の
伝送線路長を機械的に変化させるように構成したライン
ストレッチャ−又は導波管内に誘電体板を挿入して形成
した導波管形移相器が用いられている。図１４（ａ）
は、従来の導波管形移相器を示す平面図、図１４（ｂ）
は側面図、図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）のＢ−Ｂ断面
図、図１４（ｄ）は、図１４（ａ）のＡ−Ａ断面図で、
11は矩形導波管、12₁ 及び12₂ はこの導波管形移相器を
矩形導波管回路に割り込み接続するためのフランジ、13
は誘電体板で、その板面が導波管内における電界と平行
となるように設け、その輪郭形状を例えば図１４（ｄ）
に示すように平行四辺形に形成して、即ち、電波の入射
側の縁部及びその反対側の縁部に傾斜を持たせて、これ
らの縁部における電波の反射特性を改善するように形成
してある。誘電体板13における電波の入射側の縁部及び
その反対側の縁部に傾斜を持たせる代わりに、電波の入
射部及びその反対側の部分の板厚が漸次変化するように
形成する場合もある。14₁ 及び14₂ は誘電体板13の支持
金具で、矩形導波管11の対向短辺及び誘電体板13を貫
き、矩形導波管11の対向短辺の貫通部分においては支持
金具14₁ 及び14₂ が滑動自在で、誘電体板13の貫通部分
においては誘電体板13に支持金具14₁ 及び14₂ を固着し
てある。15は支持金具14₁ 及び14₂ の連結金具で、この
連結金具15を把手として支持金具14₁ 及び14₂ を、支持
金具14₁ 及び14₂ の各軸方向に前進又は後退させること
により、誘電体板13を、図１４（ｄ）に示すような姿勢
を保たせながら、図１４（ｃ）に示すように、誘電体板
13の板面が矩形導波管11の長手方向の中心軸に一致する
位置から対向短辺の何れか一方の短辺に近い位置まで移
動させることができ、この位置変化に応じて、矩形導波
管11内を伝播する電波の位相変化の割合を変えることが
できる。即ち、この移相器は、矩形導波管11内における
電波の伝播速度が、誘電体板13の誘電率、厚さ及び電波
の伝播方向における長さに応じて変化することを利用し
たもので、誘電体板13が矩形導波管11の長手方向の中心
軸に一致する箇所にある場合には、この部分における電
界強度が強く、誘電体板13の挿入によって電波の伝播速
度に与える影響が大であるに対して、矩形導波管11の長
手方向の中心軸から短辺に近付くにしたがって電界強度
が弱くなるので、誘電体板13の挿入箇所が矩形導波管11
の中心軸から離れて何れかの側の短辺に近付くにしたが
って、電波の伝播速度に及ぼす影響が小となるから、誘
電体板13の挿入位置を変えることによって移相量を変え
ることができる。尚、支持金具14₁ 及び14₂ は互いに平
行に保ち、相互の間隔（矩形導波管11の長手方向の間
隔）をλ_g/４（λ_g は使用周波数に対応する管内波長）
に選定して、電波の入射部に近い側の支持金具、例えば
14₁ において生ずる反射波と、支持金具14₂ において生
じて支持金具14₁ の位置まで逆行する反射波とが互いに
逆相となって打ち消し合うことによって、反射特性を改
善し得るように形成してある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来用いられているラ
インストレッチャ−は、所要の移相量に応じて線路長を
変える必要があるから、所要の移相量が大なる場合に
は、機械的な構造が大型となるばかりでなく、移相量と
線路長とを精度高く対応させるためには比較的多くの時
間と労力を掛けて調整を行う必要がある。図１４に示し
た従来の導波管形移相器においても、所要の移相量が大
なる場合には長さの長い誘電体板13を必要とするため、
移相器全体が大型となるばかりでなく、移相量を所要値
に正確に一致させるためには、誘電体板13の挿入位置の
調整に多くの時間と労力を必要とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、相互の位相差
が９０度となるように、入力電力を２等分する分岐回路
と、前記分岐回路から出力されるそれぞれの出力電力に
より励振されて、円偏波電磁界を発生させる第１の励振
器と、前記第１の励振器に近接して設けられ、前記第１
の励振器により発生された円偏波電磁界に結合するとと
もに、当該結合された円偏波電磁界により生じる２出力
電力を出力する第２の励振器と、前記第２の励振器から
出力される２出力電力を合成する合成回路と、内部に、
前記第１および第２の励振器が、前記第１および第２の
励振器の各中心を結ぶ軸の周りに相対的に回転可能に設
けられるシールドケースとを備えたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】相互の位相差が９０度となるように入力電力を
２等分する分岐回路から出力されるそれぞれの出力電力
が第１の励振器に加えられると、第１の励振器の前面に
円偏波電磁界（以下、単に、円偏波と称する）が発生
し、この円偏波が第２の励振器に結合し、この結合円偏
波により生ずる第２の励振器の２出力電力が合成回路で
合成される。第１および第２の励振器の各中心を結ぶ軸
の周りに、第１および第２の励振器を相対的に回転させ
ると、この回転角に応じて、第１の励振器に励振電力を
加える分岐回路の入力電力と、合成回路の合成出力電力
との間の位相差が変化する。

【０００６】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す図で、１は
結合器、1₁及び1₂は有底円筒形のシ−ルドケ−ス、1₃₁
ないし1₃₄ は端子で、例えば同軸接栓より成る。２は方
向性結合器より成る90°３dBハイブリッド回路、2₁は入
力端子、2₂はアイソレ−ション端子、2₃及び2₄は出力端
子で、出力端子2₃及び2₄の各出力が入力端子2₁への入力
の各¹/₂ で、例えば出力端子2₃の出力の位相が出力端子
2₄の出力の位相に対して90°遅れたものとなっている。
３は無反射終端器、４もまた方向性結合器より成る90°
３dBハイブリッド回路、4₁は出力端子、4₂はアイソレ−
ション端子、4₃及び4₄は入力端子で、互いに大きさの等
しい入力が加えられ、例えば入力端子4₃に、入力端子4₄
の入力の位相に対して90°位相の進んだ入力が加えられ
る。５は無反射終端器である。6₁及び6₂は同軸ケ−ブル
で、90°３dBハイブリッド回路２の出力端子2₃の出力の
位相が出力端子2₄の出力の位相に対して90°遅れ、か
つ、両出力が互いに等しい関係にある状態を保持したま
ま結合器１の入力同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂ に加えられるよ
うに同軸ケ−ブル6₁及び6₂の各長さを調整してある。7₁
及び7₂もまた同軸ケ−ブルで、結合器１の出力同軸接栓
1₃₃ 及び1₃₄ からの出力相互の位相差及び等振幅関係を
そのまま保持して90°３dBハイブリッド回路４の入力端
子4₃及び4₄に加えられるように同軸ケ−ブル7₁及び7₂の
各長さを調整してある。

【０００７】図２は、図１における結合器１の同軸接栓
1₃₁ 及び1₃₂ と同軸ケ−ブル6₁及び6₂の接続を破ると共
に、同軸接栓1₃₃ 及び1₃₄ と同軸ケ−ブル7₁及び7₂の接
続を破り、結合器１を取り外してその側面を見た図（図
１と同様の側面図）、図３は、取り外した結合器１のシ
−ルドケ−ス1₁側の底壁面を見た図で、図２及び図３の
各符号は、図１と同様である。

【０００８】図４は、図２のＡ−Ａ部分の拡大断面図、
図５は、図３のＡ−Ａ部分の拡大断面図で、図４及び図
５において、1₁及び1₂は図１において説明した有底円筒
形シ−ルドケ−スで、両シ−ルドケ−ス1₁及び1₂の各開
口端部の側壁面に段部を設け、何れか一方のシ−ルドケ
−ス、例えば1₁の開口端部の内側にシ−ルドケ−ス1₂の
開口端部を嵌入して一体に結合すると共に、シ−ルドケ
−ス1₁と1₂とが相対的に円筒軸の周りに回転し得るよう
に形成してある。シ−ルドケ−ス1₁及び1₂は金属ブロッ
クに切削加工を施すか、金属板にプレス加工を施して所
要形状に形成し、又は適当な合成樹脂で所要形状の基体
を形成し、その表面に金属皮膜を無電界メッキ或は蒸着
等の手段によって付着させて形成するか、或は、適当な
誘電率の誘電体板を多層に重ね、スネルの法則にしたが
って電磁エネルギを遮蔽するように形成してもよい。1
₄₁ 及び1₄₂ は同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂ の内部導体、1₅₁
は高周波特性の優れたポリエチレン又はフッ化エチレン
等の有機材或はセラミックス等の無機材から成り、伝送
波長に較べて厚さの薄い絶縁円板で、シ−ルドケ−ス1₁
の底壁の内表面に適当な接着剤を用いて固着してある。
1₆₁ は金属板で、例えば絶縁円板1₅₁ の表面に適当な接
着剤で固着すると共に、周辺部を同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂
の各内部導体1₄₁ 及び1₄₂ に電気的に接続し、絶縁円板
1₅₁ を介して対向するシ−ルドケ−ス1₁が接地導体、金
属板1₆₁ が第１の励振素子、同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂ の各
内部導体1₄₁ 及び1₄₂ と金属板1₆₁ との接続点が励振点
となるマイクロストリップアンテナより成る第１の励振
器を形成してある。尚、同軸接栓1₃₁ の内部導体1₄₁ と
金属板1₆₁ の接続点より成る励振点と金属板1₆₁ の中心
点とを結ぶ線と、同軸接栓1₃₂ の内部導体1₄₂ と金属板
1₆₁ の接続点より成る励振点と金属板1₆₁ の中心点とを
結ぶ線との交角が直角となるように形成してある。又、
同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂ の各外部導体はシ−ルドケ−ス1₁
に電気的に接続するが、各内部導体はシ−ルドケ−ス1₁
に電気的に接続されることのないように、図５に示すよ
うに、内部導体1₄₁ の周りにおけるシ−ルドケ−ス1₁の
部分を一部取り除いて間隙を設けてある。図には現われ
ていないが、内部導体1₄₂ の周りにおけるシ−ルドケ−
ス1₁の部分にも同様に間隙を設けてある。金属板1₆₁ を
絶縁円板1₅₁ の表面に固着する手段として接着剤を用い
る代わりに、金属板1₆₁ の中心（電界の強さが零の部
分）を止め螺子で絶縁円板1₅₁ に固定するか、絶縁円板
1₅₁ を介して金属板1₆₁ の中心をシ−ルドケ−ス1₁の底
壁に螺子止めしてもよい。第１の励振器を形成するマイ
クロストリップアンテナの励振素子を金属板1₆₁で形成
する代わりに、絶縁円板1₅₁ の表面に蒸着等の手段によ
って付着させ、エッチング手法等によって所要の輪郭形
状に仕上げた金属皮膜によって励振素子を形成してもよ
い。励振素子を金属板又は金属皮膜の何れで形成する場
合でも、その輪郭形状を円形に形成する代わりに正方形
に形成し、正方形の隅部において同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂
の内部導体1₄₁ 及び1₄₂ と電気的に接続するようにして
もよい。励振素子1₆₁ を基本モ−ドで励振する場合にお
ける励振素子1₆₁ の寸法について説明すると、その輪郭
形状を図４に示すように円形に形成した場合、絶縁円板
1₅₁ の比誘電率をε_r 、設計周波数をf_Oとすると、励振
素子1₆₁ の半径をほぼ1.841/(2π・f_O・ε_r ^1/2) に選び、
励振素子1₆₁ の輪郭形状を正方形に形成した場合、励振
素子1₆₁ の一辺の長さをほぼC/(2f_O・ ε_r ^1/2) に選ぶこ
とが望ましい（Ｃは光速）。次に、図５において1₄₃ 及
び1₄₄ は同軸接栓1₃₃ 及び1₃₄ の内部導体、1₅₂ は絶縁
円板、1₆₂ は第２の励振素子で、これらの部品個々の材
質、製作法、各部品相互の電気的、機械的関係等は、シ
−ルドケ−ス1₁側の同軸接栓1₃₁ 及び1₃₂ 、内部導体1
₄₁ 及び1₄₂ 、絶縁円板1₅₁ 、第１の励振素子1₆₁ の個
々の材質、製作法、各部品相互の電気的、機械的関係と
同様である。

【０００９】図６は、本発明移相装置の作動説明のため
の図で、90°３dBハイブリッド回路２の入力端子2₁に加
えられた入力Ｅは、２等分されて出力端子2₃及び2₄から
出力されるが、出力端子2₃の出力E₁の位相は、出力端子
2₄の出力E₂の位相に対して90°遅れた位相となる。アイ
ソレ−ション端子2₂には、出力端子2₃から負荷側を見た
インピ−ダンスと出力端子2₄から負荷側を見たインピ−
ダンスとの違いに応じた出力が出力され、この出力は無
反射終端器３に吸収されるが、出力端子2₃と負荷との整
合が取れ、出力端子2₄と負荷との整合が取れた状態にお
いては、アイソレ−ション端子2₂に出力する出力は極め
て小となるため、無反射終端器３の許容電力は極めて小
なるもので足りる。90°３dBハイブリッド回路２の出力
端子2₃の出力E₁は、同軸ケ−ブル6₂を介して、結合器１
の同軸接栓1₃₂ の内部導体1₄₂ が第１の励振素子1₆₁ に
接続される励振点に加えられるが、この励振点からＺ方
向（図４に示すようにＸ軸及びＹ軸を定め、Ｘ軸及びＹ
軸に各直角となる方向をＺ方向とする）に伝播する電界
の瞬時値をE_Xとし、又、同軸ケ−ブル6₁を介して結合器
１の同軸接栓1₃₁ の内部導体1₄₁ が第１の励振素子1₆₁
に接続される励振点に、90°３dBハイブリッド回路２の
出力端子2₄の出力E₂が加えられ、この励振点からＺ方向
に伝播する電界の瞬時値をE_Yとすると、

【数１】Ｚ方向に伝播する電界は、絶縁円板1₅₂ 及び第
２のシ−ルドケ−ス1₂の底壁と共に第２の励振器を形成
する第２の励振素子1₆₂ に結合するが、結合器１の同軸
接栓1₃₁ （又は1₃₂ ）の内部導体1₄₁ （又は1₄₂ ）が第
１の励振素子1₆₁ に接続される励振点と第１の励振素子
1₆₁ の中心点とを結ぶ線と、結合器１の同軸接栓1₃₄
（又は1₃₃ ）の内部導体1₄₄ （又は1₄₃ ）が第２の励振
素子1₆₂ に接続される励振点と第２の励振素子1₆₂ の中
心点とを結ぶ線との交角をφ、同軸接栓1₃₄の出力を
E₃、同軸接栓1₃₃ の出力をE₄で表わすと、 E₃＝E_Y cosφ−E_X sinφ E₄＝E_Y sinφ−E_X cosφ 同軸接栓1₃₄ の出力E₃は入力端子4₃を介して90°３dBハ
イブリッド回路４に加えられ、同軸接栓1₃₃ の出力E₄は
入力端子4₄を介して90°３dBハイブリッド回路４に加え
られるが、90°３dBハイブリッド回路４のアイソレ−シ
ョン端子4₂の出力をE₅、出力端子4₁の出力を E₆で表わ
すと、

【数２】即ち、本発明移相装置は、シ−ルドケ−ス1₁又
は1₂を相対的に角度φだけ回転させると、90°３dBハイ
ブリッド回路２の入力端子2₁への入力の位相に対して、
90°３dBハイブリッド回路４の出力端子4₁の出力の位相
をφだけ変化させることができる。

【００１０】図７は、結合器１におけるシ−ルドケ−ス
1₁及び1₂を形成する有底円筒体の内径を 0.285λ_O （λ
_O は設計周波数f_Oに対応する自由空間波長）に、シ−ル
ドケ−ス1₁の底壁とシ−ルドケ−ス1₂の底壁との対向間
隔を 0.089λ_O に、絶縁円板1₅₁ 及び1₅₂ の各比誘電率
を10に、絶縁円板1₅₁ 及び1₅₂ の各誘電正接を0.0055
に、絶縁円板1₅₁ 及び1₅₂ の各厚さを 0.023λ_O に、第
１及び第２の励振素子1_{6 1} 及び1₆₂ の各輪郭形状を円形
に形成して各直径を0.21λ_O に、それぞれ選定した場合
に、同軸接栓1₃₁ における反射特性を示す図で、横軸は
設計周波数f_Oに対する比周波数、縦軸は反射減衰量(dB)
である。図８は、結合器１の各部の寸法等を図７につい
て説明した値と同様に選定した場合における、同軸接栓
1₃₁ と1₃₄ の間の伝送特性を示す図で、横軸は図７と同
じで、縦軸は伝送減衰量(dB)である。図７及び図８から
明らかなように、結合器１の反射特性及び伝送特性は、
広帯域に亙って良好である。尚、結合器１における絶縁
円板1₅₁ 及び1₅₂ の厚さは、これを伝送周波数帯域に応
じて選択し、選択した厚さから厚さを増すことによって
帯域幅を増大させることができる。図９は、結合器１の
各部の寸法等を図７について説明した値と同様に選定
し、図１に示すように、同軸ケ−ブル6₁及び6₂を介して
90°３dBハイブリッド回路２を結合器１に接続すると共
に、同軸ケ−ブル7₁及び7₂を介して90°３dBハイブリッ
ド回路４を結合器１に接続して成る本発明移相装置にお
いて、結合器１を形成するシ−ルドケ−ス1₁又は1₂を共
通の円筒軸の周りに相対的に回転させた場合における回
転角φと、90°３dBハイブリッド回路２の入力端子2₁へ
の入力の位相に対する90°３dBハイブリッド回路４の出
力端子4₁からの出力の位相変化を観測した結果を示すも
ので、横軸は設計周波数f_Oに対する比周波数、縦軸は回
転角φに対する移相量（°）である。図から明らかなよ
うに、結合器１を形成するシ−ルドケ−ス1₁及び1₂の共
通の円筒軸の周りにおける相対的な回転角φと移相量と
の関係は、伝送周波数に関係なく常に一致している。図
１０は、図９に 結果を示した観測の場合と同一条件
で、90°３dBハイブリッド回路２の入力端子2₁と90°３
dBハイブリッド回路４の出力端子4₁間の伝送減衰量を観
測した結果を示す図で、横軸は図９と同じで、縦軸は伝
送減衰量(dB)である。図１０から明らかなように、図８
に示した結合器１のみの場合における伝送減衰量に比べ
て、90°３dBハイブリッド回路２及び４、同軸ケ−ブル
6₁及び6₂並びに7₁及び7₂を付加したことによって伝送損
失は増加するが、角度φの変化に対する移相量の変化
は、結合器１のみの場合と同様である。

【００１１】以上は、結合器１のシ−ルドケ−ス1₁及び
1₂を金属で形成し、結合器１に内装する第１の励振器
を、接地導体となるシ−ルドケ−ス1₁、絶縁円板1₅₁ 、
励振素子1₆₁ より成るマイクロストリップアンテナで形
成し、第２の励振器を、接地導体となるシ−ルドケ−ス
1₂、絶縁円板1₅₂ 、励振素子1₆₂ より成るマイクロスト
リップアンテナで形成した場合を例示したが、シ−ルド
ケ−ス1₁及び1₂を適当な合成樹脂より成る基体の外表面
に金属皮膜を付着させて形成した場合には、シ−ルドケ
−ス1₁の基体の外表面に付着させた金属皮膜を接地導体
とし、シ−ルドケ−ス1₁の基体を絶縁円板1₅₁ として利
用することができるから、シ−ルドケ−ス1₁の底壁の内
表面に励振素子1₆₁ を取り付けることによってマイクロ
ストリップアンテナより成る第１の励振器を形成するこ
とができ、シ−ルドケ−ス1₂の底壁の内表面に励振素子
1₆₂ を取り付けることによってマイクロストリップアン
テナより成る第２の励振器を形成することができる。シ
−ルドケ−ス1₁及び1₂を多層に重ねた誘電体板で形成し
た場合には、シ−ルドケ−ス1₁の底壁の内表面に励振素
子1₆₁ を取り付けると共に底壁の外表面に接地導体を取
り付けることによってマイクロストリップアンテナより
成る第１の励振器を形成することができ、シ−ルドケ−
ス1₂の底壁の内表面に励振素子1₆₂ を取り付けると共に
底壁の外表面に接地導体を取り付けることによってマイ
クロストリップアンテナより成る第２の励振器を形成す
ることができる。励振器をマイクロストリップアンテナ
で形成する代わりに、図１１に、図４と同様の断面図を
示すように、励振素子を形成する金属板又は金属皮膜1
₆₁ の中心部に十字型のスロット1₇₁ を設けて成るスロ
ットアンテナで形成しても本発明を実施することができ
る。図１１において他の符号及び構成は、図４と同様で
ある。図１２は、図５と同様の断面図で、1₇₁ は十字型
のスロット、1₇₂ もまた1₇₁と同様に励振素子を形成す
る金属板又は金属皮膜1₆₂ の中心部に設けた十字型のス
ロットで、他の符号及び構成は図５と同様である。この
実施例においても、シ−ルドケ−ス1₁及び1₂を、適当な
合成樹脂より成る基体の外表面に金属皮膜を付着させて
形成した場合には、基体の外表面に付着させた金属皮膜
を接地導体とし、基体を図１２における絶縁円板1₅₁ 及
び1₅₂ として利用し、シ−ルドケ−ス1₁及び1₂を、多層
に重ねた誘電体板で形成した場合には、シ−ルドケ−ス
1₁及び1₂の各底壁の内表面に十字型のスロットを設けた
金属板又は金属皮膜より成る励振素子1₆₁ 及び1₆₂ を取
り付け、各底壁の外表面に接地導体を設けることによっ
てスロットアンテナより成る第１及び第２の励振器を形
成することができる。又、図４又は図１１に示した同軸
接栓1₃₁ 及び1₃₂ の内部導体1₄₁ 及び1₄₂ に、プロ−ブ
を接続し、両プロ−ブの各長手方向が、金属板又は金属
皮膜1₆₁ と平行となると共に、両プロ−ブの長手方向の
延長部分が金属板又は金属皮膜1₆₁ の中心点において交
差し、その交差角が直角となるように形成し、シ−ルド
ケ−ス1₂側にも1₁側と同様のプロ−ブより成る励振器を
設けることによって本発明を実施することができる。シ
−ルドケ−ス1₁及び1₂に各内装する励振器を、以上何れ
の構成とした場合においても、シ−ルドケ−ス1₁及び1₂
の相対的な回転角に応じて入出力間の移相量が定まる
が、シ−ルドケ−ス1₁及び1₂を相対的に回転させるため
に、同軸ケ−ブル6₁、6₂、7₁及び7₂を可撓性を有するケ
−ブルで形成するか、シ−ルドケ−ス1₂側を固定し、シ
−ルドケ−ス1₁、同軸ケ−ブル6₁及び6₂、90°３dBハイ
ブリッド回路２を一体にして回転させるか、シ−ルドケ
−ス1₁側を固定し、シ−ルドケ−ス1₂、同軸ケ−ブル7₁
及び7₂、90°３dBハイブリッド回路４を一体にして回転
させるか、又は、シ−ルドケ−ス1₁、同軸ケ−ブル6₁及
び6₂、90°３dBハイブリッド回路２を一体にして回転可
能に形成すると共に、シ−ルドケ−ス1₂、同軸ケ−ブル
7₁及び7₂、90°３dBハイブリッド回路４を一体にして回
転可能に形成してもよい。以上は、シ−ルドケ−ス1₁及
び1₂をそれぞれ有底円筒体で形成した場合について説明
したが、シ−ルドケ−ス1₁又は1₂の何れかを有底円筒体
で形成して第１又は第２の励振器を内装し、他方を、即
ち、1₂又は1₁を円板状の蓋体で形成し、その内面に第２
又は第１の励振器を取り付け、有底円筒体の開口端部に
蓋体を回転可能に嵌合するように形成しても本発明を実
施することができる。

【００１２】以上の説明から明らかなように、本発明移
相装置は、図１３における結合器１の中間部Ａ−Ａ部分
を横断する面に対して、同軸ケ−ブル6₁及び6₂、90°３
dBハイブリッド回路２側と同軸ケ−ブル7₁及び7₂、90°
３dBハイブリッド回路４側とが対称となるように構成さ
れているから、90°３dBハイブリッド回路４の端子4₁を
入力端子とし、90°３dBハイブリッド回路２の端子2₁を
出力端子とした場合にも、図６について説明した作動と
全く同様の作動を営ませることができる。図１３におけ
る他の符号は、図１と同様である。

【００１３】以上は、入力の２分回路及び出力の合成回
路として90°３dBハイブリッド回路及び無反射終端器を
用いた場合を例示したが、伝送周波数帯域幅が比較的狭
い場合には、入力側及び出力側の90°３dBハイブリッド
回路及び無反射終端器を２分岐端子回路で置き換え、入
力側の２分岐端子回路の２個の出力端子と結合器１の同
軸接栓1₃₁ 及び1₃₂ を接続する同軸ケ−ブル6₁及び6₂の
うち、例えば同軸ケ−ブル6₂の長さを同軸ケ−ブル6₁の
長さに比し伝送波長の¹/₄ だけ長く形成すると共に、結
合器１の同軸接栓1₃₃ 及び1₃₄ と出力側の２分岐端子回
路の２個の入力端子を接続する同軸ケ−ブル7₁及び7₂の
うち、例えば同軸ケ−ブル7₁の長さを同軸ケ−ブル7₂の
長さに比し伝送波長の¹/₄ だけ長く形成することによっ
て本発明を実施することができる。本実施例においては
同軸ケ−ブル6₁と6₂の長さを伝送波長の¹/₄ だけ異なら
せると共に、同軸ケ−ブル7₁と7₂の長さを伝送波長の¹/
₄ だけ異ならせる必要があるが、同軸ケ−ブル相互の長
さの差は、伝送波長の¹/₄ で一定であるから製作は容易
である。尚、同軸ケ−ブル6₁と6₂の長さの差及び7₁と7₂
の長さの差を伝送帯域の中心周波数において伝送波長の
¹/₄ となるように選定した場合、中心周波数以外の周波
数については同軸ケ−ブルの長さの差が正確には¹/₄ 波
長に一致しないが、本実施例は伝送周波数帯域が比較的
狭い場合に実施するのであるから、¹/₄ 波長に一致しな
いために生ずる作動誤差は、実用上差し支えない程度に
微小である。

【００１４】以上は、立体的な構成部品を組み合わせて
本発明移相装置を構成した場合について説明したが、90
°３dBハイブリッド回路２及び４、無反射終端器３及び
５を、プリント配線手法によってプリント基板上に形成
し、同軸ケ−ブル6₁、6₂、7₁及び7₂をマイクロストリッ
プ線路で形成することによって、全体を小型化すること
ができる。又、結合器１のシ−ルドケ−ス1₁及び1₂の各
外表面に誘電体層を設け、シ−ルドケ−ス1₁の外表面に
設けた誘電体層の上に、プリント配線手法によって、90
°３dBハイブリッド回路２、無反射終端器３、同軸ケ−
ブル6₁及び6₂に代わるマイクロストリップ線路を形成
し、シ−ルドケ−ス1₂の外表面に設けた誘電体層の上
に、プリント配線手法によって、90°３dBハイブリッド
回路４、無反射終端器５、同軸ケ−ブル7₁及び7₂に代わ
るマイクロストリップ線路を形成することにより、全体
を極めて小型簡潔に構成することができる。90°３dBハ
イブリッド回路２及び４、無反射終端器３及び５の代わ
りに２分岐端子回路を用いた場合にも、これらをプリン
ト基板上又はシ−ルドケ−ス1₁及び1₂の各外表面に設け
た誘電体層の上に形成することによって全体の小型化が
可能である。

【００１５】

【発明の効果】本発明移相装置は、移相量を０°から 3
60°の広範囲に亙って変化させることが可能で、小型か
つ簡潔に構成することができ、製作時の調整操作、使用
時における取扱い操作の何れもが極めて容易で、シ−ル
ドケ−ス1₁及び1₂の相対的回転角と移相量の関係が比例
関係であるから、シ−ルドケ−ス1₁又は1₂の何れかの周
面に角度目盛りを付し、他のシ−ルドケ−ス1₂又は1₁の
周面に矢印等を付することによって、移相量を直読する
ことができる等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す図である。

【図２】本発明の要部の側面図である。

【図３】本発明の要部の平面図である。

【図４】本発明の要部の断面図である。

【図５】本発明の要部の断面図である。

【図６】本発明装置の作動説明のための図である。

【図７】本発明装置における要部素子の反射減衰特性を
示す図である。

【図８】本発明装置における要部素子の伝送減衰特性を
示す図である。

【図９】本発明装置の移相特性を示す図である。

【図１０】本発明装置の伝送減衰特性を示す図である。

【図１１】本発明の他の実施例における要部の断面図で
ある。

【図１２】本発明の他の実施例における要部の断面図で
ある。

【図１３】本発明の一実施例を示すブロック線図であ
る。

【図１４】従来の導波管型移相器を示す図である。

【符号の説明】

１ 結合器 1₁、1₂ シ−ルドケ−ス 1₃₁ 〜1₃₄ 同軸接栓 1₄₁ 〜1₄₄ 同軸接栓の内部導体 1₅₁ 、1₅₂ 絶縁円板 1₆₁ 、1₆₂ 励振素子 1₇₁ 、1₇₂ 十字型のスロット ２ 90°３dBハイブリッド回路 2₁ 入力端子 2₂ アイソレ−ション端子 2₃、2₄ 出力端子 ３ 無反射終端器 ４ 90°３dBハイブリッド回路 4₁ 出力端子 4₂ アイソレ−ション端子 4₃、4₄ 入力端子 ５ 無反射終端器 6₁、6₂ 同軸ケ−ブル 7₁、7₂ 同軸ケ−ブル 11 矩形導波管 12₁ 、12₂ フランジ 13 誘電体板 14₁ 、14₂ 支持金具 15 連結金具

【化１】

【化２】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松岡 徹 神奈川県座間市相模が丘５−８−３ (56)参考文献 特開 昭63−9301（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−259603（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−27522（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01P 1/18 H01P 1/17

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力端子と、第１出力端子と、第２出力
   端子とを有し、前記入力端子から供給される入力電力
   を、それぞれの位相差が９０度になるように２等分し
   て、前記第１および第２出力端子から出力する分岐回路
   と、 前記分岐回路の第１出力端子と接続される第１励振点
   と、前記分岐回路の第２出力端子と接続される第２励振
   点とを有する円形状、または矩形形状の励振素子を備
   え、前記第１励振点および前記第２励振点から供給され
   る、前記分岐回路の第１および第２出力端子からの出力
   電力により励振されて、円偏波電磁界を発生させる第１
   の励振器と、 前記第１の励振器に近接して設けられるとともに、第１
   励振点と、第２励振点とを有する円形状、または矩形形
   状の励振素子を備え、前記第１の励振器により発生され
   た円偏波電磁界に結合し、当該結合された円偏波電磁界
   により生じる２つの出力電力を、前記第１および第２励
   振点から出力する第２の励振器と、 前記第２の励振器の第１励振点と接続される第１入力端
   子と、前記第２の励振器の第２励振点と接続される第２
   入力端子と、出力端子とを有する合成回路と、 内部に、前記第１および第２の励振器が、前記第１およ
   び前記第２励振器の円形状、または矩形形状の励振素子
   の各中心を結ぶ軸の周りに相対的に回転可能に設けられ
   るシールドケースとを備える移相装置であって、 前記合成回路は、前記第１入力端子から供給される前記
   第２の励振器の第１励振点からの出力電力と、前記第２
   入力端子から供給される前記第２の励振器の第２励振点
   からの出力電力を９０°遅延した電力とを合成して、移
   相が前記第１および第２の励振器の相対的回転に応じた
   移相量だけ変化した出力電力を、前記出力端子から出力
   する ことを特徴とする移相装置。
2. 【請求項２】 前記シールドケースは、内部に前記第１
   の励振器が設けられる第１の有底円筒体と、 内部に前記第２の励振器が設けられる第２の有底円筒体
   とを有し、 前記第１および第２の有底円筒体の開口端部は互いに嵌
   合され、前記第１および第２の有底円筒体が、円筒軸の
   周りに相対的に回転可能であることを特徴とする 請求項
   １に記載の移相装置。
3. 【請求項３】 前記シールドケースは、内部に前記第１
   の励振器（または第２の励振器）を有する有底円筒体
   と、 内面に第２の励振器（または第１の励振器）が取り付け
   られるとともに、前記有底円筒体の開口端部に嵌合され
   る円板状の蓋部とを有し、 前記有底円筒体と前記円板状の蓋体とが、有底円筒体の
   円筒軸の周りに相対的に回転可能であることを特徴とす
   る 請求項１に記載の移相装置。
4. 【請求項４】 前記第１および第２の励振器は、マイク
   ロストリップアンテナで構成されることを特徴とする請
   求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の移相装
   置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２の励振器は、スロッ
   トアンテナで構成されることを特徴とする請求項１ない
   し請求項３のいずれか１項に記載の移相装置。
6. 【請求項６】 前記第１および第２の励振器は、それぞ
   れ同一平面内において直交するように設けられる２個の
   プローブで構成されることを特徴とする請求項１ないし
   請求項３のいずれか１項に記載の移相装置。