JP3329759B2 - Microwave phase shift circuit - Google Patents

Microwave phase shift circuit

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JP3329759B2
JP3329759B2 JP03527499A JP3527499A JP3329759B2 JP 3329759 B2 JP3329759 B2 JP 3329759B2 JP 03527499 A JP03527499 A JP 03527499A JP 3527499 A JP3527499 A JP 3527499A JP 3329759 B2 JP3329759 B2 JP 3329759B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信用機器な
どの高周波回路に用いられるマイクロ波移相回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a microwave phase shift circuit used for a high frequency circuit of a radio communication device or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図8は、従来のマイクロ波移相回路の等
価回路を示す図であって、ローデットライン型の移相器
の構成を示している。同図において、数字符号1aは入
力端子、1bは出力端子、12a、12bはスイッチF
ET、13は特性インピーダンスZcの1/4波長線路
を表している。
2. Description of the Related Art FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventional microwave phase shift circuit, and shows a configuration of a load line type phase shifter. In the figure, numeral 1a denotes an input terminal, 1b denotes an output terminal, and 12a and 12b denote switches F.
ET and 13 represent a quarter wavelength line of the characteristic impedance Zc.

【0003】この従来の例は、文献「相川、大平、徳
満、広田、村口著モノリシックマイクロ波集積回路、電
子情報通信学会平成9年初版発行、初版pp.182」
に記載されている。
[0003] This conventional example is described in a document "Monolithic microwave integrated circuit by Aikawa, Ohira, Tokumitsu, Hirota, Muraguchi, IEICE first edition published in 1997, first edition pp. 182".
It is described in.

【0004】本構成において、スイッチFET12a、
12bをON/OFF切換することにより、2状態に切
り換えて移相差を生じさせる。この場合の回路の整合条
件、移相量は、図9を参照して説明する。図9(a)
は、従来のマイクロ波移相回路の等価回路であり、図9
(b)は、特性アドミタンスYcの1/4波長線路に接
続されるアドミタンス回路の等価回路である。
In this configuration, the switch FET 12a,
By switching ON / OFF of 12b, it is switched to two states to generate a phase shift difference. The matching condition and the phase shift amount of the circuit in this case will be described with reference to FIG. FIG. 9 (a)
9 is an equivalent circuit of a conventional microwave phase shift circuit.
(B) is an equivalent circuit of an admittance circuit connected to a quarter wavelength line of characteristic admittance Yc.

【0005】これらの等価回路から、「松永、片木によ
る論文;直列変成器型ローデツトライン移相器、電子情
報通信学会論文誌、C−I.Vol.J77−C−IN
0.10pp.542−550、1994年10月発
行」を参考に算出すると、入出力のアドミタンスをYo
としたとき整合条件は、1/4波長線路の特性アドミタ
ンスをYc、主線路に対する並列装荷回路のサセプタン
スをBiとすると、Yc=(Yo2 +Bi2 1/2 とな
る。切り換えによる2状態のサセプタンス成分が士Bi
となるとき整合条件を満たすことがわかり、このときの
通過位相は“数1”として与えられるため、2状態の切
換による移相量の変化は“数2”となるため、1ビット
の移相制御が可能になる。
[0005] From these equivalent circuits, see "Paper by Matsunaga and Katagi; Series transformer type rodeline line phase shifter, IEICE Transactions, CI Vol. J77-C-IN."
0.10 pp. 542-550, issued in October, 1994, the input / output admittance is Yo.
When the characteristic admittance of the 波長 wavelength line is Yc and the susceptance of the parallel loading circuit to the main line is Bi, the matching condition is Yc = (Yo 2 + Bi 2 ) 1/2 . Bi-state susceptance component by switching
It can be seen that the matching condition is satisfied when the following equation is satisfied. At this time, the passing phase is given as “Equation 1”, and the change in the phase shift amount due to the switching between the two states becomes “Equation 2”. Control becomes possible.

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】[0007]

【数2】 (Equation 2)

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課顕】上述のような、従来の
例では、1/4波長程度の伝送線路を複数使用するため
形状が非常に大きくなる。特に多値の移相量を得る場合
には、複数の移相器の従属接続が必要となるため、その
影響が非常に顕著なものになる。本発明は、形状の大き
くなる主要因である伝送線路を必要としない回路面積の
小さな移相器を提供することを目的としている。
In the conventional example as described above, since a plurality of transmission lines of about 1/4 wavelength are used, the shape becomes very large. In particular, when obtaining a multi-level phase shift amount, a cascade connection of a plurality of phase shifters is required, so that the effect becomes very remarkable. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a phase shifter having a small circuit area that does not require a transmission line, which is a main factor for increasing the shape.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は形状の大きくな
る主要因である伝送線路を必要としない回路面積の小さ
な移相器を構成することを最も主要な特徴とする。移相
回路を実現する手段として、第1から第2n−1までの
奇数番目のリアクタンス回路のリアクタンス値はxであ
り、該第2から第2nまでの偶数番目のリアクタンス回
路のリアクタンス値は−xであり、第1から第2nのリ
アクタンス回路が直列接続されている。 第1のリアク
タンス回路の一端は入力端子に、第2nのリアクタンス
回路の一端は出力端子に接続されている。
SUMMARY OF THE INVENTION The main feature of the present invention is to construct a phase shifter having a small circuit area which does not require a transmission line, which is a main factor for increasing the shape. As means for realizing the phase shift circuit, the reactance values of the odd-numbered reactance circuits from 1 to 2n-1 are x, and the reactance values of the even-numbered reactance circuits from 2nd to 2n are -x And the first to second n reactance circuits are connected in series. One end of the first reactance circuit is connected to the input terminal, and one end of the 2n reactance circuit is connected to the output terminal.

【0010】該リアクタンス回路の第1の接続点から第
2n−1の接続点には、それぞれ一端を接地されている
サセプタンス値2(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス
回路が接続さている。
A susceptance circuit having a susceptance value of 2 (1 / x 2 -1) 1/2 having one end grounded is connected to each of the first to 2n-1 connection points of the reactance circuit. I have.

【0011】入力端子には一端を接地されているリアク
タンス値−xのリアクタンス回路と、一端を接地されて
いるサセプタンス値のサセプタンス回路が接続されてい
る。出力端子には一端を接地されているリアクタンス値
xのリアクタンス回路と、一端を接地されているサセプ
タンス値(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回路が接
続されている。
The input terminal is connected to a reactance circuit having a reactance value of -x, one end of which is grounded, and a susceptance circuit having a susceptance value, one end of which is grounded. The output terminal is connected to a reactance circuit having a reactance value x having one end grounded and a susceptance circuit having a susceptance value (1 / x 2 -1) 1/2 having one end grounded.

【0012】全てのサセプタンス回路の符号を反転させ
ることによって、通過位相変化を得るマイクロ波移相回
路であり、その等価回路は図1に示すようになる。同図
に示すマイクロ波移相回路をK行列を用いて解析する。
This is a microwave phase shift circuit that obtains a change in the passing phase by inverting the signs of all the susceptance circuits, and its equivalent circuit is as shown in FIG. The microwave phase shift circuit shown in the figure is analyzed using a K matrix.

【0013】並列接続された、一端を接地したサセプタ
ンス値bのサセプタンス回路はK行列では、“数3”と
表され、これをKbとする。
A susceptance circuit connected in parallel and having a susceptance value b whose one end is grounded is represented as "Equation 3" in the K matrix, and is represented by Kb.

【0014】[0014]

【数3】 (Equation 3)

【0015】直列接続されたリアクタンス値xのリアク
タンス回路は“数4”と表せ、これをKx+とする。
A reactance circuit having a reactance value x connected in series can be expressed by "Equation 4", which is represented by Kx +.

【0016】[0016]

【数4】 (Equation 4)

【0017】並列接続された、一端を接地したリアクタ
ンス値xのリアクタンス回路は“数5”と表せ、これを
Km+とする。
A reactance circuit having a reactance value x, one end of which is grounded and connected in parallel, can be expressed as "Equation 5", which is represented by Km +.

【0018】[0018]

【数5】 (Equation 5)

【0019】n+1のマイクロ波移相回路のK行列(こ
の場合リアクタンス回路の直列接続数が2であるので段
数を2とする)KM=2 は、b=(1/x2 −1)1/2
すると、“数6”で表すことができる。
The K matrix of the n + 1 microwave phase shift circuit (in this case, the number of stages in the reactance circuit is 2, so the number of stages is 2) K M = 2 , b = (1 / x 2 -1) 1 If it is set to / 2 , it can be represented by “Equation 6”.

【0020】[0020]

【数6】 (Equation 6)

【0021】[0021]

【数7】 (Equation 7)

【0022】このとき、“数7”は伝送線路θのK行列
と等価であり、マイクロ波移相回路が通過移相θの伝送
線路として扱うことができる。このとき全てのサセプタ
ンス回路の符号を反転させることで“数8”の位相変化
が得られる。
At this time, “Equation 7” is equivalent to the K matrix of the transmission line θ, and the microwave phase shift circuit can be treated as a transmission line of the passing phase shift θ. At this time, by inverting the signs of all the susceptance circuits, a phase change of "Equation 8" is obtained.

【0023】[0023]

【数8】 (Equation 8)

【0024】すなわち、1ビット可変移相器として動作
する。また、該第1から第2n+1までの奇数番目のリ
アクタンス回路のリアクタンス値はxであり、該第2か
ら第2nまでの偶数番目のリアクタンス回路のリアクタ
ンス値は−xである第1から第2n+1のリアクタンス
回路が直列接続されている。
That is, it operates as a 1-bit variable phase shifter. Also, the reactance values of the odd-numbered reactance circuits from the first to the 2n + 1 are x, and the reactance values of the even-numbered reactance circuits from the second to the 2n are -x. A reactance circuit is connected in series.

【0025】第1の該リアクタンス回路の一端は入力端
子に、第nの該リアクタンス回路の一端は出力端子に接
続されている。該リアクタンス回路の第1の接続点から
第2nの接続点には、それぞれ一端を接地されているサ
セプタンス値2(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回
路が接続されている。
One end of the first reactance circuit is connected to an input terminal, and one end of the n-th reactance circuit is connected to an output terminal. A susceptance circuit having a susceptance value of 2 (1 / x 2 -1) 1/2 having one end grounded is connected to each of the first to second n connection points of the reactance circuit.

【0026】入出力端子には、一端を接地されているリ
アクタンス値−xのリアクタンス回路と、一端を接地さ
れているサセプタンス値(1/x2 −1)1/2 のサセプ
タンス回路が接続されている。全てのサセプタンス回路
の符号を反転させることによって、通過位相変化を得る
ことを特徴とするマイクロ波移相回路であり、等価回路
図を図1に示す。図2に示すマイクロ波移相回路をK行
列を用いて解析する。
Connected to the input / output terminals are a reactance circuit having a reactance value of -x, one end of which is grounded, and a susceptance circuit having a susceptance value of (1 / x 2 -1) 1/2 , which is grounded at one end. I have. This is a microwave phase shift circuit characterized in that a change in the passing phase is obtained by inverting the signs of all the susceptance circuits. FIG. 1 shows an equivalent circuit diagram. The microwave phase shift circuit shown in FIG. 2 is analyzed using a K matrix.

【0027】n=1のマイクロ波移相回路のK行列K
M-3 は、b=(1/x2 −1)1/2 とすると“数9”で
表すことができる。
K matrix K of microwave phase shifter for n = 1
M−3 can be represented by “Equation 9”, where b = (1 / x 2 −1) 1/2 .

【0028】[0028]

【数9】 (Equation 9)

【0029】[0029]

【数10】 (Equation 10)

【0030】[0030]

【数11】 [Equation 11]

【0031】このとき、“数10”は、伝送線路θのK
行列と等価であり、マイクロ波移相回路が通過移相θの
伝送線路として扱うことができる。このとき全てのサセ
プタンス回路の符号を反転させることで“数11”の位
相変化が得られる。すなわち1ビット可変移相器として
動作する。また、段数が偶数段の時のK行列は“数1
2”で表せる。
At this time, “Equation 10” represents the K of the transmission line θ.
This is equivalent to a matrix, and the microwave phase shift circuit can be treated as a transmission line with a passing phase shift θ. At this time, by inverting the signs of all the susceptance circuits, a phase change of "Equation 11" is obtained. That is, it operates as a 1-bit variable phase shifter. When the number of stages is an even number, the K matrix is expressed as
2 ".

【0032】[0032]

【数12】 (Equation 12)

【0033】また、奇数段の時のK行列は“数13”で
表されサセプタンス回路の符号の状態を変化させること
により、“数14”の移相が変化するため、1ビット移
相器として動作する。
Further, the K matrix at the odd stage is represented by "Expression 13", and the phase shift of "Expression 14" is changed by changing the state of the sign of the susceptance circuit. Operate.

【0034】[0034]

【数13】 (Equation 13)

【0035】[0035]

【数14】 [Equation 14]

【0036】また、該サセプタンス回路を実現する手段
として、サセプタンス素子と可変容量素子を並列接続
し、該可変容量素子の値を変化させることによって、符
号の異なるサセプタンス値を得ることができる。
As means for realizing the susceptance circuit, a susceptance element and a variable capacitance element are connected in parallel, and by changing the value of the variable capacitance element, susceptance values having different signs can be obtained.

【0037】ここで、サセプタンス値(1/x2 −1)
1/2 、2(1/x2 −1)1/2 を有するサセプタンス回
路を構成するサセプタンス素子のサセプタンス値、可変
容量比をN(Cmax−NCmin)として“数1
5”、また可変容量最小値を“数16”(角周波数をω
とする)のとき、該可変容量素子の値を最小から最大に
状態を変化させることにより、無反射、無損失の条件を
満たし、前記“数14”の移相変化を実現できる。
Here, the susceptance value (1 / x 2 -1)
A susceptance value of a susceptance element constituting a susceptance circuit having 1/2 , 2 (1 / x 2 -1) 1/2 and a variable capacitance ratio are represented by N (Cmax-NCmin),
5 ”, and the minimum value of the variable capacitance is“ Equation 16 ”(the angular frequency is ω
In this case, by changing the value of the variable capacitance element from the minimum value to the maximum value, the condition of no reflection and no loss can be satisfied, and the phase shift change of “Expression 14” can be realized.

【0038】[0038]

【数15】 (Equation 15)

【0039】[0039]

【数16】 (Equation 16)

【0040】また、該サセプタンス回路を実現する手段
として、サセプタンス素子と可変容量素子を直列接続
し、該可変容量素子の値を変化させることによって、符
号の異なるサセプタンス値を得ることができる。
As means for realizing the susceptance circuit, a susceptance element and a variable capacitance element are connected in series, and by changing the value of the variable capacitance element, susceptance values having different signs can be obtained.

【0041】ここで、サセプタンス値(1/x2 −1)
1/2 、2(1/x2 −1)1/2 を有するサセプタンス回
路を構成するサセプタンス素子のリアクタンス値は、可
変容量比をN(Cmax=NCmin)として“数1
7”、また、可変容量最小値を“数18”(角周波数を
ωとする)のとき、該可変容量素子の値を最小から最大
に状態を変化させることにより、無反射、無損失の条件
を満たし、前記“数14”の移相変化を実現できる。
Here, the susceptance value (1 / x 2 -1)
The reactance value of the susceptance element constituting the susceptance circuit having 1/2 , 2 (1 / x 2 -1) 1/2 is expressed by the following equation (1), where the variable capacitance ratio is N (Cmax = NCmin).
7 ", and when the minimum value of the variable capacitance is" Expression 18 "(assuming that the angular frequency is ω), the condition of the non-reflection and no loss is obtained by changing the state of the variable capacitance element from the minimum to the maximum. Is satisfied, and the phase shift change of “Equation 14” can be realized.

【0042】[0042]

【数17】 [Equation 17]

【0043】[0043]

【数18】 (Equation 18)

【0044】また、該サセプタンス回路を実現する手段
として、1入力2出力の切換スイッチの入力端を接続
し、該切換スイッチの2つの出力にサセプタンス値がそ
れぞれ±(1/x2 −1)1/2 、±2(1/x2 −1)
1/2 の一端を接地したサセプタンス回路を接続し、該切
換スイッチの状態を変化させることにより、無反射、無
損失の条件を満たし、前記“数14”の移相変化を実現
できる。
As means for realizing the susceptance circuit, the input terminals of a one-input / two-output changeover switch are connected, and the susceptance values of the two outputs of the changeover switch are respectively ± (1 / x 2 -1) 1 / 2 , ± 2 (1 / x 2 -1)
Connect the susceptance circuit grounded 1/2 of one end, by changing the state of said changeover switching switch, satisfies the nonreflective, lossless conditions, can be realized phase change in the "number 14".

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の形態の第
1の例のマイクロ波移相回路の等価回路を示す図であっ
て、請求項1の発明に対応している。同図において、第
1から第2nのリアクタンス回路2、3が直列接続され
ている。
FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of a microwave phase shift circuit according to a first embodiment of the present invention, and corresponds to the first aspect of the present invention. In the figure, first to second n reactance circuits 2 and 3 are connected in series.

【0046】該第1から第2n−1までの奇数番目のリ
アクタンス回路2のリアクタンス値はxであり、該第2
から第2nまでの偶数番目のリアクタンス回路3のリア
クタンス値は−xである。(図では表示が繁雑になるこ
とを避けるため、リアクタンス回路を“X”、サセプタ
ンス回路を“B”として表示している。これは以下に説
明する図2に関しても同様である)。
The reactance values of the odd-numbered reactance circuits 2 from the first to the (2n-1) -th are x,
The reactance values of the even-numbered reactance circuits 3 from (1) to (2n) are -x. (In the figure, the reactance circuit is indicated by “X” and the susceptance circuit is indicated by “B” in order to avoid complicated display. The same applies to FIG. 2 described below.)

【0047】第1のリアクタンス回路の一端は入力端子
1aに、第2nのリアクタンス回路3の一端は出力端子
1bに接続されている。リアクタンス回路の第1の接続
点から第2n−1の接続点には、それぞれ一端を接地さ
れているサセプタンス値2(1/x2 −1)1/2 のサセ
プタンス回路4が接続さている。
One end of the first reactance circuit is connected to the input terminal 1a, and one end of the 2n reactance circuit 3 is connected to the output terminal 1b. A susceptance circuit 4 having a susceptance value of 2 (1 / x 2 -1) 1/2 having one end grounded is connected to each of the first to 2n-1 connection points of the reactance circuit.

【0048】入力端子には、一端を接地されているリア
クタンス値−xのリアクタンス回路と、一端を接地され
ているサセプタンス値(1/x2 −1)1/2 のサセプタ
ンス回路5が接続されている。
The input terminal is connected to a reactance circuit having a reactance value of -x, one end of which is grounded, and a susceptance circuit 5 having a susceptance value of (1 / x 2 -1) 1/2 , which is grounded at one end. I have.

【0049】出力端子には一端を接地されているリアク
タンス値Xのリアクタンス回路と、一端を接地されてい
るサセプタンス値(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス
回路5が接続されている。全てのサセプタンス回路の符
号を反転させることによってマイクロ波移相回路は、通
過位相変化を得る。
The output terminal is connected to a reactance circuit having a reactance value X having one end grounded and a susceptance circuit 5 having a susceptance value (1 / x 2 -1) 1/2 having one end grounded. By inverting the sign of all susceptance circuits, the microwave phase shift circuit obtains a passing phase change.

【0050】該マイクロ波移相回路において、入力端子
1aから入力された信号は、全てのサセプタンス回路の
符号を反転させることによって、出力端子1bには、M
=2nとすると前記“数14”の移相変化を実現でき
る。
In the microwave phase shift circuit, the signal input from the input terminal 1a is applied to the output terminal 1b by inverting the signs of all the susceptance circuits.
= 2n, it is possible to realize the phase shift change of "Equation 14".

【0051】図2は、本発明の実施の形態の第2の例の
マイクロ波移相回路の等価回路を示す図であって、請求
項2の発明に対応している。同図において、第1から第
2n+1のリアクタンス回路が直列接続されている。該
第1から第2n+1までの奇数番目のリアクタンス回路
2のリアクタンス値はxである。
FIG. 2 is a diagram showing an equivalent circuit of a microwave phase shift circuit according to a second embodiment of the present invention, and corresponds to the second aspect of the present invention. In the figure, first to second (n + 1) th reactance circuits are connected in series. The reactance values of the odd-numbered reactance circuits 2 from the first to the (2n + 1) th are x.

【0052】該第2から第2nまでの偶数番目のリアク
タンス回路3のリアクタンス値は−xである。第1のリ
アクタンス回路2の一端は入力端子に、第2n+1のリ
アクタンス回路2の一端は出力端子に接続されている。
該リアクタンス回路の第1の接続点から第2nの接続点
には、それぞれ一端を接地されているサセプタンス値2
(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回路4が接続さて
いる。
The reactance values of the even-numbered reactance circuits 3 from the second to the 2nth are -x. One end of the first reactance circuit 2 is connected to the input terminal, and one end of the 2n + 1 reactance circuit 2 is connected to the output terminal.
A susceptance value 2 having one end grounded at each of the first to second n connection points of the reactance circuit.
(1 / x 2 -1) 1/2 susceptance circuit 4 is connected.

【0053】入出力端子には一端を接地されているリア
クタンス値−xのリアクタンス回路3と、一端を接地さ
れているサセプタンス値(1/x2 −1)1/2 のサセプ
タンス回路5が接続されている。全てのサセプタンス回
路の符号を反転させることによって、マイクロ波移相回
路は通過位相変化を得る。
The input / output terminal is connected to a reactance circuit 3 having one end grounded and having a reactance value of -x, and a susceptance circuit 5 having one end grounded and having a susceptance value of (1 / x 2 -1) 1/2. ing. By inverting the sign of all susceptance circuits, the microwave phase shift circuit obtains a passing phase change.

【0054】該マイクロ波移相回路において、入力端子
1aから入力された信号は、全てのサセプタンス回路の
符号を反転させることによって、出力端子1bには、M
=2n+lとすると前記“数14”に示す移相変化を実
現できる。
In the microwave phase shift circuit, the signal input from the input terminal 1a is applied to the output terminal 1b by inverting the sign of all the susceptance circuits.
= 2n + 1, it is possible to realize the phase shift change shown in the above “Equation 14”.

【0055】図3は本発明に係るマイクロ波移相回路の
サセプタンス回路の第1の例を示す図であって、請求項
3の発明に対応する。ここで、サセプタンス値(1/x
2 −1)1/2 、2(1/x2 −1)1/2 を有するサセプ
タンス回路を構成するサセプタンス素子6のサセプタン
ス値、可変容量比をN(Cmax−NCmin)として
前記“数15”、また可変容量最小値を前記“数16”
(角周波数をωとする)のとき、該可変容量素子7の値
を最小から最大に状態を変化させることにより、無反
射、無損失の条件を満たし、前記“数14”の移相変化
を実現できる。
FIG. 3 is a diagram showing a first example of a susceptance circuit of a microwave phase shift circuit according to the present invention, and corresponds to the third aspect of the present invention. Here, the susceptance value (1 / x
2 -1) 1/2, 2 (1 / x 2 -1) susceptance values of the susceptance elements 6 constituting the susceptance circuit having 1/2, the variable capacitance ratio as N (Cmax-NCmin) "number 15" , And the minimum value of the variable capacity is expressed by the above “Equation 16”
When the angular frequency is ω, the value of the variable capacitance element 7 is changed from the minimum to the maximum to satisfy the condition of no reflection and no loss, and realizable.

【0056】図4は本発明に係るマイクロ波移相回路の
サセプタンス回路の第2の例を示す図であって、請求項
4の発明に対応する。サセプタンス値(1/x2 −1)
1/2、2(1/x2 −1)1/2 を有するサセプタンス回
路を構成するサセプタンス素子6のリアクタンス値は、
可変容量比をN(Cmax−NCmin)として前記
“数17”、また可変容量最小値を前記“数18”(角
周波数をωとする)のとき、該可変容量素子7の値を最
小から最大に状態を変化させることにより、無反射、無
損失の条件を満たし、前記“数14”の移相変化を実現
できる。
FIG. 4 is a diagram showing a second example of the susceptance circuit of the microwave phase shift circuit according to the present invention, and corresponds to claim 4 of the present invention. Susceptance value (1 / x 2 -1)
The reactance value of the susceptance element 6 constituting the susceptance circuit having 1/2 , 2 (1 / x 2 -1) 1/2 is:
When the variable capacitance ratio is N (Cmax-NCmin), and when the minimum value of the variable capacitance is "Expression 18" (the angular frequency is ω), the value of the variable capacitance element 7 is changed from the minimum value to the maximum value. By changing the state, the condition of no reflection and no loss can be satisfied, and the phase shift change of "Equation 14" can be realized.

【0057】図5は、本発明に係るマイクロ波移相回路
のサセプタンス回路の第3の例を示す図であって、請求
項5の発明に対応する。サセプタンス回路5は、1入力
2出力の切換スイッチ8の入力端を接続し、該切換スイ
ッチ8の2つの出力に、それぞれ一端を接地した符号の
異なるサセプタンス値をもつサセプタンス素子を接続し
て、該切換スイッチ8の状態を変化させることによっ
て、所望の移相量を設定する。
FIG. 5 is a diagram showing a third example of the susceptance circuit of the microwave phase shift circuit according to the present invention, and corresponds to the fifth aspect of the present invention. The susceptance circuit 5 connects the input terminals of a one-input / two-output changeover switch 8 and connects two outputs of the changeover switch 8 to susceptance elements having one end grounded and having different susceptance values. By changing the state of the changeover switch 8, a desired phase shift amount is set.

【0058】このサセプタンス回路は、請求項1記載の
マイクロ波移相回路において、入力端子1aから入力さ
れた信号は、該切換スイッチ8の2つの出力にサセプタ
ンス値を、それぞれ±(1/x2 −1)1/2 、±2(1
/x2 −1)1/2 に選ぶと、該切換スイッチ6の状態を
変化させることにより、無反射、無損失の条件を満た
し、前記“数14”の移相変化を実現できる。
According to the susceptance circuit, in the microwave phase shift circuit according to the first aspect, the signal input from the input terminal 1a is such that the two outputs of the changeover switch 8 have a susceptance value of ± (1 / x 2 -1) 1/2 , ± 2 (1
/ X 2 -1) When 1/2 is selected, the condition of the non-reflection and no loss is satisfied by changing the state of the changeover switch 6 and the phase shift change of "Equation 14" can be realized.

【0059】図6は、本発明に係るマイクロ波移相回路
のサセプタンス回路の第4の例を示す図であって、請求
項3、4の発明に対応する。該マイクロ波移相回路にお
ける、可変容量素子7はゲート電圧制御のFET9の、
ゲート9a、ドレイン9b間容量およびゲート9a、ソ
ース9c間容量で構成される請求項1および2記載のマ
イクロ波移相回路である。
FIG. 6 is a diagram showing a fourth example of the susceptance circuit of the microwave phase shift circuit according to the present invention, and corresponds to the third and fourth aspects of the present invention. In the microwave phase shift circuit, the variable capacitance element 7 is a gate voltage controlled FET 9,
3. The microwave phase shift circuit according to claim 1, comprising a capacitance between the gate 9a and the drain 9b and a capacitance between the gate 9a and the source 9c.

【0060】図7は、本発明に係るマイクロ波移相回路
のサセプタンス回路の第5の例を示す図であって、請求
項3、4の発明に対応する。この例は、請求項1又は請
求項2記載のマイクロ波移相回路において、サセプタン
ス回路の、可変容量素子8が可変容量ダイオード10で
構成される。
FIG. 7 is a diagram showing a fifth example of the susceptance circuit of the microwave phase shift circuit according to the present invention, and corresponds to the third and fourth aspects of the present invention. In this example, in the microwave phase shift circuit according to claim 1 or 2, the variable capacitance element 8 of the susceptance circuit is constituted by the variable capacitance diode 10.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明のマイクロ波移相回路は、回路面
積を大きくする要因となる伝送線路を必要としない構成
であるため、回路面積を大幅に削減できる。特に多値の
移相量を制御するために移相器を従属接続する場合の回
路面積削減に与える効果は絶大である。
The microwave phase shift circuit according to the present invention does not require a transmission line which causes an increase in the circuit area, so that the circuit area can be greatly reduced. In particular, when the phase shifters are cascaded to control the multi-level phase shift amount, the effect on the circuit area reduction is enormous.

【0062】また、可変容量素子としてゲート電圧制御
のFETのゲートソース間容量及びゲートドレイン間容
量を用いた場合、ソースドレイン間には電位差がなく、
FETには電流が流れないから消費電力零で制御するこ
とが可能である。
When a gate-source capacitance and a gate-drain capacitance of a gate voltage-controlled FET are used as the variable capacitance element, there is no potential difference between the source and the drain.
Since no current flows through the FET, control can be performed with zero power consumption.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態の第1の例のマイクロ波
移相回路の等価回路を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of a microwave phase shift circuit according to a first example of an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態の第2の例のマイクロ波
移相回路の等価回路を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an equivalent circuit of a microwave phase shift circuit according to a second example of the embodiment of the present invention;

【図3】 サセプタンス回路の第1の例を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating a first example of a susceptance circuit.

【図4】 サセプタンス回路の第2の例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating a second example of the susceptance circuit.

【図5】 サセプタンス回路の第3の例を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a third example of the susceptance circuit.

【図6】 サセプタンス回路の第4の例を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram illustrating a fourth example of the susceptance circuit.

【図7】 サセプタンス回路の第5の例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating a fifth example of the susceptance circuit.

【図8】 従来のマイクロ波移相回路の等価回路を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing an equivalent circuit of a conventional microwave phase shift circuit.

【図9】 従来例の整合条件と移相量を説明する図であ
る。
FIG. 9 is a diagram illustrating a matching condition and a phase shift amount according to a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1a 入力端子 1b 出力端子 2 リアクタンス回路 3 リアクタンス回路 4 サセプタンス回路 5 サセプタンス回路 6 サセプタンス素子 7 可変容量素子 8 切換スイッチ 9 FET 9a ゲート端子、 9b ソース端子、 9c ドレイン端子 10 可変容量ダイオード 11 制御端子 REFERENCE SIGNS LIST 1, 1a input terminal 1b output terminal 2 reactance circuit 3 reactance circuit 4 susceptance circuit 5 susceptance circuit 6 susceptance element 7 variable capacitance element 8 changeover switch 9 FET 9a gate terminal, 9b source terminal, 9c drain terminal 10 variable capacitance diode 11 control terminal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−14248(JP,A) 実開 昭50−24038(JP,U) 特公 昭44−17922(JP,B1) 特表 平5−508060(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/185 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-48-14248 (JP, A) JP-A-50-24038 (JP, U) JP-B-44-17922 (JP, B1) 508060 (JP, A) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01P 1/185

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 下記(1)〜(7)の条件を満たし、全
てのサセプタンス回路の符号を反転させることによっ
て、通過位相変化を得る構成であることを特徴とするマ
イクロ波移相回路。 (1)第1から第2nのリアクタンス回路が直列接続さ
れている。 (2)第1から第2n−1までの奇数番目のリアクタン
ス回路のリアクタンス値はxである。 (3)第2から第2nまでの偶数番目のリアクタンス回
路のリアクタンス値は−xである。 (4)第1のリアクタンス回路の一端は入力端子に、第
2nのリアクタンス回路の一端は出力端子に接続されて
いる。 (5)該リアクタンス回路の第1の接続点から第2n−
1の接続点には、それぞれ一端を接地されているサセプ
タンス値 2(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回路
が接続さている。 (6)入力端子には一端を接地されているリアクタンス
値−xのリアクタンス回路と、一端を接地されているサ
セプタンス値 (1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回
路が接続されている。 (7)出力端子には一端を接地されているリアクタンス
値xのリアクタンス回路と、一端を接地されているサセ
プタンス値 (1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回路
が接続されている。
1. A microwave phase shift circuit which satisfies the following conditions (1) to (7) and obtains a change in a passing phase by inverting the signs of all susceptance circuits. (1) First to second n reactance circuits are connected in series. (2) The reactance values of the odd-numbered reactance circuits from the first to the (2n-1) th are x. (3) The reactance values of the even-numbered reactance circuits from the second to the 2n are -x. (4) One end of the first reactance circuit is connected to the input terminal, and one end of the 2n reactance circuit is connected to the output terminal. (5) From the first connection point of the reactance circuit to the second n−
One connection point is connected to a susceptance circuit having a susceptance value of 2 (1 / x 2 -1) 1/2 with one end grounded. (6) The input terminal is connected to a reactance circuit having a reactance value of -x, one end of which is grounded, and a susceptance circuit having a susceptance value of (1 / x 2 -1) 1/2 , which is grounded at one end. (7) The output terminal is connected to a reactance circuit having a reactance value x having one end grounded and a susceptance circuit having a susceptance value (1 / x 2 -1) 1/2 having one end grounded.
【請求項2】 下記(1)〜(7)の条件を満たし、全
てのサセプタンス回路の符号を反転させることによっ
て、通過位相変化を得る構成であることを特徴とするマ
イクロ波移相回路。 (1)第1から第2n+1のリアクタンス回路が直列接
続されている。 (2)第1から第2n+1までの奇数番目のリアクタン
ス回路のリアクタンス値はXである。 (3)第2から第2nまでの偶数番目のリアクタンス回
路のリアクタンス値は−xである。 (4)第1のリアクタンス回路の一端は入力端子に、第
2n+1のリアクタンス回路の一端は出力端子に接続さ
れている。 (5)リアクタンス回路の第1の接続点から第2nの接
続点には、それぞれ一端を接地されているサセプタンス
値 2(1/x2 −1)1/2 のサセプタンス回路が接続
さている。 (6)入出力端子には一端を接地されているリアクタン
ス値−xのリアクタンス回路と、一端を接地されている
サセプタンス値 (1/x2 −1)1/2 のサセプタンス
回路が接続されている。
2. A microwave phase shift circuit which satisfies the following conditions (1) to (7) and obtains a change in a passing phase by inverting the signs of all susceptance circuits. (1) First to second (n + 1) th reactance circuits are connected in series. (2) The reactance values of the odd-numbered reactance circuits from the first to the (2n + 1) th are X. (3) The reactance values of the even-numbered reactance circuits from the second to the 2n are −x. (4) One end of the first reactance circuit is connected to the input terminal, and one end of the 2n + 1 reactance circuit is connected to the output terminal. (5) A susceptance circuit having a susceptance value of 2 (1 / x 2 -1) 1/2 whose one end is grounded is connected to each of the first to second connection points of the reactance circuit. (6) Connected to the input / output terminals are a reactance circuit having a reactance value of -x grounded at one end and a susceptance circuit having a susceptance value of (1 / x 2 -1) 1/2 grounded at one end. .
【請求項3】 サセプタンス回路は、サセプタンス素子
と可変容量素子を並列接続したものである請求項1、ま
たは請求項2に記載のマイクロ波移相回路。
3. The microwave phase shift circuit according to claim 1, wherein the susceptance circuit comprises a susceptance element and a variable capacitance element connected in parallel.
【請求項4】 サセプタンス回路は、サセプタンス素子
と可変容量素子を直列接続したものである請求項1、ま
たは請求項2に記載のマイクロ波移相回路。
4. The microwave phase shift circuit according to claim 1, wherein the susceptance circuit comprises a susceptance element and a variable capacitance element connected in series.
【請求項5】 リアクタンス回路の両端に、それぞれ1
入力2出力の切換スイッチの入力端を接続し、該切換ス
イッチの2つの出力それぞれに、一端を接地した符号の
異なるサセプタンス値をもつサセプタンス素子を接続し
た請求項1、または請求項2に記載のマイクロ波移相回
路。
5. One end is provided at each end of the reactance circuit.
The input terminal of a two-input changeover switch, and a susceptance element having one end grounded and having a different susceptance value is connected to each of two outputs of the changeover switch. Microwave phase shift circuit.
【請求項6】 可変容量素子は、ゲート電圧制御のFE
Tのゲートドレイン間容量およびゲートソース間容量で
構成される請求項3又は請求項4に記載のマイクロ波移
相回路。
6. The variable capacitance element is a gate voltage controlled FE.
The microwave phase shift circuit according to claim 3, wherein the microwave phase shift circuit includes a gate-drain capacitance and a gate-source capacitance of T. 6.
【請求項7】 可変容量素子は、可変容量ダイオードで
構成される請求項3又は請求項4に記載のマイクロ波移
相回路。
7. The microwave phase shift circuit according to claim 3, wherein the variable capacitance element comprises a variable capacitance diode.
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