JP3930418B2

JP3930418B2 - 信号切替装置

Info

Publication number: JP3930418B2
Application number: JP2002324422A
Authority: JP
Inventors: 邦浩河合; 大輔小泉; 圭佐藤; 祥一楢橋
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2002-11-07
Filing date: 2002-11-07
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2022-11-07
Also published as: CN1812186B; CN1812186A; JP2004159198A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にマイクロ波回路の技術分野に関し、特に入力信号の伝送経路を切り替える信号切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
セルラ通信や衛星通信等における無線基地局、中継器その他の通信機器では、入力信号の伝送経路を適宜切り替えるための信号切替装置が使用されている。これは、信号切替装置の入力経路から高周波信号を受信し、複数の伝送経路の中から所望の経路を選択し、その経路から出力信号が出力されるように、信号を分岐させるものである。
【０００３】
特開平９−２７５３０２号公報（特許文献１）は、分岐部分から分岐された複数のマイクロストリップ線路のそれぞれに酸化物超伝導線路を設け、分岐部分及び酸化物超伝導線路の間に直流素子回路を設け、酸化物超伝導線路のそれぞれの超伝導状態の設定と常伝導状態の設定とを切り替えるマイクロ波スイッチを開示している。このマイクロ波スイッチは、選択されていない端子へのマイクロ波の洩れ込み量を少なくし、アイソレーション特性を良好にしようとするものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２７５３０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイソレーション特性が良好であったとしても、入力信号の劣化又は損失が小さくなるとは限らない。すなわち、アイソレーション特性が良好であったとしても、所望の伝送経路を伝播する信号電力が減少してしまうという問題が生じ得る。
【０００６】
本願課題は、アイソレーション特性を良好に維持しつつ、低損失で信号を伝播させることを可能にする信号切替装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による解決手段によれば、
入力経路に結合された複数の伝送経路のうち、所望の伝送経路から出力信号を出力する信号切替装置であって、
前記複数の伝送経路に含まれる第１伝送経路が、超伝導材料より成る線路を有し、
前記線路の入力側の所定長の区間が、前記線路の出力端における断面積より小さな断面積を有するよう形成され、
前記複数の伝送経路に含まれる第２伝送経路から前記出力信号が出力される場合に、前記線路は超伝導状態とは異なる状態に維持される
ことを特徴とする信号切替装置
が、提供される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は、コプレナ線路を利用した一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。信号切替装置は、高周波数の入力信号を第１伝送経路又は第２伝送経路に分岐させる分岐部１０２と、第１伝送経路を形成する分岐部１０２に接続された第１線路１０４及びこの第１線路１０４に接続された第２線路１０６を有する。また、信号切替装置は、第２伝送経路を形成する分岐部１０２に接続された第３線路１０８及びこの第３線路１０８に接続されたスイッチ１１０を有する。第２線路１０６は超伝導材料より成り、分岐部１０２、第１線路１０４及び第３線路１０８は常伝導材料より成る。超伝導材料より成る第２線路１０６は、臨界温度（例えば、７０Ｋ）より高い状態では常伝導性であるが、臨界温度以下に冷却されると超伝導状態となり、電気抵抗の極めて低い導体となる。第２線路１０６は、例えば、ＹＢＣＯ（イットリウム−バリウム−銅−酸素）、ＲＥ−ＢＣＯ（ＲＥ−バリウム−銅−酸素）、ＢＳＣＣＯ（ビスマス−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸素）、ＢＰＳＣＣＯ（ビスマス−鉛−ストロンチウム−カルシウム−銅−酸素）、ＨＢＣＣＯ（水銀−バリウム−カルシウム−銅−酸素）又はＴＢＣＣＯ（チタン−バリウム−カルシウム−銅−酸素）のような材料により形成することが可能である。この場合において、ＲＥは、Ｌａ（ランタン）、Ｎｄ（ネオジム）、Ｓｍ（サマリウム）、Ｅｕ（ユウロピウム）、Ｇｄ（ガドリニウム）、Ｄｙ（ジスプロシウム）、Ｅｒ（エルビウム）、Ｔｍ（ツリウム）、Ｙｂ（イッテルビウム）又はＬｕ（ルテチウム）を示す。
【０００９】
各線路はコプレナ線路を形成し、中心部のストリップ導体１１２，１１４に対してギャップを隔てて両側に接地導体１１６，１１８，１２０，１２２，１２４が設けられている。また、側断面図（図１下側）に示されるように、これら各線路は誘電体材料１２６上に形成される。
【００１０】
第２線路１０６は、入力側の所定長Ｌ２の区間において、線路幅ｗ１が、出力端での線路幅ｗ２よりも非常に細く形成されている。第１線路１０４及び第２線路１０６は、第２線路１０６が超伝導状態のときに、第１線路１０４の特性インピーダンスと第２線路１０６の入力インピーダンスが整合するように、線路幅、誘電体１２６の誘電率及び厚さ、各接地導体との間のギャップ等が調整される。本実施例では、細い線路幅ｗ１から太い線路幅ｗ２へテーパ状に（連続的に）変化させているが、必ずしもこのような形状に限定されず、他の形状を採用することも可能である。例えば段階的に変化させることが可能である。ただし、線路幅を変化させる場合に、線路の特性インピーダンスが変化しないようにする必要がある。コプレナ線路にてそれを行うには、線路幅とギャップの関係を適切に調整することを要する。具体的には、線路幅の広狭に合わせて、ギャップを広くしたり狭くしたりすることで、特性インピーダンスを一定に維持することが可能である。このため、図示されているように、線路幅の細い部分でのギャップは、線路幅の太い部分でのギャップより小さくなっている。
【００１１】
なお、簡単のため図示していないが、第２線路１０６の出力には、第２線路１０６が超伝導状態のときに整合がとれるように調整された回路が接続されている。同様に、スイッチ１１０にも、スイッチ１１０が閉じたときに、スイッチ１１０と整合がとれるように調整された回路が接続されている。線路の長さＬ１，Ｌ２，Ｌ３は、適切な長さに適宜変更可能であるが、例えば０．１ないし数ミリメートルの範疇の大きさを有する。線路幅についても様々な値をとり得るが、例えばｗ１を３μｍとし、ｗ２を１０μｍとすることが可能である。
【００１２】
動作を次に説明する。先ず、分岐部１０２に入力された入力信号を第２伝送経路に伝送する場合を説明する。この場合に、スイッチ１１０は閉じた状態に設定され、第２線路１０６は非超伝導状態に設定される。上述したように、スイッチ１１０を閉じている場合には、第２伝送経路の第３線路１０８及びスイッチ１１０（更にはスイッチに接続される回路）は整合のとれた状態にある。他方、第１伝送経路では、第１線路１０４及び常伝導体となった第２線路１０６は、不整合状態となる。分岐点Ｘから第１伝送経路における点Ｏ_１を見た場合の入力インピーダンスＺ_ＸＯ１が非常に大きい（理想的には無限大）ならば、入力信号を低損失で第２伝送経路に伝播させることができる。本願実施例では、この入力インピーダンスＺ_ＸＯ１が非常に大きな所定値を越えるように、経路長Ｌ１を調整している。この調整手法について、スミス図表を用いて説明する。
【００１３】
図２に示されるスミス図表の原点Ｏは、第１線路１０４の特性インピーダンスに対応するものとする。先ず、第２線路１０６が超伝導状態にある場合には、上述したように、第１及び第２線路１０４，１０６が整合しており、第１伝送経路の入力インピーダンスＺ_ＸＯ１は、第１線路１０４の特性インピーダンスに等しい。従って、スミス図表にて、この
場合の第２線路１０６の入力インピーダンスＺ_ＯＸ１は、原点又は原点近傍のＱ点に位置付けられる。
【００１４】
次に、第２線路１０６が常伝導状態に切り替えられると、第２線路１０６の入力インピーダンスは、特性インピーダンスとは異なるものになり、第１線路１０４と第２線路１０６とは不整合となる。従って、この場合の入力インピーダンスＺ_ＯＸ１は、原点から離れた地点Ｒに位置付けられ、線路の長さを変化させると、その点は円Ｉ上を移動することになる。線路の長さを、０から入力信号の波長の１／２まで変化させると、その軌跡は１つの円を描く。スミス図表では、原点を通る水平な直線Ｋの最右端Ｐ点（＋１，０）が、インピーダンスの無限大となる状態に対応する。したがって、入力インピーダンスＺ_ＯＸ１を大きくするには、Ｐ点に接近するように線路の長さを調整し、円Ｉと直線Ｋの交点Ｒ’に入力インピーダンスを表す点が存在するようにすればよい。
【００１５】
本願実施例では、第２線路１０６における所定長Ｌ２の区間は、出力端の線路幅ｗ２よりも非常に細い線路幅ｗ１を有するよう形成されている。このため、第２線路１０６は、常伝導状態にて、線路幅が太く一定である場合に比べて非常に大きな抵抗を有することになる。第２線路１０６は、超伝導状態では非常に小さな入力インピーダンスＺ_ＯＸ１を有するが、常伝導状態では非常に大きな入力インピーダンスＺ_ＯＸ１を有する。このため、両状態間での入力インピーダンスＺ_ＯＸ１は、線路幅が太く一定である場合（例えば、第２線路の全区間を通じて線路幅がｗ２である場合）に比べて、非常に大きく変化することになる。超伝導及び常伝導の両状態間で、第２線路１０６の入力インピーダンスＺ_ＯＸ１の変化量が大きいということは、スミス図表における原点から入力インピーダンスを表す点までの距離（円の半径）がゼロ又は非常に小さいものと、非常に大きいもの（円Ｉ）とが現れることを意味する。この距離が大きければ、それだけ入力インピーダンスＺ_ＯＸ１を点Ｐに接近させることが可能になる。
【００１６】
仮に、第２線路１０６の入力端から出力端までの全区間を通じて、太い線路幅のｗ２で一定であったとすると、常伝導状態における線路の抵抗は大きくなるものの、細長い区間を形成していないので、さほど大きくならない。このため、超伝導状態と常伝導状態との間の入力インピーダンスＺ_ＯＸ１の変化量も小さくなり、スミス図表における常伝導状態における入力インピーダンスＺ_ＯＸ１は、半径の小さな円Ｊ上の点、例えば地点Ｓに位置付けられることになる。なお、この場合においても、なるべく入力インピーダンスを大きくするために、線路の長さを調整して、入力インピーダンスが円Ｊと直線Ｋとの交点Ｓ’に対応するようにすることが可能である。
【００１７】
ところで、スミス図表における原点Ｏからの距離（円の半径）は、伝送経路における反射率に相当する。整合状態での入力インピーダンス（特性インピーダンス）は原点に対応していたが、これは、第１伝送経路における線路に対する反射率が０であり、反射されることなく信号の総てが伝播することに対応する。逆に、反射率が１であったならば、第１線路１０４には全く伝送されないことに対応する。反射率が小さくなると、その分だけ第１伝送経路に伝搬する信号が増えることになる。すなわち、第２伝送経路に流れる信号が減少してしまう。したがって、第２線路１０６の常伝導状態時に、第１伝送経路にできるだけ入力信号を伝送させないようにするには、反射率を大きくする（原点からの距離を大きくする）必要がある。本実施例によれば、第２線路１０６に細長い区間を設けることで、入力インピーダンスＺ_ＯＸ１の変化量を大きくすることで、入力インピーダンスを原点から大きく遠ざけることが可能になる。このため、第１伝送経路の入力インピーダンスを大きくすることができる（点Ｐに近づける）ことに加えて、反射率をも大きくすることが可能になる。
【００１８】
次に、分岐部１０２に入力された入力信号を第１伝送経路に伝送する場合を説明する。この場合に、スイッチ１１０は開放状態に設定され、第２線路１０６は超伝導状態に設定される。上述したように、第１伝送経路における第１線路１０４及び超伝導体となった第２線路１０６は、整合状態にある。他方、第２伝送経路の第３線路１０８及びスイッチ１１０は不整合状態になる。この場合も、分岐点ＸからＯ_２を見た入力インピーダンスＺ_ＸＯ２が最も大きくなるように、第３線路１０８の長さＬ３が調整される。なお、スイッチ１１０の開放時のインピーダンスが充分に大きいならば、分岐点からスイッチまでの距離を実質的にゼロにすることも可能である。第２伝送経路の入力インピーダンスＺ_ＯＸ２は、第１伝送経路のものより非常に大きいので、第２伝送経路には信号が実質的に流れず、第１伝送経路に信号が流れることになる。これにより、低損失且つ高アイソレーションの信号切替装置が得られる。
【００１９】
図３は、入力信号を第２伝送経路に伝送する際の信号伝達係数（信号損失）の様子を示すシミュレーション結果である。横軸は、所定の中心周波数ｆｃを有する入力信号の周波数を示し、縦軸は第２伝送経路の伝達係数を示す。縦軸の０ｄＢは信号電力が全く減少しないことに対応し、−３ｄＢは約１／２に減少することに対応する。図中、上側のグラフ３０２は、細長い線路を有する本願実施例による信号切替装置を用いた場合のものであり、所定の周波数範囲にわたって信号電力がほとんど減衰していないことが分かる。これに対して、下側のグラフ３０４は、線路幅を同一にしている場合の信号切替回路に対するものであり、信号電力が幾分減衰していることが分かる。
【００２０】
図４は、コプレナ線路を利用した一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。図中、図１で説明したのと同様の要素には同一の参照番号が付されている。この信号切替装置は、高周波数の入力信号を第１又は第２伝送経路に分岐させる分岐部１０２と、第１線路４０４及びこの第１線路４０４に接続された第２線路４０６を有する。また、信号切替装置は、第２伝送経路を形成する第３線路１０８及びこの第３線路１０８に接続されたスイッチ１１０を有する。第２線路４０６は超伝導材料より成り、分岐部１０２、第１線路４０４及び第３線路１０８は常伝導材料より成る。各線路はコプレナ線路を形成し、中心部のストリップ導体４１２，４１４に対してギャップを隔てて両側に接地導体４１６，４１８，１２０，４２２，４２４が設けられている。また、側断面図（図４下側）に示されるように、これら各線路は誘電体材料１２６上に形成される。
【００２１】
本実施例では、第２線路４０６は、入力側の所定長Ｌ２の区間における線路幅が、出力端での線路幅ｗ２と同じく太く形成されている。ただし、この区間における線路４１４の厚みｔ１が、出力端における厚みｔ２より薄く形成されている。第１線路４０４及び第２線路４０６は、第２線路４０６が超伝導状態のときに、第１線路４０４の特性インピーダンスと第２線路４０６の入力インピーダンスが整合するように、線路の厚みｔ１、誘電体１２６の誘電率及び厚さ、各接地導体との間のギャップ等が調整される。本実施例では、第２線路４０６に薄く長い区間を設けることによって、常伝導状態における抵抗値を、厚みを厚く一定に形成した場合に比較して大きくしている。すなわち、超伝導状態と常伝導状態の間における入力インピーダンスＺ_ＯＸ１の変化量を大きくする観点からは、図１に示すように所定の区間Ｌ２における線路の形状を細くして厚みを一定にしてもよいし、太いままで厚みを薄くすることも可能である。更には、図８に示すように、細く且つ薄く形成することも可能である。いずれにせよ、所定長の区間における線路の断面積を出力端のものより小さくすることで、常伝導状態における抵抗値を大きくすることが可能である。ただし、線路幅の異なる回路を接続する際は、線路幅の不連続点における信号の散乱を抑制する等の観点から両者を良好に接続するための接続コネクタを要するところ、本実施例のように線路幅を一定にすると、そのようなコネクタを必要とせず、コネクタの分だけ小型化できる点で有利である。
【００２２】
図５は、マイクロストリップ線路を利用した一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。この信号切替装置は、高周波数の入力信号を第１又は第２伝送経路に分岐させる分岐部５０２と、第１線路５０４及びこの第１線路５０４に接続された第２線路５０６を有する。また、信号切替装置は、第２伝送経路を形成する第３線路５０８及びこの第３線路５０８に接続されたスイッチ５１０を有する。第２線路５０６は超伝導材料より成り、分岐部５０２、第１線路５０４及び第３線路５０８は常伝導材料より成る。各線路は、マイクロストリップ線路を形成し、側断面図（図５下側）に示されるように、ストリップ導体５１２，５１４と誘電体材料５２６を介して接地導体５１６が設けられている。
【００２３】
本実施例では、第２線路５０６は、入力側の所定長Ｌ２の区間における線路幅ｗ１が、出力端での線路幅ｗ２より細く形成されている。ただし、この区間における線路４１４の厚みｔ１が、出力端における厚みｔ２より薄く形成されている。マイクロストリップ線路における特性インピーダンスは、線路幅、誘電体の厚さ（接地導体までの距離）、誘電体の誘電率等によって変化する。線路幅が異なっても特性インピーダンスを一定に維持するために、線路幅の細い区間における誘電体の厚みｔ１が、出力端における誘電体の厚みｔ２より薄く形成されている。なお、図６に示されるように、誘電体材料５２６とは異なる誘電体材料５１７を用いて、この区間Ｌ２における誘電率を調整することで、特性インピーダンスを維持することも可能である。
【００２４】
第１線路５０４及び第２線路５０６は、第２線路５０６が超伝導状態のときに、第１線路５０４の特性インピーダンスと第２線路５０６の入力インピーダンスが整合するように、線路の幅、誘電体５２６の誘電率及び厚み、各接地導体との間の距離等が調整される。本実施例では、第２線路５０６に細く長い区間を設けることによって、常伝導状態における抵抗値を、線路幅を太く一定に形成した場合に比較して大きくしている。上記のコプレナ線路の場合と同様に、超伝導状態と常伝導状態の間における入力インピーダンスＺ_ＯＸ１の変化量を大きくする観点からは、図５に示すように所定の区間Ｌ２における線路の形状を細くして線路の厚みを一定にしてもよいし、線路幅は太いままで厚みを薄くすることも可能である。更には、図９に示すように、細く且つ薄く形成することも可能である。
【００２５】
図７は、同軸線路を利用した一実施例による信号切替装置の概略図を示す。この信号切替装置は、高周波数の入力信号を第１又は第２伝送経路に分岐させる分岐部８０２と、第１線路８０４及びこの第１線路８０４に接続された第２線路８０６を有する。また、信号切替装置は、第２伝送経路を形成する分岐部８０２に結合された第３線路８０８を有する。第２線路８０６における中心導体８１４は超伝導材料より成り、分岐部８０２、第１線路８０４及び第３線路８０８における中心導体８１２は常伝導材料より成る。
【００２６】
本実施例では、第２線路における中心導体８１４は、入力側の所定長Ｌ２の区間における直径ｗ１が、出力端での線路幅ｗ２より小さく形成されている。ただし、この区間におけるケーブルの直径も、出力端における直径より小さく形成されている。同軸線路における特性インピーダンスは、導体直径、誘電体の厚さ（接地導体までの距離）、誘電体の誘電率等によって変化する。導体直径が異なっても特性インピーダンスを一定に維持するために、導体直径の細い区間における誘電体の厚みが、出力端における誘電体の厚みより薄く形成されている。
【００２７】
第１線路８０４及び第２線路８０６は、第２線路８０６が超伝導状態のときに、第１線路８０４の特性インピーダンスと第２線路８０６の入力インピーダンスが整合するように、線路の直径、誘電体５２６の誘電率及び直径等が調整される。本実施例では、第２線路８０６に細く長い区間Ｌ２を設けることによって、常伝導状態における抵抗値を、直径を太く一定に形成した場合に比較して大きくしている。上記のコプレナ線路及びマイクロストリップ線路の場合と同様に、超伝導状態と常伝導状態の間における入力インピーダンスＺ_ＯＸ１の変化量を大きくする観点からは、所定の区間Ｌ２における線路の断面積が、出力端における断面積より小さくなるように形成することが望ましい。
【００２８】
以上本願実施例によれば、第２伝送経路から出力信号を出力する場合に、第１伝送経路における線路を非超伝導状態にする。その線路の所定長の区間は、小さな断面積を有するので、線路の抵抗値は非常に大きくなり、第１伝送経路の入力インピーダンスが非常に大きくなる。このため、アイソレーション特性を良好に維持することに加えて、第１伝送経路に起因する信号損失を効果的に抑制しつつ第２伝送経路から出力信号を取り出すことが可能になる。
【００２９】
所定長の区間の断面積の形状は、線路幅、線路の厚み、線路の直径等に依存して適宜調整することが可能である。また、信号切替装置の線路形態をどのようにするか、例えばコプレナ線路、マイクロストリップ線路、同軸線路等の何れを採用するかについては、信号切替装置に接続される回路やコネクタ等に依存して適切な線路形態を採用することが可能である。なお、出力端より断面積を小さくするための線路幅、線路の厚み又は線路の直径は、超伝導及び非超伝導状態間の入力インピーダンスを大きく変化させる観点からは、できるだけ小さいことが望ましいが、信号伝播に関する最低限の電力耐性を有する程度に大きいことを要する。
【００３０】
また、本願実施例では、分岐数が２つの場合を例にとって説明してきたが、図１０に示すように、分岐数を２以上にすることも可能である。
【００３１】
本願実施例における第１伝送経路の一部（第２線路）は、超伝導材料より成り、第１伝送経路が信号を出力させる経路として選択されるか否かに依存して、超伝導状態及び非超伝導状態の間でその状態が切り替えられる。この状態を変化させる手段としては、第２線路を直接的に加熱及び冷却して制御する手段の他に、線路に電流を印加することで状態を変化させる手段や、コイルを通じて線路に磁場を印加して状態を変化させる手段等を利用することが可能である。
【００３２】
本願実施例における第２伝送経路に接続されるスイッチは、第１伝送経路の第２線路の状態変化に応答して開閉動作を行うよう形成されることも可能である。例えば、温度センサを用いて、第２線路の温度変化を検出し、スイッチの状態を切り替えることが可能である。また、スイッチは、ＰＩＮダイオードやトランジスタのような半導体スイッチを用いて形成することが可能であるし、マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム（ＭＥＭＳ：ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）のような機械的な開閉機構を利用する機械的ＲＦスイッチを用いて形成することも可能である。例えば高速スイッチングを行う観点からは前者が有利である。また、例えば開放状態における絶縁性を高くする観点からは後者が有利である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、アイソレーション特性を良好に維持しつつ、低損失で信号を伝播させることが可能になる。
【００３４】
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。
【図２】図２は、入力インピーダンスの変化を示すスミス図表を示す。
【図３】図３は、信号切替装置の信号伝達係数を表現するグラフを示す。
【図４】図４は、一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。
【図５】図５は、一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。
【図６】図６は、一実施例による信号切替装置の側断面図を示す。
【図７】図７は、一実施例による信号切替装置の概略図を示す。
【図８】図８は、一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。
【図９】図９は、一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。
【図１０】図１０は、一実施例による信号切替装置の平面図及び側断面図を示す。
【符号の説明】
１０２分岐部
１０４第１線路
１０６第２線路
１０８第３線路
１１０スイッチ
１１２，１１４中心導体
１１６，１１８，１２０，１２２，１２４接地導体
１２６誘電体
ｗ１，ｗ２線路幅
４１２，４１４中心導体
４１６，４１８，４２２，４２４接地導体
ｔ１，ｔ２線路の厚み
５０２分岐部
５０４第１線路
５０６第２線路
５０８第３線路
５１２，５１４ストリップ導体
５１６接地導体
５２６誘電体
５１７別の誘電体
８０２分岐部
８０４第１線路
８０６第２線路
８０８第３線路
８１２，８１４中心導体

Claims

入力経路に結合された複数の伝送経路のうち、所望の伝送経路から出力信号を出力する信号切替装置であって、
前記入力経路及び前記複数の伝送経路の各々は、中心導体と該中心導体に対してギャップを隔てて設けられた接地導体とを基板の同一表面上に有するコプレナ線路で形成され、
前記複数の伝送経路に含まれる第１伝送経路が、超伝導材料より成る超伝導線路を有し、
前記超伝導線路は入力側の直線状部分と出力側の非直線状部分とを有し、前記直線状部分の一方端は前記超伝導線路の入力端を形成し、他方端は前記非直線状部分の一方端に接続され、前記非直線状部分の他方端は前記超伝導線路の出力端を形成し、前記非直線状部分の一方端から他方端にかけて線路幅が広くなるように前記非直線状部分が形成され、
前記複数の伝送経路に含まれる第２伝送経路から前記出力信号が出力される場合に、前記線路は超伝導状態とは異なる状態に維持される
ことを特徴とする信号切替装置。
前記第１伝送経路から前記出力信号が出力される場合に、前記第２伝送経路の入力インピーダンスが、所定値より大きくなるよう形成されることを特徴とする請求項１記載の信号切替装置。
更に、前記第２伝送経路の出力端に結合された、導通及び非導通状態の間で状態を切り替えることが可能なスイッチを有することを特徴とする請求項１記載の信号切替装置。
前記スイッチが、半導体スイッチより成ることを特徴とする請求項３記載の信号切替装置。
前記スイッチが、機械的に切り替えることの可能な機構を有することを特徴とする請求項３記載の信号切替装置。
前記直線状部分でのギャップは前記非直線状部分でのギャップより小さく形成されることを特徴とする請求項１記載の信号切替装置。
前記直線状部分が非直線状部分より薄い厚みを有するよう形成されることを特徴とする請求項１又は６記載の信号切替装置。