JP4045219B2 - Variable phase shifter - Google Patents

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Description

本発明は、移動通信用の基地局アンテナなどのように、狭い空間において位相を変化させることが要求されるアンテナに用いて好適な可変移相器に関する。   The present invention relates to a variable phase shifter suitable for use in an antenna that is required to change the phase in a narrow space, such as a base station antenna for mobile communication.

図５は、円運動型の可変移相器の従来例を示している。この可変移相器１００は、誘電体基板１０１と、その表面に形成した入力側ストリップ線路１０２および出力側ストリップ線路１０３と、これらの線路１０２，１０３を結合する結合導体１０４とを備えている。   FIG. 5 shows a conventional example of a circular motion type variable phase shifter. The variable phase shifter 100 includes a dielectric substrate 101, an input-side strip line 102 and an output-side strip line 103 formed on the surface thereof, and a coupling conductor 104 that couples these lines 102 and 103.

結合導体１０４の基端部は、入力側ストリップ線路１０２の端部に容量結合した状態で誘電体基板１０１に回動可能に支持されている。また、結合導体１０４の先端部は、出力側ストリップ線路１０３の円弧状部と容量結合するように、電気絶縁体を介して該円弧状部上に位置されている。なお、誘電体基板１０１は、その裏面全域に図示していない接地導体が形成されている。（例えば、特許文献１）   The base end portion of the coupling conductor 104 is rotatably supported by the dielectric substrate 101 in a state of being capacitively coupled to the end portion of the input side strip line 102. Further, the distal end portion of the coupling conductor 104 is positioned on the arcuate portion via an electrical insulator so as to be capacitively coupled to the arcuate portion of the output side strip line 103. The dielectric substrate 101 has a ground conductor (not shown) formed on the entire back surface thereof. (For example, Patent Document 1)

上記入力側ストリップ線路１０２の入力端に高周波信号が入力されると、この信号は、結合導体１０４および出力側ストリップ線路１０３を介して該ストリップ線路１０３の両端に分配供給される。
結合導体１０４を回転させると、出力側ストリップ線路１０３に対するこの結合導体１０４の結合位置が変化するので、つまり、その結合位置から出力側ストリップ線路１０３の両端に至る距離が相対的に変化するので、この出力側ストリップ線路１０３の一端および他端に現れる高周波信号相互に位相差が生じることになる。 When a high frequency signal is input to the input end of the input side strip line 102, the signal is distributed and supplied to both ends of the strip line 103 via the coupling conductor 104 and the output side strip line 103.
When the coupling conductor 104 is rotated, the coupling position of the coupling conductor 104 with respect to the output side strip line 103 changes, that is, the distance from the coupling position to both ends of the output side strip line 103 changes relatively. A phase difference occurs between the high-frequency signals appearing at one end and the other end of the output-side strip line 103.

上記可変移相器１００は、例えば、図６に示すアンテナブロック２００−１，２００−２，２００−３および２００−４を有するアレーアンテナのビームをチルトする手段として使用される。
この図６に示す可変移相器１００−１，１００−２の回転スライド距離（出力側ストリップ線路１０３の長さ）は、アンテナブロック２００−１，２００−２，２００−３および２００−４が等間隔で配列している場合、通常、３：１に設定される。 The variable phase shifter 100 is used, for example, as means for tilting the beam of the array antenna having the antenna blocks 200-1, 200-2, 200-3 and 200-4 shown in FIG.
The rotational slide distances (lengths of the output side strip line 103) of the variable phase shifters 100-1 and 100-2 shown in FIG. When arranged at regular intervals, it is usually set to 3: 1.

可変移相器１００−１，１００−２には、分配器２０５を介して高周波信号が入力される。この例では、可変移相器１００−１は、それぞれ−３Ｌおよび＋３Ｌだけ位相が変化された高周波信号をアンテナブロック２００−１および２００−４に供給し、また、可変移相器１００−２は、それぞれ−Ｌおよび＋Ｌだけ位相が変化された高周波信号をアンテナブロック２００−２および２００−３に供給する。
この結果、上記アレーアンテナを構成する各アンテナブロック２００−１，２００−２，２００−３および２００−４の放射中心を示すラインが角度θだけチルトされて、矢視するようにビームの方向が変化される。 A high-frequency signal is input to the variable phase shifters 100-1 and 100-2 via the distributor 205. In this example, the variable phase shifter 100-1 supplies high-frequency signals whose phases are changed by -3L and + 3L to the antenna blocks 200-1 and 200-4, respectively, and the variable phase shifter 100-2 The high frequency signals whose phases are changed by −L and + L are supplied to the antenna blocks 200-2 and 200-3, respectively.
As a result, the line indicating the radiation center of each of the antenna blocks 200-1, 200-2, 200-3 and 200-4 constituting the array antenna is tilted by an angle θ, and the beam direction is changed as indicated by an arrow. Changed.

一方、可変移相器として図７に示すようなトロンボーン型のものも実用されている。このトロンボーン型移相器３００は、Ｕ字形の同軸導体３０１の一端部および他端部をそれぞれ同軸導体３０２および３０３に摺動可能に挿入し、Ｕ字形同軸導体３００の摺動に伴う入出力間の物理的絶対長の変化によって位相を変化させるものである。（例えば、非特許文献１）
特開２００１−２１１０２５号公報 社団法人 電子通信学会「アンテナ工学ハンドブック」（株）オーム社発行、昭和５５年１０月３０日、ｐ．２５２ On the other hand, a trombone type as shown in FIG. 7 is also practically used as a variable phase shifter. In this trombone phase shifter 300, one end and the other end of a U-shaped coaxial conductor 301 are slidably inserted into the coaxial conductors 302 and 303, respectively, and input / output associated with the sliding of the U-shaped coaxial conductor 300. The phase is changed by the change in the physical absolute length. (For example, Non-Patent Document 1)
JP 2001-211025 A The Institute of Electronics and Communication Engineers "Antenna Engineering Handbook" published by Ohm Co., Ltd. 252

上記円運動型の可変移相器１００は、出力側ストリップ線路１０３が円弧状に形成されているので、形状が大型化し、このため、狭い空間での使用に適さないという欠点がある。
一方、上記トロンボーン型移相器３００は、Ｕ字形の同軸導体３０１の内外導体要素が同軸導体３０１および３０２の内外導体要素に機械的に接触するので、ＩＭが発生するという欠点を有する。 Since the output-side strip line 103 is formed in an arc shape, the circular motion type variable phase shifter 100 has a disadvantage that it is large in size and is not suitable for use in a narrow space.
On the other hand, the trombone type phase shifter 300 has a drawback that IM occurs because the inner and outer conductor elements of the U-shaped coaxial conductor 301 are in mechanical contact with the inner and outer conductor elements of the coaxial conductors 301 and 302.

本発明の目的は、このような状況に鑑み、小型化を図れかつＩＭが発生しない可変移相器を提供することにある。   In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a variable phase shifter that can be reduced in size and does not generate IM.

本発明は、かかる目的を達成するため、平行するマイクロストリップ線路と、このマイクロストリップ線路に対し、スライド可能かつ電磁結合可能に配設されたブランチライン型のハイブリッド回路とを備え、前記マイクロストリップ線路に入出力ポートを設けた構成を有する。
この構成によれば、ハイブリッド回路の直線運動によって出力ポートにおける信号の位相が変化される。 In order to achieve the above object, the present invention includes a parallel microstrip line and a branch line type hybrid circuit arranged so as to be slidable and electromagnetically coupled to the microstrip line. Has a configuration in which input / output ports are provided.
According to this configuration, the phase of the signal at the output port is changed by the linear motion of the hybrid circuit.

実施の形態では、前記マイクロストリップ線路と前記ハイブリッド回路との間にシート状絶縁体を介在させ、該ハイブリッド回路を前記シート状絶縁体上でスライドさせるようにしている。
前記ハイブリッド回路をスライドさせるために、電動スライド手段を設けてもよい。この電動スライド手段を設ければ、移相量を遠隔的に変化させることが可能になる。 In the embodiment, a sheet-like insulator is interposed between the microstrip line and the hybrid circuit, and the hybrid circuit is slid on the sheet-like insulator.
In order to slide the hybrid circuit, an electric slide means may be provided. If this electric slide means is provided, the amount of phase shift can be changed remotely.

本発明に係る可変移相器によれば、ハイブリッド回路を直線運動させて位相を変化させることから、コンパクトかつスリムに構成することができる。したがって、特に直線方向にアレイ化したアンテナの内部に収納する移相器として好適である。また、平行するマイクロストリップ線路とハイブリッド回路間における信号の伝送が電磁結合を介して行われるので、ＩＭが発生しないという利点も持つ。   According to the variable phase shifter according to the present invention, since the phase is changed by linearly moving the hybrid circuit, it can be configured to be compact and slim. Therefore, it is particularly suitable as a phase shifter housed in an antenna arrayed in a linear direction. Further, since signal transmission between the parallel microstrip line and the hybrid circuit is performed via electromagnetic coupling, there is an advantage that IM does not occur.

図１は、従来から可変移相器、電力分配器、可変減衰器等の構成要素として使用されているブランチライン型のハイブリッド回路１を示している。このハイブリッド回路１は、誘電体基板３上の金属箔からなるストリップライン５ａ〜５ｄによって形成されている。 FIG. 1 shows a branch line type hybrid circuit 1 conventionally used as a component such as a variable phase shifter, a power distributor, and a variable attenuator. The hybrid circuit 1 is formed by strip lines 5 a to 5 d made of metal foil on a dielectric substrate 3.

ストリップライン５ａ〜５ｄは、正方形状のリングを構成するように接続されている。このストリップライン５ａ〜５ｄは、例えば、ハイブリッド回路１の出力ポート７−２，７−３から位相差が９０°で振幅比が１：１の電力をそれぞれ出力させる場合、次のように形成される。   The strip lines 5a to 5d are connected to form a square ring. The strip lines 5a to 5d are formed as follows when, for example, power having a phase difference of 90 ° and an amplitude ratio of 1: 1 is output from the output ports 7-2 and 7-3 of the hybrid circuit 1, respectively. The

すなわち、入力ポート７−１のインピーダンスをＺとすると、この入力ポート７−１から延びるストリップライン５ａとこれに平行するストリップライン５ｃは、それぞれインピーダンスが約Ｚ／√２で長さがλ／４（λは設計周波数の波長）となるように形成される。また、ストリップライン５ａ，５ｃ間に介在するストリップライン５ｂ，５ｄは、インピーダンスが約Ｚで長さがλ／４となるようにそれぞれ形成される。
なお、このハイブリッド回路１におけるアイソレーションポート７−４からはほとんど電力が出力されない。 That is, assuming that the impedance of the input port 7-1 is Z, the strip line 5a extending from the input port 7-1 and the strip line 5c parallel to the strip line 5a have an impedance of about Z / √2 and a length of λ / 4. (Λ is the wavelength of the design frequency). The strip lines 5b and 5d interposed between the strip lines 5a and 5c are formed so that the impedance is about Z and the length is λ / 4.
Note that almost no power is output from the isolation port 7-4 in the hybrid circuit 1 .

図２は、本発明に係る可変移相器の実施形態を示した平面図、図３は図２のＡ−Ａ線による断面図である。
この可変移相器１０は、可動カプラとしてのハイブリッド回路１５と、互いに平行する一対のマイクロストリップ線路１７−１，１７−２とを備えている。
ハイブリッド回路１５は、図１に示すハイブリッド回路５に準じる構成を有している。すなわち、ハイブリッド回路１５は、誘電体基板１３上に前記ストリップライン５ａ〜５ｄに対応するストリップライン１５ａ〜１５ｄを形成することによって構成されている。 FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of a variable phase shifter according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
The variable phase shifter 10 includes a hybrid circuit 15 as a movable coupler and a pair of microstrip lines 17-1 and 17-2 parallel to each other.
The hybrid circuit 15 has a configuration according to the hybrid circuit 5 shown in FIG. That is, the hybrid circuit 15 is configured by forming strip lines 15 a to 15 d corresponding to the strip lines 5 a to 5 d on the dielectric substrate 13.

ここで、この可変移相器１０の電力分配比を１：１とし、マイクロストリップ線路１７−１，１７−２の入力インピーダンスをＺ X とした場合、ストリップライン１５ａ，１５ｃは、インピーダンスが約Ｚ X ／√２で長さがλ1／４（λ 1 は設計周波数の波長）となるようにそれぞれ形成され、ストリップライン１５ｂ，１５ｄは、インピーダンスが約Ｚ X で長さがλ 1 ／４となるようにそれぞれ形成される。 Here, when the power distribution ratio of the variable phase shifter 10 is 1: 1 and the input impedance of the microstrip lines 17-1 and 17-2 is Z X , the strip lines 15a and 15c have an impedance of about Z X / √2 in length λ 1/4 (λ 1 is the wavelength of a design frequency) are formed respectively such that the stripline 15b, 15d, the impedance length of about Z X is a lambda 1/4 Each is formed as follows.

マイクロストリップ線路１７−１，１７−２は、互いの間隔がλ１／４になるように誘電体基板１９上に形成されている。なお、誘電体基板１９は、その下面全域に接地導体１９ａが設けられている。
誘電体基板１３は、ハイブリッド回路１５のストリップライン１５ｂ，１５ｄがシート状絶縁体２１を介してマイクロストリップ線路１７−１，１７−２に当接するように位置決めされ、かつ、該線路１７−１，１７−２に沿って移動し得るように図示していない支持手段によって支持されている。
したがって、ハイブリッド回路１５は、マイクロストリップ線路１７−１，１７−２と電磁的に結合した状態で該線路１７−１，１７−２上を移動することができる。 The microstrip lines 17-1 and 17-2 are formed on the dielectric substrate 19 so that the distance between them is λ1 / 4. The dielectric substrate 19 is provided with a ground conductor 19a over the entire lower surface thereof.
The dielectric substrate 13 is positioned so that the strip lines 15b and 15d of the hybrid circuit 15 are in contact with the microstrip lines 17-1 and 17-2 via the sheet-like insulator 21, and the lines 17-1, It is supported by support means (not shown) so that it can move along 17-2.
Therefore, the hybrid circuit 15 can move on the lines 17-1 and 17-2 in an electromagnetically coupled state with the microstrip lines 17-1 and 17-2.

このような構成を有する可変移相器１０において、例えば、マイクロストリップ線路１７−１の一端を入力ポート２３−１とすると、他方のマイクロストリップ線路１７−２の一端および他端がそれぞれ出力ポート２３−２および２３−３になり、マイクロストリップ線路１７−１の他端がアイソレーションポート２３−４になる。   In the variable phase shifter 10 having such a configuration, for example, when one end of the microstrip line 17-1 is an input port 23-1, one end and the other end of the other microstrip line 17-2 are respectively output ports 23-1. -2 and 23-3, and the other end of the microstrip line 17-1 becomes an isolation port 23-4.

すなわち、上記入力ポート２３-１に波長λ１の高周波信号が入力されると、出力ポート２３−２からは、マイクロストリップ線路１７−１→ライン１５ａ→マイクロストリップ線路１７−２というパスを通る信号と、マイクロストリップ線路１７−１→ライン１５ｄ→ライン１５ｃ→ライン１５ｂ→マイクロストリップ線路１７−２というパスを通る信号とが合成されて出力される。   That is, when a high-frequency signal having a wavelength λ1 is input to the input port 23-1, a signal passing through the path of the microstrip line 17-1 → line 15a → microstrip line 17-2 is output from the output port 23-2. , The signal passing through the path of the microstrip line 17-1, the line 15d, the line 15c, the line 15b, and the microstrip line 17-2 is synthesized and output.

また、出力ポート２３−３からは、マイクロストリップ線路１７−１→ライン１５ａ→ライン１５ｂ→マイクロストリップ線路１７−２というパスを通る信号と、マイクロストリップ線路１７−１→ライン１５ｄ→ライン１５ｃ→マイクロストリップ線路１７−２というパスを通る信号とが合成されて出力される。   Further, from the output port 23-3, a signal passing through a path of microstrip line 17-1 → line 15a → line 15b → microstrip line 17-2, and microstrip line 17-1 → line 15d → line 15c → micro The signal passing through the path of the strip line 17-2 is synthesized and output.

上記ハイブリッド回路１５をスライド移動操作した場合、出力ポート２３−２に現れる高周波信号の位相は変化するものの、出力ポート２３−２に現れる高周波信号の位相は固定される。以下、その理由について述べる。
例えば、ハイブリッド回路１５を図示の位置から右方にスライドさせると、ポート２３-１，２３−２からハイブリッド回路１５に至る距離がそれぞれ増大するので、入力ポート２３-１から出力ポート２３-２に至る線路の長さが増大することになる。したがって、上記ハイブリッド回路１５のスライド操作は、出力ポート２３−２に現れる高周波信号の位相を変化させることになる。 When the hybrid circuit 15 is slid, the phase of the high frequency signal appearing at the output port 23-2 changes, but the phase of the high frequency signal appearing at the output port 23-2 is fixed. The reason will be described below.
For example, when the hybrid circuit 15 is slid to the right from the illustrated position, the distance from the ports 23-1, 23-2 to the hybrid circuit 15 increases, so that the input port 23-1 to the output port 23-2. The length of the line to reach will increase. Therefore, the sliding operation of the hybrid circuit 15 changes the phase of the high frequency signal appearing at the output port 23-2.

一方、上記のようにハイブリッド回路１５を右方にスライドさせた場合、入力ポート２３-１からハイブリッド回路１５に至る距離が増大するものの、その増大量だけ出力ポート２３-３からハイブリッド回路１５に至る距離が減少するので、入力ポート２３-１から出力ポート２３-２に至る線路の長さは変化しないことになる。したがって、上記ハイブリッド回路１５のスライド操作は、出力ポート２３−３に現れる高周波信号の位相に影響を与えない。   On the other hand, when the hybrid circuit 15 is slid to the right as described above, the distance from the input port 23-1 to the hybrid circuit 15 increases, but the increased amount reaches the hybrid circuit 15 from the output port 23-3. Since the distance decreases, the length of the line from the input port 23-1 to the output port 23-2 does not change. Therefore, the sliding operation of the hybrid circuit 15 does not affect the phase of the high frequency signal appearing at the output port 23-3.

かくして、この実施の形態に係る可変移相器１０においては、出力ポート２３−２からハイブリッド回路１５のスライド量に対応する量だけ位相が変化された高周波信号が分配出力されるとともに、出力ポート２３−２からは位相変化のない高周波信号が分配出力され、また、アイソレーションポート２３−４には高周波信号がほとんど現れないことになる。
なお、上記出力ポート２３−２および２３-３から出力される高周波信号の振幅は、ストリップライン１５ａ，１５ｃのインピーダンスを変えることによって調整することができる。 Thus, in the variable phase shifter 10 according to this embodiment, a high-frequency signal whose phase is changed by an amount corresponding to the slide amount of the hybrid circuit 15 is distributed and output from the output port 23-2 and the output port 23. -2, the high frequency signal having no phase change is distributed and output, and the high frequency signal hardly appears at the isolation port 23-4.
The amplitude of the high frequency signal output from the output ports 23-2 and 23-3 can be adjusted by changing the impedance of the strip lines 15a and 15c.

上記実施の形態に係る可変移相器１０は、ハイブリッド回路１５を直線運動させて位相を変化する構成を有するので、形状をスリムにすることができる。したがって、直線方向にアレイ化したアンテナの内部に収納する移相器として好適である。また、マイクロストリップ線路１７−１，１７−２とハイブリッド回路１５とを電磁結合させてあるので、ＩＭが発生しないという利点を持つ。   Since the variable phase shifter 10 according to the above embodiment has a configuration in which the phase is changed by linearly moving the hybrid circuit 15, the shape can be slimmed. Therefore, it is suitable as a phase shifter housed in an antenna arrayed in a linear direction. Further, since the microstrip lines 17-1 and 17-2 and the hybrid circuit 15 are electromagnetically coupled, there is an advantage that IM does not occur.

上記ハイブリッド回路１５は、手動操作でスライドさせても良い。しかし、上記可変移相器１０を複数配設して、それらによる移相量を同時にかつ遠隔的に調整する場合には、ハイブリッド回路１５をスライドさせるための適宜な電動アクチュエータを設けることが望ましい。そこで、この実施の形態に係る可変移相器１０では、モータを用いた図示していないスライド機構を併設するようにしている。   The hybrid circuit 15 may be slid manually. However, when a plurality of variable phase shifters 10 are provided and the amount of phase shift by them is adjusted simultaneously and remotely, it is desirable to provide an appropriate electric actuator for sliding the hybrid circuit 15. Therefore, the variable phase shifter 10 according to this embodiment is provided with a slide mechanism (not shown) using a motor.

ところで、上記可変移相器１０は、例えば図４に示すアンテナブロック３０−１，３０−２，３０−３および３０−４を有した４ブロック構成のアレーアンテナのビームをチルトさせる手段として使用される。
この図４において、可変移相器１０−１の入力ポート２３−１から入力される波長λ１の高周波信号は、該移相器１０−１の出力ポート２３-２，２３−３に分配される。出力ポート２３−２に分配される信号は、この移相器１０−１のハイブリッド回路１５をスライド操作することによってその位相を変化させることができる信号（可変位相信号）であり、また、出力ポート２３−３に分配される信号は、ハイブリッド回路１５のスライド位置には関係のない固定位相を有する。 By the way, the variable phase shifter 10 is used as a means for tilting the beam of an array antenna having a four-block configuration having the antenna blocks 30-1, 30-2, 30-3 and 30-4 shown in FIG. The
In FIG. 4, the high frequency signal of wavelength λ1 input from the input port 23-1 of the variable phase shifter 10-1 is distributed to the output ports 23-2 and 23-3 of the phase shifter 10-1. . The signal distributed to the output port 23-2 is a signal (variable phase signal) whose phase can be changed by sliding the hybrid circuit 15 of the phase shifter 10-1 and the output port 23-2. The signal distributed to 23-3 has a fixed phase that is not related to the slide position of the hybrid circuit 15.

移相器１０−１の出力ポート２３-３から出力される固定位相信号は、可変移相器１０−２の入力ポート２３−１に入力された後、この移相器１０−２の出力ポート２３-２および２３−３にそれぞれ可変位相信号および固定位相信号として分配される。
同様に、移相器１０−１の出力ポート２３-２から出力される可変位相信号は、可変移相器１０−３の入力ポート２３−１に入力された後、この移相器１０−３の出力ポート２３-２および２３−３にそれぞれ可変位相信号および固定位相信号として分配される。 The fixed phase signal output from the output port 23-3 of the phase shifter 10-1 is input to the input port 23-1 of the variable phase shifter 10-2, and then the output port of the phase shifter 10-2. 23-2 and 23-3 are distributed as a variable phase signal and a fixed phase signal, respectively.
Similarly, the variable phase signal output from the output port 23-2 of the phase shifter 10-1 is input to the input port 23-1 of the variable phase shifter 10-3, and then this phase shifter 10-3. Are distributed to the output ports 23-2 and 23-3 as a variable phase signal and a fixed phase signal, respectively.

可変移相器１０−１におけるハイブリッド回路１５のスライド距離は２Ｌに設定され、可変移相器１０−２および１０−３における同距離はそれぞれＬに設定されている。したがって、可変移相器１０−１は、その出力ポート２３−２から４Ｌに相当する量だけ位相が変化した信号を取り出すことができ、また、可変移相器１０−２および１０−３は、その出力ポート２３−２から２Ｌに相当する量だけ位相が変化した信号を取り出すことができる。なお、可変移相器１０−１，１０−２および１０−３のアイソレーションポート２３−４には、終端抵抗Ｒが接続されている。   The slide distance of the hybrid circuit 15 in the variable phase shifter 10-1 is set to 2L, and the same distance in the variable phase shifters 10-2 and 10-3 is set to L, respectively. Therefore, the variable phase shifter 10-1 can take out a signal whose phase has changed by an amount corresponding to 4L from its output port 23-2, and the variable phase shifters 10-2 and 10-3 A signal whose phase has changed by an amount corresponding to 2L can be extracted from the output port 23-2. A termination resistor R is connected to the isolation port 23-4 of the variable phase shifters 10-1, 10-2 and 10-3.

アンテナブロック３０−１および３０−２は、それぞれ移相器１０−２の出力ポート２３−３および２３−２に接続され、また、アンテナブロック３０−３および３０−４は、それぞれ移相器１０−３の出力ポート２３−３および２３−２に接続されている。
したがって、アンテナブロック３０−１には、位相変化のない高周波信号が供給され、またアンテナブロック３０−１には、移相器１０−２によって２Ｌに相当する量だけ位相が変化された高周波信号が供給される。そして、アンテナブロック３０−３には、移相器１０−１によって４Ｌに相当する量だけ位相が変化された後、移相器１０−３を位相変化なしに通過した高周波信号が供給され、さらに、アンテナブロック３０−４には、移相器１０−１によって４Ｌに相当する量だけ位相が変化された後、移相器１０−３によって更に２Ｌに相当する量だけ位相が変化された、つまり、合計６Ｌに相当する量だけ位相が変化された高周波信号が供給されることになる。 Antenna blocks 30-1 and 30-2 are connected to output ports 23-3 and 23-2 of phase shifter 10-2, respectively, and antenna blocks 30-3 and 30-4 are connected to phase shifter 10 respectively. -3 output ports 23-3 and 23-2.
Therefore, a high-frequency signal having no phase change is supplied to the antenna block 30-1, and a high-frequency signal whose phase has been changed by an amount corresponding to 2L by the phase shifter 10-2 is supplied to the antenna block 30-1. Supplied. The antenna block 30-3 is supplied with a high-frequency signal that has passed through the phase shifter 10-3 without phase change after the phase is changed by an amount corresponding to 4L by the phase shifter 10-1. In the antenna block 30-4, the phase is changed by an amount corresponding to 4L by the phase shifter 10-1, and then the phase is further changed by an amount corresponding to 2L by the phase shifter 10-3. Therefore, a high frequency signal whose phase is changed by an amount corresponding to a total of 6 L is supplied.

この結果、アレーアンテナを構成する各アンテナブロック３０−１，３０−２，３０−３および３０−４の放射中心を示すラインが角度θ１だけチルトされて、矢視するようにビームの方向が変化される。   As a result, the line indicating the radiation center of each of the antenna blocks 30-1, 30-2, 30-3 and 30-4 constituting the array antenna is tilted by the angle θ1, and the beam direction changes as seen by the arrow. Is done.

ブランチライン型のハイブリッド回路の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of a branch line type hybrid circuit. 本発明に係る可変移相器の実施の形態を示す平面図である。It is a top view which shows embodiment of the variable phase shifter which concerns on this invention. 図２のＡ−Ａ線による断面図である。It is sectional drawing by the AA line of FIG. 本発明に係る可変移相器を複数用いてアレーアンテナのチルト角を変更させる場合の各可変移相器の接続図である。It is a connection diagram of each variable phase shifter when changing the tilt angle of the array antenna using a plurality of variable phase shifters according to the present invention. 円運動型の可変移相器を示す平面図である。It is a top view which shows a circular motion type variable phase shifter. 円運動型の可変移相器を複数用いてアレーアンテナのチルト角を変更させる場合の各可変移相器の接続図である。It is a connection diagram of each variable phase shifter when changing the tilt angle of the array antenna using a plurality of circular motion type variable phase shifters. トロンボーン型の可変移相器を示す平面図である。It is a top view which shows a trombone type variable phase shifter.

符号の説明Explanation of symbols

１３ 誘電体基板
１５ ハイブリッド回路
１５ａ〜１５ｄ ストリップライン
１７−１，１７−２ マイクロストリップ線路
１９ 誘電体基板
２１ シート状絶縁体
２３-１入力ポート
２３−２，２３−３ 出力ポート
２３−４ アイソレーションポート
３０−１〜３０−４ アンテナブロック DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Dielectric board | substrate 15 Hybrid circuit 15a-15d Strip line 17-1, 17-2 Microstrip line 19 Dielectric board 21 Sheet-like insulator 23-1 Input port 23-2, 23-3 Output port 23-4 Isolation Port 30-1 to 30-4 Antenna block

Claims (3)

第１の誘電体基板（１９）に形成された平行する第１、第２のマイクロストリップ線路（１７−１，１７−２）と、
第２の誘電体基板（１３）に形成されたブランチライン型のハイブリッド回路（１５）と、を備え、
前記ハイブリッド回路（１５）は、所定の第１のインピーダンス（Ｚ X ）を有した相対向する第１、第２のストリップライン（１５ｄ、１５ｂ）と、前記第１のインピーダンス（Ｚ X ）を１／√２倍したインピーダンスを有した相対向する第３、第４のストリップライン（１５ａ、１５ｃ）とを、それらがリング状をなすように接続した構成を有し、
前記第２の誘電体基板（１３）は、前記第１、第２のストリップライン（１５ｄ、１５ｂ）がそれぞれ前記第１、第２のマイクロストリップ線路（１７−１，１７−２）と電磁的に結合した状態で該第１および第２のマイクロストリップ線路（１７−１，１７−２）に沿ってスライドし得るように前記第１の誘電体基板（１９）上に配置され、
前記第１のマイクロストリップ線路（１７−１）の一端を入力ポートとし、前記第２のマイクロストリップ線路（１７−２）の一端および他端を出力ポートとしたことを特徴とする可変移相器。 Parallel first and second microstrip lines (17-1, 17-2) formed on the first dielectric substrate (19) ;
A branch line type hybrid circuit (15 ) formed on the second dielectric substrate (13) ,
The hybrid circuit (15) includes a first and a second strip line (15d, 15b) opposite to each other having a predetermined first impedance (Z X ), and a first impedance (Z X ) of 1 The third and fourth strip lines (15a, 15c) facing each other having an impedance multiplied by √2 are connected in a ring shape,
In the second dielectric substrate (13), the first and second strip lines (15d, 15b) are electromagnetically connected to the first and second micro strip lines (17-1, 17-2), respectively. Is arranged on the first dielectric substrate (19) so as to be slidable along the first and second microstrip lines (17-1, 17-2) in a coupled state to
A variable phase shifter characterized in that one end of the first microstrip line (17-1) is used as an input port, and one end and the other end of the second microstrip line (17-2) are used as output ports . . 前記第１、第２のマイクロストリップ線路（１７−１，１７−２）と前記ハイブリッド回路（１５）との間にシート状絶縁体（２１）を介在させ、該ハイブリッド回路（１５）を前記シート状絶縁体（２１）上でスライドさせるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の可変移相器。 A sheet-like insulator (21) is interposed between the first and second microstrip lines (17-1, 17-2) and the hybrid circuit (15) , and the hybrid circuit (15) is connected to the sheet. The variable phase shifter according to claim 1, wherein the variable phase shifter is slid on the cylindrical insulator (21) . 前記ハイブリッド回路（１５）をスライドさせるための電動スライド手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の可変移相器。 The variable phase shifter according to claim 1 or 2, further comprising an electric slide means for sliding the hybrid circuit (15) .
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