JP4611330B2 - Multi-polarization switching device - Google Patents
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Description
この発明は、アンテナで送信または受信する各種偏波に対する生成または受信合成を行う多偏波切替装置に関するものである。 The present invention relates to a multi-polarization switching device that performs generation or reception synthesis for various polarizations transmitted or received by an antenna.
例えばクロスダイポールアンテナを用いてVHF帯、UHF帯で送信する場合、アンテナの設置環境によって円偏波(右旋、左旋円偏波)と直線偏波(水平、垂直偏波)を使い分けて使用することができる。このようにアンテナで使用する各種の偏波に対応するため、高周波回路とアンテナの間に偏波を切り替える多偏波切替装置が設けられる。この多偏波切替装置としては、例えば移相器を用いる回路が知られている。また、複数のハイブリッド回路あるいは3dB方向性結合器、多数のスイッチ及び線路を組み合わせた回路が提案されている(例えば特許文献1参照)。 For example, when transmitting in the VHF band and UHF band using a cross dipole antenna, circularly polarized waves (right-handed and left-handed circularly polarized waves) and linearly polarized waves (horizontal and vertical polarized waves) are used separately depending on the installation environment of the antenna. be able to. Thus, in order to cope with various polarizations used in the antenna, a multi-polarization switching device that switches the polarization between the high-frequency circuit and the antenna is provided. As this multi-polarization switching device, for example, a circuit using a phase shifter is known. Further, a circuit in which a plurality of hybrid circuits or a 3 dB directional coupler, a large number of switches, and lines are combined has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
以上のような移相器を用いた多偏波切替装置は、損失増、小電力およびコスト高という点で問題になっていた。多数の構成品を用いた回路は、部品点数が多い割に生成できる偏波の組み合わせが、各端子、2偏波のみと少ないという問題があった。 The multi-polarization switching device using the phase shifter as described above has been a problem in terms of increased loss, low power, and high cost. A circuit using a large number of components has a problem that the number of combinations of polarizations that can be generated for a large number of parts is small, that is, only two terminals and two polarizations.
この発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、低損失、大電力で、構成部品点数も少なく、送信または受信する多種類の偏波に対応できる多偏波切替装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a multi-polarization switching device capable of supporting various types of polarized waves to be transmitted or received with low loss, high power, and a small number of components. With the goal.
この発明に係る多偏波切替装置は、それぞれが高周波信号の信号発生部または受信部に接続される第1および第2の入出力端子と、アンテナ給電部のV端子またはH端子に接続される第3および第4の入出力端子と、高周波信号を分配、合成する90度ハイブリッド回路と、第1の入出力端子、第3の入出力端子および90度ハイブリッド回路間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第1のスイッチと、第2の入出力端子、第4の入出力端子および90度ハイブリッド回路間に接続され、第1のスイッチと連動して第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第2のスイッチと第1の入出力端子、第2の入出力端子、第1のスイッチおよび第2のスイッチ間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第3のスイッチとを備え、第1のスイッチ及び第2のスイッチが第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を導通させるように動作し、第1のスイッチ及び第2のスイッチが第2の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第2のスイッチと共同して第1の入出力端子と第4の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第1のスイッチと共同して第2の入出力端子と第3の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させるように動作し、第3のスイッチは、第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチと第3のスイッチを結ぶ第1の線路と第1の入出力端子間を導通させると同時に、第2のスイッチと第3のスイッチを結ぶ第2の線路と第2の入出力端子間を導通させるよう動作し、一方、第2の導通状態にある場合には、第2の線路と第1の入出力端子間を導通させると同時に、第1の線路と第2の入出力端子間を導通させるよう動作し、第1のスイッチと第2のスイッチによる動作は、第1の線路、第2の線路、第3の入出力端子および第4の入出力端子間に対して行うものである。
また、この発明に係る多偏波切替装置は、それぞれが高周波信号の信号発生部または受信部に接続される第1および第2の入出力端子と、アンテナ給電部のV端子またはH端子に接続される第3および第4の入出力端子と、高周波信号を分配、合成する90度ハイブリッド回路と、第1の入出力端子、第3の入出力端子および90度ハイブリッド回路間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第1のスイッチと、第2の入出力端子、第4の入出力端子および90度ハイブリッド回路間に接続され、第1のスイッチと連動して第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第2のスイッチと第3の入出力端子、第4の入出力端子、第1のスイッチおよび第2のスイッチ間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第4のスイッチとを備え、第1のスイッチ及び第2のスイッチが第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を導通させるように動作し、第1のスイッチ及び第2のスイッチが第2の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第2のスイッチと共同して第1の入出力端子と第4の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第1のスイッチと共同して第2の入出力端子と第3の入出力端子間を90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させるように動作し、第4のスイッチは、第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチと第4のスイッチを結ぶ第3の線路と第3の入出力端子間を導通させると同時に、第2のスイッチと第4のスイッチを結ぶ第4の線路と第4の入出力端子間を導通させるよう動作し、一方、第2の導通状態にある場合には、第3の線路と第4の入出力端子間を導通させると同時に、第4の線路と第3の入出力端子間を導通させるよう動作し、第1のスイッチと第2のスイッチによる動作は、第1の入出力端子、第2の入出力端子、第3の線路および第4の線路間に対して行うものである。
The multi-polarization switching device according to the present invention is connected to first and second input / output terminals connected to a signal generator or receiver for high-frequency signals, and to a V terminal or an H terminal of the antenna feeder. The third and fourth input / output terminals are connected between the first input / output terminal, the third input / output terminal, and the 90 degree hybrid circuit, A first switch of a double pole / double throw type that switches to a conductive state or a second conductive state, and is connected between the second input / output terminal, the fourth input / output terminal, and the 90-degree hybrid circuit. The second switch of the double pole / double throw type, the first input / output terminal, the second input / output terminal, the first switch, and the second switch that are switched to the first conductive state or the second conductive state in conjunction with the second switch. Connected between the switches of the first conductive state Other and a third switch toggle its bipolar / double-throw the second conducting state, if the first switch and the second switch is in a first conduction state, the first switch causes conduction between the first output terminal and third output terminal, the second switch is operated to cause conduction between the second output terminal and fourth output terminal, a first switch And when the second switch is in the second conduction state, the first switch conducts the first input / output terminal and the third input / output terminal through the 90-degree hybrid circuit, and at the same time, The first input / output terminal and the fourth input / output terminal are connected to each other with a 90 degree phase delay through the 90 degree hybrid circuit in cooperation with the second switch, and the second switch is connected to the second input / output terminal. Conduction between the 4th input / output terminals via the 90 degree hybrid circuit Thereby at the same time, in conjunction with the first switch the second input and output terminals between third output terminal and operative to conduct at 90 degrees phase lag through the 90-degree hybrid circuit, the third switch When the first conductive state is established, the first line connecting the first switch and the third switch and the first input / output terminal are electrically connected, and at the same time, the second switch and the third switch The second line connecting the switch and the second input / output terminal are operated to conduct, and when in the second conduction state, the second line and the first input / output terminal are conducted. At the same time, the first line and the second input / output terminal are operated to conduct, and the operation by the first switch and the second switch is the first line, the second line, and the third input / output. This is performed between the terminal and the fourth input / output terminal .
Also, the multi-polarization switching device according to the present invention is connected to the first and second input / output terminals connected to the signal generating unit or receiving unit of the high-frequency signal and to the V terminal or H terminal of the antenna feeding unit. Connected to the third and fourth input / output terminals, a 90 degree hybrid circuit for distributing and synthesizing high frequency signals, and the first input / output terminal, the third input / output terminal and the 90 degree hybrid circuit, A first switch of a double pole / double throw type that switches to the first conductive state or the second conductive state, and is connected between the second input / output terminal, the fourth input / output terminal, and the 90-degree hybrid circuit; A second / double-throw second switch, a third input / output terminal, a fourth input / output terminal, a first switch, and a second switch that switch to a first conductive state or a second conductive state in conjunction with the first switch; Connected between the second switch and the first conductor. When the first switch and the second switch are in the first conductive state, the first switch is a double-pole / double-throw fourth switch that switches to the state or the second conductive state. The first input / output terminal and the third input / output terminal are electrically connected, and the second switch operates to electrically connect the second input / output terminal and the fourth input / output terminal. And when the second switch is in the second conduction state, the first switch conducts the first input / output terminal and the third input / output terminal through the 90-degree hybrid circuit, and at the same time, The first input / output terminal and the fourth input / output terminal are connected to each other with a 90 degree phase delay through the 90 degree hybrid circuit in cooperation with the second switch, and the second switch is connected to the second input / output terminal. Between the 4th input / output terminals through a 90 degree hybrid circuit Simultaneously with the first switch, the second input / output terminal and the third input / output terminal are connected to each other through a 90 degree hybrid circuit with a 90 degree phase delay, and the fourth switch When the first conductive state is established, the third line connecting the first switch and the fourth switch and the third input / output terminal are electrically connected, and at the same time, the second switch and the fourth switch The fourth line connecting the switch and the fourth input / output terminal are operated to conduct, while the second line and the fourth input / output terminal are conducted when in the second conduction state. At the same time, the fourth line and the third input / output terminal are connected to each other, and the operations by the first switch and the second switch are the first input / output terminal, the second input / output terminal, This is performed between the third line and the fourth line.
この発明によれば、損失が少なく、構成部品点数も少なく、送信または受信する多数の偏波に対応できる多偏波切替装置を得ることができる。また、回路規模が従来のものに比べて簡略できるため、コストの削減も可能である。 According to the present invention, it is possible to obtain a multi-polarization switching device that has a small loss, has a small number of components, and can cope with a large number of polarized waves to be transmitted or received. Further, since the circuit scale can be simplified as compared with the conventional one, the cost can be reduced.
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1による多偏波切替装置の回路構成を示すブロック図である。
図において、多偏波切替装置は、高周波信号の信号発生部または受信部(図示せず)にそれぞれが接続される入出力端子(第1の入出力端子、第2の入出力端子)1,2、アンテナ給電部30のV端子に接続される入出力端子(第3の入出力端子)3、アンテナ給電部30のH端子に接続される入出力端子(第4の入出力端子)4を備える。これらの入出力端子は1〜4のそれぞれは、信号線と接地の組からなる同軸コネクタあるいは同等の回路構成品(信号線を含む)であるが、ここではそれぞれを1つの端子として扱うものとする。また、多偏波切替装置は、高周波信号を分配、合成する90度ハイブリッド回路13を備える。90度ハイブリッド回路13は、周知のもので、4つのポート(入出力端子をポートと呼ぶことにする)P1〜P4を持ち、例えばP1から信号が入力された場合、P2からはP1と同相(ほぼ同相)の信号が出力し、P3からはP2より90度位相遅れの信号が出力する機能を持つものである。また、多偏波切替装置は、電気的に切替制御される2つのスイッチ(第1のスイッチ、第2のスイッチ)11,12を備える。このスイッチ11,12には、半導体を用いた小型、低消費電力、低損失の高周波に対応したDPDTスイッチが用いられる。ここでは、両スイッチ11,12は、第1の導通状態または第2の導通状態になるように連動して切替り、同時に両者が同じ同通状態に設定される。
1 is a block diagram showing a circuit configuration of a multi-polarization switching device according to
In the figure, the multi-polarization switching device includes an input / output terminal (first input / output terminal, second input / output terminal) 1 connected to a signal generator or receiver (not shown) of a high-frequency signal. 2, an input / output terminal (third input / output terminal) 3 connected to the V terminal of the antenna
入出力端子1は線路14aにより第1のスイッチ11へ接続され、入出力端子2は線路14bによりスイッチ12へ接続されている。スイッチ11は、線路14cおよび線路14eのそれぞれにより90度ハイブリッド回路13のポートP1,P3に接続され、また線路14gにより入出力端子3に接続されている。スイッチ12は、線路14dおよび線路14fのそれぞれにより90度ハイブリッド回路13のポートP2,P4に接続されている。また、スイッチ12は、線路14hにより入出力端子4に接続されている。
図2はこの実施の形態1の多偏波切替装置による偏波生成動作をまとめて示すもので、スイッチ11,12の導通状態(POS1、POS2)を図2(a)のように表した場合、スイッチ11,12が取る導通状態において、入出力端子11,12に与えられる信号に対してアンテナで生成される偏波の種類は図2(b)のようになる。
The input /
FIG. 2 collectively shows the polarization generation operation by the multi-polarization switching device according to the first embodiment. When the conduction states (POS1, POS2) of the
次に、動作について説明する。
両スイッチ11,12が第1の導通状態(POS1)に設定された場合、多偏波切替装置は図3に示すように動作する。入出力端子1に高周波信号が与えられた場合、実線の流れで示すように、線路14a、第1のスイッチ11、線路14gおよび入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通され、アンテナより垂直偏波が放射される。一方、入出力端子2に高周波信号が与えられた場合、破線の流れで示すように、線路14b、第2のスイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通され、アンテナより水平偏波が放射される。
Next, the operation will be described.
When both
次に、両スイッチ11,12が第2の導通状態(POS2)に設定された場合、多偏波切替装置は図4に示すように動作する。入出力端子1に高周波信号が与えられた場合、線路14a、スイッチ11、線路14cを経て90度ハイブリッド回路13のポートP1に与えられて分配される。90度ハイブリッド回路13のポートP3からの分配出力は、線路14e、第1のスイッチ11、線路14g、第3の入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通され、また、ポートP4からの分配出力は、ポートP3に対して90度位相遅れで、線路14f、スイッチ12、線路14h、第4の入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通される。V端子とH端子へ与えられた信号はアンテナで電波合成され、右旋偏波となって放射される。一方、入出力端子2に高周波信号が与えられた場合、線路14b、スイッチ12、線路14dを経て90度ハイブリッド回路13のポートP2に与えられて分配される。90度ハイブリッド回路13のポートP4からの分配出力は、線路14f、スイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通され、また、ポートP3からの分配出力は、ポートP4に対して90度位相遅れで、線路14e、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通される。H端子とV端子へ与えられた信号はアンテナで電波合成され、左旋偏波となって放射される。
なお、上記動作説明では、多偏波切替装置が送信系に組み込まれている場合について説明してきたが、勿論、受信系に組み込んだ場合にも、多偏波切替装置はアンテナで受信した偏波に対して同様に動作し、到来した偏波に応じた受信信号が入出力端子1,2から得られることが分かる。このことは、他の実施の形態においても同様である。
Next, when both the
In the above description of the operation, the case where the multi-polarization switching device is incorporated in the transmission system has been described. Of course, even when the multi-polarization switching device is incorporated in the reception system, the multi-polarization switching device can receive the polarization received by the antenna. It can be seen that a received signal corresponding to the incoming polarization is obtained from the input /
以上のように、この実施の形態1によれば、90度ハイブリッド回路13、2つのDPDT型のスイッチ11,12を4つの入出力端子1,2,3,4間に組み合わせて構成し、両スイッチ11,12が第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチ11は第1の入出力端子1と第3の入出力端子3間を直接導通させると共に、第2のスイッチ12は第2の入出力端子2と第4の入出力端子4間を直接導通させるように動作し、また、両スイッチ11,12が第2の導通状態にある場合には、第1のスイッチ11は第1の入出力端子1と第3の入出力端子3間を90度ハイブリッド回路13を介して導通させると同時に、第2のスイッチ12と共同して第1の入出力端子1と第4の入出力端子4間を90度ハイブリッド回路13を介して90度位相遅れで導通させると共に、第2のスイッチ12は第2の入出力端子2と第4の入出力端子4間を90度ハイブリッド回路13を介して導通させると同時に、第1のスイッチ11と共同して第2の入出力端子2と第3の入出力端子3間を90度ハイブリッド回路13を介して90度位相遅れで導通させるように動作するようにしている。したがって、損失が少なく、構成部品点数も少なく、送信または受信する4種類の偏波に対応できる多偏波切替装置を得ることができる。また、回路規模が従来のものに比べて簡略できるため、コストの削減も可能である。
As described above, according to the first embodiment, the 90-
実施の形態2.
図5は、この発明の実施の形態2による多偏波切替装置の回路構成を示すブロック図、図6はこの実施の形態2の多偏波切替装置による偏波生成動作をまとめて示す説明図である。図5において、図1に相当する部分には同一符号を付して示す。この実施の形態2は、入出力端子1,2、スイッチ11,12の間に同タイプのDPDT型のスイッチ(第3のスイッチ)15を設けた構成となっている。また、この実施の形態2の場合、図6に示すように、スイッチ11,12の双方がとる導通状態とスイッチ15がとる導通状態が一致する場合と異なる場合があり、それにより偏波が実施の形態1よりも多様化される。
FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of the multi-polarization switching device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory diagram collectively showing the polarization generation operations by the multi-polarization switching device of the second embodiment. It is. In FIG. 5, parts corresponding to those in FIG. In the second embodiment, a DPDT switch (third switch) 15 of the same type is provided between the input /
次に、動作について説明する。
スイッチ15が第1の導通状態(POS1)に、かつスイッチ11,12も第1の導通状態(POS1)に設定されている場合は図7に示すように動作する。入出力端子1に高周波信号が与えられた場合について見ると、線路16a、スイッチ15を経て、スイッチ11とスイッチ15を結ぶ線路(第1の線路)14aへ導通される。この線路14aに現れた信号は、実線の流れで示すように、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通され、アンテナより垂直偏波が放射される。一方、入出力端子2に高周波信号が与えられた場合について見ると、線路16b、スイッチ15を経て、スイッチ12とスイッチ15を結ぶ線路(第2の線路)14bへ導通される。この線路14bに現れる信号は、破線の流れで示すように、線路14b、スイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通され、アンテナより水平偏波が放射される。以上の出力偏波は実施の形態1の図3の場合と同じになることが分かる。
Next, the operation will be described.
When the
また、スイッチ15は第1の導通状態(POS1)に設定されているが、スイッチ11,12が第2の導通状態(POS2)に設定されている場合は図8に示すように動作する。線路14aへ導通された第1の入出力端子1からの信号は、実線の流れで示すように、スイッチ11、線路14cを経て90度ハイブリッド回路13のポートP1に与えられて分配される。ポートP3からの分配出力は線路14e、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通され、また、ポートP4からの分配出力は、ポートP3に対して90度位相遅れで、線路14f、スイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通される。V端子とH端子へ導通された信号はアンテナで電波合成されて右旋偏波となって放射される。また、線路(第2の線路)14bへ導通された入出力端子2からの信号は、破線の流れで示すように、スイッチ12、線路14dを経て90度ハイブリッド回路13のポートP2に与えられて分配される。ポートP4からの分配出力は、線路14f、スイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通され、また、ポートP3からの分配出力はP4に対して90度位相遅れで、線路14e、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通される。H端子とV端子へ導通された信号はアンテナで電波合成され左旋偏波となって放射される。以上の出力偏波は実施の形態1の図4の場合と同じになることが分かる。
The
次に、スイッチ15が第2の導通状態(POS2)に設定され、一方、スイッチ11,12が共に第1の導通状態(POS1)に設定されている場合は図9に示すように動作する。入出力端子1に高周波信号が与えられた場合について見ると、線路16a、スイッチ15を経て線路14bへ導通される。この線路14bへ導通された信号は、実線の流れで示すように、スイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通され、アンテナより水平偏波で放射される。一方、入出力端子2に高周波信号が与えられた場合について見ると、線路16b、スイッチ15を経て線路14aへ導通される。この線路14aへ導通された信号は、破線の流れで示すように、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通され、アンテナより垂直偏波で放射される。
Next, when the
また、スイッチ15が第2の導通状態(POS2)に設定され、かつスイッチ11,12も第2の導通状態(POS1)に設定されている場合は図10に示すように動作する。線路(第2の線路)14bへ導通された入出力端子1からの高周波信号は、実線の流れで示すように、スイッチ12、線路14d、90度ハイブリッド回路13のポートP2に与えられて分配される。ポートP4からの分配出力は線路14f、スイッチ12、線路14h、入出力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通され、また、ポート3からの分配出力はP4に対して90度位相遅れで、線路14e、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通される。H端子とV端子へ導通された信号はアンテナで電波合成されて左旋偏波となって放射される。また、線路14aへ導通された入出力端子2からの高周波信号は、破線の流れで示すように、スイッチ11、線路14cを経て90度ハイブリッド回路13のポートP1に与えられて分配される。ポートP3からの分配出力は線路14e、スイッチ11、線路14g、入出力端子3を経て、アンテナ給電部30のV端子へ導通され、また、ポートP4からの分配出力はP3に対して90度位相遅れで、線路14f、スイッチ12、線路14h、出入力端子4を経て、アンテナ給電部30のH端子へ導通される。V端子とH端子へ導通された信号はアンテナで電波合成されて右旋偏波となって放射される。
Further, when the
以上のように、この実施の形態2によれば、実施の形態1の第1の入出力端子1、第2の入出力端子2、第1のスイッチ11および第2のスイッチ12間に第3のスイッチ15を加えた構成とし、第3のスイッチ15は、第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチ11と第3のスイッチ15を結ぶ第1の線路14aと第1の入出力端子1間を導通させると同時に、第2のスイッチ12と第3のスイッチ15を結ぶ第2の線路14bと第2の入出力端子2間を導通させるよう動作し、一方、第2の導通状態にある場合には、第2の線路14bと第1の入出力端子1間を導通させると同時に、第1の線路14aと第2の入出力端子2間を導通させるよう動作し、実施の形態1で説明した第1のスイッチ11と第2のスイッチ12による動作は、第1の線路14a、第2の線路14b、第3の入出力端子3および第4の入出力端子4間に対して行うようにしている。したがって、実施の形態1の構成に対してスイッチを1個追加しただけで、実施の形態1対して2倍の種類の偏波の生成または受信に対応できる多偏波切替装置を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the third input /
実施の形態3.
図11は、この発明の実施の形態3による多偏波切替装置の回路構成を示すブロック図、図12はこの実施の形態3の多偏波切替装置による偏波生成動作をまとめて示す説明図である。図11において、図1に相当する部分には同一符号を付して示す。この実施の形態3は、入出力端子3,4、スイッチ11,12の間に同タイプのDPDT型のスイッチ(第4のスイッチ)151を設けた構成となっている。このスイッチ151がスイッチ11,12の導通状態に対してとる導通状態は、実施の形態2のスイッチ51と同様に設定される。
FIG. 11 is a block diagram showing a circuit configuration of a multi-polarization switching device according to
次に動作について説明する。
スイッチ151は、第1の導通状態(POS1)にある場合には、スイッチ11とスイッチ151を結ぶ線路(第3の線路)14gと入出力端子3間を導通させると同時に、スイッチ12とスイッチ151を結ぶ線路(第4の線路)14hと入出力端子4間を導通させる。一方、スイッチ151は、第2の導通状態(POS2)にある場合には、線路14gと入出力端子4間を導通させると同時に、線路14hと入出力端子3間を導通させる。なお、スイッチ11,12による動作は、入出力端子1、入出力端子2、線路14gおよび線路14h間に対して、実施の形態1と同じように行われる。このことにより、スイッチ151によりスイッチ11から線路14gに導通される信号は、入出力端子3からV端子へ、あるいは入出力端子4からH端子へ導通され、また、スイッチ12から線路14hに導通される信号は、入出力端子4からH端子へ、あるいは入出力端子3からV端子へ導通される。
したがって、この実施の形態3によれば、図12に示すように、実施の形態2(図6)と同じように、多様な偏波に対応できる偏波切替装置を得ることができる。
Next, the operation will be described.
When the
Therefore, according to the third embodiment, as shown in FIG. 12, it is possible to obtain a polarization switching device that can cope with various polarizations as in the second embodiment (FIG. 6).
実施の形態4.
図13は、この発明の実施の形態4による多偏波回路の回路構成を示すブロック図、図14はこの発明の実施の形態4に係る多偏波切替装置の偏波生成動作をまとめて示す説明図である。図13において、図11に相当する部分には同一符号を付して示す。
この実施の形態4の多偏波切替装置では、入出力端子は3つ、すなわち高周波の信号発生部または受信部に接続される入出力端子(第1の入出力端子)21、アンテナ給電部30のV端子に接続される入出力端子(第2の入出力端子)22、H端子に接続される入出力端子(第3の入出力端子)23を備えている。第1の導通状態または第2の導通状態に切替るDPDT型のスイッチ(第1のスイッチ)111が入出力端子21および90度ハイブリッド回路13間に接続されている。また、同型のスイッチ(第2のスイッチ)152が入出力端子22、入出力端子23、スイッチ111、90度ハイブリッド回路13間に接続されている。90度ハイブリッド回路13のポートP2にはターミネータ40が接続されている。
FIG. 13 is a block diagram showing a circuit configuration of a multi-polarization circuit according to
In the multi-polarization switching device of the fourth embodiment, there are three input / output terminals, that is, an input / output terminal (first input / output terminal) 21 connected to a high-frequency signal generating unit or receiving unit, and an
次に動作について説明する。
両スイッチ111,152が共に第1の導通状態にある場合には、両スイッチは共同して入出力端子21と入出力端子22間を導通させる。したがって、入出力端子21に与えられた高周波信号はスイッチ111、スイッチ152、入出力端子22を経て、アンテナ給電部30のV端子に導通され、アンテナより垂直偏波が放射される。また、スイッチ111が第1の導通状態に、スイッチ152が第2の導通状態にある場合には、両スイッチは共同して入出力端子21と入出力端子22間を導通させる。したがって、入出力端子21に与えられた高周波信号は第1のスイッチ111、スイッチ152、入出力端子23を経て、アンテナ給電部30のH端子に導通され、アンテナより水平偏波が放射される。
Next, the operation will be described.
When both switches 111 and 152 are in the first conductive state, both switches jointly connect the input / output terminal 21 and the input /
また、スイッチ111が第2の導通状態に、スイッチ152が第1の導通状態にある場合には、両スイッチは共同して入出力端子21と入出力端子22間を90度ハイブリッド回路13を介して導通させると同時に、90度ハイブリッド回路13を介して入出力端子21と入出力端子23間を90度位相遅れで導通させる。したがって、入出力端子21に与えられた高周波信号は、アンテナ給電部30のV端子に導通されと同時に、90度位相遅れでH端子に導通される。V端子とH端子へ与えられた信号はアンテナで電波合成され、右旋偏波となって放射される。また、両スイッチ111,152が共に第2の導通状態にある場合には、両スイッチは共同して90度ハイブリッド回路31を介して入出力端子21と入出力端子23間を導通させると同時に、入出力端子21と入出力端子22間を90度ハイブリッド回路31を介して90度位相遅れで導通させる。したがって、入出力端子21に与えられた高周波信号は、アンテナ給電部30のH端子に導通されと同時に、90度位相遅れでV端子に導通される。H端子とV端子へ与えられた信号はアンテナで電波合成され、左旋偏波となって放射される。
When the switch 111 is in the second conduction state and the
以上のように、この実施の形態4によれば、高周波の信号発生部または受信部に接続される端子が第1の入出力端子21だけであるが、損失が少なく、構成部品点数も少なく、送信または受信する4種類の偏波に対応できる多偏波切替装置を得ることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, the terminal connected to the high-frequency signal generator or receiver is only the first input / output terminal 21, but the loss is small and the number of components is small. It is possible to obtain a multi-polarization switching device that can cope with four types of polarized waves to be transmitted or received.
1〜4 入出力端子、13 90度ハイブリッド回路、11,12,15,111,151,152 DPDT型のスイッチ、14a〜14i,16a〜16b,17a,17b 線路、30 アンテナ給電部、40 ターミネータ、P1〜P4 ポート。 1 to 4 input / output terminals, 13 90-degree hybrid circuit, 11, 12, 15, 111, 151, 152 DPDT type switch, 14a to 14i, 16a to 16b, 17a and 17b line, 30 antenna feeder, 40 terminator, P1-P4 ports.
Claims (2)
アンテナ給電部のV端子またはH端子に接続される第3および第4の入出力端子と、
高周波信号を分配、合成する90度ハイブリッド回路と、
第1の入出力端子、第3の入出力端子および前記90度ハイブリッド回路間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第1のスイッチと、
第2の入出力端子、第4の入出力端子および前記90度ハイブリッド回路間に接続され、第1のスイッチと連動して第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第2のスイッチと
第1の入出力端子、第2の入出力端子、第1のスイッチおよび第2のスイッチ間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第3のスイッチとを備え、
第1のスイッチ及び第2のスイッチが第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を導通させるように動作し、
第1のスイッチ及び第2のスイッチが第2の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第2のスイッチと共同して第1の入出力端子と第4の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第1のスイッチと共同して第2の入出力端子と第3の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させるように動作し、
第3のスイッチは、第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチと第3のスイッチを結ぶ第1の線路と第1の入出力端子間を導通させると同時に、第2のスイッチと第3のスイッチを結ぶ第2の線路と第2の入出力端子間を導通させるよう動作し、一方、第2の導通状態にある場合には、第2の線路と第1の入出力端子間を導通させると同時に、第1の線路と第2の入出力端子間を導通させるよう動作し、
第1のスイッチと第2のスイッチによる動作は、第1の線路、第2の線路、第3の入出力端子および第4の入出力端子間に対して行うようにしたことを特徴とする多偏波切替装置。 First and second input / output terminals each connected to a signal generator or receiver for high frequency signals;
Third and fourth input / output terminals connected to the V terminal or the H terminal of the antenna feeding unit;
90 degree hybrid circuit that distributes and synthesizes high frequency signals,
A first switch of a double pole / double throw type connected between the first input / output terminal, the third input / output terminal and the 90-degree hybrid circuit and switching to the first conduction state or the second conduction state;
A double pole / double throw connected between the second input / output terminal, the fourth input / output terminal and the 90-degree hybrid circuit and switching to the first conduction state or the second conduction state in conjunction with the first switch. Bipolar switch connected between the first switch of the mold and the first input / output terminal, the second input / output terminal, the first switch and the second switch to switch to the first conductive state or the second conductive state / and a third switch of double-throw,
When the first switch and the second switch are in the first conduction state, the first switch conducts between the first input / output terminal and the third input / output terminal, and the second switch Operates to conduct between the second input / output terminal and the fourth input / output terminal,
When the first switch and the second switch are in the second conduction state, the first switch conducts between the first input / output terminal and the third input / output terminal via the 90-degree hybrid circuit. At the same time, in conjunction with the second switch, the first input / output terminal and the fourth input / output terminal are made to conduct with a 90 degree phase delay through the 90 degree hybrid circuit, and the second switch Between the second input / output terminal and the fourth input / output terminal through the 90-degree hybrid circuit and at the same time between the second input / output terminal and the third input / output terminal in cooperation with the first switch. Operates to conduct through the 90 degree hybrid circuit with a 90 degree phase lag,
When the third switch is in the first conduction state, the first switch connects the first line connecting the first switch and the third switch and the first input / output terminal, and at the same time, the second switch When the second line connecting the second switch and the third switch and the second input / output terminal are in conduction, the second line and the first input / output terminal are in the second conduction state. At the same time as conducting between the first line and the second input / output terminal,
Operation of the first switch and the second switch, the first line, second line, characterized in that it is performed as to between the third output terminal and fourth output terminal Multi- polarization switching device.
アンテナ給電部のV端子またはH端子に接続される第3および第4の入出力端子と、
高周波信号を分配、合成する90度ハイブリッド回路と、
第1の入出力端子、第3の入出力端子および前記90度ハイブリッド回路間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第1のスイッチと、
第2の入出力端子、第4の入出力端子および前記90度ハイブリッド回路間に接続され、第1のスイッチと連動して第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第2のスイッチと
第3の入出力端子、第4の入出力端子、第1のスイッチおよび第2のスイッチ間に接続され、第1の導通状態または第2の導通状態に切替る双極/双投型の第4のスイッチとを備え、
第1のスイッチ及び第2のスイッチが第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を導通させるように動作し、
第1のスイッチ及び第2のスイッチが第2の導通状態にある場合には、第1のスイッチは第1の入出力端子と第3の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第2のスイッチと共同して第1の入出力端子と第4の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させると共に、第2のスイッチは第2の入出力端子と第4の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して導通させると同時に、第1のスイッチと共同して第2の入出力端子と第3の入出力端子間を前記90度ハイブリッド回路を介して90度位相遅れで導通させるように動作し、
第4のスイッチは、第1の導通状態にある場合には、第1のスイッチと第4のスイッチを結ぶ第3の線路と第3の入出力端子間を導通させると同時に、第2のスイッチと第4のスイッチを結ぶ第4の線路と第4の入出力端子間を導通させるよう動作し、一方、第2の導通状態にある場合には、第3の線路と第4の入出力端子間を導通させると同時に、第4の線路と第3の入出力端子間を導通させるよう動作し、
第1のスイッチと第2のスイッチによる動作は、第1の入出力端子、第2の入出力端子、第3の線路および第4の線路間に対して行うようにしたことを特徴とする多偏波切替装置。 First and second input / output terminals each connected to a signal generator or receiver for high frequency signals;
Third and fourth input / output terminals connected to the V terminal or the H terminal of the antenna feeding unit;
90 degree hybrid circuit that distributes and synthesizes high frequency signals,
A first switch of a double pole / double throw type connected between the first input / output terminal, the third input / output terminal and the 90-degree hybrid circuit and switching to the first conduction state or the second conduction state;
A double pole / double throw connected between the second input / output terminal, the fourth input / output terminal and the 90-degree hybrid circuit and switching to the first conduction state or the second conduction state in conjunction with the first switch. Bipolar switch connected between the second switch of the mold and the third input / output terminal, the fourth input / output terminal, the first switch and the second switch to switch to the first conductive state or the second conductive state / a fourth switch double-throw,
When the first switch and the second switch are in the first conduction state, the first switch conducts between the first input / output terminal and the third input / output terminal, and the second switch Operates to conduct between the second input / output terminal and the fourth input / output terminal,
When the first switch and the second switch are in the second conduction state, the first switch conducts between the first input / output terminal and the third input / output terminal via the 90-degree hybrid circuit. At the same time, in conjunction with the second switch, the first input / output terminal and the fourth input / output terminal are made to conduct with a 90 degree phase delay through the 90 degree hybrid circuit, and the second switch Between the second input / output terminal and the fourth input / output terminal through the 90-degree hybrid circuit and at the same time between the second input / output terminal and the third input / output terminal in cooperation with the first switch. Operates to conduct through the 90 degree hybrid circuit with a 90 degree phase lag,
When the fourth switch is in the first conduction state, the second switch simultaneously conducts between the third line connecting the first switch and the fourth switch and the third input / output terminal. The fourth line connecting the first switch and the fourth switch and the fourth input / output terminal are connected to each other, and when in the second conductive state, the third line and the fourth input / output terminal are operated. At the same time between the fourth line and the third input / output terminal,
Operation of the first switch and the second switch, the first output terminal, a second input terminal, characterized in that it is performed as to between the third line and fourth line Multi- polarization switching device.
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