JP5053185B2 - 可変共振器 - Google Patents
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一般的に、フィルタは、その設計パラメータである中心周波数、帯域幅などが予め決めた値に固定されて形成されている。このようなフィルタを用いた無線通信装置で様々な中心周波数(以下、単に周波数とも呼ぶ)と周波数帯域幅(以下、単に帯域幅とも呼ぶ)の組を選択的に用いる場合は、使用する周波数と帯域幅の組のフィルタを複数個用意し、スイッチなどで切り替える方法が容易に考えられる。この方法では、必要な周波数と帯域幅の組合せの数だけフィルタが必要であり、回路規模が大きくなるため装置が大型化してしまう。また、予め用意した各フィルタが有する周波数特性以外の周波数では無線通信装置を動作させることは出来ない。
1998 IEEE Microwave Theory and Techniques Symposium Digest,pp803-806
同心状に配置された少なくとも2つの環状線路と、
上記2つの環状線路間を、それぞれその線路長を3以上の整数分割した位置で互いに接続する3つ以上の接続線路と、
上記2つの環状線路の少なくとも一方をその線路に沿った異なる位置で選択的に接地可能な2個以上のスイッチ素子、
とを備えるように構成されている。
図2は図1の構造を有する可変共振器の伝達特性を計算機シミュレーションによって求めるための簡略化したモデルである。スイッチデバイスSW1の複数のスイッチ素子から1つオン状態にするスイッチ素子を選択する代わりに、接地角度位置を環状線路11の周方向に沿って移動させるものとし、その位置を図2に示すように入出力線路9と環状線路11の結合点から180°の位置を基準に角θで表す。ここでは外側のスイッチデバイスSW1においてオン状態にするスイッチ素子を選択する場合を説明するが、内側のスイッチデバイスSW2におけるオン状態とするスイッチ素子を選択する場合も同様である。
以上のことから、共振周波数と帯域幅を独立に制御する場合、環状線路11,12間の接続線路の数は3個以上必要であることがわかる。
以上のように2つの環状線路11,12間を3つ以上の等角度間隔に配置した接続線路で結合した場合、共振周波数と帯域幅を独立に制御可能であることがわかる。
また環状線路11,12(及び13)に接続するスイッチデバイスについては、全ての環状線路に接続する必要はなく、例えば環状線路を2つ用いる場合では、内側の環状線路にのみスイッチデバイスを配置しても構わないし、外側の環状線路にのみスイッチデバイスを配置しても構わない。
本発明による可変共振器の構成を示す例において、これまで可変共振器に信号を給電するにあたり線路を直接可変共振器の外側環状線路11に接続しているが、これに限ったものではなく、キャパシタ、インダクタなどの回路素子を介して接続してもかまわないし、ギャップを介した電界による結合により信号を供給してもかまわないし、入出力線路と磁界による結合を用いて信号を供給してもかまわない。
Claims (10)
- 同心状に配置された少なくとも2つの環状線路と、
上記2つの環状線路間を、それぞれその線路長を3以上の整数分割した位置で互いに接続する3つ以上の接続線路と、
上記2つの環状線路の少なくとも一方をその線路に沿った異なる位置で選択的に接地可能な2個以上のスイッチ素子、
とを備えたことを特徴とする可変共振器。 - 請求項1記載の可変共振器において、上記環状線路間を接続する各上記接続線路に直列にキャパシタが挿入されていることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1又は2記載の可変共振器において、上記環状線路間を接続する各上記接続線路に直列に開閉スイッチが挿入されていることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1乃至3の何れか記載の可変共振器において、各上記スイッチ素子の一端は上記少なくとも一方の環状線路と接続され、他端は接地されていることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1乃至3の何れか記載の可変共振器において、各上記スイッチ素子の一端は上記少なくとも一方の環状線路と接続され、他端は固定インピーダンス素子を用いた回路を介して接地されていることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1乃至3の何れか記載の可変共振器において、各上記スイッチ素子の一端は上記少なくとも一方の環状線路と接続され、他端は可変インピーダンス素子を用いた回路を介して接地導体に接続されていることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1乃至6の何れか記載の可変共振器において、何れか1つの上記環状線路に信号を給電する給電点が1点であることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1乃至6の何れか記載の可変共振器において、何れか1つの上記環状線路に信号を給電する給電点が2点であり、上記給電点どうしの間隔が、上記何れか1つの環状線路の実効線路長を一波長とする周波数において180°の電気長であることを特徴とする可変共振器。
- 請求項8に記載の可変共振器において、上記環状線路を接続する接続線路のうち2つの接続線路は上記何れか1つの環状線路の2つの上記給電点と同じ角度位置に配置されることを特徴とする可変共振器。
- 請求項1乃至9の何れか記載の可変共振器において、上記2個以上のスイッチ素子は2個以上のスイッチ素子を含む集積スイッチデバイスとして構成されていることを特徴とする可変共振器。
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