JP5167053B2 - Automatic matching method and automatic matching circuit - Google Patents

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本発明は、高周波信号源側の出力インピーダンスと負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合して伝送効率を上げる自動整合方法及び自動整合回路、特に、コイル及びコンデンサを組み合わせたπマッチ回路を用いて高周波信号源側と負荷側とのインピーダンスを自動的に整合する技術に関するものである。   The present invention uses an automatic matching method and an automatic matching circuit that automatically match the output impedance on the high-frequency signal source side and the input impedance on the load side to increase transmission efficiency, and in particular, use a π match circuit that combines a coil and a capacitor. The present invention relates to a technique for automatically matching impedances between a high-frequency signal source side and a load side.

従来、自動整合回路に関する技術は、例えば、次のような文献等に記載されている。   Conventionally, techniques related to an automatic matching circuit are described in the following documents, for example.

特開平8−181626号公報JP-A-8-181626 特開平9−162757号公報JP-A-9-162757

この特許文献1には、πマッチ回路を有する空中線整合回路におけるデジタル整合方法の技術が記載されている。又、特許文献2には、コイル及びコンデンサを組み合わせた整合回路を有するデジタル空中線整合器の技術が記載されている。   This Patent Document 1 describes a technique of a digital matching method in an antenna matching circuit having a π match circuit. Patent Document 2 describes a technique of a digital antenna matching device having a matching circuit in which a coil and a capacitor are combined.

図25は、特許文献1等に記載された従来のπマッチ回路を用いた整合回路を示す概略の構成図である。   FIG. 25 is a schematic configuration diagram showing a matching circuit using a conventional π match circuit described in Patent Document 1 and the like.

この整合回路は、駆動源1と負荷ZLとの間に接続されたπマッチ回路2により構成されている。駆動源1は、高周波の信号源1a及びこの等価信号源インピーダンスZにより構成され、この出力側にπマッチ回路2が接続されている。πマッチ回路2は、入力端子2aと出力端子2bとの間に接続されたインダクタンスLのコイル2cと、入力端子2aと基準電位線N1との間に接続された可変容量C1の第1のコンデンサ2dと、出力端子2bと基準電位線N1との間に接続された可変容量C2の第2のコンデンサ2eとにより構成されている。πマッチ回路2の出力端子2bには、負荷ZLが接続されている。   This matching circuit includes a π match circuit 2 connected between the drive source 1 and the load ZL. The drive source 1 includes a high-frequency signal source 1a and an equivalent signal source impedance Z, and a π match circuit 2 is connected to the output side. The π match circuit 2 includes a coil 2c having an inductance L connected between the input terminal 2a and the output terminal 2b, and a first capacitor of a variable capacitor C1 connected between the input terminal 2a and the reference potential line N1. 2d and a second capacitor 2e of a variable capacitor C2 connected between the output terminal 2b and the reference potential line N1. A load ZL is connected to the output terminal 2 b of the π match circuit 2.

図26は、図25の整合回路におけるπマッチ回路2のインピーダンス整合範囲の例を示すスミスチャートである。   FIG. 26 is a Smith chart showing an example of the impedance matching range of the π match circuit 2 in the matching circuit of FIG.

πマッチ回路2は、例えば、等価信号源インピーダンスZ=50Ω、信号源1aの周波数は13.56MHz、コンデンサ2dの容量C1は700pF〜1750pF、コンデンサ2eの容量C2は270pF〜2800pF、及び、コイル2cのインダクタンスL=0.2μHである。図26のスミスチャートにおいて、陰の広い部分Aは整合対象範囲(整合対象エリア)を示し、中心点Oは整合させたいインピーダンスを示している。   For example, the π match circuit 2 has an equivalent signal source impedance Z = 50Ω, the frequency of the signal source 1a is 13.56 MHz, the capacitance C1 of the capacitor 2d is 700 pF to 1750 pF, the capacitance C2 of the capacitor 2e is 270 pF to 2800 pF, and the coil 2c Inductance L = 0.2 μH. In the Smith chart of FIG. 26, the shaded portion A indicates the matching target range (matching target area), and the center point O indicates the impedance to be matched.

図25のπマッチ回路2において、一般に、コイル2cのインダクタンスLは固定又は特定のステップで切り替え、コンデンサ2d,2eの容量C1,C2を調整することで、広い範囲の負荷ZLのインピーダンスと、広い範囲の信号源1a側のインピーダンスとの間の整合を取ることができる。   In the π-match circuit 2 of FIG. 25, generally, the inductance L of the coil 2c is fixed or switched at a specific step, and the capacitances C1 and C2 of the capacitors 2d and 2e are adjusted, so that the impedance of the load ZL in a wide range can be increased. Matching with the impedance on the signal source 1a side of the range can be achieved.

しかしながら、特許文献1、2に記載された従来の整合回路では、以下の(a)〜(c)のような課題があった。   However, the conventional matching circuits described in Patent Documents 1 and 2 have the following problems (a) to (c).

(a) 図26に示されるように、スミスチャート上の広い整合対象エリアAのインピーダンスを中心点Oに正確に変換するためには、調整は容量C1,C2の広いエリアで細かく行う必要がある。例えば、高周波の伝送路における進行波と反射波の関係を示す定在波比(Standing Wave Ratio、以下「SWR」という。)を十分小さくして整合対象エリアAの負荷3に対し、反射成分をリターン損失(ロス)で30dB以上の十分な整合を安定に実現するためには、容量C1,C2はそれぞれ、
C1=500pF〜2000pF
C2=200pF〜3000pF
の変化範囲を5pF程度の小さな刻みで調整する必要がある。しかし、特許文献1、2には、これらの具体的な調整方法が開示されていない。
(A) As shown in FIG. 26, in order to accurately convert the impedance of the wide matching target area A on the Smith chart to the center point O, it is necessary to finely adjust the wide area of the capacitors C1 and C2. . For example, a standing wave ratio (hereinafter referred to as “SWR”) indicating the relationship between a traveling wave and a reflected wave in a high-frequency transmission path is sufficiently reduced to reduce the reflection component to the load 3 in the matching target area A. In order to stably realize sufficient matching of 30 dB or more in return loss (loss), the capacitors C1 and C2 are respectively
C1 = 500 pF to 2000 pF
C2 = 200pF ~ 3000pF
Must be adjusted in small increments of about 5 pF. However, Patent Documents 1 and 2 do not disclose these specific adjustment methods.

(b) 容量C1,C2の調整には、例えば、可変容量ダイオードを使用すると、回路構成が簡単になる。しかし、可変容量ダイオードは、耐圧が低いため(例えば、60V位)、信号源1aのレベルが大きいと、容量C1,C2の調整に便利な可変容量ダイオードが使えない。そのため、回路構成が比較的簡単で、動作が速く、調整範囲の広い高精度な、容量C1,C2を細かく自動調整する回路を実現することが困難であった。   (B) For adjusting the capacitors C1 and C2, for example, if a variable capacitance diode is used, the circuit configuration is simplified. However, since the variable capacitance diode has a low breakdown voltage (for example, about 60V), if the level of the signal source 1a is large, a variable capacitance diode that is convenient for adjusting the capacitances C1 and C2 cannot be used. For this reason, it has been difficult to realize a circuit that has a relatively simple circuit configuration, a fast operation, and a high accuracy with a wide adjustment range and that finely and automatically adjusts the capacitors C1 and C2.

(c) コンデンサ2d,2eを調整して反射成分を減らすのに、容量C1,C2の増加/減少のどちらの方向に調整するのか、自動で判断するのが困難であった。   (C) In order to reduce the reflection component by adjusting the capacitors 2d and 2e, it is difficult to automatically determine in which direction to increase / decrease the capacitances C1 and C2.

(d) 前記(b)、(c)の課題を解決するために、特許文献1、2の技術では、負荷3のインピーダンスを測定して整合回路の定数を決めたり、コイル2c及びコンデンサ2d,2eのいろんな組み合わせを試して、その中から最適な組み合わせを選択している。しかし、この方法では、動作中(駆動中)には負荷3の変動に対応することができず、しかも、回路規模が大きくなるという問題があった。   (D) In order to solve the problems (b) and (c), in the techniques of Patent Documents 1 and 2, the impedance of the load 3 is measured to determine the matching circuit constant, or the coil 2c and the capacitor 2d, Various combinations of 2e are tried and the optimal combination is selected from them. However, this method has a problem in that it cannot cope with fluctuations in the load 3 during operation (during driving), and the circuit scale increases.

本発明の自動整合方法は、高周波の信号源側に位置する可変の第1のコンデンサと負荷側に位置する可変の第2のコンデンサとが固定の第1のコイルの両端に接続されたπマッチ回路を用いて、前記信号源側の出力インピーダンスと前記負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合する自動整合方法であって、前記信号源から前記負荷へ向かう進行波成分の信号と前記負荷からの反射波成分の信号とを検出すると共に、前記進行波成分の信号を基準に前記反射波成分の信号の位相差を検出する処理と、前記位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、前記判定結果に基づき前記第1及び第2のコンデンサの容量を増減して前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとを整合する処理と、を有している。
そして、前記位相差が90°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が90°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする。
又は、前記位相差が45°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が135°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする。
In the automatic matching method of the present invention, a variable first capacitor located on the high-frequency signal source side and a variable second capacitor located on the load side are connected to both ends of the fixed first coil. An automatic matching method for automatically matching the output impedance on the signal source side and the input impedance on the load side using a circuit, wherein a signal of a traveling wave component from the signal source toward the load and the load and detects the signal of the reflected wave component of a process of detecting a phase difference between the signal of the reflected wave component based on the signal of the incident-wave component, or the phase difference has a predetermined angle of lead or lag component And determining whether the output impedance and the input impedance are matched by increasing / decreasing the capacities of the first and second capacitors based on the determination result .
If the phase difference has a 90 ° lead component, the capacity of the first capacitor is increased. Conversely, if the phase difference has a 90 ° delay component, the capacity of the first capacitor is decreased. If the phase difference has a 45 ° delayed component, the capacity of the second capacitor is reduced. Conversely, if the phase difference has a 135 ° advanced (= 45 ° delayed reverse phase) component. The capacity of the second capacitor is increased.
Alternatively, if the phase difference has a 45 ° lead component, the capacity of the first capacitor is increased. Conversely, if the phase difference has a 135 ° delay component, the capacity of the first capacitor is decreased. If the phase difference has a 45 ° delayed component, the capacity of the second capacitor is reduced. Conversely, if the phase difference has a 135 ° advanced (= 45 ° delayed reverse phase) component. The capacity of the second capacitor is increased.

本発明の自動整合回路は、高周波の信号源側に位置する可変の第1のコンデンサと負荷側に位置する可変の第2のコンデンサとが固定の第1のコイルの両端に接続されたπマッチ回路を有し、前記信号源側の出力インピーダンスと前記負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合する自動整合回路であって、前記信号源と前記πマッチ回路との間に接続され、前記信号源から前記負荷へ向かう進行波成分の信号と前記負荷からの反射波成分の信号とを検出する方向性結合器と、前記進行波成分の信号を基準に前記反射波成分の信号の位相差を検出する位相検出回路と、前記位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、前記判定結果に基づき前記第1及び第2のコンデンサの容量を増減して前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとの整合状態を制御する判定制御手段と、を有している。
そして、前記判定制御手段は、前記位相差が90°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が90°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする。
又は、前記判定制御手段は、前記位相差が45°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が135°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする。
The automatic matching circuit according to the present invention includes a π match in which a variable first capacitor located on the high frequency signal source side and a variable second capacitor located on the load side are connected to both ends of the fixed first coil. And an automatic matching circuit that automatically matches the output impedance on the signal source side and the input impedance on the load side, and is connected between the signal source and the π match circuit. A directional coupler for detecting a traveling wave component signal from the source toward the load and a reflected wave component signal from the load; and a phase difference between the reflected wave component signal with reference to the traveling wave component signal. A phase detection circuit to detect, and whether or not the phase difference has an advance or delay component of a predetermined angle, and based on the determination result, the capacitances of the first and second capacitors are increased or decreased to determine the output impedance The above Determination control means for controlling the matching state with the force impedance .
The determination control means increases the capacity of the first capacitor if the phase difference has a 90 ° lead component, and conversely, if the phase difference has a 90 ° delay component, If the phase difference has a 45 ° delay component, the second capacitor is reduced. Conversely, the phase difference advances by 135 ° (= 45 ° delayed reverse phase). If it has a component, the capacity of the second capacitor is increased.
Alternatively, the determination control means increases the capacity of the first capacitor if the phase difference has a 45 ° advance component, and conversely, if the phase difference has a 135 ° delay component, If the phase difference has a 45 ° delay component, the second capacitor is reduced. Conversely, the phase difference advances by 135 ° (= 45 ° delayed reverse phase). If it has a component, the capacity of the second capacitor is increased.

本発明の自動整合方法及び自動整合回路は、従来のように、πマッチ回路における可変容量を、条件により予め用意した設定値とするだけのものではなく、反射成分を小さくするための第1及び第2のコンデンサの容量を調整する際に、調整方向は位相差を見て決めており、従来のような、単純に位相を0°にするような調整をしていない。そのため、負荷のインピーダンスが広い範囲で変化しても自動的に整合を取り直し続けることができる。更に、負荷に信号源の信号を供給しながら調整をすることができる。   The automatic matching method and the automatic matching circuit according to the present invention are not limited to the variable capacitance in the π match circuit, which is set in advance according to conditions as in the prior art. When adjusting the capacity of the second capacitor, the adjustment direction is determined by looking at the phase difference, and the adjustment is not simply made to make the phase 0 ° as in the prior art. For this reason, even when the impedance of the load changes in a wide range, the matching can be automatically continued. Furthermore, adjustment can be performed while supplying a signal from a signal source to the load.

本発明を実施するための最良の形態では、インピーダンスの整合のために、πマッチ回路を使用する。   In the best mode for carrying out the present invention, a π match circuit is used for impedance matching.

πマッチ回路を使用する場合、負荷のインピーダンス(実際の負荷ではなく整合回路接続点での値であり、ケーブル長により変化する)が大きいと、整合を取ったときのQが高くなり、用途により帯域が狭く成りすぎる。負荷のインピーダンスが低い範囲まで整合を取るためには、コイルのインダクタンスの値を小さくするため、益々、高いインピーダンスでのQが高くなってしまう。整合範囲を広げる方法として、可変コイルのインダクタンスの値を切り替えたり、トランスを使用することが考えられる。   When using a π-match circuit, if the load impedance (value at the connection point of the matching circuit, not the actual load, and varies depending on the cable length) is large, the Q when matched is high, depending on the application Band is too narrow. In order to achieve matching up to a range where the impedance of the load is low, the value of the inductance of the coil is reduced, so that the Q at a high impedance becomes higher. As a method for expanding the matching range, it is conceivable to change the inductance value of the variable coil or use a transformer.

しかし、伝送ロスを減らすための整合回路に、ロスの多い可変コイルを用いるのは無意味であり、又、高周波でロスの少ないトランスが得にくい問題ある。   However, it is meaningless to use a variable coil with a large loss in the matching circuit for reducing the transmission loss, and there is a problem that it is difficult to obtain a transformer with a high frequency and a small loss.

このようなことを考慮して、本発明において、実用的な自動整合回路を実現するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   In view of the above, in the present invention, the best mode for realizing a practical automatic matching circuit will be apparent from the following description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. I will. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.

(実施例1の構成)
図1は、本発明の実施例1における自動整合回路を示す概略の構成図である。
(Configuration of Example 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an automatic matching circuit according to a first embodiment of the present invention.

この自動整合回路10は、高周波(RF)の信号源を有する駆動源1と負荷3との間に接続され、電源4から電源電圧VCCが印加されると、自動的にインピーダンス整合を行う回路であり、駆動源1からの高周波信号RFINを入力する入力端子11と、高周波信号RFOUTを負荷3へ供給する出力端子12とを有している。ここで、負荷3は、例えば、アンテナ(ANT)と、このアンテナ(ANT)から出力端子12までの伝送ケーブルとを含んでいる。   The automatic matching circuit 10 is connected between a drive source 1 having a radio frequency (RF) signal source and a load 3 and automatically performs impedance matching when a power supply voltage VCC is applied from a power supply 4. And an input terminal 11 for inputting the high-frequency signal RFIN from the drive source 1 and an output terminal 12 for supplying the high-frequency signal RFOUT to the load 3. Here, the load 3 includes, for example, an antenna (ANT) and a transmission cable from the antenna (ANT) to the output terminal 12.

入力端子11と出力端子12との間には、方向性結合器20とπマッチ回路30が縦続接続されている。方向性結合器20は、駆動源1から負荷3へ向かう高周波信号RFINの信号(即ち、進行波成分の信号)FWDと、負荷3からπマッチ回路30を通して戻ってきた信号(即ち、反射波成分の信号)REFとを検出する回路であり、この出力側に、πマッチ回路30が接続されている。πマッチ回路30は、方向性結合器20の出力側と出力端子12との間に直列に接続されたインダクタンスLのコイル31と、このコイル31の入力端子と基準電位線N1(例えば、グランドGND)との間に接続された可変容量C1の第1のコンデンサ32と、コイル31の出力端子とグランドGNDとの間に接続された可変容量C2の第2のコンデンサ33とにより構成されている。   A directional coupler 20 and a π match circuit 30 are cascaded between the input terminal 11 and the output terminal 12. The directional coupler 20 includes a high-frequency signal RFIN (ie, a traveling wave component signal) FWD from the driving source 1 toward the load 3 and a signal (ie, a reflected wave component) returned from the load 3 through the π match circuit 30. Signal) REF, and a π match circuit 30 is connected to the output side. The π match circuit 30 includes a coil 31 having an inductance L connected in series between the output side of the directional coupler 20 and the output terminal 12, and an input terminal of the coil 31 and a reference potential line N1 (for example, ground GND). ) And a second capacitor 33 of a variable capacitor C2 connected between the output terminal of the coil 31 and the ground GND.

方向性結合器20における信号FWD,REFの出力端子には、第1及び第2の位相検出回路40,50が接続され、この出力側に修正方向判定回路60が接続されている。第1の位相検出回路40は、進行波成分の信号FWDの位相を基準にして反射波成分の信号REFの位相差を検出(例えば、位相差が90°進み成分、又は90°遅れ成分を有しているか否かを検出)する回路である。第2の位相検出回路50は、進行波成分の信号FWDの位相を基準にして反射波成分の信号REFの位相差を検出(例えば、位相差が45°遅れ成分、又は135°進み(45°遅れの逆相)成分を有しているか否かを検出)する回路である。修正方向判定回路60は、位相検出回路40,50の検出結果に基づき、所定の基準で、πマッチ回路30の可変容量C1,C2に対する位相の修正方向が増加、減少、又は現状維持かを判定する回路である。   First and second phase detection circuits 40 and 50 are connected to output terminals of the signals FWD and REF in the directional coupler 20, and a correction direction determination circuit 60 is connected to the output side. The first phase detection circuit 40 detects the phase difference of the reflected wave component signal REF on the basis of the phase of the traveling wave component signal FWD (for example, the phase difference has a 90 ° advanced component or a 90 ° delayed component). This is a circuit for detecting whether or not the operation is being performed. The second phase detection circuit 50 detects the phase difference of the reflected wave component signal REF with reference to the phase of the traveling wave component signal FWD (for example, the phase difference is 45 ° delayed component or 135 ° advanced (45 ° It is a circuit that detects whether or not it has a negative phase component of delay). Based on the detection results of the phase detection circuits 40 and 50, the correction direction determination circuit 60 determines whether the phase correction direction with respect to the variable capacitors C1 and C2 of the π match circuit 30 is increased, decreased, or maintained as it is based on a predetermined reference. It is a circuit to do.

更に、自動整合回路10には、一定時間間隔のタイミング信号(例えば、クロック信号)CKを出力する発振器70が設けられ、この発振器70及び修正方向判定回路60の出力側に第1及び第2の可変容量制御回路71,72が接続されている。第1の可変容量制御回路71は、修正方向判定回路60の判定結果に基づき、反射波成分REFの信号の振幅を小さくする(即ち、整合をとる)ために、所定の時間間隔で、πマッチ回路30の可変容量C1を制御する回路である。同様に、第2の可変容量制御回路72は、修正方向判定回路60の判定結果に基づき、反射波成分REFの信号の振幅を小さくする(即ち、整合をとる)ために、所定の時間間隔で、πマッチ回路30の可変容量C2を制御する回路である。修正方向判定回路60及び第1、第2の可変容量制御回路により、判定制御手段が構成されている。   Further, the automatic matching circuit 10 is provided with an oscillator 70 that outputs a timing signal (for example, a clock signal) CK at a constant time interval. The first and second outputs are connected to the output side of the oscillator 70 and the correction direction determination circuit 60. Variable capacitance control circuits 71 and 72 are connected. Based on the determination result of the correction direction determination circuit 60, the first variable capacitance control circuit 71 performs a π match at a predetermined time interval in order to reduce the amplitude of the signal of the reflected wave component REF (that is, to achieve matching). This is a circuit for controlling the variable capacitor C1 of the circuit 30. Similarly, the second variable capacitance control circuit 72 is based on the determination result of the correction direction determination circuit 60 to reduce the amplitude of the signal of the reflected wave component REF (that is, to achieve matching) at a predetermined time interval. , A circuit for controlling the variable capacitor C2 of the π match circuit 30. The correction direction determination circuit 60 and the first and second variable capacitance control circuits constitute determination control means.

図2は、図1中の方向性結合器20の一例を示す構成図である。
この方向性結合器20は、導電性(例えば、金属製)のケース21を有し、このケース21に、高周波信号RFINを入力するコネクタ22、高周波信号RFOUTを出力するコネクタ23、進行波成分の信号FWDを出力するコネクタ24、及び反射波成分の信号REFを出力するコネクタ25が取り付けられている。コネクタ22には、同軸ケーブル(例えば、50Ω同軸ケーブル)26の一端が接続され、この同軸ケーブル26の他端の芯線のみがコネクタ23に接続されている。同様に、コネクタ25には、同軸ケーブル(例えば、50Ω同軸ケーブル)27の一端の芯線のみが接続され、この同軸ケーブル27の他端がコネクタ24に接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the directional coupler 20 in FIG.
This directional coupler 20 has a conductive case 21 (for example, metal). In this case 21, a connector 22 that inputs a high frequency signal RFIN, a connector 23 that outputs a high frequency signal RFOUT, and a traveling wave component. A connector 24 that outputs a signal FWD and a connector 25 that outputs a reflected wave component signal REF are attached. One end of a coaxial cable (for example, 50Ω coaxial cable) 26 is connected to the connector 22, and only the core wire at the other end of the coaxial cable 26 is connected to the connector 23. Similarly, only the core wire of one end of a coaxial cable (for example, 50Ω coaxial cable) 27 is connected to the connector 25, and the other end of the coaxial cable 27 is connected to the connector 24.

各同軸ケーブル26,27の外周には、リング状のトロイダルコア28,29がそれぞれ装着されている。一方のトロイダルコア28の1次巻線28a(例えば、巻数32T)は、ケース21とコネクタ24との間に直列に接続されている。他方のトロイダルコア29の1次巻線29a(例えば、巻数32T)は、コネクタ22の芯線電極とケース21との間に接続されている。   Ring-shaped toroidal cores 28 and 29 are mounted on the outer circumferences of the coaxial cables 26 and 27, respectively. The primary winding 28 a (for example, the number of turns 32 T) of one toroidal core 28 is connected in series between the case 21 and the connector 24. The primary winding 29 a (for example, the number of turns 32 T) of the other toroidal core 29 is connected between the core electrode of the connector 22 and the case 21.

この種の方向性結合器20では、コネクタ22から高周波信号RFINが入力されると、この高周波信号RFINが同軸ケーブル26の芯線を通して、高周波信号RFOUTがコネクタ23から出力される。この時、同軸ケーブル26の芯線は、トロイダルコア28からなるトランスの1次側としてこのトロイダルコア28を通っているので、同軸ケーブル26の芯線に流れる電流は、巻線数分減衰されて2次側に検出される。コネクタ22に印加された電圧は、トロイダルコア29からなるトランスで検出される。電圧成分を検出するトロイダルコア29の2次側は、同軸ケーブル27による巻数1Tの巻線相当であるため、1次巻線29a数分減衰されてコネクタ25とコネクタ24の間に出力される。電流成分を検出したトロイダルコア28の2次側は、コネクタ24の芯線電極とケース21に出力されている。2つのコネクタ24,25を同軸ケーブル27の特性インピーダンスで終端すると、一方のコネクタ24には、進行波成分の信号FWDが巻線数比分減衰して出力され、他方のコネクタ25には、反射波成分の信号REFが巻線数比分減衰して出力される。   In this type of directional coupler 20, when the high frequency signal RFIN is input from the connector 22, the high frequency signal RFIN is output from the connector 23 through the core wire of the coaxial cable 26. At this time, since the core wire of the coaxial cable 26 passes through the toroidal core 28 as the primary side of the transformer composed of the toroidal core 28, the current flowing through the core wire of the coaxial cable 26 is attenuated by the number of windings and is secondary. Detected on the side. The voltage applied to the connector 22 is detected by a transformer composed of a toroidal core 29. Since the secondary side of the toroidal core 29 that detects the voltage component is equivalent to a winding having a winding number of 1 T by the coaxial cable 27, the secondary side is attenuated by the number of the primary winding 29 a and output between the connector 25 and the connector 24. The secondary side of the toroidal core 28 that has detected the current component is output to the core electrode of the connector 24 and the case 21. When the two connectors 24 and 25 are terminated with the characteristic impedance of the coaxial cable 27, the traveling wave component signal FWD is attenuated by the winding number ratio and output to one connector 24, and the reflected wave is output to the other connector 25. The component signal REF is attenuated by the winding ratio and output.

なお、方向性結合器20の結線によっては、検出された信号FWD,REFの位相が反転する場合があるが、この場合は反転した位相を基準にする補正を加えれば良い。   Note that, depending on the connection of the directional coupler 20, the phases of the detected signals FWD and REF may be inverted. In this case, correction based on the inverted phase may be added.

図3は、図1における第1又は第2のコンデンサ32,33の一例を示す構成図である。
第1のコンデンサ32と第2のコンデンサ33とは、同一構成であるため、以下、第1のコンデンサ32の構成について説明する。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the first or second capacitor 32, 33 in FIG.
Since the first capacitor 32 and the second capacitor 33 have the same configuration, the configuration of the first capacitor 32 will be described below.

第1のコンデンサ32は、信号線N2に対して並列に接続された複数の第1の単位コンデンサ32a−1〜32a−Nと、これらの第1の単位コンデンサ32a1−1〜32a−Nと基準電位線N1であるグランドGNDとの間に接続された第1のスイッチ手段(例えば、スイッチ回路)32bとにより構成されている。各単位コンデンサ32a−1〜32a−Nは、各容量C1−1〜C1−Nを有している。   The first capacitor 32 includes a plurality of first unit capacitors 32a-1 to 32a-N connected in parallel to the signal line N2, and the first unit capacitors 32a1-1 to 32a-N and a reference. The first switch means (for example, a switch circuit) 32b connected between the ground line GND as the potential line N1. Each unit capacitor 32a-1 to 32a-N has a capacitance C1-1 to C1-N.

スイッチ回路32bは、第1の可変容量制御回路71からの制御信号に基づき、各単位コンデンサ32a−1〜32a−NのグランドGND側をオン/オフする回路であり、スイッチ速度は遅くても良い。このスイッチ回路32bは、各単位コンデンサ32a−1〜32a−NとグランドGNDとの間をオン/オフするスイッチ素子(例えば、NPNトランジスタ)32b−1と、この各NPNトランジスタ32b−1のエミッタ・ベース間に接続された大容量のコンデンサ32b−2と、各NPNトランジスタ32b−1のベースと可変容量制御回路71の出力側との間に接続された抵抗32b−3と、各NPNトランジスタ32b−1のコレクタに直列に接続された直流(DC)バイアス電圧BV印加用の抵抗32b−4及びダイオード32b−5と、からなる単位スイッチ回路の複数(N)組により構成されている。   The switch circuit 32b is a circuit that turns on / off the ground GND side of each of the unit capacitors 32a-1 to 32a-N based on the control signal from the first variable capacitance control circuit 71, and the switch speed may be slow. . The switch circuit 32b includes a switch element (for example, an NPN transistor) 32b-1 for turning on / off between the unit capacitors 32a-1 to 32a-N and the ground GND, and an emitter and an emitter of each NPN transistor 32b-1. A large-capacitance capacitor 32b-2 connected between the bases, a resistor 32b-3 connected between the base of each NPN transistor 32b-1 and the output side of the variable capacitance control circuit 71, and each NPN transistor 32b- It is composed of a plurality (N) sets of unit switch circuits including a resistor 32b-4 and a diode 32b-5 for applying a direct current (DC) bias voltage BV connected in series to one collector.

スイッチ素子としてNPNトランジスタ32b−1を使用しているので、MOSトランジスタを用いたものよりも寄生容量を小さくできる。各NPNトランジスタ32b−1のエミッタ・ベース間に挿入された大容量のコンデンサ32b−2は、コレクタ側の大きな信号振幅により、オフ状態の各NPNトランジスタ32b−1に流れる電流を阻止する機能を有している。これにより、各NPNトランジスタ32b−1のベース・エミッタ間における駆動インピーダンスを、DC的に十分小さくする必要が無くなる。各バイアス回路に設けられた抵抗32b−4及びダイオード32b−5は、各NPNトランジスタ32b−1のコレクタに高いDCバイアス電圧BVを印加することにより、コレクタ・ベース間の寄生容量を減少させ、負荷インピーダンスが広い範囲(スミスチャートにおいて左下のエリア)でも整合が取れるようにする機能がある。   Since the NPN transistor 32b-1 is used as the switch element, the parasitic capacitance can be made smaller than that using the MOS transistor. A large-capacitance capacitor 32b-2 inserted between the emitter and base of each NPN transistor 32b-1 has a function of blocking current flowing through each NPN transistor 32b-1 in the off state due to a large signal amplitude on the collector side. doing. This eliminates the need to make the drive impedance between the base and emitter of each NPN transistor 32b-1 sufficiently small in terms of DC. The resistor 32b-4 and the diode 32b-5 provided in each bias circuit reduce the parasitic capacitance between the collector and the base by applying a high DC bias voltage BV to the collector of each NPN transistor 32b-1. There is a function that enables matching even in a wide range of impedance (lower left area in the Smith chart).

各単位コンデンサ32a−1〜32a−Nは、例えば、10ビット程度の分解能が必要であるが、本実施例1では、3000pFの変化幅を5pF以下の刻みで実現している。各単位コンデンサ32a−1〜32a−Nは、駆動系であるので高耐圧のコンデンサを使う必要があり、例えば、50Ω系で10Wなら、60Vppが基準で(倍+マージン分)の耐圧が必要である。更に、10ビットをストレートで実現する場合は、0.1%より十分小さなばらつき幅のコンデンサが必要となるが、コンデンサアレーの容量比を1.8倍とすることで、一般的な5%品を使ってその分ビット数を増やすことで、実現可能である。各バイアス回路に設けられたダイオード32b−5は、高周波に対する負荷を減らし、DCバイアス電圧BVが上がり過ぎないように抑制する機能を有している。   Each unit capacitor 32a-1 to 32a-N needs a resolution of about 10 bits, for example, but in the first embodiment, the change width of 3000 pF is realized in steps of 5 pF or less. Since each unit capacitor 32a-1 to 32a-N is a drive system, it is necessary to use a high withstand voltage capacitor. For example, if 50W system is 10W, a withstand voltage of 60Vpp is required as a reference (double + margin). is there. Furthermore, when realizing 10 bits straight, a capacitor with a variation width sufficiently smaller than 0.1% is required, but by increasing the capacitance ratio of the capacitor array to 1.8 times, a general 5% product is required. This can be realized by increasing the number of bits by using. The diode 32b-5 provided in each bias circuit has a function of reducing a load on a high frequency and suppressing the DC bias voltage BV from excessively increasing.

なお、第2のコンデンサ33は、図示しないが、信号線に対して並列に接続された複数の第2の単位コンデンサと、これらの第2の単位コンデンサと基準電位ノードであるグランドとの間に接続された第2のスイッチ手段(例えば、スイッチ回路)とにより構成されている。   Although not shown, the second capacitor 33 is connected between the plurality of second unit capacitors connected in parallel to the signal line and the ground as the reference potential node. It is constituted by connected second switch means (for example, a switch circuit).

図4は、図1の要部の回路例を示す概略の構成図である。
第1の位相検出回路40は、進行波成分の信号FWDの位相を90°進める位相シフト回路41と、この位相シフト回路41の出力信号と反射波成分の信号REFとの位相を比較する位相比較回路42とにより構成されている。ほぼ同様に、第2の位相検出回路50は、進行波成分の信号FWDの位相を45°遅らせる位相シフト回路51と、この位相シフト回路51の出力信号と反射波成分の信号REFとの位相を比較する位相比較回路52とにより構成されている。これらの位相検出回路40,50の出力側には、修正方向判定回路60が接続されている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing a circuit example of a main part of FIG.
The first phase detection circuit 40 includes a phase shift circuit 41 that advances the phase of the traveling wave component signal FWD by 90 °, and a phase comparison that compares the phases of the output signal of the phase shift circuit 41 and the reflected wave component signal REF. The circuit 42 is configured. In substantially the same manner, the second phase detection circuit 50 delays the phase of the traveling wave component signal FWD by 45 °, and the phase of the output signal of the phase shifting circuit 51 and the reflected wave component signal REF. And a phase comparison circuit 52 for comparison. A correction direction determination circuit 60 is connected to the output side of these phase detection circuits 40 and 50.

修正方向判定回路60は、位相比較回路42の出力電圧と第1、第2の基準電圧Vth1,Vth2とをそれぞれ比較する第1、第2の電圧コンパレータ(電圧比較回路)61,62と、位相比較回路52の出力電圧と第3、第4の基準電圧Vth3,Vth4とをそれぞれ比較する第3、第4の電圧比較回路63,64とにより構成され、これらの出力側に、第1、第2の可変容量制御回路71,72がそれぞれ接続されている。   The correction direction determination circuit 60 includes first and second voltage comparators (voltage comparison circuits) 61 and 62 for comparing the output voltage of the phase comparison circuit 42 with the first and second reference voltages Vth1 and Vth2, respectively. The output voltage of the comparison circuit 52 is composed of third and fourth voltage comparison circuits 63 and 64 for comparing the third and fourth reference voltages Vth3 and Vth4, respectively. Two variable capacitance control circuits 71 and 72 are connected to each other.

第1の可変容量制御回路71は、例えば、アップ(UP)/ダウン(DOWN)カウンタにより構成され、クロック信号CKに同期して、第1の電圧比較回路61の出力信号により増分(UP)し、第2の電圧比較回路62の出力信号により減分(DOWN)し、第1、第2の電圧比較回路61,62の両方から信号がない(即ち、90°の位相差成分がない)場合はアップもダウンもせずにホールド(HOLD)状態になり、複数ビットのカウント結果により、第1のコンデンサ32の可変容量C1を制御する回路である。同様に、第2の可変容量制御回路72は、例えば、アップ(UP)/ダウン(DOWN)カウンタにより構成され、クロック信号CKに同期して、第3の電圧比較回路63の出力信号により増分(UP)し、第4の電圧比較回路64の出力信号により減分(DOWN)し、第1、第2の電圧比較回路63,64の両方から信号がない(即ち、90°の位相差成分がない)場合はアップもダウンもせずにホールド(HOLD)状態になり、複数ビットのカウント結果により、第2のコンデンサ33の可変容量C2を制御する回路である。   The first variable capacitance control circuit 71 is constituted by, for example, an up (UP) / down (DOWN) counter, and is incremented (UP) by an output signal of the first voltage comparison circuit 61 in synchronization with the clock signal CK. When the signal is decremented (DOWN) by the output signal of the second voltage comparison circuit 62 and there is no signal from both the first and second voltage comparison circuits 61 and 62 (that is, there is no phase difference component of 90 °). Is a circuit that enters a hold (HOLD) state without up or down, and controls the variable capacitance C1 of the first capacitor 32 based on the count result of a plurality of bits. Similarly, the second variable capacitance control circuit 72 is configured by, for example, an up (UP) / down (DOWN) counter, and is incremented by an output signal of the third voltage comparison circuit 63 in synchronization with the clock signal CK ( UP), and is decremented (DOWN) by the output signal of the fourth voltage comparison circuit 64, and there is no signal from both the first and second voltage comparison circuits 63 and 64 (that is, a phase difference component of 90 ° is present). In this case, the circuit is in a hold (HOLD) state without being up or down, and controls the variable capacitor C2 of the second capacitor 33 based on the count result of a plurality of bits.

図5−1〜図5−3は、図4中の位相シフト回路41の例を示す構成図である。   5A to 5C are configuration diagrams illustrating an example of the phase shift circuit 41 in FIG.

図5−1(a)は、位相シフト回路(位相シフト90°進み)の例を示す構成図である。
この位相シフト回路41は、入力信号INの端子と反転入力信号IN/の端子との間に、コンデンサ41a(容量C)と抵抗41b(抵抗値R)とが直列に接続され、このコンデンサ41a及び抵抗41bの接続点から、入力信号INに対して90°位相が進んだ出力信号OUTが出力される構成になっている。動作周波数fとC,Rの関係は、
f=1/(2πCR)
である。
FIG. 5A is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit (phase shift 90 ° advance).
In the phase shift circuit 41, a capacitor 41a (capacitance C) and a resistor 41b (resistance value R) are connected in series between a terminal of the input signal IN and a terminal of the inverted input signal IN /. An output signal OUT having a phase advanced by 90 ° with respect to the input signal IN is output from the connection point of the resistor 41b. The relationship between the operating frequency f and C, R is
f = 1 / (2πCR)
It is.

図5−1(b)は、位相シフト回路(位相シフト90°遅れ)の例を示す構成図である。
この位相シフト回路41は、入力信号INの端子と反転入力信号IN/の端子との間に、抵抗41b(抵抗値R)とコンデンサ41a(容量C)とが直列に接続され、この抵抗41b及びコンデンサ41aの接続点から、入力信号INに対して90°位相が遅れた出力信号OUTが出力される構成になっている。動作周波数fとC,Rの関係は、
f=1/(2πCR)
である。
FIG. 5B is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit (phase shift 90 ° delayed).
In the phase shift circuit 41, a resistor 41b (resistance value R) and a capacitor 41a (capacitance C) are connected in series between the terminal of the input signal IN and the terminal of the inverted input signal IN /. An output signal OUT whose phase is delayed by 90 ° with respect to the input signal IN is output from the connection point of the capacitor 41a. The relationship between the operating frequency f and C, R is
f = 1 / (2πCR)
It is.

図5−2(a)は、位相シフト回路(位相シフト90°進み)の例を示す構成図である。
この位相シフト回路41は、LC共振を利用した90°位相進みの回路であり、入力信号INの端子と出力信号OUTの端子との間に、抵抗41b(抵抗値R)とコンデンサ41a(容量C)とが直列に接続され、更に、コンデンサ41aとグランドGNDとの間にコイル41c(インダクタンスL)が接続され、そのコンデンサ41a及びコイル41cの接続点から、入力信号INに対して90°位相が進んだ出力信号OUTが出力される構成になっている。抵抗値R、コイル41cのインピーダンス2πfL(但し、共振周波数f=1/(2π√(LC))、及びコンデンサ41aのインピーダンス1/(2πfC)の関係は、
R≧2πfL=1/(2πfC)
であり、抵抗値Rを大きくすると、Qが下がって共振が安定するが、出力信号OUTの振幅が減る。
FIG. 5A is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit (phase shift 90 ° advance).
The phase shift circuit 41 is a 90 ° phase advance circuit using LC resonance, and a resistor 41b (resistance value R) and a capacitor 41a (capacitance C) are provided between the input signal IN terminal and the output signal OUT terminal. Are connected in series, and a coil 41c (inductance L) is further connected between the capacitor 41a and the ground GND, and the phase of the input signal IN is 90 ° from the connection point between the capacitor 41a and the coil 41c. The advanced output signal OUT is output. The relationship between the resistance value R, the impedance 2πfL of the coil 41c (where the resonance frequency f = 1 / (2π√ (LC)), and the impedance 1 / (2πfC) of the capacitor 41a is
R ≧ 2πfL = 1 / (2πfC)
When the resistance value R is increased, the Q is lowered and the resonance is stabilized, but the amplitude of the output signal OUT is decreased.

図5−2(b)は、位相シフト回路(位相シフト90°遅れ)の例を示す構成図である。
この位相シフト回路41は、LC共振を利用した90°位相遅れの回路であり、入力信号INの端子と出力信号OUTの端子との間に、抵抗41b(抵抗値R)とコイル41c(インダクタンスL)とが直列に接続され、更に、このコイル41cとグランドGNDとの間にコンデンサ41a(容量C)が接続され、そのコイル41c及びコンデンサ41aの接続点から、入力信号INに対して90°位相が遅れた出力信号OUTが出力される構成になっている。抵抗値R、コイル41cのインピーダンス2πfL(但し、共振周波数f=1/(2π√(LC))、及びコンデンサ41aのインピーダンス1/(2πfC)の関係は、
R≧2πfL=1/(2πfC)
であり、抵抗値Rを大きくすると、Qが下がって共振が安定するが、出力信号OUTの振幅が減る。
FIG. 5B is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit (phase shift 90 ° delayed).
The phase shift circuit 41 is a 90 ° phase lag circuit using LC resonance, and a resistor 41b (resistance value R) and a coil 41c (inductance L) are provided between the input signal IN terminal and the output signal OUT terminal. Are connected in series, and a capacitor 41a (capacitance C) is connected between the coil 41c and the ground GND, and 90 ° phase with respect to the input signal IN from the connection point of the coil 41c and the capacitor 41a. The output signal OUT is delayed. The relationship between the resistance value R, the impedance 2πfL of the coil 41c (where the resonance frequency f = 1 / (2π√ (LC)), and the impedance 1 / (2πfC) of the capacitor 41a is
R ≧ 2πfL = 1 / (2πfC)
When the resistance value R is increased, the Q is lowered and the resonance is stabilized, but the amplitude of the output signal OUT is decreased.

図5−3(a)は、位相シフト回路(位相シフト45°遅れ)の例を示す構成図である。
この位相シフト回路41は、入力信号INの端子とグランドGNDとの間に、抵抗41b(抵抗値R)とコンデンサ41a(容量C)とが直列に接続され、この抵抗41b及びコンデンサ41aの接続点から、入力信号INに対して45°位相が遅れた出力信号OUTが出力される構成になっている。動作周波数fとC,Rの関係は、
f=1/(2πCR)
である。
FIG. 5C is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit (phase shift 45 ° delayed).
In the phase shift circuit 41, a resistor 41b (resistance value R) and a capacitor 41a (capacitance C) are connected in series between the terminal of the input signal IN and the ground GND, and a connection point between the resistor 41b and the capacitor 41a. Thus, an output signal OUT having a 45 ° phase delay with respect to the input signal IN is output. The relationship between the operating frequency f and C, R is
f = 1 / (2πCR)
It is.

図5−3(b)は、位相シフト回路(位相シフト45°進み)の例を示す構成図である。
この位相シフト回路41は、入力信号INの端子とグランドGNDとの間に、コンデンサ41a(容量C)と抵抗41b(抵抗値R)とが直列に接続され、このコンデンサ41a及び抵抗41bの接続点から、入力信号INに対して45°位相が進んだ出力信号OUTが出力される構成になっている。動作周波数fとC,Rの関係は、
f=1/(2πCR)
である。
FIG. 5C is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit (phase shift 45 ° advance).
In the phase shift circuit 41, a capacitor 41a (capacitance C) and a resistor 41b (resistance value R) are connected in series between the terminal of the input signal IN and the ground GND, and a connection point between the capacitor 41a and the resistor 41b. Therefore, an output signal OUT whose phase is advanced by 45 ° with respect to the input signal IN is output. The relationship between the operating frequency f and C, R is
f = 1 / (2πCR)
It is.

図6は、図4中の第1、第2の位相比較回路42,52の一例を示す構成図である。
第1の位相比較回路42と第2の位相比較回路52とは、同一構成であるため、以下、第1の位相比較回路42の構成について説明する。
FIG. 6 is a block diagram showing an example of the first and second phase comparison circuits 42 and 52 in FIG.
Since the first phase comparison circuit 42 and the second phase comparison circuit 52 have the same configuration, the configuration of the first phase comparison circuit 42 will be described below.

この第1の位相比較回路42は、双差動トランジスタによる位相比較回路であり、電源電圧VCCから定電流を生成する抵抗42a、及びNチャネルMOSトランジスタ(以下「NMOS」という。)42b,42mと、差動増幅段の負荷用のPチャネルMOSトランジスタ(以下「PMOS」という。)42c,42dと、差動増幅段の信号FWD入力用のNMOS42e,42f、及び反転信号FWD/入力用のNMOS42g,42hと、信号REF入力用のNMOS42kと、反転信号REF/入力用のNMOS42jとにより構成されている。   The first phase comparison circuit 42 is a phase comparison circuit using dual differential transistors, and includes a resistor 42a that generates a constant current from the power supply voltage VCC, and N-channel MOS transistors (hereinafter referred to as “NMOS”) 42b and 42m. P channel MOS transistors (hereinafter referred to as “PMOS”) 42c and 42d for differential amplification stage, NMOS 42e and 42f for signal FWD input of differential amplification stage, and NMOS 42g for inverted signal FWD / input, 42h, an NMOS 42k for signal REF input, and an NMOS 42j for inverted signal REF / input.

この第1の位相比較回路42では、進行波成分の信号FWD,FWD/と反射波成分の信号REFとが入力されると、その信号FWDとFWD/がNMOS42e,42f,42g,42hにより差動増幅されると共に、その信号REFとREF/がNMOS42i,42jにより差動増幅され、PMOS42dとNMOS42fとの接続点から、信号FWDとREFが位相比較された比較結果の出力信号(出力電圧)OUTが出力される。   In the first phase comparison circuit 42, when the traveling wave component signals FWD and FWD / and the reflected wave component signal REF are input, the signals FWD and FWD / are differentially generated by the NMOSs 42e, 42f, 42g, and 42h. At the same time, the signals REF and REF / are differentially amplified by the NMOSs 42i and 42j, and an output signal (output voltage) OUT as a comparison result obtained by comparing the phases of the signals FWD and REF is obtained from the connection point between the PMOS 42d and the NMOS 42f. Is output.

(実施例1の自動整合方法の概略)
図1の駆動源1から出力された高周波信号RFINが、自動整合回路10の入力端子11に入力されると、方向性結合器20により、入力端子11からπマッチ回路30を経由して負荷3側の出力端子12へ向かう進行波成分の信号FWDと、負荷側の出力端子12からπマッチ回路30を経由して送られてくる反射波成分の信号REFとが検出され、この信号FWD,REFが第1、第2の位相検出回路40,50へ送られる。第1、第2の位相検出回路40,50は、進行波成分の信号FWDを基準に反射波成分の信号REFの位相差を検出し、この検出結果を修正方向判定回路60へ送る。修正方向判定回路60は、第1、第2の位相検出回路40,50から与えられた位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、この判定結果を第1、第2の可変容量制御回路71,72へ送る。第1、第2の可変容量制御回路71,72は、前記判定結果に基づき、第1及び第2のコンデンサの可変容量C1,C2を増減して、駆動源1の出力インピーダンスと負荷3の入力インピーダンスとを整合させる。
(Outline of automatic alignment method of embodiment 1)
When the high frequency signal RFIN output from the drive source 1 of FIG. 1 is input to the input terminal 11 of the automatic matching circuit 10, the load 3 is transmitted from the input terminal 11 via the π match circuit 30 by the directional coupler 20. A traveling wave component signal FWD heading toward the output terminal 12 on the side and a reflected wave component signal REF sent from the output terminal 12 on the load side via the π match circuit 30 are detected, and the signals FWD and REF are detected. Are sent to the first and second phase detection circuits 40 and 50. The first and second phase detection circuits 40 and 50 detect the phase difference of the reflected wave component signal REF with reference to the traveling wave component signal FWD, and send the detection result to the correction direction determination circuit 60. The correction direction determination circuit 60 determines whether or not the phase difference given from the first and second phase detection circuits 40 and 50 has an advance or delay component of a predetermined angle, and the determination result is determined as the first and first. 2 variable capacity control circuits 71 and 72. The first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 increase or decrease the variable capacitances C1 and C2 of the first and second capacitors based on the determination result, and the output impedance of the drive source 1 and the input of the load 3 Match impedance.

修正方向判定回路60及び第1、第2の可変容量制御回路71,72は、例えば、位相差が90°進み成分を有していたら第1のコンデンサ32の可変容量C1を増やし、逆に、位相差が90°遅れ成分を有していたら可変容量C1を減らし、位相差が45°遅れ成分を有していたら第2のコンデンサ33の可変容量C2を減らし、逆に、位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら可変容量C2を増やし、インピーダンス整合を図る。   For example, the correction direction determination circuit 60 and the first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 increase the variable capacitance C1 of the first capacitor 32 if the phase difference has a 90 ° advance component, and conversely, If the phase difference has a 90 ° delay component, the variable capacitor C1 is reduced. If the phase difference has a 45 ° delay component, the variable capacitor C2 of the second capacitor 33 is reduced. Conversely, the phase difference is 135 °. If it has an advanced component (reverse phase delayed by 45 °), the variable capacitor C2 is increased to achieve impedance matching.

(実施例1の自動整合方法の詳細)
図7及び図8は、図1中の第1、第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2に対する調整方法を示すスミスチャートである。
(Details of automatic alignment method of embodiment 1)
7 and 8 are Smith charts showing a method of adjusting the variable capacitors C1 and C2 of the first and second capacitors 32 and 33 in FIG.

図1及び図4の自動整合方法は、例えば、以下のステップS1〜S3の繰り返しにより、処理される。   The automatic alignment method of FIGS. 1 and 4 is processed, for example, by repeating the following steps S1 to S3.

ステップS1:
発振器70から出力されるクロック信号CKの立ち上がりを待つ。この間に、第1、第2の位相検出回路40,50、及び修正方向判定回路60は、次のように連続動作し、この状態での整合の状態に応じた出力値に収束する。
Step S1:
Wait for the rising edge of the clock signal CK output from the oscillator 70. During this time, the first and second phase detection circuits 40 and 50 and the correction direction determination circuit 60 operate continuously as follows, and converge to an output value corresponding to the matching state in this state.

第1、第2の位相検出回路40,50は、進行波成分の信号FWDを基準に反射波成分の信号REFの位相差を検出し、この位相差検出結果を修正方向判定回路60へ送る。修正方向判定回路60は、位相差検出結果を入力し、図7及び図8のスミスチャートに示す基準で、πマッチ回路30の可変容量C1,C2に対する増加、減少、現状維持の判定を行う。   The first and second phase detection circuits 40 and 50 detect the phase difference of the reflected wave component signal REF based on the traveling wave component signal FWD, and send the phase difference detection result to the correction direction determination circuit 60. The correction direction determination circuit 60 receives the phase difference detection result, and determines whether to increase, decrease, or maintain the current state of the π match circuit 30 with respect to the variable capacitors C1 and C2 based on the reference shown in the Smith charts of FIGS.

図7及び図8のスミスチャートに示す基準を説明する。
図7のスミスチャートにおいて、矢印80は入力の高周波信号RFINと同位相を示す軸、矢印81は高周波信号RFINより90°進んだ位相を示す軸、矢印82は高周波信号RFINより90°遅れた位相を示す軸、矢印83は高周波信号RFINに対して反転位相を示す軸である。矢印84は、可変容量C1の変化に伴う駆動源1側から見たインピーダンスのずれ方向を示し、矢印85は、可変容量C2の変化に伴う駆動源1側から見たインピーダンスのずれ方向を示す。
The criteria shown in the Smith charts of FIGS. 7 and 8 will be described.
In the Smith chart of FIG. 7, an arrow 80 is an axis showing the same phase as the input high-frequency signal RFIN, an arrow 81 is an axis showing a phase advanced by 90 ° from the high-frequency signal RFIN, and an arrow 82 is a phase delayed by 90 ° from the high-frequency signal RFIN. An arrow 83 indicates an inversion phase with respect to the high frequency signal RFIN. An arrow 84 indicates an impedance shift direction viewed from the drive source 1 side due to the change of the variable capacitor C1, and an arrow 85 indicates an impedance shift direction viewed from the drive source 1 side due to the change of the variable capacitor C2.

よって、入力の高周波信号RFINに対し、負荷3の位相に応じて変化する反射波成分の信号REFの位相を位相検出回路40,50で検出して、修正方向判定回路60及び可変容量制御回路71,72により、可変容量C1,C2の調整方向を決定する。図7において、方向性結合器20の出力点でみた負荷インピーダンスが点XXで示される場合を例とする。進行波成分の信号FWDの位相に対して反射波成分の信号REFの位相は45°遅れている例であり、スミスチャートの中心点から外れているので整合がとれていない例である。可変容量C1に関しては、90°遅れ又は進みの基準で判定して90°遅れ成分有りと判定されるので(即ち、負荷3がC性かL性かで判定)、減らすと判定し、可変容量C2に関しては、45°遅れ又は135°進みの基準で判定して45°遅れ成分ありと判定されるので、減らすと判定する。   Therefore, the phase detection circuits 40 and 50 detect the phase of the reflected wave component signal REF that changes according to the phase of the load 3 with respect to the input high-frequency signal RFIN, and the correction direction determination circuit 60 and the variable capacitance control circuit 71. , 72 determines the adjustment direction of the variable capacitors C1, C2. In FIG. 7, the case where the load impedance seen at the output point of the directional coupler 20 is indicated by a point XX is taken as an example. This is an example in which the phase of the reflected wave component signal REF is delayed by 45 ° with respect to the phase of the traveling wave component signal FWD, and is not matched because it is off the center point of the Smith chart. Regarding the variable capacity C1, since it is determined that there is a 90 ° delay component based on the reference of 90 ° delay or advance (ie, it is determined whether the load 3 is C-type or L-type), it is determined to be reduced, and the variable capacitance Regarding C2, since it is determined that there is a 45 ° delay component based on the 45 ° delay or 135 ° advance criterion, it is determined that it is reduced.

図8のスミスチャートにおいて、進行波成分の信号FWDより90°位相が廻った信号を基準に、第1の位相検出回路40で反射波成分の信号REFの位相を判定し、図8のスミスチャート上で、整合状態が破線86より上か下か破線86の上にあるかを判定する。例えば、破線86より上のエリアは可変容量C1を増やすと判定し、破線86より下のエリアは可変容量C1を減らすと判定し、破線86の線上の場合は可変容量C1を現状維持すると判定する。更に、進行波成分の信号FWDより45°位相が遅れた信号を基準に、第2の位相検出回路50で反射波成分の信号REFの位相を判定し、図8のスミスチャート上で、整合状態が2点鎖線87より左上か右下か2点鎖線87の線上にあるか判定する。例えば、2点鎖線87より左上のエリアは可変容量C2を増やすと判定し、2点鎖線87より右下のエリアは可変容量C2を減らすと判定し、点鎖線87の線上にある場合は現状維持と判定する。このように増加、減少だけでなく、現状維持の判定も行う。   In the Smith chart of FIG. 8, the phase of the reflected wave component signal REF is determined by the first phase detection circuit 40 on the basis of the signal whose phase is 90 ° from the traveling wave component signal FWD, and the Smith chart of FIG. Above, it is determined whether the alignment state is above or below the broken line 86 or above the broken line 86. For example, the area above the broken line 86 is determined to increase the variable capacity C1, the area below the broken line 86 is determined to decrease the variable capacity C1, and if the area is on the broken line 86, it is determined that the variable capacity C1 is maintained. . Further, the phase of the reflected wave component signal REF is determined by the second phase detection circuit 50 on the basis of the signal delayed by 45 ° from the traveling wave component signal FWD, and the matching state is shown on the Smith chart of FIG. Is located on the upper left, lower right or on the two-dot chain line 87 from the two-dot chain line 87. For example, the area on the upper left side of the two-dot chain line 87 is determined to increase the variable capacitance C2, and the area on the lower right side of the two-dot chain line 87 is determined to decrease the variable capacity C2. Is determined. In this way, not only the increase / decrease but also the determination of the current status is performed.

ステップS2:
クロック信号CKの立ち上がりで、第1、第2の位相検出回路40,50の位相検出結果を、修正方向判定回路60に取り込むと共に、この修正方向判定回路60の判定結果を、第1、第2の可変容量制御回路71,72に取り込む。
Step S2:
At the rising edge of the clock signal CK, the phase detection results of the first and second phase detection circuits 40 and 50 are taken into the correction direction determination circuit 60, and the determination results of the correction direction determination circuit 60 are the first and second. To the variable capacitance control circuits 71 and 72.

ステップS3:
修正方向判定回路60の判定結果に応じて、第1、第2の可変容量制御回路71,72の制御データを1ステップ分上又は下に変化あるいは保持させ、スイッチ回路32bにより、単位コンデンサ32a−1〜32a−Nにおける接続を制御して可変容量C1,C2を調整する。
Step S3:
Depending on the determination result of the correction direction determination circuit 60, the control data of the first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 is changed or held one step up or down, and the unit capacitor 32a- 1 to 32a-N is controlled to adjust the variable capacitors C1 and C2.

以上のステップS1〜S3を繰り返せば、駆動源1の出力インピーダンスと、自動整合回路10の出力端子12から見た負荷3のインピーダンスとが整合する。   If the above steps S1 to S3 are repeated, the output impedance of the drive source 1 and the impedance of the load 3 viewed from the output terminal 12 of the automatic matching circuit 10 are matched.

(実施例1の効果)
本実施例1によれば、次の(a)、(b)のような効果がある。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, there are the following effects (a) and (b).

(a) 従来のように、πマッチ回路における可変容量を、条件により予め用意した設定値とするだけのものではなく、反射成分を小さくするための第1及び第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2を調整する際に、調整方向は、位相検出回路40,50及び修正方向判定回路60により、位相を見て決めており、従来のような、単純に位相を0°にするような調整をしていない。そのため、負荷3のインピーダンスが広い範囲で変化しても、自動的に整合を取り直し続けることができる。更に、負荷3に駆動源1の信号を供給しながら調整をすることができる。   (A) As in the prior art, the variable capacitance in the π match circuit is not only set to a set value prepared in advance according to the conditions, but the first and second capacitors 32 and 33 for reducing the reflection component are variable. When adjusting the capacitors C1 and C2, the adjustment direction is determined by the phase detection circuits 40 and 50 and the correction direction determination circuit 60, and the phase is simply set to 0 ° as in the prior art. I have not made any adjustments. Therefore, even if the impedance of the load 3 changes in a wide range, the matching can be automatically continued. Furthermore, adjustment can be performed while supplying the signal of the drive source 1 to the load 3.

(b) 前記(a)の効果により、例えば、負荷3がアンテナであり、アンテナの周囲の環境が変化する用途とか、不整合の負荷3へのケーブル長が切り替えられる場合に適している。又、大出力の送信機の信号出力にも対応可能である。   (B) Due to the effect of (a), for example, the load 3 is an antenna, which is suitable for applications where the environment around the antenna changes, or when the cable length to the mismatched load 3 is switched. Further, it can cope with the signal output of a high output transmitter.

(実施例1の変形例1)
図9は、図3の第1のコンデンサ32における変形例1を示す構成図である。
(Modification 1 of Example 1)
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating a first modification of the first capacitor 32 in FIG. 3.

図9の第1のコンデンサ32では、各段のバイアス回路を構成するダイオード32b−5に対して、新たにスイッチ32b−6がそれぞれ直列に接続されている。各段のスイッチ32b−6は、図示しない制御手段により、NPNトランジスタ32b−1に対して相補的にオン/オフ制御される。即ち、NPNトランジスタ32b−1がオン状態の時には、スイッチ32b−6がオフ状態になり、NPNトランジスタ32b−1に対するDCバイアス電圧BVの印加が遮断される。これにより、消費電力を減らすことができる。   In the first capacitor 32 of FIG. 9, a switch 32b-6 is newly connected in series to the diode 32b-5 constituting the bias circuit of each stage. The switch 32b-6 at each stage is ON / OFF controlled complementarily to the NPN transistor 32b-1 by control means (not shown). That is, when the NPN transistor 32b-1 is on, the switch 32b-6 is turned off, and the application of the DC bias voltage BV to the NPN transistor 32b-1 is cut off. Thereby, power consumption can be reduced.

(実施例1の変形例2)
図10は、図3中の各単位コンデンサ32a−1〜32a−Nにおける変形例2を示す構成図である。
(Modification 2 of Example 1)
FIG. 10 is a configuration diagram showing a second modification of the unit capacitors 32a-1 to 32a-N in FIG.

図3中の各段の単位コンデンサ32a−1〜32a−Nは、小信号であれば、これに代えて、可変容量ダイオード32c−1で実現しても良い。各段の可変容量ダイオード32c−1は、例えば、抵抗32c−2を介して、可変容量制御回路71から供給される制御電圧により、容量が変化する。このような可変容量ダイオード32c−1を使用すれば、回路構成が簡単になる。   If each unit capacitor 32a-1 to 32a-N in FIG. 3 is a small signal, it may be replaced with a variable capacitance diode 32c-1. The capacitance of the variable capacitance diode 32c-1 at each stage changes depending on the control voltage supplied from the variable capacitance control circuit 71 via the resistor 32c-2, for example. If such a variable capacitance diode 32c-1 is used, the circuit configuration is simplified.

(実施例1の変形例3)
図11は、図3の第1のコンデンサ32における変形例3を示す構成図である。
(Modification 3 of Example 1)
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating a third modification of the first capacitor 32 in FIG. 3.

図3中のスイッチ回路32bは、低周波であれば、これに代えて、各段がMOSトランジスタ32d−1からなるスイッチ回路32dで実現しても良い。各段のMOSトランジスタ32d−1は、可変容量制御回路71から供給される制御電圧によりオン/オフ制御される。このようなスイッチ回路32dを使用すれば、回路構成が簡単になって集積回路化が容易になる。   The switch circuit 32b shown in FIG. 3 may be realized by a switch circuit 32d including MOS transistors 32d-1 in place of the low-frequency switch circuit 32b. The MOS transistor 32d-1 at each stage is on / off controlled by a control voltage supplied from the variable capacitance control circuit 71. If such a switch circuit 32d is used, the circuit configuration is simplified and the integration into an integrated circuit is facilitated.

(実施例1の変形例4)
図12は、図3の第1のコンデンサ32における変形例4を示す構成図である。
(Modification 4 of Example 1)
FIG. 12 is a configuration diagram illustrating a fourth modification of the first capacitor 32 in FIG. 3.

図3中のスイッチ回路32bは、低周波であれば、これに代えて、各段がホトMOSリレーからなるスイッチ回路32eで実現しても良い。各段のホトMOSリレーは、各段の単位コンデンサ32a−1〜32a−NとグランドGNDとの間に直列に接続された2つのホトMOSトランジスタ32e−1,32e−2と、グランドGNDと可変容量制御回路71の出力側との間に直列に接続されたホトダイオード32e−3及び抵抗32e−4とにより構成されている。各段のホトダイオード32e−3は、抵抗32e−4を介して、可変容量制御回路71から供給される制御電圧により発光/消光し、その発光によりホトMOSトランジスタ32e−1,32e−2がオン/オフ制御される。このようなスイッチ回路32eを使用すれば、可変容量制御回路71の出力側の経路と、各単位コンデンサ32a−1〜32a−N側の経路とが、電気的に遮断されるので、電気的なノイズの影響を防止できて信頼性が向上する。   The switch circuit 32b in FIG. 3 may be realized by a switch circuit 32e in which each stage is formed of a photo MOS relay instead of the low-frequency switch circuit 32b. The photo MOS relay at each stage is variable between the two photo MOS transistors 32e-1 and 32e-2 connected in series between the unit capacitors 32a-1 to 32a-N at each stage and the ground GND, and the ground GND. A photodiode 32e-3 and a resistor 32e-4 are connected in series with the output side of the capacitance control circuit 71. The photodiode 32e-3 at each stage emits / extinguishes with the control voltage supplied from the variable capacitance control circuit 71 through the resistor 32e-4, and the photoMOS transistors 32e-1 and 32e-2 are turned on / off by the light emission. Controlled off. If such a switch circuit 32e is used, the path on the output side of the variable capacitance control circuit 71 and the path on the unit capacitor 32a-1 to 32a-N side are electrically cut off. The influence of noise can be prevented and the reliability is improved.

(実施例2の構成)
図13は、本発明の実施例2における自動整合回路を示す概略の構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIG. 13 is a schematic configuration diagram illustrating an automatic matching circuit according to the second embodiment of the present invention. Elements common to the elements in FIG. 1 illustrating the first embodiment are denoted by common reference numerals.

この自動整合回路10Aは、実施例1の自動整合回路10における検出位相を実用的に変形した回路であり、実施例1の第1、第2の位相検出回路40,50及び修正方向判定回路60に代えて、これらとは機能の異なる第1、第2の位相検出回路40A,50A及び修正方向判定回路60Aが設けられている。   This automatic matching circuit 10A is a circuit in which the detection phase in the automatic matching circuit 10 of the first embodiment is practically modified. The first and second phase detection circuits 40 and 50 and the correction direction determination circuit 60 of the first embodiment. Instead of these, first and second phase detection circuits 40A and 50A and a correction direction determination circuit 60A having different functions are provided.

第1の位相検出回路40Aは、方向性結合器20から出力される進行波成分の信号FWDの位相を基準にして反射波成分の信号REFの位相差を検出(例えば、位相差が45°進み成分、又は135°遅れ成分を有しているか否かを検出)する回路である。第2の位相検出回路50Aは、進行波成分の信号FWDの位相を基準にして反射波成分の信号REFの位相差を検出(例えば、位相差が45°遅れ成分、又は135°進み(45°遅れの逆相)成分を有しているか否かを検出)する回路である。修正方向判定回路60Aは、位相検出回路40A,50Aの検出結果に基づき、所定の基準で、πマッチ回路30の可変容量C1,C2に対する位相の修正方向が増加、減少、又は現状維持かを判定する回路である。   The first phase detection circuit 40A detects the phase difference of the reflected wave component signal REF with reference to the phase of the traveling wave component signal FWD output from the directional coupler 20 (for example, the phase difference advances by 45 °). Component, or a circuit that detects whether or not it has a 135 ° delay component). The second phase detection circuit 50A detects the phase difference of the reflected wave component signal REF with reference to the phase of the traveling wave component signal FWD (for example, the phase difference is 45 ° delayed component or 135 ° advanced (45 ° It is a circuit that detects whether or not it has a negative phase component of delay). Based on the detection results of the phase detection circuits 40A and 50A, the correction direction determination circuit 60A determines whether the phase correction direction with respect to the variable capacitors C1 and C2 of the π match circuit 30 increases, decreases, or maintains the current state based on the detection results. It is a circuit to do.

その他の構成は、実施例1と同様である。
(実施例2の自動整合方法の概略)
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
(Outline of automatic alignment method of embodiment 2)

実施例1とほぼ同様に、図13の駆動源1から出力された高周波信号RFINが、自動整合回路10Aの入力端子11に入力されると、方向性結合器20により、入力端子11からπマッチ回路30を経由して負荷3側の出力端子12へ向かう進行波成分の信号FWDと、負荷側の出力端子12からπマッチ回路30を経由して送られてくる反射波成分の信号REFとが検出され、この信号FWD,REFが第1、第2の位相検出回路40A,50Aへ送られる。第1、第2の位相検出回路40A,50Aは、進行波成分の信号FWDを基準に反射波成分の信号REFの位相差を検出し、この検出結果を修正方向判定回路60Aへ送る。修正方向判定回路60Aは、第1、第2の位相検出回路40A,50Aから与えられた位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、この判定結果を第1、第2の可変容量制御回路71,72へ送る。第1、第2の可変容量制御回路71,72は、前記判定結果に基づき、第1及び第2のコンデンサの可変容量C1,C2を増減して、駆動源1の出力インピーダンスと負荷12の入力インピーダンスとを整合させる。   As in the first embodiment, when the high frequency signal RFIN output from the drive source 1 in FIG. 13 is input to the input terminal 11 of the automatic matching circuit 10A, the directional coupler 20 causes a π match from the input terminal 11. A traveling wave component signal FWD directed to the output terminal 12 on the load 3 side via the circuit 30 and a reflected wave component signal REF sent from the output terminal 12 on the load side via the π match circuit 30 The signals FWD and REF are detected and sent to the first and second phase detection circuits 40A and 50A. The first and second phase detection circuits 40A and 50A detect the phase difference of the reflected wave component signal REF with reference to the traveling wave component signal FWD, and send the detection result to the correction direction determination circuit 60A. The correction direction determination circuit 60A determines whether or not the phase difference given from the first and second phase detection circuits 40A and 50A has an advance or delay component of a predetermined angle, and the determination result is determined as the first and the second. 2 variable capacity control circuits 71 and 72. Based on the determination result, the first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 increase or decrease the variable capacitances C1 and C2 of the first and second capacitors to increase the output impedance of the drive source 1 and the input of the load 12. Match impedance.

修正方向判定回路60A及び第1、第2の可変容量制御回路71,72は、例えば、位相差が45°進み成分を有していたら第1のコンデンサ32の可変容量C1を増やし、逆に、位相差が135°遅れ成分を有していたら可変容量C1を減らし、位相差が45°遅れ成分を有していたら第2のコンデンサ33の可変容量C2を減らし、逆に、位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら可変容量C2を増やし、インピーダンス整合を行う。   For example, the correction direction determination circuit 60A and the first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 increase the variable capacitance C1 of the first capacitor 32 if the phase difference has a 45 ° advance component, and conversely, If the phase difference has a 135 ° delay component, the variable capacitor C1 is reduced. If the phase difference has a 45 ° delay component, the variable capacitor C2 of the second capacitor 33 is reduced. Conversely, the phase difference is 135 °. If it has an advanced component (reverse phase delayed by 45 °), the variable capacitor C2 is increased to perform impedance matching.

(実施例2の自動整合方法の詳細)
図14及び図15は、図13中の第1、第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2に対する調整方法を示すスミスチャートであり、実施例1を示す図7及び図8中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Details of automatic alignment method of embodiment 2)
FIGS. 14 and 15 are Smith charts showing adjustment methods for the variable capacitors C1 and C2 of the first and second capacitors 32 and 33 in FIG. 13, and the elements in FIGS. 7 and 8 showing the first embodiment. Common elements are denoted by common reference numerals.

本実施例2の自動整合方法は、実施例1とほぼ同様に、例えば、以下のステップS1〜S3の繰り返しにより、処理される。   The automatic alignment method according to the second embodiment is processed in the same manner as in the first embodiment, for example, by repeating the following steps S1 to S3.

ステップS1:
発振器70から出力されるクロック信号CKの立ち上がりを待つ。この間に、第1、第2の位相検出回路40A,50A、及び修正方向判定回路60Aは、次のように連続動作し、この状態での整合の状態に応じた出力値に収束する。
Step S1:
Wait for the rising edge of the clock signal CK output from the oscillator 70. During this time, the first and second phase detection circuits 40A and 50A and the correction direction determination circuit 60A continuously operate as follows, and converge to an output value corresponding to the matching state in this state.

第1、第2の位相検出回路40A,50Aは、進行波成分の信号FWDを基準に反射波成分の信号REFの位相差を検出し、この位相差検出結果を修正方向判定回路60Aへ送る。修正方向判定回路60Aは、位相差検出結果を入力し、図14及び図15のスミスチャートに示す基準で、πマッチ回路30の可変容量C1,C2に対する増加、減少、現状維持の判定を行う。   The first and second phase detection circuits 40A and 50A detect the phase difference of the reflected wave component signal REF with reference to the traveling wave component signal FWD, and send the phase difference detection result to the correction direction determination circuit 60A. The correction direction determination circuit 60A receives the phase difference detection result, and determines whether to increase, decrease, or maintain the current state of the π match circuit 30 with respect to the variable capacitors C1 and C2, based on the reference shown in the Smith charts of FIGS.

図7、図8と同様に、図14及び図15のスミスチャートに示す基準を説明する。
図14のスミスチャートにおいて、実施例1と同様に、矢印84は、可変容量C1の変化に伴う駆動源1側から見たインピーダンスのずれ方向を示し、矢印85は、可変容量C2の変化に伴う駆動源1側から見たインピーダンスのずれ方向を示す。
Similar to FIGS. 7 and 8, the criteria shown in the Smith charts of FIGS. 14 and 15 will be described.
In the Smith chart of FIG. 14, as in the first embodiment, the arrow 84 indicates the direction of impedance shift as viewed from the drive source 1 side with the change of the variable capacitor C1, and the arrow 85 indicates the change of the variable capacitor C2. An impedance deviation direction viewed from the drive source 1 side is shown.

よって、入力される高周波信号RFINに対し、負荷3の位相に応じて変化する反射波成分の信号REFの位相を位相検出回路40A,50Aで検出して、修正方向判定回路60A及び可変容量制御回路71,72により、可変容量C1,C2を調整する。   Therefore, the phase detection circuit 40A, 50A detects the phase of the reflected wave component signal REF that changes according to the phase of the load 3 with respect to the input high-frequency signal RFIN, and the correction direction determination circuit 60A and the variable capacitance control circuit. The variable capacitors C1 and C2 are adjusted by 71 and 72, respectively.

矢印84と矢印85は直交しておらず相互に干渉する成分があるので、可変容量C1は45°進みの位相軸で検出し、可変容量C2は45°遅れの位相軸で検出した例である。   Since the arrow 84 and the arrow 85 are not orthogonal and have components that interfere with each other, the variable capacitor C1 is detected by a phase axis that is 45 ° advanced, and the variable capacitor C2 is detected by a phase axis that is delayed by 45 °. .

図15のスミスチャートにおいて、進行波成分の信号FWDより45°位相が進んだ信号を基準に、第1の位相検出回路40Aで反射波成分の信号REFの位相を判定し、図15のスミスチャート上で、整合状態が破線88より右上か左下か破線88の線上か判定する。例えば、破線88より右上のエリアは可変容量C1を増やすと判定し、破線88より左下のエリアは可変容量C1を減らすと判定し、破線88の線上の場合は可変容量C1を現状維持と判定する。更に、進行波成分の信号FWDより45°位相が遅れた信号を基準に、第2の位相検出回路50Aで反射波成分の信号REFの位相を判定し、図15のスミスチャート上で、整合状態が2点鎖線87より左上か右下か2点鎖線87の線上にあるかを判定する。例えば、2点鎖線87より左上のエリアは可変容量C2を増やすと判定し、2点鎖線87より右下のエリアは可変容量C2を減らすと判定し、2点鎖線87の線上の場合は可変容量C2を現状維持と判定する。このように増加、減少だけでなく、現状維持の判定も行う。   In the Smith chart of FIG. 15, the phase of the reflected wave component signal REF is determined by the first phase detection circuit 40A with reference to a signal whose phase is 45 ° ahead of the traveling wave component signal FWD, and the Smith chart of FIG. Above, it is determined whether the alignment state is on the upper right, lower left or on the broken line 88 from the broken line 88. For example, the area on the upper right side of the broken line 88 is determined to increase the variable capacity C1, the area on the lower left side of the broken line 88 is determined to decrease the variable capacity C1, and the variable capacity C1 is determined to be maintained as it is on the line of the broken line 88. . Further, the phase of the reflected wave component signal REF is determined by the second phase detection circuit 50A on the basis of the signal delayed by 45 ° from the traveling wave component signal FWD, and the matching state is shown on the Smith chart of FIG. Is located on the upper left, lower right, or on the two-dot chain line 87 from the two-dot chain line 87. For example, the area on the upper left side of the two-dot chain line 87 is determined to increase the variable capacity C2, and the area on the lower right side of the two-dot chain line 87 is determined to decrease the variable capacity C2. C2 is determined to be the current status. In this way, not only the increase / decrease but also the determination of the current status is performed.

ステップS2:
クロック信号CKの立ち上がりで、第1、第2の位相検出回路40A,50Aの位相検出結果を、修正方向判定回路60Aに取り込むと共に、この修正方向判定回路60Aの判定結果を、第1、第2の可変容量制御回路71,72に取り込む。
Step S2:
At the rising edge of the clock signal CK, the phase detection results of the first and second phase detection circuits 40A and 50A are taken into the correction direction determination circuit 60A, and the determination results of the correction direction determination circuit 60A are the first and second. To the variable capacitance control circuits 71 and 72.

ステップS3:
修正方向判定回路60Aの判定結果に応じて、第1、第2の可変容量制御回路71,72の制御データを1ステップ分上又は下に変化あるいは保持させて、スイッチ回路32bにより可変容量C1,C2を調整する。
Step S3:
Depending on the determination result of the correction direction determination circuit 60A, the control data of the first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 is changed or held one step up or down, and the switch circuit 32b changes the variable capacitance C1, Adjust C2.

以上のステップS1〜S3を繰り返せば、駆動源1の出力インピーダンスと、自動整合回路10Aの出力端子12から見た負荷3のインピーダンスとが整合する。   If the above steps S1 to S3 are repeated, the output impedance of the driving source 1 and the impedance of the load 3 viewed from the output terminal 12 of the automatic matching circuit 10A match.

(実施例2の効果)
本実施例2によれば、実施例1とほぼ同様の効果がある。
(Effect of Example 2)
According to the second embodiment, there are almost the same effects as the first embodiment.

(実施例2の変形例)
本実施例2では、実施例1の変形例1〜4を同様に適用できる。
(Modification of Example 2)
In the second embodiment, the first to fourth modifications of the first embodiment can be similarly applied.

図16は、本発明の実施例3における自動整合回路を示す概略の構成図であり、実施例1を示す図1中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。   FIG. 16 is a schematic configuration diagram illustrating an automatic matching circuit according to the third embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 1 illustrating the first embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例3の自動整合回路10Bでは、実施例1の自動整合回路10において、レベル比検出回路90が追加され、実施例1の第1、第2の可変容量制御回路71,72に代えて、これとは機能の異なる第1、第2の可変容量制御回路71B,72Bが設けられている。   In the automatic matching circuit 10B according to the third embodiment, a level ratio detection circuit 90 is added to the automatic matching circuit 10 according to the first embodiment, and instead of the first and second variable capacitance control circuits 71 and 72 according to the first embodiment. , There are provided first and second variable capacitance control circuits 71B and 72B having different functions.

自動整合回路10Bでは、整合がよく取れてくると、反射波成分の信号REFが小さくなって位相検出に誤差が増えるため、可変容量C1,C2に対する調整方向の誤判定を招きやすくなる。そこで、レベル比検出回路90では、進行波成分の信号FWDと反射波成分の信号REFとのレベル比を検出し、このレベル比が所定値よりも小さくなると、可変容量制御回路71B,72Bに対して整合動作を停止させる機能を有している。   In the automatic matching circuit 10B, if a good match is obtained, the reflected wave component signal REF becomes small and an error in phase detection increases, so that an erroneous determination of the adjustment direction for the variable capacitors C1 and C2 is likely to occur. Therefore, the level ratio detection circuit 90 detects the level ratio between the traveling wave component signal FWD and the reflected wave component signal REF, and when the level ratio becomes smaller than a predetermined value, the level ratio detection circuit 90 applies to the variable capacitance control circuits 71B and 72B. And has a function of stopping the alignment operation.

その他の構成は、実施例1と同様である。
図17は、図16の要部の回路例を示す概略の構成図である。
Other configurations are the same as those of the first embodiment.
FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating a circuit example of a main part of FIG.

レベル比検出回路90は、第1、第2の信号レベル検出回路91,92、この出力側に接続された電圧検出回路93、及びこの電圧検出回路93の出力側に接続された電圧比較回路94により構成されている。   The level ratio detection circuit 90 includes first and second signal level detection circuits 91 and 92, a voltage detection circuit 93 connected to the output side, and a voltage comparison circuit 94 connected to the output side of the voltage detection circuit 93. It is comprised by.

第1の信号レベル検出回路91は、方向性結合器20から出力される進行波成分の信号FWDにおけるレベルを検出する回路であり、ダイナミックレンジの大きなレベル検出回路(Received Signal Strength Indicator、以下「RSSI回路」という。)等により構成されている。第2の信号レベル検出回路92は、方向性結合器20から出力される反射波成分の信号FWDにおけるレベルを検出する回路であり、RSSI回路等により構成されている。第1、第2の信号レベル検出回路91,92は、入力信号の信号レベルの対数に応じて検出するいわゆるLOG検波を行うので、互いの出力の差を求めると、信号レベル比が検出できる。   The first signal level detection circuit 91 is a circuit for detecting the level of the traveling wave component signal FWD output from the directional coupler 20, and is a level detection circuit (Received Signal Strength Indicator, hereinafter referred to as “RSSI”) having a large dynamic range. Circuit ”) and the like. The second signal level detection circuit 92 is a circuit that detects the level of the reflected wave component output from the directional coupler 20 in the signal FWD, and is configured by an RSSI circuit or the like. Since the first and second signal level detection circuits 91 and 92 perform so-called LOG detection that is detected according to the logarithm of the signal level of the input signal, the signal level ratio can be detected by obtaining the difference between the outputs.

電圧検出回路93は、第1の信号レベル検出回路91で検出された信号レベルと、第2の信号レベル検出回路92で検出された信号レベルとの比の電圧を検出する回路であり、演算増幅器(OPAMP)による引き算回路等により構成されている。   The voltage detection circuit 93 is a circuit that detects a voltage having a ratio between the signal level detected by the first signal level detection circuit 91 and the signal level detected by the second signal level detection circuit 92, and is an operational amplifier. (OPAMP) subtracting circuit or the like.

電圧比較回路94は、電圧検出回路93の検出結果を基準電圧Vth5と比較し、進行波成分の信号FWDと反射波成分の信号REFとのレベル比が所定値以上になると(即ち、整合が取れると)、可変容量C1,C2を制御するための制御データを保持(HOLD)するよう可変容量制御回路71B,72Bの動作をホールド(HOLD)モードにする回路である。第1、第2の可変容量制御回路71B、72Bは、ホールドモード機能を有するアップ/ダウンカウンタ等により構成されている。   The voltage comparison circuit 94 compares the detection result of the voltage detection circuit 93 with the reference voltage Vth5, and when the level ratio between the traveling wave component signal FWD and the reflected wave component signal REF is equal to or higher than a predetermined value (that is, matching can be achieved). And the operation of the variable capacitance control circuits 71B and 72B is set to the hold (HOLD) mode so as to hold (HOLD) the control data for controlling the variable capacitors C1 and C2. The first and second variable capacitance control circuits 71B and 72B are configured by an up / down counter having a hold mode function.

(実施例3の自動整合方法)
図18は、図16及び図17の自動整合回路10Bにおける自動整合方法の処理手順を示すフローチャートである。
(Automatic alignment method of Example 3)
FIG. 18 is a flowchart showing the processing procedure of the automatic matching method in the automatic matching circuit 10B of FIGS.

発振器70から出力されるクロック信号CKの立ち上がり待ち状態の間(ステップS11)、位相検出回路40,50、レベル比検出回路90、修正方向判定回路60が連続動作し、この状態での整合の状態に応じた出力値に収束する。クロック信号CKが立ち上がると、レベル比検出回路90の検出結果を可変容量制御回路71B,72Bが取り込むと共に、第1、第2の位相検出回路40,50の検出結果を修正方向判定回路60が取り込む(ステップS12)。   While the clock signal CK output from the oscillator 70 is waiting to rise (step S11), the phase detection circuits 40 and 50, the level ratio detection circuit 90, and the correction direction determination circuit 60 operate continuously, and the matching state in this state It converges to the output value according to. When the clock signal CK rises, the variable capacitance control circuits 71B and 72B capture the detection results of the level ratio detection circuit 90, and the correction direction determination circuit 60 captures the detection results of the first and second phase detection circuits 40 and 50. (Step S12).

次に、レベル比検出回路90による整合判定処理より、方向性結合器20から出力された進行波成分の信号FWDと反射波成分の信号REFとのレベル比が所定値以上か否か(即ち、整合が取れているか否か)が判定される(ステップS13)。整合が取れている場合(ステップS13のYes)、可変容量制御回路71B,72Bの動作をデータホールドとし変化させない。これに対し、整合が取れていない場合(ステップS13のNo)、修正方向判定回路60の判定結果に応じて、可変容量制御回路71B,72Bの制御データを1ステップ分上又は下に変化あるいは一方は保持させて、可変容量C1,C2を調整する。   Next, it is determined whether or not the level ratio between the traveling wave component signal FWD and the reflected wave component signal REF output from the directional coupler 20 is equal to or higher than a predetermined value by the matching determination process by the level ratio detection circuit 90 (that is, It is determined whether or not matching is achieved (step S13). When matching is achieved (Yes in step S13), the operations of the variable capacitance control circuits 71B and 72B are set as data hold and are not changed. On the other hand, if the matching is not achieved (No in step S13), the control data of the variable capacitance control circuits 71B and 72B is changed up or down by one step or one according to the determination result of the correction direction determination circuit 60. Is held and the variable capacitors C1 and C2 are adjusted.

これらのステップS11〜S15の処理が繰り返えされ、所望の整合状態になる。   These processes in steps S11 to S15 are repeated to obtain a desired alignment state.

(実施例3の効果)
本実施例3によれば、レベル比検出回路90により、信号レベル比を見て、整合動作を停止させるので、可変容量C1,C2に対する調整方向の誤判定を防止できる。
(Effect of Example 3)
According to the third embodiment, since the level ratio detection circuit 90 looks at the signal level ratio and stops the matching operation, erroneous determination of the adjustment direction with respect to the variable capacitors C1 and C2 can be prevented.

(実施例3の変形例)
本実施例3では、実施例1の変形例1〜4を同様に適用できる。
(Modification of Example 3)
In the third embodiment, the first to fourth modifications of the first embodiment can be similarly applied.

(実施例4の構成)
図19は、本発明の実施例4における自動整合回路を示す概略の構成図であり、実施例3を示す図16中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 4)
FIG. 19 is a schematic configuration diagram showing an automatic matching circuit according to the fourth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 16 showing the third embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例4の自動整合回路10Cでは、実施例3の自動整合回路10Bにおけるπマッチ回路30に代えて、これとは構成の異なるπマッチ回路30Cが設けられ、更に、このπマッチ回路30Cを制御するためのスイッチ制御回路73が追加されている。   In the automatic matching circuit 10C according to the fourth embodiment, instead of the π match circuit 30 in the automatic matching circuit 10B according to the third embodiment, a π match circuit 30C having a different configuration is provided. A switch control circuit 73 for controlling is added.

πマッチ回路30Cは、実施例3と同様のコイル31及び第1、第2のコンデンサ32,33と、1次巻線側がそのコイル31に並列に接続された変圧器(以下「トランス」という。)34と、このトランス34の2次巻線側を解放/短絡(ショート)するためのスイッチ(SW)35とにより構成されている。スイッチ制御回路73は、発振器70から出力されるクロック信号CK、第1の可変容量制御回路71Bの制御データ、及びレベル比検出回路90の検出結果を入力し、スイッチ35をオン/オフ制御するためのSW制御信号73aを出力する回路であり、次のような機能を有している。   The π match circuit 30C is similar to the coil 31 and the first and second capacitors 32 and 33 in the third embodiment, and a transformer (hereinafter referred to as “transformer”) in which the primary winding side is connected to the coil 31 in parallel. ) 34 and a switch (SW) 35 for releasing / short-circuiting (short-circuiting) the secondary winding side of the transformer 34. The switch control circuit 73 inputs the clock signal CK output from the oscillator 70, the control data of the first variable capacitance control circuit 71B, and the detection result of the level ratio detection circuit 90, and controls on / off of the switch 35. The SW control signal 73a is output and has the following functions.

即ち、スイッチ制御回路73は、整合が取れて、方向性結合器20から出力される反射成分の信号REFが進行波成分の信号FWDより十分小さくなり、レベル比検出回路90が整合が取れたと判定しても、第1のコンデンサ32の可変容量C1が所定の下限値より小さい場合は、コイル31のインダクタンスLの値が大きすぎと判定し、スイッチ35をオン状態にしてインダクタンスLの値を小さくする。既に、インダクタンスLの値が小さければ、整合調整範囲の限界なのでそのままとする。整合が取れて、方向性結合器20から出力される反射成分の信号REFが進行波成分の信号FWDより十分小さくなり、レベル比検出回路90が整合が取れたと判定しても、第1のコンデンサ32の可変容量C1が所定の上限値より大きい場合は、コイル31のインダクタンスLの値が小さすぎと判定し、スイッチ35をオフ状態にしてインダクタンスLの値を大きくする。既に、インダクタンスLの値が大きければ、整合調整範囲の限界なのでそのままとする。更に、スイッチ制御回路73は、クロック信号CKのクロック数をカウントして、整合が取れていない状態が連続して継続する期間を検出し、所定のクロック数を超えても整合が取れない場合は、インダクタンスLの値の設定が不適当と判定し、スイッチ35を制御してインダクタンスLの値を切り替える機能を有している。   That is, the switch control circuit 73 determines that the matching is achieved, the reflection component signal REF output from the directional coupler 20 is sufficiently smaller than the traveling wave component signal FWD, and the level ratio detection circuit 90 is matched. Even when the variable capacitance C1 of the first capacitor 32 is smaller than the predetermined lower limit value, it is determined that the value of the inductance L of the coil 31 is too large, and the switch 35 is turned on to decrease the value of the inductance L. To do. If the value of the inductance L is already small, it is left as it is because the matching adjustment range is limited. Even if it is determined that the reflection component signal REF output from the directional coupler 20 is sufficiently smaller than the traveling wave component signal FWD and the level ratio detection circuit 90 determines that the matching is achieved, the first capacitor If the variable capacity C1 of 32 is larger than the predetermined upper limit value, it is determined that the value of the inductance L of the coil 31 is too small, and the switch 35 is turned off to increase the value of the inductance L. If the value of the inductance L is already large, it is left as it is because the matching adjustment range is limited. Furthermore, the switch control circuit 73 counts the number of clocks of the clock signal CK, detects a period in which the state of non-matching continues continuously, and if the matching is not achieved even if the predetermined number of clocks is exceeded. The value of the inductance L is determined to be inappropriate, and the switch 35 is controlled to switch the value of the inductance L.

(実施例4の自動整合方法の概略)
本実施例4の自動整合回路10Cでは、スイッチ制御回路73のSW制御信号73aにより制御されるスイッチ35を用いて、トランス34の2次巻線をショートすることで、トランス34の1次巻線側から見たインダクタンスLの値を切り替える。切り替えの制御は、第1のコンデンサ32における可変容量C1の値によって判定する。可変容量C1が所定の値より小さい値になると、インダクタンスLの値を切り替えて小さくする。逆に、可変容量C1が所定の値より大きい時は、インダクタンスLの値を切り替えて大きくする。整合が取れない場合は、可変容量C1の条件によらず、インダクタンスLの値を切り替える。この方法の原理は、以下の通りである。
(Outline of Automatic Matching Method of Example 4)
In the automatic matching circuit 10C of the fourth embodiment, the primary winding of the transformer 34 is short-circuited by using the switch 35 controlled by the SW control signal 73a of the switch control circuit 73 to short-circuit the secondary winding of the transformer 34. The value of the inductance L viewed from the side is switched. The switching control is determined by the value of the variable capacitor C1 in the first capacitor 32. When the variable capacitance C1 becomes a value smaller than a predetermined value, the value of the inductance L is switched to make it smaller. Conversely, when the variable capacitor C1 is larger than a predetermined value, the value of the inductance L is switched and increased. When the matching cannot be achieved, the value of the inductance L is switched regardless of the condition of the variable capacitor C1. The principle of this method is as follows.

トランス34の2次巻線における巻線数(ターン数)を増やすと、インダクタンスLの変化幅が大きくなるし、スイッチ35の耐圧の要求は上がるが、スイッチ35のオン抵抗値への要求は緩くなる。   When the number of turns (number of turns) in the secondary winding of the transformer 34 is increased, the change width of the inductance L increases and the withstand voltage requirement of the switch 35 increases, but the on-resistance value requirement of the switch 35 becomes loose. Become.

πマッチ回路30Cにおいて、整合を取れる最小の純抵抗負荷(抵抗値Rmin)とインダクタンスLの値の関係は、下式で与えられる。
Rmin=(XL)/Zo
但し、コイルのインピーダンスXL=2πfL
f;信号周波数
Zo;特性インピーダンス(通常50Ω)
In the π match circuit 30C, the relationship between the minimum pure resistance load (resistance value Rmin) that can be matched and the value of the inductance L is given by the following equation.
Rmin = (XL) 2 / Zo
However, coil impedance XL = 2πfL
f: Signal frequency
Zo: Characteristic impedance (usually 50Ω)

整合を取る範囲を小さい方向に拡大するには、インダクタンスLの値を小さくする必要がある。この時、第1のコンデンサ32の可変容量C1も最小値となるので、可変容量C1が所定の値より小さい値になると、インダクタンスLの値を切り替えて小さくする。逆に、可変容量C1が所定の値より大きい時には、インダクタンスLの値を切り替えて大きくする。インダクタンスLの値を小さく選べば、広い範囲の負荷に整合が取れるが、この状態で大きいインピーダンスの負荷に整合を取ると、自動整合回路10CのQが上がり帯域が狭くなる問題が発生するので、必要な帯域に応じたインダクタンスLの値を選ぶのが望ましい。   In order to expand the matching range in a small direction, it is necessary to reduce the value of the inductance L. At this time, since the variable capacitance C1 of the first capacitor 32 also becomes the minimum value, when the variable capacitance C1 becomes a value smaller than a predetermined value, the value of the inductance L is switched to be small. Conversely, when the variable capacitor C1 is larger than a predetermined value, the value of the inductance L is switched and increased. If the value of the inductance L is selected to be small, matching can be achieved over a wide range of loads. However, if matching is performed with a load having a large impedance in this state, the Q of the automatic matching circuit 10C increases and the band is narrowed. It is desirable to select a value of the inductance L according to the required band.

所定の時間が経過しても整合が取れない場合は、可変容量C1の条件によらず、インダクタンスLの値を切り替える。第2のコンデンサ33の可変容量C2は、負荷3の位相変動で大きく変動するので、インダクタンスLを切り替える判定には使用しない。   If matching is not achieved after a predetermined time has elapsed, the value of the inductance L is switched regardless of the condition of the variable capacitor C1. Since the variable capacitor C2 of the second capacitor 33 varies greatly due to the phase variation of the load 3, it is not used for the determination of switching the inductance L.

なお、トランス35の巻線は、この2次巻線に流れる電流によるロスを減らすため、十分高周波抵抗の低い線材を用いることが望ましい。   The winding of the transformer 35 is desirably made of a wire material having a sufficiently low high-frequency resistance in order to reduce loss due to the current flowing in the secondary winding.

(実施例4の自動整合方法の詳細)
図20は、図19の自動整合回路10Cにおける自動整合方法の処理手順を示すフローチャートである。
(Details of automatic alignment method of embodiment 4)
FIG. 20 is a flowchart showing the processing procedure of the automatic matching method in the automatic matching circuit 10C of FIG.

発振器70から出力されるクロック信号CKの立ち上がり待ち状態の間(ステップS21)、位相検出回路40,50、レベル比検出回路90、修正方向判定回路60が連続動作し、この状態での整合の状態に応じた出力値に収束する。クロック信号CKが立ち上がると、レベル比検出回路90の検出結果を可変容量制御回路71B,72B及びスイッチ制御回路73が取り込むと共に、第1、第2の位相検出回路40,50の検出結果を修正方向判定回路60が取り込み、スイッチ制御回路73が制御ステップ数Nの実行履歴回数を1回増やす(ステップS12)。レベル比検出回路90の整合判定処理により、方向性結合器20から出力された進行波成分の信号FWDと反射波成分の信号REFとのレベル比が所定値以上ある(即ち、整合が取れている)か否かが判定される(ステップS23)。   While the clock signal CK output from the oscillator 70 is waiting to rise (step S21), the phase detection circuits 40 and 50, the level ratio detection circuit 90, and the correction direction determination circuit 60 operate continuously, and the matching state in this state It converges to the output value according to. When the clock signal CK rises, the detection results of the level ratio detection circuit 90 are taken in by the variable capacitance control circuits 71B and 72B and the switch control circuit 73, and the detection results of the first and second phase detection circuits 40 and 50 are corrected. The determination circuit 60 takes in, and the switch control circuit 73 increases the execution history count of the control step number N by 1 (step S12). The level ratio between the traveling wave component signal FWD and the reflected wave component signal REF output from the directional coupler 20 is equal to or higher than a predetermined value by the matching determination process of the level ratio detection circuit 90 (that is, matching is achieved). ) Is determined (step S23).

整合が取れていない場合(No)、スイッチ制御回路73により、制御ステップ数Nの実行履歴回数が所定の最大値以上か否かが判定される(ステップS24)。判定結果が否定(No)の場合、修正方向判定回路60の判定結果に応じて、可変容量制御回路71B,72Bの制御データが1ステップ分上又は下に変化あるいは一方が保持され、可変容量C1,C2が調整される(ステップS25)。ステップS24の判定結果が肯定(Yes)の場合、スイッチ制御回路73がスイッチ35を制御し、インダクタンスLの値の大小を切り替える(ステップS26)。スイッチ制御回路73は、制御ステップ数Nの実行履歴を「0」にする(ステップS27)。   When matching is not achieved (No), the switch control circuit 73 determines whether or not the number of execution histories of the control step number N is equal to or greater than a predetermined maximum value (step S24). When the determination result is negative (No), the control data of the variable capacitance control circuits 71B and 72B is changed up or down by one step according to the determination result of the correction direction determination circuit 60, or one of them is held, and the variable capacitance C1 , C2 are adjusted (step S25). When the determination result of step S24 is affirmative (Yes), the switch control circuit 73 controls the switch 35 to switch the value of the inductance L (step S26). The switch control circuit 73 sets the execution history of the control step number N to “0” (step S27).

ステップS23の整合判定処理において、整合判定結果が肯定(Yes)の場合(整合が取れている場合)、第1、第2の可変容量制御回路71B,72Bが、動作をデータホールドとし変化させない状態になると共に、スイッチ制御回路73が、制御ステップ数Nの実行履歴回数を「0」にする(ステップS28)。スイッチ制御回路73における可変容量C1の範囲判定処理により、可変容量C1の制御データが所定の最小値以上か否かが判定される(ステップS29)。判定結果が否定(No)の場合(インダクタンスLの値が大きすぎ)、スイッチ制御回路73がスイッチ35を制御し、インダクタンスLの値を小さい方に切り替える(但し、既にL値が小さい方になっていた場合はそのまま、ステップS30)。   In the matching determination processing in step S23, when the matching determination result is affirmative (Yes) (when matching is achieved), the first and second variable capacitance control circuits 71B and 72B do not change the operation as data hold. At the same time, the switch control circuit 73 sets the execution history count of the control step number N to “0” (step S28). By the range determination process of the variable capacitor C1 in the switch control circuit 73, it is determined whether or not the control data of the variable capacitor C1 is equal to or greater than a predetermined minimum value (step S29). When the determination result is negative (No) (the value of the inductance L is too large), the switch control circuit 73 controls the switch 35 and switches the value of the inductance L to a smaller value (however, the L value is already smaller). If so, step S30).

ステップS29の判定結果が肯定(Yes)場合、スイッチ制御回路73における可変容量C1の範囲判定処理により、可変容量C1の制御データが所定の最大値以下か否かが判定される(ステップS31)。判定結果が肯定(Yes)の場合は、処理を終了し、判定結果が否定(No)の場合(インダクタンスLの値が小さすぎ)は、スイッチ制御回路73がスイッチ35を制御し、インダクタンスLの値を大きい方に切り替える(但し、既にL値が大きい方になっていた場合はそのまま、ステップS32)。   If the determination result of step S29 is affirmative (Yes), it is determined by the range determination process of the variable capacitor C1 in the switch control circuit 73 whether or not the control data of the variable capacitor C1 is equal to or less than a predetermined maximum value (step S31). If the determination result is affirmative (Yes), the process is terminated. If the determination result is negative (No) (the value of the inductance L is too small), the switch control circuit 73 controls the switch 35 and the inductance L The value is switched to the larger one (however, if the L value has already been larger, the step is continued as is).

以上のような処理(ステップS21〜S32)を繰り返し、整合処理が実行される。   The above process (steps S21 to S32) is repeated to execute the matching process.

(実施例4の効果)
本実施例4によれば、実施例3とほぼ同様の効果がある。
(Effect of Example 4)
According to the fourth embodiment, there are almost the same effects as the third embodiment.

(実施例4の変形例)
トランス34の1次巻線側をコイル31に対して直列に接続する構成にした場合でも、前記と同様の作用効果が得られる。又、本実施例4では、実施例1の変形例1〜4を同様に適用できる。
(Modification of Example 4)
Even when the primary winding side of the transformer 34 is connected in series to the coil 31, the same effect as described above can be obtained. In the fourth embodiment, the first to fourth modifications of the first embodiment can be similarly applied.

(実施例5の構成)
図21は、本発明の実施例5における自動整合回路を示す概略の構成図であり、実施例4を示す図19中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 5)
FIG. 21 is a schematic configuration diagram illustrating an automatic matching circuit according to the fifth embodiment of the present invention. Elements common to those in FIG. 19 illustrating the fourth embodiment are denoted by common reference numerals.

本実施例5の自動整合回路10Dでは、実施例4の自動整合回路10Cにおけるπマッチ回路30Cに代えて、これとは構成の異なるπマッチ回路30Dが設けられ、更に、実施例4のスイッチ制御回路73に代えて、第3の可変容量制御回路74が設けられている。   In the automatic matching circuit 10D of the fifth embodiment, instead of the π match circuit 30C in the automatic matching circuit 10C of the fourth embodiment, a π match circuit 30D having a different configuration is provided. Further, the switch control of the fourth embodiment Instead of the circuit 73, a third variable capacitance control circuit 74 is provided.

πマッチ回路30Dでは、実施例4におけるインダクタンスLのコイル31と同一のインダクタンスL1の第1のコイル31を有する他に、実施例4のトランス34及びスイッチ35に代えて、インダクタンスL2の第2のコイル36と、可変容量C3の第3のコンデンサ37とが設けられている。即ち、πマッチ回路30Dは、方向性結合器20の出力側に直列に接続された第1及び第2のコイル31,36と、このコイル31,36の入出力側とグランドGNDとの間に並列に接続された第1、第2、第3のコンデンサ32,33,37とにより構成されている。第1及び第2のコイル31,36は、同一の回路構成であり、第1、第2、第3のコンデンサ32,33,37も同一の回路構成である。   The π match circuit 30D includes the first coil 31 having the same inductance L1 as the coil 31 having the inductance L in the fourth embodiment. In addition to the transformer 34 and the switch 35 in the fourth embodiment, the second circuit having the inductance L2 is used. A coil 36 and a third capacitor 37 having a variable capacitance C3 are provided. In other words, the π match circuit 30D includes first and second coils 31 and 36 connected in series to the output side of the directional coupler 20, and an input / output side of the coils 31 and 36 and the ground GND. The first, second, and third capacitors 32, 33, and 37 are connected in parallel. The first and second coils 31 and 36 have the same circuit configuration, and the first, second, and third capacitors 32, 33, and 37 also have the same circuit configuration.

なお、第3のコンデンサ33は、図示しないが、信号線に対して並列に接続された複数の第3の単位コンデンサと、これらの第3の単位コンデンサと基準電位線であるグランドとの間に接続された第3のスイッチ手段(例えば、スイッチ回路)とにより構成されている。   Although not shown, the third capacitor 33 is provided between a plurality of third unit capacitors connected in parallel to the signal line, and the ground as a reference potential line. It is comprised by the 3rd switch means (for example, switch circuit) connected.

第3の可変容量制御回路74は、発振器70から出力されるクロック信号CK、第1の可変容量制御回路71Bの制御データ、及びレベル比検出回路90の検出結果を入力し、第3のコンデンサ37の可変容量C3を制御する回路であり、次のような機能を有している。   The third variable capacitance control circuit 74 inputs the clock signal CK output from the oscillator 70, the control data of the first variable capacitance control circuit 71B, and the detection result of the level ratio detection circuit 90, and the third capacitor 37. This circuit controls the variable capacitor C3 and has the following functions.

即ち、第3の可変容量制御回路74は、整合が取れて、方向性結合器20から出力される反射成分の信号REFが進行波成分の信号FWDより十分小さくなり、レベル比検出回路90が整合が取れたと判定しても、第1のコンデンサ32の可変容量C1が所定の下限値より小さい場合は、第3のコンデンサ37の可変容量C3の値が大きすぎと判定し、第3のコンデンサ37を制御して可変容量C3の値を小さくする。既に、可変容量C3の値が小さい場合は、整合調整範囲の限界なのでそのままとする。整合が取れて、方向性結合器20から出力される反射成分の信号REFが進行波成分の信号FWDより十分小さくなり、レベル比検出回路90が整合が取れたと判定しても、第1のコンデンサ32の可変容量C1が所定の下限値より大きい場合は、可変容量C3の値が小さすぎと判定し、第3のコンデンサ37を制御して可変容量C3の値を大きくする。既に、可変容量C3の値が大きい場合は、整合調整範囲の限界なのでそのままとする。更に、第3の可変容量制御回路74は、クロック信号CKのクロック数をカウントして、整合が取れていない状態が連続して継続する期間を検出し、所定のクロック数を超えても整合が取れない場合は、可変容量C3の値が不適当と判定し、第3のコンデンサ37を制御して可変容量C3の値を切り替える機能を有している。   That is, the third variable capacitance control circuit 74 is matched, the reflection component signal REF output from the directional coupler 20 becomes sufficiently smaller than the traveling wave component signal FWD, and the level ratio detection circuit 90 is matched. If the variable capacitance C1 of the first capacitor 32 is smaller than the predetermined lower limit value even if it is determined that the third capacitor 37 has been removed, it is determined that the value of the variable capacitance C3 of the third capacitor 37 is too large, and the third capacitor 37 To reduce the value of the variable capacitor C3. If the value of the variable capacitor C3 is already small, it is left as it is because the matching adjustment range is limited. Even if it is determined that the reflection component signal REF output from the directional coupler 20 is sufficiently smaller than the traveling wave component signal FWD and the level ratio detection circuit 90 determines that the matching is achieved, the first capacitor If the variable capacitor C1 of 32 is larger than the predetermined lower limit value, it is determined that the value of the variable capacitor C3 is too small, and the third capacitor 37 is controlled to increase the value of the variable capacitor C3. If the value of the variable capacitor C3 is already large, it is left as it is because the limit of the matching adjustment range. Further, the third variable capacitance control circuit 74 counts the number of clocks of the clock signal CK, detects a period in which the state of non-matching continues continuously, and matches even if the predetermined number of clocks is exceeded. If it cannot be obtained, the value of the variable capacitor C3 is determined to be inappropriate, and the third capacitor 37 is controlled to switch the value of the variable capacitor C3.

(実施例5の自動整合方法の概略)
本実施例5の自動整合回路10Dでは、第3の可変容量制御回路74の制御により、第3のコンデンサ37の可変容量C3を切り替えている。この際、第3の可変容量制御回路74は、第1のコンデンサ32の可変容量C1の値により可変容量C3を切り替え、可変容量C1が所定の値より大きい値になると、可変容量C3の値を切り替えて大きくする。逆に、所定の値より小さい時は可変容量C3の値を切り替えて小さくする。又、整合が取れない場合は、可変容量C1の条件によらず、可変容量C3の値を切り替える。この方法の原理は、以下の通りである。
(Outline of automatic alignment method of embodiment 5)
In the automatic matching circuit 10D of the fifth embodiment, the variable capacitor C3 of the third capacitor 37 is switched under the control of the third variable capacitor control circuit 74. At this time, the third variable capacitance control circuit 74 switches the variable capacitance C3 according to the value of the variable capacitance C1 of the first capacitor 32, and when the variable capacitance C1 becomes larger than a predetermined value, the value of the variable capacitance C3 is changed. Switch to enlarge. Conversely, when the value is smaller than the predetermined value, the value of the variable capacitor C3 is switched to make it smaller. Further, when the matching cannot be achieved, the value of the variable capacitor C3 is switched regardless of the condition of the variable capacitor C1. The principle of this method is as follows.

自動整合回路10Dの出力端子12から見た負荷3のインピーダンスが小さい場合は、可変容量C3の値を小さくして整合を取れるようにする。自動整合回路10Dの出力端子12から見た負荷3のインピーダンスが大きい場合でも、可変容量C1を大きく調整することで整合は可能である。但し、整合を取ってもQが高くなって伝送帯域が狭くなってしまう問題がある。この状態は、可変容量C1が大きいことで検出できるので、可変容量C3の値を小さい第1の値から第2の値に切り替えて、Qが高くなりすぎないようにすることで、実質的に使用可能である。負荷3の変化範囲を大きい側に増やす、更に、第3、第4と切り替える段数を増やすことも可能である。   When the impedance of the load 3 viewed from the output terminal 12 of the automatic matching circuit 10D is small, the value of the variable capacitor C3 is decreased so as to obtain matching. Even when the impedance of the load 3 viewed from the output terminal 12 of the automatic matching circuit 10D is large, matching is possible by adjusting the variable capacitor C1 to be large. However, there is a problem that even if matching is achieved, Q becomes high and the transmission band becomes narrow. Since this state can be detected by the variable capacitor C1 being large, the value of the variable capacitor C3 is substantially changed by switching the value of the variable capacitor C3 from the small first value to the second value so that the Q does not become too high. It can be used. It is also possible to increase the change range of the load 3 to the larger side and further increase the number of stages to be switched between the third and fourth.

(実施例5の自動整合方法の詳細)
図22は、図21の自動整合回路10Dにおける自動整合方法の処理手順を示すフローチャートである。
(Details of automatic alignment method of embodiment 5)
FIG. 22 is a flowchart showing the processing procedure of the automatic matching method in the automatic matching circuit 10D of FIG.

発振器70から出力されるクロック信号CKの立ち上がり待ち状態の間(ステップS41)、位相検出回路40,50、レベル比検出回路90、修正方向判定回路60が連続動作し、この状態での整合の状態に応じた出力値に収束する。クロック信号CKが立ち上がると、レベル比検出回路90の検出結果を可変容量制御回路71B,72B,74が取り込むと共に、第1、第2の位相検出回路40,50の検出結果を修正方向判定回路60が取り込み、第3の可変容量制御回路74が制御ステップ数Nの実行履歴回数を1回増やす(ステップS42)。レベル比検出回路90の整合判定処理により、方向性結合器20から出力された進行波成分の信号FWDと反射波成分の信号REFとのレベル比が所定値以上ある(即ち、整合が取れている)か否かが判定される(ステップS43)。   While the clock signal CK output from the oscillator 70 is waiting to rise (step S41), the phase detection circuits 40 and 50, the level ratio detection circuit 90, and the correction direction determination circuit 60 operate continuously, and the matching state in this state It converges to the output value according to. When the clock signal CK rises, the variable capacitance control circuits 71B, 72B, and 74 capture the detection results of the level ratio detection circuit 90, and the detection results of the first and second phase detection circuits 40 and 50 are corrected direction determination circuits 60. The third variable capacitance control circuit 74 increases the execution history count of the control step number N by 1 (step S42). The level ratio between the traveling wave component signal FWD and the reflected wave component signal REF output from the directional coupler 20 is equal to or higher than a predetermined value by the matching determination process of the level ratio detection circuit 90 (that is, matching is achieved). ) Is determined (step S43).

整合が取れていない場合(No)、第3の可変容量制御回路74により、制御ステップ数Nの実行履歴回数が所定の最大値以上か否かが判定される(ステップS44)。判定結果が否定(No)の場合、修正方向判定回路60の判定結果に応じて、可変容量制御回路71B,72Bの制御データが1ステップ分上又は下に変化あるいは一方が保持され、可変容量C1,C2が調整される(ステップS45)。ステップS44の判定結果が肯定(Yes)の場合、第3の可変容量制御回路74が第3のコンデンサ37を制御し、可変容量C3の値の大小を切り替える(ステップS46)。第3の可変容量制御回路74は、制御ステップ数Nの実行履歴を「0」にする(ステップS47)。   If not matched (No), the third variable capacitance control circuit 74 determines whether or not the number of execution histories of the control step number N is equal to or greater than a predetermined maximum value (step S44). When the determination result is negative (No), the control data of the variable capacitance control circuits 71B and 72B is changed up or down by one step according to the determination result of the correction direction determination circuit 60, or one of them is held, and the variable capacitance C1 , C2 are adjusted (step S45). If the determination result of step S44 is affirmative (Yes), the third variable capacitance control circuit 74 controls the third capacitor 37 to switch the value of the variable capacitor C3 (step S46). The third variable capacitance control circuit 74 sets the execution history of the control step number N to “0” (step S47).

ステップS43の整合判定処理において、整合判定結果が肯定(Yes)の場合(整合が取れている場合)、第1、第2の可変容量制御回路71B,72Bが、動作をデータホールドとし変化させない状態になると共に、第3の可変容量制御回路74が、制御ステップ数Nの実行履歴回数を「0」にする(ステップS48)。第3の可変容量制御回路74における可変容量C1の範囲判定処理により、可変容量C1の制御データが所定の最小値以上か否かが判定される(ステップS49)。判定結果が否定(No)の場合(可変容量C3の値が大きすぎ)、第3の可変容量制御回路74が第3のコンデンサ37を制御し、可変容量C3の値を小さい方に切り替える(但し、既に可変容量C3の値が小さい方になっていた場合はそのまま、ステップS50)。   In the matching determination processing in step S43, when the matching determination result is affirmative (Yes) (when matching is achieved), the first and second variable capacitance control circuits 71B and 72B do not change the operation as data hold. At the same time, the third variable capacitance control circuit 74 sets the number of execution histories of the control step number N to “0” (step S48). By the range determination process of the variable capacitor C1 in the third variable capacitor control circuit 74, it is determined whether or not the control data of the variable capacitor C1 is equal to or greater than a predetermined minimum value (step S49). If the determination result is negative (No) (the value of the variable capacitor C3 is too large), the third variable capacitor control circuit 74 controls the third capacitor 37 and switches the value of the variable capacitor C3 to the smaller one (however, If the value of the variable capacitor C3 has already become smaller, the process continues as it is at step S50).

ステップS49の判定結果が肯定(Yes)場合、第3の可変容量制御回路74における可変容量C1の範囲判定処理により、可変容量C1の制御データが所定の最大値以下か否かが判定される(ステップS51)。判定結果が肯定(Yes)の場合は、処理を終了し、判定結果が否定(No)の場合(可変容量C3の値が小さすぎ)は、第3の可変容量制御回路74が第3のコンデンサ37を制御し、可変容量C3の値を大きい方に切り替える(但し、既に可変容量C3の値が大きい方になっていた場合はそのまま、ステップS52)。   If the determination result of step S49 is affirmative (Yes), it is determined whether or not the control data of the variable capacitor C1 is equal to or less than a predetermined maximum value by the range determination process of the variable capacitor C1 in the third variable capacitor control circuit 74 ( Step S51). If the determination result is affirmative (Yes), the process is terminated. If the determination result is negative (No) (the value of the variable capacitor C3 is too small), the third variable capacitance control circuit 74 uses the third capacitor. 37 is switched and the value of the variable capacitor C3 is switched to the larger one (however, if the value of the variable capacitor C3 has already become the larger one, the process proceeds to step S52).

以上のような処理(ステップS41〜S52)を繰り返し、整合処理が実行される。   The above process (steps S41 to S52) is repeated to execute the matching process.

(実施例5の効果)
本実施例5によれば、次の(i)、(ii)のような効果がある。
(Effect of Example 5)
According to the fifth embodiment, there are the following effects (i) and (ii).

(i) 図23及び図24は、図21の自動整合回路10DにおけるインダクタンスL2と可変容量C3によるインピーダンス変換を示すスミスチャートである。   (I) FIGS. 23 and 24 are Smith charts showing impedance conversion by the inductance L2 and the variable capacitor C3 in the automatic matching circuit 10D of FIG.

図23のインピーダンス変換条件は、周波数=13.56MHz、L2=0.22μH、C2=100pFである。   The impedance conversion conditions in FIG. 23 are: frequency = 13.56 MHz, L2 = 0.22 μH, C2 = 100 pF.

図23のスミスチャート上に表された各インピーダンス点(1)、(7)、(4)、(10)の4点は、先ず、コンデンサ100pFを並列に接続されることで、右廻りにインピーダンス変換される。出発点のインピーダンスの絶対値の小さい点(4)は動きが小さく、逆に点(1)は動きが大きい。次に、コイルL2=0.22μHをシリーズに接続することで、右回りにインピーダンス変換される。結果として、(1)→(2)→(3)、(7)→(8)→(29)、(4)→(5)→(6)、(10)→(11)→(12)となり、全体として左方向にインピーダンス変換される。このように、スミスチャート上の各インピーダンス点は右回転するが、全体の領域としては動きが少ない。   Each of the four impedance points (1), (7), (4), and (10) shown on the Smith chart of FIG. 23 is connected to a capacitor 100 pF in parallel, so that the impedance points clockwise. Converted. The point (4) having a small absolute value of the impedance at the starting point has a small movement, and conversely, the point (1) has a large movement. Next, impedance conversion is performed clockwise by connecting the coil L2 = 0.22 μH to the series. As a result, (1) → (2) → (3), (7) → (8) → (29), (4) → (5) → (6), (10) → (11) → (12) As a whole, impedance conversion is performed in the left direction. Thus, although each impedance point on the Smith chart rotates to the right, there is little movement in the entire area.

又、図24のインピーダンス変換条件は、周波数=13.56MHz、L2=0.22μH、C2=330pFである。   The impedance conversion conditions in FIG. 24 are: frequency = 13.56 MHz, L2 = 0.22 μH, and C2 = 330 pF.

図24のスミスチャート上に表された各インピーダンス点(0)、(7)、(3)、(5)、(1)、(4)、(24)、(2)、(6)の9点は、先ず、コンデンサ330pFを並列に接続されることで、右廻りにインピーダンス変換される。出発点のインピーダンスの絶対値の小さい点(1、4、5)は動きが小さく、逆に(0、6、7)は動きが大きい。次に、コイルL2=0.22μHをシリーズに接続することで、右回りにインピーダンス変換される。結果として、(0)→(8)→(9)、(7)→(22)→(23)、(3)→(14)→(15)、(5)→(20)→(21)、(1)→(10)→(11)、(4)→(16)→(17)、(24)→(25)→(26)、(2)→(12)→(13)、(6)→(18)→(19)となり、全体として左方向にインピーダンス変換される。このように、スミスチャート上の各インピーダンス点は右回転し、全体の領域としては左によっている。従来の図25に示す1段のπマッチ回路2ではカバーできないエリアを、本実施例5では整合範囲に持ち込んで、的確なインピーダンス整合を行っていることが判る。従って、本実施例5によれば、実施例4とほぼ同様の効果がある。   Each impedance point (0), (7), (3), (5), (1), (4), (24), (2), (6) 9 shown on the Smith chart of FIG. First, the impedance is converted clockwise by connecting a capacitor 330 pF in parallel. The point (1, 4, 5) having a small absolute value of the impedance at the starting point has a small movement, and conversely (0, 6, 7) has a large movement. Next, impedance conversion is performed clockwise by connecting the coil L2 = 0.22 μH to the series. As a result, (0) → (8) → (9), (7) → (22) → (23), (3) → (14) → (15), (5) → (20) → (21) , (1) → (10) → (11), (4) → (16) → (17), (24) → (25) → (26), (2) → (12) → (13), 6) → (18) → (19) As a whole, impedance conversion is performed in the left direction. Thus, each impedance point on the Smith chart rotates to the right, and the entire area is left. It can be seen that an area that cannot be covered by the conventional one-stage π-matching circuit 2 shown in FIG. 25 is brought into the matching range in the fifth embodiment to perform an accurate impedance matching. Therefore, according to the fifth embodiment, there are almost the same effects as the fourth embodiment.

(ii) 本実施例5の自動整合回路10Dを試作した結果、SWRで8以下、リターンロスで2.2dB以上の範囲の負荷3に対し、SWRで1.065以下、リターンロスで30dB以上の整合(伝送効率で99.9%)が自動で連続して得られた。   (Ii) As a result of trial manufacture of the automatic matching circuit 10D of the fifth embodiment, SWR is 1.065 or less and return loss is 30 dB or more with respect to the load 3 in the range of 8 or less in SWR and 2.2 dB or more in return loss. Matching (99.9% in transmission efficiency) was obtained automatically and continuously.

(実施例5の変形例)
本実施例5では、実施例1の変形例1〜4を同様に適用できる。
(Modification of Example 5)
In the fifth embodiment, the first to fourth modifications of the first embodiment can be similarly applied.

(実施例1〜5の他の変形例)
方向性結合器20、πマッチ回路30〜30D、位相検出回路40,40A,50,50A、修正方向判定回路60,60A、及び可変容量制御回路71,71B,72,72B,74等は、図示の回路構成に限定されず、図示以外の他の回路構成に変更しても良い。又、その自動整合方法の処理手順も、図示のフローチャートの手順に限定されず、図示以外の他の処理手順や処理内容に変更しても良い。
(Other variations of Examples 1 to 5)
The directional coupler 20, the π match circuits 30 to 30D, the phase detection circuits 40, 40A, 50, and 50A, the correction direction determination circuits 60 and 60A, the variable capacitance control circuits 71, 71B, 72, 72B, and 74 are illustrated. However, the circuit configuration is not limited to the circuit configuration shown in FIG. Also, the processing procedure of the automatic alignment method is not limited to the procedure of the flowchart shown in the figure, and may be changed to other processing procedures and processing contents other than those shown in the figure.

本発明の実施例1における自動整合回路を示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the automatic matching circuit in Example 1 of this invention. 図1中の方向性結合器20の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the directional coupler 20 in FIG. 図1における第1又は第2のコンデンサ32,33の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the 1st or 2nd capacitor | condenser 32,33 in FIG. 図1の要部の回路例を示す概略の構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating a circuit example of a main part of FIG. 1. 図4中の位相シフト回路41の例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit 41 in FIG. 4. 図4中の位相シフト回路41の例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit 41 in FIG. 4. 図4中の位相シフト回路41の例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a phase shift circuit 41 in FIG. 4. 図4中の第1、第2の位相比較回路42,52の一例を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing an example of first and second phase comparison circuits 42 and 52 in FIG. 4. 図1中の第1、第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2に対する調整方法を示すスミスチャートである。3 is a Smith chart showing a method of adjusting the first and second capacitors 32 and 33 in FIG. 1 with respect to the variable capacitors C1 and C2. 図1中の第1、第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2に対する調整方法を示すスミスチャートである。3 is a Smith chart showing a method of adjusting the first and second capacitors 32 and 33 in FIG. 1 with respect to the variable capacitors C1 and C2. 図3の第1のコンデンサ32における変形例1を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a first modification of the first capacitor 32 in FIG. 3. 図3中の各単位コンデンサ32a−1〜32a−Nにおける変形例2を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification 2 in each unit capacitor | condenser 32a-1 to 32a-N in FIG. 図3の第1のコンデンサ32における変形例3を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a third modification of the first capacitor 32 in FIG. 3. 図3の第1のコンデンサ32における変形例4を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram showing a fourth modification of the first capacitor 32 in FIG. 3. 本発明の実施例2における自動整合回路を示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the automatic matching circuit in Example 2 of this invention. 図13中の第1、第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2に対する調整方法を示すスミスチャートである。14 is a Smith chart showing a method for adjusting the variable capacitors C1 and C2 of the first and second capacitors 32 and 33 in FIG. 図13中の第1、第2のコンデンサ32,33の可変容量C1,C2に対する調整方法を示すスミスチャートである。14 is a Smith chart showing a method for adjusting the variable capacitors C1 and C2 of the first and second capacitors 32 and 33 in FIG. 本発明の実施例3における自動整合回路を示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the automatic matching circuit in Example 3 of this invention. 図16の要部の回路例を示す概略の構成図である。FIG. 17 is a schematic configuration diagram illustrating a circuit example of a main part of FIG. 16. 図16及び図17の自動整合回路10Bにおける自動整合方法の処理手順を示すフローチャートである。18 is a flowchart showing a processing procedure of an automatic matching method in the automatic matching circuit 10B of FIGS. 16 and 17; 本発明の実施例4における自動整合回路を示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the automatic matching circuit in Example 4 of this invention. 図19の自動整合回路10Cにおける自動整合方法の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the automatic matching method in 10 C of automatic matching circuits of FIG. 本発明の実施例5における自動整合回路を示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the automatic matching circuit in Example 5 of this invention. 図21の自動整合回路10Dにおける自動整合方法の処理手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process sequence of the automatic matching method in automatic matching circuit 10D of FIG. 図21の自動整合回路10DにおけるインダクタンスL2と可変容量C3によるインピーダンス変換を示すスミスチャートである。22 is a Smith chart showing impedance conversion by an inductance L2 and a variable capacitor C3 in the automatic matching circuit 10D of FIG. 図21の自動整合回路10DにおけるインダクタンスL2と可変容量C3によるインピーダンス変換を示すスミスチャートである。22 is a Smith chart showing impedance conversion by an inductance L2 and a variable capacitor C3 in the automatic matching circuit 10D of FIG. 従来のπマッチ回路を用いた整合回路を示す概略の構成図である。It is a schematic block diagram which shows the matching circuit using the conventional (pi) match circuit. 図25の整合回路におけるπマッチ回路2のインピーダンス整合範囲の例を示すスミスチャートである。26 is a Smith chart showing an example of an impedance matching range of the π match circuit 2 in the matching circuit of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 駆動源
3 負荷
10,10A,10B,10C,10D 自動整合回路
20 方向性結合器
30,30C,30D πマッチ回路
31,36 コイル
32,33,37 コンデンサ
34 トランス
35 スイッチ
40,40A,50,50A 位相検出回路
60,60A 修正方向判定回路
70 発振器
71,71B,72,72B,74 可変容量制御回路
73 スイッチ制御回路
90 レベル比検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Drive source 3 Load 10, 10A, 10B, 10C, 10D Automatic matching circuit 20 Directional coupler 30, 30C, 30D π match circuit 31, 36 Coil 32, 33, 37 Capacitor 34 Transformer 35 Switch 40, 40A, 50, 50A phase detection circuit 60, 60A correction direction determination circuit 70 oscillator 71, 71B, 72, 72B, 74 variable capacity control circuit 73 switch control circuit 90 level ratio detection circuit

Claims (16)

高周波の信号源側に位置する可変の第1のコンデンサと負荷側に位置する可変の第2のコンデンサとが固定の第1のコイルの両端に接続されたπマッチ回路を用いて、前記信号源側の出力インピーダンスと前記負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合する自動整合方法であって、
前記信号源から前記負荷へ向かう進行波成分の信号と前記負荷からの反射波成分の信号とを検出すると共に、前記進行波成分の信号を基準に前記反射波成分の信号との位相差を検出する処理と、
前記位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、前記判定結果に基づき前記第1及び第2のコンデンサの容量を増減して前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとを整合する処理とを有し、
前記位相差が90°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が90°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、
前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする自動整合方法。
Using the π-match circuit in which a variable first capacitor located on the high-frequency signal source side and a variable second capacitor located on the load side are connected to both ends of the fixed first coil, the signal source An automatic matching method for automatically matching output impedance on the load side and input impedance on the load side,
Detects a traveling wave component signal from the signal source toward the load and a reflected wave component signal from the load, and detects a phase difference between the reflected wave component signal and the traveling wave component signal as a reference. Processing to
It is determined whether the phase difference has an advance or delay component of a predetermined angle, and the output impedance and the input impedance are matched by increasing / decreasing the capacities of the first and second capacitors based on the determination result. Processing and
If the phase difference has a 90 ° lead component, the capacity of the first capacitor is increased. Conversely, if the phase difference has a 90 ° delay component, the capacity of the first capacitor is decreased.
If the phase difference has a 45 ° delay component, the capacity of the second capacitor is reduced. Conversely, if the phase difference has a 135 ° degree advance (= 45 ° delay reverse phase) component, An automatic matching method, wherein the capacity of the second capacitor is increased.
高周波の信号源側に位置する可変の第1のコンデンサと負荷側に位置する可変の第2のコンデンサとが固定の第1のコイルの両端に接続されたπマッチ回路を用いて、前記信号源側の出力インピーダンスと前記負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合する自動整合方法であって、Using the π-match circuit in which a variable first capacitor located on the high-frequency signal source side and a variable second capacitor located on the load side are connected to both ends of the fixed first coil, the signal source An automatic matching method for automatically matching output impedance on the load side and input impedance on the load side,
前記信号源から前記負荷へ向かう進行波成分の信号と前記負荷からの反射波成分の信号とを検出すると共に、前記進行波成分の信号を基準に前記反射波成分の信号との位相差を検出する処理と、Detects a traveling wave component signal from the signal source toward the load and a reflected wave component signal from the load, and detects a phase difference between the reflected wave component signal and the traveling wave component signal as a reference. Processing to
前記位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、前記判定結果に基づき前記第1及び第2のコンデンサの容量を増減して前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとを整合する処理とを有し、It is determined whether the phase difference has an advance or delay component of a predetermined angle, and the output impedance and the input impedance are matched by increasing / decreasing the capacities of the first and second capacitors based on the determination result. Processing, and
前記位相差が45°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が135°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、If the phase difference has a 45 ° lead component, the capacity of the first capacitor is increased. Conversely, if the phase difference has a 135 ° delay component, the capacity of the first capacitor is decreased.
前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする自動整合方法。If the phase difference has a 45 ° delay component, the capacity of the second capacitor is reduced. Conversely, if the phase difference has a 135 ° degree advance (= 45 ° delay reverse phase) component, An automatic matching method, wherein the capacity of the second capacitor is increased.
高周波の信号源側に位置する可変の第1のコンデンサと負荷側に位置する可変の第2のコンデンサとが固定の第1のコイルの両端に接続されたπマッチ回路を有し、前記信号源側の出力インピーダンスと前記負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合する自動整合回路であって、A variable first capacitor located on the high-frequency signal source side and a variable second capacitor located on the load side having a π-match circuit connected to both ends of the fixed first coil; An automatic matching circuit that automatically matches the output impedance on the load side and the input impedance on the load side,
前記信号源と前記πマッチ回路との間に接続され、前記信号源から前記負荷へ向かう進行波成分の信号と前記負荷からの反射波成分の信号とを検出する方向性結合器と、A directional coupler connected between the signal source and the π-matching circuit for detecting a traveling wave component signal from the signal source toward the load and a reflected wave component signal from the load;
前記進行波成分の信号を基準に前記反射波成分の信号の位相差を検出する位相検出回路と、A phase detection circuit that detects a phase difference of the reflected wave component signal based on the traveling wave component signal;
前記位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、前記判定結果に基づき前記第1及び第2のコンデンサの容量を増減して前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとの整合状態を制御する判定制御手段とを有し、It is determined whether or not the phase difference has an advance or delay component of a predetermined angle, and the output impedance and the input impedance are matched by increasing or decreasing the capacitances of the first and second capacitors based on the determination result. Determination control means for controlling
前記判定制御手段は、The determination control means includes
前記位相差が90°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が90°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする自動整合回路。If the phase difference has a 90 ° lead component, the capacity of the first capacitor is increased. Conversely, if the phase difference has a 90 ° delay component, the capacity of the first capacitor is decreased, and If the phase difference has a 45 ° delay component, the capacity of the second capacitor is reduced. Conversely, if the phase difference has a 135 ° advance (= 45 ° delay reverse phase) component, the second capacitor is reduced. 2. An automatic matching circuit characterized by increasing the capacitance of the second capacitor.
高周波の信号源側に位置する可変の第1のコンデンサと負荷側に位置する可変の第2のコンデンサとが固定の第1のコイルの両端に接続されたπマッチ回路を有し、前記信号源側の出力インピーダンスと前記負荷側の入力インピーダンスとを自動的に整合する自動整合回路であって、A variable first capacitor located on the high-frequency signal source side and a variable second capacitor located on the load side having a π-match circuit connected to both ends of the fixed first coil; An automatic matching circuit that automatically matches the output impedance on the load side and the input impedance on the load side,
前記信号源と前記πマッチ回路との間に接続され、前記信号源から前記負荷へ向かう進行波成分の信号と前記負荷からの反射波成分の信号とを検出する方向性結合器と、A directional coupler connected between the signal source and the π-matching circuit for detecting a traveling wave component signal from the signal source toward the load and a reflected wave component signal from the load;
前記進行波成分の信号を基準に前記反射波成分の信号の位相差を検出する位相検出回路と、A phase detection circuit that detects a phase difference of the reflected wave component signal based on the traveling wave component signal;
前記位相差が所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、前記判定結果に基づき前記第1及び第2のコンデンサの容量を増減して前記出力インピーダンスと前記入力インピーダンスとの整合状態を制御する判定制御手段とを有し、It is determined whether or not the phase difference has an advance or delay component of a predetermined angle, and the output impedance and the input impedance are matched by increasing or decreasing the capacitances of the first and second capacitors based on the determination result. Determination control means for controlling
前記判定制御手段は、The determination control means includes
前記位相差が45°進み成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を増やし、逆に、前記位相差が135°遅れ成分を有していたら前記第1のコンデンサの容量を減らし、前記位相差が45°遅れ成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を減らし、逆に、前記位相差が135°度進み(=45°遅れの逆相)成分を有していたら前記第2のコンデンサの容量を増やすことを特徴とする自動整合回路。If the phase difference has a 45 ° lead component, the capacity of the first capacitor is increased. Conversely, if the phase difference has a 135 ° delay component, the capacity of the first capacitor is reduced. If the phase difference has a 45 ° delay component, the capacity of the second capacitor is reduced. Conversely, if the phase difference has a 135 ° advance (= 45 ° delay reverse phase) component, the second capacitor is reduced. 2. An automatic matching circuit characterized by increasing the capacitance of the second capacitor.
前記判定制御手段は、The determination control means includes
前記位相検出回路で検出された前記位相差が前記所定角度の進み又は遅れ成分を有するか否かを判定し、この判定結果に基づいて前記第1及び第2のコンデンサの容量に対する増減方向を決定する修正方向判定回路と、It is determined whether the phase difference detected by the phase detection circuit has an advance or delay component of the predetermined angle, and an increase / decrease direction with respect to the capacities of the first and second capacitors is determined based on the determination result. A correction direction determination circuit to perform,
前記修正方向判定回路で決定された前記増減方向に基づき、前記第1のコンデンサの容量に対する増減値を制御する第1の可変容量制御回路と、A first variable capacitance control circuit for controlling an increase / decrease value with respect to the capacitance of the first capacitor based on the increase / decrease direction determined by the correction direction determination circuit;
前記修正方向判定回路で決定された前記増減方向に基づき、前記第2のコンデンサの容量に対する増減値を制御する第2の可変容量制御回路と、A second variable capacitance control circuit for controlling an increase / decrease value with respect to the capacitance of the second capacitor based on the increase / decrease direction determined by the correction direction determination circuit;
により構成されていることを特徴とする請求項3又は4記載の自動整合回路。The automatic matching circuit according to claim 3 or 4, characterized by comprising:
請求項5記載の自動整合回路は、更に、The automatic matching circuit according to claim 5, further comprising:
前記方向性結合器で検出された前記進行波成分の信号と前記反射波成分の信号とのレベル比を検出し、このレベル比が所定値よりも大きくなると、前記第1及び第2の可変容量制御回路に対して整合動作を停止させるレベル比検出回路を有することを特徴とする自動整合回路。A level ratio between the traveling wave component signal and the reflected wave component signal detected by the directional coupler is detected, and when the level ratio exceeds a predetermined value, the first and second variable capacitors An automatic matching circuit having a level ratio detection circuit for stopping a matching operation with respect to a control circuit.
請求項5又は6記載の自動整合回路において、The automatic matching circuit according to claim 5 or 6,
前記πマッチ回路は、更に、The π match circuit further includes:
1次巻線及び2次巻線を持ち、前記1次巻線側が前記第1のコイルに対して並列又は直列に接続された変圧器と、A transformer having a primary winding and a secondary winding, the primary winding side being connected in parallel or in series with the first coil;
前記2次巻線側を解放又は短絡するスイッチとを有し、A switch for releasing or short-circuiting the secondary winding side,
更に、前記自動整合回路は、Further, the automatic matching circuit includes:
前記第1の可変容量制御回路の出力及び前記レベル比検出回路の出力を入力し、前記第1のコンデンサの容量値に基づき、前記スイッチをオン/オフ制御して前記変圧器の前記1次巻線側から見たインダクタンス値を増減するスイッチ制御回路を有することを特徴とする自動整合回路。The output of the first variable capacitance control circuit and the output of the level ratio detection circuit are input, and the switch is turned on / off based on the capacitance value of the first capacitor, and the primary winding of the transformer An automatic matching circuit comprising a switch control circuit for increasing or decreasing an inductance value viewed from the line side.
前記スイッチ制御回路は、The switch control circuit includes:
前記スイッチを制御し、前記第1のコンデンサの容量が所定の値より小さい値になると、前記インダクタンスの値を切り替えて小さくさせ、前記第1のコンデンサの容量が所定の値より大きい時は、前記インダクタンスの値を切り替えて大きくさせ、整合が取れない場合は、前記第1のコンデンサの容量の値に関わらず、前記インダクタンスの値を切り替えさせることを特徴とする請求項7記載の自動整合回路。The switch is controlled, and when the capacitance of the first capacitor becomes smaller than a predetermined value, the inductance value is switched to be decreased, and when the capacitance of the first capacitor is larger than a predetermined value, 8. The automatic matching circuit according to claim 7, wherein when the value of the inductance is switched to be increased and matching is not achieved, the value of the inductance is switched regardless of the value of the capacitance of the first capacitor.
請求項5又は6記載の自動整合回路において、The automatic matching circuit according to claim 5 or 6,
前記πマッチ回路は、更に、The π match circuit further includes:
前記第1のコイルと前記負荷側との間に直列に接続された固定の第2のコイルと、A fixed second coil connected in series between the first coil and the load side;
前記第2のコイルと前記負荷側との間に分岐接続された可変の第3のコンデンサとを有し、A variable third capacitor connected in a branched manner between the second coil and the load side;
更に、前記自動整合回路は、Further, the automatic matching circuit includes:
前記第1の可変容量制御回路の出力及び前記レベル比検出回路の出力を入力し、前記第1のコンデンサの容量値に基づき、前記第3のコンデンサを制御して前記第3のコンデンサの容量値を増減する第3の可変容量制御回路を有することを特徴とする自動整合回路。The output of the first variable capacitance control circuit and the output of the level ratio detection circuit are input, and the capacitance value of the third capacitor is controlled by controlling the third capacitor based on the capacitance value of the first capacitor. An automatic matching circuit comprising a third variable capacitance control circuit for increasing / decreasing the value.
前記第3の可変容量制御回路は、The third variable capacitance control circuit includes:
前記第3のコンデンサの容量値を制御し、前記第1のコンデンサの容量が所定の値より大きい値になると、前記第3のコンデンサの容量値を切り替えて大きくし、前記第1のコンデンサの容量が所定の値より小さい時は、前記第3のコンデンサの容量値を切り替えて小さく、整合が取れない場合は、前記第1のコンデンサの容量の値に関わらず、前記第3のコンデンサの容量値を切り替えることを特徴とする請求項9記載の自動整合回路。The capacitance value of the third capacitor is controlled, and when the capacitance of the first capacitor becomes larger than a predetermined value, the capacitance value of the third capacitor is switched to increase the capacitance of the first capacitor. Is smaller than a predetermined value, the capacitance value of the third capacitor is switched to a small value, and when the matching is not achieved, the capacitance value of the third capacitor is not related to the capacitance value of the first capacitor. The automatic matching circuit according to claim 9, wherein the automatic matching circuit is switched.
前記第1のコンデンサは、The first capacitor is
前記方向性結合器の出力側と前記第1のコイルとの間に並列に接続され、各容量比が約1.8倍となる複数の第1の単位コンデンサと、A plurality of first unit capacitors connected in parallel between the output side of the directional coupler and the first coil, each capacitance ratio being about 1.8 times;
前記第1の可変容量制御回路により制御されて前記各第1の単位コンデンサをそれぞれ接続又は解放して前記第1のコンデンサの容量値を変化させる複数の第1のスイッチ手段とにより構成され、A plurality of first switch means controlled by the first variable capacitance control circuit to change the capacitance value of the first capacitor by connecting or releasing the first unit capacitors respectively;
前記第2のコンデンサは、The second capacitor is:
前記第1のコイルと前記負荷側との間に並列に接続され、各容量比が約1.8倍となる複数の第2の単位コンデンサと、A plurality of second unit capacitors connected in parallel between the first coil and the load side, each capacitance ratio being about 1.8 times;
前記第2の可変容量制御回路により制御されて前記各第2の単位コンデンサをそれぞれ接続又は解放して前記第2のコンデンサの容量値を変化させる複数の第2のスイッチ手段とにより構成されていることを特徴とする請求項5〜10のいずれか1項に記載の自動整合回路。A plurality of second switch means that are controlled by the second variable capacitance control circuit to change the capacitance value of the second capacitor by connecting or releasing each of the second unit capacitors. The automatic matching circuit according to any one of claims 5 to 10, wherein:
前記各第1のスイッチ手段及び前記各第2のスイッチ手段に対して、それぞれバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項11記載の自動整合回路。12. The automatic matching circuit according to claim 11, wherein a bias voltage is applied to each of the first switch means and each of the second switch means. 前記各第1の単位コンデンサ及び前記各第2の単位コンデンサの前記解放時に、前記各第1のスイッチ手段及び前記各第2のスイッチ手段に対して、それぞれバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項11記載の自動整合回路。A bias voltage is applied to each of the first switch means and each of the second switch means when the first unit capacitors and the second unit capacitors are released. The automatic matching circuit according to claim 11. 前記第3のコンデンサは、The third capacitor is:
前記第2のコイルと前記負荷側との間に並列に接続された複数の第3の単位コンデンサと、A plurality of third unit capacitors connected in parallel between the second coil and the load side;
前記第3の可変容量制御回路により制御されて前記各第3の単位コンデンサをそれぞれ接続又は解放して前記第3のコンデンサの容量値を変化させる複数の第3のスイッチ手段とにより構成されていることを特徴とする請求項9〜11のいずれか1項に記載の自動整合回路。And a plurality of third switch means that are controlled by the third variable capacitance control circuit to change the capacitance value of the third capacitor by connecting or releasing each of the third unit capacitors. The automatic matching circuit according to any one of claims 9 to 11, wherein:
前記各第3のスイッチ手段に対して、それぞれバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項14記載の自動整合回路。15. The automatic matching circuit according to claim 14, wherein a bias voltage is applied to each of the third switch means. 前記各第3の単位コンデンサの前記解放時に、前記各第3のスイッチ手段に対して、それぞれバイアス電圧が印加されることを特徴とする請求項14記載の自動整合回路。15. The automatic matching circuit according to claim 14, wherein a bias voltage is applied to each of the third switch means when the third unit capacitors are released.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101176286B1 (en) 2010-08-02 2012-08-22 엘지이노텍 주식회사 Apparatus and method for matching impedance using Standing Wave Ratio information
WO2012020476A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 パイオニア株式会社 Impedance matching device, and control method
JP4856288B1 (en) * 2010-08-10 2012-01-18 パイオニア株式会社 Impedance matching device and control method
DE102010047440A1 (en) 2010-10-04 2012-04-05 Epcos Ag Device for wireless information transmission, communication terminal for wireless information transmission and method for impedance matching
US8674782B2 (en) * 2011-03-31 2014-03-18 Texas Instruments Incorporated RF impedance detection using two point voltage sampling
KR101259815B1 (en) 2011-11-24 2013-05-02 광주과학기술원 Antenna tuner and method for adjusting antenna impedance
KR101262593B1 (en) 2011-12-19 2013-05-08 엘지이노텍 주식회사 Apparatus and method for matching impedence
JP5997083B2 (en) * 2013-03-22 2016-09-21 株式会社東海理化電機製作所 Matching circuit
KR101829563B1 (en) * 2014-02-28 2018-02-14 가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키 Matcher and matching method
JP2015226196A (en) * 2014-05-28 2015-12-14 竹中エンジニアリング株式会社 Photodetection circuit of light beam type detector
JP6438252B2 (en) * 2014-09-22 2018-12-12 株式会社日立国際電気 Matching device and matching method
JP7007875B2 (en) * 2017-11-24 2022-01-25 国立大学法人豊橋技術科学大学 High frequency oscillator and wireless power supply device using this
JP7105185B2 (en) * 2018-12-28 2022-07-22 株式会社ダイヘン Impedance matching device and impedance matching method
WO2021152812A1 (en) * 2020-01-31 2021-08-05 日本碍子株式会社 Impedance matching device, high-frequency power outputting device, high-frequency device, and setting method for impedance matching device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59108346U (en) * 1983-01-13 1984-07-21 八重洲無線株式会社 Transmitter automatic adjustment circuit
JP2007329830A (en) * 2006-06-09 2007-12-20 Kyocera Corp Power amplifier, communication apparatus, and method for adjusting power amplifier

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