JP5773272B2

JP5773272B2 - Power distribution type phase shifter and antenna device

Info

Publication number: JP5773272B2
Application number: JP2012016486A
Authority: JP
Inventors: 田崎　修; 修田崎; 村野　慎介; 慎介村野
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Hitachi Metals Ltd
Priority date: 2012-01-30
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2032-01-30
Also published as: JP2013157785A

Description

本発明は、電力分配型移相器及びアンテナ装置に関するものである。 The present invention relates to a power distribution type phase shifter and an antenna device.

従来、この種の電力分配型移相器は、高周波信号の線路長を機械的に変化させることにより、位相が変化させられた高周波信号を設計電力分配比に応じて複数の出力端子から出力している。電力分配型移相器は、例えば、フェイズドアレイアンテナの給電系に用いられる。 Conventionally, this type of power distribution type phase shifter outputs a high-frequency signal whose phase is changed from a plurality of output terminals according to the design power distribution ratio by mechanically changing the line length of the high-frequency signal. ing. The power distribution type phase shifter is used for a feeding system of a phased array antenna, for example.

そして、このような電力分配型移相器は、伝送線路と分配器と結合線路等によって構成され、一部の線路が回転可能な構成のものは、構成が簡単なため、広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の移相器では、１番目からｎ番目までの出力側ストリップ導体を配置しているため、入力される高周波信号をｎ個以上に分配することができる。 Such a power distribution type phase shifter is composed of a transmission line, a distributor, a coupling line, and the like, and a structure in which some lines can rotate is widely used because of its simple structure. (For example, refer to Patent Document 1).
In the phase shifter of Patent Document 1, since the first to n-th output side strip conductors are arranged, the input high-frequency signal can be distributed to n or more.

また、特許文献２が開示する電力分配型移相器は、第１及び第２誘電体基板を備え、第１誘電体基板には、信号出力用ストリップ導体と信号入力用固定ストリップ導体が設けられている。信号出力用ストリップ導体は円環部及び２つの出力部を有してＵ字型をなし、信号入力用固定ストリップ導体は、出力部と平行に延びている。 In addition, the power distribution type phase shifter disclosed in Patent Document 2 includes first and second dielectric substrates, and the first dielectric substrate is provided with a signal output strip conductor and a signal input fixed strip conductor. ing. The signal output strip conductor has a ring shape and two output portions and is U-shaped, and the signal input fixed strip conductor extends in parallel with the output portion.

第２誘電体基板には、可動ストリップ導体が設けられ、可動ストリップ導体は、アーム部及び線状部を有する。アーム部は、信号入力用固定ストリップ導体とピンによって回転可能に連結され、線状部は、信号出力用ストリップ導体の円環部と同一の曲率を有する。可動ストリップ導体がピンを中心として回転すると、線状部は、円環部に沿って移動する。 A movable strip conductor is provided on the second dielectric substrate, and the movable strip conductor has an arm portion and a linear portion. The arm portion is rotatably connected to the signal input fixed strip conductor by a pin, and the linear portion has the same curvature as the annular portion of the signal output strip conductor. When the movable strip conductor rotates around the pin, the linear portion moves along the annular portion.

信号入力用固定ストリップ導体に対し高周波信号を入力すると、可動ストリップ導体の回転角度に応じて、２つの出力部から、位相が変化させられた高周波信号が出力される。
また、線状部は、設計電力分配比に対応した幅、及び、設計周波数の波長の１／４或いはその奇数倍の長さを有する。このため、設計電力分配比にしたがって、２つの出力部の各々から高周波信号が出力される。 When a high frequency signal is input to the fixed strip conductor for signal input, a high frequency signal whose phase is changed is output from the two output sections in accordance with the rotation angle of the movable strip conductor.
Further, the linear portion has a width corresponding to the design power distribution ratio and a length of 1/4 of the wavelength of the design frequency or an odd multiple thereof. For this reason, a high frequency signal is output from each of the two output units according to the design power distribution ratio.

特開２００８−１２４８４５号公報JP 2008-124845 A 特開平１０−４３０５号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-4305

上述した特許文献１の技術では、入力される高周波信号をｎ個以上に分配することができるものの、回転対象となる線路を構成する摺動部が上下対称（左右対称）であるため、上下（左右）の出力ポート（逆の位相差を与える出力ポート）に分配される電力は等しくなる。 In the technique of Patent Document 1 described above, although the input high-frequency signal can be distributed to n or more, the sliding parts constituting the line to be rotated are vertically symmetric (laterally symmetric). The power distributed to the left and right output ports (output ports giving reverse phase differences) is equal.

しかし、例えば、セルラー通信（携帯電話機による通信）等においては、隣接セクタとの千渉を抑えたり、携帯電話機の基地局におけるアンテナの垂直面指向性の天空側サイドローブを極めて小さく抑えたりするために、きめ細かい指向性制御をすることがある。
この場合は一般に、アレイアンテナへの給電電力を上下（左右）で非対称にする必要がある。 However, for example, in cellular communication (communication by a mobile phone), etc., to suppress interference with adjacent sectors, or to suppress the vertical side directivity sky side lobe of the antenna in the base station of the mobile phone to be extremely small. In addition, fine directivity control may be performed.
In this case, generally, the power supplied to the array antenna needs to be asymmetrical in the vertical direction (left and right).

ところが、上述した特許文献１の技術では、回転対象となる線路を構成する摺動部が上下対称な構成のため、上下の出力ポート（逆の位相差を与える出力ポート）に分配される電力は等しくなり、アレイアンテナへの給電電力を非対称にすることができないという問題がある。 However, in the technique of Patent Document 1 described above, the power distributed to the upper and lower output ports (the output ports that give the opposite phase difference) is different because the sliding parts constituting the line to be rotated are vertically symmetrical. There is a problem that the power supplied to the array antenna cannot be asymmetrical.

一方、特許文献２の技術は、可動ストリップ導体がピンを中心として回転すると、線状部は円環部に沿って移動するものである。また、線状部は、設計電力分配比に対応した幅、及び、設計周波数の波長の１／４或いはその奇数倍の長さを有する。このため、設計電力分配比にしたがって、２つの出力部の各々から高周波信号が出力されるので、アレイアンテナへの給電電力を非対称にすることができる。 On the other hand, in the technique disclosed in Patent Document 2, when the movable strip conductor rotates around the pin, the linear portion moves along the annular portion. Further, the linear portion has a width corresponding to the design power distribution ratio and a length of 1/4 of the wavelength of the design frequency or an odd multiple thereof. For this reason, since a high frequency signal is output from each of the two output units according to the design power distribution ratio, the power supplied to the array antenna can be asymmetrical.

しかし、特許文献２の電力分配型移相器は、線状部の幅の設定によって、電力分配比を所望の電力分配比（設計電力分配比）に合わせることはできるが、リターンロス（反射損失）が悪化するという問題がある。 However, the power distribution type phase shifter disclosed in Patent Document 2 can adjust the power distribution ratio to a desired power distribution ratio (design power distribution ratio) by setting the width of the linear portion, but the return loss (reflection loss). ) Gets worse.

そこで本発明は、リターンロスを悪化させることなく、所望の電力分配比に合わせることが可能な電力分配型移相器及びアンテナ装置の提供を課題とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a power distribution type phase shifter and an antenna device that can be adjusted to a desired power distribution ratio without deteriorating return loss.

上記課題を解決するため、本発明の電力分配型移相器は、第１誘電体基板と、前記第１誘電体基板と対向して配置され、且つ、前記第１誘電体基板に対して垂直な回転軸を中心として相対回転可能な第２誘電体基板と、前記第１誘電体基板及び前記第２誘電体基板にそれぞれ設けられ、誘電層を挟んで配置される第１導体パターン及び第２導体パターンとを備え、前記第１導体パターンは、前記回転軸の周方向に延びる第１円弧部と、前記第１円弧部の径方向外側に配置され、前記第１円弧部から離間した位置にて前記回転軸の周方向に延びる少なくとも１つの第１外側円弧部とを含み、前記第２導体パターンは、前記回転軸の周方向に延び且つ前記第１円弧部と対向する第２円弧部と、前記回転軸又はその付近と前記第２円弧部の一方の端部との間に延びる第１アーム部と、前記回転軸又はその付近と前記第２円弧部の他方の端部との間に延びる第２アーム部と、前記第２円弧部の径方向外側に配置され、前記回転軸の周方向に延び且つ前記第１外側円弧部と対向する少なくとも１つの第２外側円弧部と、前記第２円弧部の一方の端部と前記第２外側円弧部の一方の端部との間、又は前記第２外側円弧部の一方の端部同士の間に延びる第１外側アーム部と、前記第２円弧部の他方の端部と前記第２外側円弧部の他方の端部との間、又は前記第２外側円弧部の他方の端部同士の間に延びる第２外側アーム部とを含み、前記第１アーム部及び第１外側アーム部により構成される第１アーム群と、前記第２アーム部及び第２外側アーム部により構成される第２アーム群とは、特性インピーダンスが異なる電力分配型移相器である。 In order to solve the above problems, a power distribution type phase shifter according to the present invention is arranged to face a first dielectric substrate, the first dielectric substrate, and perpendicular to the first dielectric substrate. A second dielectric substrate relatively rotatable about a rotation axis, and a first conductor pattern and a second conductor pattern provided on the first dielectric substrate and the second dielectric substrate, respectively, and arranged with a dielectric layer in between A first arc pattern extending in the circumferential direction of the rotating shaft; and a radial outer side of the first arc section, and spaced from the first arc section. And at least one first outer arc portion extending in the circumferential direction of the rotating shaft, and the second conductor pattern extends in the circumferential direction of the rotating shaft and faces the first arc portion. , The rotating shaft or its vicinity and one end of the second arc portion A first arm portion that extends between the second arm portion, a second arm portion that extends between the rotation shaft or its vicinity and the other end of the second arc portion, and a radially outer side of the second arc portion. At least one second outer arc portion extending in the circumferential direction of the rotating shaft and facing the first outer arc portion, one end of the second arc portion and one of the second outer arc portions. A first outer arm portion extending between the end portions or between one end portions of the second outer arc portion, the other end portion of the second arc portion and the other end portion of the second outer arc portion. A first arm that includes the first arm portion and the first outer arm portion, and includes a second outer arm portion that extends between the end portions or between the other end portions of the second outer arc portion. Group and the second arm group constituted by the second arm portion and the second outer arm portion are characterized by characteristic impedance. Dance is different power distribution phase shifter.

また、本発明のアンテナ装置は、第１誘電体基板と、前記第１誘電体基板と対向して配置され、且つ、前記第１誘電体基板に対して垂直な回転軸を中心として相対回転可能な第２誘電体基板と、前記第１誘電体基板及び前記第２誘電体基板にそれぞれ設けられ、誘電層を挟んで配置される第１導体パターン及び第２導体パターンとを備え、前記第１導体パターンは、前記回転軸の周方向に延びる第１円弧部と、前記第１円弧部の径方向外側に配置され、前記第１円弧部から離間した位置にて前記回転軸の周方向に延びる少なくとも１つの第１外側円弧部とを含み、前記第２導体パターンは、前記回転軸の周方向に延び且つ前記第１円弧部と対向する第２円弧部と、前記回転軸又はその付近と前記第２円弧部の一方の端部との間に延びる第１アーム部と、前記回転軸又はその付近と前記第２円弧部の他方の端部との間に延びる第２アーム部と、前記第２円弧部の径方向外側に配置され、前記回転軸の周方向に延び且つ前記第１外側円弧部と対向する少なくとも１つの第２外側円弧部と、前記第２円弧部の一方の端部と前記第２外側円弧部の一方の端部との間、又は前記第２外側円弧部の一方の端部同士の間に延びる第１外側アーム部と、前記第２円弧部の他方の端部と前記第２外側円弧部の他方の端部との間、又は前記第２外側円弧部の他方の端部同士の間に延びる第２外側アーム部とを含み、前記第１アーム部及び第１外側アーム部により構成される第１アーム群と、前記第２アーム部及び第２外側アーム部により構成される第２アーム群とは、特性インピーダンスが異なる電力分配型移相器と、前記電力分配型移相器に接続された複数のアンテナ素子を有するアンテナ部とを含むアンテナ装置である。 In addition, the antenna device of the present invention is disposed so as to face the first dielectric substrate and the first dielectric substrate, and is relatively rotatable about a rotation axis perpendicular to the first dielectric substrate. A second dielectric substrate, and a first conductor pattern and a second conductor pattern provided on the first dielectric substrate and the second dielectric substrate, respectively, and arranged with a dielectric layer interposed therebetween, The conductor pattern is disposed on a radially outer side of the first arc portion extending in the circumferential direction of the rotating shaft and the first arc portion, and extends in the circumferential direction of the rotating shaft at a position spaced from the first arc portion. At least one first outer arc portion, and the second conductor pattern extends in the circumferential direction of the rotating shaft and faces the first arc portion, the rotating shaft or the vicinity thereof, and the A first arm extending between one end of the second arc portion. And a second arm portion extending between the rotation shaft or the vicinity thereof and the other end portion of the second arc portion, and a radially outer side of the second arc portion, Between at least one second outer arc portion extending in a direction and facing the first outer arc portion, and one end portion of the second outer arc portion and one end portion of the second outer arc portion, or A first outer arm portion extending between one end portions of the second outer arc portion, and the other end portion of the second arc portion and the other end portion of the second outer arc portion, or A second outer arm portion extending between the other ends of the second outer arc portion, and a first arm group configured by the first arm portion and the first outer arm portion, and the second arm The second arm group composed of the outer arm part and the second outer arm part is different from the power component having different characteristic impedance And type phase shifter, an antenna apparatus including an antenna portion having a plurality of antenna elements connected to the power distribution-type phase shifter.

本発明によれば、リターンロスを悪化させることなく、所望の電力分配比に合わせることが可能な電力分配型移相器及びアンテナ装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a power distribution type phase shifter and an antenna device that can be adjusted to a desired power distribution ratio without deteriorating return loss.

第１実施形態のアンテナ装置１０を概略的に示す図である。It is a figure showing roughly antenna device 10 of a 1st embodiment. 第１実施形態の移相器１４を分解して概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows schematically the phase shifter 14 of 1st Embodiment. 第１実施形態の第１導体パターン２４及び第２導体パターン５２の形状を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the shape of the 1st conductor pattern 24 and the 2nd conductor pattern 52 of 1st Embodiment. 第２実施形態の第２導体パターン５２−２の形状を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the shape of the 2nd conductor pattern 52-2 of 2nd Embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態のアンテナ装置１０を概略的に示す図である。
アンテナ装置１０は、高周波回路（送信回路）１２を有し、高周波回路１２は、送信すべき高周波信号を生成し、電力分配型移相器（以下、単に移相器ともいう）１４に向けて出力する。移相器１４は、入力された高周波信号を、それぞれ適当な位相及び電力を有する複数の高周波信号に分割し、フェイズドアレイアンテナ（以下、ＰＡアンテナともいう）１６に向けて出力する。アンテナ装置１０は、例えば携帯電話機の基地局用のアンテナとして用いられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an antenna device 10 according to the first embodiment.
The antenna device 10 includes a high-frequency circuit (transmission circuit) 12, and the high-frequency circuit 12 generates a high-frequency signal to be transmitted toward a power distribution type phase shifter (hereinafter also simply referred to as a phase shifter) 14. Output. The phase shifter 14 divides the input high-frequency signal into a plurality of high-frequency signals each having an appropriate phase and power, and outputs them to a phased array antenna (hereinafter also referred to as PA antenna) 16. The antenna device 10 is used as an antenna for a base station of a mobile phone, for example.

ＰＡアンテナ（アンテナ部）１６は、適当に配列された複数のアンテナ素子１８を有し、アンテナ素子１８は、入力された高周波信号を電波として放射する。本実施形態では、移相器１４は、例えば、１入力５出力の電力分配型移相器であり、ＰＡアンテナ１６は、移相器１４の出力数に対応して５つのアンテナ素子１８を有する。なお、ＰＡアンテナ１６の各アンテナ素子１８は、位相及び電力（強度）が相互に異なる電波を放射し、これによって、ＰＡアンテナ１６は、全体として特定の指向性をもって電波を放射する。 The PA antenna (antenna unit) 16 includes a plurality of antenna elements 18 arranged appropriately, and the antenna element 18 radiates an input high-frequency signal as a radio wave. In the present embodiment, the phase shifter 14 is, for example, a power distribution type phase shifter with one input and five outputs, and the PA antenna 16 has five antenna elements 18 corresponding to the number of outputs of the phase shifter 14. . Each antenna element 18 of the PA antenna 16 radiates radio waves having different phases and powers (intensities), so that the PA antenna 16 radiates radio waves with specific directivity as a whole.

〔電力分配型移相器〕
図２は、第１実施形態の移相器１４を分解して概略的に示す斜視図である。
移相器１４は、四角形形状の第１誘電体基板２０を有する。第１誘電体基板２０は、例えば、ガラスエポキシ及びＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等からなる群より選択される一種からなる。 [Power distribution type phase shifter]
FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the phase shifter 14 of the first embodiment.
The phase shifter 14 includes a rectangular first dielectric substrate 20. The first dielectric substrate 20 is made of one type selected from the group consisting of glass epoxy and PTFE (polytetrafluoroethylene), for example.

第１誘電体基板２０の一方の面（図中裏面）には、全面に渡って、導電体からなる接地層２２が設けられている。接地層２２は、例えば、第１誘電体基板２０に積層された、銅等の金属からなる箔やめっき膜によって構成される。 A ground layer 22 made of a conductor is provided on one surface (the back surface in the drawing) of the first dielectric substrate 20 over the entire surface. The ground layer 22 is configured by, for example, a foil or a plating film made of a metal such as copper and laminated on the first dielectric substrate 20.

〔第１導体パターン〕
第１誘電体基板２０の他方の面（図中表面）には、所定形状の第１導体パターン２４が設けられている。第１導体パターン２４は、例えば、第１誘電体基板２０の表面に積層された、銅等の金属からなる箔又はめっき膜をエッチングすることによって作製可能である。 [First conductor pattern]
A first conductor pattern 24 having a predetermined shape is provided on the other surface (the surface in the drawing) of the first dielectric substrate 20. The first conductor pattern 24 can be produced, for example, by etching a foil or a plating film made of a metal such as copper and laminated on the surface of the first dielectric substrate 20.

また、第１導体パターン２４は、入出力用ストリップ線路２６、第１出力用ストリップ線路２８及び第２出力用ストリップ線路２９を含む。 The first conductor pattern 24 includes an input / output strip line 26, a first output strip line 28, and a second output strip line 29.

〔入出力用ストリップ線路〕
入出力用ストリップ線路２６は、第１誘電体基板２０の一辺（長辺）に沿って、端から端まで真っ直ぐに延びている。入出力用ストリップ線路２６は、長手方向中央に囲繞部（第１囲繞部）３０を含み、囲繞部３０の内周縁は、貫通孔３２の壁面を構成している。貫通孔３２は、第１誘電体基板２０、接地層２２及び入出力用ストリップ線路２６を、第１誘電体基板２０の厚さ方向に貫通している。
なお、囲繞部３０は、平面でみて環状をなしているが、円弧形状やＣ字形状であってもよい。すなわち、囲繞部３０は、貫通孔３２の少なくとも一部を囲むような形状とすることができる。また、囲繞部３０は、貫通孔３２の壁面を構成せずに、貫通孔３２から離間して設けることもできる。 [Strip line for input and output]
The input / output strip line 26 extends straight from one end to the other along one side (long side) of the first dielectric substrate 20. The input / output strip line 26 includes an surrounding part (first surrounding part) 30 at the center in the longitudinal direction, and the inner peripheral edge of the surrounding part 30 constitutes a wall surface of the through hole 32. The through hole 32 penetrates the first dielectric substrate 20, the ground layer 22 and the input / output strip line 26 in the thickness direction of the first dielectric substrate 20.
In addition, although the surrounding part 30 has comprised cyclic | annular form seeing in a plane, circular arc shape and C-shape may be sufficient. That is, the surrounding portion 30 can be shaped to surround at least a part of the through hole 32. Further, the surrounding portion 30 can be provided apart from the through hole 32 without constituting the wall surface of the through hole 32.

入出力用ストリップ線路２６の一方の端部は、第１誘電体基板２０に固定されたコネクタ３４ａに接続され、コネクタ３４ａを通じて、高周波回路１２に接続される。一方、入出力用ストリップ線路２６の他方の端部は、第１誘電体基板２０に固定されたコネクタ３４ｂに接続され、コネクタ３４ｂを通じて、アンテナ素子１８に接続される。 One end of the input / output strip line 26 is connected to a connector 34a fixed to the first dielectric substrate 20, and is connected to the high-frequency circuit 12 through the connector 34a. On the other hand, the other end of the input / output strip line 26 is connected to a connector 34b fixed to the first dielectric substrate 20, and is connected to the antenna element 18 through the connector 34b.

ここで、入出力用ストリップ線路２６のうち、囲繞部３０からコネクタ３４ａ側の部分を入力用ストリップ線路２６ａとも称し、囲繞部３０からコネクタ３４ｂ側の部分を出力用ストリップ線路２６ｂとも称する。そして、入力用ストリップ線路２６ａと出力用ストリップ線路２６ｂとは、囲繞部３０を介して同軸上に配置されている。
また、入力用ストリップ線路２６ａ及び出力用ストリップ線路２６ｂには、特性インピーダンスの調整のため、適当な形状の拡幅部が設けられている。ここで、特性インピーダンスとは、伝送線路に発生する電圧と電流との比である。 Here, in the input / output strip line 26, the portion on the connector 34a side from the surrounding portion 30 is also referred to as an input strip line 26a, and the portion on the connector 34b side from the surrounding portion 30 is also referred to as an output strip line 26b. The input strip line 26 a and the output strip line 26 b are arranged coaxially via the surrounding portion 30.
Further, the input strip line 26a and the output strip line 26b are provided with wide portions of appropriate shapes for adjusting the characteristic impedance. Here, the characteristic impedance is a ratio of voltage and current generated in the transmission line.

〔第１出力用ストリップ線路〕
第１出力用ストリップ線路２８は、貫通孔３２の中心を曲率中心として円弧状に延びる円弧部（第１円弧部）３６と、円弧部３６の両端に一体に連なり、それぞれ入出力用ストリップ線路２６と平行に延びる直線部３８とを含む。つまり、直線部３８は、円弧部３６の両端に連なるとともに入出力用ストリップ線路２６と平行に延び、円弧部３６と協働して第１出力用ストリップ線路２８を構成している。
円弧部３６と直線部３８とが繋がっている部分には、面取りが施されており、円弧部３６の径方向内側の円弧と直線部３８の側辺とは、面取り線３９を介して繋がっている。 [First output stripline]
The first output strip line 28 is integrally connected to an arc portion (first arc portion) 36 extending in an arc shape with the center of the through hole 32 as the center of curvature, and both ends of the arc portion 36, and each of the input / output strip lines 26. And a straight line portion 38 extending in parallel. That is, the straight portion 38 is connected to both ends of the arc portion 36 and extends in parallel with the input / output strip line 26, and constitutes the first output strip line 28 in cooperation with the arc portion 36.
The portion where the arc portion 36 and the straight portion 38 are connected is chamfered, and the arc on the radially inner side of the arc portion 36 and the side of the straight portion 38 are connected via a chamfer line 39. Yes.

直線部３８の両端部は、第１誘電体基板２０に固定されたコネクタ３４ｃ，３４ｄにそれぞれ接続され、第１出力用ストリップ線路２８は、コネクタ３４ｃ，３４ｄを通じて、アンテナ素子１８に接続されている。 Both ends of the straight line portion 38 are connected to connectors 34c and 34d fixed to the first dielectric substrate 20, respectively. The first output strip line 28 is connected to the antenna element 18 through the connectors 34c and 34d. .

〔第２出力用ストリップ線路〕
第２出力用ストリップ線路２９は、第１出力用ストリップ線路２８と同様に、円弧部（第１外側円弧部）１２０及び直線部１２２を有する。つまり、直線部１２２は、円弧部１２０の両端に連なるとともに入出力用ストリップ線路２６と平行に延び、円弧部１２０と協働して第２出力用ストリップ線路２９を構成している。 [Second output stripline]
Similar to the first output strip line 28, the second output strip line 29 includes an arc portion (first outer arc portion) 120 and a straight portion 122. That is, the straight portion 122 is connected to both ends of the arc portion 120 and extends in parallel with the input / output strip line 26, and constitutes the second output strip line 29 in cooperation with the arc portion 120.

円弧部１２０の曲率中心は、貫通孔３２の中心に一致し、円弧部１２０の曲率半径は、円弧部３６よりも大である。直線部１２２は、直線部３８と平行に延びており、直線部１２２の長さは、直線部３８の長さよりも短い。 The center of curvature of the arc portion 120 coincides with the center of the through hole 32, and the radius of curvature of the arc portion 120 is larger than that of the arc portion 36. The straight portion 122 extends in parallel to the straight portion 38, and the length of the straight portion 122 is shorter than the length of the straight portion 38.

また、第２出力用ストリップ線路２９の両端には、コネクタ３４ｅ，３４ｆがそれぞれ接続され、第２出力用ストリップ線路２９は、コネクタ３４ｅ，３４ｆを通じて、アンテナ素子１８に接続されている。また、円弧部１２０の径方向内側の円弧と直線部１２２の側辺は、面取り線１２８を介してそれぞれ繋がっている。なお以下では、コネクタ３４ａ〜３４ｆをコネクタ３４ともいう。 Further, connectors 34e and 34f are respectively connected to both ends of the second output strip line 29, and the second output strip line 29 is connected to the antenna element 18 through the connectors 34e and 34f. The arc on the radially inner side of the arc portion 120 and the side of the linear portion 122 are connected via a chamfer line 128. Hereinafter, the connectors 34 a to 34 f are also referred to as connectors 34.

〔誘電体シート〕
第１誘電体基板２０には、少なくとも円弧部３６及び円弧部１２０を覆う位置に誘電体シート４０が積層される。誘電体シート４０は、例えば、超高分子量ポリエチレン、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体）、及び、ポリエステル等からなる群より選択される一種からなる。誘電体シート４０には、第１誘電体基板２０の貫通孔３２に対応する位置に、連通孔４２が形成されている。 [Dielectric sheet]
A dielectric sheet 40 is laminated on the first dielectric substrate 20 at a position covering at least the arc portion 36 and the arc portion 120. The dielectric sheet 40 is made of, for example, one type selected from the group consisting of ultrahigh molecular weight polyethylene, PTFE, FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer), polyester, and the like. In the dielectric sheet 40, communication holes 42 are formed at positions corresponding to the through holes 32 of the first dielectric substrate 20.

〔第２誘電体基板〕
第１誘電体基板２０上には、誘電体シート４０を間に挟んで、第２誘電体基板４４が配置されている。第２誘電体基板４４は、例えば、ガラスエポキシ、及び、ＰＴＦＥ等からなる群より選択される一種からなり、五角形形状を有する。 [Second dielectric substrate]
A second dielectric substrate 44 is disposed on the first dielectric substrate 20 with the dielectric sheet 40 interposed therebetween. The second dielectric substrate 44 is made of, for example, one selected from the group consisting of glass epoxy and PTFE, and has a pentagonal shape.

第２誘電体基板４４の頂部には、貫通孔４６が設けられ、貫通孔４６は、誘電体シート４０の連通孔４２や、第１誘電体基板２０の貫通孔３２と重なる位置に配置されている。
そして、貫通孔３２、連通孔４２、及び貫通孔４６には、樹脂製の螺子４８が挿通され、螺子４８の先端に２つのナット５０が結合される。螺子４８及びナット５０によって、第２誘電体基板４４は、第１誘電体基板２０に対し、螺子４８を回転軸として相対回転可能に連結される。第１誘電体基板２０に対する第２誘電体基板４４の相対回転角度は、例えば、図示しないアクチュエータによって適宜調整される。第１誘電体基板２０に対して第２誘電体基板４４を回転させることにより、各コネクタから出力される高周波信号の位相を変化させることができる。 A through hole 46 is provided at the top of the second dielectric substrate 44, and the through hole 46 is disposed at a position overlapping the communication hole 42 of the dielectric sheet 40 and the through hole 32 of the first dielectric substrate 20. Yes.
A resin screw 48 is inserted into the through hole 32, the communication hole 42, and the through hole 46, and two nuts 50 are coupled to the tip of the screw 48. By the screw 48 and the nut 50, the second dielectric substrate 44 is connected to the first dielectric substrate 20 so as to be relatively rotatable with the screw 48 as a rotation axis. The relative rotation angle of the second dielectric substrate 44 with respect to the first dielectric substrate 20 is appropriately adjusted by, for example, an actuator (not shown). By rotating the second dielectric substrate 44 with respect to the first dielectric substrate 20, the phase of the high-frequency signal output from each connector can be changed.

〔第２導体パターン〕
第２誘電体基板４４の第１誘電体基板２０側の面（図中裏面）には、所定形状の第２導体パターン５２が設けられている。第２導体パターン５２は、例えば、第２誘電体基板４４の表面に積層された、銅等の金属からなる箔又はめっき膜をエッチングすることによって作製可能である。 [Second conductor pattern]
A second conductor pattern 52 having a predetermined shape is provided on the surface of the second dielectric substrate 44 on the first dielectric substrate 20 side (the back surface in the drawing). The second conductor pattern 52 can be produced, for example, by etching a foil or a plating film made of a metal such as copper and laminated on the surface of the second dielectric substrate 44.

図３は、第１実施形態の第１導体パターン２４及び第２導体パターン５２の形状を説明するための平面図である。図３では、誘電体シート４０が省略され、且つ、第２誘電体基板４４が１点鎖線にて示されている。 FIG. 3 is a plan view for explaining the shapes of the first conductor pattern 24 and the second conductor pattern 52 of the first embodiment. In FIG. 3, the dielectric sheet 40 is omitted, and the second dielectric substrate 44 is indicated by a one-dot chain line.

図３に示すように、第２導体パターン５２は、五角形形状の外形形状であり、第１領域１４０及び第２領域１４２を有する。 As shown in FIG. 3, the second conductor pattern 52 has a pentagonal outer shape and includes a first region 140 and a second region 142.

〔第１領域〕
第１領域１４０は、三角形形状（扇形形状）の外形形状を有する。第１領域１４０に形成された貫通孔４６は、第１領域１４０の頂部を貫通しており、第１領域１４０の頂部は、貫通孔４６の壁面を規定する囲繞部（第２囲繞部）５４を有する。囲繞部５４は、第１導体パターン２４の囲繞部３０と対向して配置される。
なお、囲繞部５４は、平面でみて環状をなしているが、囲繞部３０と同様に、貫通孔４６の少なくとも一部を囲むような円弧形状やＣ字形状等の形状とすることができ、貫通孔４６から離間して設けることもできる。 [First area]
The first region 140 has a triangular (fan-shaped) outer shape. The through hole 46 formed in the first region 140 passes through the top of the first region 140, and the top of the first region 140 is an surrounding portion (second surrounding portion) 54 that defines the wall surface of the through hole 46. Have The surrounding portion 54 is disposed to face the surrounding portion 30 of the first conductor pattern 24.
Although the surrounding portion 54 has an annular shape when seen in a plan view, like the surrounding portion 30, the surrounding portion 54 can be formed into a shape such as an arc shape or a C shape that surrounds at least a part of the through hole 46. It can also be provided apart from the through hole 46.

第１領域１４０の外形形状は、囲繞部５４の一部の外縁と、囲繞部５４から径方向外側に向かって延びる２本の線分（半径線）５６ａ，５６ｂと、貫通孔４６の中心を曲率中心とする円弧５８によって主に構成されている。 The outer shape of the first region 140 includes a part of the outer edge of the surrounding portion 54, two line segments (radial lines) 56 a and 56 b extending radially outward from the surrounding portion 54, and the center of the through hole 46. It is mainly constituted by an arc 58 having a center of curvature.

また、第１領域１４０の中央部分には、扇形形状の開口６０が形成されており、第１領域１４０は、開口６０を囲む閉ループによって構成されている。
より詳しくは、第１領域１４０は、開口６０を規定する半径線６２ａと半径線５６ａの間に位置するアーム部（第１アーム部）６４ａと、開口６０を規定する半径線６２ｂと半径線５６ｂの間に位置するアーム部（第２アーム部）６４ｂと、開口６０を規定する円弧６６と円弧５８の間に位置する円弧部（第２円弧部）６８とを有する。 In addition, a fan-shaped opening 60 is formed in the central portion of the first region 140, and the first region 140 is configured by a closed loop surrounding the opening 60.
More specifically, the first region 140 includes an arm part (first arm part) 64a positioned between a radius line 62a that defines the opening 60 and a radius line 56a, a radius line 62b that defines the opening 60, and a radius line 56b. And an arc part (second arc part) 68 located between the arc 66 defining the opening 60 and the arc 58.

アーム部６４ａ及びアーム部６４ｂは、径方向外側に向かうに連れて相互に離間するようにそれぞれ直線状に延び、円弧部６８の両端に連なっている。
ここで、開口６０の円弧６６の曲率中心は、貫通孔４６の中心（回転中心）に一致しており、また、円弧部３６及び円弧５８の曲率中心に一致している。ただし、第１領域１４０において、開口６０の位置は、半径線６２ａの側に偏っている。このため、本実施形態では、径方向と直交する方向でのアーム部６４ａの幅がアーム部６４ｂの幅よりも狭くなっている。例えば、アーム部６４ａの幅を２ｍｍとし、アーム部６４ｂの幅を４ｍｍとすることができる。 The arm portion 64 a and the arm portion 64 b extend linearly so as to be separated from each other toward the outer side in the radial direction, and are connected to both ends of the arc portion 68.
Here, the center of curvature of the arc 66 of the opening 60 coincides with the center (rotation center) of the through hole 46 and also coincides with the centers of curvature of the arc portion 36 and the arc 58. However, in the first region 140, the position of the opening 60 is biased toward the radial line 62a. For this reason, in this embodiment, the width of the arm part 64a in the direction orthogonal to the radial direction is narrower than the width of the arm part 64b. For example, the width of the arm part 64a can be 2 mm, and the width of the arm part 64b can be 4 mm.

このように、アーム部６４ａの幅が、アーム部６４ｂの幅と異なっているのは、アーム部６４ａ，６４ｂの各々の幅が、コネクタ３４ｃ，３４ｄから出力されるべき電力の比（電力分配比）に応じて設定されるからである。 Thus, the width of the arm portion 64a is different from the width of the arm portion 64b because the width of each of the arm portions 64a and 64b is the ratio of power to be output from the connectors 34c and 34d (power distribution ratio). ).

また、径方向でみて、円弧６６は円弧部３６の内側に位置し、円弧５８は円弧部３６の外側に位置している。従って、径方向での円弧部６８の幅は、円弧部３６の幅よりも広い。
円弧部６８の幅方向中心は、円弧部３６の幅方向中心に一致しており、また、円弧部６８の曲率中心は、円弧部３６の曲率中心に一致しているので、第２誘電体基板４４が第１誘電体基板２０に対して相対回転すると、円弧部６８は、円弧部３６と対向しながら、円弧部３６に沿って移動する。 Further, when viewed in the radial direction, the arc 66 is located inside the arc portion 36, and the arc 58 is located outside the arc portion 36. Therefore, the width of the arc portion 68 in the radial direction is wider than the width of the arc portion 36.
Since the center of the arc portion 68 in the width direction coincides with the center of the arc portion 36 in the width direction, and the center of curvature of the arc portion 68 coincides with the center of curvature of the arc portion 36, the second dielectric substrate. When 44 rotates relative to the first dielectric substrate 20, the arc portion 68 moves along the arc portion 36 while facing the arc portion 36.

そして、アーム部６４ａ，６４ｂ及び円弧部６８の各々の幅方向中心での長さは、好ましくは、使用周波数に対応する波長の１／４の奇数倍に設定されるが、必ずしもこれに限定されることはない。 The length of each of the arm portions 64a and 64b and the arc portion 68 at the center in the width direction is preferably set to an odd multiple of ¼ of the wavelength corresponding to the operating frequency, but is not necessarily limited thereto. Never happen.

〔第２領域〕
第２領域１４２は、略四角形形状の外形形状であり、第１領域１４０の径方向外側に連結されている。なお、円弧部６８は、第１領域１４０にも第２領域１４２にも属する。 [Second area]
The second region 142 has a substantially rectangular outer shape, and is connected to the radially outer side of the first region 140. The arc portion 68 belongs to both the first area 140 and the second area 142.

第２領域１４２の外形形状は、円弧部６８の円弧６６と、円弧部６８の両端から互いに平行に延びる２本の直線１４６ａ，１４６ｂと、貫通孔４６の中心を曲率中心とする円弧１４８とによって主に構成されている。 The outer shape of the second region 142 is formed by an arc 66 of the arc portion 68, two straight lines 146 a and 146 b extending in parallel with each other from both ends of the arc portion 68, and an arc 148 having the center of curvature as the center of the through hole 46. It is mainly composed.

また、第２領域１４２には、略四角形形状の開口１５２が形成されており、第２領域１４２は、開口１５２を囲む閉ループによって構成されている。
より詳しくは、第２領域１４２は、開口１５２を規定する直線１５４ａと直線１４６ａの間に位置するアーム部（第１外側アーム部）１５８ａと、開口１５２を規定する直線１５４ｂと直線１４６ｂの間に位置するアーム部（第２外側アーム部）１５８ｂと、開口１５２を規定する円弧５８と円弧６６の間に位置する円弧部６８と、開口１５２を規定する円弧１５６と円弧１４８の間に位置する円弧部（第２外側円弧部）１６０とを有する。 In addition, a substantially square-shaped opening 152 is formed in the second region 142, and the second region 142 is configured by a closed loop surrounding the opening 152.
More specifically, the second region 142 includes an arm portion (first outer arm portion) 158a positioned between a straight line 154a and a straight line 146a that define the opening 152, and a straight line 154b and a straight line 146b that define the opening 152. An arm portion (second outer arm portion) 158b positioned, an arc portion 68 positioned between arcs 58 and 66 defining the opening 152, and an arc positioned between arcs 156 and 148 defining the opening 152 Part (second outer circular arc part) 160.

アーム部１５８ａ及びアーム部１５８ｂは、それぞれ円弧部６８と円弧部１６０との間を、互いに平行に直線状に延びている。
ここで、開口１５２の円弧１５６の曲率中心は、貫通孔４６の中心に一致しており、また、円弧部１２０及び円弧１４８の曲率中心に一致している。第２領域１４２において、開口１５２の位置は、直線１５４ａの側にも直線１５４ｂの側にも偏っていない。このため、本実施形態では、アーム部１５８ａの幅とアーム部１５８ｂの幅とは同じである。例えば、アーム部１５８ａの幅を５ｍｍとし、アーム部１５８ｂの幅を５ｍｍとすることができる。 The arm part 158a and the arm part 158b extend linearly in parallel with each other between the arc part 68 and the arc part 160, respectively.
Here, the center of curvature of the arc 156 of the opening 152 coincides with the center of the through hole 46 and also coincides with the centers of curvature of the arc portion 120 and the arc 148. In the second region 142, the position of the opening 152 is not biased toward the straight line 154a or the straight line 154b. For this reason, in this embodiment, the width of the arm portion 158a and the width of the arm portion 158b are the same. For example, the width of the arm portion 158a can be 5 mm, and the width of the arm portion 158b can be 5 mm.

また、径方向でみて、円弧１５６は円弧部１２０の内側に位置し、円弧１４８は円弧部１２０の外側に位置している。従って、径方向に沿う方向での円弧部１６０の幅は、円弧部１２０の幅よりも広い。
円弧部１６０の幅方向中心は、円弧部１２０の幅方向中心に一致しており、また、円弧部１６０の曲率中心は、円弧部１２０の曲率中心に一致しているので、第２誘電体基板４４が第１誘電体基板２０に対して相対回転すると、円弧部１６０は、円弧部１２０と対向しながら、円弧部１２０に沿って移動する。 Further, when viewed in the radial direction, the arc 156 is located inside the arc portion 120, and the arc 148 is located outside the arc portion 120. Therefore, the width of the arc portion 160 in the direction along the radial direction is wider than the width of the arc portion 120.
Since the center of the arc portion 160 in the width direction coincides with the center of the arc portion 120 in the width direction, and the center of curvature of the arc portion 160 coincides with the center of curvature of the arc portion 120, the second dielectric substrate. When 44 rotates relative to the first dielectric substrate 20, the arc portion 160 moves along the arc portion 120 while facing the arc portion 120.

ここで、アーム部（第１アーム部）６４ａ及びアーム部（第１外側アーム部）１５８ａにより構成されるアーム部を第１アーム群とし、アーム部（第２アーム部）６４ｂ及びアーム部（第２外側アーム部）１５８ｂにより構成されるアーム部を第２アーム群とする。
本実施形態では、アーム部１５８ａとアーム部１５８ｂとの幅が同一であるため、アーム部１５８ａとアーム部１５８ｂとの特性インピーダンスは同一である。一方、アーム部６４ａの幅はアーム部６４ｂの幅よりも狭くなっているため、アーム部６４ａとアーム部６４ｂとの特性インピーダンスは異なる。したがって、結果として第１アーム群と第２アーム群とは、特性インピーダンスが異なっている。 Here, an arm part constituted by the arm part (first arm part) 64a and the arm part (first outer arm part) 158a is defined as a first arm group, and the arm part (second arm part) 64b and the arm part (first arm part). The arm portion constituted by (2 outer arm portions) 158b is defined as a second arm group.
In the present embodiment, since the widths of the arm part 158a and the arm part 158b are the same, the characteristic impedances of the arm part 158a and the arm part 158b are the same. On the other hand, since the width of the arm portion 64a is narrower than that of the arm portion 64b, the characteristic impedances of the arm portion 64a and the arm portion 64b are different. Therefore, as a result, the first arm group and the second arm group have different characteristic impedances.

次に、高周波信号の伝わり方について説明する。
高周波回路１２からコネクタ３４ａに高周波信号が入力されると、高周波信号は、入力用ストリップ線路２６ａを経由して、囲繞部３０や囲繞部５４等により構成される回転中心に達する。そして、回転中心を構成する囲繞部３０から、高周波信号の一部が出力用ストリップ線路２６ｂを経由してコネクタ３４ｂに達する。コネクタ３４ｂに達する高周波信号は位相が変化しない。ただし、出力用ストリップ線路２６ｂには、適当な形状の拡幅部が設けられているため、特性インピーダンスが調整されており、コネクタ３４ｂに分配される電力を変化させることができる。 Next, how the high frequency signal is transmitted will be described.
When a high-frequency signal is input from the high-frequency circuit 12 to the connector 34a, the high-frequency signal reaches the rotation center constituted by the surrounding portion 30, the surrounding portion 54, and the like via the input strip line 26a. A part of the high-frequency signal reaches the connector 34b via the output strip line 26b from the surrounding portion 30 constituting the rotation center. The phase of the high frequency signal reaching the connector 34b does not change. However, since the output strip line 26b is provided with a wide portion having an appropriate shape, the characteristic impedance is adjusted, and the power distributed to the connector 34b can be changed.

また、回転中心を構成する囲繞部５４に達した高周波信号の一部は、アーム部６４ａ，６４ｂを経由し、結合線路を構成する円弧部６８を経由し、第１出力用ストリップ線路２８を経由してコネクタ３４ｃ，３４ｄに達する。このとき、高周波信号は、アーム部６４ａ，６４ｂと円弧部６８とを周回して伝わるため、入力ポートに該当するコネクタ３４ａに反射してリターンロスが劣化することを低減させることができる。そして、高周波信号の一部は、コネクタ３４ｃ，３４ｄから出力される。本実施形態では、アーム部６４ａとアーム部６４ｂとの幅を異ならせているため、両者の特性インピーダンスが異なり、結果としてコネクタ３４ｃとコネクタ３４ｄとに分配される電力を異ならせることができる。 Further, a part of the high-frequency signal reaching the surrounding portion 54 constituting the rotation center passes through the arm portions 64a and 64b, passes through the arc portion 68 constituting the coupling line, and passes through the first output strip line 28. Thus, the connectors 34c and 34d are reached. At this time, since the high frequency signal circulates around the arm portions 64a and 64b and the arc portion 68, it can be reduced that the return loss is reflected by the reflection to the connector 34a corresponding to the input port. A part of the high frequency signal is output from the connectors 34c and 34d. In the present embodiment, since the widths of the arm portion 64a and the arm portion 64b are different, the characteristic impedances of the two are different, and as a result, the power distributed to the connector 34c and the connector 34d can be different.

回転中心を構成する囲繞部５４からアーム部６４ａを経由してきた高周波信号の一部は、アーム部１５８ａを経由し、第２出力用ストリップ線路２９を経由してコネクタ３４ｅに達することもあれば、アーム部１５８ａを経由し、さらに結合線路を構成する円弧部１６０を経由し、第２出力用ストリップ線路２９を経由してコネクタ３４ｆに達することもある。 Part of the high-frequency signal that has passed from the surrounding portion 54 constituting the rotation center via the arm portion 64a may reach the connector 34e via the arm portion 158a and the second output strip line 29, The connector 34f may be reached via the arm portion 158a, further via the arc portion 160 constituting the coupling line, and via the second output strip line 29.

また、回転中心を構成する囲繞部５４からアーム部６４ｂを経由してきた高周波信号の一部は、アーム部１５８ｂを経由し、第２出力用ストリップ線路２９を経由してコネクタ３４ｆに達することもあれば、アーム部１５８ｂを経由し、さらに結合線路を構成する円弧部１６０を経由し、第２出力用ストリップ線路２９を経由してコネクタ３４ｅに達することもある。 Further, a part of the high-frequency signal that has passed from the surrounding portion 54 constituting the rotation center via the arm portion 64b may reach the connector 34f via the arm portion 158b and the second output strip line 29. For example, the connector 34e may be reached via the arm portion 158b, further via the arc portion 160 constituting the coupling line, and via the second output strip line 29.

このように、高周波信号は、アーム部１５８ａ，１５８ｂと円弧部１６０とを周回して伝わることがあるため、入力ポートに該当するコネクタ３４ａに反射してリターンロスが劣化することを低減させることができる。そして、高周波信号の一部は、コネクタ３４ｅ，３４ｆから出力されることになる。本実施形態では、アーム部６４ａとアーム部６４ｂとの幅を異ならせているため、両者の特性インピーダンスが異なり、コネクタ３４ｅとコネクタ３４ｆとに分配される電力を異ならせることができる。このため、アーム部１５８ａとアーム部１５８ｂとの幅を異ならせなくても、コネクタ３４ｅとコネクタ３４ｆとに分配される電力を異ならせることができる。 As described above, since the high-frequency signal may travel around the arm portions 158a and 158b and the arc portion 160, it is possible to reduce the return loss from being reflected by the connector 34a corresponding to the input port. it can. A part of the high frequency signal is output from the connectors 34e and 34f. In the present embodiment, since the widths of the arm portion 64a and the arm portion 64b are different, the characteristic impedances of the two are different, and the power distributed to the connector 34e and the connector 34f can be different. For this reason, even if it does not change the width | variety of the arm part 158a and the arm part 158b, the electric power distributed to the connector 34e and the connector 34f can be changed.

このように、第１実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）移相器１４では、２つのアーム部６４ａ，６４ｂの幅を相互に異ならせているため、所望の電力分配比が達成される。より詳細には、コネクタ３４ｃとコネクタ３４ｄとに分配される電力を異ならせることができる。また、コネクタ３４ｅとコネクタ３４ｆとに分配される電力も異ならせることができる。その結果、ＰＡアンテナ１６のサイドローブ抑制など指向性をきめ細かく設計（設定）することができ、セルラー通信において隣接セクタとの干渉を抑えることができる。 Thus, according to the first embodiment, there are the following effects.
(1) In the phase shifter 14, since the widths of the two arm portions 64a and 64b are different from each other, a desired power distribution ratio is achieved. More specifically, the power distributed to the connector 34c and the connector 34d can be made different. Also, the power distributed to the connector 34e and the connector 34f can be different. As a result, the directivity such as side lobe suppression of the PA antenna 16 can be finely designed (set), and interference with adjacent sectors can be suppressed in cellular communication.

（２）移相器１４では、第２導体パターン５２が閉ループによって構成されているため、リターンロスが低減される。すなわち、リターンロスを悪化させることなく、所望の電力分配比に合わせることができる。 (2) In the phase shifter 14, since the second conductor pattern 52 is configured by a closed loop, the return loss is reduced. That is, it is possible to match the desired power distribution ratio without deteriorating the return loss.

ここで、リターンロスとは、反射損失のことである。例えば、本実施形態の移相器１４には、コネクタ３４ａを介して高周波信号が供給されることになるが、コネクタ３４ａは一種の接続点となる。この場合、第１導体パターン２４や第２導体パターン５２、コネクタ３４ａ等は、当然にインピーダンスのマッチングがなされているものである。しかし、厳密にはコネクタ３４ａ等といった接続点はインピーダンスの値が変化することになるため、これらの接続点はインピーダンスの不連続点となる。そして、リターンロスを低減させるためには、このような不連続点をなるべく最小限に抑える必要がある。この点、本実施形態の移相器１４では、第２導体パターン５２の一部が閉ループによって構成されているため、インピーダンスの不連続点を最小のものとし、リターンロスを低減させることができる。 Here, the return loss is a reflection loss. For example, a high frequency signal is supplied to the phase shifter 14 of this embodiment via the connector 34a, but the connector 34a is a kind of connection point. In this case, the first conductor pattern 24, the second conductor pattern 52, the connector 34a, etc. are naturally impedance matched. However, strictly speaking, the connection point such as the connector 34a changes the impedance value, so these connection points become impedance discontinuities. In order to reduce the return loss, it is necessary to minimize such discontinuities as much as possible. In this regard, in the phase shifter 14 of the present embodiment, since a part of the second conductor pattern 52 is constituted by a closed loop, the impedance discontinuity can be minimized and the return loss can be reduced.

（３）移相器１４では、第１導体パターン２４の円弧部３６と直線部３８との交差部分が面取りされているため、より一層、リターンロスの低減が図られている。 (3) In the phase shifter 14, since the intersecting portion between the arc portion 36 and the straight portion 38 of the first conductor pattern 24 is chamfered, the return loss is further reduced.

〔第２実施形態〕
図４は、第２実施形態の第２導体パターン５２−２の形状を説明するための平面図である。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と共通する事項については、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 4 is a plan view for explaining the shape of the second conductor pattern 52-2 of the second embodiment. Note that, in the following description, the same reference numerals are given to matters common to the above-described first embodiment, and overlapping descriptions are omitted as appropriate.

先に説明した第１実施形態では、第１領域１４０に関して、アーム部６４ａの幅とアーム部６４ｂの幅とを異ならせる例で説明したが、第２実施形態では、アーム部７４ａの幅とアーム部７４ｂの幅とを異ならせていない。例えば、アーム部７４ａの幅を４ｍｍとし、アーム部７４ｂの幅を４ｍｍとすることができる。
その代わり、第２領域１４２に関して、アーム部１７８ａの幅とアーム部１７８ｂの幅とを異ならせている。例えば、アーム部１７８ａの幅を２．５ｍｍとし、アーム部１７８ｂの幅を５ｍｍとすることができる。 In the first embodiment described above, the example in which the width of the arm portion 64a and the width of the arm portion 64b are different with respect to the first region 140 has been described. However, in the second embodiment, the width of the arm portion 74a and the arm The width of the portion 74b is not different. For example, the width of the arm portion 74a can be 4 mm, and the width of the arm portion 74b can be 4 mm.
Instead, with respect to the second region 142, the width of the arm portion 178a is different from the width of the arm portion 178b. For example, the width of the arm portion 178a can be 2.5 mm, and the width of the arm portion 178b can be 5 mm.

ここで、アーム部（第１アーム部）７４ａ及びアーム部（第１外側アーム部）１７８ａにより構成されるアーム部を第１アーム群とし、アーム部（第２アーム部）７４ｂ及びアーム部（第２外側アーム部）１７８ｂにより構成されるアーム部を第２アーム群とする。
本実施形態では、アーム部７４ａとアーム部７４ｂとの幅が同一であるため、アーム部７４ａとアーム部７４ｂとの特性インピーダンスは同一である。一方、アーム部１７８ａの幅はアーム部１７８ｂの幅よりも狭くなっているため、アーム部１７８ａとアーム部１７８ｂとの特性インピーダンスは異なる。したがって、結果として第１アーム群と第２アーム群とは、特性インピーダンスが異なっている。 Here, an arm part composed of the arm part (first arm part) 74a and the arm part (first outer arm part) 178a is defined as a first arm group, and the arm part (second arm part) 74b and the arm part (first arm part) The arm portion constituted by (2 outer arm portions) 178b is defined as a second arm group.
In this embodiment, since the width of the arm part 74a and the arm part 74b is the same, the characteristic impedance of the arm part 74a and the arm part 74b is the same. On the other hand, since the width of the arm portion 178a is narrower than the width of the arm portion 178b, the characteristic impedances of the arm portion 178a and the arm portion 178b are different. Therefore, as a result, the first arm group and the second arm group have different characteristic impedances.

この場合、アーム部７４ａの幅とアーム部７４ｂの幅とは同一であるが、コネクタ３４ｃから出力される高周波信号の電力の値と、コネクタ３４ｄから出力される高周波信号の電力の値は異なる値となる。また、アーム部１７８ａの幅とアーム部１７８ｂの幅とを異ならせているため、コネクタ３４ｅから出力される高周波信号の電力の値と、コネクタ３４ｆから出力される高周波信号の電力の値は異なる値となる。コネクタ３４ｃから出力される高周波信号の電力の値と、コネクタ３４ｄから出力される高周波信号の電力の値が異なる値となる理由は、円弧部６８を含む１段目の部分から、円弧部１６０を含む２段目の部分に流れる電力が異なるためであり、電力は各アーム部や各円弧部等を周回しながら伝達されていくためである。 In this case, the width of the arm portion 74a and the width of the arm portion 74b are the same, but the power value of the high-frequency signal output from the connector 34c is different from the power value of the high-frequency signal output from the connector 34d. It becomes. Further, since the width of the arm portion 178a and the width of the arm portion 178b are different, the value of the power of the high-frequency signal output from the connector 34e is different from the value of the power of the high-frequency signal output from the connector 34f. It becomes. The reason why the power value of the high-frequency signal output from the connector 34c is different from the power value of the high-frequency signal output from the connector 34d is that the arc portion 160 is changed from the first stage portion including the arc portion 68. This is because the electric power flowing through the second-stage part is different, and the electric power is transmitted while circulating around each arm part and each arc part.

このように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、２つのアーム部１７８ａ，１７８ｂの幅を相互に異ならせているため、所望の電力分配比が達成される。すなわち、アーム部７４ａの幅とアーム部７４ｂの幅とを異ならせなくても、コネクタ３４ｅから出力される高周波信号の電力の値と、コネクタ３４ｆから出力される高周波信号の電力の値とを異ならせることができる。また、第２導体パターン５２−２が閉ループによって構成されているため、リターンロスが低減される。 Thus, according to the second embodiment, since the widths of the two arm portions 178a and 178b are made different from each other as in the first embodiment, a desired power distribution ratio is achieved. That is, the power value of the high-frequency signal output from the connector 34e is different from the power value of the high-frequency signal output from the connector 34f without changing the width of the arm portion 74a and the width of the arm portion 74b. Can be made. Moreover, since the 2nd conductor pattern 52-2 is comprised by the closed loop, a return loss is reduced.

しかも、本実施形態では、コネクタ３４ｃから出力される高周波信号の電力の値と、コネクタ３４ｄから出力される高周波信号の電力の値は同一の値とし、コネクタ３４ｅから出力される高周波信号の電力の値と、コネクタ３４ｆから出力される高周波信号の電力の値は異なる値とすることができる。このため、一部の出力電力は同一としつつ、他の出力電力は異なる値とすることができ、所望の設計や仕様に従った電力分配比を実現することができる。 In addition, in this embodiment, the power value of the high-frequency signal output from the connector 34c is the same as the power value of the high-frequency signal output from the connector 34d, and the power of the high-frequency signal output from the connector 34e is the same value. The value and the power value of the high-frequency signal output from the connector 34f can be different values. Therefore, some output powers can be the same while other output powers can have different values, and a power distribution ratio according to a desired design or specification can be realized.

本発明は、上述した一実施形態に制約されることなく、各種の変形や置換を伴って実施することができる。 The present invention can be implemented with various modifications and substitutions without being limited to the above-described embodiment.

第１実施形態では、第２導体パターン５２の閉ループの外形形状は、好ましい態様として五角形形状の外形形状により構成する例で説明したが、他の形状により構成されていてもよい。すなわち、アーム部６４ａ，６４ｂは、径方向に真っ直ぐに延びていたが、折れ曲がっていても、径方向に対して傾いていてもよい。 In the first embodiment, the closed loop outer shape of the second conductor pattern 52 has been described as an example of a pentagonal outer shape as a preferred mode, but may be formed in other shapes. That is, the arm portions 64a and 64b extend straight in the radial direction, but may be bent or inclined with respect to the radial direction.

また、移相器１４は、出力用ストリップ線路２８，２９の数が２本であり、これに対応して、第２導体パターン５２が２つの領域１４０，１４２によって構成されていたが、出力用ストリップ線路の数は２本以上であればよく、これに対応して、第２導体パターンを構成する領域の数を設定することができる。例えば、出力用ストリップ線路の数が３本であれば、第２導体パターン５２は、第１領域１４０及び第２領域１４２に加えて第３領域を有する形態、すなわち３つの閉ループを有する形態によって構成させることができる。この場合、第３領域は、第２領域及び第３領域における第２外側円弧部の一方の端部同士の間に延びる第１外側アーム部と、第２領域及び第３領域における第２外側円弧部の他方の端部同士の間に延びる第２外側アーム部とを含むことになる。 Further, in the phase shifter 14, the number of the output strip lines 28 and 29 is two, and the second conductor pattern 52 is configured by the two regions 140 and 142 corresponding to this. The number of strip lines may be two or more, and the number of regions constituting the second conductor pattern can be set correspondingly. For example, if the number of output strip lines is three, the second conductor pattern 52 is configured by a form having a third region in addition to the first region 140 and the second region 142, that is, a form having three closed loops. Can be made. In this case, the third region includes a first outer arm portion extending between one end portions of the second outer arc portion in the second region and the third region, and a second outer arc in the second region and the third region. 2nd outer arm part extended between the other edge parts of a part is included.

さらに、移相器１４では、第１導体パターン２４と第２導体パターン５２との間に誘電体シート４０が配置されていたが、第１導体パターン２４と第２導体パターン５２との間に誘電層が設けられていればよい。誘電層は、設計によっては、空気からなる層であってもよい。 Furthermore, in the phase shifter 14, the dielectric sheet 40 is disposed between the first conductor pattern 24 and the second conductor pattern 52, but the dielectric sheet 40 is disposed between the first conductor pattern 24 and the second conductor pattern 52. It is sufficient that a layer is provided. The dielectric layer may be a layer of air depending on the design.

移相器１４は、１入力５出力の５分配を実現する電力分配型移相器の例で説明したが、他の分配数を実現する電力分配型移相器であってもよい。 Although the phase shifter 14 has been described in the example of the power distribution type phase shifter that realizes five distributions of one input and five outputs, it may be a power distribution type phase shifter that realizes another distribution number.

上述した実施形態では、アーム部の幅を異ならせることにより、特性インピーダンスを異ならせる例で説明したが、アーム部の幅を同一とし、例えばアーム部の接地層（グラウンド面）からの高さを異ならせることにより特性インピーダンスを異ならせてもよい。
アーム部の接地層からの高さを異ならせる方法としては様々な方法が挙げられるが、例えばアーム部（第１アーム部）６４ａと、アーム部（第２アーム部）６４ｂとを非同一平面上に配置したり、２つのアーム部の高さ方向の厚みを異ならせたりする方法を挙げることができる。 In the above-described embodiment, the example in which the characteristic impedance is varied by changing the width of the arm portion is described. However, the width of the arm portion is the same, for example, the height of the arm portion from the ground layer (ground surface) is set. The characteristic impedance may be varied by making it different.
There are various methods for making the height of the arm part different from the grounding layer. For example, the arm part (first arm part) 64a and the arm part (second arm part) 64b are arranged on the same plane. And a method of making the thicknesses of the two arm portions different in the height direction.

上述した実施形態では、第２導体パターン５２や第２導体パターン５２−２は、第２誘電体基板４４の下面側（裏面側）に配置する例で説明したが、第２誘電体基板４４の上面側（表面側）に配置してもよい。 In the above-described embodiment, the second conductor pattern 52 and the second conductor pattern 52-2 have been described as being disposed on the lower surface side (back surface side) of the second dielectric substrate 44. You may arrange | position on the upper surface side (surface side).

最後に、本発明の電力分配型移相器は、フェイズドアレイアンテナとともに用いることによって、アンテナ装置に好適に用いることができるが、他の装置やシステムにも適用可能であるのは勿論である。 Finally, the power distribution type phase shifter of the present invention can be suitably used for an antenna device by using it together with a phased array antenna, but it is of course applicable to other devices and systems.

１０アンテナ装置
１４電力分配型移相器
２０第１誘電体基板
２４第１導体パターン
２６入出力用ストリップ線路
２８第１出力用ストリップ線路
２９第２出力用ストリップ線路
３０囲繞部（第１囲繞部）
３６円弧部（第１円弧部）
４０誘電体シート
４４第２誘電体基板
４８螺子（回転軸）
５２，５２−２第２導体パターン
５４囲繞部（第２囲繞部）
６４ａ，７４ａアーム部（第１アーム部）
６４ｂ，７４ｂアーム部（第２アーム部）
６８円弧部（第２円弧部）
１２０円弧部（第１外側円弧部）
１４０第１領域
１４２第２領域
１５８ａ，１７８ａアーム部（第１外側アーム部）
１５８ｂ，１７８ｂアーム部（第２外側アーム部）
１６０円弧部（第２外側円弧部） DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Antenna apparatus 14 Power distribution type phase shifter 20 1st dielectric substrate 24 1st conductor pattern 26 Input / output strip line 28 1st output strip line 29 2nd output strip line 30 Surrounding part (1st surrounding part)
36 Arc part (first arc part)
40 Dielectric sheet 44 Second dielectric substrate 48 Screw (rotating shaft)
52, 52-2 Second conductor pattern 54 Go part (second go part)
64a, 74a Arm part (first arm part)
64b, 74b Arm part (second arm part)
68 Arc part (second arc part)
120 arc part (first outer arc part)
140 1st area | region 142 2nd area | region 158a, 178a Arm part (1st outer side arm part)
158b, 178b Arm part (second outer arm part)
160 Arc part (second outer arc part)

Claims

A first dielectric substrate;
A second dielectric substrate disposed opposite to the first dielectric substrate and rotatable relative to a rotation axis perpendicular to the first dielectric substrate;
A first conductor pattern and a second conductor pattern provided on the first dielectric substrate and the second dielectric substrate, respectively, and disposed with a dielectric layer in between;
The first conductor pattern is:
A first arc portion extending in a circumferential direction of the rotation shaft;
Including at least one first outer arc portion that is disposed radially outside the first arc portion and extends in a circumferential direction of the rotation shaft at a position spaced from the first arc portion;
The second conductor pattern is:
A second arc portion extending in the circumferential direction of the rotating shaft and facing the first arc portion;
A first arm portion extending between the rotation shaft or the vicinity thereof and one end of the second arc portion;
A second arm portion extending between the rotating shaft or the vicinity thereof and the other end of the second arc portion;
At least one second outer arc portion that is disposed on the radially outer side of the second arc portion, extends in the circumferential direction of the rotation shaft, and faces the first outer arc portion;
A first outer arm portion extending between one end portion of the second arc portion and one end portion of the second outer arc portion or between one end portions of the second outer arc portion;
A second outer arm portion extending between the other end portion of the second arc portion and the other end portion of the second outer arc portion, or between the other end portions of the second outer arc portion. Including
A first arm unit constituted by the first arm portion and a first outer arm, said a second arm portion and the second arm unit constituted by the second outer arm, Ri characteristic impedance Do different,
The first arm group and the second arm group are formed by making the widths of the first arm part and the second arm part different from each other, or between the first outer arm part and the second outer arm part. The power distribution type phase shifter , wherein the characteristic impedance is varied by varying the width .

The power distribution type phase shifter according to claim 1,
The first conductor pattern includes a first surrounding portion surrounding at least a part of the rotating shaft,
The first arc portion is disposed at a position separated from the first surrounding portion,
The second conductor pattern includes a second surrounding portion that surrounds at least a part of the rotation shaft and faces the first surrounding portion,
The first arm portion extends between the second surrounding portion and one end of the second arc portion,
The second arm portion is a power distribution type phase shifter extending between the second surrounding portion and the other end of the second arc portion.

The power distribution type phase shifter according to claim 1 or 2,
The first arm portion and the second arm portion have different characteristic impedances,
The first outer arm portion and the second outer arm portion are power distribution type phase shifters having the same characteristic impedance.

The power distribution type phase shifter according to claim 1 or 2,
The first arm part and the second arm part have the same characteristic impedance,
The first outer arm portion and the second outer arm portion are power distribution type phase shifters having different characteristic impedances.

The power distribution type phase shifter according to claim 2 ,
The first conductor pattern is:
An input / output strip line extending linearly via the first surrounding portion;
The output strip is connected to both ends of each of the first arc portion and the first outer arc portion and extends in parallel with the input / output strip line, and cooperates with the first arc portion and the first outer arc portion. Including a straight line part constituting the track,
A power distribution type phase shifter for outputting a high-frequency signal input to one end of the input / output strip line from the other end of the input / output strip line and one end of the linear portion.

A first dielectric substrate;
A second dielectric substrate disposed opposite to the first dielectric substrate and rotatable relative to a rotation axis perpendicular to the first dielectric substrate;
A first conductor pattern and a second conductor pattern provided on the first dielectric substrate and the second dielectric substrate, respectively, and disposed with a dielectric layer in between;
The first conductor pattern is:
A first arc portion extending in a circumferential direction of the rotation shaft;
Including at least one first outer arc portion that is disposed radially outside the first arc portion and extends in a circumferential direction of the rotation shaft at a position spaced from the first arc portion;
The second conductor pattern is:
A second arc portion extending in the circumferential direction of the rotating shaft and facing the first arc portion;
A first arm portion extending between the rotation shaft or the vicinity thereof and one end of the second arc portion;
A second arm portion extending between the rotating shaft or the vicinity thereof and the other end of the second arc portion;
At least one second outer arc portion that is disposed on the radially outer side of the second arc portion, extends in the circumferential direction of the rotation shaft, and faces the first outer arc portion;
A first outer arm portion extending between one end portion of the second arc portion and one end portion of the second outer arc portion or between one end portions of the second outer arc portion;
A second outer arm portion extending between the other end portion of the second arc portion and the other end portion of the second outer arc portion, or between the other end portions of the second outer arc portion. Including
A first arm unit constituted by the first arm portion and a first outer arm, said a second arm portion and the second arm unit constituted by the second outer arm, Ri characteristic impedance Do different,
The first arm group and the second arm group are formed by making the widths of the first arm part and the second arm part different from each other, or between the first outer arm part and the second outer arm part. A power distribution type phase shifter that varies the characteristic impedance by varying the width ; and
An antenna unit including a plurality of antenna elements connected to the power distribution type phase shifter.

The antenna device according to claim 6 , wherein
The first conductor pattern includes a first surrounding portion surrounding at least a part of the rotating shaft,
The first arc portion is disposed at a position separated from the first surrounding portion,
The second conductor pattern includes a second surrounding portion that surrounds at least a part of the rotation shaft and faces the first surrounding portion,
The first arm portion extends between the second surrounding portion and one end of the second arc portion,
The second arm portion is an antenna device that extends between the second surrounding portion and the other end of the second arc portion.

The antenna device according to claim 6 or 7 ,
The first arm portion and the second arm portion have different characteristic impedances,
The antenna device in which the first outer arm portion and the second outer arm portion have the same characteristic impedance.

The antenna device according to claim 6 or 7 ,
The first arm part and the second arm part have the same characteristic impedance,
The first outer arm portion and the second outer arm portion are antenna devices having different characteristic impedances.

The antenna device according to claim 7 , wherein
The first conductor pattern is:
An input / output strip line extending linearly via the first surrounding portion;
The output strip is connected to both ends of each of the first arc portion and the first outer arc portion and extends in parallel with the input / output strip line, and cooperates with the first arc portion and the first outer arc portion. Including a straight line part constituting the track,
An antenna device for outputting a high-frequency signal input to one end of the input / output strip line from the other end of the input / output strip line and one end of the linear portion.