JPH02210906A - 移相器 - Google Patents

移相器

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JPH02210906A
JPH02210906A JP2993689A JP2993689A JPH02210906A JP H02210906 A JPH02210906 A JP H02210906A JP 2993689 A JP2993689 A JP 2993689A JP 2993689 A JP2993689 A JP 2993689A JP H02210906 A JPH02210906 A JP H02210906A
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phase
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capacitor
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克 伊藤
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線通信分5野、特にテレビジョン同期受信機
で使用される90’移相器に関し、特に広帯域特性を持
った90”移相器に関する。
〔従来の技術〕
近年、テレビジョン受信機において、スーパーヘテロダ
イン方式に存在したイメージ妨害が原理的に存在しない
コスタス゛ループを応用した同期受信機を用いる事が試
みられている。第4図にその要部ブロック図を示す。同
図において、受信希望チャンネルの変調搬送波は高周波
増幅器10において増幅された後、2つに分配される。
そしてその変調搬送波の同相成分を同期検波する第1の
検波器12、直交成分を検波する第2の同期検波器14
、これら2つの同期検波器の出力からベースバンドビデ
オ信号成分のみ通すローパスフィルタ16および18、
そのベースバンドビデオ信号を増幅するビデオ信号増幅
器20.22、これら2つのビデオ信号増幅器の出力の
伝相を比較する位相検出器30、この位相検出器の出力
の低域成分のみを通すローパスフィルタ28、このロー
バスフィルタ28の出力電圧と、選局電圧を発生する選
局電圧発生器64の出力とを電圧加算する電圧加算器2
6、この電圧加算器26の出力電圧に応じて電圧制御さ
れる電圧制御発振器24、この電圧制御発振器24の発
振出力を90°移相する90°移相器62からなり、第
1の同期検波器12および第2の同期検波器14によっ
て同期検波して得た同相および直交成分の信号から変調
搬送波入力と電圧制御発振器24の出力、すなわち再生
搬送波との位相誤差を検出し、この誤差を最小にするよ
5に動作する。尚第4図に示したような同期受信機をテ
レビジョン、に応用したテレビジョン受信機では、その
放送バンドから明らかなよ5に広帯域の90°移相器を
必要とする。
従来、90”移相器としてマイクロ波帯で用いられてい
る第5図に示す分布定数形ハイブリッドリングがある。
これは4つの出力ポートを持ち、λ/4線路を組み合わ
せたものである。ここでλは入力搬送波の波長である。
同図において100を第1端子、102を第2端子、1
04を第3端子、106を第4端子とする。第1端子1
00と第2端子102問および第3端子104と第4端
子106間の線路の特性インピーダンスがZ。、すなわ
ち外部に接続される伝送線路の特性インピーダンスに等
しく第1端子100と第3端子104問および第2端子
102と第4端子106間がZ。/J2 となっている
。この第3端子104、第4端子106にそれぞれZ。
の負荷を接続し、第2端子104をR=Zoの抵抗を介
してグランドに接続すると、第1端子100からみた入
力インピーダンスはZ。に等しく第1端子100から信
号を入力すると第2端子102には信号は現われず、第
3端子104、第4端子106に現われ、その出力の位
相は第3端子104と第4端子1060間で90°Ff
)位相差を持ち、その出力の分配比あるいは挿入損失の
差は周波数の関数で、中心周波数においてその割合が1
:1すなわち入力電力は1/2ずつに分配される。また
上記の場合、第3端子104と第4端子106間にはア
イソレーションがある。しかしながらこの回路には次の
よ5な問題点がある。第1に、分布定数回路のため、た
とえばVHF帯での使用は相当な寸°法となり小形化は
困難である。第2にλ/4線路の性質上、90°移相で
きる周波数範囲は極めて狭く、たとえば移相差が90.
°±3゜以内におさまる周波数範囲は、中心周波数±8
〜10%程度である。
テレビジョンの放送波バンドは日本国内において、3つ
のバンドが存在し、その帯域はVHFHF−チャンネル
が90〜108MHz、VHF帯ノ・イテヤンネルが1
70〜222MElz、 UHF帯が470〜770M
Hzと広帯域であり、コスタスループ構成に必要な90
°移相器も上記の放送波バンドと等しい動作周波数範囲
が必要となる。たとえば第5図に示した分布定数形ハイ
ブリッドリングを使用すると、その狭帯域な動作範囲か
ら明らかなように、各放送バンドにおいて数個必要にな
るだけでなく、受信チャンネルに応じたノ1イブリクド
リング選択切り換え回路が必要となるため、回路全体が
極めて大規模にならざるを得ない。
これに対して、第6図に示すように分布定数形ハイブリ
ッドリングに用いられているλ/4線路をπ形インピー
ダンス反転回路で置き換えた集中定数形ハイブリッドリ
ングがある。110は第1端子、112は第2端子、1
14は第3端子、116は第4端子、120.122.
124.126.128.130はコンデンサ、162
゜164はコイルである。同図に示した集中定数形ハイ
ブリッドリングは小形化を必要とする場合には効果的で
あるが、動作する比帯域幅は、第5図の分布定数形ハイ
ブリッドリングと同程度で極めて狭帯域である。第7図
[a)〜(f)は集中定数・・イブリッドリングにおい
て、第3端子、第4端子にそれぞれインピーダンスZ0
の負荷を接続し、第2端子をR=Z、の抵抗を介してグ
ランドに接続し、第1端子から信号源インピーダンスZ
oの信号源からの信号を入力した場合の特性を示す。第
7図tar、(blはVHFHF−チャンネルにおいて
中心周波数ro ” 99 MFlzとした場合、第7
図(C)、fd)はVHF帯ハイチャンネルにおいて中
心周波数fo =194MFIzとした場合、第7図[
e)、(flはUHF帯において中心周波数f 、 =
602Mtlzとした場合である。[a)、[C)、(
e)はそれぞれのバンドにおける第3端子と第4端子間
の位相差でfb)、(d)、げ)はそれぞれのバンドに
おける挿入損失であり、曲線Aは第3端子、曲線Bは第
4端子の出力を示している。ここで挿入損失は出力対入
力をdB表示したものである。第7図tal、[C1、
(eJから明らかなようにその位相差の特性が中心周波
数から離れるにしたがい、90°から急激に離れていき
、90°移相器としての動作範囲が極めて狭いことがわ
かる。
また同図[b)、(d)、げ)の特性より中心周波数か
ら離れるにしたがい、第3端子と第4端子の挿入損失の
差が急激に大きくなることがわかる。これは2つのベー
スバンド信号の振幅差となって現われる。
〔発明が解決しよ5とする課題〕 90″移相器として集中定数形I・イブリッドリングを
用いる場合、分布定数形ノ・イブリッドリングに比して
小形化できるため、特にVHFに帯ローチャンネル、V
HF帯ハイチャンネルに使用スる際に効果が著しい。し
かしながら動作周波数帯域が分布定数形ハイブリッドリ
ングと同程度に狭く、そのため複数個の使用や、その受
信チャンネルに応じた選択切り替え回路の問題は残る。
本発明は上記問題点を解決して動作周波数帯域の広い集
中定数形ハイブリッドリングを実現する事を目的とする
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために前記分布定数形ハイブリッド
リングを等測的に集中定数に置き換えた集中定数形・・
イブリッドリングを前段の出力側コンデンサと次段の入
力側コンデンサを共用して複数段に縦続接続し、その回
路定数を最適化することにより広帯域の90’移相器を
実現した事を特徴としている。これにより、VHFHF
−チャンネル、VHF帯ハイチャンネルを各1@ずつ、
またUHF帯をliあるいは2個で動作可能とした90
°移相器を実現した。更に、高性能化するために、すな
わち正確な90°の移相を可能とするために、集中定数
形ハイブリッドリング内の一部のコンデンサを可変容量
ダイオードに置き換え、移相器の2つの出力端子の挿入
損失の差をあまり変えることなく位相差を変えることが
できる可変移相の移相器を実現した事も特徴としている
〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。第1
図は、第4図の集中定数形・・イブリッドリングを3段
に縦続接続し、回路定数を最適化した例である。220
.222.224.226.228.260.232.
234.236.238.240.242はコンデンサ
、252.254.256.258.260.262は
コイルである。
ここでコンデンサ226.228.260は第1段目と
第2段目の集中定数形ハイブリッドリングのコンデンサ
を兼ねる構成になっている。同様にコンデンサ232.
264.266は第2段目と第3段目を兼ねている。第
5図、第6図のノ・イブリッドリングと同様に、第3端
子214、第4端子216にそれぞれインピーダンスZ
oの負荷を接続し、第2端子212をR=Zoの抵抗を
介してグランドに接続する。ここでzoは移相器に接続
される伝送線路の特性インピーダンスである。
第1端子210から信号源インピーダンスZ。の信号源
からの信号を入力すると第2端子212には信号は現わ
れず、第3端子214、第4端子216に現われ、その
出力間の位相差は90’である。また各リアクタンス素
子の値は、本出願者の解析によれば、たとえば中心周波
数f。=670MH2、特性インピーダンスZ。=50
Ωとした場合は、コイル252.254.260.26
2のインダクタンス値は9.8nH程度、コイル256
.258のインダクタンス値は5.91H程度、またコ
ンデンサ220.224.238.242のキャパシタ
ンス値は0.5 pF程度、コンデンサ226.230
,232,266のコンデンサのキャパシタンス値を1
.5pF程度にすればよい。
中心周波数f0を他の中心周波数f1 に変更する場合
はf、=670MHzとflの比を前述のインダクタン
ス値、キャパシタンス値に乗ずればよいことも明らかに
なっている。本発明の移相器をテレビジョンの放送波バ
ンドに使用した場合の特性を第2図(al〜(f)に示
す。同図において、第7図と同一の測定条件にして第3
端子、第4端子にそれぞれインピーダンスZ0の負荷を
接続し、第2端子をR,= Z oの抵抗を介してグラ
ンドに接続し、第1端子から信号源インピーダンスZ。
の信号を入力した場合の特性であり、第2図(al、[
b)はV I−(、F帯ローチャンネルにおいて中心周
波数f、=99Mt’lzとした場合、第2図(C1、
(d)はVHF帯ハイチャンネルにおいて中心周波数f
1==194M11zとした場合、第2図(e)、げ)
はUHF帯において中心周波数f1=602MBzとし
た場合である。+a)、(C)、(e)はそれぞれその
バンドにおける第3端子と第4端子間の位相差で、[b
l、(d)、(f)はそれぞれのバンドにおける挿入損
失であり、曲線Aは第3端子、曲線Bは第4端子の出力
を示している。
第2図(a)、(C)、(e)から明らかなようにその
位相差の特性はV I(F帯ローチャンネルにおいて9
0°+0.5° 90’−1,5°以内、VHF帯ハイ
チャンネルにおいて90°+06 90°−1,1°以内、UHF帯においては90°+1
° 90°−3°以内となり広帯域特性となっている。
また第2図tb)、[d)、げ)から明らかなよ5に中
心周波数から離れても、第3端子と第4端子の挿入損失
の差はゆるやかな増加であり、vHFHF−チャンネル
において2dB以内、VHF帯ハイチャンネルにおいて
2.5dB以内、UHF帯では4.5dB以内に収める
ことができる。
これを第7図に示される従来の集中定数ハイブリッドリ
ングの特性と比較すると90°移相器として動作する周
波数帯域が大幅に広がっている事がわかる。
第3図は第1図に使用されているコンデンサ群のうちの
1つを可変容量ダイオード300で置き換え可変移相と
したものである。第1図と同一の番号のものは同一の機
能動作をする。602゜304は直流阻止用のコンデン
サ、310は制御電圧印加用抵抗、606はバイパスコ
ンデンサ、312は制御電圧印加用端子である。
たとえば第1図のハイブリッドリングにおいては周波数
によって90°かられずかながらの位相誤差があった。
しかし正確な90“の移相が必要な場合、第3図の構成
の移相器であれば可変容量ダイオードの制御電圧を変化
させることにより出力損失の差を太き(することなく9
0°に合わせることが可能である。この可変容量ダイオ
ードはそのバンド用の同調回路に使用されるもので十分
である。
本出願者の解析では、可変容量ダイオードの制御電圧を
変化させることによりVHFHF−バンド、ハイバンド
、UHF帯とも少なくとも90’±10″程度は2つの
出力の挿入損失の差を大きくすることなく容易に変化さ
せることができる。
第3図においては1つのコンデンサを可変容量ダイオー
ドに置き換えている例を示しているが1つのみならず2
つ以上のコンデンサを可変容量ダイオードに置き換えて
可変移相範囲を広げることも可能であることはいうまで
もない。
〔発明の効果〕
以上の説明で明らかなように本発明によれば、ハイブリ
ッドリングの広帯域化、高性能化に効果が顕著である。
また、日本国内の3つのテレビジョン放送波バンドにつ
いてそれぞれ1つ、すなわち3つの90°移相器で動作
させることができるためハイブリッドリング選択切り換
え回路の構成が簡素化、小型化される。また、可変移相
ノ・イ・ブリッドリングは、内蔵されている可変容量ダ
イオードの制御電圧を調整することにより正確な90°
移相器を実現できるため、テレビジョン同期受信機に応
用した際に、その小型化、高性能化、簡素化に効果が著
しい。
更に、コスメスルーブを応用した受信機であれば、たと
えばラジオ同期受信機、個人別呼出同期受信機に応用し
ても同様の効果があることはいつまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による移相器の回路図、第2図(a)〜
(f)は本発明による移相器の各テレビジョン放送バン
ドにおける周波数特性図、第3図は本発明による可変移
相の移相器の回路図、第4図はコスタスループを応用し
たテレビジョン同期受信機の要部ブロック図、第5図は
従来の移相器の一つである分布定数形ハイブリッドリン
グの回路図、第6図は従来の移相器の一つである集中定
数形ノ・イブリクドリングの回路図、第7図1a)〜[
f)は第6図の集中定数形ハイブリッドリングのテレビ
ジョン放送波バンドにおける周波数特性図。 210・・・・・・第1端子、 212・・・・・・第2端子、 214・・・・・・第3端子、 216・・・・・・第4端子、 600・・・・・・可変容量ダイオード。 第1図 第2図 (a) (C) (d) 周液数[MHzl 周液数(MHzl 第2図 周液数[MH2) 第4図 第7図 (e) (f) 周浪渡〔MH2〕 第 (a) (C) 周液数(ト)Hzl (d) 周波数[MHzl

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) 入力信号を2分配し、互いに90゜の位相差の
    2つの信号を出力する移相器において、コンデンサとコ
    イルから成る複数の集中定数形ハイブリッドリングを縦
    続接続して成り、隣り合う2つの前記ハイブリッドリン
    グの前段側のハイブリッドリングの出力側コンデンサと
    、後段側のハイブリッドリングの入力側コンデンサを共
    用して縦続接続している事を特徴とする移相器。
  2. (2) 請求項1に記載の移相器において、移相器を構
    成する少なくとも一つのコンデンサを制御電圧印加用端
    子を有する可変容量ダイオードとし、前記制御電圧印加
    用端子から入力される制御電圧に応じて、移相器の前記
    2つの出力信号の位相差が変化するようにした事を特徴
    とする移相器。
JP1029936A 1989-02-10 1989-02-10 移相器 Expired - Lifetime JP2716507B2 (ja)

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Cited By (2)

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