JPH03172001A - 平衡ループ - Google Patents

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） 無線周波数技術の領域に関する。さらに詳しくは、本発
明は、下記の各項目によって構成される平衡ループに関
する。

（ａｌ　　内部を有するハウジング； （ｂ）　　ハウジングの内部で第１および第２のサブレ
ングスを有する第１導電部であって、同軸の内部導体を
有する同軸線としての第１サブレングス上に設けられ、
同軸線として一方の側のハウジングを貫通してそこに同
軸入力を形成し、ハウジング内の他方の側で自由に終端
する上記の第１導電部； （ｃ）　　ハウジングの内部で上記の第１および第２の
サブレングスを有する第２導電部であって、上記の第Ｉ
導電部から間隔をおき、かつ第１導電部と平行に延び、
上記の同軸入力の一方の側でハウジングに接続されて、
ハウジング内の他方の側で自由に終端する上記の第２導
電部：（ｄｌ　　第１導電部内の第１サブレングスに於
ける開口部であって、該開口部を通って内部導体が第１
導電部から直角に現れ、第２導電部に接続される上記の
開口部；および （ｅ）いずれの場合も上記の導電部の１つと第２サブレ
ングス上で接続され、ハウジングから導出されてそこに
対称出力を形成する２本の対称出力線。

（従来技術） 放送用送信機に技術では、いわゆる平行ループすなわち
平衡〜不平衡変換器（バラン：　ＢａｌａｎｃｉｎｇＵ
ｎｉｔ）が使用され、このバランは、例えば、同軸フィ
ーダを介してアースに対して平衡したアンテナを供給す
ることができるため、同軸入力と対称出力を有している
。

このようなバラン（第１図）の可能な構造は、図示のよ
うな方法で相互に接続された２本の同軸線ｌ８と１９に
よって構戒される。約４ＭＨｚ乃至２６ＭＨｚの所望の
周波数の範囲の異なった周波数に対して同調を行うため
、可変コンデンサＣが人力に設けられ、短絡プランジャ
が第２のライン１９の出力側の端部に設けられる。

このタイプのバランには、僅か数，Ｆの非対称負荷がか
かると大きな電圧の非対称（共振）が発生するという欠
点がある．このような非対称に対する感度は、簡単な変
形によって除去することはできない． インピーダンスの変換は、しばしばバランの再平衡化と
関連する。第１図に示す解決法の場合、５０Ωの非平衡
入力は、１：４の比率で対称な２００Ωに増加する。

高い変換率（たとえばｌ：６、すなわち５０から３　０
　０　０）を達戒するためには、製作の難しい特に低周
波数において比較的大きなインピーダンスの変動を有す
る約１２ｍの長さの締タイプの別の変換器を下流に接続
することが必要になる。

最後にのべた、異なった周波数に整合できないタイプの
バランを、より大きな周波数の範囲にも使用できるよう
に変形することが考えられるようになった。第２図に示
すように、このような変形は入力側の短絡ブランジャ２
１と、出力側の可変コンデンサＣｌによって構成するこ
とが可能である。

こうしたバランの欠点は、周波数の異なる場合に２つの
パラメータを調整する必要がある点である。さらに、プ
ランジャは、その接点で、摩耗、接点の曲がり、燃える
といった問題につながる。

（発明の概要） したがって、本発明の目的は、少なくとも４ＭＨＺから
２６ＭＨｚの周波数の範囲でｔｅ４以上の変換率を可能
にし、同調が容易であり、強固な構造を特徴とする新規
な平衡ループを提供することである。

最初に述べたタイプの平衡ループの場合には、この目的
は次の場合に達威される。

ｆｆｌ　　第２のサブレングス上で、少なくとも１つの
コンデンサが、第１導電部と第２導電部の間に配設され
ること、および ＋ｇｌ　　平衡ループが、少なくとも１つのコンデンサ
のみによって、異なる周波数に同調できるように第１の
サブレングスを選択すること．本発明は、第２図に示す
タイプのバランの場合、対称出力側の可変コンデンサが
異なった周波数に対して十分な同調を行なえるように、
パラメータ（回線インピーダンスおよび線の長さ）を選
択することができるできるという認識に基づいている。

このような方法で、強固かつコンパクトで、同時にきわ
めて容易に同調することのできるバランを組み立てるこ
とができる。

（実施例） 本発明と本発明の付随する利点の多くは、添付図面と併
せて以下の詳細な説明を参照することにより、より完全
に理解することができる。

さて図面を参照して、図面全体を通して同じ参照番号は
同一または対応する部品を示す。第１図は、短波送信機
に採用されており、また例えばブラウン・ボヴ工りＭ　
ｉ　ｔｔ．の刊行物、１９７２年２／３号の９７〜１０
３ページ記載の同じような形式で表される公知の平衡ル
〜ブ〔バラン（ｂａｌｕｎ））を示す。

公知のバランは、同軸人力１および対称出力２を有し、
両者の間に２本の同軸線１８と１９が平さを変えること
のできる短絡ジャンバ２０によって同調される。

この場合の欠点は、一方では、このバランの形式は１：
４の変換率に限られていることであり、他方では、周波
数が変わると、２つのパラメータ（Ｃの容量と第２のラ
インｌ９の有効長さ）を変えなければならないことであ
る。

より高い変換率を得るための可能な解決法を、マインケ
　（Ｍｅｉｎｋｅ）およびグントラソハ（Ｇｕｎｄｌａ
ｃｈ）共著の本に示されたバランの形式に基づいて、第
２図に再現する。同じ長さの導電部４と１７は、両者が
いずれもその一端をハウジング５に導電可能に接続し他
端を内部６で自由に終端するように、ハウジング５の内
部６に平行に配置される。

第１導電部４は、同軸内部導体３を有する同軸線として
第１サブレングス（ｓｕｂｌｅｎｇＬｈ）　１　１上に
設けられる。この同軸線は、同軸人力１内の一端で終端
する。他端では、内部導体３が第１導電部４から開口部
９を通って直角に現れ、反対側の第２導電部１７に至り
、これと導電可能に接続される。２つの導電部４および
１７は、第２サブレングス上ｌ２では同様である。

対称出力線８および７は、それぞれ、導電体４および１
７の自由端にいずれも接続される。これらの２本の対称
出力線７および８は、共に対称出力２を形成する。

第２図によるバランを同調するため、２つの要素が設け
らる。第１に、第１サブレングス７！１は短絡プランジ
ャ２ｌを用いて変更することができる。第２に、導電部
４および１７の自由端は、可変のコンデンサＣＩを介し
て相互に接続される。

このバランは２つの要素Ｃ１と２１によって、変換率を
１＝４よりも大きくすることができるが、同調すること
が決して容易ではないし、短絡プランジャ２１は機械的
に動作するため故障しやすい。

第２図によるバランの異なったパラメータを周波数の関
数として計算する際に、これらのバラメ−タ（回線イン
ピーダンスＺ０、第１および第２サブレングス１１また
は１２）を適当に選択すれば、第１サブレングスｌ１を
実質的に、あるいは全く変更することなしに、４から２
６ＭＨｚの周波数の範囲に対してバランを同調すること
ができるということが分かった。その結果、短絡プラン
ジャ２１は必要ない。バランは、可変コンデンサＣＩの
みによって周波数に対して同調することができる。

かくして、周波数の全範囲にわたってｌ１を一定に保つ
ｚ１の少なくとも１つの値が存在する。

もしＶＳＷＲの偏差が許容されるなら、一定に保持する
ための７！１の値は多くある。

次の例では、入力インピーダンスを５０Ωと仮定してい
るが、一Ｃ的に、任意のインピーダンスを人力で選択す
ることができる。

斑± 人力インピーダンス　　　　　　５０Ω出力インピーダ
ンス　　　　　３００Ω１１＋Ｉｌ’２：　　　　　　
　　２，７０４ｍ１１：　　　　　　　　　　　　　　
　１，１０４ｍ回線インピーダンス　　　　　１１１Ω
もし例で規定したようにパラメータを選択するなら、仮
にコンデンサｃ１の容量が４ＭＨｚでｉ５７１．Ｆから
２６ＭＨｚで２５．１ｐＦに変わっても、事実上理想的
な八ランの同調を達成することができる。

最も簡単な実施例の場合、かかるバランは第３図に示す
形状になる。これは、コンパクトで、（１　７　６）の
変換を行うための線路変換器（２００から３００Ωの）
を追加する必要もなく、比較的小さなコンデンサ１つだ
けで同調することができる． しかし、第３図による簡単な具体例は、以下の理由によ
り、さらに改良することができる。

ｌ．理想的な３００Ωの負荷を与えた場合、５ｏΩの入
力におけるＳＷＲは、最低と最高の動作周波数に対して
、いずれの場合もｌ；３５を超える。その結果、この形
式では、バランは５ｏＫＷ以上の電力で使用するという
条件にのみ適しているにすぎない。

２．低周波数（最高動作周波数より３５％低い）におけ
る非対称の負荷に対する電圧の対称性は、第１図による
（１　：　４）のバランの場合よりは優れているが、こ
の対称性は最高動作周波数の近傍で指数的に劣化する。

すなわち電圧の対称性は、負荷によって、バランの出力
側で最高１＝１０になる可能性がある。

これらの問題点は、所定の設計構造に由来するエッジ効
果に原因がある。

ｌ．第１の妨害要因は、漏れインダクタンスＬ，であり
、これはバランの中央のタップから生じる（第３図に図
示）。この漏れインダクタンスＬ，が主としてＳＷＲを
劣化させ、また対象の感度に影響を及ぼす。

２．　非対称負何に対するバランの感度は、最小調整可
能容量およびこれと関連する最高動作周波数の選択によ
って基本的に決まる。

第１の影響（漏れインダクタンス〉は、第４図に示すよ
うに、第３図のバランを発展させることによって除去す
ることができる。中央タップは、２本の管の長さｌＯと
１ｌによって両側から対称的に「カバー」し、溝１２を
、所望の破壊強度に応して、この工程で中間部に開けた
ままにしておく。中央タップの同軸の内部導電体３に関
連して、管の長さ１０および１ｌは、それぞれの場合５
０Ω（例による〉あるいは異なった回線インピーダンス
を有する同軸線を形成する。

さらに管の長さ１３を、それぞれに一端からのみ取付け
ることもでき、これは他端からは溝１４によって分離さ
れている（第５図５および第６図）この構戒の場合、溝
の開口部は、破壊強度によって決定される． 第７図および第８図は、漏れインダクタンスを減らす別
の変形をす．ここでは（導電部４および１７の間の隙間
内の同軸内部導体３の）タノプの外径は、隆起部１５お
よびｌ６の形で大きくなり、これによってインダクタン
スは減少する。隆起部１５およびｌ６は、第１導電部４
にある５０Ωの同軸線の内側には設けられていないとい
う点に注意しなければならない。これが二重円錐形（第
７図）または単純な円錐形（第８図）を選んだ理由であ
る。

漏れインダクタンスＬ．を補償する次の可能性は、コン
デンサＣＩを、中央タップの方向に、１つのサブレング
ス７！３分だけ（１００ｎＨの漏れインダクタンス当り
約２０ｃ＋ｎ）変位させることである（第９図）．シた
がって、対称出力線７、８による対称出力２のタフビン
グは、コンデンサＣＩを介して直接行なわなければなら
ない。第９Ａ図と第９Ｂ図は、機械加工の簡単なかかる
２つのタノピングを示す。

コンデンサＣ１の最小調整可能容量ＣＩｌｌｉｎに対し
て次の条件が満足された場合、第２の影′９（非対称負
荷に対する感度）は削減される。

ＣＩＩＩ，ｌ／Ｃ．ｓｙｌＩ〉４ ここで、Ｃ　ｓｔａｌｌは出力側で発生する最大非対称
性を示す。

単独のコンデンサＣｌを複数のコンデンサＣ１・・・・
Ｃ８に置き換えた実施例をさらに図示する（第１０Ａ図
〜第１０Ｃ図）。

可変コンデンサＣ１以外に、それぞれどちらかの導電部
とハウジング５の間に接続される次の２つの別のコンデ
ンサＣ２、Ｃ３（可変であれ、なかれ）が導電部４およ
び１７の中間に第１０Ａ図のように設けられる。

第１０図では、２つの可変コンデンサＣ４、Ｃ５を直列
に接続し、これらを導電部４と１７との間の中間点でア
ースする。この解決方法は、例えば、送信線の非対称性
に対する良好な不活性化（ｉ　ｍｍｕｎ　ｉ　ｔｙ）と
いった種々の利点を有する。

しかし、第１０Ｂ図の中間点でのアースは、また別のコ
ンデンサＣＢ（第１０Ｃ図）を介して行うこともできる
。

全ての場合について、バランの周波数範囲は、第１０Ａ
図の例で示すように、別のインダクタＬを対称出力に挿
入することによって、拡大することができる。このよう
にして補償をより高い周波数の範囲に拡張することがで
きるが、そのためにはコンデンサＣＩの容量を０１，，
未満にすることが必要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術による同調可能なバランの基本回路
図を示す。 第２図は、他の同調可能なバランの可能な構造を示す。 第・３図〜第８図は、本発明によるバランの種々の実施
例を示し、これらの実施例は中央タップの形状が異なる
ことによって相互に異なっている。 第９図〜第９Ｂ図は、本発明によるバランの他の実施例
を示し、これらのバランの場合、コンデンサの接続点が
変位している。 第１０Ａ図〜第１０Ｃ図は、本発明によるバランを示し
、これらの実施例では、複数のコンデンサまたは１つの
別のインダクタを使用している。 １　　　　　　　　　　同軸人力 ２　　　　　　　　　　対称出力 ３　　　　　　　　　　同軸内部導電体４．１７　　　
　　　　導電部 ５　　　　　　　　　　ハウジング ６ ７、　８ ９ Ｉ　Ｏ、　ｌ　１、　１３ １　２、　】　４ １　５、　１６ １　８、　１９ ２０ ２１ Ｃ，ＣＩ，　　・　・　Ｃ８ Ｌ Ｌ， １　１　・　・　・　・　１３ 内部 対称出力線 開口部 管の長さ 導 隆起部 線 短絡ジャンパ 短絡プランジャ コンデンサ インダクタ 漏れインダクタンス サブレングス ＦＩＧ．１ ５ ＦＩＧ　２ コ ＦＩＧ．３ ５ ＦＩＧ．４ ＦＩＧ．５ コ ＦＩＧ，７ ｂ ＦＩＧ．９ ＦＩＧ．９Ａ ＦＩ３９Ｂ

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．（ａ）内部（６）を有するハウジング（５）；（ｂ
   ）ハウジング（５）の内部で第１および第２のサブレン
   グス（ｌ１またはｌ２）を有する第１導電部（４）であ
   って、同軸の内部導体（３）を有する同軸線としての第
   １サブレングス（ｌ１）上に設けられ、同軸線として一
   方の側のハウジング（５）を貫通してそこに同軸入力（
   １）を形成し、ハウジング（５）内の他方の側で自由に
   終端する上記の第１導電部（４）； （ｃ）ハウジング（５）の内部で上記の第１および第２
   のサブレングス（ｌ１またはｌ２）を有する第２導電部
   （１７）であって、上記の第１導電部（４）から間隔を
   おき、かつ第１導電部（４）と平行に延び、上記の同軸
   入力（１）の一方の側でハウジング（５）に接続され、
   ハウジング（５）内の他方の側で自由に終端する上記の
   第２導電部（１７）； （ｄ）第１導電部（４）内の第１サブレングス（ｌ１）
   に於ける開口部（９）であって、該開口部を通って内部
   導体（３）が第１導電部（４）から直角に現れ、第２導
   電部（１７）に接続される上記の開口部；および （ｅ）いずれの場合も上記の導電部（４、１７）の１つ
   と第２サブレングス（ｌ２）上で接続され、ハウジング
   （５）から導出されてそこに対称出力（２）を形成する
   ２本の対称出力線（７、８）によって構成される平衡ル
   ープに於いて、 （ｆ）第２のサブレングス（２）上で、第１導電部と第
   ２導電部（４または１７）の間に配設される少なくとも
   １つの可変コンデンサ （Ｃ１・・・・Ｃ８）によって構成され、且つ （ｇ）上記の平衡ループが、少なくとも１つの上記のコ
   ンデンサ（Ｃ１・・・・Ｃ８）のみによって、異なる周
   波数に同調できるように上記の第１のサブレングス（ｌ
   １）が選択されることを特徴とする平衡ループ。
2. ２．漏れインダクタンスを減少するため、第１導電部と
   第２導電部（４または１７）との間の同軸内部導体（３
   ）は少なくとも１つの管の長さ（１０、１１、１３）に
   よって取り囲まれ、この管の長さは導電部（４、１７）
   の１つに接続され、同軸内部導体（３）と共に同軸線を
   形成することを特徴とする請求項１記載の平衡ループ。
3. ３．２本の管の長さ（１０、１１）が設けられ、これら
   の管の長さは各々導電部（４、１７）の１つに接続され
   、溝（１２）によって相互に分離されていることを特徴
   とする請求項２記載の平衡ループ。
4. ４．１つの管の長さ（１５）のみが設けられ、この管の
   長さは導電部（４、１７）の１つに接続され、溝（１４
   ）によって他方の導電部から分離されていることを特徴
   とする請求項２記載の平衡ループ。
5. ５．漏れインダクタンスを減少するため、同軸内部導体
   （３）は２つの導電部（４、１７）の間で隆起部（１５
   、１６）を有することを特徴とする請求項１記載の平衡
   ループ。
6. ６．隆起部（１５、１６）が単純な円錐形または二重円
   錐形を有することを特徴とする請求項５記載の平衡ルー
   プ。
7. ７．漏れインダクタンスを減少するため、少なくとも１
   つのコンデンサ（Ｃ１・・・・Ｃ８）が第３サブレング
   ス（１３）によって２つの導電部（４、１７）の自由端
   から隔たった点で上記の導電部（４、１７）に接続され
   ることを特徴とする請求項１記載の平衡ループ。
8. ８．２つのコンデンサ（Ｃ４、Ｃ５）が第１導電部と第
   ２導電部（４または１７）との間で直列に接続され、且
   つ中間部でアースされることを特徴とする請求項１記載
   の平衡ループ。
9. ９．アースが別のコンデンサ（Ｃ８）を介して行われる
   ことを特徴とする請求項８記載の平衡ループ。
10. １０．導電部（４、１７）の自由端が各々の場合につい
    て別のコンデンサ（Ｃ２またはＣ３）を介してハウジン
    グ（５）に接続されることを特徴とする請求項１記載の
    平衡ループ。
11. １１．周波数範囲を拡張するため、別のインダクタ（Ｌ
    ）が対称出力線（７、８）の間に接続されることを特徴
    とする請求項１記載の平衡ループ。
12. １２．Ｃ＿ｍ＿ｉ＿ｎ／Ｃ＿ａ＿ｓ＿ｙ＿ｍ＞４が選択
    され、Ｃ＿ｍ＿ｉ＿ｎは少なくとも１つのコンデンサ（
    Ｃ１・・・・Ｃ８）の最小調整可能容量であり、Ｃ＿ａ
    ＿ｓ＿ｙ＿ｍは出力側で発生する最大非対称性であるこ
    とを特徴とする請求項１記載の平衡ループ。