JPH03295301A - 移相器 - 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】 技術分野 本発明は移相器に関し、特にマイクロ波帯以上の高周波
帯域にて使用される移相器に関するものである。

従来技術 従来のこの様な移相器の構成の平面図を第５図に示す。

誘電体基板ＤＳ上に、マイクロストリップ線路からなる
主伝送線路Ｍ工〜Ｍ３が設けられている。移相量設定用
の装荷伝送線路Ｍ、　、　Ｍ、　（以下、装荷線路と称
す）が互いに略λ／４なる距離だけ離れて主伝送線路Ｍ
１〜Ｍ、に接続されておシ、同様にマイクロストリップ
線路構成となっている。

この装荷線路Ｍ４．　Ｍ５はダイオードＤ＋　−０２に
よシ夫々終端されておシ、これ等ダイオードのバイアス
供給用にチョーク回路ＣＨ４が設けられている。このチ
ョーク回路ＣＨ，はキャパシタＣ３及びインダクタし、
からなり、バイアス供給端子Ｔ４を介してバイアスが供
給され、このバイアス電圧に応じて信号移相量が制御可
能となっている。

第６図は第５図の移相器の等価回路図である。

同図において、主伝送線路Ｍｌ、　Ｍ２．　Ｍ、の各特
性アドミタンスを夫々Ｙ　Ｏｔ　”Ｔ　ｔ　ＹＯとし、
装荷線路Ｍ４．　Ｍ、の特性インピーダンスをＺＢとし
、主伝送線路と装荷線路の接続点ｐ、、ｐ、から夫々Ｍ
４−　Ｍｓ側を見たダイオードＤ、　、　Ｄ、の各オン
、オフ状態におけるサセプタンスを夫々ＪＢｘ　ｐ　ｊ
Ｂ２とする。

ダイオードＤ＋　−Ｄ２のオン状態とオフ状態とにおけ
る出力電圧の位相差Δφは次式となる。

Δφ＝＝’（Ｂｌ　／ＹＴ）−■−’　（Ｂ２／ＹＴ　
）ＹＴ　”　ｙｏ就（Δφ／２） Ｂ＋　　＝　Ｙｏ　ｔｍ　　（Δφ／２）Ｂ、　＝　−
Ｙ（ｉ　ｈａ　（Δφ／２）ＺＢ＝Ｃ（ルーＸＲ−ＸＦ
ＸＲ（ＢＩ　　Ｂ２））／（Ｂ、Ｂｚ　　ＢＩＢ２　（
ＸＦ　ＸＢ）　）声ここで、ル及びＸＲはダイオードの
オン及びオフ状態の各リアクタンスである。

移相量が大なる場合（４５度以上）、第５図の回路構成
では、装荷線路のインピーダンスｚＢが低くなるので、
整合が困難となり、挿入損失が増大することになる。ま
た、ダイオードリアクタンスの変化に対する移相量の感
度が高くなり、環境変化や、ダイオード個々のバラツキ
によシ、移相量が変化し易いという欠点がある。

発明の目的 本発明の目的は、部品のバラツキや周囲環境の変化に対
して安定に大きな移相量を設定できる移相器を提供する
ことである。

本発明の他の目的は、移相量を犬に設定しても低損失で
かつ整合を良好とし得る移相器を提供することである。

発明の構成 本発明による移相器は、マイクロストリップ線路からな
る主伝送線路と、この主伝送線路に直列に接続されたス
ロット線路にリアクタンス素子を接続してなる第１の装
荷伝送線路と、前記第１の装荷伝送線路とは略λ／４の
距離だけ離れて設けられ、前記主伝送線路に直列に接続
されたスロット線路にリアクタンス素子を接続してなる
第２の装荷伝送線路と、前記第１及び第２の装荷伝送線
路に接続されている前記りアクタンス素子にバイアスを
供給するバイアス回路とからなることを特徴としている
。

」Ｌ−血−」Ｌ 以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明の移相器の原理を示す回路図である。Ｍ
１〜Ｍ３は主伝送線路、２．．２．はりアクタンス素子
、ＣＨ，はりアクタンス素子２．．２２にバイアスを供
給する回路である。２．　、２２は略λ／４なる距離だ
け離して接続されている＠バイアスが第１の状態（例え
ば、＋５ｖ印加）におけるリアクタンス素子Ｚｌ、Ｚ２
のりアクタンスをＸｌ　　とし、バイアスが第２の状態
（例えば、０バイアス）におけるリアクタンス素子Ｚ０
．Ｚ２のリアクタンスをＸ２とし、主伝送線路Ｍｌ　ｇ
　Ｍ２４Ｍ、のインピーダンスなそれぞれＺＯｐ　ｚＴ
ｊ　ｚｏとする。

第１の状態と第２の状態における出力電圧の位相の差Δ
φ（移相量）は以下の式で示される。

Δφ＝ｃａｓ−’　（Ｘ、／Ｚｒ）　−ｃｒｓ−’　（
Ｘ２／ＺＴ）Ｘ、　：＝　Ｚｏ　ｔａｎ　（Δφ／２）
Ｘ２−ＺＯ境　（Δφ／２ン 第２図は本発明の第１の実施例を示す平面図であり、第
３図は第１の実施例の等何回路を示す回路図である。１
！ｖＬ−Ｍ２は誘電体基板ＤＳの表面にマイクロストリ
ップ線路で形成された主伝送線路、ＳＩ、Ｓ２は誘電体
基板ＤＳの裏面にスロット線路で形成されだ移相量設定
用装荷線路、Ｐ３．Ｐ４はマイクロストリップ／スロッ
ト線路変換器、Ｄｌ。

Ｄ２はダイオード、ＣＨ２，ＣＨ３はダイオードへのバ
イアス供給用チョーク回路（以下チョーク回路と称す）
、Ｃ０〜Ｃ４はチョーク回路を構成するキヤパシタ、Ｌ
、　、　Ｌ２はチョーク回路を構成するインダクタであ
る。

スロット線路Ｓｌ、Ｓ２の特性インピーダンスをＺｓと
すると、Ｚ８は以下の式で示される。

ＺＴ　＝　Ｚ□　ｓｅｅ　　（Δφ／２）上述しだ移相
器は移相量の大きな場合（４５度以上）、装荷線路のイ
ンピーダンスＺ、が高くなる傾向にあるので、スロット
線路にて構成しやすい。

装荷線路が高インピーダンスになると、移相量に対する
感度が低くなシ、ダイオードリアクタンスの変化による
移相量の変化が小さくなる。

第４図は本発明の第２の実施例を示す平面図である。本
図中、第２図と同符号のものは同一部分を示す。８３−
３４はダイオードＤ１．　Ｄ２が実装されている位置か
ら、短絡端までのスロット線路で形成された先端短絡ス
タブである。

本実施例では、Ｓｓ、Ｓ４の電気長を略λ／４なる長さ
にすると、その動作は第１の実施例と全く同様となる。

またＳ、、Ｓ４の電気長を設定したい移相量の％となる
長さにしておけば、ダイオードＤ、、Ｄ２がオフの時は
スタブＳ、、Ｓ、の先端で信号は反射し、ダイオードが
オンの時にはダイオードで信号が反射するため、ダイオ
ードオン時とオフ時との移相量は所定の値となる。この
ような構成にしても第１の実施例と同様に４５度以上の
大きな移相量において装荷線路のインピーダンスな高く
することができる。

」を盟ｆｆ１ 以上の如く、本発明によれば、主伝送線路に対して直列
に装荷線路を接続することによシ、比較的大きな移相量
でも部品のバラツキや周囲環境の変化による移相量の変
化を小とすることができるという効果がある。

また、移相量を犬としても、装荷線路のインピーダンス
が高くなるので、この装荷線路に流入する電流は少くな
るために、低損失となシ、整合が良好となるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示す図、第２図は本発明の実施
例の平面図、第３図は第２図の等価回路図、第４図は本
発明の他の実施例の平面図、第５図は従来の移相器の平
面図、第６図は第５図の等価回路図である。 主要部分の符号の説明 Ｍ１〜Ｍ、・・・・・・・・・主伝送線路Ｓ、、Ｓ２・
・・・・・・・・スロット線路Ｓ３−８４・・・・・・
・・・短絡スタフＰ８．Ｐ４・・・・・曲マイクロスト
リッフ／スロット線路変換器 り、　、　Ｄ２・・・・・・・−・ダイオードＴ、　、
　Ｔ２・・・・・・・・・バイアス印加用端子Ｇ（、、
ＣＨ２・・・・・・・・・チョーク回路第１図 １ ２ ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロストリップ線路からなる主伝送線路と、
   この主伝送線路に直列に接続されたスロット線路にリア
   クタンス素子を接続してなる第１の装荷伝送線路と、前
   記第１の装荷伝送線路とは略λ／４の距離だけ離れて設
   けられ、前記主伝送線路に直列に接続されたスロット線
   路にリアクタンス素子を接続してなる第２の装荷伝送線
   路と、前記第１及び第２の装荷伝送線路に接続されてい
   る前記リアクタンス素子にバイアスを供給するバイアス
   回路とからなることを特徴とする移相器。