JPH0346561Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案はマイクロ波の位相を変化するための
ダイオード移相器に関し、特にその広帯域化に関
するものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来のダイオード移相器の一例を示す
斜視図、第５図は第４図のAA断面図、第６図は
第４図の分解斜視図、第７図は第４図の筐体内部
の構造を示す分解斜視図である。

これらの図において１は金属筐体、２は上蓋、
３は誘電体基板、４，５はそれぞれ地導体、６，
７はそれぞれストリツプ導体、８ａは入力端子用
コネクタ、８ｂは出力端子用コネクタ、９は誘電
体基板３の上面に形成された第１の環状細隙、１
０は誘電体基板３の下面に第１の環状細隙に対向
する位置に形成された第２の環状細隙、１１は環
状細隙９から環の外方に向けて有限長の線状に分
岐した第１の分岐細隙、１２は環状細隙１０から
分岐して第１の分岐細隙１１に対向する位置に形
成された第２の分岐細隙、１３は環状細隙９に囲
まれた地導体面で第１の地導体面という。１４は
第１のダイオード、１５は第２のダイオード、１
６は第３のダイオード、１７は第４のダイオード
であつて、第１のダイオードと第２のダイオード
は互に近接して第１の分岐細隙１１に対して互に
反対側に設けられ、第１のダイオード１４の一方
の電極は第１の地導体面１３に接続され、他方の
電極は第１の環状細隙９を橋渡しするようにして
地導体４の第１の環状細隙９の外方部分（仮に第
２の地導体面という）に接続される。第２のダイ
オード１５は第１のダイオード１４に対し極性を
逆にして第１の地導体面１３と第２の地導体面と
の間に第１の環状細隙を橋底しするようにして接
続される。

地導体５のうち第２の環状細隙に囲まれ、第１
の地導体面に対向する部分を第３の地導体面１８
と言い、第２の地導体面に対向する部分を第４の
地導体面という。第３のダイオード１６は第１の
ダイオード１４に対向する位置に設けられ、第１
のダイオード１４と同一極性で第３の地導体面１
８と第４の地導体面の間に接続され、第４のダイ
オード１７は第２のダイオード１５に対向する位
置に設けられ、第２のダイオード１５と同一極性
で第３の地導体面１８と第４の地導体面の間に接
続される。

１９はスルーホールで、第２のストリツプ導体
７の一端はスルーホール１９を介して第１、第３
の地導体面１３，１８に接続される。

２０は高インピーダンス線路、２１は低インピ
ーダンス線路、２２はバイアス回路、２３はバイ
アス端子で各ダイオードへのバイアス電圧はバイ
アス端子２３、バイアス回路２２、ストリツプ導
体７、スルーホール１９を介し第１、第３の地導
体面１３，１８を経て与えられる。２４はバイア
スピンで、バイアスピン２４からバイアス端子２
３にバイアス電圧を印加する。

金属筐体１と上蓋２の内部は第５図にその断面
を示すように導波管を構成し、地導体４，５とス
トリツプ導体６，７によつてそれぞれトリプレー
ト形ストリツプ線路を構成し、このトリプレート
形ストリツプ線路は平衡変調器の入出力線路とな
る。

第１、第２の環状細隙９，１０及び第１、第２
の分岐細隙１１，１２は筐体と共にバイラテラル
フインラインを構成する。

以下、従来のダイオード移相器の動作について
説明する。バイアス端子２３に印加するバイアス
電圧が正の電圧のとき、ダイオード１４，１６が
順方向にバイアスされ低インピーダンスになると
すると、ダイオード１５，１７は逆方向にバイア
スされ高インピーダンスになる。

この状態で入力線路から入射した電波は、対を
なす第１、第２の環状細隙９，１０、第１、第２
の分岐細隙１１，１２と筐体１及び上蓋２とで構
成されるバイラテラルフインラインを、環状細隙
９，１０を右廻りする径路で伝搬し、ストリツプ
線路７に変換されて出力線路に現われる。

一方、バイアス電圧を負の電圧にすると、ダイ
オード１４，１６が逆方向にバイアスされ高イン
ピーダンスになり、ダイオード１５，１７は順方
向にバイアスされ低インピーダンスになる。

この状態で入力線路から入射した電波は、対を
なす第１、第２の環状細隙９，１０を左廻りする
径路で伝搬し、ストリツプ線路７に変換されて出
力線路にあらわれる。

第１、第２の環状細隙９，１０を右廻りする径
路で伝搬してストリツプ線路７に変換されて出力
線路にあらわれる電波と、第１、第２の環状細隙
９，１０を左廻りする径路で伝搬してストリツプ
線路に変換されて出力線路にあらわれる電波とで
は互に逆位相になるので、バイアス端子２３に加
える電圧を正から負に切換えることにより、出力
線路にあらわれる電波の位相が180゜反転し、移相
量180゜のダイオード移相器が実現できることにな
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

以上に説明したダイオード移相器では、電波伝
搬路として原理的にしや断周波数のないトリプレ
ート形ストリツプ線路、及び導波管のTE₂₀モー
ドに相当して不要モードが励振されないバイラテ
ラルフインラインが用いられ、さらに、トリプレ
ート形ストリツプ線路とバイラテラルフインライ
ンの相互変換は広帯域にわたり低反射の特性を有
するため、移相器自体は広帯域特性を持ている
が、バイアス端子２３からバイアス回路２２を経
てストリツプ導体７、第３の地導体面１８、スル
ーホール１９、第１の地導体面１３にバイアス電
圧を与える回路にはマイクロ波電力がこのバイア
ス回路２２を逆方向に進行してバイアス端子２３
から外部へ洩れることがないようにするために、
高インピーダンス線路２０、低インピーダンス線
路２１が設けられ、これらの回路のインピーダン
ス特性は周波数によつて大幅に変化するので、バ
イアス回路２２の周波数帯域巾は相等に狭く、た
とえばVSWR（voltage standing wave ratio）
1.5以下の比帯域が50％程度であり、このため従
来の移相器は総合的に見て使用周波数帯域が狭く
なつているという問題点があつた。

この考案は上記のような問題点を解決するため
になされたもので、使用周波数帯域が広い（たと
えば１オクターブ以上の）移相器を得ることを目
的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案では第１の地導体面の中央バイアス電
源線を接続し、この電源線を第１の地導体面に対
し垂直な方向に金属筐体外に引出すことによつて
マイクロ波電波がバイアス電源に結合するとを防
止した。

〔作用〕

この考案のバイアス電源線にはマイクロ波の周
波数に依存するインピーダンス特性の部分を含む
ことがなくてマイクロ波の結合をしや断すること
ができる。

〔実施例〕

以下この考案の実施例を図面について説明す
る。

第１図はこの考案の一実施例を示す斜視図、第
２図は第１図のAA断面図、第３図は第１図の分
解斜視図である。これらの図において第４図乃至
第７図と同一符号は同一又は相当部分を示し、２
５はバイアス電源線である。

この考案のダイオード移相器が従来のダイオー
ド移相器に対して異なる点は、第７図に示す２
０，２１，２２，２３及び第４図、第６図に示す
２４の部分の代りに第１図、第２図、第３図に示
すバイアス電源線２５が設けられたことで、其他
の部分は従来の移相器と同様な構成であつて同様
に動作するので重複した説明は省略する。

バイアス電源線２５は第３図に示すように第１
の地導体面１３の中央部から、この地導体面１３
に垂直な方向に配置され、金属筐体１からは絶縁
されて導出されている。従つてバイアス電源線２
５にバイアス電圧を与えることは、従来のバイア
スピン２４（第４図参照）にバイアス電圧を与え
ることと同様に容易である。

また、バイラテラルフインラインを伝搬するマ
イクロ波電波は細隙間に集中しているため、細隙
から離れて、かつマイクロ波電波の電界とほぼ直
角な方向に配置されているバイアス電源線２５に
マイクロ波電波が結合することは少く、バイアス
電源線２５にマイクロ波電圧の周波数に依存する
ようなインピーダンス回路を挿入しなくても電波
が漏洩することはなく、従つてバイアス電源線２
５の存在のために使用周波数帯域が狭められるこ
となく、ダイオード移相器本来の広帯域性をその
まま生かした広帯域特性を有するダイオード移相
器を実現することができる。

なお、この考案は上述の実施例の位相変化180゜
の移相器だけでなく、平衡変調器を２台用いて構
成する位相変化範囲360゜の移相器、あるいは４相
位相変調器にも利用することができる。

また、上述の実施例では第１の地導体面１３と
第３の地導体面１８とをスルーホール１９によつ
て接続しているが、スルーホール１９をやめ、第
３の地導体面１８からもバイアス電源線をその面
に垂直な方向に配置することができる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、環状のフイン
ラインを構成する細隙で取り囲む地導体面の中央
にその地導体面に垂直にバイアス電源線を設けた
ためで、広帯域なダイオード移相器を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す斜視図、第
２図は第１図のAA断面図、第３図は第１図の分
解斜視図、第４図は従来のダイオード移相器の一
例を示す斜視図、第５図は第４図のAA断面図、
第６図は第４図の分解斜視図、第７図は第４図の
筐体内部の構造を示す分解斜視図である。 １は金属筐体、２は上蓋、３は誘電体基板、
４，５はそれぞれ地導体、６，７はそれぞれスト
リツプ導体、８ａは入力端子用コネクタ、８ｂは
出力端子用コネクタ、９は第１の環状細隙、１０
は第２の環状細隙、１１は第１の分岐細隙、１２
は第２の分岐細隙、１３は第１の地導体面、１４
は第１のダイオード、１５は第２のダイオード、
１６は第３のダイオード、１７は第４のダイオー
ド、１８は第３の地導体面、２５はバイアス電源
線である。尚、各図中同一符号は同一又は相当部
分を示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 導波管を構成する金属筐体と、 この金属筐体の内部においてこの導波管を伝播
   する基本モードの電界に対し平行に装荷した誘電
   体基板と、 この誘電体基板の上下両面に導体膜を被着して
   形成した地導体と、 上記誘電体基板の上面に環状に設けられ上記導
   体膜の被着してない第１の環状細隙及びこの第１
   の環状細隙の１個所から環の外方に向けて有限長
   の線状に設けられ上記導体膜の被着してない第１
   の分岐細隙と、 上記誘電体基板の下面に上記第１の環状細隙及
   び上記第１の分岐細隙に対向して設けられる第２
   の環状細隙及び第２の分岐細隙と、 上記誘電体基板の内部に設けられ上記地導体と
   の間にトリプレート形ストリツプ線路を構成し、
   上記第１及び第２の分岐細隙に結合する入力線路
   と、 上記誘電体基板の内部に設けられ上記地導体と
   の間にトリプレート形ストリツプ線路を構成し上
   記第１及び第２の環状細隙の上記第１及び第２の
   分岐細隙との接続部分の反対側の部分に結合する
   出力線路と、 上記第１の環状細隙と上記第１の分岐細隙との
   接続部分の近辺において上記第１の環状細隙が取
   り囲む第１の地導体面に一方の電極が接続され、
   他方の電極が上記細隙を橋渡しするようにして上
   記第１の環状細隙の外側の第２の地導体面に接続
   される第１のダイオードと、 この第１のダイオードに近接して上記第１の分
   岐細隙に対し上記第１のダイオードの反対側に設
   けられ上記第１のダイオードとは極性を反対にし
   て上記第１の地導体面と上記第２の地導体面とに
   それぞれの電極が接続される第２のダイオード
   と、 上記第１及び第２のダイオードにそれぞれ対向
   する位置において上記第２の環状細隙が取り囲む
   第３の地導体面と上記第２の環状細隙の外部の第
   ４の地導体面との間にそれぞれ上記第１及び第２
   のダイオードと同一極性で接続される第３及び第
   ４のダイオードと、 上記第１及び第３の地導体面の少なくとも一方
   の地導体面の中央に上記第１、第２、第３及び第
   ４のダイオードにバイアス電圧を印加するため地
   導体面に垂直な方向に延長して上記金属筐体から
   絶縁して金属筐体外に取出したバイアス電源線と
   を備えたダイオード移相器。