JPH04247701A - 超電導可変位相シフタ - Google Patents
超電導可変位相シフタInfo
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- JPH04247701A JPH04247701A JP3230413A JP23041391A JPH04247701A JP H04247701 A JPH04247701 A JP H04247701A JP 3230413 A JP3230413 A JP 3230413A JP 23041391 A JP23041391 A JP 23041391A JP H04247701 A JPH04247701 A JP H04247701A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/185—Phase-shifters using a diode or a gas filled discharge tube
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- Y10S505/866—Wave transmission line, network, waveguide, or microwave storage device
-
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- Y10S505/873—Active solid-state device
- Y10S505/874—Active solid-state device with josephson junction, e.g. squid
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的に可変時間遅延
線すなわち位相シフタに関し、更に詳しくは、マイクロ
波およびミリ波の範囲の周波数で動作する可変位相シフ
タに関する。
線すなわち位相シフタに関し、更に詳しくは、マイクロ
波およびミリ波の範囲の周波数で動作する可変位相シフ
タに関する。
【０００２】
【従来の技術】可変時間遅延線すなわち位相シフタは、
信号の位相関係を制御するための種々の電子装置で使用
されている。位相シフタに大きく依存している１つの電
子装置は位相化アレイ・アンテナである。代表的な位相
化アレイ・アンテナには、放射素子の平坦なアレイと関
連する位相シフタのアレイが含まれる。放射素子は平坦
な波頭を有するビームを発生し、位相シフタはこのビー
ムの位相の最前部を変化させてこのビームの方向と形状
を制御する。
信号の位相関係を制御するための種々の電子装置で使用
されている。位相シフタに大きく依存している１つの電
子装置は位相化アレイ・アンテナである。代表的な位相
化アレイ・アンテナには、放射素子の平坦なアレイと関
連する位相シフタのアレイが含まれる。放射素子は平坦
な波頭を有するビームを発生し、位相シフタはこのビー
ムの位相の最前部を変化させてこのビームの方向と形状
を制御する。
【０００３】位相シフタは一般的に２つの範疇の１つに
分類することができる。１つの範疇の位相シフタは、フ
ェライトの可変透磁率を使用して信号の位相ずれを制御
する。この種の位相シフタには、一般的に長方形の導波
管内に中心を置く薄いフェライト・ロッドが含まれる。 導波管の周囲を取り巻くインダクション・コイルによっ
てこのフェライト・ロッドに加えられた磁界により、フ
ェライト・ロッドの透磁率が変化し、したがってこの導
波管によって搬送される信号の伝播速度または位相ずれ
が制御される。他の範疇の位相シフタは、長さの異なっ
た信号経路を使用して信号の位相ずれを制御する。この
種の位相シフタには、一般的にダイオードのバンクとこ
れらのダイオードによって信号経路に対して切り替えを
行う種々の長さの導体が含まれ、これによって、これら
の導体によって搬送される信号の伝播時間、または位相
ずれを制御する。
分類することができる。１つの範疇の位相シフタは、フ
ェライトの可変透磁率を使用して信号の位相ずれを制御
する。この種の位相シフタには、一般的に長方形の導波
管内に中心を置く薄いフェライト・ロッドが含まれる。 導波管の周囲を取り巻くインダクション・コイルによっ
てこのフェライト・ロッドに加えられた磁界により、フ
ェライト・ロッドの透磁率が変化し、したがってこの導
波管によって搬送される信号の伝播速度または位相ずれ
が制御される。他の範疇の位相シフタは、長さの異なっ
た信号経路を使用して信号の位相ずれを制御する。この
種の位相シフタには、一般的にダイオードのバンクとこ
れらのダイオードによって信号経路に対して切り替えを
行う種々の長さの導体が含まれ、これによって、これら
の導体によって搬送される信号の伝播時間、または位相
ずれを制御する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】いずれの種類の位相シ
フタも広く使用されているが、各シフタは一定の限度を
有し、特にマイクロ波およびミリ波の周波数の範囲で使
用される場合にそうである。これらの限度には、大きな
挿入損失、より高い電力に対する要求、および周波数の
範囲と帯域幅の制限がある。したがって、これらの制限
を受けない改良された可変位相シフタに対する必要性が
存在する。本発明は明らかにこの必要性を満足するもの
である。
フタも広く使用されているが、各シフタは一定の限度を
有し、特にマイクロ波およびミリ波の周波数の範囲で使
用される場合にそうである。これらの限度には、大きな
挿入損失、より高い電力に対する要求、および周波数の
範囲と帯域幅の制限がある。したがって、これらの制限
を受けない改良された可変位相シフタに対する必要性が
存在する。本発明は明らかにこの必要性を満足するもの
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロ波お
よびミリ波の周波数範囲で改良した性能を有する超電導
可変位相シフタに関する。この超電導可変位相シフタに
は、伝送線とこの伝送線に並列に接続されると共にこの
伝送線の長さに沿って分散する超電導量子干渉素子（Ｓ
ＱＵＩＤ）のアレイが含まれる。ＤＣ制御電流ＩＤＣが
個々のＳＱＵＩＤのインダクタンスを変化させ、これに
よって伝送線の分散したインダクタンスを変化させ、し
たがってこの伝送線によって搬送される信号の伝播速度
、または位相ずれを制御する。
よびミリ波の周波数範囲で改良した性能を有する超電導
可変位相シフタに関する。この超電導可変位相シフタに
は、伝送線とこの伝送線に並列に接続されると共にこの
伝送線の長さに沿って分散する超電導量子干渉素子（Ｓ
ＱＵＩＤ）のアレイが含まれる。ＤＣ制御電流ＩＤＣが
個々のＳＱＵＩＤのインダクタンスを変化させ、これに
よって伝送線の分散したインダクタンスを変化させ、し
たがってこの伝送線によって搬送される信号の伝播速度
、または位相ずれを制御する。
【０００６】本発明の好適な実施例では、超電導可変位
相シフタは、マイクロストリップ伝送線とこの伝送線と
並列に接続されると共にこの伝送線の長さに沿って分散
する接合が１つのＳＱＵＩＤのアレイを有する。マイク
ロストリップ伝送線は導線、アース面およびこの導線と
アース面の間に挟まれた絶縁層を有する。この接合が１
つのＳＱＵＩＤはアース面の上部表面に構成されると共
にこのアース面と並列に電気的に接続される。接合が１
つのＳＱＵＩＤの各々は、ジョセフソン・トンネル接合
とこのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループを
有する。
相シフタは、マイクロストリップ伝送線とこの伝送線と
並列に接続されると共にこの伝送線の長さに沿って分散
する接合が１つのＳＱＵＩＤのアレイを有する。マイク
ロストリップ伝送線は導線、アース面およびこの導線と
アース面の間に挟まれた絶縁層を有する。この接合が１
つのＳＱＵＩＤはアース面の上部表面に構成されると共
にこのアース面と並列に電気的に接続される。接合が１
つのＳＱＵＩＤの各々は、ジョセフソン・トンネル接合
とこのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループを
有する。
【０００７】本発明の他の好適な実施例では、超電導可
変位相シフタはストリップ伝送線とこの伝送線に並列に
接続されると共にこの伝送線の長さに沿って分散する接
合が２つの超電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）のアレイ
が含まれる。このストリップ伝送線は、導線、上部およ
び下部アース面、および導線とアース面の間に挟まれた
上部および下部絶縁層を有する。この接合が２つのＳＱ
ＵＩＤはアース面の上部表面に構成されると共にこのア
ース面と並列に電気的に接続される。接合が２つのＳＱ
ＵＩＤの各々は、ジョセフソン・トンネル接合とこの２
つのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループを有
する。制御電流ＩＤＣは、伝送線に直接供給されるので
はなく、インダクタンスによって伝送線に誘導的に接続
される。
変位相シフタはストリップ伝送線とこの伝送線に並列に
接続されると共にこの伝送線の長さに沿って分散する接
合が２つの超電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ）のアレイ
が含まれる。このストリップ伝送線は、導線、上部およ
び下部アース面、および導線とアース面の間に挟まれた
上部および下部絶縁層を有する。この接合が２つのＳＱ
ＵＩＤはアース面の上部表面に構成されると共にこのア
ース面と並列に電気的に接続される。接合が２つのＳＱ
ＵＩＤの各々は、ジョセフソン・トンネル接合とこの２
つのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループを有
する。制御電流ＩＤＣは、伝送線に直接供給されるので
はなく、インダクタンスによって伝送線に誘導的に接続
される。
【０００８】本発明の超電導可変位相シフタによって、
広い信号帯域幅と広い範囲の周波数に渡って連続的に可
変な時間遅延すなわち位相ずれが与えられ、挿入損失は
１ｄＢ未満である。この位相シフタは１ミリワット以下
の電力しか必要とせず、もし１つ以上のジョセフソン接
合が故障しても、ＳＱＵＩＤは並列に結合されているの
で、全体の素子は動作可能である。本発明の超電導可変
位相シフタは、位相化アレイ・アンテナに有用であるだ
けでなく、干渉計、監視受信機およびマイクロ波信号処
理にもまた有用である。この位相シフタは、可変減衰器
スイッチおよび電力分周器などのようなミリ波の集積回
路にもまた使用することができる。
広い信号帯域幅と広い範囲の周波数に渡って連続的に可
変な時間遅延すなわち位相ずれが与えられ、挿入損失は
１ｄＢ未満である。この位相シフタは１ミリワット以下
の電力しか必要とせず、もし１つ以上のジョセフソン接
合が故障しても、ＳＱＵＩＤは並列に結合されているの
で、全体の素子は動作可能である。本発明の超電導可変
位相シフタは、位相化アレイ・アンテナに有用であるだ
けでなく、干渉計、監視受信機およびマイクロ波信号処
理にもまた有用である。この位相シフタは、可変減衰器
スイッチおよび電力分周器などのようなミリ波の集積回
路にもまた使用することができる。
【０００９】本発明の超電導位相シフタは、大きな高周
波信号に対して非直線モードでまた動作することができ
る。大きな信号は、ＳＱＵＩＤのインダクタンスを自己
変調し、高周波信号の調和（ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ）
を発生する非直線磁気媒体を提供する。このような動作
モードを使用して調和した応答を発生し、これらの大き
な高周波信号を混合してパラメトリックな増幅を行う。
波信号に対して非直線モードでまた動作することができ
る。大きな信号は、ＳＱＵＩＤのインダクタンスを自己
変調し、高周波信号の調和（ ｈａｒｍｏｎｉｃｓ ）
を発生する非直線磁気媒体を提供する。このような動作
モードを使用して調和した応答を発生し、これらの大き
な高周波信号を混合してパラメトリックな増幅を行う。
【００１０】以上の説明から本発明は、可変位相シフタ
の分野での大きな進歩を示していることを理解できる。 本発明の他の特徴と利点は、添付図と組み合わせて以下
のより詳細な説明から明らかとなるが、これらは例示に
よって本発明の原理を示すものである。
の分野での大きな進歩を示していることを理解できる。 本発明の他の特徴と利点は、添付図と組み合わせて以下
のより詳細な説明から明らかとなるが、これらは例示に
よって本発明の原理を示すものである。
【００１１】
【実施例】例示を目的とする図に示すように、本発明は
マイクロ波およびミリ波の周波数の範囲で改良された性
能を有する超電導可変位相シフタによって具現化される
。可変時間遅延線すなわち位相シフタは、信号の位相関
係を制御する種々の電子装置で使用される。１つの範疇
の位相シフタは、フェライトの可変透磁率を使用して信
号の位相ずれを制御し、一方他の範疇の位相シフタは、
長さの異なった信号経路を使用して信号の位相ずれを制
御する。いずれの種類の位相シフタも広く使用されるが
、各々の位相シフタは、特にマイクロ波およびミリ波の
周波数の範囲で使用される場合、一定の限度を有してい
る。
マイクロ波およびミリ波の周波数の範囲で改良された性
能を有する超電導可変位相シフタによって具現化される
。可変時間遅延線すなわち位相シフタは、信号の位相関
係を制御する種々の電子装置で使用される。１つの範疇
の位相シフタは、フェライトの可変透磁率を使用して信
号の位相ずれを制御し、一方他の範疇の位相シフタは、
長さの異なった信号経路を使用して信号の位相ずれを制
御する。いずれの種類の位相シフタも広く使用されるが
、各々の位相シフタは、特にマイクロ波およびミリ波の
周波数の範囲で使用される場合、一定の限度を有してい
る。
【００１２】本発明によれば、超電導可変位相シフタに
は、伝送線とこの伝送線に並列に接続されると共にこの
伝送線の長さに沿って分散する超電導量子干渉素子（Ｓ
ＱＵＩＤ）のアレイが含まれる。ＤＣ制御電流ＩＤＣが
個々のＳＱＵＩＤのインダクタンスを変化させ、これに
よって伝送線の分散したインダクタンスを変化させ、し
たがってこの伝送線によって搬送される信号の伝播速度
、または位相ずれを制御する。
は、伝送線とこの伝送線に並列に接続されると共にこの
伝送線の長さに沿って分散する超電導量子干渉素子（Ｓ
ＱＵＩＤ）のアレイが含まれる。ＤＣ制御電流ＩＤＣが
個々のＳＱＵＩＤのインダクタンスを変化させ、これに
よって伝送線の分散したインダクタンスを変化させ、し
たがってこの伝送線によって搬送される信号の伝播速度
、または位相ずれを制御する。
【００１３】図１および図２に示すように、本発明の好
適な実施例による超電導可変位相シフタ１０は、マイク
ロストリップ伝送線１２とこの伝送線１２と並列に接続
されると共にこの伝送線１２の長さに沿って分散する接
合が１つのＳＱＵＩＤ１４のアレイを有する。線１６上
のＤＣ制御電流ＩＤＣによって、個々のＳＱＵＩＤ１４
のインダクタンスが変化される。マイクロストリツプ伝
送線１２は導線１８、アース面２０およびこの導線１８
とアース面２０の間に挟まれた絶縁層２２を有する。こ
の接合が１つのＳＱＵＩＤ１４はアース面２０の上部表
面に構成されると共にこのアース面２０と並列に電気的
に接続されるる接合が１つのＳＱＵＩＤ１４の各々は、
ジョセフソン・トンネル接合２４とこのトンネル接合の
周囲に接続された超電導ループ２６を有する。
適な実施例による超電導可変位相シフタ１０は、マイク
ロストリップ伝送線１２とこの伝送線１２と並列に接続
されると共にこの伝送線１２の長さに沿って分散する接
合が１つのＳＱＵＩＤ１４のアレイを有する。線１６上
のＤＣ制御電流ＩＤＣによって、個々のＳＱＵＩＤ１４
のインダクタンスが変化される。マイクロストリツプ伝
送線１２は導線１８、アース面２０およびこの導線１８
とアース面２０の間に挟まれた絶縁層２２を有する。こ
の接合が１つのＳＱＵＩＤ１４はアース面２０の上部表
面に構成されると共にこのアース面２０と並列に電気的
に接続されるる接合が１つのＳＱＵＩＤ１４の各々は、
ジョセフソン・トンネル接合２４とこのトンネル接合の
周囲に接続された超電導ループ２６を有する。
【００１４】接合が１つのＳＱＵＩＤ１４は、超電導ル
ープ２６に印加された電流とこのループを通る磁束の間
で周期的かつ非直線的な関係を示す。この結果、各ＳＱ
ＵＩＤ１４は、制御電流ＩＤＣの大きさによって、伝送
線１２に対する磁束の変化分、したがってインダクタン
スに寄与する。制御電流ＩＤＣが増加すると、各ＳＱＵ
ＩＤ１４のインダクタンスが低下し、したがって伝送線
１２によって搬送される信号の伝播速度を増加させ、一
方制御電流が減少すると、各ＳＱＵＩＤ１４のインダク
タンスを増加させ、したがって伝播速度を減少させる。
ープ２６に印加された電流とこのループを通る磁束の間
で周期的かつ非直線的な関係を示す。この結果、各ＳＱ
ＵＩＤ１４は、制御電流ＩＤＣの大きさによって、伝送
線１２に対する磁束の変化分、したがってインダクタン
スに寄与する。制御電流ＩＤＣが増加すると、各ＳＱＵ
ＩＤ１４のインダクタンスが低下し、したがって伝送線
１２によって搬送される信号の伝播速度を増加させ、一
方制御電流が減少すると、各ＳＱＵＩＤ１４のインダク
タンスを増加させ、したがって伝播速度を減少させる。
【００１５】図４は、本発明の超電導可変位相シフタ１
０の等価回路を示す。伝送線１２は直列に接続された複
数のインダクタ２８によって表される分散したインダク
タンスと導線１８とアース面２０の間に接続された複数
のコンデンサ３０によって表される分散した容量を有す
る。各ＳＱＵＩＤ１４は、ジョセフソン・トンネル接合
２４、超電導ループ２６およびこの超電導ループのイン
ダクタンスを有し、このインダクタンスはジョセフソン
接合２４と直列に接続されたインダクタ３２によって表
される。伝送線１２によって搬送される信号の伝播速度
は、伝送線１２の単位長さ当たりのインダクタンスと容
量によって決まる。ＳＱＵＩＤ１４は伝送線の容量に影
響を与えないが、これらは可変インダクタとして動作し
、各ＳＱＵＩＤ１４のインダクタンスはＳＱＵＩＤを通
る磁束の量によって決まる。
０の等価回路を示す。伝送線１２は直列に接続された複
数のインダクタ２８によって表される分散したインダク
タンスと導線１８とアース面２０の間に接続された複数
のコンデンサ３０によって表される分散した容量を有す
る。各ＳＱＵＩＤ１４は、ジョセフソン・トンネル接合
２４、超電導ループ２６およびこの超電導ループのイン
ダクタンスを有し、このインダクタンスはジョセフソン
接合２４と直列に接続されたインダクタ３２によって表
される。伝送線１２によって搬送される信号の伝播速度
は、伝送線１２の単位長さ当たりのインダクタンスと容
量によって決まる。ＳＱＵＩＤ１４は伝送線の容量に影
響を与えないが、これらは可変インダクタとして動作し
、各ＳＱＵＩＤ１４のインダクタンスはＳＱＵＩＤを通
る磁束の量によって決まる。
【００１６】図３に示すように、本発明の他の好適な実
施例では、超電導可変位相シフタ１０′はストリップ伝
送線３４とこの伝送線３４に並列に接続されると共にこ
の伝送線３４の長さに沿って分散する接合が２つのＳＱ
ＵＩＤ１４′のアレイが含まれる。このストリップ伝送
線３４は、導線１８、上部および下部アース面２０′、
２０、および導線１８とアース面２０′、２０の間に挟
まれた上部および下部絶縁層２２′、２２を有する。こ
の接合が２つのＳＱＵＩＤ１４′は下部アース面２０の
上部表面に構成されると共にこのアース面２０と並列に
電気的に接続される。接合が２つのＳＱＵＩＤ１４′の
各々は、２つのジョセフソン・トンネル接合２４とこの
２つのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループ２
６′を有する。制御電流ＩＤＣは、線１６によって伝送
線３４に直接供給されるのではなく、インダクタ３６に
よって伝送線に誘導的に接続される。
施例では、超電導可変位相シフタ１０′はストリップ伝
送線３４とこの伝送線３４に並列に接続されると共にこ
の伝送線３４の長さに沿って分散する接合が２つのＳＱ
ＵＩＤ１４′のアレイが含まれる。このストリップ伝送
線３４は、導線１８、上部および下部アース面２０′、
２０、および導線１８とアース面２０′、２０の間に挟
まれた上部および下部絶縁層２２′、２２を有する。こ
の接合が２つのＳＱＵＩＤ１４′は下部アース面２０の
上部表面に構成されると共にこのアース面２０と並列に
電気的に接続される。接合が２つのＳＱＵＩＤ１４′の
各々は、２つのジョセフソン・トンネル接合２４とこの
２つのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループ２
６′を有する。制御電流ＩＤＣは、線１６によって伝送
線３４に直接供給されるのではなく、インダクタ３６に
よって伝送線に誘導的に接続される。
【００１７】本発明の好適な実施例では、ＳＱＵＩＤ１
４、１４′は、ニオブ（Ｎｂ）のような低温超電導材料
と従来のプレーナ低温超電導製作技術を使用して製作さ
れる。しかし、高温超電導体をまた使用することができ
、また点接点、マイクロ・ブリッジおよび表面の粗い膜
のような他の種類の弱いリンクを使用することもできる
。伝送線は、同軸ケーブルを含む、電磁波を制御可能に
サポートするいずれの伝送媒体でもよい。
４、１４′は、ニオブ（Ｎｂ）のような低温超電導材料
と従来のプレーナ低温超電導製作技術を使用して製作さ
れる。しかし、高温超電導体をまた使用することができ
、また点接点、マイクロ・ブリッジおよび表面の粗い膜
のような他の種類の弱いリンクを使用することもできる
。伝送線は、同軸ケーブルを含む、電磁波を制御可能に
サポートするいずれの伝送媒体でもよい。
【００１８】本発明の超電導可変位相シフタによって、
広い信号帯域幅と広い範囲の周波数に渡って連続的に可
変な時間遅延すなわち位相ずれが与えられ、挿入損失は
１ｄＢ未満である。この位相シフタは１ミリワット以下
の電力しか必要とせず、もし１つ以上のジョセフソン接
合が故障しても、ＳＱＵＩＤは並列に結合されているの
で、全体の素子は動作可能である。本発明の超電導可変
位相シフタは、位相化アレイ・アンテナに有用であるだ
けでなく、干渉計、監視受信機およびマイクロ波信号処
理にもまた有用である。この位相シフタは、可変減衰器
スイッチおよび電力分周器などのようなミリ波の集積回
路にもまた使用することができる。
広い信号帯域幅と広い範囲の周波数に渡って連続的に可
変な時間遅延すなわち位相ずれが与えられ、挿入損失は
１ｄＢ未満である。この位相シフタは１ミリワット以下
の電力しか必要とせず、もし１つ以上のジョセフソン接
合が故障しても、ＳＱＵＩＤは並列に結合されているの
で、全体の素子は動作可能である。本発明の超電導可変
位相シフタは、位相化アレイ・アンテナに有用であるだ
けでなく、干渉計、監視受信機およびマイクロ波信号処
理にもまた有用である。この位相シフタは、可変減衰器
スイッチおよび電力分周器などのようなミリ波の集積回
路にもまた使用することができる。
【００１９】本発明の超電導位相シフタは、大きな高周
波信号に対して非直線モードでまた動作することができ
る。大きな信号は、ＳＱＵＩＤ１４、１４′のインダク
タンスを自己変調し、高周波信号の調和を発生する非直
線磁気媒体を提供する。このような動作モードを使用し
て調和した応答を発生し、これらの大きな高周波信号を
混合してパラメトリックな増幅を行う。
波信号に対して非直線モードでまた動作することができ
る。大きな信号は、ＳＱＵＩＤ１４、１４′のインダク
タンスを自己変調し、高周波信号の調和を発生する非直
線磁気媒体を提供する。このような動作モードを使用し
て調和した応答を発生し、これらの大きな高周波信号を
混合してパラメトリックな増幅を行う。
【００２０】上述したところから本発明は可変位相シフ
タの分野での大きな進歩を示す事が理解できる。本発明
の幾つかの好適な実施例を図示して説明したが、本発明
の精神と範囲から逸脱することなく、その他の適用例と
変形を行うことができることは明らかである。したがっ
て、本発明は、上記の特許請求の範囲以外のものによっ
て限定されるべきではない。
タの分野での大きな進歩を示す事が理解できる。本発明
の幾つかの好適な実施例を図示して説明したが、本発明
の精神と範囲から逸脱することなく、その他の適用例と
変形を行うことができることは明らかである。したがっ
て、本発明は、上記の特許請求の範囲以外のものによっ
て限定されるべきではない。
【図１】本発明の好適な実施例による超電導可変位相シ
フタの部分断面図である。
フタの部分断面図である。
【図２】図１に示す超電導可変位相シフタの部分平面図
である。
である。
【図３】本発明の他の好適な実施例による超電導可変位
相シフタの部分断面図である。
相シフタの部分断面図である。
【図４】図１に示す超電導可変位相シフタの等価回路図
である。
である。
１０ 超電導可変位相シフタ
１２ マイクロストリップ伝送線
１４ 超電導量子干渉素子
１６ 線
１８ 導電線
２０ アース面
２２ 絶縁層
２４ ジョセフソン・トンネル接合
２６ 超導電ループ
Claims (13)
- 【請求項１】 伝送線；および 上記の伝送線と平行に接続されると共にかつ該伝送線の
長さに沿って分散する超電導量子干渉素子（ＳＱＵＩＤ
）；によって構成され、ＤＣ制御電流が上記のＳＱＵＩ
Ｄのインダクタンスを変化させこれによって上記の伝送
線の分散したインダクタンスを変化させ、したがって上
記の伝送線によって搬送される信号の伝播速度、または
位相ずれを制御することを特徴とする超電導可変位相シ
フタ。 - 【請求項２】 上記のＤＣ制御電流を上記の伝送線に
誘導的に接続するインダクタを更に有することを特徴と
する請求項１記載の超電導可変位相シフタ。 - 【請求項３】 上記の伝送線はマイクロストリップ伝
送線であり、上記のマイクロストリップ伝送線は：導線
；アース面；および 上記の導線と上記のアース面の間に挟まれた絶縁層；を
有し、上記のＳＱＵＩＤは上記のアース面の上部表面に
構成され該アース面と並列に接続されることを特徴とす
る請求項１記載の超電導可変位相シフタ。 - 【請求項４】 上記の伝送線はストリップ伝送線であ
り、上記のストリップ伝送線は；導線；上部および下部
アース面；および 上記の導線と上記の上部および下部アース面の間に挟ま
れた上部および下部絶縁層；を有し、上記のＳＱＵＩＤ
は上記の下部アース面の上部表面に構成され該下部アー
ス面と並列に接続されることを特徴とする請求項１記載
の超電導可変位相シフタ。 - 【請求項５】 上記のＳＱＵＩＤは接合が１つのＳＱ
ＵＩＤであり、上記の接合が１つのＳＱＵＩＤの各々は
：１つのジョセフソン・トンネル接合；および上記のト
ンネル接合の周囲に接続された超電導ループ；を有する
ことを特徴とする請求項３記載の超電導可変位相シフタ
。 - 【請求項６】 上記のＳＱＵＩＤは接合が１つのＳＱ
ＵＩＤであり、上記の接合が１つのＳＱＵＩＤの各々は
：１つのジョセフソン・トンネル接合；および上記のト
ンネル接合の周囲に接続された超電導ループ；を有する
ことを特徴とする請求項４記載の超電導可変位相シフタ
。 - 【請求項７】 上記のＳＱＵＩＤは接合が２つのＳＱ
ＵＩＤであり、上記の接合が２つのＳＱＵＩＤの各々は
：２つのジョセフソン・トンネル接合；および上記の２
つのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループ；を
有することを特徴とする請求項３記載の超電導可変位相
シフタ。 - 【請求項８】 上記のＳＱＵＩＤは接合が２つのＳＱ
ＵＩＤであり、上記の接合が２つのＳＱＵＩＤの各々は
：２つのジョセフソン・トンネル接合；および上記の２
つのトンネル接合の周囲に接続された超電導ループ；を
有することを特徴とする請求項４記載の超電導可変位相
シフタ。 - 【請求項９】 大きな高周波信号が上記のＳＱＵＩＤ
のインダクタンスを自己変調しこれによって伝送線の分
散したインダクタンスを変化させ、したがって上記の大
きな高周波信号用の非直線磁気媒体を提供することを特
徴とする請求項１記載の超電導可変位相シフタ。 - 【請求項１０】 可変分散インダクタンスを有する伝
送手段；および上記の伝送手段の上記の分散したインダ
クタンスを変化させる手段；によって構成され、上記の
伝送手段によって搬送される信号の伝播速度、または位
相ずれは、上記の変化手段によって制御されることを特
徴とする超電導可変位相シフタ。 - 【請求項１１】 上記の伝送手段はマイクロストリッ
プ伝送手段であることを特徴とする請求項１０記載の超
電導可変位相シフタ。 - 【請求項１２】 上記の伝送手段はストリップ伝送手
段であることを特徴とする請求項１０記載の超電導可変
位相シフタ。 - 【請求項１３】 信号の位相ずれを制御する方法にお
いて、上記の方法は：伝送線の長さに沿って超電導量子
干渉素子（ＳＱＵＩＤ）のアレイを分散するステップ：
上記のＳＱＵＩＤを並列に接続するステップ；および上
記の伝送線にＤＣ制御電流を印加して上記のＳＱＵＩＤ
のインダクタンスを変化させこれによって上記の伝送線
の分散したインダクタンスを変化させ、したがって上記
の伝送線によって搬送される信号の伝播速度、または位
相ずれを制御するステップ。によって構成されることを
特徴とする方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US583734 | 1990-09-17 | ||
| US07/583,734 US5153171A (en) | 1990-09-17 | 1990-09-17 | Superconducting variable phase shifter using squid's to effect phase shift |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04247701A true JPH04247701A (ja) | 1992-09-03 |
| JPH07105642B2 JPH07105642B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=24334342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3230413A Expired - Fee Related JPH07105642B2 (ja) | 1990-09-17 | 1991-09-10 | 超電導可変位相シフタ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5153171A (ja) |
| EP (1) | EP0476839B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07105642B2 (ja) |
| DE (1) | DE69124892T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017532841A (ja) * | 2014-09-18 | 2017-11-02 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションＮｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 超伝導位相シフトシステム |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5484765A (en) * | 1994-02-04 | 1996-01-16 | Massachusetts Institute Of Technology | Ferrite/superconductor microwave device |
| EP0920067A3 (en) * | 1997-11-12 | 2001-05-16 | Com Dev Ltd. | Microwave switch and method of operation thereof |
| US6919579B2 (en) * | 2000-12-22 | 2005-07-19 | D-Wave Systems, Inc. | Quantum bit with a multi-terminal junction and loop with a phase shift |
| US7533068B2 (en) | 2004-12-23 | 2009-05-12 | D-Wave Systems, Inc. | Analog processor comprising quantum devices |
| US7615385B2 (en) | 2006-09-20 | 2009-11-10 | Hypres, Inc | Double-masking technique for increasing fabrication yield in superconducting electronics |
| US8179133B1 (en) | 2008-08-18 | 2012-05-15 | Hypres, Inc. | High linearity superconducting radio frequency magnetic field detector |
| US8970217B1 (en) | 2010-04-14 | 2015-03-03 | Hypres, Inc. | System and method for noise reduction in magnetic resonance imaging |
| US9780765B2 (en) | 2014-12-09 | 2017-10-03 | Northrop Grumman Systems Corporation | Josephson current source systems and method |
| RU2597940C1 (ru) * | 2015-06-01 | 2016-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" | Линия задержки, защищающая от сверхкоротких импульсов |
| US9991864B2 (en) | 2015-10-14 | 2018-06-05 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Superconducting logic compatible phase shifter |
| US11424521B2 (en) | 2018-02-27 | 2022-08-23 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for coupling a superconducting transmission line to an array of resonators |
| EP3815007A4 (en) | 2018-05-11 | 2022-03-23 | D-Wave Systems Inc. | SINGLE-FLOW QUANTUM SOURCE FOR PROJECTIVE MEASUREMENTS |
| FI128904B (en) * | 2019-03-14 | 2021-02-26 | Aalto Univ Foundation Sr | Microwave frequency vector signal generator and method for generating time-dependent vector signals at microwave frequencies |
| US11422958B2 (en) | 2019-05-22 | 2022-08-23 | D-Wave Systems Inc. | Systems and methods for efficient input and output to quantum processors |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3290624A (en) * | 1964-02-10 | 1966-12-06 | Microwave Ass | Phase shifter in iterative circuits using semiconductors |
| JPS6024961B2 (ja) * | 1978-12-05 | 1985-06-15 | 横河電機株式会社 | Ｐｉ動作パルス幅調節計 |
| US4344052A (en) * | 1980-09-29 | 1982-08-10 | International Business Machines Corporation | Distributed array of Josephson devices with coherence |
| US4468635A (en) * | 1981-04-29 | 1984-08-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Transmission line biased coherent array of Josephson oscillators |
| US4470023A (en) * | 1981-04-29 | 1984-09-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Coherent array of Josephson oscillators with external bias leads |
| US4499441A (en) * | 1982-10-14 | 1985-02-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Superconducting signal processing circuits |
| JPS60239104A (ja) * | 1984-05-14 | 1985-11-28 | Fujitsu Ltd | 電気信号遅延素子 |
| FR2628893B1 (fr) * | 1988-03-18 | 1990-03-23 | Thomson Csf | Interrupteur hyperfrequence |
| DE3815636A1 (de) * | 1988-05-07 | 1989-11-16 | Licentia Gmbh | Squid aus oxid-keramischen supraleitern |
| USH653H (en) * | 1988-07-15 | 1989-07-04 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Superconducting, superdirective antenna array |
-
1990
- 1990-09-17 US US07/583,734 patent/US5153171A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-08-20 EP EP91307644A patent/EP0476839B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-20 DE DE69124892T patent/DE69124892T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-09-10 JP JP3230413A patent/JPH07105642B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2017532841A (ja) * | 2014-09-18 | 2017-11-02 | ノースロップ グラマン システムズ コーポレイションＮｏｒｔｈｒｏｐ Ｇｒｕｍｍａｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ | 超伝導位相シフトシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5153171A (en) | 1992-10-06 |
| EP0476839A2 (en) | 1992-03-25 |
| DE69124892T2 (de) | 1997-07-10 |
| DE69124892D1 (de) | 1997-04-10 |
| JPH07105642B2 (ja) | 1995-11-13 |
| EP0476839B1 (en) | 1997-03-05 |
| EP0476839A3 (en) | 1992-10-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |