JPH042511Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は小型で高信頼度を必要とする冗長系を
有する高周波回路系における切替作用の改善に関
する。

（従来の技術） 従来用いられている冗長系の構成例を第４図に
基づいて説明する。

第４図の構成においては高周波回路が受信機で
ある場合の一例で単極双投切替回路（以下SPDT
切替回路という）８で入力信号を現用系又は予備
系へ切替える場合である。

高周波回路（受信機）１および同２は、各々低
雑音増幅器５、周波数変換器６、中間周波増幅器
７から構成されており、高周波回路系（受信機）
の現用系と予備系を構成している。

ハイブリツド４は各高周波回路（受信機）１お
よび同２の信号出力を信号出力端子に送り出す結
合回路である。

上記高周波回路（受信機）１および同２におい
て入力部の損失を出来る限り少なくするため、入
力信号は低損失のSPDT切替回路８で切替えてい
るが、出力側は3dB以上の挿入損失を有するハイ
ブリツド４で結合されている。

該冗長系の高周波回路の例では外部制御信号
CDM１、同CMD２および同CDM３により高周
波回路（受信機）１がオンの場合は高周波回路
（受信機）２はオフとしてSPDT切替回路８を高
周波回路（受信機）１側に切替える。

また、高周波回路（受信機）２がオンの場合は
高周波回路（受信機）１をオフとしてSPDT切替
回路８を高周波回路（受信機）２側に切替える。
このようにして、高周波回路（受信機）１および
同２のいづれか一方が故障しても他方で信号を処
理できるため、信頼性がある。

第５図も従来の冗長系を有する高周波回路系に
おける高出力増幅器の場合の例を示すもので、信
号出力側の損失をでき得る限り少なくするため第
４図に示す例のSPDT切替回路１１とハイブリツ
ド結合回路１２が逆の配置となつているが動作は
第４図に示す例と同様である。

（考案が解決しようとする問題点） 前記従来の冗長系を有する高周波回路系におい
ては、現用回路と予備回路の切替えをSPDT切替
回路によつているがこのSPDT切替回路としては
機械的スイツチ回路によるものと、半導体のスイ
ツチング回路によるものが用いられている。

しかしながら、前記機械的スイツチ回路には信
頼性が低く、形状の小型化にも制約があるという
欠点があつた。又半導体のスイツチング回路は該
回路による挿入損失の増加を伴うという欠点があ
つた。

本考案は上記の欠点を解消するためになされた
ものであり、小形で信頼性が高く且つほぼ無損失
で現用系で冗長系との切替えが可能な高周波回路
系を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記の目的を達成するために下記のよ
うに構成されている。即ち入力側に外部からの制
御によりその入力インピーダンスが開放状態にな
り且つ信号の通過が遮断される入力回路を設けた
複数の同種の高周波回路、又は、出力側に外部か
らの制御により出力信号が遮断され且つその出力
インピーダンスが開放状態になる出力回路を設け
た複数の同種の高周波回路、又は、入力側に前記
入力回路を設けると共に出力側に前記出力回路を
設けた複数の同種の高周波回路の切替え並列接続
において、前記各入力回路の入力端はそれぞれほ
ぼ２分の１波長の整数倍の電気長を有する伝送線
路を介して共通の信号入力端へ結合し、前記各出
力回路の出力端はそれぞれほぼ２分の１波長の整
数倍の電気長を有する伝送線路を介して共通の信
号出力端へ結合されている高周波回路系である。

（作用） 本考案の高周波回路系は上記のように構成され
ているので、複数の高周波回路のうち或る高周波
回路の入力回路の入力インピーダンス又は出力回
路のインピーダンス又はその両者が外部からの制
御信号によつて開放状態にされ且つ信号の通過が
遮断されると２分の１波長の整数倍の長さの電気
長を有する伝送線路で接続されている共通の信号
入力端や共通の信号出力端から見た当該高周波回
路の入力インピーダンス或いは出力インピーダン
スはやはり開放状態となる。従つて共通の信号入
力端から見た場合当該高周波回路は接続されてい
ないのと等価になり入力信号は全く影響を受けず
他の高周波回路へ伝送される。また当該高周波回
路から共通の信号出力端へは出力が現われず且つ
共通の信号出力端から見た出力インピーダンスは
開放となつているため他の出力回路へは影響を与
えない。従つて、外部からの制御信号によつて入
力回路又は出力回路又はその両者の入力インピー
ダンスや出力インピーダンスを開放状態にするか
通常の動作状態にするかによつて複数ある高周波
回路のうち選択した特定の高周波回路へ信号を加
え所定の処理を行わせ他の回路へは信号を送らず
信号処理を行わせないという選択切替が可能とな
る。

このように、本考案の高周波回路系の回路切替
は単に入出力インピーダンスを開放状態にするか
通常の動作状態にするかの選択によつて信号の流
れを切り替えているだけであるので本質的に無損
失である。従つて半導体を用いたスイツチング回
路のような挿入損の発生もなく、また機械的切替
スイツチのように、可動部分が存在することによ
る信頼性の低下の問題や形状寸法の問題も全くな
い。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本考案の高周波回路が受信機である場
合の一例である。図において、高周波回路（受信
機）１および同２とで現用系と予備系の高周波回
路系（受信機）を構成する。伝送線路１３および
同１４はそれぞれ共通の信号入力端と前記各高周
波回路（受信機）１および同２の信号入力端との
間に設けられ、ハイブリツド３は出力信号を結合
して共通の信号出力端に導く回路である。

第２図は第１図の入力回路を具体的に示した回
路図で共通の信号入力端から二方向に分岐した伝
送線路１３および同１４、入力整合回路１７およ
び同１８、初段の低雑音トランジスタ３１および
同３２、出力整合回路２３および同２４、第２段
のトランジスタ２５および同２６、各トランジス
タの電源をオン・オフするスイツチ２１および同
２２が示されている。

外部制御信号CMD１によりスイツチ２１を閉
じて高周波回路（受信機）１をオンとした場合、
同時に外部制御信号CMD２によりスイツチ２２
を開けば、トランジスタ２０は非動作状態となり
出力側に信号が現われなくなると共にゲート側か
ら見て殆んど開放状態となる。従つて、伝送線路
１４の長さを適当に選ぶことにより、共通の入力
端子から見て、高周波回路（受信機）２側の入力
インピーダンスを開放状態にすることが出来る。
従つて、この場合、入力信号は、現用系の高周波
回路（受信機）１に無損失で導かれる。

逆に、スイツチ２１を開いて、スイツチ２２を
閉じれば、同様にして入力信号は予備系の高周波
回路（受信機）２に無損失で導かれる。

すなわち本考案を用いれば、無損失で現用／予
備の切替えが可能であり、且つ、形状の増加は伝
送線路１３および同１４の長さだけである。伝送
線路は原理的に1/2波長以下の長さで実現できる
ので、形状も極めて小形になるという特徴があ
る。

第３図は本考案の別の実施例で、高周波回路が
高出力増幅器の場合に適用した例を示す。この場
合は入力部がハイブリツド１２で分岐され、出力
部が伝送線路１５および同１６を介して共通の信
号出力端へ接続されており第１図の例と逆の配置
になるが第２図の例と同様の動作をする。例へば
第３図において予備系となる高周波回路（高出力
増幅器）１０の出力トランジスタの電源をオフと
すれば該トランジスタが非動作状態となり出力側
に信号は現われず且つ出力端から見て殆んど開放
状態となる。従つて、所定の電気長を有する伝送
線路を各高周波回路の出力端と共通の信号出力端
との間に設けることにより共通の信号出力端より
見て予備系の高周波回路（高出力増幅器）１０の
出力インピーダンスは開放状態となり現用系の高
周波回路（高出力増幅器）９の信号出力は無損失
で共通の出力端に送り出される。

又本考案の実施例として前記トランジスタ等の
半導体素子の他にダイオードにおけるインピーダ
ンスの変化による入力信号の切替えの一例を説明
する。例えば高周波回路が受信機で入力信号が周
波数変換回路に直接加へられる場合、入力信号と
受信回路の局部発振器の出力との混合用ダイオー
ドにおいて局部発振器の電源をオフにすると混合
用ダイオードには局部発振器の出力が加へられな
いため混合用ダイオードは周波数変換を行わなく
なると共にその信号入力インピーダンスは開放状
態となる。従つて各高周波回路（受信機）の周波
数変換回路の入力端と共通の信号入力端との間に
ほぼ２分の１波長の電気長を有する所定の伝送線
路を設けることにより予備系の受信機の電源をオ
フの状態のおけば共通の信号入力端から見て予備
系の受信機の入力インピーダンスは開放状態とな
り入力信号は無損失で現用系の受信機に加へるこ
とができる。

即ち上記実施例に示したようにトランジスタ等
の半導体素子と同様にダイオードにおいても電源
のオン・オフにより同時に信号系の切替えが行わ
れる。上記の実施例では、入力側にのみ入力回路
および伝送線路を設けた例と出力側にのみ出力回
路および伝送線路を設けた例を示したが、入力
側、出力側の両者に適用することも勿論行われ
る。

また上記の実施例では現用１系統、予備１系統
を有する高周波回路系を例として説明したが予備
が２系統以上の場合も同様に動作することは明白
である。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案の高周波回路系
は、各高周波回路の入力回路或いは出力回路が外
部からの制御例えば電源電圧の断により信号の通
過を遮断すると共にその入力インピーダンス或い
は出力インピーダンスが開放状態になるようにな
つているので、これら入力回路或いは出力回路に
伝送線路を接続し、その長さを該伝送線路の他端
から見たインピーダンスが丁度開放に見えるよう
な長さに設定して、共通の信号入力端或いは共通
の信号出力端に接続しておくと、前記入力回路或
いは出力回路への単純な制御信号の接・断により
入力信号に対して増幅或いは周波数変換等の処理
をすべき高周波回路を容易に選択しうることにな
る。従つて、従来技術におけるような機械的な切
替回路や或いはダイオード等を用いた電子的スイ
ツチング回路を用いずしてこれらの切替作用と同
様の切替作用が実現し得る。このため従来技術に
おけるような機械的切替回路特有の信頼性の問題
や、電子的スイツチング回路における挿入損の問
題等を伴うことなく、また形状寸法に於いても単
に２分の１波長の電気長さの伝送線路が追加とな
るだけで形状の増大は殆ど伴わず、その結果高信
頼度無損失で形状増大の殆ど無い切替作用を有す
る高周波回路系を得ることができるという利点が
ある。このような利点はハイブリツドIC化、モ
ノリシツクIC化したマイクロ波回路等への適用
において一層顕著な効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案による現用１系統、予備１系
統の高周波回路系（受信機）の第１の実施例の構
成を示すブロツク図、第２図は第１図の構成の入
力回路の具体的な回路図、第３図は本考案による
現用１系統、予備１系統の高周波回路系（高出力
増幅器）の第２の実施例の構成を示すブロツク
図、第４図は従来の現用１系統、予備１系統の高
周波回路系（受信機）で切替回路が入力側に設け
られている例を示すブロツク図、第５図は従来の
現用１系統、予備１系統の高周波回路系（高出力
増幅器）で切替回路が出力側に設けられている例
を示すブロツク図である。 １，２……高周波回路（受信機）、９，１０…
…高周波回路（高出力増幅器）、５……低雑音増
幅器、６……周波数変換器、７……中間周波増幅
器、３，４，１２……ハイブリツド、８，１１…
…SPDT切替回路、１３，１４，１５，１６……
伝送線路、１９，２０，２５，２６……トランジ
スタ、１７，１８……入力整合回路、２１，２２
……スイツチ、２３，２４……出力整合回路、
CMD１，CMD２，CMD３……外部制御信号、
V_D……トランジスタ電源。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入力側に外部からの制御によりその入力インピ
   ーダンスが開放状態になり且つ信号の通過が遮断
   される入力回路を設けた複数の同種の高周波回
   路、又は、出力側に外部からの制御により出力信
   号が遮断され且つその出力インピーダンスが開放
   状態となる出力回路を設けた複数の同種の高周波
   回路、又は、入力側に前記入力回路を設けると共
   に出力側に前記出力回路を設けた複数の同種の高
   周波回路の切替え並列接続において、前記各入力
   回路の入力端はそれぞれほぼ２分の１波長の整数
   倍の電気長を有する伝送線路を介して共通の信号
   入力端へ結合し、前記各出力回路の出力端はそれ
   ぞれほぼ２分の１波長の整数倍の電気長を有する
   伝送線路を介して共通の信号出力端へ結合されて
   いることを特徴とする高周波回路系。