JPH05343951A - 高周波2周波数選択切り換え回路 - Google Patents

高周波2周波数選択切り換え回路

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JPH05343951A
JPH05343951A JP4149141A JP14914192A JPH05343951A JP H05343951 A JPH05343951 A JP H05343951A JP 4149141 A JP4149141 A JP 4149141A JP 14914192 A JP14914192 A JP 14914192A JP H05343951 A JPH05343951 A JP H05343951A
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switch
switching circuit
high frequency
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Hiroto Suematsu
末松浩人
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない部品点数でしかも簡単な構成で、か
つ、高周波領域で設計しやすい高周波2周波数選択切り
換え回路。 【構成】 異なる2つの周波数fF (波長:λF )、f
H (波長:λH )(fF<fH )を含む高周波源Sから
何れか一方の周波数を選択して通過させる2周波数選択
切り換え回路であり、高周波源S側と負荷RL 側を直列
接続する接続点Aに、電気長Lであって一端をスイッチ
SWを介してショート又は開放可能に接続した分布定数
線Wをその他端において接続し、 L=(λF /4)+n(λF /2)=(λH /2)+m
(λH /2) を満足させる(n、mは0又は正の整数)。分布定数線
WとスイッチSWとの簡単な構成で、2周波数の何れか
を選択して通過させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高周波2周波数選択切
り換え回路に関し、特に、同軸線のような分布定数線路
を用いて異なる2つの高周波を選択的に通過させる高周
波2周波数選択切り換え回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば核磁気共鳴装置において、
プローブコイルに流し込んだり、プローブコイルが検出
した信号を観測するために、2つの高周波を選択的に切
り換えて何れか一方を通過させ、他方を遮断する回路が
用いられている。その例を図5〜図7を参照にして説明
する。各図中、(a)は回路図を、(b)はその通過特
性を示す。図5は低周波側の周波数fF を通過し、高周
波側の周波数fH を遮断する回路1を示し、図6は高周
波側の周波数fH を通過し、低周波側の周波数fF を遮
断する回路2を示している。回路1の場合は、図5
(a)に示すように、負荷RL に対して周波数fF が並
列共振し、周波側fH が直列共振しているので、同図
(b)に示すように、周波数fF を通過し、周波数fH
を遮断して反射する特性になっている。回路2の場合
は、図6(a)に示すように、回路1とは逆に、周波側
H が並列共振し、周波数fF が直列共振しているの
で、同図(b)に示すように、周波側fH を通過し、周
波数fF を遮断して反射する特性になっている。したが
って、図7(a)に示すように、このような回路1、2
を並列に並べ、入力側及び出力側に連動する切り換えス
イッチを配し、接続回路を回路1又は回路2の何れかに
選択すると、同図(b)に示すように、図5(b)又は
図6(b)の特性になり、異なる2つの高周波数fF
H を選択的に通過させる2周波数選択切り換え回路に
なる。
【0003】従来は、このように、回路1と回路2を別
々に用意し、それをスイッチにより切り換えて、通過周
波数を選択していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
高周波2周波数選択切り換え回路は、図5〜図7に示し
たように、複数の部品からなる2つの回路を用意しなけ
ればならないと言う問題があり、その上、各回路が集中
定数回路からなるため、周波数が高くなると(数百MH
z)、作り難いと言う問題があった。特に、インダクタ
ンスの選択に困ることが問題となっていた。
【0005】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、少ない部品点数でしかも簡単
な構成で、かつ、高周波領域で設計しやすい高周波2周
波数選択切り換え回路を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の高周波2周波数選択切り換え回路は、少なくとも異
なる2つの周波数fF (波長:λF )、fH (波長:λ
H )(ただし、fF <fH )を含む高周波源から何れか
一方の周波数を選択して通過させる高周波2周波数選択
切り換え回路において、前記高周波源側と負荷側を直列
接続する接続点に、電気長Lであって一端をスイッチを
介してショート又は開放可能に接続した分布定数線をそ
の他端において接続し、前記電気長Lが次の式を満足す
るように選択されていることを特徴とするものである。
【0007】 L=(λF /4)+n(λF /2)=(λH /2)+m(λH /2) (ただし、n、mは0又は正の整数) ・・・・(1)
【0008】
【作用】本発明においては、高周波源側と負荷側を直列
接続する接続点に、電気長Lであって一端をスイッチを
介してショート又は開放可能に接続した分布定数線をそ
の他端において接続し、その電気長Lを式(1)を満足
するように選択しているので、分布定数線とスイッチと
言う少ない部品点数でしかも簡単な構成で、かつ、その
スイッチの切り換えにより、2つの周波数の何れかを選
択して通過させることができる。また、回路を集中定数
回路から分布定数回路に変更したことで、500MHz
以上の高周波で回路の設計が容易になる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の高周波2周波数選択切り換え
回路の実施例について、図面を参照にして説明する。本
発明の高周波2周波数選択切り換え回路は、同軸線から
なる分布定数線を用いる点に特徴がある。まず、図1を
参照にして、分布定数線の特性について簡単に説明する
と、電気長Lの分布定数線Wの一端をスイッチSWを介
してショート又は開放可能に接続し、高周波を他端Aか
ら入力すると、スイッチSWで接続した一端で反射され
るが、スイッチSWがOFFの開いた状態では、反射波
は位相がシフトせず、逆に、スイッチSWがONのショ
ートの状態では、反射波は位相がπだけシフトする性質
がある。このため、この分布定数線Wに並列接続した端
子Cへ端子Bから高周波を入力するとして、波長をλと
し、分布定数線Wの電気長Lが例えばλ/4の場合、B
からの入射波は点Aを経て分布定数線Wで往復λ/2の
経路を通って戻り、スイッチSWがショートの状態で
は、位相がπシフトするので、A点では合計2πの位相
ずれすなわち何らの位相ずれがないので、入射波はBか
らCへ通過するが、スイッチSWが開いた状態では、反
射波はA点では位相ずれがπすなわち逆位相になるの
で、入射波はA点で反射波と打ち消しあい、端子Cには
達しない。また、電気長Lが例えばλ/2の場合、スイ
ッチSWがショートの状態では、反射波はA点では合計
3πの位相ずれすなわち逆位相になるので、入射波はA
点で反射波と打ち消しあい、端子Cには達しない。スイ
ッチSWが開いた状態では、A点では2πすなわち何ら
の位相ずれがないので、入射波はBからCへ通過する。
【0010】このような分布定数線Wの特性を利用し
て、本発明の高周波2周波数選択切り換え回路を図2に
ように構成する。すなわち、少なくともλF (=c/f
F ,c:光速,fF :周波数)とλH (=c/fH ,f
H :周波数)(ただし、λF >λH ,fF <fH )の2
つの周波数を発振し、内部インピーダンスがR0 の発振
源Sと、負荷RL を直列接続した接続点Aに、図1に示
したような、電気長Lであって一端をスイッチSWを介
してショート又は開放可能に接続した分布定数線Wを他
端において接続し、この電気長Lを次の式(1)、
(2)を満足するように選択する。
【0011】 L=(λF /4)+n(λF /2)=(λH /2)+m(λH /2) (ただし、n、mは0又は正の整数) ・・・・(1) 式(1)から、 (2n+1)/(2m+2)=λH /λF =fF /fH ・・・・(2) このように構成すると、スイッチSWのショート、開放
に応じて図3、図4に示したような動作をする。すなわ
ち、図3(a)に示すように、スイッチSWがONのと
き、この回路は、周波数fF に対しては、分布定数線W
がλF /4又はその奇数倍の長さになり、同図(b)に
示すように、点Aに何も接続されていない(open)
のと同じ状態になるため、この周波数fF の高周波を通
す。これに対し、周波数fH に対しては、分布定数線W
がλH /2又はその整数倍の長さになり、同図(b)に
示すように、点Aがアースへショート(short)さ
れた状態になるため、この周波数fH の高周波は反射さ
れ、遮断される。一方、スイッチSWがOFFのとき
は、図4に示すように、この回路は、周波数fH の高周
波を通過させ、周波数fF の高周波を遮断する。すなわ
ち、上記のような分布定数線WとスイッチSWのみを用
いる簡単な構成で、図7に示した従来の高周波2周波数
選択切り換え回路と等価な働きをさせることができる。
しかも、分布定数線Wの長さLを、選択的に通過させる
周波数fF とfH に基づいて式(1)、(2)を満足す
るようにするだけで、回路を極めて簡単に設計すること
ができる。
【0012】以上、本発明の高周波2周波数選択切り換
え回路を実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこ
の実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
【0013】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高周波2周波数選択切り換え回路によると、高周波源
側と負荷側を直列接続する接続点に、電気長Lであって
一端をスイッチを介してショート又は開放可能に接続し
た分布定数線をその他端において接続し、その電気長L
を式(1)を満足するように選択しているので、分布定
数線とスイッチと言う少ない部品点数でしかも簡単な構
成で、かつ、そのスイッチの切り換えにより、2つの周
波数の何れかを選択して通過させることができる。ま
た、回路を集中定数回路から分布定数回路に変更したこ
とで、500MHz以上の高周波で回路の設計が容易に
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の前提になる分布定数線の特性を説明す
るための図である。
【図2】本発明の高周波2周波数選択切り換え回路の回
路図である。
【図3】図2の回路のスイッチがONのときの動作を説
明するための図である。
【図4】図2の回路のスイッチがOFFのときの動作を
説明するための図である。
【図5】従来の高周波2周波数選択切り換え回路の部分
回路の構成と特性を示す図である。
【図6】従来の高周波2周波数選択切り換え回路の他の
部分回路の構成と特性を示す図である。
【図7】従来の高周波2周波数選択切り換え回路全体の
構成と特性を示す図である。
【符号の説明】
W…分布定数線 SW…スイッチ L…電気長 S…発振源 RL …負荷 R0 …発振源の内部インピーダンス

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも異なる2つの周波数fF (波
    長:λF )、fH (波長:λH )(ただし、fF
    H )を含む高周波源から何れか一方の周波数を選択し
    て通過させる高周波2周波数選択切り換え回路におい
    て、前記高周波源側と負荷側を直列接続する接続点に、
    電気長Lであって一端をスイッチを介してショート又は
    開放可能に接続した分布定数線をその他端において接続
    し、前記電気長Lが次の式を満足するように選択されて
    いることを特徴とする高周波2周波数選択切り換え回
    路。 L=(λF /4)+n(λF /2)=(λH /2)+m(λH /2) (ただし、n、mは0又は正の整数)
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