JPH06188606A - 誘電体を用いた位相調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マイクロストリップライン回路に調整用誘電
体を近接させる( あるいは遠ざける) ことによって、平
均的な誘電率を可変することができるようにし、マイク
ロ波の位相( 速度) を変えることを可能とする。 【構成】 底面をアースパターンにて接地した誘電体基
板の上面にストリップラインを配設する。該ストリップ
ライン上に調整用ネジにて固定した調整用誘電体を近接
配置する。前記固定用ネジをシールドされた筐体にあけ
たネジ穴に挿入し、固定用ネジの頭部を回転させること
によって上下に移動し、誘電体基板と調整用誘電体の間
隔を変える。これによって誘電率を可変し、マイクロス
トリップラインを通過するマイクロ波の波長を変え、位
相を変化させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はマイクロストリップライ
ンを使用した移相器に関する。

【０００２】

【従来の技術】マイクロ波等の位相を変化させる装置を
移相器と称し、例えばＢＳの衛星放送等の送受信におい
て、直線偏波した電磁波を分岐し、互いに位相を９０度
変移させて円偏波として送信側から送り出し、受信側は
前記円偏波した電磁波を互いに直交する２本のプローブ
で受信した後、一方の波の位相を９０度元へ戻すことに
よって元の直線偏波した電磁波に復元して取り出すよう
にすることなどに利用されている。図４に移相器の従来
の一例を示す。図において（Ａ）はマイクロストリップ
ラインによって位相が９０度変化することを説明する図
で、入力端子41からの信号はマイクロストリップライン
43を通過し出力端子43に取りだされる、この場合、前記
マイクロストリップラインの長さを、ラインを伝達する
信号波長λの１／４に設定すれば、出力端子43の信号は
入力端子41の信号に対して位相がλ／４遅れる。しかし
ながら、前記（Ａ）の構成においては、インピーダンス
が整合していないため、マイクロストリップラインの出
力端にて信号が反射し、このため入力信号の一部が減衰
してしまうという欠点を有していた。前記の欠点を解決
するための回路が（Ｂ）であり、図においてマイクロス
トリップライン43を44〜46を付け加えた四角形とし、一
片の長さをλ／４に設定し、点50と51には整合をとるた
めのインピーダンス47〜48を接続する。このようにすれ
ば、点49の出力端で反射し、点49から点50を経由した信
号は点51にて２７０度位相が遅れて入力側に向かい、一
方点41から終端点51に向かう信号は終端点51にて９０度
位相が遅れて反射し入力側に向かうことになり、それぞ
れの信号の位相は１８０度違う波となって互いに打ち消
し合う。上記のようにして反射波をなくし、出力に最大
レベルを取り出すようにしている。前記の図（Ｂ）のイ
ンピーダンス47〜48を実現する素子としてはバラクタダ
イオード等が用いられている。上記のように反射を無く
し、最大レベルの出力を得るためにはマイクロストリッ
プラインを四角形に拡張し、バラクタダイオードを取り
付ける等の必要があるが、位相量をさなざまな値に可変
するには、バラクタダイオードの容量を可変したり、マ
イクロストリップラインの長さを変えるなどの必要があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
位相器は、反射を無くし、最大レベルの出力を得るため
に、マイクロストリップラインの形状を四角形に広げそ
の面積を大きくし、バラクタダイオードを取り付ける等
の必要があり、位相量をさなざまな値に可変するには、
バラクタダイオードの容量を可変したり、マイクロスト
リップラインの長さを変えるなどの煩雑な問題を有して
いた。本発明は、上記の課題を解決し、マイクロストリ
ップラインの面積を取らず、ラインの長さを変える必要
がなく、バラクタダイオードの容量を可変する必要のな
い位相器を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】底面をアースパターンに
よって接地された誘電体基板の上面にストリップライン
を配設する。該ストリップライン上に固定用ネジにて固
定した調整用誘電体を近接配置する。前記固定用ネジを
シールドされた筐体にあけたネジ穴に挿入し、固定用ネ
ジの頭部を回転させることによって上下に移動させ誘電
体基板と調整用誘電体の間隔を調整する。これによって
平均的誘電率を可変しマイクロストリップラインを通過
する電磁波の波長を変え、位相を変化させるようにす
る。

【０００５】

【作用】以上のように構成したので、本発明による誘電
体を用いた位相調整器においては、調整用誘電体とスト
リップラインとの間隔を調整し、これによって誘電率を
変え、位相を可変する。

【０００６】

【実施例】第１図は本発明の実施例のマイクロストリッ
プライン回路を用いた移相器の構成図である。図におい
て、２は誘電体基板でその底面はアースパターン３によ
って接地されている。前記誘電体基板の上面にはストリ
ップライン４が配置され、さらにその上方部に調整用誘
電体５が調整用ネジ６によって固定されている。前記固
定用ネジ６はシールドされた筐体にあけたネジ穴に挿入
されており、固定用ネジ６の頭部７を矢印８の方向に回
転させることによって上下に移動し、それに連動して調
整用誘電体５が上下に移動し誘電体基板２とストリップ
ライン４の間隔が調整できるようにする。

【０００７】次に上記の構成による移相器によってマイ
クロ波等の移相がどのように可変されるかについて説明
する。図２は調整用誘電体26を矢印27の方向に下げ、誘
電体との間隔を小さくした場合であり、誘電体基板21の
底面はアースパターン23によって接地されていて、前記
誘電体基板の上面にはストリップライン20が配置され
る。この場合は調整用誘電体26内の電気力線22の形は、
調整用誘電体と自由空間の境界の部分で屈折し、さらに
自由空間と誘電体基板との境界で屈折して25のようにな
る。電磁界は誘電体と自由空間とさらに調整用誘電体に
またがっている状態になるので、これらの誘電率は誘電
体の誘電率と自由空間の誘電率と調整用誘電体との平均
値となる。前記誘電率の平方根をＡとすれば、電磁波の
波長は1 ／Ａだけ自由空間の場合よりも短くなる。図３
は誘電体基板21とストリップライン20の調整用誘電体26
を矢印28の方向に引き上げ、誘電体21との間隔を大きく
し、前記調整用誘電体の影響を小さくした場合であり、
磁力線24及び電気力線25は図に示すような形になる。電
磁界はほぼ誘電体と自由空間にまたがっている状態にあ
り、これらの誘電率は誘電体21の誘電率と自由空間の誘
電率の平均値となる。前記誘電率の平方根をＢとすれ
ば、電磁波の波長は1 ／Ｂだけ自由空間の場合よりも短
くなる。前記誘電率Ａは調整用誘電体の誘電率が加わる
ため誘電率Ｂより大となり、図２の電磁波の波長は図３
の場合よりも短くなり、位相は遅れることになる。上記
のようにストリップライン回路に調整用誘電体26を近接
させる( あるいは遠ざける) ことによって平均的な誘電
率を可変し、これによって、ストリップライン回路内の
信号の位相を調整することができる。

【発明の効果】上記のようにストリップライン回路に調
整用誘電体を近接させる( あるいは遠ざける) ことによ
って、平均的な誘電率を可変することができ、これによ
って信号の位相( 速度）を調整することが可能となるの
で、アナログ型の位相器のようにダイオードのリアクタ
ンスを可変する必要がなくなりため、周波数特性を持た
ず広帯域で使用することができ、挿入損失が小さく、形
状が小さい等の利点を有し、総合的にコストのかからな
い移相器を提供できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による移相器の構成図である。

【図２】本発明による移相器の動作説明図である。

【図３】本発明による移相器の動作説明図である。

【図４】従来の移相器の動作説明図である。

【符号の説明】

１ 筐体 ２ 誘電体基板 ３ アースパターン ４ ストリップライン ５ 調整用誘電体 ６ ネジ ７ ネジの頭部７ ８ 矢印

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底面をアースパターンによって接地した
   誘電体基板と、前記誘電体基板の上面に配設したストリ
   ップラインと、該ストリップラインの上面に調整用誘電
   体を前記ストリップラインとの間の間隔を移動可能に配
   設したことを特徴とする誘電体を用いた位相調整器。