JPH0669753A - アナログ移相器及びアナログ移相器兼ベクトル変調器 - Google Patents

アナログ移相器及びアナログ移相器兼ベクトル変調器

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JPH0669753A
JPH0669753A JP4181625A JP18162592A JPH0669753A JP H0669753 A JPH0669753 A JP H0669753A JP 4181625 A JP4181625 A JP 4181625A JP 18162592 A JP18162592 A JP 18162592A JP H0669753 A JPH0669753 A JP H0669753A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストリド・アナログ・ベクトル変調器の利点
を備え、かつマイクロ周波数範囲においても激しい位相
ひずみを伴わないで入力周期信号の広い帯域幅にわたっ
て０°ないし３６０°の全角度を掃引する広帯域移相器
兼ベクトル変調器を提供することにある。 【構成】 移相器兼ベクトル変調器２０１は、各ＭＥＳ
ＦＥＴ２０３ａ〜２０３ｄにより相互に接続した２つの
擬似伝送線路２０９，２１１を備えている。若干の低域
フイルタ区分２１５ａ〜２１５ｄを互いに直列に接続
し、前記２つの擬似伝送線路のうちの第１の擬似伝送線
路を形成する。若干の高域フイルタ区分２１９ａ〜２１
９ｄを互いに直列に接続し第２の擬似伝送線路を形成す
る。低域及び高域の各フイルタの使用により移相器によ
って各フエーザの走行時間を互いに等しくし、広い帯域
幅にわたって各フエーザの間に適正な位相関係を保つよ
うにする。２つの各擬似伝送線路は、対応する低域及び
高域の各フイルタ区分を接続するＭＥＳＦＥＴに結合さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アナログ移相器兼ベク
トル変調器、ことに入力周期信号の位相を０°ないし３
６０°の間の任意の角度だけ正確にシフトする広帯域周
波数ベクトル変調装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】よく知られているように周期信号は周波
数、振幅及び位相を持つ。周期信号を解析するときは、
信号の大きさ及び位相は、数学的便宜のために、原点の
まわりに回転するフエーザ（ｐｈａｓｏｒ）と称する位
相ベクトルによって表わされる。基準に対するフエーザ
の角度は、特定の時刻における信号の位相を示し、又そ
の長さ又は大きさは信号の振幅を示す。このフエーザ表
示のために、周期信号は当業界では「ベクトル」と称す
ることが多く、周期信号を移相する処理は一般に「ベク
トル変調」と称する。以下の説明では当業界で述べられ
るように「ベクトル」という用語は実際の周期信号と共
に周期信号の抽象的数学的表示のことである。
【０００３】周期信号のベクトル解析は本発明の理解に
重要ないくつかの考え方を示す。たとえば２つ又はそれ
以上の信号を加算するときは得られる信号の振幅及び位
相は各信号のフエーザのベクトルを加算することにより
定められる。すなわち加算した信号のこのベクトル表示
は、可変振幅フエーザ手段と称するベクトル変調又は移
相の共通の方法を暗示する。この研究では与えられた移
相を生ずる出力信号は、入力信号を適正に分割しシフト
し得られる２つの分割信号を加算することにより発生す
る。たとえば入力信号を２つの同じ信号に等分割し、一
方は９０°だけ他方は１８０°だけシフトし、２つの遅
延信号を加算すると、１３５°だけシフトした入力信号
位相を生ずる。この例では信号のうちの一方の振幅を変
えてそのベクトル表示の長さ（大きさ）を変えることに
より、入力信号は９０°ないし１８０°の全角度だけ移
相することができる。
【０００４】移相器兼ベクトル変調器は広範囲の用途を
持つが、１つの重要な用途はフエイズド・アレー・アン
テナ（ｐｈａｓｅｄ ａｒｒａｙ ａｎｔｅｎｎａ）の
ビームをある方向に向ける（ｓｔｅｅｒ）場合である。
フエイズド・アレー・アンテナは、それぞれの位相を除
いてほぼ各点が同じ信号を受ける複数のアンテナ素子か
ら成る。フエイズド・アレイ・アンテナは各別のアンテ
ナ素子から放出される放射線を構造的に組合せることに
より、ビームを与えられた方向に生ずる。ビームの向き
を定めるには、各素子に加わる信号の位相は、移相器に
より適当にシフトする。正確にビームの方向を定め（ｐ
ｏｉｎｔｉｎｇ）、これと同時に放射線サイドローブを
抑制することは、各アンテナ素子間の移相を正確に制御
することによる。
【０００５】１９８３年ＩＥＥＥによりそのＧａＡｓＩ
Ｃシンポジウムの一部として刊行された「モノリシック
１０−ＧＨｚベクトル変調装置」という論文で、エリッ
ク・ダブリュ・ストリド（Ｅｒｉｃ Ｗ．Ｓｔｒｉｄ）
は、可変振幅フエーザの研究を利用する単一の集積回路
として一体に実現される位相制御装置（以下ストリッド
ベクトル変調装置と称する）について述べている。この
単一の集積回路は、小さく軽く従って軍用航空機及び宇
宙船のような移動架台のフエイズド・アレイ・アンテナ
に利用できる利点がある。
【０００６】ストリド（Ｓｔｒｉｄ）ベクトル変調器の
回路は第１及び第２のダップド・ランプド遅延線（ｔａ
ｐｐｅｄ ｌｕｍｐｅｄ ｄｅｌａｙ ｌｉｎｅ）を備
えている。これ等の遅延線は、ＰＣＭ信号の整合したフ
イルタ検出のために横動フイルタに使われるものと同様
である。選択的に移相しようとする周期信号は遅延線の
うちの１つの入力に加える。各遅延線は、移相を生ずる
ように若干の直列接続の信号遅延装置から成っている。
遅延線内の各信号遅延装置間の遅延量は、問題の帯域の
中心周波数における周期信号の位相が各遅延線を経て信
号の伝わる際に各遅延装置に対し９０°又は１２０°だ
け遅れるように選定する。複数の電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）は第１の遅延線の各遅延装置を第２の遅延線
の対応する遅延装置に接続する。
【０００７】各遅延素子及びＦＥＴを通る経路は若干の
ベクトル・チャネルを形成する。各ベクトル・チャネル
は、加算のためにストリド・ベクトル変調器の出力に可
変移相した種種の入力信号を送る。各ベクトルチャネル
により生ずる信号は所定量だけ通常９０°又は１２０°
の増分で位相が異なる。ＦＥＴをターン「オン」及び
「オフ」し、各ＦＥＴへの印加電圧の振幅を調整するこ
とにより、互いに異なる大きさ及び位相を持つ互いに異
なるベクトルが生成され加算されて入力信号の移相を変
え制御する。従ってストリド・ベクトル変調器は、０°
ないし３６０°の任意の角度を生ずることのできるアナ
ログ移相器として機能する。
【０００８】ストリド・ベクトル変調器は、移動架台に
載置のフエイズド・アレー・アンテナに使われる移相器
に対する多くの要求すなわち、ベクトル変調器が小さく
軽く消費電力が少ないという要求を満足する。しかしス
トリド・ベクトル変調器のベクトル変調帯域幅は、移相
を生ずる信号遅延装置の利用によってとくにマイクロ波
範囲の信号に対し著しく狭い。
【０００９】与えられた中心周波数において４つの各ベ
クトル・チャネルの周期信号のベクトルは所要の９０°
の移相だけ互いに隔離される。しかし移相を生ずるのに
周波数依存信号遅延装置の使用により、入力信号の互い
に異なる周波数に対しベクトル・チャネルを経て互いに
異なる走行時間が生ずる。すなわち入力周波数の偏差に
よりストリド・ベクトル変調器の周波数対位相応答のゆ
がみを生じ出力信号に位相ひずみが生ずる。ストリド・
ベクトル位相変調装置に加わる入力周期信号の周波数が
中心周波数から偏移すると、各信号サンプルのベクトル
間の角度は実質的に偏移漂遊し始め、もはや９０°を隔
てた状態には固定されない。
【００１０】フエイズド・アレー・アンテナと協働して
使うと、ストリド・ベクトル変調器は、アレー・ビーム
の方向を定める精度と、アレー・サイドロープ放射線の
抑制とに切実な影響を及ぼす許容できない位相誤差及び
ひずみを信号に導入する。従ってストリド移相器は、広
帯域周期信号を伝送する高精度のフエイズド・アレー・
アンテナに使用するのに適当でない。
【００１１】ベクトル変調器入力信号の周波数が変わる
際に印加ＦＥＴ電圧を変えることによりストリド位相誤
差及びひずみを補正することは理論的に可能である。し
かし入力信号周波数変化にしたがってＦＥＴの増幅を動
的に調整することの非実用的なことは別にして、ストリ
ド・ベクトル変調器の生ずる位相ひずみを補正するよう
に調整可能なＦＥＴ増幅を行うのに必要な余分な回路及
び複雑さによって、再現できる性能及び大量生産が得ら
れるようにするのに単一体として実現できる小形簡単な
低電力装置を得る目標からそれることになる。
【００１２】従ってさらにモノリシック・チップに実現
できる一致した広帯域周波数応答を持つ小形簡単な低電
力ベクトル変調器が必要である。
【００１３】
【発明の開示】本発明はストリド・アナログ・ベクトル
変調器の改良にある。本発明はストリド形とは異なっ
て、とくにマイクロ波周波数範囲において激しい位相ひ
ずみを伴わないで入力周期信号の広い帯域幅にわたって
０°ないし３６０°の全角度を掃引する真に広帯域であ
る。しかも本発明の広帯域移相器は、低周波数でも簡単
な回路及び小さい寸法を持つストリド・ベクトル変調器
により得られる利点の多くとさらに比較的小さい寸法、
軽量の実装、大量生産及び再現できる性能のような可能
なモノリシック実現の利点とを保持する。
【００１４】ストリド・ベクトル変調器の並列の集中
（ｌｕｍｐｅｄ）遅延線の代りに本発明は、電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）により結合した第１及び第２の並
列の擬似伝送線路を利用する。第１の擬似伝送線路は直
列に接続した低域フイルタから成っている。各低域フイ
ルタは入力信号の位相又はベクトルを４５°だけ遅らせ
る。第２の擬似伝送線路は直列に接続した高域フイルタ
から成っている。各高域フイルタはサンプル入力信号の
ベクトルを４５°だけ進める。ストリド・ベクトル変調
器と同様に、ベクトル発生チャンネルは、低域及び高域
のフイルタを相互に接続するＦＥＴをターン「オン」お
よび「オフ」して０°、９０°、１８０°及び２７０°
の角度を持つベクトルを生ずることにより設定する。
【００１５】しかしストリド・ベクトル変調器とは異な
って、集中遅延線が各ベクトル・チャネルを経て互いに
異なる走行時間を導入した場合に、それぞれＦＥＴのゲ
ート及びドレーンで本発明に利用する低域フイルタ及び
高域フイルタは、入力周期信号の周波数の変化を伴って
各ベクトル発生チャネルを経て径路長さ及び走行時間を
等しくする。この装置の帯域幅は従って、信号遅延装置
の狭い帯域の周波数応答特性によらないで各フイルタの
ロール−オフ（ｒｏｌｌ−ｏｆｆ）周波数特性だけによ
って制限される。従って本発明により生ずるベクトルは
広い帯域幅にわたり比較的扁平な位相対周波数応答を持
つ。各ベクトルは互いに９０°だけ間隔を隔てたままに
なっている。
【００１６】さらに本発明は、ＦＥＴのゲートに伴う寄
生キャパシタンスを、第１の擬似伝送線路で各低域フイ
ルタ構造にこのキャパシタンスを結合させることによ
り、利用する。これによりフイルタの部品数及び複雑さ
が減る。さらに本発明によりペクトル変調器の擬似伝送
線路の利用は広い帯域幅にわたり２０ｄＢよりよい反射
減衰量を持つ。
【００１７】本発明及びその利点を前記した発明の背景
及び添付図面を参照して以下に詳しく説明する。
【００１８】
【実施例】図１には従来のストリド移相ベクトル変調器
１０１の配線図を示してある。図示のように従来のスト
リド移相ベクトル変調器すなわち移相器／ベクトル変調
器１０１は、若干の二重ゲートＦＥＴトランジスタ１０
７〜１１０により相互に接続した第１の遅延線１０３及
び第２の遅延線１０５から成っている。移相しようとす
る入力周期信号は移相器／ベクトル変調器１０１により
入力ポート１１１に受ける。入力ポート１１１は入力信
号を第１の集中遅延線１０３の一端部に結合する。第１
の集中遅延線１０３の他端部は成端抵抗１１３に終る。
【００１９】第１の遅延線１０３は、直列に結合され若
干のタップ１３１により隔離された若干の個別の遅延回
路１１５を備えている。第１の遅延線１０３の各タップ
１１７はそれぞれ対応する二重ゲートＦＥＴトランジス
タ１０７〜１１０の第２ゲート１１８〜１２１に接続し
てある。各ＦＥＴのソース１２２〜１２５は、グラウン
ドすなわちアース１２７に接続してある。
【００２０】第２の遅延線１０５は、直列に結合され若
干のタップ１３１により隔離された若干の個別の遅延回
路１２９を備えている。第１の遅延線１０３の各遅延回
路１１５と、第２の遅延線１０５の各遅延回路１２９と
により得られる信号遅延は異なる。第２遅延線１０５の
各タップ１３１は、対応するＦＥＴ１０７〜１１０のド
レイン１３８〜１４１に接続され、各タップ１３１，１
１７は１個のＦＥＴを共用しベクトル・チャネル１４２
〜１４５を形成する。各遅延線１０３，１０５における
遅延時間の精密な選択により、選定した中央動作周波数
において９０°のベクトル分離ができる。各ベクトルチ
ャネルの遅延し移相した信号は出力１４７，１４９で加
算される。
【００２１】各出力１４７，１４９における信号の位相
を制御するように各ベクトル・チャネル１４２〜１４５
で生じたベクトルの大きさは各ＦＥＴ１０７〜１１０の
第１ゲート１５０〜１５３への制御電圧ＶA-Dの印加に
より調整する。各ＦＥＴ及びベクトル・チャネルへの印
加電圧Ｖを適正に調整することにより０°ないし３６０
°の位相範囲の出力における周期信号を理論的に発生す
ることができる。
【００２２】図２には、図１に示した従来のストリド・
ベクトル変調器１０１の周波数応答特性を示してある。
とくに図２は、従来のストリド・ベクトル変調器が９０
°に近いベクトル位相間隔を保持する極めて狭い帯域幅
を持つことを示す。或る与えられた中心周波数たとえば
４．５０ＧＭｚにおいて各遅延線に対する遅延は部分１
５５に示すようにベクトル・チャネル当たり正確に９０
°の移相を生ずるように精密に選定することができる。
しかし動作周波数が選定した中心周波数から離れて漂遊
すると、ベクトル・チャネルの周波数応答は部分１５７
に示すように著しく低下し各ベクトル・チャネルの９０
°の位相を失う。すなわちストリド・ベクトル変調器
は、広い周波数範囲にわたる精密な移相が必要である場
合にとくにフエイズド・アレー・アンテナのような広帯
域システム用では、正確な位相制御（ビームの方向を定
める）を保持し副次位相効果（サイドローブ発生）を抑
制することができない。
【００２３】図３には本発明の広帯域ベクトル変調器２
０１を示してある。広帯域ベクトル変調器は一般に若干
の二重ゲート又はカスケード接続のＭＥＳＦＥＴ２０３
ａ〜２０３ｄと、入力ポート２０５と、出力ポート２０
７と、低域フイルタ回路網２０９及び高域フイルタ回路
網２１１とを備えている。ＭＥＳＦＥＴ２０３ａ〜２０
３ｄは低域及び高域のフイルタ回路網に若干のタップ２
２３，２２５で結合してある。
【００２４】広帯域ベクトル変調器２０１の入力ポート
２０５は、移相しようとする周期信号を受けるように構
成してある。低域フイルタ回路網２０９は、入力ポート
２０５に結合され、成端抵抗２１３に終る。各ＭＥＳＦ
ＥＴ２０３ａ〜２０３ｄに対応する若干の低域フイルタ
２１５ａ〜２１５ｄは入力ポート２０５及び成端抵抗２
１３の間に直列に結合され低域フイルタ回路網２０９
（第１の擬似伝送線路）を形成する。
【００２５】図３及び４ａに示すように各低域フイルタ
２１５ａ〜２１５ｄは、協働する各ＭＥＳＦＥＴ２０３
ａ〜２０３ｄの第１のゲート電極２１７ａ〜２１７ｄの
寄生キャパシタンス（図３には示してない）にタップ２
２３で結合した「Ｔ字形」のアームを形成するように直
列に接続した１対のインダクタンスＬLPを持つ「Ｔ字
形」ＬＣ低域フイルタ回路から成っている。各ＬＣ低域
フイルタ２１５ａ〜２１５ｄを形成するには、２つの基
準が重要である。
【００２６】第１に低域フイルタ回路網２０９（第１の
擬似伝送線路）のインピーダンスは、入力ポート２０５
に結合した伝送線の特性インピーダンス（一般に５０
Ω）に合わなければならない。第２に低域フイルタ回路
網２０９の各低域フイルタ２１５ａ〜２１５ｄは１８０
°／Ｎの移相を生ずる。この場合Ｎは広帯域ベクトル変
調器２０１に利用するＭＥＳＦＥＴ２０３の個数であ
る。たとえば図３に示すように４個のＭＥＳＦＥＴを使
う場合には、各低域フイルタ２１５ａ〜２１５ｄは４５
°の移相を生ずるように構成しなければならない。
【００２７】低域フイルタ回路網２０９に対し４５°の
移相を生じ５０Ωの伝送線路に一致するＭＥＳＦＥＴの
インダクタンスＬLP及び寄生キャパシタンス（ＣLP、図
示してない）に対する式は次のようである。
【００２８】
【数１】
【００２９】
【数２】
【００３０】これ等の式でｗは広帯域信号の中心周波数
であり２５００は伝送線路の特性インピーダンス５０Ω
の自乗を表わす。本発明広帯域ベクトル変調器２０１が
５０Ωの整合又は４５°の移相に限らないで上記の式
（１）及び（２）によりその他任意に構成してもよいの
はもちろんである。ＭＥＳＦＥＴ寄生キャパシタンスを
低域フイルタ回路網２０９の各低域フイルタ２１５に組
込むと、広帯域ベクトル変調器２０１の部品数を減ら
し、この変調器を一層有効にかつつねにモノリシック的
に作ることができる。
【００３１】広帯域ベクトル変調器２０１の出力ポート
２０７は種種の位相状態の入力周期信号を出力するよう
に構成してある。高域フイルタ回路網２１１は、出力ポ
ート２０７に結合され成端抵抗２１３に終っている。各
ＭＥＳＦＥＴ２０３ａ〜２０６ｄに対応する若干の高域
フイルタ２１９ａ〜２１９ｄは出力ポート２０７及び成
端抵抗２１３の間に直列に結合され第２の擬似伝送線路
を形成する。
【００３２】図３及び４ｂに示すように各高域フイルタ
２１９ａ〜２１９ｄは、「Ｔ字」のアームを形成するよ
うに直列に接続され分路インダクタンスＬHPと協働する
各ＭＥＳＦＥＴのドレイン電極２２１ａ〜２２１ｄとに
タップ２２５で結合した１対のキャパシタンスＣＨＰを
持つ「Ｔ字形」ＬＣ高域フイルタから成っている。各Ｌ
Ｃ高域フイルタ２１９を形成する際に、適正なインピー
ダンス整合及び移相の同じ２つの基準が重要である。
【００３３】第１に高域フイルタ回路網２１１（第２の
擬似伝送線路）のインピーダンスは、出力ポート２０７
（一般に５０Ω）に結合した伝送線路の特性インピーダ
ンスに整合しなければならない。第２にフイルタ回路網
２１１の各高域フイルタ２１９は、１８０°／Ｎの移相
を生じなければならない。この場合Ｎは広帯域ベクトル
変調器２０１に利用されるＭＥＳＦＥＴ２０３ａ〜２０
３ｄの個数である。たとえば図３に示すように４個のＭ
ＥＳＦＥＴを使う場合に各高域フイルタ２１９は４５°
の移相を生ずるように構成しなければならない。
【００３４】４５°の移相を生じ５０Ωの伝送線を整合
するキャパシタンスＣHP及びインダクタンスＬHPに対す
る式は次の通りである。
【００３５】
【数３】
【００３６】
【数４】
【００３７】この式でｗは広帯域信号の中に周波数であ
り、１２５０は伝送線の特性インピーダンス５０Ωの自
乗の１／２を表わす。本発明広帯域ベクトル変調器２０
１が５０Ωの整合又は４５°の移相には限られなくて上
記の式（３）及び（４）に従って他の任意の方式で構成
してもよいのはもちろんである。
【００３８】それぞれ各低域フイルタ２１５ａ〜２１５
ｄ及び各高域フイルタ２１９ａ〜２１９ｄのタップ２２
３，２２５は、広帯域ベクトル変調器２０１の対応する
ＭＥＳＦＥＴ２０３ａ〜２０３ｄを経て結合され、ベク
トル・チャネル２２７ａ〜２２７ｄを形成する。図３に
示した構成では、各ベクトル・チャネル２２７は、含ま
れる各フイルタにより生ずる２つの４５°の移相を加算
することにより９０°の移相を生ずる。それぞれ低域フ
イルタ及び高域フイルタに対するタップ２２３，２２５
は対応するＭＥＳＦＥＴ２０３ａ〜２０３ｄのそれぞれ
第１のゲート電極２１７ａ〜２１７ｄ及びドレイン電極
２２１ａ〜２２１ｄに結合してある。各ＭＥＳＦＥＴ２
０３ａ〜２０３ｄの第２のゲート電極２２９ａ〜２２９
ｄは、各ベクトル・チャネル２２７ａ〜２２７ｄの信号
の増幅を調整するように可変ＤＣバイアス電圧源Ｖa-d
に結合してある。広帯域ベクトル変調器２０１は、ソー
ス電極２３１ａ〜２３１ｄをアース２３３に結合するこ
とにより完成する。又分路コンデンサ２３５は、各第２
ゲート電極２２９ａ〜２２９ｄに結合してある。
【００３９】広帯域ベクトル変調器２０１の動作では入
力ポート２０５に入射する信号は低域フイルタ回路網２
０９（第１擬似伝送線）に沿い成端抵抗２１３に向かい
進む。この信号は、これが低域フイルタ２１５を通過す
る際に４５°だけ移相する。各タップ２２３で信号は協
働するＭＥＳＦＥＴ２０３により標本化される。標本化
信号は、印加可変ＤＣバイアス電圧Ｖa-dに従って選択
的に増幅され対応する高域フイルタ２１９に対するタッ
プ２２５に入れられる。この点で信号は１８０°だけ移
相される。移相信号が高域フイルタ回路網２１１（第２
擬似伝送線路）に沿い出力ポート２０７に向かい伝わる
から、信号は、逐次の各タップ２２５で入射された移相
信号に加わる。
【００４０】各ベクトル・チャネル２２７ａ〜２２７ｄ
の増幅移相した信号は数学的ベクトルであると考えられ
る。図５に示すようにＭＥＳＦＥＴ２０３ａ〜２０３ｄ
を選択的にターン「オン」及びターン「オフ」しＭＥＳ
ＦＥＴバイアス電圧Ｖa-dを調整することにより０°か
ら３６０°までの任意の位相の出力信号を生ずることが
できる。
【００４１】図６には本発明広帯域ベクトル変調器２０
１の周波数応答特性を示す。従来のベクトル変調器（図
１及び２参照）とは異なって、広帯域ベクトル変調器２
０１は広い帯域にわたり各ベクトル・チャネルの９０°
に近い位相分離を保つ。従来のように遅延線でなくて低
域フイルタ２０９及び高域フイルタ２１１の組合せの使
用により、これ等の２つのフイルタがほぼ同じロールオ
フ特性を持つから周波数感度が減小する。すなわち各ベ
クトルチャネルを通る入力信号の進む走行時間は広い帯
域幅にわたりほぼ同じである。ベクトル変調装置の帯域
幅は、従来の周波数依存信号遅延装置によらないで含ま
れる各フイルタの周波数応答（ロール−オフ）だけによ
って制限される。すなわち本発明変調器は各ベクトル・
チャネルの±５°の位相差で約４５％の帯域幅を生ずる
ことができる。
【００４２】以上本発明をその実施例について詳細に説
明したが本発明はなおその精神を逸脱しないで種種の変
化変型を行うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のベクトル変調器の回路図である。
【図２】図１に示した従来のストリド・ベクトル変調器
の動作特性のベクトル位相角対周波数のプロットであ
る。
【図３】本発明によるベクトル変調器の１実施例の回路
図である。
【図４ａ】図３に示したベクトル変調器の低域フイルタ
の回路図である。
【図４ｂ】図３に示したベクトル変調器の高域フイルタ
の回路図である。
【図５】複数の動作モードで図３のベクトル変調器によ
り生ずるベクトルの線図である。
【図６】図３に示した本発明ベクトル変調器の動作特性
のベクトル位相角対周波数のプロットである。
【符号の説明】
２０１ 広帯域ベクトル変調器 ２０３ａ〜２０３ｄ トランジスタ ２０５ 入力ポート ２０７ 出力ポート ２０９ 第１の擬似伝送線路 ２１１ 第２の擬似伝送線路 ２１５ａ〜２１５ｄ 低域フイルタ ２１７ａ〜２１７ｄ 第１の電極 ２１９ａ〜２１９ｄ 高域フイルタ ２２１ａ〜２２１ｄ 第２の電極

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 入力周期信号を０°ないし３６０°から
    シフトするアナログ移相器において、 （イ） 互いに直列に接続されたＮ個の低域フイルタ区
    分を持つ第１の擬似伝送線路と、 （ロ） 互いに直列に接続されたＮ個の高域フイルタ区
    分を持つ第２の疑似伝送線路と、 （ハ） 前期低域フイルタ区分及び高域フイルタ区分の
    各対に対応するトランジスタと、 を備え、 前記各低域フイルタ区分により、前記第１の擬似伝送線
    路の信号の位相を１８０°／Ｎだけシフトし、前記第１
    の擬似伝送線路の端末が、前記入力周期信号の入力ポー
    トとして終り、 前記各高域フイルタ区分により、前記第２の擬似伝送線
    路の信号の位相を１８０°／Ｎだけシフトし、前記第２
    の擬似伝送線路の端末が、前記入力周期信号の入力ポー
    トとして終り、 前記各トランジスタが、対応する前記低域フイルタ区分
    に結合した第１の電極と、対応する前記高域フイルタ区
    分に結合した第２の電極とを備えた、アナログ移相器。
  2. 【請求項２】 Ｎを４とし、前記各高域フイルタ区分及
    び各低域フイルタ区分が、信号を４５°だけシフトする
    ようにした、請求項１のアナログ移送器。
  3. 【請求項３】 前記各トランジスタが、電界効果トラン
    ジスタ（ＦＥＴ）である、請求項１のアナログ移送器。
  4. 【請求項４】 前記ＦＥＴｓをＭＥＳＦＥＴｓとした、
    請求項３のアナログ移相器。
  5. 【請求項５】 前記各ＦＥＴの寄生的キャパシタンスに
    前記ＦＥＴの第１ゲートを結合し、前記各低域フイルタ
    区分が、これが結合される前記ＦＥＴの寄生的キャパシ
    タンスを備えた、請求項３のアナログ移相器。
  6. 【請求項６】 互いに独立して可変のＮ個のＤＣバイア
    ス電圧を持ち、これ等の各ＤＣバイアス電圧の調整によ
    り前記出力ポートにおいて前記入力信号の移相に変化を
    生ずるように、前記各ＤＣバイアス電圧を前記各ＦＥＴ
    の第２のゲートに結合した、請求項３のアナログ移相
    器。
  7. 【請求項７】 入力信号の位相を０°ないし３６０°の
    任意の角度だけシフトするアナログ移相器兼ベクトル変
    調器において、 前もって選定した角度だけシフトしようとする信号を、
    その第１の位相で受ける入力ポートと、 それぞれゲート及びドレインを持つＮ個のトランジスタ
    と、 前記Ｎ個のトランジスタのうちの１個のトランジスタの
    ゲートを、電気的に隣接するトランジスタのゲートに各
    別に接続する複数の誘導子と、前記Ｎ個のトランジスタ
    のうちの第１のトランジスタのゲートに前記入力ポート
    を接続する１つの誘導子と、 出力ポートと、 前記Ｎ個のトランジスタのうちの１個のトランジスタの
    ドレインを、電気的に隣接するトランジスタのドレイン
    に接続する複数のコンデンサと、前記Ｎ個のトランジス
    タの最後のトランジスタのドレインに前記出力ポートを
    接続する１つのコンデンサと、 前記Ｎ個のトランジスタのうちの１個のトランジスタの
    ドレインをアースに各別に結合する複数の誘導子と、 を包含するアナログ移相器兼ベクトル変調器。
  8. 【請求項８】 前記出力ポートにおいて前記入力信号の
    移相を制御するように、前記Ｎ個の各トランジスタに、
    これ等の各トランジスタの増幅利得を制御するように対
    応する可変ＤＣバイアス電圧に結合した第２のゲートを
    設けた請求項７のアナログ移相器兼ベクトル変調器。
  9. 【請求項９】 前記Ｎ個の各トランジスタが、電界効果
    トランジスタ（ＦＥＴ）である、請求項８のアナログ移
    相器兼ベクトル変調器。
  10. 【請求項１０】 前記Ｎ個の各トランジスタがＭＥＳＦ
    ＥＴｓある、請求項８のアナログ移相器兼ベクトル変調
    器。
  11. 【請求項１１】 Ｎ個の直列接続の第１の移相手段を備
    え、所望の角度だけシフトしようとする位相で入力信号
    を受ける入力ポートに結合した第１の擬似伝送線路と、 Ｎ個の直列接続の第２の移相手段を備え、所望の角度だ
    け移相される入力信号が現われる出力ポートに結合した
    第２の擬似伝送線路と、 前記第１の擬似伝送線路の１つの前記第１の移相手段を
    前記第２の擬似伝送線路の対応する１つの前記第２の移
    相手段にそれぞれ導電結合し、導電率を選択的に制御す
    るＮ個の手段の１つにそれぞれ対応するように導電結合
    したＮ個の導電手段と、 を包含するアナログ移相器兼ベクトル変調装置。
  12. 【請求項１２】 前記導電率を選択的に制御する手段に
    より、入力信号の所定の角度だけの移相を行う前記手段
    を制御するようにした、請求項１１のアナログ移相器兼
    ベクトル変調器。
  13. 【請求項１３】 前記導電率を選択的に制御する手段
    が、可変ＤＣ電源である、請求項１２のアナログ移相器
    兼ベクトル変調器。
  14. 【請求項１４】 前記各第１の移相手段が、低域フイル
    タから成る、請求項１１のアナログ移相器兼ベクトル変
    調器。
  15. 【請求項１５】 前記低域フイルタを、誘導子／コンデ
    ンサ・フイルタ回路により構成した請求項１４のアナロ
    グ移相器兼ベクトル変調器。
  16. 【請求項１６】 前記誘導子／コンデンサ・フイルタ回
    路のコンデンサが、前記導電手段の寄生キャパシタンス
    を持つようにした、請求項１５のアナログ移相器兼ベク
    トル変調装置。
  17. 【請求項１７】 前記各第２の移相手段が、高域フイル
    タである、請求項１１のアナログ移相器兼ベクトル変調
    器。
  18. 【請求項１８】 前記高域フイルタを、誘導子／コンデ
    ンサ・フイルタ回路により構成した、請求項１６のアナ
    ログ移相器兼ベクトル変調器。
  19. 【請求項１９】 前記各導電手段を、トランジスタによ
    り構成した、請求項１１のアナログ移相器兼ベクトル変
    調器。
  20. 【請求項２０】 前記各トランジスタが、第１のゲート
    及びドレインを持つ電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）で
    ある、請求項１９のアナログ移相器兼ベクトル変調器。
  21. 【請求項２１】 前記各ＦＥＴの第１のゲートを、前記
    第１の移相手段の１つに結合した、請求項２０のアナロ
    グ移相器兼ベクトル変調器。
  22. 【請求項２２】 前記各ＦＥＴのドレインを、前記第２
    の移相手段の１つに結合した、請求項２０のアナログ移
    相器兼ベクトル変調器。
  23. 【請求項２３】 前記各ＦＥＴにさらに、前記導電率を
    選択的に制御する手段に結合した第２のゲートを設け
    た、請求項２０のアナログ移相器兼ベクトル変調器。
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