JPH0677702A - 移相回路 - Google Patents
移相回路Info
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- JPH0677702A JPH0677702A JP23043292A JP23043292A JPH0677702A JP H0677702 A JPH0677702 A JP H0677702A JP 23043292 A JP23043292 A JP 23043292A JP 23043292 A JP23043292 A JP 23043292A JP H0677702 A JPH0677702 A JP H0677702A
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- JP
- Japan
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- transmission line
- equation
- lines
- phase
- adjustment
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型に形成できる移相回路を提供すること。
【構成】 マクロストリップラインからなる伝送線路１
０の途中に、マイクロストリップラインからなり、所定
の長さ及び幅を有する３つの調整線路１１〜１３を当間
隔を開けて伝送線路１０に対して直角に配置し、これら
調整線路１１〜１３の一端を伝送線路１０に接続し、他
端を接地する。これにより、各調整線路１１〜１３によ
って同符号のリアクタンス素子が形成され、これらの値
を調整することにより、定在波比を１に保った状態で位
相調整を行うことができる。 【効果】 多くのスペースを必要とせず小型に形成する
ことができると共に、簡単な構成で任意の周波数に対応
することができる。
０の途中に、マイクロストリップラインからなり、所定
の長さ及び幅を有する３つの調整線路１１〜１３を当間
隔を開けて伝送線路１０に対して直角に配置し、これら
調整線路１１〜１３の一端を伝送線路１０に接続し、他
端を接地する。これにより、各調整線路１１〜１３によ
って同符号のリアクタンス素子が形成され、これらの値
を調整することにより、定在波比を１に保った状態で位
相調整を行うことができる。 【効果】 多くのスペースを必要とせず小型に形成する
ことができると共に、簡単な構成で任意の周波数に対応
することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、伝送線路を伝搬する信
号の位相を調整する移相回路に関するものである。
号の位相を調整する移相回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、伝送線路を伝搬する信号の位相を
調整する移相回路としては、図２及び図３に示す回路が
知られている。図２において、１は伝送線路、２，３は
伝送経路切替用のスイッチ、４，５は位相調整用の伝送
線路で、それぞれ異なった線路長を有している。これに
より、スイッチ２，３を切り替えて伝送線路１を伝搬す
る信号の伝送経路を伝送線路４又は伝送線路５にするこ
とにより信号の位相を調整することができる。
調整する移相回路としては、図２及び図３に示す回路が
知られている。図２において、１は伝送線路、２，３は
伝送経路切替用のスイッチ、４，５は位相調整用の伝送
線路で、それぞれ異なった線路長を有している。これに
より、スイッチ２，３を切り替えて伝送線路１を伝搬す
る信号の伝送経路を伝送線路４又は伝送線路５にするこ
とにより信号の位相を調整することができる。
【０００３】また、図３は同軸線路用のものであり、図
において、６，７は同軸線路で、それぞれの中心導体６
ａ，７ａ及び外部導体６ｂ，７ｂは導通状態に接触され
且つ摺動可能に接続されている。これにより、同軸線路
６，７を摺動させてその接触部分の長さを変えることに
より伝送線路の長さが変化され、同軸線路６，７を伝搬
する信号の位相を調整することができる。
において、６，７は同軸線路で、それぞれの中心導体６
ａ，７ａ及び外部導体６ｂ，７ｂは導通状態に接触され
且つ摺動可能に接続されている。これにより、同軸線路
６，７を摺動させてその接触部分の長さを変えることに
より伝送線路の長さが変化され、同軸線路６，７を伝搬
する信号の位相を調整することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の移相回路においては、前者の場合、位相の調整
範囲及び調整幅により多数の位相調整用伝送線路４，５
を設ける必要があり、位相調整後にはこれら多数の伝送
線路の内の１つ以外は全て不要となってしまうと共に、
形状が大きくなる。さらに、位相調整用の伝送線路４，
５を形成した後、新たに位相調整用の伝送線路を追加す
ることが困難である。また、後者の場合、機構がとても
複雑となり、小型化が難しいという問題点があった。
た従来の移相回路においては、前者の場合、位相の調整
範囲及び調整幅により多数の位相調整用伝送線路４，５
を設ける必要があり、位相調整後にはこれら多数の伝送
線路の内の１つ以外は全て不要となってしまうと共に、
形状が大きくなる。さらに、位相調整用の伝送線路４，
５を形成した後、新たに位相調整用の伝送線路を追加す
ることが困難である。また、後者の場合、機構がとても
複雑となり、小型化が難しいという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、小型
に形成できる移相回路を提供することにある。
に形成できる移相回路を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、伝送線路を伝搬する信号の位相を調整す
る移相回路において、前記伝送線路上に同符号の３つの
リアクタンス素子を設けると共に、該リアクタンス素子
を当間隔を開けて前記伝送線路に接続した移相回路を提
案する。
成するために、伝送線路を伝搬する信号の位相を調整す
る移相回路において、前記伝送線路上に同符号の３つの
リアクタンス素子を設けると共に、該リアクタンス素子
を当間隔を開けて前記伝送線路に接続した移相回路を提
案する。
【０００７】
【作用】本発明によれば、伝送線路上に同符号の３つの
リアクタンス素子が当間隔を開けて接続され、これら３
つのリアクタンス素子の値を調整することにより、前記
伝送線路を伝搬する信号の定在波比が低く保たれた状態
で位相が変化される。
リアクタンス素子が当間隔を開けて接続され、これら３
つのリアクタンス素子の値を調整することにより、前記
伝送線路を伝搬する信号の定在波比が低く保たれた状態
で位相が変化される。
【０００８】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は一実施例の移相回路を示す構成図、図４
はその等価回路を示す図である。図において、１０はマ
イクロストリップラインからなる伝送線路で、その途中
には伝送線路１０に対して直角方向に延びる調整線路１
１〜１３が形成されている。これらの調整線路１１〜１
３は伝送線路１０と同様のマイクロストリップラインか
らなり、所定の長さと幅とを有しそれぞれの一端は当間
隔Ｌを開けて伝送線路１０に接続され、他端は接地され
ている。これにより、各調整線路１１〜１３はインダク
タとして機能し、伝送線路１０に当間隔を開けてインダ
クタが接続された移相調整回路が構成される。
明する。図１は一実施例の移相回路を示す構成図、図４
はその等価回路を示す図である。図において、１０はマ
イクロストリップラインからなる伝送線路で、その途中
には伝送線路１０に対して直角方向に延びる調整線路１
１〜１３が形成されている。これらの調整線路１１〜１
３は伝送線路１０と同様のマイクロストリップラインか
らなり、所定の長さと幅とを有しそれぞれの一端は当間
隔Ｌを開けて伝送線路１０に接続され、他端は接地され
ている。これにより、各調整線路１１〜１３はインダク
タとして機能し、伝送線路１０に当間隔を開けてインダ
クタが接続された移相調整回路が構成される。
【０００９】図４において、１０ａ，１０ｂのそれぞれ
は調整線路１１，１２及び調整線路１２，１３の間にお
けるインピーダンスで、特性インピーダンスＺ0、電気
長θを有している。また、調整線路１１〜１３のそれぞ
れのリアクタンスはｊＸ1，ｊＸ2，ｊＸ1であり、両側
の調整線路１１，１３のリアクタンスは等しいものに設
定されている。
は調整線路１１，１２及び調整線路１２，１３の間にお
けるインピーダンスで、特性インピーダンスＺ0、電気
長θを有している。また、調整線路１１〜１３のそれぞ
れのリアクタンスはｊＸ1，ｊＸ2，ｊＸ1であり、両側
の調整線路１１，１３のリアクタンスは等しいものに設
定されている。
【００１０】次に、前述の構成よりなる本実施例の動作
を説明する。図４における各調整線路１１〜１３のサセ
プタンスｊＢ1，ｊＢ2，ｊＢ1は、リアクタンスｊＸ1，
ｊＸ2の逆数であり、式(1),(2)によって表される。
を説明する。図４における各調整線路１１〜１３のサセ
プタンスｊＢ1，ｊＢ2，ｊＢ1は、リアクタンスｊＸ1，
ｊＸ2の逆数であり、式(1),(2)によって表される。
【００１１】 ｊＢ1＝１／ｊＸ1 …(1) ｊＢ2＝１／ｊＸ2 …(2) また、前述した移相調整回路のＦパラメータは式(3)に
よって表される。
よって表される。
【数１】 即ち、移相調整回路のＦパラメータは、インピーダンス
１０ａ，１０ｂ及び調整線路１１〜１３のそれぞれのＦ
パラメータの行列積によって表される。また、各調整線
路１１〜１３のＦパラメータは、電圧伝達比Ａ及び電流
伝達比Ｄがそれぞれ１になり、伝達インピーダンスＢが
０となる。さらに、伝達アドミッタンスＣは前述したサ
セプタンスによって表される。また、インピーダンス１
０ａ，１０ｂのそれぞれのＦパラメータは、電圧伝達比
Ａ及び電流伝達比Ｄがcosθに、伝達インピーダンスＢ
がｊＺ0sinθに、また伝達アドミッタンスＣはｊ(sinθ
/Ｚ0)になる。
１０ａ，１０ｂ及び調整線路１１〜１３のそれぞれのＦ
パラメータの行列積によって表される。また、各調整線
路１１〜１３のＦパラメータは、電圧伝達比Ａ及び電流
伝達比Ｄがそれぞれ１になり、伝達インピーダンスＢが
０となる。さらに、伝達アドミッタンスＣは前述したサ
セプタンスによって表される。また、インピーダンス１
０ａ，１０ｂのそれぞれのＦパラメータは、電圧伝達比
Ａ及び電流伝達比Ｄがcosθに、伝達インピーダンスＢ
がｊＺ0sinθに、また伝達アドミッタンスＣはｊ(sinθ
/Ｚ0)になる。
【００１２】さらに、式(3)のＦパラメータを伝送線路
１０の特性インピーダンスＺ0で規格化すると、規格化
したＦパラメータＦ’は式(4)によって表される。
１０の特性インピーダンスＺ0で規格化すると、規格化
したＦパラメータＦ’は式(4)によって表される。
【００１３】
【数２】 ここで、 jｂ1＝（jＢ1／Ｙ0），jｂ2＝（jＢ2／Ｙ0）（但し、Ｙ0＝１／Ｚ0） …(5) である。
【００１４】前述した移相調整回路は対称回路網である
から、式(4)からも分かるとおり、その電圧伝達比Ａ’
と電流伝達比Ｄ’は等しくなる。また、入力インピーダ
ンスＺinは式(6)に示すように、規格化した電圧伝達比
Ａ’と伝達インピーダンスＢ’の和を伝達アドミッタン
スＣ’と電流伝達比Ｄ’の和で除算した値となる。
から、式(4)からも分かるとおり、その電圧伝達比Ａ’
と電流伝達比Ｄ’は等しくなる。また、入力インピーダ
ンスＺinは式(6)に示すように、規格化した電圧伝達比
Ａ’と伝達インピーダンスＢ’の和を伝達アドミッタン
スＣ’と電流伝達比Ｄ’の和で除算した値となる。
【００１５】 Ｚin＝（Ａ’＋Ｂ’）／（Ｃ’＋Ｄ’） …(6) 伝送線路１０を伝搬する信号の中心周波数において、入
力インピーダンスＺinが伝送線路１０の特性インピーダ
ンスＺ0に等しくし、且つ定在波比を１とするために
は、入力インピーダンスＺin＝１とならなければならな
い。従って、伝達インピーダンスＢ’と伝達アドミッタ
ンスＣ’が等しくなければならず、式(7)を満足する必
要がある。式(7)の両辺に虚数単位ｊを掛けると式(8)が
得られ、式(8)を整理すると式(9)が得られる。
力インピーダンスＺinが伝送線路１０の特性インピーダ
ンスＺ0に等しくし、且つ定在波比を１とするために
は、入力インピーダンスＺin＝１とならなければならな
い。従って、伝達インピーダンスＢ’と伝達アドミッタ
ンスＣ’が等しくなければならず、式(7)を満足する必
要がある。式(7)の両辺に虚数単位ｊを掛けると式(8)が
得られ、式(8)を整理すると式(9)が得られる。
【００１６】 -jｂ2sin2θ＋jsin2θ＝j2ｂ1cos2θ＋jｂ2cos2θ＋jｂ1 2ｂ2sin2θ ＋jsin2θ−j(ｂ1 2＋ｂ1ｂ2)sin2θ …(7) 2ｂ1cos2θ＋ｂ2＋ｂ1 2ｂ2sin2θ−(ｂ1 2＋ｂ1ｂ2)・sin2θ＝０ …(8) 2ｂ1(ｂ1＋ｂ2)・sin2θ＋ｂ1(ｂ1ｂ2−4)・cos2θ−ｂ2(ｂ1 2＋2)＝０ …(9) ここで、式(10)のようにＫを設定して、これを式(9)に
代入すると、式(11)が得られ、これを電気角θに付いて
解くと式(12)が得られる。式(12)により、ｂ1，ｂ2が与
えられたとき、信号の中心周波数において定在波比が１
となる電気角θを求めることができる。
代入すると、式(11)が得られ、これを電気角θに付いて
解くと式(12)が得られる。式(12)により、ｂ1，ｂ2が与
えられたとき、信号の中心周波数において定在波比が１
となる電気角θを求めることができる。
【００１７】
【数３】 Ｋｂ1sin(2θ＋sin-1((ｂ1ｂ2−4)/Ｋ)−ｂ2(ｂ1 2＋2)＝０ …(11)
【数４】 一方、伝達位相定数Φは式(13)によって表される。
【数５】 ここで、前述したようにＡ’＝Ｄ’、Ｂ’＝Ｃ’である
から、伝達位相定数Φは式(14)によって表され、式(14)
においてcosΦ＝Ｐとおいて、式(13)に代入すると式(1
5)が得られる。
から、伝達位相定数Φは式(14)によって表され、式(14)
においてcosΦ＝Ｐとおいて、式(13)に代入すると式(1
5)が得られる。
【００１８】 Φ＝cos-1（Ａ’） ＝cos-1（cos2θ＋ｂ1ｂ2sin2θ−((2ｂ1＋ｂ2)/2)・sin2θ） ＝cos-1(1/2){(2−ｂ1ｂ2)・cos2θ−(2ｂ1＋ｂ2)・sin2θ＋ｂ1ｂ2} …(14) (2−ｂ1ｂ2)・cos2θ−(2ｂ1＋ｂ2)・sin2θ＋ｂ1ｂ2＝２Ｐ …(15) また、式(9)と式(15)から、ｂ1 ，ｂ2 を求めると、ｂ1
，ｂ2のそれぞれは式(16),(17)によって表される。
，ｂ2のそれぞれは式(16),(17)によって表される。
【００１９】
【数６】
【数７】 次に、式(12),(16),(17)が成立するための条件を求め
る。まず、式(12)が成立するためには、次の式(18),(1
9)が満足されなければならない。
る。まず、式(12)が成立するためには、次の式(18),(1
9)が満足されなければならない。
【００２０】
【数８】
【数９】 ここで、式(18),(19)のそれぞれの両辺を２乗すると式
(20),(21)が得られ、式(20)をｂ2に付いて解くと式(22)
が得られる。
(20),(21)が得られ、式(20)をｂ2に付いて解くと式(22)
が得られる。
【００２１】 ｂ2 2(ｂ1 2＋2)2≦ｂ1 2Ｋ2 …(20) (ｂ1ｂ2−4)2≦Ｋ2 …(21)
【数１０】 また、式(21)から式(23)が導かれ、式(23)が成立するた
めには、ｂ1とｂ2の積は０又は正にならなければならな
い。即ち、ｂ1とｂ2は同符号でなければならない。
めには、ｂ1とｂ2の積は０又は正にならなければならな
い。即ち、ｂ1とｂ2は同符号でなければならない。
【００２２】 ｂ1 2＋2ｂ1ｂ2＋ｂ2 2≧０ …(23） また、式(16)において右辺の分子の第２項は０又は正で
なければならず、（Ｐ−１）負であるから、式(24)を満
足しなければならない。 cos2θ ≦ １ …(24) ここで、式(24)は常に成立しているので、式(22),(23)
が成立する必要十分条件となる。
なければならず、（Ｐ−１）負であるから、式(24)を満
足しなければならない。 cos2θ ≦ １ …(24) ここで、式(24)は常に成立しているので、式(22),(23)
が成立する必要十分条件となる。
【００２３】従って、必要な移相量（位相調整量）ΔΦ
に対しての伝達位相定数はΦ＋ΔΦとなり、このときの
電気角θは固定であるから、ｂ1及びｂ2のそれぞれを式
(9),(14)を満足するように定めれば、ΔΦだけ移相して
も中心周波数での定在波比は１を保持する。
に対しての伝達位相定数はΦ＋ΔΦとなり、このときの
電気角θは固定であるから、ｂ1及びｂ2のそれぞれを式
(9),(14)を満足するように定めれば、ΔΦだけ移相して
も中心周波数での定在波比は１を保持する。
【００２４】前述したように本実施例によれば、同符号
のリアクタンス素子、即ちインダクタを構成する調整線
路１１〜１３を当間隔を開けて伝送線路１０に接続して
移相回路を構成したので、定在波比をほとんど変動させ
ることなく伝搬信号の位相調整を行うことができる。さ
らに、従来例のように余分な多くのスペースを必要とし
ないので小型に形成することができると共に、ほぼ同一
の構成で任意の周波数に対応することができる。
のリアクタンス素子、即ちインダクタを構成する調整線
路１１〜１３を当間隔を開けて伝送線路１０に接続して
移相回路を構成したので、定在波比をほとんど変動させ
ることなく伝搬信号の位相調整を行うことができる。さ
らに、従来例のように余分な多くのスペースを必要とし
ないので小型に形成することができると共に、ほぼ同一
の構成で任意の周波数に対応することができる。
【００２５】尚、本実施例では伝送線路１０をマイクロ
ストリップ線路によって形成したが、これに限定される
ことはなく、同軸線路、ストリップ線路、導波管、２線
式線路、サスペンデット線路、コプレーナガイド、スロ
ット線路等全ての伝送線路に対して適用可能である。
ストリップ線路によって形成したが、これに限定される
ことはなく、同軸線路、ストリップ線路、導波管、２線
式線路、サスペンデット線路、コプレーナガイド、スロ
ット線路等全ての伝送線路に対して適用可能である。
【００２６】また、本実施例では調整線路１１〜１３の
他端を接地して、調整線路１１〜１３をインダクタンス
素子としたが、調整線路１１〜１３の他端を開放してキ
ャパシタンス素子としても同様の効果を得ることができ
る。
他端を接地して、調整線路１１〜１３をインダクタンス
素子としたが、調整線路１１〜１３の他端を開放してキ
ャパシタンス素子としても同様の効果を得ることができ
る。
【００２７】さらに、本実施例では調整線路１１〜１３
によってリアクタンス素子を形成したが、これに限定さ
れることはなく、コンデンサ、コイル、可変容量ダイオ
ード、オープンスタブ、ショートスタブ、ＰＩＮダイオ
ード等を単独で用いても、或いはこれらを組み合わせて
リアクタンス素子を構成しても同様の効果を得ることが
できる。
によってリアクタンス素子を形成したが、これに限定さ
れることはなく、コンデンサ、コイル、可変容量ダイオ
ード、オープンスタブ、ショートスタブ、ＰＩＮダイオ
ード等を単独で用いても、或いはこれらを組み合わせて
リアクタンス素子を構成しても同様の効果を得ることが
できる。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、伝
送線路上に当間隔を開けて接続された同符号の３つのリ
アクタンス素子の値を調整することにより、前記伝送線
路を伝搬する信号の定在波比が低く保たれた状態で位相
が変化されるので、従来のように余分な多くのスペース
を必要とせず小型に形成することができると共に、簡単
な構成で任意の周波数に対応することができるという非
常に優れた効果を奏するものである。
送線路上に当間隔を開けて接続された同符号の３つのリ
アクタンス素子の値を調整することにより、前記伝送線
路を伝搬する信号の定在波比が低く保たれた状態で位相
が変化されるので、従来のように余分な多くのスペース
を必要とせず小型に形成することができると共に、簡単
な構成で任意の周波数に対応することができるという非
常に優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明の一実施例の移相回路を示す構成図
【図２】従来例の移相回路を示す構成図
【図３】従来例の移相回路を示す構成図
【図４】本発明の一実施例の移相回路の等価回路を示す
図
図
１０…伝送線路、１１〜１３…調整線路。
Claims (1)
- 【請求項１】 伝送線路を伝搬する信号の位相を調整す
る移相回路において、 前記伝送線路上に同符号の３つのリアクタンス素子を設
けると共に、該リアクタンス素子を当間隔を開けて前記
伝送線路に接続した、 ことを特徴とする移相回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23043292A JPH0677702A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 移相回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23043292A JPH0677702A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 移相回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0677702A true JPH0677702A (ja) | 1994-03-18 |
Family
ID=16907811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23043292A Pending JPH0677702A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 移相回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677702A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099039A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toto Ltd. | マイクロストリップアンテナ |
| JP2016133385A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 三菱電機株式会社 | 特性インピーダンス測定装置、特性インピーダンス測定システム及び特性インピーダンス測定方法 |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP23043292A patent/JPH0677702A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099039A1 (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Toto Ltd. | マイクロストリップアンテナ |
| US7952534B2 (en) | 2004-03-31 | 2011-05-31 | Toto Ltd. | Microstrip antenna |
| JP2016133385A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 三菱電機株式会社 | 特性インピーダンス測定装置、特性インピーダンス測定システム及び特性インピーダンス測定方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19980922 |