JPH08335801A - 電子制御装置 - Google Patents
電子制御装置Info
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- JPH08335801A JPH08335801A JP8117354A JP11735496A JPH08335801A JP H08335801 A JPH08335801 A JP H08335801A JP 8117354 A JP8117354 A JP 8117354A JP 11735496 A JP11735496 A JP 11735496A JP H08335801 A JPH08335801 A JP H08335801A
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- Japan
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- path
- signal
- coupler
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/185—Phase-shifters using a diode or a gas filled discharge tube
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
- H01P1/15—Auxiliary devices for switching or interrupting by semiconductor devices
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 平衡型スイッチ低ノイズ増幅器としての特定
の用途を有する多機能平衡型位相器とスイッチを提供す
る。 【解決手段】 スイッチは、第１入力ポートにおける第
１入力信号と第２ポートにおける第２入力信号をスイッ
チの第１パスおよび第２パスに結合するハイブリッド入
力カプラを備えている。第１パスおよび第２パスはそれ
ぞれ少なくとも１つの増幅器と位相器を有する。位相器
はハイブリッドカプラと単一の制御信号によって同時に
スイッチオン、オフする２つのスイッチング装置を備え
ている。２つのパスからの出力は該２つのパスからの出
力をスイッチの第１および第２出力ポートに結合する出
力ハイブリッドカプラに入力される。位相器に入力され
る２つの信号を制御することによってスイッチング装置
を選択的にスイッチオン、オフし、入力ポートの信号を
選択的に増幅し、切り換えて平衡化した、低ノイズの状
態で出力ポートに割り振る。
の用途を有する多機能平衡型位相器とスイッチを提供す
る。 【解決手段】 スイッチは、第１入力ポートにおける第
１入力信号と第２ポートにおける第２入力信号をスイッ
チの第１パスおよび第２パスに結合するハイブリッド入
力カプラを備えている。第１パスおよび第２パスはそれ
ぞれ少なくとも１つの増幅器と位相器を有する。位相器
はハイブリッドカプラと単一の制御信号によって同時に
スイッチオン、オフする２つのスイッチング装置を備え
ている。２つのパスからの出力は該２つのパスからの出
力をスイッチの第１および第２出力ポートに結合する出
力ハイブリッドカプラに入力される。位相器に入力され
る２つの信号を制御することによってスイッチング装置
を選択的にスイッチオン、オフし、入力ポートの信号を
選択的に増幅し、切り換えて平衡化した、低ノイズの状
態で出力ポートに割り振る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明発明は、一般に低ノイズ、
広帯域スイッチおよび位相器に関し、特に平衡型スイッ
チ低ノイズ増幅器として特に応用されているモノリティ
ックマイクロ波およびミリ波平衡、低ノイズ、広帯域ス
イッチ、スイッチおよび位相器に関する。
広帯域スイッチおよび位相器に関し、特に平衡型スイッ
チ低ノイズ増幅器として特に応用されているモノリティ
ックマイクロ波およびミリ波平衡、低ノイズ、広帯域ス
イッチ、スイッチおよび位相器に関する。
【０００２】
【関連技術の説明】高性能、低ノイズ固体スイッチおよ
び位相器は高周波回路応用機器における信号の流れを請
求項する重要な制御要素である。そのようなスイッチお
よび位相器に関して、フェーズドアレイすなわち焦点面
アレーアンテナシステムを一部をなすマイクロ波制御回
路に特別に応用することができる。典型的な焦点面アレ
ーすなわちフェーズドアレイアンテナシステムは受動的
でも能動的でも１つのシーンから放射を検出する多くの
アンテナ要素を組み込むものである。各アンテナ要素
は、平衡型スイッチチング、低ノイズ増幅器（ＢＳＬＮ
Ａ）を備え、該ＢＳＬＮＡは、選択的にスイッチオン、
オフされて特定のアンテナ要素で検知されたＲＦ信号を
ダイオードのような検知装置に送信する。この検知装置
は、そのＲＦ信号を対応するＤＣレベル信号に変換す
る。
び位相器は高周波回路応用機器における信号の流れを請
求項する重要な制御要素である。そのようなスイッチお
よび位相器に関して、フェーズドアレイすなわち焦点面
アレーアンテナシステムを一部をなすマイクロ波制御回
路に特別に応用することができる。典型的な焦点面アレ
ーすなわちフェーズドアレイアンテナシステムは受動的
でも能動的でも１つのシーンから放射を検出する多くの
アンテナ要素を組み込むものである。各アンテナ要素
は、平衡型スイッチチング、低ノイズ増幅器（ＢＳＬＮ
Ａ）を備え、該ＢＳＬＮＡは、選択的にスイッチオン、
オフされて特定のアンテナ要素で検知されたＲＦ信号を
ダイオードのような検知装置に送信する。この検知装置
は、そのＲＦ信号を対応するＤＣレベル信号に変換す
る。
【０００３】
【解決しようとする課題】現在、そのようなＢＳＬＮＡ
は、通常一体的に集積されて、アンテナアレーおよび関
連処理回路とともに、モノリティックマイクロ波集積回
路あるいはモノリティックミリ波集積回路（ＭＭＩＣ
ｓ）となる。異なるスイッチおよび増幅要素がこれまで
上記の形態の低ノイズスイッチングおよび位相変更を行
うように使用されてきた。ほとんどのマイクロ波および
ミリ波スイッチはＰＩＮダイオードあるいは電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）を直列、シャントあるいは直列−
シャントの形態で組み込んでいる。ＰＩＮダイオードを
使用するスイッチは顕著な性能を示すが、これらはＭＭ
ＩＣｓにおける他のＦＥＴ装置とモノリティックには互
換性を有しない。さらに、ＰＩＮダイオードスイッチ
は、多量の直流電力を消費し、スイッチング速度を通常
を遅くするような複雑なバイアス回路を必要とする。こ
の意味におけるＰＩＮダイオードについての議論に関し
ては、たとえば、“モノリティック高出力ＫａバンドＰ
ＩＮスイッチ”、ベラントニ、Ｊ．Ｐ．等、ＩＥＥＥマ
イクロ波およびミリ波モノリティック回路シンポジウ
ム、５月、１９８９、第４７頁乃至第５３頁参照された
い。
は、通常一体的に集積されて、アンテナアレーおよび関
連処理回路とともに、モノリティックマイクロ波集積回
路あるいはモノリティックミリ波集積回路（ＭＭＩＣ
ｓ）となる。異なるスイッチおよび増幅要素がこれまで
上記の形態の低ノイズスイッチングおよび位相変更を行
うように使用されてきた。ほとんどのマイクロ波および
ミリ波スイッチはＰＩＮダイオードあるいは電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）を直列、シャントあるいは直列−
シャントの形態で組み込んでいる。ＰＩＮダイオードを
使用するスイッチは顕著な性能を示すが、これらはＭＭ
ＩＣｓにおける他のＦＥＴ装置とモノリティックには互
換性を有しない。さらに、ＰＩＮダイオードスイッチ
は、多量の直流電力を消費し、スイッチング速度を通常
を遅くするような複雑なバイアス回路を必要とする。こ
の意味におけるＰＩＮダイオードについての議論に関し
ては、たとえば、“モノリティック高出力ＫａバンドＰ
ＩＮスイッチ”、ベラントニ、Ｊ．Ｐ．等、ＩＥＥＥマ
イクロ波およびミリ波モノリティック回路シンポジウ
ム、５月、１９８９、第４７頁乃至第５３頁参照された
い。
【０００４】一方、ＦＥＴスイッチ、たとえば金属半導
体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）スイッチすな
わち高電子モノリティトランジスタ（ＨＥＭＴ）スイッ
チ、は、しばしばＰＩＮスイッチより大きな挿入損失を
生じる。おおきな挿入損失は受信機ノイズ性能および送
信機効率特に高周波の効率を阻害する。さらにピンチオ
フにおけるＦＥＴの寄生ソース−ドレインキャパシタン
スがＦＥＴスイッチのアイソレーションおよび帯域を制
限する。この不利益な寄生キャパシタンスはさらに周波
数、特にミリ波長の周波数の増大とともに増加する。こ
の意味におけるＦＥＴスイッチの議論については、たと
えば、“ＤＣ−４０ＧＨｚおよび２０−４０ＧＨｚＭＭ
ＩＣ ＳＰＤＴ スイッチ”シュヒンドラー、マンフレ
ッド等、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．マイクロ波理論および
技術、第３５巻、１９８７、第１４８６乃至１４９３頁
を参照されたい。位相器は通常この形式の１つ以上のス
イッチを組み込んで入出力信号間の位相差を変更するの
で、上記と同じ問題がこのタイプの位相器についても存
在する。ＰＩＮダイオードあるいはＦＥＴスイッチを直
列、シャント、あるいは直列−シャントの形態で組み込
んでいる公知のスイッチおよび位相器よりもすぐれた装
置性能を与えるＭＭＩＣ応用機器に特に好適の高性能ス
イッチおよび位相器が求められている。したがって、本
発明の目的は、そのようなスイッチおよび位相器を提供
することである。
体電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）スイッチすな
わち高電子モノリティトランジスタ（ＨＥＭＴ）スイッ
チ、は、しばしばＰＩＮスイッチより大きな挿入損失を
生じる。おおきな挿入損失は受信機ノイズ性能および送
信機効率特に高周波の効率を阻害する。さらにピンチオ
フにおけるＦＥＴの寄生ソース−ドレインキャパシタン
スがＦＥＴスイッチのアイソレーションおよび帯域を制
限する。この不利益な寄生キャパシタンスはさらに周波
数、特にミリ波長の周波数の増大とともに増加する。こ
の意味におけるＦＥＴスイッチの議論については、たと
えば、“ＤＣ−４０ＧＨｚおよび２０−４０ＧＨｚＭＭ
ＩＣ ＳＰＤＴ スイッチ”シュヒンドラー、マンフレ
ッド等、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．マイクロ波理論および
技術、第３５巻、１９８７、第１４８６乃至１４９３頁
を参照されたい。位相器は通常この形式の１つ以上のス
イッチを組み込んで入出力信号間の位相差を変更するの
で、上記と同じ問題がこのタイプの位相器についても存
在する。ＰＩＮダイオードあるいはＦＥＴスイッチを直
列、シャント、あるいは直列−シャントの形態で組み込
んでいる公知のスイッチおよび位相器よりもすぐれた装
置性能を与えるＭＭＩＣ応用機器に特に好適の高性能ス
イッチおよび位相器が求められている。したがって、本
発明の目的は、そのようなスイッチおよび位相器を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴によれば、
高周波において広域の集積回路機器についての可能性を
有するさまざまな多機能平衡位相器およびスイッチが開
示されている。１つの態様においては、位相器およびス
イッチは第１入力ポートにおける第１入力信号と第２入
力ポートにおける第２入力信号を第１パスおよび第２パ
スに結合するハイブリッド入力カプラを有する。各第１
および第２パスは少なくとも１つの増幅器と位相器とを
備えている。各位相器は単一の制御信号によって同時に
スイッチオンおよびオフされる１つのハイブリッドカプ
ラと２つのスイッチング装置とを備えている。上記のそ
れぞれのパスからの出力は上記２つのパスからの出力を
スイッチの第１および第２出力ポートに結合する別のハ
イブリッドカプラに与えられる。
高周波において広域の集積回路機器についての可能性を
有するさまざまな多機能平衡位相器およびスイッチが開
示されている。１つの態様においては、位相器およびス
イッチは第１入力ポートにおける第１入力信号と第２入
力ポートにおける第２入力信号を第１パスおよび第２パ
スに結合するハイブリッド入力カプラを有する。各第１
および第２パスは少なくとも１つの増幅器と位相器とを
備えている。各位相器は単一の制御信号によって同時に
スイッチオンおよびオフされる１つのハイブリッドカプ
ラと２つのスイッチング装置とを備えている。上記のそ
れぞれのパスからの出力は上記２つのパスからの出力を
スイッチの第１および第２出力ポートに結合する別のハ
イブリッドカプラに与えられる。
【０００６】位相器に与えられる該２の制御信号を制御
してスイッチング装置を選択的にオン、オフすることに
よって、入力ポートの信号は選択的に増幅されてそして
平衡型低ノイズで出力ポートに振り向けられる。別の態
様では、インピーダンスとマッチした入力および出力負
荷抵抗が選択的に上記の入力および出力ポートに組み込
まれる。本発明についてのさらに付加的な目的、利点お
よび特徴は添付の図面を参照して、後述の詳細な説明お
よび特許請求の範囲から明確になるものである。
してスイッチング装置を選択的にオン、オフすることに
よって、入力ポートの信号は選択的に増幅されてそして
平衡型低ノイズで出力ポートに振り向けられる。別の態
様では、インピーダンスとマッチした入力および出力負
荷抵抗が選択的に上記の入力および出力ポートに組み込
まれる。本発明についてのさらに付加的な目的、利点お
よび特徴は添付の図面を参照して、後述の詳細な説明お
よび特許請求の範囲から明確になるものである。
【０００７】
【実施例の説明】さまざまな多機能位相器および低ノイ
ズスイッチに関する好ましい実施例にすついての以下の
説明は単に説明的な正確のものであり、本発明あるいは
その応用あるいはその使用を制限することを意図するも
のではない。図１は、本発明の１実施例に従う、２×２
クロスバースイッチとして動作する位相器および低ノイ
ズスイッチ１０の概略ブロック図を示す。スイッチ１０
は第１入力ポート１４（入力ポート１）および第２入力
ポート１６（入力ポート２）に接続される３ｄＢ９０°
ハイブリッドカプラ１２を備えている。カプラ１２は当
業者に知られたＬａｎｇｅカプラすなわちブランチライ
ンカプラとすること、あるいは本明細書に記載された目
的に合致する任意の形式のハイブリッドカプラとするこ
とができる。この種のさまざまな形式のハイブリッドカ
プラが、マス、スティーブン Ａ．等の非線形マイクロ
波回路、アーテクハウス、１９８８、第５章、第２０９
頁から第２３０頁に見つけることができる。入力ポート
１４および１６は、アンテナアレイの一部とすることが
できるさまざまな形式のアンテナエレメントのようなさ
まざまな形式の送信および／または回復コンポーネント
に接続することができる。このような使用においては、
第１入力ポート１４は、第１ＲＦ入力信号Ｓ１を受信
し、第２入力ポート１６は、第２ＲＦ入力信号Ｓ２を受
信する。
ズスイッチに関する好ましい実施例にすついての以下の
説明は単に説明的な正確のものであり、本発明あるいは
その応用あるいはその使用を制限することを意図するも
のではない。図１は、本発明の１実施例に従う、２×２
クロスバースイッチとして動作する位相器および低ノイ
ズスイッチ１０の概略ブロック図を示す。スイッチ１０
は第１入力ポート１４（入力ポート１）および第２入力
ポート１６（入力ポート２）に接続される３ｄＢ９０°
ハイブリッドカプラ１２を備えている。カプラ１２は当
業者に知られたＬａｎｇｅカプラすなわちブランチライ
ンカプラとすること、あるいは本明細書に記載された目
的に合致する任意の形式のハイブリッドカプラとするこ
とができる。この種のさまざまな形式のハイブリッドカ
プラが、マス、スティーブン Ａ．等の非線形マイクロ
波回路、アーテクハウス、１９８８、第５章、第２０９
頁から第２３０頁に見つけることができる。入力ポート
１４および１６は、アンテナアレイの一部とすることが
できるさまざまな形式のアンテナエレメントのようなさ
まざまな形式の送信および／または回復コンポーネント
に接続することができる。このような使用においては、
第１入力ポート１４は、第１ＲＦ入力信号Ｓ１を受信
し、第２入力ポート１６は、第２ＲＦ入力信号Ｓ２を受
信する。
【０００８】ハイブリッドカプラ１２は、ポート１４に
おける入力信号Ｓ１およびポート１１６における入力信
号Ｓ２をスイッチ１０の第１パスおよび第２パスに結合
する。特に、ハイブリッドカプラ１２はその元の位相で
第１パス１８に入力信号Ｓ１を与え、第１パス１８に与
えられた信号の位相から９０°で第１入力信号Ｓ１を第
パス２０に与える。同様に、ハイブリッドカプラ１２
は、入力信号Ｓ２を９０°位相の離れた信号に分離し、
該信号Ｓ２の１つを第２パス２０における入力信号Ｓ１
と同じ位相で第２パス２０にあたえ、入力信号Ｓ１と同
じ位相で他の信号Ｓ２を第１パス１８に与える。第１パ
ス１８は、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）２２および１８０
°反射位相器２４を備えている。位相器２４は上記のカ
プラ１２と同じやり方で動作する３ｄｂ９０°ハイブリ
ッドカプラ２６と２つのシャント受動スイッチング装置
２８および３０を組み込んでいる。スイッチング装置２
８および３０は、たとえばＦＥＴスイッチ、ＨＥＭＴス
イッチあるいはＰＩＮダイオードスイッチといった任意
の集積回路マイクロ波あるいはミリ波スイッチング装置
とすることができる。制御装置（図示せず）からの第１
制御信号（制御１）はゲート制御ポート３２でスイッチ
ング装置２８および３０のゲータ端子に同時に与えられ
該ゲート端子をバイアスして装置２８および３０をスイ
ッチオンおよびオフする。同様に、第２パス２０はＬＮ
Ａ３４および１８０°反射位相器３６を備えている。位
相器３６は３ｄｂ９０°ハイブリッドカプラ３８および
スイッチング装置４０および４２を備えている。制御装
置からの第２制御信号（制御２）はゲート制御ポート４
４においてスイッチング装置４０および４２のゲート端
子に同時に与えられる。位相器２４および３６の動作
は、ニールセン、Ｄ．等の“広帯域アップコンバータＩ
Ｃ”、ＩＥＥＥ ＭＩＴ−Ｓ ダイジェスト、９月、１
９９２、第４５５頁から第４５８頁において議論されて
いるように当技術分野においては公知である。
おける入力信号Ｓ１およびポート１１６における入力信
号Ｓ２をスイッチ１０の第１パスおよび第２パスに結合
する。特に、ハイブリッドカプラ１２はその元の位相で
第１パス１８に入力信号Ｓ１を与え、第１パス１８に与
えられた信号の位相から９０°で第１入力信号Ｓ１を第
パス２０に与える。同様に、ハイブリッドカプラ１２
は、入力信号Ｓ２を９０°位相の離れた信号に分離し、
該信号Ｓ２の１つを第２パス２０における入力信号Ｓ１
と同じ位相で第２パス２０にあたえ、入力信号Ｓ１と同
じ位相で他の信号Ｓ２を第１パス１８に与える。第１パ
ス１８は、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）２２および１８０
°反射位相器２４を備えている。位相器２４は上記のカ
プラ１２と同じやり方で動作する３ｄｂ９０°ハイブリ
ッドカプラ２６と２つのシャント受動スイッチング装置
２８および３０を組み込んでいる。スイッチング装置２
８および３０は、たとえばＦＥＴスイッチ、ＨＥＭＴス
イッチあるいはＰＩＮダイオードスイッチといった任意
の集積回路マイクロ波あるいはミリ波スイッチング装置
とすることができる。制御装置（図示せず）からの第１
制御信号（制御１）はゲート制御ポート３２でスイッチ
ング装置２８および３０のゲータ端子に同時に与えられ
該ゲート端子をバイアスして装置２８および３０をスイ
ッチオンおよびオフする。同様に、第２パス２０はＬＮ
Ａ３４および１８０°反射位相器３６を備えている。位
相器３６は３ｄｂ９０°ハイブリッドカプラ３８および
スイッチング装置４０および４２を備えている。制御装
置からの第２制御信号（制御２）はゲート制御ポート４
４においてスイッチング装置４０および４２のゲート端
子に同時に与えられる。位相器２４および３６の動作
は、ニールセン、Ｄ．等の“広帯域アップコンバータＩ
Ｃ”、ＩＥＥＥ ＭＩＴ−Ｓ ダイジェスト、９月、１
９９２、第４５５頁から第４５８頁において議論されて
いるように当技術分野においては公知である。
【０００９】カプラ２６および３８からの信号は、上記
のカプラ１２と同じ方法で出力ポート４８（出力ポート
１）および出力ポート５０（出力ポート２）に増幅され
た入力信号Ｓ１およびＳ２を結合する出力３ｄｂ９０°
ハイブリッドカプラ４６に与えられる。特に、第１パス
１８からの出力信号はある位相で出力ポート４８に与え
られ、９０°の位相のずれをもって出力ポート５０に与
えられる。同様に、第２パス２０からの出力信号はパス
１８からの出力信号の位相で出力ポート４８に与えら
れ、パス１８からの出力信号の位相で出力ポート５０に
与えられる。入力ポート１４および１６におけるＲＦ入
力信号Ｓ１およびＳ２は、それぞれ増幅され、スイッチ
１０によって位相が変更され、出力ポート４８および５
０に与えられて、特定の機器に基づく適当な検知回路
（図示せず）に送られる。入力ポート１４および１６に
おけるＲＦ入力信号Ｓ１およびＳ２に対し、それぞれ、
ゲート端子ポート３２および４４上の異なるバイアス制
御は状態表１に示すように出力ポート４８および５０に
異なる出力信号を与える。特に、ゲート端子ポート３２
および４４の両方がバイアスされると（ショート）、ポ
ート４８で出力信号は増幅器２２および３４の組み合わ
せを含むスイッチ１０の回路コンポーネントのゲインＧ
掛ける位相角θにおける入力信号Ｓ２となり、ポート５
０における出力信号は、ゲインＧ掛ける位相角θの入力
信号Ｓ１となる。もしゲート端子ポート３２および４４
がバイアスされていない場合（オープン）には、ポート
４８の出力信号はゲインＧ掛ける位相角θ＋１８０°で
の入力信号Ｓ２となり、ポート５０における出力信号は
ゲインＧ掛ける位相角θ＋１８０°における入力信号Ｓ
１である。ゲート端子ポート３２がバイアスされてお
り、かつゲート端子４４がバイアスされていない場合に
は、出力ポート４８における出力信号はゲインＧ掛ける
位相角Ψにおける入力信号Ｓ１であり、出力ポート５０
における出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψにおける入
力信号Ｓ１である。位相角Ψは位相角θ＋９０°に等し
い。ゲート端子ポート３２がバイアスされておらずゲー
ト端子ポート４４がバイアスされている場合には、出力
ポート４８における出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψ
＋１８０°における入力信号Ｓ１であり、出力ポート５
０における出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψ＋１８０
°における入力信号Ｓ２である。上記したことから明ら
かなように、スイッチ１０は、選択的にポート３２およ
び４４をバイアスしおよびバイアスを解消することによ
って、入力信号Ｓ１およびＳ２の組み合わせが出力ポー
ト４８および５０のいずれかに供給されるという点にお
いて、２×２クロスバースイッチとして動作する。
のカプラ１２と同じ方法で出力ポート４８（出力ポート
１）および出力ポート５０（出力ポート２）に増幅され
た入力信号Ｓ１およびＳ２を結合する出力３ｄｂ９０°
ハイブリッドカプラ４６に与えられる。特に、第１パス
１８からの出力信号はある位相で出力ポート４８に与え
られ、９０°の位相のずれをもって出力ポート５０に与
えられる。同様に、第２パス２０からの出力信号はパス
１８からの出力信号の位相で出力ポート４８に与えら
れ、パス１８からの出力信号の位相で出力ポート５０に
与えられる。入力ポート１４および１６におけるＲＦ入
力信号Ｓ１およびＳ２は、それぞれ増幅され、スイッチ
１０によって位相が変更され、出力ポート４８および５
０に与えられて、特定の機器に基づく適当な検知回路
（図示せず）に送られる。入力ポート１４および１６に
おけるＲＦ入力信号Ｓ１およびＳ２に対し、それぞれ、
ゲート端子ポート３２および４４上の異なるバイアス制
御は状態表１に示すように出力ポート４８および５０に
異なる出力信号を与える。特に、ゲート端子ポート３２
および４４の両方がバイアスされると（ショート）、ポ
ート４８で出力信号は増幅器２２および３４の組み合わ
せを含むスイッチ１０の回路コンポーネントのゲインＧ
掛ける位相角θにおける入力信号Ｓ２となり、ポート５
０における出力信号は、ゲインＧ掛ける位相角θの入力
信号Ｓ１となる。もしゲート端子ポート３２および４４
がバイアスされていない場合（オープン）には、ポート
４８の出力信号はゲインＧ掛ける位相角θ＋１８０°で
の入力信号Ｓ２となり、ポート５０における出力信号は
ゲインＧ掛ける位相角θ＋１８０°における入力信号Ｓ
１である。ゲート端子ポート３２がバイアスされてお
り、かつゲート端子４４がバイアスされていない場合に
は、出力ポート４８における出力信号はゲインＧ掛ける
位相角Ψにおける入力信号Ｓ１であり、出力ポート５０
における出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψにおける入
力信号Ｓ１である。位相角Ψは位相角θ＋９０°に等し
い。ゲート端子ポート３２がバイアスされておらずゲー
ト端子ポート４４がバイアスされている場合には、出力
ポート４８における出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψ
＋１８０°における入力信号Ｓ１であり、出力ポート５
０における出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψ＋１８０
°における入力信号Ｓ２である。上記したことから明ら
かなように、スイッチ１０は、選択的にポート３２およ
び４４をバイアスしおよびバイアスを解消することによ
って、入力信号Ｓ１およびＳ２の組み合わせが出力ポー
ト４８および５０のいずれかに供給されるという点にお
いて、２×２クロスバースイッチとして動作する。
【００１０】図２は、上記のスイッチ１０の構造と実質
的に類似の本発明の他の実施例に従う多機能位相器およ
び低ノイズスイッチ１０ａの概略ブロック図を示す。ス
イッチ１０ａの、スイッチ１０と類似のコンポーネント
は参照符合“ａ”を付けて同一のものを示す。本例にお
いては、入力ポート１６ａは負荷抵抗５２によって示さ
れる入力負荷によって負荷がかかっている。したがっ
て、ＲＦ入力信号はポート１６ａには、入力されない。
同様に、出力ポート５０ａは負荷抵抗５４で示す出力負
荷によって負荷がかけられており、したがって、出力信
号はポート５０ａからは発生しない。１つの実施例にお
いては、負荷抵抗５２および５４は、ほとんどのマイク
ロ波およびミリ波集積回路に必要なインピーダンスのマ
ッチングを与える。したがって、入力ポート１６ａの入
力インピーダンスは制御ポート３２ａおよび４４ａ上の
制御信号に応じて出力ポート４８ａに送られる。状態テ
ーブル２は、ゲート端子制御ポート３２ａおよび４４ａ
がバイアスされ、バイアスを解消したときの、ポート１
４ａおよび４８ａにおける入出力の関係を示す。特に、
ゲート端子ポート３２ａと４４ａの双方が同時にバイア
ス、あるいはバイアスを解消されたときには、スイッチ
１０ａは、平衡ＬＮＡのように動作し、２つのパス１８
ａおよび２０ａからの信号は位相がずれてキャンセルさ
れる。したがって、スイッチ１０ａはこのような状態で
はオフである。一方、ゲート端子ポート３２ａまたは４
４ａのいずれかがバイアスされ、他方がバイアスされて
いない場合には２つのパス１８ａと２０ａからの信号の
位相は合っており、スイッチ１０ａはオンとなる。ゲー
ト端子ポート３２ａがバイアスされかつゲート端子ポー
ト４４ａがバイアスされていない場合には、したがっ
て、出力ポート４８ａにおける出力信号はゲインＧ掛け
る位相角Ψにおける入力信号Ｓ１である。ゲート端子ポ
ート３２ａがバイアスされおらず、かつゲート端子ポー
ト４４ａがバイアスされている場合には、したがって、
出力ポート４８ａにおける出力信号はゲインＧ掛ける位
相角Ψ＋１８０°における入力信号Ｓ１である。なお、
スイッチ１０ａのこの２つの状態は１８０°位相がずれ
ていることに注意する必要がある。スイッチ１０ａはス
イッチ１０ａがオンのときに信号を出力ポート４８ａに
送るためのＢＳＬＮＡとしての特別の用途を有するもの
である。
的に類似の本発明の他の実施例に従う多機能位相器およ
び低ノイズスイッチ１０ａの概略ブロック図を示す。ス
イッチ１０ａの、スイッチ１０と類似のコンポーネント
は参照符合“ａ”を付けて同一のものを示す。本例にお
いては、入力ポート１６ａは負荷抵抗５２によって示さ
れる入力負荷によって負荷がかかっている。したがっ
て、ＲＦ入力信号はポート１６ａには、入力されない。
同様に、出力ポート５０ａは負荷抵抗５４で示す出力負
荷によって負荷がかけられており、したがって、出力信
号はポート５０ａからは発生しない。１つの実施例にお
いては、負荷抵抗５２および５４は、ほとんどのマイク
ロ波およびミリ波集積回路に必要なインピーダンスのマ
ッチングを与える。したがって、入力ポート１６ａの入
力インピーダンスは制御ポート３２ａおよび４４ａ上の
制御信号に応じて出力ポート４８ａに送られる。状態テ
ーブル２は、ゲート端子制御ポート３２ａおよび４４ａ
がバイアスされ、バイアスを解消したときの、ポート１
４ａおよび４８ａにおける入出力の関係を示す。特に、
ゲート端子ポート３２ａと４４ａの双方が同時にバイア
ス、あるいはバイアスを解消されたときには、スイッチ
１０ａは、平衡ＬＮＡのように動作し、２つのパス１８
ａおよび２０ａからの信号は位相がずれてキャンセルさ
れる。したがって、スイッチ１０ａはこのような状態で
はオフである。一方、ゲート端子ポート３２ａまたは４
４ａのいずれかがバイアスされ、他方がバイアスされて
いない場合には２つのパス１８ａと２０ａからの信号の
位相は合っており、スイッチ１０ａはオンとなる。ゲー
ト端子ポート３２ａがバイアスされかつゲート端子ポー
ト４４ａがバイアスされていない場合には、したがっ
て、出力ポート４８ａにおける出力信号はゲインＧ掛け
る位相角Ψにおける入力信号Ｓ１である。ゲート端子ポ
ート３２ａがバイアスされおらず、かつゲート端子ポー
ト４４ａがバイアスされている場合には、したがって、
出力ポート４８ａにおける出力信号はゲインＧ掛ける位
相角Ψ＋１８０°における入力信号Ｓ１である。なお、
スイッチ１０ａのこの２つの状態は１８０°位相がずれ
ていることに注意する必要がある。スイッチ１０ａはス
イッチ１０ａがオンのときに信号を出力ポート４８ａに
送るためのＢＳＬＮＡとしての特別の用途を有するもの
である。
【００１１】図３は、上記のスイッチ１０の構造と実質
的に類似する本発明の他の実施例に従う多機能位相器お
よび低ノイズスイッチ１０ｂの概略ブロック図を示す。
スイッチ１０ｂの、スイッチ１０およびスイッチ１０ａ
と類似のコンポーネントは参照符合“ｂ”を付けて同一
のものを示す。本例においては、入力ポート４８ｂは、
出力信号だけが出力ポート５０ｂに導入されるように負
荷抵抗５６によって示される出力負荷を備えている。状
態表３はポート３２ｂおよび４４ｂにおいて異なる制御
バイアスに対する入力ポート１４ａと出力ポート５０ｂ
の値を示す。ゲート端子ポート３２ｂと４４ｂのいずれ
かがバイアスされ、かつその他方がバイアスされないと
きには、スイッチ１０ａは、平衡ＬＮＡのように動作
し、出力ポート５０ｂの２つのパス１８ｂおよび２０ｂ
からの信号は位相がずれてキャンセルされる。したがっ
て、スイッチ１０ｂはこのような状態ではオフである。
一方、ゲート端子ポート３２ｂおよび４４ｂの両方がバ
イアスされるか、両方ともバイアスされていない場合に
は、２つのパス１８ｂと２０ｂからの信号の位相は合っ
ており、スイッチ１０ａはオンとなる。ゲート端子ポー
ト３２ｂおよびゲート端子ポート４４ｂがバイアスされ
ている場合には、したがって、出力ポート５０ｂにおけ
る出力信号はゲインＧ掛ける位相角θにおける入力信号
Ｓ１である。ゲート端子ポート３２ｂおよびゲート端子
ポート４４ｂの両方がバイアスされていない場合には、
したがって、出力ポート５０ｂにおける出力信号はゲイ
ンＧ掛ける位相角θ＋１８０°における入力信号Ｓ１で
ある。なお、スイッチ１０ｂのこの２つの バイアスさ
れた状態は互いに１８０°位相がずれていることに注意
する必要がある。スイッチ１０ｂは、出力信号が出力ポ
ート４８ｂではなくポート５０ｂに導入される点を除い
て、スイッチ１０ａと同じである。
的に類似する本発明の他の実施例に従う多機能位相器お
よび低ノイズスイッチ１０ｂの概略ブロック図を示す。
スイッチ１０ｂの、スイッチ１０およびスイッチ１０ａ
と類似のコンポーネントは参照符合“ｂ”を付けて同一
のものを示す。本例においては、入力ポート４８ｂは、
出力信号だけが出力ポート５０ｂに導入されるように負
荷抵抗５６によって示される出力負荷を備えている。状
態表３はポート３２ｂおよび４４ｂにおいて異なる制御
バイアスに対する入力ポート１４ａと出力ポート５０ｂ
の値を示す。ゲート端子ポート３２ｂと４４ｂのいずれ
かがバイアスされ、かつその他方がバイアスされないと
きには、スイッチ１０ａは、平衡ＬＮＡのように動作
し、出力ポート５０ｂの２つのパス１８ｂおよび２０ｂ
からの信号は位相がずれてキャンセルされる。したがっ
て、スイッチ１０ｂはこのような状態ではオフである。
一方、ゲート端子ポート３２ｂおよび４４ｂの両方がバ
イアスされるか、両方ともバイアスされていない場合に
は、２つのパス１８ｂと２０ｂからの信号の位相は合っ
ており、スイッチ１０ａはオンとなる。ゲート端子ポー
ト３２ｂおよびゲート端子ポート４４ｂがバイアスされ
ている場合には、したがって、出力ポート５０ｂにおけ
る出力信号はゲインＧ掛ける位相角θにおける入力信号
Ｓ１である。ゲート端子ポート３２ｂおよびゲート端子
ポート４４ｂの両方がバイアスされていない場合には、
したがって、出力ポート５０ｂにおける出力信号はゲイ
ンＧ掛ける位相角θ＋１８０°における入力信号Ｓ１で
ある。なお、スイッチ１０ｂのこの２つの バイアスさ
れた状態は互いに１８０°位相がずれていることに注意
する必要がある。スイッチ１０ｂは、出力信号が出力ポ
ート４８ｂではなくポート５０ｂに導入される点を除い
て、スイッチ１０ａと同じである。
【００１２】図４は、本発明の他の実施例にかかる単極
双投スイッチ（ＳＰＤＴ）として動作する位相器および
低ノイズスイッチ１０ｃの概略ブロック図を示す。スイ
ッチ１０ｃは実質的に上記のスイッチ１０の構造と類似
する。スイッチ１０ｃの、スイッチ１０、１０ａおよび
１０ｂと類似のコンポーネントは参照符合“ｃ”を付け
て同一のものを示す。本例においては、入力ポート１４
ｃは、負荷抵抗５２ｃで示される入力負荷を備えてい
る。本例は、状態表４で示されるようにスイッチ１０ａ
および１０ｂの組み合わせである。スイッチ１０ｃは、
ポート１４ｃにおける入力信号が制御ポート３２ｃおよ
び４４ｃにおける制御バイアス信号に応じて出力ポート
４８ｃまたは５０ｃのいずれかに送られるという点にお
いてＳＰＤＴとして動作する。入力信号Ｓ１を受けない
出力ポート４８ｃおよび５０ｃは負荷抵抗５２ｃによっ
て出力回路（図示せず）に一致するインピーダンスを有
する。図５は、実質的に上記のスイッチ１０の構造と類
似する本発明の他の実施例にかかる他のＳＰＤＴの位相
器および低ノイズスイッチ１０ｄの概略ブロック図を示
す。スイッチ１０ｄの、スイッチ１０、１０ａ、１０ｂ
および１０ｃと類似のコンポーネントは参照符合“ｄ”
を付けて同一のものを示す。本例においては、出力ポー
ト５０ｄは、負荷抵抗５４ｄを備えている。状態表５
は、入力ポート１４ｄおよび１６ｄにおける入力信号Ｓ
１およびＳ２に関してそれぞれ出力ポート４８ｄにおけ
る出力状態を示している。特に、ゲート端子ポート３２
ｄおよび４４ｄの両方がバイアスされている場合には、
ポート４８ｄの出力信号はゲインＧ掛ける位相角θにお
ける入力信号Ｓ２である。ゲート端子ポート３２ｄおよ
び４４ｄの両方がバイアスされていない場合には、出力
ポート４８ｄにおける出力信号はゲインＧ掛ける位相角
θ＋１８０°における入力信号Ｓ２である。ポート３２
ｄがバイアスされ、ポート４４ｄがバイアスされていな
い場合には、出力ポート４８ｄの信号はゲインＧ掛ける
位相角Ψにおける入力信号Ｓ１である。ポート３２ｄが
非バイアスでポート４４ｄがバイアスされている場合に
は、ポート４８ｄの出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψ
＋１８０°における入力信号Ｓ１である。本実施例で
は、入力信号Ｓ１およびＳ２は制御ポート３２ｄおよび
４４ｄのバイアスに応じて出力ポート４８ｄに選択的に
与えられる。
双投スイッチ（ＳＰＤＴ）として動作する位相器および
低ノイズスイッチ１０ｃの概略ブロック図を示す。スイ
ッチ１０ｃは実質的に上記のスイッチ１０の構造と類似
する。スイッチ１０ｃの、スイッチ１０、１０ａおよび
１０ｂと類似のコンポーネントは参照符合“ｃ”を付け
て同一のものを示す。本例においては、入力ポート１４
ｃは、負荷抵抗５２ｃで示される入力負荷を備えてい
る。本例は、状態表４で示されるようにスイッチ１０ａ
および１０ｂの組み合わせである。スイッチ１０ｃは、
ポート１４ｃにおける入力信号が制御ポート３２ｃおよ
び４４ｃにおける制御バイアス信号に応じて出力ポート
４８ｃまたは５０ｃのいずれかに送られるという点にお
いてＳＰＤＴとして動作する。入力信号Ｓ１を受けない
出力ポート４８ｃおよび５０ｃは負荷抵抗５２ｃによっ
て出力回路（図示せず）に一致するインピーダンスを有
する。図５は、実質的に上記のスイッチ１０の構造と類
似する本発明の他の実施例にかかる他のＳＰＤＴの位相
器および低ノイズスイッチ１０ｄの概略ブロック図を示
す。スイッチ１０ｄの、スイッチ１０、１０ａ、１０ｂ
および１０ｃと類似のコンポーネントは参照符合“ｄ”
を付けて同一のものを示す。本例においては、出力ポー
ト５０ｄは、負荷抵抗５４ｄを備えている。状態表５
は、入力ポート１４ｄおよび１６ｄにおける入力信号Ｓ
１およびＳ２に関してそれぞれ出力ポート４８ｄにおけ
る出力状態を示している。特に、ゲート端子ポート３２
ｄおよび４４ｄの両方がバイアスされている場合には、
ポート４８ｄの出力信号はゲインＧ掛ける位相角θにお
ける入力信号Ｓ２である。ゲート端子ポート３２ｄおよ
び４４ｄの両方がバイアスされていない場合には、出力
ポート４８ｄにおける出力信号はゲインＧ掛ける位相角
θ＋１８０°における入力信号Ｓ２である。ポート３２
ｄがバイアスされ、ポート４４ｄがバイアスされていな
い場合には、出力ポート４８ｄの信号はゲインＧ掛ける
位相角Ψにおける入力信号Ｓ１である。ポート３２ｄが
非バイアスでポート４４ｄがバイアスされている場合に
は、ポート４８ｄの出力信号はゲインＧ掛ける位相角Ψ
＋１８０°における入力信号Ｓ１である。本実施例で
は、入力信号Ｓ１およびＳ２は制御ポート３２ｄおよび
４４ｄのバイアスに応じて出力ポート４８ｄに選択的に
与えられる。
【００１３】図２に示すようにスイッチ１０ａは、当業
者に周知の熱撮像装置の入力ステージにおけるＢＳＬＮ
Ａとしての用途を有する。熱撮像装置は、これらが、シ
ーンにおける物体を反射する励磁信号を発信する撮像装
置でなく、たとえば赤外線のような特定の波長の放射を
検知するという意味で受動的に動作する。これらの形式
のシステムは各エレメントが像のピクセルである多くの
アンテナエレメントを有するアンテナアレイを組み込ん
でいる。各アンテナエレメントは、シーンからの熱放射
を受信し、この熱放射は通常ピクセルごとの単位で像形
成装置に出力される。この形式の熱撮像装置は受動的に
動作するので、アンテナエレメントによって受信された
放射信号は装置の電子ノイズに対してかなり小さいもの
である。したがって、ゲートポート３２ａおよび４４ａ
が非バイアスの場合にこのシステムでのノイズが出力ポ
ート４８ａに連続的に入力され、その後、制御ゲートポ
ート３２ａがバイアスされているときにシステムのノイ
ズと入力ポート１４ａにおけるＲＦ入力信号Ｓ１が出力
ポート４８ａに与えられる場合には、ＢＳＬＮＡ１０ａ
はこれらの形式の装置では有効となる。この方法で、後
の処理回路がシステムのノイズを分離し、相対的により
安定した増幅ＲＦ入力信号Ｓ１を与える。
者に周知の熱撮像装置の入力ステージにおけるＢＳＬＮ
Ａとしての用途を有する。熱撮像装置は、これらが、シ
ーンにおける物体を反射する励磁信号を発信する撮像装
置でなく、たとえば赤外線のような特定の波長の放射を
検知するという意味で受動的に動作する。これらの形式
のシステムは各エレメントが像のピクセルである多くの
アンテナエレメントを有するアンテナアレイを組み込ん
でいる。各アンテナエレメントは、シーンからの熱放射
を受信し、この熱放射は通常ピクセルごとの単位で像形
成装置に出力される。この形式の熱撮像装置は受動的に
動作するので、アンテナエレメントによって受信された
放射信号は装置の電子ノイズに対してかなり小さいもの
である。したがって、ゲートポート３２ａおよび４４ａ
が非バイアスの場合にこのシステムでのノイズが出力ポ
ート４８ａに連続的に入力され、その後、制御ゲートポ
ート３２ａがバイアスされているときにシステムのノイ
ズと入力ポート１４ａにおけるＲＦ入力信号Ｓ１が出力
ポート４８ａに与えられる場合には、ＢＳＬＮＡ１０ａ
はこれらの形式の装置では有効となる。この方法で、後
の処理回路がシステムのノイズを分離し、相対的により
安定した増幅ＲＦ入力信号Ｓ１を与える。
【００１４】図６は、上記の図３のスイッチ１０ａと同
じ形式のＢＳＬＮＡ６４を組み込んだ平衡型ラジオメー
タ６２（熱撮像装置）の概略ブロック図を示す。この実
施例はＢＳＬＮＡ６４は、該ＢＳＬＮＡ６４を第１パス
６８および第２パス７０に分離するハイブリッドカプラ
６６を備えている。第１パス６８は増幅器２２ａを表す
ように意図された２つの増幅器７２を備えており、第２
パス７０は増幅器３４ａを表すように意図された増幅器
７４を備えている。さらに、第１パス６８は、位相器２
４を表すように意図された位相器７６を備え、第２パス
７０は位相器３６ａを表すように意図された位相器７８
を備えている。ハイブリッドカプラ８０は第１パス６８
と第２パス７０からの出力を一連のバッファ増幅器８２
に結合する。ＢＳＬＮＡ６４の出力はアンテナ８４から
の入力信号と入力負荷抵抗８６からのインピーダンス整
合したノイズ信号とに選択的に切り換わる。バッファ増
幅器８２からの増幅信号はカプラ９０を有する増幅器８
８に入力される。カプラ９０はその信号を増幅器９２を
有する第２増幅器パスと増幅器９４を有する第２増幅器
パスとに分離する。増幅器９２および９４からの出力は
該信号をダイオード検知器９８に結合する他のカプラ９
６に入力される。ダイオード検知器９８はＲＦ入力信号
を後信号処理のために比較ＤＣレベル信号に変換する。
上記の説明は単に本発明の例示的な実施例を開示し記載
したものである。当業者であれば上記の説明、添付図、
および特許請求の範囲に基づき、さまざまな変更、修正
および改良が添付の特許請求の範囲に記載される本発明
の精神から逸脱することなく行うことができるというこ
とを、容易に認識できるであろう。
じ形式のＢＳＬＮＡ６４を組み込んだ平衡型ラジオメー
タ６２（熱撮像装置）の概略ブロック図を示す。この実
施例はＢＳＬＮＡ６４は、該ＢＳＬＮＡ６４を第１パス
６８および第２パス７０に分離するハイブリッドカプラ
６６を備えている。第１パス６８は増幅器２２ａを表す
ように意図された２つの増幅器７２を備えており、第２
パス７０は増幅器３４ａを表すように意図された増幅器
７４を備えている。さらに、第１パス６８は、位相器２
４を表すように意図された位相器７６を備え、第２パス
７０は位相器３６ａを表すように意図された位相器７８
を備えている。ハイブリッドカプラ８０は第１パス６８
と第２パス７０からの出力を一連のバッファ増幅器８２
に結合する。ＢＳＬＮＡ６４の出力はアンテナ８４から
の入力信号と入力負荷抵抗８６からのインピーダンス整
合したノイズ信号とに選択的に切り換わる。バッファ増
幅器８２からの増幅信号はカプラ９０を有する増幅器８
８に入力される。カプラ９０はその信号を増幅器９２を
有する第２増幅器パスと増幅器９４を有する第２増幅器
パスとに分離する。増幅器９２および９４からの出力は
該信号をダイオード検知器９８に結合する他のカプラ９
６に入力される。ダイオード検知器９８はＲＦ入力信号
を後信号処理のために比較ＤＣレベル信号に変換する。
上記の説明は単に本発明の例示的な実施例を開示し記載
したものである。当業者であれば上記の説明、添付図、
および特許請求の範囲に基づき、さまざまな変更、修正
および改良が添付の特許請求の範囲に記載される本発明
の精神から逸脱することなく行うことができるというこ
とを、容易に認識できるであろう。
【００１５】
【表１】 表１ ─────────────────────────────────── 制 御 入 力 出 力 制御１ 制御２ ポート１ ポート２ ポート１ ポート２ ショート ショート Ｓ１ Ｓ２ G・S2∠θ G・S1∠θ オープン オープン Ｓ１ Ｓ２ G・S2∠θ+180゜ G・S1∠θ+180゜ ショート オープン Ｓ１ Ｓ２ G・S1∠Ψ G・S2∠Ψオープン ショート Ｓ１ Ｓ２ G・S1∠Ψ+180゜ G・S2∠Ψ+180゜
【００１６】
【表２】 表２ ───────────────────────────── 制 御 入 力 出 力 制御１ 制御２ ポート１ ポート１ ショート ショート Ｓ１ ０ オープン オープン Ｓ１ ０ ショート オープン Ｓ１ G・S1∠Ψ オープン ショート Ｓ１ G・S1∠Ψ+180゜
【００１７】
【表３】 表３ ───────────────────────────── 制 御 入 力 出 力 制御１ 制御２ ポート１ ポート２ ショート ショート Ｓ１ G・S1∠θ オープン オープン Ｓ１ G・S1∠θ+180゜ ショート オープン Ｓ１ ０ オープン ショート Ｓ１ ０
【００１８】
【表４】 表４ ────────────────────────────────── 制 御 入 力 出 力 制御１ 制御２ ポート１ ポート１ ポート２ ショート ショート Ｓ１ ０ G・S1∠θ オープン オープン Ｓ１ ０ G・S1∠θ+180゜ ショート オープン Ｓ１ G・S1∠Ψ ０オープン ショート Ｓ１ G・S1∠Ψ+180゜ ０
【００１９】
【表５】 表５ ──────────────────────────────── 制 御 入 力 出 力 制御１ 制御２ ポート１ ポート２ ポート１ ショート ショート Ｓ１ Ｓ２ G・S2∠θ オープン オープン Ｓ１ Ｓ２ G・S2∠θ+180゜ ショート オープン Ｓ１ Ｓ２ G・S1∠Ψ オープン ショート Ｓ１ Ｓ２ G・S1∠Ψ+180゜
【図１】本発明の１実施例にかかる位相器および低ノイ
ズクロスバースイッチの概略ブロック図、
ズクロスバースイッチの概略ブロック図、
【図２】本発明の他の実施例にかかる位相器および低ノ
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、
【図３】本発明の他の実施例にかかる位相器および低ノ
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、
【図４】本発明の他の実施例にかかる位相器および低ノ
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、
【図５】本発明の他の実施例にかかる位相器および低ノ
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、および
イズクロスバースイッチの概略ブロック図、および
【図６】本発明の１実施例にかかる平衡型スイッチング
低ノイズ増幅器および検知器の概略ブロック図である。
低ノイズ増幅器および検知器の概略ブロック図である。
【符合の説明】 １０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ スイッチ １２ ３ｄｂ９０°ハイブリッドカプラ １４ 第１入力ポート（入力ポート１） １６ 第２入力ポート（入力ポート２） １８ 第１パス ２０ 第２パス ２２ 低ノイズ増幅器 ２４、３６ １８０°反射位相器 ３４ ＬＮＡ ２６、３８、４６ ３ｄｂ９０°ハイブリッドカプラ ２８、３０、４０、４２ スイッチング装置 ４４ ゲート制御ポート ４８ 出力ポート１ ５０ 出力ポート２。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デニス チュン ウェン ロ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90066 ロサンゼルス レイク ストリー ト 13234 (72)発明者 ヒュー ワン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90274 ラ パルマ ブライアン レーン 7452 (72)発明者 ジー サム ダウ アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90274 ランチョー パロス ヴァーデス マーン 31207
Claims (20)
- 【請求項１】 電子制御装置において、 入力カプラを有し、該入力カプラが当該入力カプラに接
続された第１入力ポートと第２入力ポートとを有し、該
第１入力ポートと第２入力ポートにおける信号を前記装
置の第１パスと第２パスに結合するようになっており、 前記第１パスと協働する第１位相器を有し、該第１位相
器が第１パスカプラと第１パスカプラ制御回路とを備
え、該第１パスカプラ制御回路が前記第１パスカプラの
動作を制御する第１制御信号に応答するようになってお
り、さらに、 前記第２パスと協働する第２位相器を有し、前記第２位
相器が第２パスカプラと第２パスカプラ制御回路とを備
え、該第２パスカプラ制御回路が前記第２パスカプラの
動作を制御する第２制御信号に応答するようになってい
ることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記第１パスが第１
パス増幅器を備え、前記第２パスが第２パス増幅器を備
えている電子制御装置。 - 【請求項３】 請求項において、さらに出力カプラを備
え、該出力カプラが第１出力ポートと第２出力ポートと
を有し、前記第１パスからの出力信号と第２パスからの
出力信号とを前記第１および第２出力ポートに結合する
ようになっている電子制御装置。 - 【請求項４】 請求項３において、前記入力カプラが前
記第１入力ポートに入力される第１入力信号および前記
第２入力ポートに入力される第２入力信号に応答すると
ともに、 前記入力カプラが前記第１入力信号を第１位相で前記第
１パスに入力し、第１入力信号を第２位相で前記第２パ
スに入力し、前記第２入力信号を第１位相で前記第１パ
スに入力し、前記第２信号を前記第２位相で前記第２パ
スに入力するようになったことを特徴とする電子制御装
置。 - 【請求項５】 請求項４において、前記第１および第２
位相が９０°離れた位相であることを特徴とする電子制
御装置。 - 【請求項６】 請求項３において、前記第１パスカプラ
制御回路が第１および第２スイッチング装置を備えてお
り、前記第２パスカプラ制御回路が第１および第２スイ
ッチング装置を備えており、前記第１パスの第１および
第２スイッチング装置が前記第１制御信号によって同時
にスイッチオンおよびオフし、前記第２パスの第１およ
び第２スイッチング装置が前記第２制御信号によって同
時にスイッチオンおよびオフすることを特徴とする電子
制御装置。 - 【請求項７】 請求項６において、前記入力カプラが前
記第１入力ポートに入力される第１入力信号および前記
第２入力ポートに入力される第２入力信号に応答すると
ともに、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオンしたとき、前記第２入力信号が第１
位相角で前記第１出力ポートに入力され、前記第１入力
信号が前記第１位相角で前記第２出力ポートに入力され
るようになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオフし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記第２入力信号が第１
位相角＋１８０°で前記第１出力ポートに入力され、前
記第１入力信号が前記第１位相角＋１８０°で前記第２
出力ポートに入力されるようになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記第１入力信号が第２
位相角で前記第１出力ポートに入力され、前記第２入力
信号が前記第２位相角で前記第２出力ポートに入力され
るようになっており、さらに前記第１制御信号が前記第
１パスの前記第１および第２スイッチング装置をスイッ
チオフし、かつ前記第２制御信号が前記第２パスの前記
第１および第２スイッチング装置をスイッチオンしたと
き、前記第１入力信号が第２位相角＋１８０°で前記第
１出力ポートに入力され、前記第２入力信号が前記第２
位相角＋１８０°で前記第２出力ポートに入力されるよ
うになっていることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項８】 請求項６において、前記第１入力ポート
が入力信号に応答し、第２入力ポートが入力負荷抵抗に
接続されており、かつ第２出力ポートが出力負荷抵抗に
接続されており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオンしたとき、および前記第１制御信号
が前記第１パスの前記第１および第２スイッチング装置
をスイッチオフし、かつ前記第２制御信号が前記第２パ
スの前記第１および第２スイッチング装置をスイッチオ
フしたとき、前記第１出力ポートにおける出力信号は位
相がずれキャンセルされるようになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記入力信号が特定の位
相角で前記第１出力ポートに入力されるようになってお
り、さらに、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオフし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオンしたとき、前記入力信号が特定の位
相角＋１８０°で前記第１出力ポートに入力されるよう
になっていることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項９】 請求項６において、第２入力ポートが入
力負荷抵抗に接続されており、第１出力ポートが出力負
荷抵抗に接続されており、さらに第１入力ポートが入力
信号に応答するようになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、および前記第１制御信号
が前記第１パスの前記第１および第２スイッチング装置
をスイッチオフし、かつ前記第２制御信号が前記第２パ
スの前記第１および第２スイッチング装置をスイッチオ
ンしたとき、前記第２出力ポートにおける出力信号は位
相がずれキャンセルされるようになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオンしたとき、前記入力信号が特定の位
相角で前記第２出力ポートに入力されるようになってお
り、さらに、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオフし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記入力信号が特定の位
相角＋１８０°で前記第２出力ポートに入力されるよう
になっていることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項１０】 請求項６において、第１入力ポートが
入力信号に応答するようになっており、第２入力ポート
が入力負荷抵抗に接続されており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオンしたとき、前記入力信号が第１位相
角で前記第２出力ポートに入力されるようになってお
り、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオフし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記入力信号が前記第１
位相角＋１８０°で前記第２出力ポートに入力されるよ
うになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記入力信号が第２位相
角で前記第１出力ポートに入力されるようになってお
り、さらに前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１
および第２スイッチング装置をスイッチオフし、かつ前
記第２制御信号が前記第２パスの前記第１および第２ス
イッチング装置をスイッチオンしたとき、前記入力信号
が第２位相角＋１８０°で前記第１出力ポートに入力さ
れるようになっていることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項１１】 請求項６において、第１入力ポートが
第１入力信号に応答するようになっており、第２入力ポ
ートが第２入力信号に応答するようになっており、第２
出力ポートが出力負荷抵抗に接続されており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオンしたとき、前記第２入力信号が第１
位相角で前記第１出力ポートに入力されるようになって
おり、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオフし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記第２入力信号が前記
第１位相角＋１８０°で前記第１出力ポートに入力され
るようになっており、 前記第１制御信号が前記第１パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンし、かつ前記第２制御
信号が前記第２パスの前記第１および第２スイッチング
装置をスイッチオフしたとき、前記第１入力信号が第２
位相角で前記第１出力ポートに入力されるようになって
おり、さらに前記第１制御信号が前記第１パスの前記第
１および第２スイッチング装置をスイッチオフし、かつ
前記第２制御信号が前記第２パスの前記第１および第２
スイッチング装置をスイッチオンしたとき、前記第１入
力信号が第２位相角＋１８０°で前記第１出力ポートに
入力されるようになっていることを特徴とする電子制御
装置。 - 【請求項１２】 請求項６において、前記第１位相器の
前記第１および第２スイッと前記第２位相器の前記第１
および第２スイッチが電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
スイッチ、高電子移動トランジスタ（ＨＥＭＴ）スイッ
チ、およびＰＩＮダイオードスイッチからなるグループ
から選択されるスイッチであることを特徴とする電子制
御装置。 - 【請求項１３】 請求項１において、入力カプラ、第１
パスカプラおよび第２パスカプラが３ｄｂ９０°ハイブ
リッドカプラであることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項１４】 請求項１において、第２入力ポートが
入力負荷に接続されていることを特徴とする電子制御装
置。 - 【請求項１５】 電子制御装置において、 入力カプラを有し、該入力カプラが当該入力カプラに接
続された第１入力ポートと第２入力ポートとを有し、該
第１入力ポートと第２入力ポートにおける信号を前記装
置の第１パスと第２パスに結合するようになっており、 前記第１パスと協働する第１増幅器を有し、該第１増幅
器が前記入力カプラから前記第１パスに入力される信号
に応答するようになっており、 前記第１パスと協働する第１位相器を有し、該第１位相
器が第１パスカプラと第１および第２スイッチング装置
とを備え、該スイッチング装置が第１制御信号によって
オン状態とオフ状態との間で同時に切り換わって前記第
１位相器の動作を制御するようになっており、 前記第２パスと協働する第２増幅器を有し、該第２増幅
器が前記入力カプラから前記第２パスに入力される信号
に応答するようになっており、 前記第２パスと協働する第２位相器を有し、該第２位相
器が第２パスカプラと第１および第２スイッチング装置
とを備え、該第２位相器のスイッチング装置が第２制御
信号によってオン状態とオフ状態との間で同時に切り換
わって前記第２位相器の動作を制御するようになってお
り、さらに、 出力カプラを有し、該出力カプラが当該出力カプラに接
続された第１出力ポートと第２出力ポートとを有し、前
記第１パスからの出力信号と前記第２パスからの出力信
号を前記第１および第２出力ポートに結合するようにな
っていることを特徴とする電子制御装置。 - 【請求項１６】 請求項１５において、前記入力カプラ
が前記第１入力ポートに入力される第１入力信号と前記
第２入力ポートに入力される第２入力ポートに応答する
ようになっており、 前記入力カプラは前記第１入力信号を第１位相で前記第
１パスに入力し、かつ前記第１信号を第２位相で前記第
２パスに入力するとともに、前記第２信号を第１位相で
前記第１パスに入力し、かつ前記第２信号を第２位相で
前記第２パスに入力するようになっていることを特徴と
する電子制御装置。 - 【請求項１７】 請求項１６において前記第１および第
２位相が９０°離れた位相であることを特徴とする電子
制御装置。 - 【請求項１８】 請求項１５において前記入力カプラ、
前記第１パスカプラ、前記第２パスカプラおよび前記出
力カプラが３ｄｂ９０°ハイブリッドカプラであること
を特徴とする電子制御装置。 - 【請求項１９】 請求項１５において、前記第２入力ポ
ート、第１出力ポートおよび第２出力ポートからなるグ
ループの１つ以上が負荷に接続されていることを特徴と
する電子制御装置。 - 【請求項２０】 電子制御装置において、 増幅器を有し、前記増幅器が入力信号に応答して増幅器
された入力信号を発生するようになっており、 位相器を有し、前記位相器がカプラと第１および第２ス
イッチング装置を備えており、前記カプラが増幅された
入力信号に応答するようになっており、前記第１および
第２スイッチが共通の制御信号によって選択的にスイッ
チオンおよびオフして前記増幅された入力信号の位相を
変化させるようになったことを特徴とする電子制御装
置。
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| US08/440555 | 1995-05-12 | ||
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