JPH10224123A - Impedance converter - Google Patents
Impedance converterInfo
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- JPH10224123A JPH10224123A JP9023588A JP2358897A JPH10224123A JP H10224123 A JPH10224123 A JP H10224123A JP 9023588 A JP9023588 A JP 9023588A JP 2358897 A JP2358897 A JP 2358897A JP H10224123 A JPH10224123 A JP H10224123A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/02—Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Waveguides (AREA)
Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明はインピーダンス変換
装置に関し、特にストリップ線路や同軸線路等の分布定
数線路を用いた高周波帯のインピーダンス変換装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an impedance converter, and more particularly to a high-frequency band impedance converter using a distributed constant line such as a strip line or a coaxial line.
【０００１】[0001]
【従来の技術】マイクロ波帯など高周波帯においては、
信号線路の接続をする場合に、お互いのインピーダンス
が整合していないと不整合による損失や不要な周波数特
性などを生じる。このためインピーダンスの異なるもの
同士を接続する場合、通常インピーダンス変換を行い整
合をとる必要がある。2. Description of the Related Art In a high frequency band such as a microwave band,
If the impedances of the signal lines are not matched when the signal lines are connected, a loss due to the mismatch, unnecessary frequency characteristics, and the like occur. For this reason, when connecting devices having different impedances, it is usually necessary to perform impedance conversion to achieve matching.
【０００２】特に、増幅器などは増幅素子のインピーダ
ンスが通常回路の特性インピーダンスと異なるゆえ、入
力側および出力側のインピーダンス整合回路を設けるの
が一般的である。In particular, an amplifier or the like generally has an input side and an output side impedance matching circuit since the impedance of an amplifying element is different from the characteristic impedance of a normal circuit.
【０００３】例えば、実開昭５９−３９５０１号公報に
はマイクロストリップ線路を用いた従来の増幅器の構成
が記載されている。本公報では、インピーダンス整合回
路素子としてオープンスタブを用いた例が掲載されてお
り、オープンスタブの調整方法に関し、従来はボンディ
ングにより電気長を可変していたのに対し、オープンス
タブ先端に、固定片を故意に先端が浮くように接続し、
その量を可変することによりオープンスタブの容量を可
変する手法が述べられている。For example, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 59-39501 describes a configuration of a conventional amplifier using a microstrip line. In this publication, an example in which an open stub is used as an impedance matching circuit element is described. Regarding the method of adjusting the open stub, the electric length is conventionally changed by bonding, whereas a fixing piece is provided at the tip of the open stub. Is intentionally connected so that the tip floats,
A method is described in which the capacity of the open stub is varied by varying the amount.
【０００４】また、特開昭６１−１３３７０２号公報お
よび特開平２−９４９０２号公報にも、前述したオープ
ンスタブの調整方法が記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 61-133702 and 2-94902 also disclose a method of adjusting the above-described open stub.
【０００５】これらの従来の技術を図面を用いてより具
体的に説明する。[0005] These conventional techniques will be described more specifically with reference to the drawings.
【０００６】図６は、従来のインピーダンス変換装置の
インピーダンス変換方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an impedance conversion method of a conventional impedance conversion device.
【０００７】図６Ａでは、マイクロストリップラインで
形成した主信号線路１０ａに対して、垂直方向に３個の
固定片（インピーダンス変換素子の要素）３ａ，３ｂ，
３ｃからなるインピーダンス変換素子２を設けた構成で
ある。固定片３ａ，３ｂは、ボンディング接続４により
電気長を可変できるようにしている。また、各固定片３
ａ，３ｂ，３ｃの物理長をそれぞれｊ１，ｊ２，ｊ３と
すると、ｊ１，ｊ２，ｊ３は全て等しい値である。In FIG. 6A, three fixed pieces (elements of an impedance conversion element) 3a, 3b, 3
This is a configuration in which an impedance conversion element 2 made of 3c is provided. The fixing pieces 3a and 3b are configured such that the electrical length can be changed by the bonding connection 4. In addition, each fixed piece 3
Assuming that the physical lengths of a, 3b, and 3c are j1, j2, and j3, j1, j2, and j3 are all equal.
【０００８】図６Ｂは、主信号線路１０ａに対して平行
に固定片３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、及び３ａ′，３
ｂ′，３ｃ′３ｄ′からなるインピーダンス変換素子２
が設けられた構成を示している。FIG. 6B shows fixing pieces 3a, 3b, 3c, 3d and 3a ', 3 parallel to the main signal line 10a.
b ', 3c', 3d 'impedance conversion element 2
Shows the configuration provided with.
【０００９】図６Ｃは、主信号線路１０ａから分岐した
オープンスタブ１０ｂが設けられ、その先端に固定片３
ａ，３ｂを設けて、オープンスタブ１０ｂと固定片３ａ
間をボンディング４で接続したインピーダンス変換素子
２を示している。FIG. 6C shows an open stub 10b branched from the main signal line 10a, and a fixed piece 3
a, 3b, the open stub 10b and the fixing piece 3a
The impedance conversion element 2 in which the connection is made by bonding 4 is shown.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来技術に
おいては、インピーダンス整合を行う手段としてオープ
ンスタブを用い、その長さを可変することにより所望の
リアクタンスを実現し、よってインピーダンス整合を果
たすが、その調整の量に関しては特に言及されていな
い。In the prior art described above, an open stub is used as a means for impedance matching, and a desired reactance is realized by changing the length of the stub, thereby achieving impedance matching. No particular reference is made to the amount of the adjustment.
【００１１】例えば、オープンスタブを用いた調整を行
うにあたっては、最も古典的な手法としては、方形の固
定片のパターンを適当に配置し必要に応じてボンディン
グ等の接続手段によりオープンスタブ長を変える方法が
あるが、調整量の定量化に関してはいまだ知られていな
い。For example, in performing adjustment using an open stub, the most classical technique is to appropriately arrange a pattern of rectangular fixing pieces and change the length of the open stub by a connecting means such as bonding as necessary. Although there is a method, the quantification of the adjustment amount is not yet known.
【００１２】また、先に挙げた従来技術実開昭５９−３
９５０１号公報や特開平２−９４９０２号公報において
も、主に、等価的にオープンスタブ長を可変するにあた
り、ボンディング等の接続手段を用いずに簡便に行う手
法が述べられているが、特に定量的な手法に関しては言
及がない。Further, the above-mentioned prior art, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Sho 59-3
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9501 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-94902 also mainly describe a method of simply changing the open stub length equivalently without using a connection means such as bonding, but in particular, quantitatively. There is no mention of a traditional approach.
【００１３】しかしながら、オープンスタブ等の分布定
数線路型の整合素子は、そのインピーダンスが物理長に
より変わる。しかもインピーダンス変化量は図２Ａに示
すような特性を有するため物理長に対し線形ではない。
しかも、所望周波数の４分の１波長近傍で急激に変化す
る特性を有する。However, the impedance of a distributed constant line type matching element such as an open stub changes depending on the physical length. Moreover, the impedance change amount is not linear with respect to the physical length because it has a characteristic as shown in FIG. 2A.
Moreover, it has a characteristic that changes abruptly in the vicinity of a quarter wavelength of the desired frequency.
【００１４】従って、この様な性質を有する素子を用い
て調整を行う場合、調整変化させる物理長が同一である
と、感度の非常に鈍い領域と非常に高い領域が生じ、所
望のインピーダンスを得るにあたり、その最適値がなか
ったり（最適調整ができない）、あるいは最適状態に到
達するまでに多くの時間を必要とするなどの問題があっ
た。Therefore, when adjustment is performed using an element having such a property, if the physical lengths to be adjusted and changed are the same, a region with extremely low sensitivity and a region with very high sensitivity are generated, and a desired impedance is obtained. However, there is a problem that the optimum value is not available (optimum adjustment cannot be performed) or that it takes a lot of time to reach the optimum state.
【００１５】これらの不具合は、所望の特性を十分引き
出せなかったり、製品コストを引き上げるなど生産性を
低下させる要因となっていた。[0015] These disadvantages are factors that lower the productivity, such as not being able to sufficiently bring out the desired characteristics and increasing the product cost.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明のインピーダンス
変換装置は、分布定数線路型のインピーダンス整合素子
の物理長の可変幅を同一とせず、漸次増加ないし減少す
るように設定する。According to the impedance conversion device of the present invention, the variable width of the physical length of the distributed constant line type impedance matching element is set so as to be gradually increased or decreased without being the same.
【００１７】すなわち、素子感度（制御量の変化量とイ
ンピーダンスの変化量との比）が低い領域では、分布定
数線路型のインピーダンス整合素子の要素の物理長を長
く、素子感度が高い領域では、分布定数線路型のインピ
ーダンス整合素子の要素の物理長を短く設定することに
より、制御値に対し素子感度を線形化することが可能と
なる。That is, in the region where the element sensitivity (the ratio between the amount of change in the control amount and the amount of change in the impedance) is low, the physical length of the element of the distributed constant line type impedance matching element is long, and in the region where the element sensitivity is high, By setting the physical length of the element of the distributed constant line type impedance matching element to be short, it becomes possible to linearize the element sensitivity with respect to the control value.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【００１９】図１は本発明の実施の形態を表す構成図で
ある。主線路１０を構成する信号導体１０ａ及び接地導
体１０ｂの間に分布定数線路型インピーダンス変換素子
１１が接続されており、インピーダンス可変手段１２に
よりそのインピーダンスが変わる。インピーダンス可変
手段１２のインピーダンスを可変する入力パラメータを
ｘとし、分布定数線路型インピーダンス変換素子１１の
物理長をＬ、所望のインピーダンスをＺとすると、 Ｌ＝ｆ（ｘ）≠ａｘ＋ｂ （１） ａ，ｂは定数の関係がある。すなわち、物理長Ｌと入力
パラメータｘとの関係は非線形であることを意味する。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. A distributed constant line type impedance conversion element 11 is connected between the signal conductor 10 a and the ground conductor 10 b constituting the main line 10, and the impedance is changed by the impedance variable means 12. Assuming that an input parameter for varying the impedance of the impedance varying means 12 is x, a physical length of the distributed constant line type impedance conversion element 11 is L, and a desired impedance is Z, L = f (x) ≠ ax + b (1) a, b has a constant relationship. That is, the relationship between the physical length L and the input parameter x is non-linear.
【００２０】 Ｚ＝ｇ（Ｌ）≠αＬ＋β （２） α，βは定数また、インピーダンスＺも、物理長Ｌと非
線形の関係になっている。Z = g (L) ≠ αL + β (2) α and β are constants The impedance Z also has a nonlinear relationship with the physical length L.
【００２１】この場合に、 Ｚ＝ｇ（ｆ-1（Ｌ）） （３） ＝ｐｘ＋ｑ （４） ｐ，ｑは定数すなわち、インピーダンスＺが入力パラメ
ータｘと線形となるようにｆ（ｘ）を設定する。この結
果、入力パラメータ（ｘ）とインピーダンス整合素子の
インピーダンス（Ｚ）の特性は線形となる。図２Ｃに示
すような線形特性が得られる。In this case, Z = g (f -1 (L)) (3) = px + q (4) p and q are constants, that is, f (x) is set so that the impedance Z is linear with the input parameter x. Set. As a result, the characteristics of the input parameter (x) and the impedance (Z) of the impedance matching element become linear. A linear characteristic as shown in FIG. 2C is obtained.
【００２２】すなわち、分布定数線路型インピーダンス
変換素子１１のインピーダンスを可変するにあたり、そ
の制御値ｘの変化に対し分布定数線路型インピーダンス
変換素子１１の物理長の変化量は比例関係にはなく、上
述のような関数ｆで関係付けられており一定値ではない
が、Ｚの変化量はｘの変化量に対して一定値をとるよう
に設定することにより、制御性に優れた可変が可能とな
る。That is, in varying the impedance of the distributed constant line impedance conversion element 11, the change in the physical length of the distributed constant line impedance conversion element 11 is not proportional to the change in the control value x. Although it is related by a function f and is not a constant value, by setting the amount of change of Z to be a constant value with respect to the amount of change of x, a variable with excellent controllability can be obtained. .
【００２３】例えば、マイクロストリップ線路を用い
た、オープンスタブをインピーダンス変換素子とするイ
ンピーダンス変換装置の場合、オープンスタブの容量Ｃ
は Ｃ＝ｔａｎ（２πＬ／λg）／（２πｆＺ0 ） （５） で表される。ここでλg は実行波長、Ｚ0 は特性インピ
ーダンス、ｆは周波数である。すなわち、容量Ｃは図２
Ｂに示されるようにＬの増加に伴い増加量が大きくなり
Ｌがλg の４分の１で無限大となる。For example, in the case of an impedance conversion device using a microstrip line and using an open stub as an impedance conversion element, a capacitance C of the open stub is used.
Is represented by C = tan (2πL / λ g ) / (2πfZ 0 ) (5). Here, λg is the effective wavelength, Z 0 is the characteristic impedance, and f is the frequency. That is, the capacitance C is as shown in FIG.
As shown in B, the amount of increase increases as L increases, and L becomes infinite at one quarter of λg.
【００２４】従い、インピーダンス変換素子２であるオ
ープンスタブの各要素３の物理長を ｋ１，ｋ２，・・・，ｋｎ とすると、 Ｌ＝ｋ１＋ｋ２＋・・・＋ｋｍ；ｍ≦ｎ （６） であるから ｋ１≦ｋ２≦・・・≦ｋｎ （７） ｋ１≠ｋｎ （８） となるように設定することにより可変感度の不均一を軽
減することができる。Accordingly, assuming that the physical length of each element 3 of the open stub as the impedance conversion element 2 is k1, k2,..., Kn, L = k1 + k2 +. By setting k1 ≦ k2 ≦... kn (7), k1 ≠ kn (8), it is possible to reduce non-uniformity of the variable sensitivity.
【００２５】さらには、式（３）、（４）に式（５）を
あてはめれば線形な関係が得られることは明白である。Further, it is apparent that a linear relationship can be obtained by applying equation (5) to equations (3) and (4).
【００２６】図３は、本発明のインピーダンス変換装置
を先端解放線路を用いたマイクロストリップ線路に適用
した具体的態様を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a specific embodiment in which the impedance conversion device of the present invention is applied to a microstrip line using an open-ended line.
【００２７】図３Ａは、主信号線路１０ａに対し４個の
インピーダンス変換要素３ａ〜３ｄからなるインピーダ
ンス変換素子２を設けた構成を示している。FIG. 3A shows a configuration in which an impedance conversion element 2 including four impedance conversion elements 3a to 3d is provided for the main signal line 10a.
【００２８】接続手段４を用いてインピーダンス変換要
素３ａ，３ｂが主信号線路１０ａに接続されている。こ
の接続により、Ｌ＝ｋ１＋ｋ２の物理長を有するインピ
ーダンス変換装置が実現されている。The impedance conversion elements 3a and 3b are connected to the main signal line 10a using the connection means 4. With this connection, an impedance conversion device having a physical length of L = k1 + k2 is realized.
【００２９】ここで、Ｌは、式（５）より次式で与えら
れる。Here, L is given by the following equation from equation (5).
【００３０】 Ｌ＝（λg ／２π）ｔａｎ-1（２πｆ0 Ｚ0 Ｃ） （９） 図３Ｂは、主信号線路１０ａに対して長さｋ１の分岐線
路を設けたこと以外は、図３Ａと同一であるので説明を
省略する。L = (λ g / 2π) tan −1 (2πf 0 Z 0 C) (9) FIG. 3B shows the configuration of FIG. 3A except that a branch line having a length k1 is provided for the main signal line 10a. Therefore, the description is omitted.
【００３１】図３Ｃは、主信号線路１０ａに対して、図
３Ａで説明したインピーダンス変換素子２ａ以外に、長
さｋで同一間隔の３個のインピーダンス変換要素３から
なるインピーダンス変換素子２ｂを横に並べて接続して
インピーダンス変換装置を構成した図である。FIG. 3C shows, in addition to the impedance conversion element 2a described with reference to FIG. 3A, an impedance conversion element 2b consisting of three impedance conversion elements 3 having the same length k and spaced at the same distance from the main signal line 10a. It is the figure which constituted the impedance conversion device by connecting side by side.
【００３２】図３Ｄは、図３Ａで説明したインピーダン
ス変換素子２ａを主信号線路１０ａの上側に、図３Ａと
同等のインピーダンス変換素子２ｂを主信号線路１０ａ
の下側に接続した構成を示している。FIG. 3D shows the impedance conversion element 2a described with reference to FIG. 3A above the main signal line 10a, and the impedance conversion element 2b equivalent to FIG.
The configuration connected to the lower side of FIG.
【００３３】次に、本発明の他の実施の形態について図
４を用いて説明する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【００３４】図４は、先端短絡線路を用いたマイクロス
トリップ線路型インピーダンス変換装置を示した図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a microstrip line type impedance converter using a short-circuited line at the tip.
【００３５】図４Ａにおいて、１０ｂは接地導体を示し
ている。そして、主信号線路１０ａから分岐した線路を
用いてインピーダンス変換素子２を構成している。In FIG. 4A, reference numeral 10b denotes a ground conductor. The impedance conversion element 2 is configured using a line branched from the main signal line 10a.
【００３６】インピーダンス変換素子２は、インピーダ
ンス変換要素３ａ〜３ｄと接地導体１０ｂとを接続手段
４でどこでショートするかによって、物理長を可変して
いる。The physical length of the impedance conversion element 2 varies depending on where the connection means 4 short-circuits the impedance conversion elements 3a to 3d and the ground conductor 10b.
【００３７】すなわち、インピーダンス変換素子３ａ〜
３ｄであるショートスタブの物理長をそれぞれｋ１，ｋ
２，ｋ３，ｋ４とすると、インピーダンス変換素子３
ｂ，３ｃ，３ｄは、接続手段４にてショートされている
ため、 Ｌ＝ｋｃ＋ｋ１＋ｋ２ （１０） で与えられる。That is, the impedance conversion elements 3a to 3a
The physical length of the 3d short stub is k1, k
2, k3, k4, the impedance conversion element 3
Since b, 3c and 3d are short-circuited by the connection means 4, they are given by L = kc + k1 + k2 (10).
【００３８】 ここで、ｋ１≦ｋ２≦ｋ３＜ｋ４ （１１） で、かつ ｋ１≠ｋｎ （１２） の関係を有している。式（１１）の関係は、図３のオー
プンスタブの場合と異なり、主信号線路１０ａに近いパ
ターン長は短く、遠いパターン長は長くなるような関係
になる。Here, the relationship is k1 ≦ k2 ≦ k3 <k4 (11) and k1 ≠ kn (12). Unlike the case of the open stub of FIG. 3, the relationship of Expression (11) is such that the pattern length near the main signal line 10a is short and the pattern length far from the main signal line 10a is long.
【００３９】ここで、本図では、接続手段４の長さが長
くなりすぎないよう主信号線路１０ａとの位置を固定長
ｋｃで調整している。従って、固定分の長さｋｃが有る
ため、その値がＬの値に加えられている。Here, in this figure, the position with respect to the main signal line 10a is adjusted with a fixed length kc so that the length of the connecting means 4 is not too long. Therefore, since there is a fixed length kc, its value is added to the value of L.
【００４０】図４Ｂは、図４Ａとは異なり複数の固定片
３ａ〜３ｄからなるインピーダンス変換素子を設けて、
接地導体１０ｂと主信号線路１０ａとの接続する長さを
可変している。FIG. 4B is different from FIG. 4A in that an impedance conversion element comprising a plurality of fixed pieces 3a to 3d is provided.
The length of connection between the ground conductor 10b and the main signal line 10a is variable.
【００４１】ここで、ｋｃは固定長であり、主信号線路
１０ａと接地導体１０ｂとの間の距離である。Here, kc is a fixed length and is a distance between the main signal line 10a and the ground conductor 10b.
【００４２】[0042]
【実施例】次に、本発明の具体的実施例を示し説明す
る。Next, specific embodiments of the present invention will be described and described.
【００４３】図５は、比誘電率εｒ＝２、基板厚ｔ＝
０．８ｍｍのテフロン基板上にオープンスタブを設けた
場合の一実施例のインピーダンス変換装置の構成を示す
図である。ここで、信号周波数は６ＧＨｚとしている。FIG. 5 shows the relative permittivity εr = 2 and the substrate thickness t =
It is a figure showing the composition of the impedance conversion device of one example at the time of providing an open stub on a 0.8 mm Teflon substrate. Here, the signal frequency is 6 GHz.
【００４４】いま、所望の容量可変範囲を０〜１．０ｐ
Ｆとし、０．２ｐＦステップで可変する場合には、５個
のインピーダンス変換素子の要素３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，３ｅが必要となる。Now, the desired capacity variable range is 0 to 1.0 p.
F and 0.2 pF step, the elements 3a, 3b, 3c, 3 of the five impedance conversion elements
d and 3e are required.
【００４５】所望のインピーダンス変換素子の長さＬは
式（９）に以下の値を代入する。For the desired length L of the impedance conversion element, the following value is substituted into equation (9).
【００４６】 ｆ＝６ＧＨｚ、λg ＝３５ｍｍ、Ｚ0 ＝５０Ω ∴ Ｌ┤５．７７ｔａｎ-1(１．８８Ｃ（ｐＦ））（ｍｍ） （１３） となる。これより、 Ｃ＝０．２、０．４、０．６、０．８、１．０（ｐＦ） とすると、それぞれ Ｌ＝２．０、３．５、４．７、５．４、６．０（ｍｍ） を得る。F = 6 GHz, λ g = 35 mm, Z 0 = 50Ω∴L┤5.77 tan −1 (1.88 C (pF)) (mm) (13) From this, if C = 0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1.0 (pF), L = 2.0, 3.5, 4.7, 5.4, 6 respectively. .0 (mm).
【００４７】この結果、図６には具体的にマイクロスト
リップ線路のパターン寸法を記入してある。このとき、
５０Ω線路の幅はｔ＝２ｍｍである。As a result, FIG. 6 specifically shows the pattern dimensions of the microstrip line. At this time,
The width of the 50Ω line is t = 2 mm.
【００４８】これは、一例に過ぎず、ステップや可変範
囲を他の値に設定する場合も同様に設計できることはも
ちろん、非等間隔にする場合であっても応用できること
はいうまでもない。This is merely an example, and it goes without saying that the same can be applied to the case where the step or the variable range is set to another value, and that the present invention can be applied to the case where the interval or the variable range is not equal.
【００４９】また、周波数、基板も種類が変わっても同
様である。さらに、オープンスタブに限らず、ショート
スタブタイプであっても、同様の手法により設計でき
る。The same is true even if the frequency and the type of the substrate are changed. Furthermore, not only an open stub but also a short stub type can be designed by the same method.
【００５０】さらには、マイクロストリップ線路に限ら
ず、同軸型の線路などであっても同じである。Further, the present invention is not limited to the microstrip line, and the same applies to a coaxial line.
【００５１】[0051]
【発明の効果】第一の効果は、インピーダンス変換装置
において最適な整合状態に到達することが容易であると
いうことである。これにより、例えば、増幅器の入出力
整合においては、増幅素子の性能を最大限引き出すこと
が可能となる。The first effect is that it is easy to reach the optimum matching state in the impedance conversion device. Thereby, for example, in input / output matching of the amplifier, it is possible to maximize the performance of the amplification element.
【００５２】その理由は、インピーダンス整合素子の変
化感度を考慮して予め可変ステップを意図的に異なるよ
うに設定し、調整を容易ならしめているからである。The reason is that the variable step is intentionally set to be different beforehand in consideration of the change sensitivity of the impedance matching element to facilitate the adjustment.
【００５３】第二の効果は、最適な整合状態を実現でき
るだけでなく、短時間で最適な整合状態に到達可能とな
ることである。これにより、生産性を大きく向上するこ
とが可能となる。The second effect is that not only can the optimum matching state be realized, but also the optimum matching state can be reached in a short time. Thereby, productivity can be greatly improved.
【００５４】その理由は、感度の低い領域での物理長の
変化幅は大きいゆえ早く最適値近傍に到達でき、その後
の微調整は物理長の可変幅が小さくなっているので容易
であり双方相まって短手数で最適状態に到達可能である
からである。The reason is that the change width of the physical length in the low-sensitivity region is large, so that it is possible to quickly reach the vicinity of the optimum value, and the subsequent fine adjustment is easy because the variable width of the physical length is small, and both are easily combined. This is because the optimum state can be reached in a short time.
【図１】本発明のインピーダンス変換装置の実施の形態
を表す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an embodiment of an impedance conversion device according to the present invention.
【図２】図１の構成におけるインピーダンス変換素子の
特性を表す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating characteristics of an impedance conversion element in the configuration of FIG. 1;
【図３】本発明の先端解放線路を用いたマイクロストリ
ップ線路型インピーダンス変換装置の実施の形態を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of a microstrip line type impedance conversion device using an open-ended line according to the present invention.
【図４】本発明の先端短絡線路を用いたマイクロストリ
ップ線路型インピーダンス変換装置の他の実施の形態を
示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the microstrip line type impedance converter using the short-circuited line at the tip of the present invention.
【図５】本発明のインピーダンス変換装置の実施例の構
成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the impedance conversion device of the present invention.
【図６】従来のインピーダンス変換装置を示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram showing a conventional impedance conversion device.
２ インピーダンス変換素子 ３ インピーダンス変換素子の要素 ４ 接続手段 １０ 主線路 １０ａ 信号導体 １０ｂ 接地導体 １１ 分布定数型インピーダンス変換素子 １２ 可変制御手段 Ｌ インピーダンス整合素子の物理長 ｋｎ ｎ番目の要素の物理長 λg 実行波長 Ｚ0 特性インピーダンス ｆ 周波数 Ｃ インピーダンス整合素子の容量値2 Impedance conversion element 3 Element of impedance conversion element 4 Connection means 10 Main line 10a Signal conductor 10b Ground conductor 11 Distributed constant type impedance conversion element 12 Variable control means L Physical length of impedance matching element kn Physical length of nth element λ g Effective wavelength Z 0 Characteristic impedance f Frequency C Capacitance value of impedance matching element
Claims (11)
と接地導体間に接続された分布定数線路型インピーダン
ス変換素子のインピーダンスをインピーダンス可変手段
からの制御量に応じて可変しインピーダンス整合を行う
インピーダンス変換装置において、 前記制御量の変化量と前記インピーダンスの変化量との
関係（素子感度とする）を線形化するよう制御する制御
手段を有することを特徴とするインピーダンス変換装
置。An impedance for performing impedance matching by varying the impedance of a distributed-constant-line-type impedance conversion element connected between a signal conductor of a main line transmitting a high-frequency signal and a ground conductor in accordance with a control amount from an impedance varying means. A conversion device, comprising: a control unit that controls so as to linearize a relationship (referred to as element sensitivity) between a change amount of the control amount and a change amount of the impedance.
ピーダンス変換素子の物理長であることを特徴とする請
求項１記載のインピーダンス変換装置。2. The impedance conversion device according to claim 1, wherein the control amount is a physical length of the distributed constant line type impedance conversion element.
域では、前記分布定数線路型インピーダンス変換素子の
物理長を長く、前記素子感度が高い領域では、前記分布
定数線路型インピーダンス変換素子の物理長を短くなる
よう制御することを特徴とする請求項１記載のインピー
ダンス変換装置。3. The control means increases the physical length of the distributed constant line impedance conversion element in the region where the element sensitivity is low, and increases the physical length of the distributed constant line impedance conversion element in the region where the element sensitivity is high. The impedance conversion device according to claim 1, wherein the length is controlled to be short.
素子が、オープンスタブの場合には、前記信号導体に近
いパターン長ほど長く、遠いパターン長ほど短くするこ
とを特徴とする請求項１、２、３記載のインピーダンス
変換装置。4. When the distributed constant line type impedance conversion element is an open stub, the pattern length is longer as the pattern length is closer to the signal conductor and shorter as the pattern length is farther from the signal conductor. The impedance conversion device according to any one of the preceding claims.
素子が、ショートスタブの場合には、前記信号導体に遠
いパターン長ほど長く、近いパターン長ほど短くするこ
とを特徴とする請求項１、２、３記載のインピーダンス
変換装置。5. When the distributed constant line type impedance conversion element is a short stub, the pattern length is longer as the pattern length is farther from the signal conductor and shorter as the pattern length is closer to the signal conductor. The impedance conversion device according to any one of the preceding claims.
基板上に形成されたマイクロストリップ線路もしくはス
トリップ線路であることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５記載のインピーダンス変換装置。6. The device according to claim 1, wherein the impedance conversion device is a microstrip line or a strip line formed on a dielectric substrate.
3. The impedance converter according to 3, 4, or 5.
素子は、複数のインピーダンス変換要素からなり前記複
数のインピーダンス変換要素を接続することによりイン
ピーダンスを可変することを特徴とする請求項１、２、
３、４、５記載のインピーダンス変換装置。7. The distributed constant line type impedance conversion element comprises a plurality of impedance conversion elements, and varies the impedance by connecting the plurality of impedance conversion elements.
3. The impedance converter according to 3, 4, or 5.
異なる複数の固定片であることを特徴とする請求項７記
載のインピーダンス変換装置。8. The impedance conversion device according to claim 7, wherein the impedance conversion element is a plurality of fixed pieces having different lengths.
ダンス変換装置において、 信号導体および接地導体よりなる信号が通る主線路と、 インピーダンス変換機能をなす１つ以上のインピーダン
ス変換素子とを有し、 該インピーダンス変換素子の少なくとも１つは分布定数
線路型の２端子素子であって、前記信号導体および接地
導体間に接続され、 該分布定数線路型の素子の少なくとも１つは、非連続的
ないし段階的に物理長を可変することにより自己のイン
ピーダンスないしリアクタンスを変えることによりイン
ピーダンス変換され、 該物理長の変化幅は、可変制御手段の入力値に対し、各
段階で全て同一ではなく、隣接する物理長が同一である
場合を含み漸次増加ないし減少する関係に設定されてい
ることを特徴とする、分布定数線路を用いた高周波のイ
ンピーダンス変換装置。9. A high-frequency impedance conversion device using a distributed constant line, comprising: a main line through which a signal composed of a signal conductor and a ground conductor passes; and one or more impedance conversion elements having an impedance conversion function. At least one of the impedance conversion elements is a distributed constant line type two-terminal element, which is connected between the signal conductor and the ground conductor, and at least one of the distributed constant line type elements is discontinuous or stepwise. The impedance is converted by changing its own impedance or reactance by changing the physical length, and the change width of the physical length is not the same at each stage with respect to the input value of the variable control means, but the adjacent physical length Characterized in that the relationship is set to increase or decrease gradually including the case where High-frequency impedance converter using.
異なる複数個の要素からなり、 主線路に近い要素から順次主線路に接続してそのリアク
タンスを変えることによりインピーダンス変換を行うイ
ンピーダンス変換装置において、 各要素の物理長は、主線路からの距離に応じて、隣接す
る物理長が同一である場合を含み漸次増加または減少す
る関係に設定されていることを特徴とする、請求項９記
載の分布定数線路を用いたインピーダンス変換装置。10. The distributed constant line type element comprises a plurality of elements having different physical lengths, and is connected to the main line sequentially from an element close to the main line to change the reactance thereof to perform impedance conversion. The method according to claim 9, wherein the physical length of each element is set so as to gradually increase or decrease according to the distance from the main line, including the case where adjacent physical lengths are the same. Impedance converter using distributed constant line.
異なる複数個の要素からなり、 前記信号導体および接地導体間の長さを、接続手段の接
続を変えることにより可変してそのリアクタンスを変え
ることによりインピーダンス変換を行うインピーダンス
変換装置において、 各要素の物理長は、隣接する物理長が同一である場合を
含み漸次増加または減少する関係ないしは増加減少が対
称的に組み合わされて変わる関係に設定されていること
を特徴とする、請求項９記載の分布定数線路を用いたイ
ンピーダンス変換装置。11. The distributed constant line type element comprises a plurality of elements having different physical lengths, and the length between the signal conductor and the ground conductor is varied by changing the connection of connection means to change the reactance. In the impedance conversion device that performs impedance conversion by changing, the physical length of each element is set to a relationship that gradually increases or decreases, including a case where the adjacent physical lengths are the same, or a relationship that changes by increasing and decreasing symmetrically. 10. The impedance conversion device using a distributed constant line according to claim 9, wherein
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023588A JPH10224123A (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Impedance converter |
| CA 2228906 CA2228906A1 (en) | 1997-02-06 | 1998-02-05 | Impedance converting device |
| EP98102133A EP0858124A1 (en) | 1997-02-06 | 1998-02-06 | Impedance converting device |
| AU52993/98A AU5299398A (en) | 1997-02-06 | 1998-02-06 | Impedance converting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9023588A JPH10224123A (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Impedance converter |
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|---|---|
| JPH10224123A true JPH10224123A (en) | 1998-08-21 |
Family
ID=12114753
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP9023588A Pending JPH10224123A (en) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | Impedance converter |
Country Status (4)
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| JP (1) | JPH10224123A (en) |
| AU (1) | AU5299398A (en) |
| CA (1) | CA2228906A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7446625B2 (en) | 2006-01-30 | 2008-11-04 | Kanji Otsuka | Narrow impedance conversion device |
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- 1997-02-06 JP JP9023588A patent/JPH10224123A/en active Pending
-
1998
- 1998-02-05 CA CA 2228906 patent/CA2228906A1/en not_active Abandoned
- 1998-02-06 EP EP98102133A patent/EP0858124A1/en not_active Withdrawn
- 1998-02-06 AU AU52993/98A patent/AU5299398A/en not_active Abandoned
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| US7446625B2 (en) | 2006-01-30 | 2008-11-04 | Kanji Otsuka | Narrow impedance conversion device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2228906A1 (en) | 1998-08-06 |
| AU5299398A (en) | 1998-08-13 |
| EP0858124A1 (en) | 1998-08-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19981208 |