JPS5840901A - 電磁波スイッチ - Google Patents
電磁波スイッチInfo
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- JPS5840901A JPS5840901A JP57141786A JP14178682A JPS5840901A JP S5840901 A JPS5840901 A JP S5840901A JP 57141786 A JP57141786 A JP 57141786A JP 14178682 A JP14178682 A JP 14178682A JP S5840901 A JPS5840901 A JP S5840901A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 9
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Classifications
-
- 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
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Control Of High-Frequency Heating Circuits (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電磁波スイッチに関するもので、導波管中にお
かれた半導体からなり、ミリメートル波に動作する。か
かる装置の目的はあるマイクロ波周波数信号を送信した
り池の信号を減衰することである。
かれた半導体からなり、ミリメートル波に動作する。か
かる装置の目的はあるマイクロ波周波数信号を送信した
り池の信号を減衰することである。
従来の技術により、マイクロ波周波数スイッチ。
さらにはとくにバイヤス回路と組合わせて、導波管中に
とりつけたＰＩＮダイオードから構成されたマイクロ波
周波数スイッチの構成例を与えるものである。第１図は
導波管の内面３の一方におかれたＰＩＮダイオード２か
らなる矩形導波管１の断面を示したものである。ダイオ
ードに対するバイヤス電圧Ｖは同軸ライン４がら供給さ
れ、このラインはマイクロ波周波数トラップ５と金属バ
ー６から、ダイオードのケースに接続しておりｌトラッ
プは一つの絶縁５０により同軸ラインから分離されてい
る。
とりつけたＰＩＮダイオードから構成されたマイクロ波
周波数スイッチの構成例を与えるものである。第１図は
導波管の内面３の一方におかれたＰＩＮダイオード２か
らなる矩形導波管１の断面を示したものである。ダイオ
ードに対するバイヤス電圧Ｖは同軸ライン４がら供給さ
れ、このラインはマイクロ波周波数トラップ５と金属バ
ー６から、ダイオードのケースに接続しておりｌトラッ
プは一つの絶縁５０により同軸ラインから分離されてい
る。
かかるスイッチの動作はつぎの通シである：すなわちダ
イオードが働かないときはバイヤス回路は並列共振回路
に相等し、一方伝導するときは直列共振回路に相当し、
そのため導波管にマイクロ波周波数信号を送信したり、
あるいは減衰したりすることができる。
イオードが働かないときはバイヤス回路は並列共振回路
に相等し、一方伝導するときは直列共振回路に相当し、
そのため導波管にマイクロ波周波数信号を送信したり、
あるいは減衰したりすることができる。
前述せるものと関連し、かっＰＩＮダイオードからなる
もう一つのタイプのマイクロ波周波数スイッチがある。
もう一つのタイプのマイクロ波周波数スイッチがある。
方式２で操作され、いいかえるとＰＩＮダイオードとそ
の回路は、ダイオードが働かないときは直列共振回路を
、伝導するときは並列共振回路を表わすものである。
の回路は、ダイオードが働かないときは直列共振回路を
、伝導するときは並列共振回路を表わすものである。
この種のスイッチの動作時には主な不利益が二つ現れる
。一つはＰＩＮダイオードを保護するケースや、また機
械的にと９つけられており、ダイオードへのバイヤス入
力を与える金属バーのような他の素子は、誘導的あるい
は容量性の非励振素子であって、スイッチの有効通過帯
域を制限する事実によるものである。
。一つはＰＩＮダイオードを保護するケースや、また機
械的にと９つけられており、ダイオードへのバイヤス入
力を与える金属バーのような他の素子は、誘導的あるい
は容量性の非励振素子であって、スイッチの有効通過帯
域を制限する事実によるものである。
もう一つの不利益はミリメートル波層スイッチへの使用
不可能によるものである。実際にスイッチの適切な操作
のためには、ＰＩＮダイオードは非常に小さい接合能力
を有する必要があるが、これは非常に困難であり、ダイ
オードの破壊電圧が低すぎたり、あるいは熱耐性が低い
ためにパワー挙動が不良になる。
不可能によるものである。実際にスイッチの適切な操作
のためには、ＰＩＮダイオードは非常に小さい接合能力
を有する必要があるが、これは非常に困難であり、ダイ
オードの破壊電圧が低すぎたり、あるいは熱耐性が低い
ためにパワー挙動が不良になる。
本発明の目的は導波管からなり、上述の障害をさけたミ
リメートル電磁波スイッチである。
リメートル電磁波スイッチである。
発明によりば電磁波スイッチは矩形の導波管によってつ
くられ、その大きさは一定容積の、いわゆるリッジ空間
を与える一つのステップからなるミリン・−トル波が伝
搬できる大きさであり、破壊電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ
ｖｏｌｔａｇｅ ）が高く熱抵抗の低い半導体材料の
バーが配置されており、その容積はリッジ空間と等しい
。
くられ、その大きさは一定容積の、いわゆるリッジ空間
を与える一つのステップからなるミリン・−トル波が伝
搬できる大きさであり、破壊電圧（ｂｒｅａｋｄｏｗｎ
ｖｏｌｔａｇｅ ）が高く熱抵抗の低い半導体材料の
バーが配置されており、その容積はリッジ空間と等しい
。
第２図は本発明によるスイッチの断面を示したものであ
る。二つの部分から構成せる矩形導波管からな九一つは
平な金属プレート７０． もう一つはＵ型の金属プレ
ートであって、この二つのプレートは接合すると導波管
の空洞が形成される。
る。二つの部分から構成せる矩形導波管からな九一つは
平な金属プレート７０． もう一つはＵ型の金属プレ
ートであって、この二つのプレートは接合すると導波管
の空洞が形成される。
互に絶縁材料層７１により絶縁されている。部分７２は
中心部分にステップ７３を含有し、いわゆる導波管にリ
ッジ空間を与え、電界が集中する。
中心部分にステップ７３を含有し、いわゆる導波管にリ
ッジ空間を与え、電界が集中する。
このリッジ空間には破壊電圧が高く一数百ボルトーまだ
熱抵抗の低い半導体バー１０が配置されて 。
熱抵抗の低い半導体バー１０が配置されて 。
おり、このバーはリッジ空間できめられる容積と等しい
容積を有している。ミリメートル波で動作する導波管の
大きさがきまると、ＰＩＮダイオードのような半導体チ
ップをリッジ空間におくことができる。実施例では、導
波管７の断面の大きさは： Ｌ１＝＝２．５４ｍ、
Ｌ２＝１．２７ｍであ九リッジ空間の大きさは： Ｌ３ ＝ ０．６ ｍ 、 Ｌ４ ＝ ０．４閣 で
ある。
容積を有している。ミリメートル波で動作する導波管の
大きさがきまると、ＰＩＮダイオードのような半導体チ
ップをリッジ空間におくことができる。実施例では、導
波管７の断面の大きさは： Ｌ１＝＝２．５４ｍ、
Ｌ２＝１．２７ｍであ九リッジ空間の大きさは： Ｌ３ ＝ ０．６ ｍ 、 Ｌ４ ＝ ０．４閣 で
ある。
ダイオード１０の陰極１０１はステップ７８に接続し、
その陽極１０２は他の部分７０に接続している。ダイオ
ードを偏倚させるため電圧±Ｖがこの二つの部分間に当
てられる。
その陽極１０２は他の部分７０に接続している。ダイオ
ードを偏倚させるため電圧±Ｖがこの二つの部分間に当
てられる。
ダイオードがオフのときは、一方では導波管は高い誘電
率ε（ＰＩＮダイオードではε〜１２）をもつ誘電材料
でみたされ、他方ではミリメートル波の伝搬ができるよ
うな大きさをもつものと考えられる。このような場合に
はこのようなミリメートル波はスイッチから送信される
。
率ε（ＰＩＮダイオードではε〜１２）をもつ誘電材料
でみたされ、他方ではミリメートル波の伝搬ができるよ
うな大きさをもつものと考えられる。このような場合に
はこのようなミリメートル波はスイッチから送信される
。
他方ダイオードが伝導すると、短絡に相等し。
入射ミリメートル波はスイッチにより反射される。
実際上の構成に関する限り、公称ＰＩＮダイオードが使
用され、その大きさは導波管の大きさで調節され、その
両面は金属化されている。熱放散を良好にするため、ダ
イオードの金属化面は導波管の壁と半田づけしてあ、る
。
用され、その大きさは導波管の大きさで調節され、その
両面は金属化されている。熱放散を良好にするため、ダ
イオードの金属化面は導波管の壁と半田づけしてあ、る
。
第８図は発明によるスイッチの斜視図を示したものであ
る。第２図の素子と同様の素子は同一機能を動作し、同
一の基準に耐える。
る。第２図の素子と同様の素子は同一機能を動作し、同
一の基準に耐える。
リッジ空間と導波管の間には、こう配９で転移が確保さ
ね、不連続性を整合する変圧器に相当する。さらにこの
転移を補償するために導波管の長軸Δに沿って、ＰＩＮ
ダイオード１０の大きさは動作帯の中心周波数における
導波管内波長λｇの１／４の倍数である。
ね、不連続性を整合する変圧器に相当する。さらにこの
転移を補償するために導波管の長軸Δに沿って、ＰＩＮ
ダイオード１０の大きさは動作帯の中心周波数における
導波管内波長λｇの１／４の倍数である。
むしろこの大きさは、一般に使用されるＰＩＮダイオー
ドの大きさが０．６〜０．７ ｔｕｓのオーダのもので
あるのに対し、λｇ／４よりむしろ８λ（Ｆ／４に等し
い。
ドの大きさが０．６〜０．７ ｔｕｓのオーダのもので
あるのに対し、λｇ／４よりむしろ８λ（Ｆ／４に等し
い。
第４図は導波管７の縦断面を示したもので前回と同じ基
準からなる。加うるに、ＰＩＮダイオード１０と勾配９
の軸に沿った大きさを示しである。
準からなる。加うるに、ＰＩＮダイオード１０と勾配９
の軸に沿った大きさを示しである。
既述せる例により長さＬ５とＬ６はつぎの通９の値とす
る： Ｌ５ ＝ ０．７ ｖｍ、 Ｌ６ ＝ １５ ｔｔａ
発明に従って第５図はスイッチの実施例を示しである。
る： Ｌ５ ＝ ０．７ ｖｍ、 Ｌ６ ＝ １５ ｔｔａ
発明に従って第５図はスイッチの実施例を示しである。
絶縁７１により分離した二つの部分７０と７２は１例え
ばナイロンねじ１５を用いて互にねじ止めしである。絶
縁層７１に加えて、マイクロ波のコンタクトを確保する
ように、うね１８が導波管のそれぞれの側に、その距離
ｔ＝導波管の（２％＋１）λ／４であ□す、かつ導波管
の全長に亘って与えられてお、！ｌｌｌ マイクロ波
トラップの用をする。−この二つのトーラップ１８は、
深さｄはλ／４の倍数であり絶縁板のレベルで開回路と
なるので。
ばナイロンねじ１５を用いて互にねじ止めしである。絶
縁層７１に加えて、マイクロ波のコンタクトを確保する
ように、うね１８が導波管のそれぞれの側に、その距離
ｔ＝導波管の（２％＋１）λ／４であ□す、かつ導波管
の全長に亘って与えられてお、！ｌｌｌ マイクロ波
トラップの用をする。−この二つのトーラップ１８は、
深さｄはλ／４の倍数であり絶縁板のレベルで開回路と
なるので。
導波管の境界１９では短絡となる。この電気的短絡によ
り、直流の観点からは絶縁されているが。
り、直流の観点からは絶縁されているが。
マイクロ波の観点からは連続性になる。
このようにまさに良好なパワー挙動をもつミリメートル
電磁波スイッチを記述したものである。
電磁波スイッチを記述したものである。
優先装置については２回路の非励振素子はかなり低減し
、使用した半導体はずっと低い周波数範囲で動作し、破
壊電圧が嵩＜、熱耐性が低い半導体である。
、使用した半導体はずっと低い周波数範囲で動作し、破
壊電圧が嵩＜、熱耐性が低い半導体である。
本装置は電磁波信号を減衰したり、あるいは切換えたり
する必要のあるどの系にも用いられる。
する必要のあるどの系にも用いられる。
こρように制御保護回路として作用することにより、受
信器を保護するか、あるいは一定のチャンネルへ信号を
切換えるために、方向フィルタと組合わされる。これは
第６図に示したもので、すなわち二つのスイッチ２０と
２１は二つのマイクロ波ライン２８から、入力チャンネ
ル２２に接続し。
信器を保護するか、あるいは一定のチャンネルへ信号を
切換えるために、方向フィルタと組合わされる。これは
第６図に示したもので、すなわち二つのスイッチ２０と
２１は二つのマイクロ波ライン２８から、入力チャンネ
ル２２に接続し。
ラインの長さは導波管内波長の１／４の奇数倍に等しい
。スイッチ２０を働かせると、もう一つの２１は働かな
くなり、チャンネル２２へ供給した信号はスイッチ２０
の方向へ向き、逆にそのスイッチを働かせなくする時は
他のスイッチを働かせる。
。スイッチ２０を働かせると、もう一つの２１は働かな
くなり、チャンネル２２へ供給した信号はスイッチ２０
の方向へ向き、逆にそのスイッチを働かせなくする時は
他のスイッチを働かせる。
第１図は従来の装置の構造例、第２図は本発明による導
波管の断面にそったスイッチの断面図。 第８図は第２図のスイッチの斜視図、第４−図は第２図
のスイッチの長手方向断面図、第５図は第２１のスイッ
チの要部拡大図、第６図は本発明のスイッチを用いた装
置のブロック図である。 ７０；金属プレート、 ７１；絶縁材。 ７３；ステップ、１０；半導体ノ（−９１０１；陰極、
１０２ ；陽極。 特許出願人 トムソンーセーエスエフ 特許出願代理人 弁理士 山本恵−
波管の断面にそったスイッチの断面図。 第８図は第２図のスイッチの斜視図、第４−図は第２図
のスイッチの長手方向断面図、第５図は第２１のスイッ
チの要部拡大図、第６図は本発明のスイッチを用いた装
置のブロック図である。 ７０；金属プレート、 ７１；絶縁材。 ７３；ステップ、１０；半導体ノ（−９１０１；陰極、
１０２ ；陽極。 特許出願人 トムソンーセーエスエフ 特許出願代理人 弁理士 山本恵−
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）半導体と組合わせて、長軸をもつ矩形の導波管か
ら構成された電磁波スイッチにおいて、該導波管の大き
さはミリメートル波を伝搬可能な大きさであり、一定容
積のリッジ空間を定めるステップを構成し、そこには高
い破壊電圧と低い熱抵抗を有する半導体材料のバーが配
置され、その容積は該リッジ空間の容積に等しいことを
特徴とする電磁波スイッチ。 （２、特許請求の範囲第１項のスイッチにおいて。 その中の上述導波管は二つの部分、すなわち一つは金属
平板で、もう一つはステップを構成するＵ型金属板から
構成されており、二つの板は互に接合して導波管の空洞
を構成し、かつこの二つの部分は絶縁材料の層で絶縁さ
れているごとき電磁波スイッチ。 （８）％許請求の範囲第１項のスイッチにおいて。 その中の上述半導体のバーはＰＩＮダイオードであり、
その金属化された両面は各々、すなわち一方はその金属
の平板に、また他方は当該導波管の上述のステップに半
田づけされているごとき電磁波スイッチ。 （４）特許請求の範囲第８項のスイッチにおいて。 その中の勾配或はインピーダンス変成器により上述の導
波管と上述ステップ間の転移が行えるごときスイッチ。 （５）特許請求の範囲第８項のスイッチにおいて。 上述の長軸に沿う上述のＰＩＮダイオードの大きさは、
動作帯域の中心周波数における波長の１／４の倍数であ
るごときスイッチ。 （６） 特許請求の範囲第２項のスイッチにおいて。 上述のステップを構成する上述の導波管のＵＷ金属板は
外側に導波管、詳しくは上述軸のそれぞれの側に、上述
の導波管から一定の距離に、二つのうねから々す、この
うねは一定の深さで、かつスイッチの全長に亘って構成
されており、マイクロ波トラップの用をすることができ
るごときスイ・ンチ０ （７）特許請求の範囲第６項のスイッチにおいて。 上述の距離および深さは動作帯域の中心周波数波長の１
／４の倍数であるごときスイッチ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8116120 | 1981-08-21 | ||
| FR8116120A FR2511812A1 (fr) | 1981-08-21 | 1981-08-21 | Commutateur d'ondes electromagnetiques |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5840901A true JPS5840901A (ja) | 1983-03-10 |
| JPS6322721B2 JPS6322721B2 (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=9261619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141786A Granted JPS5840901A (ja) | 1981-08-21 | 1982-08-17 | 電磁波スイッチ |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4507632A (ja) |
| EP (1) | EP0073165B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5840901A (ja) |
| AT (1) | ATE26506T1 (ja) |
| CA (1) | CA1197578A (ja) |
| DE (1) | DE3276039D1 (ja) |
| FR (1) | FR2511812A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3377760D1 (en) * | 1983-05-20 | 1988-09-22 | Marconi Co Ltd | Microwave switch |
| FR2552935B1 (fr) * | 1983-09-30 | 1986-03-21 | Thomson Csf | Perfectionnement aux commutateurs d'ondes electromagnetiques millimetriques |
| US4613839A (en) * | 1984-08-09 | 1986-09-23 | Itt Corporation | Machined waveguide |
| FR2570904B1 (fr) * | 1984-09-25 | 1987-01-16 | Thomson Csf | Dispositif de protection pour sortie d'emetteur |
| DE3534980A1 (de) * | 1985-10-01 | 1987-04-02 | Licentia Gmbh | Hohlleiterschalter |
| WO2019054739A1 (en) | 2017-09-15 | 2019-03-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | OPTICALLY CONTROLLED SWITCH |
| EP4338203A4 (en) | 2021-05-10 | 2025-05-07 | Purdue Research Foundation | Semiconductor system with waveguide assembly with rf signal impedance controllable by applied electromagnetic radiation |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2470805A (en) * | 1941-09-12 | 1949-05-24 | Emi Ltd | Means for preventing or reducing the escape of high-frequency energy |
| SE125124C1 (ja) * | 1943-06-11 | 1949-06-07 | ||
| US2951217A (en) * | 1956-12-31 | 1960-08-30 | Hughes Aircraft Co | Waveguide motional joint |
| GB902128A (en) * | 1959-08-19 | 1962-07-25 | Decca Ltd | Improvements in or relating to waveguide couplings |
| US3050702A (en) * | 1960-12-28 | 1962-08-21 | Bell Telephone Labor Inc | Capacitively loaded waveguide |
| US3346825A (en) * | 1965-06-28 | 1967-10-10 | Ass Elect Ind | Waveguide switch with semiconductor in thermal contact with waveguide walls |
| US3553610A (en) * | 1969-05-23 | 1971-01-05 | Bell Telephone Labor Inc | Diode mount having integral resonant circuit |
| GB1318049A (en) * | 1970-07-08 | 1973-05-23 | Rank Organisation Ltd | Waveguides |
| US3710286A (en) * | 1971-07-28 | 1973-01-09 | Hitachi Ltd | Control of microwave power by applying stress to gadolinium molydate single crystal |
| US3701055A (en) * | 1972-01-26 | 1972-10-24 | Motorola Inc | Ka-band solid-state switching circuit |
| JPS583401B2 (ja) * | 1972-05-23 | 1983-01-21 | 日本放送協会 | マイクロハカイロ |
-
1981
- 1981-08-21 FR FR8116120A patent/FR2511812A1/fr active Granted
-
1982
- 1982-08-10 DE DE8282401514T patent/DE3276039D1/de not_active Expired
- 1982-08-10 EP EP82401514A patent/EP0073165B1/fr not_active Expired
- 1982-08-10 AT AT82401514T patent/ATE26506T1/de not_active IP Right Cessation
- 1982-08-17 JP JP57141786A patent/JPS5840901A/ja active Granted
- 1982-08-18 CA CA000409659A patent/CA1197578A/en not_active Expired
- 1982-08-23 US US06/410,708 patent/US4507632A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2511812A1 (fr) | 1983-02-25 |
| JPS6322721B2 (ja) | 1988-05-13 |
| EP0073165A1 (fr) | 1983-03-02 |
| US4507632A (en) | 1985-03-26 |
| EP0073165B1 (fr) | 1987-04-08 |
| CA1197578A (en) | 1985-12-03 |
| FR2511812B1 (ja) | 1984-11-30 |
| ATE26506T1 (de) | 1987-04-15 |
| DE3276039D1 (en) | 1987-05-14 |
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