JPS60165818A - 同調装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ラジオ、テレビジョンの受信機および送信
機、その他通信機全般に用いることができる同調装置に
関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、ラジオおよびテレビジョンの放送電波または通信
機の通信電波の数が増加する傾向にあり。

受信または送信を行う信号の周波数を選択する同調装置
の性能については高い安定性と信頼性が必要とされるよ
うになってきている。一方、同調装置を設置するそれら
の受信機、送信機および通信機における周波数調整を含
む製造コストの低減も重要な課題であり、特に合理化が
極めて困難な高周波同調回路部の構成について抜本的な
新技術の開発が必要とされている。

以下図面を参照しながら従来の同調装置について説明す
る。第１図は基本的な同調回路であり、１はインダクタ
、２はキャパシタである。そして、それらインダクタｌ
とキャパシタ２からなる並列共振回路３にて構成される
同調装置は、従来においては第２図もしくは第３図に示
すような部品による構成で実現されていた。すなわち第
２図に示すように、インダクタ部品４とキャパシタ部品
５のそれぞれ別個の部品が回路導体６および７によって
接続されて同調装置を構成していた。また第３図に示す
ような別の方法として、板状の誘電体８の表面に平面イ
ンダクタ９を設置して、さらに対向する電極１０および
１１それぞれよりなるキャパシタ１２を設置し、それぞ
れ別個のインダクタ９とキャパシタ１２が回路導体１３
および１４によって接続されて同調装置を構成していた
１、。

しかしながら、上記のような構成においては、同調装置
における同調周波数を遠隔制御するために、同調装置を
構成するそれぞれの同調部品を遠隔設置することが不可
能である。すなわち、それぞれの同調部品を遠隔設置す
ることによって接続リードが延長し、それによってスト
レイキャパシタおよびリードインダクタンスが不確定と
なり、同調周波数を安定させることができない。したが
って、同調周波数精度が著しく劣化し、同調周波数精度
の高い同調装置を実現することは不可能であるという問
題を有していた。

発明の目的 この発明は、インダクタとキャパシタを一体化して形態
が超薄形で、かつ機械的可動部分がない構成で、同調周
波数が安定な同調部に付加するりアクタンス素子を遠隔
設置しても同調動作が安定であり、かつその付加するり
アクタンス素子におけるリアクタンスの性質を反転させ
ながら同調周波数を遠隔制御することが可能な同調装置
を提供することを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために、この発明は誘電体を介して
対向設置するそれぞれの電極におけるアース端子または
共通端子が逆方向側となるように設定した同調部に対し
同調周波数におけるほぼλ／４電気長の奇数倍に等しい
長さを有する伝送路を介してリアクタンス素子を接続す
るようにした構成であり、これによりλ／４電気長の奇
数倍に等しい長さを有する伝送路およびそれに接続され
るリアクタンス素子の組合せでインピーダンス変換機能
を呈するようにし、それによって実現される被変換リア
クタンス素子が有するリアクタンスと反対の性質を有す
る変換されたリアクタンスを等測的に同調部に対して並
列または直列に作用させるものである。

実施例の説明 以下、この発明の実施例における同調装置について図面
を参照しながら説明する。

第４図はこの発明の第１の実施例における同調装置の回
路図を示すものである。図において、１００は同調部で
あり、それに対してλ／４電気長の同軸ケーブル１０１
を介して被変換キャパシタ１０２が接続されてなるイン
ピーダンス変換器１０３が接続設置される。

第５図はこの発明の第２の実施例における同調装置の回
路図を示すものである。図において、１０４は同調部で
あり、それに対してλ／４電気長の同軸ケーブル１０５
を介して被変換可変キャパシタ１０６が接続されてなる
インピーダンス変換器１０７が接続設置される。

第６図はこの発明の第３の実施例における同調装置の回
路図を示すものである。図において、１０８は同調部で
あり、それに対してλ／４電気長の同軸ケーブル１０９
を介して被変換電圧可変キャパシタ１１０が接続されて
なるインピーダンス変換器１１１が接続設置される。

第７図はこの発明の第４の実施例における同調装置の回
路図を示すものである。図において、１１２は同δ周部
であり、それに対してλ／４電気長の同軸ケーブル１１
３を介して被変換インダクタ１１４が接続されてなるイ
ンピーダンス変換器１１５が接続設置される。

第８図はこの発明の第５の実施例における同調装置の回
路図を示すものである。図において、１１６は同調部で
あり、それに対してλ／４電気長の同軸ケーブル１１７
を介じて被変換可変インダクタ１１８が接続されてなる
インピーダンス変換器１１９が接続設置される。

第９図はこの発明の第６の実施例におりる同調装置の回
路図を示すものである。図において、１２０は同調部で
あり、それに対してλ／４電気長の同軸ケーブル１２１
を介して被変換電流可変インダクタ１２２が接続されて
なるインピーダンス変換器１２３が接続設置される。

第１０図はこの発明の第７の実施例における同調装置の
回路図を示すものである。図において、１２４は同調部
であり、それに対して誘電体１２５を介して対向設置さ
れる電極１２６および１２７よりなるλ／４電気長の伝
送路１２８を介して被変換キャパシタ１２９が接続され
てなるインピーダンス変換器１３０が接続設置される。

第１１図はこの発明の第８の実施例における同調装置の
回路図を示すものである。図において、１３１は同調部
であり、それに対して誘電体１３２を介して対向設置さ
れる電極１３３および１３４よりなるλ／４電気長の伝
送路１３５を介して被変換可変キャパシタ１３６が接続
されてなるインピーダンス変換器１３７が接続設置され
る。

第１２図はこの発明の第９の実施例におりる同調装置の
回路図を示すものである。図において、１３８は同調部
であり、それに対して誘電体１３９を介して対向設置さ
れる電極１４０および１４１よりなるλ／４電気長の伝
送路１４２を介して被変換電圧可変キャパシタ１４３が
接続されてなるインピーダンス変換器１４４が接続設置
される。

第１３図はこの発明の第１０の実施例における同調装置
の回路図を示すものである。図において、１４５は同調
部であり、それに対して誘電体１４６を介して対向設置
される電極１４７および１４８よりなるλ／４電気長の
伝送路１４９を介して被変換インダクタ１５０が接続さ
れてなるインピーダンス変換器１５１が接続設置される
。

第１４図はこの発明の第１１の実施例における同調装置
の回路図を示すものである。図において、１５２は同調
部であり、それに対して誘電体１５３を介して対向設置
される電極１５４および１５５よりなるλ／４電気長の
伝送路１５６を介して被変換可変インダクタ１５７が接
続されてなるインピーダンス変換器１５８が接続設置さ
れる。

第１５図はこの発明の第１２の実施例における同調装置
の回路図を示すものである。図において、１５９は同調
部であり、それに対して誘電体１６０を介して対向設置
される電極］、　６１および１６２よりなるλ／４電気
長の伝送路１６３を介して被変換電流可変インダクタ１
６４が接続されてなるインピーダンス変換器１６５が接
続設置される。

以上それぞれの実施例において、第４図ないし第９図に
示すものは一般の同軸ケーブルでλ／４電気長の伝送路
が容易に構成でき、第１０図ないし第１５図に示すもの
はプリント工法による薄型のλ／４電気長の伝送路が容
易に構成できる。

また、第４図、第７ｒｙＪ、第１０１１１．　ｉｆ　３
［ｆｆ１４：示すものは固定同調周波数の同調装置が構
成でき、第５図、第８図、第１１図、第１４図に示すも
のは可変同調周波数の同調装置が構成でき、第６図。

第９図、第１２図、第１５図に示すものは電圧または電
流可変同調周波数の同調装置が構成できる。

また以上それぞれの実施例においては、インピーダンス
変換器における伝送路として電気長がλ／４のもので説
明したが、同調周波数におけるλ／４電気長の奇数倍に
等しい長さの伝送路を用いても同様の同調装置を構成す
ることが可能である。

ここで第１０図ないし第１５図のそれぞれの実施例にお
いては、伝送路として誘電体を介して一対の電極が対向
設置されるものを用いたが、誘電体の同一面においてそ
れぞれの電極を並設したものでも同様の同調装置を構成
することが可能であり、また誘電体の内部においてそれ
ぞれの電極を対向設置したものでも同様の同調装置を構
成することが可能である。

さらにここで第４図ないし第１５図それぞれの実施例に
おいては同調部として並列共振同調器を使用したものを
示したが、直列共振同調器も同様に使用することが可能
である。

またさらに第４図ないし第１５図それぞれの実施例にお
いては、用いる伝送路の長さは厳密にλ／４電気長を必
要とするものではなく、はぼそれに等しい長さの伝送路
を用いて構成することが可能である。

なお、上記第１０図ないし第１５図それぞれの実施例に
おける伝送路電極としては金属導体、プリント金属箔導
体、厚膜印刷導体３Ｎ膜導体などを使用することができ
、また上記それぞれの導体を異種組合せてもよい。一方
、誘電体としてはアルミナセラミック、チタン酸バリウ
ム、プラスチック、ポリフッ化エチレン系繊維、ガラス
、マイカ、樹脂系プリント基板などを用いることができ
る。

以下この発明の実施例における同調部の具体構成を図面
を参照しながら説明する。

第１６図は同調部の第１の具体構成を示すものである。

第１６図（ａ、）は同同調部の正面図、ｔｂ）は同側面
図、（Ｃ）は同裏面図を示す。第１６図ｆａｌ〜（ｅ）
において、１５はセラミック等からなる板状の誘電体で
あり、１６は誘電体１５の表面にインダクタを形成する
電極である。１７は誘電体１５の裏面に電極１６と対向
して設置された電極であり、電極１７は電極１６と相ま
って分布定数回路を形成しキャパシタを形成する。１８
は電極１６のアース端子であり、工９は電極１Ｇのオー
プン端子である。一方、電極１７においては電極１６の
端子１８とは逆方向側の２０がアース端子であり、２１
がオープン端子である。

第１７図（ａｌ〜ｔｃ＋は同調部の第２の具体構成を示
すものである。図において板状の誘電体２２に対する電
極２３と電極２４の設置構成は第１６図（ａ）〜（Ｃ１
で説明した同調部と同様であるが、共通端子の位置が逆
になっており、２５は電極２３のオープン端子であり、
２６は電極２３のアース端子である。一方、２７が電極
２４のアース端子であり、２８が電極２４のオープン端
子である。

第１８図（ａｌ〜（Ｃ１は同調部の第３の具体構成を示
すものである。図に示すように板状の誘電体２９の同一
面に電極３０と電極３１とを並設し、それぞれの電極３
０．３１が側面対向するように構成したものである。３
２は電極３０のアース端子であり、３３ばオープン端子
である。一方、電極３１においては３４がオープン端子
であり、３５が電極３１のアース端子である。ここでそ
れぞれの電極３０．３１に対する端子モートは第１６図
（ａ）〜（Ｃ１と第１７図（ａｌ〜（Ｃ１で説明したよ
うにアース端子とオープン端子がそれぞれ逆方向側にな
るようにすれば任意に設定できる。

第１９図（ａ）〜（Ｃ１は同調部の第４の具体構成を示
すものである。板状の誘電体３６に対する電極３７と電
極３８の設置構成および端子モードは第１６図（ａｌ〜
（Ｃ１で説明した同調部と同様であるが、電極３７と電
極３８との面積は同一でなく、またそれぞれの電極３７
．３８が部分的に対向するように設置した構成である。

第２０図（ａｌ　〜（Ｃ）ないし第２２図（ａ）　〜（
Ｃ１は同調部の第５ないし第７の具体構成を示すもので
ある。

第２０図における板状の誘電体３９に対する電極４０と
電極４１の設置構成および端子モード、第　２１図にお
ける板状の誘電体４２に対する電極４３と電極４４の設
置構成および端子モード、および第２２図における誘電
体４５に対する電極４６と電極４７の設置構成および端
子モードは第１６図（ａ）〜（Ｃ）で説明した同調部と
同様であるが、それぞれの電極は少なくとも一個所以上
の任意の屈曲角と屈曲方向を示す屈曲部を有するものを
用いる。

第２３図（ａ）〜（Ｃ）は同調部の第８の具体構成を示
すものである。板状の誘電体４８に対する電極４９と電
極５０の設置構成および端子モードは第１６図で説明し
た同調部と同様であるが、それぞれの電極はスパイラル
形状を有するものを用いる。

第２４図（ａｌ〜（Ｃ１は同調部の第９の具体構成を示
すものである。板状の誘電体５１に対する電極５２と電
極５３の設置構成および端子モードは第１６図で説明し
た同調部と同様であるが、電極５３は電極５２の面積内
に含まれた範囲内で部分的に対向設置するように設置し
た構成である。

第２５図［ａｌ〜ｆＣ）は同調部の第１０の具体構成を
示すものである。板状の誘電体５４に対する電極５５と
電極５６の設置構成および端子モードは第１６図で説明
した同調部と同様であるが、それぞれの電極５５．５６
は誘電体５４の内部に設けられている。

第２６図ｔａ＋、　（ｂ）は同調部の第１１の具体構成
を示すものである。円筒状の誘電体５７における内周部
に電極５８が設置され、また外周部に電極５９が電極５
８と対向して設置されるものである。

そして、それぞれの電極５日および５９のアース端子は
互いに逆方向側となるように設定されている。ここで誘
電体５７として円筒形状のもの以外に角筒形状のものも
使用することができる。

いうまでもなく第１８図、第１９図１第２４図ないし第
２６図で説明した同調部におけるそれぞれの電極は第２
０図ないし第２３図で説明した同調部の電極形状を有す
るものを用いてもよい。

また、第２０図ないし第２３図に示す同調部においては
屈曲部として任意の屈曲角を有する角張状のパターンで
形成したものを示したが、これとは別に屈曲部として任
意の曲率を有する円弧状のパターンで形成した電極で構
成してもよいことはいうまでもない。

さらに、第２５図に示す同調部において、両方の電極５
５．５６を誘電体５４の内部に設置せずに、任意の片方
の電極５５を誘電体５４の内部に設置し、他方の電極５
６を誘電体５４の表面に設置してもよい。

以上それぞれの同調部において、それぞれの電極におけ
るアース端子は特別にアース端子として設定せずとも、
一般に共通端子として設定して他の回路部（図示せず）
に接続しても所要の目的は達成することができる。

上記の同調部それぞれにおいて、第１６図および第１７
図に示すものは簡単な電極パターンで構成することがで
きるとともに高精度の電極パターンを容易に形成するこ
とが可能である。それによって設計目標の同調周波数に
対して極めて精度良く合致した同調部を実現することが
できる。第１８図に示すものは誘電体２９の片面のみで
両電極３０．３１を形成することができるので、製造プ
ロセスを簡略化することができ、さらに両電極３０．３
Ｉは同一の電極形成プロセスにおいて形成処理できる。

それによって電極相互間の設定位置精度が極めて高精度
に実現でき、設計目標の同調周波数に対して極めて精度
よく合致した同調部を構成することができる。第１９図
および第２４図に示すものは両電極のパターンが完全に
一致・已ずとも所要の目的の同調部を実現できるもので
ある。

それによって両電極が対向する部分の長さおよび幅に依
存して同調周波数を任意に設定することができる同調部
を実現することか可能である。第２０図ないし第２３図
に示すものは、同調部の占有面積が小さくても比較的大
きな分布インダクタと分布キャパシタを形成することが
可能である。したがって比較的低い同調周波数を有する
小型の同調部が実現でき、同調部のスペースファクタを
向上させることができる。第２５図に示すものは多層回
路基板の製造プロセスに導入することができるものであ
る。これによって電極５５．５６が誘電体５４の内部に
設置されて外部に露出することがないので、外部条件の
変動による影響を直接受けることがない。したがって同
調部の同調周波数に影響を及ぼさないので、極めて安定
な性能を有する同調部を実現することができる。第２６
図に示すものは第１６図ないし第２５図に示すものより
さらに同調部を小型化しても、より充分大きなインダク
タとキャパシタを形成することが可能である。したがっ
て充分に低い同調周波数を有する超小型の同調部を実現
することができる。また、第２６図に示すものはこれを
製造する場合において、連続した円筒形状の誘電体５７
に電極５８゜５９をそれぞれ連続して形成し、所要の寸
法長さで切断することによって大量にかつ容易に製造す
ることが可能である。

なお、上記それぞれの具体構成例における伝送路電極と
しては金属導体、プリント金属箔導体。

厚膜印刷導体、薄膜導体などを使用することができ、ま
た上記それぞれの導体を異種組合せて伝送路電極を形成
してもよい。一方、誘電体としてはアルミナセラミック
、チタン酸バリウム、プラスチック、ポリフッ化エチレ
ン系繊維、ガラス、マイカ、樹脂系プリント回路基板な
どを用いることができる。

以上のように構成されたこれらの実施例の同調装置につ
いて、以下にその動作を説明する。

第２７図（ａ）〜（Ｃ１はこの発明の同調装置における
λ／４電気長のインピーダンス変換器の動作を説明する
ための等価回路およびスミス図である。第２７図（ａｌ
に示すように電気長ｌを有し、かつ先端にＺ　（ｊりな
る負荷が接続された伝送線路において、Ｚ−０から負荷
側を見た正規化入力インピーダンスおよび正規化入力ア
ドミタンスは、線路が無損失の場合（ｒ＝ｊβ）には （以下余白） で表すことができる。

ここで、β＝λ／４　とすると β１−（２π／λ）（λ／４）−π／２・・・（３）と
なり、これにより ｔａｎ　β１−ｔａｎπ／２＝■・・・・・・・（４）
となる。

また一方、線路の電気長ｌがλ／４の奇数倍であるとす
ると β１−（２π／λ）（λ／４）・ｎ （ｎ＝１．３，５，７．・・・）・・・（５）ｔａｎβ
Ｉ！Ｉ　＝ｔａｎ　π／　２　＝ｏ。

（ｎ＝１の場合）・・・・・・・・（６）ｔａｎββ３
＝ｔａｎ３π／２−一■ （ｎ−３の場合）・・・・・・・・（７）ｔａｎβ１２
５　＝ｔａｎ　５　π／　２　＝”（ｎ−５の場合）・
・・・・・・・（８）となり、いずれの場合においても
第（１）式および第（２）式に示す正規化入力インピー
ダンスおよび入力アドミタンスは Ｚｏ　、Ｚ（β）　Ｙ。

すなわち、ある基準面から負荷側を見た正規化入力イン
ピーダンスは、その点から電気長λ／４だけ離れた基準
面から負荷側を見た正規化入力アドミタンスに等しい。

また、ある基準面がら負荷側を見た正規化入力アドミタ
ンスは、その点から電気長λ／４だけ離れた基準面より
負荷側を見た正規化入力インピーダンスに等しい。これ
によりインピーダンス変換機能を呈するものである。

以上に説明したインピーダンス変換器の動作がこの発明
における実施例の同調装置の動作に作用するモードを次
に示す。すなわち、それぞれの実施例におけるインピー
ダンス変換器に設置される被変換キャパシタは第２７図
（ｂ）に示すスミス図におけるキャパシティブ・リアク
タンスを表す１７０の位置にあり、これがインピーダン
ス変換された結果インダクタンス・リアクタンスを表す
１７１の位置に転換されるものである。また被変換キャ
パシタを変化させた場合は、すなわち被変換キャパシタ
ンスを増加させてキャパシティブ・リアクタンス１７２
に減少移動させることによって、インピーダンス変換さ
れるインダクタンス・リアクタンス１７３に増加移動さ
せてインダクタンスを増加させることが可能である。反
対に被変換キャパシタンスを減少させてキャパシティブ
・リアクタンス１７４に増加移動させることによって、
インピーダンス変換されるインダクティブ・リアクタン
ス１７５に減少移動させてインダクタンスを減少させる
ことが可能である。

また一方、それぞれの実施例におけるインピーダンス変
Ｊｌ＃器に設置される被変換インダクタは第２７図（Ｃ
１に示すスミス図におけるインダクティブ・リアクタン
スを表す１７Ｇの位置にあり、これがインピーダンス変
換された結果キャパシティブ・リアクタンスを表ず１７
７の位置に転換されるものである。また被変換インダク
タを変化させた場合は、すなわち被変換インダクタンス
を増加させてインダクティブ・リアクタンス１７８に増
加移動させることによって、インピーダンス変換される
キャパシティブリアクタンス１７９に減少移動させてキ
ャパシタンスを増加させることが可能である。反対に被
変換インダクタンスを減少させてインダクティブ・リア
クタンス１８０に減少移動させることによって、インピ
ーダンス変換されるキャパシティブ・リアクタンス１８
１に増加移動させてキャパシタンスを減少させることが
可能である。

以上において説明したこの発明における実施例の同調装
置の動作によって、第４図なＧル第１５図に示す実施例
の同調装置は第２８図（ａｌに示す等価回路で表すこと
ができる。すなわち同調部１８２に対してインピーダン
ス変換器１８３における変換された等価インダクタンス
１８４が並列に接続されることになり、これによ、て並
列共振回路を構成することが可能となる。一方、第２８
図（ｂｌに示すように同調部１８５に対してインピーダ
ンス変換器１８６における変換された等価キャパシタン
ス１８７が並列に接続されるようにすることによって並
列共振回路を構成することも可能となる。

また、第２８図ｆｅ）に示すように同調部１８８に対し
てインピーダンス変換器１８９における変換された等価
インダクタンス１９０が直列に接続されることになり、
これによって直列共振回路を構成することが可能となる
。一方、第２８図（ｄｌに示すように同調部１９１に対
してインピーダンス変換器１９２における変換された等
価キャパシタンス１９３が直列に接続されるようにする
ことによって直列共振回路を構成することも可能となる
。

ここで同調部それぞれに対して、まず等価インダクタン
スが並列に接続される場合には同調周波数が高い方に、
反対に等価キャパシタンスが並列に接続される場合には
同調周波数が低い方にそれぞれ変化させることが可能で
ある。また等価インダクタンスが直列に接続される場合
には同調部における同調周波数よりも高い周波数におい
て直列共振を発生させることが可能であり、反対に等価
キャパシタンスが直列に接続される場合には同調部にお
ける同調周波数よりも低い周波数において直列共振を発
生させることが可能である。

以上それぞれの実施例において、同調部として固定同調
周波数のもので説明したが、可変リアクタンス素子を付
加して同調周波数が可変のものを用いてもよいことばい
うまでもない。また同調部を構成する回路網の一部とし
てインピーダンス変換器を挿入設置してもよいことはい
うまでもない。

次に以上のように構成された各同調部について以下その
動作を説明する。

第２９図（ａ）〜（ｅｌは同調部における動作を説明す
るための等価回路である。第２９図＋８１において、電
気長βを有し、互いにアース端子を逆方向側に設定した
それぞれの伝送路電極７０．７１によって形成される伝
送路に対して、電圧ｅを発生する信号源７２が伝送路電
極７０に接続されて信号を供給するものとする。そして
、それによって伝送路電極７０の先端におけるオープン
端子には進行波電圧ｅｆｉが励起されるものとする。一
方、伝送路電極７１は上記の伝送路電極７０に近接して
対向設置もしくは並設されているので、相互誘導作用に
よって電圧が誘起される。その伝送路電極７１の先端に
おけるオープン端子に誘起される進行波電圧をｅＢとす
る。

ここで伝送路電極７０および７１においてはそれぞれの
アース端子が逆方向側に設定されているので、誘起され
る進行波電圧ｅＢは励起する進行波電圧ｅＡに対して逆
位相となる。そして、それぞれの進行波電圧＋３Ａおよ
び１３Ｂは伝送路の先端がオープン状態であるので、伝
送路電極７０および７１より成る伝送路において電圧定
在波を形成することになる。ここで伝送路電極７０にお
ける電圧定在波の分布様態を示す電圧分布係数をＫで表
すものとすると、伝送路電極７１における電圧分布係数
は（１−Ｋ）で表すことができる。

そこで次に、伝送路電極７０および７１において任意の
対向する部分において発生する電位差■をめると Ｖ＝ＫｅＡ　（Ｉ　Ｋ）ｅＢ　−（１１）で表すことが
できる。ここで、それぞれの伝送路電極７０および７１
が同じ電気長βであるとすると ｅｎ　＝　ｅＡ　−（１２） となり、それによって第（１１）式における電位差Ｖは ｖ＝ＫｅＡ　＋（ｌ　Ｋ）　ｅＡ ＝＝ｅＡ　・・・　（１３） となる。すなわち伝送路電極７０と７１がそれぞれ対向
する全ての部分において電位差■を発生させることがで
きる。

ここで伝送路電極７０および７１はその電極幅Ｗを有す
るものとしく電極の厚みは薄いものとする）、さらに誘
電率εＳを有する誘電体を介して間隔ｄで対向されてい
るものとする。この場合における伝送路の単位長当りに
形成するキャパシタンスＣｏは であり、故に Ｃｏ　−εｏｔｓ　−（１６） となる。

したがって、第２９図（ａｌに示す伝送路は、第２９図
（ｂ）に示すような単位長当りにおいて第（１６）式で
まるｃｏの分布キャパシタ７３を含んだ伝送路となる。

さらに、この伝送路は第２９図（Ｃ）に示すように、伝
送路の分布インダクタ成分および伝送路の屈曲形状によ
り発生する集中インダクタ成分それぞれによる総合的な
分布インダクタ７７および７８と分布キャパシタ７３よ
りなる分布定数回路と等価に表すことができる。

次に、この分布キャパシタ７３の形成における伝送路の
電気長βとの関係について説明する。第３０図＋ａ）に
示すような伝送路における単位長当りの特性インピーダ
ンスＺｏは、第３０図ｔｂｌに示す等価回路で表すこと
ができる。その特性インピーダンスＺＯは一般的に となる。ここで伝送路が無損失の場合はとなる。この発
明の同調部における実施例の多くはこの仮定を適用する
ことができ、かつ説明の簡略化のため以下第（１Ｂ）式
に示す特性インピーダンスＺｏを用いる。第（１８）式
におけるキャパシタンスＣｏは第（１６）式においてめ
た伝送路における単位長当りのキャパシタンスＣｏと同
じものである。すなわち伝送路における単位長当りの特
性インピーダンスＺｏはキャパシタンスＣｏの関数であ
り、それはまたキャパシタＣｏに関与する誘電体の誘電
率εＳ、伝送路電極の幅Ｗおよびそれぞれの伝送路電極
の設置間隔ｄの関数でもある。

以上のように、伝送路における単位長当りの特性インピ
ーダンスがＺｏで、その電気長がｌであり、かつ先端が
オープン状態である伝送路の端子に発生する等価リアク
タンスＸは Ｘ＝−Ｚｏｃｏｔθ　・（１９） で表すことができる。ここで θ＝２π（ｊ！／λ）　・・・（２０）であり、特に の場合において等価リアクタンスＸは Ｘ≦０　・・・（２２） となる。すなわち伝送路の端子における等価リアクタン
スはキャパシティブ・リアクタンスとなり得る。したが
って伝送路の電気長！によってθが第（２１）式に該当
する場合、すなわち例えば電気長ｌをλ／４以下に設定
することによりキャパシタを形成することができる。そ
して、その形成できるキャパシタのキャパシタンスＣは で表されるように、θの変化によって、すなわち伝送路
の電気長ｌの設定によって任意のキャパシタンスＣを実
現することができる。

以上箱（１９）式ないし第（２３）式において説明した
伝送路の動作様態について図に表したものが第３１図で
ある。第３１図では、先端がオープン状態の伝送路にお
いて、その電気長ｌの変化に従って端子に発生する等価
リアクタンスＸが変化する様子を表している。第３１図
から明らかなように、伝送路の電気長ｌがλ／４以下も
しくはλ／２〜４λ／３などにおけるような場合には負
の端子リアクタンスを形成することが可能であり、すな
わち等価的にキャパシタを形成することができる。さら
に、負の端子リアクタンスを発生させる条件において、
伝送路の電気長βを任意に設定することによって、キャ
パシタンスＣを任意の値に実現することが可能である。

このようにして形成されるキャパシタＣは、第２９図（
ｄ）において示す集中定数キャパシタ７９として等価的
に置換することができる。そして、伝送路に存在する分
布インダクタ成分および伝送路の屈曲形成によって発生
する集中インダクタ成分それぞれの総合によって形成さ
れるインダクタは、集中定数インダクタ８０として等価
的に置換することができる。この第２９図（ｄｌにおい
てアース端子を共通化して表すと、明らかに最終的には
第２９図（ｅｌにおいて示すように、集中定数キャパシ
タ７９および集中定数インダクタ８０より成る並列共振
回路と等価になり、同調部を実現することができる。

以上の動作原理の説明から明らかなように、第（２３）
式において示す形成されるキャパシタのキャパシタンス
Ｃはｃｏｔ　θの関数であり、これはすなわち第（２０
）式において示されるように伝送路の長さｌに依存する
ものである。このように形成されるキャパシタのキャパ
シタンスＣは伝送路の長さｌの設定によって任意に定め
ることができる。

したがって、この同調部の具体構成において、設計に際
してそれぞれの電極の長さを任意に設定することによっ
て、もしくは構成後におけるそれぞれの電極をカントす
ることによって同調部の同調周波数を任意に設定するこ
とが可能である。

発明の効果 以上のように、この発明は、誘電体を介して対向設置す
るそれぞれの電極におけるアース端子または共通端子が
逆方向側となるように設定した同調部に対して同調周波
数におけるほぼλ／４電気長の奇数倍に等しい長さを有
する伝送路を介してリアクタンス素子を接続するように
構成することにより、リアクタンス素子が有するリアク
タンスと反対の性質を有する等価リアクタンスが同調部
に対して並列または直列に接続されるようにし、等測的
に並列共振回路または直列共振回路を構成して同調装置
を実現するようにしている。

これによって、非常に安定な同調周波数を有し、インダ
クタとキャパシタが一体化され、形態が超薄型で、かつ
機械的可動部分が皆無の構成の同調部に対して、非常に
高い精度で同調周波数を広範に制御することが可能で、
また同調周波数の制御を遠隔制御することが可能な同調
周波数精度の極めて高い同調装置を実現することができ
る。すなわち同調部を制御するために要求される制御リ
アクタンスの性質に対して、設置する被変換リアクタン
ス素子が有するリアクタンスの性質と逆の性質を有する
リアクタンスで、同調部を制御することができる。した
がって、同調部の特質に応じて使用する被変換リアクタ
ンス素子の種類がインダクタもしくはキャパシタのいず
れかに制限を受ける場合でも、被変換リアクタンス素子
が有するリアクタンスを任意に反転して同調部に付加す
るように構成しているので、全てのリアクタンスの性質
において同調部を制御することができるという優れた効
果が得られる。それによって同調装置を構成する際に使
用するりアクタンス部品の種類による制限を受けること
がなく、同調装置における設計の自由度を著しく拡大す
ることが可能となるという優れた効果が得られる。

またさらに、同調装置におけるそれぞれの同調部および
制御リアクタンス素子を遠隔設置しても、λ／４伝送路
のインピーダンスは安定に確保することができるので、
ストレイキャパシタおよびリードインダクタンスを確定
させることが可能である。したがって同調装置における
それぞれの同調部および制御インピーダンス素子を遠隔
設置しても同調周波数精度が極めて高い同調装置を実現
することができ、かつ遠隔設置したそれぞれの同調部お
よび制御インピーダンス素子のいずれかを可変すること
によって同調周波数の遠隔制御が可能になるという優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は基本的な同調装置の回路図、第２図および第３
図は従来の同調装置における構成を示す斜視図、第４図
ないし第１５図はこの発明の実施−例における同調装置
の回路構成図、第１６図ないし第２６図は同開部の具体
構成図、第２７図（ａｌ〜（Ｃ１はこの発明の同調装置
における動作原理を示す説明図、第２８図（ａｌ〜（ｄ
ｌはこの発明の実施例における同調装置の等価回路図、
第２９図（ａ）〜（ｅ）、第３０図および第３１図はこ
の発明の実施例における同調部の動作原理を示す説明図
である。 １００．１０４，１０８，１１２，１１６，１２０．１
２４，１３１，１３８，１４５．ｆ’５２゜１５９．１
８２，１８５，１８８，１９１・・・同調部、１０１，
１０５，１０９，１１３．１１７゜１２１・・・λ／４
電気長の同軸ケーブル、１２８゜１３５．１４２，１４
９，１５６．１６３・・・λ／４電気長の伝送路、１０
２．．１２９・・・被変換キャパシタ、１０６，１３６
・・・被変換可変キャパシタ、１１０．１４３・・・被
変換電圧可変キャパシタ、１１４．１５０・・・被変換
インダクタ、１１８，１５７・・・被変換可変インダク
タ、１２２，１６４・・・被変換電流可変インダクタ、
１０３，１０７，１１１゜１１５、　１１９．　１２３
．　１３０．　１３７．　１４４．１５１，１５８，１
６５・・・インピーダンス変換器 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 第７図 り一一一一１−−■−−−−■−曇−−■―曇■■■−
■−腸■」第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 Ｌ　Ｊ 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 第１８図 第１９図 第２０図 第２１図 （ａ）　（ｂ）　（Ｃ） 第２２図 第２３図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） 第屑図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） 第２５図 第２６図 第２７図 第２７図 第２８図 第２８図 ’／８ 第２９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　誘電体を介して一対の電極を対向設置し前記一
   対の電極の互いに逆方向の端部にアース端子または共通
   端子を設けた同調部と、この同調部に接続したインピー
   ダンス素子と、同調周波数におけるほぼλ／４電気長の
   奇数倍に等しい長さを有し前記同開部と前記インピーダ
   ンス素子との間に介挿接続した伝送路とを備えた同調装
   置。 （２）　同調部として誘電体の表裏に電極を設置したも
   のを用いた特許請求の範囲第（１１項記載の同調装置。 （３）同開部として誘電体の同一面に電極を設置したも
   のを用いた特許請求の範囲第（１）項記載の同調装置。 （４）同調部として誘電体の内部に少なくとも一方の電
   極における一部または全てが位置するように前記誘電体
   に一対の電極を設置したものを用いた特許請求の範囲第
   （１）項記載の同調装置。 （５）同調部として電極が少なくとも１個所以上の屈曲
   部を有するものを用いた特許請求の範囲第（１１項記載
   の同調装置。 （６）　同開部として電極がスパイラル形状であるもの
   を用いた特許請求の範囲第（１）項記載の同調装置。 （７）同調部としてそれぞれの電極の等測長さが異なる
   ものを用いた特許請求の範囲第（１１項記載の同調装置
   。 （８）同調部として誘電体が円筒形状または角筒形状を
   しているものを用いた特許請求の範囲第（１）項記載の
   同調装置。 （９）　インピーダンス素子としてリアクタンスが可変
   のものを用いた特許請求の範囲第＋１１項記載の同調装
   置。 αの　インピーダンス素子として可変キャパシタンス素
   子または可変インダクタンス素子を用いた特許請求の範
   囲第（１）項記載の同調装置。 （１１）インピーダンス素子として電圧可変キャバシタ
   ンス素子または電流可変インダクタンス素子を用いた特
   許請求の範囲第（１１項記載の同調装置。 （１２）伝送路が同軸ケーブルである特許請求の範囲第
   （１）項記載の同調装置。 （１３）伝送路が誘電体を介した電極により構成されて
   いる特許請求の範囲第（１１項記載の同調装置。 （１４）伝送路における誘電体と同調部における誘電体
   を共通とした特許請求の範囲第（１３）項記載の同調装
   置。