JPS60165820A - 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雑な
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Ｉ
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３ＦＩ！
Ｊ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。

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
が超薄型で、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回路網を遠
隔設置しても同調動作が安定であり、かつその付加する
りアクタンス回路網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回路網を接続
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
れるリアクタンス回路網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
リアクタンス回路網が有するりアクタンスと反対の性質
を有する変換されたり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１
０１を介して可変キャパシタ１０２と可変インダクタ１
０３よりなる被変換直列共振回路が接続されてなるイン
ピーダンス変換器１０４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、１０５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１０
６を介して可変キャパシタｌＯ７と可変インダクタ１０
Ｂよりなる被変換並列共振回路が接続されてなるインピ
ーダンス変換器１０９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、１１０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１１１
を介して電圧可変キャパシタ１１２と電流可変インダク
タ１１３よりなる被変換並列共振回路が接続されてなる
インピーダンス変換器１１４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、１１５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１１６
を介して電圧可変キャパシタ１１７と電流可変インダク
タ１１８よりなる被変換直列共振回路が接続されてなる
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、Ｉ２０は同調部で
あり、それに対して誘電体１２１を介して対向設置され
る電極１２２および１２３よりなるλ／４電気長の伝送
路１２４を介して可変キャパシタ１２５と可変インダク
タ１２６より　□なる被変換直列共振回路が接続されて
なるインピーダンス変換器１２７が接続設置される。　
゛第９図はこの発明の第６の実施例における同調装置の
回路図を示すものである。図において、Ｉ２８は同調部
であり、それに対して誘電体１２９を介して対向設置さ
れる電極１３０および１３１よりなるλ／４電気長め伝
送路１３２を介して可変キャパシタ１３３と可変インダ
クタ１３４・よりなる被変換並列共振回路が接続されて
なるインピーダンス変換器１３５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、１３６は同調部
であり、それに対して誘電体１３７を介して対向設置さ
れる電極１３８および１３９よりなるλ／４電気長の伝
送路１４０を介して電圧可変キャパシタ１４１と電流可
変インダクタＩ４２よりなる被変換並列共振回路が接続
されてなるインピーダンス変換器１４３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、１４４は同調部
であり、それに対して誘電体１４５を介して対向設置さ
れる電極１４６および１４７よりなるλ／４電気長の伝
送路１４８を介して電圧可変キャパシタ１４９と電流可
変インダクタ１５０よりなる被変換直列共振回路が接続
されてなるインピーダンス変換器１５１が接続設置され
る。

以上それぞれの実施例において、第４図ないし第７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８図ないし第１１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５図、第８図、第９図
に示すものは固定のりアクタンス素子を用いれば固定同
調周波数の同調装置が構成でき、また第４図、第５図、
第８図、第９ＦＩ！Ｊ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７図、第１０図、第１１
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−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８図ないし第１１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１１図それぞれの実施例に
おいては同調部として並列同調器で構成したものを示し
たが、直列共振同調器でも同様に構成することが可能で
ある。

またさらに第４図ないし第１１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８図ないし第１１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、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。

なおさらに、上記第４図ないし第１１図それぞれにおい
て、同調部におけるリアクタンス素子および被変換共振
回路を構成するりアクタンス素子はそれぞれすべて可変
リアクタンスのものを用いて示したが、それぞれのりア
クタンス素子のうち任意の少なくとも１個のものを可変
として同調周波数が可変の同調装置も構成することがで
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１２図は同調部の第１の具体構成を示すものである。

第１２図Ｔａｌは同同調部の正面図、（ｂｌは同側面図
、（Ｃ）は同裏面図を示す。第１２図（ａ）〜ｆｃｌ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、１９は電極１６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１３図（ａ）〜（Ｃ１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１２図（ａｌ〜（Ｃ
１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
、２Ｇ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１４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３ｏのアース端子であり、３３はオープン端子
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に対する端子モードは第１２図
（ａｌ〜（Ｃ１と第１３図（ａ）〜ｔｃ＋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１５図（ａｌ〜（Ｃ）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１２図（８１〜
（Ｃ）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１６図（ａ）〜（Ｃ）ないし第１８図ｆａｌ　〜ｔｅ
ｌ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１６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１７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１８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１２図ｉａ）〜（Ｃ１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１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１９図（ａｌ〜（Ｃ１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１２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２０図（ａｌ〜（Ｃ）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１２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２１図ｆａｌ〜（Ｃ）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１２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２２図ｆａｌ、　（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５８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１４図、第１５図、第２０図ないし第
２２図で説明した同調部におけるそれぞれの電極は第１
６図ないし第１９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１６図ないし第１９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２１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１２図および第１３
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１４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
１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積度が極めて高精度
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１５図
および第２０図に示すものは両電極のパターンが完全に
一致せ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が可能である。第１６図ないし第１
９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２１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
２２図に示すものは第１２図ないし第２１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２２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、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２３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２３図（ａｌ
に示すように電気長ｌを有し、かつ先端にＺ　（ｊ２）
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人力
７ドミタンスは、線路が無損失の場合（γ−ｊβ）には で表すことができる。

ここで、！＝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−ω・・・・・・・（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 ββ−（２π／λ）（λ／４）・ｎ （ｎ＝１．３，５，７．−）　・・・（５）ｔａｎ　β
ｊ！１＝ｔａｎ　π／２＝ω（ｎ＝１の場合）・・・・
・・・・（６）ｔａｎ　ββ３＝ｔａｎ３π／２−−■
（ｎ＝３の場合）・・・・・・・・（７）ｔａｎ　ββ
５＝ｔａｎ５π／２−ｏ。

（ｎ＝５の場合）・・・・・・・・（８）となり、いず
れの場合においても第（１１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（＃）　Ｙ□ Ｙｏ　Ｙ（１）　Ｚ。

となる。

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、ある基準面か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直列共振りアクタンス
は第２３図（ｂｌに示ずスミス図における零リアクタン
スを表す１６０の位置にあり、これがインピーダンス変
換された結果、無限大リアクタンスを表す１６１の位置
に変換されるものである。また被変換直列共振リアクタ
ンスを変化させた場合は、すなわち、被変換直列共振リ
アクタンスを変化させてインダクティプ・リアクタンス
１６２に変化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１６３に変化
移動させてキャパシタに転換させることが可能である。

反対に、被変換直列共振リアクタンスを変化させてキャ
パシティブ・リアクタンス１６４に変化移動させること
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１６５に変化移動させてインダクタに転換
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
換器に設置される被変換並列共振りアクタンスは第２３
図（Ｃ１に示すスミス図における無限大リアクタンスを
表す１６６の位置にあり、これがインピーダンス変換さ
れた結果、零リアクタンスを表す１６７の位置に変換さ
れるものである。

また被変換並列共振りアクタンスを変化させた場合は、
すなわち、被変換並列共振りアクタンスを変化させてイ
ンダクティブ・リアクタンス１６８に変化移動させるこ
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１６９に変化移動させてキャパシタに転
換させることが可能である。反対に、被変換並列共振り
アクタンスを変化させてキャパシティブ・リアクタンス
１７０に変化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１７１に変化
移動させてインダクタに転換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図ないし第１１図に示す実施例
の同調装置はまず第２４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１７２に対してインピ
ーダンス変換器１７３における変換された等価インダク
タンス１７４が並列に接続されることになり、これによ
って並列共振回路を構成することが可能となる。一方、
第２４図（ｂｌに示すように同調部１７５に対してイン
ピーダンス変換器１７６における変換された等価キャパ
シタンス１７７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２４図（Ｃ１に示す等価回路で表すように、同
調部１７８に対してインピーダンス変換器１７９におけ
る変換された等価インダクタンス１８０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２４図ｆｄ）に示すように
同調部１８１に対してインピーダンス変換器１８２にお
ける変換された等価キャパシタンス１８３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はい
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２５図（ａ）〜ｔｅｌ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２５図（ａｌ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を発生ずる信号源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ｅＡ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ｅ７．およ
びｅＢ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Ｖをめると Ｖ＝ＫｅＡ−（１−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ｌであるとすると ”　Ｂ　”’　ｅＡ　−（１２） となり、それによって第（１１）式における電位差■は Ｖ＝ＫｅＡ　＋　（１−Ｋ）　”Ａ −〇八　・・・　（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Ｖ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 Ｃｏ　−Ｃｏ　εｓ　−（１Ｇ） となる。

したがって、第２５図（ａｌに示す伝送路は、第２５図
ｆｂ）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２５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２６図（ａｌ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２６図（ｂｌ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（１８）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
しものである。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（Ｉｌ／λ）　・・・（２ｏ）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ｌ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。

以上第（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２７図で
ある。第２７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β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２７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ｌ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２５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２５図（ｄ）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２５図（Ｑ）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回路網を接続するよう
に構成することにより、リアクタンス回路網が有するリ
アクタンスと反対の性質を有する等価リアクタンスが上
記同調部に対して並列または直列に接続されるようにし
、等価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、
同調Ｑ性能が極めて高く、また同調周波数を遠隔制御す
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、インピーダンス変換
器に設置する任意の可変リアクタンス素子単独における
リアクタンス可変のみによって、インダクティプ・リア
クタンスおよびキャパシティブ・リアクタンスに渡る同
調制御リアクタンスを形成することが可能となり、また
同時にその同調制御リアクタンスにおけるリアクタンス
変化量も反転加減させることも可能となる優れた効果が
得られる。

またさらに、従来において用いられたりアクタンス素子
単独による同調制御リアクタンスを形成する場合と比較
して、共振リアクタンスを同調制御リアクタンスとして
用いるのでその共振周波数付近におけるＱ向上効果を利
用することができ、リアクタンス素子単独の場合よりも
高いＱを有する同調制御リアクタンスを実現することが
できる。

それによって同調装置における同ＷＱ性能を飛躍的に向
上させることができるという優れた効果が得られる。

またさらに、同門装置におけるそれぞれの同調部品を遠
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品を遠隔
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品
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１１図はこの発明の実施・１、例における同調
装置の回路構成図、第１２図ない・　し第２２図は同調
部の具体構成図、第２３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２４図（ａ
）〜（ｄｌはこの発明の実施例における同調装置の等価
回路図、第２５図（ａ）〜（ｅ）、第２６図および第２
７図はこの発明の実施例における同開部の動作原理を示
す説明図である。 １００．１０５，１１０，１１５，１２０，１２８．１
３６，１４４，１７２，１７５，１７８゜１８１・・・
同調部、１０１，１０６，１１１，１１６・・・λ／４
電気長の同軸ケーブル、１２４，１３２．１４０，１４
８・・・λ／４電気長の伝送路、工・０２，１０７，１
２５．１３３・・・可変キャパシタ、１０３．１０８，
１２６．１３４・・・可変インダクタ、１１２，１１７
，１４１．１４９・・・電圧可変キャパシタ、１１３．
１１８，１４２．１５０・・・電流可変インダクタ、１
０４，１０９，１１４゜１１９．１２７，１３５，１４
３，１５１，１７３．１７６．１７９．１８２・・・イ
ンピーダンス変換器、１７４．１８０・・・等価インダ
クタ、１７７゜１８３・・・等価キャパシタ 第１図 第２図 第３図 Ｌ−一■−―−−−−−腸一一一層−■曇−一−−−−
一層一一」第４図 第５図 第６図 第７図 第８図 第９図 第１０図 第１１図 第１２図 第１３図 第１４図 第１５図 第１６図 第１７図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） 第１８図 第１９図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） 第２０図 （ａ）　（ｂ）　（ｃ） 第２１図 第２２図 第２３図 第２３図 （・ 第２４図 第２４図 “／６ 第２５図 第２６図 ←−伝送給電先”−Ｌ　′１ｔ”＋　ｅ＞第２７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１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
   ンス回路網と、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調部と前記インピーダ
   ンス回路網との間に介挿接続した伝送路とを備えた同調
   装置。 （２）　同開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）同調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ｆＩ目
   禿雷汰ｅ−ｔ＝ｔの雷縄をｔ装置１７た４、のを田いた
   特許請求の範囲第（１）項記載の同調装置。 、（５）同開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）同調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傷長さが異なる
   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）　インピーダンス回路網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。 ［１１インピーダンス回路網が可変キャパシタンス素子
   および可変インダクタンス素子のうちいずれか少なくと
   も１個を用いて構成されている特許請求の範囲第（１１
   項記載の同調装置。 （１１）インピーダンス回路網が電圧可変キャパシタン
   ス素子および電流可変インダクタンス素子のうちいずれ
   か少なくとも１個を用いて構成されている特許請求の範
   囲第（１１項記載の同調装置。 （１２）インピーダンス回路網としてキャパシティブお
   よびインダクタ部品なリアクタンスに渡ってリアクタン
   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。 （１３）伝送路が同軸ケーブルである特許請求の範囲第
   （１１項記載の同調装置。 （１４）伝送路が誘電体を介した一対の電極により構成
   されている特許請求の範囲第（１）項記載の同調装置。 （工５）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（１４）項記載の同調装
   置。