JPS616901A - 可変移相器 - Google Patents
可変移相器Info
- Publication number
- JPS616901A JPS616901A JP12776384A JP12776384A JPS616901A JP S616901 A JPS616901 A JP S616901A JP 12776384 A JP12776384 A JP 12776384A JP 12776384 A JP12776384 A JP 12776384A JP S616901 A JPS616901 A JP S616901A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- connecting plate
- coaxial
- short
- output terminals
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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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
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/183—Coaxial phase-shifters
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は連続可変移相器の改良に係るものである。
従来、連続的に高周波信号の位相を変化させる移相器と
して、種々の形式が使用されて来た。伝送線路の長さを
連続的に変化させれば目的を達成できるので、初期には
第１図のいわゆるＵ字形ライン・ストレッチャが使用さ
れた。
して、種々の形式が使用されて来た。伝送線路の長さを
連続的に変化させれば目的を達成できるので、初期には
第１図のいわゆるＵ字形ライン・ストレッチャが使用さ
れた。
第１図中、１は入力端子、２は出力端子、３゜は入力同
軸管の外管、３２は同内導体、４Ｉ、４２はそれぞれ出
力同軸管の外管と内導体である。これらの先端にＵ字形
の同軸管を挿入し、その外管５１と内管５２の先端はそ
れぞれ入出力同軸管の外管内部および内導体の外部に接
触させている。
軸管の外管、３２は同内導体、４Ｉ、４２はそれぞれ出
力同軸管の外管と内導体である。これらの先端にＵ字形
の同軸管を挿入し、その外管５１と内管５２の先端はそ
れぞれ入出力同軸管の外管内部および内導体の外部に接
触させている。
従って、このＵ字同軸管をｘｍｍ移動させれば。
入出力端子１．２間の同軸線路長はその２倍変化させる
ことができるから、使用最低周波数に相当する波長の（
展）の摺動範囲を持たせれば、０〜１波長の位相変化を
可能とすることができる。しかしこの方式の欠点はＵ字
同軸管の特性インピーダンスを入出力同軸管と一致させ
ることができない、従って、入力電圧定在波比が悪くか
つ大形になることである。
ことができるから、使用最低周波数に相当する波長の（
展）の摺動範囲を持たせれば、０〜１波長の位相変化を
可能とすることができる。しかしこの方式の欠点はＵ字
同軸管の特性インピーダンスを入出力同軸管と一致させ
ることができない、従って、入力電圧定在波比が悪くか
つ大形になることである。
そこで、特に小形にする目的から、第２図の如く、ハイ
ブリッド回路とバラクタ・ダイオードを組み合わせたも
のも使われている。同図はハイブリッド回路の１種であ
るブランチ・ライン回路６の出力端子６３．６４にバラ
クタ・ダイオード７１と７２を接続したものである。
ブリッド回路とバラクタ・ダイオードを組み合わせたも
のも使われている。同図はハイブリッド回路の１種であ
るブランチ・ライン回路６の出力端子６３．６４にバラ
クタ・ダイオード７１と７２を接続したものである。
第３図はこの動作原理を説明するもので、今入力端子６
１に単位人力１が入ると、出力端子６３にはＡεｊＸ、
出力端子６４にはｊＢεｊＸの出力が現われる。
１に単位人力１が入ると、出力端子６３にはＡεｊＸ、
出力端子６４にはｊＢεｊＸの出力が現われる。
今両出力端子６３．６４に接続されているバラクタ・タ
イオードの特性が完全に一致して、その反射係数を共に
ｒとすると、ダイオードからの反射はＴ’Ａｅ ｊｘお
よびｊｒＢε３ｘとなる。この反射波電力もそれぞれ２
分されて端子６Ｉと端−ｆ−６２に現われる。まず、入
力端子６１に出現する出力は、端子６３からの反射波分
（ｒＡ２εＪ２Ｘ）と端子６４からの反射波分（−ｒ
Ｂ２ＧＪ２Ｘ）（７）相即ｔ）Ｔ （Ａ２−Ｂ２） ε
Ｊ２Ｘとなる。また端子６２に現われる端子６３からの
反射分は（ｊｒＡＢεＪ２Ｘ）、端子６４から（７）反
射分も（ｊ ｒＡＢεＪ２Ｘ）となるので、その合成波
は（ｊ ２ ｒＡＢ Ｅ ｊ２Ｘ） とな６゜今ハイブ
リッド内の損失をゼロとすれば（Ａ ２＋Ｂ２＝１）と
なり、またハイブリッド特性が完全でＡ ＝ Ｂ ＝
１＃Ｔとすれば、入力端子６＋（’１）に現われる反射
波はゼロとなり、移相器の出力端子６２（”２）には
（１）式の出力波でか現われる。
イオードの特性が完全に一致して、その反射係数を共に
ｒとすると、ダイオードからの反射はＴ’Ａｅ ｊｘお
よびｊｒＢε３ｘとなる。この反射波電力もそれぞれ２
分されて端子６Ｉと端−ｆ−６２に現われる。まず、入
力端子６１に出現する出力は、端子６３からの反射波分
（ｒＡ２εＪ２Ｘ）と端子６４からの反射波分（−ｒ
Ｂ２ＧＪ２Ｘ）（７）相即ｔ）Ｔ （Ａ２−Ｂ２） ε
Ｊ２Ｘとなる。また端子６２に現われる端子６３からの
反射分は（ｊｒＡＢεＪ２Ｘ）、端子６４から（７）反
射分も（ｊ ｒＡＢεＪ２Ｘ）となるので、その合成波
は（ｊ ２ ｒＡＢ Ｅ ｊ２Ｘ） とな６゜今ハイブ
リッド内の損失をゼロとすれば（Ａ ２＋Ｂ２＝１）と
なり、またハイブリッド特性が完全でＡ ＝ Ｂ ＝
１＃Ｔとすれば、入力端子６＋（’１）に現われる反射
波はゼロとなり、移相器の出力端子６２（”２）には
（１）式の出力波でか現われる。
τ＝＝ｊｒεＪ ２Ｘ、、、、、（１）線路の特性イン
ピーダンスを７０．信号の各周波数をω、バラクタ・ダ
イオードの等価静電容量をＣとすると、その基準化リア
クタンスＸはＸ＝−１／（ωＣＺ ｏ ） ０１９．、
（２）となるから、この反射係数Ｆは ｊＸ−１−１＋ ｊＸ −（１−ｊＸ）２ｒ ＝ −
＝ −＝ −＝ −ＩＺＯ ｊＸ÷１ １＋コＸ １＋Ｘ故に
ｊａｎ（＋ ＝ ２Ｘ／（Ｘ２ｉ）となり、従って、Ｃ
ｏｓθ＝１／ト王■ｒＴ＝ （Ｘ２−１）／（Ｘ２＋１
）θ＝Ｃｏｓ’ ＮＸ２−１）／（Ｘ？−１） ’ｔ
、、、、（３）故に移相器の出力端子６２（”２）に
現われる信号は、その振幅が入力端子６□（ＩＩ）の入
力信号に等しく、位相はバラクタ・ダイオードの等価静
電容にＣの変化に伴なって （３）方式のように変化す
る。
ピーダンスを７０．信号の各周波数をω、バラクタ・ダ
イオードの等価静電容量をＣとすると、その基準化リア
クタンスＸはＸ＝−１／（ωＣＺ ｏ ） ０１９．、
（２）となるから、この反射係数Ｆは ｊＸ−１−１＋ ｊＸ −（１−ｊＸ）２ｒ ＝ −
＝ −＝ −＝ −ＩＺＯ ｊＸ÷１ １＋コＸ １＋Ｘ故に
ｊａｎ（＋ ＝ ２Ｘ／（Ｘ２ｉ）となり、従って、Ｃ
ｏｓθ＝１／ト王■ｒＴ＝ （Ｘ２−１）／（Ｘ２＋１
）θ＝Ｃｏｓ’ ＮＸ２−１）／（Ｘ？−１） ’ｔ
、、、、（３）故に移相器の出力端子６２（”２）に
現われる信号は、その振幅が入力端子６□（ＩＩ）の入
力信号に等しく、位相はバラクタ・ダイオードの等価静
電容にＣの変化に伴なって （３）方式のように変化す
る。
また、３ｄＢハイプリツＩ・が完全ならば、入力端子に
現われる反射波信号はゼロになり、小形に作れる特徴が
あるが、バラクタ・タイオードの静電容量の変化範囲の
制限等から、電気角で４０度程度が限界となりタイオー
ドの抵抗器のために損失が大きく、その上移相量を８０
度以上とするためには数段直列に接続する必要があって
、特に挿入損失が大きくなる。
現われる反射波信号はゼロになり、小形に作れる特徴が
あるが、バラクタ・タイオードの静電容量の変化範囲の
制限等から、電気角で４０度程度が限界となりタイオー
ドの抵抗器のために損失が大きく、その上移相量を８０
度以上とするためには数段直列に接続する必要があって
、特に挿入損失が大きくなる。
本発明は」−記に鑑みて提案されたもので、人力電力定
在波比および挿入損失が小さく、移相量の大きな可変移
相器を小形軽量に得ることを目的とする。
在波比および挿入損失が小さく、移相量の大きな可変移
相器を小形軽量に得ることを目的とする。
本発明は２個の出力端子を有し、そのおのおのに入力信
号電力レベルの約わずつで、かつ８０度の位相差を有す
る信号を取り出すハイブリッド結合器の該再出力端子に
、それぞれ平行に同軸管を接続し、それら各同軸管の外
管に対向して軸に沿う溝を穿ち、各同軸管の内外導体短
絡板を前記溝を通した連結板で結び、その連結板の酸ネ
ジに電動機で廻転駆動されるネジ棒を螺合すると共に該
連結板に摺動抵抗器の摺動片を連動させ、この摺動抵抗
器の固定端子に一定の電圧を印加する構成とした可変移
相器である。
号電力レベルの約わずつで、かつ８０度の位相差を有す
る信号を取り出すハイブリッド結合器の該再出力端子に
、それぞれ平行に同軸管を接続し、それら各同軸管の外
管に対向して軸に沿う溝を穿ち、各同軸管の内外導体短
絡板を前記溝を通した連結板で結び、その連結板の酸ネ
ジに電動機で廻転駆動されるネジ棒を螺合すると共に該
連結板に摺動抵抗器の摺動片を連動させ、この摺動抵抗
器の固定端子に一定の電圧を印加する構成とした可変移
相器である。
本発明は」皿子の構成であるから、電動機でネジ杯を回
転させると、連結板が前後進して該連結板で連結した各
回軸管の内外導体短絡位置を変化させ、高周波入力信号
の位相を変化させる。また、上記連結板の移動に連動し
て摺動抵抗器の摺動片が移動し、この摺動片電圧は同軸
管短絡板位置と一対一の対応を示すことになる。
転させると、連結板が前後進して該連結板で連結した各
回軸管の内外導体短絡位置を変化させ、高周波入力信号
の位相を変化させる。また、上記連結板の移動に連動し
て摺動抵抗器の摺動片が移動し、この摺動片電圧は同軸
管短絡板位置と一対一の対応を示すことになる。
そこで、例えば、制御電圧と前記摺動片電圧とを作動増
幅器に導き、この出力電圧で前記電動機を回転させ該出
力電圧が零になったとき電動機の回転を止めるようにし
て、外部からの制御電圧により各同軸管の内外導体短絡
位置、従って、高周波人力信号の位相を変化させるもの
である。
幅器に導き、この出力電圧で前記電動機を回転させ該出
力電圧が零になったとき電動機の回転を止めるようにし
て、外部からの制御電圧により各同軸管の内外導体短絡
位置、従って、高周波人力信号の位相を変化させるもの
である。
第４図は本発明の詳細な説明図である。３ｄＢハイブリ
ッド結合器としては、第２図に示すブランチ・ライン結
合器の使用もできるが、より電気的特性の良好な（ｙ４
）波長分布結合形ハイブリッド回路８を使用した。これ
は主線路と副線路を交叉させて結合器の２個の出力端子
が同一方向に取り出せるようにする。この出力端子に２
個の同軸管９、．９２を取り付け、この外管と内導体と
は、短絡板１０．．１０２で短絡する。そしてこの両短
絡板は、両回軸管に穿たれた溝１１．および１１２を通
して連結板１２で結ばれている。連結板１２には、雌ネ
ジ１３が設けられており、この雌ネジ１３にねじ込まれ
たネジ棒１４の回転で連結板１２が前後進し、両回軸管
の短絡位置が摺動される。ネジ棒１４の回転は電動機１
５によって与えられる。
ッド結合器としては、第２図に示すブランチ・ライン結
合器の使用もできるが、より電気的特性の良好な（ｙ４
）波長分布結合形ハイブリッド回路８を使用した。これ
は主線路と副線路を交叉させて結合器の２個の出力端子
が同一方向に取り出せるようにする。この出力端子に２
個の同軸管９、．９２を取り付け、この外管と内導体と
は、短絡板１０．．１０２で短絡する。そしてこの両短
絡板は、両回軸管に穿たれた溝１１．および１１２を通
して連結板１２で結ばれている。連結板１２には、雌ネ
ジ１３が設けられており、この雌ネジ１３にねじ込まれ
たネジ棒１４の回転で連結板１２が前後進し、両回軸管
の短絡位置が摺動される。ネジ棒１４の回転は電動機１
５によって与えられる。
一方可変抵抗器１７の摺動片１７３は連結機構１６によ
って機械的に連結板１２と連結し、同軸管９１，９２の
短絡位置と連動してその位置が移動する。この可変抵抗
器１７の固定端子１７１ と１７２には適当な直流また
は交流の電圧が印加されているので、摺動片１７３の電
圧は、同軸管短絡位置と一対一の対応を示すことになっ
て前記の如く作用する。
って機械的に連結板１２と連結し、同軸管９１，９２の
短絡位置と連動してその位置が移動する。この可変抵抗
器１７の固定端子１７１ と１７２には適当な直流また
は交流の電圧が印加されているので、摺動片１７３の電
圧は、同軸管短絡位置と一対一の対応を示すことになっ
て前記の如く作用する。
本発明の実施例の動作原理も前記第３図で説明され、
（２）式に相当する短絡同軸管９．．９２の入力基準化
リアクタンスＸは、基準点から短絡位置までの長さを文
として、 Ｘ＝ｔａｎ（２πｌ ／入）＝ｔａｎ（ω見／Ｖｃ）
、、、、（４）となる。式中入は信号の波長、Ｖｃは光
速である。
（２）式に相当する短絡同軸管９．．９２の入力基準化
リアクタンスＸは、基準点から短絡位置までの長さを文
として、 Ｘ＝ｔａｎ（２πｌ ／入）＝ｔａｎ（ω見／Ｖｃ）
、、、、（４）となる。式中入は信号の波長、Ｖｃは光
速である。
この基準化リアクタンスＸを（３）式に代入すれば、移
相量が求められるが、長さ文の変化による基準化リアク
タンス×の変化範囲は一■から十艶までとなり得るので
、 ３６０度の移相も容易にできる。例えば移相量が８
０度とすれば、（見／λ）の値は０．１２５でよい。
相量が求められるが、長さ文の変化による基準化リアク
タンス×の変化範囲は一■から十艶までとなり得るので
、 ３６０度の移相も容易にできる。例えば移相量が８
０度とすれば、（見／λ）の値は０．１２５でよい。
以上、本発明の連続可変移相器の特徴を揚げれば、次の
ようになる。
ようになる。
１、入力電圧定在波比が小さい。ラインーストレッチャ
形では１．５以上となるが、本発明では １．１以内に
納め得る。
形では１．５以上となるが、本発明では １．１以内に
納め得る。
２、挿入損失が小さい。バラクタ・ダイオード方式では
ダイオードの損失のために、一段で最大移相量４０度以
内でも、０．６〜０．７ｄＢの挿入損失を示すが、本発
明の移相器では移相量８０度以上で挿入損失は０．３ｄ
Ｂ以下である。
ダイオードの損失のために、一段で最大移相量４０度以
内でも、０．６〜０．７ｄＢの挿入損失を示すが、本発
明の移相器では移相量８０度以上で挿入損失は０．３ｄ
Ｂ以下である。
３、移相量が大きい。バラクタ・ダイオード方式では１
段当り４０度が限界だが、本発明の移相量ではこの制限
がない（短絡摺動長を長くすればよい）。
段当り４０度が限界だが、本発明の移相量ではこの制限
がない（短絡摺動長を長くすればよい）。
４、小形軽量である。移相量がある程度よりも大きいと
き、一段で済むことから、バラクタ・ダイオード方式よ
り反って小形となる。またライン・ストレッチャでは全
長が摺動長の２倍以上となるから、本発明の方が小さい
。
き、一段で済むことから、バラクタ・ダイオード方式よ
り反って小形となる。またライン・ストレッチャでは全
長が摺動長の２倍以上となるから、本発明の方が小さい
。
本発明による可変移相器は、上述の特徴があるためシス
テムの小型・軽量化、低損失化が強く望まれる各種移動
衛星通信等への適用が充分に期待できる。
テムの小型・軽量化、低損失化が強く望まれる各種移動
衛星通信等への適用が充分に期待できる。
第１図はＵ字形ライン拳ストレッチャを使用した従来の
移相器の断面構成図、第２図はバラクタ・ダイオードを
使用した移相器の構成図、第３図は同原理説明図、第４
図は本発明による可変移相器の概略構造を示す断面図で
ある。 ｌは入力端子、２は出力端子、３．．４．は入出力同軸
管外管、３２．４２は同内導体、５１．５２はＵ字形ラ
イン・ストレッチャの外管および内導体、６はブランチ
・ライン形３ｄＢハイブリッド回路、６ｒ 、６２．６
３．６４はその端子、７Ｉ、７２はバラクタ・ダイオー
ド、８は３ｄＢ分布結合形ハイブリッド回路、９．．９
．は同軸管、１０１．ｌＯ２は短絡片、１１．．１１２
は溝、１２は連結板、１３は雌ネジ、１４はネジ林、１
５は電動機、１６は機械的連結機構、１７は可変抵抗器
、１７．．１７２は抵抗器固定端子、１７３は同摺動端
子。 特許出願人 国際電信電話株式会社 同 日本高周波株式会社 第４図 第１図 第２図 第３図
移相器の断面構成図、第２図はバラクタ・ダイオードを
使用した移相器の構成図、第３図は同原理説明図、第４
図は本発明による可変移相器の概略構造を示す断面図で
ある。 ｌは入力端子、２は出力端子、３．．４．は入出力同軸
管外管、３２．４２は同内導体、５１．５２はＵ字形ラ
イン・ストレッチャの外管および内導体、６はブランチ
・ライン形３ｄＢハイブリッド回路、６ｒ 、６２．６
３．６４はその端子、７Ｉ、７２はバラクタ・ダイオー
ド、８は３ｄＢ分布結合形ハイブリッド回路、９．．９
．は同軸管、１０１．ｌＯ２は短絡片、１１．．１１２
は溝、１２は連結板、１３は雌ネジ、１４はネジ林、１
５は電動機、１６は機械的連結機構、１７は可変抵抗器
、１７．．１７２は抵抗器固定端子、１７３は同摺動端
子。 特許出願人 国際電信電話株式会社 同 日本高周波株式会社 第４図 第１図 第２図 第３図
Claims (1)
- （１）２個の出力端子を有し、そのおのおのに入力信号
電力レベルの約１／２ずつで、かつ９０度の位相差を有
する信号を取り出すハイブリッド結合器の該両出力端子
に、それぞれ平行に同軸管を接続し、それら各同軸管の
外管に対向して軸に沿う溝を穿ち、各同軸管の内外導体
短絡板を前記溝を通した連結板で結び、その連結板の雌
ネジに電動機で廻転駆動されるネジ棒を螺合すると共に
連結板に摺動抵抗器の摺動片を連動させ、この摺動抵抗
器の固定端子に一定の電圧を印加しておく構成としたこ
とを特徴とする可変移相器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12776384A JPS616901A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 可変移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12776384A JPS616901A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 可変移相器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616901A true JPS616901A (ja) | 1986-01-13 |
| JPH0237123B2 JPH0237123B2 (ja) | 1990-08-22 |
Family
ID=14968087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12776384A Granted JPS616901A (ja) | 1984-06-21 | 1984-06-21 | 可変移相器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616901A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6097267A (en) * | 1998-09-04 | 2000-08-01 | Lucent Technologies Inc. | Phase-tunable antenna feed network |
| JP2006066977A (ja) * | 2004-08-24 | 2006-03-09 | Kyocera Corp | 方向性結合器型分岐器、それを具備する高周波送受信器およびレーダ装置ならびにレーダ装置搭載車両およびレーダ装置搭載小型船舶 |
| US7224246B2 (en) | 2001-10-22 | 2007-05-29 | Quintel Technology Limited | Apparatus for steering an antenna system |
| US7230570B2 (en) | 2001-11-14 | 2007-06-12 | Quintel Technology Limited | Antenna system |
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| US7400296B2 (en) | 2003-04-02 | 2008-07-15 | Quintel Technology Limited | Phased array antenna system with variable electrical tilt |
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| JP2012114624A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Nec Corp | 位相差回路 |
Citations (2)
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| JPS4875152A (ja) * | 1972-01-10 | 1973-10-09 |
-
1984
- 1984-06-21 JP JP12776384A patent/JPS616901A/ja active Granted
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0237123B2 (ja) | 1990-08-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |