JPS6236323Y2 - - Google Patents

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JPS6236323Y2
JPS6236323Y2 JP1425881U JP1425881U JPS6236323Y2 JP S6236323 Y2 JPS6236323 Y2 JP S6236323Y2 JP 1425881 U JP1425881 U JP 1425881U JP 1425881 U JP1425881 U JP 1425881U JP S6236323 Y2 JPS6236323 Y2 JP S6236323Y2
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phase shifter
diode
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line
bias
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Description

【考案の詳細な説明】 この考案はダイオード移相器の改良に関するも
のである。
[Detailed description of the invention] This invention relates to an improvement of a diode phase shifter.

この種の移相器は、特定の移相量を得る単ビツ
ト移相器を、数段縦続接続した3〜5ビツト移相
器が一般的であるので、ここでは3ビツト移相器
をとりあげて説明する。また移相器に使用される
ダイオードにはPINダイオード、バラクタダイオ
ードがあるが、いずれについても同じことが言え
るのでここではPINダイオードについて説明す
る。
This type of phase shifter is generally a 3- to 5-bit phase shifter, which is made by cascading several stages of single-bit phase shifters that obtain a specific amount of phase shift, so we will focus on 3-bit phase shifters here. I will explain. Diodes used in phase shifters include PIN diodes and varactor diodes, but since the same can be said of both, the PIN diode will be explained here.

第1図aは従来のトリプレート形ストリツプ線
路で構成された3ビツトダイオード移相器の構造
の一例を示したものである。第1図bはAA断面
図である。
FIG. 1a shows an example of the structure of a 3-bit diode phase shifter constructed from a conventional triplate strip line. FIG. 1b is a sectional view along AA.

誘電体下層基板1の一方の面には一面地導体2
となる金属が被着されており、金属ケース3に電
気的に良好な接触を持つよう配置されている。誘
電体下層基板1の他方の面は、全面が誘電体平面
となつている。誘電体中層基板4の両面には主線
路5と、結合線路で構成した3dBハイブリツド結
合器6と、直流バイアスを外部回路と分離するた
めのDCブロツク用コンデンサ7と、反射波位相
変換回路用線路8と、バイアス回路に用いる1/4
波長の長さを持つ低インピーダンス線路9と、バ
イアス回路に用いる1/4波長の長さを持つ高イン
ピーダンス線路10とがフオトエツチング手法を
用いて形成されている。また反射波位相変換回路
用線路8の先端は金線(図示せず)等を介して
PINダイオード11と接続され、バイアス供給端
子12は適当な金属線(図示せず)を介して金属
ケース3にマウントされたバイアス端子13に接
続されている。
A ground conductor 2 is provided on one side of the dielectric lower substrate 1.
The metal case 3 is coated with metal and is arranged to make good electrical contact with the metal case 3. The entire other surface of the dielectric lower substrate 1 is a dielectric plane. On both sides of the dielectric intermediate substrate 4 are a main line 5, a 3dB hybrid coupler 6 composed of coupled lines, a DC block capacitor 7 for separating the DC bias from the external circuit, and a line for the reflected wave phase conversion circuit. 8 and 1/4 used for bias circuit
A low impedance line 9 having a wavelength length and a high impedance line 10 having a length of 1/4 wavelength used for a bias circuit are formed using a photoetching method. In addition, the tip of the line 8 for the reflected wave phase conversion circuit is connected via a gold wire (not shown) or the like.
The bias supply terminal 12 is connected to the PIN diode 11, and the bias supply terminal 12 is connected to a bias terminal 13 mounted on the metal case 3 via a suitable metal wire (not shown).

誘電体上層基板14の一方の面には一面地導体
2となる金属が被着されており金属ケース上蓋1
5に電気的に良好な接触を持つよう配置され、他
方の誘電体中層基板4に面した側は一面誘電体平
面となつている。
One surface of the dielectric upper layer substrate 14 is coated with metal that will become the ground conductor 2, and the metal case upper lid 1
5, and the side facing the other dielectric intermediate layer substrate 4 is a dielectric plane.

また16は接栓座で外部回路と接続するための
ものである。なお第1図aならびに以下で示す構
造説明図では、判り易くするために誘電体中層基
板4、誘電体上層基板14および金属ケース上蓋
15を取りはずして上部に示してある。
Further, 16 is a plug seat for connecting to an external circuit. Note that in FIG. 1a and the structural explanatory diagrams shown below, the dielectric middle layer substrate 4, dielectric upper layer substrate 14, and metal case top cover 15 are removed and shown at the top for ease of understanding.

第2図は、第1図aに示した移相器の動作説明
のための図である。簡単のため、単ビツト移相器
について示している。入力側の主線路5から入射
した電波は、DCブロツク用コンデンサ7を通過
する。このDCブロツク用コンデンサ7は、バイ
アス回路17を介してPINダイオード11に供給
される直流バイアスを外部回路と分離する役割を
果たしている。
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the phase shifter shown in FIG. 1a. For simplicity, a single-bit phase shifter is shown. Radio waves incident from the main line 5 on the input side pass through a DC blocking capacitor 7. This DC blocking capacitor 7 serves to separate the DC bias supplied to the PIN diode 11 via the bias circuit 17 from an external circuit.

次にDCブロツク用コンデンサ7を通過した電
波は、結合線路で構成した3dBハイブリツド結合
器6へ入射し、端子T1,T2へ電力が二等分配さ
れて現われる。これら端子T1,T2に接続される
反射波位相変換回路18は、PINダイオード11
に印加する直流バイアスの極性を切り換えて得ら
れる反射波の位相変化が所定の値になるよう設計
されている。
Next, the radio wave that has passed through the DC blocking capacitor 7 enters a 3 dB hybrid coupler 6 made up of a coupled line, and the power appears at terminals T 1 and T 2 as being equally distributed. The reflected wave phase conversion circuit 18 connected to these terminals T 1 and T 2 includes a PIN diode 11
It is designed so that the phase change of the reflected wave obtained by switching the polarity of the DC bias applied to the waveform becomes a predetermined value.

反射波位相変換回路18で反射される電波は、
出力側のDCブロツク用コンデンサ7を通過し、
出力側の主線路5へ現われるのであるが、PINダ
イオード11に印加されるバイアスの極性を切り
換えると、前述のように反射波位相変換回路18
が設計されているため、出力電波の位相は所定の
位相変化を受け、ダイオード移相器が構成され
る。
The radio wave reflected by the reflected wave phase conversion circuit 18 is
Passes through the DC block capacitor 7 on the output side,
The reflected wave appears on the main line 5 on the output side, but when the polarity of the bias applied to the PIN diode 11 is switched, the reflected wave phase converter circuit 18 as described above.
is designed, the phase of the output radio wave undergoes a predetermined phase change, forming a diode phase shifter.

この種類のトリプレート形ストリツプ線路で構
成されたダイオード移相器では、電波伝搬方向に
直交する金属ケース幅Wが、導波管モードの電波
伝搬をしや断とするような幅に設計されている。
In a diode phase shifter constructed with this type of triplate strip line, the metal case width W, which is orthogonal to the radio wave propagation direction, is designed to be such a width that the waveguide mode radio wave propagation is interrupted. There is.

一方、誘電体中層基板4の両面に形成されてい
る低インピーダンス線路9の幅が広いほどバイア
ス回路17が良好な特性となる。そのため、ダイ
オード移相器内部の誘電体中層基板4両面におい
ては、バイアス回路17の占める面積が大きくな
つている。
On the other hand, the wider the width of the low impedance line 9 formed on both sides of the dielectric intermediate substrate 4, the better the characteristics of the bias circuit 17 will be. Therefore, the bias circuit 17 occupies a large area on both sides of the dielectric intermediate substrate 4 inside the diode phase shifter.

このように従来のこの種の移相器では、金属ケ
ース幅Wに制限があり、しかも低インピーダンス
線路9の面積を大きくとる必要があるために低イ
ンピーダンス線路9を、その長さ方向が移相器の
長さ方向と一致するように配置していたので、移
相器長が長くなり大形化していた。
As described above, in the conventional phase shifter of this kind, the width W of the metal case is limited and the area of the low impedance line 9 needs to be large. Since the phase shifter was arranged so as to match the length direction of the device, the length of the phase shifter became long, resulting in a large size.

すなわち、従来の低インピーダンス線路9の配
置方法では、移相器が大形化するという欠点があ
つた。
That is, the conventional method of arranging the low impedance line 9 has the disadvantage that the phase shifter becomes large.

この考案は、1/4波長の長さを有する低インピ
ーダンス線路9を中間層誘電体基板4両面の対向
する位置に設けたものでその目的は小形、軽量の
ダイオード移相器を得ることにある。
The idea is to provide low impedance lines 9 with a length of 1/4 wavelength at opposing positions on both sides of the intermediate layer dielectric substrate 4, and the purpose is to obtain a small and lightweight diode phase shifter. .

第3図aはこの考案によるトリプレート形スト
リツプ線路で構成された3ビツトダイオード移相
器の一実施例である。
FIG. 3a shows an embodiment of a 3-bit diode phase shifter constructed from a triplate strip line according to this invention.

第3図bは、第3図aの単ビツト移相器だけを
取り出して示したものである。
FIG. 3b shows only the single-bit phase shifter of FIG. 3a.

また第3図cは、第3図bのAA断面図であ
る。バイアス回路に用いる1/4波長の長さを有す
る低インピーダンス線路9は中間層誘電体基板4
の両面に対向する位置に形成されている。
Further, FIG. 3c is a sectional view taken along line AA in FIG. 3b. A low impedance line 9 having a length of 1/4 wavelength used for the bias circuit is connected to the intermediate layer dielectric substrate 4.
are formed at opposite positions on both sides.

このため基板上でのバイアス回路17の占有面
積が減少し、第3図aに示す移相器では、移相器
を短くでき、小形化が達成できる。
Therefore, the area occupied by the bias circuit 17 on the substrate is reduced, and in the phase shifter shown in FIG. 3a, the phase shifter can be shortened and miniaturized.

なお以上は、3ビツト移相器の場合について説
明したが、この考案はこれに限らず他の任意のビ
ツト数からなるこの種の移相器に使用してもよ
い。
Although the case of a 3-bit phase shifter has been described above, this invention is not limited to this, and may be used in other types of phase shifters having any number of bits.

以上のように、この考案によるダイオード移相
器では小形、軽量なものが実現できる。
As described above, the diode phase shifter according to this invention can be made compact and lightweight.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図aは従来のトリプレート形ストリツプ線
路で構成された3ビツトダイオード移相器の構造
を示した斜視図、第1図bはそのAA断面図、第
2図は従来のトリプレート形ストリツプ線路で構
成されたダイオード移相器の動作説明のための
図、第3図aはこの考案によるトリプレート形ス
トリツプ線路で構成された3ビツトダイオード移
相器の構造を示した斜視図、第3図bは第3図a
のうち単ビツトダイオード移相器だけを取り出し
て構造を示した斜視図、第3図cはそのAA断面
図である。 図中、1は誘電体下層基板、2は地導体、3は
金属ケース、4は誘電体中層基板、5は主線路、
6は結合線路で構成した3dBハイブリツド結合
器、7はDCカツト用コンデンサ、8は反射波位
相変換回路用線路、9は低インピーダンス線路、
10は高インピーダンス線路、11はPINダイオ
ード、12はバイアス供給端子、13はバイアス
端子、14は誘電体上層基板、15は金属ケース
上蓋、16は接栓座、17はバイアス回路、18
は反射波位相変換回路である。なお、図中同一あ
るいは相当部分には同一符号を付して示してあ
る。
Figure 1a is a perspective view showing the structure of a 3-bit diode phase shifter constructed with a conventional triplate strip line, Figure 1b is a sectional view along its AA, and Figure 2 is a diagram showing the structure of a conventional triplate strip line. Figure 3a is a perspective view showing the structure of a 3-bit diode phase shifter constructed from a triplate strip line according to this invention. Figure b is Figure 3a
A perspective view showing the structure of only the single-bit diode phase shifter is shown, and FIG. 3c is a cross-sectional view along line AA. In the figure, 1 is a dielectric lower layer board, 2 is a ground conductor, 3 is a metal case, 4 is a dielectric middle layer board, 5 is a main line,
6 is a 3dB hybrid coupler composed of coupled lines, 7 is a DC cut capacitor, 8 is a line for reflected wave phase conversion circuit, 9 is a low impedance line,
10 is a high impedance line, 11 is a PIN diode, 12 is a bias supply terminal, 13 is a bias terminal, 14 is a dielectric upper layer substrate, 15 is a metal case top cover, 16 is a plug seat, 17 is a bias circuit, 18
is a reflected wave phase conversion circuit. It should be noted that the same or corresponding parts in the figures are indicated by the same reference numerals.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 片面がすべて地導体となる2枚の誘電体基板、
これらの間に配置され、両面に線路導体が形成さ
れた中間層誘電体基板、PINダイオードおよびこ
れらを外部から遮へいする金属ケースから構成さ
れ、かつPINダイオードに直流バイアスを印加す
る手段を有するダイオード移相器において、中間
層誘電体基板の両面に形成された1/4波長の長さ
を有する高インピーダンス線路、および1/4波長
の長さを有する低インピーダンス線路から成るバ
イアス回路のうち、低インピーダンス線路を中間
層誘電体基板の両面に対向する位置に形成したこ
とを特徴とするダイオード移相器。
Two dielectric substrates, one side of which is a ground conductor,
A diode transfer device is placed between these and consists of an intermediate dielectric substrate with line conductors formed on both sides, a PIN diode, and a metal case that shields them from the outside, and has means for applying a DC bias to the PIN diode. In a phase converter, a bias circuit consisting of a high impedance line with a length of 1/4 wavelength and a low impedance line with a length of 1/4 wavelength formed on both sides of the intermediate layer dielectric substrate, the low impedance line is formed on both sides of the intermediate layer dielectric substrate. A diode phase shifter characterized in that lines are formed at opposing positions on both sides of an intermediate layer dielectric substrate.
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JPS57128202U JPS57128202U (en) 1982-08-10
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2713335B2 (en) * 1990-03-07 1998-02-16 三菱電機株式会社 Diode phase shifter

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