JPS6239561B2

JPS6239561B2 -

Info

Publication number: JPS6239561B2
Application number: JP54167434A
Authority: JP
Inventors: Bariru Misheru; San Owan Uyu
Original assignee: TOMUSON SA
Current assignee: TOMUSON SA
Priority date: 1978-12-22
Filing date: 1979-12-21
Publication date: 1987-08-24
Also published as: FR2445036B1; JPS5590102A; DE2960650D1; FR2445036A1; US4305052A; EP0013222B1; EP0013222A1

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、マイクロ波移相器に係り、特に大き
な誘電定数を備えた基板上におけるプレーナ構造
の形態をとりかつ四つの位相状態を与え得る移相
器に関する。

高い電力応答性と広い通過帯域を有する干渉段
移相器及び線路部移相器、並びに前記の形式のも
のに比較して全体の寸法形状が小さくかつ位相偏
移に依存する損失が一定であるスイツチング移相
器などのような、PINダイオードを使用する多く
の形式のダイオード移相器が知られている。干渉
段移相器および線路部移相器はプレーナ構造の構
成に適しており、これらのいずれかの形式を選択
するかは、位相偏移、ダイオードの数、定在波
比、挿入損失および電力応答などの観点から決定
される。

しかし、伝送線路長に関係のある前記従来技術
による移相器では、周波数の変化に依存する位相
偏移、損失及び定在波比特性の変化が存在する。

また、干渉移相器は、比較的容易に一定の位相
を与えるが、ダイオードの個数が増大するという
欠点を有しており、線路部移相器は、使用するダ
イオードは少ないがその位相差が周波数に依存し
て変化する。

本発明の目的は、周波数の変化に依存する位相
偏移、損失および定在波比特性の変化が少なく、
しかも寸法形状が小さなマイクロ波移相器を提供
することにある。

本発明の他の目的は、周波数の変化に依存する
位相偏移、損失および定在波比特性の変化が少な
く、しかも構造が簡単なマイクロ波移相器を提供
することにある。

本発明の前記目的は、一端でマイクロ波を受容
する第１のストリツプ線路と、一端が前記第１の
ストリツプ線路の他端に隣接して配設されてお
り、前記マイクロ波を伝送する第２のストリツプ
線路と、前記第１のストリツプ線路と前記第２の
ストリツプ線路とに離間して面する接地板と、一
端が前記第１のストリツプ線路の他端に面し、両
端の間の部分が前記第２のストリツプ線路の一端
に面し、かつ他端が前記第２のストリツプ線路の
他端に面するように、前記接地板に形成されてお
り、前記第１のストリツプ線路のマイクロ波伝送
定数と異なるマイクロ波伝送定数を有しており、
前記マイクロ波を伝送すると共に他端で前記マイ
クロ波を出力するスロツト線路と、前記第１のス
トリツプ線路の他端と前記第２のストリツプ線路
の一端とを電気的に接続・切断する第１のスイツ
チと、前記第１のストリツプ線路の他端における
前記第１のストリツプ線路の一方の側端と前記ス
ロツト線路の一端における前記スロツト線路の一
方の側端とを電気的に接続・切断する第２のスイ
ツチと、前記第１のストリツプ線路の他端におけ
る前記第１のストリツプ線路の他方の側端と前記
スロツト線路の一端における前記スロツト線路の
他方の側端とを電気的に接続・切断する第３のス
イツチと、前記第２のストリツプ線路の他端にお
ける前記第２のストリツプ線路の一方の側端と前
記スロツト線路の他端における前記スロツト線路
の一方の側端とを電気的に接続・切断する第４の
スイツチと、前記第２のストリツプ線路の他端に
おける前記第２のストリツプ線路の他方の側端と
前記スロツト線路の他端における前記スロツト線
路の他方の側端とを電気的に接続・切断する第５
のスイツチとからなることを特徴とするマイクロ
波移相器によつて達成される。

本発明の前記他の目的は、一端でマイクロ波を
受容する第１のストリツプ線路と、一端が前記第
１のストリツプ線路の他端に隣接して配設されて
おり、前記マイクロ波を伝送する第２のストリツ
プ線路と、前記第１のストリツプ線路の一方の側
端及び前記第２のストリツプ線路の一方の側端と
協同して第１のスロツト線路を規定する第１の接
地板と、前記第１のストリツプ線路の他方の側端
及び前記第２のストリツプ線路の他方の側端と協
同して第２のスロツト線路を形成する第２の接地
板と、一端が前記第２のストリツプ線路の他端に
隣接するように前記第１のスロツト線路と前記第
２のスロツト線路とに接続しており、前記マイク
ロ波を伝送しかつ他端で前記マイクロ波を出力す
べく前記第１の接地板と前記第２の接地板とで規
定された第３のスロツト線路と、第１のストリツ
プ線路の他端と前記第２のストリツプ線路の一端
とを電気的に接続・切断する第１のスイツチと、
前記第１のストリツプ線路の他端における前記第
１のストリツプ線路の一方の側端と前記第１の接
地板の側端とを電気的に接続・切断する第２のス
イツチと、前記第１のストリツプ線路の他端にお
ける前記第１のストリツプ線路の他方の側端と前
記第２の接地板の側端とを電気的に接続・切断す
る第３のスイツチと、前記第２のストリツプ線路
の他端における前記第２のストリツプ線路の一方
の側端と前記第１の接地板の側端とを電気的に接
続・切断する第４のスイツチと、前記第２のスト
リツプ線路の他端における前記第２のストリツプ
線路の他方の側端と前記第２の接地板の側端とを
電気的に接続・切断する第５のスイツチとからな
ることを特徴とする他のマイクロ波移相器によつ
て達成される。

本発明の移相器は、第１のストリツプ線路と、
スロツト線路と、第２のスイツチと、第３のスイ
ツチとからなる一方のＯ―π移相器、及び第２の
ストリツプ線路と、スロツト線路と、第４のスイ
ツチと、第５のスイツチとからなる他方のＯ―π
移相器、並びに第１のスイツチを組合せて二つの
異なつた電界分布状態で四つの位相状態を出力す
る。

また、本発明の他の移相器は、第１のストリツ
プ線路と、第１のスロツト線路と、第２のスロツ
ト線路と、第２のスイツチと、第３のスイツチと
からなる一方のＯ―π移相器と、及び第２のスト
リツプ線路と、第１のスロツト線路と、第２のス
ロツト線路と第４のスイツチと、第５のスイツチ
とからなる他方のＯ―π移相器、並び第１のスイ
ツチを組合せて二つの異なつた電界分布状態で四
つの位相状態を出力する。

本発明によれば、二つの位相間の位相偏移、す
なわち（Ｏ、π）、又は（ψ、ψ＋π）の間の位
相偏移πは、スロツト線路のような非対称電界分
布をなす線路とストリツプ線路またはコプレーナ
線路のような対称電界分布をなす線路との結合領
域中において電界の反転によつて得られる。位相
偏移πは、また誘電定数の大きなセラミツク基板
上のプレーナ構造によつて得てもよく、位相偏移
πはまた波を伝達する線路の構成を変えることに
よつて得てもよい。

本発明においては、対称電界分布をなす線路と
非対称電界分布をなす線路との二つの線路の結合
は、前述の一方Ｏ−π移相器と、又はこの一方の
Ｏ―π移相器と実質的に同一のものであつて一方
のＯ―π移相器から所定の距離に設けられる前述
の他方のＯ―π移相器のいずれかにおいて行なわ
れ、これら二つのＯ―π移相器の間の接続は、異
なつた電界分布、異なつた伝送定数および一致又
は平行な伝送軸を有する二つの伝送線路を構成す
るストリツプ線路又はスロツト線路によつて与え
られ、これら二つの線路のいずれかをエネルギが
伝送される。これら二つの線路は二つの平行な面
中に配設されて伝送軸が線路の面に対して直角な
一つの面を形成する。

前述したように本発明は、PINダイオードを使
用しかつ二つの重なり合つた平行な線路間の結合
を接続・切断する２ビツト移相器とも称せられて
いる四つの位相状態を付与する移相器の提供を目
的とするものであり、これら二つの平行な線路の
一方は対称電界分布をなし、また他方は非対称電
界分布をなし、これら二つの線路はこれらの線路
の面に垂直な同一の面に属する平行な伝送軸を有
する。二つのＯ―π移相器の間の接続は、セラミ
ツク基板上におけるプレーナ構造を有しかつ差
（β_１―β_２）が選択された周波数帯域中では一
定であるような異なつた伝送定数β_１およびβ_２
を有する二つの線路によつてもたらされる。伝送
定数の差は線路の実際の性質によるものであり、
または一方の線路中の高帯域通過フイルタおよび
他方の線路中の低帯域通過フイルタによつて得る
ことができる。

以下電界分布が異なるスロツト線路、マイクロ
ストリツプ線路およびコプレーナ線路の意味につ
いて説明する。

スロツト線路とは、誘電性の基板に形成される
接地板中に設けられた開口部からなる伝送線路の
ことである。誘電性基板が一般的には写真食刻法
または写真リトグラフ法によつて形成される金属
導体の機械的な応答性を確実なものとする。この
スロツト線路は非対称電界分布をなす。

スロツト線路中においては、ほとんど全てのエ
ネルギが誘電性基板中を伝送され、スロツトの縁
部の間に集中する。この誘電性基板の厚さはその
性質によつて変わり、したがつてスロツト線路の
幅が線路の特性インピーダンスを決定する。

通常、マイクロストリツプ線路として知られて
いるストリツプ線路は、金属条片と金属すなわち
接地板との間に設けられた誘電性基板を有してい
る。この場合にも、ほとんど全てのエネルギが誘
電性基板中に集中される。このストリツプ線路
は、対称電界分布をなす。

コプレーナ線路は、誘電性基板の表面に形成さ
れたある範囲の厚さの金属条片からなり、この条
片の両側には二つの電極が平行に設けられてい
る。誘電定数が高い場合にはほとんどのエネルギ
は誘電性基板中に貯えられる。このコプレーナ線
路は第６図および第７図に示す主として対称電界
形状モードおよび非対称形状モードの二つの伝送
モードを伝送することができる。

本発明によれば、意図する伝送線路中の局在化
された点において形成されるマイクロ波電磁場の
移送偏移が問題とされ、この点に関連して、本出
願人によつて1976年４月30日付で第76―12999号
として出願されたフランス国特許出願明細書（英
国特許GB1576861号明細書に対応）中にも少なく
とも二つのダイオードによるＯ―πダイオード移
相器が記載されている。

以下、本発明を非限定的な具体例について添付
図を参照して詳細に説明する。

第１図は、スロツト線路およびマイクロストリ
ツプ線路の結合領域中において異なつた電界分布
をなす二つの線路で相互に接続された二つのマイ
クロ波ダイオードＯ―π移相器によつて形成され
た本発明の移相器の１具体例をなす２ビツトダイ
オード移相器を示す。すなわち、二つのＯ―π移
相器の夫々の側に延長したスロツト線路は線路３
を形成し、一方のＯ―π移相器の一方の側に延長
したストリツプ線路は線路１を形成し、そして、
他方のＯ―π移相器の一方の側に延出されたスト
リツプ線路は線路２を形成する。

長軸が互いに一致するストリツプ線路１および
２は接地板１０の上に設けられたセラミツク基板
９０上に所定の長さの導電性条片を形成すること
によつて得られる。接地板１０中にはスロツト線
路３が切込みによつて形成されており、その伝送
軸はストリツプ線路１および２の長軸と平行であ
つて、かつこれらと共に線路の面に対して垂直な
面を形成する。これらの線路間の整合は、一方で
はスロツト線路３がマイクロストリツプ線路１に
対してλ／４だけ延長されていること、また他方
ではダイオード９がストリツプ線路２の端部から
ほぼλ／４の距離でスロツト線路３を短絡するこ
とによつて得られる。

ストリツプ線路１の夫々の側には通常PIN形の
二つのダイオード４および５が設けられている。
一方のダイオード、たとえばダイオード４の両端
子の一方はストリツプ線路１および２が形成され
ている基板９０の面中にある開放1/4破長マイク
ロストリツプ線路４４に対して固着され、かつ導
体４３４介をしてバイアス電圧源４３に接続され
ている。ダイオード４の他方の端子は導体４１０
を介してマイクロストリツプ線路１の縁部４１に
接続されている。同様な構成がダイオード５，６
および７についてもとられており、一つの端子が
一方では開放1/4波長マイクロストリツプ線路５
４，６４および７４に夫々固着され、かつ導体５
３４，６３４および７３４を介してバイアス電圧
源５３，６３および７３に接続されている。また
他方の端子は導体５１０，６２０および７２０を
介してストリツプ線路１又は２の縁部５１，６２
および７２に夫々接続されている。

ストリツプ線路１のマイクロ波整合はストリツ
プ線路１からλ／４の距離に配置された開放1/4
波長マイクロストリツプ線路１１によつてなされ
る。直流成分には短絡回路に等価なこのストリツ
プ線路１１は、マイクロ波においてはストリツプ
線路１の面に無限インピーダンスを与え、開放回
路として作用する。

ストリツプ線路１および２の大きさによつては
ダイオード４，５，６，７を直接これらにろう付
けすることもでき、また導体を介してストリツプ
線路４４，５４，６４，７４に接続することもで
きる。ストリツプ線路１とストリツプ線路２また
はスロツト線路３との間のエネルギ伝送を行なわ
せるために、ダイオード８がストリツプ線路２に
対してろう付けによつて直接固着されかつストリ
ツプ線路１に対して導体８１を介して接続されて
いる。このダイオード８の極性化は、ストリツプ
線路２の縁部７２に対して導体２１２を介して接
続されかつバイアス電圧源８３に対して導体２１
０を介して接続しており、ストリツプ線路２から
λ／４の距離に配置された開放1/4波長マイクロ
ストリツプ線路２１によつてなされる。

ストリツプ線路２からスロツト線路３にエネル
ギを伝送するために、ダイオード９が接地板１０
一端の下側にろう付けによつて固着され、かつ導
体９９４を介してコンデンサ９４の一方の電極に
接続されており、このコンデンサ９４の一方の電
極はさらに導体９３４を介してバイアス電圧源９
３に対して接続されており、コンデンサ９４の他
方の電極は接地板１０の他端の下側に接続されて
いる。

移相器の出力を取り出すために、一般的には同
軸コネクタＰが用いられるが、この同軸コネクタ
Ｐは、その中の電界線路の径方向形状のためにス
ロツト線路よりもストリツプ線路の方により容易
に接続される。ストリツプ線路１又は２を経てス
ロツト線路３中を伝送したエネルギがマイクロス
トリツプ線路１００に再び移行することによつて
同軸コネクタＰへのエネルギの伝達を容易にし得
るように、ストリツプ線路１００がスロツト線路
３の端部に設けられている。

二つの一致した面又は平行な面中に配置され、
線路の面に対して垂直な面を形成する一致する伝
送軸又は平行な伝送軸を有する、例えばストリツ
プ線路１又は２、およびスロツト線路３に対応す
る二つの異なつた電界分布をなす線路の間の結合
について第１図に示される移相器を例として以下
説明する。

第１図において、本発明の移相器の第１のスイ
ツチはダイオード８からなり、同第２スイツチ
は、ダイオード４とストリツプ線路４４とからな
り、同第３のスイツチは、ダイオード５とストリ
ツプ線路５４とからなる。前記第２のスイツチ
は、ストリツプ線路の一方の側端４１とそれと同
じ側のスロツト線路３の側端とを電気的に接続・
切断し、前記第３のスイツチは、ストリツプ線路
の他方の側端５１とそれと同じ側のスロツト線路
３の側端とを電気的に接続・切断する。このよう
な構成によつて、第２のスイツチが導通状態の時
は、スロツト線路３に電界_４が誘起される。こ
の時、第１のスイツチ及び第３のスイツチは非導
通状態である。一方、第３のスイツチが導通状態
の時は、スロツト線路３には、_４と同等の強さ
であつて方向が反対の、すなわち_４とはπだけ
移相が異なつた_５が誘起される。この時第１の
スイツチ及び第２のスイツチは非導通状態であ
る。

本発明の移相器の第４のスイツチはダイオード
６とストリツプ線路６４とからなり、同第５のス
イツチはダイオード７とストリツプ線路７４とか
らなる。これらの第４のスイツチと第５のスイツ
チとの機能は前述と同様である。

本発明の移相器によつて得られる異なつた移送
状態について以下考察する。ここで電気的な線路
長φ_１およびφ_２は移送偏移が一定であるＯ―π
移相器の外部の領域を示す。

ダイオード４，５，６，７，８および９を前記
の説明および第１図に示した様に取付けると、こ
れらは第一次近似においてかつそれらの極性にし
たがつて低いインダクタンス値に等価な短絡回
路、または低いキヤパシタンス値に等価な開放回
路として挙動する。

これらの条件の下では、ダイオード５，６，
７，８および９の逆方向バイアスおよびダイオー
ド４の順方向バイアスによつて第一の状態Ｏが与
えられる。すなわち、ストリツプ線路１は導通状
態にあるダイオード４によつて前述のようにスロ
ツト線路３に対して接続される。ストリツプ線路
１および２の間のダイオード８が非導通状態なの
で、エネルギはストリツプ線路２には伝送されず
スロツト線路３中に伝送される。ストリツプ線路
１に対して加えられる電界_０がスロツト線路３
中に所定の方向に電界_４を誘起し、ストリツプ
線路１の下側に約λ／４の長さでスロツト線路３
の短絡回路が設けられているのでこの電界は最大
である。ダイオード６および７は遮断されている
ので、ストリツプ線路２とスロツト線路３との間
の結合はなされていない。このとき伝送移相は、
エネルギが伝送定数β_２であるスロツト線路３の
長さｌにわたつて伝送されるので、伝送移相は φ_０＝φ_１＋β₂l＋φ_２となる。

第二の状態φはダイオード４，５および７の逆
方向バイアスとダイオード６，８および９の順方
向バイアスとによつて与えられる。この場合に
は、一方のＯ―π移相器が動作せず、そしてダイ
オード８が導通しているのでエネルギはストリツ
プ線路１からストリツプ線路２にそして導通状態
のダイオード６まで伝送され、ここでスロツト線
路３に伝送される。導通状態のダイオード９がス
トリツプ線路２の端部からλ／４の点でスロツト
線路３を短絡してその整合を行なわせる。スロツ
ト線路３中に生じた電界_６の値は電界_４と同
一であるがそれらの方向により両者の間で角度φ
が形成される。

この場合には、エネルギが伝送定数β_１のスト
リツプ線路２の長さｌにわたつて伝送されるので
伝送移送は φ〓＝φ_１＋β₁l＋φ_２となる。

したがつて、第一の状態Ｏと比較した位相差は Δφ＝φ〓−φ_０＝（φ_１＋β₁l＋φ_２）−（φ_１＋β₂l＋φ_２）＝（β_１−β_２）ｌとなる。

第三の状態πは第一の状態Ｏと同様にして生じ
るが、この場合にはダイオード４の代りにダイオ
ード５が導通する。したがつて、スロツト線路３
中における電界_５の値は電界_４の値に等しい
がその方向は逆である。

状態Ｏと比較した位相差は Δφ＝π となる。

最後に、第四の状態ψ＋πはダイオード７がダ
イオード６に代つて導通して状態ψと同様にして
生じる。スロツト線路３中に生成される電界_９
の値は電界_６に等しいがその方向は逆である。

したがつて、状態Ｏと比較した位相差は： Δφ＝（β_１−β_２）・ｌ＋π となる。

ストリツプ線路２を二つの別の部分T₁および
T₂から形成した本発明の変形例を第２図に示
す。これらの二つの部分T₁，T₂の間のマイクロ
波の接続は大容量のコンデンサ２００によつてな
される。このコンデンサ２００は二つの部分
T₁，T₂を常時離隔してダイオードからの制御信
号の寄生的な伝播を防止する。ダイオード８の極
性化は一方の側で導体２１０を介して接続されて
いると共に、他方の側で導体２１０を介してバイ
アス電圧源８３に対して接続されている開放1/4
波長マイクロストリツプ線路２１によつてなされ
る。

ストリツプ線路２の第二の部分T₂のマイクロ
波整合はこのストリツプ線路２からλ／４の距離
の点に設けられた開放1/4波長マイクロストリツ
プ線路２２１によつて確保される。

第３図は、第１図の移相器の一部を、特にこの
移相器の一つのダイオード４の接続について簡略
化した断面で示す。ダイオード４は、たとえば一
方の電極がろう付けによつてストリツプ線路４４
に固着され、かつ同時に図示しないバイアス電圧
源に対して接続されており、他方の電極が導体４
１０を介してマイクロストリツプ線路１に対して
接続されている。

第４図に断面で示す変形例においては、ストリ
ツプ線路が省略され、スロツト線路との接触は基
板９０によつてなされている。この具体例では、
基板９０はストリツプ線路１と同一面で切られて
いる。ダイオード４を極性化するベース４０上に
配置された該ダイオードはこのようにして得られ
たスロツトおよび接地板１０中に配置されてい
る。両面が金属化された誘電材円板４１が接地板
１０およびダイオードのベースに対してろう付け
されている。導体４１０によつてダイオードの一
方の電極がストリツプ線路１の一方の側端に対し
て直接接続されている。

第５図は、本発明の他の移相器の一つの具体例
をなす２ビツトダイオード移相器である。この移
相器は、スロツト線路およびコプレーナ線路の結
合領域中における二つのマイクロ波ダイオードＯ
―π移相器から形成され、これらのＯ―π移相器
は、金属条片からなる線路１３とこの線路１３の
夫々の側に配置された二つの平行なスロツト線路
１４および１５とからなるコプレーナ線路によつ
て相互に接続されている。

長軸が一致する線路１２および１３は所定の長
さの導電性条片をセラミツク基板上で二つの接地
板１６および１７の間に形成することによつて得
られる。

第６図及び第７図に示すように、コプレーナ線
路は二つの伝送モードでの伝送が可能であつて、
二つの伝送定数、すなわち対称電界形状モードの
γ_１と非対称電界形状モードのγ_２とを有してい
る。中央の線路１３および二つの接地板１６およ
び１７によつて形成されるコプレーナ線路が対称
電界形状モードで伝送する際にそれを金属導体で
つくられた二つのスロツト線路１４および１５に
結合できるのはこの理由によるものである。この
場合にも、一方ではスロツト線路１４，１５が線
路１２に対してλ／４に近い長さで導体３０まで
延設され、他方ではダイオード６０１によつてこ
れらのスロツト線路１４，１５を線路１３の端部
からλ／４に近い距離のところまで短絡できると
いう事実によつて線路間の整合が得られる。

第１図の場合と同様にして、一方では導体１０
２，２０２，３０２，４０２，５０２および６０
２を介してバイアス電圧源１０３，２０３，３０
３，４０３，５０３および６０３に夫々接続さ
れ、かつ他方では導体１０４，２０４，３０４，
４０４および５０４を介して線路１２および１３
に、また導体６０４を介して接地板１７に接続さ
れる一群のダイオード１０１，２０１，３０１，
４０１，５０１および６０１が設けられている。
ここに、本発明の他の移相器による第１のスイツ
チはダイオード５０１、同第２のスイツチはダイ
オード１０１、同第３のスイツチはダイオード２
０１、同第４のスイツチはダイオード３０１、同
第５のスイツチはダイオード４０１からなる。

この２ビツトダイオード移相器の動作を説明す
るために、以下本発明の他の移相器によつて得ら
れる異なつた位相状態について考察する。

第一の状態Ｏは、ダイオード２０１，３０１，
４０１，５０１および６０１の逆方向バイアスお
よびダイオード１０１の順方向バイアスによつて
与えられる。すなわち、線路１２はダイオード１
０１の面中における接地板１６と同一電位にあ
り、非対称電界形状モードを前記ダイオードを越
えてダイオード３０１および４０１を含む面に至
るまで励起する。これら二つの面の間での伝送位
相はエネルギが伝送定数γ_２の非対称電界形状モ
ードにある線路長さＬにわたつて伝送されるので φ_０＝γ_２・Ｌとなる。

第二の状態ψは、ダイオード１０１，２０１お
よび４０１の逆方向バイアスとダイオード３０
１，５０１および６０１の順方向バイアスとによ
つて与えられる。ダイオード１０１，２０１で構
成される一方の移相器は動作せずそしてダイオー
ド５０１は導通しているので、エネルギは線路１
２から線路１３へ、導通状態のダイオード６０１
まで伝送され、ここでスロツト線路１４，１５に
伝送される。この場合には、エネルギが対称電界
形状線路の長さＬにわたつて伝送されるので伝送
位相は φ〓＝γ_１・Ｌとなる。

第一の状態Ｃと比較すると位相差は Δφ＝φ〓−φ_０＝（γ_１−γ_２）・Ｌとなる。

第三の状態πは状態Ｏと同様にして、但しこの
場合にはダイオード１０１に代えてダイオード２
０１を導通させることにより与えられる。したが
つて、線路１２はダイオード２０１の面中におけ
る接地板１７と同電位になり、したがつて第一の
状態Ｏの場合に比較して位相が反対の非対称電界
形状モードを前記面を越えて励起する。第一の状
態Ｏと比較すると位相差は Δφ＝（γ₁L＋π）−γ₁L＝π となる。

最後に、第四の状態ψ＋πは第二の状態ψの場
合と同様にして、但しダイオード３０１に代えて
ダイオード４０１を導通させることにより形成さ
れる。エネルギは線路１２から線路１３へダイオ
ード６０１の面まで伝送される。伝送位相は φ〓₊〓＝γ₂L＋π となり、そして第一の状態Ｏと比較した位相差は Δφ＝（γ_１−γ_２）Ｌ＋π となる。

これら三つの移相器の例においては、特別な場
合、すなわちＯ、π／２、π、３π／２の四つの
対称的な移相を得ることのできるψ＝π／２の場
合が注目される。ψ＝π／２は二つのＯ―π移相
器間の接続として長さがｌであり伝送定数β_１及
びβ_２（またはγ_１およびγ_２）が（β_１−β
_２）ｌ＝π／２または（γ_１−γ_２）ｌ＝π／２
であるような異なつた電界形状をなす線路を用い
ることによつて得られる。このように、二つの広
帯域の２ビツトダイオード移相器の構成を誘電定
数の高いセラミツク基板上において二つの線路が
二つの平行な面中に設けられ、伝送軸がこれら線
路の面に対して垂直な面を形成するような、電界
形状が異なりかつ伝送軸が一致もしくは平行する
二つの伝送経路の結合領域中に形成されるプレー
ナ構造の形態として説明した。

前記各具体例において、マイクロストリツプの
幅、スロツトの幅および基板の厚さはダイオード
の面の上流および下流の伝送線路の特性インピー
ダンスの値によつて決定される。線路には１に近
い小さな定在波比で最大電力が得られるようにこ
の特性インピーダンスが付与される。

また、本発明の移相器及び他の移相器の重要な
用途としては、特に信頼度が高くかつ広い周波数
帯域中における位相のずれ、減衰および定位波比
が小さく、したがつて電子走査アンテナ、特に放
射部材が基板上に設構されているものについて放
射部材に直接接続して効果的に使用される。この
場合、たとえば第５図についてみれば、放射部材
Ｒをスロツト線路１４，１５に接続し、かつ線路
１２を供電源Ｈに接続することができる。

本発明は前記の記載および図示の具体例に限定
されるものではなく、発明の範囲を逸脱せずに
種々の変形を行なうことが可能である。

本発明の移相器によれば、互いに電界分布が異
なるストリツプ線路とスロツト線路とをスイツチ
を介して接続・切断することによつて位相偏移す
るが故に、周波数の変化に依存する位相偏移、損
失および定在波特性の変化を少なくし得、加えて
ストリツプ線路とスロツト線路とが重なつている
が故に、移相器の寸法形状を小さくし得る。

本発明の他の移相器によれば、二つの電界形状
モードを生起し得るコプレーナ線路をなす第１の
スロツト線路と第２のスロツト線路とをスイツチ
を介して接続・切断することによつて位相偏移す
るが故に、周波数の変化に依存する位相偏移、損
失および定在波特性の変化を少なくし得、加えて
コプレーナ線路構造で移相器を構成しているが故
に、移相器の構造を簡素化し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の移相器の一つの具体例の斜
視図、第２図は本発明の移相器の他の具体例の斜
視図、第３図は、第１図の移相器の断面図、第４
図は、第１図の移相器の変形例の断面図、第５図
は、本発明の他の移相器の一つの具体例の平面
図、第６図は、対称電界形状モードを伝送するコ
プレーナ線路の断面図、第７図は非対称電界モー
ドを伝送するコプレーナ線路の断面図である。１，２……ストリツプ線路、３……スロツト線
路、４，５，６，７，８，９……ダイオード、１
０……接地板、１１，２１，４４，５４，６４，
７４……開放1/4波長マイクロストリツプ線路、
４３，５３，６３，７３……バイアス電圧、９０
……基板。

Claims

【特許請求の範囲】１一端でマイクロ波を受容する第１のストリツ
プ線路と、一端が前記第１のストリツプ線路の他
端に隣接して配設されており、前記マイクロ波を
伝送する第２のストリツプ線路と、前記第１のス
トリツプ線路と前記第２のストリツプ線路とに離
間して面する接地板と、一端が前記第１のストリ
ツプ線路の他端に面し、両端の間の部分が前記第
２のストリツプ線路の一端に面し、かつ他端が前
記第２のストリツプ線路の他端に面するように、
前記接地板に形成されており、前記第１のストリ
ツプ線路のマイクロ波伝送定数と異なるマイクロ
波伝送定数を有しており、前記マイクロ波を伝送
すると共に他端で前記マイクロ波を出力するスロ
ツト線路と、前記第１のストリツプ線路の他端と
前記第２のストリツプ線路の一端とを電気的に接
続・切断する第１のスイツチと、前記第１のスト
リツプ線路の他端における前記第１のストリツプ
線路の一方の側端と前記スロツト線路の一端にお
ける前記スロツト線路の一方の側端とを電気的に
接続・切断する第２のスイツチと、前記第１のス
トリツプ線路の他端における前記第１のストリツ
プ線路の他方の側端と前記スロツト線路の一端に
おける前記スロツト線路の他方の側端とを電気的
に接続・切断する第３のスイツチと、前記第２の
ストリツプ線路の他端における前記第２のストリ
ツプ線路の一方の側端と前記スロツト線路の他端
における前記スロツト線路の一方の側端とを電気
的に接続・切断する第４のスイツチと、前記第２
のストリツプ線路の他端における前記第２のスト
リツプ線路の他方の側端と前記スロツト線路の他
端における前記スロツト線路の他方の側端とを電
気的に接続・切断する第５のスイツチとからなる
ことを特徴とするマイクロ波移相器。２前記第１のスイツチが、一方の電極が前記第
１のストリツプ線路の他端に接続されていると共
に他方の電極が前記第２のストリツプ線路の一端
に接続された第１のダイオードからなることを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の移相器。３前記第１のスイツチは、一端が1/4波長の長
さを有する導体を介して前記第２のストリツプ線
路に接続されていると共にバイアス電圧源に接続
されており、かつ前記接地板に離間して面する第
１の開放1/4波長マイクロストリツプ線路からな
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
２項に記載の移相器。４前記スロツト線路に対向する位置において一
方の電極が前記接地板に接続された第２のダイオ
ードと、前記第２のダイオードに前記スロツト線
路を介して対向する位置において一方の電極が前
記接地板に接続されたコンデンサと、陽極が前記
第２のダイオードの他方の電極と前記コンデンサ
の他方の電極とに接続されたバイアス電源とから
なる第６のスイツチが設けられているを特徴とす
る特許請求の範囲第１項から第３項のいずれかに
記載の移相器。５前記第２のダイオードと前記第４及び前記第
５のスイツチとの前記スロツト線路に沿つた間隔
が1/4波長であることを特徴とする特許請求の範
囲第４項に記載の移相器。６前記第２のストリツプ線路が一端と他端との
間で分割されており、この分割された一端と他端
とがコンデンサを介して電気的に接続されている
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第５
項のいずれかに記載の移相器。７前記第２から第５のスイツチの夫々が、前記
接地板に離間して面した第２の開放1/4波長マイ
クロストリツプ線路と、一方の電極が前記第２の
開放1/4波長マイクロストリツプ線路に接続され
た第３のダイオードとからなることを特徴とする
特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記
載の移相器。８一端でマイクロ波を受容する第１のストリツ
プ線路と、一端が前記第１のストリツプ線路の他
端に隣接して配設されており、前記マイクロ波を
伝送する第２のストリツプ線路と、前記第１のス
トリツプ線路の一方の側端及び前記第２のストリ
ツプ線路の一方の側端と協同して第１のスロツト
線路を規定する第１の接地板と、前記第１のスト
リツプ線路の他方の側端及び前記第２のストリツ
プ線路の他方の側端と協同して第２のスロツト線
路を形成する第２の接地板と、一端が前記第２の
ストリツプ線路の他端に隣接するように前記第１
のスロツト線路と前記第２のスロツト線路とに接
続しており、前記マイクロ波を伝送しかつ他端で
前記マイクロ波を出力すべく前記第１の接地板と
前記第２の接地板とで規定された第３のスロツト
線路と、第１のストリツプ線路の他端と前記第２
のストリツプ線路の一端とを電気的に接続・切断
する第１のスイツチと、前記第１のストリツプ線
路の他端における前記第１のストリツプ線路の一
方の側端と前記第１の接地板の側端とを電気的に
接続・切断する第２のスイツチと、前記第１のス
トリツプ線路の他端における前記第１のストリツ
プ線路の他方の側端と前記第２の接地板の側端と
を電気的に接続・切断する第３のスイツチと、前
記第２のストリツプ線路の他端における前記第２
のストリツプ線路の一方の側端と前記第１の接地
板の側端とを電気的に接続・切断する第４のスイ
ツチと、前記第２のストリツプ線路の他端におけ
る前記第２のストリツプ線路の他方の側端と前記
第２の接地板の側端とを電気的に接続・切断する
第５のスイツチとからなることを特徴とするマイ
クロ波移相器。９前記第１から第５のスイツチの夫々が、ダイ
オードからなることを特徴とする特許請求の範囲
第８項に記載の移相器。１０前記第１のスイツチと前記第４及び第５の
スイツチとの間において、前記第１の接地板と前
記第２の接地板とが前記第１の接地板と前記第２
の接地板とを電気的に接続・切断するための第６
のスイツチを介して接続されていることを特徴と
する特許請求の範囲第８項又は第９項に記載の移
相器。１１前記第６のスイツチと前記第４及び第５の
スイツチとの前記第２のストリツプ線路に沿つた
間隔が1/4波長であることを特徴とする特許請求
の範囲第１０項に記載の移相器。