JPS6348001A - マイクロ波スイツチマトリツクス - 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】 ［発明の技術分野］ この発明は例えばレーダー等に用いられるマイクロ波ス
イッチマトリックスに関する。

［発明の技術的背景１ 一般に、この種のマイクロ波スイッチマトリックス（以
下、ＭＳＭと称す）は複数の入力端子及び出力端子を有
し、その各入力端子に入射した入力信号を所望の出力端
子に対して切替え接続して出力するようになされている
もので、例えば２×２Ｍ５Ｍの場合、第２図に示すよう
に各一端に第１及び第２の入力端子１０．１１が接続さ
れる第１及び第２の結合線路１２．１３がクロスポイン
ト部１４．１５．１６．１７を介して第３及び第４の結
合線路１８．１９の一端に接続された第１及び第２の出
力端子２０．２１に接続されている。

そして、これら第１乃至第４の結合線路１２゜１３．１
８．１９の各他端には５０Ω終端２２が接続される。こ
れにより、第１及び第２の入力端子１０．１１に入力さ
れた入力信号はクロスポイント部１４乃至１７が選択的
にオン・オフされると、それに応じて、入力信号を第１
及び第２の出力端子２０．２１に対して選択的に出力す
るもので、例えば第１の入力端子１０に入力した入力信
号はクロスポイント部１４がオンされると、第１の出力
端子２０に出力され、クロスポイント部１５がオンされ
ると、第２の出力端子２１に出力するようになっている
。

第３図は上記２Ｘ２ＭＳＭの回路構成を示すもので、上
記各クロスポイント部１４乃至１７がそれぞれ同様に入
力カツブラ２３．出力カップラ２４、マイクロ波スイッ
チ２５及び５０Ω終端２６を用いて接続構成される。こ
れにより、例えばクロスポイント部１４は第１の入力端
子１０に入射した入射信号が入力カップラ２３で一部結
合されてマイクロ波スイッチ２５に供給される。ここで
、マイクロ波スイッチ２５がオンされている場合は、入
力信号が出力カップラ２４に導かれて結合され、第１の
出力端２０に出力される。同時に、第１の入力端子１０
から第１の出力端子２０への経路上において、入力信号
が入力及び出力力ップラ２３．２４を通過する際に分岐
された信号が全て５０Ω柊端２６に吸収される。

一方、マイクロ波スイッチ２５がオフの場合は、上記入
力信号が遮断されて出力カップラ２４に信号が供給され
ることなく、第１の出力端子２０に入力信号が現れるこ
とがない。しかして、上記クロスポイント部１４のマイ
クロ波スイッチ２５をオンにして、その他のクロスポイ
ント部１５乃至１７の各マイクロ波スイッチ２５をそれ
ぞれオフすることによって、第１の入力端子１０と第１
の出力端子２０とが接続されることとなる。これはクロ
スポイント部１５０マイクロ波スイッチ２５をオンすれ
ば第１の入力端子１０と第２の出力端子２１が接続され
、クロスポイント部１６のマイクロ波スイッチ２５をオ
ンずれは第２の入力端子１１と第１の出力端子２０とが
接続され、クロスポイント部１７のマイクロ波スイッチ
２５をオンすれば、第２の入力端子１１と第２の入力端
子２１とが接続されるもので、これら各マイクロ波スイ
ッチ２５を高速切替えることにより、多入力信号を高速
切替して任意の出力を導くことが可能となる。

第４図はこのような従来のＭＳＭの実装回路を示すもの
で、各クロスポイント部毎に単位回路を構成し、この単
位回路を複数組合わせて相互接続して所定のｍｘｎＭｓ
Ｍを構成するようになっている。

すなわち、クロスポイント部１４乃至１７はラインの交
差によるカップリングを防止するようにマイクロストリ
ップ回路が構成される一対の第１及び第２の誘電体基板
２７．２８を接地導体２つを介在して積層される。この
うち第１の誘電体基板２７には上記第１及び第２の入力
端子１０゜１１、入力カップラ２３、マイクロ波スイッ
チ２５及び５ｏΩ終端２６が形成され、第２の誘電体基
板２８にはその一方面に第１及び第２の出力端子２０．
２１及び出力カップラ２４が形成される。そして、これ
ら第１及び第２の誘電体基板２７．２８はそのマイクロ
波スイッチ２５及び出力カップラ２４が同軸フィードス
ルー３０を用いて電気的に相互接続された状態で張合わ
せる如く積層される。次ぎに、このように構成された単
体回路は、マトリックスの規模に応じて、例えば２Ｘ２
個を組合わせ接続して２Ｘ２ＭＳＭが形成され、ｍｘｎ
個を組合わせ接続してｍｘｎＭＳＭが形成される。

［背景技術の問題点］ ところが、上記のようにクロスポイント部を構成するＭ
ＳＭでは、その構成上、マトリックスの規模が大きくな
ると、それに応じて生体回路の数が増えて、接続部が多
くなるために、その組立て作業が非常に面倒であるとい
う問題を有していた。

これによれば、接続部において電磁界の乱れが生じて反
射が積重なり、反射特性（ＶＳ’ｖＶＲ）や通過特性（
損失及び利得）が低下するという問題も有していた。

また、上記ＭＳＭはその構成上、第１及び第２の入力端
子１０．１１から第１及び第２の出力端子２０．２１へ
の通過特性を揃えなければならないものであるが、例え
ば２　Ｘ　２　Ｍ　Ｓ　Ｍ等のマトリックス数の少ない
ものを形成する場合は（第３図参照）、１個の単位回路
を通過する第１の入力端子１０と第１の出力端子２０と
の通過特性と、３個の単位回路を通過する第１の入力端
子１０と第２の出力端子２１との通過特性とに若干の差
が生じる程度のものであるが、１０×１０Ｍ５Ｍ以上の
マトリックス数の多いいものを形成する場合には、その
マトリックス数の増加分端子間における通過特性の差が
大きくなることで、特に規模が大きいものにおいて、重
大な問題となっていた。そのため、端子間の通過特性を
揃える手段として、マイクロ波スイッチ２５の損失を調
整したり、カップラの結合度を調整する等が行われてい
るが、いずれも接続される位置に応じた単体回路を設け
なければならいことで、多種類の単一回路を要すること
となるので、その製作が非常に面倒で、島価となるとい
う問題を有していた。

［発明の目的コ この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、簡易な
構成で、しかも、可及的に製作性を向上し得、かつ、可
及的に信頼性を向上し得るようにしたマイク′口波スイ
ッチマトリックスを提供することを目的とする。

［発明の概要］ すなわち、この発明は一方に並設される複数の第１の凹
部を有し、他方に前記第１の凹部に対して略直交して並
設される複数の第２の凹部を有した金属ケースと、この
金属ケースの前記第１及び第２の凹部にそれぞれ装着さ
れるもので、ｒ１１続接続される複数のカップラ回路及
び結合線路の一端に５０Ω終端を有し、他端に接続端を
有した分配回路が形成される誘電体基板と、前記金属ケ
ースに設けられ前記第１及び第２の凹部にそれぞれ装着
された前記誘電体基板を相互接続せしめる同軸フィード
スルーと、前記第１及び第２の凹部に装着される誘電体
基板のいずれか一方に搭載されるマイクロ波スイッチと
を錫えることによって、構成部品点数を減少せしめると
共に、接続箇所を減少せしめ、所期の目的を達成したも
のである。

［発明の実施例］ 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳細
に説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る２Ｘ２ＭＳＭを示す
もので、図中４０は金属ケースである。

この金属ケース４０はその一方部に２ＷＡの第１の凹部
４１が並設され、その他方部には第１の凹部４１に対し
て略直交する２個の第２の凹部４２が並設されている。

これら第１及び第２の凹部４１゜４２はその各底面部に
接続用の同軸フィードスルー４３が取着される。そして
、これら第１及び第２の凹部４１，４２にはそれぞれ入
力カップラ回路の形成される第１の誘電体基板４４及び
出力力ップラ回路の形成される第２の誘電体基板４５が
装着される。このうち第１の誘電体基板４４には入力端
子４６．同様の性能を有した第１及び第２のマイクロ波
スイッチ４７．４８．５０Ω終端４９及びマイクロスト
リップ回路により縦続接続される第１及び第２の入力カ
ツブラ５０．５１がそれぞれ形成され、その第１及び第
２のマイクロ波スイッチ５０．５１の出力端に対応する
位置には上記同軸フィードスロー４３のｎ看される挿通
孔５２がそれぞれ形成される。この第１及び第２の入力
カツブラ５０．５１は上記第１及び第２のマイクロ波ス
イッチ４７．４．８の入力電力となる出力電力が等しく
なるように結合度が設定されており、金属ケース４０に
取着された同軸コネクタ５３からの入力信号が入力端子
を介して入力され、その入力信号を分配して第１及び第
２のマイクロ波スイッチ４７．４８に供給せしめる。

一方、第２の誘電体基板４５には５ｏΩ終端４９、出力
端子５４及びマイクロストリップ回路により縦続接続さ
れる第１及び第２の出力カツブラ５５．５６がそれぞれ
形成され、その第１及び第２の出力カツブラ５５．５６
の入力端に対応する位置には上記同軸フィードスルー４
３の挿着される挿通孔５７がそれぞれ形成される。この
第１及び第２の出力カツプラ５５．５６はその出力電力
が等しくなるように・結合度が設定されており、第１及
び第２のマイクロ波スイッチ４７．４８からの信号をカ
ップリングして出力端子５４に導き、金属ケース４０に
取着される同軸コネクタ５８から出力せしめる。

なお、上記第１及び第２の誘電体基板４４゜４５は金属
ケース４０の第１及び第２の凹部４１゜４２に互いに干
渉しないように独立して取着されるもので、例えば１枚
のマイクロストリップ回路あるいは２枚張合わせてなる
３導体構造のマイクロストリップ回路で構成される。

すなわち、上記構成において、第１の誘電体基板４４の
入力端子４６に接続される同軸コネクタ５３に入力信号
が入力されると、先ず入力信号は第１及び第２の入力カ
ツブラ５０．５１で分配された後、第１及び第２のマイ
クロ波スイッチ４７゜４８に供給される。すると、この
第１及び第２のマイクロ波スイッチ４７．４８に供給さ
れた入力信号は同軸フィードスルー４３を介して第２の
誘電体基板４５の第１及び第２の出力カップラ５５゜５
６に導かれてカップリングされた後、出力端子５４を介
して金属ケース４ｏの同軸コネクタ５８に導かれて出力
される。この場合、第１及び第２の入力カップラ５０．
５１の出力電力と第１及び第２の出力カツブラ５５．５
６の出力電力がそれぞれ等しく設定され、しかも、第１
及び第２のマイクロ波スイッチ４７．４８の性能が同様
に設定されていることで、第１及び第２の誘電体基板４
４．４５における各入力端子４６と出力端子５４との間
の通過特性（損失及び利（ｑ）がいずれも同様に設定さ
れることとなり、いずれの端子間においても一定の通過
特性で信号の移送がなされる。

このように、上記２Ｘ２ＭＳＭは縦続接続してなる第１
及び第２の入力カツブラ５０．５１を有した第１の誘電
体基板４４に対応する２枚の第２の誘電体基板４５に第
１及び第２の出力カップラ５５．５６を縦続接続して設
けるように構成したので、入力用の第１の誘電体基板４
４として２枚、出力用の第２の誘電体基板４５として２
枚を要する合計４枚の誘電体基板を用いて形成すること
が可能となる。これによれば、ｍｘｎＭＳ〜１のマトリ
ックスを有するものを形成する場合には、入力用の第１
の誘電体基板４４をｍ枚、出力用の第２の誘電体基板４
５としてｎ枚を要するｍ＋ｎ枚を用いて形成することが
可能となり、従来のようにｍｘｎ枚の誘電体基板を要す
るのに比べて可及的に使用枚数を減少し得ることで、可
及的に組立て作業を含む製作性が向上される。

また、これによれば、Ｍ　Ｓ　Ｍの規模と無関係に入力
及び出力同第１及び第２の誘電体基板４４゜４５に対し
てそれぞ札入力及び出力用回路パターンを形成すると共
に、同一性能を有したマイクロ波スイッチ回路を形成す
るだけで製作可能となることで、従来のものに比べて製
作種類が減少されるため、その製作性が向上され、しか
も、経済的にも有利となる。

更に、これによれば、第１及び第２の誘電体基板４４．
４５にそれぞれ入力及び出力カップラ５０．５１及び５
５．５６を縦続接続して設けるように構成しているので
、接続部が除去されて従来のような接続部における電磁
界の乱れによる反射特性及び通過特性の低下が確実に防
止されるので、可及的に信頼性を向上し得る。そして、
上記２Ｘ２ＭＳＭは第１及び第２の誘電体基板４４゜４
５を金属ケース４０の第１及び第２の凹部４１゜４２に
独立して配設するように構成しているので、互いの干渉
及び第１及び第２の入力カップラ５０゜５１と第１及び
第２の出力カツブラ５５．５６の入出力間のカップリン
グが確実に防止され、このことからも信頼性の向上が促
進される。

また、この発明は上記実施例では、２　Ｘ　２　Ｍ　Ｓ
Ｍに適用した場合で説明したが、このマトリックスの数
に限ることなく、ｍｘｎＭＳＭのものにおいても適用可
能なもので、マトリックスの数が増加するほど有効とな
るものである。

更に、上記実施例では、マイクロ波スイッチ回路を入力
用の誘電体基板に設けた場合で説明したが、この発明は
、これに限ることなく、マイクロ波スイッチ回路を出力
用の誘電体基板に設けるように構成しても同様の効果を
期待できる。

なお、この発明は上記実施例に限ることなく、その外、
この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し
得ることはいうまでもないことである。

［発明の効果コ 以上詳述したように、この発明によれば、簡易な構成で
、しかも、可及的に！ｌＩｆ′１１′性を向上し得、か
つ、可及的に信頼性を向上し得るようにしたマイクロ波
スイッチマトリックスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にマイクロ波スイッチマト
リックスを−示す分解斜視図、第２図及び第３図はそれ
ぞれマイクロ波スイッチマトリックスの基本構成を説明
するために示した基本構成図及び基本回路図、第４図は
従来のマイクロ波スイッチマトリックスを示す分解斜視
図である。 ４０・・・金属ケース、４１．４２・・・第１及び第２
の凹部、４３・・・同軸フィードスルー、４４．４５・
・・第１及び第２の誘電体基板、４６・・・入力端子、
４７．４８・・・第１及び第２のマイクロ波スイッチ、
４９・・・５０Ω終端、５０．５１・・・第１及び第２
の入力カップラ、５２．５７・・・挿通孔、５３．５８
・・・同軸コネクタ、５４・・・出力端子、５５．５６
・・・第１及び第２の出力カップラ。 出願人代理人　弁理士　鈴江式彦 ４６　　人カニちチ ４７．４８　　　Ｈ１及γ１６２のマイクロ、」シ々イ
フ÷４９５０Ω終堝 ５０．５１　１ζ７．５！、ス１５２ｊ；’、’；３ソ
７う第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　一方に並設される複数の第１の凹部を有し、他方に前
   記第１の凹部に対して略直交して並設される複数の第２
   の凹部を有した金属ケースと、この金属ケースの前記第
   １及び第２の凹部にそれぞれ装着されるもので、縦続接
   続される複数のカップラ回路及び結合線路の一端に５０
   Ω終端を有し、他端に接続端を有した分配回路が形成さ
   れる誘電体基板と、前記金属ケースに設けられ前記第１
   及び第２の凹部にそれぞれ装着された前記誘電体基板を
   相互接続せしめる同軸フィードスルーと、前記第１及び
   第２の凹部に装着される誘電体基板のいずれか一方に搭
   載されるマイクロ波スイッチとを具備したことを特徴と
   するマイクロ波スイッチマトリックス。