JPS645503B2 - - Google Patents
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- JPS645503B2 JPS645503B2 JP58014711A JP1471183A JPS645503B2 JP S645503 B2 JPS645503 B2 JP S645503B2 JP 58014711 A JP58014711 A JP 58014711A JP 1471183 A JP1471183 A JP 1471183A JP S645503 B2 JPS645503 B2 JP S645503B2
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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
- H01P1/185—Phase-shifters using a diode or a gas filled discharge tube
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03C—MODULATION
- H03C7/00—Modulating electromagnetic waves
- H03C7/02—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas
- H03C7/025—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas using semiconductor devices
- H03C7/027—Modulating electromagnetic waves in transmission lines, waveguides, cavity resonators or radiation fields of antennas using semiconductor devices using diodes
Landscapes
- Electromagnetism (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
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- Led Devices (AREA)
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- Superheterodyne Receivers (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマイクロ波交番径路位相スイツチに関
する。無線マイクロ波、例えば１〜250GHz特に
20〜100GHzの周波数を有する無線マイクロ波の
処理は導波管内の電波を変調して行われることが
多い。特に位相変調は交番径路間で（変調されて
いない）搬送波周波数を切り替えることにより達
成され、径路を変えることにより位相が変化す
る。高速例えば10Mビツト／秒よりも高い速度で
スイツチングを行うことは困難であり、これを行
うことが本発明の目的である。
する。無線マイクロ波、例えば１〜250GHz特に
20〜100GHzの周波数を有する無線マイクロ波の
処理は導波管内の電波を変調して行われることが
多い。特に位相変調は交番径路間で（変調されて
いない）搬送波周波数を切り替えることにより達
成され、径路を変えることにより位相が変化す
る。高速例えば10Mビツト／秒よりも高い速度で
スイツチングを行うことは困難であり、これを行
うことが本発明の目的である。
このような位相変調を行う既知の装置は入出力
を有し、一対の導波管径路を介して接続されてい
る。この装置は各導波管径路を付随したスイツチ
ング装置を含んでおり、スイツチング装置は作動
して入出力間に交番径路を与える。出力信号の位
相はどの径路に従うかに依存し、従つてスイツチ
ング装置を適正に作動させることにより信号の周
波数変調を行うことができる。典型的にスイツチ
ング装置はダイオードを含んでいる。この種の装
置は日本の特許抄録Vol.5、No.133、1981年８月29
日、第E72（809）頁に記載されている。この装置
において、導波径路は１次導電領域と１次導電領
域中の開口中に位置した別の導電領域との間に画
定されている。装置をスイツチできる周波数はダ
イオードをスイツチンできる周波数により制限さ
れる。本発明によりこの種の装置で従来可能であ
つたものよりも高い周波数でスイツチングできる
構造を持つた装置が提供される。
を有し、一対の導波管径路を介して接続されてい
る。この装置は各導波管径路を付随したスイツチ
ング装置を含んでおり、スイツチング装置は作動
して入出力間に交番径路を与える。出力信号の位
相はどの径路に従うかに依存し、従つてスイツチ
ング装置を適正に作動させることにより信号の周
波数変調を行うことができる。典型的にスイツチ
ング装置はダイオードを含んでいる。この種の装
置は日本の特許抄録Vol.5、No.133、1981年８月29
日、第E72（809）頁に記載されている。この装置
において、導波径路は１次導電領域と１次導電領
域中の開口中に位置した別の導電領域との間に画
定されている。装置をスイツチできる周波数はダ
イオードをスイツチンできる周波数により制限さ
れる。本発明によりこの種の装置で従来可能であ
つたものよりも高い周波数でスイツチングできる
構造を持つた装置が提供される。
本発明に依れば、開口１２及びこの開口中に延
びる入力スロツト１１を持つ１次導電領域と、開
口中に位置した別の導電領域と、を有し、これら
２つの領域の間で画定される間隙は入力スロツト
から出力４１へのマイクロ波エネルギのための一
対の交番径路４２，４３を提供し、出力信号の位
相は通る径路に依存し、更に各々が２つの領域間
に各間隙を横切つて接続された第１及び第２のス
イツチング手段１８，２０を有するマイクロ波交
番径路位相スイツチにおいて、前記別の導電領域
は２つの分離した導電領域１３，１４を有し、搬
送波マイクロ波信号に対してはそれらの間に低イ
ンピーダンスを示し、搬送波の周波数より低い変
調信号に対してはそれらの間に高インピーダンス
を示すように配置されており、スイツチング手段
の接続は分離導電領域１３，１４にそれぞれなさ
れており、これにより変調信号は２つのスイツチ
ング手段に対し独立に与えられ、マイクロ波エネ
ルギが通る径路を選択することができることを特
徴とするマイクロ波交番径路位相スイツチが提供
される。
びる入力スロツト１１を持つ１次導電領域と、開
口中に位置した別の導電領域と、を有し、これら
２つの領域の間で画定される間隙は入力スロツト
から出力４１へのマイクロ波エネルギのための一
対の交番径路４２，４３を提供し、出力信号の位
相は通る径路に依存し、更に各々が２つの領域間
に各間隙を横切つて接続された第１及び第２のス
イツチング手段１８，２０を有するマイクロ波交
番径路位相スイツチにおいて、前記別の導電領域
は２つの分離した導電領域１３，１４を有し、搬
送波マイクロ波信号に対してはそれらの間に低イ
ンピーダンスを示し、搬送波の周波数より低い変
調信号に対してはそれらの間に高インピーダンス
を示すように配置されており、スイツチング手段
の接続は分離導電領域１３，１４にそれぞれなさ
れており、これにより変調信号は２つのスイツチ
ング手段に対し独立に与えられ、マイクロ波エネ
ルギが通る径路を選択することができることを特
徴とするマイクロ波交番径路位相スイツチが提供
される。
本発明の実施例は例えばプラスチツク膜等の誘
電基板の形状をとつており、それは一面において
開口及びスロツト線転送により入力径路を与える
入力スロツトを有する１次導電領域を支持してお
り、他面において１次導電領域と協働してマイク
ロストツプ転送により出力径路を与える２次導電
領域を支持しており、開口において基板は送信周
波数においては接続されるが変調周波数において
は切り離される２つの分離した導電領域を支持し
ており、前記分離した導電領域の各々が別々の独
立したスイツチング装置を介して１次導電領域に
接続され、その結果別々の領域の周辺と１次領域
の周辺との間の間隙はスロツト線転送により入力
径路から出力径路への交番径路を与え且つ独立し
たスイツチング装置が起動して２つの交番径路の
中の一つを選定することにより位相変調が行われ
る。
電基板の形状をとつており、それは一面において
開口及びスロツト線転送により入力径路を与える
入力スロツトを有する１次導電領域を支持してお
り、他面において１次導電領域と協働してマイク
ロストツプ転送により出力径路を与える２次導電
領域を支持しており、開口において基板は送信周
波数においては接続されるが変調周波数において
は切り離される２つの分離した導電領域を支持し
ており、前記分離した導電領域の各々が別々の独
立したスイツチング装置を介して１次導電領域に
接続され、その結果別々の領域の周辺と１次領域
の周辺との間の間隙はスロツト線転送により入力
径路から出力径路への交番径路を与え且つ独立し
たスイツチング装置が起動して２つの交番径路の
中の一つを選定することにより位相変調が行われ
る。
各スイツチング装置はPINダイオードとするこ
とができる。
とができる。
第１図、第２図及び第３図に示す無線周波数交
番径路位相スイツチは誘電基板を形成するプラス
チツク膜の表面上の銅領域により形成されてい
る。従来の方法に従つてスイツチは両面上に完全
な銅層を有するプラスチツク薄膜から形成されて
いる。次に不要な銅をエツチングにより取り去り
第１図及び第２図に示す模様が生成される。
番径路位相スイツチは誘電基板を形成するプラス
チツク膜の表面上の銅領域により形成されてい
る。従来の方法に従つてスイツチは両面上に完全
な銅層を有するプラスチツク薄膜から形成されて
いる。次に不要な銅をエツチングにより取り去り
第１図及び第２図に示す模様が生成される。
第１図に薄膜の一面上の模様を示す。表面の大
部分は１次導電領域１０により被覆されており、
入力スロツト１１及び開口１２は除かれる。開口
１２は２つの分離した導電領域１３及び１４を含
み、それらは２本の広いスロツト１７により連接
された３本の狭い線１６を有するスロツト線構造
１５により分離されている。分離した領域１３は
PINダイオード１８により１次領域１０に接続さ
れており、分離した領域１３に接続された導線１
９を介してダイオード１８を起動させるバイアス
が得られる。同様に分離した領域１４が導線２１
を介して付勢されるPINダイオード２０を介して
１次領域１０に接続されている。第２図に示すよ
うに基板の反対側において銅の大部分はエツチン
グにより取り去られ矩形２次導電領域２２が残さ
れ、それは入力スロツト１１の反対側に配置され
る。第３図は第１図と第２図の仮想図であり、斜
線部３０は基板が銅の二層間に挾まれる部分を示
す。
部分は１次導電領域１０により被覆されており、
入力スロツト１１及び開口１２は除かれる。開口
１２は２つの分離した導電領域１３及び１４を含
み、それらは２本の広いスロツト１７により連接
された３本の狭い線１６を有するスロツト線構造
１５により分離されている。分離した領域１３は
PINダイオード１８により１次領域１０に接続さ
れており、分離した領域１３に接続された導線１
９を介してダイオード１８を起動させるバイアス
が得られる。同様に分離した領域１４が導線２１
を介して付勢されるPINダイオード２０を介して
１次領域１０に接続されている。第２図に示すよ
うに基板の反対側において銅の大部分はエツチン
グにより取り去られ矩形２次導電領域２２が残さ
れ、それは入力スロツト１１の反対側に配置され
る。第３図は第１図と第２図の仮想図であり、斜
線部３０は基板が銅の二層間に挾まれる部分を示
す。
第１図、第２図及び第３図に示す領域は第４図
に示す径路網を与える。径路網は入力径路４０、
出力径路４１を有し交番径路４２及び４３は入力
径路４０を出力径路４１に連接させる。入力径路
４０はスロツト１１内のスロツト線送信により構
成され、出力径路４１はサンドイツチ領域３０内
のマイクロストリツプ送信により構成されている
（第３図）。交番径路４２及び４３は領域１３及び
１４の周辺と開口１２の周辺との間の間隙内のス
ロツト線送信により構成されている。特に径路４
２は領域１３及び１０間の間隙に、径路４３は領
域１４と領域１０間の間隙に対応している。
に示す径路網を与える。径路網は入力径路４０、
出力径路４１を有し交番径路４２及び４３は入力
径路４０を出力径路４１に連接させる。入力径路
４０はスロツト１１内のスロツト線送信により構
成され、出力径路４１はサンドイツチ領域３０内
のマイクロストリツプ送信により構成されている
（第３図）。交番径路４２及び４３は領域１３及び
１４の周辺と開口１２の周辺との間の間隙内のス
ロツト線送信により構成されている。特に径路４
２は領域１３及び１０間の間隙に、径路４３は領
域１４と領域１０間の間隙に対応している。
次に装置の動作について説明する。（図示せぬ）
外部回路は導線１９もしくは２０を介してダイオ
ード１８もしくは２０の１個をバイアスする。ダ
イオードは付勢されるとその分離領域と１次領域
１０間を短絡させ、周辺スロツトを介した両者間
のエネルギの送信を防止する。こうして導線１９
を介して領域１３がバイアスされるとダイオード
１８が導通しマイクロ波エネルギが径路４２を通
過する。（ダイオード１８及び２０のスイツチン
グに応答して）径路が切り替ると出力径路４１に
おいて180°の位相変化が生じ、その結果装置は位
相変調スイツチとして作動する。
外部回路は導線１９もしくは２０を介してダイオ
ード１８もしくは２０の１個をバイアスする。ダ
イオードは付勢されるとその分離領域と１次領域
１０間を短絡させ、周辺スロツトを介した両者間
のエネルギの送信を防止する。こうして導線１９
を介して領域１３がバイアスされるとダイオード
１８が導通しマイクロ波エネルギが径路４２を通
過する。（ダイオード１８及び２０のスイツチン
グに応答して）径路が切り替ると出力径路４１に
おいて180°の位相変化が生じ、その結果装置は位
相変調スイツチとして作動する。
ダイオード１８及び２０は独立して作動する点
を強調する必要がある。この重要な条件はスロツ
ト線構造１５を使用して達成される。この構造は
領域１３を領域１４から物理的に分離し、その結
果一方の直流バイアスは他方へは転送されない。
この構成により既知の装置で可能なものよりも速
いスイツチング速度が得られる。しかしながら２
つの領域１３及び１４は入力スロツト１１内の搬
送波に対しては単一領域の効果を持たねばならな
い、すなわちスロツト線構造は送信周波数におい
ては見かけ上短絡しなければならない。第１図に
示すようにスロツト線構造１５は３個の狭いセグ
メント１６及び２個の広いセグメント１７より形
成され、これら５個のセグメントの各々が送信周
波数において1/4波長の公称長を有する、すなわ
ちスロツト線構造の全（公称）長は5/4波長とな
る。この形状のスロツト線構造は変調周波数にお
いては２つの領域１３及び１４を分離するが送信
周波数においては分離しないように作動すること
が判つている。（理想的構造において寸法は正確
に1/4波長である。容量効果及び寸法の変化によ
り理想から離脱する。） 前記スイツチは例えば20−100GHzのマイクロ
波搬送波周波数の位相変調を例えば150mWまで
の高電力で例えば300Mビツト／秒の高い変調速
度で行うことができる。
を強調する必要がある。この重要な条件はスロツ
ト線構造１５を使用して達成される。この構造は
領域１３を領域１４から物理的に分離し、その結
果一方の直流バイアスは他方へは転送されない。
この構成により既知の装置で可能なものよりも速
いスイツチング速度が得られる。しかしながら２
つの領域１３及び１４は入力スロツト１１内の搬
送波に対しては単一領域の効果を持たねばならな
い、すなわちスロツト線構造は送信周波数におい
ては見かけ上短絡しなければならない。第１図に
示すようにスロツト線構造１５は３個の狭いセグ
メント１６及び２個の広いセグメント１７より形
成され、これら５個のセグメントの各々が送信周
波数において1/4波長の公称長を有する、すなわ
ちスロツト線構造の全（公称）長は5/4波長とな
る。この形状のスロツト線構造は変調周波数にお
いては２つの領域１３及び１４を分離するが送信
周波数においては分離しないように作動すること
が判つている。（理想的構造において寸法は正確
に1/4波長である。容量効果及び寸法の変化によ
り理想から離脱する。） 前記スイツチは例えば20−100GHzのマイクロ
波搬送波周波数の位相変調を例えば150mWまで
の高電力で例えば300Mビツト／秒の高い変調速
度で行うことができる。
27.5〜29.5GHzの周波数帯で作動する装置の具
体的実施例を第５図に示す。本装置は前記したよ
うに作動しRTデユロイド5880の基板を有してい
る。寸法は次のようである。
体的実施例を第５図に示す。本装置は前記したよ
うに作動しRTデユロイド5880の基板を有してい
る。寸法は次のようである。
ａ＝2.48mm
ｂ＝1.37mm
ｃ＝2.84mm
ｄ＝0.14mm
ｅ＝0.17mm
ｆ＝5.32mm
第１図は誘電基板の一面上の導電領域を示すス
イツチの概要図、第２図は基板の他面上の導電領
域、第３図は基板の両面上の相対位置を示す第１
図と第２図の合成図、第４図は第１図、第２図及
び第３図の構成により与えられる径路を示す図、
第５図は本発明の具体例を示す概要図である。 参照符号の説明 １０…１次導電領域、１１…
入力スロツト、１３，１４…分離された導電領
域、１５…スロツト線構造、１８…PINダイオー
ド、１９，２１…導線、２２…２次導電領域。
イツチの概要図、第２図は基板の他面上の導電領
域、第３図は基板の両面上の相対位置を示す第１
図と第２図の合成図、第４図は第１図、第２図及
び第３図の構成により与えられる径路を示す図、
第５図は本発明の具体例を示す概要図である。 参照符号の説明 １０…１次導電領域、１１…
入力スロツト、１３，１４…分離された導電領
域、１５…スロツト線構造、１８…PINダイオー
ド、１９，２１…導線、２２…２次導電領域。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 開口１２および該開口中に延びる入力スロツ
ト１１を持つ１次導電領域と、前記開口中に位置
した別の導電領域と、を有し、これら２つの領域
の間で画定される間隙は前記入力スロツトから出
力４１へのマイクロ波エネルギのための一対の交
番径路４２，４３を提供し、出力信号の位相は通
る径路に依存し、更に各々が前記２つの領域間に
各間隙を横切つて接続された第１および第２のス
イツチング手段１８，２０を有するマイクロ波交
番径路位相スイツチにおいて、前記別の導電領域
は２つの分離した導電領域１３，１４を有し、搬
送波マイクロ波信号に対してはそれらの間で低イ
ンピーダンスを示し、搬送波の周波数より低い変
調信号に対してはそれらの間に高インピーダンス
を示すよう配置されており、前記スイツチ手段の
接続は前記分離領域１３，１４にそれぞれなされ
ており、これにより変調信号は前記２つのスイツ
チ手段に対し独立に与えられ、マイクロ波エネル
ギが通る径路を選択することができることを特徴
とするマイクロ波交番径路位相スイツチ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のスイツチであつ
て、誘電基板を含み、該基板はその一方の側で前
記１次および別の導電領域を支持し他方の側で前
記１次導電領域１０と協動しマイクロストリツプ
転送により出力径路４１を提供する２次導電領域
１０を支持することを特徴とするマイクロ波交番
径路位相スイツチ。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のスイツチにおい
て、前記基板はプラスチツク膜であることを特徴
とするマイクロ波交番径路位相スイツチ。 ４ 特許請求の範囲第１項、第２項もしくは第３
項のいずれかの項に記載のスイツチにおいて、前
記各スイツチング手段はPINダイオードであるこ
とを特徴とするマイクロ波交番径路位相スイツ
チ。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項のいずれか
の項に記載のスイツチにおいて、前記分離導電領
域１３，１４はスロツト線構造１５によつて分離
されており、該スロツト線構造は一連の、狭いセ
グメント１６と広いセグメント１７を交互に、か
つ、狭いセグメントが前記スロツト線構造の各端
部にくるように設けたものからなり、各セグメン
トは波長の４分の１の公称長を持つことを特徴と
するマイクロ波交番径路位相スイツチ。 ６ 特許請求の範囲第５項記載のスイツチにおい
て、公称４分の１波のセグメントの数は５である
ことを特徴とするマイクロ波交番径路位相スイツ
チ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8202999 | 1982-02-02 | ||
| GB8202999 | 1982-02-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58165455A JPS58165455A (ja) | 1983-09-30 |
| JPS645503B2 true JPS645503B2 (ja) | 1989-01-31 |
Family
ID=10528074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58014711A Granted JPS58165455A (ja) | 1982-02-02 | 1983-02-02 | マイクロ波交番径路位相スイツチ |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4496918A (ja) |
| EP (1) | EP0086586B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58165455A (ja) |
| AT (1) | ATE33084T1 (ja) |
| AU (1) | AU560304B2 (ja) |
| CA (1) | CA1196397A (ja) |
| DE (1) | DE3376047D1 (ja) |
| NO (1) | NO162359C (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3628435C1 (en) * | 1986-08-21 | 1988-02-04 | Ant Nachrichtentech | Switchable 0 DEG /180 DEG phase shifter |
| FR2642238B1 (fr) * | 1989-01-23 | 1994-01-07 | Centre Nal Etudes Spatiales | Modulateur equilibre pour signal electromagnetique hyperfrequence de puissance |
| US5014022A (en) * | 1989-12-13 | 1991-05-07 | Hughes Aircraft Company | Switched-loop/180 degree phase bit with aperture shutter capabilities |
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| GB2325786B (en) * | 1997-05-22 | 2001-08-15 | Nec Technologies | Phase switch |
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