JPWO2019244244A1 - Phaser - Google Patents

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Abstract

入力側切替スイッチ(3)の第1の出力端(3b)と、出力側切替スイッチ(4)の第1の入力端(4a)の間に接続される高域フィルタ(100)と、入力側切替スイッチ(3)の第2の出力端(3c)と出力側切替スイッチ(4)の第2の入力端(4b)の間に接続される右手・左手系複合線路(200)を備える。A high frequency filter (100) connected between the first output end (3b) of the input side changeover switch (3) and the first input end (4a) of the output side changeover switch (4), and an input side. A right-handed / left-handed composite line (200) connected between the second output end (3c) of the changeover switch (3) and the second input end (4b) of the output side changeover switch (4) is provided.

Description

この発明は、移相器に係り、特に、高域フィルタと右手・左手系複合線路(CRLH線路)をスイッチで切り替える構造を持つ移相器に関する。 The present invention relates to a phase shifter, and more particularly to a phase shifter having a structure for switching between a high frequency filter and a right-hand / left-hand composite line (CRLH line) with a switch.

移相器として、例えば、特許文献1に、入力側切替スイッチと出力側切替スイッチとにより、T型高域フィルタとT型又はπ型低域フィルタが入力端子と出力端子の間を切替接続される移相器が示されている。
このように構成された移相器にあっては、高域フィルタは位相進みを生じ、低域フィルタは位相遅れが生じる。その結果、高域フィルタと低域フィルタを入力側切替スイッチ及び出力側切替スイッチにより高域フィルタと低域フィルタを切り替えることにより通過位相差が生じ、この通過位相差から移相量を得ている。
As a phase shifter, for example, in Patent Document 1, a T-type high-frequency filter and a T-type or π-type low-frequency filter are switched and connected between an input terminal and an output terminal by an input side changeover switch and an output side changeover switch. The phase shifter is shown.
In the phase shifter configured in this way, the high frequency filter causes a phase lead, and the low frequency filter causes a phase lag. As a result, a passing phase difference is generated by switching the high frequency filter and the low frequency filter between the high frequency filter and the low frequency filter by the input side changeover switch and the output side changeover switch, and the phase shift amount is obtained from this passing phase difference. ..

特開2002−76810号公報JP-A-2002-76810

高域フィルタと低域フィルタを切替接続する移相器にあっては、高域フィルタが低周波領域では移相進みが大きく、高周波領域では移送進みが小さい移相進みの特性を持ち、低域フィルタが低周波領域では位相遅れが小さく、高周波では移相遅れが大きい位相遅れの特性を持つ。
その結果、入力側切替スイッチ及び出力側切替スイッチにより高域フィルタと低域フィルタを切り替えることによる通過位相差は、設定する移相量に対し、低周波領域の移相量誤差が高周波領域の移送量誤差に対して大きくなり、設定する移相量に対して設定する移相量誤差範囲内を広い周波数領域に亘って得ることが困難であるという課題があった。
In a phase shifter that switches and connects a high-frequency filter and a low-frequency filter, the high-frequency filter has the characteristics of a large phase shift advance in the low-frequency region and a small transfer advance in the high-frequency region, and has low-frequency The filter has a phase lag characteristic in which the phase lag is small in the low frequency region and the phase lag is large in the high frequency region.
As a result, the passing phase difference due to switching between the high frequency filter and the low frequency filter by the input side changeover switch and the output side changeover switch has a phase shift amount error in the low frequency region with respect to the set phase shift amount, and the transfer in the high frequency region. There is a problem that it becomes large with respect to the quantity error and it is difficult to obtain the range of the phase shift amount error set for the set phase shift amount over a wide frequency region.

この発明は、上記した課題に鑑みてなされてものであり、従来の高域フィルタと低域フィルタを切替接続する移相器に対して低周波領域の移相量誤差を小さくできる移相器を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and a phase shifter capable of reducing the phase shift amount error in the low frequency region with respect to the phase shifter for switching and connecting the conventional high frequency filter and low frequency filter. The purpose is to get.

この発明に係る移相器は、第1の出力端と第2の出力端とを有する入力側切替スイッチの第1の出力端と、第1の入力端と第2の入力端とを有する出力側切替スイッチの第1の入力端との間に接続される高域フィルタ、及び入力側切替スイッチの第2の出力端と出力側切替スイッチの第2の入力端との間に接続される右手・左手系複合線路を備える。 The phase shifter according to the present invention has an output having a first output end of an input side changeover switch having a first output end and a second output end, and an output having a first input end and a second input end. A high-frequency filter connected between the first input end of the side changeover switch, and a right hand connected between the second output end of the input side changeover switch and the second input end of the output side changeover switch.・ Equipped with a left-handed composite line.

この発明によれば、高周波領域の移相量誤差を、従来の高域フィルタと低域フィルタを切替接続する移相器に対して小さくできる。 According to the present invention, the phase shift amount error in the high frequency region can be made smaller than that of the phase shifter that switches and connects the conventional high frequency filter and low frequency filter.

この発明の実施の形態1に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る移相器における高域フィルタ及び右手・左手系複合線路の周波数と通過位相との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency and the passing phase of the high region filter and the right-handed-left-handed composite line in the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る移相器における右手・左手系複合線路の低周波動作時の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram at the time of low frequency operation of the right-handed-left-handed composite line in the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る移相器における右手・左手系複合線路の高周波動作時の等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram at the time of high frequency operation of the right-handed-left-handed composite line in the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る移相器における周波数と通過位相との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the frequency and the passing phase in the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る移相器における高域フィルタ及び右手・左手系複合線路の周波数と通過位相との関係について検証した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having verified the relationship between the frequency and the passing phase of the high region filter and the right-handed-left-handed composite line in the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る移相器における高域フィルタ及び右手・左手系複合線路の周波数と通過位相との関係について検証した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having verified the relationship between the frequency and the passing phase of the high region filter and the right-handed-left-handed composite line in the phase shifter which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係る移相器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the phase shifter which concerns on Embodiment 7 of this invention.

以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る移相器について図1から図7を用いて説明する。
図1は、この発明の実施の形態1に係る移相器を示す図である。
図1において、入力端子1に高周波信号が入力される。出力端子2から高周波信号が出力され、2つの伝送経路を切り替えて通過した高周波信号により生じる通過位相差から移相量が得られる。
Hereinafter, in order to explain the present invention in more detail, a mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1.
The phase shifter according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
FIG. 1 is a diagram showing a phase shifter according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, a high frequency signal is input to the input terminal 1. A high-frequency signal is output from the output terminal 2, and the amount of phase shift is obtained from the passing phase difference caused by the high-frequency signal that has passed by switching between the two transmission paths.

入力側切替スイッチ3は、入力端子1に接続される入力端3aと、第1の出力端3bと第2の出力端3cを有する。入力側切替スイッチ3は、例えば、特許文献1に示されたSPDTスイッチ4で構成される。
出力側切替スイッチ4は、第1の入力端4aと第2の入力端4bと、出力端子2に接続される出力端4cを有する。出力側切替スイッチ4は、例えば、特許文献1に示されたSPDTスイッチ5で構成される。
入力側切替スイッチ3及び出力側切替スイッチ4は切替信号(図示せず)に切り替えられるスイッチである。切替信号が高域選択を示すと、入力側切替スイッチ3は入力端3aと第1の出力端3bを接続し、出力側切替スイッチ4は第1の入力端4aと出力端4cを接続する。
また、切替信号が低域選択を示すと、入力側切替スイッチ3は入力端3aと第2の出力端3cを接続し、出力側切替スイッチ4は第2の入力端4bと出力端4cを接続する。
The input side changeover switch 3 has an input terminal 3a connected to the input terminal 1, a first output terminal 3b, and a second output terminal 3c. The input side changeover switch 3 is composed of, for example, the SPDT switch 4 shown in Patent Document 1.
The output side changeover switch 4 has a first input terminal 4a, a second input terminal 4b, and an output terminal 4c connected to the output terminal 2. The output side changeover switch 4 is composed of, for example, the SPDT switch 5 shown in Patent Document 1.
The input side changeover switch 3 and the output side changeover switch 4 are switches that can be switched to a changeover signal (not shown). When the changeover signal indicates high frequency selection, the input side changeover switch 3 connects the input end 3a and the first output end 3b, and the output side changeover switch 4 connects the first input end 4a and the output end 4c.
Further, when the changeover signal indicates low frequency selection, the input side changeover switch 3 connects the input end 3a and the second output end 3c, and the output side changeover switch 4 connects the second input end 4b and the output end 4c. To do.

高域フィルタ100は、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bと出力側切替スイッチ4の第1の入力端4aの間に接続される。
高域フィルタ100は、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bと出力側切替スイッチ4の第1の入力端4aの間に、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3b側から順に直列接続される第1の高域用キャパシタンス101及び第2の高域用キャパシタンス102と、これら第1の高域用キャパシタンス101と第2の高域用キャパシタンス102の接続点P1と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタ103を有する。
The high frequency filter 100 is connected between the first output terminal 3b of the input side changeover switch 3 and the first input end 4a of the output side changeover switch 4.
The high frequency filter 100 is placed between the first output terminal 3b of the input side changeover switch 3 and the first input end 4a of the output side changeover switch 4 in order from the first output end 3b side of the input side changeover switch 3. Between the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102 connected in series, and the connection point P1 and the grounding node of the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102. It has a first high frequency inductor 103 connected to.

高域フィルタ100を構成する第1の高域用キャパシタンス101及び第2の高域用キャパシタンス102のキャパシタンスCHと、第1の高域用インダクタ103のインダクタンスLHをそれぞれ次式(1)及び次式(2)に示す。
これら式(1)及び式(2)から理解されるように、高域フィルタ100を構成する第1の高域用キャパシタンス101及び第2の高域用キャパシタンス102のキャパシタンスCHと、第1の高域用インダクタ103のインダクタンスLHは、動作中心周波数ω0と通過位相Φ0に依存している。
The capacitance CH of the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102 constituting the high-frequency filter 100 and the inductance LH of the first high-frequency inductor 103 are the following equations (1) and the following equations, respectively. Shown in (2).
As can be understood from these equations (1) and (2), the capacitance CH of the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102 constituting the high-frequency filter 100, and the first high. The inductance LH of the regional inductor 103 depends on the operating center frequency ω0 and the passing phase Φ0.

すなわち、高域フィルタ100を構成する第1の高域用キャパシタンス101及び第2の高域用キャパシタンス102のキャパシタンスCHは、動作中心周波数ω0の規格化サセプタンスが移相量(通過位相)Φ0の半分の正接の逆数を満たす関係になっている。図2に動作中心周波数ω0と通過位相Φ0との関係を示す。
また、高域フィルタ100を構成する第1の高域用インダクタ103のインダクタンスLHは、中心周波数の規格化リアクタンスが移相量の正弦の逆数を満たす関係になっている。
なお、高域フィルタ100の動作中心周波数を、移相器の動作中心周波数ω0としている。
That is, the capacitance CH of the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102 constituting the high-frequency filter 100 has a standardized susceptance of the operating center frequency ω0, which is half of the phase shift amount (passing phase) Φ0. The relationship satisfies the reciprocal of the tangent of. FIG. 2 shows the relationship between the operating center frequency ω0 and the passing phase Φ0.
Further, the inductance LH of the first high frequency inductor 103 constituting the high frequency filter 100 has a relationship in which the normalized reactance of the center frequency satisfies the reciprocal of the sine of the phase shift amount.
The operating center frequency of the high frequency filter 100 is set to the operating center frequency ω0 of the phase shifter.

Figure 2019244244
但し、ω0は動作中心周波数の角周波数、Z0は給電回路系インピーダンス、Φ0は動作中心周波数ω0における高域フィルタ100の通過位相である。
Figure 2019244244
However, ω0 is the angular frequency of the operating center frequency, Z0 is the feeding circuit system impedance, and Φ0 is the passing phase of the high frequency filter 100 at the operating center frequency ω0.

高域フィルタ100は、図2にて特性曲線C1にて示すように移相進みの特性を持つ。図2は周波数と通過位相の関係を示す図である。横軸が周波数、縦軸が通過位相を示し、横軸より上が位相進みを下が位相遅れを示す。図2の特性曲線C1から理解されるように、低周波領域では移相進みが大きい特性を示し、高周波領域では移送進みが小さい特性を示す。 The high frequency filter 100 has a phase shift advance characteristic as shown by the characteristic curve C1 in FIG. FIG. 2 is a diagram showing the relationship between frequency and passing phase. The horizontal axis indicates the frequency, the vertical axis indicates the passing phase, the upper axis indicates the phase lead, and the lower axis indicates the phase lag. As can be understood from the characteristic curve C1 of FIG. 2, it shows a characteristic that the phase shift advance is large in the low frequency region and a characteristic that the transfer advance is small in the high frequency region.

右手・左手系複合線路(以下、CRLH線路と称す。)200は、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bの間に接続される。
CRLH線路200は、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bとの間に、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3c側から順に直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202と、出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bと接地ノードとの間に並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204を有する。
The right-handed / left-handed composite line (hereinafter referred to as CRLH line) 200 is connected between the second output terminal 3c of the input side changeover switch 3 and the second input end 4b of the output side changeover switch 4.
The CRLH line 200 is placed between the second output end 3c of the input side changeover switch 3 and the second input end 4b of the output side changeover switch 4 in order from the second output end 3c side of the input side changeover switch 3. The first low frequency inductor 201 and the first low frequency capacitance 202 connected in series, and the second low frequency connected in parallel between the second input terminal 4b of the output side changeover switch 4 and the ground node. It has a region capacitance 203 and a second low frequency inductor 204.

CRLH線路200を構成する第1の低域用インダクタ201のインダクタンスLRを次式(3)に、第1の低域用キャパシタンス202のキャパシタンスCLを次式(4)に、第2の低域用インダクタ204のインダクタンスLLを次式(5)に、第2の低域用キャパシタンス203のキャパシタンスCRを次式(6)に示す。
また、式(3)から式(6)に用いた係数A、βをそれぞれ次式(7)及び次式(8)に示す。
なお、この実施の形態1では、後述するように、低周波領域での動作時と高周波領域での動作時の境界周波数ωγを移相器の動作中心周波数ω0としている。その結果、高域フィルタ100の動作中心周波数とCRLH線路200の動作中心周波数は、移相器の動作中心周波数ω0と一致する。
The inductance LR of the first low-frequency inductor 201 constituting the CRLH line 200 is set to the following equation (3), the capacitance CL of the first low-frequency capacitance 202 is set to the following equation (4), and the second low-frequency inductor is used. The inductance LL of the inductor 204 is shown in the following equation (5), and the capacitance CR of the second low-frequency capacitance 203 is shown in the following equation (6).
Further, the coefficients A and β used in the equations (3) to (6) are shown in the following equations (7) and (8), respectively.
In the first embodiment, as will be described later, the boundary frequency ωγ during operation in the low frequency region and operation in the high frequency region is set as the operation center frequency ω0 of the phase shifter. As a result, the operating center frequency of the high frequency filter 100 and the operating center frequency of the CRLH line 200 coincide with the operating center frequency ω0 of the phase shifter.

これら式(4)から式(6)から理解されるように、CRLH線路200を構成する第1の低域用キャパシタンス202のキャパシタンスCLと、第2の低域用インダクタ204のインダクタンスLLと、第2の低域用キャパシタンス203のキャパシタンスCRは、第1の低域用インダクタ201のインダクタンスLRに依存している。
また、式(3)から理解されるように、第1の低域用インダクタ201のインダクタンスLRは、動作中心周波数ω0に依存しているため、第1の低域用キャパシタンス202のキャパシタンスCLと、第2の低域用インダクタ204のインダクタンスLLと、第2の低域用キャパシタンス203のキャパシタンスCRも動作中心周波数ω0に依存している。
さらに、式(7)及び式(8)から理解されるように、係数βは周波数帯域幅に依存することから、移相器の帯域幅はCRLH線路200を構成する第1の低域用インダクタ201のインダクタンスLRと、第1の低域用キャパシタンス202のキャパシタンスCLと、第2の低域用インダクタ204のインダクタンスLLと、第2の低域用キャパシタンス203のキャパシタンスCRに依存している。
なお、式(7)及び式(8)から理解されるように、Lmimは動作下限周波数ωmimにおける通過振幅がLmim以上になる。
As can be understood from these equations (4) to (6), the capacitance CL of the first low-frequency capacitance 202 constituting the CRLH line 200, the inductance LL of the second low-frequency inductor 204, and the first The capacitance CR of the low frequency capacitance 203 of 2 depends on the inductance LR of the first low frequency inductor 201.
Further, as can be understood from the equation (3), since the inductance LR of the first low-pass inductor 201 depends on the operating center frequency ω0, the capacitance CL of the first low-pass capacitance 202 and The inductance LL of the second low-pass inductor 204 and the capacitance CR of the second low-pass capacitance 203 also depend on the operating center frequency ω0.
Further, as can be understood from the equations (7) and (8), since the coefficient β depends on the frequency bandwidth, the bandwidth of the phase shifter is the first low-pass inductor constituting the CRLH line 200. It depends on the inductance LR of 201, the capacitance CL of the first low-frequency capacitance 202, the inductance LL of the second low-frequency inductor 204, and the capacitance CR of the second low-frequency capacitance 203.
As can be understood from Eqs. (7) and (8), Lmim has a passing amplitude of Lmim or more at the operating lower limit frequency ωmim.

Figure 2019244244
Figure 2019244244

Figure 2019244244
但し、ωmimとωmaxはそれぞれCRLH線路200における動作下限動作周波数と動作上限周波数の角周波数である。
Figure 2019244244
However, ωmim and ωmax are the angular frequencies of the operating lower limit operating frequency and the operating upper limit frequency on the CRLH line 200, respectively.

CRLH線路200は、低周波領域では、直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202において第1の低域用キャパシタンス202が支配的となり、並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204において第2の低域用インダクタ204が支配的になる。そのため、CRLH線路200は、低周波領域の動作では図3に示すように第1の低域用キャパシタンス202と第2の低域用インダクタ204からなる高域フィルタとして機能し、位相進みの特性を持つように振舞う。 In the CRLH line 200, in the low frequency region, the first low frequency inductor 201 and the first low frequency capacitance 202 connected in series are dominated by the first low frequency capacitance 202 and are connected in parallel. In the low-frequency capacitance 203 and the second low-frequency inductor 204 of 2, the second low-frequency inductor 204 becomes dominant. Therefore, the CRLH line 200 functions as a high-frequency filter composed of a first low-frequency capacitance 202 and a second low-frequency inductor 204 in operation in the low-frequency region as shown in FIG. 3, and exhibits phase lead characteristics. Behave as if you have it.

一方、高周波領域では、CRLH線路200は直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202において第1の低域用インダクタ201が支配的となり、並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204において第2の低域用キャパシタンス203が支配的になる。そのため、CRLH線路200は、高周波領域の動作時では図4に示すように第1の低域用インダクタ201と第2の低域用キャパシタンス203からなる低域フィルタとして機能し、位相遅れの特性を持つように振舞う。 On the other hand, in the high frequency region, the CRLH line 200 is connected in parallel with the first low-frequency inductor 201 and the first low-frequency capacitance 202 connected in series so that the first low-frequency inductor 201 dominates. In the low frequency capacitance 203 and the second low frequency inductor 204 of 2, the second low frequency capacitance 203 becomes dominant. Therefore, the CRLH line 200 functions as a low-frequency filter composed of the first low-frequency inductor 201 and the second low-frequency capacitance 203 as shown in FIG. 4 during operation in the high-frequency region, and exhibits phase lag characteristics. Behave as if you have it.

また、実施の形態1では、低周波領域での動作時と高周波領域での動作時のどちらでもないバンドギャップを有しないために、直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202の共振周波数ωseと、並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204の共振周波数ωshを同じにしている。 Further, in the first embodiment, since there is no band gap that is neither during operation in the low frequency region nor during operation in the high frequency region, the first low frequency inductor 201 and the first are connected in series. The resonance frequency ωse of the low-frequency capacitance 202 and the resonance frequency ωsh of the second low-frequency capacitance 203 and the second low-frequency inductor 204 connected in parallel are the same.

すなわち、低周波領域での動作時と高周波領域での動作時の境界周波数(Γ点周波数)ωγとすると、境界周波数ωγについて、CRLH線路200が低周波領域での動作時と高周波領域での動作時のどちらでもないバンドギャップを有しないための条件はωγ=ωse=ωshとなる。
境界周波数ωγが、共振周波数ωseと共振周波数ωshと一致すると、直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202による直列共振と並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204による並列共振によりCRLH線路200の通過位相は0となる。
従って、境界周波数ωγを移相器の動作中心周波数ω0にしている。
That is, assuming that the boundary frequency (Γ point frequency) ωγ during operation in the low frequency region and operation in the high frequency region, the CRLH line 200 operates in the low frequency region and in the high frequency region with respect to the boundary frequency ωγ. The condition for not having a bandgap that is neither of the times is ωγ = ωse = ωsh.
When the boundary frequency ωγ matches the resonance frequency ωse and the resonance frequency ωsh, the second low frequency band connected in parallel with the series resonance by the first low frequency inductor 201 and the first low frequency capacitance 202 connected in series. The passing phase of the CRLH line 200 becomes 0 due to the parallel resonance of the capacitance 203 and the second low-pass inductor 204.
Therefore, the boundary frequency ωγ is set to the operating center frequency ω0 of the phase shifter.

従って、CRLH線路200は、低周波領域では高域フィルタとして振舞い、高周波領域では低域フィルタとして振舞い、境界周波数ωγを移相器の動作中心周波数ω0とし、かつ、境界周波数ωγの時に通過位相を0としているので、図2において特性曲線C2にて示すように、境界周波数ωγより周波数が低い低周波領域では位相進みの特性を持ち、境界周波数ωγより周波数が高い高周波領域では位相遅れの特性を持つ。
また、図2の特性曲線C1及び特性曲線C2から理解されるように、両曲線間C1−C2の通過位相差は低周波領域から高周波領域まで略同じとすることができる。
Therefore, the CRLH line 200 behaves as a high frequency filter in the low frequency region, acts as a low frequency filter in the high frequency region, sets the boundary frequency ωγ to the operating center frequency ω0 of the phase shifter, and sets the passing phase at the boundary frequency ωγ. Since it is set to 0, as shown by the characteristic curve C2 in FIG. 2, it has a phase lead characteristic in a low frequency region lower than the boundary frequency ωγ, and a phase delay characteristic in a high frequency region higher than the boundary frequency ωγ. Have.
Further, as can be understood from the characteristic curve C1 and the characteristic curve C2 in FIG. 2, the passing phase difference between the two curves C1-C2 can be substantially the same from the low frequency region to the high frequency region.

この実施の形態1においては、移相器からの移相量は、図5に示す特性曲線C0となる。図5は周波数と移相量の関係を示す図である。横軸が周波数、縦軸が移相量を示す。移相器の動作中心周波数ω0を動作中心周波数FC、動作中心周波数FCにおける移相量をΦ0、高周波FH、つまり、CRLH線路200の動作上限周波数ωmaxにおける移相量Φ0との移送量誤差をA、低周波FL、つまり、CRLH線路200の動作下限周波数ωmimにおける移相量Φ0との移送量誤差をB1で示している。なお、比較のために、従来の高域フィルタと低域フィルタを切替接続する移相器における特性曲線をCcとして示している。 In the first embodiment, the amount of phase shift from the phase shifter is the characteristic curve C0 shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the frequency and the amount of phase shift. The horizontal axis shows the frequency and the vertical axis shows the amount of phase shift. The operating center frequency ω0 of the phase shifter is the operating center frequency FC, the phase shifting amount at the operating center frequency FC is Φ0, and the high frequency FH, that is, the transfer amount error with the phase shifting amount Φ0 at the operating upper limit frequency ωmax of the CRLH line 200 is A. , Low frequency FL, that is, the transfer amount error with the phase shift amount Φ0 at the operation lower limit frequency ωmim of the CRLH line 200 is shown by B1. For comparison, the characteristic curve of the phase shifter that switches and connects the conventional high-frequency filter and low-frequency filter is shown as Cc.

この図5から理解されるように、動作中心周波数FC、つまり、移相器の動作中心周波数ω0における移相量Φ0は、高域フィルタ100の動作中心周波数ω0における通過位相がΦ0、CRLH線路200の通過位相が0であるので、高域フィルタ100の動作中心周波数ω0における通過位相Φ0と同じになる。
移相器の動作中心周波数ω0における移相量Φ0が移相器の移相量となる。
そして、実施の形態1に係る移相器における低周波FLにおける移相量Φ0との移送量誤差B1は、高周波FHにおける移相量Φ0との移送量誤差Aとほぼ同じにでき、従来の移相器における低周波FLにおける移相量PSHとの移送量誤差B2より低減できている。
その結果、移相器における移相量誤差を低周波FLから高周波FHまでの広い周波数範囲内で低く抑えることができる。その結果、実施の形態1に示した移相器は、広い周波数帯域にわたり平坦な移相量特性を持つことになるから、広帯域な移相器を実現できる。
As can be understood from FIG. 5, the operating center frequency FC, that is, the phase shift amount Φ0 at the operating center frequency ω0 of the phase shifter has a passing phase of Φ0 at the operating center frequency ω0 of the high frequency filter 100, and the CRLH line 200. Since the passing phase of is 0, it becomes the same as the passing phase Φ0 at the operating center frequency ω0 of the high frequency filter 100.
The phase shift amount Φ0 at the operating center frequency ω0 of the phase shifter is the phase shift amount of the phase shifter.
Then, the transfer amount error B1 with the phase shift amount Φ0 in the low frequency FL in the phase shifter according to the first embodiment can be made substantially the same as the transfer amount error A with the phase shift amount Φ0 in the high frequency FH, and the conventional transfer It can be reduced from the transfer amount error B2 with the phase shift amount PSH in the low frequency FL in the phase unit.
As a result, the phase shift amount error in the phase shifter can be suppressed to be low within a wide frequency range from low frequency FL to high frequency FH. As a result, the phase shifter shown in the first embodiment has a flat phase shift amount characteristic over a wide frequency band, so that a wide band phase shifter can be realized.

上記のように構成された移相器において、マイクロ波回路シミュレータ(Microwave Office, NI AWR社)を用いて、高域フィルタ100における周波数と通過位相との関係、CRLH線路200における周波数と通過位相との関係、移相器としての周波数と移相量との関係を検証した結果を図6及び図7に示す。
検証は、設計値を移相量45°、4倍帯域(4〜16GHz)にて行っている。
図6に示すように、高域フィルタ100における特性曲線C1とCRLH線路200における特性曲線C2は、通過位相の変化が、4GHzから19GHzまでほぼ同じである。
その結果、図7に示すように、移相器の特性曲線C0は4GHzから19GHzまで平坦な移相量特性を示している。
以上から明らかなように、実施の形態1に係る移相器は、広い周波数帯域にわたり平坦な移相量特性を持つことになるから、広帯域な移相器を実現できる。
In the phase shifter configured as described above, using a microwave circuit simulator (Microwave Office, NI AWR), the relationship between the frequency and the passing phase in the high frequency filter 100, and the frequency and the passing phase in the CRLH line 200. The results of verifying the relationship between the above and the frequency as a phase shifter and the phase shift amount are shown in FIGS. 6 and 7.
The verification is performed by setting the design value in a phase shift amount of 45 ° and a quadruple band (4 to 16 GHz).
As shown in FIG. 6, the characteristic curve C1 in the high frequency filter 100 and the characteristic curve C2 in the CRLH line 200 have substantially the same change in passing phase from 4 GHz to 19 GHz.
As a result, as shown in FIG. 7, the characteristic curve C0 of the phase shifter shows a flat phase shift amount characteristic from 4 GHz to 19 GHz.
As is clear from the above, since the phase shifter according to the first embodiment has a flat phase shift amount characteristic over a wide frequency band, a wide band phase shifter can be realized.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2について、図8を用いて説明する。
この発明の実施の形態2に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器に対して、高域フィルタ100を高域フィルタ100aに変更したものであり、その他の点については同じである。なお、図8において、図1に示した符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
従って、高域フィルタ100aを中心に説明する。
Embodiment 2.
Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG.
The phase shifter according to the second embodiment of the present invention is the same as the phase shifter according to the first embodiment in that the high frequency filter 100 is changed to the high frequency filter 100a, and the other points are the same. is there. In FIG. 8, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions.
Therefore, the high frequency filter 100a will be mainly described.

高域フィルタ100aは、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bと出力側切替スイッチ4の第1の入力端4aの間に、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bから順に直列接続される第2の高域用インダクタ104、第1の高域用キャパシタンス101、第2の高域用キャパシタンス102、及び第3の高域用インダクタ105と、これら第1の高域用キャパシタンス101と第2の高域用キャパシタンス102の接続点P1と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタ103を有する。 The high frequency filter 100a is serialized between the first output end 3b of the input side changeover switch 3 and the first input end 4a of the output side changeover switch 4 in order from the first output end 3b of the input side changeover switch 3. A second high-frequency inductor 104, a first high-frequency capacitance 101, a second high-frequency capacitance 102, a third high-frequency inductor 105, and these first high-frequency capacitance 101 are connected. It has a first high frequency inductor 103 connected between the connection point P1 of the second high frequency capacitance 102 and the grounding node.

すなわち、このように構成された高域フィルタ100aは、実施の形態1にて示した高域フィルタ100に対して、さらに、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bと第1の高域用キャパシタンス101との間に接続される第2の高域用インダクタ104と、第2の高域用キャパシタンス102と出力側切替スイッチ4の第1の入力端4aとの間に接続される第3の高域用インダクタ105を設けたものである。 That is, the high frequency filter 100a configured in this way has the first output terminal 3b and the first high frequency of the input side changeover switch 3 with respect to the high frequency filter 100 shown in the first embodiment. A third inductor 104 connected between the second high frequency inductor 104 and the second high frequency inductor 104, and a third input terminal 4a of the second high frequency capacitance 102 and the output side changeover switch 4. The high frequency inductor 105 is provided.

このように構成された高域フィルタ100aは、第2の高域用インダクタ104と第3の高域用インダクタ105により、これら第2の高域用インダクタ104と第3の高域用インダクタ105を設けないものに対して、高周波領域において位相進みが小さくなる。
従って、高周波領域にて、CRLH線路200の位相遅れに対して、通過位相差を小さくできる。その結果、移相器として、高周波領域での移送量誤差を小さくでき、高周波領域での平坦な移相量特性を広く取ることができ、広帯域な移相器を実現できる。
The high-frequency filter 100a configured in this way uses the second high-frequency inductor 104 and the third high-frequency inductor 105 to form the second high-frequency inductor 104 and the third high-frequency inductor 105. The phase lead becomes smaller in the high frequency region than the one not provided.
Therefore, in the high frequency region, the passing phase difference can be reduced with respect to the phase delay of the CRLH line 200. As a result, as the phase shifter, the transfer amount error in the high frequency region can be reduced, the flat phase shift amount characteristic in the high frequency region can be widely obtained, and a wide band phase shifter can be realized.

なお、上記実施の形態2では、第2の高域用インダクタ104と第3の高域用インダクタ105両者を設けたものとしたが、第2の高域用インダクタ104と第3の高域用インダクタ105のいずれか一方を設けたものでも良い。
第2の高域用インダクタ104又は第3の高域用インダクタ105により、第2の高域用インダクタ104及び第3の高域用インダクタ105を設けないものに対して、高周波領域において位相進みを小さくなる。
その結果、実施の形態2と同様の効果が得られる。
In the second embodiment, both the second high-frequency inductor 104 and the third high-frequency inductor 105 are provided, but the second high-frequency inductor 104 and the third high-frequency inductor 104 are provided. Any one of the inductors 105 may be provided.
The second high-frequency inductor 104 or the third high-frequency inductor 105 causes the phase lead in the high-frequency region with respect to the one without the second high-frequency inductor 104 and the third high-frequency inductor 105. It becomes smaller.
As a result, the same effect as that of the second embodiment can be obtained.

実施の形態3.
この発明の実施の形態3について、図9を用いて説明する。
この発明の実施の形態3に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器に対して、高域フィルタ100を高域フィルタ100bに変更したものであり、その他の点については同じである。なお、図9において、図1に示した符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
従って、高域フィルタ100bを中心に説明する。
Embodiment 3.
Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIG.
The phase shifter according to the third embodiment of the present invention is the same as the phase shifter according to the first embodiment in that the high frequency filter 100 is changed to the high frequency filter 100b, and the other points are the same. is there. In FIG. 9, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions.
Therefore, the high frequency filter 100b will be mainly described.

高域フィルタ100bは、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bと出力側切替スイッチ4の第1の入力端4aの間に、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3b側から順に直列接続される第1の高域用キャパシタンス101及び第2の高域用キャパシタンス102と、これら第1の高域用キャパシタンス101と第2の高域用キャパシタンス102の接続点P1と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタ103と、第1の高域用キャパシタンス101に並列接続される第1の高域用抵抗106と、第2の高域用キャパシタンス102に並列接続される第2の高域用抵抗107を有する。 The high frequency filter 100b is placed between the first output end 3b of the input side changeover switch 3 and the first input end 4a of the output side changeover switch 4 in order from the first output end 3b side of the input side changeover switch 3. Between the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102 connected in series, and the connection point P1 and the ground node of the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102. The first high-frequency inductor 103 connected to the first high-frequency inductor 103, the first high-frequency resistor 106 connected in parallel to the first high-frequency capacitance 101, and the second high-frequency capacitance 102 connected in parallel. It has a second high frequency resistor 107.

すなわち、このように構成された高域フィルタ100bは、実施の形態1にて示した高域フィルタ100に対して、さらに、第1の高域用キャパシタンス101に並列接続される第1の高域用抵抗106と、第2の高域用キャパシタンス102に並列接続される第2の高域用抵抗107を設けたものである。 That is, the high frequency filter 100b configured in this way is connected to the high frequency filter 100 shown in the first embodiment in parallel with the first high frequency capacitance 101. A resistance 106 and a second high-frequency resistor 107 connected in parallel to the second high-frequency capacitance 102 are provided.

このように構成された高域フィルタ100bは、第1の高域用抵抗106及び第2の高域用抵抗107を設けたことにより、高域フィルタ100bにおける通過損失を増やすことができる。その結果、高域フィルタ100bとCRLH線路200の通過損失を同じにできる。
従って、この実施の形態3に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器と同様の効果を奏する他、移相器をアレイアンテナに用いた場合、アレイアンテナの劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
The high frequency filter 100b configured in this way can increase the passing loss in the high frequency filter 100b by providing the first high frequency resistor 106 and the second high frequency resistor 107. As a result, the pass loss of the high frequency filter 100b and the CRLH line 200 can be made the same.
Therefore, the phase shifter according to the third embodiment has the same effect as the phase shifter according to the first embodiment, and when the phase shifter is used for the array antenna, the deterioration of the array antenna can be prevented. It has the effect of being able to do it.

実施の形態4.
この発明の実施の形態4について、図10を用いて説明する。
この発明の実施の形態4に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器に対して、高域フィルタ100を高域フィルタ100cに変更したものであり、その他の点については同じである。なお、図10において、図1に示した符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
従って、高域フィルタ100cを中心に説明する。
Embodiment 4.
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG.
The phase shifter according to the fourth embodiment of the present invention is the same as the phase shifter according to the first embodiment in that the high frequency filter 100 is changed to the high frequency filter 100c, and the other points are the same. is there. In FIG. 10, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions.
Therefore, the high frequency filter 100c will be mainly described.

高域フィルタ100cは、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3bと出力側切替スイッチ4の第1の入力端4aの間に、入力側切替スイッチ3の第1の出力端3b側から順に直列接続される第1の高域用キャパシタンス101及び第2の高域用キャパシタンス102と、これら第1の高域用キャパシタンス101と第2の高域用キャパシタンス102の接続点P1と接地ノードの間に、接続点P1側から順に直列接続される第1の高域用インダクタ103及び第3の高域用抵抗108を有する。 The high frequency filter 100c is placed between the first output end 3b of the input side changeover switch 3 and the first input end 4a of the output side changeover switch 4 in order from the first output end 3b side of the input side changeover switch 3. Between the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102 connected in series, and the connection point P1 and the grounding node of the first high-frequency capacitance 101 and the second high-frequency capacitance 102. A first high-frequency inductor 103 and a third high-frequency resistor 108 are connected in series from the connection point P1 side.

すなわち、このように構成された高域フィルタ100cは、実施の形態1にて示した高域フィルタ100に対して、さらに、第1の高域用インダクタ103と接地ノードの間に接続される第3の高域用抵抗108を設けたものである。 That is, the high frequency filter 100c configured in this way is connected to the high frequency filter 100 shown in the first embodiment further between the first high frequency inductor 103 and the ground node. The high frequency resistor 108 of 3 is provided.

このように構成された高域フィルタ100cは、第3の高域用抵抗108を設けたことにより、高域フィルタ100cにおける通過損失を増やすことができる。その結果、高域フィルタ100cとCRLH線路200の通過損失を同じにできる。
従って、この実施の形態4に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器と同様の効果を奏する他、移相器をアレイアンテナに用いた場合、アレイアンテナの劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
The high frequency filter 100c configured in this way can increase the pass loss in the high frequency filter 100c by providing the third high frequency resistor 108. As a result, the pass loss of the high frequency filter 100c and the CRLH line 200 can be made the same.
Therefore, the phase shifter according to the fourth embodiment has the same effect as the phase shifter according to the first embodiment, and when the phase shifter is used for the array antenna, the deterioration of the array antenna can be prevented. It has the effect of being able to do it.

実施の形態5.
この発明の実施の形態5について、図11を用いて説明する。
この発明の実施の形態5に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器に対して、CRLH線路200をCRLH線路200aに変更したものであり、その他の点については同じである。なお、図11において、図1に示した符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
従って、CRLH線路200aを中心に説明する。
Embodiment 5.
Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG.
The phase shifter according to the fifth embodiment of the present invention is the same as the phase shifter according to the first embodiment in that the CRLH line 200 is changed to the CRLH line 200a, and the other points are the same. In FIG. 11, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions.
Therefore, the CRLH line 200a will be mainly described.

CRLH線路200aは、いわゆるπ型CRLH線路であり、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bの間に、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3c側から順に直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202と、出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bと接地ノードの間に並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204と、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと接地ノードの間に並列接続される第3の低域用キャパシタンス205及び第3の低域用インダクタ206を有する。 The CRLH line 200a is a so-called π-type CRLH line, and is a second input side changeover switch 3 between the second output end 3c of the input side changeover switch 3 and the second input end 4b of the output side changeover switch 4. The first low-frequency inductor 201 and the first low-frequency capacitance 202, which are connected in series from the output end 3c side of the output side, and the second input terminal 4b of the output side changeover switch 4 and the ground node are connected in parallel. The second low-frequency capacitance 203 and the second low-frequency inductor 204, and the third low-frequency capacitance connected in parallel between the second output end 3c of the input side changeover switch 3 and the ground node. It has 205 and a third low frequency inductor 206.

すなわち、このように構成されたCRLH線路200aは、実施の形態1にて示したCRLH線路200に対して、さらに、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと接地ノードの間に並列接続される第3の低域用キャパシタンス205及び第3の低域用インダクタ206を設けたものである。 That is, the CRLH line 200a configured in this way is further connected in parallel to the CRLH line 200 shown in the first embodiment between the second output terminal 3c of the input side changeover switch 3 and the ground node. A third low-frequency capacitance 205 and a third low-frequency inductor 206 are provided.

このように構成されたCRLH線路200aは、並列接続される第3の低域用キャパシタンス205及び第3の低域用インダクタ206により、これら第3の低域用キャパシタンス205及び第3の低域用インダクタ206を設けないものに対して、高周波領域において位相遅れが小さくなる。
従って、高周波領域にて、高域フィルタ100の位相遅れに対して、通過位相差を小さくできる。その結果、移相器として、高周波領域での移送量誤差を小さくでき、高周波領域での平坦な移相量特性を広く取ることができ、広帯域な移相器を実現できる。
The CRLH line 200a configured in this way is provided by the third low-frequency capacitance 205 and the third low-frequency inductor 206 connected in parallel, thereby using the third low-frequency capacitance 205 and the third low-frequency inductor 206. The phase lag is smaller in the high frequency region than the one without the inductor 206.
Therefore, in the high frequency region, the passing phase difference can be reduced with respect to the phase delay of the high frequency filter 100. As a result, as the phase shifter, the transfer amount error in the high frequency region can be reduced, the flat phase shift amount characteristic in the high frequency region can be widely obtained, and a wide band phase shifter can be realized.

実施の形態6.
この発明の実施の形態6について、図12を用いて説明する。
この発明の実施の形態6に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器に対して、CRLH線路200をCRLH線路200bに変更したものであり、その他の点については同じである。なお、図12において、図1に示した符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
従って、CRLH線路200bを中心に説明する。
Embodiment 6.
Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to FIG.
The phase shifter according to the sixth embodiment of the present invention is the same as the phase shifter according to the first embodiment in that the CRLH line 200 is changed to the CRLH line 200b, and the other points are the same. In FIG. 12, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions.
Therefore, the CRLH line 200b will be mainly described.

CRLH線路200bは、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bの間に、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3c側から順に直列接続される第1の低域用抵抗207、第1の低域用インダクタ201、及び第1の低域用キャパシタンス202と、出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bと接地ノードの間に並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204を有する。 The CRLH line 200b is serially connected between the second output terminal 3c of the input side changeover switch 3 and the second input end 4b of the output side changeover switch 4 from the second output end 3c side of the input side changeover switch 3. Between the first low frequency resistor 207, the first low frequency inductor 201, and the first low frequency capacitance 202 to be connected, and the second input end 4b of the output side changeover switch 4 and the ground node. It has a second low-frequency capacitance 203 and a second low-frequency inductor 204 connected in parallel.

すなわち、このように構成されたCRLH線路200bは、実施の形態1にて示したCRLH線路200に対して、さらに、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと第1の低域用インダクタ201の間に接続される第1の低域用抵抗207を設けたものである。 That is, the CRLH line 200b configured in this way has the second output terminal 3c of the input side changeover switch 3 and the first low frequency inductor with respect to the CRLH line 200 shown in the first embodiment. The first low-pass resistor 207 connected between 201 is provided.

このように構成されたCRLH線路200bは、第1の低域用抵抗207を設けたことにより、CRLH線路200bの通過損失を増やすことができる。その結果、高域フィルタ100とCRLH線路200bの通過損失を同じにできる。
従って、この実施の形態6に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器と同様の効果を奏する他、移相器をアレイアンテナに用いた場合、アレイアンテナの劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
The CRLH line 200b configured in this way can increase the passing loss of the CRLH line 200b by providing the first low frequency resistor 207. As a result, the pass loss of the high frequency filter 100 and the CRLH line 200b can be made the same.
Therefore, the phase shifter according to the sixth embodiment has the same effect as the phase shifter according to the first embodiment, and when the phase shifter is used for the array antenna, the deterioration of the array antenna can be prevented. It has the effect of being able to do it.

実施の形態7.
この発明の実施の形態7について、図13を用いて説明する。
この発明の実施の形態7に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器に対して、CRLH線路200をCRLH線路200cに変更したものであり、その他の点については同じである。なお、図12において、図1に示した符号と同一符号は同一又は相当部分を示す。
従って、CRLH線路200cを中心に説明する。
Embodiment 7.
Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG.
The phase shifter according to the seventh embodiment of the present invention is the same as the phase shifter according to the first embodiment in that the CRLH line 200 is changed to the CRLH line 200c, and the other points are the same. In FIG. 12, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 indicate the same or corresponding portions.
Therefore, the CRLH line 200c will be mainly described.

CRLH線路200cは、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3cと出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bの間に、入力側切替スイッチ3の第2の出力端3c側から順に直列接続される第1の低域用インダクタ201及び第1の低域用キャパシタンス202と、出力側切替スイッチ4の第2の入力端4bと接地ノードの間に並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204と、並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204と並列接続される第2の低域用抵抗208を有する。 The CRLH line 200c is serially connected between the second output end 3c of the input side changeover switch 3 and the second input end 4b of the output side changeover switch 4 from the second output end 3c side of the input side changeover switch 3. The first low-pass inductor 201 and the first low-pass capacitance 202 to be connected, and the second low-pass capacitance 202 connected in parallel between the second input terminal 4b of the output side changeover switch 4 and the ground node. It has a capacitance 203 and a second low-frequency inductor 204, and a second low-frequency resistor 208 connected in parallel with a second low-frequency capacitance 203 and a second low-frequency inductor 204 connected in parallel.

すなわち、このように構成されたCRLH線路200cは、実施の形態1にて示したCRLH線路200に対して、さらに、並列接続される第2の低域用キャパシタンス203及び第2の低域用インダクタ204と並列接続される第2の低域用抵抗208を設けたものである。 That is, the CRLH line 200c configured in this way has a second low-frequency capacitance 203 and a second low-frequency inductor connected in parallel with the CRLH line 200 shown in the first embodiment. A second low-pass resistor 208, which is connected in parallel with the 204, is provided.

このように構成されたCRLH線路200cは、第2の低域用抵抗208を設けたことにより、CRLH線路200cの通過損失を増やすことができる。その結果、高域フィルタ100とCRLH線路200cの通過損失を同じにできる。
従って、この実施の形態7に係る移相器は、実施の形態1に係る移相器と同様の効果を奏する他、移相器をアレイアンテナに用いた場合、アレイアンテナの劣化を防ぐことができるという効果を奏する。
The CRLH line 200c configured in this way can increase the passing loss of the CRLH line 200c by providing the second low frequency resistor 208. As a result, the pass loss of the high frequency filter 100 and the CRLH line 200c can be made the same.
Therefore, the phase shifter according to the seventh embodiment has the same effect as the phase shifter according to the first embodiment, and when the phase shifter is used for the array antenna, deterioration of the array antenna can be prevented. It has the effect of being able to do it.

なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 It should be noted that, within the scope of the present invention, it is possible to freely combine each embodiment, modify any component of each embodiment, or omit any component in each embodiment. ..

この発明に係る移相器は、特に、フェーズドアレーアンテナ及びマルチビームアンテナに対し、好適に適用できる。 The phase shifter according to the present invention is particularly suitably applicable to a phased array antenna and a multi-beam antenna.

1 入力端子、2 出力端子、3 入力側切替スイッチ、3a 入力端、3b 第1の出力端、3c 第2の出力端、4 出力側切替スイッチ、4a 第1の入力端、4b 第2の入力端、4c 出力端、100,100a,100b,100c, 高域フィルタ、101 第1の高域用キャパシタンス、102 第2の高域用キャパシタンス、103 第1の高域用インダクタ、104 第2の高域用インダクタ、105 第3の高域用インダクタ、106 第1の高域用抵抗、107 第2の高域用抵抗、108 第3の高域用抵抗、200,200a,200b,200c, CRLH線路、201 第1の低域用インダクタ、202 第1の低域用キャパシタンス、203 第2の低域用キャパシタンス、204 第2の低域用インダクタ、205 第3の低域用キャパシタンス、206 第3の低域用インダクタ、207 第1の低域用抵抗、208 第2の低域用抵抗。 1 input terminal, 2 output terminal, 3 input side changeover switch, 3a input end, 3b first output end, 3c second output end, 4 output side changeover switch, 4a first input end, 4b second input End, 4c output end, 100, 100a, 100b, 100c, high frequency filter, 101 first high frequency capacitance, 102 second high frequency capacitance, 103 first high frequency inductor, 104 second high Inductor for region, 105 Inductor for third high frequency, 106 First high frequency resistor, 107 Second high frequency resistor, 108 Third high frequency inductor, 200, 200a, 200b, 200c, CRLH line , 201 1st low frequency inductor, 202 1st low frequency capacitance, 203 2nd low frequency capacitance, 204 2nd low frequency inductor, 205 3rd low frequency capacitance, 206 3rd Low frequency inductor, 207 1st low frequency resistor, 208 2nd low frequency resistor.

Claims (14)

第1の出力端と第2の出力端とを有する入力側切替スイッチの第1の出力端と、第1の入力端と第2の入力端とを有する出力側切替スイッチの第1の入力端の間に接続される高域フィルタ、
前記入力側切替スイッチの第2の出力端と前記出力側切替スイッチの第2の入力端の間に接続される右手・左手系複合線路を備える移相器。
A first output end of an input side changeover switch having a first output end and a second output end, and a first input end of an output side changeover switch having a first input end and a second input end. High frequency filter connected between
A phase shifter including a right-handed / left-handed composite line connected between the second output end of the input-side changeover switch and the second input end of the output-side changeover switch.
前記高域フィルタは、
前記入力側切替スイッチの第1の出力端と前記出力側切替スイッチの第1の入力端の間に直列接続される第1の高域用キャパシタンス及び第2の高域用キャパシタンスと、
これら第1の高域用キャパシタンスと第2の高域用キャパシタンスの接続点と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタを有することを特徴とする請求項1記載の移相器。
The high frequency filter is
A first high-frequency capacitance and a second high-frequency capacitance connected in series between the first output end of the input-side changeover switch and the first input end of the output-side changeover switch.
The phase shifter according to claim 1, further comprising a first high-pass inductor connected between the connection point of the first high-pass capacitance and the second high-pass capacitance and the ground node. ..
前記高域フィルタは、
前記第1の高域用キャパシタンス及び第2の高域用キャパシタンスのキャパシタンスは、動作中心周波数の規格化サセプタンスが移相量の半分の正接の逆数を満たす関係になっており、
前記第1の高域用インダクタのインダクタンスは、前記動作中心周波数の規格化リアクタンスが前記移相量の正弦の逆数を満たす関係になっていることを特徴とする請求項2記載の移相器。
The high frequency filter is
The capacitances of the first high-frequency capacitance and the second high-frequency capacitance have a relationship in which the normalized susceptance of the operating center frequency satisfies the reciprocal of the tangent of half the phase shift amount.
The phase shifter according to claim 2, wherein the inductance of the first high-pass inductor is such that the normalized reactance of the operating center frequency satisfies the reciprocal of the sine of the phase shift amount.
前記高域フィルタは、
前記入力側切替スイッチの第1の出力端と前記出力側切替スイッチの第1の入力端の間に、前記入力側切替スイッチの第1の出力端から順に直列接続される第2の高域用インダクタ、第1の高域用キャパシタンス、及び第2の高域用キャパシタンスと、
これら第1の高域用キャパシタンスと第2の高域用キャパシタンスの接続点と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタを有することを特徴とする請求項1記載の移相器。
The high frequency filter is
For the second high frequency range, which is connected in series between the first output end of the input side changeover switch and the first input end of the output side changeover switch from the first output end of the input side changeover switch. The inductor, the first high frequency capacitance, and the second high frequency capacitance,
The phase shifter according to claim 1, further comprising a first high-pass inductor connected between the connection point of the first high-pass capacitance and the second high-pass capacitance and the ground node. ..
前記高域フィルタは、
前記入力側切替スイッチの第1の出力端と前記出力側切替スイッチの第1の入力端の間に、前記入力側切替スイッチの第1の出力端から順に直列接続される第1の高域用キャパシタンス、第2の高域用キャパシタンス、及び第3の高域用インダクタと、
これら第1の高域用キャパシタンスと第2の高域用キャパシタンスの接続点と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタを有することを特徴とする請求項1記載の移相器。
The high frequency filter is
For the first high frequency range, which is connected in series between the first output end of the input side changeover switch and the first input end of the output side changeover switch from the first output end of the input side changeover switch. Capacitance, second high frequency capacitance, and third high frequency inductor,
The phase shifter according to claim 1, further comprising a first high-pass inductor connected between the connection point of the first high-pass capacitance and the second high-pass capacitance and the ground node. ..
前記高域フィルタは、
前記入力側切替スイッチの第1の出力端と前記出力側切替スイッチの第1の入力端の間に、前記入力側切替スイッチの第1の出力端から順に直列接続される第2の高域用インダクタ、第1の高域用キャパシタンス、第2の高域用キャパシタンス、及び第3の高域用インダクタと、
これら第1の高域用キャパシタンスと第2の高域用キャパシタンスの接続点と接地ノードの間に接続される第1の高域用インダクタを有することを特徴とする請求項1記載の移相器。
The high frequency filter is
For the second high region connected in series from the first output end of the input side changeover switch between the first output end of the input side changeover switch and the first input end of the output side changeover switch. An inductor, a first high frequency capacitance, a second high frequency capacitance, and a third high frequency inductor,
The phase shifter according to claim 1, further comprising a first high-pass inductor connected between the connection point of the first high-pass capacitance and the second high-pass capacitance and the ground node. ..
前記高域フィルタは、
前記第1の高域用キャパシタンスに並列接続される第1の高域用抵抗と、
前記第2の高域用キャパシタンスに並列接続される第2の高域用抵抗を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の移相器。
The high frequency filter is
A first high-frequency resistor connected in parallel to the first high-frequency capacitance,
The phase shifter according to any one of claims 1 to 6, further comprising a second high frequency resistor connected in parallel to the second high frequency capacitance.
前記高域フィルタは、前記第1の高域用インダクタと接地ノードの間に接続される第3の高域用抵抗を有することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の移相器。 The high-frequency filter according to any one of claims 1 to 7, wherein the high-frequency filter has a third high-frequency resistor connected between the first high-frequency inductor and the ground node. The described phase shifter. 前記右手・左手系複合線路は、
前記入力側切替スイッチの第2の出力端と前記出力側切替スイッチの第2の入力端の間に直列接続される第1の低域用インダクタ及び第1の低域用キャパシタンスと、
前記出力側切替スイッチの第2の入力端と接地ノードの間に並列接続される第2の低域用キャパシタンス及び第2の低域用インダクタを有することを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の移相器。
The right-handed / left-handed composite line is
A first low-pass inductor and a first low-pass capacitance connected in series between the second output end of the input-side changeover switch and the second input end of the output-side changeover switch.
Claims 1 to 8 include a second low-pass capacitance and a second low-pass inductor that are connected in parallel between the second input end of the output-side changeover switch and the ground node. The phase shifter according to any one of the above.
前記直列接続される第1の低域用インダクタ及び第1の低域用キャパシタンスの共振周波数と、前記並列接続される第2の低域用キャパシタンス及び第2の低域用インダクタの共振周波数が同じであることを特徴とする請求項9記載の移相器。 The resonance frequencies of the first low-frequency inductor and the first low-frequency capacitance connected in series are the same as the resonance frequencies of the second low-frequency capacitance and the second low-frequency inductor connected in parallel. The phase shifter according to claim 9, wherein the phase transfer device is characterized by the above. 前記右手・左手系複合線路は、
前記入力側切替スイッチの第2の出力端と接地ノードの間に並列接続される第3の低域用キャパシタンス及び第3の低域用インダクタを有することを特徴とする請求項9記載の移相器。
The right-handed / left-handed composite line is
The phase shift according to claim 9, further comprising a third low-pass capacitance and a third low-pass inductor that are connected in parallel between the second output end of the input-side changeover switch and the ground node. vessel.
前記右手・左手系複合線路は、
前記第1の低域用インダクタ及び前記第1の低域用キャパシタンスが、前記入力側切替スイッチの第2の出力端から順に直列接続され、
さらに、前記入力側切替スイッチの第2の出力端と前記第1の低域用インダクタの間に接続される第1の低域用抵抗を有することを特徴とする請求項9又は請求項11に記載の移相器。
The right-handed / left-handed composite line is
The first low-pass inductor and the first low-pass capacitance are connected in series from the second output end of the input-side changeover switch.
Further, claim 9 or 11, further comprising a first low-pass resistor connected between the second output end of the input-side changeover switch and the first low-pass inductor. The described phase shifter.
前記右手・左手系複合線路は、前記並列接続される第2の低域用キャパシタンス及び第2の低域用インダクタと並列接続される第2の低域用抵抗を有することを特徴とする請求項9、請求項11又は請求項12のいずれか1項に記載の移相器。 The claim is characterized in that the right-handed / left-handed composite line has a second low-frequency capacitance connected in parallel and a second low-frequency resistor connected in parallel with the second low-frequency inductor. 9. The phase shifter according to any one of claims 11 or 12. 第1の出力端と第2の出力端とを有する入力側切替スイッチの第1の出力端と、第1の入力端と第2の入力端とを有する出力側切替スイッチの第1の入力端の間に接続され、動作中心周波数において通過位相Φ0を有し、移相進みの特性を持つ高域フィルタ、
前記入力側切替スイッチの第2の出力端と前記出力側切替スイッチの第2の入力端との間に接続され、低周波領域での動作時は位相進みの特性を持ち、高周波領域での動作時は位相遅れの特性を持ち、前記低周波領域での動作時と前記高周波領域での動作時の境界周波数における通過位相が0であり、前記境界周波数が前記動作中心周波数である右手・左手系複合線路を備える移相器。
A first output end of an input side changeover switch having a first output end and a second output end, and a first input end of an output side changeover switch having a first input end and a second input end. A high-frequency filter, which is connected between the two, has a passing phase Φ0 at the center frequency of operation, and has a phase shift lead characteristic.
It is connected between the second output end of the input side changeover switch and the second input end of the output side changeover switch, has a phase lead characteristic during operation in the low frequency region, and operates in the high frequency region. Time has a phase lag characteristic, and the passing phase at the boundary frequency between the operation in the low frequency region and the operation in the high frequency region is 0, and the boundary frequency is the operation center frequency. A phase shifter with a composite line.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188671A (en) * 2001-12-14 2003-07-04 Mitsubishi Electric Corp High-pass/low-pass changeover phase shifter
JP2006019823A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd Phase shifter
JP2011071577A (en) * 2009-09-24 2011-04-07 Yazaki Corp Composite left/right handed transmission line
JP2011259215A (en) * 2010-06-09 2011-12-22 Toshiba Corp Phase shifter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003188671A (en) * 2001-12-14 2003-07-04 Mitsubishi Electric Corp High-pass/low-pass changeover phase shifter
JP2006019823A (en) * 2004-06-30 2006-01-19 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd Phase shifter
JP2011071577A (en) * 2009-09-24 2011-04-07 Yazaki Corp Composite left/right handed transmission line
JP2011259215A (en) * 2010-06-09 2011-12-22 Toshiba Corp Phase shifter

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