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JP4277766B2 - Mechanical reflection type phase shifter - Google Patents
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Description

本発明は、反射器を機械的に移動させる機械式反射型移相器に係り、小型化しつつ反射効率を向上させる機械式反射型移相器に関する。   The present invention relates to a mechanical reflection type phase shifter that mechanically moves a reflector, and relates to a mechanical reflection type phase shifter that improves reflection efficiency while reducing the size.

フェーズド・アレーアンテナのビーム制御や位相変調などに使われる移相器として機械式反射型移相器がよく使用される。従来の機械式反射型移相器は、図9に示されるように、マイクロストリップ線路等の線路91上に、インピーダンスが急激に変化するように1/4波長の反射板92を置く。   A mechanical reflection type phase shifter is often used as a phase shifter used for beam control or phase modulation of a phased array antenna. As shown in FIG. 9, in the conventional mechanical reflection type phase shifter, a quarter-wave reflector 92 is placed on a line 91 such as a microstrip line so that the impedance changes abruptly.

その反射板92を線路91に沿って移動させることにより、信号の反射波の位相を変える。移相量が45度以上の場合は、この構成にハイブリッド回路を組み合わせる。また、反射効率を上げるために反射板92を線路の長手方向に1/4波長間隔で複数配置する。反射板92によるインピーダンスの差が大きければ大きいほど反射効率が向上する。   The phase of the reflected wave of the signal is changed by moving the reflecting plate 92 along the line 91. When the amount of phase shift is 45 degrees or more, a hybrid circuit is combined with this configuration. Further, in order to increase the reflection efficiency, a plurality of reflection plates 92 are arranged at quarter wavelength intervals in the longitudinal direction of the line. The greater the difference in impedance due to the reflector 92, the higher the reflection efficiency.

なお、反射板92が1段であるときはもとより、多段に設けられたとしても線路91の図示しない終端には反射板92で反射しきれなかった信号が到達し、この信号が終端で反射すると反射板92で反射した信号と位相が不一致となってしまう。そこで、従来は線路91の図示しない終端に終端器を設け、この終端器で余分な信号を熱に変換して吸収している。   In addition, when the reflector 92 has a single stage, even if it is provided in multiple stages, a signal that cannot be reflected by the reflector 92 reaches the end of the line 91 (not shown), and this signal is reflected at the end. The signal reflected by the reflector 92 and the phase do not match. Therefore, conventionally, a terminator is provided at a terminal (not shown) of the line 91, and this terminator converts an excess signal into heat and absorbs it.

特開2003−318602号公報JP 2003-318602 A

前述の機械式反射型移相器において、反射率向上のためには、インピーダンスの差を大きくとるのがよく、そのためには反射板の幅(線路の長手方向に直交する辺)を大きくすることが必要である。また、反射板を複数配置して多段型とするのも有効である。   In the mechanical reflection type phase shifter described above, it is preferable to increase the difference in impedance in order to improve the reflectivity. For this purpose, the width of the reflector (the side perpendicular to the longitudinal direction of the line) must be increased. is required. It is also effective to arrange a plurality of reflectors to be a multistage type.

しかし、反射板の幅を大きくすると、反射板の形状が矩形であることから、移相器もそのぶん大きくなる。また、多段型にすると、線路を長手方向に伸ばすことになるので、やはり移相器が大きくなる。   However, when the width of the reflecting plate is increased, the shape of the reflecting plate is rectangular, and the phase shifter is accordingly increased. In addition, when the multistage type is used, the line is extended in the longitudinal direction, so that the phase shifter is also enlarged.

このような理由により、移相器を小型化しつつ反射効率を向上させることは困難であった。   For these reasons, it has been difficult to improve the reflection efficiency while reducing the size of the phase shifter.

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、小型化しつつ反射効率を向上させる機械式反射型移相器を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a mechanical reflection type phase shifter that solves the above problems and improves the reflection efficiency while reducing the size.

第一の発明は、90度ハイブリッド回路の端子の1つを入力端とし、前記90度ハイブリッド回路の互いに隣接する2つの端子にそれぞれ直線状に延びたマイクロストリップ線路を接続し、それぞれのマイクロストリップ線路の途中に、前記マイクロストリップ線路よりも先まで延びて終端が解放端である解放ストリップ線路を前記マイクロストリップ線路に沿って機械的に移動可能且つ前記マイクロストリップ線路に対して信号伝達可能に設けた械式反射型移相器であって、前記解放ストリップ線路の始端が、前記解放ストリップ線路の終端よりも太く形成されると共に、前記始端と前記終端との間に幅が狭くなりインピーダンスが不整合になる段差が形成され、前記段差からの反射波と前記終端からの反射波が同相となるものである。 According to a first aspect of the present invention, one of the terminals of the 90-degree hybrid circuit is used as an input terminal, and microstrip lines extending in a straight line are connected to two adjacent terminals of the 90-degree hybrid circuit, respectively. An open strip line that extends beyond the microstrip line and ends at an open end is provided in the middle of the line so as to be mechanically movable along the microstrip line and to transmit signals to the microstrip line. a was械式reflection phase shifter, the beginning of the release strip line, while being thicker than the end of the release strip line, Ri between the terminal end and the starting end, a narrower impedance There is formed a step ing the mismatch, the reflection wave from the terminating and the reflected wave from the step is made in phase.

第二の発明は、入力端からの信号を2分配する分配器の出力端に2つの90度ハイブリッド回路のそれぞれ1つの端子を接続し、それぞれの90度ハイブリッド回路について互いに隣接する2つの端子にそれぞれ直線状に延びたマイクロストリップ線路を接続し、それぞれのマイクロストリップ線路の途中に、前記マイクロストリップ線路よりも先まで延びて終端が解放端である解放ストリップ線路を前記マイクロストリップ線路に沿って機械的に移動可能且つ前記マイクロストリップ線路に対して信号伝達可能に設けた機械式反射型移相器であって、前記解放ストリップ線路の始端が、前記解放ストリップ線路の終端よりも太く形成されると共に、前記始端と前記終端との間に幅が狭くなりインピーダンスが不整合になる段差が形成され、前記段差からの反射波と前記終端からの反射波が同相となるものである。
In the second invention, one terminal of each of the two 90-degree hybrid circuits is connected to the output terminal of the distributor that divides the signal from the input terminal into two, and the two adjacent 90-degree hybrid circuits are connected to the two terminals adjacent to each other. Each of the microstrip lines extending in a straight line is connected, and a release strip line that extends beyond the microstrip line and ends at an open end is machined along the microstrip line in the middle of each microstrip line. A mechanical reflection type phase shifter provided so as to be movable and capable of transmitting a signal to the microstrip line, wherein the start end of the release strip line is formed thicker than the end of the release strip line , between the end and the beginning, a step is formed impedance Ri of narrow width ing mismatched Reflected wave from the end and the reflected wave from the step is made in phase.

前記90度ハイブリッド回路の残りの端子に、前記残りの端子からの信号を2分配する分配器を接続し、前記残りの端子からの信号を2分配する分配器の出力端に次段の90度ハイブリッド回路の1つの端子を接続し、上記と同様のマイクロストリップ線路及び解放ストリップ線路を設けて多段化してもよい。 A distributor that divides the signal from the remaining terminal into two is connected to the remaining terminal of the 90-degree hybrid circuit, and the 90-degree of the next stage is connected to the output terminal of the distributor that distributes the signal from the remaining terminal into two. One terminal of the hybrid circuit may be connected, and a microstrip line and a release strip line similar to the above may be provided to be multistaged.

前記解放ストリップ線路が前記マイクロストリップ線路に対して直流的に絶縁され、交流的に信号伝達可能であってもよい。   The open strip line may be galvanically insulated from the microstrip line and be capable of transmitting signals in an alternating manner.

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。   The present invention exhibits the following excellent effects.

(1)解放ストリップ線路の終端が解放端であるため、反射効率が良い。   (1) Since the termination of the open strip line is the open end, the reflection efficiency is good.

(2)解放ストリップ線路の幅はマイクロストリップ線路と同程度でよいので、移相器が小型化できる。   (2) Since the width of the open strip line may be the same as that of the microstrip line, the phase shifter can be miniaturized.

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に示されるように、第一の発明に係る移相器は、入力端1より直線状に延びたマイクロストリップ線路2の途中に、そのマイクロストリップ線路2よりも先まで延びて終端3が解放端である解放ストリップ線路4をマイクロストリップ線路2に沿って機械的に移動可能且つマイクロストリップ線路2に対して信号伝達可能に設けたものである。   As shown in FIG. 1, the phase shifter according to the first aspect of the present invention has a microstrip line 2 that extends linearly from the input end 1, and extends beyond the microstrip line 2 to have a termination 3. An open strip line 4 as an open end is provided so as to be mechanically movable along the microstrip line 2 and capable of transmitting signals to the microstrip line 2.

この移相器は、従来の移相器が反射器を反射板で構成していたのに対し、反射器を解放ストリップ線路4で構成したものである。   In this phase shifter, the conventional phase shifter has a reflector made up of a reflector, whereas the reflector is made up of an open strip line 4.

図示例では、解放ストリップ線路4はマイクロストリップ線路2より若干細く形成されている。解放ストリップ線路4は、マイクロストリップ線路2に対して部分的に重なっており、解放ストリップ線路4の始端5がマイクロストリップ線路2の途中にあって、解放ストリップ線路4の終端3がマイクロストリップ線路2の終端6よりも先に延びている。   In the illustrated example, the release strip line 4 is formed slightly narrower than the microstrip line 2. The open strip line 4 partially overlaps the micro strip line 2, the starting end 5 of the open strip line 4 is in the middle of the micro strip line 2, and the end 3 of the open strip line 4 is the micro strip line 2. It extends before the end 6 of.

解放ストリップ線路4の移動範囲は、解放ストリップ線路4の始端5がマイクロストリップ線路2に重なり、かつ解放ストリップ線路4の終端3がマイクロストリップ線路2の終端6よりも先に位置する範囲である。   The movement range of the release strip line 4 is a range in which the start end 5 of the release strip line 4 overlaps the microstrip line 2 and the end 3 of the release strip line 4 is located before the end 6 of the microstrip line 2.

解放ストリップ線路4がマイクロストリップ線路2に対して部分的に重なることで、解放ストリップ線路4がマイクロストリップ線路2に対して信号伝達可能となっている。解放ストリップ線路4がマイクロストリップ線路2に重なる態様は2種類ある。   The release strip line 4 partially overlaps the microstrip line 2, so that the release strip line 4 can transmit signals to the microstrip line 2. There are two modes in which the release strip line 4 overlaps the microstrip line 2.

すなわち、図2の構成では、解放ストリップ線路4がマイクロストリップ線路2に直接接して重なっている。解放ストリップ線路4がマイクロストリップ線路2に導通、言い換えると直流的に接続されていることになる。   That is, in the configuration of FIG. 2, the release strip line 4 is in direct contact with and overlaps the microstrip line 2. The open strip line 4 is electrically connected to the microstrip line 2, in other words, connected in a direct current manner.

解放ストリップ線路4は厚さも幅もマイクロストリップ線路2とほぼ同じであるから、解放ストリップ線路4の始端5におけるインピーダンス不整合はなく、入力端1からマイクロストリップ線路2に流れてくる電流は、減衰や反射することなく、解放ストリップ線路4に流れ込む。しかし、解放ストリップ線路4は終端3が解放端である。この解放端では、有限のインピーダンスを持った線路に無限大のインピーダンスが接続されているのと等価になる。このインピーダンス不整合により、電流は終端3で反射を起こす。その反射電流がマイクロストリップ線路2を逆に戻る。   Since the open strip line 4 is substantially the same in thickness and width as the micro strip line 2, there is no impedance mismatch at the starting end 5 of the open strip line 4, and the current flowing from the input end 1 to the micro strip line 2 is attenuated. And flows into the open stripline 4 without reflection. However, the open strip line 4 has the open end 3 at the end 3. This open end is equivalent to an infinite impedance connected to a line having a finite impedance. Due to this impedance mismatch, the current is reflected at the termination 3. The reflected current returns back to the microstrip line 2.

図3の構成では、解放ストリップ線路4がマイクロストリップ線路2から空気または絶縁体により絶縁されている。ギャップは適宜な狭さであるゆえ、解放ストリップ線路4はマイクロストリップ線路2に対して直流的には絶縁されているが、交流的には結合され、信号伝達が可能になっている。具体的には、図4に示されるように、マイクロストリップ線路2に電流が流れて磁界Hが形成され、その磁界Hに誘起されて解放ストリップ線路4には逆方向の電流が流れる。この場合も、解放ストリップ線路4は終端3が解放端であるから、電流は終端3で反射を起こす。よって、図2の構成と図3の構成は等価である。   In the configuration of FIG. 3, the release strip line 4 is insulated from the microstrip line 2 by air or an insulator. Since the gap is appropriately narrow, the open strip line 4 is insulated from the microstrip line 2 in terms of direct current, but is coupled in terms of alternating current to enable signal transmission. Specifically, as shown in FIG. 4, a current flows through the microstrip line 2 to form a magnetic field H, and induced in the magnetic field H, a reverse current flows through the release strip line 4. Also in this case, since the open strip line 4 has the terminal 3 at the open end, the current is reflected at the terminal 3. Therefore, the configuration of FIG. 2 and the configuration of FIG. 3 are equivalent.

以上のように、第一の発明では、解放ストリップ線路4の終端3において無限大のインピーダンス差でもって反射を起こしている。よって、反射効率は向上する。しかも、従来の反射板を用いた方式のように反射効率を上げるために反射板の幅を大きくする必要はない。この結果、移相器を小型化することができる。解放ストリップ線路4の終端3あるいはマイクロストリップ線路2の終端6に終端器が不要であることは言うまでもない。   As described above, in the first invention, reflection is caused by an infinite impedance difference at the terminal end 3 of the open strip line 4. Therefore, the reflection efficiency is improved. Moreover, it is not necessary to increase the width of the reflecting plate in order to increase the reflection efficiency as in the conventional method using the reflecting plate. As a result, the phase shifter can be reduced in size. Needless to say, no terminator is required at the end 3 of the open strip line 4 or the end 6 of the microstrip line 2.

なお、マイクロストリップ線路2の終端6は解放ストリップ線路4の終端3より始端5側に位置しているため、マイクロストリップ線路2を伝搬する信号は終端6で反射することなく、すべて解放ストリップ線路4へ流れ込む。つまり解放ストリップ線路4の終端3が等価的にマイクロストリップ線路2の終端になるといえる。従って、解放ストリップ線路4を移動させるということは、等価的にマイクロストリップ線路2の終端を移動させていることになる。   Since the end 6 of the microstrip line 2 is located on the start end 5 side of the end 3 of the open strip line 4, all signals propagated through the microstrip line 2 are not reflected by the end 6, and are all released from the open strip line 4. Flow into. That is, it can be said that the end 3 of the open strip line 4 is equivalently the end of the microstrip line 2. Therefore, moving the release stripline 4 is equivalent to moving the end of the microstripline 2.

ここで、マイクロストリップ線路2及び解放ストリップ線路4の材質について説明すると、図2〜図4に示されるように、絶縁体からなる基板7の裏面に地導体8が設けられ、その基板7の表面にマイクロストリップ線路2及び解放ストリップ線路4が設けられる。解放ストリップ線路4は、金属板で構成しても良いし、プリント基板に形成された金属箔で構成しても良い。   Here, the materials of the microstrip line 2 and the release strip line 4 will be described. As shown in FIGS. 2 to 4, a ground conductor 8 is provided on the back surface of the substrate 7 made of an insulator, and the surface of the substrate 7 is formed. Are provided with a microstrip line 2 and an open strip line 4. The release strip line 4 may be made of a metal plate or may be made of a metal foil formed on a printed board.

第一の発明の変形例を図5、図6に示す。   A modification of the first invention is shown in FIGS.

マイクロストリップ線路2に重ねる解放ストリップ線路は、終端が解放端であればよく、幅や長さにはよらない。図5に示した解放ストリップ線路51は、結合するマイクロストリップ線路2よりも幅が太い。解放ストリップ線路51は、マイクロストリップ線路2の終端6よりも先に延びて終端52が解放されている。この形態でも解放ストリップ線路51の終端52が解放端であることから、図1の形態と同様に反射効率を向上させることができる。   The open strip line superimposed on the microstrip line 2 only needs to have an open end, and does not depend on the width or length. The open strip line 51 shown in FIG. 5 is wider than the microstrip line 2 to be coupled. The release strip line 51 extends ahead of the end 6 of the microstrip line 2 and the end 52 is released. Also in this embodiment, since the end 52 of the open strip line 51 is an open end, the reflection efficiency can be improved in the same manner as in the embodiment of FIG.

さらに図6に示した解放ストリップ線路61では、解放ストリップ線路4の始端62が終端63よりも大幅に太くなっており、始端62と終端63との間に幅が急激に狭くなる段差64が形成してある。   Further, in the open strip line 61 shown in FIG. 6, the start end 62 of the open strip line 4 is significantly thicker than the end 63, and a step 64 whose width is abruptly narrowed is formed between the start end 62 and the end 63. It is.

この段差64ではインピーダンスが不整合になっているため、伝送信号の反射が起きる。この段差64からの反射波と終端63からの反射波が同相となるように、始端62から段差までの距離と始端62から終端63までの距離を決めておく。これにより、反射効率がいっそう向上する。   Since the impedance is mismatched at this level difference 64, transmission signal reflection occurs. The distance from the start end 62 to the step and the distance from the start end 62 to the end 63 are determined so that the reflected wave from the step 64 and the reflected wave from the end 63 are in phase. Thereby, the reflection efficiency is further improved.

なお、図5、図6の形態でも、解放ストリップ線路51,61は図1の解放ストリップ線路4同様、マイクロストリップ線路2に沿って機械的に移動可能である。これらの解放ストリップ線路4,51,61を移動させる機構は、従来の反射板を移動させる機構と同じでよく、モータ等のアクチュエータとシャフトや歯車等の動力伝達手段とを適宜組み合わせて構成される。   5 and 6, the release strip lines 51 and 61 can be mechanically moved along the microstrip line 2 like the release strip line 4 in FIG. 1. The mechanism for moving these release strip lines 4, 51, 61 may be the same as the mechanism for moving a conventional reflector, and is configured by appropriately combining an actuator such as a motor and a power transmission means such as a shaft or gear. .

第二の発明に係る移相器は、第一の発明に係る移相器に90度ハイブリッド回路を組み合わせたものである。すなわち、その移相器は、図7に示されるように、90度ハイブリッド回路71の端子の1つ(端子A)を入力端とし、その90度ハイブリッド回路71の互いに隣接する2つの端子B,Cにそれぞれ直線状に延びたマイクロストリップ線路72,72を接続し、それぞれのマイクロストリップ線路72の途中に、当該マイクロストリップ線路72に沿って延び終端が解放端である解放ストリップ線路73を当該マイクロストリップ線路72に沿って機械的に移動可能且つ当該マイクロストリップ線路72に対して信号伝達可能に設けたものである。   The phase shifter according to the second invention is a combination of a 90-degree hybrid circuit with the phase shifter according to the first invention. That is, as shown in FIG. 7, the phase shifter has one terminal (terminal A) of the 90-degree hybrid circuit 71 as an input end, and two adjacent terminals B, 90, 90 of the 90-degree hybrid circuit 71. Microstrip lines 72, 72 extending in a straight line are connected to C, and an open strip line 73 that extends along the microstrip line 72 and ends at an open end is connected to the microstrip line 72. It is provided so as to be mechanically movable along the strip line 72 and capable of transmitting signals to the microstrip line 72.

マイクロストリップ線路72と解放ストリップ線路73の詳細は既に第一の発明として説明したとおりである。   The details of the microstrip line 72 and the open strip line 73 are as described in the first invention.

一方、90度ハイブリッド回路71は、4つの90度遅延素子74を井桁状に組み、四隅に形成される各接続点を端子としたものである。時計回りに端子A,B,C,Dと呼ぶことにする。端子Aにおける信号は位相が90度遅延されて端子Bに現れる。端子Bにおける信号は位相が90度遅延されて端子Cに現れる。端子Cにおける信号は位相が90度遅延されて端子Dに現れる。このように90度遅延素子74を一度通ることにより位相が90度遅延される。90度遅延素子74を二度以上通るときは、その回数分遅延が加算される。   On the other hand, the 90-degree hybrid circuit 71 is configured by assembling four 90-degree delay elements 74 in a grid pattern and using the connection points formed at the four corners as terminals. Called terminals A, B, C, and D clockwise. The signal at terminal A appears at terminal B with a phase delay of 90 degrees. The signal at terminal B appears at terminal C with a phase delay of 90 degrees. The signal at terminal C appears at terminal D with a phase delay of 90 degrees. Thus, the phase is delayed by 90 degrees by passing through the 90-degree delay element 74 once. When passing through the 90-degree delay element 74 twice or more, a delay corresponding to the number of times is added.

今、入力端である90度ハイブリッド回路71の端子Aにある周波数の高周波信号を入力すると、その信号は端子Bと端子Cに電力が1/2ずつに分割して出力される。端子Aを基準にすると端子Bにおける位相は90度、端子Cにおける位相は180度となる。端子Bから出力された信号はマイクロストリップ線路72から解放ストリップ線路73へ流れ、解放ストリップ線路73の解放端で全反射されて端子Bに戻ってくる。なお、解放ストリップ線路73を移動させることにより端子Bに戻ってくる信号の位相を変えることができるが、ここでは簡単のため同位相、すなわち端子A基準(以下、同様)で90度の位相になっているものとする。   Now, when a high-frequency signal having a frequency at the terminal A of the 90-degree hybrid circuit 71 that is the input terminal is input, the signal is output to the terminal B and the terminal C by dividing the power by 1/2. With reference to terminal A, the phase at terminal B is 90 degrees and the phase at terminal C is 180 degrees. The signal output from the terminal B flows from the microstrip line 72 to the release strip line 73, is totally reflected at the open end of the release strip line 73, and returns to the terminal B. Although the phase of the signal returning to the terminal B can be changed by moving the release strip line 73, here, for simplicity, the phase is the same, that is, the phase is 90 degrees with the terminal A reference (hereinafter the same). Suppose that

端子Cから出力された信号も同様にマイクロストリップ線路72から解放ストリップ線路73へ流れ、解放ストリップ線路73の解放端で全反射されて端子Bに戻ってくる。こちらも同位相、すなわち180度の位相とする。   Similarly, the signal output from the terminal C flows from the microstrip line 72 to the release strip line 73, is totally reflected at the open end of the release strip line 73, and returns to the terminal B. This is also the same phase, that is, a phase of 180 degrees.

端子Bに戻ってきた信号が端子Aに現れると、その信号の位相は180度である。端子Cに戻ってきた信号が端子Aに現れると、その信号の位相は360度である。すなわち、端子Aでは両戻り信号は互いに逆位相となる。両戻り信号は電力が同じであるから相殺される。   When a signal returning to terminal B appears at terminal A, the phase of the signal is 180 degrees. When a signal returning to terminal C appears at terminal A, the phase of the signal is 360 degrees. That is, at the terminal A, both return signals have opposite phases. Both return signals are canceled because they have the same power.

一方、端子Bに戻ってきた信号が端子Dに現れると、その信号の位相は270度である。端子Cに戻ってきた信号が端子Dに現れると、その信号の位相は270度である。すなわち、端子Dでは両戻り信号は互いに同位相となる。   On the other hand, when the signal returned to the terminal B appears at the terminal D, the phase of the signal is 270 degrees. When the signal returned to terminal C appears at terminal D, the phase of the signal is 270 degrees. That is, at the terminal D, both return signals have the same phase.

結果として、端子Aに外から信号が入力されると、端子B側の解放ストリップ線路73の解放端で反射された信号と端子C側の解放ストリップ線路73の解放端で反射された信号とが合成されて端子Dから外へ出力されることになる。   As a result, when a signal is input from the outside to the terminal A, a signal reflected at the open end of the open strip line 73 on the terminal B side and a signal reflected at the open end of the open strip line 73 on the terminal C side are obtained. It is synthesized and output from the terminal D to the outside.

次に、解放ストリップ線路73をマイクロストリップ線路72に沿って移動させることを考えると、端子Bにおける信号に対する端子Dにおける位相遅れと端子Cにおける信号に対する端子Dにおける位相遅れとの関係は固定であるから、端子B側の解放ストリップ線路73の移動量と端子C側の解放ストリップ線路73の移動量とが同じであれば、端子Dにおいて両戻り信号が互いに同位相である関係が保たれる。つまり、2つの解放ストリップ線路73をそれぞれマイクロストリップ線路72に沿って等距離移動させると、解放端で反射された信号の位相が変化し、端子Dからの出力の位相が変化することになる。   Next, considering that the release strip line 73 is moved along the microstrip line 72, the relationship between the phase delay at the terminal D with respect to the signal at the terminal B and the phase delay at the terminal D with respect to the signal at the terminal C is fixed. Therefore, if the movement amount of the release strip line 73 on the terminal B side and the movement amount of the release strip line 73 on the terminal C side are the same, the relationship in which both return signals are in phase with each other at the terminal D is maintained. That is, when the two open strip lines 73 are moved by the same distance along the microstrip line 72, the phase of the signal reflected at the open end changes, and the phase of the output from the terminal D changes.

2つの解放ストリップ線路73をそれぞれマイクロストリップ線路72に沿って等距離移動させる機構としては、例えば、1枚の基板上に互いに平行な2本のマイクロストリップ線路72をプリント配線し、もう1枚の基板上に同じピッチで互いに平行な2本の解放ストリップ線路73をプリント配線し、一方の基板が他方の基板に沿って移動可能に両基板を重ね合わせることで、両マイクロストリップ線路72上を両解放ストリップ線路73が移動できるようにする。   As a mechanism for moving the two release strip lines 73 along the microstrip line 72, respectively, for example, two microstrip lines 72 parallel to each other are printed on one substrate, Two open strip lines 73 that are parallel to each other at the same pitch are printed on the substrate, and the two substrates are overlapped so that one substrate can move along the other substrate. The release stripline 73 is allowed to move.

第三の発明に係る移相器は、第二の発明に係る移相器を複数個組み合わせたものである。すなわち、その移相器は、図8に示されるように、入力端81からの信号を2分配する分配器82の出力端83,83に2つの90度ハイブリッド回路84,84のそれぞれ1つの端子A,Aを接続し、それぞれの90度ハイブリッド回路84について互いに隣接する2つの端子B,Cにそれぞれ直線状に延びたマイクロストリップ線路85,85を接続し、それぞれのマイクロストリップ線路85の途中に、当該マイクロストリップ線路85に沿って延び終端86が解放端である解放ストリップ線路87を当該マイクロストリップ線路85に沿って機械的に移動可能且つ当該マイクロストリップ線路85に対して信号伝達可能に設けたものである。   The phase shifter according to the third invention is a combination of a plurality of phase shifters according to the second invention. That is, as shown in FIG. 8, the phase shifter has one terminal of each of the two 90-degree hybrid circuits 84 and 84 at the output terminals 83 and 83 of the distributor 82 that divides the signal from the input terminal 81 into two. A and A are connected, and for each 90-degree hybrid circuit 84, microstrip lines 85 and 85 extending in a straight line are connected to two terminals B and C adjacent to each other, and in the middle of each microstrip line 85, respectively. An open strip line 87 extending along the microstrip line 85 and having a terminal end 86 as an open end is provided so as to be mechanically movable along the microstrip line 85 and to transmit signals to the microstrip line 85. Is.

1つの90度ハイブリッド回路84と2つのマイクロストリップ線路85及び解放ストリップ線路87の組み合わせに関しては既に第二の発明として説明したとおりである。このような2つの90度ハイブリッド回路84,84に対し、分配器82で2分配した信号を入力するようになっている。よって、各90度ハイブリッド回路84の端子Dには、2つの解放ストリップ線路87の解放端で反射された信号が同相になって現れ、合成された信号が端子Dから出力される。   The combination of one 90-degree hybrid circuit 84 and two microstrip lines 85 and an open strip line 87 is as already described in the second invention. The two signals distributed by the distributor 82 are input to the two 90 degree hybrid circuits 84 and 84 as described above. Therefore, the signals reflected by the open ends of the two open strip lines 87 appear in phase at the terminals D of each 90-degree hybrid circuit 84, and the combined signal is output from the terminal D.

図の左半分の2つの解放ストリップ線路87の移動量と右半分の2つの解放ストリップ線路87の移動量とを一致あるいは不一致させることにより、左の90度ハイブリッド回路84の端子Dから出力される信号と右の90度ハイブリッド回路84の端子Dから出力される信号を同じ位相あるいは異なる位相で出力させることができる。   The movement amount of the two open strip lines 87 in the left half of the figure and the movement amount of the two open strip lines 87 in the right half match or do not match, thereby being output from the terminal D of the left 90-degree hybrid circuit 84. The signal and the signal output from the terminal D of the right 90-degree hybrid circuit 84 can be output in the same phase or in different phases.

図8の移相器では、さらに、90度ハイブリッド回路84の端子Dにその端子Dからの信号を2分配する分配器88を接続し、この分配器88の一方の出力端89に次段の90度ハイブリッド回路84’の1つの端子Aを接続し、上記と同様のマイクロストリップ線路85’及び解放ストリップ線路87’を設けてある。つまり、第三の発明に係る移相器を2段に重ねて構成することができる。さらに、90度ハイブリッド回路84’の端子Dにも同様の構成を接続することを繰り返して、任意の段数まで多段化することができる。   In the phase shifter of FIG. 8, a distributor 88 that distributes the signal from the terminal D to the terminal D of the 90-degree hybrid circuit 84 is further connected to one of the output terminals 89 of the next stage. One terminal A of the 90-degree hybrid circuit 84 ′ is connected, and a microstrip line 85 ′ and a release strip line 87 ′ similar to those described above are provided. That is, the phase shifter according to the third invention can be configured in two stages. Furthermore, by repeating the connection of the same configuration to the terminal D of the 90-degree hybrid circuit 84 ', the number of stages can be increased to an arbitrary number.

分配器88の他方の出力端には負荷を接続することにすると、多段化した場合には、多数の負荷が接続できることになる。したがって、アレーアンテナのような多素子アンテナにおいて、個々の素子を図8の移相器に負荷として接続すれば、個々の素子に出力する信号の位相を個別に制御することが可能になる。   If a load is connected to the other output terminal of the distributor 88, a large number of loads can be connected in the case of multiple stages. Therefore, in a multi-element antenna such as an array antenna, if each element is connected to the phase shifter of FIG. 8 as a load, the phase of the signal output to each element can be individually controlled.

本発明の一実施形態を示す移相器の平面図である。It is a top view of the phase shifter which shows one Embodiment of this invention. 図1の移相器の一実施形態による側断面図である。FIG. 2 is a side sectional view according to an embodiment of the phase shifter of FIG. 1. 図1の移相器の他の実施形態による側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view according to another embodiment of the phase shifter of FIG. 1. 図3の移相器を入力端から見た横断面図である。It is the cross-sectional view which looked at the phase shifter of FIG. 3 from the input end. 本発明の他の実施形態を示す移相器の平面図である。It is a top view of the phase shifter which shows other embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示す移相器の平面図である。It is a top view of the phase shifter which shows other embodiment of this invention. 本発明の一実施形態を示す移相器の概念図である。It is a conceptual diagram of the phase shifter which shows one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態を示す移相器の概念図である。It is a conceptual diagram of the phase shifter which shows one Embodiment of this invention. 従来の移相器の平面図である。It is a top view of the conventional phase shifter.

符号の説明Explanation of symbols

1,81 入力端
2,72,85 マイクロストリップ線路
3 解放ストリップ線路の終端
4,51,61,73,87 解放ストリップ線路
82 分配器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,81 Input end 2,72,85 Microstrip line 3 Termination of release strip line 4,51,61,73,87 Release strip line 82 Divider

Claims (4)

90度ハイブリッド回路の端子の1つを入力端とし、前記90度ハイブリッド回路の互いに隣接する2つの端子にそれぞれ直線状に延びたマイクロストリップ線路を接続し、それぞれのマイクロストリップ線路の途中に、前記マイクロストリップ線路よりも先まで延びて終端が解放端である解放ストリップ線路を前記マイクロストリップ線路に沿って機械的に移動可能且つ前記マイクロストリップ線路に対して信号伝達可能に設けた機械式反射型移相器であって、
前記解放ストリップ線路の始端が、前記解放ストリップ線路の終端よりも太く形成されると共に、前記始端と前記終端との間に幅が狭くなりインピーダンスが不整合になる段差が形成され、前記段差からの反射波と前記終端からの反射波が同相となることを特徴とする機械式反射型移相器。
One of the terminals of the 90-degree hybrid circuit is used as an input terminal, and microstrip lines extending in a straight line are connected to two terminals adjacent to each other of the 90-degree hybrid circuit. A mechanical reflection-type transfer that is provided so that an open strip line extending beyond the microstrip line and having an open end is movable along the microstrip line and capable of transmitting signals to the microstrip line. A phaser,
The beginning of the release strip line, while being thicker than the end of the release strip line, between the end and the beginning, is formed stepped impedance Ri of narrow width ing inconsistent, the A mechanical reflection type phase shifter, wherein a reflected wave from a step and a reflected wave from the terminal end are in phase.
入力端からの信号を2分配する分配器の出力端に2つの90度ハイブリッド回路のそれぞれ1つの端子を接続し、それぞれの90度ハイブリッド回路について互いに隣接する2つの端子にそれぞれ直線状に延びたマイクロストリップ線路を接続し、それぞれのマイクロストリップ線路の途中に、前記マイクロストリップ線路よりも先まで延びて終端が解放端である解放ストリップ線路を前記マイクロストリップ線路に沿って機械的に移動可能且つ前記マイクロストリップ線路に対して信号伝達可能に設けた機械式反射型移相器であって、
前記解放ストリップ線路の始端が、前記解放ストリップ線路の終端よりも太く形成されると共に、前記始端と前記終端との間に幅が狭くなりインピーダンスが不整合になる段差が形成され、前記段差からの反射波と前記終端からの反射波が同相となることを特徴とする機械式反射型移相器。
One terminal of each of the two 90 degree hybrid circuits is connected to the output terminal of the distributor that divides the signal from the input terminal into two, and each 90 degree hybrid circuit extends linearly to two terminals adjacent to each other. A microstrip line is connected, and in the middle of each microstrip line, an open strip line extending beyond the microstrip line and having a termination end is mechanically movable along the microstrip line and A mechanical reflection type phase shifter provided so as to be able to transmit a signal to a microstrip line,
The beginning of the release strip line, while being thicker than the end of the release strip line, between the end and the beginning, is formed stepped impedance Ri of narrow width ing inconsistent, the A mechanical reflection type phase shifter, wherein a reflected wave from a step and a reflected wave from the terminal end are in phase.
前記90度ハイブリッド回路の残りの端子に、前記残りの端子からの信号を2分配する分配器を接続し、前記残りの端子からの信号を2分配する分配器の出力端に次段の90度ハイブリッド回路の1つの端子を接続し、上記と同様のマイクロストリップ線路及び解放ストリップ線路を設けて多段化したことを特徴とする請求項2記載の機械式反射型移相器。   A distributor that divides the signal from the remaining terminal into two is connected to the remaining terminal of the 90-degree hybrid circuit, and the 90-degree of the next stage is connected to the output terminal of the distributor that divides the signal from the remaining terminal into two. 3. The mechanical reflection type phase shifter according to claim 2, wherein one terminal of the hybrid circuit is connected, and a microstrip line and a release strip line similar to the above are provided to be multistaged. 前記解放ストリップ線路が前記マイクロストリップ線路に対して直流的に絶縁され、交流的に信号伝達可能であることを特徴とする請求項1〜3いずれか記載の機械式反射型移相器。   The mechanical reflective phase shifter according to any one of claims 1 to 3, wherein the open strip line is galvanically insulated from the microstrip line and is capable of transmitting signals in an alternating manner.
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