JP2000511017A

JP2000511017A - テレシステムにおける装置及び方法

Info

Publication number: JP2000511017A
Application number: JP09542136A
Authority: JP
Inventors: マンネルストラーレ，ヤコブ
Original assignee: テレフオンアクチーボラゲツトエルエムエリクソン（パブル）
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 2000-08-22
Also published as: SE520317C2; AU714723B2; DE69730600T2; EP0900478A1; DE69730600D1; EP0900478B1; SE9601945L; CN1219303A; EE9800399A; AU2655597A; BR9709012A; KR20000005453A; US6078228A; HK1019670A1; WO1997044896A1; SE9601945D0; CN1118933C

Abstract

(57)【要約】移相電気回路（１）が主信号入力（１２）から主信号出力（１１）へ交流信号（Ｖ１）を伝達するユニットを含む。回路（１）は入力（１２）から出力（１１）への第１信号経路（１８）を有し、これに沿って接続可能かつ切断可能第１能動ユニット（３）が配置され、回路（１）はまた第２信号経路（１９）を有しこれに沿って接続可能かつ切断可能第２能動ユニット（４）及び１８０度移相ユニット（２）が配置される。方法によって、能動ユニット（３、４）のどちらを接続状態に置くべきかの選択が行われ、その後にこれらのユニット（３、４）への制御信号（Ｕ１、Ｕ２）がこれらのユニットを、それぞれ、接続状態及び切断状態にセットし、その結果、その選択に依存して、非移相信号（Ｖ１’）又は１８０度移相信号（Ｖ２’）のいずれかが出力（１１）から送信される。能動ユニット（３、４）の機能に依存して、信号（Ｖ１’、Ｖ２’）は、その相対移相以外に関してまた影響を受けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】テレシステムにおける装置及び方法発明の技術分野本発明は、第１状態で交流信号の位相を偏移させ、及び第２状態で移相を伴わずに信号を転送する装置に関する。特に、本発明は、移相以外に、信号の同時影響を可能にする回路に関する。更に、本発明は、本発明による装置を使用するとき信号へ同時に移相及び能動的影響を及ぼす方法に関する。関連技術の説明或る電気信号処理ユニットには、例えば、いくつもの異なる外部信号源からの交流信号を、任意の組み合せで、加算及び減算することが可能であるとする機能要件が存在する。或る１つの信号の他の信号からの減算は、好適には、１つの信号を他の信号の逆相を有するバージョン（ｖｅｒｓｉｏｎ）に加算することによって行われる。それゆえ、これらの信号処理ユニットについては、これらのユニットが信号の相対位相を１８０度だけ偏移できることが要求される。１８０度移相回路は、ＵＳ５３３４９５９に説明されている。トランジスタ対への制御信号が非移相経路と１８０度移相経路との間で信号経路をスイッチするように、４つの電界効果トランジスタが電流スイッチとして動作する。ＵＳ５３３４９５９に説明された発明に伴う問題は、能動ユニット、電界効果トランジスタがスイッチとしてしか動作しないことである。更に、トランジスタの形をしたスイッチの数が４であることが、ＵＳ５３３４９５９では必要である。ＵＳ５３３４９５９に説明された発明に伴う他の問題は、トランシスタの形をした全て４つのスイッチが接続状態又は切断状態にヤットされなければならず、これが４つの制御信号を必要とすることである。ＵＳ５３３４９５９に説明された発明に伴うなお他の問題は、信号処理ユニットにとって移相するのみ以外の方法で信号に影響を及ぼす必要が存在する状況を考えるとき、明らかになる。ＵＳ５３３４９５９から知られた技術で以てこれを行うためには、移相ユニットを外部信号処理ユニットと直列に接続する必要がある。しかしながら、これは、２つの分離ユニットが相互接続されて、それぞれのユニットの入力インピーダンスと出力インピーダンスとの不整合の問題に帰着することを意味する。これが、立ち代わって、インピーダンス整合回路の必要に帰着する。発明の要約本発明は、上に説明した先行既知技術に関連した問題、スイッチとしての単一機能及びインピーダンス整合の問題を克服することを意図する。それゆえ、本発明の目的は、少数の構成要素を含む単一回路で以て、信号の移相を可能にするばかりでなく、信号の振幅を変化させるような、信号への他の影響を可能にすることである。移相を、少なくとも、値０度と値１８０度との間でスイッチできるべきである。所与の度数だけ信号を移相するには、理想的な場合、信号が充分に限定された周波数を有することが必要とされる。もし信号が或る帯域幅を有する、すなわち、異なる周波数を持つ信号の重ね合わせを含むならば、移相は信号内の全ての周波数に対して充分に限定されない。したがって、移相の表示された値、０度及び１８０度を厳密な値として解釈するべきではない。むしろ、これらの値は、本発明を使用する特定応用に対する、問題の周波数間隔中の周波数の移相の典型と見るべきである。先行既知技術に固有の上に説明した問題に対する解決は、２つの能動ユニットの並列接続を通して本発明で以て得られ、ここにこれらのユニットの１つは移相ユニットと直列に接続される。能動ユニットの接続及び切断を制御することによって、信号を２つ信号経路の１つに通過させることができ、ここでこれら２つの信号経路を通過する信号の移相に所定の差が存在する。本発明による回路のより具体的な説明は、２つの能動ユニットの信号入力が回路の主信号入力に接続されていることである。第１ユニットは主信号入力に直接接続されており、かつ第２ユニットは移相ユニットを通して接続されている。両能動ユニットの信号出力は、回路の主信号出力に接続されている。これらの接続は、主信号入力から主信号出力へ、回路を通して２つの異なる信号経路が存在することを意味する。２つの能動ユニットは、少なくとも２つの異なる、利用者構成可能状態、すなわち、１つの接続状態及び１つの切断状態を有する。これらの状態を、例えば、各ユニットの制御信号入力への制御信号によって制御することができる。回路の主信号入力への交流入力信号は、接続状態と切断状態の組み合わせを選択する方法によって、２つの信号経路の１つを通して回路を通過させられる。すなわち、なんらの移相も得られない第１信号経路を通して、又は入力信号に対する移相を伴う移相ユニットを通る第２信号経路を通して。ユニットの両方をそれらのそれぞれ切断状態にセットすることによって、信号経路の両方を閉鎖（ｃｌｏｓｅ）することができ、それによって回路は主信号入力と主信号出力との間のアイソレータとして動作する。能動ユニットを通るどんな漏れも互いに対して移相されるから、これらの漏れは互いに相殺する。能動ユニットの両方をそれらのそれぞれ接続状態にセットすることによって、確かに、信号を両信号経路に同時に通過させることができる。このような場合、これらの信号経路を通る信号は、両能動ユニットがそれらの切断状態にあるとき起こり得る漏れを相殺する状況に似て、互いに相殺することになる。本発明の利点は、移相が経路の１つを通して約１８０度であるとき、外部回路とのインピーダンス整合が回路を通る両信号経路に共通であることができることである。それゆえ、どちらの信号経路を使用するかに依存して独立に接続されることは、２つの異なるインピーダンス整合回路にとって必要でない。形式上、信号が第１信号経路に沿って出会うインピーダンスは、それが第２信号経路に沿って出会う際と同じインピーダンスではない。これは、２つの経路に沿う信号に影響する異なる数のユニットが存在すると云う事実に因る。これにもかかわらず、両信号経路に対して共通のインピーダンス整合を有することが可能である。第２経路に沿う移相ユニットは、なんらかの不整合に因り第２能動ユニットから反射される第２信号の３６０度移相を引き起こす。すなわち、２つの１８０度移相、１つは反射前及び第２のものは反射後。他の利点は、経路の１つに沿って１８０度移相を有することによって、回路の入力と出力との間で完全な電気絶縁を有することが可能であることである。両信号経路が閉鎖されている状態で、この絶縁は、２つの信号経路に沿う能動ユニットが同じようにして信号の振幅に影響すると云う事実によって得られる。２つの経路を通してのどんな漏れも１８０度の相対移相を有し、これは漏れが互いに相殺することを意味する。本発明のなお他の利点は、能動ユニットは増幅器及びスイッチとして共に働くから、構造を少数の構成要素で以て実現することができることである。本発明を、好適実施例によってかつ添付図面を参照して下に説明する。図面の簡単な説明図１は本発明による回路の概略ブロック図を示す。図２は相対移相を有する３つの信号に関する概略信号線図を示す。図３は本発明による回路の概略ブロック図を示す。図４は本発明による回路の概略回路図を示す。図５は本発明による方法の概略流れ図を示す。図６は本発明による回路の概略ブロック図を示す。図７は本発明による回路の概略回路図を示す。好適実施例の詳細な説明図１は、本発明による回路１を、機能ブロックを援用しかつ図２に関連して更に説明される信号Ｖ１、Ｖ２、Ｖ１’、Ｖ２’を用いて概略的に示す。入力信号Ｖ１は、図示されていない外部回路から回路１の主信号入力１２に到着する。信号入力１２は、第１インピーダンス整合ユニット１５を通して信号接地１７に接続されている。同様に、回路１は主信号出力１１を有し、この出力は第２インピーダンス整合ユニット１６を備える。出力１１から、出力信号Ｖ１’又はＶ２’ は、図示されていない他の回路へ伝達される。回路１は、主信号入力１２から主信号出力１１への２つの異なる信号経路１８、１９を有する。第１信号経路１８は第１能動ユニット３を備え、及び第２信号経路１９は移相ユニット２と第２能動ユニット４を備える。この例では、能動ユニット３、４は増幅ユニットであるが、しかしユニット３、４は、もちろん、増幅のみ以外の他の機能を有することができる他の形式の能動ユニットであることができる。両能動ユニット３、４は、信号入力７、９及び信号出力８、１０に加えて、また各々制御信号入力１３、１４を有する。第１ユニット３の制御信号入力１３への制御信号Ｕ１はユニット３を接続状態へセットし、それによって第１信号経路１８が開通（ｏｐｅｎ）される。第２ユニット４の制御信号入力１４への制御信号Ｕ２は、ユニット４を接続状態へセットし、それによって第２信号経路１９が開通される。信号Ｕ１、Ｕ２を外部回路２０、２１内で発生することができ、これらの回路はスイッチ又は信号発生器の形であることができる。両能動ユニット３、４は、互いに独立に、それぞれ、信号Ｖ１、信号２を伝達することができる。それゆえ、回路を通る信号経路の４つの異なる組み合せ、すなわち、第１信号経路１８を通るのみ、第２信号経路１９を通るのみ、両信号経路１８、１９を同時に通る、第１信号経路１８及び第２信号経路１９が共に閉鎖される状態、が存在する。図２は、交流信号Ｖ１及びＶ２を示す線図である。信号Ｖ１、Ｖ２は、時間線図ＴＤに時間Ｔと共に変動する電圧レベルＶとして示されている。信号Ｖ１とＶ２との間の移相ＦＦは、それぞれ、信号ベクトルＶ１Ｖ及びＶ２Ｖによって表された信号が角差ＦＦで以て異なる方向に向けられると云うように位相線図ＰＤに示されている。位相差ＦＦは、時間線図ＴＤにまた見ることができる。しかしながら、注意するべきであるのは、信号の位相と位相の瞬時値は信号の周波数に直接依存するから、特定の目盛が時間軸Ｔ上に表示されていないことである。これは意図的であって、図１及び２に説明された本発明を任意周波数間隔で使用することができるからである。主信号入力１２に受信された信号Ｖ１は、時間線図ＴＤに実曲線によって表され、及び位相線図ＰＤに実線ベクトルＶ１Ｖによって表されている。点曲線及び点線ベクトルＶ２Ｖは、移相信号Ｖ２を表す。入力信号Ｖ１に対して、信号Ｖ２は１８０度の移相ＦＦを有する。信号周波数に関連して下に更に詳細に論じるように、厳密に１８０度以外の値を持つ移相が存在することがある。この目的のために、追加曲線Ｖ３が時間線図ＴＤに示されている。この曲線Ｖ３は、入力信号に対して１８０度でない移相を有する信号の様子を示す。しかしながら、この信号Ｖ３は、図２にしか示されていない。信号Ｖ１が回路１を通してどちらの信号経路１８、１９を取るべきかを選択し、かつ能動ユニット３、４を接続及び切断するために制御信号Ｕ１、Ｕ２を使用することによって、信号Ｖ１’又は信号Ｖ２’が次の４つの選択肢の１つに従って主信号出力１１上に得られる。第１選択肢は、能動ユニット３、４のどれもそれらのそれぞれの接続状態にないことである。その際、回路１は、主信号入力１２と主信号出力１１との間のアイソレータを演じる。能動ユニット３、４は、好適には、同等でありかつそれゆえ信号に同等に影響するから、能動ユニット３、４を通してのどんな漏れも同じ量のものである。下側信号経路１９を通してのどんな漏れも移相ユニット２内で１８０度移相されると云う事実に因り、それらの漏れは主信号出力１１において互いに相殺する。第２選択肢は、両能動ユニット３、４がそれらのそれぞれの接続状態にあることである。この選択肢は多少不安定に見えるかもしれないが、もしもこの選択肢が考えられるとするならば何が回路１内に起こるかを説明することは適当である。この第２選択肢の使用を妨げるものはない。回路１は、この場合、「仮想アイソレータ」として動作する。上の第１選択肢における起こり得る漏れに類似して、第１信号経路１８を通る信号Ｖ１’は、下側信号経路１９を通過する１８０度移相信号Ｖ２’によって主信号出力１１において相殺されることになる。たとえ両信号経路が開通しており、かつそれゆえ回路１が主信号入力１２と出力１１との間のアイソレータでなくても、信号は回路１を通過しないことになる。第３選択肢は、第１能動ユニット３がその接続状態にありかつ第２能動ユニット４がその切断状態にあることに因り、第１信号経路１８のみが開通していることである。この場合、入力信号Ｖ１は、移相されることなく、主信号出力１１へ伝達される。図２の時間線図ＴＤを参照すると、出力信号Ｖ１’は線図ＴＤに示された信号Ｖ１によって表される。第４選択肢は、第２能動ユニット４がその接続状態にありかつ第１能動ユニット３がその切断状態にあることに因り、第２信号経路１９のみが開通していることである。この場合、入力信号Ｖ１は、移相ユニット２を通して主信号出力１１へ伝達される。図２の時間線図ＴＤを参照すると、出力信号Ｖ２’は、入力信号Ｖ１に対して１８０度移相されている信号Ｖ２によって線図ＴＤに表されている。信号経路１８、１９の１つのみが開通している２つの後の方の選択肢では、入力信号Ｖ１が少なくとも部分的に能動ユニット３、４の入力７、９において反射され得ると云う事実に因り、擾乱信号雑音が主信号入力１２において起こることがある。２つの信号経路１８、１９が共に主信号入力１２に接続されておりかつ第１インピーダンス整合ユニット１５が有するインピーダンス値が第１信号経路１８に沿う合計インピーダンスと一緒になって第２信号経路１９に沿うインピーダンスの和以外の値であるかもしれないと云う理由から、反射が起こることがある。第１インピーダンス整合ユニット１５が固定インピーダンス値を有するとき、信号経路１８、１９の少なくとも１つが主信号入力１２に接続された図示されていない外部回路に対して不整合であることになる。反射−インピーダンス不整合に伴う潜在的問題は、能動ユニット３、４を通しての漏れ及び信号が主信号出力１１において互いに相殺する場合の、上の２つの初めの方の選択肢では論争点でない。しかしながら、この問題は、移相ユニット２が入力信号Ｖ１の位相を１８０度だけ偏移させると云う事実に因り、２つの後の方の選択肢においてもまた回避される。信号経路１８が開通しているとき、その切断状態にある第２能動ユニット４の信号入力９において反射された入力信号Ｖ１の部分は、入力信号Ｖ１を擾乱しないことになる。入力信号Ｖ１の反射された部分は１８０度位相ユニット２を二回通過するから、主信号入力１２では入力信号Ｖ１の反射された小部分と入力信号Ｖ１それ自体との間に３６０度の移相があることになる。上に説明された全て４つの選択肢では、出力信号Ｖ１’、Ｖ２’と入力信号Ｖ１との間の相対位相への異なる信号経路１８、１９の影響が論じられたのみである。いままで論じてきた能動ユニット３、４の唯一の機能は、それらそれぞれの接続及び切断能力及び或る程度それらの増幅である。当然ながら、能動ユニット３、４は、接続−切断能力及び増幅に加えて、更に、フィルタリング、変調等のような、通過する信号に影響を及ぼす能力を有することがある。異なる機能を有するブロックによっての本発明の上の説明は、開示した利点のうちの２つ、すなわち、主信号入力１２における共通インピーダンス整合ユニットの利点及び主信号出力１１における信号のどんな漏れも相殺すると云う事実の利点を示す。図５に、本発明による方法が示され、ここで、上に説明された回路１を使用することによって、入力信号Ｖ１が主信号入力１２から１８０度の移相を伴って主信号出力１１へ伝達される。本方法は、次のステップを含む。 − 第１ステップ５０１で、選択が第２信号経路１９について行われる。この選択は、上に説明した選択肢の第４に従って入力信号Ｖ１を回路１を通して伝達する目的を以て行われる。その選択は、例えば、それが回路１の利用者によって行われる決定であると云った性質のようなものであることできる。しかし、その選択は、外部回路２０、２1がこれら外部回路２０、２１の機能に依存して制御信号Ｕ１、Ｕ２を発生すると云ったように、自動的性質のものでまたあることできる。 − 先行ステップ５０１で行われた選択に依存して、第１能動ユニット３が次のステップ５０２でその切断状態にセットされかつ第２能動ユニット４がその接続状態にセットされる。能動ユニット３、４のそれらのそれぞれの接続状態及び切断状態へのセッチングは、制御信号Ｕ１、Ｕ２をそれらのそれぞれの制御信号入力１３、１４へ送信することによって行われる。 − 次のステップ５０３で、入力信号Ｖ１が主信号入力１２に受信される。入力信号Ｖ１は、このステップ５０３の前に、図示されていない外部回路から主信号入力１２に既に送信されていることがある。 − 次のステップ５０４で、信号Ｖ１が移相ユニット２内で１８０度移相される。実際には、これは、上に説明したように、信号Ｖ１が移相ユニット２内で遅延させられることを意味すると云ってよい。信号Ｖ１がユニット２を通過したとき、移相信号Ｖ２が第２能動ユニット４へ伝達される。 − 次のステップ５０５で、信号Ｖ２が第２能動ユニット４を通して伝達され、それによって信号Ｖ２が増幅される。 − 計算ステップ５０６で、信号Ｖ２’が、主信号出力１１から信号Ｖ２’を送信することによって、図示されていない他の回路へ伝達される。図３、４は、本発明を離散構成要素によって実現する好適実施例を示す。図３はブロック図を示し、及び図４は相当する回路図を示し、この図には構成要素が示される。主信号入力ＩＮを含む第１インピーダンス整合ユニット３１は、組み合わせ移相及び能動ユニット３０に接続されている。組み合わせ移相及び能動ユニット３０は３つのユニット、すなわち、移相ユニット３２、非移相ユニット３３、及び増幅ユニット３４を含む。第２インピーダンス整合ユニット３５は、増幅ユニット３４に接続されておりかつ主信号出力ＵＴを含む。増幅ユニット３４にまた、２つの制御信号発生器３６、３７が接続されており、これらは、それぞれ、制御信号Ｕ１及びＵ１を発生することができる。第１インピーダンス整合ユニット３１は、直列に接続された２つのキャパシタンス・ユニットＣ２及びC５を含む。インピーダンス・ユニットＺ２が、２つのキャパシタンス・ユニットＣ２、Ｃ５と並列に、信号接地ＧＮＤに接続されている。非移相ユニット３３は、第１インピーダンス整合ユニット３１から増幅ユニット３４への信号経路から構成される。このユニット３３が特別の構成要素を含まないと云う事実にかかわらず、このユニットは、それでもやはり、図４に分離ブロックとして示されている。移相ユニット３２は、インピーダンス・ユニットＺ１から構成され、簡単な実現では、遅延線から構成されてよい。移相ユニット３２を通る信号経路の長さが非移相ユニット３３を通る信号経路より充分に長いと云う事実によって、信号Ｖ１は、図２の時間線図ＴＤに示された１８０度の移相ＦＦに相当する時間間隔だけ遅延させられる。遅延線（インピーダンス・ユニットＺ１）の厳密な長さは、それゆえ、信号Ｖ１の周波数に依存する。本発明の周波数依存を更に下に論じる。増幅ユニット３４は、デュアル・ゲート、それぞれ第１ゲートＧ１１、Ｇ２１、及び、それぞれ第２ゲートＧ２１、Ｇ２２を備える２の電界効果トランジスタＦ１、Ｆ２を有する。第１トランジスタＦ１の第１ゲートＧ１１に接続されて非移相ユニット３３があり、及び第２トランジスタＦ２の第１ゲートＧ２１に接続されて移相ユニット３２がある。第１トランジスタＦ１の第２ゲートＧ１２に接続されて第１制御信号入力Ｐ０があり、及び第２トランジスタＦ２の第２ゲートＧ２２に接続されて第２制御信号入力Ｐ１がある。これら２つの制御信号入力Ｐ０、Ｐ１に接続されて２つの外部信号発生器３６及び３７がり、これらは、それぞれ、制御信号Ｕ１及びＵ２を発生することができる。第１トランジスタＦ１は、ドレインＤ１を第２トランジスタＦ２のドレインＤ２に接続されている。これら２つのドレインＤ１、Ｄ２は、インピーダンス・ユニットＺ３を通して直流源ＤＣに接続されている。直流源ＤＣは、キャパシタンス・ユニットＣ６と並列に信号接地ＧＮＤに接続されている。２つのトランジスタＦ１、Ｆ２は、各々、それぞれソースＳ１及びＳ２を有し、これらは互いに接続されかつキャパシタンス・ユニットＣ１と並列な抵抗器Ｒ１を通して信号接地ＧＮＤに接続されている。主信号出力ＵＴは、第２インピーダンス整合ユニット３５を通して２つのトランジスタＦ１、Ｆ２の相互接続されたドレインＤ１、Ｄ２に、接続されている。この第２インピーダンス整合ユニット２５は、信号接地ＧＮＤに直列接続された２つのキャパシタンス・ユニットＣ３、Ｃ４を含む。インピーダンス・ユニットＺ３は、上に説明したように、この第２インピーダンス整合ユニット３５の部分であるばかりでなく増幅ユニット３４の部分である。２つのトランジスタＦ１、Ｆ２を、各々、信号発生器３６及び３７からそれぞれのトランジスタＦ１及びＦ２の第２ゲートＧ１２及びＧ２２に印加された制御信号Ｕ１及びＵ２の形をした正電圧によって、接続状態にセットすることができる。これらのトランジスタの接続状態において、各トランジスタＦ１、Ｆ２の第１ゲートＧ１１、Ｇ２１への信号は、ソースＳ１、Ｓ２からドレインＤ１、Ｄ２への、それぞれのトランジスタを通る電流を制御する能力を有する。それぞれのトランジスタＦ１、Ｆ２のドレインＤ１、Ｄ２上の電圧レベルは、トランジスタＦ１、Ｆ２の特性、インピーダンスＺ３、及び抵抗器Ｒ１の抵抗によって与えられる増幅率で以て、入力信号Ｖ１に比例する。トランジスタＦ１、Ｆ２を、各々また、それぞれのトランジスタＦ１、Ｆ２の第２ゲートＧ１２、Ｇ２２に印加された負電位によって、切断状態にセットすることができる。切断状態において、それぞれのトランジスタＦ１、Ｆ２のソースＳ１、Ｓ２からドレインＤ１、Ｄ２へ電流は流れず、それによって主信号入力ＩＮは主信号出力ＵＴから絶縁される。入力信号Ｖ１は、主信号入力ＩＮに到着し、第１インピーダンス整合ユニット３１を通り、かつ更に、移相ユニット３２及び非移相ユニット３３へ通過する。増幅ユニット３４内のトランジスタＦ１、Ｆ２のどれがその接続状態にあるかに依存して、信号Ｖ１はトランジスタＦ１、Ｆ２を通って流れて、上に論じたように増幅率だけ増幅される。第２インピーダンス整合ユニット３５は、それぞれ、トランジスタＦ１及びＦ２のドレインＤ１、Ｄ２に接続されている。出力信号Ｖ１’、Ｖ２’の１つが、増幅ユニット３４から到来する信号Ｖ１又はＶ２のどちらかに依存してこの第２インピーダンス整合ユニット３５の主信号出力ＵＴから発する。実現のこの例は、本発明による装置をいかにコンパクトに、すなわち、少数の構成要素しか含まないように作ることができるかを示す。離散構成要素を使用して本発明を実現する他の装置が図６及び７に示されている。先行例と同じように、図６はブロック図を示し、及び図７は相当する回路図を示し、ここでは構成要素が示される。主信号入力ＩＮを含む第１インピーダンス整合ユニット６１は、組み合わせ移相及び能動ユニット６０に接続されている。組み合わせ移相及び能動ユニット６０は、３つのユニット、すなわち、移相ユニット６２、非移相ユニット６３、及びダイオード・ユニット６４を含む。第２インピーダンス整合ユニット６５は、ダイオード・ユニット６４に接続されており、かつ主信号出力ＵＴを含む。ダイオード・ユニット６４に２つの信号発生器６６、６７がまた接続されており、これらは、それぞれ、制御信号Ｕ１及びＵ２を発生することができる。第１インピーダンス整合ユニット６１は、直列に接続された２つのキャパシタンス・ユニットＣ７、Ｃ８を含む。インダクタンス・ユニットＬ１が、２つのキャパシタンス・ユニットＣ７、Ｃ８と並列に、信号接地ＧＮＤに接続されている。移相ユニット６２は、インピーダンス・ユニットＺ４から構成され、簡単な実現では、先行例におけるように、遅延線から構成されてよい。非移相ユニット６３は、簡単な方法では、第１インピーダンス整合ユニット６１からダイオード・ユニット６４への信号経路で構成される。このユニット６３が特定構成要素を含まないと云う事実にかかわらず、このユニット明確のために図６及び７に分離ブロックとして示されている。ダイオード・ユニット６４は、第１ホト・ダイオードＦＤ１及び第２ホト・ダイオードＦＤ２を含む。第１ホト・ダイオードＦＤ１の陽極Ａ１に非移相ユニット６３がキャパシタンス・ユニットＣ９を通して接続されている。第２ホト・ダイオードＦＤ２の陽極Ａ２に移相ユニット６２がキャパシタンス・ユニットＣ１０を通して接続されている。両ダイオードＦＤ１、ＦＤ２の陽極Ａ１、Ａ２はまた、それぞれ、抵抗ユニットＲ２及びＲ３を通して第１制御信号入力Ｐ２及び第２制御信号入力Ｐ３に接続されている。制御信号Ｕ１、Ｕ２を発生する能力を有する外部信号発生器６６、６７が、それぞれ、第１及び第２制御信号入力Ｐ２、Ｐ３に接続されている。両制御信号入力Ｐ２、Ｐ３はまた、それぞれ、キャパシタンス・ユニットＣ１１及びＣ１２を通して信号接地ＧＮＤに接続されている。ダイオードＦＤ１、ＦＤ２は、それぞれ、陰極Ｋ１及びＫ２を有し、これらの陰極は互いに接続されるばかりでなく第２インピーダンス整合ユニット６５に接続されている。主信号出力ＵＴは、第２インピーダンス整合ユニット６５を通してダイオードＦＤ１、ＦＤ２の陰極Ｋ１、Ｋ２に接続されている。この第２インピーダンス整合ユニット６５は、信号接地ＧＮＤに直列に接続された２つのキャパシタンス・ユニットＣ１３、Ｃ１４及びこれらのインピーダンス・ユニットＣ１３、Ｃ１４と並列に接続された第２インダクタンス・ユニットＬ２を含む。２つのホト・ダイオードＦＤ１、ＦＤ２を、各々、信号発生器６６及び６７から制御信号入力Ｐ２、Ｐ３に印加された制御信号Ｕ１、Ｕ２の形をした正電圧によって、接続状態にセットすることができ、制御信号入力Ｐ２、Ｐ３は、立ち代わって、それぞれのダイオードＦＤ１及びＦＤ２に接続されている。それらのそれぞれの接続状態で、ダイオードＦＤ１、ＦＤ２は、それぞれのダイオードＦＤ１、ＦＤ２の陽極Ａ１、Ａ２に到着する信号Ｖ１、Ｖ２を通過させる。もしホト・ダイオードＦＤ１、ＦＤ２が、図示されていない、変動する光で以て照明されるならば、それぞれのダイオードを通過する信号Ｖ１、Ｖ２はその光変動に同調して変調される。光検出器としてのホト・ダイオードＦＤ１、ＦＤ２の使用の更に説明は、本発明の範囲外であって、電気的能動ユニット６４を解説する目的で以てここに表示されているに過ぎない。ダイオードＦＤ１、ＦＤ２をまた、制御信号入力Ｐ２、Ｐ３及び抵抗器Ｒ２とＲ３を経由してそれぞれのダイオードＦＤ１、ＦＤ２の陽極Ａ１、Ａ２に印加された負電圧によって切断状態にセットすることができる。切断状態で、信号Ｖ１、Ｖ２はそれぞれのダイオードＦＤ１、ＦＤ２を通過せず、それによって主信号入力ＩＮが主信号出力ＵＴから絶縁される。入力信号Ｖ１は、主信号入力ＩＮに到着し、第１インピーダンス整合ユニット６１を通過しかつ更に移相ユニット６２及び非移相ユニット６３へ通過する。ホト・ダイオードＦＤ１、ＦＤ２のどちらがその接続状態にあるかに依存して、信号Ｖ１がそれぞれのダイオードＦＤ１、ＦＤ２上の入射光の変動によって変調されたダイオードＦＤ１、ＦＤ２を通して流れることになる。第２インピーダンス整合ユニット６５は、それぞれ、ダイオードＦＤ１及びＦＤ２の陰極Ｋ１、Ｋ２に接続されている。出力信号Ｖ１’又はＶ２’の１つが、ダイオード・ユニット６４から到来する信号Ｖ１又はＶ２のどちらかに依存して、この第２インピーダンス整合ユニット６５の主信号出力ＵＴから発する。上の例に説明したように、本発明にとって関連（ｒｅｌｅｖａｎｔ）パラメータは、信号Ｖ１の周波数である。それにもかかわらず、いままで周波数の値は論じられておらず、その影響でインピーダンス値、抵抗値、及びキャパシタンス値について絶対数は与えられていない。これは意図的であって、互いの間で信号の周波数が数１０違うかもしれない応用の異なる分野があることに留意してのことである。上に論じたように、移相ユニット３２、６２は、遅延線の形であることができる。１８０度の移相に相当する電気信号の時間遅延を得る一方、合理的な限界内に物理寸法を維持するために、信号の周波数は少なくとも数１００メガヘルツ（ＭＨｚ）であるべきである。しかしながら、その限界は、もし１８０度移相を遅延線を通す以外の或る他の方法によって得ることができるならば、論争点ではない。図４に従って接続された、１８０度移相及び８９０ＭＨｚの回りの周波数を有する信号の増幅用に意図された回路の例は、次の構成要素を含むことができる。電界効果トランジスタ：Ｆ１：３ＳＫ２４０Ｆ２：３ＳＫ２４０キャパシタンス・ユニット：Ｃ１：３３ｐＦＣ２：２．７ｐＦＣ３：１ｐＦＣ４：４．７ｐＦＣ５：２．７ｐＦＣ６：３３ｐＦインピーダンス・ユニット及び抵抗ユニット：Ｒ１：４７０Ω Ｚ１：６９Ω ９４．５ｍｍ長さ遅延線Ｚ２：６９Ω Ｚ３：６９Ω 他の周波数に対して意図された回路は、明らかに、上以外の値を持つ構成要素を有することになる。上の例のどれによる回路でも部品であってよい応用の例は、無線受信機である。主信号入力ＩＮへの信号Ｖ１は、このような場合、主信号入力ＩＮに接続されたアンテナからの信号であってよい。入力信号Ｖ１は、このような場合、周波数間隔ＤＦ内のいくつもの異なる周波数を有する信号の重ね合わせであることができる。周波数間隔ＦＤは、下側周波数Ｆ０と上側周波数Ｆ１によって限界を決められる。上の例におけるように、約１８０度の移相を得るためには、周波数間隔ＤＦは間隔ＤＦ内の最低周波数Ｆ０より遥かに小さいことが必要である。間隔ＤＦの外側の周波数は、その周波数が、それぞれ、上側限界Ｆ１より高いか又は下側限界Ｆ０より低いかに依存して、１８０度より多くか又は１８０度より小さく移相されることになる。この理由から、周波数間隔ＤＦ及び限界Ｆ０とＦ１の絶対値を指定することは、本発明の枠組みの中で、必要でないことが導かれる。間隔限界Ｆ０、Ｆ１に接近した周波数を１８０度以外の移相を伴う回路に通過することを許すべきかどうかの問題の点で、本発明が部分を形成する応用には異なる要件が存在することがある。もしこれらの要件が厳格ならば、小さい間隔ＤＦしか許してはならず、及びもしこれらの要件が余り厳格でないならば、比較的広い間隔ＤＦを許してよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ

Claims

【特許請求の範囲】１．移相電気回路（１）であって、 − 交流入力信号（Ｖ１）が到着する主信号入力（１２）と、 − 交流信号を送信する主信号出力（１１）と、 − 前記主信号入力（１２）に接続された信号入力（５）と、信号出力（６）とを含む少なくとも１つの移相ユニット（２）と、 − 前記主信号入力（１２）に接続された信号入力（７）と、前記主信号出力（１１）に接続された信号出力（８）とを含む第１電気的能動ユニット（３）と、 − 前記移相ユニット（２）の前記信号出力（６）に接続された信号入力（９）と、前記主信号出力（１１）に接続された信号出力（１０）とを含む第２電気的能動ユニット（４）とを含み、２つの前記電気的能動ユニット（３、４）が、各々、接続状態と切断状態との間でスイッチされる能力を有し、それによって、前記第１電気的能動ユニット（３）が前記主信号出力（１１）との該能動ユニットの接続状態において前記入力信号（Ｖ１）と同相を有する出力信号（Ｖ１’）を出力するように配置され、かつ前記第２電気的能動ユニット（４）が前記主信号出力（１１）との該能動ユニットの接続状態において前記入力信号（Ｖ１）に対して約１８０度の所定移相（ＦＦ）を有する出力信号（Ｖ２’）を出力するように配置され、前記移相（ＦＦ）が前記移相ユニット（２）によって決定されることを特徴とする移相電気回路。２．請求項１記載の移相電気回路であって、前記能動ユニット（３、４）が前記ユニット（３、４）の前記接続状態と前記切断状態とを制御する制御信号（Ｕ１、Ｕ２）の受信用に意図された制御信号入力（１３、１４）を有することを特徴とする移相電気回路。３．請求項１及び２のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記移相ユニット（２）が遅延線（３３）を含むことを特徴とする移相電気回路。４．請求項１から３のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記２つの電気的能動ユニット（３、４）が、各々、増幅ユニット（Ｆ１、Ｆ２）を含むことを特徴とする移相電気回路。５．請求項１から３のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記２つの電気的能動ユニット（３、４）が、各々、減衰ユニット（Ｆ１、Ｆ２）を含むことを特徴とする移相電気回路。６．請求項１から３のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記２つの電気的能動ユニット（３、４）が、各々、変調ユニット（ＦＤ１、ＦＤ２）を含むことを特徴とする移相電気回路。７．請求項１から６のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記２つの電気的能動ユニット（３、４）が同等の電気特性を有することを特徴とする移相電気回路。８．請求項１から７のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記移相電気回路（１）が集積回路に含まれることを特徴とする移相電気回路。９．請求項１から７のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記移相電気回路（１）が離散構成要素を含むことを特徴とする移相電気回路。１０．請求項１から７のうちいずれか１つに記載の移相電気回路であって、前記移相電気回路（１）が離散構成要素と少なくとも１つの集積回路とを含むことを特徴とする移相電気回路。１１．電気回路（１）において交流信号（Ｖ１）を移相する方法において、第１接続可能かつ切断可能能動ユニット（３）が前記回路（１）の主信号入力（１２）と主信号出力（１１）との間に接続され、それゆえ前記回路（１）を通る第１信号経路を形成し、移相ユニット（２）が第２接続可能かつ切断可能能動ユニット（４）と直列に接続されかつ前記回路の前記主信号入力（１２）と前記主信号出力（１１）との間に接続され、それゆえ前記回路（１）を通る第２信号経路（１９）を形成し、前記方法であって、 − 信号経路（１８、１９）の選択ステップと、 − 信号経路（１８、１９）の前記選択に依存して、前記能動ユニット（３、４）を、各々、接続状態又は切断状態にセットするステップと、 − 前記主信号入力（１２）における前記交流信号（Ｖ１）の受信ステッブと、 − 約１８０度前記信号（Ｖ１）を移相するステップと、 − 前記能動ユニット（３、４）の少なくとも１つからの出力信号（Ｖ１’、Ｖ２’）の発射ステップと、 − 前記主信号出力（１１）からの前記出力信号（Ｖ１’、Ｖ２’）の送信ステップとを含むことを特徴とする方法。１２．請求項１１記載の交流信号を移相する方法において、前記能動ユニット（３、４）が制御信号入力（１３、１４）を含み、前記方法であって、前記能動ユニット（３、４）の該能動ユニットの接続状態と切断状態へのセッチングがそれぞれのユニット（３、４）の前記制御信号入力（１３、１４）への制御信号（Ｕ１、Ｕ２）によって制御されることを特徴とする方法。１３．請求項１１及び１２のうちいずれか１つに記載の交流信号を移相する方法であって、前記移相が前記信号（Ｖ１）を遅延させることによって行われることを特徴とする方法。１４．請求項１１から１３のうちいずれか１つに記載の交流信号を移相する方法であって、少なくとも１つの前記能動ユニット（３、４）を通しての信号（Ｖ２）の伝達が前記信号（Ｖ２）の増幅をまた含むことを特徴とする方法。１５．請求項１１から１３のうちいずれか１つに記載の交流信号を移相する方法であって、少なくとも１つの前記能動ユニット（３、４）を通しての信号（Ｖ２）の伝達が前記信号（Ｖ２）の減衰をまた含むことを特徴とする方法。１６．請求項１１から１３のうちいずれか１つに記載の交流信号を移相する方法であって、少なくとも１つの前記能動ユニット（３、４）を通しての信号（Ｖ２）の伝達が前記信号（Ｖ２）の変調をまた含むことを特徴とする方法。