JPH01270401A - イコライザ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔Ｒ要〕 増幅器の利得特性及び位相特性の温度による変動を補償
するイコライザに関し、 回路構成を簡単にすることを目的とし、利得及び位相の
両特性の変動を補償するイコライザにおいて、温度検出
信号により減衰量が可変される可変減衰器と、該可変減
衰器の入力側及び出力側の両方又はいずれか一方に設け
られた、虚数インピーダンス成分をもつ回路とより構成
する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はイコライザに係り、特に利得と位相を温度変化
によらず一定とするイコライザに関する。

例えばアクティブ・フェーズド・アレイ・アンチ±のア
クティブモジュールでは、それに使用されているＧａＡ
ｓショットキーゲート電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）
による増幅器の利得と位相が温度変化により変化するた
め、温度補償を行なう必要がある。

〔従来の技術〕

第１０図は従来のアクティブ・フェーズド・アレイ・ア
ンテナのアクティブモジュールの一例の構成図を示す。

同図中、１は入力端子、２，７゜８及び９は夫々ＧａＡ
ｓショットキーゲートＦＥＴを用いた増幅器、３は可変
アッテネータ、４及び６は夫々ドライバ、５は移相器、
１０は出力端子である。

第１０図中、受信されたマイクロ波帯の高周波信号は、
入力端子１を介して増幅器２で増幅された後、可変アッ
テネータ３．移相器５．３段縦続接続された増幅器７．
８及び９を夫々通して出力端子１０へ所要レベルとされ
て取り出される。

ここで、増幅器２，７〜９の各々の利得と位相は濃度変
化により変化するので、可変アッテネータ３により利得
変化の温度補償を行ない、移相器５により位相変化の温
度補償を行なっていた。

上記の可変アッテネータ３は第１１図（Ａ）に示す如く
、マイクロストリップ線路１１と１２との間にダイオー
ド１３を直列に接続したシリーズ型か、又は第１１図（
Ｂ）に示す如く、マイクロストリップ線路１４と１５の
間にダイオード１６のアノードが接続され、そのカソー
ドが接地されたシャント型が使用されている。

シリーズ型及びシャント型のいずれの場合も、ドライバ
４からのダイオード１３．１６のバイアス電流を可変す
ることにより、伝送高周波信号のレベルを可変すること
ができる。

また、上記の移相器５は第１２図（Ａ）に示すローデツ
ド型、同図（Ｂ）に示すバイパスローパス型、又は同図
（Ｃ）に示すリフレクション型が使用されていた。ロー
デツド型移相器は第１２図（Ａ）に示す如く、マイクロ
ストリップ線路１７をダイオード１８を介して直線状の
マイクロストリップ線路１９に接続する一方、ダイオー
ド２０を介してＵ字状のマイクロストリップ線路２１に
接続し、また、ダイオード２２．２３を介してストリッ
プ線路１９．２１をマイクロストリップ線路２４に接続
した構成である。

このローデツド型移相器はマイクロストリップ線路１９
及び２１の長さを異ならせることにより異なる遅延時間
を得、かつ、マイクロストリップ線路１つ及び２１に交
互に信号を供給する構成としたものである。

また、バイパスローパス型移相器は第１２図（Ｂ）に示
す如く、上記ローデツド型移相器のマイクロストリップ
線路１９及び２１の代りに、ローパスフィルタ２５とバ
イパスフィルタ２６を用いたものである。

更に、リフレクション型移相器は第１２図（Ｃ）に示す
如く、３ｄＢカプラ２７．マイクロストリップ線路２８
．３０．ダイオード２９及び３１を用いた構成である。

〔発明が解決しようとする課題〕

第１０図に示した従来のアクティブモジュールで、は、
増幅器２．７〜９は温度が高くなるにつれて（Ｔ＋　＜
Ｔ２＜７３　）利得特性が第１３図（Ａ）□　　に示す
如く低下し、位相特性が同図（Ｂ）に示す如く遅れる。

このため、上記の利得変化を補正するため従来はドライ
バ４からのバイアス電−流を可変して減衰層を制御し、
また位相変化を補正するためドライバ６からのバイアス
電流を可変して移相量を制御していた。すなわち、従来
は温度による利得変化と位相変化に対する補正を別々に
行なっていたため、＃ＪＩ２１］が複雑で、また回路構
成が複雑であった。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、回路構成を
簡単にしたイコライザを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理ブロック図を示す。同図中、３３
は可変減衰器、３４及び３５は夫々虚数インピーダンス
成分をもつ回路で、これらは両方又はいずれか一方が用
いられる。

可変減衰器３３は温度検出信号により減衰量が可変され
る構成とされている。本発明は■この可変減衰器３３の
入力側にのみ虚数インピーダンス成分をもつ回路３４を
接続した構成、■可変減衰器３３の出力側にのみ虚数イ
ンピーダンス成分をもつ回路３５を接続した構成又は■
可変減衰器３３の入力側と出力側に各々虚数インピーダ
ンス成分をもつ回路３４及び３５を接続した構成とされ
る。

〔作用〕

増幅器の利得と位相は第１３図に示したように温度変化
に対応して変化する。そこで、成る周波数ｔ’ｏにおい
て可変減衰器３３により第２図（Ａ）に示す如くａ温に
なるほど減衰量を大とし、また虚数インピーダンス成分
をもつ回路３４及び／又は３５により第２図（Ｂ）に示
す如く、低温になるほど位相が遅れる位相特性を得るこ
とにより、甲−回路で第２図（Ｃ）に示す如き総合位相
対減衰恐（アッテネーション）特性を得ることができる
。

これにより、第１３図に示したような変化をする場合は
、温度Ｔ＋　、Ｔ２のときの利（９及び位相は温度Ｔ３
のときの利得及び位相と同じにできる。

本発明は可変減衰器３３によって発生するミスマツチロ
スを利用し、虚数インピーダンス成分をもつ回路３４及
び／又は３５を接続することにより、位相を変化させる
よう構成したものである。

すなわち、可変減衰器３３の負荷インピーダンス２が純
抵抗のときは第３図に示すスミス図表において、反射係
数８１１の反射角は可変減衰器３３がシャント型、シリ
ーズ型のいずれの場合も一定である。　これに対し、可
変減衰器３３の負荷として虚数インピーダンス成分（リ
アクタンスンをもつ回路３４及び／又は３５を接続した
ときは、第４図のスミス図表かられかるように、可変減
衰器３３の減衰ω（抵抗Ｒの値）を可変することにより
、反射係数８１１の反射角がθ１．θ２゜θ３で示す如
く変化する。従って、可変減衰器３３を制御するだけで
位相も変化させることができる。

なお、第４図中、シャントＲ１，１等価回路が負荷に対
して並列に可変減衰器３３による可変抵抗が接続される
ような場合、シリーズＲは上記可変抵抗が負荷に直列に
接続される場合を示す。

なお、第１図に示した本発明のイコライデをマイクロ波
帯の入力信号に適用する場合は、第５図に丞す如き構成
とすることにより、３ｄＢカブラの使用により入出力イ
ンピーダンスが向上する。

第５図において、３７及び３８は夫々等止器で、第１図
に示す如き構成とされている。

〔実施例〕

第６図は本発明の一実施例の構成図と等価回路図を示す
。同図（Ａ）中、４０は特性インピーダンス５０Ωのマ
イクロ波ストリップ線路、４１はｐｉｎ構造のダイオー
ド、４２は特性インピーダンス５０Ωのマイクロ波スト
リップ線路である。

ダイオード４１はワイヤ４３によりストリップ線路４０
．４１に接続されている。また、ストリップ線路４０．
４２は１線状ではなく、その一部がショートされており
、シリーズとシャントの高インピーダンスの伝送線路を
構成している。

本実施例は可変減衰器３３に相当するダイオード４１の
入力側と出力側の夫々に虚数インピーダンス成分をもつ
回路３４．３５としてストリップ線路４０．４１を接続
したもので、その等価回路は第６図（８）に示す如くに
なる。第６図（Ｂ）中、Ｌ＋　、Ｌ３はストリップ線路
４０及び４１によるインダクタンス、Ｌ２はワイヤー４
３によるワイヤーインダクタンス、Ｒはダイオード４１
による可変抵抗を示す。

本実施例は第１１図（Ｂ）に示したシャント型可変アッ
テネータと一見類似しているが、ワイヤーインダクタン
スＬ２の選定が異なる。すなわち、シャント型可変アッ
テネータの場合、特性インピーダンスＺｏ、ダイオード
の接合容ｆｆ１ｃｊ、ワイヤーインダクタンスＬ２との
間には、 Ｚｏ　−１口「７て二。

ｆｅ−１／（２πＦ「７τテ＝） なる関係式を満足しなければならないので、Ｃ１とＺｏ
によりＬ２が自然に決ってしまう。

これに対し、本実施例はこのような条件はなく、任意に
設定することができ、シャントゲ１可変アッテネータと
は異なる。

本実流例になるイコライザ４５は第７図に示す如くアク
ティブ・フェーズド・アレイ・アンテナのアクティブモ
ジュールに適用することができる。

第７図中、第１０図と周一構成部分には同一符号を付し
てあり、イコライザ４５内のダイオード（第６図（Ａ）
の４１）のバイアス電流は、温度検出器４６により検出
された温度検出信号がドライバ４７を通して供給される
。

この場合、イコライザ４５の前記インダクタンスＬ１と
Ｌ２の和を約０．３ｎＨ、インダクタンスＬ２を約２ｎ
Ｈとしたときの１８ＧＨ２におけるイコライザ４５の減
衰量対位相特性は第８図に示す如くになる。この第８図
に示す特性は１２図（Ｃ）に示した特性と同じであり、
高温になるほどダイオード４１の順方向抵抗Ｒが大にな
るよう可変制御されることにより、増幅器２，７〜９の
温度変化による利得、位相特性の変化を補償することが
できる。

第９図は本発明の他の実施例の構成図を示す。

同図中、第６図（Ａ）と同一構成部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。本実施例ではダイオード４１
の入力側の、虚数インピーダンス成４１の入力側のマイ
クロストリップ線路４７はショートされていない。

本実施例も前記実施例と同様にダイオード４１の順方向
バイアス電流を温度に応じて可変制御することにより、
増幅器の温度変化による利得及び位相の変化の影響を防
止することができる。

なお、本発明は以上の各実施例に限定されるものではな
く、例えばマイクロ波帯以外の周波数の入力信号を増幅
する増幅器の温度補償回路にも適用できる。

〔発明の効果］ 上述の如く、本発明によれば、可変減衰器の入力側及び
／又は出力側に虚数インピーダンス成分をもつ回路を接
続するようにしたので、減衰間と移相ｍの両方を簡単な
回路構成で１ｌｉ１１１２ＩＩ７１′ることができ、ま
た可変減衰器を制御するだけで減衰量だけでなく移相量
も同時に可変できるので、制御が簡単である等の特長を
有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の特性説明図、 第３図は負荷インピーダンスが純抵抗のときのスミス図
表、 第４図は本発明の要部の動作を説明するスミス図表、 第５Ｆ！Ｊはマイクロ波イコライザの原Ｆｉ！ｆｉｌ成
図、第６図は本発明の一実施例の構成図と等価回路図、 第７図は本発明イコライザを有するアクティブモジュー
ルの構成図、 第８図は第６因の減衰量対位相特性の一例を示す図、 第９図は本発明の他の実施例の＃Ｉ構成図第１０図は従
来のアクティブモジュールの一例の構成図、 第１１図は可変アッテネータの各側の回路構成図、 第１２図は移相器の各側の回路構成図、第１３図は温度
による利得及び位相変化を示す図である。 図において ３３は可変減衰器、 ３４．３５は虚数インピーダンス成分をもつ回路、４１
はダイオード を示す。 本発明の原理ブロック図 第１図 第６図 位相（ｄｅｇ）ｍ 第２図 負荷インピーダンスが線抵抗のときのスミス図表第３図 本発明の要部の動作を説明するスミス図表第４図 本発明イコライザを有するアクティブモノニールの構成
図第　７　図 位相（ｄｅｇ） 第６図の減衰量対位相特性の一例を示す図本発明の他の
実施例の構成図 第９図 従来のアクティブモジュールの一例の構成図第１０　図 スルー　　　　　　　　減　衰 （Ａ）シリーズ型 スルー　　　　　　　　　減　衰 （Ｂ）シャント型 可変アッテネータの各側の回路構成図 第１１図 （Ｂ）バイパスローパス型 、２７ （Ｃ）　　リフレクション型 移相器の各側の回路構成図 第１２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 利得及び位相の両特性の変動を補償するイコライザにお
   いて、 温度検出信号により減衰量が可変される可変減衰器（３
   ３）と、 該可変減衰器（３３）の入力側及び出力側の両方又はい
   ずれか一方に設けられた、虚数インピーダンス成分をも
   つ回路（３４及び／又は３５）とよりなることを特徴と
   するイコライザ。