JPH02162901A - Loaded line phase shifter - Google Patents
Loaded line phase shifterInfo
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- JPH02162901A JPH02162901A JP31776188A JP31776188A JPH02162901A JP H02162901 A JPH02162901 A JP H02162901A JP 31776188 A JP31776188 A JP 31776188A JP 31776188 A JP31776188 A JP 31776188A JP H02162901 A JPH02162901 A JP H02162901A
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、マイクロ波帯で使用されるローデツドライ
ン形移相器の小形軽量化及び低損失化に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to reducing the size, weight, and loss of a loaded line phase shifter used in the microwave band.
第3図は、従来のローデツドライン形移相器の単ビツト
移相器の構成を示す図であり、半導体基板で構成される
電界効果トランジスタ(以下FETと略す)t−用いた
ローデツドライン形移相器の例である。図において(1
)はマイクロストリップ線路を構成するだめのガリウム
ひ素の半導体基板。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a single-bit phase shifter of a conventional loaded line type phase shifter. This is an example of a phase shifter. In the figure (1
) is a gallium arsenide semiconductor substrate that constitutes a microstrip line.
(2)は上記半導体基板(1)の上に構成されるマイク
ロストリップ線路からなる主線路、(3)は同じく装荷
線路、(4)はFETのドレイン電極、(5)はFET
のゲート電極、(6)はFETのソース電極、(7)は
(4)(5)(6)を総合したFETである。(81は
抵抗、(9)はキャパシタ、口Gはキャパシタ接地用パ
ッド、αDはゲートバイアス印加用パッド、(I3はf
all +9+ fi(10Dを総合したゲートバイア
ス回路である。0(は接地用Iくラド。(2) is the main line consisting of a microstrip line constructed on the semiconductor substrate (1), (3) is the loading line, (4) is the drain electrode of the FET, and (5) is the FET.
, (6) is the source electrode of the FET, and (7) is an FET that combines (4), (5), and (6). (81 is a resistor, (9) is a capacitor, G is a capacitor grounding pad, αD is a gate bias application pad, (I3 is f
all +9+ fi (This is a gate bias circuit that integrates 10D. 0( is a grounding I-rad.
(141は高インピーダンス線路、αりは0α41′1
B:総合した接地回路である。Oeはマイクロストリッ
プ線路からなる入出力線路である。(141 is a high impedance line, α is 0α41'1
B: Comprehensive grounding circuit. Oe is an input/output line made of a microstrip line.
第4図は、第3図の単ビットローデツドライン形移相器
を縦続接続して構成した従来の2ビツトローデツドライ
ン形移相器の例であり、 (3a)Uマイクロストリッ
プ線路からなる1ビット目装荷線路、 (sb)は同
じく2ビット目装荷線路、それ以外の符号は第3図と同
一内容である。FIG. 4 is an example of a conventional 2-bit loaded line phase shifter configured by cascading the single-bit loaded line phase shifters shown in FIG. 3. (3a) Consisting of a U microstrip line The 1st bit loading line, (sb) is also the 2nd bit loading line, and the other symbols are the same as in FIG. 3.
次に動作について説明する。このローデツドライン形移
相器は、一方の入出力線路a11から入射され、主線路
(21′f:通りもう一方の入出力線路θGへ出てゆく
マイクロ波の透過位相を制御するものであり、FETの
バイアス状態を変化させることによって主線路の透過位
相を切換え、その位相差を利用して所望の移相器として
働くものである。Next, the operation will be explained. This loaded line type phase shifter controls the transmission phase of the microwave that enters from one input/output line a11 and exits to the other input/output line θG through the main line (21'f). By changing the bias state of the FET, the transmission phase of the main line is switched, and the phase difference is used to function as a desired phase shifter.
第3図で、iず一方の入出力線路Oeへ入力されたマイ
クロ波の透過位相は、主線路(2)に並列に装荷線路(
3)が付加されている点で変化する。この時。In Fig. 3, the transmission phase of the microwave input to one input/output line Oe is the same as the loading line (2) parallel to the main line (2).
3) is added. At this time.
主線路(2)から見た装荷線路(3)のサセプタンス値
が正の値であれば装荷線路(3)は容量成分となり通過
するマイクロ波の透過位相はその点で遅れ、サセプタン
ス値が負の値であれば装荷線路(3)は誘導成分となり
通過するマイクロ波の透過位相はその点で進むことにな
る。このように主線路(2)から見た装荷線路(3)の
サセプタンス値を正負と切換えることによって透過位相
が変化し、その差を利用して移相器として動作する。次
に装荷線路(3)のサセプタンスを変化させる方法につ
いて説明する。ドレイン電極(4)、ゲート電極(5)
、ソース電極(6)で構成されるF E T (71は
、ゲート電極(5)に印加する直流バイアス電圧によっ
てインピーダンスが変化し。If the susceptance value of the loaded line (3) seen from the main line (2) is a positive value, the loaded line (3) becomes a capacitive component, and the transmission phase of the passing microwave is delayed at that point, and the susceptance value becomes negative. If it is a value, the loading line (3) becomes an inductive component, and the transmission phase of the passing microwave advances at that point. In this way, by switching the susceptance value of the loaded line (3) seen from the main line (2) between positive and negative, the transmission phase changes, and the difference is used to operate as a phase shifter. Next, a method of changing the susceptance of the loading line (3) will be explained. Drain electrode (4), gate electrode (5)
, a source electrode (6), and an FET (71) whose impedance changes depending on the DC bias voltage applied to the gate electrode (5).
通常ドレイン電極(4)、ソース電極(6)と同電位に
ゲート電極(5)を設定した場合にインピーダンスはO
K近づき、ゲート電極(5)をFITのピンチオフ電圧
以下に設定するとインピーダンスは無限大に近づく、こ
のように、直流バイアス電圧を切換えインピーダンス変
化をうけたF E T (71は装荷線路(3)によっ
てインピーダンス変換が行なわれ主線路(2)から見た
サセプタンス値が所望の値になるように切換わる。Normally, when the gate electrode (5) is set to the same potential as the drain electrode (4) and source electrode (6), the impedance is O
When K approaches K and the gate electrode (5) is set below the pinch-off voltage of the FIT, the impedance approaches infinity.In this way, the DC bias voltage is switched and the impedance changes FET (71 is caused by the loading line (3) Impedance conversion is performed and the susceptance value seen from the main line (2) is switched to a desired value.
なお、装荷線路(3)は主線路(2)の両端に付加され
。Note that the loading line (3) is added to both ends of the main line (2).
透過位相変化の効果を2倍にし、装荷線路の反射を相殺
する構成としている。The structure doubles the effect of transmission phase change and cancels the reflection of the loading line.
第4図では、各々のビットが上記動作説明の通り所望の
透過位相変化を与えるため、トータルで4通りの透過位
相が設定でき、2ビツトローデツドライン形移相器とし
て働くものである。In FIG. 4, since each bit gives a desired transmission phase change as explained above, a total of four transmission phases can be set, and the device functions as a 2-bit load line type phase shifter.
従来のローデツドライン形移相器は、2ビツト移相器を
構成する場合、主線路(2)に対して縦続接続で構成さ
れているので、移相器の形状を大きくする必要があり、
また主線路が1ビツトに比べて2倍の長さになるためマ
イクロ波の挿入損失が。When a conventional loaded line phase shifter is configured as a 2-bit phase shifter, it is configured in cascade connection to the main line (2), so the shape of the phase shifter needs to be enlarged.
Also, because the main line is twice as long as that for 1 bit, there is an insertion loss for microwaves.
増加するという課題があった。There was an issue of increasing demand.
この発明は上記のような問題点を解消するためKなされ
たもので、移相器の形状を小形化し、マイクロ波の挿入
損失を低減することのできるロ−デッドライン形移相器
を得ることを目的とする。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to obtain a low-deadline phase shifter that can reduce the insertion loss of microwaves by reducing the size of the phase shifter. With the goal.
この発明に係るローデツドライン形移相器は。 A loaded line phase shifter according to the present invention.
単ビツト移相器を複数個用いて、多ビツト移相器を構成
する方法において、単ビツト移相器の各々の主線路の一
部あるいは全部を共有したものである。In this method, a multi-bit phase shifter is constructed using a plurality of single-bit phase shifters, in which part or all of the main line of each single-bit phase shifter is shared.
この発明におけるローデツドライン形移相器は。 The loaded line phase shifter in this invention is:
単ビツト移相器を複数個用いて、多ビット移相器を構成
する方法において、単ビツト移相器の各々の主線路の一
部あるいは全部を共有するため、主線路の両側のスペー
スを有効に活用でき、主線路も約172の長さになるた
め、移相器の小型軽量化及び低損失化を達成できる。In the method of configuring a multi-bit phase shifter using multiple single-bit phase shifters, the space on both sides of the main line can be used effectively because part or all of the main line of each single-bit phase shifter is shared. Since the length of the main line is approximately 172 mm, the phase shifter can be made smaller, lighter, and have lower loss.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図および第2図はこの発明による2ビツトローデツ
ドライン形移相器の構成を示す図であり。FIGS. 1 and 2 are diagrams showing the structure of a 2-bit low dead line phase shifter according to the present invention.
図中<1)から011は第3図、第4図と同一内容であ
る。Items <1) to 011 in the figure are the same as those in FIGS. 3 and 4.
2ビツト移相器を構成する際に、主線路(2)を共有し
主線路(2)の一方に1ビツト目装荷線路(3a)を並
列に付加し、主線路のもう一方に2ビツト目装荷線路(
sb)t−付加する構成となっている。各々の装荷線路
の先端にはF E T (71が直列に接続されており
、各々のFETに直流バイアス電圧を印加する手段を具
備している。When configuring a 2-bit phase shifter, the main line (2) is shared, the 1st bit loading line (3a) is added in parallel to one side of the main line (2), and the 2nd bit loading line (3a) is added to the other side of the main line. Loading line (
sb) It is configured to add t-. An FET (71) is connected in series at the tip of each loading line, and is provided with means for applying a DC bias voltage to each FET.
第1図は1ビツト目装荷線路(3a)、 2ビツト目
装荷線路(3b)を各々2本用いており、第2図では。In FIG. 1, two 1st bit loading lines (3a) and two 2nd bit loading lines (3b) are used, and in FIG.
2ビツト目装荷線路(3b)を1本のみで構成している
。The second bit loading line (3b) is composed of only one line.
次に動作について説明する。第1図において。Next, the operation will be explained. In FIG.
入出力線路側の一端に入力されたマイクロ波は入出力線
路化に沿って進み、主線路(2)に並列に1ビツト目装
荷線路(3a) 、および2ビツト目装荷線路(3b)
が付加されている点でマイクロ波の透過位相は変化する
。The microwave input to one end of the input/output line travels along the input/output line, and is connected to the 1st bit loading line (3a) and the 2nd bit loading line (3b) in parallel to the main line (2).
The transmission phase of the microwave changes at the point where is added.
この時、iず主線路(2)から見た1ビツト目装荷線路
(3a)のサセプタンス値が2通りに変化し、更にこれ
らに対して2ビツト目装荷線路(3b)のサセプタンス
値が2通りに変化するためトータルで4通りのサセプタ
ンス値をとることになる。このように4通りのサセプタ
ンス値により主線路(2)を通過するマイクロ波の透過
位相は4通りに設定でき。At this time, the susceptance value of the 1st bit loading line (3a) as seen from the main line (2) changes in two ways, and in addition, the susceptance value of the 2nd bit loading line (3b) changes in 2 ways. , so there are a total of four different susceptance values. In this way, the transmission phase of the microwave passing through the main line (2) can be set in four ways based on the four susceptance values.
2ビツト移相器としての動作をする。装荷線路のサセプ
タンス値を変化させる方法は、従来と同じである。Operates as a 2-bit phase shifter. The method of changing the susceptance value of the loaded line is the same as the conventional method.
また、第1図では1ビツト目装荷線路(3a)、 2
ビツト目装荷線路(3b)の各々2本ずつ主線路(2)
に並列に付加されており、透過位相変化の効果を2倍に
し、装荷線路の反射を相殺している。第2図では2ビツ
ト目装荷線路(3b)は1本のみとしており、2ビツト
目は1本の装荷線路のみから透過位相変化をうける。こ
のように装荷線路を1本にする方法は微少の移相量を得
る場合には有効な方法である。In addition, in Figure 1, the 1st bit loading line (3a), 2
Two main lines (2) for each bit loading line (3b)
is added in parallel to double the transmission phase change effect and cancel the reflection of the loading line. In FIG. 2, there is only one 2nd bit loading line (3b), and the 2nd bit receives a transmission phase change from only one loading line. This method of reducing the number of loading lines to one is an effective method for obtaining a minute amount of phase shift.
なお、上記実施例では、2ビツトローデツドライン形移
相器について説明を行なってきたが、3ビツト移相器以
上の多ビット移相器についても。In the above embodiments, a 2-bit loaded line phase shifter has been described, but a multi-bit phase shifter having a 3-bit phase shifter or more may also be described.
パターンレイアウトを工夫することにより適用が可能で
ある。更に、移相器の回路構成としてはFET 、キャ
パシタを一枚の基板中で裏作するモノリシック形MIC
や基板上に部品をアセンブリして作るハイブリッド形M
ICの両方に適用できる。またMICでなく、ストリッ
プ線路及び同軸線路でも適用可能である。またスイッチ
ング素子としてPETのかわりにPINダイオードを用
いた移相器にも適用できる。また、主線路を完全に共有
した形でなく、一部分を共有する構成でも良いO
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、単ビットローデツド
ライン形移相器の各々の主線路の一部ある−は全部を共
有するように多ビットローデツドライン形移相器を構成
したので、移相器の小型軽量化及び低損失化に効果があ
る。Application is possible by devising the pattern layout. Furthermore, the circuit configuration of the phase shifter is a monolithic MIC in which FETs and capacitors are fabricated on a single board.
Hybrid type M made by assembling parts on a board or board
It can be applied to both ICs. Moreover, it is applicable not only to MIC but also to strip lines and coaxial lines. The present invention can also be applied to a phase shifter using a PIN diode instead of PET as a switching element. In addition, the main line may not be completely shared, but may be partially shared. [Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, each main line of the single-bit loaded line phase shifter Since the multi-bit loaded line phase shifter is configured so that some or all of the lines are shared, the phase shifter can be made smaller, lighter, and have lower loss.
第1図はこの発明の一実施例による2ビツトローデツド
ライン形移相器を示す図、第2図はこの発明の他の実施
例を示す2ビツトローデツドライン形移相器を示す図、
第3図は従来の単ビットローデツドライン形移相器を示
す図、第4図は従来の2ビツトローデツドライン形移相
器を示す図である。
図中、(1)は半導体基板、(2)は主線路、(3)は
装荷線路、 (5a)は1ビット目装荷線路、 (
3b)は2ビット目装荷線路、(4)はドレイン電極、
(5)はゲート電極、(6)はソース電極、(7)はF
ET、(81は抵抗、(9)はキャパシタ、αGはキャ
パシタ接地用パッド、aDはゲートバイアス印加用パッ
ド、 aZはゲートバイアス回路、a3は接地用パッド
、α瘤は高インピーダンス線路、α!iは接地回路、O
F3は入出力線路である。
なお6図中同−符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a diagram showing a 2-bit load line type phase shifter according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a 2-bit load line type phase shifter according to another embodiment of the invention,
FIG. 3 is a diagram showing a conventional single-bit loaded line type phase shifter, and FIG. 4 is a diagram showing a conventional two-bit loaded line type phase shifter. In the figure, (1) is the semiconductor substrate, (2) is the main line, (3) is the loading line, (5a) is the 1st bit loading line, (
3b) is the second bit loading line, (4) is the drain electrode,
(5) is the gate electrode, (6) is the source electrode, (7) is the F
ET, (81 is a resistor, (9) is a capacitor, αG is a capacitor grounding pad, aD is a gate bias application pad, aZ is a gate bias circuit, a3 is a grounding pad, α knob is a high impedance line, α!i is the ground circuit, O
F3 is an input/output line. Note that the same reference numerals in Figure 6 indicate the same or equivalent parts.
Claims (4)
路で構成される主線路と.上記主線路の両端に各々並列
に付加された同じくストリップ線路で構成される装荷線
路と.各々の上記装荷線路の先端に直列に接続された.
印加直流バイアス電圧を変化させることによつて異なる
インピーダンスを呈する半導体素子と.上記半導体素子
に直流バイアス電圧を印加する手段を具備する単ビツト
ローデツドライン形移相器を複数段用いて多ビツトロー
デツドライン形移相器を構成する方法において.各々の
単ビツトローデツドライン形移相器の主線路の一部ある
いは全部を複数ビットで共有することを特徴とするロー
デツドライン形移相器。(1) A main line consisting of a strip line formed on a substrate board. A loaded line consisting of a strip line is added in parallel to both ends of the above main line. It was connected in series to the tip of each of the above loading lines.
A semiconductor element that exhibits different impedances by changing the applied DC bias voltage. In a method of configuring a multi-bit loaded line phase shifter using multiple stages of single bit loaded line phase shifters each having means for applying a DC bias voltage to the semiconductor element. A loaded line type phase shifter characterized in that a part or all of the main line of each single bit loaded line type phase shifter is shared by a plurality of bits.
路で構成される主線路と.上記主線路の両端に各々並列
に付加された同じくストリップ線路で構成される装荷線
路と.各々の上記装荷線路の先端に直列に接続された.
印加直流バイアス電圧を変化させることによつて異なる
インピーダンスを呈する半導体素子と.上記半導体素子
に直流バイアス電圧を印加する手段を具備する単ビツト
ローデツドライン形移相器を用いて多ビツトローデツド
ライン形移相器を構成する方法において.上記単ビット
移相器の主線路に並列に上記装荷線路の他に更に装荷線
路を付加し.その装荷線路の先端に直列に接続された.
印加直流バイアス電圧を変化させることによつて異なる
インピーダンスを呈する半導体素子と.その半導体素子
に直流バイアス電圧を印加する手段を具備することによ
つて多ビット化することを特徴とするローデツドライン
形移相器。(2) A main line consisting of a strip line formed on a substrate board. A loaded line consisting of a strip line is added in parallel to both ends of the above main line. It was connected in series to the tip of each of the above loading lines.
A semiconductor element that exhibits different impedances by changing the applied DC bias voltage. In a method of constructing a multi-bit loaded line phase shifter using a single bit loaded line phase shifter comprising means for applying a DC bias voltage to the semiconductor element. Add a loading line in addition to the loading line above in parallel to the main line of the single-bit phase shifter. It was connected in series to the tip of the loading line.
A semiconductor element that exhibits different impedances by changing the applied DC bias voltage. A loaded line type phase shifter characterized in that it can be made into multiple bits by comprising means for applying a DC bias voltage to the semiconductor element.
路としたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項お
よび第(2)項記載のローデツドライン形移相器。(3) Main line. A loaded line phase shifter according to claims (1) and (2), characterized in that the loaded line is a triplate strip line.
する特許請求の範囲第(1)項及び第(2)項記載のロ
ーデツドライン形移相器。(4) Main line. A loaded line phase shifter according to claims (1) and (2), characterized in that the loading line is a coaxial line.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31776188A JPH02162901A (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Loaded line phase shifter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31776188A JPH02162901A (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Loaded line phase shifter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02162901A true JPH02162901A (en) | 1990-06-22 |
Family
ID=18091749
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31776188A Pending JPH02162901A (en) | 1988-12-16 | 1988-12-16 | Loaded line phase shifter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02162901A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5168754A (en) * | 1974-12-12 | 1976-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | DAIOODOISOKI |
| JPS62190901A (en) * | 1986-02-17 | 1987-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Waveguide type electric power five-distributor |
-
1988
- 1988-12-16 JP JP31776188A patent/JPH02162901A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5168754A (en) * | 1974-12-12 | 1976-06-14 | Mitsubishi Electric Corp | DAIOODOISOKI |
| JPS62190901A (en) * | 1986-02-17 | 1987-08-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Waveguide type electric power five-distributor |
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