JPH02281175A - Ｒｆ放射器にｒｆトランシーバを結合するための可逆ハイブリッドモード回路 - Google Patents
Ｒｆ放射器にｒｆトランシーバを結合するための可逆ハイブリッドモード回路Info
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- JPH02281175A JPH02281175A JP2049150A JP4915090A JPH02281175A JP H02281175 A JPH02281175 A JP H02281175A JP 2049150 A JP2049150 A JP 2049150A JP 4915090 A JP4915090 A JP 4915090A JP H02281175 A JPH02281175 A JP H02281175A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/10—Auxiliary devices for switching or interrupting
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
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- H01P1/11—Auxiliary devices for switching or interrupting by ferromagnetic devices
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、ＲＦ放射器にＲＦトランシーバを結合し、
同時に入射するレーダ信号に関する放射器レラクタンス
を最小にするマイクロ波ＲＦ回路に関する。したがって
、この発明は航空機の全体のレーダ断面積（ＲＣ８）を
最小にすることを所望される航空機中に設置されるＲＦ
装置と関連して特別の有用性を有する。
同時に入射するレーダ信号に関する放射器レラクタンス
を最小にするマイクロ波ＲＦ回路に関する。したがって
、この発明は航空機の全体のレーダ断面積（ＲＣ８）を
最小にすることを所望される航空機中に設置されるＲＦ
装置と関連して特別の有用性を有する。
］ ２
［従来の技術］
航空機の全体のレーダ断面積（Ｒ’Ｃ８）を最小にしよ
うとするとき、ＲＦ放射器は特別の問題を有する。もち
ろん、それらはＲＦ的意味で“露出され”、それでなけ
れば所望されるときＲＦ倍信号送信および受信すること
ができない。しかしながらそのような露出された放射器
は特別な予防策がとられなければ入射するレーダ信号に
対して非常に効率のよい反射を行う。この問題は特に大
規模のＲＦ放射器アレイが使用されるときに重要である
。
うとするとき、ＲＦ放射器は特別の問題を有する。もち
ろん、それらはＲＦ的意味で“露出され”、それでなけ
れば所望されるときＲＦ倍信号送信および受信すること
ができない。しかしながらそのような露出された放射器
は特別な予防策がとられなければ入射するレーダ信号に
対して非常に効率のよい反射を行う。この問題は特に大
規模のＲＦ放射器アレイが使用されるときに重要である
。
［発明の解決すべき課題］
工業的には低いＲＣ８（レーダクロスセクション）のア
ンテナについて可成の考慮か払われて入力。問題は、放
射開口に対する入力における反射係数が最小であるだけ
でなくまたアレイ内で素子から素子へ均一でなければな
らないことである。
ンテナについて可成の考慮か払われて入力。問題は、放
射開口に対する入力における反射係数が最小であるだけ
でなくまたアレイ内で素子から素子へ均一でなければな
らないことである。
従来利用されていた可逆的位相シフト装置によれば、こ
の要求は非常に困難である。何故ならば位相シフト装置
の各端における反射係数は反射係数］ ３ 中に生じる可逆的位相シフトの多数波長により分離して
いるからであり、反射係数は位相状態（すなわち特定の
位相シフト装置中にプログラムされた位相シフトの大き
さ）により著しく変化するからである。
の要求は非常に困難である。何故ならば位相シフト装置
の各端における反射係数は反射係数］ ３ 中に生じる可逆的位相シフトの多数波長により分離して
いるからであり、反射係数は位相状態（すなわち特定の
位相シフト装置中にプログラムされた位相シフトの大き
さ）により著しく変化するからである。
小型化されたハイブリッドモードＲＦ位相シフ］・装置
はロバート氏等による米国特許出願中に記載されており
、それは簡単に説明すれば、本質的に平坦なマイクロス
トリップ位相シフト装置はマイクロストリップ伝送ライ
ンモードから（直列接続された）この超小型導波管フェ
ライト位相シフト装置モードへ、またもしも所望ならば
位相シフト装置後に再びマイクロストリップモードへ効
果的に移行させることによって実現される。（位相シフ
ト装置の詳細はシャロン氏等の米国特許節４．４４５，
０９８号明細書参照） ［課題解決のための手段］ 本発明者は、緊密な間隔の放射器素子のアレイ実効的Ｒ
Ｃ８をマイクロ波において減少させるために使用するの
に充分に小さい完全に可逆的なトランシーバ／放射器Ｒ
Ｆ結合回路を提１兵するために２個の新しいロバート氏
等のハイブリッドモード位相シフト装置と関連して３個
のフェライトマイクロストリップＲＦサーキュレータ（
または２個のサーキュレータと１個のダイオードスイッ
チ）を使用するすぐれたマイクロ波回路を開発した。こ
の装置の顕著な特徴は性能が高く、小型であることであ
る。装置は位相アレイ用として０．６波長の中心距離で
配置できるように充分小さいものである。
はロバート氏等による米国特許出願中に記載されており
、それは簡単に説明すれば、本質的に平坦なマイクロス
トリップ位相シフト装置はマイクロストリップ伝送ライ
ンモードから（直列接続された）この超小型導波管フェ
ライト位相シフト装置モードへ、またもしも所望ならば
位相シフト装置後に再びマイクロストリップモードへ効
果的に移行させることによって実現される。（位相シフ
ト装置の詳細はシャロン氏等の米国特許節４．４４５，
０９８号明細書参照） ［課題解決のための手段］ 本発明者は、緊密な間隔の放射器素子のアレイ実効的Ｒ
Ｃ８をマイクロ波において減少させるために使用するの
に充分に小さい完全に可逆的なトランシーバ／放射器Ｒ
Ｆ結合回路を提１兵するために２個の新しいロバート氏
等のハイブリッドモード位相シフト装置と関連して３個
のフェライトマイクロストリップＲＦサーキュレータ（
または２個のサーキュレータと１個のダイオードスイッ
チ）を使用するすぐれたマイクロ波回路を開発した。こ
の装置の顕著な特徴は性能が高く、小型であることであ
る。装置は位相アレイ用として０．６波長の中心距離で
配置できるように充分小さいものである。
装置は組み立てられ、Ｘ帯域で試験された。挿入損失は
１５％の帯域幅にわたって１．３ｄＢ以下であった。位
相の正確度が測定され、現在量も正確な位相シフト装置
であるシャロン氏等の装置と比較された。
１５％の帯域幅にわたって１．３ｄＢ以下であった。位
相の正確度が測定され、現在量も正確な位相シフト装置
であるシャロン氏等の装置と比較された。
ＲＣ３が小さいことに加えて、この回路は充分に可逆的
なハイブリッドモードＲＦ位柑シフト装置を与え、それ
は可逆的特性の面だけから使用されることもできる（Ｒ
Ｃ５が低いことが重要でない場合でも）。
なハイブリッドモードＲＦ位柑シフト装置を与え、それ
は可逆的特性の面だけから使用されることもできる（Ｒ
Ｃ５が低いことが重要でない場合でも）。
多くの位相アレイは送信および受信動作の両方に対して
使用される。それ故多くの場合において可逆動作が望ま
しい。ロバート氏等のハイブリッドモードＲＦ位相シフ
ト装置は非可逆的位相シフト装置であるが、この発明で
は可逆動作のために送信および受信モードで切替えられ
ることができる（シャロン氏等の前記米国特許明細書に
は所要の磁束切替え動作の詳細が記載されている）。
使用される。それ故多くの場合において可逆動作が望ま
しい。ロバート氏等のハイブリッドモードＲＦ位相シフ
ト装置は非可逆的位相シフト装置であるが、この発明で
は可逆動作のために送信および受信モードで切替えられ
ることができる（シャロン氏等の前記米国特許明細書に
は所要の磁束切替え動作の詳細が記載されている）。
しかしながらロバート氏等のハイブリッドモードＲＦ位
相シフト装置はまた切替えを行わない可逆動作のために
マイクロストリップサーキュレータと関連して使用され
ることができる。例えば３個のマイクロストリップサー
キュレータおよび２個のハイブリッドモードＲＦ位相シ
フト装置がそのような切替えを行わない可逆動作装置を
提供するために回路に使用されてもよい。コストを最小
にするために、フェライト基体が使用され、所要のサー
キュレータがマイクロストリップで形成される（例えば
金属化したフェライト基体上に所要のパターンをエツチ
ングすることによって）。この場合に必要なサーキュレ
ータの磁石は基体下側（サマリウム コバルト）、また
は基体上面（アルニコ）にエポキシによって取付けられ
る。接地平面はハイブリッドモード位相シフト装置およ
びサーキュレータ磁石を収容する四部を形成されている
。
相シフト装置はまた切替えを行わない可逆動作のために
マイクロストリップサーキュレータと関連して使用され
ることができる。例えば３個のマイクロストリップサー
キュレータおよび２個のハイブリッドモードＲＦ位相シ
フト装置がそのような切替えを行わない可逆動作装置を
提供するために回路に使用されてもよい。コストを最小
にするために、フェライト基体が使用され、所要のサー
キュレータがマイクロストリップで形成される（例えば
金属化したフェライト基体上に所要のパターンをエツチ
ングすることによって）。この場合に必要なサーキュレ
ータの磁石は基体下側（サマリウム コバルト）、また
は基体上面（アルニコ）にエポキシによって取付けられ
る。接地平面はハイブリッドモード位相シフト装置およ
びサーキュレータ磁石を収容する四部を形成されている
。
一方のハイブリッドモード位相シフト装置は送信動作の
ために使用され、他方は受信動作のために使用される。
ために使用され、他方は受信動作のために使用される。
マイクロストリップサーキュレータは専用の送信および
受信路を通ってＲＦを導く。
受信路を通ってＲＦを導く。
位相アレイ動作のために所望される位相シフト装置の切
替えに必要な電子駆動装置もまた基体上に設置されるこ
とができる。
替えに必要な電子駆動装置もまた基体上に設置されるこ
とができる。
ハイブリッドモード位相シフト装置のこの可逆的回路装
置は低損失の非可逆的位相シフト装置を与え、上述のよ
うにＸ帯域で０．６波長の素子［１４１隔（１０ＧＨｚ
で０．ツイフチ）を許容するパッケージに適合するよう
な充分に小さい大きさである。
置は低損失の非可逆的位相シフト装置を与え、上述のよ
うにＸ帯域で０．６波長の素子［１４１隔（１０ＧＨｚ
で０．ツイフチ）を許容するパッケージに適合するよう
な充分に小さい大きさである。
例えば完全な可逆的回路は０．４１１インチｘ ｏ、ｃ
。
。
インチの断面に過ぎない。それ故０．６波長の素子間隔
の要求は克服できないものではない。
の要求は克服できないものではない。
この発明の可逆的ハイブリッドモードＲＦ回路によって
、開口側から入る信号は位相シフト装置の一つから反射
されてサーキュレータの一つの終端ポートに送られ、位
相状態の関数としての反射係数における変化を減少させ
る。この条件は供給反射係数が無視てきるときには真で
ある。他方もしも供給部および開口部が大きい反射係数
を有するならば、入力反射係数は位相設定によって著し
く変化し、それ故均−な反射係数は得られない。
、開口側から入る信号は位相シフト装置の一つから反射
されてサーキュレータの一つの終端ポートに送られ、位
相状態の関数としての反射係数における変化を減少させ
る。この条件は供給反射係数が無視てきるときには真で
ある。他方もしも供給部および開口部が大きい反射係数
を有するならば、入力反射係数は位相設定によって著し
く変化し、それ故均−な反射係数は得られない。
第２の実施例はこの状態を処理する。
非動作状態における反射係数に関して開口部を供給部か
ら分離する方法は第２のサーキュレータを切替えられる
ように設計することである。動作モードにおいて切替え
られたサーキュレータは１方向にラッチされ、これが動
作状態である。これは素子の可逆動作を可能にする。も
しもアンテナが低いＲＣ３または素子間の均一な反射係
数を有することが所望されるならば、第２のサーキュレ
ータは反対方向にサーキュレータするように切替えられ
、敵のレーダからの信号は第３のサーキュレータの終端
ポートへ導かれる。これは１次的効果に対して反射係数
が整合した終端された第２のサーキュレータのもののみ
であることを意味する。
ら分離する方法は第２のサーキュレータを切替えられる
ように設計することである。動作モードにおいて切替え
られたサーキュレータは１方向にラッチされ、これが動
作状態である。これは素子の可逆動作を可能にする。も
しもアンテナが低いＲＣ３または素子間の均一な反射係
数を有することが所望されるならば、第２のサーキュレ
ータは反対方向にサーキュレータするように切替えられ
、敵のレーダからの信号は第３のサーキュレータの終端
ポートへ導かれる。これは１次的効果に対して反射係数
が整合した終端された第２のサーキュレータのもののみ
であることを意味する。
フェライト基体上のエツチングされたサーキュレータの
均一な反射係数は既知の技術を使用して得られる。切替
えサーキュレータ技術を使用してアンテナは低ＲＣ８ま
たは素子から素子へ均一な反射係数のための詰め込み位
置へ切替えられることができる。切替えられた（第２の
）サーキュレータはそのサーキュレータの第２の方向に
切替えられ、供給部を開口部から分離する。
均一な反射係数は既知の技術を使用して得られる。切替
えサーキュレータ技術を使用してアンテナは低ＲＣ８ま
たは素子から素子へ均一な反射係数のための詰め込み位
置へ切替えられることができる。切替えられた（第２の
）サーキュレータはそのサーキュレータの第２の方向に
切替えられ、供給部を開口部から分離する。
供給部を開口部から分離する別の手段は、送信段と受信
段と間を切替えるダイオードスイッチを使用することで
ある。
段と間を切替えるダイオードスイッチを使用することで
ある。
送信モード中の信号は第１の位相シフト装置中に送られ
、第１のサーキュレータを通って開口へ達する。送信モ
ード中の敵のレーダがらの信号は開口に現れ、第１およ
び第２のサーキュレータおよび第２のハイブリッドモー
ド位相シフト装置を１ つ 通過する。ダイオードスイッチで見られる反射はポート
を離れて反射されて第２のサーキュレータの終端ポート
に送られる。それ故ダイオードスイッチか送信状態にあ
るとき、受信信号の大部分はダイオードスイッチのオフ
ポートおよび第２のサーキュレータの負荷で終端される
。
、第１のサーキュレータを通って開口へ達する。送信モ
ード中の敵のレーダがらの信号は開口に現れ、第１およ
び第２のサーキュレータおよび第２のハイブリッドモー
ド位相シフト装置を１ つ 通過する。ダイオードスイッチで見られる反射はポート
を離れて反射されて第２のサーキュレータの終端ポート
に送られる。それ故ダイオードスイッチか送信状態にあ
るとき、受信信号の大部分はダイオードスイッチのオフ
ポートおよび第２のサーキュレータの負荷で終端される
。
ダイオードスイッチが受信位置に切替えられると、開口
部受信した信号は第１および第２のサーキュレータおよ
び第２の位相シフト装置ならびにスイッチを通過する。
部受信した信号は第１および第２のサーキュレータおよ
び第２の位相シフト装置ならびにスイッチを通過する。
第２の位相シフト装置または供給部において生じた反射
は第２のサーキュレータで終端される。この形態で開口
部と供給部はあらゆる状態下で妨害反射係数に関して分
離される。ダイオードスイッチは送信と受信とで切替え
られなければならない。しがしながらこれはナノ秒で行
われ、それ故システムの動作に大きな影響はない。
は第２のサーキュレータで終端される。この形態で開口
部と供給部はあらゆる状態下で妨害反射係数に関して分
離される。ダイオードスイッチは送信と受信とで切替え
られなければならない。しがしながらこれはナノ秒で行
われ、それ故システムの動作に大きな影響はない。
この発明のこれらおよびその他のその他の目的は添付図
面を参照にした以下の実施例の詳細な説明によってさら
に明瞭になるであろう。
面を参照にした以下の実施例の詳細な説明によってさら
に明瞭になるであろう。
［実施例コ
第１図の実施例において、受信信号路２はサーキュレー
タ８のポート６とサーキュレータ１２のポート１０との
間に接続されたロバート氏等の型のハイブリッドモード
ＲＦ位相シフト装置４を含む。
タ８のポート６とサーキュレータ１２のポート１０との
間に接続されたロバート氏等の型のハイブリッドモード
ＲＦ位相シフト装置４を含む。
送信信号路１４はサーキュレータ１２のポーｈ２０とサ
ーキュレータ８のポート２２との間にサーキュレータ１
８のポート２４および２６と直列に接続された別のロバ
ート氏等の型のハイブリッドモートＲＦ位相シフト装置
１６を含む。サーキュレータ１８のポート２８はマイク
ロストリップ導体およびサーキュレータ１８のポート２
８の特性インピーダンスに整合したインピーダンス５０
に接続されている。サーキュレータ１２のポート３０は
トランシーバ３２の入力／出力端子に結合され、サーキ
ュレータ８のポート３４は放射器素子３６（例えば多数
の同位相アレイの一つ）に結合されている。
ーキュレータ８のポート２２との間にサーキュレータ１
８のポート２４および２６と直列に接続された別のロバ
ート氏等の型のハイブリッドモートＲＦ位相シフト装置
１６を含む。サーキュレータ１８のポート２８はマイク
ロストリップ導体およびサーキュレータ１８のポート２
８の特性インピーダンスに整合したインピーダンス５０
に接続されている。サーキュレータ１２のポート３０は
トランシーバ３２の入力／出力端子に結合され、サーキ
ュレータ８のポート３４は放射器素子３６（例えば多数
の同位相アレイの一つ）に結合されている。
よく知られているようにサーキュレータは３個のポー
トを有する。一つのポートに供給されたＲＦ倍信号サー
キュレータの回転方向（サーキュ２ル −タ平面に垂直な供給磁界の方向により決定され、図で
は矢印によって示されている）における次のポートにの
み実質上結合される。したがって例えばサーキュレータ
１２のポート１０に供給された信号はポート３０に送ら
れ、それからトランシーバ３２に送られる。送信される
信号はポート３０に送られ、ポート２０から出力する。
トを有する。一つのポートに供給されたＲＦ倍信号サー
キュレータの回転方向（サーキュ２ル −タ平面に垂直な供給磁界の方向により決定され、図で
は矢印によって示されている）における次のポートにの
み実質上結合される。したがって例えばサーキュレータ
１２のポート１０に供給された信号はポート３０に送ら
れ、それからトランシーバ３２に送られる。送信される
信号はポート３０に送られ、ポート２０から出力する。
サーキュレータのポートはサーキュレーションの方向の
次に遭遇するポートに結合される。したがってサーキュ
レータ１２のポート１０はポート３０に先行し、ポート
３０にポート２０が後続する。
次に遭遇するポートに結合される。したがってサーキュ
レータ１２のポート１０はポート３０に先行し、ポート
３０にポート２０が後続する。
位相シフト装置４および１６を位相アレイ動作のために
所望の位相状態に設定することは回路４０により任意所
望の方法によって行われる（例えば前記シャロン氏等ま
たはウォーリス氏等の米国特許明細書参照）。サーキュ
レータ８の回転方向はまた通常適当な回路４２によって
制御されことができる。後者は磁界の方向を変化させる
ように単に電流パルスの方向を変化し、それはサーキュ
レータ８の回転方向を一方または他方にラッチし、第１
図に実線で示された回転方向および破線で示された他方
の回転方向にする。
所望の位相状態に設定することは回路４０により任意所
望の方法によって行われる（例えば前記シャロン氏等ま
たはウォーリス氏等の米国特許明細書参照）。サーキュ
レータ８の回転方向はまた通常適当な回路４２によって
制御されことができる。後者は磁界の方向を変化させる
ように単に電流パルスの方向を変化し、それはサーキュ
レータ８の回転方向を一方または他方にラッチし、第１
図に実線で示された回転方向および破線で示された他方
の回転方向にする。
トランシーバ３２がＲＦパルスを送信するとき（および
典型的にはその反射を待っとき）第１図の回路は次のよ
うに動作する。送信されるＲＦ信号パルスはポート３０
に供給され後続するポート２゜を介して位相シフト装置
１６に結合され、そこからサーキュレータ１８および８
を介してポート３４へ、さらに放射器素子３６へ結合さ
れる。
典型的にはその反射を待っとき）第１図の回路は次のよ
うに動作する。送信されるＲＦ信号パルスはポート３０
に供給され後続するポート２゜を介して位相シフト装置
１６に結合され、そこからサーキュレータ１８および８
を介してポート３４へ、さらに放射器素子３６へ結合さ
れる。
放射器素子３６に入射する信号は（それらが友好的でな
い放射源からのものでも送信パルスの反射されたもので
も）サーキュレータ８の次のポート６および位相シフト
装置４の入力に導かれる。位相シフト装置４の入力から
反射された信号の小部分は放射器素子３６には到達しな
い（従来技術におけるように）。何故ならば、それらは
サーキュレータ８のポート６からそのポート２２に通過
してサーキュレータ１８のポート２８へ送られ、ポート
２８から終端インピーダンス５０に到達して吸収される
からである。前述のようにインピーダンス５ｏの反射は
非常に少ない。何故ならばポー１−２８（および、また
は接続されたマイクロストリップライン）の特性インピ
ーダンスと整合されているからである入射信号の大部分
は（それらが友好的でない放射源からのものでも送信信
号の反射されたものでも）位相シフト装置４を通過し、
サーキュレータ１２のポート１０へ送られ、そこからト
ランシーバ３２へ結合される。回路の受信側内からの反
射は明らかに整合された終端インピーダンス５ｏに到達
する（放射素子３６には到達しない）。
い放射源からのものでも送信パルスの反射されたもので
も）サーキュレータ８の次のポート６および位相シフト
装置４の入力に導かれる。位相シフト装置４の入力から
反射された信号の小部分は放射器素子３６には到達しな
い（従来技術におけるように）。何故ならば、それらは
サーキュレータ８のポート６からそのポート２２に通過
してサーキュレータ１８のポート２８へ送られ、ポート
２８から終端インピーダンス５０に到達して吸収される
からである。前述のようにインピーダンス５ｏの反射は
非常に少ない。何故ならばポー１−２８（および、また
は接続されたマイクロストリップライン）の特性インピ
ーダンスと整合されているからである入射信号の大部分
は（それらが友好的でない放射源からのものでも送信信
号の反射されたものでも）位相シフト装置４を通過し、
サーキュレータ１２のポート１０へ送られ、そこからト
ランシーバ３２へ結合される。回路の受信側内からの反
射は明らかに整合された終端インピーダンス５ｏに到達
する（放射素子３６には到達しない）。
１次効果に対する上記の条件のいずれにおいても反射係
数はサーキュレータ８自身のものに過ぎない。そのよう
なサーキュレータはフェライト表面上のエツチングによ
るマイクロストリップパターンによって正確に形成でき
るから、各反射器素子３６に対して同じ反射係数が正確
に得られ、全体のアレイは連続面のようになる。
数はサーキュレータ８自身のものに過ぎない。そのよう
なサーキュレータはフェライト表面上のエツチングによ
るマイクロストリップパターンによって正確に形成でき
るから、各反射器素子３６に対して同じ反射係数が正確
に得られ、全体のアレイは連続面のようになる。
反射器素子３６とトランシーバ３２のインターフェイス
（すなわち不活性の待機状態中の送信回路１４側）との
間の分離は、反射器素子３Ｂに入射する信号がサーキュ
レータ８の後続ポート２２へ直ちに通過してサーキュレ
ータＩ８のポート２６．２８を介して終端インピーダン
ス５０に導かれるようにサーキュレータ制御回路４２に
よって反時計方向（破線で示す）にサーキュレータ８の
方向を切り替えることによって行われる。
（すなわち不活性の待機状態中の送信回路１４側）との
間の分離は、反射器素子３Ｂに入射する信号がサーキュ
レータ８の後続ポート２２へ直ちに通過してサーキュレ
ータＩ８のポート２６．２８を介して終端インピーダン
ス５０に導かれるようにサーキュレータ制御回路４２に
よって反時計方向（破線で示す）にサーキュレータ８の
方向を切り替えることによって行われる。
第２図、第３図および第４図は、第１図の実施例の回路
がどのように物理的に構成されるがを示している。図に
おいて４８は接地平面を示し、５１はフェライト基体を
示す。下方の金属容器５３はサーキュレータ８および１
８の磁石用のポケット５２、サーキュレータ１２の磁石
を保持するポケット５４、および前記ロバート氏等の形
式のハイブリッドモト位相シフト装置４および１６を保
持するポケット５６および５８を有する。これら位相シ
フト装置４および１６においては負荷された位相シフト
装置トロイダルコアおよび導波管中の誘電体中央スラブ
は両端がマイクロストリップ伝送ラインに整合し、それ
によってそれらを直接マイクロストリップサーキュレー
タボートからマイクロストリップ伝送ラインに接続する
ことを可能にしている。位相シフト装置４および１６の
ためのローカル駆動回路は６０および６２に配置されて
いる。可能な実際の寸法は第２図および第３図に示され
ており、装置全体は１０ＧＨｚ位相アレイの放射器素子
間に容易に適合することができる。
がどのように物理的に構成されるがを示している。図に
おいて４８は接地平面を示し、５１はフェライト基体を
示す。下方の金属容器５３はサーキュレータ８および１
８の磁石用のポケット５２、サーキュレータ１２の磁石
を保持するポケット５４、および前記ロバート氏等の形
式のハイブリッドモト位相シフト装置４および１６を保
持するポケット５６および５８を有する。これら位相シ
フト装置４および１６においては負荷された位相シフト
装置トロイダルコアおよび導波管中の誘電体中央スラブ
は両端がマイクロストリップ伝送ラインに整合し、それ
によってそれらを直接マイクロストリップサーキュレー
タボートからマイクロストリップ伝送ラインに接続する
ことを可能にしている。位相シフト装置４および１６の
ためのローカル駆動回路は６０および６２に配置されて
いる。可能な実際の寸法は第２図および第３図に示され
ており、装置全体は１０ＧＨｚ位相アレイの放射器素子
間に容易に適合することができる。
次に第５図を参照すると、この発明の別の実施例が示さ
れている。この回路では、ダイオードスイッチ６４は２
つのポート６８または７０のいずれかとトランシーバ１
００の入力／出力を接続するためのアーム６６を備えて
いる。送信動作モードにおいてはアーム６６は実線で示
された位置を占め（ダイオードバイアス電流により）、
そのため送信されたＲＦパルスは位相シフト装置７２お
よびサーキュレータ７８のポート７４および７６を通っ
て放射器素子３６に送られる。その時間中に放射器素子
３６に入射する入力信号はポート８０を通ってサーキュ
レータ８４のポー！・８２へ通過し、それからポート８
６を通ってハイブリッドモード位相シフト装置８８へ送
られる。
れている。この回路では、ダイオードスイッチ６４は２
つのポート６８または７０のいずれかとトランシーバ１
００の入力／出力を接続するためのアーム６６を備えて
いる。送信動作モードにおいてはアーム６６は実線で示
された位置を占め（ダイオードバイアス電流により）、
そのため送信されたＲＦパルスは位相シフト装置７２お
よびサーキュレータ７８のポート７４および７６を通っ
て放射器素子３６に送られる。その時間中に放射器素子
３６に入射する入力信号はポート８０を通ってサーキュ
レータ８４のポー！・８２へ通過し、それからポート８
６を通ってハイブリッドモード位相シフト装置８８へ送
られる。
位相シフト装置８８を通過した信号はスイッチ６４の終
端コンタクト７０に到達する。この反射（およびは位相
シフト装置８８の入力からの反射）はサーキュレータ８
４のポート８６および９０を通過して終端インピーダン
ス１０２と整合される。
端コンタクト７０に到達する。この反射（およびは位相
シフト装置８８の入力からの反射）はサーキュレータ８
４のポート８６および９０を通過して終端インピーダン
ス１０２と整合される。
スイッチアーム６６は送信パルスが放射器素子３６に到
達することができるのに充分な時間たけ実線の位置にあ
り、その時間が経過すると破線の位置へ移動しくダイオ
ードバイアス電流を変化することにより）コンタクト７
０をトランシーバ１００に接続する。ダイオードスイッ
チ６４は非常に高速で動作できるからトランシーバ１０
０を送信に必要な時間だけコンタクト６８に接続するこ
とができる。放射器素子３６に入射するパルス反射波は
ポート８０゜８２、８６および位相シフト装置８８、コ
ンタクト７０およびスイッチ６４のアーム６６を通って
トランシーバ１００へ流れる。この受信回路のポート８
６以後に生じる反射はサーキュレータ８４のポート８６
を通って戻り、ポート９０から整合した終端インピーダ
ンス１０２に到達し、したがって放射器素子３６に到達
する前に充分に減衰される。したがって上述のような回
路を有するアンテナ素子アレイは均一な反射係数を有し
、それ故アンテナは連続した表面のように見え、反射さ
れた信号を散乱しない。
達することができるのに充分な時間たけ実線の位置にあ
り、その時間が経過すると破線の位置へ移動しくダイオ
ードバイアス電流を変化することにより）コンタクト７
０をトランシーバ１００に接続する。ダイオードスイッ
チ６４は非常に高速で動作できるからトランシーバ１０
０を送信に必要な時間だけコンタクト６８に接続するこ
とができる。放射器素子３６に入射するパルス反射波は
ポート８０゜８２、８６および位相シフト装置８８、コ
ンタクト７０およびスイッチ６４のアーム６６を通って
トランシーバ１００へ流れる。この受信回路のポート８
６以後に生じる反射はサーキュレータ８４のポート８６
を通って戻り、ポート９０から整合した終端インピーダ
ンス１０２に到達し、したがって放射器素子３６に到達
する前に充分に減衰される。したがって上述のような回
路を有するアンテナ素子アレイは均一な反射係数を有し
、それ故アンテナは連続した表面のように見え、反射さ
れた信号を散乱しない。
この発明の幾つかの実施例のみが詳細に説明されている
けれども、当業者にはこの発明の優れた特徴および利点
を有したままで多くの変形変更をなされることが可能で
あることが認識できるであろう。それ故そのような変形
変更は全てこの発明の技術的範囲に含まれるべきもので
ある。
けれども、当業者にはこの発明の優れた特徴および利点
を有したままで多くの変形変更をなされることが可能で
あることが認識できるであろう。それ故そのような変形
変更は全てこの発明の技術的範囲に含まれるべきもので
ある。
第１図は不所望な信号が専用の伝送路で吸収される第１
の実施例の概略回路図である。 第２図は第１図の回路の物理的構成の実施例の上面図で
ある。 第３図は第２図のものの側面図である。 第４図は物理的構成部品の一部を詳しく示すために第２
図および第３図の実施例の一部を分解した図である。 第５図はダイオードスイッチを使用したこの発明の別の
実施例の概略回路図である。 ８ 、１２．１８・・・サーキュレータ、４．１６−、
ハイブリッドモード位相シフト装置、３６・・・放射器
素子、３２・・・トランシーバ。
の実施例の概略回路図である。 第２図は第１図の回路の物理的構成の実施例の上面図で
ある。 第３図は第２図のものの側面図である。 第４図は物理的構成部品の一部を詳しく示すために第２
図および第３図の実施例の一部を分解した図である。 第５図はダイオードスイッチを使用したこの発明の別の
実施例の概略回路図である。 ８ 、１２．１８・・・サーキュレータ、４．１６−、
ハイブリッドモード位相シフト装置、３６・・・放射器
素子、３２・・・トランシーバ。
Claims (19)
- （１）専用の送信ブランチと専用の受信ブランチとを具
備し、それらブランチの一つは位相シフト装置を備え、
ブランチの他方は位相シフト装置およびサーキュレータ
を備え、そのサーキュレータの１ポートは実質上ＲＦ反
射が生じないように整合した終端インピーダンスに結合
され、放射器素子に入射したＲＦ信号の回路内の反射が
整合した終端インピーダンスに導かれる如く構成されて
いることを特徴とするＲＦトランシーバをＲＦ放射器素
子に結合する回路。 - （２）ＲＦトランシーバをＲＦ放射器素子に結合するた
めの可逆的ハイブリッドモードＲＦ結合回路において、 フェライト誘電体基体と、 第１および第２の端部を備え、前記フェライト誘電体基
体上に配置され、直列に接続された第１の非可逆的導波
管位相シフト装置を有するマイクロストリップＲＦ送信
回路と、 第１および第２の端部を備え、前記フェライト誘電体基
体上に配置され、直列に接続された第２の非可逆的導波
管位相シフト装置を有するマイクロストリップＲＦ受信
回路と、 前記フェライト誘電体基体上に配置され、前記放射器素
子に結合するように構成された第１の入力／出力マイク
ロストリップラインと、前記ＲＦ受信回路の第１の端部
と、および前記ＲＦ送信回路の第１の端部にそれぞれ接
続されて一体に形成された３個のポートとを有する第１
のマイクロストリップサーキュレータと、 前記フェライト誘電体基体上に配置され、前記ＲＦ送信
回路および前記ＲＦ受信回路の一つ中に直列に接続され
た２個のポートと整合された非反射性終端インピーダン
スに接続された第３のポートとを有する第２のマイクロ
ストリップサーキュレータと、 前記トランシーバに結合するように構成された第２の入
力／出力マイクロストリップラインに前記ＲＦ送信回路
および前記ＲＦ受信回路の第２の端部を接続するＲＦ信
号経路手段とを具備していることを特徴とするＲＦトラ
ンシーバをＲＦ放射器素子に結合する可逆的ハイブリッ
ドモードＲＦ結合回路。 - （３）前記第２のマイクロストリップサーキュレータは
前記第１のマイクロストリップサーキュレータと前記第
１の可逆的位相シフト装置との間で前記ＲＦ送信回路に
接続されている特許請求の範囲第２項記載の可逆的ハイ
ブリッドモードＲＦ結合回路。 - （４）前記ＲＦ信号経路手段は３個のポートを有する第
３のマイクロストリップサーキュレータを具備し、その
２個はそれぞれ前記ＲＦ送信回路および前記ＲＦ受信回
路の第２の端部に接続され、第３のポートは前記第２の
入力／出力マイクロストリップラインに接続されて一体
に形成されている特許請求の範囲第３項記載の可逆的ハ
イブリッドモードＲＦ結合回路。 - （５）前記第１および第２の位相シフト装置によって導
入されたＲＦ位相シフトの大きさを変化させるように制
御する手段を具備している特許請求の範囲第４項記載の
可逆的ハイブリッドモードＲＦ結合回路。 - （６）前記第１のサーキュレータ中でＲＦ信号のサーキ
ュレーションの方向を選択的に変化させる制御手段を具
備している特許請求の範囲第２項または第５項記載の可
逆的ハイブリッドモードＲＦ結合回路。 - （７）前記第２のマイクロストリップサーキュレータは
前記第１のマイクロストリップサーキュレータと前記第
２の非可逆的位相シフト装置との間で前記ＲＦ受信回路
に接続されている特許請求の範囲第２項記載の可逆的ハ
イブリッドモードＲＦ結合回路。 - （８）前記ＲＦ信号経路手段は前記第２の入力／出力マ
イクロストリップラインを前記ＲＦ受信回路または前記
ＲＦ送信回路の第２の端部に選択的に交互に接続させる
ためのダイオードスイッチマイクロストリップ回路を具
備している特許請求の範囲第７項記載の可逆的ハイブリ
ッドモードＲＦ結合回路。 - （９）前記フェライト誘電体基体は前記マイクロストリ
ップ回路と反対側の表面に金属化した接地平面を備え、
前記導波管位相シフト装置はこの接地平面から吊り下げ
られてそれに導電的および機械的に固定され、 前記吊り下げられた導波管位相シフト装置および前記マ
イクロストリップサーキュレータのそれぞれと共同する
磁界発生手段は導電性容器中に形成された凹部に収容さ
れて基体の接地平面側に電気的および機械的に固定され
ている特許請求の範囲第２項乃至第８項のいずれか１項
記載の可逆的ハイブリッドモードＲＦ結合回路。 - （１０）前記位相シフト装置を駆動する駆動回路手段も
また前記フェライト誘電体基体上に配置されてそれによ
って支持されている特許請求の範囲第９項記載の可逆的
ハイブリッドモードＲＦ結合回路。 - （１１）トランシーバと放射器素子との間でマイクロ波
信号を結合する回路において、 トランシーバに接続された第１の端子と、 放射器素子に接続された第２の端子と、 ３個のポートを備え、その第１のポートが前記第２の端
子に接続されている第１のサーキュレータと、 信号が前記トランシーバと第２の端子との間で第１の方
向に流れるように前記第１のサーキュレータの別のポー
トと前記第１の端子との間に結合されている第１のハイ
ブリッドモード導波管／マイクロストリップ位相シフト
装置と、 ３個のポートを備え、その１つのポートが非反射性終端
インピーダンスを介して大地に接続されている第２のサ
ーキュレータと、 第２のハイブリッドモード導波管／マイクロストリップ
位相シフト装置と、 信号が前記トランシーバと第２の端子との間で前記第２
のサーキュレータおよび前記第２の位相シフト装置を通
って反対の第２の方向に流れるように前記第１のサーキ
ュレータの第３のポートと前記第１の端子との間に直列
に第２のサーキュレータおよび前記第２の位相シフト装
置を結合する手段とを具備していることを特徴とするト
ランシーバと放射器素子との間でマイクロ波信号を結合
する回路。 - （１２）前記第１の方向は、信号が前記第２の端子から
前記トランシーバに流れる方向であり、前記第２の方向
は、信号が前記トランシーバから前記第２の端子へ流れ
る方向である特許請求の範囲第１１項記載の回路。 - （１３）電気的に動作するダイオードスイッチが前記第
１の位相シフト装置を含む回路または前記第２の位相シ
フト装置を含む回路のいずれかを選択的に前記トランシ
ーバに接続するために設けられている特許請求の範囲第
１２項記載の回路。 - （１４）トランシーバと放射器素子との間でマイクロ波
信号を結合する回路において、 トランシーバに接続された第１の端子と、 放射器素子に接続された第２の端子と、 ３個のポートを備え、その第１のポートが前記第１の端
子に接続されている第１のサーキュレータと、 ３個のポートを備え、その第１のポートが前記第２の端
子に接続されている第２のサーキュレータと、 第１のポートに先行する前記第１のサーキュレータのポ
ートと第２のサーキュレータの第１のポートに続くポー
トとの間に結合されている第１のハイブリッドモード導
波管／マイクロストリップ位相シフト装置と、 ３個のポートを備え、その第１のポートが非反射性イン
ピーダンスに結合されている第３のサーキュレータと、 前記第３のサーキュレータの第１のポートに先行するポ
ートと第２のサーキュレータの第１のポートに先行する
のポートとの間の接続と、 前記第３のサーキュレータの第１のポートに先行するポ
ートと第１のサーキュレータの第１のポートに続くポー
トとの間に結合されている第２のハイブリッドモード導
波管／マイクロストリップ位相シフト装置とを具備して
いることを特徴とするトランシーバと放射器素子との間
でマイクロ波を結合する回路。 - （１５）トランシーバと放射器素子との間でマイクロ波
を結合する回路において、 トランシーバに接続される第１の端子と、 放射器素子に接続される第２の端子と、 前記第１の端子を第１のコンタクトまたは第２のコンタ
クトに接続するスイッチと、 ３個のポートを備え、その第１のポートが前記第２の端
子に接続されている第１のサーキュレータと、 第１のポートに先行する前記第１のサーキュレータのポ
ートと前記スイッチの第１のコンタクトとの間に接続さ
れている第１のハイブリッドモード導波管／マイクロス
トリップ位相シフト装置と、３個のポートを備え、その
第１のポートが前記非反射性終端インピーダンスに接続
されている第２のサーキュレータと、 第１のポートに続く前記第２のサーキュレータのポート
とその第１のポートに続く前記第１のサーキュレータの
ポートとの間の接続と、 第１のポートに先行する前記第２のサーキュレータのポ
ートと前記スイッチの第２のコンタクトとの間に接続さ
れている第２のハイブリッドモード導波管／マイクロス
トリップ位相シフト装置とを具備していることを特徴と
するトランシーバと放射器素子との間のマイクロ波結合
回路。 - （１６）トランシーバと放射器素子との間でマイクロ波
を結合する回路において、 トランシーバに接続される第１の端子と、 放射器素子に接続される第２の端子と、 ３個のポートを備え、その１つのポートが第１の端子に
接続されている導電路制御手段と、３個のポートを備え
、その１つのポートが前記第２の端子に接続されている
第１のサーキュレータと、 前記導電路制御手段の第２のポートと前記第１のサーキ
ュレータの第２のポートとの間に接続されている第１の
非可逆的ハイブリッドモード導波管／マイクロストリッ
プ位相シフト装置と、第２の非可逆的ハイブリッドモー
ド導波管／マイクロストリップ位相シフト装置と前記導
電路制御手段の第３のポートと前記第１のサーキュレー
タの第３のポートとの間に接続されている第２のサーキ
ュレータとよりなる直列回路とを具備し、この第２のサ
ーキュレータのポートの一つは接地されていることを特
徴とするトランシーバと放射器素子との間のマイクロ波
結合回路。 - （１７）前記第１のサーキュレータの前記第２のポート
は前記第２の端子に接続されたポートに後続し、 前記導電路制御手段は第３のサーキュレータを具備し、
その第２のポートは前記第１の端子に接続されたポート
に先行しており、 前記第２のサーキュレータは前記第３のサーキュレータ
から前記第１のサーキュレータへ信号を与える特許請求
の範囲第１６項記載の回路。 - （１８）前記第１のサーキュレータの前記ポートの連続
順序を変化させる手段を具備している特許請求の範囲第
１６項記載の回路。 - （１９）前記導電路制御手段はその第１のポートをその
第２または第３のポートに接続するためのスイッチを備
え、前記第１のサーキュレータの前記第２のポートは前
記第１のポートに先行しており、前記第１のサーキュレ
ータの前記第３のポートは前記第１のポートに後続して
いる特許請求の範囲第６項記載の回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/330,638 US5129099A (en) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | Reciprocal hybrid mode rf circuit for coupling rf transceiver to an rf radiator |
| US330,638 | 1989-03-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281175A true JPH02281175A (ja) | 1990-11-16 |
| JP2918602B2 JP2918602B2 (ja) | 1999-07-12 |
Family
ID=23290631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2049150A Expired - Fee Related JP2918602B2 (ja) | 1989-03-30 | 1990-02-28 | Ｒｆ放射器にｒｆトランシーバを結合するための可逆ハイブリッドモード回路 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5129099A (ja) |
| EP (1) | EP0389673A3 (ja) |
| JP (1) | JP2918602B2 (ja) |
| KR (1) | KR900015444A (ja) |
| AU (1) | AU637330B2 (ja) |
| BR (1) | BR8906027A (ja) |
| CA (1) | CA1312120C (ja) |
| IL (1) | IL91938A (ja) |
Families Citing this family (26)
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|---|---|---|---|---|
| US5075648A (en) * | 1989-03-30 | 1991-12-24 | Electromagnetic Sciences, Inc. | Hybrid mode rf phase shifter and variable power divider using the same |
| US5896563A (en) * | 1995-04-27 | 1999-04-20 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Transmitting and receiving switch comprising a circulator and an automatic changeover switch which includes an impedance circuit |
| WO1998026305A1 (de) * | 1996-12-10 | 1998-06-18 | Daimler-Benz Aerospace Ag | Sende/empfangsmodul für ein phasengesteuertes radar |
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| KR100360895B1 (ko) * | 1999-11-23 | 2002-11-13 | 주식회사 텔웨이브 | 서큘레이터를 이용한 송/수신부 결합 시스템 및 그의송신신호 소거방법 |
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| US8750173B2 (en) | 2006-12-29 | 2014-06-10 | Mode-1 Corporation | High isolation signal routing assembly for full duplex communication |
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