JPH036684B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH036684B2 JPH036684B2 JP7070184A JP7070184A JPH036684B2 JP H036684 B2 JPH036684 B2 JP H036684B2 JP 7070184 A JP7070184 A JP 7070184A JP 7070184 A JP7070184 A JP 7070184A JP H036684 B2 JPH036684 B2 JP H036684B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- voltage
- radio waves
- phase shifter
- dielectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/181—Phase-shifters using ferroelectric devices
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、例えば電子的にビームを走査する
電波レンズなどに用いる移相器の改善に関するも
のである。
電波レンズなどに用いる移相器の改善に関するも
のである。
第１図は例えばMicrowave Journal 1981年２
月号、P.45〜P.53に示された従来の電子的にビー
ムを走査する電波レンズに用いられた移相器を示
す図であり、図において１は金属格子、２は印加
されるバイアス電圧の極性に応じて等価的にシヨ
ート、あるいはオープンの特性を示すピンダイオ
ード、３は上記金属格子１とピンダイオード２を
空間に固定するための誘電体板、４はピンダイオ
ード２にバイアス電圧を供給する電源部、５は電
波の進行方向を示す矢印、６は電波の電界方向
（偏波）を示す矢印である。
月号、P.45〜P.53に示された従来の電子的にビー
ムを走査する電波レンズに用いられた移相器を示
す図であり、図において１は金属格子、２は印加
されるバイアス電圧の極性に応じて等価的にシヨ
ート、あるいはオープンの特性を示すピンダイオ
ード、３は上記金属格子１とピンダイオード２を
空間に固定するための誘電体板、４はピンダイオ
ード２にバイアス電圧を供給する電源部、５は電
波の進行方向を示す矢印、６は電波の電界方向
（偏波）を示す矢印である。
第２図は従来の移相器の動作原理を示す図であ
り、第２図ａは構成図、第２図ｂ，ｃはピンダイ
オード２にそれぞれ順方向あるいは逆方向のバイ
アス電圧を印加したときの等価的な図である。
尚、図中の符号は第１図と同じである。いま第２
図ａにおいてピンダイオード２の取付間隔を２分
の１波長以下の寸法とし、また金属格子１の幅及
び間隔をそれぞれ所定の寸法とすることにより、
第２図ｂ，ｃの金属格子１は、それを透過する金
属格子１に平行な電界方向をもつ電波に対してそ
れぞれ誘導性、容量性の回路素子として働き、そ
れぞれ電波の透過位相量は進み、遅れを生じる。
したがつて移相器として機能する。
り、第２図ａは構成図、第２図ｂ，ｃはピンダイ
オード２にそれぞれ順方向あるいは逆方向のバイ
アス電圧を印加したときの等価的な図である。
尚、図中の符号は第１図と同じである。いま第２
図ａにおいてピンダイオード２の取付間隔を２分
の１波長以下の寸法とし、また金属格子１の幅及
び間隔をそれぞれ所定の寸法とすることにより、
第２図ｂ，ｃの金属格子１は、それを透過する金
属格子１に平行な電界方向をもつ電波に対してそ
れぞれ誘導性、容量性の回路素子として働き、そ
れぞれ電波の透過位相量は進み、遅れを生じる。
したがつて移相器として機能する。
しかし上記のようにピンダイオードを使用する
ため、例えばミリ波、サブミリ波帯のように電波
の周波数が高くなると、ピンダイオード２のジヤ
ンクシヨン容量の影響が大きくなり、逆バイアス
を印加しても完全なオープンとならず、そのため
順／逆バイアス切換時の透過位相量の変化が小さ
くなり、移相器としての特性劣化が大きかつた。
また同じく電波の周波数が高くなると、金属格子
１の幅、間隔などの寸法精度が厳しくなり、また
ピンダイオード２の取付も難しくなるなど製造上
問題が生じてくる欠点があつた。
ため、例えばミリ波、サブミリ波帯のように電波
の周波数が高くなると、ピンダイオード２のジヤ
ンクシヨン容量の影響が大きくなり、逆バイアス
を印加しても完全なオープンとならず、そのため
順／逆バイアス切換時の透過位相量の変化が小さ
くなり、移相器としての特性劣化が大きかつた。
また同じく電波の周波数が高くなると、金属格子
１の幅、間隔などの寸法精度が厳しくなり、また
ピンダイオード２の取付も難しくなるなど製造上
問題が生じてくる欠点があつた。
この発明はかかる欠点を改善する目的でなされ
たもので、高い周波数領域まで使用できる液晶を
用いた移相器を提案するものである。
たもので、高い周波数領域まで使用できる液晶を
用いた移相器を提案するものである。
第３図はこの発明の一実施例を示す一部欠截図
であり、図において４〜６は第１図の従来装置と
同じものであり、７は互いに対向する２組の誘電
体薄板、８は電波の進行方向に平行でかつ対向す
る１組の導体薄板、９は７，８で構成されるセル
の中に充てんされた液晶である。
であり、図において４〜６は第１図の従来装置と
同じものであり、７は互いに対向する２組の誘電
体薄板、８は電波の進行方向に平行でかつ対向す
る１組の導体薄板、９は７，８で構成されるセル
の中に充てんされた液晶である。
上記のように構成された移相器においては、電
波の移相量は主に電界方向の液晶の誘電率により
決まり、それをいまεpとすると、電波の移相量Φ
は次式で近似できる。
波の移相量は主に電界方向の液晶の誘電率により
決まり、それをいまεpとすると、電波の移相量Φ
は次式で近似できる。
Φ＝2π／λｄ（√p−１）（ラジアン）……(1
) ここで、ｄ：電波の進行方向に対する液晶層の
厚さ λ：電波の波長 第４図は印加電圧と液晶の分子配向の関係を示
す実施例の断面図であり、ａは電圧を印加しない
場合、ｂは電圧を印加した場合をそれぞれ示す。
図において４及び６〜９は第３図と同じものであ
り、１０は長い方向が分子配向の方向を示す液晶
の分子、１１，１２は電源部４の中に含まれる電
源とスイツチをそれぞれあらわす。いま第４図ａ
に示すように電圧を印加しない場合、電波の電界
と直交方向になるように分子の配向処理をあらか
じめ実施しておく。第４図ｂに示すように電圧を
印加すると分子が電波の電界方向に配向する。
) ここで、ｄ：電波の進行方向に対する液晶層の
厚さ λ：電波の波長 第４図は印加電圧と液晶の分子配向の関係を示
す実施例の断面図であり、ａは電圧を印加しない
場合、ｂは電圧を印加した場合をそれぞれ示す。
図において４及び６〜９は第３図と同じものであ
り、１０は長い方向が分子配向の方向を示す液晶
の分子、１１，１２は電源部４の中に含まれる電
源とスイツチをそれぞれあらわす。いま第４図ａ
に示すように電圧を印加しない場合、電波の電界
と直交方向になるように分子の配向処理をあらか
じめ実施しておく。第４図ｂに示すように電圧を
印加すると分子が電波の電界方向に配向する。
第５図は液晶の比誘電率の周波数特性を分子配
向方向、及び配向方向と直交する方向とを比べて
示す図である。図において、横軸は周波数（Hz）、
縦軸は比誘電率であり、実線は分子の配向方向の
比誘電率、破線は配向方向と直交する方向の比誘
電率をそれぞれあらわす。
向方向、及び配向方向と直交する方向とを比べて
示す図である。図において、横軸は周波数（Hz）、
縦軸は比誘電率であり、実線は分子の配向方向の
比誘電率、破線は配向方向と直交する方向の比誘
電率をそれぞれあらわす。
以上述べてきたように液晶は外部から電圧を印
加することにより、分子の配向方向を変えること
ができ、また配向方向及びそれと直交する方向の
誘電率はほとんどの周波数で異なるため、液晶の
この特性を用いて印加する電圧をON／OFFする
ことにより、電波の電界方向の液晶の誘電率εpを
変えることができ、(1)式で示すようにεpの変化に
対応して電波の移相量が変化するため、移相器と
して使用できる。
加することにより、分子の配向方向を変えること
ができ、また配向方向及びそれと直交する方向の
誘電率はほとんどの周波数で異なるため、液晶の
この特性を用いて印加する電圧をON／OFFする
ことにより、電波の電界方向の液晶の誘電率εpを
変えることができ、(1)式で示すようにεpの変化に
対応して電波の移相量が変化するため、移相器と
して使用できる。
この発明は以上説明した通り、液晶へのバイア
ス電圧に応じて移相量を変える移相器であるた
め、高い周波数領域まで使用できると共に、寸法
精度に対する制約条件が特にないため、高い周波
数領域で使用する場合の製造上の問題を解決し得
る効果がある。
ス電圧に応じて移相量を変える移相器であるた
め、高い周波数領域まで使用できると共に、寸法
精度に対する制約条件が特にないため、高い周波
数領域で使用する場合の製造上の問題を解決し得
る効果がある。
第１図は従来の移相器を示す図、第２図は従来
の移相器の動作原理を示す図、第３図はこの発明
の一実施例を示す一部欠截図、第４図は印加電圧
と液晶の分子配向の関係を示す実施例の断面図、
第５図は液晶の比誘電率の周波数特性を示す図で
ある。 図において１は金属格子、２はピンダイオー
ド、３は誘電体板、４は電源部、５は電波の進行
方向、６は電波の電界方向、７は誘電体薄板、８
は導体薄板、９は液晶、１０は液晶の分子、１１
は電源、１２はスイツチである。なお図中同一符
号は同一または相当部分を示すものとする。
の移相器の動作原理を示す図、第３図はこの発明
の一実施例を示す一部欠截図、第４図は印加電圧
と液晶の分子配向の関係を示す実施例の断面図、
第５図は液晶の比誘電率の周波数特性を示す図で
ある。 図において１は金属格子、２はピンダイオー
ド、３は誘電体板、４は電源部、５は電波の進行
方向、６は電波の電界方向、７は誘電体薄板、８
は導体薄板、９は液晶、１０は液晶の分子、１１
は電源、１２はスイツチである。なお図中同一符
号は同一または相当部分を示すものとする。
Claims (1)
- １ 互いに対向する２組の誘電体薄板と電波の進
行方向に平行でかつ対向する１組の導体薄板から
なる立方体もしくは直方体のセルと、前記セルの
中に充てんされ、外部から上記導体薄板を通して
電圧を印加することにより、分子の配向方向を変
化させ、それに伴なつて変化する誘電異方性を有
する液晶と、前記液晶に印加する電圧を供給及び
制御する電源部とから構成され、印加する電圧に
応じて変化する液晶の誘電異方性を利用して、上
記液晶を透過するときの電波の移相量を変えるこ
とを特徴とする移相器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070184A JPS60214105A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7070184A JPS60214105A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 移相器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60214105A JPS60214105A (ja) | 1985-10-26 |
| JPH036684B2 true JPH036684B2 (ja) | 1991-01-30 |
Family
ID=13439172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7070184A Granted JPS60214105A (ja) | 1984-04-09 | 1984-04-09 | 移相器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60214105A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0472403A3 (en) * | 1990-08-24 | 1992-08-26 | Hughes Aircraft Company | Microwave phase modulation with liquid crystals |
| US5194972A (en) * | 1990-08-24 | 1993-03-16 | Hughes Aircraft Company | Microwave phase modulation with liquid crystals |
| JPH06216602A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-08-05 | Nec Corp | 移相器 |
| WO1996026554A1 (fr) * | 1995-02-24 | 1996-08-29 | Thomson-Csf | Dephaseur hyperfrequence et application a une antenne reseaux |
| EP2309585A1 (de) * | 2009-09-25 | 2011-04-13 | Technische Universität Darmstadt | Phasenschieber für Hochfrequenz-Signale |
-
1984
- 1984-04-09 JP JP7070184A patent/JPS60214105A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60214105A (ja) | 1985-10-26 |
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