JPH04232877A - 反射係数測定用ブリッジ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、フィルタ、増幅器、
ミキサ、アンテナのような構成部分の反射係数の大きさ
ならびに位相の測定用の反射係数ブリッジに向けられて
いる。

【０００２】

【従来技術】特定型の反射係数ブリッジは既知である（
例えばローデ　　ウント　　シュバルツ社のブリッジＺ
ＲＢ２）。無線周波数信号源と被験物体は共に同軸ソケ
ットを経由してこの型のブリッジと接続される。被験物
体の中には、測定操作中それらに設けられているトラン
ジスタあるいはダイオードのような構成部品に、同軸コ
ネクタを通して同時に直流給電を必要とするものがある
。 この目的を達成するため、被験物体とブリッジ間に特別
の同軸アダプタを配置することは、既知である。ブリッ
ジ抵抗器の１つを通して直流を供給することおよびこの
目的のために、無線周波数信号源を変換器経由でブリッ
ジの中性腕に接続することも既知である（米国特許明細
書３，２２７，９５３）。

【０００３】

【従来技術の課題】これら既知の手段の総てには、ブリ
ッジの対称性が悪影響を受け、従ってブリッジの特性が
悪化するという欠点がある。この発明の目的は、同軸ケ
ーブル経由で反射係数ブリッジに接続されている被験物
体に直流電圧を給電するための回路を提供し、そのよう
な構成により上記ブリッジの特性を悪化させないように
する点にある。さらに特定して言えばこの発明の目的は
、第１請求項による反射係数ブリッジにより達成される
。その他の有利な改良ブリッジは、従属請求項から明か
になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明の反射係数測定
用のブリッジは、中心導体が、ブリッジ中性腕の一方の
接続点に接続され、またその外部導体はブリッジ中性腕
の他方の接続点に接続され、少くとも１つのフェライト
磁心上に巻かれている同軸ケーブル、および前記同軸ケ
ーブルに並列的に接続された線路部分であって、その線
路部分の一端は前記同軸ケーブル中心導体と共にブリッ
ジ中性腕の前記一方の接続点に接続され、前記一端は少
くとも１つのフェライト磁心上に同様に巻かれている前
記線路部分、を具備し、それによってブリッジ中性腕の
両端間の電圧降下を表示器に供給するための平衡不平衡
変成器；ならびに直流電圧を同軸線路を通ってブリッジ
に接続されている被験物体に給電するための手段であっ
て、前記フェライト磁心の少くとも１つの上に巻かれか
つ平衡不平衡変成器の線路部分のうちのフレームに無線
周波的に接続されている側の端部に少なくともつながれ
たものを有する直流電圧供給手段；を有することを特徴
とする。

【０００５】

【作用】ブリッジの平衡変換器または平衡不平衡変成器
（ｂａｌｕｎ）において、この発明による補償によって
、外部から供給される直流は補償用の巻線を通り、そし
てまた反対向きに線路部分によって形成された平衡不平
衡変成器分岐回路の主巻線を通って流れ、その結果、同
じ大きさだが反対向きの２つの磁束が、関連するフェラ
イト磁心中に誘起される。そしてこれら両磁束は互に相
殺される。従ってフェライト磁心の磁気飽和は、万一直
流が大きな場合でさえも回避され、ブリッジの方向性お
よび整合性のみならず対称性も悪化を免れる。それ故ブ
リッジの特性を何等悪化させることなく、被験物体内に
設けられた構成部分にブリッジを経由して直流を給電す
ることが、この発明によって可能になる。本発明に従っ
て直流が供給されるとき、ブリッジの対称性は乱されな
いので、この給電法式は、５ＧＨｚまたはそれ以上まで
の広い周波数範囲内で使用するようなブリッジに対して
も適している。

【０００６】従属請求項で述べたように、補償用の巻線
を設計するには数種の方法がある。同軸ケーブルにより
形成された他の平衡不平衡変成器分岐回路のフェライト
磁心上に第２の補償用の巻線を設けることは、特に有利
である。もっともこの第２巻線は、直流給電には使用さ
れないが、無線周波数における対称性だけのために設け
られている。このような配置には、たとえ大きな直流電
流が給電されてもブリッジの対称性が周波数に関係なく
大部分影響されない、という利点がある。

【０００７】

【実施例】第１図は、反射係数ブリッジの基本的配置を
示す。無線周波入力部１は、既知の同軸ソケットを経て
、図示されていない外部の無線周波発生器に接続されて
いる。ブリッジの中性腕の２つの接続点２と３は、２つ
のブリッジ腕Ｒ１，Ｒ２経由で給電される。被試験物体
４は、同軸ソケット５を経て接続点２とフレームの間に
接続されて第３のブリッジ腕を形成する。分路抵抗器Ｚ
０は、第４のブリッジ腕として接続点３とフレームの間
に接続されている。表示器６は、同軸ケーブル７経由で
、ブリッジ中性腕の接続点２と３に接続されている。 前記ケーブル７の中心導体８は、接続点２に接続され、
他方外部導体９は、接続点３に接続されている。同軸ケ
ーブル７の外部導体９の下端は、フレーム１０（ブリッ
ジハウジング９９に接続されている）に接続されている
。

【０００８】同軸ケーブル７の外部導体９経由でブリッ
ジ中性腕の接続点３がフレームへ無線周波的に短絡する
のを防ぐため、フェライト磁心１１と１２が、外部導体
９に取り付けられている。これらのフェライト磁心１１
、１２は、ブリッジの低端しゃ断周波数を決定する。 大きな帯域幅を得るため、２つの異ったフェライト磁心
１１と１２が設けられ、それら上に同軸ケーブルが、そ
れぞれ異った巻線（Ｎ１とＮ２）で巻かれている。ブリ
ッジの対称性を回復するため、付加的な線路部分１３が
、フェライト磁心を負荷した同軸ケーブル７と並列的に
設けられている。前記付加的線路部分１３の一方の端は
、ブリッジ中性腕の接続点２に接続され、他方の端は、
キャパシタＣ３を経てフレーム１０に無線周波的に接続
されている。この線路部分１３にはまたフェライト磁心
１４と１５が設けられ、線路部分１３は、異った寸法の
フェライト磁心１４と１５上に異った巻数（Ｎ１とＮ２
）で巻かれている。フェライト磁心１１、１２を有する
同軸ケーブル７と９それに取り付け同様に取り付けたフ
ェライト磁心１４、１５を有する線路部分１３は、平衡
不平衡変成器を構成し、その半分同士は、鏡面対称の設
計であるべきである。キャパシタＣ１，Ｃ３およびＣ４
は、測定入力５の直流分離のため設けられたが、他方の
キャパシタＣ２は対称性のために設けられている。

【０００９】被試験物体４の中の直流給電能動部品のた
めに、中心導体給電線１６経由で被試験物体４に必要な
直流電圧が、直流電源ＤＣから入力端子１７を通って接
続点１８に給電されるが、この接続点１８はキヤパシタ
Ｃ３を経由してフレームに無線周波的に連結されている
。万一大きい直流電流の場合、フェライト磁心１５が磁
気飽和すること、およびその結果ブリッジの対称性が悪
化することを回避するため、直流が補償用の巻線経由で
接続点１８に給電される。この補償用の巻線は、線路部
分１３に加えてフェライト磁心１５上に巻かれ、同じ巻
数Ｎ２を有することが好ましい。

【００１０】第１図に、フェライト磁心上にこの付加的
な補償用の巻線を構成するための第１の可能な方法を示
す。図示した実施例においては、この補償用の巻線は同
軸ケーブルのある長さの巻線部２５の中心導体２６によ
り形成され、同軸ケーブルの外部導体が、線路部分１３
の延長部分を構成し、その結果本実施例では、フェライ
ト磁心１５上の線路部分１３の所定長の巻線部２５は、
同軸ケーブルの短い所定長巻線部２５により形成されて
いる。線路部分１３の端１８において、この端はフレー
ムに無線周波的に接続されている。その態様は中心導体
２６が、同軸ケーブルの前記長さの外部導体２７に直接
接続されており、この接続点はと言うとそれはキャパシ
タＣ３経由でフレームに無線周波的に接続されている。 中心導体２６の反対の端２１は、無線周波チョーク２２
と低域フィルタ２３を経て直流電圧入力端子１７に接続
されている。無線周波チョーク２２は、補償用の巻線の
接続点と直流電圧用のＤＣ入力端子１７間で無線周波数
分離のために備えている。それ故被試験物体４用の直流
給電電流は、中心導体２６を通って、フレームに無線周
波的に連結されている末端の接続点１８に流れ、ついで
外部導体２７とこれに続く線路部分１３を通ってブリッ
ジ接続点２まで反対方向に流れ、つぎに中心導体１６を
経て被試験物体４に流れる。

【００１１】知られているように、直流を直接に被試験
物体４に接続用同軸型ソケット５の中心導体１６を通し
て供給することはブリッジの平衡を損なうことになる。 それ故、本発明ではブリッジの点２、３を表示器６に接
続するための平衡不平衡変成器を通して供給を行なうの
である。したがって直流の流れは上記のように直流用入
力端子１７からＬＰＦ１７、チョーク２２、中心導体２
６、その他端の接続点１８、巻線２５の外部導体２７、
上部の線路部分１３及び接続点２を経て前記ソケット５
の中心導体１６に至り、更に被試験物体４に至る。その
直流の帰路は導軸ケーブル型ソケット５の外部接続体３
０からブリッジ装置のケース９９を経て直流電源ＤＣに
至る。この巻線２５の中での直流の方向はその外部導体
２７上の流れとは反対の方向であるから、直流電流の影
響は打ち消され、ブリッジの平衡性は損なわれないので
ある。

【００１２】第２図は、他の実施例を示し、一層広帯域
向けの直流給電電流用補償用の巻線の実施例を示してい
る。この実施例では、補償用の巻線は、フェライト磁心
１５上の付加的巻線１９により形成され、これは、図示
の実施例では巻線部２５に対して反対向きに巻かれてい
る。巻線部１９および２５を流れる電流の方向が同じで
あるので、互に相殺する逆の磁界がフェライト磁心内に
誘起される。巻線部１９は、また巻線部２５と同じ巻線
方向で巻いてもよいが、巻線部１９内の電流の方向は、
巻線部２５内の電流方向と逆であることが条件である。

【００１３】ここで巻線部１９の巻数が、巻線部２５の
巻数に等しくなるように選ぶのが好ましい。巻線部１９
の上端２１は、無線周波数チョーク２２に接続され、ま
た他端は、フレーム接続点１８に接続されている。対称
性のために、平衡不平衡変成器の他方の半分である同軸
ケーブル７のフェライト磁心１２には、巻線部１９と同
じ巻数の同様の補償用の巻線部２０が設けられている。 しかし巻く方向は、電流の方向に依存し、同軸ケーブル
７の巻き方向に同じかまたは反対である。この補償用の
巻線部２０の上端２９は、他方の補償用の巻線部１９の
端２１を経て無線周波数チョーク２２に接続されており
、且つ図示の実施例において下端２８は、抵抗器２４を
経て前記接続点１８に接続されている。それ故、チョー
ク２２を通って給電される直流は、本質的に補償用の巻
線部１９を通って接続点１８に流れ、つぎに反対方向に
補償用の巻線部１９を通って接続点１８に流れ、そこか
ら反対方向に巻線部２５および線路部分１３を通ってま
たブリッジの接続点２に流れる。抵抗器２４のため、比
較的小電流のみが第２の補償用の巻線部２０内を流れ、
直流的には、主要電流部分は直接に接続点に流れるが、
他方無線周波数的には平衡不平衡変成器の両腕は、類似
の補償用の巻線部１９と２０で対称的に負荷されている
。抵抗器２４を設ける代りに、図２に破線で示すように
、補償用の巻線部２０の端２８を例えばキャパシタＣ９
経由でフレーム接続点１０に直接無線周波的に接続して
もよい。それによれば直流が巻線部２０を通って流れず
、巻線部２０は無線周波数的対称性に備えるというその
任務をもっぱら遂行する。

【００１４】追加補償用の巻線部２０を補償用の巻線部
１９の接続点２１に電気接続するために備えることもま
た必要でないであろう。むしろ巻線部２０の自由な上端
２９が、追加の無線周波数チョークおよびキャパシタを
通ってフレームに無線周波的に連結され、他方、巻線部
２０の下端２８は例えばフレーム１０に直接接続されう
るだろう。なおこのチョークは、対称性のために設けら
れ、チョーク２２に対応している。この場合、直流電源
ＤＣからの直流給電電流が巻線部２０を通って流れず、
他方巻線部２０は無線周波的対称性に備えるというその
任務をまた遂行するであろう。図示した実施例では、大
きい方のフェライト磁心１５およびフェライト磁心１２
のみに、対応する補償用の巻線部１９および２９（また
は２０）がそれぞれ設けられている。しかし２つまたは
それ以上のこのようなフェライト磁心が、実施例中に示
したように平衡不平衡変成器の各半分に対して備えられ
るときは、対応する補償用の巻線部を、必要なら追加の
フェライト磁心、すなわち第１図に示す実施例の磁心１
４上および第２図に示す実施例の磁心１１と磁心１４上
に巻くこともできる。

【００１５】以上、特定の図示した実施例に言及して発
明を説明してきたが、この発明の幾多の変更および修正
が、この発明の精神と範囲から逸脱することなく、この
技術に熟練した人達に取っては明かになるであろう。そ
れ故に我々は、この技術への貢献の範囲内に正当に且つ
適正に含めうるそのような変更および修正した発明はす
べて、許可された特許の範囲内に含めることを意図する
ものである。

【００１６】

【発明の効果】この発明による補償によって、外部から
供給される直流は補償用の巻線を通り、そしてまた反対
向きに線路部分によって形成された平衡不平衡変成器分
岐回路の主巻線を通って流れ、その結果、同じ大きさだ
が反対向きの２つの磁束が、関連するフェライト磁心中
に誘起される。そしてこれら両磁束は互に相殺される。 従ってフェライト磁心の磁気飽和は、万一直流が大きな
場合でさえも回避され、ブリッジの方向性および整合性
のみならず対称性も悪化を免れる。それ故ブリッジの特
性を何等悪化させることなく、被験物体内に設けられた
構成部分にブリッジを経由して直流を給電することが、
この発明によって可能になる。本発明に従って直流が供
給されるとき、ブリッジの対称性は乱されないので、こ
の給電法式は、５ＧＨｚまたはそれ以上までの広い周波
数範囲内で使用するようなブリッジに対しても適してい
る。

【図面の簡単な説明】

この発明のその他の目的、特徴および利点、その構成、
組立および動作は、添付図面と共に行う以下の詳細な説
明から最もよく理解される。

【図１】　　　　　　この発明の第１の好適な実施例の
結線図

【図２】　　　　　　第２の好適な実施例の結線
図

【符号の説明】

２、３　　　　　　　　　　中性腕上両端の接続点Ｃ１
Ｒ１、Ｃ２Ｒ２　　　　ブリッジ腕１１、１２、１４、
１５　　　　フエライト磁心７、１３　　　　　　　　
同軸ケーブル９、２７　　　　　　　　外部導体 ＤＣ　　　　　　　　　　　　直流電源１７　　　　　
　　　　　　　直流用入力端子２２　　　　　　　　　
　　　チョークコイル２３　　　　　　　　　　　　低
域ろ波器１９、２６　　　　　　補償巻線

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　反射係数測定用のブリッジであって：
   中心導体が、ブリッジ中性腕の一方の接続点に接続され
   、またその外部導体はブリッジ中性腕の他方の接続点に
   接続され、少くとも１つのフェライト磁心上に巻かれて
   いる同軸ケーブル、および前記同軸ケーブルに並列的に
   接続された線路部分であって、その線路部分の一端は前
   記同軸ケーブル中心導体と共にブリッジ中性腕の前記一
   方の接続点に接続され、前記一端は少くとも１つのフェ
   ライト磁心上に同様に巻かれている前記線路部分、を具
   備し、それによってブリッジ中性腕の両端間の電圧降下
   を表示器に供給するための平衡不平衡変成器；ならびに
   直流電圧を同軸線路を通ってブリッジに接続されている
   被験物体に給電するための手段であって、前記フェライ
   ト磁心の少くとも１つの上に巻かれかつ平衡不平衡変成
   器の線路部分のうちのフレームに無線周波的に接続され
   ている側の端部に少なくともつながれたものを有する直
   流電圧供給手段；を有することを特徴とする反射係数測
   定用ブリッジ。
2. 【請求項２】　　直流電源が、無線周波チョークを通っ
   て補償用の巻線の無線周波フレーム連結点から遠い方の
   末端に接続されていることを特徴とする請求項１による
   ブリッジ。
3. 【請求項３】　　前記フェライト磁心の１つに巻かれた
   平衡不平衡変成器の線路部分の少くとも一部は、末端が
   フレームに無線周波的に連結されている同軸ケーブルの
   外部導体からなり、補償用の巻線を形成している同軸ケ
   ーブルの前記長さの中心導体が補償用の巻線を構成し、
   またその端部がフレームに無線周波的に連結されている
   、ことを特徴とする請求項１によるブリッジ。
4. 【請求項４】　　補償用の巻線が、前記線路部分の巻線
   に加えて、前記フェライト磁心の少くとも１つに巻かれ
   ている巻線により形成されていることを特徴とする請求
   項１によるブリッジ。
5. 【請求項５】　　同様の補償用の巻線が、前記平衡不平
   衡変成器の同軸ケーブルのフェライト磁心の少くとも１
   つにまた巻かれていることを特徴とする請求項４による
   ブリッジ。
6. 【請求項６】　　前記更なる補償用の巻線のその一端が
   前記直流電源に接続されていることを特徴とする請求項
   ５によるブリッジ。
7. 【請求項７】　　前記更なる補償用の巻線の直流電源の
   接続点から遠い末端が、フレームに無線周波的に連結さ
   れていることを特徴とする請求項６によるブリッジ。
8. 【請求項８】　　前記付加補償用の巻線の直流電源の接
   続点から遠い末端が、抵抗器を経由して平衡不平衡変成
   器の線路部分の補償用の巻線のフレームに無線周波的に
   連結されている末端に接続されていることを特徴とする
   請求項６によるブリッジ。
9. 【請求項９】　　直流電圧が、低域フィルタを通して給
   電されることを特徴とする請求項１によるブリッジ。