JPH0583070A - 位相制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力を分配してその位相，振幅を変化させて
所望の位相を有する信号を出力する位相制御回路におい
て、位相制御のための減衰量制御を、容易に高精度に行
う。 【構成】 ９０°合成器２６の入力ポートに０°及び１
８０°の位相差を有する信号を与え、この信号の振幅を
制御して、合成器２７で位相器２２から出力される９０
°の信号と合成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はマイクロ波信号の位相
を変化させる位相制御回路に関し、特にその電源のリプ
ル，入力変動等による位相の微小変動を補正する回路に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の位相制御回路を示すブロッ
ク図であり、図において、１は９０°分配器であり、入
力信号を分配し、後段の減衰器２及び３に供給する。４
は減衰器２及び３からの信号を合成する合成器であり、
また５及び６はそれぞれ上記減衰器２及び３の減衰量を
制御するための制御回路、７は終端器である。

【０００３】次に動作について図７のベクトル図を参照
しつつ説明する。入力信号は９０°分配器１によりそれ
ぞれ９０°位相差をもつ成分に分配され、ベクトルａ及
びベクトルｂとなる。そしてベクトルａは減衰器２を、
またベクトルｂは減衰器３をそれぞれ経由し後段の合成
器４に入力されるが、ここで減衰器２と３の減衰量が等
しい場合、４５°の位相を持つベクトルｃが出力信号と
して合成器４より出力される。

【０００４】そしていま出力信号として４５°の位相を
持つ信号ｃに対し、α°位相が遅れた信号を得る場合に
は、ベクトルａの大きさを sin（４５°−α）、ベクト
ルｂの大きさを cos（４５°−α）となるようそれぞれ
減衰器２及び３で制御し、合成器４により合成すること
により得られる。このようにして得られた合成後の出力
を図７のベクトルｄに示す。

【０００５】なお位相の変化量αが小さい場合、ベクト
ルａ，ベクトルｂの大きさの制御は直線で近似でき、上
記例では、ベクトルａをβ減少し、ベクトルｂをβ増加
することにより必要な精度で位相制御が行える。ここ
で、β＝ sinα≒αラジアンである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の位相制御回路は
以上のように構成されているので、０°成分（ベクトル
ｂ成分）と９０°成分（ベクトルａ成分）の２成分の減
衰量をそれぞれ制御しなければならず、高精度で２系統
間の減衰量の制御バランスをとる必要があり、特に、目
的とする位相変化量αが小さいと、減衰量の変化量が小
さいことから、さらにバランスをとるのが難しいなどの
問題点があった。

【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、容易に高精度に減衰量の制御バ
ランスをとることができ、安定な信号を出力できる位相
制御回路を得ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る位相制御
回路は、分配された入力信号の一方を９０°分配し、そ
れぞれ所定の振幅となるよう減衰量を制御したのち９０
°合成して所定の位相及び振幅を有する第１の信号を出
力する減衰量制御手段と、上記分配された入力信号の他
方を、上記第１の信号に対し９０°位相差を有する第２
の信号を出力する移相器とを備え、上記第１及び第２の
信号を合成して所望とする位相及び振幅を有する出力信
号を得るようにしたものである。

【０００９】また、入力及び出力側チェーンコンバイナ
ーと、１つの分岐信号を所定の減衰量で減衰し、第１の
信号を作成する固定減衰器と、上記第１の信号に対して
９０°の位相差を有する第２の信号を作成する第１の移
相器と、上記第１の信号に対して１８０°位相する第２
の移相器と、該１８０°移相された分岐信号の振幅を任
意の値に制御して第３の信号を作成する可変減衰器とを
備え、上記第１ないし第３の信号を出力側チェーンコン
バイナーに入力して所望とする位相及び振幅を有する出
力信号を得るようにしたものである。

【００１０】

【作用】この発明においては、入力信号を分配し、所定
の位相及び振幅を有する信号と、該第１の信号に対して
９０°位相差を有する信号と、上記第１の信号に対し１
８０°の位相を有し、その振幅が可変な信号とを作成
し、上記３つの信号を合成して所望とする位相を有する
出力信号を得るようにしたから、減衰量の制御は１系統
でよく、このため制御が容易かつ高精度な制御を行うこ
とができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の一実施例による位相制御装
置を図について説明する。図１において、２１は入力信
号を受けこれを分配する分配器、２２は分配器２１と合
成器２７との間に設けられた移相器である。２３は分配
器２１後段に設けられた９０°分配器、２３は９０°分
配器であり、その後段には固定減衰器２４，減衰器２５
が設けられ、これら減衰器の出力は９０°合成器２６に
入力されている。そしてこの９０°合成器２６の出力は
上記移相器２２出力とともに合成器２７に入力されてい
る。また２８は上記減衰器２５の減衰量を制御する制御
回路である。なお、２９及び３０は９０°分配器２３及
び９０°合成器２６の終端器である。なお、上記９０°
合成器２６は９０°分配器２３と同一の機能を持つもの
であり、使用方法により、合成器または分配器となるも
のである。

【００１２】次に動作について図２のベクトル図を参照
しつつ説明する。分配器２１により分配された入力信号
の一方は９０°分配器２３によりさらに分配され、０°
及び９０°位相差を持つ信号となる。そして０°成分の
信号は固定減衰器２４により所定の減衰を受けた後、９
０°合成器２６に入力される。一方、９０°成分の信号
は減衰器２５を経由し、９０°合成器２６の他方のポー
トに入力される。

【００１３】このようにして９０°合成器２６のポート
Ａには、固定減衰器２４からの信号が０°位相（ベクト
ルａ）で出力されると同時に、減衰器２５からの信号が
１８０°位相（ベクトルｂ）で出力される。従って、減
衰器２４，２５の減衰量が同じ場合、位相差が打ち消さ
れ、ポートＡには信号は現れず、終端器２９にすべて吸
収される。

【００１４】そこで、減衰器２５の減衰量を制御回路２
８で変化させることにより、ベクトルａとベクトルｂの
大きさに差が生じ、これにより９０°合成器２６のポー
トＡに０°または１８０°の位相差を持つ信号が得られ
る。

【００１５】一方、合成器２７のポートＢには、移相器
２２を経由した信号が入力されるが、この信号は９０°
合成器２６のポートＡを経由して合成器２７のポートＣ
に入力される０°位相の信号に対し、９０°の位相とな
るよう移相器２２により設定される。この信号は図２の
ベクトルｃに示すようになる。

【００１６】そして合成器２７で、図２に示すベクトル
ｃとベクトルａ（またはベクトルｂ）との合成が行わ
れ、必要な位相変化（±α）を受けた信号が合成器２７
より出力されることになる。なおベクトルａ＝ベクトル
ｂの場合、ベクトルｃのみとなる。

【００１７】このように本実施例によれば、入力信号を
分配し、その一方をさらに９０°分配器２３を用いて分
配し、該分配された信号の一方を固定減衰器２４を介し
て、また他方の信号をその減衰量が制御回路２８で可変
な減衰器２５を介して９０°合成器２６に入力して、移
相器２２の出力信号ｃに対して９０°位相かつ所定の大
きさ（振幅）を有するベクトルａ（またはｂ）を作成
し、合成器２７にて、ベクトルｃとベクトルａ（または
ｂ）を合成するようにしたから、９０°を基準として位
相を±αに制御する１系統の減衰量制御のみで位相を制
御することができ、従来例のように、４５°を基準とし
て位相を±αに制御する２系統（０°及び９０°）制御
のものに比べ、容易かつ高精度に減衰量の制御バランス
をとることができる。

【００１８】なお、上記実施例では、９０°分配器を用
いたものを示したが、チェインコンバイナーを使用した
ものでもよい。すなわち図３は本発明の第２の実施例を
示し、図において、３１は分配器として機能する入力側
チェインコンバイナーであり、３２は合成器として機能
する出力側チェインコンバイナーである。またこれらチ
ェインコンバイナー３１及び３２には出力ポート４〜
６、及び入力ポート７〜９を有し、ポート４，７間には
固定減衰器３３が設けられ、またポート５，８間には移
相器３４が設けられ、さらにポート６，９間には移相器
３５及び減衰器３６が設けられており、減衰器３６の減
衰量は制御回路３７にて制御されるようになっている。

【００１９】次に動作について説明する。まずチェイン
コンバイナーの基本的な動作について説明すると、いま
チェインコンバイナー３１と３２のそれぞれのポートを
直接接続し、各ポートにおける信号の振幅，位相を外部
から制御しない場合には、チェインコンバイナー３１に
入力された信号は等振幅で所定の位相差を持ち、ポート
４，ポート５，ポート６から出力される。この各信号を
振幅，位相差とも同じとし、チェインコンバイナー３１
と同一特性を持つチェインコンバイナー３２に入力する
と、各ポート７，８，９から入力される信号が合成さ
れ、入力信号と同じ振幅を持つ信号が出力される。この
チェインコンバイナー３２における信号のベクトル合成
の様子を図４に示す。図においてａはポート７入力信号
（ベクトル）、ｂはポート９入力信号（ベクトル）、ｃ
はポート８入力信号（ベクトル）を示す。

【００２０】次に図３のように各チェインコンバイナー
間に信号の振幅，位相を制御する構成とした場合、入力
側チェインコンバイナー３１のポート４からの信号の位
相を基準（０°とする）とし、ポート５の信号の位相を
移相器３４により９０°、ポート６の信号の位相を移相
器３５により１８０°とし、振幅については、ポート４
に固定減衰器３３、ポート６に減衰器３６を挿入してチ
ェインコンバイナー３２に入力すると、実施例１による
位相制御と同じ効果が得られる。このチェインコンバイ
ナー３２におけるベクトル合成の様子を図５に示す。図
中、ベクトルａはポート７からの入力信号、ベクトルｃ
はポート８からの入力信号、ベクトルｂはポート９から
の入力信号である。図５からわかるように、ベクトルａ
の振幅を減衰器３６により変化させることにより、ベク
トルａとベクトルｂの合成から任意の振幅を持つと同時
に、０°または１８０°の位相を持つベクトル（ａ−
ｂ）が得られる。そしてこのベクトル（ａ−ｂ）と９０
°位相のベクトルｃとが合成されるため、チェインコン
バイナー３２の出力には±αの位相制御された信号が出
力されることとなる。

【００２１】なお、ポート間に配置される減衰器，移相
器の配置はこれに限られるものではなく、３種類の位相
差及び振幅関係が得られるものであればよい。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明に係る位相制御
回路によれば、入力信号を分配し、所定の位相及び振幅
を有する信号と、該第１の信号に対して９０°位相差を
有する信号と、上記第１の信号に対し１８０°の位相を
有し、その振幅が可変な信号とを作成し、上記３つの信
号を合成して所望とする位相を有する出力信号を得るよ
うにしたので、減衰量の制御は１系統でよく、容易に安
定で精度の高い位相制御を行うことができるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による位相制御回路のブロ
ック図である。

【図２】この発明の一実施例による位相制御回路の動作
を説明するための図である。

【図３】この発明の第２の実施例による位相制御回路の
ブロック図である。

【図４】この発明の第２の実施例による位相制御回路の
チェインコンバイナーの動作を説明するための図であ
る。

【図５】この発明の第２の実施例による位相制御回路の
動作を説明するための図である。

【図６】従来の位相制御回路のブロック図である。

【図７】従来の位相制御回路の動作を説明するための図
である。

【符号の説明】

１ ９０°分配器 ２ 減衰器 ３ 減衰器 ４ 合成器 ５ 制御回路 ６ 制御回路 ７ 終端器 ２１ 分配器 ２２ 移相器 ２３ ９０°分配器 ２４ 固定減衰器 ２５ 減衰器 ２６ ９０°合成器 ２７ 合成器 ２８ 制御回路 ２９ 終端器 ３０ 終端器 ３１ チェインコンバイナー（入力側） ３２ チェインコンバイナー（出力側） ３３ 固定減衰器 ３４ 移相器 ３５ 移相器 ３６ 減衰器 ２７ 制御回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を分配し、その減衰量を制御し
   たのち合成して所望の位相を有する信号を出力する位相
   制御回路において、 入力信号を分配する分配器と、 該分配器の一方の出力を入力とし、これを９０°分配
   し、それぞれ所定の振幅となるよう減衰量を制御した
   後、９０°合成して所定の位相及び振幅を有する第１の
   信号を出力する減衰量制御手段と、 上記分配器の他方の出力を入力とし、上記第１の信号に
   対して９０°の位相差を有するように移相処理を行ない
   第２の信号を出力する移相器と、 上記第１及び第２の信号を入力とする合成器とを備えた
   ことを特徴とする位相制御回路。
2. 【請求項２】 入力信号を分配して複数の分岐信号を作
   成する入力側チェーンコンバイナーと、位相制御された
   各分岐信号を合成する出力側チェーンコンバイナーとを
   備えた位相制御回路において、 １つの分岐信号を所定の減衰量で減衰し、所定の振幅及
   び位相を有する第１の信号を作成する固定減衰器と、 １つの分岐信号の位相を、上記第１の信号に対して９０
   °移相して第２の信号を作成する第１の移相器と、 １つの分岐信号の位相を、上記第１の信号に対して１８
   ０°移相する第２の移相器と、 該１８０°移相された分岐信号の振幅を任意の値に制御
   して第３の信号を作成する可変減衰器とを備え、 上記第１ないし第３の信号を出力側チェーンコンバイナ
   ーに入力するようにしたことを特徴とする位相制御回
   路。