JPH088442B2 - Step variable high frequency attenuator - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は高速切替と、大電流での使用を可能にすると
ともに位相変化を少なくしたステップ可変式高周波減衰
器に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a step variable high frequency attenuator capable of high speed switching, use with a large current, and a small phase change.
(従来の技術) 従来、マイクロ波帯におけるT−CAS(衝突防止シス
テム装置)、モードS(SSR二次レーダー)、ECM等の送
信出力の調整には第4図に示したような固定抵抗減衰器
または第5図のようなPINダイオードを用いた装荷型可
変減衰器が用いられていた。(Prior Art) Conventionally, fixed resistance attenuation as shown in FIG. 4 was used for adjusting the transmission output of T-CAS (collision prevention system device), mode S (SSR secondary radar), ECM, etc. in the microwave band. A loadable variable attenuator using a PIN diode as shown in FIG. 5 has been used.
第4図の固定抵抗減衰器は、主に所定の減衰量を有す
る同軸固定抵抗を多数並配列し、同軸固定抵抗器の切換
えを行うことによって所定の減衰を得るようにしたもの
である。第4図はこの代表的な構成例を示したものであ
り、入力端及び出力端(RFin、RFout)に設けられたRF
切換えスイッチ101、102と、この両RFスイッチ間に配設
され減衰量の異なる複数の減衰素子から成る減衰抵抗器
103と、RFスイッチ回路の切換えを外部のコントロール
信号(順方向バイアス)により行うRFスイッチドライバ
ー回路104とで概略構成されている。The fixed resistance attenuator shown in FIG. 4 is mainly arranged in parallel with a large number of coaxial fixed resistors having a predetermined amount of attenuation, and a predetermined attenuation is obtained by switching the coaxial fixed resistors. Fig. 4 shows an example of this typical configuration. RF provided at the input end and output end (RFin, RFout)
Attenuation resistor including changeover switches 101 and 102 and a plurality of attenuating elements arranged between the RF switches and having different attenuation amounts.
103 and an RF switch driver circuit 104 for switching the RF switch circuit by an external control signal (forward bias).
RFスイッチ回路101、102としては同軸リレー、或は印
加電圧によりマイクロ波インピーダンスが変化する特性
を利用する半導体素子スイッチ等が使用される。As the RF switch circuits 101 and 102, a coaxial relay, or a semiconductor element switch that uses the characteristic that the microwave impedance changes with an applied voltage is used.
減衰抵抗器103は、例えば直結ライン103a、1dbの減衰
抵抗素子103b、2dbの減衰抵抗素子103cから、ndbの減衰
抵抗素子103nまでを夫々並列に接続した構成を有し、減
衰を必要としない場合にはRFスイッチ101、102間を直結
ライン103aで直結し、1dbの減衰を得る場合には減衰抵
抗素子103bを、2dbの減衰を得る場合には減衰抵抗素子1
03cを、ndbの減衰を得る場合には減衰抵抗素子103nを夫
々選択的に切り替えるようにしている。これらの切換え
操作はRFスイッチ101、102によって行われる。The attenuation resistor 103 has, for example, a configuration in which the direct connection line 103a, the attenuation resistance element 103b of 1db, the attenuation resistance element 103c of 2db, and the attenuation resistance element 103n of ndb are connected in parallel, and when attenuation is not required. The RF switches 101 and 102 are directly connected to each other with a direct connection line 103a, and an attenuation resistance element 103b is used to obtain 1db of attenuation, and an attenuation resistance element 1 is used to obtain 2db of attenuation.
In the case of 03c, when the attenuation of ndb is obtained, the attenuation resistance elements 103n are selectively switched. These switching operations are performed by the RF switches 101 and 102.
各減衰抵抗素子103a〜103nとしては、同軸型固定抵抗
器か、ストリップラインにチップ抵抗体を用いたものを
使用することが多い。As each of the damping resistance elements 103a to 103n, a coaxial fixed resistor or a strip resistor using a chip resistor is often used.
第5図は一般に使用されているPINダイオード装荷型
可変減衰器を示し、このPINダイオード装荷型可変減衰
器は印加電圧(順方向バイアス)の変化に伴ってインピ
ーダンスが変化するPINダイオード素子の特性を利用す
るものである。入出力端には夫々電圧遮断用のコンデン
サーC1、C2が配設されるとともに、各コンデンサーC1、
C2間にはアースされたPINダイオードD1、D2がインピー
ダンス整合を図るために所要間隔例えばλ/4間隔をおい
て配設されている。可変減衰器たるPINダイオードD1、D
2は、リニアドライバー回路120によって駆動される。減
衰量切換えのための指示は、外部からのコントロール信
号によって行われる。なお、順方向バイアス線121に配
設されたチョークコイルCHと貫通コンデンサPCは、いず
れも高周波信号がリニアドライバー回路120へ重畳する
ことを防止するためのものである。Fig. 5 shows a commonly used PIN diode-loaded variable attenuator. This PIN diode-loaded variable attenuator shows the characteristics of a PIN diode element whose impedance changes as the applied voltage (forward bias) changes. To use. Capacitors C1 and C2 for shutting off the voltage are arranged at the input and output ends, and each capacitor C1 and C2
Between C2, grounded PIN diodes D1 and D2 are arranged at a required interval, for example, λ / 4 interval, for impedance matching. Variable attenuator PIN diode D1, D
2 is driven by the linear driver circuit 120. The instruction for switching the attenuation amount is given by a control signal from the outside. The choke coil CH and the feedthrough capacitor PC provided on the forward bias line 121 are both for preventing a high frequency signal from being superimposed on the linear driver circuit 120.
上述した固定抵抗減衰器と、PINダイオード装荷型可
変減衰器においては、高周波信号の通路は全て所定のイ
ンピーダンスを有すべく整合が図られている。In the fixed resistance attenuator and the PIN diode-loaded variable attenuator described above, the paths of the high frequency signals are matched so as to have a predetermined impedance.
しかしながら、従来の固定抵抗減衰器及びPINダイオ
ード装荷型可変減衰器にあっては、夫々次のような問題
点を有する。However, the conventional fixed resistance attenuator and PIN diode loaded variable attenuator have the following problems, respectively.
まず、固定抵抗減衰器にあっては、高速での切替えが
困難である。半導体スイッチの場合、素子の種類にもよ
るが切換えに要する時間は概ね1ms以上を必要とする。
抵抗素子自体の構造や、配列した抵抗体とRFスイッチ回
路との接続リードの長さを原因とした挿入損失が生じ
る。切換え回路長が比較的長いため、分布容量の影響に
よって位相変化を生じる。更に、固定抵抗素子が発熱す
るため、大電流で使用する場合に大型の放熱板を必要と
し、構成が大型化し、コストも増大する。First, in a fixed resistance attenuator, switching at high speed is difficult. In the case of a semiconductor switch, the time required for switching is approximately 1 ms or more, depending on the type of element.
Insertion loss occurs due to the structure of the resistance element itself and the length of the connection lead between the arrayed resistors and the RF switch circuit. Since the switching circuit length is relatively long, a phase change occurs due to the influence of the distributed capacitance. Further, since the fixed resistance element generates heat, a large heat dissipation plate is required when used with a large current, resulting in an increase in size and cost.
PINダイオード装荷型可変減衰器は、小型化が可能で
あるが、素子の特性上、大電流における使用が不可能で
あり、高速切換えが困難である(切換え時間は概ね200m
s以上になる)。印加電圧の変化により素子インピーダ
ンスが変化するために大きな位相変化を生じ、位相の安
定性を要求されるシステムには不向きである。素子の構
造から挿入点の伝送線路インピーダンスが変化し、損入
損失が大きくなる。素子の非直線的特性上、温度変化に
対して減衰量及び位相が変化し易い。通過電力が大きく
なると自己発熱によってサチレーションを起こすことが
ある。The PIN diode-loaded variable attenuator can be miniaturized, but due to the characteristics of the element, it cannot be used at large currents, making high-speed switching difficult (switching time of approximately 200 m
s or more). Since the element impedance changes due to the change in the applied voltage, a large phase change occurs, which is not suitable for a system that requires phase stability. The transmission line impedance at the insertion point changes due to the structure of the element, and the loss loss increases. Due to the non-linear characteristics of the element, the amount of attenuation and the phase tend to change with changes in temperature. When the passing power becomes large, it may cause saturation due to self-heating.
(発明の目的) 本発明は上記に鑑みてなされたものであり、高速切換
えと、大電力の使用を可能にするとともに、位相変化の
発生を防止し、更に減衰器挿入損失を大幅に低減し、各
回路の減衰量を低減させて最終的には大電力の減衰量を
得ることができるステップ可変式高周波減衰器を提供す
るものである。(Object of the Invention) The present invention has been made in view of the above, and enables high-speed switching and use of a large amount of power, prevents the occurrence of a phase change, and further significantly reduces the attenuator insertion loss. The present invention provides a step variable high frequency attenuator capable of reducing the attenuation amount of each circuit and finally obtaining the attenuation amount of high power.
(発明の概要) 上記目的を達成するため、高周波電力伝送線路に沿っ
て配設された複数の電力吸収減衰回路を有した高周波減
衰器であって、該各電力吸収減衰回路は、伝送線路との
間において所定の減衰量を得るために伝送線路と平行に
配置され所定の結合度の分布定数回路を構成する検出ラ
インと、該検出ラインの両端に夫々所定の抵抗値を有す
る抵抗を介して配設され検出ラインとアースとの間を断
接するスイッチング手段とから夫々構成され、該スイッ
チング素子を断接することによって夫々の電力吸収減衰
回路の高周波電力伝送線路に対する作用を制御し、該高
周波減衰器全体の減衰量を同一の電力吸収減衰回路を組
合せて又は前記伝送線路と検出ラインとの結合度が異な
る各電力吸収減衰回路を組合せて作動させることによっ
て段階的に変化させたことを特徴とする。(Summary of the Invention) In order to achieve the above object, a high-frequency attenuator having a plurality of power absorption / attenuation circuits arranged along a high-frequency power transmission line, wherein each of the power absorption / attenuation circuits is connected to a transmission line. Through a detection line that is arranged in parallel with the transmission line to obtain a predetermined amount of attenuation and that forms a distributed constant circuit with a predetermined degree of coupling, and a resistor that has a predetermined resistance value at each end of the detection line. And a switching means for connecting and disconnecting the detection line and the ground, each of which controls the action of each power absorption and attenuation circuit on the high frequency power transmission line by connecting and disconnecting the switching element, and the high frequency attenuator. The total attenuation is operated by combining the same power absorption / attenuation circuits or by combining the power absorption / attenuation circuits having different degrees of coupling between the transmission line and the detection line. The feature is that it is changed hierarchically.
また、高周波電力伝送線路に沿って配設された複数の
電力吸収減衰回路を有した高周波減衰器であって、該各
電力吸収減衰回路は、伝送線路との間において所定の減
衰量を得るために伝送線路と平行に配置され所定の結合
度の分布定数回路を構成する検出ラインと、該検出ライ
ンの両端に夫々所定の抵抗値を有する抵抗を介して配設
され検出ラインとアースとの間を断接する半導体スイッ
チング素子とから夫々構成され、前記半導体スイッチン
グ素子にはガリウム砒素型FETを用い、該FETのドレーン
には前記検出ライン端が、ソースにはアースが夫々接続
され、ゲートに順方向バイアスが印加され、該スイッチ
ング素子を断接することによって夫々の電力吸収減衰回
路の高周波電力伝送線路に対する作用を制御し、該高周
波減衰器全体の減衰量を同一の電力吸収減衰回路を組合
せて又は前記伝送線路と検出ラインとの結合度が異なる
各電力吸収減衰回路を組合せて作動させることによって
段階的に変化させたことを特徴とする。A high-frequency attenuator having a plurality of power absorption / attenuation circuits arranged along the high-frequency power transmission line, wherein each power absorption / attenuation circuit obtains a predetermined amount of attenuation with the transmission line. Between the detection line and the ground, which are arranged in parallel with the transmission line to form a distributed constant circuit with a predetermined degree of coupling, and which are arranged at both ends of the detection line through resistors having predetermined resistance values. And a semiconductor switching element that connects and disconnects the semiconductor switching element, and a gallium arsenide type FET is used for the semiconductor switching element, the detection line end is connected to the drain of the FET, the ground is connected to the source, and the gate is connected to the forward direction. A bias is applied to control the action of each power absorption and attenuation circuit on the high frequency power transmission line by connecting and disconnecting the switching element, and the attenuation amount of the entire high frequency attenuator. Characterized in that the graduated by the same degree of coupling between the power absorbing damping circuit in combination or the transmission line and the detection line actuates a combination of different respective power absorbing attenuation circuit.
また、高周波電力伝送線路に沿って配設された複数の
電力吸収減衰回路を有した高周波減衰器であって、該各
電力吸収減衰回路は、伝送線路との間において所定の減
衰量を得るために伝送線路と平行に配置され所定の結合
度の分布定数回路を構成する検出ラインと、該検出ライ
ンの両端に夫々所定の抵抗値を有する抵抗を介して配設
され検出ラインとアースとの間を断接する半導体スイッ
チング素子とから夫々構成され、前記半導体スイッチン
グ素子にはPIN型ダイオードを用い、該PIN型ダイオード
のアノードは検出ライン端と、カソードはアースと夫々
接続され、アノードに順方向バイアスが印加され、該ス
イッチング素子を断接することによって夫々の電力吸収
減衰回路の高周波電力伝送線路に対する作用を制御し、
該高周波減衰器全体の減衰量を同一の電力吸収減衰回路
を組合せて又は前記伝送線路と検出ラインとの結合度が
異なる各電力吸収減衰回路を組合せて作動させることに
よって段階的に変化させたことを特徴とする。A high-frequency attenuator having a plurality of power absorption / attenuation circuits arranged along the high-frequency power transmission line, wherein each power absorption / attenuation circuit obtains a predetermined amount of attenuation with the transmission line. Between the detection line and the ground, which are arranged in parallel with the transmission line to form a distributed constant circuit with a predetermined degree of coupling, and which are arranged at both ends of the detection line through resistors having predetermined resistance values. And a semiconductor switching element that connects and disconnects the semiconductor switching element.A PIN type diode is used as the semiconductor switching element, the anode of the PIN type diode is connected to the detection line end, and the cathode is connected to the ground, respectively, and a forward bias is applied to the anode. Applied to control the action of each power absorption and attenuation circuit on the high frequency power transmission line by connecting and disconnecting the switching element,
The attenuation of the entire high frequency attenuator is changed stepwise by operating the same power absorption and attenuation circuit in combination or each power absorption and attenuation circuit in which the degree of coupling between the transmission line and the detection line is different. Is characterized by.
(実施例) 以下、本発明のステップ可変式高周波減衰器について
詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the step variable high frequency attenuator of the present invention will be described in detail.
第1図はGaAs FETをスイッチング素子として用いた
本発明の一実施例の構成説明図であり、このステップ可
変式高周波減衰器は、伝送線路1に対して−6.8dbBの結
合度を有する電波吸収可変減衰回路2と、−4.3dbの結
合度を有する電波吸収可変減衰回路3と、−3dbの結合
度を有する電波吸収可変減衰回路4及び5とで概略構成
されている。各電波吸収可変減衰回路2、3、4、5の
各結合値(デジベル)は、伝送線路1の中心導体に沿っ
て結合した方向性結合器の検出ライン21、31、41、51の
結合度を可変にしている。伝送線路1の中心導体を伝搬
する電波と共振するよう各検出ラインの長さはλ/4とし
た。FIG. 1 is a structural explanatory view of an embodiment of the present invention in which a GaAs FET is used as a switching element, and this step variable high frequency attenuator has a radio wave absorption having a coupling degree of −6.8 dbB with respect to the transmission line 1. The variable attenuating circuit 2, a radio wave absorption variable attenuating circuit 3 having a coupling degree of -4.3db, and radio wave absorbing variable attenuating circuits 4 and 5 having a coupling degree of -3db are roughly configured. The coupling value (digibell) of each radio wave absorption variable attenuation circuit 2, 3, 4, 5 is the coupling degree of the detection lines 21, 31, 41, 51 of the directional coupler coupled along the central conductor of the transmission line 1. Is variable. The length of each detection line was set to λ / 4 so as to resonate with the radio wave propagating through the central conductor of the transmission line 1.
電波吸収可変減衰回路2は、検出ライン21と、検出ラ
イン21の両端に夫々接続した無反射終端抵抗2Ra、2Rb
と、各無反射終端抵抗2Ra、2Rbの各他端にドレーンを接
続したGaAs FETスイッチング素子2Ta、2Tbとを有し、
スイッチング素子2Ta、2Tbの各ソースは接地され、ゲー
トは順方向バイアスを送出するコントロール回路6の印
加端No.1と接続されている。The radio wave absorption variable attenuation circuit 2 includes a detection line 21 and non-reflective termination resistors 2Ra and 2Rb connected to both ends of the detection line 21, respectively.
And GaAs FET switching elements 2Ta and 2Tb in which a drain is connected to the other ends of the non-reflective termination resistors 2Ra and 2Rb,
The sources of the switching elements 2Ta and 2Tb are grounded, and the gates are connected to the application terminal No. 1 of the control circuit 6 which sends out the forward bias.
他の電波吸収可変減衰回路3、4、5もこの電波吸収
可変減衰回路2と同様の構成を有するが、伝送線路1に
対する各電波吸収可変減衰回路3、4、5の各検出ライ
ン31、41、51の結合度が異なっている。The other radio wave absorption variable attenuating circuits 3, 4, 5 also have the same configuration as the radio wave absorption variable attenuating circuit 2, but the detection lines 31, 41 of the radio wave absorbing variable attenuators 3, 4, 5 for the transmission line 1 are the same. , 51 have different degrees of coupling.
電波吸収可変減衰回路3の検出ライン31の結合度は−
4.3dbであり、電波吸収可変減衰回路4、5の検出ライ
ンの伝送線路1との結合度は、夫々−3dbである。The degree of coupling of the detection line 31 of the radio wave absorption variable attenuation circuit 3 is −
The degree of coupling between the detection lines of the radio wave absorption variable attenuation circuits 4 and 5 and the transmission line 1 is −3 dB.
これらの電波吸収可変減衰回路2、3、4、5は、Ga
As FETスイッチング素子2Ta、2Tb、3Ta、3Tb、4Ta、4T
b、5Ta、6Tbの各ソースにスレシホールドレベルの電圧
(順方向バイアス)を印加してGaAs FETスイッチング
素子を導通接地することにより、所定値の電波の吸収減
衰を行うものである。なお、各電波吸収可変減衰回路に
於いては、検出ラインとFETスイッチング素子とのイン
ピーダンスマッチングを実現すべく、検出ラインの両端
に夫々無反射終端抵抗を接続したことによって、FETス
イッチング素子を導通接地した際、無反射終端抵抗は伝
送線路1から検出ラインに吸収される電波を反射するこ
となく全てFETスイッチング素子に供給し、伝送線路1
と各検出ラインとの結合度に見合った電波の吸収減衰を
可能とする。These radio wave absorption variable attenuation circuits 2, 3, 4, and 5 are
As FET switching element 2Ta, 2Tb, 3Ta, 3Tb, 4Ta, 4T
A threshold value voltage (forward bias) is applied to each source of b, 5Ta, and 6Tb to make the GaAs FET switching element conductively grounded, thereby absorbing and attenuating radio waves of a predetermined value. In each radio wave absorption variable attenuator circuit, in order to realize impedance matching between the detection line and the FET switching element, a non-reflective terminating resistor was connected to each end of the detection line to connect the FET switching element to the conductive ground. At this time, the non-reflective terminating resistor supplies all the electric wave absorbed from the transmission line 1 to the detection line to the FET switching element without reflecting the electric wave.
It enables the absorption and attenuation of radio waves in accordance with the degree of coupling between each of the detection lines.
各GaAs FETスイッチング素子の各ソースへの順方向
バイアスは、コントロール回路6によって行われるが、
RFin−RFout間における所望の減衰量を得るために作動
する各電波吸収可変減衰回路間の組合せはコントロール
回路6に入力される外部からの組合せを指示するコント
ロール信号によって決定される。The forward bias to each source of each GaAs FET switching element is performed by the control circuit 6,
The combination between the radio wave absorption variable attenuation circuits that operate to obtain a desired attenuation amount between RFin and RFout is determined by a control signal that is input to the control circuit 6 and indicates a combination from the outside.
第2図は電波吸収可変減衰回路2、3、4、5の組合
せによって得られる送信機出力電力の減衰量を示したも
のである。FIG. 2 shows the amount of attenuation of transmitter output power obtained by the combination of the radio wave absorption variable attenuation circuits 2, 3, 4, and 5.
同図において20項は送信機出力電力減衰量を21、21項
は電波吸収可変減衰回路の区分番号、22項はGaAs FET
スイッチング素子2Ta、2Tb、3Ta、3Tb、4Ta、4Tb、5Ta
の各ソースの印加電圧(順方向バイアス)を示す。−V
は、これら素子が非導通状態になる値を、+Vはスレシ
ホールドレベルで導通になる値を夫々示すものである。
従って、全ての電波吸収可変減衰回路の全てのGaAs FE
Tスイッチング素子のソースにコントロール回路スレシ
ホールドレベルの順方向バイアスが印加されると、減衰
量は最大の9dbとなり、各GaAs FETスイッチング素子が
非導通になる電圧(−V)が印加されると、その減衰量
は0dbとなる。In the figure, 20 is the transmitter output power attenuation amount, 21 is the segment number of the variable absorption circuit for electromagnetic absorption, and 22 is the GaAs FET.
Switching element 2Ta, 2Tb, 3Ta, 3Tb, 4Ta, 4Tb, 5Ta
The applied voltage (forward bias) of each source is shown. -V
Indicates a value at which these elements become non-conductive, and + V indicates a value at which they become conductive at the threshold level.
Therefore, all GaAs FEs of all radio wave absorption variable attenuation circuits
When a forward bias of the control circuit threshold level is applied to the source of the T switching element, the maximum attenuation is 9db, and when a voltage (-V) that makes each GaAs FET switching element non-conductive is applied. , Its attenuation is 0db.
なお、上記実施例においては最大減衰量の値として9d
bを例示したが、最大減衰量はこの数値に限定されるも
のではなく、自由に所望の減衰量値に設定することが可
能である。即ち、各電波吸収可変減衰回路2、3、4、
5の検出ライン21、31、41、51の伝送線路1との結合度
の設定を希望する最大減衰量に応じて行えば良い。In the above embodiment, the maximum attenuation value is 9d.
Although b is exemplified, the maximum attenuation amount is not limited to this value, and it is possible to freely set a desired attenuation amount value. That is, the radio wave absorption variable attenuation circuits 2, 3, 4,
The degree of coupling of the detection lines 21, 31, 41, 51 of No. 5 with the transmission line 1 may be set according to the desired maximum attenuation.
本発明の要旨は、伝送線路を中心導体に減衰素子を接
続することなく、しかも減衰素子を並列に配列して予め
定めた範囲内における所望の減衰量を得るために、作動
する減衰素子の組合せを可変にすることにある。従っ
て、スイッチング素子としては、GaAs FET以外のもの
を使用することも可能である。例えば、PINダイオード
等で代替することも可能である。但し、PINダイオード
はGaAs FETに比して応答速度に伝播遅延時間を有して
いる。The gist of the present invention is to combine attenuating elements that operate in order to obtain a desired amount of attenuation within a predetermined range by arranging the attenuating elements in parallel without connecting the attenuating element to the center conductor of the transmission line. Is to make variable. Therefore, a switching element other than GaAs FET can be used. For example, it can be replaced with a PIN diode or the like. However, the PIN diode has a propagation delay time in response speed as compared with the GaAs FET.
第3図にはPINダイオードを用いた回路を第2の実施
例として示した。各構成部分の作動は前記第1の実施例
の変わるところがないので、説明を省略する。FIG. 3 shows a circuit using a PIN diode as a second embodiment. Since the operation of each component is the same as that of the first embodiment, the description thereof will be omitted.
このように、本発明においては、伝送線路の中心導体
に結合度の異なる検出ライン所要間隔で4本配列し、各
検出ラインの両端にスイッチング素子(GaAs FET)を
接続して、夫々の減衰量の異なる減衰回路を形成してい
る。このGaAs FETの駆動(ON−OFF)は、コントロール
回路から送出される順方向バイアス信号をゲートに印加
することによって行われるが、全ての減衰回路の合計減
衰量は各減衰回路の組合せによって設定される。As described above, in the present invention, four transmission lines are arranged in the center conductor of the transmission line at required detection line intervals having different degrees of coupling, and switching elements (GaAs FETs) are connected to both ends of each detection line to reduce the attenuation amount of each. Different attenuation circuits are formed. This GaAs FET is driven (ON-OFF) by applying a forward bias signal sent from the control circuit to the gate, but the total attenuation of all attenuation circuits is set by the combination of each attenuation circuit. It
以上のように本発明においては、伝送線路に対する結
合度が夫々異なる複数の検出ラインを伝送線路に配列
し、各検出ラインの両端部にはスイッチング素子を接続
している。また、検出ライン端とスイッチング素子との
間には伝送線路の抵抗に近似する値の抵抗を直列に接続
している。従って、伝送線路と検出ラインとの結合度及
び電波吸収可変減衰回路数とを適宜に組合せることによ
って、任意の減衰量及び減衰ステップ数を設定すること
ができる。更に、各検出ライン両端の負荷変動は同一で
あるから、伝送線路上に部分的に影響を与えることがな
く、位相変化を伴うことなく所望の減衰レベルを調整す
ることができる。As described above, in the present invention, a plurality of detection lines having different degrees of coupling with the transmission line are arranged on the transmission line, and switching elements are connected to both ends of each detection line. A resistor having a value close to the resistance of the transmission line is connected in series between the detection line end and the switching element. Therefore, by appropriately combining the degree of coupling between the transmission line and the detection line and the number of radio wave absorption variable attenuation circuits, it is possible to set an arbitrary amount of attenuation and the number of attenuation steps. Furthermore, since the load fluctuations at both ends of each detection line are the same, the desired attenuation level can be adjusted without partially affecting the transmission line and without causing a phase change.
(発明の効果) 以上のように本発明のステップ可変式高周波減衰器は
次のような効果を有する。(Effects of the Invention) As described above, the step variable high frequency attenuator of the present invention has the following effects.
(1) スイッチング素子としてGaAs FETを使用して
いるため、マイクロ波帯電力吸収減衰を高速(5ns)で
行うことができる。しかも微少の位相変化によって出力
を自由に変化させることができる。このため、送信機の
出力可変は勿論、可変出力の位相が重視されるT−CA
S、モードS、ECM等のシステムにも適用することができ
る。(1) Since a GaAs FET is used as a switching element, microwave band power absorption attenuation can be performed at high speed (5ns). Moreover, the output can be freely changed by a slight phase change. Therefore, the output of the transmitter is variable, and the phase of the variable output is important in T-CA.
It can also be applied to systems such as S, mode S, and ECM.
(2) スイッチング素子を伝送線路に直接接続せず、
電力吸収は同軸構造体内の中心導体に平行に配設した検
出ラインによって行う。また、可変減衰回路はその検出
ライン長をλ/4とし、検出ラインの両端から伝送線路イ
ンピーダンスに等しい抵抗を介してスイッチング素子の
GaAs FETに接続されている。当該抵抗はスイッチング
素子が作動したときに無反射終端抵抗として作動すると
ともに、非作動時はGaAs FETが高インピーダンスであ
ることから、伝送線路に対して電気的影響を与えること
が極めて少ない。従って、減衰器挿入による損失が生じ
ることがなく、伝送線路上における分布容量の変化が少
なく位相変化を生じにくい。これらの利点は、出力可変
時の位相変化を重視するT−CAS、モードS、ECM等のシ
ステムにおける利用を可能とする。(2) Do not connect the switching element directly to the transmission line,
Electric power is absorbed by a detection line arranged in parallel with the central conductor in the coaxial structure. The variable attenuator circuit has a detection line length of λ / 4, and the switching element of
Connected to GaAs FET. The resistor acts as a non-reflective terminating resistor when the switching element is activated, and when it is not activated, the GaAs FET has a high impedance, so that it has very little electrical influence on the transmission line. Therefore, no loss occurs due to the insertion of the attenuator, the change in the distributed capacitance on the transmission line is small, and the phase change is unlikely to occur. These advantages make it possible to use in systems such as T-CAS, mode S, and ECM, which emphasize the phase change when the output is changed.
(3) 各検出ラインと伝送線路との組合度を異ならし
めた複数の減衰量が異なる減衰回路を組み合わせて作動
させることによって所望の減衰量を得ることができるよ
うにして居る。従って、所望減衰量は夫々作動させた減
衰回路の合計によって得ることができる。換言すれば、
個々の減衰回路の電力吸収減衰量は小さいが、これらを
合成して大電流の電力吸収減衰量を得ることができる。(3) A desired amount of attenuation can be obtained by combining and operating a plurality of attenuation circuits having different combinations of detection lines and transmission lines and having different amounts of attenuation. Therefore, the desired amount of damping can be obtained by the sum of the damping circuits that have been activated. In other words,
Although the power absorption attenuation amounts of the individual attenuation circuits are small, they can be combined to obtain a large current power absorption attenuation amount.
第1図はGaAs FETを用いた本発明の一実施例の可変減
衰器の構成説明図、第2図は電波吸収可変減衰回路の組
合せによって得られる送信機出力電力の減衰量を示した
図、第3図はPINダイオードを用いた本発明の一実施例
の構成説明図、第4図は従来の可変減衰器を示す説明
図、第5図は従来のPINダイオードを用いた可変減衰器
の構成説明図。 1……伝送線路、2、3、4、5……電波吸収可変減衰
回路、6……コントロール回路、21、31、41、51……検
出ライン、2Ra、2Rb……無反射終端抵抗、2Ta、2Tb、3T
a、3Tb、4Ta、4Tb、5Ta、6Tb……GaAs FETスイッチン
グ素子FIG. 1 is an explanatory view of the configuration of a variable attenuator using a GaAs FET according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the amount of attenuation of transmitter output power obtained by combining a radio wave absorption variable attenuator circuit, FIG. 3 is an explanatory view of the configuration of an embodiment of the present invention using a PIN diode, FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional variable attenuator, and FIG. 5 is a configuration of a conventional variable attenuator using a PIN diode. Explanatory drawing. 1 ... Transmission line, 2, 3, 4, 5 ... Radio wave absorption variable attenuation circuit, 6 ... Control circuit, 21, 31, 41, 51 ... Detection line, 2Ra, 2Rb ... Non-reflection termination resistance, 2Ta , 2Tb, 3T
a, 3Tb, 4Ta, 4Tb, 5Ta, 6Tb ... GaAs FET switching element
Claims (3)
数の電力吸収減衰回路を有した高周波減衰器であって、 該各電力吸収減衰回路は、伝送線路との間において所定
の減衰量を得るために伝送線路と平行に配置され所定の
結合度の分布定数回路を構成する検出ラインと、該検出
ラインの両端に夫々所定の抵抗値を有する抵抗を介して
配設され検出ラインとアースとの間を断接するスイッチ
ング手段とから夫々構成され、 該スイッチング素子を断接することによって夫々の電力
吸収減衰回路の高周波電力伝送線路に対する作用を制御
し、該高周波減衰器全体の減衰量を同一の電力吸収減衰
回路を組合せて又は前記伝送線路と検出ラインとの結合
度が異なる各電力吸収減衰回路を組合せて作動させるこ
とによって段階的に変化させたことを特徴とするステッ
プ可変式高周波減衰器。1. A high-frequency attenuator having a plurality of power absorption / attenuation circuits arranged along a high-frequency power transmission line, wherein each power absorption / attenuation circuit has a predetermined attenuation with a transmission line. A detection line which is arranged in parallel with the transmission line to form a distributed constant circuit having a predetermined degree of coupling, and detection lines which are arranged at both ends of the detection line through resistors having predetermined resistance values, respectively. And a switching means for connecting / disconnecting to / from the ground. By connecting / disconnecting the switching element, the action of each power absorption / attenuation circuit on the high-frequency power transmission line is controlled, and the attenuation amount of the entire high-frequency attenuator is the same. It is characterized in that the power absorption / attenuation circuit is changed stepwise by operating the power absorption / attenuation circuit in combination or each power absorption / attenuation circuit in which the degree of coupling between the transmission line and the detection line is different. Step variable frequency attenuator to.
数の電力吸収減衰回路を有した高周波減衰器であって、 該各電力吸収減衰回路は、伝送線路との間において所定
の減衰量を得るために伝送線路と平行に配置され所定の
結合度の分布定数回路を構成する検出ラインと、該検出
ラインの両端に夫々所定の抵抗値を有する抵抗を介して
配設され検出ラインとアースとの間を断接する半導体ス
イッチング素子とから夫々構成され、 前記半導体スイッチング素子にはガリウム砒素型FETを
用い、該FETのドレーンには前記検出ライン端が、ソー
スにはアースが夫々接続され、ゲートに順方向バイアス
が印加され、 該スイッチング素子を断接することによって夫々の電力
吸収減衰回路の高周波電力伝送線路に対する作用を制御
し、 該高周波減衰器全体の減衰量を同一の電力吸収減衰回路
を組合せて又は前記伝送線路と検出ラインとの結合度が
異なる各電力吸収減衰回路を組合せて作動させることに
よって段階的に変化させたことを特徴とするステップ可
変式高周波減衰器。2. A high-frequency attenuator having a plurality of power absorption / attenuation circuits arranged along a high-frequency power transmission line, wherein each of the power absorption / attenuation circuits has a predetermined amount of attenuation with the transmission line. In order to obtain a detection line which is arranged in parallel with the transmission line and constitutes a distributed constant circuit with a predetermined degree of coupling, and the detection line and the ground which are arranged at both ends of the detection line through resistors having respective predetermined resistance values. And a semiconductor switching element that connects and disconnects between the semiconductor switching element and a gallium arsenide type FET for the semiconductor switching element, the drain of the FET is connected to the detection line end, and the source is connected to the ground, respectively. A forward bias is applied to each of the high-frequency attenuators to control the action of each power absorption / attenuation circuit on the high-frequency power transmission line by connecting and disconnecting the switching element. Stepwise changing the amount of attenuation by operating the same power absorption / attenuation circuit in combination or each power absorption / attenuation circuit in which the degree of coupling between the transmission line and the detection line is different. Variable high frequency attenuator.
数の電力吸収減衰回路を有した高周波減衰器であって、 該各電力吸収減衰回路は、伝送線路との間において所定
の減衰量を得るために伝送線路と平行に配置され所定の
結合度の分布定数回路を構成する検出ラインと、該検出
ラインの両端に夫々所定の抵抗値を有する抵抗を介して
配設され検出ラインとアースとの間を断接する半導体ス
イッチング素子とから夫々構成され、 前記半導体スイッチング素子にはPIN型ダイオードを用
い、該PIN型ダイオードのアノードは検出ライン端と、
カソードはアースと夫々接続され、アノードに順方向バ
イアスが印加され、 該スイッチング素子を断接することによって夫々の電力
吸収減衰回路の高周波電力伝送線路に対する作用を制御
し、 該高周波減衰器全体の減衰量を同一の電力吸収減衰回路
を組合せて又は前記伝送線路と検出ラインとの結合度が
異なる各電力吸収減衰回路を組合せて作動させることに
よって段階的に変化させることを特徴とするステップ可
変式高周波減衰器。3. A high-frequency attenuator having a plurality of power absorption / attenuation circuits arranged along a high-frequency power transmission line, wherein each power absorption / attenuation circuit has a predetermined amount of attenuation with respect to the transmission line. In order to obtain a detection line which is arranged in parallel with the transmission line and constitutes a distributed constant circuit with a predetermined degree of coupling, and the detection line and the ground which are arranged at both ends of the detection line through resistors having respective predetermined resistance values. And a semiconductor switching element that connects and disconnects between the semiconductor switching element and a PIN diode, the anode of the PIN diode is a detection line end,
The cathode is connected to the ground, a forward bias is applied to the anode, and the switching element is connected / disconnected to control the action of each power absorption / attenuation circuit on the high-frequency power transmission line. Stepwise variable high-frequency attenuation characterized by operating the same power absorption and attenuation circuit in combination or each power absorption and attenuation circuit in which the degree of coupling between the transmission line and the detection line is different. vessel.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP62216236A JPH088442B2 (en) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | Step variable high frequency attenuator |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP62216236A JPH088442B2 (en) | 1987-08-28 | 1987-08-28 | Step variable high frequency attenuator |
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|---|---|
| JPS6458109A JPS6458109A (en) | 1989-03-06 |
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Family Applications (1)
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5312352A (en) * | 1976-07-20 | 1978-02-03 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Pen for recorder |
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-
1987
- 1987-08-28 JP JP62216236A patent/JPH088442B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPS6458109A (en) | 1989-03-06 |
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