JPS5960363A - 無線周波数電力レベル測定装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は、伝送アンテナと発振器との間の線路のような
同軸伝送線路の無線周波数電圧波信号を検出して測定す
る装置に関するものであシ、特に、本発明は同軸伝送線
路上の進行及び反射電圧波信号を検出して測定する”挿
入型”の無線周波数ワットメータ即ち無線周波数電力レ
ベル測定装置に関するものである。

従来技術 挿入型の指向性無線周波数ワットメータは、無線周波数
の分野（ＲＦ　ｆｉｅｌｄ）で、特に同軸伝送線路への
アンテナのマツチングや同軸線路上の電圧定在波比（Ｖ
ＳＷＲ）を最小にする多くの装置で使用されている。こ
のような装置で最近利用されるメータとしては、例えば
、米国特許第２．８９１，２２１号、第２，８５２，７
４１号、第４，０８０，５６６号、第４，０７５，５５
４号及び第４，２６３，６５３号に示される型式のもの
がある。

これらの装置の動作原理は、剛性の同軸線路部（ｃｏａ
ｘｌａｌ　１ｉｎｅ　５ｅｅｔｌｏｎ）及び誘導性ビッ
ク・アップ・ループ又はコイルを使用することに基づい
ており、この同軸線路部は一般的な同軸コネクタなどに
よシ同軸伝送線路内に挿入され、誘導性ビック・アップ
・ループ又はコイルは上記同！１ｔｌＩ線路部の外部導
体に設けられた楡孔内に位置決めされている。そしてこ
のビック・アップ・コイルは線路部の軸に垂直な（ａｔ
のまわシを回転するようになっておシ且つ特別な線によ
ってダルソンバル・メータ（Ｄ’Ａｒ５ｏｎｖａｌ　ｍ
ｅｔｅｒ　ｍｏｖ＠ｍｅｎｔ　）に接続されている。し
たがってメータの読みはワットで信号の大きさを表示す
ることになり、その表示はピックアップ・コイルの配ｔ
ｒｔの方向によって進行電圧波レベル又は反射電圧波レ
ベルの大きさの表示のいずれかになる。

ピックアップ・コイルは同軸伝送線路の内部導体と外部
導体との間の電界内に配置されておシ、その中には内部
専体内を流れる電流ｌに比例した電圧が誘起される。そ
してこの場合、伝送線路とビック・アップ・ループ又は
コイルとの間には相互インダクタンスＭが在シ、トのル
ープは伝送線路の内部導体の平面内に位置している。上
記伝送線路の導体間に接続された抵抗ＲとコンデンサＣ
との直列回路は、伝送線路の導体間の電圧Ｅに比例して
抵１ｊｒ、Ｒの両端に電圧を発生させる。方向性結合器
やいわゆる反射率計などでは、これらの配置はサンシリ
ング回路内に組入れられておシ、抵抗Ｒはループと直列
に接続さ７１．そして客足結合はループ及び内部導体上
の容量シレー）　（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｐｌａｔｅｓ
）又は巻線によって、若しくは内部導体とサンプリング
回路の部判との間の容量効果によって得られる。

このサンプリング回路を考慮し且つ集中インピーダンス
（ｌｕｍｐｅｄ　１ｍｐｅｄａｎｃｅ）を用いれば、伝
送線路を伝播する信号エネルギとループとの間の方向の
関係によって、相互インダクタンスＭが正又は負のいず
れかになる。

上述の装置では、伝送線路に対してループが１８０°回
転する間に相互インダクタンスＭの反転がある。そこで
進行波は電圧Ｅｆ及び電流■、を育し、反射波は電圧４
汲び電流工、を有しているとする。そして、もし２　を
線路の特性インピーダンス、ρを反射係数とすると、 及び となる。ｅはルヘプ若しくはサンプリング回路に誘起さ
！する全起′１６．力である。素子は、下記の式のＫが
一定になるように選択される。

ＲＣ＝−＝Ｋ ０ もし、相互インダクタンスＭが正のときＩｃ　ｅ％起電
力であるとすれば、抵抗Ｒの両端の電圧とループに誘起
される電圧は付加的になシ、もし相互インダクタンスＭ
が負のときにｅ−が起電力であるとすると１上記両電圧
は逆になシ、前者が最大値をそして後者が最小値を表示
する。

したがって次のように表わされる。

十　− ｅ　　　Ｆｚ’Ｊ　［：Ｋ　（１＋ρ）＋Ｋ（１−ρ）
〕＝２ｊωＥ、Ｋ ｅ　−＝ＪωＥｃ［Ｋ　（１＋　ｌ’　）　　Ｋ　（１
−ρ）〕＝２」ωＥｚＫρ ループの無線周波数出力電圧は指向性があシ且つ進行波
又は反射波のいずれであっても線路内の電圧に比例して
おシ、シたがってルーｆ電圧から反射係数と電圧定在波
比の測定ができる。

また伝送線路を通して供給される電力Ｐを測定すること
もできる。電力は次のように表わされる。

Ｐ＝ＥＩ房θ＝ｇＩ ＝　（Ｅ、−１ｒ）　（Ｉ、＋Ｉｒ） 上記に一般的に述べた原理を用いる従来の装置では、進
行電圧波レベル又は反射紙圧波レベルのいずれかの大き
さを検知するため、適宜の線路部（１ｉｎｅ　５ｅｃｔ
ｉｏｎ）に挿入されて該線路部の外部導体と内部導体と
の間の電界（ｆｉｅｌｄ　）内を１８０゜の行程に亘っ
て回転可能なコイルを有している。

そしてこのコイルは、公知のアナログメータ（ａｎａｌ
ｏｇ　ｍｅｔ、ｅｒ　ｍｏｖｅｍｅｎｔ　）に接続され
ていた。

このアナログメータは、伝送線路の進行又は反射電圧波
信号のいずれの電力をも目で見えるように表わすために
、ワットで目盛られている。そしてダイオードからなる
検波回路をコイル又はループとメータとの間に設けて、
コイルからの波形信号を整流している。

しかしながら、このような従来の装置では、検波器を検
収する高速ダイオードが電流−電圧応答に固有の非線形
性を有し且つ温度による影’Ｗ　ｋ非常に受けるため、
精度を高くできない問題がちりたＯ 発明の目的 本発明は、上記従来の装置の欠点を解消し、電力メータ
の精度と信頼性を増加させる効果を有する装置を提供す
ることにある〇 発明の概要 本発明では、検出器からの電力の読みを正確なものとす
るため、自己平衡ブリッジ回路を用いている。そして、
ダイオード検波器の非線形性及び温度依存性を解消する
ため、ダイオードからなる第１の検波手段（ｄａｔｏｃ
ｔｏｒ）と反対向きに接続される平衡用のダイオードか
らなる第２の検波手段を用いている。検波手段として用
いられる２つのダイオードは、両者が実質的に同一であ
るように選択されているので、ダイオード偏差は実質的
に取除かれる。またこれらのダイオードは同じ温度環境
の中に配置されるので、温度依存効果が避けられる。平
衡用のダイオードからなる第２の検波器にはバランス信
号が測定信号に一致すると、ダイオードからなる第１の
検波器からの波形信号を無効にする平衡用即ちバランス
用の波形信号が供給される。そしてバランス信号の振幅
は電力の読みに対応している。

本発明によれば、ダイオードからなる検波器の成る非線
形性及び温度依存性を避けられる効果がある。これは、
ダイオードの低周波数特性が次のような関係を有するか
らである。

Ｉ　＝　Ｉ　（ｅ”ηｖ丁−１） ここでＶは、直列抵抗の効果の後の接合部間の電圧ドロ
ップでら夛、Ｉは接合部全通る電流である。

Ｉｏは、ダイオードの逆飽和電流であシ、この電流は温
度の変化によって変動するのと同様に、区画（ｌｏｔ　
）内のダイオードからダイオードへと太きく変動する。

Ｖアは絶対温度だけの関数であシ、次のように表わされ
る。

Ｖ　＝　、　３．０２６　ｖｏｌｔｓ　（室温）ここで
Ｋはボルツマン定数であり、Ｔは絶対温度、６は電荷で
ある。ノｆラメータηはダイオード接合の遷移領域にお
けるキャリアの再結合を考慮している◎ηの値は、ゲル
マニウムや同種のダイオードでＦｉｌ　（ｕｎＨｙ　）
であ）、゛シリコンダイオードでは略２である。これは
ゲルマニウムではこのような再結合は無視できるが、シ
リコンでは無視できないためである。ηが１であると仮
定すると、接合部を通る電流は、 Ｉ　＝　Ｉ　（ｅ””　−１） と表わされる。

本発明では、ダイオード全分路する直流路がない。した
がって、ダイオードがダイオードを分路する直流路金持
っていないので、印加される交流信号の各サイクルにつ
いて積分をすると、順電流と逆電流が等しくならなけれ
ばならない。よって次の関係が満足される。

Ｉｏは０から２πまでの間で定数であるから、積分の外
に出してもよく、シたがってＩ。を式から除いてよい。

こζで”ｄａは交流の振幅とＶＴのみの関数となシ、Ｖ
Ｔは絶対温度のみの関数となる。ダイオードの特性の温
度依存性は、ダイオードがらなる第１の検波手段と第２
の検波手段とが同じ温度環境に置かれるように、第１の
検波手段と・々ランス用の第２の検波手段とを互いに物
理的に近接して配置することにより塗かれる。これらの
ダイオードが互いに反対向きに接続されれば、ダイオー
ドの温度依存性は取除かれる。

また、ブリッジ回路がつシ合うと、互いのダイオードに
供給される波形信号が等しくなシ、交流の振幅の効果も
取除かれる。

好ましくは、２つのダイオードは同じビック・アップ素
子内に配置される。このようにすると、２つのダイオー
ドの熱効果は実質的に同じにガる。

２つの検波手段の間がバランスしていない結果生じる差
信号は、ビック・アップ素子から送出され、この差信号
は装置で用いられてノダランス波形信号を調整する。ビ
ック・アップ素子は、線路手段によって装置の止シ部（
ｒｅｓｔ）に接続されているので、差信号及びバランス
波形信号はこの線路手段上の単信号内に組入れられる。

セしてノ々ランス信号は単信号の交流成分を楢成し、差
信号は単信号の直流成分を構１戎している。

本発明によれば、同軸伝送線路上の指向性の無線周波数
電力レベルを測定する装置が得られる。

この装置は、伝送線路上の無線周波数電圧レベルを検出
し該無線周波数電圧レベルに比例した第１の電圧波信号
を発生する検出手段と、差信号を生じさせるための上記
検出手段からの第１の電圧波信号と反対向きに与えられ
る第２の電圧波信号を発生する信号発生手段と、差信号
を積分して出力信号を発生する私分手段とを備えている
。そして、好捷しくけ信号発生手段は出力信号の大きさ
を用いて第２の電圧波信号の振幅を決足する。

本出願に係る他の発明は、伝送線路上の無線周波数電圧
レベルを検出し該無線周波数電圧レベルに比例した誘起
電圧を発生する肪導性検出ループど、該ループからの誘
導性電圧即ち第１の電圧波信号を電力に応じた検出電圧
波信号に変換する第１の検波手段と、差信号を生じさせ
るため該第１の検波手段に反対に接続されて上記検出電
圧波信号と反対向きの第２の電圧波信号を供給する第２
の検波手段と、差信号を積分して電力に応じた出力電力
レベル信号を発生する積分手段と、該出力電圧レベル信
号の大きさから上記第２の電圧波信号を発生する信号発
生手段と出力電圧レベル信号の大きさを表示する表示手
段とを備えている。そして第２の電圧波信号は、第２の
検波手段に供給される。

本出願の更に他の発明に係る装置′は、第２の電圧波信
号を検出ループからの検出された電圧波信号に対して逆
向きに与えるための線路手段を有しておシ、これによシ
差信号が発生させられる。この差信号と第２の電圧波信
号とは、上記線路手段上の単信号の一部となっておシ、
第２の電圧波信号が単信号の交流成分を、そして差信号
が単信号の直流成分を構成している。

本出願の別の発明に係る装置は、誘導性ビ、り・アップ
素子を備えている。この誘導性ビック・アップ素子は、
同軸伝送線路の同軸線路部の孔に挿入されるようになっ
ており・この同軸線路部は管状の導電性金属基体と横孔
を有している。更に同軸線路部はこの金属基体内を軸線
方向に延び且つ金！９基体と電気的に絶縁された同軸の
中心導体を有している。そしてビック・アップ素子は、
上記横孔内に挿入されるように設けられた密し１基体部
と、金属基体の中心軸線に平行に配置され且つ線路部の
中心導体に近接して配置される上記基体部内に配置され
る誘導性ビック・アップ・コイルと、該コイルに接続さ
れ且つ上記基体部内に配置される第１のダイオード整流
器と、該第１のダイオード整流器に反対向きに接続され
且つ上記基体部内忙配置された第２のダイオード整流器
とを備えている。よって第１と第２のダイオード整流器
は実質的に同じ温度条件に置かれることになる。

好ましい実施例の説明 以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、本発明の代表的な実施例に係る無線周波数（
ＲＦ）指向性ワットメータを示している。

このワットメータは無線周波数同軸伝送線路の進行電圧
波信号及び反射電圧波信号を検出し且つ測定す、るよう
に設けられている。この装置は、伝送線路の線路部１１
に取付けられるようになっている。この線路部１１は、
例えばアルミニュームから形成される導電性金屑の管状
基体１２を備えておシ、その内部には軸線方向に延びる
円筒形状の空間１３が形成されている。この空間１３内
には、管状基体１２によって支持され且つこの管状基体
１２から電気的に絶縁された中心導体１４が配置されて
いる。管状基体１２には、比較的大きな横孔１５が形成
されておシ、鎖孔１５は円管状の空孔１５内に配置され
るとともに管状基体１２によって支えられている。そし
てビック・アップ素子空間１３内に位置決めされた肪導
性のビック・アップ・ループ又はコイル２１を有してい
る。公知の原理に従って、伝送線路内を伝播する電力と
関係を持つ電圧がコイル２１内に誘起される。サンプリ
ング抵抗２２は、コイル２１と直列に設けられており、
またバンド拡張用分路コンデンサ２３がビック・アップ
・コイル２１とサンシリジグ抵抗２２との両端に接続さ
れている。分路コンデンサ２３は、ビ、り・アップ素子
が設計される感度（５ｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　）で且つ
周波数バンド内でループ回路を同調して共振させる。し
たがって分路コンデンサ２３によって重負荷がかけられ
ても、回路の応答曲線（ｒｅｓｐｏｓｅ　ｃｕｒｖｅ　
）を平坦にするサンプリング抵抗２２があるので、との
ルニゾ回路は広帯域特性を示す。このように分路コンデ
ンサ２３によって抵抗性ループ回路に容量負荷をかける
と広い周波数帯で作動する。

第１の検波手段２５は整流器即ちカソードがループ回路
のコンデンサ２３とコイル２１の接続点に接続されたダ
イオードから構成されている。第１の検波手段２５を構
成するダイオードはヒユーレット−／＃　ッカード社（
Ｈｅｗｌｅｔｔ、−Ｐａｅｋａｒｄ　）　ＩＡＱの５０
８２−２８００型のものであシ、このダイオードは前述
の式で用いられたような、再結合パラメータ値ηが１（
ηｏｆ　ｕｎｉｔｙ）である。第１の検波手段２５のア
ノードと接地点との間には、ダイオード充電コンデンサ
２６が接続されている。また第１の検波手段２５のアノ
ードにはダイオード負荷抵抗２７が接続されている。充
電コンデンサ２６は、負荷抵抗２７と一緒になりて、ピ
ーク表示特性を得るために所望の時定数を与える。

３０は第２の検波手段としてのダイオ−、°ドであシ、
第２の検波手段は第１の検波手段と逆回きに接続されて
いる。そして第２の検波手段３ｏ”ｕ。

第１の検波手段２５として用いられているダイオードと
全ての点で同一なダイオードからな＋ている。第２の検
波手段３０の陽極側と接地点９間には、第２のダイオー
ド充電コンデンサ３１不接続されている。この第２の検
波手段３０には、正弦波発生器３２からビック・アップ
素子２０に送られるバランス波信号が供給される。正弦
波発生器３２については、第５図及び第６図を参照して
更に詳細に説明する。正弦波発生器３２の出力は、線３
３からなる線路手段によってビック・アップ素子２０に
接続されている。もし必要であれば、線３３はビック・
アップ；に子２０から十分な距離だけ離れて設けられる
装置のその他の部材と一緒にシールドしてもよい。第２
の検波手段３００カソードは、校正ポテンショメータ３
４ （ｃａｌｌｂｒａｔ、ｉｏｎ　ｐｏｔｅｎｔｉｏｍｅｔ
、ｅｒ　）ｆ介して線３３に接続されている。このポテ
ンショメータ３４はコイル２１の結合の変化を補償する
のに用いられるもので、ポテンショメータ３４はビック
・アップ素子を使用する前に適宜に校正し得るようにビ
ック・アップ素子毎に工場組立がなされている。

ポテンショメータの１端ｔよコンデンサ３５及び抵抗３
６ｆ：介して接地さノしている。コンデンサ３７は第２
の検波手段３０のカソードと接地点との間に接続されて
線３３に受信される無線周波数干渉（ＲＦ　１ｎｔｅｒ
ｆｅｒｅｎｃｅ　）を阻止する目的で用いられている。

第１及び第２の検波手段を構成するダイオードは、ダイ
オードを分路する直流路ができないようにそれぞれ接続
されている。このように構成すると、前述した式から因
数としての逆餡和電流工。

（ｒｅｖｅｒｓｅ　ｓａｔ、ｕｒａｔ、ｉｏｎ　ｃｕｒ
ｒｅｎｔ　）を除くことができる。したがってダイオー
ドからダイオードへと大きく変化する工の値によっては
、装確の精度に影響はない。

コイル２１の出力は正弦波発生器３２から出力される信
号波と向かい合う。これら２つの発生源からの出力は検
波手段２５及び３０によって整流される。検波手段２５
及び３０によって発生させられる直流成分は、反対向き
で直列に接続されたこれらの検波手段の構成によって互
いに澱１じられる。もし正弦波発生器３２によって発生
させられる信号がコイル２１の出力信号と完全に一致す
れば、直流成分は零になってブリッジは平衡状態になる
。しかしながら、もし２つの信号が一致しない場合には
、直流成分は反転積分回路４０に供給される。この反転
積分回路４０の反転入力は線３３に接続され、その出力
は線４１に接続されている。線３３上の信号の直流成分
は、コイル２１からの信号と正弦波発生器３念からの信
号との差を表わす”差信号″でちる。積分回路４０は、
この差信号即ち０３３上の４３号の直流成分に応答する
。コイル２１の出力が正弦波信号発生器３２の出力より
大きい場合、積分回路４ｏへの線３３上に供給される差
信号は負になシ、線４１に現われる秋分回路４０の出力
は上向きに勾配をなす。そしてコイル２１の出力が正弦
波発生器３２の出力よシ小さい場合、積分回路４０につ
ながる＆！３３に供給さｉする差信号は正になり、線４
１に現われる積分回路４０の出力は下向きに勾配をなす
・正弦波発生器３２は、線３３と該発生器３２の出力と
の間に設けられたブロック・コンデンサ４２によってこ
の直流成分からは１・＾離されている。

このブリッジの平衡は、正弦波発生器３２の入力として
積分回路４０の出力を用いることにょ勺達成される。そ
の結果、正弦波発生器３２によって発生させらｉする波
形の振幅は秋分回路４ｏの出力に比例する。したがって
、コイル２１の出力が正弦波発生器３２の出力よシ大き
い場合、線３３を通して積分回路４０に供給される差信
号は負であシ、線４１に現われる積分出力は上向きに勾
配する。正弦波発生器３２は線４１に接続され且つ発生
する正弦波Ｑ振幅を決定するために積分回路４０の積分
出力を用いるので、正弦波発生器３２からの波形の振幅
は、その振幅がコイル２１の出力に一致するまで増加す
る。この点で、ブリッジは平衡状態になシ、そして積分
回路４０に供給される差信号は零になる。ブリッジが平
衡すると、正弦波発生器３２から発生される波形の振幅
は、コイル２１からの銹起波形信号の振幅に正確に等し
くなシ、またこの振幅が積分回路４０の出力に比例する
ので、線４１上の積分出力電圧は同軸伝送線路の電力の
平方根に比例する。したがって積分回路４０の出力端子
は、ワットで電力を読みとれるように目盛りが付けられ
たメータを備えた表示装［４３に接続されている・ そして線３３上の信号は、２種類の情報？運んでいる。

線３３上の信号の交流成分は、正弦波発生器から発生さ
せられる積分回路４０の出力に等しい振幅を有する正弦
波であるξ線３３上の信号の直流成分は、ビック・アッ
プ素子２０によって発生させられて正弦波発生器３２の
出力がコイル２１の出力と平衡していないレベルを表わ
す差信号である。線３３上の信号の交流成分は、第２の
検波手段３０への入力として用いられ、て第１の検波手
段２５への誘導性入力と向き合う。線３３上の信号の直
流成分は秋分回路４０によって用いらｉｔて線４１上の
信号を校正する。

ビック・アップ部２０の構成は第２乃至第４図に更に詳
細に示されている。次に第２図を参照すれば、ビック・
アップ素子２０の外形及び寸法は、米国特許第２，８５
２，７４１号及び第２，８９１，２２１号に示されるよ
うな形式の指向性ワットメータで先に用いられているビ
ック・アップ素子と同様である。ビック・アップ素子２
０は、中空の円筒状基体４５を備えておシ、基体４５に
は調整用キャップが中央に配置された１つの螺子４７の
ような適宜の手段によって接続されている（第３図参照
）。

円筒状基体４５及びキャップ４６は、黄多１１Ｍ又は同
うちの一方、好ましくは基体に他方の部材即ちキャップ
４６の環状フランジ部４９全収容できる段部状の溝部４
８が設けられている。この円筒状基体４５は横方向力板
部（ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ　ｗｅｂ　ｐｏｒ口ｏｎ）即
ちその内部に形成された壁部５０を有している。

この壁部５０は、中央にキャップを固定する螺子４７を
受は入れる螺合部５１を有しているＯ薄い蓋板５２はキ
ャップ４６の上端を延びて螺子４７の頭部を覆っている
。この蓋板５２の上には、ビック・アップ素子の型式及
びレンジを表わす情報が印刷されている。

討導性ピック・アップ・ループ即ちコイル２１は基体４
５内のキャラｆ４６とは反対側の端部で同軸伝送線路に
近接して位置決めされている。コイル２１の一方の端部
はサンプリング抵抗２２に接続され、他端は取付板５４
に結合されている。

取付板５４は基体４５内に形成された中空の室内に合う
ように円形になっておシ、この取付板５４は黄銅（ｂｒ
ａｓ＠）のような良導電体の適宜の金属からなっている
。検出手段分路用のコンデンサ２３及び充電コンデンサ
２６は平たい環状の形をしており、それらは導電性の取
付板５４に中心からはず１１て設けられた孔５５と同軸
にして取付板の上面と下面のそれぞれに対して取付けら
れている。長さ方向にスロットが設けられた弾性全屈（
ｓｐｒｉｎｇ　ｍｅｔ、ａｌ）からなるスリーブ部材５
６がコンデンサ２６に近接して設けられている。このス
リーブ部Ｉ５６は、壁部５０に設けた孔５７を貫通して
延ひている０スリ一ブ部材５６は外側に向かって放射状
になったフランジ部５８を有しており、このフランジ部
はコンデンサ２６の上の面に電気的に接触するように半
田付けされている。検波手段２５は、好１しくはヒユー
レット・沖カード社製の５０８２−２８００ダイオード
が良く、このダイオードはアノード即ち陽極端子５９と
カソード即ち陰）Ｉｌ、　Ｄ’＋ｆＡ子６０と全６０て
いる。陽極端子５９）よ、スリーブ５６の上端部に半田
付けされている。そしてスリーブ５６は、ダイオードか
らなる検波手段２５の陽祢端子５９をコンデンサ２６の
上面に電気的に接続するとともニタイオードを支持して
いる。コンデンｔ２６の下部電極は取付板５４に半田付
けされて取付板５４に電気的に接続されている。コンデ
ンサ２３付けされて取付板に電気的に接続されている。

そして他方の電極は、コイル２１の一端に接続されてい
る＠検波手段としてのダイオード２５は、このダイオー
ドを支持するスリーブ５６と一緒に組立て位置に置かれ
て取付板５４上のコンデンサ２３及び２６と同軸的にな
っている。そしてダイオード２５のカソード即ち陰極端
子６ｏはコンデンサ２３とは電気的に接触することなく
コンデンサ２６の上面にのみ接続されてコンデンサ２３
とコンデンサ２６を貫通している。

印刷回路板６２は横方向の壁部５０の上で支持されてい
る。スリーブ５６の一端は、回路板６２に設けられた孔
を通って延び、回路板６２に電気的に接続するため回路
板６２に半田付けされている。第４図に示すように、第
２゛の検波手段を構成するダイオードａＯ１第２の充電
コンデンサ３１、第２の分路コンデンサ３７、ポテンシ
ョメータ３４、コンデンサ３５及び抵抗３６”ｉ取付は
且つ接続するための手段である。これらの素子の全ては
、第１（２）に示した回路接続に従って回路板６２の下
面のば」網回路によって接続されている。

横方向の壁部５０の回路板６２とは反対側の基６５を形
成している。タブ６５は横方向の壁部５０に設けた孔６
６と印刷回路板６２に設けた孔を通って延びておシ、回
路板６２に半Ｂ」付けされている。また接続片は、一対
の複合接触耳部６７及び６８を有しており、この耳部６
７及び６８は、基体４５の円筒状の壁に１８００離れて
開口するスロット６９及び７０を辿って正反対の関係で
突出している（第２図、第３図）。スロット６９及び７
０は、突出する接触耳部６７及び６８の周シに絶縁のた
めのすき間ができるのに十分な大きさにしである。接触
耳部６７及び６８は、装置の残部（ｒｓｓｔ）とビック
・アップ素子２０を接続するものである。

゛　　　　　　　　　　　　　　特に異った卯波数レン
ジを持った異ったビック・アップ素子と置換える場合で
ビック・アップ素子２０を取り除くようなときに誘導コ
イル２１を保護するために、ポリテトラフルオーロエチ
レン（テフロン）のような絶縁プラスチックからなるカ
バー７１が設けられている。このカバー７１はコイル２
１と抵抗２２を収容するのに十分な大きさの凹部を有す
るキャップ形をしている。

キャップ４６はぎざぎざのつけられたリム７３（第２図
）を備えておシ、これによシ進行又は反射電力のいずれ
かを検出するために進行又は反射位置のいずれかで同軸
伝送線路内の電磁界にコイル２１金向けることができる
ように１８０°の角度の範囲でビック・アップ素子２０
の回転を容易にする。キャップ４９の回転を制限する手
段を固定するため、径方向に突出するビン７４がキャッ
プのフランジ４９の端部に設けたスロットにろうづけさ
れており、このピン７４は基体４５の環状の壁部の上端
部の切欠き部を貫通して突出し装置内に形成した複数の
停止肩部と協同するようになっている。

第１の検波手段２５と第２の検波手段３００両方は、基
体４５内に物理的に配置されているので、両手段２５及
び３０が誘導性ピック・アップ素子２０の作動中実質的
に同じ熱条件にさらされるのは明らかである。したがっ
て、各検波手段２５及び３０を構成するダイオードの熱
特性は実質的に同じである。

第５図を参照すると、ビック・アップ素子２０は線３３
によって正弦波発生器３２及び積分回路４０に接続され
ている。先に述べたように、正弦波発生器３２は、ビッ
ク・アップ素子２０に供給される信号の交流成分となる
波形信号を線３３に出力する。正弦波発生器３２から発
生する波形信号はビック・アップ素子２０のコイル２１
からの信号と向かい合い、線３３上の信号の直流成分で
ある差信号を発生する。この差信号は、積分回路の特に
演算増幅器８０の反転入力端子に供給される。好ましく
は、この増幅器８０はＲＣＡ社製のＣＭＯ８演算増幅器
である３１３０型集積回路素子がよい。増幅器８０の非
反転入力は接地されておシ、増幅器８０の出力端子は増
幅器８０が積分器として機能するようにコンデンサ８１
を介して反転入力端子に接続されている。そして例えば
、ブリッジが平衡すると、即ち正弦波発生器３２の出力
がコイル２１の出力と平衡すると、増幅器８０の出力、
即ち線３３に受イコされる積分された差信号がビック・
アップ・コイル２１からの信号波形の振幅に一致する。

そしてこの出力は、線４１を通して表示装ｅ４３に供給
される。この表示装置４３としては、例えば、電力をワ
ットで読めるように目盛られたダルソンバル・メータ８
５を用いである。演算増幅器８０の出力端子から綜４１
に出力される信号は、メータ８５０針をメータのスケー
ルを横切らせて電力の読みを与える。

正弦波発生器３゛２は、線３゛３と４１との間に並列に
接続された複数の抵抗９１−９６を有している。抵抗９
１−９６の各りは複数のスイッチ１０１−１０６によっ
てＪ１９幅器８０の出力端子に選択的に接続される。ス
イッチ１０１−１０６はシフトレジスタ１０８から与え
られる巡回リング・カウンタ（ｗａｌｋｉｎｇ−ｒｌｎ
ｇ　ｃｏｕｎｔｅｒ　）によって駆７Ｉｉ！＋される。

このシフトレジスタ１０８はクロック手段１０９によっ
てひ＠続き駆動され、巡回リングはリセット回路Ｈｔｏ
によって始動される。

正弦波発生器３２内の素子間の１）“Ｊ係ｔよ、第６図
に更に詳卸１に示さｔしている。シフトレジスタ１０８
は適宜の半尋体素子からに１・７成され゛でいる。奸才
しくに、このシフトレジスタｌｏ８は４ｏ１５型集積回
路累子によって４１゛４成される。第６図に示すように
、シフトレジスタ１０８は相互に接続された１）型フリ
ップ・フロップ１１１−１１６から構成され、各フリッ
プ・フロップの出刃錨Ａ子Ｑｔト々接するフリップ０・
フロッグの入力端）子りにそｉｚぞれ接続されている。

最後のフリップ０・フロップ１１６の出力端子Ｑは巡回
リング・カウンタを構成するため、インパーク１１８を
介して最初のフリップ・フリップ１１１の入力端子りに
接続されている。シフトレジスタ１０８の動作は、３つ
の直列に接続されたインバータ１１９，１２０Ｅｔび１
２１からなるクロック回路１０９によって制御される。

抵抗１２２はインバータ１１９ＶＣ並列に接続され、コ
ンデンサ１２３はインバータ１１９及び１２０に対して
並列に４乃続されている。抵抗１２２の抵抗値とコンデ
ンサ１２３の容量を適当に選ぶことによシ、クロック回
路１０９の所望の時定数を選択することができる。シフ
トレジスタ１０８のフリップ・フロ、グのいくつかのリ
セット端子Ｒは接地されておシ、少くとも１つのリセッ
ト端子Ｒはリセット回路１１０に接続されている。

１１０の出力は、バッファ回路１２６を介してコンデン
サ１２５の接地側端子に接続されている。装置の最初の
起動期間には、高レベル電圧の出力がリセット回路１１
０から出力される。コンデンサ１２５が充電されると、
リセット回蕗１１０の出力は接地され、低レベルの入力
がフリ、ゾ・フロップ１１４−１１ＧのリセッＦ　Ｑ：
Ｒ子Ｒに与えられる。

したがって、シフトレジスタ１０８は、装置の起動期間
にフリットフロップの幾つかのリセット端子Ｒに最初の
高レベルの人力を供給するので、フリップ・フロップの
幾つかの出力端子Ｑは、装置の起動期間は接地状態にさ
せられる。コンデンサ１２５が充電されて、リセット回
路１１０の出力が接地されると、フリップ・フロップ１
１１−１１６の全てのリセット端子Ｒは接地されＬつシ
フトレジスタ１０８は巡回リング・カウンタとして作動
する。

スイッチ１０１−１０６のセットｆよ、４０５３型の集
積回路素子によって＋４成することができる。

スイッチ１０１−１０６のそれぞれは、実際Ｃよ２つの
アナログ・スイッチｌ　（１１ａ、　−１（ｌ　Ｇ　ａ
及び１０１ｂ−１０６ｂからなっている。アナログ・ス
イッチ１０１　ａ　−１０６ａのそれぞれは、シフトレ
ジスタ１０８のフリップ・フロップ１１１−１１６の１
つの出力Ｑによって操作されて抵抗９１−９６の１つに
線４１を接続する。他のアナログ・スイッチ１０１ｂ−
１０６ｂのそれぞｙｔ、は、フリップ・フロップ１１１
−１１６の１つからの出力Ｑを反転した出力によって操
作されて抵抗９１−９６の１つを選択的に接地点に接続
する。

抵抗９１−９６の値は、シフトレジスタ１０８によって
形成される巡回リング・カウンタがスイッチ１０１−１
０６に４択的に開閉させることにより連結抵抗の並列組
合せが正弦波に近似するステップ状の波形を形成するよ
うに定められている。

このステップ状の波形は、各抵−抗９１−９６と接地点
との間に接続されたコンデンサ１３１−１３６からなる
フィルタによって平滑される。

第６図の好ましい実施例においては、６個の抵抗９１−
９６が用いられて、これらの抵抗の接続は６段シフトレ
ジスタ１０８によって制御される。

また上記実施例では、シフト・レジスタ１０８として４
０１５型集積回路素子を用いて説明したが、この４０１
５型素子は８個のフリップ・フロップを含んでおシ且つ
２つのステニジは使用されておらず、したがって４０１
５型素子の６番目のフリップ・フリップは素子の最初の
フリップ・フロッグに戻るように接続さすしている。必
要であれば、もっと多くの又は少ない数の抵抗を正弦波
発生器３２に用いて更に正確な正弦波又は簡単な回路を
提供することができる・ 好ましくは、増幅器８０、シフトレジスタ１０８、スイ
ッチ１０１−１０６及びクロック回路１０９及びリセッ
ト回路１１０の素子をすべて適宜のＣＭＯ８集積回路素
子で作ればよい。インバータ１１８．１１９．１２０及
び１２１は、４５８４型の集積回路の部分として形成し
てもよい。また、バッファ回路１２６は４５８４型素子
の２つの直列接続されたインバータによって構成しても
よい。

第５図に示したように、正弦波発生器３２の出力は、レ
ンジ選択スイッチ１３８ｆ：介して線３３に接続される
のが好ましい。このレンジ選択スイッチ１３８は、選択
された抵抗９１−９６と直列に追加抵抗を選択的に与え
るポテンシッメータである。ブロック・コンデンサ４２
及び１３９が、レンジ選択スイッチ１３８の両側にそれ
ぞれ設けである。

ここに図示し説明した本発明の基本的な実施例の種々の
変更を行うことができる。例えば、表示装置４３を構成
するアナログ・ダルソンバル・メータ８５に代えて、米
国特許第４，２６３．６５３号に示されるような適宜の
アナログ−デジタル・コンバータを用いることができる
。このようなアナログ−デジタル・コンバータでは、上
記特許に記載されるようなマイクロコンビーータを用い
ている。

マイクロコンビーータを用いれば、上記特許に記載され
たその他の利点も得ることができ、装置の能力を高める
ことができる。例えば、電圧定在波比ＶＳＷＲの自動測
定及び計算並びにＶＳＷＲ値のデジタル表示を行うこと
ができる。

発明の効果 本発明によれば、ダイオードの非線形性及び温度依存性
に影響を受けることのない精度の高い無線周波数電力レ
ベル測定装置を提供することのできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置１星の一実施例の概略図、第
２図は第１図の本発明に係る装置斤に用いるビック・ア
ップ素子の側面図、第３図は第２図に示したビック・ア
ップ素子の拡大断面図、第４図は第２図のビック・アッ
プ素子の第３図の４−４線断面図、第５図は第１図と同
様の図で、特定の素子を詳細に示しである本発明の一実
施例を示す回路図及び第６図は第５図に示した部材の一
部を詳細に示した回路図である。 １１・・・ｌｔＩ！Ｉ回路部、１２・・・’ｉｆｆ状基
体、１４・・ｉ中心導体、１５・・・横孔、２０・・・
ビック・アソゾ素子、２１・・・ビック・アップ・コイ
ル、２２・・・サンノリング抵抗、２３・・・分路コン
デンサ、？５・・・第１の検波手段、２６・・・光電コ
ンブ′ンサ、２７・・・負荷抵抗、３０・・・第２の検
波手段、３２・・・止弦波晃生器、４０・・・積分回路
、４５・・・円筒状基１・１・、５０・・・壁部、５４
・・・取角板、５６・・・スリーブ、６０・・・印刷回
路板、７１・・・カバー、８０・・・演算増幅器、９１
−９６・・・抵抗、１０１７１０６・・・スイッチ、１
０８・・・シフトレジスタ、１０９・・・クロック手段
、１１０・・・リセット回路、１１１−１１６・・・フ
リップ・フロッグ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）同軸伝送線路上の無線周波数↑：カカレベルを測
   定する装置において、前記伝送線路上の無線周波数電圧
   レベルを検出して該無線周波数電圧レベルに比例する第
   １の電圧波信号を発生する検出手段と、差（８号を生じ
   させるため該検出手段から出力される前記第１の電圧波
   信号に対して逆向きに供給される第２の電圧波信号全発
   生する／信号発生手段と前記差信号をＵｔ分して出力信
   号勿発生する積分手段とを備えてなる無紐ル」波数′１
   １カレベル測定装置６゜ （２）　　前記検出手段は訪導性検出ループからなるこ
   とを特徴とする特ぎ１；請求の範囲第１項に記載の無線
   周波数電力レベル測定装置。 （３）　　前記信号発生手段はｒＪ１１記出力記号力信
   号さによシ前記第２の電圧波信号の振幅を決定すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の無線周波Ｍ
   １．電力レベル測定装置。 （４）　　前記ａ工２の電圧波信号とｉ１１記差信号と
   は同じ線路に供給され７）１つの単信号の一部であシ、
   前記第２の電圧波（９号が前記単信号の又流Ｊ成分を構
   成し、前記差信号がｎｌＪ　１ｊ１２単（Ｉｎ号の直流
   成分全構成することを特徴とする和＝・−１請求の範囲
   第１ＪＡに記載の無＊ｆｆｌ　ＪＺＩ波数電力レベし画
   定装（１≦【。 （５）　　同ｑ’＋１＋伝送島！路上の焦紳周波数軍カ
   レベルを測定する妓ｉ６において、前記伝送＃↓μ路上
   の無相周波＆２電圧レベルを検出して該無線周波数′鎮
   圧レベルに比例する第１の知、圧波４Ｊ号を発生する検
   出手段と、が［孔検出手段から出力でれる前記第１の電
   圧波信号に対して逆向きに供給される第２の′電圧波信
   号を発生する信号発生手段と、１ｊｉｌ記検出手段から
   のｉ′］ｉｆ記第１の「ｕ、正反イ１号を′１シカに対
   応する恢出屯圧良信号に変換する第１の検波手段と該第
   １の検？反手段に対して進向きに接続されて前−１２第
   ２の「電圧波信号をＭｉ＋記検出ｔｌＬｆＥ波仙号に幻
   して逆向きに供給してｎｆｌ記差伯号を生じさせる第２
   の検波手段と、前記差信号を積分し゛Ｃ出力信号を発生
   ずる４γｉ分手段とを備えてなるｊ’ｉｂｉ　ｉｔｓ周
   波数′亀カレベル測定装置。 （６）　　前記第１及び第２の検波手段を分路する直流
   路が設けられていないことを特徴とする特許請求の範囲
   第５項に記載の無線周波数電力レベル測定装置。 （７）　　前記第１の検波手段と前記第２の検波手段と
   は互いに物理的に近接して配置され同じ熱環境。 にあることを特徴とする特許請求の胛四第５項に記載の
   無線周波数′亀カレベル測定装置ｋ。 （８）同軸伝送線路内に挿入されて同軸伝送約路上の無
   線周波数電圧レベルを測定する装置Ｋにおいて゛、誘導
   性検出ループを備え前記伝送かＪ路上の前記無線周波数
   電圧レベルを検出して該無線周波数゛電圧レベルに対応
   する第１の電圧波信号を発生する検出手段と、第２の電
   圧波イム号を発生する信号発生手段と、ｎ１１記訪導性
   検出ループから出力される前記第１の電圧波信号を一７
   力に応じた検出波電圧信号に変換する第１の検波手段と
   、舐第１の検波手段に対しで逆向きに接続されて前記第
   ２の電圧波信号を前記検出波電圧（０号に対して逆向き
   に前記差信号を積分して重力に応じた出力′ｉニア、圧
   レベル４ε号を発生する積分手段と、前記出力″電圧レ
   ベル化号の大きさを表示する表示手段とを備えてなる無
   線周波数電力レベル測定装伶イ。 （９）　　ｎｉｔ記８Ｂ　１及び第２の検波手段とは共
   に、直流路によって分路されていないことを特徴とする
   特許ｈ１１求の範囲第８項に記載の無線周波数電力レベ
   ル測定装置６゜ （ｌ（９前記第２の電圧波信号の振幅は前記出力電圧レ
   ベル信号の大きさに比例していることを特徴とする４Ｉ
   Ｉ′＋ｔ′ｆ粕求の範囲第８項に記ｆｉｒ！ｊの無ｆ、
   ゛、、、Ｂ周彼数１１、カレペル測定装置。 Ｑυ　前記第１の検波手段と前記第２の検波手段とは閉
   釦した基体内に入れらｉｔて互いに物理的に近接して配
   置され、同・じ渦ｔＸ環境にあること全特徴とする特許
   請求の範囲第８項に記載の無線周波数電力レベル測定装
   置。 θリ　前記第２の検波手段、曲内［シ槓分手１り／及び
   前記信号発生手段は線路手段によって全て接続されてお
   り、前記第２の電圧波信号及び前記差信号は前記線路手
   段に与えられる単信号の一部でお９、前記第２の１１Ｌ
   圧波信号が前記単信号の交流成分ケ構成し且つ前記差４
   １１号が前＾Ｃ単信号の直流成分を構成していることを
   ！［ｆ徴とする’ｔ＋ｊ許錆求の範囲第８項に記載の無
   想周波数電力レベル測定装置。 θ→　同軸伝送近、・４路上の無線周波数曲カレペル紮
   測定する装置〆イにおいて、前記伝送線路上の無縁周波
   り電圧レベル全検出して該無線周波数電圧レベルに比例
   する第１の電圧波信号を発生する訪導性検出ルーズを備
   えてなる検出手段と、第２の電圧波信号を発生する４６
   号発生手段と、前記誘導性検出ルーズから出力される第
   １の電圧波信号に対して逆向きに前記第２の電圧波信号
   を与えて差４８号を生じさせる線路手段と、該線路手段
   に接続されて前記差信−ｓｆ：秋分し出カイ８号を発生
   する積分手段とを備え、前記差信号が前記線略手段上の
   信号の直流成分となることを特徴とする無線周波数電力
   レベル測定装置。 α→　前記信号発生手段は前記出力信号の大きさを用い
   て前記第２の電圧波信号の振幅を決定することを’Ｐ＞
   徴とする特許ａ［；求の範囲第１３頂に記載の無＋１；
   ’ｔ、周波数電力レペルｄ（・１定装置。 （１９同軸伝送外：μ路」二の無線周波数電力レベルを
   測定する装置ｉ′において、前記伝送糺路上の無線周波
   数電圧レベルを検出して該無か１周波数電圧レベルに比
   例する第１の電圧波信号を発生するルＴｊ　２４性検出
   ループを（Ｉｉｉｉえてなる検出手段と、第２の電圧波
   信号を発生ずるイ３号発生手段と、前記が）専任検出ル
   ープから出力される前記第１の電圧波信号を電力に応じ
   た検出イμ号に変換する第１の検波手段と、線路手段と
   、前記第１の検波手段に対して逆向きに接続されて前記
   第２の電圧波信号を前記検出電圧波信号に対して逆向き
   にｎｉｔ記線路手段に与えて差信号を生じさせる第２の
   検波手段と、前Ｒｃ線路手段に接続されて前記差信号を
   積分し出力信号を発生する石”（分子膜とを備え、ｆ？
   ｉＪ記差（Ｍ号が前記病！路手段上の信号の直流成分と
   なることを特徴とする無線周波数電力レベル測定装置。 Ｏｌｌ　　前記第１及び第２の検波手段のいずれもが、
   直流路によっては分路されていないことを特徴とする特
   許請求の範囲第１５項に記載の無線周波数電力レベル測
   定装置。 （１７）　　前記第１及び第２の検波手段は物理的に互
   いに近接して配置され且つ同じ温度環境にあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１５項に記載の無線周波数電
   力レベル測定装置。 ０１　　同軸伝送線路上の無線周波数電力レベルを測定
   する装置において、前記伝送線路上の無線周波数電圧レ
   ベルを検出して該無線周波数電圧レベルに比例する第１
   の電圧波信号を発生する手段と、差信号を生じさせるた
   め前記検出手段に供給される第２の電圧波信号を発生す
   る信号発生手段と、前記差信号を積分して電力に応じた
   出力電圧レペ同軸伝送線路は横孔を有する管状の導電性
   金属基体と該金属基体から電気的に絶縁されて該金属基
   体内を軸線方向に延びる同軸中心導体とを有する同軸線
   路部を有し、前記検出手段は前記孔に挿入される基体部
   と、前記同軸線路部の前記同軸中心導体に近接して前記
   金属基体の中心軸と平行になるように前記基体部内に配
   置される誘導性ピック・アップ・コイルと、前記基体部
   内に配置されて前記コイルと接続される第１のダイオー
   ド整流器と前記第１のダイオード整流器と反対向きに接
   続されて前記基体部内に配置された第２のダイオード整
   流器とからなる誘導性ビック・アップ素子であることを
   特徴とする無線周波数電力レベル測定装置。 α鴫　前記ダイメート整流器のいずれもが直流路によっ
   て分路されていないことを特徴とする特許請求の範囲第
   １８項に記載の無線周波数電力レベル測定装置。 （イ）　前記信号発生手段は前記出力電圧レベル信号の
   大きさを用いて前記第２の電圧波信号の振幅を決定する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１８項に記載の無線
   周波数電力レベル測定製箔。 （ハ）前記誘導性ビック・アップ素子は線路手段によシ
   前配信号発生手段と前記積分手段とに接続されておシ、
   前記第２の電圧波信号と前記差信号とが前記線路手段上
   の単信号の一部を構成し、且つ前記第２の電圧波信号が
   前記単信号の交流成分を構成し、そして前記差信号が前
   記単信号の直流成分を構成していることを特徴とする特
   許請求の範囲第１８ｇ４に記載の無線周波数電力しＲル
   測定装置。