JPS607402B2 - 可変移相器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は給電線による伝送される高周波信号の位相を、
給電線の両端間の長さを可変することにより、その終機
で任意に変化させることができる可変移相器の改良に関
する。

従来より、例えば第１図に示すような位相差給電方式の
アンテナ装置が知られている。

概略的に説明すると、２本のアンテナ素子１０，１１が
水平スタックに設置されており、例えば前方のアンテナ
素子１川ま位相反転回路１２、整合回路１３を介して給
電線１４により合成器１５に接続されている。また、後
方のアンテナ素子１１２ま整合回路１６を介して給電線
１７により直接合成器１５に接続されている。ところで
、上記位相差給電方式のアシテナ装置は２本のアンテナ
のうち、一方を逆相給電となるようにして電波を受信し
、合成器により合成すると、その指向性のパターンに、
ヌル点（指向性のメイン・ローブとサブローブの左右に
できる谷間）ができる。

この場合一方のアンテナから合成器までの給電線の線路
長を他方の線路長に対し、ある線路長差をように可変す
ると遅延効果によりヌル点（ヌル角）がそれに対応して
変化することが知られている。このような原理を応用し
てヌル点にテレビジョン受信、ＦＭ受信時にみられるゴ
ースト妨害、マルチバス歪の原因となる反射波を向ける
ことにより、ゴースト妨害、マルチバス歪除去などを改
善し得る。しかしながら、従来の線路長差をもたせた位
相を可変する手段は長さの異なる複数の同軸ケーブルを
スイッチにより択一的に接続させていたため複数本の同
軸ケーブルの引き回いこより製品毎に位相の可変量が異
なったり、複数本の同軸ケーブルをスイッチに接続する
作業が煩雑なものであった。

本発明は上述した点に鑑み成されたもので、同一印刷配
線板上に高周波信号を伝送する給電線と同じ特性のイン
ピーダンスを有する異なる長さのストリップラインを複
本形成しておき、こられをスイッチにより選択的に切換
えて、上記給電線に接続して線路長を可変し、以つて上
記給電線により伝送される高周波信号の位相を可変せし
めることができる簡単な構成で安価な可変移相器を提供
するものである。

以下、本発明による可変移相器及びこの可変移相器を用
いたアンテナ装置の実施例を第２図乃至第４図を参照し
て詳細に説明する。

まず、第２図及び第４図に示す如き印刷配線板２０が備
えられる。

この印刷配線板２Ｑ‘ま平行な表面を有する平坦なセラ
ミック〜フェノール樹脂などによる誘電体板２富とトこ
の譲露体板２亀の一方の表面及び他方の表面に後述する
如く印刷配線される信号を導くストリップラインによる
線路及び接地導体とによって構成される。さらに上記印
刷配線板２０１こはロータリ−スイッチ２２の相対向し
た１対の切襖端子板２３？ ２４のそれぞれの接続端子
２５−，乃至２６一耳２及び接続端子２６−１（その他
の接続端子は図示せず）が挿入される如く配列した孔２
７−，乃至２７−，２及び孔２８−，乃至２８‐ねが形
成された。そして上記ストリップラインを印刷する側の
孔２７一１乃至２７‐８及び孔２８−，乃至２８−，２
の周囲にはラウンド２９一１乃至２９−ｉ２及びラウン
ド３８−，乃至３０−，２が印刷技術により付着される
。次に「上記ラウンド２９−・はかなり狭い幅のストリ
ップライン３１‘とより同一表面の一側緑に形成した出
力電極３２に接続され〜 ラウンド３Ｑ−．は同一幅の
ストリップライン３３号こより入力電極３Ｗこ接続され
る。そして相対向したラウンド２９‐２とラウンド３０
‐２とは最大線路長を有するように蛇行状に印刷配線し
たストリップライン３５８こより接続され「 ラウンド
２９‐３とラウンド３Ｑ‐３は上記ストリップライン３
６よりも線路長が短いストリップライン３６により接続
される。さらに上記ラウンド２９‐４とラウンド３０‐
４は上記ストリップライン３６よりも短いストリップラ
イン３Ｔにより接続される。

前記同様にラウンド２９‐５とラウンド３Ｑ−５からラ
ウンド２９−．２とラウンド３０−，２に向かって順に
ストリップライン３８，３９，４Ｑ，４１，４２，４３
，亀４，４５を短かく形成して接続されている。またへ
上記誘電体板２１の他方の表面には上記孔の周囲部を除
いて表面の全ての覆う如く接地導体４６が印刷される。

次に上述した印刷配線板２０を用いた線路長可変による
可変移相器の実施例を説明明する。

第３図に示した回路を説明すると、例えば水平スタック
に設層される２本のアンテナ（図示せず）の一方のアン
テナに接続される接続端子５０は切換スイッチ６１の第
１の固定端子５１−，に接続され、この第１の固定端子
５１−，は第４図の固定端子５１‐４に接続される。ま
た、他方のアンテナに接続される接続端子５２は上記ス
イッチ５１の第２の固定端子５１‐２に後続され、５１
‐２この第２の固定端子５１‐２は第３の固定端子５８
‐３に接続される。そして、上記スイッチ５亀の第１の
可動端子５軍‐５は線路長可変による可変移相器５３を
介して合成器５４の一方の入力端子５５に接続され「他
方の第２の可動端子５１‐６は直接合成器５４の他方の
入力端子５６に接続される。なお上記第１及び第２の可
動端子５１‐５，５１‐６は連動であり、容７は合成器
５４の出力端子である。次に上記回路の具体的構成を説
明する。

まず４上述した印刷配線板２０の孔２７−，乃至２７−
，２及び孔２８−，乃至２８‐，２接地導体４６両側か
らロータリースイッチ２２の第１及び第２の切換端子板
２３，２４に設けた接続端子２５−，乃至２５−，２及
び後続端子２６−，（その他図示せず）を挿入した後、
ラウンド２９−，乃至２９−，２及びラウンド３０−，
乃至３０ｕ，２にはんだ付けする。

上記ロータリースイッチ２２の第１の切換端子板２３に
は放射状に固定端子６０−，乃至固定端子６Ｑ‐，２が
取着され「 こられが各印刷配線を介して上記援続端子
２５−，乃至２５−，２にそれぞれ対応して接続される
。

また第２の功換端子板２４も上記第１の切換端子板２３
と同様に構成される。そして上記第１及び第２の切換端
子板２３，２４の固定端子６０−，，６１−，に対する
その他の固定端子との切換接続は回転軸６２に連動の可
動接片８３（片方のみ図示）により行なわれる。なお、
固定端子６０−，，６１−，は常時可動嬢片に接触して
いる。次に一方のアンテナからの給電線が接続される第
１のコネクタＴＯが設けられ、このコネクタ７０の出力
端子７１は給電線例えば同軸コード７２の芯線の一端に
接続され、外被導体７３は接地線に接続される。

そして上記同軸コード７２の芯線の池端は切襖スイッチ
５１の固定端子５１−，に接続され、接地線は印刷配線
板２０の接地導体４６に接続される。また他方のアンテ
ナからの給電線が接続される第２のコネク夕７４が設け
られ． このコネクタＴ４の出力端子７５は同軸コード
７６の芯線の一端に接続され、外被導体７７は接地線に
接続される。そして上記同軸コード７６の芯線の池端は
切換スイッチ５１の第２の固定端子５１‐２に接続され
、接地線は接地導体４６に接続される。ところで上記ス
イッチ６１の第１の固定端子５１−，と第４の固定端子
５１‐４及び第２の固定端子５１‐２と第３の固定端子
５１‐５は前述した如くそれぞれ短絡される。また、ス
イッチ５１の第１の可動端子５１‐５は同軸コード７８
の芯線を介して印刷配線板２川こ形成した入力電極３４
に接続され、同軸コード７８の接地線の両端は接地導体
４６に接続される。

さらに、印刷配線板２８の出力電極３２は同軸コード７
９の芯線を介して所望の回路構成による合成器５４の一
方の入力端子５５に接続され、同軸コード７９の接地線
の一端は接地導体４６に、他端は締付金具８０１こ接続
される。そして「スイッチ５１の第２の可動端子６１‐
６は同軸コード８１の芯線を介して合成器５４の他方の
入力端子５６に直接接続されＬ同軸コード８１の接地線
の一端は接地導体４６に他端は締付金具８２に接続され
る。また合成器５４の出力端子５７は同軸コード８３を
介して第３のコネクタ８４に接続される。以上のように
、それぞれ配線された各部品すなわちロータリースイッ
チ２２は金属ケース９０の一側板９１１こ取着され、第
１のコネクタ７０８ま他側板９２に設けた孔９３に、第
２のコネクタＴ４は孔９４に「第３のコネクタ８４は孔
９５に挿入されてネジ締めなどにより取着される。また
トスィッチ５１も一側板９１１こ設けた孔９６亀こ挿入
されて上記同様ネジ締めなどにより取着される。そして
、金属ケース９川こは合成器５４を収納した後「裏蓋（
図示せず）が取着される。なお、金属ケース９０の一側
板９１におけるロータリースイッチ２２の回転軸６２を
取着した周囲には予め、ロータリースイッチ２２により
切換える印刷配線板２０のストリップラインの長さに対
応した目盛表示９７が付設されると共に回転軸６２の先
端には目印を付設した摘まみ（図示せず）が取着され、
またスイッチ５１部分にも切換表示９８が付設されてい
る。ところでＬ前記それぞれの同軸コード７２，７６，
７８，７９，８１，８３と印刷配線板２０もこよるそれ
ぞれのストリップライン３１，３３，３５，３６，３７
，３８，３９，４０，４１，４２，４３，４４，４５と
は、伝送損失、反射などの問題から均一な特性インピー
ダンスに設定される。

そして上記各ストリップラインの特性インピーダンスは
誘電体板２１の厚みと謙電率及びライン幅を任意に選択
することによって設定し得る。次に動作を説明する。第
１のコネクタ７０１こ給電された一方のアンテナからの
電波受信信号は同軸コード７２による給電線により伝送
され切換スイッチ５１の第１の固定端子５１−，及び第
４の固定端子５１‐４に印加される。そして第４図に示
すスイッチ５１が第３図に示す状態に切換わっている場
合、上記第１の固定端子５１日，に印加された高周波受
信信号（以下ト高周波信号と称する）は第１の可動端子
５１‐５及び同軸コード７８１こより伝送されストリッ
プラインの入力電極３４に印加される。次に入力電極３
４はストリップライン３３に接続されており、これがロ
ータリースイッチ２２における第２の切換端子板２４の
固定端子６１−，に接続されているので入力電極３４に
伝送される高周波信号は固定端子６１−，に印加される
。そして図示の状態では上記固定端子６１−，が可動薮
片（図示せず）を介して固定端子６１−，２に接続され
ているので上記高周波信号は固定端子６１‐８→最短長
のストリップライン４５→第１の切襖端子板２３の固定
端子６０−，２→可動嬢片６３→固定端子６１−，→ス
トリップライン３１により順に伝送され、出力電極３２
に導出される。次に上記出力電極３２に伝送される高周
波信号は同軸コード７９を介して合成器５４の一方の入
力端子５５に印放される。一方、第２のコネクタ７４号
こ給電される他方のアンテナからの信号は同軸コード７
６による給電線によって伝送され、スイッチ５１の第２
及び第３の固定端子５１−，２，５１‐３に印加される
。

そして第３の固定端子５１‐３に印加ざれる高周波信号
は第２の可動端子５１‐６を介して同軸コード簸川こよ
り伝送され直接上記合成器５４の他方の入力端子５６に
印加される。また、一方の入力端子５５及び他方の入力
端子５６に伝送された信号は合成された後出力端子５７
から同軸コード８３を介して第３のコネクタ８Ｗこ伝送
される。上述した切襖スイッチ５亀切換ポジション状態
では可変移相器５３すなわち線路長可変部が第１のコネ
クタ７０‘こ接続されるアンテナの給電線路間に挿入さ
れることになる。

また〜 ロ−タリースィッチ２２と印刷配線板２８‘こ
よる給電線路長可変部はストリップライン４５が最短線
路長であり「 これは他のアンテナの給電線に接続され
た線路長よりも若干長くなる程度となる。このとき「ロ
ータリースイッチ２２の回転軸６２に取着した滴まみの
目印は目盛表示９７の“１対の位置に対応する如く設定
しておく。次に回転軸６２を時計方向に回動し、可動援
片６３によって順に固定端子６０−，，６１−，に対し
てその他の固定端子との連結を切換えれば順に線路長が
長くなるストリップライン４４９ ４３ｓ ４２；４１
つ４０，３９亀３８，３７９３６，３５に切換わり こ
れに連動して目盛表示に対する切換えも行なわれる。

従って、上記他方のアンテナに接続される給電線路の長
さに対して段階的にその差がひらくものである。

すなわちト一方のアンテナの給電線間に挿入される上記
ストリップラインによる線路の長さをロータリースイッ
チにより任意に切換えて可変しし他方の給電線の長さに
対して或る線路長差をもたせるとそれに対応した遅延効
果により指向性の左右に作り出すヌル点（ヌル角）を或
る範囲内で徐々に可変することができる。

これによって指向性のメイン・ロープをより鋭くし、サ
ブ。ロープをより小さくすることができるもので、ゴー
スト妨害、マルチバス歪除去などを改善し得る。またｔ
上記切換スイッチ５１を切換えることで線路長可変部を
他方のアンテナの給電線路間に挿入することができる。
この切換によって指向性の左右に作り出すヌル角を左又
は右いずれかを選択して可変することができる。上述し
たように本発明による可変移相器は、高周波信号を伝送
する給電線に選択的に接続される同一の印刷配線板上に
上記給電線と同じ特性インピーダンスを有する異なる長
さのストリップラインによる線路を複数本形成し「 こ
れをスイッチにより選択的に切換えることにより、給電
線両端間の長さを可変し「以つて給電線により伝送する
高周波信号の位相を任意に可変することができる。

特に上記可変移相器を位相差給電方式のアンテナ装置に
用いし一方のアンテナから合成器までの給電線に上記複
数のストリップラインのうち〜任意のストリップライン
をスィッ升こより切換えて接続し「他方のアンテナに接
続される給電線路の長さに対して或る線路長差をもたせ
るとそれに対応した遅延効果により指向性の左右に作り
出すヌル続（ヌル角）を可変することができる。従って
可変できるヌル点にテレビジョン受信〜ＦＭ受信にみら
れるゴースト妨害〜マルチバス歪の原因となる反射波を
向けることによりゴースト妨害「マルチバス歪を除去す
ることができ良好な受信を行なうことができる。また切
換スイッチによって線路長可変部を逆のアンテナ給電線
間に挿入して可変することにより「左又は右のヌル点を
選択的に可変することができる。以上のように本発明は
簡単な構成でコストも安価となりｔ しかも操作が容易
な種々の移相器として用いることができる可変移相器を
提供し得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を説明するために用いた公知の位相差給
電方式のアンテナ装置の実施例を示す簡略図ら第２図は
本発明による可変移相器に係る印刷配線板の実施例を示
す平面図、第３図は第２図に示した印刷配線板を用いて
可変移相器を構成しこれをアンテナ装置に適用した実施
例を示す回路図〜第４図は第３図に示した回路の具体的
構成を一部破線で示す斜視図である。 図中〜 ２０……印刷配線板〜 ２２……ロータリース
イッチ〜３１，３３……ストリップライン〜３６乃至４
５…・・・ストリップラインｔ ５１……切換スイッチ
、５４……合成器、？０，７４，８４州…第１「第２、
第３のコネクタ、７２？ ７６７？８，７９７ ８１，
８３州…同軸コード〜 ９０……金属ケース。 第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも前後に配置して高周波信号を受信する第
   １及び第２のアンテナを有し、これらのうち第２のアン
   テナからの信号を第１のアンテナに対し逆相で受信した
   のち合成して給電するようにしたアンテナの可変移相器
   において、前記第１のアンテナに対し、前記第２のアン
   テナを逆相関係とするにあたり、前記第２のアンテナの
   給電線に異なる長さのストリツプラインを誘電体板上に
   複数本形成し、これらストリツプラインを択一に接続し
   て前記第２のアンテナの給電線長を可変するようにした
   ことを特徴とする可変移相器。