JPS62226708A - デイジタル・アナログ混成高周波移相器 - Google Patents

デイジタル・アナログ混成高周波移相器

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JPS62226708A
JPS62226708A JP6857986A JP6857986A JPS62226708A JP S62226708 A JPS62226708 A JP S62226708A JP 6857986 A JP6857986 A JP 6857986A JP 6857986 A JP6857986 A JP 6857986A JP S62226708 A JPS62226708 A JP S62226708A
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JP
Japan
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phase shifter
phase
digital
analog
shifter
Prior art date
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Pending
Application number
JP6857986A
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English (en)
Inventor
Shuichi Tanaka
修一 田中
Masashi Nagaoka
長岡 政四
Shiro Nihei
二瓶 子朗
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Ship Research Institute
Original Assignee
Ship Research Institute
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Publication date
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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】 〔産業上の利用分膏〕 この発明は、高周波回路中の信号位相を、電子的な方法
で変丸うるように(7たデイジタル・アナログ混成高周
波移相器に関するものである。
〔従来の技術〕
高周波回路で信号の位相を変えろ場合、従来から、可変
長Pjl路を使ったり、異なった長さをもつ線路の切り
替えによる方法、あるいは可変コンデンサ、可変インダ
クタンス等の集中定数回路部品で等価回路を構成して、
コンデンサ、インダクタンス等の定数値を変えて等延線
路長を変える方法等がある。
このような方法で、機械的でなく電子的に位相を変える
には、ダイオード切替え回路で長さの異なる線路を切り
替丸ろディジタル移相器、あるいは集中定数回路による
等価線路で、可変コンデンサの代わりに可変容量ダイオ
ードを使うアナログ移相器等が実用化されている。
第5図は従来のディジタル移相器の一種で、ダイオード
切替え回路を便って長短−組の線路を電子的に切り替え
る移相@路を複数個組み合わせて構成したものである。
すなわち、a、b、cの3組の移相回路を縦続接続した
3ビットのディジクル移相器10で、それぞれの移相回
路の長短−組の線路長さの差を、高周波信号の電気角で
それぞれ移相回路aが45°、同じくbが22.5°、
同じくcが11.25°に設定された場合を示す。
そして、La、Lb、Leは線路長しの短い方の線路を
示し、L’a、 L’b、 L’cは線路長がL+45
°。
L−1−22,5’ 、L+11.25’の長い力゛の
線路を示し、11および12は入力端子および出力端子
であり、13はダイオード、T10”l p T10b
yT1゜。は制御端子で、制御信号Sa、Sb、Seが
加わる。
いま、このディジタル移相110を’ooo”。
′“001″′のような3ピツI・二進化信号で切り替
え制御するものとする。すなわち” o o o ”で
は移相回路a、b、cともに線路長しの短い線路側に接
続され、”001’”では、移相回路a、b。
は短いLの線略に、CはL−tll、25°の長い線路
に接続されるものとずろ。すなわち、”?bPCそれぞ
れのビットに対応する二進化信号が“0″の時は短い線
路に、°°1″の時は長いF$路に接続されるものとす
る。
したがって、第5図のディジタル移相器10は、切替え
信号” 001 ”では信号“’o o o’″に比べ
て高周波信号の電気角で11,25°長く、切替え信号
” 011 ”では信号” o o o ’″に比べて
電気角で22.5+l l、25=33.75°長くな
ろ等、それぞれの電気角に相当する位相遅れが生じる。
このディジタル移相器10を第6図に示すように、移相
回路n、b、aのそれぞれに対応する二進化信号である
制御信号Sa 、Sb 、Scで切り替え制御した時の
移相特性は、信号“o o o ”の時の位相を基準に
すると、実線21のように階段状に変化する。
一方、第7図は33,34の電圧可変容量ダイオードと
4分の1波長の線#35を使った電子的なアナログ移相
@130の例である。なお、31゜32は入力端子、出
力端子、T3゜は制御端子を示す。電圧可変容量ダイオ
ード33,341は逆バイアス電圧で、接合容量が変わ
る半導体素子で、第8図(b)の制御電圧42に対して
等両線路長の変化、すなわち移相特性は、第8図b)の
特性線41のようで連続的に位相を変えられる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、第5図に示すディジタル移相器1oは、大きな
位相変化が容易に得られ、また位相の設定精度も高いと
いう特徴を有するが、連続的に位相を変えることができ
ないため、位相の設定間隔を細かくしたい場合には、デ
ィジタル移相器10のビット数を大幅に増やす必要があ
り、挿入損失の増加や位相調整の困難さが増すことにな
る。
また第7図に示すアナログ移相器3oは位相の変化範囲
を大きくずろのは難しく、また広い範囲にわたって制御
電圧と位相変化の関係を直線的に保ち、かつ高い位相設
定精度を得るのが困難である。
この発明は、上記の各ディジタル移相器10とアナログ
移相器3oの有する問題点を解決するためになされたも
ので、高周波の線路切り替えによるディジタル移相器と
、ディジタル移相器の最小移相間隔を補う効果をもった
アナログ移相器を組み合わせて、電子的な制御で位相を
連続的に、または細かい間隔で変えられる高周波移相器
を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかるデイジタル・アナログ混成高周波移用
器は、それぞれ長さの異なる高周波線路に電子的に切り
替え得る移相回路を複数個縦続接続したディジタル移相
器と、連続的に信号位相を変え得るアナログ移相器をデ
ィジクル移相器に縦続接続したものである。
〔作用〕
この発明は、大きく信号位相を変える時はディジタル移
相器を構成する複数個の移相回路の所要のものを電子的
に切り替えて行い、また細かい調整はアナログ移相器の
信号位相を連続的に変えることにより行う。
〔実施例〕
以下、この発明について図面を参照しながら説明する。
第1図はこの発明の一実施例を示す構成図である。30
は第7図と同じく制御電圧の変化に応じて連続的に位相
が変わるアナログ移相器、1oは第5図と同じ、3ビッ
トのディジクル移相器であって、両回路はコンデンサ4
0を介して縦続接続されてデイジタル・アナログ混成高
周波移相器を構成する。
第2図は第1図の回路に加える制御信号と、移相量の関
係を示すもので、第2図(e)の54は、アナログ移相
器30の制御信号、Sa 、 Sb 、Seは第6図に
示すのと同じくそれぞれディジタル移相回路10の制御
信号を示す。
いま、このような制御信号を加えた時のディジタル移相
器10の移相特性は、第6図に示した実線21と同じく
第2図の破線52で示すように階段状に変化する。また
アナログ移相器30の制御信号54に対して、第6図の
場合と同様に破線53で示すようにディジタル移相器1
oの最小ステップ間隔11.25°を補間するように鋸
歯状に変化する。
第1図のディジタルアナログ混成移相器は、以上の移相
特性をもつディジタル移相器1oとアナログ移相器30
が縦続接続されているので、入出力間の位相はディジタ
ル移相器10とアナログ移相器3oの和となって第2図
の実線51のように位相角06〜90″の範囲で連続的
に変えることができる。
以上は、アナログ移相器30を鋸歯状波で制御した場合
の実施例であるが、次にこのアナログ移相器30を第3
図のD/A (デイジタル・アナログ)変換器6oを使
ってディジタル信号で制御する場合の実施例を示す。
D/A変換器60は二進化信号等のディジタル信号入力
に対応した電圧あるいは電流のアナログ出力が得られる
回路で、いま、3ビット二進化信号入力の電圧出力型D
/A変換器を使って、第1図のアナログ移相器30を制
御する場合について示す。
第4図はディジタル制御入力信号とD/A変換器60の
出力電圧、およびアナログ移相器30゜ディジタル移相
器10.デイジタル・アナログ混成移相器の移相特性の
関係を示すものである。
第3図のD/A変換器60の入力61,62゜63に第
4図の二進化信号77.78,79を加えた時のD/A
変換#80の出力電圧は76のように階段状に変化する
。第1図のアナログ移相器3oは、第2図の制御電圧5
4に対して移相特性が53で示されたのと同じく、第4
図の制御電圧75に対しては、73の移相特性をもつの
で、階段状の制御電圧76に対しては74のように階段
状の移相特性を示す。
この移相特性74は、第4図の破線72で示したディジ
タル移相器の最小位相変化のステップ幅11.25″を
補間するように設定しであるので、ディジタル移相器1
oの位相変化72とアナログ位相器30の位相変化74
の和71が、デイジタル・アナログ混成高周波移相器の
移相特性を示し、位相角O°〜90°の範囲をステップ
間隔約1゜49で変えることができる。
以上は3ピツI・のD/A変換器を用いた場合であるが
、10ビットあるいは16ビツト等のD/A変換器も広
(実用化されているので、これを1史用すれば、ディジ
タル移相器1oのビット数を変更することなく、さらに
細かい間隔でディジタル的に位相を変えることができる
例えば、第1図のデイジタル・アナログ混成高周波移相
器でアナログ移相器30の制御に10ビットのD/A変
換器を使った場合、位相ステップ間隔は約0,011°
となり、この移相器は13ピットのディジタル移相器と
同等の移相特性をもっことになる。
また上記実施例では位相角を0°〜90°の範囲で変え
る場合について示したが、さらに大きな位相変化範囲が
必要な時は、ディジタル移相器10に長短の線路の位相
差が90”あるいは180°等の移相回路を追加すれば
よい。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したように、この発明は、高周波移相器
において、電子的な切り替えができろディジタル移相器
と、同じく電子的なアナログ移相器を縦続接続して、デ
ィジタル移相器の位相変化の不連続性をアナログ移相器
で補間補正することによって、電子的な制御で広い範囲
にわたる高周波位相を連続的または細かい位相間隔で変
えられろようにしたので、従来の電子的なディジタル移
相器の不連続性を補い、また電子的なアナログ移相器で
広範囲の位相変化と直線性を得ることの困難さ等を排除
して、広い範囲での位相変化と高い位相設定精度をもつ
という利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図;まこの発明の一実施例を示す回路構成図、第2
図は第1図の実施例の制御信号と移相特性の関係を示す
説明図、第3図は第1図のアナログ移用器をデ、イノタ
ル信号で制御する時のD/A変換器を示す図、第4図は
この時の制御信号と移相特性の関係を示す説明図、第5
図は電子的なディジタル移相器の構成図、第6図は第5
図の制御信号との移相特性の関係を示す説明図、第7図
は従来の電子的なアナログ移相器の構成図、第8図は第
7図の移相器の制御信号の移相特性の関係を示す説明図
である。 図中、10はディジタル移相器、12は出力端子、3o
はアナログ移相器、31は入力端子、33.34は電圧
可変容量ダイオード、35は線路、40はコンデンサ、
a、b、Cは移相回路、T、。a、 T、ob 、T、
oo、T3oは制御端子である。 指定代理人運輸省電子航法研究所長藤井弥平第2図 S?1′0 第3図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  それぞれ長さの異なる高周波線路に電子的に切り替え
    得る移相回路を複数個直列接続したディジタル移相器と
    、連続的に信号位相を変えることができるアナログ移相
    器を前記ディジタル移相器に縦続接続したこことを特徴
    とするデイジタル・アナログ混成高周波移相器。
JP6857986A 1986-03-28 1986-03-28 デイジタル・アナログ混成高周波移相器 Pending JPS62226708A (ja)

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