JPS63164502A - マイクロ波双極双投スイツチ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波双極双投スイッチに関するもので
あって、特にマイクロ波平面回路に適する双極双投スイ
ッチに係る。

〔従来の技術〕

従来の双極双投スイッチの例を第２図に示す。

第２図において、５１〜５４は信号端子、５５〜５８は
スイッチング素子、５９は立体交差部を表わしている。

スイッチング素子５５，５６がＯＮでスイッチング素子
５７．５８がＯＦＦの場合は端子５１と端子５２、端子
５３と端子５４がそれぞれ接続される　（この状態を平
行モードと呼ぶことにする）。

また、スイッチング素子５５．５６がＯＦＦでスイッチ
ング素子５７．５８がＯＮの場合は端子５１と端子５４
、端子５２と端子５３がそれぞれ接続される　（この状
態を交差モードと呼ぶことにする）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述したような従来の双極双投スイッチでは、■交差部
が立体的であるため、回路製作プロセスが複雑であり、
かつ、機械的強度や耐振性が劣る。

■立体交差部における浮遊容量に起因する０Ｎ１０ＦＦ
分離度の劣化がある。

■スイッチング素子を多数（４個）必要とする。

などの欠点があった。

本発明は、これら従来の問題点に鑑み、平面的構造で、
かつ、少数のスイッチング素子で構成できる双極双投ス
イッチを提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明によれば、上述の目的は前記特許請求の範囲に記
載した手段により達成される。

すなわち、本発明のマイクロ波双極双投スイッチは、分
布定数線路とスイッチング素子２個を用いて信号端子間
を結ぶことを４Ｉ徴とするもので、従来必要であった立
体交差部が不要であり、一平面構造で双極双投スイッチ
を構成できる点において従来と異なるものである。

〔実施例〕

ｔＩ＆１図は本発明の一実施例を示す図であって、マイ
クロ波平面回路双極双投スイッチの構成を示しており、
１〜４は信号端子、５〜７は１／４波長線路、８と９は
半波長線路を表わしている。

線路６は、線路８と線路９の中点どうしを結んでいる。

これら中点はそれぞれスイッチング素子１０．１１を介
して接地されている。線路５と線路７は特性インピーダ
ンスが等しく、これをＺａとする。線路８と線路９は特
性インピーダンスが等しく、これをｚｂとする。線路６
の特性インピーダンスをＺｃとする。

これら線路の特性インピーダンスは相乗平均の関係すな
わち、　（１）式に示す関係を有しでいる。

ｚｂ＝ＦＴ「７７　　・・・・・・・・・・・・　（１
）以下、この実施例のマイクロ波双極双投スイッチの動
作についで説明する。

まず、スイッチング素子１０．１１をＯＮ　（導通また
は短絡）とすると、線路８．９はそれぞれ２本の１／４
波艮短絡スタブとなる。

したがって、線路５ならびに線路７から見た線路８．９
のインピーダンスは無限大となり、結局、端子１からの
マイクロ波信号電流は全て線路５を通じて端子２へ流・
れる。

同様に、端子３からのマイクロ波信号電流は全て線路７
を通じて端子４へ流れる。このようにしで、本回路は第
２図の回路における平行モードと等価な状態となる。

つぎに、スイッチング素子１．０，１１をＯＦＦ　（切
断または開放）としたと外本回路が１２図の回路におけ
る交差モードと等価な状態となることを以下に説明する
。

一般に、特性インピーダンスＺの１／４波＆線路を二端
子対網とみなした場合の７ドミタンス行列は、　（２）
式に示すとおりである。

（２）式における　ｊは虚数単位である。

端子１〜４における信号電圧をそれぞれ■い■２、■８
、■、とし、半被艮線路８および９の中点の信号電圧を
それぞれＶｓ、Ｖｓとする。

これら６節点においてキルヒホッフの第１法則を適用し
、７本の枝に式（２）を適用すると、６元連立方程式、 Ｚａ　　　　　Ｚｂ Ｚａ　　　　　Ｚｂ Ｚａ　　　　　Ｚｂ を得る。

ここでＩ、〜Ｉ、はそれぞれ端子１〜４から流れ込む信
号電流である。式（７）と　（８）を式（３）〜　（６
）に代入して■、とｖａを消去すると、本回路の西端子
アドミタンス行列Ｙを得る。

この式に関係式（１）を代入すると、 なる対角行列となる。すなわち、隣り合う端子間には結
合が生じない。

この西端子アドミタンス行列を、信号源・負荷インピー
ダンスを２゜とじた四端子散乱行列Ｓに変換すると、 となる。

ここで特にＺ。＝Ｚａの場合は、 となる。すなわち、本回路はＺａに等しい信号源・負荷
インピーダンスに対して整合し、入力信号電力は全て対
角の端子に出力される。このようにして、本回路は交差
モードとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によるマイクロ披双極双投ス
イッチは、一平面の構造であるので回路製作、集積回路
への組み込みが容易であり、かつ、慨械的強度、耐振性
が優れているから、高信頼化を図ることができる。した
がって、例えば人工衛星に搭載するマイクロ波通信機器
の切替などに適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、１２図は従来の双
極双投スイッチの例を示す図である。 １〜４．５１〜５４　・・・・・・信号端子、　５゜６
．７　・・・・・・　１／４披長線路、　　８．９　・
・・・・・半波ｇｃＭ路、　　１０　．１１　．５５−
５８・・・・・・スイッチング素子、　　５９　・・・
・・・立体交差部 代理人　弁理士　　本　　間　　　　　崇悴　２　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４つの端子を有し、これら４端子のうち隣り合う端子（
   １）と端子（２）、端子（３）と端子（４）をそれぞれ
   等しい特性インピーダンスの１／４波長線路またはその
   奇数倍長の線路（５）あるいは（７）で結び、隣り合う
   端子（１）と端子（３）、端子（２）と端子（４）をそ
   れぞれ等しい特性インピーダンスの半波長またはその整
   数倍長の線路（８）あるいは（９）で結び、これら２本
   の線路（８）および（９）のそれぞれの中点どうしを１
   ／４波長またはその奇数倍長の線路（６）で結び、該線
   路（６）の特性インピーダンスと前記線路（５）あるい
   は（７）の特性インピーダンスの相乗平均値を線路（８
   ）あるいは（９）の特性インピーダンスに等しくすると
   ともに、該線路（８）および（９）の中点をスイッチン
   グ素子を介して接地することを特徴とするマイクロ波双
   極双投スイッチ。