JPS6322724B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6322724B2 JPS6322724B2 JP15500482A JP15500482A JPS6322724B2 JP S6322724 B2 JPS6322724 B2 JP S6322724B2 JP 15500482 A JP15500482 A JP 15500482A JP 15500482 A JP15500482 A JP 15500482A JP S6322724 B2 JPS6322724 B2 JP S6322724B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrimagnetic material
- ferrimagnetic
- magnetic flux
- phase shifter
- yoke
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/18—Phase-shifters
- H01P1/19—Phase-shifters using a ferromagnetic device
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はフエイズドアレイレーダに使用する
フアラデー旋波子形可逆移相器の改良に関するも
のである。
フアラデー旋波子形可逆移相器の改良に関するも
のである。
まず、従来のフアラデー旋波子形可逆移相器の
構造と動作を説明し、次いでこの発明の詳細な説
明をおこなう。
構造と動作を説明し、次いでこの発明の詳細な説
明をおこなう。
第１図はフアラデー旋波子形可逆移相器の構造
断面図を示すものである。
断面図を示すものである。
フエリ磁性体１とほぼ等しい比誘電率を持つ誘
電体２の広い一面に所定の抵抗値で、かつ、適当
な形状の抵抗膜３を蒸着し、そしてこの抵抗膜３
を挾むように２枚の誘電体２を張り合せる。
電体２の広い一面に所定の抵抗値で、かつ、適当
な形状の抵抗膜３を蒸着し、そしてこの抵抗膜３
を挾むように２枚の誘電体２を張り合せる。
この誘電体２とフエリ磁性体１を接着した後、
両端の二面を除く他の全面を無電解メツキ法、蒸
着法などの手法により、メツキあるいは蒸着導波
管４（以下説明の便宜上メツキ導波管と呼ぶ）を
形成する。
両端の二面を除く他の全面を無電解メツキ法、蒸
着法などの手法により、メツキあるいは蒸着導波
管４（以下説明の便宜上メツキ導波管と呼ぶ）を
形成する。
そして、このメツキ導波管４上に磁石５と励磁
用巻線６、磁束変化検出用巻線７およびフエリ磁
性体ヨーク８を図示のように配置する。
用巻線６、磁束変化検出用巻線７およびフエリ磁
性体ヨーク８を図示のように配置する。
さらに全体をシールドパイプ９および入出力導
波管１０を導電性接着剤および構造接着剤等を用
いて電気的及び機械的に接着する。そして整合誘
電体１１をメツキ導波管４の両端に接着すること
によつて移相器は組立てられる。
波管１０を導電性接着剤および構造接着剤等を用
いて電気的及び機械的に接着する。そして整合誘
電体１１をメツキ導波管４の両端に接着すること
によつて移相器は組立てられる。
次に、第１図に示す移相器の動作原理について
説明すると以下のようになる。
説明すると以下のようになる。
第１図英文字記号は同断面図の各部の動作機能
を説明する為のものであり、M1，M2はインピー
ダンス整合部、G1，G2は円偏波発生器、L1，L2
はリニアポラライザー、Ｆはフアラデー旋波子で
ある。
を説明する為のものであり、M1，M2はインピー
ダンス整合部、G1，G2は円偏波発生器、L1，L2
はリニアポラライザー、Ｆはフアラデー旋波子で
ある。
同図において、左側からの直線偏波入力波
Ein、右側への出力波をEoutとし無損失を仮定す
ると Eout＝e-j(〓F+〓V)・Ein ……(1) の関係が成立する。ここでθVはフアラデー旋波子
部の電気長で、θFはその他の部分での固定電気長
である。従つてθVを適当に変えることによつて適
当な移相量を得ようとするのがこの移相器の動作
原理である。一方フエリ磁性体中の残留磁化の強
さと方向は励磁用巻線６に粒すパルス電流の強さ
と方向を制御することによつて変化し、その結果
としてθVが変化するわけであるが、上記制御回路
として「直線性磁束制御回路」（特許公報昭49−
11021）が提案されている。
Ein、右側への出力波をEoutとし無損失を仮定す
ると Eout＝e-j(〓F+〓V)・Ein ……(1) の関係が成立する。ここでθVはフアラデー旋波子
部の電気長で、θFはその他の部分での固定電気長
である。従つてθVを適当に変えることによつて適
当な移相量を得ようとするのがこの移相器の動作
原理である。一方フエリ磁性体中の残留磁化の強
さと方向は励磁用巻線６に粒すパルス電流の強さ
と方向を制御することによつて変化し、その結果
としてθVが変化するわけであるが、上記制御回路
として「直線性磁束制御回路」（特許公報昭49−
11021）が提案されている。
これは、磁性体の磁化の変化量が、特性に直接
関係する場合（例えば移相器）に特に有効な方法
である。現在、実用性の大きいと言われているい
くつかの移相器では、その位相の変化量は、磁化
の変化量に比例する。従つて何らかの方法でこれ
を信号として取り出すことができれば、移相量の
制御が可能となる。そこで前述の“直線性磁束制
御回路”では、基本構成として、第２図に示すよ
うな方法を提案している。この図では、磁化の変
化量を取りだす手段として、フエリ磁性体１の巻
いた磁束変化検出用巻線７を追加し、その変化量
に比例する電圧にするため積分器１２を用いてい
る。すなわち、磁束変化検出用巻線７への誘起電
圧Ｖと、磁性体の磁束φの間には、 Ｖ∝−dφ／dt ……(1) の関係があるので、電圧Ｖを積分すれば、磁束の
変化分△φが △φ∝∫Vdt ……(2) として得られることになる。そこで、積分電圧
が、ある値（入力パルス１３のレベル）になつた
とき比較器１４の出力パルス１５により分岐ゲー
ト１６で励磁器１７を断にして、電流を止めれ
ば、所望の△φを得ることが出来る。このように
して入力パルス１３のレベルを変化させれば、残
留磁化を第３図に示すヒステリシス曲線上の
00′間の任意の値に設定することが出来る。新た
な残留磁化状態に設定する場合は、リセツトスイ
ツチ１８を通電状態にし、リセツトパルス１９を
加え、一度第３図の基準残留磁化状態（0′点）に
設定した後に入力パルス１３を加える。ダンプ回
路２０は積分器１２の残留電荷を放電するための
ものである。
関係する場合（例えば移相器）に特に有効な方法
である。現在、実用性の大きいと言われているい
くつかの移相器では、その位相の変化量は、磁化
の変化量に比例する。従つて何らかの方法でこれ
を信号として取り出すことができれば、移相量の
制御が可能となる。そこで前述の“直線性磁束制
御回路”では、基本構成として、第２図に示すよ
うな方法を提案している。この図では、磁化の変
化量を取りだす手段として、フエリ磁性体１の巻
いた磁束変化検出用巻線７を追加し、その変化量
に比例する電圧にするため積分器１２を用いてい
る。すなわち、磁束変化検出用巻線７への誘起電
圧Ｖと、磁性体の磁束φの間には、 Ｖ∝−dφ／dt ……(1) の関係があるので、電圧Ｖを積分すれば、磁束の
変化分△φが △φ∝∫Vdt ……(2) として得られることになる。そこで、積分電圧
が、ある値（入力パルス１３のレベル）になつた
とき比較器１４の出力パルス１５により分岐ゲー
ト１６で励磁器１７を断にして、電流を止めれ
ば、所望の△φを得ることが出来る。このように
して入力パルス１３のレベルを変化させれば、残
留磁化を第３図に示すヒステリシス曲線上の
00′間の任意の値に設定することが出来る。新た
な残留磁化状態に設定する場合は、リセツトスイ
ツチ１８を通電状態にし、リセツトパルス１９を
加え、一度第３図の基準残留磁化状態（0′点）に
設定した後に入力パルス１３を加える。ダンプ回
路２０は積分器１２の残留電荷を放電するための
ものである。
この方法は、電圧∫Vdtが、磁性体のヒステリ
シス曲線の温度変化に一義的には無関係となるた
め極めて良い温度特性が得られると考えられる
が、実際には前記磁束の変化量を取り出す方法が
問題でありこれにより種々温度特性が変化する。
シス曲線の温度変化に一義的には無関係となるた
め極めて良い温度特性が得られると考えられる
が、実際には前記磁束の変化量を取り出す方法が
問題でありこれにより種々温度特性が変化する。
このような移相器をフエイズドアレーレーダ等
に用いる場合、環境温度により放射パターンが変
化することになり好ましくない。
に用いる場合、環境温度により放射パターンが変
化することになり好ましくない。
この発明によるフアラデー旋波子形可逆移相器
は、前述の従来の欠点を原理的に除去しようとす
るものであり、以下この発明の原理及び実施例に
ついて説明する。第１図に示す従来の構造のフア
ラデー旋波子形可逆移相器では、励磁用巻線６と
磁束変化検出用巻線７が極めて近くに配置されて
いる。
は、前述の従来の欠点を原理的に除去しようとす
るものであり、以下この発明の原理及び実施例に
ついて説明する。第１図に示す従来の構造のフア
ラデー旋波子形可逆移相器では、励磁用巻線６と
磁束変化検出用巻線７が極めて近くに配置されて
いる。
その為、励磁用巻線６に流れるパルス電流によ
り、ビオサバールの法則に従つた磁界Ｈ（AT／
ｍ）は、磁束変化検出用巻線７をも貫らぬく。
り、ビオサバールの法則に従つた磁界Ｈ（AT／
ｍ）は、磁束変化検出用巻線７をも貫らぬく。
その結果、磁束変化検出用巻線７内には前記(1)
式に示した磁束φの他に上記磁界Ｈ（AT／ｍ）
に基ずく相互誘導による不用磁束φ′が生じ、磁束
変化検出用巻線７の出力電圧V′は V′∝−dφ／dt±dφ′／dt ……(3) となる。積分器１２の出力は △φ±△φ′∝∫V′dt ……(4) として得られることになり、目的とした磁束変化
分△φが得られない。この為移相量としては△
φ′に相当する分、理想値からずれることになりフ
アラデー旋波子形可逆移相器の温度特性に与える
影響は複雑である。第４図は従来のフアラデー旋
波子形可逆移相器の、温度をパラメータとした場
合の位相制御信号に対する移相量の変化の様子を
示しているが温度をパラメータ（T1，T2，T3）
とした時の移相量が交叉しており、かつ温度特性
が悪く、温度補正も単純でない。
式に示した磁束φの他に上記磁界Ｈ（AT／ｍ）
に基ずく相互誘導による不用磁束φ′が生じ、磁束
変化検出用巻線７の出力電圧V′は V′∝−dφ／dt±dφ′／dt ……(3) となる。積分器１２の出力は △φ±△φ′∝∫V′dt ……(4) として得られることになり、目的とした磁束変化
分△φが得られない。この為移相量としては△
φ′に相当する分、理想値からずれることになりフ
アラデー旋波子形可逆移相器の温度特性に与える
影響は複雑である。第４図は従来のフアラデー旋
波子形可逆移相器の、温度をパラメータとした場
合の位相制御信号に対する移相量の変化の様子を
示しているが温度をパラメータ（T1，T2，T3）
とした時の移相量が交叉しており、かつ温度特性
が悪く、温度補正も単純でない。
第５図はこの発明によるフアラデー旋波子形可
逆移相器の構造断面図を示すものである。
逆移相器の構造断面図を示すものである。
第５図において、１はフエリ磁性体、２は誘電
体、３は抵抗膜、４はメツキ導波管、５は磁石、
６は励磁用巻線、７は磁束変化検出用巻線、８は
フエリ磁性体ヨーク、９はシールドパイプ、１０
は入出力導波管、１１は整合誘電体である。
体、３は抵抗膜、４はメツキ導波管、５は磁石、
６は励磁用巻線、７は磁束変化検出用巻線、８は
フエリ磁性体ヨーク、９はシールドパイプ、１０
は入出力導波管、１１は整合誘電体である。
以上に示すように励磁用巻線６をフエリ磁性体
１に巻き磁束変化検出用巻線７はフエリ磁性体ヨ
ーク８に巻くことにより、両巻線６と７を物理的
に離すことが可能となり励磁巻線６に流れるパル
ス電流による磁界Ｈ（AT／ｍ）の影響を磁束変
化検出用巻線７が受けることなく、フエリ磁性体
１内の磁束φをフエリ磁性体ヨーク８を介して検
出することが可能となる。
１に巻き磁束変化検出用巻線７はフエリ磁性体ヨ
ーク８に巻くことにより、両巻線６と７を物理的
に離すことが可能となり励磁巻線６に流れるパル
ス電流による磁界Ｈ（AT／ｍ）の影響を磁束変
化検出用巻線７が受けることなく、フエリ磁性体
１内の磁束φをフエリ磁性体ヨーク８を介して検
出することが可能となる。
第６図はこの発明によるフアラデー旋波子形可
逆移相器の温度をパラメータとした時の位相制御
信号に対する移相量の変化の様子を示したもので
あるが、明らかに第４図に示した実験データに比
べて温度をパラメータとした時の移相量特性が単
調となり、かつ温度特性が改善されており、温度
補正等も容易におこなえる特徴を有している。
逆移相器の温度をパラメータとした時の位相制御
信号に対する移相量の変化の様子を示したもので
あるが、明らかに第４図に示した実験データに比
べて温度をパラメータとした時の移相量特性が単
調となり、かつ温度特性が改善されており、温度
補正等も容易におこなえる特徴を有している。
以上のように、この発明によるフアラデー旋波
子形可逆移相器では励磁用巻線６と磁束変化検出
用巻線７をフエリ磁性体１とフエリ磁性体ヨーク
８に分割して巻くことにより、温度特性を大幅に
改善することができる特徴を有しており、フエイ
ズドアレイアンテナに適した移相器を実現するこ
とができ、工業的価値は大きい。
子形可逆移相器では励磁用巻線６と磁束変化検出
用巻線７をフエリ磁性体１とフエリ磁性体ヨーク
８に分割して巻くことにより、温度特性を大幅に
改善することができる特徴を有しており、フエイ
ズドアレイアンテナに適した移相器を実現するこ
とができ、工業的価値は大きい。
なおこの発明は、フエリ磁性体１の形状、フエ
リ磁性体ヨーク８の形状、および入出力導波管１
０の形状等にはよらないことは云うまでもない。
リ磁性体ヨーク８の形状、および入出力導波管１
０の形状等にはよらないことは云うまでもない。
第１図は従来のフアラデー旋波子形可逆移相器
の構造断面図、第２図は直線性磁束制御回路を説
明するための機能ブロツク図、第３図はＢ−Ｈカ
ーブ、第４図は従来の移相器の移相量の温度特性
を示す図、第５図は本発明によるフアラデー旋波
子形可逆移相器の構造断面図、第６図は本発明の
移相器の移相量の温度特性を示す図である。 図中１はフエリ磁性体、２は誘電体、３は抵抗
膜、４はメツキ導波管、５は磁石、６は励磁用巻
線、７は磁束変化検出用巻線、８はフエリ磁性体
ヨーク、９はシールドパイプ、１０は入出力導波
管、１１は整合誘電体、１２は積分器、１３は入
力パルス、１４は比較器、１５は出力パルス、１
６は分岐ゲート、１７は励磁器、１８はリセツト
スイツチ、１９はリセツトパルス、２０はダンプ
回路である。なお、図中同一あるいは相当部分に
は同一符号を付して示してある。
の構造断面図、第２図は直線性磁束制御回路を説
明するための機能ブロツク図、第３図はＢ−Ｈカ
ーブ、第４図は従来の移相器の移相量の温度特性
を示す図、第５図は本発明によるフアラデー旋波
子形可逆移相器の構造断面図、第６図は本発明の
移相器の移相量の温度特性を示す図である。 図中１はフエリ磁性体、２は誘電体、３は抵抗
膜、４はメツキ導波管、５は磁石、６は励磁用巻
線、７は磁束変化検出用巻線、８はフエリ磁性体
ヨーク、９はシールドパイプ、１０は入出力導波
管、１１は整合誘電体、１２は積分器、１３は入
力パルス、１４は比較器、１５は出力パルス、１
６は分岐ゲート、１７は励磁器、１８はリセツト
スイツチ、１９はリセツトパルス、２０はダンプ
回路である。なお、図中同一あるいは相当部分に
は同一符号を付して示してある。
Claims (1)
- １ フエリ磁性体の電波伝播方向に平行な側面を
メツキあるいは蒸着し、そのフエリ磁性体側面の
周囲に、磁石を配置してなる円偏波発生器を上記
フエリ磁性体の両端に配置し、上記二つの円偏波
発生器の間のフエリ磁性体側面には上記フエリ磁
性体と磁気回路を形成するフエリ磁性体ヨークを
配置し、上記フエリ磁性体に磁化用導線を巻きつ
け、フエリ磁性体ヨークには磁束変化検出用の導
線を巻きつけた構造を特徴とするフアラデー旋波
子形可逆移相器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15500482A JPS5944101A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | フアラデ−旋波子形可逆移相器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15500482A JPS5944101A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | フアラデ−旋波子形可逆移相器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5944101A JPS5944101A (ja) | 1984-03-12 |
| JPS6322724B2 true JPS6322724B2 (ja) | 1988-05-13 |
Family
ID=15596588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15500482A Granted JPS5944101A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | フアラデ−旋波子形可逆移相器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5944101A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0310601U (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-31 |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP15500482A patent/JPS5944101A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5944101A (ja) | 1984-03-12 |
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