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JP3143902B2 - PIN diode phase shifter - Google Patents

PIN diode phase shifter

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JP3143902B2
JP3143902B2 JP01276847A JP27684789A JP3143902B2 JP 3143902 B2 JP3143902 B2 JP 3143902B2 JP 01276847 A JP01276847 A JP 01276847A JP 27684789 A JP27684789 A JP 27684789A JP 3143902 B2 JP3143902 B2 JP 3143902B2
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JP
Japan
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pin diode
bias current
phase shifter
reflection coefficient
circuit
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進一郎 北野
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Original Assignee
NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はPINダイオード移相器に関し、特に90゜ハイ
ブリッド回路とPINダイオードで構成される反射型のPIN
ダイオード移相器に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a PIN diode phase shifter, and more particularly to a reflection type PIN composed of a 90 ° hybrid circuit and a PIN diode.
It relates to a diode phase shifter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のPINダイオード移相器は、第2図の従来のPINダ
イオード移相器の一例を示すブロック図のように、入力
端子1、出力端子2、インピーダンス整合回路3および
4、位相調整回路5および6、PINダイオード7および
8、直流阻止コンデンサ9および10、90゜ハイブリッド
回路11、バイアス電源12、スイッチ回路13、高周波阻止
回路15を有している。
The conventional PIN diode phase shifter has an input terminal 1, an output terminal 2, impedance matching circuits 3 and 4, a phase adjusting circuit 5, and a block diagram showing an example of a conventional PIN diode phase shifter in FIG. 6, PIN diodes 7 and 8, DC blocking capacitors 9 and 10, 90 ° hybrid circuit 11, bias power supply 12, switch circuit 13, and high frequency blocking circuit 15.

入力端子1に入力する信号は、直流阻止コンデンサ9
を介して90゜ハイブリッド回路11に供給され、互いに90
゜位相を異にする2つの信号として出力される。この2
つの信号は、それぞれインピーダンス整合回路3,4およ
び位相調整回路5,6を経てPINダイオード7,8に印加され
てそれぞれ反射し、再び90゜ハイブリッド回路11を経
て、直流阻止コンデンサ10を介して出力端子2へ出力す
る。スイッチ回路13をONにすると、バイアス電流がバイ
アス電源12から高周波阻止回路15を介してPINダイオー
ド7,8へ印加される。従って、スイッチ回路13をON,OFF
してPINダイオード7,8に印加するバイアス電流をON,OFF
すれば、PINダイオードのインピーダンスがバイアス電
流に応じて変化し、反射係数が変化して反射波に位相差
が生じ所定の通過移相量が得られる。
The signal input to the input terminal 1 is a DC blocking capacitor 9
Are supplied to the 90 ° hybrid circuit 11 via the
゜ Output as two signals with different phases. This 2
The two signals are applied to PIN diodes 7 and 8 via impedance matching circuits 3 and 4 and phase adjustment circuits 5 and 6, respectively, are reflected respectively, are again passed through a 90 ° hybrid circuit 11, and are output via a DC blocking capacitor 10. Output to terminal 2. When the switch circuit 13 is turned on, a bias current is applied from the bias power supply 12 to the PIN diodes 7 and 8 via the high frequency blocking circuit 15. Therefore, switch circuit 13 is turned ON and OFF.
To turn ON / OFF the bias current applied to PIN diodes 7 and 8.
Then, the impedance of the PIN diode changes according to the bias current, the reflection coefficient changes, and a phase difference occurs in the reflected wave, and a predetermined amount of phase shift can be obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来のPINダイオード移相器は、PINダイオー
ドへ供給するバイアス電流をON,OFFすることによってPI
Nダイオードの反射係数を変化させて所定の通過移相量
を得ているが、バイアス電流がON状態のときのPINダイ
オードの反射係数と、OFF状態のときのPINダイオードの
反射係数とが異なるために、ON状態とOFF状態での通過
損失に差が生じるという欠点がある。
The conventional PIN diode phase shifter described above turns on and off the bias current supplied to the PIN diode,
A predetermined amount of phase shift is obtained by changing the reflection coefficient of the N diode.However, the reflection coefficient of the PIN diode when the bias current is ON is different from the reflection coefficient of the PIN diode when the bias current is OFF. Another drawback is that there is a difference in the passage loss between the ON state and the OFF state.

第3図はPINダイオードの反射係数の一例を示すスミ
スチャートであり、A点はバイアス電流がON状態のとき
とPINダイオードのインピーダンス、B点はバイアス電
流がOFF状態のときのPINダイオードのインピーダンスを
示している。A点を通る円で示される反射係数は、B点
を通る円で示される反射係数よりも小さいので、PINダ
イオードを反射型の移相器に使用した場合は、バイアス
電流ON状態のときの通過損失がバイアス電流がOFF状態
のときの通過損失よりも大きくなりON状態とOFF状態で
の通過損失に差が生じる。
FIG. 3 is a Smith chart showing an example of the reflection coefficient of the PIN diode. Point A represents the impedance of the PIN diode when the bias current is in the ON state, and point B represents the impedance of the PIN diode when the bias current is in the OFF state. Is shown. Since the reflection coefficient indicated by the circle passing through point A is smaller than the reflection coefficient indicated by the circle passing through point B, when the PIN diode is used as a reflection-type phase shifter, the reflection when the bias current is ON is obtained. The loss is larger than the passing loss when the bias current is in the OFF state, and a difference occurs in the passing loss between the ON state and the OFF state.

本発明の目的は、バイアス電流がON状態のときとOFF
状態のときの通過損失を等しくできるPINダイオード移
相器を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a bias current in an ON state and an OFF state.
An object of the present invention is to provide a PIN diode phase shifter capable of equalizing a passage loss in a state.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明のPINダイオード移相器は、PINダイオードに印
加するバイアス電流をスイッチにてON状態、OFF状態に
して位相差を得るPINダイオード移相器において、 前記スイッチの両端に接続され、前記スイッチがOFF
時に微小バイアス電流を前記PINダイオードに供給する
バイアス調整回路を有し、 前記バイアス調整回路は、前記バイアス電流がOFF状
態のときの前記PINダイオードの反射係数が、前記バイ
アス電流がON状態のときの前記PINダイオードの反射係
数の絶対値と等しくなるように前記微小バイアス電流を
調整されることを特徴とする。
A PIN diode phase shifter of the present invention is a PIN diode phase shifter that obtains a phase difference by turning a bias current applied to a PIN diode on and off by a switch, and connected to both ends of the switch. OFF
A bias adjustment circuit for supplying a minute bias current to the PIN diode, the bias adjustment circuit having a reflection coefficient of the PIN diode when the bias current is OFF, and a reflection coefficient when the bias current is ON. The minute bias current is adjusted so as to be equal to the absolute value of the reflection coefficient of the PIN diode.

〔実施例〕〔Example〕

次に図面を参照して本発明を説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の一実施例を示す第1図を参照すると、入力端
子1、出力端子2、インピーダンス整合回路3および
4、位相調整回路5および6、PINダイオード7および
8、直流阻止コンデンサ9および10、90゜ハイブリッド
回路11、バイアス電源12、スイッチ回路13、バイアス調
整回路14、高周波阻止回路15を有している。
Referring to FIG. 1 showing an embodiment of the present invention, an input terminal 1, an output terminal 2, impedance matching circuits 3 and 4, phase adjusting circuits 5 and 6, PIN diodes 7 and 8, DC blocking capacitors 9 and 10, It has a 90 ° hybrid circuit 11, a bias power supply 12, a switch circuit 13, a bias adjustment circuit 14, and a high frequency blocking circuit 15.

同図と、従来のPINダイオード移相器の一例を示す第
2図との相違点は、バイアス調整回路14が付加されてい
ることである。バイアス調整回路14は、スイッチ回路13
がOFFのときにバイアス電源12からPINダイオードへ供給
するバイアス電流を調整するためのものであり、第3図
に示すスミスチャートでこれの動作を説明する。A点
は、スイッチ回路13がONとなっているときのPINダイオ
ードのインピーダンスを示している。B点は、バイアス
調整回路14が付加されていない場合においてスイッチ回
路13がOFFとなったときのPINダイオードのインピーダン
スを示している。B′点は、バイアス調整回路14が付加
された場合においてスイッチ回路13がOFFとなったとき
のPINダイオードのインピーダンスを示している。すな
わち、微小バイアス電流をPINダイオードに流すことに
よって、PINダイオードのインピーダンスがB点から
B′点に移動する。この場合、B′点を通る円の半径で
示される反射係数の絶対値と、B点を通る円の半径で示
される反射係数の絶対値とが一致するように微小バイア
ス電流を調整する。このようにすることによって、PIN
ダイオード移相器の通過損失は、スイッチ回路13がONと
なっているときと、スイッチ回路13がOFFとなっている
ときとを等しくすることができる。
This figure differs from FIG. 2 showing an example of a conventional PIN diode phase shifter in that a bias adjustment circuit 14 is added. The bias adjustment circuit 14 includes the switch circuit 13
This is for adjusting the bias current supplied from the bias power supply 12 to the PIN diode when is OFF, and its operation will be described with reference to the Smith chart shown in FIG. Point A indicates the impedance of the PIN diode when the switch circuit 13 is ON. Point B indicates the impedance of the PIN diode when the switch circuit 13 is turned off when the bias adjustment circuit 14 is not added. Point B 'indicates the impedance of the PIN diode when the switch circuit 13 is turned off when the bias adjustment circuit 14 is added. That is, the impedance of the PIN diode is shifted from the point B to the point B 'by passing a minute bias current to the PIN diode. In this case, the minute bias current is adjusted so that the absolute value of the reflection coefficient indicated by the radius of the circle passing through the point B 'matches the absolute value of the reflection coefficient indicated by the radius of the circle passing through the point B. By doing so, the PIN
The passage loss of the diode phase shifter can be made equal when the switch circuit 13 is ON and when the switch circuit 13 is OFF.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように本発明は、PINダイオードへ供給
するバイアス電流がOFF状態となっているときに微小な
バイアス電流を流すことによって、バイアス電流がON状
態のときと、OFF状態のときのPINダイオードの反射係数
の絶対値を等しくすることができるので、通過損失も等
しくすることができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, when a bias current to be supplied to a PIN diode is in an OFF state, a minute bias current is supplied to the PIN diode when the bias current is in an ON state and when the bias current is in an OFF state. Since the absolute values of the reflection coefficients can be made equal, the passage loss can be made equal.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
従来のPINダイオード移相器の一例を示すブロック図、
第3図はPINダイオードの反射係数の一例を示すスミス
チャートである。 1……入力端子、2……出力端子、3,4……インピーダ
ンス整合回路、5,6……位相調整回路、7,8……PINダイ
オード、9,10……直流阻止コンデンサ、11……90゜ハイ
ブリッド回路、12……バイアス電源、13……スイッチ回
路、14……バイアス調整回路、15……高周波阻止回路。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing an example of a conventional PIN diode phase shifter,
FIG. 3 is a Smith chart showing an example of the reflection coefficient of a PIN diode. 1 ... input terminal, 2 ... output terminal, 3, 4 ... impedance matching circuit, 5, 6 ... phase adjustment circuit, 7, 8 ... PIN diode, 9, 10 ... DC blocking capacitor, 11 ... 90 ゜ Hybrid circuit, 12… Bias power supply, 13… Switch circuit, 14… Bias adjustment circuit, 15… High frequency blocking circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】PINダイオードに印加するバイアス電流を
スイッチにてON状態、OFF状態にして位相差を得るPINダ
イオード移相器において、 前記スイッチの両端に接続され、前記スイッチがOFF時
に微小バイアス電流を前記PINダイオードに供給するバ
イアス調整回路を有し、 前記バイアス調整回路は、前記バイアス電流がOFF状態
のときの前記PINダイオードの反射係数が、前記バイア
ス電流がON状態のときの前記PINダイオードの反射係数
の絶対値と等しくなるように前記微小バイアス電流を調
整されることを特徴とするPINダイオード移相器。
1. A PIN diode phase shifter which obtains a phase difference by turning on and off a bias current applied to a PIN diode by a switch, wherein the bias current is connected to both ends of the switch, and a small bias current is supplied when the switch is turned off. A bias adjustment circuit that supplies the PIN diode with the reflection coefficient of the PIN diode when the bias current is in an OFF state, and the reflection coefficient of the PIN diode when the bias current is in an ON state. A PIN diode phase shifter, wherein the minute bias current is adjusted so as to be equal to an absolute value of a reflection coefficient.
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Joseph F.White著,「マイクロ波半導体応用工学」,初版,CQ出版株式会社,昭和60年12月1日,p.78−83

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