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JP5014278B2 - Phase shifter - Google Patents

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JP5014278B2 JP2008187247A JP2008187247A JP5014278B2 JP 5014278 B2 JP5014278 B2 JP 5014278B2 JP 2008187247 A JP2008187247 A JP 2008187247A JP 2008187247 A JP2008187247 A JP 2008187247A JP 5014278 B2 JP5014278 B2 JP 5014278B2
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Description

この発明は、小型かつ低損失な移相器に関するものである。   The present invention relates to a small and low-loss phase shifter.

図１５は”2000年電子情報通信学会ソサイエティ大会、c-2-19、講演論文集No.1, p.46”に掲載された従来の移相器を示す図である。本回路は入出力端子1a、1bの間に高域通過回路(HPF)9と低域通過回路(LPF)8を並列に設け、2つの単極双投スイッチ10a、10bによって、信号経路を高域通過回路(HPF)9、あるいは低域通過回路(LPF)8に切り替え、これらの通過位相の違いによって所要の移相量を得るものである。   FIG. 15 is a diagram showing a conventional phase shifter published in “2000 Society of Electronics, Information and Communication Engineers Society Conference, c-2-19, Proceedings No.1, p.46”. In this circuit, a high-pass circuit (HPF) 9 and a low-pass circuit (LPF) 8 are provided in parallel between the input / output terminals 1a and 1b, and the signal path is increased by two single-pole double-throw switches 10a and 10b. Switching to the band-pass circuit (HPF) 9 or the low-pass circuit (LPF) 8 is performed, and a required amount of phase shift is obtained by the difference in the passing phase.

電子情報通信学会ソサイエティ大会、c-2-19、講演論文集、2000年,No.1, p.46IEICE Society Conference, c-2-19, Proceedings, 2000, No.1, p.46

上述のような従来の移相器には、単極双投スイッチを要することによる損失増大、さらに2つのスイッチと2つのフィルタを要することによるサイズの増大という課題があった。   The conventional phase shifter as described above has a problem of an increase in loss due to the need for a single pole double throw switch and an increase in size due to the need for two switches and two filters.

この発明に係る移相器は、
第１の入出力端子と、第２の入出力端子を有し、
この第１の入出力端子と、第２の入出力端子との間に接続された第１のスイッチング素子とキャパシタの直列回路と、
この直列回路に並列接続された第１のインダクタと第２のインダクタの直列回路と、
この第１のインダクタと第2のインダクタとの接続点とグランドとのあいだに接続された第２のスイッチング素子を備え、
第１、第２のスイッチング素子は共にスイッチが開いた状態では等価的にキャパシタとみなすことができる素子で構成され、
第１、第２のスイッチング素子が共に閉じた状態にされたとき、高域通過回路として動作し、第１、第２のスイッチング素子が共に開いた状態にされたとき、低域通過回路として動作するものである。

The phase shifter according to the present invention is:
A first input / output terminal and a second input / output terminal;
A series circuit of a first switching element and a capacitor connected between the first input / output terminal and the second input / output terminal;
A series circuit of a first inductor and a second inductor connected in parallel to the series circuit;
A second switching element connected between a connection point between the first inductor and the second inductor and the ground;
Both the first and second switching elements are composed of elements that can be equivalently regarded as capacitors when the switch is open.
First, when the second switching element are both in the closed state, it operates as a high-pass circuit, when the first, second switching element is in the open state together, operate as a low-pass filter circuit To do.

この発明に係る移相器は、スイッチング素子の開閉により、LPFまたはHPFとしての動作を示すため、これらの通過位相の違いにより、所要の移相量を得ることができ、従来回路で必要であった2つの単極双投スイッチが不要となるため低損失化が可能である。さらにスイッチとフィルタを個別に配置する必要がないため小形化も可能となる。   Since the phase shifter according to the present invention exhibits an operation as an LPF or HPF by opening and closing the switching element, a required amount of phase shift can be obtained due to a difference in these passing phases, which is necessary in the conventional circuit. In addition, two single-pole double-throw switches are not required, so the loss can be reduced. Further, since it is not necessary to separately arrange the switch and the filter, the size can be reduced.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による移相器の構成を示す図である。1aは第1の入出力端子、1bは第2の入出力端子、2aは第1のスイッチング素子、2bは第2のスイッチング素子、3aは第1のキャパシタ、4aは第1のインダクタ、4bは第2のインダクタ、6はグランドである。この発明の実施の形態1では、第1、第2のスイッチング素子2a、2bに電界効果トランジスタを用いた例を示している。 Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention. 1a is a first input / output terminal, 1b is a second input / output terminal, 2a is a first switching element, 2b is a second switching element, 3a is a first capacitor, 4a is a first inductor, and 4b is The second inductor, 6 is ground. The first embodiment of the present invention shows an example in which field effect transistors are used for the first and second switching elements 2a and 2b.

第1のスイッチング素子2aと第1のキャパシタ3aが直列接続されて、第1の入出力端子1aと第2の入出力端子1bの間に接続される。第1のインダクタ4aと第2のインダクタ4bも直列接続され、第1の入出力端子1aと第2の入出力端子1bの間に上記第1のスイッチング素子2aと第1のキャパシタ3aの直列回路に並列接続される。
また、第1のインダクタ4aと第2のインダクタ4bの接続点とグランド6間に第2のスイッチング素子2bが接続される。 The first switching element 2a and the first capacitor 3a are connected in series and connected between the first input / output terminal 1a and the second input / output terminal 1b. The first inductor 4a and the second inductor 4b are also connected in series, and the series circuit of the first switching element 2a and the first capacitor 3a is provided between the first input / output terminal 1a and the second input / output terminal 1b. Connected in parallel.
Further, the second switching element 2b is connected between the connection point between the first inductor 4a and the second inductor 4b and the ground 6.

次に第1、第2のスイッチング素子2a、2bの動作について説明する。
第1、第2のスイッチング素子2a、2bは、スイッチが閉じた状態では高周波において等価的に抵抗とみなすことができ、スイッチが開いた状態では等価的にキャパシタとみなすことができる。 Next, the operation of the first and second switching elements 2a and 2b will be described.
The first and second switching elements 2a and 2b can be equivalently regarded as resistors at high frequencies when the switch is closed, and equivalently regarded as capacitors when the switch is open.

次にこの発明の実施の形態１による移相器の動作について説明する。
図２は、この発明の実施の形態１による移相器の第1の状態を示す図であり、全てのスイッチング素子2a、2bが閉じた状態を示している。50aは第1のスイッチング素子2aが等価的に持つ抵抗、50bは第2のスイッチング素子2bが等価的に持つ抵抗である。ここで、前記の抵抗値が十分に小さい場合、本回路は直列キャパシタ3aとシャントインダクタ4aおよび4bから構成されるπ形回路とみなすことができ、このとき本回路はHPF(高域通過回路)として動作する。 Next, the operation of the phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
FIG. 2 is a diagram showing a first state of the phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a state in which all the switching elements 2a and 2b are closed. 50a is a resistance equivalently possessed by the first switching element 2a, and 50b is a resistance equivalently possessed by the second switching element 2b. Here, when the resistance value is sufficiently small, this circuit can be regarded as a π-type circuit composed of a series capacitor 3a and shunt inductors 4a and 4b. Works as.

図３はこの発明の実施の形態１による移相器の第2の状態を示す図であり、全てのスイッチング素子2a、2bが開いた状態を示している。30aは第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタ、30bは第2のスイッチング素子2bが等価的に持つキャパシタである。キャパシタ30aが所要周波数で十分インピーダンスが高くオープンとみなせる場合、本回路は直列インダクタ4aおよび4bとシャントキャパシタ30bから構成されるT形回路とみなすことができ、このとき本回路はLPF(低域通過回路)として動作する。   FIG. 3 is a diagram showing a second state of the phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention, and shows a state in which all the switching elements 2a and 2b are opened. 30a is a capacitor equivalently possessed by the first switching element 2a, and 30b is a capacitor equivalently possessed by the second switching element 2b. If capacitor 30a has a sufficiently high impedance at the required frequency and can be regarded as open, this circuit can be regarded as a T-type circuit consisting of series inductors 4a and 4b and shunt capacitor 30b. Circuit).

以上のように、この発明の実施の形態１による移相器は、第1、第2のスイッチング素子2a、2bの開閉により、LPFまたはHPFとしての動作を示すため、これらの通過位相の違いにより、所要の移相量を得ることができる。   As described above, the phase shifter according to the first embodiment of the present invention operates as an LPF or HPF by opening and closing the first and second switching elements 2a and 2b. The required amount of phase shift can be obtained.

上記のとおり、この発明の実施の形態１によれば、従来回路で必要であった2つの単極双投スイッチが不要となるため低損失化が可能であり、さらにスイッチとフィルタを個別に配置する必要がないため小形化が可能となる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the two single-pole double-throw switches required in the conventional circuit are not required, so that the loss can be reduced, and the switch and the filter are separately arranged. Since it is not necessary to reduce the size, the size can be reduced.

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２による移相器の構成を示した図である。1aは第1の入出力端子、1bは第2の入出力端子、2aは第1のスイッチング素子、2bは第2のスイッチング素子、3bは第1のキャパシタ、3cは第2のキャパシタ、4cは第1のインダクタ、4dは第2のインダクタ、6はグランドである。 Embodiment 2. FIG.
4 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 2 of the present invention. 1a is a first input / output terminal, 1b is a second input / output terminal, 2a is a first switching element, 2b is a second switching element, 3b is a first capacitor, 3c is a second capacitor, and 4c is The first inductor, 4d is the second inductor, and 6 is the ground.

第1のスイッチング素子2aと第1のインダクタ4cが直列接続されて、第1の入出力端子1aと第2の入出力端子1bの間に接続される。
第1のキャパシタ3bと第２のキャパシタ3cも直列接続され、第1の入出力端子1aと第2の入出力端子1bの間で上記第1のスイッチング素子2aと第1のインダクタ4cの直列回路に並列接続される。
また、第1のキャパシタ3bと第２のキャパシタ3cの接続点とグランド6間に第2のスイッチング素子2bが接続され、この第2のスイッチング素子2bと並列に第2のインダクタ4dが接続される。 The first switching element 2a and the first inductor 4c are connected in series and connected between the first input / output terminal 1a and the second input / output terminal 1b.
A first capacitor 3b and a second capacitor 3c are also connected in series, and the first switching element 2a and the first inductor 4c are connected in series between the first input / output terminal 1a and the second input / output terminal 1b. Connected in parallel.
Further, the second switching element 2b is connected between the connection point of the first capacitor 3b and the second capacitor 3c and the ground 6, and the second inductor 4d is connected in parallel with the second switching element 2b. .

図５はこの発明の実施の形態２による移相器の第1の状態を示す図であり、全てスイッチング素子2a、2bが閉じた状態を示している。50aは第1のスイッチング素子2aが等価的に持つ抵抗、50bは第2のスイッチング素子2bが等価的に持つ抵抗である。ここで、前記の抵抗値が十分に小さい場合、直列インダクタ4cとシャントキャパシタ3bおよび3cから構成されるπ形回路とみなすことができ、このとき本回路はLPFとして動作する。   FIG. 5 is a diagram showing a first state of the phase shifter according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a state in which the switching elements 2a and 2b are all closed. 50a is a resistance equivalently possessed by the first switching element 2a, and 50b is a resistance equivalently possessed by the second switching element 2b. Here, when the resistance value is sufficiently small, it can be regarded as a π-type circuit composed of the series inductor 4c and the shunt capacitors 3b and 3c. At this time, this circuit operates as an LPF.

図６はこの発明の実施の形態２による移相器の第2の状態を示す図であり、全てのスイッチング素子2a、2bが開いた状態を示している。30aは第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタ、30bは第2のスイッチング素子2bが等価的に持つキャパシタである。キャパシタ30aおよび30bが所要周波数で十分インピーダンスが高くオープンとみなせる場合、本回路は直列キャパシタ3bおよび3cとシャントインダクタ4dから構成されるT形回路とみなすことができ、このとき本回路はHPFとして動作する。   FIG. 6 is a diagram showing a second state of the phase shifter according to Embodiment 2 of the present invention, and shows a state in which all the switching elements 2a and 2b are opened. 30a is a capacitor equivalently possessed by the first switching element 2a, and 30b is a capacitor equivalently possessed by the second switching element 2b. If capacitors 30a and 30b have sufficient impedance at the required frequency and can be regarded as open, this circuit can be regarded as a T-type circuit consisting of series capacitors 3b and 3c and shunt inductor 4d, and this circuit operates as an HPF. To do.

以上のように、この発明の実施の形態２による移相器は、第1、第2のスイッチング素子2a、2bの開閉により、HPFまたはLPFとしての動作を示すため、これらの通過位相の違いにより、所要の移相量を得ることができる。   As described above, the phase shifter according to the second embodiment of the present invention operates as an HPF or LPF by opening and closing the first and second switching elements 2a and 2b. The required amount of phase shift can be obtained.

上記のとおり、この発明の実施の形態２によれば、従来回路で必要であった。2の単極双投スイッチが不要となるため低損失化が可能であり、さらにスイッチとフィルタを個別に配置する必要がないため小形化が可能となる。   As described above, according to the second embodiment of the present invention, it is necessary in the conventional circuit. Since the single-pole double-throw switch of 2 is not required, the loss can be reduced, and further downsizing is possible because it is not necessary to separately arrange the switch and the filter.

実施の形態３．
図７はこの発明の実施の形態３による移相器の構成を示す図である。この発明の実施の形態３による移相器は、この発明の実施の形態１による移相器において第1のスイッチング素子2aに並列インダクタ4eを接続した構成である。 Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 3 of the present invention. The phase shifter according to Embodiment 3 of the present invention has a configuration in which a parallel inductor 4e is connected to the first switching element 2a in the phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention.

ここで、第1のスイッチング素子2aを開いた状態において、第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタ（図３の30aに相当）と並列インダクタ4eが所要周波数で並列共振するように回路定数が設定されているものとする。   Here, in the state where the first switching element 2a is opened, the circuit constant is set so that the capacitor (equivalent to 30a in FIG. 3) equivalent to the first switching element 2a and the parallel inductor 4e resonate in parallel at the required frequency. Is set.

以上のように構成することで、この発明の実施の形態３による移相器は、第1のスイッチング素子2aが開いた状態における遮断性を高くすることができるので、第2の状態におけるLPFの動作を良好にすることができ、結果として移相器の移相量特性を良好にすることが可能となる。   With the configuration as described above, the phase shifter according to Embodiment 3 of the present invention can increase the blocking performance when the first switching element 2a is open, so that the LPF in the second state can be improved. The operation can be improved, and as a result, the phase shift amount characteristic of the phase shifter can be improved.

実施の形態４．
図８はこの発明の実施の形態４による移相器の構成を示す図である。この発明の実施の形態４による移相器は、この発明の実施の形態２による移相器において第1のスイッチング素子2aに並列インダクタ4eを接続した構成である。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 4 of the present invention. The phase shifter according to Embodiment 4 of the present invention has a configuration in which a parallel inductor 4e is connected to the first switching element 2a in the phase shifter according to Embodiment 2 of the present invention.

ここで、第1のスイッチング素子2aを開いた状態において、第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタ（図６の30aに相当）と並列インダクタ4eが所要周波数で並列共振するように回路定数が設定されているものとする。   Here, in the state where the first switching element 2a is opened, the circuit constant is set so that the capacitor (corresponding to 30a in FIG. 6) equivalent to the first switching element 2a and the parallel inductor 4e resonate in parallel at the required frequency. Is set.

以上のように構成することで、この発明の実施の形態４による移相器は、第1のスイッチング素子2aが開いた状態における遮断性を高くすることができるので、第2の状態におけるHPFの動作を良好にすることができ、結果として移相器の移相量特性を良好にすることが可能となる。   With the configuration as described above, the phase shifter according to the fourth embodiment of the present invention can increase the shut-off property when the first switching element 2a is open. The operation can be improved, and as a result, the phase shift amount characteristic of the phase shifter can be improved.

実施の形態５．
図９はこの発明の実施の形態５による移相器の構成を示す図である。この発明の実施の形態５による移相器は、この発明の実施の形態１による移相器において第1のスイッチング素子2aに並列抵抗5aを接続した構成である。 Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 5 of the present invention. The phase shifter according to Embodiment 5 of the present invention has a configuration in which a parallel resistor 5a is connected to the first switching element 2a in the phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention.

この場合、全てのスイッチング素子2a、2bが開いた第2の状態における入出力端子1aとキャパシタ3a間に接続された第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタは上記の並列抵抗5aの損失を持つことになる。   In this case, the first switching element 2a connected between the input / output terminal 1a and the capacitor 3a in the second state in which all the switching elements 2a and 2b are open is equivalent to the loss of the parallel resistor 5a. Will have.

以上のように構成することで、この発明の実施の形態５による移相器は、上記並列抵抗5aによって第2の状態における回路の損失を任意に決めることができるので、これを第1の状態における回路の損失と等しくすることで、第1、第2の両状態間の損失差を低減することが可能となる。   With the configuration as described above, the phase shifter according to the fifth embodiment of the present invention can arbitrarily determine the circuit loss in the second state by the parallel resistor 5a. By making it equal to the loss of the circuit at, it is possible to reduce the difference in loss between the first and second states.

また、第2のスイッチング素子2bに並列抵抗を接続した場合でも上記と同等の効果が得られる。   Even when a parallel resistor is connected to the second switching element 2b, the same effect as described above can be obtained.

実施の形態６．
図１０はこの発明の実施の形態６による移相器の構成を示す図である。この発明の実施の形態６による移相器は、この発明の実施の形態２による移相器において第1のスイッチング素子2aに並列抵抗5aを接続した構成である。 Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 6 of the present invention. The phase shifter according to Embodiment 6 of the present invention has a configuration in which a parallel resistor 5a is connected to the first switching element 2a in the phase shifter according to Embodiment 2 of the present invention.

この場合、全てのスイッチング素子2a、2bが開いた第2の状態における入出力端子1aとインダクタ4c間に接続された第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタは上記の並列抵抗5aの損失を持つことになる。   In this case, the first switching element 2a connected between the input / output terminal 1a and the inductor 4c in the second state in which all the switching elements 2a and 2b are open is equivalent to the loss of the parallel resistance 5a. Will have.

以上のように構成することで、この発明の実施の形態６による移相器は、上記並列抵抗5aによって第2の状態における回路の損失を任意に決めることができるので、これを第1の状態における回路の損失と等しくすることで、第1、第2の両状態間の損失差を低減することが可能となる。   With the configuration as described above, the phase shifter according to the sixth embodiment of the present invention can arbitrarily determine the circuit loss in the second state by the parallel resistor 5a. By making it equal to the loss of the circuit at, it is possible to reduce the difference in loss between the first and second states.

また、第2のスイッチング素子2bに並列抵抗を接続した場合でも上記と同等の効果が得られる。   Even when a parallel resistor is connected to the second switching element 2b, the same effect as described above can be obtained.

実施の形態７．
図１１はこの発明の実施の形態７による移相器の構成を示す図である。この発明の実施の形態７による移相器は、この発明の実施の形態１による移相器において第1のスイッチング素子2aに並列キャパシタ3dを接続した構成である。 Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 7 of the present invention. The phase shifter according to Embodiment 7 of the present invention has a configuration in which a parallel capacitor 3d is connected to the first switching element 2a in the phase shifter according to Embodiment 1 of the present invention.

この場合、全てのスイッチング素子2a、2bが開いた第2の状態における入力端子1aとキャパシタ3a間のキャパシタは、第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタと並列キャパシタ3dとの合成容量となる。   In this case, the capacitor between the input terminal 1a and the capacitor 3a in the second state in which all the switching elements 2a and 2b are opened is the combined capacitance of the capacitor that the first switching element 2a has equivalently and the parallel capacitor 3d. Become.

以上のように構成することで、この発明の実施の形態７における移相器は、第2の状態における第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタを小さくすることができるため、この第1のスイッチング素子の物理的寸法を小さくすることができ、結果として、回路の小形化が可能となる。   With the configuration as described above, the phase shifter according to the seventh embodiment of the present invention can reduce the capacitor equivalently possessed by the first switching element 2a in the second state. The physical dimensions of the switching element can be reduced, and as a result, the circuit can be miniaturized.

また、第2のスイッチング素子2bに並列キャパシタを接続した場合でも上記と同等の効果が得られる。 Even when a parallel capacitor is connected to the second switching element 2b, the same effect as described above can be obtained.

実施の形態８．
図１２はこの発明の実施の形態８による移相器の構成を示す図である。 この発明の実施の形態８による移相器は、この発明の実施の形態２による移相器において第1のスイッチング素子2aに並列キャパシタ3dを接続した構成である。 Embodiment 8 FIG.
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 8 of the present invention. The phase shifter according to Embodiment 8 of the present invention has a configuration in which a parallel capacitor 3d is connected to the first switching element 2a in the phase shifter according to Embodiment 2 of the present invention.

この場合、全てのスイッチング素子2a、2bが開いた第2の状態における入力端子1aとキャパシタ3a間に接続されたキャパシタは、第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタと並列キャパシタ3dとの合成容量となる。   In this case, the capacitor connected between the input terminal 1a and the capacitor 3a in the second state in which all the switching elements 2a and 2b are opened is the capacitor equivalent to the first switching element 2a and the parallel capacitor 3d. Combined capacity.

以上のように構成することで、この発明の実施の形態８における移相器は、第2の状態における第1のスイッチング素子2aが等価的に持つキャパシタを小さくすることができるため、この第1のスイッチング素子の物理的寸法を小さくすることができ、結果として、回路の小形化が可能となる。   With the configuration as described above, the phase shifter according to the eighth embodiment of the present invention can reduce the equivalent capacitor of the first switching element 2a in the second state. The physical dimensions of the switching element can be reduced, and as a result, the circuit can be miniaturized.

また、第2のスイッチング素子2bに並列キャパシタを接続した場合でも上記と同等の効果が得られる。   Even when a parallel capacitor is connected to the second switching element 2b, the same effect as described above can be obtained.

実施の形態９．
図１３はこの発明の実施の形態９による移相器の構成と、所要の移相量を得つつ整合をとるための設計式を示す図である。この発明の実施の形態９による式は、実施の形態1による移相器において、全てのスイッチング素子2a、2bが閉じた第1の状態（ａ）、および全てのスイッチング素子2a、2bが開いた第2の状態（ｂ）における素子値を示したものである。
全てのスイッチング素子2a、2bが閉じた（ａ）の第1の状態では、直列キャパシタ3aの素子値をＣH、シャントインダクタ4aおよび4bの素子値をＬHとする。次に、スイッチング素子が全て開いた（ｂ）第2の状態では、直列インダクタ4aおよび4bの素子値をＬL、シャントキャパシタ30bの素子値をＣLとする。 Embodiment 9 FIG.
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a phase shifter according to Embodiment 9 of the present invention and a design formula for achieving matching while obtaining a required phase shift amount. In the phase shifter according to the first embodiment, the equation according to the ninth embodiment of the present invention is the first state (a) in which all the switching elements 2a and 2b are closed, and all the switching elements 2a and 2b are opened. The element values in the second state (b) are shown.
In the first state (a) in which all the switching elements 2a and 2b are closed, the element value of the series capacitor 3a is C H , and the element values of the shunt inductors 4a and 4b are L H. Next, in the second state where all the switching elements are opened (b), the element values of the series inductors 4a and 4b are set to L L , and the element value of the shunt capacitor 30b is set to C L.

この場合、所要移相量φm＝180°であればＬH＝ＬLとなり、両状態におけるインダクタの素子値が同値となる。 In this case, if the required phase shift amount φ m = 180 °, L H = L L , and the inductor element values in both states are the same value.

以上のように、この発明の実施の形態９による移相器は所要移相量を180°とすることで両状態において整合をとることが可能となり、結果として、移相器の低損失化が可能となる。   As described above, the phase shifter according to the ninth embodiment of the present invention can achieve matching in both states by setting the required phase shift amount to 180 °. As a result, the loss of the phase shifter can be reduced. It becomes possible.

また、この発明の実施の形態２による移相器においても上記と同等の効果が得られる。   Also, the phase shifter according to the second embodiment of the present invention can provide the same effects as described above.

実施の形態１０．
図１４は、この発明の実施の形態１０による多ビット移相器の構成を示す図である。7aおよび7bは単ビット移相器である。ここではこの発明の実施の形態１による移相器を単ビット移相器7aおよび7bとして用いた例を示している。 Embodiment 10 FIG.
FIG. 14 shows a structure of a multi-bit phase shifter according to Embodiment 10 of the present invention. 7a and 7b are single bit phase shifters. Here, an example is shown in which the phase shifter according to the first embodiment of the present invention is used as the single bit phase shifters 7a and 7b.

この発明の実施の形態１から１０では、スイッチング素子として電界効果トランジスタを用いた場合について述べたが、バイポーラトランジスタ、PINダイオード、バラクタダイオード、MEMSスイッチを用いた場合でも同等の効果が得られる。   In the first to tenth embodiments of the present invention, the case where a field effect transistor is used as the switching element has been described. However, the same effect can be obtained even when a bipolar transistor, PIN diode, varactor diode, or MEMS switch is used.

この発明に係る移相器は、アレーアンテナシステムなどに用いられる移相器に適用される。 The phase shifter according to the present invention is applied to a phase shifter used in an array antenna system or the like.

この発明の実施の形態１による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による移相器の第1の状態を示す図である。It is a figure which shows the 1st state of the phase shifter by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による移相器の第2の状態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd state of the phase shifter by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２による移相器の第1の状態を示す図である。It is a figure which shows the 1st state of the phase shifter by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態２による移相器の第2の状態を示す図である。It is a figure which shows the 2nd state of the phase shifter by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態５による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態６による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態７による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態８による移相器の構成図である。It is a block diagram of the phase shifter by Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態９による移相器の構成と、所要の移相量を得つつ整合をとるための設計式を示す図である。It is a figure which shows the structure of the phase shifter by Embodiment 9 of this invention, and the design formula for taking a matching, obtaining the required amount of phase shifts. この発明の実施の形態１０による多ビット移相器の構成図である。It is a block diagram of the multi-bit phase shifter by Embodiment 10 of this invention. 従来の移相器の構成図である。It is a block diagram of the conventional phase shifter.

符号の説明Explanation of symbols

1a；第1の入出力端子、1b；第2の入出力端子、2a；第1のスイッチング素子、2b；第2のスイッチング素子、3a、3b；第1のキャパシタ、3c；は第2のキャパシタ、3d；並列キャパシタ、4a、4c；第1のインダクタ、4b、4d；第2のインダクタ、4e；並列インダクタ、5a；並列抵抗、6；グランド、7a、7b；単ビット移相器、30a；第1のスイッチング素子の等価キャパシタ、30b；第2のスイッチング素子の等価キャパシタ、50a；第1のスイッチング素子の等価抵抗、50b；第2のスイッチング素子の等価抵抗。   1a: first input / output terminal, 1b: second input / output terminal, 2a: first switching element, 2b: second switching element, 3a, 3b; first capacitor, 3c; 3d; parallel capacitor, 4a, 4c; first inductor, 4b, 4d; second inductor, 4e; parallel inductor, 5a; parallel resistance, 6; ground, 7a, 7b; single-bit phase shifter, 30a; An equivalent capacitor of the first switching element, 30b; an equivalent capacitor of the second switching element, 50a; an equivalent resistance of the first switching element, 50b; an equivalent resistance of the second switching element.

Claims (7)

第１の入出力端子と、第２の入出力端子を有し、
この第１の入出力端子と、第２の入出力端子との間に接続された第１のスイッチング素子とキャパシタの直列回路と、
この直列回路に並列接続された第１のインダクタと第２のインダクタの直列回路と、
この第１のインダクタと第２のインダクタとの接続点とグランドとのあいだに接続された第２のスイッチング素子を備え、
第１、第２のスイッチング素子は共にスイッチが開いた状態では等価的にキャパシタとみなすことができる素子で構成され、
第１、第２のスイッチング素子が共に閉じた状態にされたとき、高域通過回路として動作し、第１、第２のスイッチング素子が共に開いた状態にされたとき、低域通過回路として動作することを特徴とする移相器。 A first input / output terminal and a second input / output terminal;
A series circuit of a first switching element and a capacitor connected between the first input / output terminal and the second input / output terminal;
A series circuit of a first inductor and a second inductor connected in parallel to the series circuit;
A second switching element connected between a connection point between the first inductor and the second inductor and the ground;
Both the first and second switching elements are composed of elements that can be equivalently regarded as capacitors when the switch is open.
First, when the second switching element are both in the closed state, it operates as a high-pass circuit, when the first, second switching element is in the open state together, operate as a low-pass filter circuit A phase shifter characterized by 第１の入出力端子と、第２の入出力端子を有し、
この第１の入出力端子と、第２の入出力端子との間に接続された第１のスイッチング素子と第１のインダクタの直列回路と、
この直列回路に並列接続された第１のキャパシタと第２のキャパシタの直列回路と、
この第１のキャパシタと第２のキャパシタとの接続点とグランドとのあいだに接続された第２のスイッチング素子と、
この第２のスイッチング素子に並列接続された第２のインダクタを備え、
第１、第２のスイッチング素子が共に閉じた状態にされたとき、低域通過回路として動作し、第１、第２のスイッチング素子が共に開いた状態にされたとき、高域通過回路として動作することを特徴とする移相器。 A first input / output terminal and a second input / output terminal;
A series circuit of a first switching element and a first inductor connected between the first input / output terminal and the second input / output terminal;
A series circuit of a first capacitor and a second capacitor connected in parallel to the series circuit;
A second switching element connected between a connection point of the first capacitor and the second capacitor and the ground;
A second inductor connected in parallel to the second switching element ;
First, when the second switching element are both in the closed state, it operates as a low pass filter circuit, when the first, second switching element is in the open state together, operate as a high-pass circuit A phase shifter characterized by 第１のスイッチング素子が開いた状態において、第１のスイッチング素子が等価的に持つキャパシタと所要周波数で並列共振するように回路定数が設定されたインダクタが第１のスイッチング素子に、並列接続されたことを特徴とする請求項１記載の移相器。   In the state where the first switching element is opened, an inductor having a circuit constant set so as to resonate in parallel with a capacitor equivalent to the first switching element at a required frequency is connected in parallel to the first switching element. The phase shifter according to claim 1. 第１のスイッチング素子が開いた状態において、第１のスイッチング素子が等価的に持つキャパシタと所要周波数で並列共振するように回路定数が設定されたインダクタが第１のスイッチング素子に、並列接続されたことを特徴とする請求項２記載の移相器。   In the state where the first switching element is opened, an inductor having a circuit constant set so as to resonate in parallel with a capacitor equivalent to the first switching element at a required frequency is connected in parallel to the first switching element. The phase shifter according to claim 2. 第１のスイッチング素子と第２のスイッチング素子のうち少なくとも何れか一方に、並列抵抗が接続されたことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の移相器。   5. The phase shifter according to claim 1, wherein a parallel resistor is connected to at least one of the first switching element and the second switching element. 第１、第２の入出力端子間に接続され、移相器を構成する第１、第２のスイッチング素子と第１、第２のインダクタ及びキャパシタ、または第１、第２のスイッチング素子と第１、第２のキャパシタ及びインダクタの回路定数を、
第１、第２のスイッチング素子が共に閉じた状態にされたときと、共に開いた状態にされときに当該移相器の移相量が180度となるように設定されたことを特徴とする請求項１または２に記載の移相器。 The first and second switching elements and the first and second inductors and capacitors connected between the first and second input / output terminals and constituting the phase shifter, or the first and second switching elements and the first 1, the circuit constants of the second capacitor and the inductor ,
When the first and second switching elements are both closed and when both are opened, the phase shift amount of the phase shifter is set to 180 degrees. The phase shifter according to claim 1 or 2. 請求項１から６に記載の移相器が複数個直列に接続されて構成されたことを特徴とする多ビットの移相器。 Phase shifter multibit phase shifter according to claims 1 6, characterized in that it is constituted by connecting in series a plurality.
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