JP5987740B2 - Phase shift circuit and antenna device - Google Patents
Phase shift circuit and antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5987740B2 JP5987740B2 JP2013061015A JP2013061015A JP5987740B2 JP 5987740 B2 JP5987740 B2 JP 5987740B2 JP 2013061015 A JP2013061015 A JP 2013061015A JP 2013061015 A JP2013061015 A JP 2013061015A JP 5987740 B2 JP5987740 B2 JP 5987740B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- movable
- phase shift
- shift circuit
- phase
- 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.)
- Active
Links
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 title claims description 88
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 28
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 20
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 7
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 6
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003252 repetitive effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)
Description
本発明は、移相回路に関するもので、特に、アンテナ装置の一例としての基地局用アンテナへの適用に好適な移相回路に関する。 The present invention relates to a phase shift circuit, and more particularly to a phase shift circuit suitable for application to a base station antenna as an example of an antenna device.
基地局用アンテナに用いられる従来の移相回路の一例が特許文献1や特許文献2に記載されている。
An example of a conventional phase shift circuit used for a base station antenna is described in
特許文献1に記載されている移相回路は、信号線路と、この信号線路に対向して設けられた地導体と、信号線路と地導体との間に信号線路の長手方向に対して垂直な方向から挿入される誘電体板と、を備えている。特許文献1に記載されている移相回路では、誘電体板の挿入長に応じて該誘電体板と信号線路との重複面積が変化し、それによって信号線路から出力される信号の位相が制御される。
The phase shift circuit described in
特許文献2には、特許文献1に記載されている移相回路と実質的に同一の構成を備えた移相回路が記載されている。もっとも、特許文献2に記載されている移相回路では、誘電体板を挿入することで、信号線路の特性インピーダンスが変化する。すなわち、特許文献2に記載されている移相回路には、インピーダンスを整合させる回路も併せて組み込まれている。
上記特許文献1,2に記載された移相回路では、信号線路の長手方向に対して垂直な方向から誘電体板が挿入される。このような構成では、誘電体板自体に特性インピーダンスの整合を取る寸法が必要になり、誘電体板の信号線路の延びる方向の長さが長くなる。このために、誘電体板のサイズが大きくなり、移相回路のサイズが大きくなってしまう。ひいては、基地局用アンテナのサイズも大きくなってしまう傾向があった。
In the phase shift circuits described in
基地局用アンテナのサイズが大きくなると、次のような問題が発生する。例えば、基地局用アンテナが受ける風圧荷重が増大する。また、基地局用アンテナが設置される鉄塔も大型化するので、鉄塔の設置用地も広くなり、用地確保が困難になる。 When the size of the base station antenna increases, the following problems occur. For example, the wind pressure load received by the base station antenna increases. Moreover, since the steel tower on which the antenna for the base station is installed is enlarged, the site for installing the steel tower becomes wide and it is difficult to secure the site.
本発明の目的は、移相回路のサイズをなるべく小さくすることである。 An object of the present invention is to reduce the size of the phase shift circuit as much as possible.
本発明は、上記目的を達成するために創案されたものであり、一実施の形態によれば、信号の位相を変化させる移相回路であって、対向する第1誘電体および第2誘電体と、対向する第1移動部材および第2移動部材と、前記第1誘電体と前記第2誘電体との間、および、前記第1移動部材と前記第2移動部材との間に配置された第1導体と、を有し、前記第1誘電体は、前記第1導体の第1主面に対向して配置されているとともに、前記第2誘電体は、前記第1導体の前記第1主面と反対側の第2主面に対向して配置されており、前記第1移動部材は、前記第1導体の第1側面に対向して配置されているとともに、前記第2移動部材は、前記第1導体の前記第1側面と反対側の第2側面に対向して配置されており、前記第1誘電体および前記第2誘電体は、前記第1導体の延在した方向に対して交差する方向へ移動するとともに、前記第1移動部材および前記第2移動部材は、前記第1導体の延在した方向と同一の方向へ移動し、前記第2誘電体は、前記第1誘電体が移動するのに伴って前記第1誘電体と同一方向に移動するとともに、前記第2移動部材は、前記第1移動部材が移動するのに伴って前記第1移動部材と同一方向に移動する。
The present invention was devised to achieve the above object, and according to one embodiment, is a phase shift circuit that changes the phase of a signal, and is a first dielectric and a second dielectric that face each other. And the first moving member and the second moving member facing each other, between the first dielectric and the second dielectric, and between the first moving member and the second moving member. A first conductor, wherein the first dielectric is disposed to face the first main surface of the first conductor, and the second dielectric is the first conductor of the first conductor. The first moving member is arranged to face the first side surface of the first conductor, and the second moving member is arranged to face the second main surface opposite to the main surface. are disposed to face the second side surface opposite to the first side surface of said first conductor, said first dielectric and before The second dielectric is configured to move in a direction crossing the extending Mashimashi direction of the first conductor, the first moving member and the second moving member are the same as the direction extending in the first conductor The second dielectric member moves in the same direction as the first dielectric member as the first dielectric member moves, and the second moving member moves to the first moving member. Moves in the same direction as the first moving member .
本発明は、移相回路のサイズをなるべく小さくすることができる。 The present invention can reduce the size of the phase shift circuit as much as possible.
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数の実施の形態またはセクションに分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。 In the following embodiments, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of embodiments or sections. However, unless otherwise specified, they are not irrelevant and one is the other. There are some or all of the modifications, details, supplementary explanations, and the like. Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except, it is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number.
さらに、以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数値および範囲についても同様である。 Further, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps and the like) are not necessarily indispensable unless otherwise specified and apparently essential in principle. Needless to say. Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, etc. of the components, etc., the shapes are substantially the same unless otherwise specified, or otherwise apparent in principle. And the like are included. The same applies to the above numerical values and ranges.
[実施の形態の概要]
まず、実施の形態の概要について説明する。本実施の形態の概要では、一例として、実施の形態の対応する構成要素および符号などを付記して説明する。
[Outline of the embodiment]
First, an outline of the embodiment will be described. In the outline of the present embodiment, as an example, the corresponding components and reference numerals of the embodiment will be added and described.
本実施の形態に係る移相回路は、入力された信号の位相を変化させる。本実施の形態に係る移相回路は、第1導体としての信号線路11と、第1誘電体および第2誘電体としての第1誘電体板12および第2誘電体板13と、第1移動部材および第2移動部材としての第1可動線路14および第2可動線路15と、を有する。
The phase shift circuit according to the present embodiment changes the phase of the input signal. The phase shift circuit according to the present embodiment includes a
第1誘電体板12および第2誘電体板13は互いに対向しており、第1誘電体板12と第2誘電体板13との間に信号線路11が配置されている。ここで、本実施の形態における信号線路11は矩形の断面を有する。すなわち、信号線路11は2つの主面を備えている。よって、信号線路11を挟んで対向する第1誘電体板12および第2誘電体板13の一方は、信号線路11の1つの主面と対向し、第1誘電体板12および第2誘電体板13の他方は、信号線路11の他の1つの主面と対向する。そこで、以下の説明では、信号線路11の2つの主面のうち、第1誘電体板12が対向する主面を“第1主面”と呼び、第2誘電体板13が対向する主面を“第2主面”と呼ぶ。換言すれば、信号線路11の第1主面に対向する誘電体板が第1誘電体板12であり、信号線路11の第2主面に対向する誘電体板が第2誘電体板13である。
The first
第1可動線路14および第2可動線路15は互いに対向しており、第1可動線路14と第2可動線路15との間に信号線路11が配置されている。前述のように、本実施の形態における信号線路11は矩形の断面を有するので、信号線路11は2つの側面を備えている。よって、信号線路11を挟んで対向する第1可動線路14および第2可動線路15の一方は、信号線路11の1つの側面と対向し、第1可動線路14および第2可動線路15の他方は、信号線路11の他の1つの側面と対向する。そこで、以下の説明では、信号線路11の2つの側面のうち、第1可動線路14が対向する側面を“第1側面”と呼び、第2可動線路15が対向する側面を“第2側面”と呼ぶ。換言すれば、信号線路11の第1側面に対向する可動線路が第1可動線路14であり、信号線路11の第2側面に対向する可動線路が第2可動線路15である。
The first
そして、第1誘電体板12および第2誘電体板13は、信号線路11の延在した方向に対して交差する方向に移動可能であり、第1可動線路14および第2可動線路15は、信号線路11の延在した方向と同一の方向に移動可能である。第1誘電体板12および第2誘電体板13と、第1可動線路14および第2可動線路15との移動において、第1誘電体板12および第2誘電体板13の、信号線路11の延在した方向に対して交差する方向への移動と、第1可動線路14および第2可動線路15の、信号線路11の延在した方向と同一の方向への移動と、が同期する。
The
本実施の形態に係る移相回路は、アンテナ装置の一例としての基地局用アンテナへの適用に好適な移相回路である。 The phase shift circuit according to the present embodiment is a phase shift circuit suitable for application to a base station antenna as an example of an antenna device.
以下、実施の形態の詳細について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものには原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 The details of the embodiment will be described below with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
[一実施の形態]
一実施の形態を、図1〜図9を用いて説明する。本実施の形態においては、基地局用アンテナ、およびこの基地局用アンテナに適用される移相回路を例に説明する。
[One Embodiment]
One embodiment will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a base station antenna and a phase shift circuit applied to this base station antenna will be described as an example.
<基地局用アンテナの構成>
まず、図1を用いて、本実施の形態に係る基地局用アンテナの構成について説明する。図1は、この基地局用アンテナの構成の一例を示す概略図である。
<Configuration of base station antenna>
First, the configuration of the base station antenna according to the present embodiment will be described using FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of this base station antenna.
図1に示すように、基地局用アンテナは、不図示の高周波回路などから出力される高周波信号が入力される入力端子(不図示)と、複数の移相回路1a〜1f(総称して“移相回路1”とも呼ぶ。)と、複数のアンテナ素子2a〜2h(総称して“アンテナ素子2”とも呼ぶ。)と、を有する。図1には、一例として、6個の移相回路1および8個のアンテナ素子2が図示されているが、移相回路1およびアンテナ素子2の個数は図示されている個数に限定されるものではない。
As shown in FIG. 1, the base station antenna includes an input terminal (not shown) to which a high frequency signal output from a high frequency circuit (not shown) and the like, and a plurality of
図1に示す基地局用アンテナの入力端子には、第2の移相回路1bおよび第3の移相回路1cの入力側がそれぞれ接続されている。すなわち、第2の移相回路1bおよび第3の移相回路1cは入力端子に並列接続されている。さらに、第2の移相回路1bの出力側には、第1の移相回路1aおよび第5の移相回路1eの入力側が並列接続されている。また、第3の移相回路1cの出力側には、第4の移相回路1dおよび第6の移相回路1fの入力側が並列接続されている。そして、第1の移相回路1aの出力側には、第1のアンテナ素子2aおよび第2のアンテナ素子2bが並列接続されている。第5の移相回路1eの出力側には、第3のアンテナ素子2cおよび第4のアンテナ素子2dが並列接続されている。第6の移相回路1fの出力側には、第5のアンテナ素子2eおよび第6のアンテナ素子2fが並列接続されている。第4の移相回路1dの出力側には、第7のアンテナ素子2gおよび第8のアンテナ素子2hが並列接続されている。
The input terminals of the second
上記のような移相回路1およびアンテナ素子2は、例えば、円筒形状を有するアンテナ本体に内装される。この場合、8個のアンテナ素子2は、円筒形状を有するアンテナ本体の長手方向に沿って配列され、配列された各アンテナ素子2に、対応する移相回路1がそれぞれ接続される。そして、各移相回路1は入力された高周波信号の位相を変化させ、位相が変えられた高周波信号を対応するアンテナ素子2に出力する。以上により、所定の指向性を有する基地局用アンテナが実現される。
The
例えば、円筒形状を有するアンテナ本体の上方に配置された第1〜第4のアンテナ素子2a〜2dに接続された第1、第2および第5の移相回路1a,1b,1eは、入力された高周波信号の位相を進め、位相が進められた高周波信号を第1〜第4のアンテナ素子2a〜2dに出力する。一方、アンテナ本体の下方に配置された第5〜第8のアンテナ素子2e〜2hに接続された第3、第4および第6の移相回路1c,1d,1fは、入力された高周波信号の位相を遅らせ、位相が遅らされた高周波信号を第5〜第8のアンテナ素子2e〜2hに出力する。これにより、所望のビームチルト角(指向性)を実現することができる。一般に、基地局用アンテナは高い場所に設置され、下方に存在する携帯電話などが通信対象となるため、水平面から下方向へビームをチルトさせる特性となっている。
For example, the first, second, and fifth
<移相回路の構造>
次に、図2〜図4を用いて、図1に示した移相回路1(1a〜1f)の構造について説明する。図2は、移相回路1の構造の一例を示す斜視図である。図3は、移相回路1の構造の一例を示す平面図である。図4(a)(b)は、図3のx−x’切断線、y−y’切断線による断面図である。
<Structure of phase shift circuit>
Next, the structure of the phase shift circuit 1 (1a to 1f) shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view showing an example of the structure of the
本実施の形態に係る移相回路1は、入力された信号の位相を変化させて出力可能な移相回路である。図2,図3,図4に示すように、移相回路1は、信号線路11と、第1誘電体板12および第2誘電体板13と、第1可動線路14および第2可動線路15と、第1グランド板16および第2グランド板17と、を有する。第1誘電体板12は信号線路11の第1主面に対向して配置され、第2誘電体板13は信号線路11の第2主面に対向して配置されている。以下の説明では信号線路11の第1主面を“表面”、第2主面を“裏面”と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。第1誘電体板12および第2誘電体板13は、信号線路11の延在した方向に対して交差する方向(例えば本実施の形態では垂直方向)に一体的に移動可能である。第1可動線路14は信号線路11の第1側面に対向して配置され、第2可動線路15は信号線路11の第2側面に対向して配置されている。第1可動線路14および第2可動線路15は、第1誘電体板12および第2誘電体板13の移動に同期して、信号線路11の延在した方向と同一の方向(例えば本実施の形態では水平方向)に一体的に移動可能である。第1グランド板16は、第1誘電体板12を挟んで信号線路11の反対側に配置され、第2グランド板17は、第2誘電体板13を挟んで信号線路11の反対側に配置されている。すなわち、信号線路11、第1誘電体板12および第2誘電体板13、第1可動線路14および第2可動線路15は、対向する第1グランド板16と第2グランド板17との間に配置されている。なお、図2,図3では、第1グランド板16および第2グランド板17を取り除いた状態を図示している。また、図3においては、第2誘電体板13は第1誘電体板12に隠れて見えないが、この第2誘電体板13の構成要素の符号も括弧内に付記して図示している。
The
主に図3に示すように、信号線路11は、移相回路1の長手方向一端側に配置された信号入力端11aと、移相回路1の長手方向他端側に配置された信号出力端11bと、信号入力端11aと信号出力端11bとを繋ぐ線路と、を有する。すなわち、信号線路11は、信号入力端11aから信号出力端11bまで繋がった直線状の線路構造となっている。
As shown mainly in FIG. 3, the
第1誘電体板12および第2誘電体板13は、信号線路11を表面および裏面から挟んでいる。また、第1誘電体板12および第2誘電体板13は、第1可動線路14および第2可動線路15に対して、信号線路11の信号入力端11aに近い方に配置される。すなわち、第1誘電体板12は、信号線路11の表面側に、かつ、信号線路11の信号入力端11aに近い方に、この信号線路11に対向して配置されている。また、第2誘電体板13は、信号線路11の裏面側に、かつ、信号線路11の信号入力端11aに近い方に、この信号線路11に対向して配置されている。
The
そして、第1誘電体板12および第2誘電体板13は、信号線路11の延びる方向に対して垂直方向に移動可能である。すなわち、第1誘電体板12および第2誘電体板13は、信号線路11の信号入力端11aと信号出力端11bとを結ぶ直線に対して垂直方向に移動可能である。この場合に、第1誘電体板12と第2誘電体板13とは、可動子18を介して、互いに同期して同一方向に移動するように構成されている。以下では、主に図3を用いて、第1誘電体板12と共に、第2誘電体板13についても同様に説明する。
The
第1誘電体板12および第2誘電体板13は、例えば、平面視において三角形ないしおおよそ三角形の形状を有する。具体的には、第1誘電体板12および第2誘電体板13は、二等辺三角形の形状の板状体からなり、底辺に対向する頂点が信号線路11の方向で配置されている。なお、二等辺三角形とは、二等辺三角形の他、おおよそ二等辺三角形に近い形状なども含むものとする。
The
そして、第1および第2誘電体板12,13を信号線路11の延びた方向に対して垂直方向に移動させる。すなわち、二等辺三角形の形状からなる第1および第2誘電体板12,13を、底辺の中間部とこの底辺に対向する頂点とを結ぶ方向に移動させる。これにより、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15との間の線路長を調整することができる。
Then, the first and second
例えば、図3に示すように、信号線路11において、第1および第2誘電体板12,13の位置から第1および第2可動線路14,15の位置までの線路長は、第1周波数f1における第1波長λ1に対してλ1/4の長さに調整される。このλ1/4の長さは、信号線路11の幅の中心線における長さであり、また、第1および第2誘電体板12,13の二等辺三角形の等辺の位置を基準とする長さである。
For example, as shown in FIG. 3, in the
また、第1および第2誘電体板12,13は、信号線路11に対して、以下のような配置となっている。信号線路11の延びる方向に対して、第1および第2誘電体板12,13の二等辺三角形の2つの等辺はそれぞれ直角以下の第1角度である65度からなる。なお、65度とは、65度の他、おおよそ65度に近い角度なども含み、本実施の形態では直角以下の角度であれば良い。
The first and second
以上のように、第1誘電体板12と第2誘電体板13とは、互いに同一方向に同期して移動するとともに、第1および第2可動線路14,15との間でも、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15との間の線路長が調整されるように、互いに同期して移動する板状体である。
As described above, the
第1可動線路14および第2可動線路15は、信号線路11を両側面から挟んでいる。また、第1可動線路14および第2可動線路15は、第1誘電体板12および第2誘電体板13に対して、信号線路11の信号出力端11bに近い方に配置される。すなわち、第1可動線路14は、信号線路11の幅方向の両側面のうちの一方の側面側に、かつ、信号線路11の信号出力端11bに近い方に、この信号線路11に対向して配置されている。また、第2可動線路15は、信号線路11の幅方向の両側面のうちの他方の側面側に、かつ、信号線路11の信号出力端11bに近い方に、この信号線路11に対向して配置されている。
The first
そして、第1可動線路14および第2可動線路15は、信号線路11の延びる方向に対して水平方向に移動可能である。すなわち、第1可動線路14および第2可動線路15は、信号入力端11aと信号出力端11bとを結ぶ直線に対して水平方向に移動可能である。この場合に、第1可動線路14と第2可動線路15とは、連結部材を介して、互いに同期して同一方向に移動するように構成されている。
The first
図3では、第1可動線路14および第2可動線路15は、例えば、平面視において四角形ないしおおよそ四角形の形状を有する。具体的には、第1可動線路14および第2可動線路15は、長方形の形状の板状体からなり、第1および第2可動線路14,15のそれぞれの一方側側面が信号線路11の各側面に対向する方向で配置されている。なお、長方形とは、長方形の他、おおよそ長方形に近い形状なども含むものとする。
In FIG. 3, the first
そして、第1および第2可動線路14,15を信号線路11の延びた方向に対して水平方向に移動させる。すなわち、長方形の形状からなる第1および第2可動線路14,15を、長方形の長辺方向に移動させる。これにより、前述したように、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15との間の線路長を調整することができる。
Then, the first and second
以上のように構成される移相回路1においては、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15とを同期させて、所望の位相特性を満たすように第1および第2誘電体板12,13を信号線路11の延びる方向に対して垂直方向に移動させ、特定周波数で反射特性が良好になるように第1および第2可動線路14,15を信号線路11の延びる方向に対して水平方向に移動させる。これにより、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15との間の線路長が調整され、信号入力端11aから入力される信号の位相が制御される。すなわち、信号線路11の信号入力端11aに入力された信号に対して位相が進められた信号または位相が遅らされた信号が信号出力端11bから出力される。
In the
図3に示される第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15とは、これら第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15の可動範囲の中間位置にある(図5(a)にも図示)。この中間位置を基準(ここでは初期位相と呼ぶ)とすると、第1および第2誘電体板12,13が図3の紙面上方向の可動範囲端まで移動し、かつ、第1および第2可動線路14,15が図3の紙面左方向の可動範囲端まで移動したときに、位相が最小(ここでは−位相と呼ぶ)となる(図5(b)に図示)。逆に、第1および第2誘電体板12,13が図3の紙面下方向の可動範囲端まで移動し、かつ、第1および第2可動線路14,15が図3の紙面右方向の可動範囲端まで移動したときに、位相が最大(ここでは+位相と呼ぶ)となる(図5(c)に図示)。
The first and second
図2,図3に示した移相回路1は、例えば図4に示すような断面構造を有している。図4において、(a)は図3のx−x’切断線に沿って切断された移相回路1の断面、(b)は図3のy−y’切断線に沿って切断された移相回路1の断面を示している。すなわち、図4(a)は第1および第2誘電体板12,13の部分を切断した断面を示し、図4(b)は第1および第2可動線路14,15の部分を切断した断面を示している。
The
第1および第2誘電体板12,13の部分を切断した断面は、信号線路11と第1および第2誘電体板12,13とが重なり合う部分であり、図4(a)に示すように、信号線路11は表面および裏面が第1誘電体板12と第2誘電体板13とにより挟まれている。さらに、第1および第2誘電体板12,13は、信号線路11と反対側において、第1グランド板16と第2グランド板17とにより挟まれている。
The cross section obtained by cutting the first and second
また、第1および第2可動線路14,15の部分を切断した断面は、信号線路11と第1および第2可動線路14,15とが重なり合う部分であり、図4(b)に示すように、信号線路11は両側面が第1可動線路14と第2可動線路15とにより挟まれている。さらに、信号線路11と第1および第2可動線路14,15の表面側および裏面側において、第1グランド板16と第2グランド板17とにより挟まれている。
Moreover, the cross section which cut | disconnected the part of the 1st and 2nd
すなわち、移相回路1は、図4に示すように、信号線路11を表面および裏面から挟むように第1および第2誘電体板12,13がそれぞれ配置され、また、信号線路11を両側面から挟むように第1および第2可動線路14,15がそれぞれ配置され、さらに、第1および第2誘電体板12,13の信号線路11と反対側には第1および第2グランド板16,17がそれぞれ配置された構造となっている。
That is, as shown in FIG. 4, in the
以上のような移相回路1の構造において、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15とを同期させて、第1および第2誘電体板12,13を信号線路11の延びる方向に対して垂直方向に移動させ、第1および第2可動線路14,15を信号線路11の延びる方向に対して水平方向に移動させるための機構としては、これに限定されるものではないが、例えば図2〜図4に示すような機構が考えられる。
In the structure of the
図2〜図4に示すような機構では、第1誘電体板12と第2誘電体板13とを、それぞれの底辺側の端部で互いに可動子18に結合して、この可動子18にねじ棒などのねじ部材19を嵌合させ、このねじ部材19をモータなどで回転させる。これにより、可動子18の移動に連動させて、第1および第2誘電体板12,13を移動させることができる。
In the mechanism as shown in FIGS. 2 to 4, the
具体的には、第1および第2誘電体板12,13と可動子18との結合は、可動子18に形成された信号線路11の延びる方向に対して45度ないしおおよそ45度の方向に形成された開孔部18a,18bに沿って、第1誘電体板12と第2誘電体板13とを結合する結合部材の突起部12a,13aが移動可能となっている。さらに、可動子18は、ねじ部材19に移動可能に嵌合している。これにより、ねじ部材19をモータなどで回転させて可動子18を右方向または左方向へ移動させ、この可動子18の右方向または左方向への移動に伴って第1および第2誘電体板12,13は上方向または下方向に移動する構造となっている。
Specifically, the coupling between the first and second
一方、第1可動線路14と第2可動線路15とは、それぞれの一部で互いに結合して、この結合部にねじ棒などのねじ部材20を嵌合させ、このねじ部材20を、第1および第2誘電体板12,13と同様にモータなどで回転させる。これにより、第1および第2誘電体板12,13と同期させて、第1および第2可動線路14,15を移動させることができる。
On the other hand, the first
なお、ここで例示したねじ部材19およびねじ部材20を回転させるモータは、1つのモータを用いて両方を回転させてもよいし、あるいは、異なるモータを用いることも可能である。また、歯車機構などを用いてねじ部材19,20の回転比を変えることなども可能である。
In addition, the motor which rotates the
図3において、第1および第2誘電体板12,13を移動するねじ部材19と、第1および第2可動線路14,15を移動するねじ部材20とを時計回り方向(図3の矢印方向)に回転させると、可動子18は右方向に移動して第1および第2誘電体板12,13は上方向に移動し、かつ、第1および第2可動線路14,15は左方向に移動する。逆に、第1および第2誘電体板12,13を移動するねじ部材19と、第1および第2可動線路14,15を移動するねじ部材20とを反時計回り方向(図3の矢印と反対方向)に回転させると、可動子18は左方向に移動して第1および第2誘電体板12,13は下方向に移動し、かつ、第1および第2可動線路14,15は右方向に移動する。
In FIG. 3, a
これらの移動方向を言い換えると、例えば、第1および第2誘電体板12,13の移動方向において、上方向とは第1および第2誘電体板12,13の底辺に対向する頂点の方向であり、下方向とはその逆方向である。また、第1および第2可動線路14,15の移動方向において、右方向とは信号線路11の信号出力端11bの方向であり、左方向とはその逆方向で信号入力端11aの方向である。
In other words, for example, in the movement direction of the first and second
また、前記のような移相回路1の構造において、各構成要素は、これに限定されるものではないが、例えば、以下のような材料から構成される。信号線路11は、導体からなり、例えば、銅などの金属材料から構成される。第1および第2誘電体板12,13は、誘電体からなり、例えば、ガラスエポキシなどの樹脂材料から構成される。第1および第2可動線路14,15は、誘電体からなり、例えば、ガラスエポキシなどの樹脂材料から構成される。第1および第2グランド板16,17は、導体からなり、例えば、銅などの金属材料から構成される。
Further, in the structure of the
<移相回路のシミュレーション結果>
次に、図5〜図9を用いて、図2〜図4に示した移相回路1(1a〜1f)の構造によるシミュレーションについて説明する。図5は、この移相回路1の構造によるシミュレーションにおいて、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15との移動の一例を示す説明図である。図6および図7は、このシミュレーション結果において、周波数とVSWRとの関係、周波数と位相との関係の一例(第1条件例)を示す説明図である。図8および図9は、このシミュレーション結果において、周波数とVSWRとの関係、周波数と位相との関係の一例(第2条件例)を示す説明図である。
<Results of phase-shift circuit simulation>
Next, the simulation by the structure of the phase shift circuit 1 (1a-1f) shown in FIGS. 2-4 is demonstrated using FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of movement between the first and second
この移相回路1の構造によるシミュレーションは、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15とを同期させて、第1および第2誘電体板12,13を信号線路11の延びる方向に対して垂直方向に移動させ、第1および第2可動線路14,15を信号線路11の延びる方向に対して水平方向に移動させ、第1および第2誘電体板12,13と第1および第2可動線路14,15との間の線路長を調整することで行うことができる。
In the simulation based on the structure of the
図5に示すように、シミュレーションは、(a)に示す場合と、(b)に示す場合と、(c)に示す場合とを測定した。(a)は、第1および第2誘電体板12,13の位置と第1および第2可動線路14,15の位置とが可動範囲の中間位置における初期位相の場合である。(b)は、第1および第2誘電体板12,13を図5の紙面上方向の可動範囲端まで移動し、かつ、第1および第2可動線路14,15を図5の紙面左方向の可動範囲端まで移動した位置による−位相の場合である。(c)は、第1および第2誘電体板12,13を図5の紙面下方向の可動範囲端まで移動し、かつ、第1および第2可動線路14,15を図5の紙面右方向の可動範囲端まで移動した位置による+位相の場合である。
As shown in FIG. 5, the simulation measured the case shown in (a), the case shown in (b), and the case shown in (c). (A) is a case where the position of the 1st and 2nd
このシミュレーションにおいては、移相回路1を構成する、信号線路11、第1および第2誘電体板12,13、第1および第2可動線路14,15、第1および第2グランド板16,17はそれぞれ、以下の条件で形成した。第1グランド板16と第2グランド板17との間の距離は5mmとした。信号線路11の厚さは1mmとした。第1および第2誘電体板12,13の厚さは2mmとした。第1および第2可動線路14,15の厚さは1mmとした。信号線路11の幅は2.1mmとした。
In this simulation, the
さらに、第1および第2可動線路14,15は、この幅が第1および第2誘電体板12,13の挿入部の特性インピーダンスと同じになるように決定され、また、長さが第1および第2誘電体板12,13のサイズに基づいて決定される。ここでは、第1および第2可動線路14,15の長さが4mmで、幅が6mmの場合の第1条件例と、第1および第2可動線路14,15の長さが5mmで、幅が6mmの場合の第2条件例とのシミュレーション結果を示している。
Further, the first and second
なお、第1および第2可動線路14,15の幅とは、第1可動線路14の信号線路11と反対側の端面から第2可動線路15の信号線路11と反対側の端面までの長さである。また、第1および第2可動線路14,15の長さとは、第1および第2可動線路14,15の信号線路11の延びる方向の長さである。
The widths of the first and second
<<第1条件例>>
上記のようなシミュレーションの条件において、周波数とVSWRとの関係は図6のような結果となった。図6は、第1条件例(第1および第2可動線路14,15の長さが4mmで、幅が6mmの場合)である。図6において、横軸は周波数〔MHz〕を示し、縦軸はVSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)を示す。周波数は、1500MHz〜2500MHzの範囲でシミュレーションを行った。
<< First Condition Example >>
Under the simulation conditions as described above, the relationship between the frequency and the VSWR was as shown in FIG. FIG. 6 shows a first condition example (when the length of the first and second
初期位相の場合においては、周波数が1500MHzでVSWRは1.36となり、周波数が1700MHz、1900MHzへと増加するに従ってVSWRは1.27、1.14へと減少し、周波数が2100MHzでVSWRは1.02まで減少した。そして、周波数が2300MHzへと増加するとVSWRが1.18まで増加し、さらに周波数が2500MHzまで増加するとVSWRは1.42まで増加した。 In the case of the initial phase, the frequency is 1500 MHz and the VSWR is 1.36. As the frequency increases to 1700 MHz and 1900 MHz, the VSWR decreases to 1.27 and 1.14. The frequency is 2100 MHz and the VSWR is 1. It decreased to 02. When the frequency increased to 2300 MHz, VSWR increased to 1.18, and when the frequency further increased to 2500 MHz, VSWR increased to 1.42.
−位相の場合においては、周波数が1500MHzでVSWRは1.43となり、周波数が1700MHz、1900MHzへと増加するに従ってVSWRは1.32、1.19へと減少し、周波数が2100MHzでVSWRは1.13まで減少した。そして、周波数が2300MHzへと増加するとVSWRが1.26まで増加し、さらに周波数が2500MHzまで増加するとVSWRは1.50まで増加した。 In the case of phase, the frequency is 1500 MHz and the VSWR is 1.43. As the frequency increases to 1700 MHz and 1900 MHz, the VSWR decreases to 1.32 and 1.19, the frequency is 2100 MHz and the VSWR is 1. Decreased to 13. When the frequency increased to 2300 MHz, VSWR increased to 1.26, and when the frequency further increased to 2500 MHz, VSWR increased to 1.50.
+位相の場合においては、周波数が1500MHzでVSWRは1.34となり、周波数が1700MHz、1900MHzへと増加するに従ってVSWRは1.27、1.17へと減少し、周波数が2100MHzでVSWRは1.12まで減少した。そして、周波数が2300MHzへと増加するとVSWRが1.20まで増加し、さらに周波数が2500MHzまで増加するとVSWRは1.40まで増加した。 In the case of + phase, the frequency is 1500 MHz and the VSWR is 1.34. As the frequency increases to 1700 MHz and 1900 MHz, the VSWR decreases to 1.27 and 1.17, the frequency is 2100 MHz and the VSWR is 1.. Decreased to 12. When the frequency increased to 2300 MHz, VSWR increased to 1.20, and when the frequency further increased to 2500 MHz, VSWR increased to 1.40.
このように、周波数とVSWRとの関係は、初期位相の場合、−位相の場合、+位相の場合のいずれにおいても略V字状の特性となり、周波数が2100MHzでVSWRが最小となり、この2100MHzが共振周波数となった。また、1500MHz〜2500MHzの周波数帯域において、VSWRは1.50以下となった。 As described above, the relationship between the frequency and the VSWR is substantially V-shaped in the initial phase, in the case of the -phase, and in the case of the + phase, the frequency is 2100 MHz, and the VSWR is minimized. The resonance frequency was reached. In the frequency band of 1500 MHz to 2500 MHz, VSWR was 1.50 or less.
以上のように、図6に示したシミュレーション結果では、周波数とVSWRとの関係は、1500MHz〜2500MHzの周波数帯域において、2100MHzにおいて共振点が得られた。これにより、2100MHzの周波数で共振点を有する移相回路1であることが判った。また、この共振点では、VSWRは1.02となり(初期位相の場合)、インピーダンス整合の面でも整合が取れた良好な移相回路1であることが判った。
As described above, in the simulation result shown in FIG. 6, the relationship between the frequency and the VSWR has a resonance point at 2100 MHz in the frequency band of 1500 MHz to 2500 MHz. Thereby, it turned out that it is the
この共振点で、信号入力端11aから入力され、信号出力端11bから出力される信号の進行波に対する反射波の影響が最も小さくなる。例えば図3において、信号線路11に重なり合う第1および第2可動線路14,15の位置が進行波に対する反射波の反射点となる。この共振点の周波数が移相回路1の使用周波数となる。
At this resonance point, the influence of the reflected wave on the traveling wave of the signal input from the
この場合に、図3に示すように、信号線路11において、第1および第2誘電体板12,13の位置から第1および第2可動線路14,15の位置までの線路長は、2100MHzの第1周波数f1における第1波長λ1に対してλ1/4の長さである。
In this case, as shown in FIG. 3, in the
また、周波数と位相との関係は図7のような結果となった。図7は、図6と同じ第1条件例である。図7において、横軸は周波数〔MHz〕を示し、縦軸は位相〔deg〕を示す。周波数は、2000MHz〜2200MHzの範囲でシミュレーションを行った。 Further, the relationship between the frequency and the phase is as shown in FIG. FIG. 7 shows the same first condition example as FIG. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the frequency [MHz], and the vertical axis indicates the phase [deg]. The frequency was simulated in the range of 2000 MHz to 2200 MHz.
初期位相の場合においては、2045MHzで−150deg、2125MHzで−170degとなった。−位相の場合においては、2035MHzで−150deg、2125MHzで−170degとなった。+位相の場合においては、2060MHzで−150deg、2140MHzで−170degとなった。 In the case of the initial phase, it was −150 deg at 2045 MHz and −170 deg at 2125 MHz. -In the case of phase, it was -150 deg at 2035 MHz and -170 deg at 2125 MHz. In the case of + phase, −150 deg at 2060 MHz and −170 deg at 2140 MHz.
以上のように、初期位相の場合、−位相の場合、+位相の場合のいずれにおいても、周波数と位相との関係は、2050MHz周辺〜2150MHz周辺の周波数帯域において、周波数が増加するに従って位相は減少する方向に線形的に変化することが判った。 As described above, in the case of the initial phase, in the case of -phase and in the case of + phase, the relationship between the frequency and the phase decreases in the frequency band around 2050 MHz to 2150 MHz as the frequency increases. It turns out that it changes linearly in the direction.
さらに、この周波数と位相との関係においては、図7のように、例えば、周波数が2100MHzにおいて、初期位相の場合が−163degであり、−位相の場合は−167degとなり、また、+位相の場合は−161degとなった。この初期位相の場合に対する−位相の場合と+位相の場合との位相差は、それぞれ、−4deg、+2degとなり、周波数が2050MHz周辺〜2150MHz周辺の範囲においても一定となった。 Further, in the relationship between the frequency and the phase, as shown in FIG. 7, for example, when the frequency is 2100 MHz, the initial phase is −163 deg, the −phase is −167 deg, and the + phase is Was -161 deg. The phase difference between the -phase case and the + phase case with respect to the initial phase case is -4 deg and +2 deg, respectively, and the frequency is constant in the range from 2050 MHz to 2150 MHz.
以上のように、図7に示したシミュレーション結果では、周波数と位相との関係は、初期位相の場合に対して、−位相の場合は4degだけ位相を進め、また、+位相の場合は2degだけ位相を遅らせる特性を有する移相回路1であることが判った。
As described above, in the simulation result shown in FIG. 7, the relationship between the frequency and the phase is advanced by 4 deg in the case of −phase and 2 deg in the case of + phase with respect to the initial phase. It was found that the
<<第2条件例>>
第2条件例(第1および第2可動線路14,15の長さが5mmで、幅が6mmの場合)では、周波数とVSWRとの関係は図8、周波数と位相との関係は図9のような結果となった。
<< Second Condition Example >>
In the second condition example (when the lengths of the first and second
図8に示すように、初期位相の場合においては、周波数が1500MHzでVSWRは1.50となり、周波数が1700MHz、1900MHzへと増加するに従ってVSWRは1.37、1.20へと減少し、周波数が2100MHzでVSWRは1.05まで減少した。そして、周波数が2300MHzへと増加するとVSWRが1.23まで増加し、さらに周波数が2400MHzまで増加するとVSWRは1.38まで増加した。 As shown in FIG. 8, in the case of the initial phase, the frequency is 1500 MHz and the VSWR is 1.50. As the frequency increases to 1700 MHz and 1900 MHz, the VSWR decreases to 1.37 and 1.20. However, at 2100 MHz, the VSWR decreased to 1.05. When the frequency increased to 2300 MHz, VSWR increased to 1.23, and when the frequency further increased to 2400 MHz, VSWR increased to 1.38.
−位相の場合においては、周波数が1700MHzでVSWRは1.47となり、周波数が1900MHzへと増加するに従ってVSWRは1.30へと減少し、周波数が2100MHzでVSWRは1.20まで減少した。そして、周波数が2300MHzへと増加するとVSWRが1.34まで増加し、さらに周波数が2400MHzまで増加するとVSWRは1.50まで増加した。 In the case of phase, the VSWR was 1.47 at a frequency of 1700 MHz, the VSWR decreased to 1.30 as the frequency increased to 1900 MHz, and the VSWR decreased to 1.20 at a frequency of 2100 MHz. When the frequency increased to 2300 MHz, VSWR increased to 1.34, and when the frequency further increased to 2400 MHz, VSWR increased to 1.50.
+位相の場合においては、周波数が1500MHzでVSWRは1.45となり、周波数が1700MHz、1900MHzへと増加するに従ってVSWRは1.34、1.20へと減少し、周波数が2100MHzでVSWRは1.12まで減少した。そして、周波数が2300MHzへと増加するとVSWRが1.25まで増加し、さらに周波数が2400MHzまで増加するとVSWRは1.37まで増加した。 In the case of + phase, the frequency is 1500 MHz and the VSWR is 1.45. As the frequency increases to 1700 MHz and 1900 MHz, the VSWR decreases to 1.34 and 1.20. The frequency is 2100 MHz and the VSWR is 1.. Decreased to 12. When the frequency increased to 2300 MHz, VSWR increased to 1.25, and when the frequency increased further to 2400 MHz, VSWR increased to 1.37.
このように、周波数とVSWRとの関係は、初期位相の場合、−位相の場合、+位相の場合のいずれにおいても略V字状の特性となり、周波数が2100MHzでVSWRが最小となり、この2100MHzが共振周波数となった。また、1700MHz〜2400MHzの周波数帯域において、VSWRは1.50以下となった。 As described above, the relationship between the frequency and the VSWR is substantially V-shaped in the initial phase, in the case of the -phase, and in the case of the + phase, the frequency is 2100 MHz, and the VSWR is minimized. The resonance frequency was reached. Further, in the frequency band of 1700 MHz to 2400 MHz, VSWR was 1.50 or less.
以上のように、図8に示したシミュレーション結果では、周波数とVSWRとの関係は、1500MHz〜2500MHzの周波数帯域において、2100MHzにおいて共振点が得られた。これにより、2100MHzの周波数で共振点を有する移相回路1であることが判った。また、この共振点では、VSWRは1.05となり(初期位相の場合)、インピーダンス整合の面でも整合が取れた良好な移相回路1であることが判った。
As described above, in the simulation result shown in FIG. 8, the relationship between the frequency and the VSWR has a resonance point at 2100 MHz in the frequency band of 1500 MHz to 2500 MHz. Thereby, it turned out that it is the
また、周波数と位相との関係は図9のような結果となった。図9に示すように、初期位相の場合においては、2070MHzで−160deg、2140MHzで−180degとなった。−位相の場合においては、2055MHzで−160deg、2140MHzで−180degとなった。+位相の場合においては、2083MHzで−160deg、2155MHzで−180degとなった。 Further, the relationship between the frequency and the phase is as shown in FIG. As shown in FIG. 9, in the case of the initial phase, −160 deg at 2070 MHz and −180 deg at 2140 MHz. In the case of -phase, it was -160 deg at 2055 MHz and -180 deg at 2140 MHz. In the case of the + phase, −160 deg at 2083 MHz and −180 deg at 2155 MHz.
以上のように、初期位相の場合、−位相の場合、+位相の場合のいずれにおいても、周波数と位相との関係は、2050MHz周辺〜2150MHz周辺の周波数帯域において、周波数が増加するに従って位相は減少する方向に線形的に変化することが判った。 As described above, in the case of the initial phase, in the case of -phase and in the case of + phase, the relationship between the frequency and the phase decreases in the frequency band around 2050 MHz to 2150 MHz as the frequency increases. It turns out that it changes linearly in the direction.
さらに、この周波数と位相との関係においては、図9のように、例えば、周波数が2100MHzにおいて、初期位相の場合が−168degであり、−位相の場合は−173degとなり、また、+位相の場合は−165degとなった。この初期位相の場合に対する−位相の場合と+位相の場合との位相差は、それぞれ、−5deg、+2degとなり、周波数が2050MHz周辺〜2150MHz周辺の範囲においても一定となった。 Furthermore, in the relationship between the frequency and the phase, as shown in FIG. 9, for example, when the frequency is 2100 MHz, the initial phase is −168 deg, the negative phase is −173 deg, and the positive phase. Was -165 deg. The phase difference between the -phase case and the + phase case with respect to the initial phase case is -5 deg and +2 deg, respectively, and the frequency is constant in the range from around 2050 MHz to around 2150 MHz.
以上のように、図9に示したシミュレーション結果では、周波数と位相との関係は、初期位相の場合に対して、−位相の場合は5degだけ位相を進め、また、+位相の場合は2degだけ位相を遅らせる特性を有する移相回路1であることが判った。
As described above, in the simulation result shown in FIG. 9, the relationship between the frequency and the phase is advanced by 5 deg in the case of −phase and 2 deg in the case of + phase with respect to the initial phase. It was found that the
<一実施の形態の効果>
以上説明した本実施の形態に係る基地局用アンテナに適用される移相回路1(1a〜1f)によれば、信号線路11と、第1誘電体板12および第2誘電体板13と、第1可動線路14および第2可動線路15と、を有する。第1誘電体板12および第2誘電体板13は互いに対向しており、第1誘電体板12と第2誘電体板13との間に信号線路11が配置されている。第1可動線路14および第2可動線路15は互いに対向しており、第1可動線路14と第2可動線路15との間に信号線路11が配置されている。そして、第1誘電体板12および第2誘電体板13の、信号線路11の延在した方向に対して交差する方向への移動と、第1可動線路14および第2可動線路15の、信号線路11の延在した方向と同一の方向への移動と、が同期する。これにより、信号線路11に対して垂直方向に移動する第1および第2誘電体板12,13に同期させて、第1および第2可動線路14,15を信号線路11に対して水平方向に移動させることで、信号線路11の延びる方向の長さを短くできるので、移相回路1のサイズをなるべく小さくすることができる。ひいては、基地局用アンテナのサイズも小さくすることができる。また、シミュレーションの結果によれば、従来構成よりも反射特性の広帯域化を実現することが可能となる。
<Effect of one embodiment>
According to the phase shift circuit 1 (1a to 1f) applied to the base station antenna according to the present embodiment described above, the
さらに、本実施の形態によれば、以下のような効果を得ることができる。 Furthermore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1)信号線路11において、第1および第2誘電体板12,13の位置から第1および第2可動線路14,15の位置までの線路長は、第1周波数f1における第1波長λ1に対してλ1/4の長さにすることができる。これにより、インピーダンス整合の線路長がλ1/4の1つの線路長が形成され、1つの共振点を有する移相回路1を実現することが可能となる。また、反射特性を広帯域にすることができる。
(1) In the
(2)第1および第2可動線路14,15において、この幅は、第1および第2誘電体板12,13の挿入部の特性インピーダンスと同じになるように決定することができる。すなわち、第1および第2可動線路14,15の部分は不整合線路となるため、第1および第2誘電体板12,13の挿入部との間隔を上記(1)のようにλ1/4程度空けることで、インピーダンス整合を取ることができる。
(2) In the first and second
(3)第1および第2可動線路14,15において、この長さは、第1および第2誘電体板12,13のサイズに基づいて決定することができる。このように、第1および第2誘電体板12,13のサイズに基づいて第1および第2可動線路14,15の長さを決定することで、所望の位相特性を満たし、特定周波数で反射特性が良好になる移相回路1を実現することができる。
(3) In the first and second
<一実施の形態の変形例>
前述した本実施の形態に係る基地局用アンテナに適用される移相回路1(1a〜1f)については、以下のような変形例が考えられる。
<Modification of one embodiment>
Regarding the phase shift circuit 1 (1a to 1f) applied to the above-described base station antenna according to the present embodiment, the following modifications may be considered.
(1)図2などでは、第1および第2誘電体板12,13は二等辺三角形の形状からなる例を図示したが、これに限らず、例えば、三角形、直角三角形などを含む三角形全般や他の形状などにも適用可能である。このような移相回路の場合にも、前述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(1) In FIG. 2 and the like, the first and second
(2)図2などでは、第1および第2可動線路14,15は長方形の形状からなる例を図示したが、これに限らず、例えば、正方形などを含む四角形全般や他の形状などにも適用可能である。この場合に、第1および第2可動線路は、その幅を第1および第2誘電体板の挿入部の特性インピーダンスと同じになるように決定し、また、長さを第1および第2誘電体板のサイズに基づいて決定することが必要である。このような移相回路の場合にも、前述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(2) In FIG. 2 and the like, the first and second
(3)第1および第2可動線路14,15は、ガラスエポキシなどの樹脂材料から構成される例を説明したが、これに限らず、例えば、他の樹脂材料から構成される誘電体、さらに、金属などの導体などにも適用可能である。この場合に、第1および第2可動線路は、その幅を第1および第2誘電体板の挿入部の特性インピーダンスと同じになるように決定し、また、長さを第1および第2誘電体板のサイズに基づいて決定することが必要である。このような移相回路の場合にも、前述した実施の形態と同様の効果を得ることができる。
(3) Although the 1st and 2nd movable track |
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
1a〜1f 移相回路
2a〜2h アンテナ素子
11 信号線路(第1導体)
11a 信号入力端
11b 信号出力端
12 第1誘電体板(第1誘電体)
13 第2誘電体板(第2誘電体)
12a,13a 突起部
14 第1可動線路(第1移動部材)
15 第2可動線路(第2移動部材)
16 第1グランド板(第2導体)
17 第2グランド板(第3導体)
18 可動子
18a,18b 開孔部
19,20 ねじ部材
1a to 1f
11a
13 Second dielectric plate (second dielectric)
12a,
15 Second movable track (second moving member)
16 First ground plate (second conductor)
17 Second ground plate (third conductor)
18
Claims (4)
対向する第1誘電体および第2誘電体と、
対向する第1移動部材および第2移動部材と、
前記第1誘電体と前記第2誘電体との間、および、前記第1移動部材と前記第2移動部材との間に配置された第1導体と、
を有し、
前記第1誘電体は、前記第1導体の第1主面に対向して配置されているとともに、
前記第2誘電体は、前記第1導体の前記第1主面と反対側の第2主面に対向して配置されており、
前記第1移動部材は、前記第1導体の第1側面に対向して配置されているとともに、
前記第2移動部材は、前記第1導体の前記第1側面と反対側の第2側面に対向して配置されており、
前記第1誘電体および前記第2誘電体は、前記第1導体の延在した方向に対して交差する方向へ移動するとともに、前記第1移動部材および前記第2移動部材は、前記第1導体の延在した方向と同一の方向へ移動し、
前記第2誘電体は、前記第1誘電体が移動するのに伴って前記第1誘電体と同一方向に移動するとともに、前記第2移動部材は、前記第1移動部材が移動するのに伴って前記第1移動部材と同一方向に移動する、移相回路。 A phase shift circuit that changes the phase of a signal,
Opposing first and second dielectrics;
Opposing first and second moving members;
A first conductor disposed between the first dielectric and the second dielectric and between the first moving member and the second moving member;
Have
The first dielectric is disposed to face the first main surface of the first conductor,
The second dielectric is disposed to face the second main surface opposite to the first main surface of the first conductor,
The first moving member is disposed to face the first side surface of the first conductor,
The second moving member is disposed to face a second side surface opposite to the first side surface of the first conductor,
The first dielectric and the second dielectric, the while moving in a direction crossing the extending Mashimashi direction of the first conductor, the first moving member and the second moving member, said first conductor Move in the same direction as
The second dielectric moves in the same direction as the first dielectric as the first dielectric moves, and the second moving member moves as the first moving member moves. A phase shift circuit that moves in the same direction as the first moving member .
前記第1導体の、前記第1誘電体および前記第2誘電体の位置から前記第1移動部材および前記第2移動部材の位置までの線路長は、第1周波数f1における第1波長λ1に対してλ1/4の長さである、移相回路。 The phase shift circuit according to claim 1 ,
The line length of the first conductor from the position of the first dielectric and the second dielectric to the position of the first moving member and the second moving member is the first wavelength λ 1 at the first frequency f 1 . of lambda 1/4 with respect to the length, the phase shift circuit.
前記第1誘電体および前記第2誘電体の、前記第1導体と反対側の面に対向してそれぞれ配置されるグランド板の第2導体および第3導体をさらに有する、移相回路。 The phase shift circuit according to claim 1 or 2 ,
A phase shift circuit further comprising a second conductor and a third conductor of a ground plate arranged to face the surfaces of the first dielectric and the second dielectric opposite to the first conductor, respectively.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013061015A JP5987740B2 (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Phase shift circuit and antenna device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013061015A JP5987740B2 (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Phase shift circuit and antenna device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014187546A JP2014187546A (en) | 2014-10-02 |
JP5987740B2 true JP5987740B2 (en) | 2016-09-07 |
Family
ID=51834657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013061015A Active JP5987740B2 (en) | 2013-03-22 | 2013-03-22 | Phase shift circuit and antenna device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5987740B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63296402A (en) * | 1987-05-27 | 1988-12-02 | Mitsubishi Electric Corp | Planar antenna |
JPH10290101A (en) * | 1997-04-15 | 1998-10-27 | Mitsubishi Electric Corp | Phase shifter |
-
2013
- 2013-03-22 JP JP2013061015A patent/JP5987740B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2014187546A (en) | 2014-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5991225B2 (en) | Phase shift circuit and antenna device | |
US7026889B2 (en) | Adjustable antenna feed network with integrated phase shifter | |
US7439831B2 (en) | Transition circuit | |
US9515380B2 (en) | Phase shift/antenna circuit having a signal line with first and third regions for engaging dielectric members and a second region that does not engage the dielectric members | |
JP2014093541A (en) | Phase shifter | |
JP6347423B2 (en) | Phase shift circuit and antenna device | |
US9496606B2 (en) | Transmission line and antenna device | |
US9929454B2 (en) | Circularly polarized wave generator | |
JP5987740B2 (en) | Phase shift circuit and antenna device | |
JP6559385B2 (en) | Polarization separation circuit | |
CN115732873B (en) | Ultra-wideband sheet type 90-degree twisted waveguide | |
JP6823796B2 (en) | Phaser and antenna device | |
CN111697350A (en) | Broadband SIW slot antenna based on 77GHz balanced symmetrical formula feed | |
Liang et al. | Compact microstrip Rotman lens using Chebyshev impedance transformers | |
WO2021006244A1 (en) | Phase shifter, antenna device, and phase control method | |
KR100429410B1 (en) | Microstrip Spiral Antenna with a Circular Slot on the Ground Plane | |
EP3811461B1 (en) | An electromagnetic coupler | |
TWI836818B (en) | Millimeter wave antenna for low-orbit satellite communication | |
JP2008160269A (en) | Phase shifting circuit | |
JP7285651B2 (en) | antenna device | |
WO2016157375A1 (en) | Phase shifting circuit and antenna device | |
JP4031339B2 (en) | Variable phase adjuster | |
Vignesh | Improved designs of antennas, power dividers and antenna arrays using modified Gielis curves | |
JP2012222556A (en) | Phase shift circuit | |
JP2020136962A (en) | Antenna device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150619 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160412 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160610 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160712 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160725 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5987740 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |