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JPH06177694A - Variable attenuator - Google Patents

Variable attenuator

Info

Publication number
JPH06177694A
JPH06177694A JP35028292A JP35028292A JPH06177694A JP H06177694 A JPH06177694 A JP H06177694A JP 35028292 A JP35028292 A JP 35028292A JP 35028292 A JP35028292 A JP 35028292A JP H06177694 A JPH06177694 A JP H06177694A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
variable
signal
phase shifter
signals
path
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.)
Pending
Application number
JP35028292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kato
章 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP35028292A priority Critical patent/JPH06177694A/en
Publication of JPH06177694A publication Critical patent/JPH06177694A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Attenuators (AREA)

Abstract

PURPOSE:To easily control an attenuation amount and to save electric power. CONSTITUTION:RF signals outputted from a signal generator 6 are divided into equal halves by the two lines 10 and 11 of an electric distributor 1 and are distributed to two routes (1) and (2). A variable phase shifter 2 is inserted to at least one of the routes (1) and (2) and is provided with variable capacitance diodes 28 and 30 operated in reverse bias. Since a current does not flow into the variable capacitance diodes 28 and 30, the electric power can be saved. Then, the capacitance of the variable capacitance diodes 28 and 30 is changed corresponding to a single control signal Vs and the phase of the inputted RF signals is shifted. Since control can be performed by the single control signal Vs, the control can be facilitated. An electric power synthesizer 3 respectively synthesizes the RF signals through the respective routes (1) and (2). The variable phase shifter 2 makes the respective RF signals compensated corresponding to the phase difference of the RF signals of the respective routes (1) and (2) at the electric power synthesizer 4 and attenuates the level of the synthesized RF signals.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、可変減衰器に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a variable attenuator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、VHF,UHF,SHF帯等のR
F信号を任意の量減衰させる可変減衰器として、図8に
示すようなPINダイオード型可変減衰器が知られてい
る。図8に示す可変減衰器は、PINダイオードD1,
D2およびD3をπ型に配置し、全体をシールドして構
成される。
2. Description of the Related Art Conventionally, R in VHF, UHF, SHF bands, etc.
As a variable attenuator that attenuates an F signal by an arbitrary amount, a PIN diode type variable attenuator as shown in FIG. 8 is known. The variable attenuator shown in FIG. 8 has a PIN diode D1,
D2 and D3 are arranged in a π type, and the whole is shielded.

【0003】PINダイオードD1の両端には、コンデ
ンサC1,C2を介して入出力同軸コネクタJ1,J2
が接続されている。また、ダイオードD2およびD3と
ダイオードD1との間には、それぞれコンデンサC3,
C4が接続されている。そして、ダイオードD1のアノ
ード側には、チョークコイルL1を介して、電流供給端
子Aが接続されている。一方、ダイオードD2およびD
3のアノード側には、それぞれチョークコイルL3,L
4を介して、電流供給端子Bが接続されている。なお、
ダイオードD1のカソード側は、チョークコイルL2を
介して接地端子E1およびE2に接続されている。同様
に、ダイオードD2,D3のカソード側は、接地端子E
1およびE2に接続されている。
Input and output coaxial connectors J1 and J2 are provided at both ends of the PIN diode D1 via capacitors C1 and C2.
Are connected. Further, between the diodes D2 and D3 and the diode D1, capacitors C3 and
C4 is connected. The current supply terminal A is connected to the anode side of the diode D1 via the choke coil L1. Meanwhile, the diodes D2 and D
On the anode side of 3, choke coils L3 and L
The current supply terminal B is connected via 4. In addition,
The cathode side of the diode D1 is connected to the ground terminals E1 and E2 via the choke coil L2. Similarly, the cathode side of the diodes D2 and D3 is connected to the ground terminal E.
1 and E2.

【0004】上記のように構成される可変減衰器の電流
供給端子Aに、制御信号Vs1として正の直流電圧を印
加すると、PINダイオードD1が順バイアスされ、チ
ョークコイルL1,PINダイオードD1,チョークコ
イルL2,接地の経路で電流が流れる。同様に、電流供
給端子Bに、制御信号Vs2として正の直流電圧を印加
すると、PINダイオードD2,D3がそれぞれ順バイ
アスされ、チョークコイルL3,PINダイオードD
2,接地の経路で、またチョークコイルL4,PINダ
イオードD3,接地の経路で電流が流れる。
When a positive DC voltage is applied as the control signal Vs1 to the current supply terminal A of the variable attenuator configured as described above, the PIN diode D1 is forward biased and the choke coil L1, PIN diode D1, and choke coil are connected. A current flows through the path of L2 and ground. Similarly, when a positive DC voltage is applied to the current supply terminal B as the control signal Vs2, the PIN diodes D2 and D3 are forward biased, and the choke coil L3 and PIN diode D
2, the current flows through the ground path, the choke coil L4, the PIN diode D3, and the ground path.

【0005】ところで、PINダイオードは、流れる電
流に応じてRF抵抗値が大きく変化する性質を有してい
る。そのため、上述した図8の回路は、図9に示すよう
に、高周波的等価回路として、不平衡π型減衰器回路に
置き換えられる。そして、この図9の回路は、PINダ
イオードD1〜D3に流す電流を制御することにより、
連続可変減衰器となる。なお、図9において、R1,R
2およびR3は、それぞれ、PINダイオードD1,D
2およびD3に対応する抵抗を示している。
By the way, the PIN diode has a property that the RF resistance value greatly changes according to the flowing current. Therefore, as shown in FIG. 9, the above-described circuit of FIG. 8 is replaced with an unbalanced π-type attenuator circuit as a high frequency equivalent circuit. The circuit of FIG. 9 controls the currents flowing through the PIN diodes D1 to D3,
It becomes a continuously variable attenuator. In addition, in FIG. 9, R1, R
2 and R3 are PIN diodes D1 and D, respectively.
The resistances corresponding to 2 and D3 are shown.

【0006】図9の等価回路において、入力対出力の電
力比(N)と、各抵抗値(R1,R2,R3)との関係
は、入力インピーダンスをZ1,出力インピーダンスを
Z2とすれば、次式(1)〜(3)で示される。 R1={(N−1)/2}√(Z1・Z2/N) …(1) 1/R2=(1/Z1){(N+1)/(N−1)}−(1/R1)…(2) 1/R3=(1/Z2){(N+1)/(N−1)}−(1/R1)…(3) したがって、入出力インピーダンスが50Ωで、入力対
出力の電力比(以下、減衰量と称する)が10dBの場
合には、各抵抗値(R1,R2,R3)は、 R1=71.15Ω …D1の抵抗値 R2=R3=96.25Ω …D2,D3の抵
抗値 となる。
In the equivalent circuit of FIG. 9, the relationship between the input-to-output power ratio (N) and the resistance values (R1, R2, R3) is as follows, where the input impedance is Z1 and the output impedance is Z2. It is shown by the formulas (1) to (3). R1 = {(N-1) / 2} √ (Z1 · Z2 / N) (1) 1 / R2 = (1 / Z1) {(N + 1) / (N-1)}-(1 / R1) ... (2) 1 / R3 = (1 / Z2) {(N + 1) / (N-1)}-(1 / R1) (3) Therefore, the input / output impedance is 50Ω and the power ratio of the input to the output (hereinafter , And the resistance value (R1, R2, R3) is R1 = 71.15Ω ... D1 resistance value R2 = R3 = 96.25Ω ... D2 and D3 resistance value Become.

【0007】さて、PINダイオードの電流対抵抗特性
により、 71.15Ωに対しては0.3mA 96.25Ωに対しては0.2mA であれば、PINダイオードD1には0.3mA,PI
NダイオードD2,D3には0.2mAをそれぞれ流せ
ば、減衰器が実現できる。ここで、減衰量G(dB)
と、抵抗値(R1,R2,R3)との関係、およびPI
NダイオードD1,D2,D3との関係は、図10に示
す通りとなる。ただし、入出力インピーダンスは50Ω
とする。
Due to the current-resistance characteristics of the PIN diode, 0.3 mA for 71.15Ω and 0.2 mA for 96.25Ω, 0.3 mA and PI for the PIN diode D1.
An attenuator can be realized by applying 0.2 mA to each of the N diodes D2 and D3. Here, the attenuation amount G (dB)
And resistance values (R1, R2, R3), and PI
The relationship with the N diodes D1, D2 and D3 is as shown in FIG. However, the input / output impedance is 50Ω
And

【0008】上述したPINダイオード型減衰器は、高
速切換,高寿命等の数々の利点を有している。
The PIN diode type attenuator described above has various advantages such as high speed switching and long life.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、減衰量を可変
にする場合には、2つの制御信号Vs1,Vs2によっ
て図10に示すような非直線的な電流をそれぞれPIN
ダイオードD1,D2およびD3に供給する必要があ
る。また、入出力インピーダンスを合わせ、同時に希望
の減衰量を得るためには、2つの制御信号Vs1,Vs
2を最適値にそれぞれ設定しなければならないが、この
最適値を決定するのが難しい。しかも、PINダイオー
ドD1,D2およびD3を順方向にバイアスさせて用い
るため、PINダイオードD1,D2およびD3に常時
数mA〜数十mAの電流を流す必要があり、省電力化す
ることができなかった。
However, when the attenuation amount is made variable, the two control signals Vs1 and Vs2 are used to generate the non-linear currents as shown in FIG.
It is necessary to supply the diodes D1, D2 and D3. Further, in order to match the input and output impedances and simultaneously obtain a desired attenuation amount, two control signals Vs1 and Vs
Although 2 must be set to the optimum value, it is difficult to determine this optimum value. Moreover, since the PIN diodes D1, D2 and D3 are used by being biased in the forward direction, it is necessary to constantly supply a current of several mA to several tens of mA to the PIN diodes D1, D2 and D3, and it is not possible to save power. It was

【0010】本発明は、上述した技術的課題を解決し、
減衰量を容易に制御することができしかも省電力化する
ことができる可変減衰器を提供することを目的とする。
The present invention solves the above technical problems,
An object of the present invention is to provide a variable attenuator capable of easily controlling the amount of attenuation and saving power.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上述の技術的課題を解決
するために、本発明は、以下の構成をとる。本発明に係
る可変減衰器は、供給されるRF信号を等分し、等分し
たRF信号を複数の経路に分配する電力分配器と、各経
路を介するRF信号をそれぞれ合成する電力合成器と、
少なくともいずれか1つの経路に挿入され、逆バイアス
で動作する可変容量ダイオードを有し、単一の制御信号
に応じて可変容量ダイオードの容量を変え、入力された
RF信号の位相を偏位させ、電力合成器において各経路
のRF信号の位相差に応じて各RF信号を打ち消させ、
合成したRF信号のレベルを減衰させる可変移相器とを
備えることを特徴とする。
In order to solve the above technical problems, the present invention has the following configurations. A variable attenuator according to the present invention divides a supplied RF signal into equal parts, divides the equally divided RF signal into a plurality of paths, and a power combiner that combines the RF signals passing through the paths, respectively. ,
At least one of the paths has a variable-capacitance diode that operates in a reverse bias and has a variable-capacitance diode that changes the capacity of the variable-capacitance diode according to a single control signal, and shifts the phase of an input RF signal. In the power combiner, each RF signal is canceled according to the phase difference of the RF signal of each path,
And a variable phase shifter that attenuates the level of the combined RF signal.

【0012】[0012]

【作用】電力分配器は、供給されるRF信号を等分し、
等分したRF信号を複数の経路に分配する。可変移相器
は、少なくともいずれか1つの経路に挿入され、逆バイ
アスで動作する可変容量ダイオードを有し、単一の制御
信号に応じて可変容量ダイオードの容量を変え、入力さ
れたRF信号の位相を偏位させる。電力合成器は、各経
路を介するRF信号をそれぞれ合成する。可変移相器
は、電力合成器において各経路のRF信号の位相差に応
じて各RF信号を打ち消させ、合成したRF信号のレベ
ルを減衰させる。
The power distributor divides the supplied RF signal into equal parts,
The equally divided RF signal is distributed to a plurality of paths. The variable phase shifter has a variable capacitance diode that is inserted in at least one of the paths and operates with a reverse bias, changes the capacitance of the variable capacitance diode according to a single control signal, and changes the capacitance of the input RF signal. Shift the phase. The power combiner combines the RF signals passing through the respective paths. The variable phase shifter cancels each RF signal according to the phase difference of the RF signal of each path in the power combiner, and attenuates the level of the combined RF signal.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図1は本発明の一実施例の可変減衰器を示す回路
図であり、図2はこの可変減衰器の実装状態を示す斜視
図である。可変減衰器は、電力分配器1、可変移相器
2、固定移相器3および電力合成器4を備える。この電
力分配器1、可変移相器2、固定移相器6および電力合
成器4は、高誘電率基板5(図2参照)に一体的に形成
されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a variable attenuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a mounted state of the variable attenuator. The variable attenuator includes a power distributor 1, a variable phase shifter 2, a fixed phase shifter 3, and a power combiner 4. The power distributor 1, the variable phase shifter 2, the fixed phase shifter 6 and the power combiner 4 are integrally formed on the high dielectric constant substrate 5 (see FIG. 2).

【0014】信号発生器6から出力されたRF信号は、
電力分配器1に与えられる。電力分配器1は、ウィルキ
ンソン型のパワースプリッター等で構成されており、高
誘電率基板5に厚膜形成された1/4波長の線路10,
11と、抵抗12を備える。線路10,11の一端部か
ら入力されたRF信号は、線路10,11によって2つ
の経路,に2等分される。抵抗12は、線路10,
11の他端部間に接続され、経路と経路のRF信号
のアイソレーションを高める。
The RF signal output from the signal generator 6 is
It is provided to the power distributor 1. The power distributor 1 is composed of a Wilkinson type power splitter or the like, and has a 1/4 wavelength line 10 formed as a thick film on a high dielectric constant substrate 5,
11 and a resistor 12. The RF signal input from one end of the lines 10 and 11 is divided into two paths by the lines 10 and 11. The resistor 12 is the line 10,
It is connected between the other ends of 11 and enhances the isolation of the RF signal of the path from the path.

【0015】この実施例では、経路にのみ後述する可
変移相器2および固定移相器3が挿入されている。な
お、便宜上、経路では可変移相器2および固定移相器
3でのみRF信号の位相が偏位するものとし、経路で
はRF信号の位相の偏位が生じないものとする。可変移
相器2および固定移相器3を介する経路からのRF信
号と、経路からのRF信号は、電力合成器4にそれぞ
れ与えられる。
In this embodiment, a variable phase shifter 2 and a fixed phase shifter 3 which will be described later are inserted only in the path. For the sake of convenience, it is assumed that the phase of the RF signal shifts only in the variable phase shifter 2 and the fixed phase shifter 3 in the path, and the phase shift of the RF signal does not occur in the path. The RF signal from the path passing through the variable phase shifter 2 and the fixed phase shifter 3 and the RF signal from the path are given to the power combiner 4.

【0016】電力合成器4は、電力分配器1と同様に、
高誘電率基板5に形成された1/4波長の線路16,線
路18と、抵抗20を備える。抵抗20は、線路16,
18の一端部間に接続され、経路と経路のRF信号
をアイソレーションを高めて受け取る。経路および経
路からのRF信号は、線路16,18の他端部におい
て合成される。電力合成器4は、この合成したRF信号
を負荷22に出力する。
The power combiner 4 is similar to the power distributor 1 in that
The high dielectric substrate 5 is provided with a quarter wavelength line 16 and a line 18 and a resistor 20. The resistor 20 is a line 16,
It is connected between one ends of 18 and receives RF signals of the path with increased isolation. The RF signals from the paths and the paths are combined at the other ends of the lines 16 and 18. The power combiner 4 outputs the combined RF signal to the load 22.

【0017】なお、電力分配器1の入力インピーダンス
および電力合成器4の出力インピーダンスをZ0 (例え
ば、50Ω)とすると、電力分配器1の線路10,11
の特性インピーダンス、電力合成器4の線路16,18
の特性インピーダンスは、それぞれ√2・Z0 となる。
また、抵抗12,20の抵抗値は、2・Z0となる。そ
して、高誘電率基板5の誘電率εr を21とし,1GH
zでεeff ≒εr とすると、c/√εeff =λ0 ・f0
であるから、1/4波長すなわち線路10,11,1
6,18の長さは約16mmになる。したがって,線路
10,11,16,18は、蛇行させると数mm内に収
まる。ここで、 √εeff :高誘電率基板5の実効誘電率 λ0 :高誘電率基板5上の1波長の長さ f0 :周波数 c:光速 である。
If the input impedance of the power distributor 1 and the output impedance of the power combiner 4 are Z0 (for example, 50Ω), the lines 10 and 11 of the power distributor 1 will be described.
Characteristic impedance of the power combiner lines 16 and 18
The characteristic impedance of each is √2 · Z0.
The resistance values of the resistors 12 and 20 are 2 · Z0. Then, the dielectric constant εr of the high dielectric constant substrate 5 is set to 21, and 1 GH
If εeff ≈εr in z, then c / √εeff = λ0 · f0
Therefore, the quarter wavelength, that is, the lines 10, 11, 1
The length of 6, 18 is about 16 mm. Therefore, the lines 10, 11, 16 and 18 are set within a few mm when they are meandered. Here, √εeff is the effective dielectric constant of the high dielectric constant substrate 5, λ0 is the length of one wavelength on the high dielectric constant substrate 5, f0 is the frequency, and c is the speed of light.

【0018】可変移相器2には、制御信号Vs(Vs≧
0)が与えられる。制御信号Vsは、端子13から制御
信号Vsに含まれうる交流成分をカットするチョークコ
イル24,26をそれぞれ介して、可変容量ダイオード
28,30のカソードにそれぞれ与えられる。可変容量
ダイオード28のカソードおよび線路10間には、直流
カット用のコンデンサ32が接続される。可変容量ダイ
オード30のカソードおよび固定移相器3間には、直流
カット用のコンデンサ34が接続される。可変容量ダイ
オード28,30のアノードは、共通に接続される。可
変容量ダイオード28,30のアノードおよび接地され
る端子31間には、コイル36が接続される。したがっ
て、可変容量ダイオード28,30は、逆バイアスされ
る。このため、可変容量ダイオード28,30には電流
が流れない。したがって、省電力化することができる。
なお、可変容量ダイオード28,30とコイル36と
で、ハイパスフィルタが形成される。ハイパスフィルタ
のカットオフ周波数は、RF信号の周波数付近に設定さ
れる。
The variable phase shifter 2 has a control signal Vs (Vs ≧
0) is given. The control signal Vs is applied to the cathodes of the variable capacitance diodes 28 and 30 from the terminal 13 through the choke coils 24 and 26 that cut the AC components that may be included in the control signal Vs, respectively. A DC cut capacitor 32 is connected between the cathode of the variable capacitance diode 28 and the line 10. A DC cut capacitor 34 is connected between the cathode of the variable capacitance diode 30 and the fixed phase shifter 3. The anodes of the variable capacitance diodes 28 and 30 are commonly connected. A coil 36 is connected between the anodes of the variable capacitance diodes 28 and 30 and the terminal 31 which is grounded. Therefore, the variable capacitance diodes 28 and 30 are reverse biased. Therefore, no current flows through the variable capacitance diodes 28 and 30. Therefore, it is possible to save power.
The variable capacitance diodes 28 and 30 and the coil 36 form a high pass filter. The cutoff frequency of the high pass filter is set near the frequency of the RF signal.

【0019】入力されたRF信号の位相は、可変容量ダ
イオード28,30の容量およびコイル36のインダク
タンスによって偏位する。ここで、制御信号Vsの電圧
が大きくなるにつれて、可変容量ダイオード28,30
の逆バイアス電圧がそれぞれ大きくなり、可変容量ダイ
オード28,30の容量がそれぞれ小さくなる。逆に、
制御信号Vsの電圧が小さくなると、可変容量ダイオー
ド28,30の逆バイアス電圧がそれぞれ小さくなり、
可変容量ダイオード28,30の容量がそれぞれ大きく
なる。したがって、制御信号Vsの電圧を変えることに
よって、入力されたRF信号の位相を偏位させることが
できる。
The phase of the input RF signal is deviated by the capacitances of the variable capacitance diodes 28 and 30 and the inductance of the coil 36. Here, as the voltage of the control signal Vs increases, the variable capacitance diodes 28, 30
The reverse bias voltage of 1 increases and the capacitances of the variable capacitance diodes 28 and 30 decrease. vice versa,
When the voltage of the control signal Vs becomes smaller, the reverse bias voltages of the variable capacitance diodes 28 and 30 become smaller,
The capacitances of the variable capacitance diodes 28 and 30 increase, respectively. Therefore, the phase of the input RF signal can be shifted by changing the voltage of the control signal Vs.

【0020】制御信号Vsの電圧が大きく、可変容量ダ
イオード28,30の容量が小さくなるにしたがって、
可変移相器2によって線路10から出力された経路の
RF信号の位相が進みの程度が少なくなる。ここで、可
変移相器2のフェイズシフト特性を図3のラインL1 に
示す。このフェイズシフト特性は、RF信号の周波数を
1GHzとして測定した。また、チョークコイル24,
26に変えて抵抗値4.7kΩの抵抗を用いた。また、
可変容量ダイオード28,30にISS210Kを用い
た。さらに、コイル36を3mmφ・1T(約10n
H)とした。制御信号Vsを0Vから20Vまで変化さ
せた場合、ラインL1 に示すようにVs=0Vでは−1
00度位相が進む。Vs=20Vでは+2度位相が遅れ
る。したがって、制御信号Vsを変えることによって、
RF信号の位相を−100度から+2度まで自在に偏位
させ、経路のRF信号と、経路のRF信号との間
に、位相差を自在につけることができる。なお、配線等
によって2nπ(n:0または正の整数)回ることもあ
る。このときの可変移相器2による挿入ロスをラインL
2 に示す。
As the voltage of the control signal Vs increases and the capacitances of the variable capacitance diodes 28 and 30 decrease,
The variable phase shifter 2 reduces the degree of advance of the phase of the RF signal on the path output from the line 10. The phase shift characteristic of the variable phase shifter 2 is shown by line L1 in FIG. This phase shift characteristic was measured by setting the frequency of the RF signal to 1 GHz. Also, the choke coil 24,
Instead of 26, a resistor having a resistance value of 4.7 kΩ was used. Also,
ISS210K was used for the variable capacitance diodes 28 and 30. Furthermore, the coil 36 is 3 mmφ · 1T (about 10 n
H). When the control signal Vs is changed from 0V to 20V, -1 at Vs = 0V as shown by the line L1.
The phase advances by 00 degrees. When Vs = 20V, the phase is delayed by +2 degrees. Therefore, by changing the control signal Vs,
The phase of the RF signal can be freely deviated from −100 degrees to +2 degrees, and a phase difference can be freely set between the path RF signal and the path RF signal. Note that there may be 2nπ (n: 0 or a positive integer) turns depending on the wiring or the like. The insertion loss due to the variable phase shifter 2 at this time is the line L
Shown in 2.

【0021】固定移相器3は、可変移相器2から出力さ
れたRF信号の位相を一定の量、例えば、90度進ませ
る。この固定移相器3と電力分配器1、可変移相器2お
よび固定移相器3とで、混成集積回路とされている。こ
こで、RF信号を大きく減衰させる必要がある場合に
は、経路と経路の位相差を180度までつける必要
がある。しかし、可変移相器2で偏位可能な経路と経
路の位相差は−100度から+2度までである。した
がって、図3のラインL3 に示すように、固定移相器3
によって、経路のRF信号を−190度から−88度
まで偏位させることができる。なお、固定移相器3は、
可変移相器2での配線等の経路の線路長や、経路と
経路の線路長の差等で作り出すことができる。
The fixed phase shifter 3 advances the phase of the RF signal output from the variable phase shifter 2 by a fixed amount, for example, 90 degrees. The fixed phase shifter 3, the power distributor 1, the variable phase shifter 2 and the fixed phase shifter 3 form a hybrid integrated circuit. Here, when the RF signal needs to be greatly attenuated, it is necessary to make the phase difference between the paths up to 180 degrees. However, the phase difference between the path that can be displaced by the variable phase shifter 2 and the path is from -100 degrees to +2 degrees. Therefore, as shown by the line L3 in FIG. 3, the fixed phase shifter 3
Allows the path RF signal to be offset from -190 degrees to -88 degrees. The fixed phase shifter 3 is
It can be created by the line length of a route such as wiring in the variable phase shifter 2 or the difference between the line lengths of routes.

【0022】固定移相器3から出力された経路のRF
信号と、経路のRF信号とは、電力合成器4で合成さ
れる。経路のRF信号と、経路のRF信号とに位相
差があると、合成したRF信号のレベルは、経路のR
F信号と経路のRF信号との位相差に応じて減衰す
る。位相差が0の場合には、図4のラインL1 に示すよ
うに減衰量はほぼ0となる。なお、0になっていないの
は、可変移相器2の挿入損失により、経路と経路の
RF信号のレベルが異なるからである。位相差が180
度の場合には、減衰量は∞となる。また、位相差が0〜
180度の間にある場合には、位相差が大きくなるにつ
れて、減衰量が大きくなる。したがって、1つの制御信
号Vsを変えることによって、RF信号の減衰量を任意
に変えることができ、制御が容易になる。
RF of the path output from the fixed phase shifter 3
The signal and the RF signal on the path are combined by the power combiner 4. If there is a phase difference between the RF signal of the route and the RF signal of the route, the level of the synthesized RF signal becomes R of the route.
It attenuates according to the phase difference between the F signal and the RF signal on the path. When the phase difference is 0, the amount of attenuation is almost 0 as shown by the line L1 in FIG. It should be noted that the reason why it does not become 0 is that the level of the RF signal of the path differs from that of the path due to the insertion loss of the variable phase shifter 2. Phase difference is 180
In the case of degrees, the amount of attenuation is ∞. In addition, the phase difference is 0
When it is between 180 degrees, the amount of attenuation increases as the phase difference increases. Therefore, by changing one control signal Vs, the attenuation amount of the RF signal can be changed arbitrarily, and the control becomes easy.

【0023】なお、固定移相器3がない場合には、可変
移相器2で偏位可能な経路と経路の位相差は−10
0度から+2度までである。したがって、可変移相器2
の出力を直接電力合成器14の線路16に与えた場合に
は、図4に示すように、減衰量の可変範囲は0〜5dB
である。固定移相器3がある場合には、可変移相器2お
よび固定移相器3で偏位可能な経路と線路の位相差
は−190度から−88度である。したがって、固定移
相器3の出力を電力合成器14の線路16に与えた場合
には、図4に示すように、減衰量の可変範囲は3〜ほぼ
∞dBである。よって、減衰量の要望にしたがって固定
移相器3を挿入するか否か決定するようにしてもよい。
If the fixed phase shifter 3 is not provided, the phase difference between the path that can be displaced by the variable phase shifter 2 and the path is -10.
It is from 0 to +2 degrees. Therefore, the variable phase shifter 2
When the output of the above is directly applied to the line 16 of the power combiner 14, the variable range of the attenuation amount is 0 to 5 dB as shown in FIG.
Is. When the fixed phase shifter 3 is provided, the phase difference between the path and the line that can be displaced by the variable phase shifter 2 and the fixed phase shifter 3 is -190 degrees to -88 degrees. Therefore, when the output of the fixed phase shifter 3 is applied to the line 16 of the power combiner 14, the variable range of the attenuation amount is 3 to almost ∞ dB as shown in FIG. Therefore, whether or not to insert the fixed phase shifter 3 may be determined according to the request for the attenuation amount.

【0024】図5は本発明の他の実施例の可変減衰器を
示す図であり、図1の実施例と対応する部分には同一の
参照符を付す。この可変減衰器は、経路に挿入される
可変移相器2を備える。このため、固定移相器3は除去
される。各可変移相器2の位相偏位の可能な範囲は、−
100度〜+2度である。したがって、2つの可変移相
器2では、−200度〜+4度となる。これによって、
経路と経路との間に0度〜180度の位相差をつけ
ることができ、減衰量の可変範囲をほぼ0〜ほぼ∞dB
を任意にすることができる。
FIG. 5 is a diagram showing a variable attenuator according to another embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those of the embodiment of FIG. 1 are designated by the same reference numerals. This variable attenuator comprises a variable phase shifter 2 inserted in the path. Therefore, the fixed phase shifter 3 is removed. The possible range of the phase shift of each variable phase shifter 2 is −
It is 100 degrees to +2 degrees. Therefore, in the two variable phase shifters 2, it becomes −200 degrees to +4 degrees. by this,
A phase difference of 0 degrees to 180 degrees can be provided between the paths, and the variable range of the attenuation amount is approximately 0 to approximately ∞ dB.
Can be arbitrary.

【0025】図6は本発明の他の実施例の可変減衰器を
示す図であり、図1または図5の実施例と対応する部分
には同一の参照符を付す。この可変減衰器は、経路に
挿入される可変移相器2と、線路に挿入される可変移
相器40およびRF信号の位相を一定の量、例えば、9
0度進ませる固定移相器41を備える。
FIG. 6 is a diagram showing a variable attenuator according to another embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those of the embodiment of FIG. 1 or 5 are designated by the same reference numerals. This variable attenuator includes a variable phase shifter 2 inserted in a path, a variable phase shifter 40 inserted in a line, and a fixed amount of phase of the RF signal, for example, 9
A fixed phase shifter 41 for advancing 0 degrees is provided.

【0026】可変移相器2の端子13には、一定の正の
直流電圧Vccが印加される。可変移相器2の端子31
には、制御信号Vs(Vcc≧Vs≧0)が印加され
る。また、この制御信号Vsに含まれ得る交流成分は、
コンデンサ42によってアースにバイパスされる。
A constant positive DC voltage Vcc is applied to the terminal 13 of the variable phase shifter 2. Terminal 31 of variable phase shifter 2
Is applied with a control signal Vs (Vcc ≧ Vs ≧ 0). In addition, the AC component that can be included in the control signal Vs is
Bypassed to ground by capacitor 42.

【0027】可変移相器40には、制御信号Vsが与え
られる。制御信号Vsは、端子44からコイル46を介
して可変容量ダイオード48,50のアノードにそれぞ
れ与えられる。可変容量ダイオード48のアノードおよ
び電力分配器1の線路11間には、直流カット用のコン
デンサ52が接続される。可変容量ダイオード50のア
ノードおよび固定移相器41間には、直流カット用のコ
ンデンサ53が接続される。可変容量ダイオード48の
カソードは、交流成分をカットするチョークコイル52
を介して接地される端子54に接続される。可変容量ダ
イオード50のカソードは、交流成分をカットするチョ
ークコイル56を介して端子54に接続される。したが
って、可変容量ダイオード48,50は、逆バイアスさ
れる。このため、可変容量ダイオード48,50には電
流が流れない。したがって、省電力化することができ
る。なお、可変容量ダイオード48,50とコイル46
とで、ハイパスフィルタが形成される。ハイパスフィル
タのカットオフ周波数は、RF信号の周波数付近に設定
される。
A control signal Vs is applied to the variable phase shifter 40. The control signal Vs is applied from the terminal 44 to the anodes of the variable capacitance diodes 48 and 50 via the coil 46. A DC cut capacitor 52 is connected between the anode of the variable capacitance diode 48 and the line 11 of the power distributor 1. A DC cut capacitor 53 is connected between the anode of the variable capacitance diode 50 and the fixed phase shifter 41. The cathode of the variable capacitance diode 48 is a choke coil 52 that cuts off an AC component.
Is connected to a terminal 54 which is grounded via. The cathode of the variable capacitance diode 50 is connected to the terminal 54 via a choke coil 56 that cuts an AC component. Therefore, the variable capacitance diodes 48 and 50 are reverse biased. Therefore, no current flows through the variable capacitance diodes 48 and 50. Therefore, it is possible to save power. The variable capacitance diodes 48 and 50 and the coil 46
And form a high pass filter. The cutoff frequency of the high pass filter is set near the frequency of the RF signal.

【0028】可変移相器40に入力されたRF信号の位
相は、可変容量ダイオード48,50の容量およびコイ
ル46のインダクタンスによって偏位する。ここで、制
御信号Vsの電圧が大きくなるにつれて、可変容量ダイ
オード48,50の逆バイアス電圧がそれぞれ大きくな
り、可変容量ダイオード48,50の容量がそれぞれ小
さくなる。逆に、制御信号Vsの電圧が小さくなると、
可変容量ダイオード48,50の逆バイアス電圧がそれ
ぞれ小さく、可変容量ダイオード48,50の容量がそ
れぞれ大きくなる。したがって、制御信号Vsの電圧を
変えることによって、入力されたRF信号の位相を偏位
させることができる。
The phase of the RF signal input to the variable phase shifter 40 is deviated by the capacitances of the variable capacitance diodes 48 and 50 and the inductance of the coil 46. Here, as the voltage of the control signal Vs increases, the reverse bias voltages of the variable capacitance diodes 48 and 50 increase, and the capacitances of the variable capacitance diodes 48 and 50 decrease. On the contrary, when the voltage of the control signal Vs becomes small,
The reverse bias voltages of the variable capacitance diodes 48 and 50 are low, and the capacitances of the variable capacitance diodes 48 and 50 are high. Therefore, the phase of the input RF signal can be shifted by changing the voltage of the control signal Vs.

【0029】ここで、Vsを大きくすると、可変容量ダ
イオード28,30の逆バイアス電圧が小さくなり、可
変容量ダイオード48,50の逆バイアス電圧が大きく
なる。逆にVsを小さくすると、可変容量ダイオード2
8,30の逆バイアス電圧が大きくなり、可変容量ダイ
オード48,50の逆バイアス電圧が小さくなる。した
がって、可変移相器2のフェイズシフト特性は図7に示
すラインL1 に示すようになる。一方、可変移相器40
のフェイズシフト特性は、図7のラインL2 に示すよう
になる。これによって、可変移相器2および可変移相器
40によって、経路および経路間に+102度〜0
〜−102度の位相差をつけることができる。
Here, when Vs is increased, the reverse bias voltage of the variable capacitance diodes 28 and 30 is decreased, and the reverse bias voltage of the variable capacitance diodes 48 and 50 is increased. Conversely, if Vs is reduced, the variable capacitance diode 2
The reverse bias voltages of 8 and 30 increase, and the reverse bias voltages of the variable capacitance diodes 48 and 50 decrease. Therefore, the phase shift characteristic of the variable phase shifter 2 is as shown by the line L1 shown in FIG. On the other hand, the variable phase shifter 40
The phase shift characteristic of is as shown by the line L2 in FIG. Accordingly, the variable phase shifter 2 and the variable phase shifter 40 allow +102 degrees to 0 between the paths.
A phase difference of -102 degrees can be provided.

【0030】ここで、経路では、固定移相器41によ
って、図7のラインL3 に示すようにさらに+90度進
められる。したがって、可変移相器2ならびに可変移相
器40および固定移相器41によって、経路および経
路間に+192度〜0〜−12度の位相差をつけるこ
とができる。また、可変移相器40の挿入ロスは、図3
のラインL2 で示した可変移相器2の挿入ロスとほぼ等
しい。したがって、経路と経路のRF信号のレベル
も等しくなるので、減衰量を0〜∞の範囲で可変にする
ことができる。
Here, in the path, the fixed phase shifter 41 further advances +90 degrees as shown by the line L3 in FIG. Therefore, the variable phase shifter 2 and the variable phase shifter 40 and the fixed phase shifter 41 can provide a phase difference of +192 degrees to 0 to -12 degrees between the paths. The insertion loss of the variable phase shifter 40 is shown in FIG.
It is almost equal to the insertion loss of the variable phase shifter 2 indicated by the line L2. Therefore, the levels of the RF signals on the paths become equal to each other, so that the amount of attenuation can be varied in the range of 0 to ∞.

【0031】なお、上述の実施例では2つの経路,
に分けて実施するようにしたが、3つ以上の複数の経路
に分けて実施するようにしてもよい。また、可変移相器
2,40や固定移相器3,41を、電力分配器1や電力
合成器4と一体的に形成して実施してもよく、別体とし
て形成して実施するようにしてもよい。
In the above embodiment, two routes,
However, it may be divided into three or more routes. Further, the variable phase shifters 2 and 40 and the fixed phase shifters 3 and 41 may be formed integrally with the power distributor 1 or the power combiner 4, or may be formed separately. You may

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように本発明では、単一の制御信
号に応じて可変容量ダイオードの容量を変えるようにし
ている。したがって、制御が容易になる。また、可変容
量ダイオードを逆バイアスで動作するようにしている。
したがって、可変容量ダイオードに電流が流れないので
省電力化することができる。
As described above, in the present invention, the capacitance of the variable capacitance diode is changed according to a single control signal. Therefore, control becomes easy. Further, the variable capacitance diode is operated with a reverse bias.
Therefore, current does not flow in the variable capacitance diode, so that power can be saved.

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

【図1】本発明の一実施例の可変減衰器の回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a variable attenuator according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の可変減衰器の実装状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a mounted state of the variable attenuator of FIG.

【図3】可変移相器2および固定移相器3によるフェイ
ズシフト特性を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing phase shift characteristics by the variable phase shifter 2 and the fixed phase shifter 3.

【図4】電力合成器4において各位相差がある場合のR
F信号と減衰率の関係を示す図である。
FIG. 4 shows R when there is a phase difference in the power combiner 4.
It is a figure which shows the relationship between an F signal and an attenuation rate.

【図5】本発明の他の実施例の可変減衰器の回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram of a variable attenuator according to another embodiment of the present invention.

【図6】本発明の他の実施例の可変減衰器の回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram of a variable attenuator according to another embodiment of the present invention.

【図7】可変移相器2ならびに可変移相器40および固
定移相器41によるフェイズシフト特性を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing phase shift characteristics of the variable phase shifter 2, the variable phase shifter 40, and the fixed phase shifter 41.

【図8】従来のPIN型可変減衰器の構成を示す回路図
である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional PIN type variable attenuator.

【図9】図8に示す可変減衰器の高周波的等価回路図で
ある。
9 is a high frequency equivalent circuit diagram of the variable attenuator shown in FIG. 8. FIG.

【図10】図8に示す可変減衰器の各減衰量に対応する
PINダイオードの電流値を示す図である。
10 is a diagram showing a current value of a PIN diode corresponding to each attenuation amount of the variable attenuator shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電力分配器 2…可変移相器 4…電力合成器 28,30,48,50…可変容量ダイオード ,…経路 Vs…制御信号 1 ... Power distributor 2 ... Variable phase shifter 4 ... Power combiner 28, 30, 48, 50 ... Variable capacitance diode ... Path Vs ... Control signal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 供給されるRF信号を等分し、等分した
RF信号を複数の経路に分配する電力分配器と、 各経路を介するRF信号をそれぞれ合成する電力合成器
と、 少なくともいずれか1つの経路に挿入され、逆バイアス
で動作する可変容量ダイオードを有し、単一の制御信号
に応じて可変容量ダイオードの容量を変え、入力された
RF信号の位相を偏位させ、電力合成器において各経路
のRF信号の位相差に応じて各RF信号を打ち消させ、
合成したRF信号のレベルを減衰させる可変移相器とを
備えることを特徴とする可変減衰器。
1. A power divider for equally dividing a supplied RF signal and dividing the equally-divided RF signal into a plurality of paths, and a power combiner for combining the RF signals through the respective paths with each other. It has a variable-capacitance diode that is inserted in one path and operates in reverse bias, changes the capacitance of the variable-capacitance diode according to a single control signal, shifts the phase of the input RF signal, and combines the power. In the above, each RF signal is canceled according to the phase difference of the RF signal of each path,
A variable attenuator for attenuating the level of a synthesized RF signal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7142072B2 (en) 2003-09-22 2006-11-28 Kyocera Corporation Variable matching circuit, variable resonance circuit, variable phase-shifting circuit and variable attenuation circuit each having variable-capacitance capacitor
KR20160111164A (en) 2015-03-16 2016-09-26 주식회사 솔루엠 Signal splitter and tunner module

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