(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を入力する入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が反時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、前記第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が反時計回りの場合には前記第１の伝送線路中に挿入され、前記第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が時計回りの場合には前記第２の伝送線路中に挿入されるＰＩＮダイオードスイッチと、前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続され、前記第２のサーキュレータから到来した電波を再び前記第２のサーキュレータに反射させるための第３の伝送線路と、前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、前記第５の伝送線路および前記第２の伝送線路と出力用伝送線路とを結合する第２の方向性結合器と、前記第２の方向性結合器と結合し、電波を出力する出力用伝送線路を有することを特徴とするＢＰＳＫ変調器。
【請求項２】
前記第１の方向性結合器は、前記第４の伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子と前記第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することを特徴とする請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器。
【請求項３】
前記ベンド状伝送線路は、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が前記第５の伝送線路に接続されたことを特徴とする請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器。
【請求項４】
前記第２の方向性結合器は、前記第２の伝送線路に接続された第１の端子と出力用伝送線路に接続された第２の端子と無反射終端器に接続された第３の端子と前記第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＢＰＳＫ変調器。
【請求項５】
電波を入力する入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続され、前記第２のサーキュレータから到来した電波を再び前記第２のサーキュレータに反射させるための第３の伝送線路と、前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、前記第４の伝送線路中または前記第５の伝送線路中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチと、前記第５の伝送線路および前記第２の伝送線路と出力用伝送線路とを結合する第２の方向性結合器と、前記第２の方向性結合器と結合し、電波を出力する出力用伝送線路を有することを特徴とするＢＰＳＫ変調器。
【請求項６】
前記第１の方向性結合器は、前記第４の伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子と前記第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することを特徴とする請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器。
【請求項７】
前記ベンド状伝送線路は、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が前記第５の伝送線路に接続されたことを特徴とする請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器。
【請求項８】
前記第２の方向性結合器は、前記第２の伝送線路に接続された第１の端子と出力用伝送線路に接続された第２の端子と無反射終端器に接続された第３の端子と前記第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載のＢＰＳＫ変調器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末を構成する回路の一つであるＢＰＳＫ（Binary Phase Sh-ift Keying、２相位相偏移）変調器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＬＡＮによるデータ伝送が急速な勢いで普及しているが、オフィス等ではレイアウト変更に伴う配線の再敷設の煩雑さから、伝送速度の早い実用的な無線ＬＡＮの開発が望まれている。これまでにも、マイクロ波帯などで数Ｍｂｐｓの伝送速度を有する無線ＬＡＮが実現されているが、大容量のデータ伝送を高速に伝送するためには、十分な帯域を確保できるミリ波帯が適している。このミリ波帯、特に６０ＧＨｚ帯におけるデータ伝送端末では変調方式にＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）方式を採用したものが試作されているが、ＢＰＳＫ方式も十分実用可能な変調方式である。また、伝送線路としては、量産性の面等からマイクロストリップ線路がマイクロ波帯では用いられることが多いが、ミリ波帯では伝送損失が大きくなる。その点、半波長以下の間隔を隔てた導体板間に、矩形の誘電体ストリップを挿入した非放射性誘電体線路（以下、「ＮＲＤガイド」と記載する）は、ミリ波帯でも十分低損失であり、曲がりや不連続部でも不要放射が生じないという特徴を有する。これまでにも、ＮＲＤガイドを用いたミリ波帯における発振器、ミクサ、ＡＳＫ変調器などが開発され、これらを一つの筐体にコンパクトに格納した通信端末が試作されている。以下に、ＮＲＤガイドを用いた従来のＢＰＳＫ変調器について説明する。
【０００３】
図５は従来のＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。図５において、１はＮＲＤガイドを構成する下側の導体板、１´は導体板１と対になる上側の導体板、２、２´はフェライトディスク、３はフェライトディスク２、２´を支持する誘電体チューブ（例えばテフロンチューブ）、４、４´、４″は不要モード（具体的にはＬＳＥモード）の発生を抑えるためのモードサプレッサ、５は基板上においてエッチングで作成された電極上にＰＩＮダイオードが装荷されている誘電体基板、６は高誘電率シート、７は空隙、８はＢＰＳＫ変調器の入力用誘電体ストリップ、９、９´は誘電体ストリップ、１０、１１はベンド状誘電体ストリップ、１２は誘電体ストリップ、１３は方向性結合器、１４は出力用誘電体ストリップ、１５は無反射終端器である。
【０００４】
次に、接続等について説明する。フェライトディスク２、２´とテフロンチューブ３とモードサプレッサ４、４´、４″でサーキュレータを構成し、誘電体基板５と高誘電率シート６と７とでＰＩＮダイオードスイッチを構成する。またサーキュレータには、モードサプレッサ４″を介して誘電体ストリップ９が接続されており、さらに誘電体ストリップ９にはベンド状誘電体ストリップ１０が接続され、その後に誘電体ストリップ９´が接続されている。誘電体ストリップ９´にはベンド状誘電体ストリップ１１が接続されているが、これはＰＩＮダイオードスイッチ５、６、７につながる誘電体ストリップ１２と共に方向性結合器１３を構成している。方向性結合器１３の１端にはＢＰＳＫ変調器の出力用誘電体ストリップ１４が接続されており、残りのもう一端には無反射終端器１５が接続されている。
【０００５】
以上のように構成された従来のＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【０００６】
入力用誘電体ストリップ８に入射された電波は、フェライトディスク２、２´とテフロンチューブ３とモードサプレッサ４、４´、４″とで構成されるサーキュレータにより、ＰＩＮダイオードが装荷された誘電体基板５と高誘電率シート６と空隙７とで構成されるＰＩＮダイオードスイッチに導かれる。
【０００７】
ここでＰＩＮダイオードスイッチ５〜７がオン状態、すなわちＰＩＮダイオードスイッチ５〜７に入射した電波が透過する場合には、入射電波は、その電力が方向性結合器１３により無反射終端器１５に吸収させる電力と出力電力に分配された後に、出力用伝送線路１４に導かれる。
【０００８】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５〜７がオフ状態、すなわち電波がＰＩＮダイオードスイッチ５〜７で反射される場合には、反射電波は再び上記サーキュレータに戻り、誘電体ストリップ９へ導かれる。その後、反射電波は、その電力がベンド状誘電体スロット１０、誘電体ストリップ９´を経て方向性結合器１３により無反射終端器１５に吸収させる電力と出力電力に２分配された後に、出力用誘電体ストリップ１４に達する。
【０００９】
このＢＰＳＫ変調器において、所望の周波数で１８０度の位相差が得られていない場合には、伝送線路としての誘電体ストリップ９、９´の長さの調節を行う。またＰＩＮダイオードスイッチ５〜７のオン状態での透過電力とオフ状態での反射電力は一般的に異なるが、方向性結合器１３の結合度を調整する、すなわち無反射終端器１５に吸収させる電力と出力用伝送線路１４に導く電力の比率を調整することで、ＰＩＮダイオードスイッチ５〜７のオン、オフ両状態でのＢＰＳＫ変調器からの出力電力を等しくすることが出来る。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のＢＰＳＫ変調器では、所望の周波数で１８０度の位相差を得るためには、ベンド状誘電体ストリップ１０との関係上、伝送線路９と伝送線路９´の２本の長さを同じ長さだけ短くする或いは長くするといった作業が必要になるために、位相差の調整が非常に煩瑣であるという問題点を有していた。
【００１１】
このＢＰＳＫ変調器では、位相差の調整が容易であることが要求されている。本発明は、所望の周波数で１８０度の位相差を得るための調整個所を一個所に減らすことが出来るＢＰＳＫ変調器を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のＢＰＳＫ変調器は、電波を入力する入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が反時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、前記第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が反時計回りの場合には前記第１の伝送線路中に挿入され、前記第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が時計回りの場合には前記第２の伝送線路中に挿入されるＰＩＮダイオードスイッチと、前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続され、前記第２のサーキュレータから到来した電波を再び前記第２のサーキュレータに反射させるための第３の伝送線路と、前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、前記第５の伝送線路および前記第２の伝送線路と出力用伝送線路とを結合する第２の方向性結合器と、前記第２の方向性結合器と結合し、電波を出力する出力用伝送線路を有する構成を備えている。
【００１３】
これにより、所望の周波数で１８０度の位相差を得るための調整個所を一個所に減らすことが出来るＢＰＳＫ変調器が得られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電波を入力する入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が反時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、前記第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が反時計回りの場合には前記第１の伝送線路中に挿入され、前記第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が時計回りの場合には前記第２の伝送線路中に挿入されるＰＩＮダイオードスイッチと、前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続され、前記第２のサーキュレータから到来した電波を再び前記第２のサーキュレータに反射させるための第３の伝送線路と、前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、前記第５の伝送線路および前記第２の伝送線路と出力用伝送線路とを結合する第２の方向性結合器と、前記第２の方向性結合器と結合し、電波を出力する出力用伝送線路を有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチを透過した場合の電波の伝送経路長と反射した場合の電波の伝送経路長との差は第３の伝送線路の長さに依存するという作用を有する。
【００１５】
請求項２に記載のＢＰＳＫ変調器は、請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器において、第１の方向性結合器は、第４の伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することとしたものであり、これにより、ベンド状伝送線路に比べて、部品点数が少なくなるという作用を有する。
【００１６】
請求項３に記載のＢＰＳＫ変調器は、請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器において、ベンド状伝送線路は、一端が第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されることとしたものであり、これにより、２本の伝送線路間の間隔による結合量の調整が必要な方向性結合器に比べて、組み立てが容易になるという作用を有する。
【００１７】
請求項４に記載のＢＰＳＫ変調器は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＢＰＳＫ変調器において、第２の方向性結合器は、第２の伝送線路に接続された第１の端子と出力用伝送線路に接続された第２の端子と無反射終端器に接続された第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することとしたものであり、これにより、所定のレベルで出力用伝送線路に電波が出力されるという作用を有する。
【００１８】
請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器は、電波を入力する入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が前記第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、前記第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、前記第２のサーキュレータの第２の端子に接続され、前記第２のサーキュレータから到来した電波を再び前記第２のサーキュレータに反射させるための第３の伝送線路と、前記第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が前記第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、前記第４の伝送線路中または前記第５の伝送線路中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチと、前記第５の伝送線路および前記第２の伝送線路と出力用伝送線路とを結合する第２の方向性結合器と、前記第２の方向性結合器と結合し、電波を出力する出力用伝送線路を有することとしたものであり、これにより、ＰＩＮダイオードスイッチを透過した場合の電波の伝送経路長との差は第３の伝送線路の長さに依存するという作用を有する。
【００１９】
請求項６に記載のＢＰＳＫ変調器は、請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器において、第１の方向性結合器は、第４の伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することとしたものであり、ベンド状伝送線路に比べて、部品点数が少なくなるという作用を有する。
【００２０】
請求項７に記載のＢＰＳＫ変調器は、請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器において、ベンド状伝送線路は、一端が第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されることとしたものであり、これにより、２本の伝送線路間の間隔による結合量の調整が必要な方向性結合器に比べて、組み立てが容易になるという作用を有する。
【００２１】
請求項８に記載のＢＰＳＫ変調器は、請求項５乃至７のいずれか１項に記載のＢＰＳＫ変調器において、第２の方向性結合器は、第２の伝送線路に接続された第１の端子と出力用伝送線路に接続された第２の端子と無反射終端器に接続された第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することとしたものであり、これにより、所定のレベルで出力用伝送線路に電波が出力されるという作用を有する。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図４を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。
【００２３】
図１において、１はＮＲＤガイドを構成する下側の導体板、２、２´はフェライトディスク、３はフェライトディスク２、２´を支持する誘電体チューブ（例えばテフロンチューブ）、４、４´、４″は不要モード（具体的にはＬＳＥモード）の発生を抑えるためのモードサプレッサ、５は基板上においてエッチングで作成された電極上にＰＩＮダイオードが装荷されている誘電体基板、７は空隙、８はＢＰＳＫ変調器の入力用伝送線路としての入力用誘電体ストリップ、１４は出力用伝送線路としての出力用誘電体ストリップ、１５は無反射終端器であり、これらは図５と同様の構成要素である。ここで、フェライトディスク２、２´と誘電体チューブ３とモードサプレッサ４、４´、４″は第１のサーキュレータを構成し、この第１のサーキュレータでは、入射した電波は時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。なお、図１では上側の導体板（図５の導体板１´）は省略されている。
【００２４】
また、１６、１６´はフェライトディスク、１７は誘電体チューブ、１８、１８´、１８″はモードサプレッサ、１９はモードサプレッサ４″につながる第１の伝送線路としての第１の誘電体ストリップ、２０は第２の伝送線路としての第２の誘電体ストリップであり、この第２の誘電体ストリップ２０には、誘電体基板５と空隙７とで構成されるＰＩＮダイオードスイッチが挿入されており、またフェライトディスク１６、１６´と誘電体チューブ１７とモードサプレッサ１８、１８´、１８″とで第２のサーキュレータを構成する。なお、この第２のサーキュレータでは、入射した電波は反時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。
【００２５】
さらに、２１は第３の伝送線路としての第３の誘電体ストリップ、２２は第４の伝送線路としての第４の誘電体ストリップ、２３は第５の伝送線路としての第５の誘電体ストリップ、２４は第１の方向性結合器、２５は第１の方向性結合器２４の第１の端子、２６は第１の方向性結合器２４の第２の端子、２７は第１の方向性結合器２４の第３の端子、２８は第１の方向性結合器２４の第４の端子であり、第１の方向性結合器２４の第１の端子２５には第４の誘電体ストリップ２２が接続されており、第１の方向性結合器２４の第４の端子２８には、第５の誘電体ストリップ２３が接続されている。なお、第１の方向性結合器２４では、第１の方向性結合器２４の第１の端子２５に入射した電波は、後述の第２の方向性結合器２９の第４の端子３３に出力されるように、結合度と伝送距離が調整されている。
【００２６】
さらに、２９は第２の方向性結合器、３０は第２の方向性結合器２９の第１の端子、３１は第２の方向性結合器２９の第２の端子、３２は第２の方向性結合器２９の第３の端子、３３は第２の方向性結合器２９の第４の端子である。第２の方向性結合器２９の第１の端子３０は第２の誘電体ストリップ２０に接続され、第２の方向性結合器２９の第４の端子３３は第５の誘電体ストリップ２３に接続されており、無反射終端器１５は第２の方向性結合器２９の第３の端子３２に接続され、出力用誘電体ストリップ１４は第２の方向性結合器２９の第２の端子３１に接続されている。
【００２７】
以上のように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００２８】
ＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に入射された電波は、入力用誘電体ストリップ８により上記第１のサーキュレータに入力され、その後誘電体基板５と空隙７とから構成されるＰＩＮダイオードスイッチへ導かれる。なお、誘電体基板５の電波入射側には図５に示すように高誘電率シート６を挿入してもよい。ここでＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオン状態、すなわち入射した電波が透過する場合には、透過電波は、第２の方向性結合器の第１の端子３０に入力され、第２の方向性結合器２９により、一部の電力を第２の方向性結合器２９の第３の端子３２を経て無反射終端器１５に吸収させるように分配させた後に、第２の方向性結合器２９の第２の端子３１と出力用誘電体ストリップ１４を経て、出力される。
【００２９】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオフ状態、即ち入射した電波が反射される場合には、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７に入射した電波は反射電波となって再び上記第１のサーキュレータへ戻り、第１の誘電体ストリップ１９へ導かれる。第１の誘電体ストリップ１９を伝送する電波は、上記第２のサーキュレータへ入力され、その後第３の誘電体ストリップ２１に導かれる。第３の誘電体ストリップ２１を伝送し第３の誘電体ストリップ２１の端部で反射された電波は、再び上記第２のサーキュレータへ戻り、その後第４の誘電体ストリップ２２へ導かれる。第４の誘電体ストリップ２２を伝送した後に、第１の方向性結合器２４の第１の端子２５へ入力され、第１の方向性結合器２４の第４の端子２８へ出力される。その後、反射電波は、第５の誘電体ストリップ２３を経た後に第２の方向性結合器２９の第４の端子３３に入力される。反射電波は、第２の方向性結合器２９で、その電力が第２の方向性結合器２９の第３の端子３２につながる無反射終端器１５に吸収させる電力と出力電力とに分配された後に、第２の方向性結合器２９の第２の端子３１を経て、出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００３０】
以上のように本実施の形態では、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７へ入射する電波の透過と反射を切り換えて２つの伝送経路を切り換えるが、第１のサーキュレータに加えて、第３の誘電体ストリップ（第３の伝送線路）２１を接続した第２のサーキュレータを追加し、電波に第３の誘電体ストリップ２１を往復させることにより、第３の誘電体ストリップ２１の長さを調整するだけで、所望の周波数での２つの経路の経路差を半波長の奇数倍に調整することができる。また、図１に示すＢＰＳＫ変調器では第１の方向性結合器２４の第３の端子２７と第４の端子２８を結ぶ誘電体ストリップと第２の方向性結合器２９の第３の端子３２と第４の端子３３を結ぶ誘電体ストリップとを同じ形状にすることで、必要な部品の種類を少なくすることも可能である。また、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７を第２の誘電体ストリップ２０中に挿入することにより、第１の誘電体ストリップ１９を分断する必要がなくなり、第１のサーキュレータと第２のサーキュレータの組み立てが容易になる。
【００３１】
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。
【００３２】
図２において、１はＮＲＤガイドを構成する下側の導体板、２、２´はフェライトディスク、３はフェライトディスク２、２´を支持する誘電体チューブ（例えばテフロンチューブ）、４、４´、４″は不要モード（具体的にはＬＳＥモード）の発生を抑えるためのモードサプレッサ、５は基板上においてエッチングで作成された電極上にＰＩＮダイオードが装荷されている誘電体基板、７は空隙、８はＢＰＳＫ変調器の入力用伝送線路としての入力用誘電体ストリップ、１０はベンド状誘電体ストリップ、１４は出力用伝送線路としての出力用誘電体ストリップ、１５は無反射終端器であり、これらは図１と同様の構成要素である。ここで、フェライトディスク２、２´と誘電体チューブ３とモードサプレッサ４、４´、４″は第１のサーキュレータを構成し、この第１のサーキュレータでは、入射した電波は反時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。なお、図２では上側の導体板（図５の導体板１´）は省略されている。
【００３３】
また、１６、１６´はフェライトディスク、１７は誘電体チューブ、１８、１８´、１８″はモードサプレッサ、１９はモードサプレッサ４″につながる第１の伝送線路としての第１の誘電体ストリップ、２０は第２の伝送線路としての第２の誘電体ストリップであり、フェライトディスク１６、１６´と誘電体チューブ１７とモードサプレッサ１８、１８´、１８″とで第２のサーキュレータを構成し、この第２のサーキュレータでは、入射した電波は反時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。また、第１の誘電体ストリップ１９には、誘電体基板５と空隙７とで構成されるＰＩＮダイオードスイッチが挿入されている。
【００３４】
さらに、２１は第３の伝送線路としての第３の誘電体ストリップ、２２は第４の誘電体ストリップ、２３は第５の伝送線路としての第５の誘電体ストリップであり、第４の誘電体ストリップ２２にはベンド状誘電体ストリップ１０が接続されており、その後には第５の誘電体ストリップ２３が接続されている。
【００３５】
さらに、２９は第２の方向性結合器、３０は第２の方向性結合器２９の第１の端子、３１は第２の方向性結合器２９の第２の端子、３２は第２の方向性結合器２９の第３の端子、３３は第２の方向性結合器２９の第４の端子であり、これらは図１と同様の構成要素である。図１と同様、第２の方向性結合器２９の第１の端子３０は第２の誘電体ストリップ２０に接続され、第２の方向性結合器２９の第４の端子３３は第５の誘電体ストリップ２３に接続され、無反射終端器１５は第２の方向性結合器２９の第３の端子３２に接続され、出力用誘電体ストリップ１４は第２の方向性結合器２９の第２の端子３１に接続されている。
【００３６】
以上のように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００３７】
ＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に入射された電波は、入力用誘電体ストリップ８により上記第１のサーキュレータに入力され、その後第１の誘電体ストリップ１９中に挿入され誘電体基板５と空隙７とから構成されるＰＩＮダイオードスイッチへ導かれる。なお、誘電体基板５の電波入射側には図５で示した高誘電率シート６を挿入してもよい。ここでＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオン状態、すなわち入射した電波が透過する場合には上記第２のサーキュレータに入力される。その後、入射電波は、モードサプレッサ１８´の端子側へ導かれ、第３の誘電体ストリップ２１を往復した後に再びモードサプレッサ１８´の端子側からサーキュレータに戻り、モードサプレッサ１８″の端子側へ出力され、ベンド状誘電体ストリップ１０と第２の方向性結合器２９を経て、出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００３８】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオフ状態、即ち入射した電波が反射される場合には、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７に入射した電波は再び第１のサーキュレータへ戻り、モードサプレッサ４´の端子側へ導かれ、第２の誘電体ストリップ２０へ伝送され、第２の方向性結合器２９の第１端子３０に入力される。上記反射電波は、その電力が、第２の方向性結合器２９で、第２の方向性結合器２９の第３の端子３２につながる無反射終端器１５に吸収させる電力と出力電力とに分配された後に、第２の方向性結合器２９の第２の端子３１を経て、出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００３９】
以上のように本実施の形態では、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７へ入射する電波の透過と反射を切り換えて２つの伝送経路を切り換えるが、第１のサーキュレータに加えて、第３の誘電体ストリップ２１を接続した第２のサーキュレータを追加し、電波に第３の誘電体ストリップ２１を往復して伝送させることにより、第３の誘電体ストリップ２１の長さを調整するだけで、所望の周波数での２つの経路の経路差を半波長の奇数倍に調整することができる。また、図１の第１の方向性結合器２４をベンド状誘電体ストリップ１０に置き換えることにより、第１の方向性結合器２４の調整が不要になる。
【００４０】
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。
【００４１】
図３において、１はＮＲＤガイドを構成する下側の導体板、２、２´はフェライトディスク、３はフェライトディスク２、２´を支持する誘電体チューブ（例えばテフロンチューブ）、４、４´、４″は不要モード（具体的にはＬＳＥモード）の発生を抑えるためのモードサプレッサ、５は基板上においてエッチングで作成された電極上にＰＩＮダイオードが装荷されている誘電体基板、７は空隙、８はＢＰＳＫ変調器の入力用伝送線路としての入力用誘電体ストリップ、１０はベンド状誘電体ストリップ、１４は出力用伝送線路としての出力用誘電体ストリップ、１５は無反射終端器であり、これらは図１と同様の構成要素である。ここで、フェライトディスク２、２´と誘電体チューブ３とモードサプレッサ４、４´、４″は第１のサーキュレータを構成し、この第１のサーキュレータでは、入射した電波は反時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。なお、図１では上側の導体板（図５の導体板１´）は省略されている。
【００４２】
また、１６、１６´はフェライトディスク、１７は誘電体チューブ、１８、１８´、１８″はモードサプレッサ、１９はモードサプレッサ４″につながる第１の伝送線路としての第１の誘電体ストリップ、２０は第２の伝送線路としての第２の誘電体ストリップであり、フェライトディスク１６、１６´と誘電体チューブ１７とモードサプレッサ１８、１８´、１８″とで第２のサーキュレータを構成し、この第２のサーキュレータでは、入射した電波は時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。
【００４３】
さらに、２１は第３の伝送線路としての第３の誘電体ストリップ、２２は第４の誘電体ストリップ、２３は第５の伝送線路としての第５の誘電体ストリップであり、第４の誘電体ストリップ２２にはベンド状誘電体ストリップ１０が接続されており、その後には第５の誘電体ストリップ２３が接続されている。また第４の誘電体ストリップ２２には、誘電体基板５と空隙７とで構成されるＰＩＮダイオードスイッチが挿入されている。
【００４４】
さらに、２９は第２の方向性結合器、３０は第２の方向性結合器２９の第１の端子、３１は第２の方向性結合器２９の第２の端子、３２は第２の方向性結合器２９の第３の端子、３３は第２の方向性結合器２９の第４の端子であり、これらは図１と同様の構成要素である。図１と同様、第２の方向性結合器２９の第１の端子３０は第２の誘電体ストリップ２０に接続され、第２の方向性結合器２９の第４の端子３３は第５の誘電体ストリップ２３に接続され、無反射終端器１５は第２の方向性結合器２９の第３の端子３２に接続され、出力用誘電体ストリップ１４は第２の方向性結合器２９の第２の端子３１に接続されている。
【００４５】
以上のように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００４６】
ＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に入射された電波は、入力用誘電体ストリップ８により上記第１のサーキュレータに入力され、その後、第１の誘電体ストリップ１９を経て、上記第２のサーキュレータのモードサプレッサ１８の端子側へ入力される。その後、入射電波は、モードサプレッサ１８″の端子側から出力され、第４の誘電体ストリップ２２中に挿入され誘電体基板５と空隙７とから構成されるＰＩＮダイオードスイッチへ導かれる。なお、誘電体基板５の電波入射側には図５で示した高誘電率シート６を挿入してもよい。ここでＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオン状態、すなわち入射した電波が透過する場合には、透過電波は、ベンド状誘電体ストリップ１０と第５の誘電体ストリップ２３を経て、第２の方向性結合器２９の第４の端子３３に入力され、この第２の方向性結合器２９を介して第２の端子３１に繋がる出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００４７】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオフ状態、即ち入射した電波が反射される場合には、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７に入射した電波は反射電波となって再び上記第２のサーキュレータのモードサプレッサ１８″の端子側へ戻り、モードサプレッサ１８´の端子側から第３の誘電体ストリップ２１へ伝送される。反射電波は、第３の誘電体ストリップ２１を往復した後に再び上記第２のサーキュレータのモードサプレッサ１８´の端子側からモードサプレッサ１８の端子側へ導かれて、第１の誘電体ストリップ１９を上記第２のサーキュレータから上記第１のサーキュレータの方向へ伝送する。反射電波は、上記第１のサーキュレータのモードサプレッサ４″の端子側から入力された後、モードサプレッサ４´の端子側へ導かれて第２の誘電体ストリップ２０を伝送する。その後、反射電波は、第２の方向性結合器２９の第１の端子３０に入力され、その電力が第２の方向性結合器２９の第３の端子３２につながる無反射終端器１５に吸収させる電力と出力電力とに分配された後に、第２の方向性結合器２９の第２の端子３１を経て、出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００４８】
以上のように本実施の形態では、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７へ入射する電波の透過と反射を切り換えて２つの伝送経路を切り換えるが、第１のサーキュレータに加えて、第３の誘電体ストリップ２１を接続した第２のサーキュレータを追加し、ＢＰＳＫ変調器内を伝送する電波に第３の誘電体ストリップ２１を往復させることにより、第３の誘電体ストリップ２１の長さを調整するだけで、所望の周波数での２つの経路の経路差を半波長の奇数倍に調整することができる。また第１の方向性結合器２４（図１）をベンド状誘電体ストリップ１０に置き換えることにより、第１の方向性結合器２４の結合度等の調整が不要になる。また、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７を第４の誘電体ストリップ２２中に挿入することにより、第１の誘電体ストリップ１９を分断する必要がなくなり、第１のサーキュレータと第２のサーキュレータの組み立てが容易になる。
【００４９】
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図である。
【００５０】
図４において、１はＮＲＤガイドを構成する下側の導体板、２、２´はフェライトディスク、３はフェライトディスク２、２´を支持する誘電体チューブ（例えばテフロンチューブ）、４、４´、４″は不要モード（具体的にはＬＳＥモード）の発生を抑えるためのモードサプレッサ、５は基板上においてエッチングで作成された電極上にＰＩＮダイオードが装荷されている誘電体基板、７は空隙、８はＢＰＳＫ変調器の入力用伝送線路としての入力用誘電体ストリップ、１４は出力用伝送線路としての出力用誘電体ストリップ、１５は無反射終端器であり、これらは図１と同様の構成要素である。ここで、フェライトディスク２、２´と誘電体チューブ３とモードサプレッサ４、４´、４″は第１のサーキュレータを構成し、この第１のサーキュレータでは、入射した電波は反時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。なお、図１では上側の導体板（図５の導体板１´）は省略されている。
【００５１】
また、１６、１６´はフェライトディスク、１７は誘電体チューブ、１８、１８´、１８″はモードサプレッサ、１９はモードサプレッサ４″につながる第１の伝送線路としての第１の誘電体ストリップ、２０は第２の伝送線路としての第２の誘電体ストリップであり、フェライトディスク１６、１６´と誘電体チューブ１７とモードサプレッサ１８、１８´、１８″とで第２のサーキュレータを構成し、この第２のサーキュレータでは、入射した電波は時計方向に隣り合う端子から出力されるように、電波の回転方向が設定されている。
【００５２】
さらに、２１は第３の伝送線路としての第３の誘電体ストリップ、２２は第４の誘電体ストリップ、２３は第５の伝送線路としての第５の誘電体ストリップ、２４は第１の方向性結合器、２５は第１の方向性結合器２４の第１の端子、２６は第１の方向性結合器２４の第２の端子、２７は第１の方向性結合器２４の第３の端子、２８は第１の方向性結合器２４の第４の端子であり、第４の誘電体ストリップ２２には第１の方向性結合器２４の第１端子２５が接続されている。なお、第１の方向性結合器２４では、第１の端子２５から入力された電波は第４の端子２８から出力されるように、また第４の端子２８から入力された電波は第１の端子２５から出力されるように結合度や誘電体ストリップ長が最適化されている。また、第５の誘電体ストリップ２３には、誘電体基板５と空隙７とで構成されるＰＩＮダイオードスイッチが挿入されている。
【００５３】
さらに、２９は第２の方向性結合器、３０は第２の方向性結合器２９の第１の端子、３１は第２の方向性結合器２９の第２の端子、３２は第２の方向性結合器２９の第３の端子、３３は第２の方向性結合器２９の第４の端子であり、これらは図１と同様の構成要素である。図１と同様、第２の方向性結合器２９の第１の端子３０は第２の誘電体ストリップ２０に接続されており、第２の方向性結合器２９の第４の端子３３は第５の誘電体ストリップ２３に接続されており、無反射終端器１５は第２の方向性結合器２９の第３の端子３２に接続され、出力用誘電体ストリップ１４は第２の方向性結合器２９の第２の端子３１に接続されている。
【００５４】
以上のように構成されたＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器について、その動作を説明する。
【００５５】
ＮＲＤガイドＢＰＳＫ変調器に入射された電波は、入力用誘電体ストリップ８により上記第１のサーキュレータに入力され、その後、第１の誘電体ストリップ１９を経て、上記第２のサーキュレータのモードサプレッサ１８の端子側に入力される。その後、入射電波は、モードサプレッサ１８″の端子側から出力され、第４の誘電体ストリップ２２を経て、第１の方向性結合器２４の第１の端子２５から第１の方向性結合器２４に入力される。その後、第４の端子２８から出力され、第５の誘電体ストリップ２３中に挿入されている誘電体基板５と空隙７とから構成されるＰＩＮダイオードスイッチ５、７へ導かれる。なお、誘電体基板５の電波入射側には図５に示すように高誘電率シート６を挿入してもよい。ここでＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオン状態、すなわち入射した電波が透過する場合には、透過電波は第２の方向性結合器２９の第４の端子３３に入力される。その後、透過電波は、第２の方向性結合器２９を介して第２の端子３１に繋がる出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００５６】
逆にＰＩＮダイオードスイッチ５、７がオフ状態、即ち入射した電波が反射される場合には、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７に入射した電波は反射電波となって再び第１の方向性結合器２４の第４の端子２８に入力され、第１の端子２５に戻ることになる。その後、反射電波は、第４の誘電体線路２２を通過して上記第２のサーキュレータのモードサプレッサ１８″の端子側へ入力され、モードサプレッサ１８´の端子側から第３の誘電体ストリップ２１へ伝送される。そして、反射電波は、第３の誘電体ストリップ２１を往復した後に再び上記第２のサーキュレータのモードサプレッサ１８´の繋がる端子からモードサプレッサ１８へ導かれて、第１の誘電体ストリップ１９を上記第２のサーキュレータから上記第１のサーキュレータの方向へ伝送する。モードサプレッサ４″の端子側から上記第１のサーキュレータに入力された後、モードサプレッサ４´の端子側へ導かれて第２の誘電体ストリップ２０を伝送する。その後、反射電波は、第２の方向性結合器２９の第１の端子３０に入力され、その電力が第２の方向性結合器２９の第３の端子３２につながる無反射終端器１５に吸収させる電力と前記第２の端子３１へ導く電力とに分配された後に、前記第２の方向性結合器２９の第２の端子３１を経て、出力用誘電体ストリップ１４から出力される。
【００５７】
以上のように本実施の形態では、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７へ入射する電波の透過と反射を切り換えて２つの伝送経路を切り換えるが、第１のサーキュレータに加えて、第３の誘電体ストリップ２１を接続した第２のサーキュレータを追加し、ＢＰＳＫ変調器内を伝送する電波に第３の誘電体ストリップ２１を往復させることにより、第３の誘電体ストリップ２１の長さを調整するだけで、所望の周波数での２つの経路の経路差を半波長の奇数倍に調整することができる。また、ＰＩＮダイオードスイッチ５、７を第５の誘電体ストリップ２３中に挿入することにより、第４の誘電体ストリップ２２を分断することなく第２のサーキュレータに接続できる為に第２のサーキュレータの組み立てが容易になる。さらに、第１の方向性結合器２４の第３の端子２７と第４の端子２８を結ぶ誘電体ストリップと、第２の方向性結合器２９の第３の端子３２と第４の端子３３を結ぶ誘電体ストリップとを同じ形状にした場合には、必要な部品の種類を少なくすることも可能である。
【００５８】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が反時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が反時計回りの場合には第１の伝送線路中に挿入され、第１のサーキュレータの入射電波の回転方向が時計回りの場合には第２の伝送線路中に挿入されるＰＩＮダイオードスイッチと、第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第３の伝送線路と、第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、第５の伝送線路および第２の伝送線路と出力用伝送線路との間に配設された第２の方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチを透過した場合の電波の伝送経路長と反射した場合の電波の伝送経路長との差を第３の伝送線路の長さに依存させることができるので、所望の周波数で１８０度の位相差を得る（伝送経路長の差を所望の周波数で半波長の奇数倍にする）ための調整個所を第３の伝送線路という一個所に減らすことが出来るという有利な効果が得られる。
【００５９】
請求項２に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器において、第１の方向性結合器は、第４の伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することにより、ベンド状伝送線路に比べて、部品点数を少なくすることができるという有利な効果が得られる。
【００６０】
請求項３に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、請求項１に記載のＢＰＳＫ変調器において、ベンド状伝送線路は、一端が第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたことにより、２本の伝送線路間の間隔による結合量の調整が必要な方向性結合器に比べて、組み立てが容易になるという有利な効果が得られる。
【００６１】
請求項４に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のＢＰＳＫ変調器において、第２の方向性結合器は、第２の伝送線路に接続された第１の端子と出力用伝送線路に接続された第２の端子と無反射終端器に接続された第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することにより、確実に所定のレベルで出力用伝送線路に電波を出力することができるという有利な効果が得られる。
【００６２】
請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、入力用伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設された第１のサーキュレータと、一端が第１のサーキュレータの第２の端子に接続された第１の伝送線路と、第１のサーキュレータの第３の端子に接続された第２の伝送線路と、第１の伝送線路の他端に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子とが反時計回りに配設され、入射電波が時計回り方向に位置する端子から出力される第２のサーキュレータと、第２のサーキュレータの第２の端子に接続された第３の伝送線路と、第２のサーキュレータの第３の端子に接続された第４の伝送線路と、一端が第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたベンド状伝送線路または第１の方向性結合器と、第４の伝送線路中または第５の伝送線路中に挿入されたＰＩＮダイオードスイッチと、第５の伝送線路および第２の伝送線路と出力用伝送線路との間に配設された第２の方向性結合器とを有することにより、ＰＩＮダイオードスイッチを透過した場合の電波の伝送経路長と反射した場合の電波の伝送経路長との差を第３の伝送線路の長さに依存させることができるので、所望の周波数で１８０度の位相差を得るための調整個所を第３の伝送線路という一個所に減らすことが出来るという有利な効果が得られる。
【００６３】
請求項６に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器において、第１の方向性結合器は、第４の伝送線路に接続された第１の端子と第２の端子と第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することにより、ベンド状伝送線路に比べて、部品点数を少なくすることができるという有利な効果が得られる。
【００６４】
請求項７に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、請求項５に記載のＢＰＳＫ変調器において、ベンド状伝送線路は、一端が第４の伝送線路に接続され、他端が第５の伝送線路に接続されたことにより、２本の伝送線路間の間隔による結合量の調整が必要な方向性結合器に比べて、組み立てが容易になるという有利な効果が得られる。
【００６５】
請求項８に記載のＢＰＳＫ変調器によれば、請求項５乃至７のいずれか１項に記載のＢＰＳＫ変調器において、第２の方向性結合器は、第２の伝送線路に接続された第１の端子と出力用伝送線路に接続された第２の端子と無反射終端器に接続された第３の端子と第５の伝送線路に接続された第４の端子とを有することにより、確実に所定のレベルで出力用伝送線路に電波を出力することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図２】本発明の実施の形態２によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図３】本発明の実施の形態３によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図４】本発明の実施の形態４によるＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【図５】従来のＢＰＳＫ変調器を示す構成図
【符号の説明】
１  導体板
２、２´、１６、１６´  フェライトディスク
３、１７  誘電体チューブ
４、４´、４″、８、８´、８″  モードサプレッサ
５  誘電体基板
７  空隙
８  入力用誘電体ストリップ（入力用伝送線路）
１０  ベンド状誘電体ストリップ（ベンド状伝送線路）
１４  出力用誘電体ストリップ（出力用伝送線路）
１５  無反射終端器
１９  第１の誘電体ストリップ（第１の伝送線路）
２０  第２の誘電体ストリップ（第２の伝送線路）
２１  第３の誘電体ストリップ（第３の伝送線路）
２２  第４の誘電体ストリップ（第４の伝送線路）
２３  第５の誘電体ストリップ（第５の伝送線路）
２４  第１の方向性結合器
２５、３０  第１の端子
２６、３１  第２の端子
２７、３２  第３の端子
２８、３３  第４の端子
２９  第２の方向性結合器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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