(57)【要約】【課題】従来よりも損失の小さい位相切り替え機能付き可変増幅装置を提供する。【解決手段】位相切り替え機能付き可変増幅装置は、１系統の入力端と２系統の出力端とを有し、１系統の入力端に入力されるシングルエンド信号の出力先を切り替えるスイッチ部と、スイッチ部の２系統の出力端の各々に接続され、シングルエンド信号を互いに位相が１８０°異なる一対の差動信号に変換し且つスイッチ部における切り替え動作に応じて一対の差動信号の位相を反転させる第１の変換部と、一対の差動信号を制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する可変増幅部と、可変増幅部から出力された一対の差動信号をシングルエンド信号に変換する第２の変換部と、を含む。【選択図】図３
2018078390.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１系統の入力端と２系統の出力端とを有し、前記１系統の入力端に入力されるシングルエンド信号の出力先を切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の前記２系統の出力端の各々に接続され、前記シングルエンド信号を互いに位相が１８０°異なる一対の差動信号に変換し且つ前記スイッチ部における切り替え動作に応じて前記一対の差動信号の位相を反転させる第１の変換部と、
前記一対の差動信号を制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する可変増幅部と、
前記可変増幅部から出力された一対の差動信号をシングルエンド信号に変換する第２の変換部と、
を含む位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項２】
前記第１の変換部は、一端及び他端が前記スイッチ部の出力端の各々に接続された一次コイルと、一端及び他端が前記可変増幅部の入力端に接続された二次コイルと、を有する第１のトランスフォーマを含む
請求項１に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項３】
前記スイッチ部の切り替え動作に応じて、前記スイッチ部から前記第１のトランスフォーマに供給されるシングルエンド信号の前記一次コイルに対する入力方向が切り替わる
請求項２に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項４】
前記スイッチ部は、前記２系統の出力端のうち、前記１系統の入力端と接続されない出力端を所定の電位に短絡する
請求項２または請求項３に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項５】
前記制御電圧は、前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルのセンタータップを介して前記可変増幅部に供給される
請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項６】
前記第２の変換部は、一端及び他端が前記可変増幅部の出力端に接続された一次コイルと、前記一対の差動信号から変換したシングルエンド信号を出力する二次コイルと、を有する第２のトランスフォーマを含む
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項７】
前記可変増幅部の駆動電圧が、前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルのセンタータップを介して供給される
請求項６に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【請求項８】
互いに位相が９０°異なる２つのシングルエンド信号を別々の出力端から出力する信号分配部と、
前記信号分配部の出力端の各々に接続された２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置と、
前記２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置の各々から出力された信号を合成する合成部と、
を含むフェーズシフタであって、
前記２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置の各々は、
１系統の入力端と２系統の出力端とを有し、前記１系統の入力端に入力されるシングルエンド信号の出力先を切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の前記２系統の出力端の各々に接続され、前記シングルエンド信号を互いに位相が１８０°異なる一対の差動信号に変換し且つ前記スイッチ部における切り替え動作に応じて前記一対の差動信号の位相を反転させる第１の変換部と、
前記一対の差動信号を制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する可変増幅部と、
前記可変増幅部から出力された一対の差動信号をシングルエンド信号に変換する第２の変換部と、
を含むフェーズシフタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、位相切り替え機能付き可変増幅装置及びフェーズシフタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信及びセンサなどの分野において、高周波、特にミリ波帯のアンテナビームの方向をステアするフェーズドアレイシステムが用いられている。フェーズドアレイシステムでは、例えば、フェーズシフタ（移相器）が用いられている。フェーズシフタにおいては、信号の振幅を一定に維持したまま位相を３６０°回転できることが望ましい。
【０００３】
このようなフェーズシフタに関する技術として、以下の技術が知られている。例えば、伝送線路、ベクトル合成部及び位相制御部を含む可変位相装置が知られている。伝送線路は、一対の出力ポートから直交位相の信号を出力する。ベクトル合成部は、寄生容量が伝送線路に対する負荷インピーダンスとなるように、一対の出力ポートの一方及び他方にそれぞれ接続された第１及び第２のトランジスタを有する。ベクトル合成部は、伝送線路の一対の出力ポートから負荷インピーダンスに応じた位相で出力される信号を第１及び第２のトランジスタにより増幅して合成する。位相制御部は、合成部の第１及び第２のトランジスタの各々の増幅動作を制御することで、合成部が合成して出力する出力信号の位相を制御する。
【０００４】
また、フェーズシフタに適用し得る増幅回路に関する技術として、以下の技術が知られている。例えば、第１及び第２の増幅トランジスタ、トランスフォーマ及び極性切替制御部を有する極性切替増幅回路が知られている。第１及び第２の増幅トランジスタには、不平衡入力信号（シングルエンド信号）が入力される。トランスフォーマは、一次巻線及び二次巻線を有し、第１及び第２の増幅トランジスタの出力信号が一次巻線に対して平衡信号（差動信号）として入力され、二次巻線より信号が出力される。極性切替制御部は、第１及び第２の増幅トランジスタのうち、一方をオンさせ、他方をオフさせる。
【０００５】
また、互いに、入力信号を９０°の位相関係で２分岐する手段と、互いに同じ構成を有する第１変調手段及び第２変調手段と、第１変調手段及び第２の変調手段の出力信号を合成する手段と、を備えた無限移相器が知られている。第１及び第２変調手段は、それぞれ、位相を０°または１８０°に位相反転する手段と、移送反転手段とは独立に信号レベルを制御する手段を含む。また、第１及び第２変調手段は、それぞれ、２分岐された信号の一方及び他方を、これらの信号に対して０°または１８０°の位相関係の所定のレベルの信号にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１１０４９２号公報
【特許文献２】特開２０１４−１９９９６６号公報
【特許文献３】特開昭５８−４７３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した極性切替増幅回路において、極性切替制御部は、トランスフォーマの一次巻線の一端及び他端に接続された第１及び第２の増幅トランジスタのうち、一方をオンさせ、他方をオフさせる。そして、オン状態とする増幅トランジスタを切り替えることで、出力信号の極性を切り替える。すなわち、トランスフォーマの一次巻線の一端または他端には、オフ状態のトランジスタが接続されることになり、このオフ状態のトランジスタにおいて損失が生じる結果となる。損失分の出力電力を補うためには、後段に増幅器を追加するか、第１及び第２の増幅トランジスタの駆動電力を増大させる必要があり、消費電力が増大する。
【０００８】
開示の技術は、１つの側面として、従来よりも損失の小さい位相切り替え機能付き可変増幅装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
開示の技術に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置は、スイッチ部、第１の変換部、可変増幅部及び第２の変換部を備えている。スイッチ部は、１系統の入力端と２系統の出力端とを有し、１系統の入力端に入力されるシングルエンド信号の出力先を切り替える。第１の変換部は、スイッチ部の２系統の出力端の各々に接続され、シングルエンド信号を互いに位相が１８０°異なる一対の差動信号に変換し且つスイッチ部における切り替え動作に応じて一対の差動信号の位相を反転させる。可変増幅部は、一対の差動信号を制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する。第２の変換部は、可変増幅部から出力された一対の差動信号をシングルエンド信号に変換する。
【発明の効果】
【００１０】
開示の技術によれば、１つの側面として、従来よりも損失の小さい位相切り替え機能付き可変増幅装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】開示の技術の実施形態に係るフェーズシフタの構成を示す図である。
【図２Ａ】開示の技術の実施形態に係るフェーズシフタの出力信号の位相を示すベクトル図である。
【図２Ｂ】開示の技術の実施形態に係るフェーズシフタの出力信号の位相を示すベクトル図である。
【図２Ｃ】開示の技術の実施形態に係るフェーズシフタの出力信号の位相を示すベクトル図である。
【図２Ｄ】開示の技術の実施形態に係るフェーズシフタの出力信号の位相を示すベクトル図である。
【図３】開示の技術の実施形態に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図４】開示の技術の実施形態に係るスイッチ部の詳細な構成を示す図である。
【図５Ａ】開示の技術の実施形態に係るスイッチ部の入力端に入力された信号の経路を示す図である。
【図５Ｂ】開示の技術の実施形態に係るスイッチ部の入力端に入力された信号の経路を示す図である。
【図６】開示の技術の実施形態に係る可変増幅部の詳細な構成を示す図である
【図７】開示の技術の実施形態に係るフェーズシフタの詳細な構成を示す図である。
【図８Ａ】比較例に係るフェーズシフタの構成を示す図である。
【図８Ｂ】比較例に係るフェーズシフタの構成を示す図である。
【図８Ｃ】比較例に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置の構成を示す図である。
【図９Ａ】開示の技術の実施形態に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置における信号の流れを示す図である。
【図９Ｂ】比較例に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置における信号の流れを示す図である。
【図１０】開示の技術の他の実施形態に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図１１】開示の技術の他の実施形態に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図１２】開示の技術の他の実施形態に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置の構成を示す回路ブロック図である。
【図１３】開示の技術の実施形態に係るトランスフォーマのパターンレイアウトを示す平面図である。
【図１４】図１３における１４−１４線に沿った断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、開示の技術の実施形態の一例を図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素及び部分には同一の参照符号を付与している。
【００１３】
[第１の実施形態]
図１は、開示の技術の第１の実施形態に係るフェーズシフタ１の構成を示す図である。フェーズシフタ１は、入力信号Ｓｉｎの位相を、外部から供給される制御電圧に応じて回転させ、これを出力信号Ｓｏｕｔとして出力する回路である。フェーズシフタ１は、出力信号Ｓｏｕｔの振幅を一定に維持したまま出力信号Ｓｏｕｔの位相を０°〜３６０°の範囲で連続的に回転させることが可能なベクトル合成型の移相器である。フェーズシフタ１は、９０°ハイブリッド１０、２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置（以下、０−πＡＭＰと表記する）１１、１２及び合成部１３を含んで構成されている。
【００１４】
９０°ハイブリッドは、入力信号Ｓｉｎを振幅が等しく且つ位相が互いに９０°異なる２つの信号に分割する。９０°ハイブリッド１０は第１〜第４のポートＰ１〜Ｐ４を有する。第１のポートＰ１には入力信号Ｓｉｎが入力され、第２のポートＰ２は抵抗素子Ｒ０を介してグランドラインに接続されている。第３のポートＰ３からは、入力信号Ｓｉｎに対する位相差が例えば９０°である第１の信号Ｓｉｎ＿１が出力され、第４のポートＰ４からは、入力信号Ｓｉｎに対する位相差が例えば１８０°である第２の信号Ｓｉｎ＿２が出力される。なお、第１の信号Ｓｉｎ＿１及び第２の信号Ｓｉｎ＿２は、互いに位相が９０°異なっていればよく、入力信号Ｓｉｎに対する位相差は、上記したものに限定されるものではない。第１の信号Ｓｉｎ＿１は、０−πＡＭＰ１１に入力され、第２の信号Ｓｉｎ＿２は、０−πＡＭＰ１２に入力される。
【００１５】
０−πＡＭＰ１１は、入力される第１の信号Ｓｉｎ＿１の振幅を、外部から供給される制御電圧に応じた増幅量で増幅させ、これを出力信号Ｓｏｕｔ＿１として出力する。また、０−πＡＭＰ１１は、出力信号Ｓｏｕｔ＿１の、第１の信号Ｓｉｎ＿１に対する位相差が０°または１８０°となるように、出力信号Ｓｏｕｔ＿１の位相を切り替えることが可能である。
【００１６】
０−πＡＭＰ１２の機能及び構成は、０−πＡＭＰ１１と同じである。すなわち、０−πＡＭＰ１２は、入力される第２の信号Ｓｉｎ＿２の振幅を、外部から供給される制御電圧に応じた増幅量で減衰させ、これを出力信号Ｓｏｕｔ＿２として出力する。また、０−πＡＭＰ１２は、出力信号Ｓｏｕｔ＿２の、第２の信号Ｓｉｎ＿２に対する位相差が０°または１８０°（すなわち、第１の信号Ｓｉｎ＿１に対する位相差が９０°または２７０°）となるように、出力信号Ｓｏｕｔ＿２の位相を切り替えることが可能である。
【００１７】
合成部１３は、０−πＡＭＰ１１の出力信号Ｓｏｕｔ＿１と、０−πＡＭＰ１２の出力信号Ｓｏｕｔ＿２とを同相にて合成させ、これを出力信号Ｓｏｕｔとして出力する。
【００１８】
図２Ａ、２Ｂ、２Ｃ及び２Ｄは、０−πＡＭＰ１１の出力信号Ｓｏｕｔ＿１と０−πＡＭＰ１２の出力信号Ｓｏｕｔ＿２とのベクトル合成によって生成される出力信号Ｓｏｕｔの位相を示すベクトル図である。０−πＡＭＰ１１、１２が、それぞれ、出力信号Ｓｏｕｔ＿１及びＳｏｕｔ＿２の位相を１８０°切り替える機能と、振幅を変化させる機能を有することで、出力信号Ｓｏｕｔにおいて、振幅を一定に維持しつつ位相を３６０°回転させることが可能となる。
【００１９】
図３は、０−πＡＭＰ１１の構成を示す回路ブロック図である。なお、０−πＡＭＰ１２の構成は、０−πＡＭＰ１１の構成と同じである。０−πＡＭＰ１１は、スイッチ部２１、トランスフォーマ２２、可変増幅部２０及びトランスフォーマ２５を含んで構成されている。
【００２０】
スイッチ部２１は、１系統の入力端ｉ１に対して２系統の出力端ｏ１及びｏ２を有するＳＰＤＴ（Single Pole, Double Throw）スイッチとして機能する。０−πＡＭＰ１１を構成するスイッチ部２１の入力端ｉ１には、９０°ハイブリッド１０から出力された第１の信号Ｓｉｎ＿１が入力される。スイッチ部２１は、第１の信号Ｓｉｎ＿１を、出力端ｏ１及びｏ２のいずれかに一方に出力する。スイッチ部２１の切り替え動作に応じて、第１の信号Ｓｉｎ＿１は、ノードａ１またはノードａ２を経由してトランスフォーマ２２に入力される。
【００２１】
トランスフォーマ２２は、一端がスイッチ部２１の出力端ｏ１に接続され、他端がスイッチ部２１の出力端ｏ２に接続された一次コイルＬ１と、一端がノードｂ１に接続され、他端がノードｂ２に接続された二次コイルＬ２とを含んで構成されている。トランスフォーマ２２は、スイッチ部２１を介して供給されるシングルエンド信号である第１の信号Ｓｉｎ＿１を、位相が互いに１８０°異なる一対の差動信号に変換し、差動信号をノードｂ１及びｂ２に出力する。すなわち、ノードｂ１に現れる信号の位相と、ノードｂ２に現れる信号の位相は、互いに１８０°異なる。また、トランスフォーマ２２は、スイッチ部２１の切り替え動作に応じて、一対の差動信号の位相を反転させる。すなわち、スイッチ部２１が、ノードａ１側に接続されている場合にノードｂ１に現れる信号の位相と、スイッチ部２１が、ノードａ２側に接続されている場合にノードｂ１に現れる信号の位相は１８０°異なる。ノードｂ２に現れる信号についても同様である。
【００２２】
図１３は、トランスフォーマ２２のパターンレイアウトを示す平面図、図１４は、図１３における１４−１４線に沿った断面図である。トランスフォーマ２２を構成する一次コイルＬ１、二次コイルＬ２及びグランドメタル２２３は、シリコン基板２２１上に設けられたメタル層に設けられている。一次コイルＬ１、二次コイルＬ２及びグランドメタル２２３は、シリコン基板２２１上に設けられた誘電体層２２２によって互いに絶縁されている。一次コイルＬ１は、二次コイルＬ２よりも上層のメタル層に設けられており、環状パターンを有している。一次コイルＬ１の端子ｔ１は、スイッチ部２１の出力端ｏ１に接続され、一次コイルＬ１の端子ｔ２は、スイッチ部２１の出力端ｏ２に接続される。二次コイルＬ２は、一次コイルＬ１と同様、環状パターンを有している。二次コイルＬ２の端子ｔ３は、ノードｂ１に接続され、二次次コイルＬ２の端子ｔ４は、ノードｂ２に接続され、二次コイルＬ２のセンタータップＣＴ１には、制御電圧ＶＧが供給される（図６参照）。一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２の環状パターンは、互いに重なるように配置されている。
【００２３】
二次コイルＬ２の下層のメタル層には、接地電位に固定されるグランドメタル２２３が設けられている。グランドメタル２２３は、一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２の直下領域において、メタルを部分的に間引いたパターニングが施されている。仮に、一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２の直下領域を接地電位に固定されたメタルで埋め尽くすと、一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２に、一端が接地電位に固定された寄生キャパシタが付加されることになり特性劣化を招く。また、仮に、一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２の直下領域におけるメタルを全て除去すると、抵抗成分として作用するシリコン基板２２１の影響が大きくなり、損失が大きくなる。図１４に示すように、グランドメタル２２３が、一次コイルＬ１及び二次コイルＬ２の直下領域においてメタルを部分的に間引いたパターンを有することで、寄生キャパシタおよびシリコン基板２２１の影響を抑制し、良好な特性を得ることができる。図１３に示すトランスフォーマ２２のパターンレイアウトによれば、特にミリ波帯の周波数を有する信号の処理において良好な特性を得ることができる。
【００２４】
可変増幅部２０は、一対の差動入力端子と、一対の差動出力端子を有する。一対の差動入力端子は、トランスフォーマ２２の二次コイルＬ２の一端（ノードｂ１）及び他端（ノードｂ２）にそれぞれ接続されている。一対の差動出力端子は、トランスフォーマ２５の一次コイルＬ３の一端（ノードｄ１）及び他端（ノードｄ２）にそれぞれ接続されている。可変増幅部２０は、差動入力端子に入力される一対の差動信号を、外部から供給される制御電圧に応じた増幅量で増幅させて差動出力端子から出力する。
【００２５】
トランスフォーマ２５は、一端が差動出力端子の一方（ノードｄ１）に接続され、他端が差動出力端子の他方（ノードｄ２）に接続された一次コイルＬ３と、一端が０−πＡＭＰ１１の出力端に接続され、他端が接地電位に接続された二次コイルＬ４と、を含んで構成されている。トランスフォーマ２５は、ノードｄ１及びｄ２を介して供給される一対の差動信号をシングルエンド信号に変換し、これを０−πＡＭＰ１１の出力信号Ｓｏｕｔ＿１として出力する。
【００２６】
０−πＡＭＰ１１によれば、可変増幅部２０における増幅作用によって、出力信号Ｓｏｕｔ＿１の振幅が変化する。また、０−πＡＭＰ１１によれば、スイッチ部２１の切り替え動作に応じて出力信号Ｓｏｕｔ＿１の位相が１８０°変化する。すなわち、スイッチ部２１がノードａ１を選択することにより、第１の信号Ｓｉｎ＿１がノードａ１側からトランスフォーマ２２に供給された場合、出力信号Ｓｏｕｔ＿１の位相は、第１の信号Ｓｉｎ＿１と同じ位相となる。一方、スイッチ部２１がノードａ２を選択することにより、第１の信号Ｓｉｎ＿１がノードａ２側からトランスフォーマ２２に供給された場合、出力信号Ｓｏｕｔ＿１の位相は、第１の信号Ｓｉｎ＿１の位相に対して１８０°回転する。
【００２７】
図４は、スイッチ部２１の詳細な構成を示す図である。スイッチ部２１は、ｎチャネル型のトランジスタＱ１１〜Ｑ１４、抵抗素子Ｒ１１〜Ｒ１４、インダクタＬ１１〜Ｌ１３及びキャパシタＣ１１、Ｃ１２を含んで構成されている。
【００２８】
トランジスタＱ１１は、ソースが入力端ｉ１に接続され、ドレインが出力端ｏ１に接続され、ゲートが抵抗素子Ｒ１１の一端に接続されている。トランジスタＱ１２は、ドレインが出力端ｏ１に接続され、ソースがグランドラインに接続され、ゲートが抵抗素子Ｒ１２の一端に接続されている。トランジスタＱ１３は、ソースが入力端ｉ１に接続され、ドレインが出力端ｏ２に接続され、ゲートが抵抗素子Ｒ１３の一端に接続されている。トランジスタＱ１４は、ドレインが出力端ｏ２に接続され、ソースがグランドラインに接続され、ゲートが抵抗素子Ｒ１４の一端に接続されている。抵抗素子Ｒ１１及びＲ１４の他端は、それぞれ配線ｍ１に接続され、抵抗素子Ｒ１２及びＲ１３の他端は、それぞれ配線ｍ２に接続されている。
【００２９】
キャパシタＣ１１は、一端が配線ｍ１に接続され、他端がグランドラインに接続されている。キャパシタＣ１２は、一端が配線ｍ２に接続され、他端がグランドラインに接続されている。インダクタＬ１１は、一端が入力端ｉ１に接続され、他端がグランドラインに接続されている。インダクタＬ１２は、一端が出力端ｏ１に接続され、他端がグランドラインに接続されている。インダクタＬ１３は、一端が出力端ｏ２に接続され、他端がグランドラインに接続されている。インダクタＬ１１、Ｌ１２及びＬ１３は、トランジスタＱ１１〜Ｑ１４の容量成分を、インピーダンスマッチングさせるために用いられる。キャパシタＣ１１及びＣ１２は、制御電圧ＶＣ１及びＶＣ２に混入するノイズ成分を除去するために用いられる。
【００３０】
配線ｍ１には、制御電圧ＶＣ１が供給される。トランジスタＱ１１及びＱ１４は、制御電圧ＶＣ１に応じて同時にオンオフする。配線ｍ２には、制御電圧ＶＣ２が供給される。トランジスタＱ１２及びＱ１３は、制御電圧ＶＣ２に応じて同時にオンオフする。制御電圧ＶＣ１及びＶＣ２は相補的な電圧である。すなわち、トランジスタＱ１１及びＱ１４がオン状態となる場合、トランジスタＱ１２及びＱ１３はオフ状態となり、トランジスタＱ１１及びＱ１４がオフ状態となる場合、トランジスタＱ１２及びＱ１３はオン状態となるように制御される。
【００３１】
図５Ａは、スイッチ部２１において、トランジスタＱ１１及びＱ１４がオン状態とされ、トランジスタＱ１２及びＱ１３がオフ状態とされた場合に、スイッチ部２１の入力端ｉ１に入力された第１の信号Ｓｉｎ＿１の経路を示す図である。トランジスタＱ１１及びＱ１４がオン状態とされることで、第１の信号Ｓｉｎ＿１は、ノードａ１側からトランスフォーマ２２の一次コイルＬ１に供給され、一次コイルＬ１のノードａ２側の端部はグランドラインに短絡される。
【００３２】
図５Ｂは、スイッチ部２１において、トランジスタＱ１２及びＱ１３がオン状態とされ、トランジスタＱ１１及びＱ１４がオフ状態とされた場合に、スイッチ部２１の入力端ｉ１に入力された第１の信号Ｓｉｎ＿１の経路を示す図である。トランジスタＱ１２及びＱ１３がオン状態とされることで、第１の信号Ｓｉｎ＿１は、ノードａ２側からトランスフォーマ２２の一次コイルＬ１に供給され、一次コイルＬ１のノードａ１側の端部はグランドラインに短絡される。
【００３３】
図６は、可変増幅部２０の詳細な構成を示す図である。可変増幅部２０は、ｎチャネル型のトランジスタＱ１及びＱ２と、キャパシタＣ１及びＣ２とを含んで構成されている。
【００３４】
トランジスタＱ１は、ゲートがトランスフォーマ２２の二次コイルＬ２の一端（ノードｂ１）に接続され、ドレインがトランスフォーマ２５の一次コイルＬ３の一端（ノードｄ１）に接続され、ソースがグランドラインに接続されている。トランジスタＱ２は、ゲートがトランスフォーマ２２の二次コイルＬ２の他端（ノードｂ２）に接続され、ドレインがトランスフォーマ２５の一次コイルＬ３の他端（ノードｄ２）に接続され、ソースがグランドラインに接続されている。なお、トランジスタＱ１及びＱ２のゲートは、それぞれ、可変増幅部２０の差動入力端子に相当し、トランジスタＱ１及びＱ２のドレインは、それぞれ、可変増幅部２０の差動出力端子に相当する。
【００３５】
キャパシタＣ１は、一端がトランジスタＱ１のゲートに接続され、他端がトランジスタＱ２のドレインに接続されている。キャパシタＣ２は、一端がトランジスタＱ２のゲートに接続され、他端がトランジスタＱ１のドレインに接続されている。キャパシタＣ１及びＣ２は、フィードバック回路を形成して可変増幅部２０のゲインを大きくする役割を担う。
【００３６】
可変増幅部２０は、トランスフォーマ２２の二次コイルＬ２から出力される差動信号を、外部から供給される制御電圧ＶＧに応じた増幅量で増幅させる。制御電圧ＶＧは、抵抗素子Ｒ２を介してトランスフォーマ２２の二次コイルＬ２のセンタータップＣＴ１に供給され、トランジスタＱ１及びＱ２のゲートに伝達される。制御電圧ＶＧの供給ラインに接続されたキャパシタＣ２１及びＣ２２は、制御電圧ＶＧに混入するノイズ成分を除去するために用いられる。一方、可変増幅部２０の駆動電圧ＡＶＤは、トランスフォーマ２５の一次コイルＬ３のセンタータップＣＴ２に供給され、トランジスタＱ１及びＱ２のドレインに供給される。駆動電圧ＡＶＤの供給ラインに接続されたキャパシタＣ３１は、駆動電圧ＡＶＤに混入するノイズ成分を除去するために用いられる。トランスフォーマ２２の二次コイルＬ２のセンタータップＣＴ１及びトランスフォーマ２５の一次コイルＬ３のセンタータップＣＴ２にキャパシタＣ２１またはＣ３１を接続させることにより、少なくとも所望の周波数帯域において、電位を固定させ、可変増幅部２０における差動動作を安定させることが可能となる。
【００３７】
図７は、フェーズシフタ１の詳細な構成を示す図である。０−πＡＭＰ１２は、上記した０−πＡＭＰ１１と同一の構成及び機能を有する。０−πＡＭＰ１１から出力される出力信号Ｓｏｕｔ＿１と、０−πＡＭＰ１２から出力される出力信号Ｓｏｕｔ＿２は、合成部１３によって同相にて合成される。合成部１３として、例えば、ウィルキンソン型の合成器を用いることができる。
【００３８】
以下において、フェーズシフタ１の動作について説明する。９０°ハイブリッドは、ポートＰ１に入力信号Ｓｉｎが入力されると、ポートＰ３から第１の信号Ｓｉｎ＿１を出力し、ポートＰ４から第１の信号Ｓｉｎ＿１に対して位相が９０°回転した第２の信号Ｓｉｎ＿２を出力する。第１の信号Ｓｉｎ＿１は、０−πＡＭＰ１１に供給され、第２の信号Ｓｉｎ＿２は、０−πＡＭＰ１２に供給される。以下において、０−πＡＭＰ１１の動作について説明する。
【００３９】
トランスフォーマ２２は、スイッチ部２１を介して供給されるシングルエンド信号である第１の信号Ｓｉｎ＿１を、位相が互いに１８０°異なる一対の差動信号に変換し、一対の差動信号をノードｂ１及びｂ２に出力する。トランスフォーマ２２は、スイッチ部２１の切り替え動作に応じて、ノードｂ１及びｂ２に出力する一対の差動信号の位相を反転させる。
【００４０】
スイッチ部２１は、外部から供給される制御電圧ＶＣ１、ＶＣ２に応じてトランジスタＱ１１及びＱ１４のペアがオン状態となる第１の状態と、トランジスタＱ１２及びＱ１３のペアがオン状態となる第２の状態とを切り替える。スイッチ部２１において、オン状態となるトランジスタのペアが切り替わることで、トランスフォーマ２２の一次コイルＬ１に対する第１の信号Ｓｉｎ＿１の入力方向が切り替わる。これにより、トランスフォーマ２２の二次コイルＬ２から出力される一対の差動信号の位相が反転する。
【００４１】
可変増幅部２０は、ノードｂ１及びｂ２に供給される差動信号の振幅を、外部から供給される制御電圧ＶＧに応じた増幅量で増幅させる。可変増幅部２０における増幅量は、フェーズシフタ１の出力信号Ｓｏｕｔにおいて所望の位相及び振幅が得られるように制御される。
【００４２】
可変増幅部２０によって振幅調整された差動信号は、トランスフォーマ２５によってシングルエンド信号に変換され、０−πＡＭＰ１１の出力信号Ｓｏｕｔ＿１として出力される。出力信号Ｓｏｕｔ＿１の第１の信号Ｓｉｎ＿１に対する位相差は、スイッチ部２１における切り替え動作に応じて０°または１８０°となる。
【００４３】
０−πＡＭＰ１２は、０−πＡＭＰ１１と同様、スイッチ部２１における切り替え動作に応じて、第２の信号Ｓｉｎ＿２に対して位相が０°または１８０°異なる出力信号Ｓｏｕｔ＿２を出力する。すなわち、出力信号Ｓｏｕｔ＿２は、出力信号Ｓｏｕｔ＿１に対して位相が９０°または２７０°異なる信号となる。
【００４４】
０−πＡＭＰ１１の出力信号Ｓｏｕｔ＿１及び０−πＡＭＰ１２の出力信号Ｓｏｕｔ＿２は、合成部１３によってベクトル合成される。合成された信号は、フェーズシフタ１の出力信号Ｓｏｕｔとして出力される。０−πＡＭＰ１１、１２が、それぞれ、出力信号Ｓｏｕｔ＿１及びＳｏｕｔ＿２の位相を１８０°切り替える機能と、振幅を変化させる機能を有することで、出力信号Ｓｏｕｔにおいて、振幅を一定に維持しつつ位相を３６０°回転させることが可能となる。
【００４５】
図８Ａ、図８Ｂは、それぞれ、比較例に係るフェーズシフタの構成を示す図である。図８Ａに示す第１の比較例に係るフェーズシフタ１００は、９０°ハイブリッド１０１、信号変換部１１１、１１２及び、可変利得アンプ１２１、１２２、１２３、１２４を含んで構成されている。９０°ハイブリッド１０１は、入力信号を互いに振幅が等しく且つ位相が９０°異なる２つの信号に分割する。信号変換部１１１、１１２はそれぞれ、９０°ハイブリッド１０１から出力されたシングルエンド信号を、位相が互いに１８０°異なる一対の差動信号に変換する。信号変換部１１１からは、入力信号に対する位相差が０°及び１８０°の信号が出力され、これらの信号が、可変利得アンプ１２１及び１２２にそれぞれ供給される。信号変換部１１２からは、入力信号に対する位相差が９０°及び２７０°の信号が出力され、これらの信号が、可変利得アンプ１２３及び１２４にそれぞれ供給される。可変利得アンプ１２１〜１２４は、それぞれ、入力された信号を、外部から供給される制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する。第１の比較例に係るフェーズシフタ１００において、可変利得アンプ１２１及び１２２のうちの一方がオン状態とされ他方がオフ状態とされ、可変利得アンプ１２３及び１２４のうちの一方がオン状態とされ他方がオフ状態とされる。フェーズシフタ２は、可変利得アンプ１２１〜１２４のうち、オン状態とされた２つの可変利得アンプからの出力信号をベクトル合成して出力する。
【００４６】
第１の比較例に係るフェーズシフタ１００によれば、位相が互いに９０°または２７０°異なる２つの信号のベクトル合成によって出力信号を生成するため、出力信号の位相を０°から３６０°まで連続的に回転させることができる。しかしながら、４つの可変利得アンプ１２１〜１２４は、電力を消費するアクティブ回路で構成されることから、フェーズシフタ２の消費電力は大きい。第１の比較例に係るフェーズシフタ１００を複数組み合せてフェーズドアレイシステムを構成した場合に、消費電力の問題はより顕著となる。
【００４７】
図８Ｂに示す第２の比較例に係るフェーズシフタ２００は、９０°ハイブリッド２０１、信号変換部２１１、２１２及び、可変利得アンプ２２１、２２２、２２３、２２４を含んで構成されている。第２の比較例に係るフェーズシフタ２００は、信号変換部２１１、２１２が、駆動電力を必要としないパッシブ回路で構成されている点が、上記した第１の比較例に係るフェーズシフタ２と異なる。第２の比較例に係るフェーズシフタ２００において、可変利得アンプ２２１及び１２２のうちの一方がオン状態とされ他方がオフ状態とされ、可変利得アンプ２２３及び２２４のうちの一方がオン状態とされ他方がオフ状態とされる。フェーズシフタ２００は、可変利得アンプ２２１〜２２４のうち、オン状態とされた２つの可変利得アンプからの出力信号をベクトル合成して出力する。
【００４８】
第２の比較例に係るフェーズシフタ２００によれば、第１の比較例に係るフェーズシフタ１００と比較して消費電力を抑制することが可能である。しかしながら、信号変換部２１１、２１２がパッシブ回路で構成されていることから、可変利得アンプ２２１〜２２４のオンオフの切り替えに応じて回路のインピーダンスが変化するおそれがある。これにより、オン状態とされた２つの可変利得アンプから出力される出力信号の振幅の精度が低下し、その結果、これらの信号のベクトル合成によって生成される出力信号における位相の精度が低下するおそれがある。
【００４９】
図８Ｃは、フェーズシフタの構成要素となり得る、比較例に係る位相切り替え機能付き可変増幅装置３００（以下０−πＡＭＰ３００と表記する）の構成を示す図である。比較例に係る０−πＡＭＰ３００は、トランジスタを含んで構成される増幅器３０１、３０２及びトランスフォーマ３１０を含んで構成されている。増幅器３０１、３０２には、それぞれ、シングルエンド信号が入力される。トランスフォーマ３１０は、一次コイルＬ３１１及び二次コイルＬ３１２を有する。増幅器３０１及び３０２の出力信号は一次コイルＬ３１１に対して差動信号として入力される。差動信号は、トランスフォーマ３１０によってシングルエンド信号に変換されて二次コイルＬ３１２から出力される。０−πＡＭＰ３００においては、増幅器３０１及び３０２のうちの一方がオン状態とされ、他方がオフ状態とされる。比較例に係る０−πＡＭＰ３００は、増幅器３０１及び３０２のうちオン状態とする増幅器を切り替えることで、出力信号の位相を切り替える。
【００５０】
比較例に係る０−πＡＭＰ３００によれば、トランスフォーマ３１０の一次コイルＬ３１１の一端には、オフ状態の増幅器が接続されることになり、このオフ状態の増幅器において損失が生じる結果となる。損失分の出力電力を補うためには、後段に増幅器を追加するか、増幅器３０１及び３０２の駆動電力を増大させる必要があり、消費電力が増大する。
【００５１】
一方、開示の技術の本実施形態に係るフェーズシフタ１によれば、０−πＡＭＰ１１、１２は、それぞれ、出力信号の振幅を変化させる機能と出力信号の位相を反転させる機能を併せ持つ。これにより、回路構成を、第１の信号Ｓｉｎ＿１を処理する系列と、第２の信号Ｓｉｎ＿２を処理する系列の２系列とすることができる。従って、４系列の信号を生成し、これら４系列の信号を４つの可変利得アンプに供給することによって、位相及び振幅を制御する第１の比較例に係るフェーズシフタ１００と比較して消費電力を抑制することができる。また、スイッチ部２１を構成するトランジスタＱ１〜Ｑ６の各々のソース−ドレイン間の電圧は０Ｖであり、これらのトランジスタにおいて電力が消費されることはない。
【００５２】
また、本実施形態に係るフェーズシフタ１によれば、回路構成が対称であり、０−πＡＭＰ１１、１２において、出力信号Ｓｏｕｔ＿１及びＳｏｕｔ＿２の位相を１８０°切り替えた場合でも回路のインピーダンスが変化することはない。これにより、フェーズシフタ１の出力信号Ｓｏｕｔにおいて、振幅及び位相の精度を高めることが可能となる。
【００５３】
また、本実施形態に係るフェーズシフタ１によれば、スイッチ部２１において、オン状態となるトランジスタのペアが切り替わることで、トランスフォーマ２２の一次コイルＬ１に対する信号の入力方向が切り替わる（図５Ａ、図５Ｂ参照）。これにより、トランスフォーマ２２の二次コイルＬ２から出力される一対の差動信号の位相が反転する。また、トランスフォーマ２２の一次コイルＬ１の、信号が入力される側の端部とは反対側の端部は、グランドラインに短絡される。すなわち、本実施形態に係るフェーズシフタ１によれば、トランスフォーマ２２の一次コイルＬ１の一端において損失を生じる回路が接続されておらず、比較例に係る０−πＡＭＰ３００と比較して損失を抑制することができる。
【００５４】
図９Ａは、本実施形態に係る０−πＡＭＰ１１及び１２における信号の流れを示す図である。図９Ｂは、比較例に係る０−πＡＭＰ３００における信号の流れを示す図である。なお、図９Ｂにおいて、増幅器３０１がオン状態とされ、増幅器３０２がオフ状態とされた場合が例示されている。
【００５５】
図９Ａに示すように、本実施形態に係る０−πＡＭＰ１１及び１２において、トランスフォーマ２２は、３ポート入出力回路として使用される。また、０−πＡＭＰ１１及び１２において、出力信号の位相の切り替えは、トランジスタＱ１及びＱ２の入力側に設けられたトランスフォーマ２２に対する、信号の入力方向の切り替えによって行われる。また、０−πＡＭＰ１１及び１２において、トランジスタＱ１及びＱ２を含んで構成される可変増幅部２０は、コモンモードノイズに対する耐性の高い差動構成となっており、トランジスタＱ１及びＱ２の出力を差動合成する構成となっている。
【００５６】
一方、比較例に係る０−πＡＭＰ３００において、トランスフォーマ３１０は、２ポート入出力回路として使用される。また、比較例に係る０−πＡＭＰ３００において、出力信号の位相の切り替えは、増幅器３０１及び３０２のうちオン状態とする増幅器を切り替えることによって行われる。比較例に係る０−πＡＭＰ３００及び１２において、増幅器の出力は、シングルエンド信号である。比較例に係る０−πＡＭＰ３００及び１２において、オフ状態とされる増幅器は、オン状態とされる増幅器の負荷となり、損失が大きい。
【００５７】
本実施形態に係る０−πＡＭＰ１１及び１２によれば、トランスフォーマ２２の一次コイルＬ１の一端は、グランドラインに短絡されるので、比較例に係る０−πＡＭＰ３００と比較して損失を抑制することができる。
【００５８】
［第２の実施形態］
図１０は、開示の技術の第２の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１Ａ、１２Ａの構成を示す図である。上記した第１の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１２は、差動信号をシングルエンド信号に変換する手段としてトランスフォーマ２５を用いるものであった。これに対して、第２の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１Ａ、１２Ａは、差動信号をシングルエンド信号に変換する手段としてマーチャントバラン２６を用いている。マーチャントバラン２６は、線路２６ａ及び２６ｂからなる結合線路と、線路２６ｃ及び２６ｄからなる結合線路を含んで構成されている。線路２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、それぞれ、信号波長の１／４に相当する線路長を有する。線路２６ａは一端がグランドラインに接続され、他端が可変増幅部２０の差動出力端子の一方（ノードｄ１）に接続されている。線路２６ｃは一端がグランドラインに接続され、他端が可変増幅部２０の差動出力端子の他方（ノードｄ２）に接続されている。線路２６ｂは、一端が０−πＡＭＰ１１Ａ、１２Ａの出力端に接続され、他端が線路２６ｄの一端に接続されている。線路２６ｄの他端はオープンとなっている。このように、差動信号をシングルエンド信号に変換する手段としてマーチャントバラン２６を用いる０−πＡＭＰ１１Ｂ、１２Ｂによれば、第１の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１２と同様の機能を発揮することができる。
【００５９】
［第３の実施形態］
図１１は、開示の技術の第３の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１Ｂ、１２Ｂの構成を示す図である。上記した第１の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１２は、差動信号をシングルエンド信号に変換する手段としてトランスフォーマ２５を用いるものであった。これに対して、第３の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１Ｂ、１２Ｂは、差動信号をシングルエンド信号に変換する手段としてラットレースハイブリッド回路２７を用いている。ラットレースハイブリッド回路２７は、３本の１／４波長伝送線路と１本の３／４波長伝送線路とをリング状に接続した回路であり、入力端子の選択により、入力信号の同相分配及び逆相分配が可能である。ラットレースハイブリッド回路２７は、ポートＰ１１が可変増幅部２０の差動出力端子の一方（ノードｄ１）に接続され、ポートＰ１２が抵抗素子を介してグランドラインに接続されている。ポートＰ１３が可変増幅部２０の差動出力端子の他方（ノードｄ２）に接続され、ポートＰ１４が、０−πＡＭＰ１１Ｂ、１２Ｂの出力端に接続されている。このように、差動信号をシングルエンド信号に変換する手段としてラットレースハイブリッド回路２７を用いる０−πＡＭＰ１１Ｂ、１２Ｂによれば、第１の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１２と同様の機能を発揮することができる。
【００６０】
［第４の実施形態］
図１２は、開示の技術の第４の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１Ｃ、１２Ｃの構成を示す図である。上記した第１の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１２は、シングルエンド信号を差動信号に変換する手段としてトランスフォーマ２２を用いるものであった。これに対して、第４の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１Ｂ、１２Ｂは、シングルエンド信号を差動信号に変換する手段としてマーチャントバラン２８を用いている。
【００６１】
マーチャントバラン２８は、線路２８ａ及び２８ｂからなる結合線路と、線路２８ｃ及び２８ｄからなる結合線路を含んで構成されている。線路２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄは、それぞれ、信号波長の１／４に相当する線路長を有する。線路２８ａは、一端がスイッチ部２１の出力端ｏ１に接続され、他端が線路２８ｃの一端に接続されている。線路２８ｃの他端は、スイッチ部２１の出力端ｏ２に接続されている。線路２８ｂは一端がグランドラインに接続され、他端が可変増幅部２０の差動入力端子の一方（ノードｂ１）に接続されている。線路２８ｄは一端がグランドラインに接続され、他端が可変増幅部２０の差動入力端子の他方（ノードｂ２）に接続されている。なお、シングルエンド信号を差動信号に変換する手段としてマーチャントバラン２８を用いる場合には、スイッチ部２１を以下のように構成する。すなわち、スイッチ部２１において出力端ｏ１を選択する場合には、出力端ｏ２をオープンとし、出力端ｏ２を選択する場合には、出力端ｏ１をオープンとする。このように、シングルエンド信号を差動信号に変換する手段としてマーチャントバラン２８を用いる０−πＡＭＰ１１Ｃ、１２Ｃによれば、第１の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１２と同様の機能を発揮することができる。
【００６２】
上記した第１〜第４の実施形態に係る０−πＡＭＰ１１、１１Ａ〜１１Ｄ、１２、１２Ａ〜１２Ｄの構成は、適宜組み合せることが可能である。
【００６３】
なお、０−πＡＭＰ１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃは、開示の技術における位相切り替え機能付き可変増幅装置の一例である。スイッチ部２１は、開示の技術におけるスイッチ部の一例である。トランスフォーマ２２及びマーチャントバラン２８は、開示の技術における第１の変換部の一例である。トランスフォーマ２５、マーチャントバラン２６及びラットレースハイブリッド回路２７は、開示の技術における第２の変換部の一例である。可変増幅部２０は、開示の技術における可変増幅部の一例である。フェーズシフタ１は、開示の技術におけるフェーズシフタの一例である。９０°ハイブリッドは、開示の技術における信号分配部の一例である。合成部１３は、開示の技術における合成部の一例である。
【００６４】
以上の第１乃至第４の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００６５】
（付記１）
１系統の入力端と２系統の出力端とを有し、前記１系統の入力端に入力されるシングルエンド信号の出力先を切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の前記２系統の出力端の各々に接続され、前記シングルエンド信号を互いに位相が１８０°異なる一対の差動信号に変換し且つ前記スイッチ部における切り替え動作に応じて前記一対の差動信号の位相を反転させる第１の変換部と、
前記一対の差動信号を制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する可変増幅部と、
前記可変増幅部から出力された一対の差動信号をシングルエンド信号に変換する第２の変換部と、
を含む位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００６６】
（付記２）
前記第１の変換部は、一端及び他端が前記スイッチ部の出力端の各々に接続された一次コイルと、一端及び他端が前記可変増幅部の入力端に接続された二次コイルと、を有する第１のトランスフォーマを含む
付記１に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００６７】
（付記３）
前記スイッチ部の切り替え動作に応じて、前記スイッチ部から前記第１のトランスフォーマに供給されるシングルエンド信号の前記一次コイルに対する入力方向が切り替わる
付記２に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００６８】
（付記４）
前記スイッチ部は、前記２系統の出力端のうち、前記１系統の入力端と接続されない出力端を所定の電位に短絡する
付記２または付記３に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００６９】
（付記５）
前記制御電圧は、前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルのセンタータップを介して前記可変増幅部に供給される
付記２から付記４のいずれか１つに記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００７０】
（付記６）
前記第２の変換部は、一端及び他端が前記可変増幅部の出力端に接続された一次コイルと、前記一対の差動信号から変換したシングルエンド信号を出力する二次コイルと、を有する第２のトランスフォーマを含む
付記１から付記５のいずれか１つに記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００７１】
（付記７）
前記可変増幅部の駆動電圧が、前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルのセンタータップを介して前記可変増幅部に供給される
付記６に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００７２】
（付記８）
前記可変増幅部は、
ゲートが前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルの一端に接続され、ドレインが前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルの一端に接続された第１のトランジスタと、
ゲートが前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルの他端に接続され、ドレインが前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルの他端に接続された第２のトランジスタと、
を有する付記６または付記７に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００７３】
（付記９）
前記第１の変換部は、第１の線路及び第２の線路を含む第１の結合線路並びに第３の線路及び第４の線路を含む第２の結合線路を有するマーチャントバランを含み、
前記第１の線路は、一端が前記スイッチ部の出力端の一方に接続され、他端が前記第３の線路の一端に接続され、前記第３の線路の他端は、前記スイッチ部の出力端の他方に接続され、前記第２の線路は、一端がグランドラインに接続され、他端が前記第１の入力端に接続され、前記第４の線路２８は、一端がグランドラインに接続され、他端が前記第２の入力端に接続されている
付記１に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００７４】
（付記１０）
前記スイッチ部は、前記２系統の出力端のうち、前記１系統の入力端と接続されない出力端を開放する
付記９に記載の位相切り替え機能付き可変減衰装置。
【００７５】
（付記１１）
前記スイッチ部は、前記１系統の入力端と前記２系統の出力端の一方との間に設けられた第１のトランジスタと、前記２系統の出力端の一方とグランドラインとの間に設けられた第２のトランジスタと、前記１系統の入力端と前記２系統の出力端の他方との間に設けられた第３のトランジスタと、前記２系統の出力端の他方とグランドラインとの間に設けられた第４のトランジスタと、を含む
付記４に記載の位相切り替え機能付き可変増幅装置。
【００７６】
（付記１２）
互いに位相が９０°異なる２つのシングルエンド信号を別々の出力端から出力する信号分配部と、
前記信号分配部の出力端の各々に接続された２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置と、
前記２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置の各々から出力された信号を合成する合成部と、
を含むフェーズシフタであって、
前記２つの位相切り替え機能付き可変増幅装置の各々は、
１系統の入力端と２系統の出力端とを有し、前記１系統の入力端に入力されるシングルエンド信号の出力先を切り替えるスイッチ部と、
前記スイッチ部の前記２系統の出力端の各々に接続され、前記シングルエンド信号を互いに位相が１８０°異なる一対の差動信号に変換し且つ前記スイッチ部における切り替え動作に応じて前記一対の差動信号の位相を反転させる第１の変換部と、
前記一対の差動信号を制御電圧に応じた増幅量で増幅させて出力する可変増幅部と、
前記可変増幅部から出力された一対の差動信号をシングルエンド信号に変換する第２の変換部と、
を含むフェーズシフタ。
【００７７】
（付記１３）
前記第１の変換部は、一端及び他端が前記スイッチ部の出力端の各々に接続された一次コイルと、一端及び他端が前記可変増幅部の入力端に接続された二次コイルと、を有する第１のトランスフォーマを含む
付記１２に記載のフェーズシフタ。
【００７８】
（付記１４）
前記スイッチ部の切り替え動作に応じて、前記スイッチ部から前記第１のトランスフォーマに供給されるシングルエンド信号の前記一次コイルに対する入力方向が切り替わる
付記１３に記載のフェーズシフタ。
【００７９】
（付記１５）
前記スイッチ部は、前記２系統の出力端のうち、前記１系統の入力端と接続されない出力端を所定の電位に短絡する
付記１３または付記１４に記載のフェーズシフタ。
【００８０】
（付記１６）
前記制御電圧は、前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルのセンタータップを介して前記可変増幅部に供給される
付記１３から付記１５のいずれか１つに記載のフェーズシフタ。
【００８１】
（付記１７）
前記第２の変換部は、一端及び他端が前記可変増幅部の出力端に接続された一次コイルと、前記一対の差動信号から変換したシングルエンド信号を出力する二次コイルと、を有する第２のトランスフォーマを含む
付記１２から付記１６のいずれか１つに記載のフェーズシフタ。
【００８２】
（付記１８）
前記可変増幅部の駆動電圧が、前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルのセンタータップを介して前記可変増幅部に供給される
付記１７に記載のフェーズシフタ。
【００８３】
（付記１９）
前記可変増幅部は、
ゲートが前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルの一端に接続され、ドレインが前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルの一端に接続された第１のトランジスタと、
ゲートが前記第１のトランスフォーマの前記二次コイルの他端に接続され、ドレインが前記第２のトランスフォーマの前記一次コイルの他端に接続された第２のトランジスタと、
を有する付記１７または付記１８に記載のフェーズシフタ。
【００８４】
（付記２０）
前記第１の変換部は、第１の線路及び第２の線路を含む第１の結合線路並びに第３の線路及び第４の線路を含む第２の結合線路を有するマーチャントバランを含み、
前記第１の線路は、一端が前記スイッチ部の出力端の一方に接続され、他端が前記第３の線路の一端に接続され、前記第３の線路の他端は、前記スイッチ部の出力端の他方に接続され、前記第２の線路は、一端がグランドラインに接続され、他端が前記第１の入力端に接続され、前記第４の線路２８は、一端がグランドラインに接続され、他端が前記第２の入力端に接続されている
付記１２に記載のフェーズシフタ。
【００８５】
（付記２１）
前記スイッチ部は、前記２系統の出力端のうち、前記１系統の入力端と接続されない出力端を開放する
付記２０に記載のフェーズシフタ。
【００８６】
（付記１２）
前記スイッチ部は、前記１系統の入力端と前記２系統の出力端の一方との間に設けられた第１のトランジスタと、前記２系統の出力端の一方とグランドラインとの間に設けられた第２のトランジスタと、前記１系統の入力端と前記２系統の出力端の他方との間に設けられた第３のトランジスタと、前記２系統の出力端の他方とグランドラインとの間に設けられた第４のトランジスタと、を含む
付記１５に記載のフェーズシフタ。
【符号の説明】
【００８７】
１  フェーズシフタ
１０  ９０°ハイブリッド
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  位相切り替え機能付き可変増幅装置
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ  位相切り替え機能付き可変増幅装置
１３  合成部
２０  可変増幅部
２１  スイッチ部
２２  トランスフォーマ
２５  トランスフォーマ
２６  マーチャントバラン
２７  ラットレースハイブリッド回路
２８  マーチャントバラン
Ｑ１、Ｑ２  トランジスタ
Ｃ１、Ｃ２  キャパシタ
【図１】
2018078390.tif 000003
【図２Ａ】
2018078390.tif 000004
【図２Ｂ】
2018078390.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月21日(2016.11.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
（付記２２）
前記スイッチ部は、前記１系統の入力端と前記２系統の出力端の一方との間に設けられた第１のトランジスタと、前記２系統の出力端の一方とグランドラインとの間に設けられた第２のトランジスタと、前記１系統の入力端と前記２系統の出力端の他方との間に設けられた第３のトランジスタと、前記２系統の出力端の他方とグランドラインとの間に設けられた第４のトランジスタと、を含む
付記１５に記載のフェーズシフタ。