(57)【要約】【課題】品質が高い動画像が得られる技術を提供することである。【解決手段】出力側導体と、入力側導体と、一端が、前記入力側導体の一端に位置して該入力側導体と直接的または間接的に接し、かつ、他端が前記出力側導体と直接的または間接的に接するアーム部、及び前記アーム部の他端から延在する前記出力側導体と直接的または間接的に接するカプラー部を有する可動導体とを具備した分配移相器であり、前記カプラー部の先端には分配出力比調整部が設けられてなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力側導体と、
入力側導体と、
一端が、前記入力側導体の一端に位置して該入力側導体と直接的または間接的に接し、かつ、他端が前記出力側導体と直接的または間接的に接するアーム部、及び前記アーム部の他端から延在する前記出力側導体と直接的または間接的に接するカプラー部を有する可動導体
とを具備した分配移相器であり、
前記カプラー部の先端には分配出力比調整部が設けられてなる
ことを特徴とする分配移相器。
【請求項２】
出力側導体は複数個設けられてなり、
前記出力側導体と一つの入力側導体とに直接的または間接的に接する可動導体のカプラー部が、前記出力側導体の各々に対応して設けられてなり、
前記各々のカプラー部の先端には分配出力比調整部が設けられてなる
ことを特徴とする請求項１の分配移相器。
【請求項３】
カプラー部の長さが（２ｎ＋１）λ／４（λ＝信号の１波長の長さ、ｎは０以上の整数）である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２の分配移相器。
【請求項４】
カプラー部の先端に設けられた分配出力比調整部は導体部を有し、
該導体部の一端は、前記カプラー部先端に繋がっており、該導体部の他端は、出力側導体と直接的または間接的に接しており、その間において、出力側導体から離間している
ことを特徴とする請求項１又は請求項２の分配移相器。
【請求項５】
導体部は略円弧状、略コ字形状、略Ｖ字形状、又は略Ｕ字形状に構成されてなる
ことを特徴とする請求項４の分配移相器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分配移相器に関する。特に、アレイアンテナの指向性を変更する為に使用される不等分配移相器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一部が開いた円環状をなし、両端を出力端とした出力側ストリップ導体と、前記円環の半径の中心に一端が位置決めされた入力側ストリップ導体と、前記円環の半径とほぼ同一の半径を有する円弧状の摺動部と、この摺動部の中央から曲率中心に向かって垂直に伸びた前記円環の半径とほぼ同一の長さを有するアーム部とを含む導体摺動子とを備え、前記アーム部の先端を前記円環の曲率半径の中心の回りに回転可能とし、前記出力側ストリップ導体と円弧状の摺動部との間、及び前記入力側ストリップ導体とアーム部との間に絶縁体を介在させたことを特徴とする分配移相器が提案（特開平５−１２１９１５号公報）されている。
【０００３】
又、二つの端部を有する固定ストリップ導体と接触又は非接触で結合される可動ストリップ導体が固定ストリップ導体上を可動すると、可動ストリップ導体に入力された信号が固定ストリップ導体との結合部から固定ストリップ導体の両端部へ分配され、かつ、夫々の端部から位相が変化されて出力される電力分配型移相器において、前記可動ストリップ導体の固定ストリップ導体との結合部に、設計電力分配比に対応した幅、及び設計周波数の波長の１／４或いはその奇数倍の長さの線状部を設けたことを特徴とする電力分配型移相器が提案（特開平１０−４３０５号公報）されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１２１９１５号公報
【特許文献２】特開平１０−４３０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、次世代高速データ通信規格ＬＴＥに向けたアンテナの開発には、携帯電話システムのアンテナで使用されている分配器と移相器によるビームチルトが必要になる。このような場合、分配器と移相器とを使用した回路を用いる。この時、小型・低価格化が求められる現状では、分配器と移相器とを別体とする方法には限界が有る。このような観点から、上記特許文献の如く、分配器と移相器とが一体になった分配移相器が提案されている。
【０００６】
しかしながら、これまでの提案の殆どの分配移相器は等分配移相器である。
【０００７】
さて、アンテナの指向性設計の都合上、分配が等分配では無く、不等分配であることが望まれた。
【０００８】
このような不等分配移相器として上記特許文献２が提案されている。
【０００９】
この特許文献２が提案した技術の要点は、左右に分かれた線状部（カプラー部）の幅を電力分配比に対応した幅にしたことである。
【００１０】
しかしながら、特許文献２の技術を採用して、分配比の差を大きくすることは殆ど不可能であることが判って来た。すなわち、特許文献２において、分配比の差を大きくする場合、左右のインピーダンスに大きな差を付ける必要が有る。例えば、周波数が１．５ＧＨｚの場合において、左右の出力に８ｄＢの差（分配比が６．３：１）を付けようとすると、基板の厚さが１．６ｍｍ、基板の誘電率が５．０の場合、分配率が高い側では上記線状部（カプラー部）の幅が５．６ｍｍであるのに対して、分配率が低い側では上記線状部（カプラー部）の幅が０．１ｍｍより狭い（細い）ものとせざるを得ない。ところが、このような線幅のものを形成するのは大変であるばかりか、耐電力的に非常に不利である。
【００１１】
従って、本発明が解決しようとする課題は、上記問題点を解決することである。すなわち、分配比の差を大きくすることも簡単な不等分配移相器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の課題は、
出力側導体と、
入力側導体と、
一端が、前記入力側導体の一端に位置して該入力側導体と直接的または間接的に接し、かつ、他端が前記出力側導体と直接的または間接的に接するアーム部、及び前記アーム部の他端から延在する前記出力側導体と直接的または間接的に接するカプラー部を有する可動導体
とを具備した分配移相器であり、
前記カプラー部の先端には分配出力比調整部が設けられてなる
ことを特徴とする分配移相器によって解決される。
【発明の効果】
【００１３】
不等分配移相器が簡単に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態になる分配移相器の要部の斜視図
【図２】本実施形態になる分配移相器の要部の平面図
【図３】本実施形態になる分配移相器の入力側導体と可動導体との接合部における斜視図
【図４】本実施形態になる分配移相器の可動導体のアーム部とカプラー部と分配出力比調整部との長さを説明する図
【図５】本実施形態になる分配移相器のシミュレーション結果のグラフ
【図６】他の実施形態になる分配移相器の要部の斜視図
【図７】他の実施形態になる分配移相器の可動導体のアーム部とカプラー部と分配出力比調整部との長さを説明する図
【図８】他の実施形態になる分配移相器のシミュレーション結果のグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は分配移相器である。特に、アレイアンテナの指向性を変更する為に使用される不等分配移相器である。更に具体的に説明すると、一つの入力信号を分配する分配器の機能と出力信号の位相を変更する移相器の機能とが一体化されたものであって、かつ、分配比を不等分配とする不等分配移相器である。そして、出力側導体を具備する。この出力側導体は、好ましくは、例えば円弧状部を有する。出力側導体は１個の場合もあるが、出力を２ｎ個（ｎは２以上の整数）必要とする場合、ｎ個の出力側導体を要する。このような場合、好ましくは、前記円弧状の部分が同心円状的に配される。従って、出力側導体を複数個具備する場合、同心円状的に配される円弧状の導体部は、その大きさが異なる。又、出力側導体に対応して入力側導体を具備する。この入力側導体は、好ましくは、その一端が、前記円弧状の導体部を構成する円の中心位置に位置するよう配される。又、可動導体（例えば、摺動導体）を具備する。この可動導体（例えば、摺動導体）は、その一端が、前記入力側導体の一端に位置して該入力側導体と直接的または間接的に接し、かつ、他端が前記出力側導体と直接的または間接的に接するアーム部を有する。更に、前記アーム部の他端から延在する前記出力側導体と直接的または間接的に接するカプラー部を有する。ところで、ｎ個の出力側導体の円弧状部が同心状的に配設されている場合、可動導体（例えば、摺動導体）は次のような構成になる。すなわち、可動導体（例えば、摺動導体）は、その一端が、前記入力側導体の一端に位置して該入力側導体と直接的または間接的に接し、かつ、他端が前記出力側円弧状導体の中の一番外側に位置する出力側導体まで延在していて前記複数個の出力側導体と直接的または間接的に接するアーム部を有する。勿論、このアーム部は、中間に位置する出力側導体とも直接的または間接的に接している。更に、前記アーム部から延在する前記複数個の出力側導体の各々と直接的または間接的に接する複数個のカプラー部を有する。このカプラー部は、好ましくは、その長さが（２ｎ＋１）λ／４（λ＝信号の１波長の長さ、ｎは０以上の整数）である。
【００１６】
本発明にあっては、前記カプラー部の先端に分配出力比調整部が設けられていることが大きな特徴である。この分配出力比調整部は、特に、導体で構成される。前記導体で構成された分配出力比調整部の一端は、前記カプラー部先端に繋がっており、かつ、他端は、前記出力側導体と直接的または間接的に接している。尚、このような構造のものとする為には、前記導体で構成された分配出力比調整部は、例えば略円弧状、略コ字形状、略Ｖ字形状、又は略Ｕ字形状に構成される。そして、上記導体部の長さを調整することにより、左右の出力ポートへの分配出力比を調整（変更）できる。
【００１７】
上記の如くに構成させることにより、移動体通信用セクタアンテナでは不要な上空側利得を低減でき、代わりに地面側の利得を上げることが出来、アンテナの指向性を効率よく設定できる。そして、内蔵ユニット数も削減でき、不等分配移相器のコストを抑えることが出来る。特に、線状部（カプラー部）の幅を狭くする特開平１０−４３０５号公報の技術に比べて遥かに簡単に製作でき、かつ、線状部（カプラー部）の幅を狭くした場合に起きる耐電力性の問題も起きず、非常に好ましい。
【００１８】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
【００１９】
図１〜図５は、本発明の分配移相器の一実施形態を示すものである。図１は、本実施形態になる分配移相器の要部の斜視図である。図２は、本実施形態になる分配移相器の要部の平面図である。図３は、本実施形態になる分配移相器の入力側導体と摺動導体との接合部における斜視図である。図４は、本実施形態になる分配移相器の摺動導体のアーム部とカプラー部と分配出力比調整部との長さを説明する図である。図５は、本実施形態になる分配移相器のシミュレーション結果のグラフである。
【００２０】
各図中、１は分配移相器のベース基板である。このベース基板１は誘電材料で構成されている。例えば、比誘電率が２．６のテフロン（登録商標：ポリテトラフロロエチレン）で構成されている。そして、ベース基板１の厚みは、例えば１．６ｍｍである。
【００２１】
ベース基板１の表面には、例えばエッチング手段により、所定パターンの導体が設けられている。すなわち、ベース基板１の表面には、半径Ｒの半円形と直線とが繋がった略Ｕ形状（図１，２参照）の出力側導体２が設けられている。尚、出力側導体２は幅を有するから、前記幅の真ん中のラインに至る半径の長さをＲ（Ｒは任意の数値である。）とした。又、前記半径Ｒの半円形を構成する円の中心点ｏに一端が位置する直線状の入力側導体３が設けられている。尚、図中、２ａ，２ｂは出力ポート、３ａは入力ポートである。尚、これ等の導体は、例えば３５μｍ厚の銅箔で構成されたものである。そして、導体幅は、例えば４．４ｍｍである。上記数値のものによって、マイクロストリップラインは５０Ωのインピーダンスを持つ。ベース基板１の裏面にはアース導体が設けられている。
【００２２】
４は、出力側導体２及び入力側導体３に対して設けられた摺動導体である。この摺動導体４は、アーム部５とカプラー部６とを有する。アーム部５の一端は、入力側導体３の一端（点ｏの位置）に位置している。アーム部５の他端は、出力側導体２の上に位置している。従って、直線状のアーム部５の長さは、前記半径Ｒの長さであるとも言える。カプラー部６は、アーム部５の他端（先端）から延在したものである。カプラー部６は、出力側導体２の円弧形状部の上に位置している。従って、カプラー部６は、半径Ｒの円弧状の形状である。カプラー部６の長さ（円弧方向に沿った長さ）は、分配移相器への信号の波長の１／４の長さである。そして、カプラー部６の幅は出力側導体２の幅と同じ幅である。さて、摺動導体４は、点ｏの位置を中心として回動できるよう配設されている。すなわち、図３中、一点鎖線で示される軸芯を中心にして摺動導体４は回動できるようになっている。そして、この軸芯（点ｏの位置）の回りでの回動がスムーズなものとなるように、摺動導体４（アーム部５）の一端、及び入力側導体３の一端は、略リング状に構成されている（図３参照）。そして、出力側導体２及び入力側導体３と摺動導体４との間には、図３からも判る通り、絶縁体７が配置されている。従って、入力側導体３と摺動導体４とは、軸芯（点ｏの位置）の回りのリング状部において、絶縁体７を介して間接的に接している。又、出力側導体２と摺動導体４とは、（波長）／４の長さのカプラー部６において、絶縁体７を介して間接的に接している。
【００２３】
８は、カプラー部６の先端に延在する分配出力比調整部である。この分配出力比調整部８は、平面視で、略コ字形状に構成されている。従って、コ字形状の分配出力比調整部８の基端位置（カプラー部６先端位置）では、分配出力比調整部８は出力側導体２の上に在るものの、この後では直ちに出力側導体２から離間している。そして、コ字形状の分配出力比調整部８の先端位置では、再度、出力側導体２の上に在るように構成されている。そして、この分配出力比調整部８の長さ（出力側導体２の真ん中のラインから出発してコ字形状に移動し前記真ん中のラインに到達する長さ）を調整することで、出力ポート２ａと出力ポート２ｂとに分配される出力比を等分配から不等分配に調整（変更）できる。
【００２４】
次に、上記構成の分配移相器の動作を高周波信号の流れに沿って説明する。
【００２５】
先ず、入力ポート３ａから高周波信号が供給される。この高周波信号は、入力側導体３と摺動導体４のアーム部５とが各々の端部のリング状部で重なっていることから、摺動導体４に伝わる。摺動導体４のアーム部５に伝わった高周波信号は、摺動導体４の円弧状のカプラー部６に伝わる。カプラー部６に伝わった高周波信号は、カプラー部６の下に在る出力側導体２に伝わる。
【００２６】
カプラー部６に伝わった高周波信号の一部は、カプラー部６の先端で繋がっているコ字形状の分配出力比調整部８に伝わる。そして、分配出力比調整部８の先端が出力側導体２の上に在ることから、分配出力比調整部８に伝わった高周波信号は、再度、出力側導体２に伝わる。この伝わった高周波信号は、分配出力比調整部８で位相が変化している。従って、分配出力比調整部８の先端でカップリングした高周波信号は位相が異なっていることから、出力ポート２ａと出力ポート２ｂとに分配される出力比が変わることになる。すなわち、カプラー部６と分配出力比調整部８とを有する分配移相器は、出力側導体２において位相が異なる高周波信号が合成されることになるので、出力ポート２ａ，２ｂでの出力レベルを変えることが出来る。
【００２７】
図６〜図８は、本発明の分配移相器の他の実施形態を示すものである。図６は、本実施形態になる分配移相器の要部の斜視図である。図７は、本実施形態になる分配移相器の摺動導体のアーム部とカプラー部と分配出力比調整部との長さを説明する図である。図８は、本実施形態になる分配移相器のシミュレーション結果のグラフである。
【００２８】
前記実施形態は出力ポートが２個であった。これに対して、本実施形態は出力ポートが合計６個である。従って、これに応じて、図６からも判る通り、出力側導体の数が３個になっている。すなわち、大きさ（半径）が異なる３個の出力側導体１２，１３，１４が設けられている。出力側導体１２，１３，１４は、何れも、平面視で、半円形と直線とが繋がった略Ｕ形状の形をしたものである。そして、一番内側に位置した出力側導体１２は、その半円形部における半径が（波長）／４の長さのものである。真ん中に位置した出力側導体１３は、その半円形部における半径が２（波長）／４の長さのものである。一番外側に位置した出力側導体１４は、その半円形部における半径が３（波長）／４の長さのものである。つまり、（波長）／４の長さだけ増えて行っている。従って、入力側導体１５と出力側導体１２，１３，１４とを接続する摺動導体１６のアーム部１７，１８，１９は、長さが、各々、（波長）／４である。但し、アーム部１７の幅はｗ１、アーム部１８の幅はｗ２、アーム部１９の幅はｗ３である。尚、各々の出力ポートにおける合計電力は、ｗ１，ｗ２，ｗ３の値によって決まる。各々のアーム部１７，１８，１９の先端には、各々、前記実施形態のカプラー部６と同様なカプラー部２０，２１，２２が設けられている。そして、カプラー部２０，２１，２２の先端には、各々、前記実施形態の分配出力比調整部と同様な分配出力比調整部２３，２４，２５が設けられている。分配出力比調整部２３の長さはＬ１、分配出力比調整部２４の長さはＬ２、分配出力比調整部２５の長さはＬ３である。尚、左右の出力ポートへの分配出力比は、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の値によって決まる。
【００２９】
その他の構成は前記実施形態のものと同様であるから、詳細な説明は省略される。
【００３０】
因みに、中心周波数が１．５ＧＨｚ（λ／４＝３４．１４ｍｍ）で、ｗ１＝８．９ｍｍ，ｗ２＝１８．８２ｍｍ，ｗ３＝６．１ｍｍ，Ｌ１＝２４．５４ｍｍ，Ｌ２＝３６．２ｍｍ，Ｌ３＝４１．７ｍｍの場合において、シミュレーションの結果が図８に示される。
【符号の説明】
【００３１】
１                  ベース基板
２                  出力側導体
２ａ，２ｂ          出力ポート
３                  入力側導体
３ａ                入力ポート
４                  摺動導体
５                  アーム部
６                  カプラー部
８                  分配出力比調整部
１２，１３，１４    出力側導体
１５                入力側導体
１６                摺動導体
１７，１８，１９    アーム部
２０，２１，２２    カプラー部
２３，２４，２５    分配出力比調整部
【図１】
2011091467.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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