(57)【要約】【課題】高周波数とマイクロ波回路及びシステムに適するマイクロストリップライン方式の可変減衰器を実現することにある。【解決手段】本発明は、基板上に形成された四つのフィルム抵抗体と、絶縁体上に固定された二つの導電体とを有するものである。本減衰器は、第１フィルム抵抗体の両端子に、それぞれ入力端子と出力端子に接続され、また、第１フィルム抵抗体の両端子には、それぞれ第３フィルム抵抗体の一端子に、第４フィルム抵抗体の一端に連結され、第３フィルム抵抗体の他端及び第４フィルム抵抗の他端が、第２フィルム抵抗体の一端に接続され、第２フィルム抵抗体の他端はグランドに電気的に接続され、二つの導電体が、それぞれ第１フィルム抵抗体及び第２フィルム抵抗体と電気的に接触され、二つの導電体の移動によって、第１フィルム抵抗体および第２フィルム抵抗体のインピーダンスを変えることに用いて、この可変減衰器の減衰値を変化できることを特徴とするものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、基板上に形成された四つのフィルム抵抗体、入力端子、出力端子、グランド、絶縁体、及び絶縁体上に固定された二つの導電体とを有するもにおいて、第１フィルム抵抗体の両端子に、それぞれ入力端子と出力端子に接続され、また、第１フィルム抵抗体の両端子には、それぞれ第３フィルム抵抗体の一端子に、第４フィルム抵抗体の一端に連結され、第３フィルム抵抗体の他端及び第４フィルム抵抗の他端が、第２フィルム抵抗体の一端に接続され、第２フィルム抵抗体の他端はグランドに電気的に接続され、二つの導電体が、それぞれ第１フィルム抵抗体及び第２フィルム抵抗体と電気的に接触され、第１フィルム抵抗体および第２フィルム抵抗体のインピーダンス値を変化させることを設けたことを特徴とする可変減衰器。
【請求項２】
第３フィルム抵抗体のインピーダンス値は、第４フイルム抵抗体のインピーダンス値と同じであることを特徴とする請求項１記載の可変減衰器。
【請求項３】
絶縁体は、外力を受けることによって、第１導電対と第２導電体の位置を変化させることができ、第１導電体と第２導電体がそれぞれ第１フイルム抵抗体、第２フイルム抵抗体との接触面積を変化させることを特徴とする請求項１または２記載の可変減衰器。
【請求項４】
第１導電体、第２導電体、第１フイルム抵抗体及び第２フイルム抵抗体の幾何形状は、円弧状、或いは長方形にすることができ、第１導電体と第２導電体は、フイルム抵抗体にすることもできることを特徴とする請求項１または２記載の可変減衰器。
【請求項５】
第１フイルム抵抗体と第１導電体との共同平面は、第２抵抗体と第２導電体との共同平面と同一平面ではなく、基板は複数層の基板であることを特徴とする請求項１または２記載の可変減衰器。
【請求項６】
第１導電体と第２導電体の幾何位置に変化を発生させる力には、機械や手動による外力や、自動制御による機械力や、電磁力、熱及び温度の変化による力、流体物の流動、或いは膨張・収縮による力、光電激励による力が含まれることを特徴とする請求項３記載の可変減衰器。
【請求項７】
表面の実際取付型や、リード型、或いはインサート型のパッケージ構造にすることを特徴とする請求項１記載の可変減衰器。
【請求項８】
基板と絶縁体との間には、垂直方向にて導電作用のある、シラスチック薄膜をインサートことを特徴とする請求項７記載の可変減衰器。
【請求項９】
絶縁体には、溝が加工され、第１導電体と第２導電体は、この溝内に位置しており、溝内で接触ショート機能を持つ第１導電体と第２導電体との間には、弾性物質が挟めれていることを特徴とする請求項７記載の可変減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、一種の電子及び通信に関する可変減衰器であり、特に各種高周波とマイクロ波回路及びシステムに関する可変減衰器である。
【背景技術】  電子部品家族の中で、可変減衰器は、回路とシステム中に良く使われる基本部品であり、可変減衰器の存在は、回路製作やシステムのテストをもっと円滑且つ便利にさせており、数百ＭＨｚ以下の回路とシステム中、可変減衰器は、既に幅広く応用されている。例えば、ＣＡＴＶシステムとマイクロ波回路システム中、テストや、レベル調節、隔離増強など。しかし、使用される周波数が比較的高い周波数範囲になる場合、既存の構造は、接触リードや、スライド、スクリューなどによって作られた立体構造の可変減衰器であるため、それに寄生されるパラメータが大きく、高周波特性もあまり良くないし、高価なものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】  本発明が解決しようとする課題は、一種の優れたブロードバンド特性を持ち、高周波数とマイクロ波回路及びシステムに適する可変減衰器を提供するということである。
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板、基板上に形成された四つのフィルム抵抗体、入力端子、出力端子、グランド、絶縁体、及び絶縁体上に固定された二つの導電体とを有するもにおいて、第１フィルム抵抗体の両端子に、それぞれ入力端子と出力端子に接続され、また、第１フィルム抵抗体の両端子には、それぞれ第３フィルム抵抗体の一端子に、第４フィルム抵抗体の一端に連結され、第３フィルム抵抗体の他端及び第４フィルム抵抗の他端が、第２フィルム抵抗体の一端に接続され、第２フィルム抵抗体の他端はグランドに電気的に接続され、二つの導電体が、それぞれ第１フィルム抵抗体及び第２フィルム抵抗体と電気的に接触され、第１フィルム抵抗体および第２フィルム抵抗体のインピーダンス値を変化させることを設けたことを特徴とする可変減衰器。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、
第３フイルム抵抗体のインピーダンス値は、第４フイルム抵抗体のインピーダンス値と同じであることを特徴とするものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
絶縁体は、外力を受けることによって、第１導電対と第２導電体の位置を変化させることができ、第１導電体と第２導電体がそれぞれ第１フイルム抵抗体、第２フイルム抵抗体との接触面積を変化させることを特徴とするものである。
請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
第１導電体、第２導電体、第１フイルム抵抗体及び第２フイルム抵抗体の幾何形状は、円弧状、或いは長方形にすることができ、第１導電体と第２導電体は、フイルム抵抗体にすることもできることを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、
第１フイルム抵抗体と第１導電体との共同平面は、第２抵抗体と第２導電体との共同平面と同一平面ではなく、基板は複数層の基板であることを特徴とするものである。
請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明において、
第１導電体と第２導電体の幾何位置に変化を発生させる力には、機械や手動による外力や、自動制御による機械力や、電磁力、熱及び温度の変化による力、流体物の流動、或いは膨張・収縮による力、光電激励による力が含まれることを特徴とするものである。
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、
表面の実際取付型や、リード型、或いはインサート型のパッケージ構造にすることを特徴とするものである。
請求項８記載の発明は、請求項７記載の発明において、
基板と絶縁体との間には、垂直方向にて導電作用のある、シラスチック薄膜をインサートことを特徴とするものである。
請求項９記載の発明は、請求項７記載の発明において、
絶縁体には、溝が加工され、第１導電体と第２導電体は、この溝内に位置しており、溝内で接触ショート機能を持つ第１導電体と第２導電体との間には、弾性物質が挟めれていることを特徴とするものである。
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果がある。
高周波数及びマイクロ波の基板上に、フィルム抵抗体を形成し、絶縁物と導電体を通じて、導電体とフィルム抵抗体との接触面積を変化させて、フィルム抵抗体のインピーダンス値を変えることによって、可変減衰器の機能を実現することができる。
本発明は次のメリットを有する。
ａ．マイクロストリップライン方式の連続的可変減衰器を実現することができた。
ｂ．体積が小さく、調節も便利だし、各種コンパクトな回路及び通信回路に適している。
ｃ．製造のコストが低い。
ｄ．各種等アンプ回路に適している。
ｅ．各種アイソレーション回路に適している。
ｆ．各種回路の調節、制御及び回路の安定、カップリング量の調節用回路に適している。
ｇ．システムゲインの調整に適用している。
ｈ．挿入ロースが小さい。
ｉ．試験室の研究開発用の調整デバイスとして使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】以下添付の図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
「第１の実施例」
図１と図２は、本発明の第１の実施例を示した構成図である。本発明の可変減衰器には、基板１１、基板１１上に入力端子９、出力端子１０、円弧状の第１マイクロストリップライン５、円弧状の第１フィルム抵抗体１、第２フィルム抵抗体２、第３フィルム抵抗体６、第４フィルム抵抗体７、円弧状の第２マイクロストリップライン８、グラント端子１３が含まれている。第１マイクロストリップライン５の一端子は、入力端子９に接続され、他端子は、第１フィルム抵抗体１の一端子及び第３フィルム抵抗体６の一端子に接続される。第１フィルム抵抗体１の他端子は、出力端子１０および第４フィルム抵抗体７の一端子に接続される。第４フィルム抵抗体７の他端子１４は、第３フィルム抵抗体６の他端子および第２フィルム抵抗体２の一端子に接続される。第２フィルム抵抗体２の他端子は、第２マイクロストリップライン８を通じて、グラント１３に接続される。上記の第１フィルム抵抗体１、第２フィルム抵抗体２、第３フィルム抵抗体６および第４フィルム抵抗体は、いずれもプリンタによるフィルム抵抗体であり、その底部は、基板１１に接続され、表面は、電気を通すことができる絶縁材料ない抵抗体材料である。
第３フィルム抵抗体６と第４フィルム抵抗体７のインピーダンス値は、同じ値の方が良い。第３フィルム抵抗体６および第４フィルム抵抗体７のインピーダンス値は、入力・出力インピーダンス値と同じである、一般的には、５０Ωです。第１マイクロストリップライン５の上に、同じ形状の第１導電体（導電チップ）３を設け、この導電体３は、絶縁体１２に固定されている。この絶縁体１２は、外力による位置がかえる。絶縁体１２の上に、第２導電体４も固定されている。第１導電体３および第２導電体４は、絶縁体１２（外力受け変移板）の底面に設置されている、第１導電体３の作用は、第１フィルム抵抗体のインピーダンス値を変化させるためである。第２導電体４の作用は、第２フィルム抵抗体のインピーダンス値を変化させるためである。第１導電体２は、第２導電体４に直接接続しない。第１導電体３と第２導電体４は、絶縁物１２の回転と共に回転される。例えば、絶縁物１２（外力受け変移板）が時計回りする場合、第１導電体３は、同時に第１マイクロストリップライン５および第１フィルム抵抗体１の上に、接続移動される。第１導電体３は、第１フィルム抵抗体１に接続の面積は、大きくなるため、第１フィルム抵抗体のインピーダンス値が小さくなる。第２導電体４同時に、第２マイクロストリップライン８および第２フィルム抵抗体２の上に、接続移動される。第２導電体４は、第２フィルム抵抗体８に接続の面積は、大きくなるため、第２フィルム抵抗体のインピーダンス値が小さくなる。このように幾何面積の変化、即ち、導電対とフィルム抵抗体との接触面積変化を通じて、第１フィルム抵抗体１および第２フィルム抵抗体２のインピーダンス値を変化させることがでる。
絶縁物１２（外力受け変移板）が時計回りする場合、最大回転角度は、第１導電体３が第１フィルム抵抗体を完全にショートさせるか、或いはほとんど完全にショートさせた方が良い。第１導電対３の長さ（円弧の長さ）は、第１フィルム抵抗体１を完全にカバーさせるか、或いはほとんどカバーさせた方が良く、しかも、第２フィルム抵抗体２との接触を避ける。第２導電体４が時計回りする場合、第１マイクロストリップライン５は、入力端子９と接触しないように設計する。
同じく、絶縁物１２（外力受け変移板）が逆時計回りする場合、第２導電体４の最大回転角度は、第２導電体４が出力端子１０と接触しないようにし、第１導電体３が逆時計回りする場合、グランド１３と接触しないように設計する。
第１導電体３と第２導電体４は、フィルム抵抗体にすることもできる、二つのフイルム抵抗体は、お互いに重なることができ、電気接触されることもできるが、抵抗体の並列連結に見なすこともでき、同じくフイルム抵抗体のインピーダンス値を変化させることができ、その作用は同じである。但し、第１導電体３をただ第１フイルム抵抗体１と電気接触させて、第１フイルム抵抗体１のインピーダンス値を変化させる場合、その他のマイクロストリップラインまたはその他のフィルム対抗体と直接接続させない方がよい。第２導電体４は、第２フィルム抵抗体と電気的に接続させ、目的は、第２フィルム抵抗体のインピーダンス値を変化させる場合、その他のマイクロストリップラインまたはその他のフィルム対抗体と直接接続させない方がよい。一つ方法としては、第１フィルム抵抗体１および第２フィルム対抗体は、基板１１の異なる層に設置される、目的は可変減衰器の基本原理構造を保つためである。
第１フイルム抵抗体１および第１導電対３の共同平面は、第２フイルム抵抗体２および第２導電対４の共同平面は、同じ平面でなくても良い。
図３は、本発明の基本原理図であり、その原理は、１本の連続可変ブリッジＴ型減衰器に相当している。これは、一種の対称的なブロードバンドネットワークで、その入力端子と出力端子は、お互いに変わることができる。
図４は、絶縁物１２（外力受け変移板）が時計回りする場合、第１フィルム抵抗体１および第２フイルム抵抗体２の理想的な理論変化グラフを示したものであり、第１フイルム抵抗体１および第２フィルム抵抗体２のインピーダンス値の変化は、正反対になる特性を持っている。
図５は、絶縁物１２（外力受け変移板）が時計回りする場合、上記図４の変化グラフによって作られた可変減衰器減衰量グラフであり、設計の際は、図４の変化フラフに従って、第１フイルム抵抗体１および第２フイルム抵抗体２を選択することによって、可変減衰器の減衰度を実現することができる。
その中の１つのフイルム抵抗体のインピーダンス値が大きくなると、もう１つのフイルム抵抗体のインピーダンス値は、それと同時に小さくなり、逆に、１つのフイルム抵抗体のインピーダンス値が小さくなると、もう１つのフイルム抵抗体のインピーダンス値は、それと同時に大きくなる。図３の原理グラフの変化法則によって、連続可変減衰器を作り出すことができる。
この可変減衰器は、各種パッケージ型、例えば表面の実際取付型、リード型或いはインサート型構造に製造することができる。
また、本発明の基板１１と絶縁物１２との間には、垂直方向にて導電できる、シラスチック薄膜をインサートこともでき、フイルム抵抗と導電チップとの接触安定化によって、フイルム抵抗体と導電体との磨耗を防ぐ作用がある。
また、本発明では、絶縁物１２上にて、上向きの溝を加工し、第１導電体３および第２導電体４を溝内に位置させて、溝内にて接触ショート作用のある第１導電体３および第２導電体４との間に弾性物質をインサートすることができる。この物質は高周波数マイクロ波特性に対する影響が極めて小さいので、フイルム抵抗体と導電体との接触の安定化に図る、フイルム抵抗体と導電体との磨耗を防ぐ作用がある。
本発明の最大な特徴は、一つの平面（複数の層でも良い）において、導電体のショート作用によって、巧みに第１フイルム抵抗体１および第２フイルム抵抗体２のインピーダンス値（即ち抵抗値）を同時に反対方向に変化させることができる。第１導電体３、第２導電体４、第１フイルム抵抗体１及び第２フイルム抵抗体の形は、円弧形や長方形、或いはその他幾何形状にすることができ、可変減衰器のコンパクト化や、低コスト化が実現でき、しかも、非常に高いマイクロ波周波数範囲にて使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可変減衰器構造の略図である。
【図２】本発明の可変減衰器の分解図である。
【図３】本発明の可変減衰器の基本原理図である。
【図４】本発明の可変減衰器が外力を受けて、絶縁物が導電体を動かして、時計回りする場合、第１フィルム抵抗体１と第２フィルム抵抗体２のインピーダンス値の理論的特性変化グラフである。
【図５】本発明の可変減衰器が外力を受けて、絶縁物が導電体を動かして、時計回りする場合、可変減衰器の減衰量変化グラフである。
【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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【国際調査報告】
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