(57)【要約】【課題】携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、パワースイッチャブル・コンバイナと称される高周波電力合成器において、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、その合成を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つ。【解決手段】２分岐や３分岐等の予め定める複数の合成パターンのそれぞれに対応して、予め定める位置に設けられる連結端子間でインピーダンスが予めマッチングされた合成のための伝送路から成る合成部Ｕ１’〜Ｕ４’を有する基板１３と、入力端ＩＮ１〜ＩＮ４および出力端ＯＵＴとなるコネクタＣ２，Ｃ６，Ｃ１８，Ｃ２３，Ｃ９ならびにジャンパー線１４を有する基板１５と、スイッチを搭載するベースＢ’とを、相互に積層し、ビア１６を介して接続する。したがって、合成部Ｕ１’〜Ｕ４’に任意の入力端ＩＮ１〜ＩＮ４が接続されるようにスイッチを切換えるだけで、インピーダンスが一定で合成できる。【選択図】図１４
2008131375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一の伝送路の一端に複数の分岐伝送路の一端が接続され、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となることで、高周波信号の電力を合成または分配するようにした高周波電力合成または分配器において、
予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、予め定める位置に設けられる連結端子間でインピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を有する第１の基板と、
前記入力端および出力端となるコネクタおよび前記第１の基板側の連結端子と連結される連結端子ならびに前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらが伝送路で接続される第２の基板とを含み、
前記第２の基板では、前記第１の基板上で所望とする合成・分配部を選択可能なように、その合成・分配部に対応した連結端子と、その合成・分配部を使用して前記合成または分配すべき信号のコネクタとの対応関係を、前記スイッチによって切換えることを特徴とする高周波電力合成または分配器。
【請求項２】
５つのコネクタを有するとともに、前記合成・分配部として、２分岐を３組、３分岐を１組有し、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、４つの入力端または出力端となるコネクタを、スルー出力で任意の１つを接続し、何れか１つの２分岐を用いて任意の２つを合成または分配するように接続し、３分岐を用いて任意の３つを合成または分配するように接続し、３組の２分岐を用いて４つを合成または分配するように接続することを特徴とする請求項１記載の高周波電力合成または分配器。
【請求項３】
４つのコネクタのうちの第１および第４のコネクタは、第１のスルー用と、第１段目の２つの２分岐の一方の分岐端子用と、３分岐の１つの分岐端子用との３つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか１つと接続され、４つのコネクタのうちの第２および第３のコネクタは、第１のスルー用と、第１段目の２つの２分岐の他方の分岐端子用と、３分岐の２つの分岐端子用との４つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか１つと接続され、
前記第１段目の２つの２分岐の共通端子用の連結端子は、第２のスルー用と、第２段目の２分岐の一方の分岐端子用との２つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか１つと接続され、前記各第１のスルー用の連結端子は、第２のスルー用と、第２段目の２分岐の一方の分岐端子用との２つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか１つと接続され、
単一のコネクタは、第２のスルー用と、第２段目の２分岐の共通端子用と、３分岐の共通端子用との３つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、スイッチによってそれらの何れか１つと接続されることを特徴とする請求項２記載の高周波電力合成または分配器。
【請求項４】
前記スイッチを、接点部分と、スイッチ本体とに分離し、その接点部分を前記第２の基板となる金属ベースに形成した導波空間内に配置することで、同軸線路を構成するとともに、各スイッチの可動接点を、前記コネクタおよび連結端子の中心導体と直接接触させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の高周波電力合成または分配器。
【請求項５】
前記可動接点に対して、カードで連結される矩形の前記スイッチ本体を前記カードの軸回りに４５°傾斜して取付けることを特徴とする請求項４記載の高周波電力合成または分配器。
【請求項６】
前記請求項１〜５のいずれか１項に記載の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成ることを特徴とする無線中継装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施される高周波電力合成または分配器およびそれを用いる無線中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン放送の中継局や携帯電話の基地局などでは、その高周波信号を中継するにあたって、数Ｗから数百Ｗの大きな送信電力が必要となる。そして、その大きな送信電力を得るために、また放送や電話通話には瞬断を避けなければならないことから、受信した信号は複数のアンプに分配され、また複数のアンプで増幅された信号を合成して送信信号が作成されている。そのような用途に用いられるのが、前記分配にはデバイダと称される装置であり、前記合成にはコンバイナと称される装置である。そして、これらの装置は、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続して構成されており、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となって前記コンバイナとなり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となって前記デバイダとなり、高周波信号の入出力を入れ替えることで、共用することができるようになっている。また、不具合回路（アンプ等）を切離して運用可能なように、各分岐伝送路には高周波信号を開閉するための機械的なスイッチが設けられる。このようにして構成されるのが、パワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器である。
【０００３】
このようなパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの典型的な従来技術は、先に本件出願人によって、特許文献１で提案されている。図１５は、その従来技術によるパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１の蓋を取外した状態での構造を示す平面図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１は、筐体５４内に、高周波電力の合成または分配用の基板５５およびその基板５５に実装されるスイッチｓｗ１，ｓｗ２，ｓｗ３；ｓｗ１１，ｓｗ１２（総称するときは、以下参照符号ｓｗで示す）を収納して構成されている。
【０００４】
このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１は、前述の地上波デジタルテレビジョン放送用に用いられ、３つの信号の合成または分配を行う。したがって、プリント基板５５には、単一の伝送路ｋ０の一端に３つの分岐伝送路ｋ１，ｋ２，ｋ３の一端が共通に接続され、前記単一の伝送路ｋ０の他端が筐体５４の背面に設けられたコネクタｊ０のコネクタピンｐ０に半田付けされ、前記各分岐伝送路ｋ１，ｋ２，ｋ３の他端が筐体５４の前面に設けられたコネクタｊ１，ｊ２，ｊ３のコネクタピンｐ１，ｐ２，ｐ３にそれぞれ半田付けされる。このパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダ５１は、前記各コネクタｊ１，ｊ２，ｊ３がそれぞれ入力端となり、前記コネクタｊ０が出力端となるときにはコンバイナとなり、前記各コネクタｊ１，ｊ２，ｊ３がそれぞれ出力端となり、前記コネクタｊ０が入力端となるときにはデバイダとなる。
【０００５】
各コネクタｊ０〜ｊ３には、同軸ケーブルの先端に固着された接栓がネジ止め固定される。これによって、各伝送路ｋ０〜ｋ３はコネクタピンｐ０〜ｐ３を介して前記同軸ケーブルの中心導体と接続され、筐体５４はＧＮＤに接続されている前記同軸ケーブルの外導体と接続される。
【０００６】
前記プリント基板５５は、両面基板であり、表面には、前記各伝送路ｋ０〜ｋ３が形成されるとともに、スタブパターンｓｔ１，ｓｔ２が形成されており、残余の領域は、前記各伝送路ｋ０〜ｋ３およびスタブパターンｓｔ１，ｓｔ２とインピーダンスマッチングのために必要となる間隙（たとえば伝送路のパターン幅を２ｍｍとすると、前記５０Ωで０．６ｍｍ程度）を開けて、ＧＮＤパターン５７となっている。また、基板５５の裏面は、全面ＧＮＤパターンとなっており、表裏のＧＮＤパターン間を接続し、ＧＮＤへの接続性を向上するためのスルーホール５９が、特に前記伝送路ｋ０〜ｋ３の両側を密に、多数形成されている。これによって、前記各伝送路ｋ０〜ｋ３の周囲のＧＮＤパターンは確実にＧＮＤを確保することができ、インピーダンスマッチングを良好に行うことができるようになっている。
【０００７】
一方、特許文献２の従来技術では、第１の系統の入力をスイッチによってスルー出力する場合と合成・分配器を通過させる場合とで切換え可能とし、予めインピーダンスマッチングされた前記合成・分配器を通過させた場合には、第２の系統の入力と合成するように構成されている。
【特許文献１】特開２００５−２７７８４９号公報
【特許文献２】特開平１１−３５５００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記特許文献１の従来技術では、任意のコネクタｊ１，ｊ２，ｊ３をコネクタｊ０に対応付けて、合成や分配を行うことができる。しかしながら、スタブパターンｓｔ１，ｓｔ２の調整によって、充分なインピーダンスマッチングを得ることは困難である。特に、４合成・分配以上となると難しい。
【０００９】
一方、特許文献２の従来技術では、予めインピーダンスマッチングされた合成・分配器を使用するので、インピーダンスマッチングを得ることはできるものの、予め決まった端子の組合わせしか合成・分配を行うことができないという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる高周波電力合成または分配器およびそれを用いる無線中継装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の高周波電力合成または分配器は、単一の伝送路の一端に複数の分岐伝送路の一端が接続され、前記単一の伝送路の他端が出力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ入力端となり、前記単一の伝送路の他端が入力端となる場合は前記分岐伝送路の他端がそれぞれ出力端となることで、高周波信号の電力を合成または分配するようにした高周波電力合成または分配器において、予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、予め定める位置に設けられる連結端子間でインピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を有する第１の基板と、前記入力端および出力端となるコネクタおよび前記第１の基板側の連結端子と連結される連結端子ならびに前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらが伝送路で接続される第２の基板とを含み、前記第２の基板では、前記第１の基板上で所望とする合成・分配部を選択可能なように、その合成・分配部に対応した連結端子と、その合成・分配部を使用して前記合成または分配すべき信号のコネクタとの対応関係を、前記スイッチによって切換えることを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するための高周波スイッチを設けるようにしたパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器において、実際に合成または分配を行う予めインピーダンスマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を第１の基板に搭載し、別途に設けた第２の基板に多数の入力端および出力端となるコネクタおよび前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらの基板間を連結端子で接続する。そして、連結端子の接続態様と、スイッチのスイッチング態様との組合わせで、前記合成・分配部を選択する。
【００１３】
したがって、第１の基板上では、２分岐や３分岐等の予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、インピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路を設けておき、その伝送路の端部に設けた連結端子に、第２の基板側の連結端子を通して、合成または分配すべき信号のコネクタが接続されるように、その連結端子とコネクタとの対応関係をスイッチによって切換えるだけで、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。
【００１４】
また、本発明の高周波電力合成または分配器は、５つのコネクタを有するとともに、前記合成・分配部として、２分岐を３組、３分岐を１組有し、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、４つの入力端または出力端となるコネクタを、スルー出力で任意の１つを接続し、何れか１つの２分岐を用いて任意の２つを合成または分配するように接続し、３分岐を用いて任意の３つを合成または分配するように接続し、３組の２分岐を用いて４つを合成または分配するように接続することを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、４つの入力端または出力端となるコネクタを、任意の組合わせで対応させることができる。
【００１６】
さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、４つのコネクタのうちの第１および第４のコネクタは、第１のスルー用と、第１段目の２つの２分岐の一方の分岐端子用と、３分岐の１つの分岐端子用との３つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ３個のスイッチによってそれらの何れか１つと接続され、４つのコネクタのうちの第２および第３のコネクタは、第１のスルー用と、第１段目の２つの２分岐の他方の分岐端子用と、３分岐の２つの分岐端子用との４つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ４個のスイッチによってそれらの何れか１つと接続され、前記第１段目の２つの２分岐の共通端子用の連結端子は、第２のスルー用と、第２段目の２分岐の一方の分岐端子用との２つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ２個のスイッチによってそれらの何れか１つと接続され、前記各第１のスルー用の連結端子は、第２のスルー用と、第２段目の２分岐の一方の分岐端子用との２つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ２個のスイッチによってそれらの何れか１つと接続され、単一のコネクタは、第２のスルー用と、第２段目の２分岐の共通端子用と、３分岐の共通端子用との３つの連結端子の間にそれぞれ配置されるとともに、３個のスイッチによってそれらの何れか１つと接続されることを特徴とする。
【００１７】
上記の構成によれば、２５個のスイッチに、前記３組の２分岐と、１組の３分岐とを用いて、たとえばコンバイナの場合、４つの入力の何れか１つを選択的に出力したり、４つの入力を任意の組合わせで、２合成したり、３合成したり、４つの入力の総てを合成したりしても、伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。
【００１８】
また、本発明の高周波電力合成または分配器は、前記スイッチを、接点部分と、スイッチ本体とに分離し、その接点部分を前記第２の基板となる金属ベースに形成した導波空間内に配置することで、同軸線路を構成するとともに、各スイッチの可動接点を、前記コネクタおよび連結端子の中心導体と直接接触させることを特徴とする。
【００１９】
上記の構成によれば、スイッチの固定接点はコネクタおよび連結端子の中心導体となり、それらのコネクタおよび連結端子とスイッチとの間に物理的な距離が存在しなくなり、高周波特性を改善することができる。
【００２０】
さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、前記可動接点に対して、カードで連結される矩形の前記スイッチ本体を前記カードの軸回りに４５°傾斜して取付けることを特徴とする。
【００２１】
上記の構成によれば、１つのコネクタや連結端子を複数のスイッチの可動接点で共有するために前記可動接点が直交配列されるにあたって、スイッチ本体が可動接点に対して４５°傾斜していることで、そのスイッチ本体同士の干渉を小さくすることができる。
【００２２】
したがって、前記可動接点の長さ、すなわちコネクタや連結端子の配列ピッチを狭くして、小型化することができる。
【００２３】
また、本発明の無線中継装置は、前記の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成ることを特徴とする。
【００２４】
上記の構成によれば、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる無線中継装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施され、単一の伝送路の一端と分岐伝送路の一端とを接続し、各分岐伝送路に高周波信号を開閉するための高周波スイッチを設けるようにしたパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダと称される高周波電力合成または分配器において、実際に合成または分配を行う予めインピーダンスマッチングされた前記合成または分配のための伝送路から成る合成・分配部を第１の基板に搭載し、別途に設けた第２の基板に多数の入力端および出力端となるコネクタおよび前記合成・分配部を選択するためのスイッチを搭載し、それらの基板間を連結端子で接続し、連結端子の接続態様と、スイッチのスイッチング態様との組合わせで、前記合成・分配部を選択する。
【００２６】
それゆえ、第１の基板上では、２分岐や３分岐等の予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、インピーダンスが予めマッチングされた前記合成または分配のための伝送路を設けておき、その伝送路の端部に設けた連結端子に、第２の基板側の連結端子を通して、合成または分配すべき信号のコネクタが接続されるように、その連結端子とコネクタとの対応関係をスイッチによって切換えるだけで、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。
【００２７】
また、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、５つのコネクタを有するとともに、前記合成・分配部として、２分岐を３組、３分岐を１組有し、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、４つの入力端または出力端となるコネクタを、スルー出力で任意の１つを接続し、何れか１つの２分岐を用いて任意の２つを合成または分配するように接続し、３分岐を用いて任意の３つを合成または分配するように接続し、３組の２分岐を用いて４つを合成または分配するように接続する。
【００２８】
それゆえ、単一の出力端または入力端となるコネクタに対して、４つの入力端または出力端となるコネクタを、任意の組合わせで対応させることができる。
【００２９】
さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、２５個のスイッチに、前記３組の２分岐と、１組の３分岐とを用いる。
【００３０】
それゆえ、たとえばコンバイナの場合、４つの入力の何れか１つを選択的に出力したり、４つの入力を任意の組合わせで、２合成したり、３合成したり、４つの入力の総てを合成したりしても、伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる構成を実現することができる。
【００３１】
また、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、前記スイッチを、接点部分と、スイッチ本体とに分離し、その接点部分を前記第２の基板となる金属ベースに形成した導波空間内に配置することで、同軸線路を構成するとともに、各スイッチの可動接点を、前記コネクタおよび連結端子の中心導体と直接接触させる。
【００３２】
それゆえ、スイッチの固定接点はコネクタおよび連結端子の中心導体となり、それらのコネクタおよび連結端子とスイッチとの間に物理的な距離が存在しなくなり、高周波特性を改善することができる。
【００３３】
さらにまた、本発明の高周波電力合成または分配器は、以上のように、１つのコネクタや連結端子を複数のスイッチの可動接点で共有するために前記可動接点を直交配列するにあたって、スイッチ本体を可動接点に対して４５°傾斜させ、そのスイッチ本体同士の干渉を小さくする。
【００３４】
それゆえ、前記可動接点の長さ、すなわちコネクタや連結端子の配列ピッチを狭くして、小型化することができる。
【００３５】
また、本発明の無線中継装置は、以上のように、前記の高周波電力合成または分配器に、前記各分岐伝送路に個別に対応するアンプを含んで成る。
【００３６】
それゆえ、複数の入力端からの信号を任意の組合わせで合成しても、或いは複数の出力端へ任意の組合わせで信号を分配しても、その合成または分配を行う伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる無線中継装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
［実施の形態１］
図１は本発明の実施の第１の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナ１の正面図であり、図２はその平面図であり、図３は底面図であり、図４は電気回路図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ１は、アンプやアンテナからの同軸ケーブルが引込まれた図示しない筐体内に収容される。以下、コンバイナについて説明するが、本発明がデバイダについても適用可能なことは、言うまでもない。図４を参照して、このパワースイッチャブル・コンバイナ１は、大略的に、４組の合成部Ｕ１〜Ｕ４と、３段のスイッチ部Ｓ１〜Ｓ３と、制御基板２とを備えて構成される。
【００３８】
合成部Ｕ１〜Ｕ４は、第１の基板を構成し、予め定める位置に設けられる連結端子間で、予め定める複数の分岐パターンのそれぞれに対応して、インピーダンスが予めマッチングされた伝送路から成る。３組の合成部Ｕ１，Ｕ３，Ｕ４は、２入力１出力の３分岐であり、２入力間にスタブＳＴ１，ＳＴ３，ＳＴ４が挿入されて、各入出力間で前記のようにインピーダンスがマッチングされている。残余の１組の合成部Ｕ２は、３入力１出力の４分岐であり、３入力間にスタブＳＴ２１，ＳＴ２２が挿入されて、各入出力間でインピーダンスがマッチングされている。
【００３９】
前記スイッチ部Ｓ１〜Ｓ３は、ベースＢに搭載されて、第２の基板３を構成する。ここで、コネクタ、端子およびスイッチには、番号を付して示し、前記図１〜図４および後述の各図でも、同じ部材には同じ番号を付して、対応させている。そしてコネクタおよび連結端子には、参照符号Ｃに番号に対応した２桁の数字を付して示し、スイッチには、参照符号Ｑに番号に対応した２桁の数字を付して示している。なお、相互に嵌着する第１の基板側のコネクタと、第２の基板側のコネクタとには、同じ番号を付している。前記制御基板２は、後述する２５個のスイッチＱ１〜Ｑ２５（総称するときは、以下参照符号Ｑで示す）を個別にＯＮ／ＯＦＦ制御することができる。
【００４０】
図５は、前記基板３の正面図である。前記ベースＢは、金属板から成る２枚のベースブロックＢ１，Ｂ２を組合わせて成り、一方のベースブロックＢ１には２４個のコネクタおよび連結端子Ｃ１〜Ｃ２４（総称するときは、以下参照符号Ｃで示す）が搭載され、他方のベースブロックＢ２には前記２５個のスイッチＱおよび前記制御基板２が搭載される。
【００４１】
そして、各スイッチＱは、図６および図７で示すように、可動接点Ｑａ部分と、スイッチ本体Ｑｂとに分離されており、前記可動接点Ｑａ部分は前記ベースブロックＢ１に形成された導波空間Ｈ内に配置されて同軸線路を構成するとともに、該導波空間Ｈに臨むコネクタＣの中心導体Ｃａと直接接触／離反することで、スイッチ動作を行う。これによって、それらのコネクタおよび連結端子ＣとスイッチＱとの間に物理的な距離が存在しなくなり、高周波特性を改善することができる。図７（ａ）はスイッチＱのＯＮ（接触）状態を示し、図７（ｂ）はＯＦＦ（離反）状態を示す。また、図８は、前記ベースブロックＢ１の底面図であり、前記導波空間Ｈを示す。
【００４２】
前記ベースブロックＢ２の外側に搭載されるスイッチ本体Ｑｂと、前記導波空間Ｈ内に配置される可動接点Ｑａ部分とは、ベースブロックＢ２において前記接触／離反すべきコネクタＣ間の導波空間Ｈの中心に形成された孔ｈを通して、カードＱｃによって連結されている。前記コネクタおよび連結端子Ｃにおいて、コネクタおよび連結端子Ｃ４，Ｃ９，Ｃ１２が大容量のＮコネクタから成り、残余のコネクタおよび連結端子Ｃ１〜Ｃ３，Ｃ５〜Ｃ８，Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１３〜Ｃ２４は、小容量のＳＭＡコネクタから成る。前記ベースブロックＢ１において、これらのコネクタおよび連結端子Ｃ間に、縦横に前記導波空間Ｈが刻設されており、その結節点に各コネクタＣがベースブロックＢ１の外側からねじ込まれ、前記中心導体Ｃａが前記固定接点として導波空間Ｈ内に突出する。
【００４３】
そして、その縦横に形成される導波空間Ｈ、すなわち可動接点Ｑａに対して、図２や図９で示すように、矩形の前記スイッチ本体Ｑｂは、前記カードＱｃの軸回りに４５°傾斜して取付けられている。これによって、後述するように１つのコネクタや連結端子Ｃを複数のスイッチＱの可動接点Ｑａが共有するために前記可動接点Ｑａを直交配列するにあたって、スイッチ本体Ｑｂ同士の干渉を小さくすることができ、前記可動接点Ｑａの長さ、すなわちコネクタや連結端子Ｃの配列ピッチを狭くして、小型化することができる。
【００４４】
図１０は、前記基板３の底面図である。前述の図１〜図４を併せて参照して、以下に本実施の形態に係るパワースイッチャブル・コンバイナ１の回路構成について説明する。このパワースイッチャブル・コンバイナ１は、５つのコネクタＣ２，Ｃ６，Ｃ９，Ｃ１８，Ｃ２３を有し、コネクタＣ２が第１の入力端ＩＮ１となり、コネクタＣ６が第２の入力端ＩＮ１となり、コネクタＣ９が出力端ＯＵＴとなり、コネクタＣ１８が第３の入力端ＩＮ３となり、コネクタＣ２３が第４の入力端ＩＮ４となる。残余の連結端子Ｃ１，Ｃ３〜Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ１０〜Ｃ１７，Ｃ１９〜Ｃ２２，Ｃ２４が、合成部Ｕ１〜Ｕ４と基板３とを連結するために使用される。そして、前記３組の合成部Ｕ１，Ｕ３，Ｕ４の何れか１つを使用することで任意の２つの入力を合成し、合成部Ｕ３を使用することで任意の３つの入力を合成し、総ての合成部Ｕ１，Ｕ３，Ｕ４を使用することで４つの入力を合成し、合成部Ｕ１〜Ｕ４の何れも使用しないことで、任意の１つの入力をスルー出力する。
【００４５】
そのような組合わせを実現するために、入力側の４つのコネクタＣ２，Ｃ６，Ｃ１８，Ｃ２３のうちの第１および第４の入力端ＩＮ１，ＩＮ４に対応するコネクタＣ２，Ｃ２３は、第１のスルー用の連結端子Ｃ１，Ｃ２２と、第１段目の２合成部Ｕ１，Ｕ３の一方の入力端子用の連結端子Ｃ３，Ｃ２４と、３合成部Ｕ２の１つの入力端子用の連結端子Ｃ７，Ｃ１９との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ３個のスイッチＱ５，Ｑ８；Ｑ１，Ｑ４；Ｑ２，Ｑ３によってそれらの何れか１つと接続される。また、前記入力側の４つのコネクタＣ２，Ｃ６，Ｃ１８，Ｃ２３のうちの第２および第３の入力端ＩＮ２，ＩＮ３に対応するコネクタＣ６，Ｃ１８は、第１のスルー用の連結端子Ｃ１，Ｃ２２と、第１段目の２合成部Ｕ１，Ｕ３の入力端子用の連結端子Ｃ５，Ｃ１７と、３合成部Ｕ２の２つの入力端子用の連結端子Ｃ７，Ｃ１３；Ｃ１９，Ｃ１３との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ４個のスイッチＱ９，Ｑ１２；Ｑ１３，Ｑ１４；Ｑ６，Ｑ１０，Ｑ７，Ｑ１１によってそれらの何れか１つと接続される。
【００４６】
さらにまた、前記第１段目の２合成部Ｕ１，Ｕ３の出力端子用の連結端子Ｃ１１，Ｃ１６は、第２のスルー用の連結端子Ｃ１５と、第２段目の２合成部Ｕ４の一方の入力端子Ｃ１０，Ｃ２１との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ２個のスイッチＣ１８，Ｃ１６；Ｃ２０，Ｃ１７によってそれらの何れか１つと接続される。また、前記各第１のスルー用の連結端子Ｃ１，Ｃ２２は、第２のスルー用の連結端子Ｃ１５と、第２段目の２合成部Ｕ４の一方の入力端子用の連結端子Ｃ１０，Ｃ２１との間にそれぞれ配置されるとともに、それぞれ２個のスイッチＱ２１，Ｑ１９；Ｑ２２，Ｑ１５によってそれらの何れか１つと接続される。さらにまた、出力側の単一のコネクタＣ９は、第２のスルー用の連結端子Ｃ８と、第２段目の２合成部Ｕ４の出力端子用の連結端子Ｃ４と、３合成部Ｕ２の出力端子用の連結端子Ｃ１２との間にそれぞれ配置されるとともに、３個のスイッチＱ２５，Ｑ２４，Ｑ２３によってそれらの何れか１つと接続される。
【００４７】
したがって、スイッチＱ１〜Ｑ１４が第１段目のスイッチ部Ｓ１を構成し、スイッチＱ１５〜Ｑ２２が第２段目のスイッチ部Ｓ２を構成し、スイッチＱ２３〜Ｑ２５が第３段目のスイッチ部Ｓ３を構成する。
【００４８】
そして、基板３に対して外部の引き回しとなる前記合成部Ｕ１〜Ｕ４が使用される際には、対応するそれらの連結端子Ｃ３，Ｃ５，Ｃ１１；Ｃ７，Ｃ１３，Ｃ１９，Ｃ１２；Ｃ２４，Ｃ１７，Ｃ１６；Ｃ１０，Ｃ２１，Ｃ４が連結され、スルーラインが使用される際には、対応するそれらの連結端子Ｃ１，Ｃ１４；Ｃ２２，Ｃ２０；Ｃ１５，Ｃ８間が前記スルーラインとなるジャンパー線で接続される。
【００４９】
したがって、たとえば図１１で示すように、２本のジャンパー線を連結端子Ｃ１，Ｃ１４；Ｃ１５，Ｃ８間にそれぞれ接続し、スイッチＱ５，Ｑ２１，Ｑ２５をＯＮし、残余のスイッチＱ１〜Ｑ４，Ｑ６〜Ｑ２０，Ｑ２２〜Ｑ２４をＯＦＦすることで、入力端ＩＮ１を出力端ＯＵＴに接続してスルー出力することができる。
【００５０】
また、たとえば図１２で示すように、２本のジャンパー線を連結端子Ｃ１，Ｃ１４；Ｃ２２，Ｃ２０間にそれぞれ接続するとともに、連結端子Ｃ１０，Ｃ２１，Ｃ４間に合成部Ｕ４を接続し、スイッチＱ９，Ｑ１２，Ｑ１７，Ｑ２２，Ｑ２４をＯＮし、残余のスイッチＱ１〜Ｑ８，Ｑ１０，Ｑ１１，Ｑ１３〜Ｑ１６，Ｑ１８〜Ｑ２１，Ｑ２３，Ｑ２５をＯＦＦすることで、入力端ＩＮ２，ＩＮ３からの入力を合成して出力端ＯＵＴへ出力することができる。
【００５１】
さらにまた、たとえば図１３で示すように、連結端子Ｃ３，Ｃ５，Ｃ１１；Ｃ２４，Ｃ１７，Ｃ１６；Ｃ１０，Ｃ２１，Ｃ４間に合成部Ｕ１，Ｕ３，Ｕ４をそれぞれ接続し、スイッチＱ１，Ｑ４，Ｑ１３〜Ｑ１５，Ｑ２０，Ｑ２４をＯＮし、残余のスイッチＱ２，Ｑ３，Ｑ５〜Ｑ１２，Ｑ１６〜Ｑ１９，Ｑ２１〜Ｑ２３，Ｑ２５をＯＦＦすることで、入力端ＩＮ１〜ＩＮ４からの総ての入力を合成して出力端ＯＵＴへ出力することができる。
【００５２】
このように実際に合成または分配を行う予めインピーダンスマッチングされた合成部Ｕ１〜Ｕ４およびジャンパー線を、別途に設けた基板３に必要な合成数に応じて接続し、その接続態様と、スイッチＱ１〜Ｑ２５のスイッチング態様との組合わせで、４つの入力端ＩＮ１〜ＩＮ４からの入力の何れか１つを選択的に出力端ＯＵＴへ出力したり、４つの入力端ＩＮ１〜ＩＮ４からの入力を任意の組合わせで、２合成したり、３合成したり、４つの入力の総てを合成したりしても、伝送路のインピーダンスを一定に保つことができる。
【００５３】
［実施の形態２］
図１４は本発明の実施の第２の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナ１１の分解斜視図である。このパワースイッチャブル・コンバイナ１１は、前述の図１〜図１３で示すパワースイッチャブル・コンバイナ１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付して示し、その説明を省略する。注目すべきは、このパワースイッチャブル・コンバイナ１１では、必要に応じて適宜着脱されていた前記合成部Ｕ１〜Ｕ４が、基板１３上に、合成部Ｕ１’〜Ｕ４’として纏めて搭載されるとともに、入力端ＩＮ１〜ＩＮ４および出力端ＯＵＴとなるコネクタＣ２，Ｃ６，Ｃ１８，Ｃ２３，Ｃ９ならびにジャンパー線１４が基板１５に搭載され、前記スイッチＱを搭載するベースＢ’と別体とされ、それらが相互に積層されて、ビア１６を介して相互に接続されることである。
【００５４】
このように構成することで、合成数の変更などに対して、前記合成部Ｕ１〜Ｕ４やジャンパー線の付け替えなどが必要とならず、スイッチＱの切換えだけで対応することができ、利便性を向上することができる。
【００５５】
本発明のパワースイッチャブル・コンバイナ１，１１は、パワーアンプと組合わせることで、地上波デジタルテレビジョン放送や携帯電話などの高周波信号の無線中継装置に好適に実施することができる。
【００５６】
ここで、特開２００１−１５６５０９号公報には、複数の入力端からの信号を第１のスイッチで任意に合成し、その合成出力を、第２のスイッチによって選択される伝送路を経て出力端に接続し、前記第２のスイッチの切換えによるスタブパターンの調整によって、入力数・経路の違いによるインピーダンスの不整合を解消させるスイッチング電力合成器が示されている。しかしながら、この従来技術では、入力数・経路の組み合わせ全てにおいて、インピーダンスを充分に整合させることは困難であり、経路によってインピーダンスの整合に差を生じる。すなわち、出力側のインピーダンスマッチングは得ることができるけれども、入力端側から見たインピーダンスは、合成チャネル数や、どのチャネルを合成するかによって変化してしまい、アンプと前記第１のスイッチとの間にアイソレータが必要となる。
【００５７】
これに対して、本実施の形態では、入力数・経路によってスイッチＱ１〜Ｑ２５を切換えることで、予めインピーダンスの整合が取られた合成部Ｕ１〜Ｕ４；Ｕ１’〜Ｕ４’を組合わせるだけであり、入力数・経路の組合わせ全てにおいて、インピーダンスを充分に整合させることが可能となる。これによって、入力側から見たインピーダンスも一定であり、リターンロスを抑え、前記アイソレータを省略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナの正面図である。
【図２】図１のパワースイッチャブル・コンバイナの平面図である。
【図３】図１のパワースイッチャブル・コンバイナの底面図である。
【図４】図１のパワースイッチャブル・コンバイナの電気回路図である。
【図５】前記パワースイッチャブル・コンバイナにおける基板の正面図である。
【図６】スイッチの構造を示す分解斜視図である。
【図７】前記スイッチの構造を示す断面図である。
【図８】ベースブロックの底面図である。
【図９】前記スイッチの取付け状態を説明するための図である。
【図１０】基板の底面図である。
【図１１】第１の入力をスルー出力する場合の配線の態様を示す図である。
【図１２】第２および第３の入力を合成して出力する場合の配線の態様を示す図である。
【図１３】第１〜第４の入力を合成して出力する場合の配線の態様を示す図である。
【図１４】本発明の実施の第２の形態に係る高周波電力合成または分配器であるパワースイッチャブル・コンバイナの分解斜視図である。
【図１５】典型的な従来技術のパワースイッチャブル・コンバイナ・デバイダの正面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１，１１    パワースイッチャブル・コンバイナ
２    制御基板
３，１３，１５    基板
１４    ジャンパー線
１６    ビア
Ｂ    ベース
Ｂ１，Ｂ２    ベースブロック
Ｃ１，Ｃ３〜Ｃ５，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ１０〜Ｃ１７，Ｃ１９〜Ｃ２２，Ｃ２４    連結端子
Ｃ２，Ｃ６，Ｃ９，Ｃ１８，Ｃ２３    コネクタ
Ｃａ    中心導体
Ｈ    導波空間
Ｑ１〜Ｑ２５    スイッチ
Ｑａ    可動接点
Ｑｂ    スイッチ本体
Ｑｃ    カード
Ｓ１〜Ｓ３    スイッチ部
ＳＴ１〜ＳＴ４    スタブ
Ｕ１〜Ｕ４；Ｕ１’〜Ｕ４’    合成部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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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【図１５】
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