(57)【要約】  第１の振幅可変器（１）により振幅が可変された信号と第２の振幅可変器（２）により振幅が可変された信号とを合成した信号の逆相成分を有する第３の信号が与えられ、第１の振幅可変器（１）により振幅が可変された信号と、前記第２の振幅可変器（２）により振幅が可変された信号と、第３の信号とを合成する信号合成回路（３）を備えるようにしたものである。
2019111322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号の振幅を可変する第１の振幅可変器と、
前記第１の信号との位相差が０度と１８０度以外である第２の信号の振幅を可変する第２の振幅可変器と、
前記第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と前記第２の振幅可変器により振幅が可変された信号とを合成した信号の逆相成分を有する第３の信号が与えられ、前記第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と、前記第２の振幅可変器により振幅が可変された信号と、前記第３の信号とを合成する信号合成回路と
を備えた移相器。
【請求項２】
前記第１の振幅可変器に与えられる第１の信号と、前記第２の振幅可変器に与えられる第２の信号との位相関係が直交関係であることを特徴とする請求項１記載の移相器。
【請求項３】
前記信号合成回路に与えられる第３の信号は、
前記第１の信号の分配信号と、前記第２の信号の分配信号とから生成されることを特徴とする請求項１記載の移相器。
【請求項４】
前記第１の信号を２つに分配し、分配した一方の第１の信号を前記第１の振幅可変器に出力する第１の信号分配器と、
前記第２の信号を２つに分配し、分配した一方の第２の信号を前記第２の振幅可変器に出力する第２の信号分配器と、
前記第１の信号分配器により分配された他方の第１の信号の位相を可変する第１の位相可変器と、
前記第２の信号分配器により分配された他方の第２の信号の位相を可変する第２の位相可変器とを備え、
前記信号合成回路は、前記第３の信号として、
前記第１の位相可変器により位相が可変された信号と、前記第２の位相可変器により位相が可変された信号との合成信号を用いることを特徴とする請求項１記載の移相器。
【請求項５】
前記第１の位相可変器により位相が可変された信号の振幅を可変する第３の振幅可変器と、
前記第２の位相可変器により位相が可変された信号の振幅を可変する第４の振幅可変器とを備え、
前記信号合成回路は、前記第３の信号として、
前記第３の振幅可変器により振幅が可変された信号と、前記第４の振幅可変器により振幅が可変された信号との合成信号を用いることを特徴とする請求項４記載の移相器。
【請求項６】
前記第１の信号を１８０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の第１の信号を前記第１の振幅可変器に出力する第１の信号分配器と、
前記第２の信号を１８０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の第２の信号を前記第２の振幅可変器に出力する第２の信号分配器とを備え、
前記信号合成回路は、前記第３の信号として、
前記第１の信号分配器により分配された他方の第１の信号と、前記第２の信号分配器により分配された他方の第２の信号との合成信号を用いることを特徴とする請求項１記載の移相器。
【請求項７】
前記第１の信号分配器により分配された他方の第１の信号の振幅を可変する第３の振幅可変器と、
前記第２の信号分配器により分配された他方の第２の信号の振幅を可変する第４の振幅可変器とを備え、
前記信号合成回路は、前記第３の信号として、
前記第３の振幅可変器により振幅が可変された信号と、前記第４の振幅可変器により振幅が可変された信号との合成信号を用いることを特徴とする請求項６記載の移相器。
【請求項８】
１つの信号を９０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の信号を第１の信号として前記第１の信号分配器に出力し、分配した他方の信号を第２の信号として前記第２の信号分配器に出力する第３の信号分配器を備えたことを特徴とする請求項４記載の移相器。
【請求項９】
１つの信号を９０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の信号を第１の信号として前記第１の信号分配器に出力し、分配した他方の信号を第２の信号として前記第２の信号分配器に出力する第３の信号分配器を備えたことを特徴とする請求項６記載の移相器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、第１の信号と第２の信号と第３の信号とを合成する移相器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の非特許文献１には、差動のベクトル合成型移相器が開示されている。
この移相器は、差動で入力された信号を同相成分と直交成分に分配し、同相成分と直交成分のそれぞれの振幅を可変利得増幅器で変化させた後に合成することで、入力された信号の位相を変化させる。
また、可変利得増幅器の前段にスイッチを備え、このスイッチが、正信号と負信号の切り替えである経路切り替えを行う。
このスイッチが経路切り替えを行うことによって、０度（同相）成分と９０度（直交）成分の合成で出力可能な第１象限内の信号のみだけではなく、１８０度成分と９０度成分の合成で出力可能な第２象限内の信号、１８０度成分と２７０度成分の合成で出力可能な第３象限内の信号、０度成分と２７０度成分の合成で出力可能な第４象限内の信号を得ることができる。したがって、0〜３６０度の位相の変化が得られる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Tzu-Chao Yan 他，“A 0.75-2.67 GHz 5-bit Vector-Sum Phase Shifter”，PP.166-199，2013 EuMA
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の移相器は以上のように構成されているので、第１象限内に留まらない位相変化が可能である。しかし、スイッチによる正信号と負信号の切り替え時に、信号の瞬断が発生してしまうという課題があった。【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる移相器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る移相器は、第１の信号の振幅を可変する第１の振幅可変器と、第１の信号との位相差が０度と１８０度以外である第２の信号の振幅を可変する第２の振幅可変器と、第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と第２の振幅可変器により振幅が可変された信号とを合成した信号の逆相成分を有する第３の信号が与えられ、第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と、第２の振幅可変器により振幅が可変された信号と、第３の信号とを合成する信号合成回路を備えるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と第２の振幅可変器により振幅が可変された信号とを合成した信号の逆相成分を有する第３の信号が与えられ、第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と、第２の振幅可変器により振幅が可変された信号と、第３の信号とを合成する信号合成回路を備えるように構成したので、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による移相器を示す構成図である。
【図２】信号合成器４から出力される合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相の範囲と合成信号Cの逆相成分を含む領域を示す説明図である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、合成信号Ｃと第３の信号の関係を示す説明図、図３Ｄ〜図３Ｆは、合成信号Ｃと第３の信号の関係が図３Ａ〜図３Ｃであるときの信号合成器５の出力信号Ｄが取り得る振幅及び位相の範囲を示す説明図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、第３の信号の振幅が大きいときの合成信号Ｃと第３の信号の関係を示す説明図、図４Ｄ〜図４Ｆは、合成信号Ｃと第３の信号の関係が図４Ａ〜図４Ｃであるときの信号合成器５の出力信号Ｄが取り得る振幅及び位相の範囲を示す説明図である。
【図５】図５Ａは、振幅が１、位相θ１が０度である第１の信号が第１の振幅可変器１に与えられ、振幅が１、位相θ２が９０度である第２の信号が第２の振幅可変器２に与えられるときの信号合成器４から出力される合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相θＣの範囲を示す説明図、図５Ｂは、第１の信号と第２の信号の振幅をそれぞれ可変した場合の合成信号Ｃを示す説明図である。
【図６】図６Ａは、振幅が√２／２、位相θ３が−１３５度である第３の信号が信号合成器５に与えられるときの信号合成器５の出力信号Ｄを示す説明図、図６Ｂは、第１の信号と第２の信号の振幅をそれぞれ可変した場合の出力信号Ｄを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態２による移相器を示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態２による他の移相器を示す構成図である。
【図９】この発明の実施の形態３による移相器を示す構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態４による移相器を示す構成図である。
【図１１】この発明の実施の形態５による移相器を示す構成図である。
【図１２】この発明の実施の形態６による移相器を示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態６による他の移相器を示す構成図である。
【図１４】この発明の実施の形態６による他の移相器を示す構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態６による他の移相器を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による移相器を示す構成図である。
図１において、第１の振幅可変器１は、例えば、可変減衰器又は可変利得増幅器で実現される。第１の振幅可変器１は、固定減衰器又は固定増幅器を可変減衰器又は可変利得増幅器と組み合わせて実現されてもよい。
第１の振幅可変器１は、位相θ１を有する第１の信号の振幅を可変し、振幅可変後の第１の信号を信号合成回路３の信号合成器４に出力する。
【００１１】
第２の振幅可変器２は、例えば、可変減衰器又は可変利得増幅器で実現される。第２の振幅可変器２は、固定減衰器又は固定増幅器を可変減衰器又は可変利得増幅器と組み合わせて実現されてもよい。
第２の振幅可変器２は、位相θ２を有する第２の信号の振幅を可変し、振幅可変後の第2の信号を信号合成回路３の信号合成器４に出力する。
第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２は、０度と１８０度以外の位相差である。即ち、Δθ１−２≠０、かつ、Δθ１−２≠１８０である。
例えば、第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２が直交関係を有しており、第１の信号が有する位相θ１が０度であれば、第２の信号が有する位相θ２として９０度などが考えられる。
ただし、Δθ１−２≠０、かつ、Δθ１−２≠１８０であればよく、位相差Δθ１−２が直交関係を有している例に限るものではない。
【００１２】
信号合成回路３は、信号合成器４及び信号合成器５を備えており、第１の振幅可変器１から出力された振幅可変後の第１の信号と、第２の振幅可変器２から出力された振幅可変後の第２の信号と、第３の信号とを合成する回路である。
信号合成器４は、例えば、抵抗型のコンバイナ又はウィルキンソンコンバイナで実現される。
信号合成器４は、第１の振幅可変器１から出力された振幅可変後の第１の信号と、第２の振幅可変器２から出力された振幅可変後の第２の信号とを合成し、第１の信号と第２の信号との合成信号Ｃを信号合成器５に出力する。
【００１３】
信号合成器５は、例えば、抵抗型のコンバイナ又はウィルキンソンコンバイナで実現される。
信号合成器５は、信号合成器４から出力された合成信号Ｃと、第３の信号とを合成し、合成信号Ｃと第３の信号との合成信号を出力信号Ｄとして出力する。
信号合成器５に与えられる第３の信号は、図２に示すように、信号合成器４から出力された合成信号Ｃの逆相成分を含む信号である。
図２は、信号合成器４から出力される合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相の範囲と合成信号Cの逆相成分を含む領域を示す説明図である。
図２において、斜線部は、合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相の範囲を示し、網線部は、合成信号Cの逆相成分を含む領域を示している。
なお、第３の信号は、信号合成器４から出力された合成信号Ｃの逆相成分を含む信号であればよいため、例えば、合成信号Ｃの位相θＣが第１象限であれば、第３の信号は、位相θ３が第３象限の信号のほか、位相θ３が第２象限又は第４象限の信号であってもよい。
【００１４】
次に動作について説明する。
図３は、信号合成器４から出力される合成信号Ｃの振幅及び位相が取り得る振幅及び位相の範囲と第３の信号と信号合成器５の出力信号Ｄが取り得る振幅及び位相の範囲の関係とを示す説明図である。
図３Ａ〜図３Ｃは、合成信号Ｃと第３の信号の関係を示す説明図であり、図３Ｄ〜図３Ｆは、合成信号Ｃと第３の信号の関係が図３Ａ〜図３Ｃであるときの信号合成器５の出力信号Ｄが取り得る振幅及び位相の範囲を示す説明図である。
【００１５】
第１の振幅可変器１は、位相θ１を有する第１の信号の振幅を０〜１倍の範囲で可変し、振幅可変後の第１の信号を信号合成回路３の信号合成器４に出力する。
例えば、第１の信号の振幅が１であるとき、第１の振幅可変器１が、第１の信号の振幅を０〜１倍の範囲で可変することで、振幅が０〜１である第１の信号が信号合成回路３の信号合成器４に出力される。
第２の振幅可変器２は、位相θ２を有する第２の信号の振幅を０〜１倍の範囲で可変し、振幅可変後の第２の信号を信号合成回路３の信号合成器４に出力する。
例えば、第２の信号の振幅が１であるとき、第２の振幅可変器２が、第２の信号の振幅を０〜１倍の範囲で可変することで、振幅が０〜１である第２の信号が信号合成回路３の信号合成器４に出力される。
【００１６】
信号合成回路３の信号合成器４は、第１の振幅可変器１から出力された振幅可変後の第１の信号と、第２の振幅可変器２から出力された振幅可変後の第２の信号とを合成し、第１の信号と第２の信号との合成信号Ｃを信号合成器５に出力する。
信号合成器４から出力される合成信号Ｃは、第１の振幅可変器１による第１の信号の振幅及び第２の振幅可変器２による第２の信号の振幅のそれぞれを可変することにより、振幅及び位相が変化する。
例えば、図２に示している第１の信号の振幅が、第１の振幅可変器１により振幅可能な最大振幅であり、図２に示している第２の信号の振幅が、第２の振幅可変器２により振幅可能な最大振幅であるとする。
この場合、合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相θＣの範囲は、図２に示す斜線部の範囲である。
【００１７】
信号合成回路３の信号合成器５は、信号合成器４から出力された合成信号Ｃと、第３の信号とを合成し、合成信号Ｃと第３の信号との合成信号を出力信号Ｄとして出力する。
図２では、合成信号Ｃの位相θＣが第１象限であるため、第３の信号として、例えば、図３Ａのように、位相θ３が第３象限の信号が信号合成器５に与えられ、信号合成器５によって、合成信号Ｃと位相θ３が第３象限の信号とが合成される。
第３の信号の位相θ３が第３象限であれば、第１の振幅可変器１による第１の信号の振幅及び第２の振幅可変器２による第２の信号の振幅のそれぞれを可変することにより、信号合成器５の出力信号Ｄの振幅及び位相が変化する。
信号合成器５の出力信号Ｄが取り得る振幅及び位相の範囲は、図３Ｄに示す斜線部の範囲である。図３Ｄに示す斜線部の範囲は、第１から第４象限の全象限にわたっているため、出力信号Ｄは、図３Ｄに示すＩ軸とQ軸の交点から見ると、０〜３６０度の範囲で可変できる信号であることが分かる。
したがって、図１の移相器は、信号の瞬断の発生を招くことなく、出力信号Ｄの位相を０〜３６０度の範囲で可変することができる。
【００１８】
また、第３の信号は、図３Ｂに示すような第２象限内の信号でもよいし、図３Ｃに示すような第４象限内の信号でもよい。このとき、出力信号Ｄは、それぞれ図３Ｅ、図３Ｆのように２つの象限を跨いで、信号の瞬断の発生を招くことなく、位相を可変できる。
【００１９】
この実施の形態１の効果が明確であるのは、図３Ｄ〜図３Ｆの場合である。
一方、図４Ａ〜図４Ｃに示すように、第３の信号の振幅が大きいときは、図４Ｄ〜図４Ｆに示すように、２つ以上の象限を跨いだ出力信号Ｄの位相変化が得られなくなる。図４Ａでは、第３の信号のＩ成分及びＱ成分の振幅が、合成信号ＣのＩ成分及びＱ成分の振幅よりも大きくなっている。
ただし、第３の信号の振幅が大きいときであっても、本来、第１象限内の位相変化で制限されていたものを、信号の瞬断の発生を招くことなく、他の象限での位相変化とすることができる。
【００２０】
ここで、図５Ａは、振幅が１、位相θ１が０度である第１の信号が第１の振幅可変器１に与えられ、振幅が１、位相θ２が９０度である第２の信号が第２の振幅可変器２に与えられるときの信号合成器４から出力される合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相θＣの範囲を示す説明図である。
図５Ｂは、第１の信号と第２の信号の振幅をそれぞれ可変した場合の合成信号Ｃを示す説明図である。
合成信号Ｃが取り得る振幅及び位相θＣの範囲は、図５Ａに示す斜線部の範囲である。
第１の信号と第２の信号の振幅をそれぞれ可変することにより、図５Ｂに示すように、合成信号Ｃが第１象限内に（０．５，０．５）を中心とした半径０．５の円周上の点（点線）を通るように出力することが可能である。
【００２１】
図６Ａに示すように、振幅が√２／２、位相θ３が−１３５度である第３の信号が信号合成器５に与えられるとき、図６Ｂに示すように、信号合成器５の出力信号Ｄは、（０，０）を中心とした半径０．５の円周上の点（点線）を通るように得られる。
したがって、図１の移相器は、第１の振幅可変器１による第１の信号の振幅及び第２の振幅可変器２による第２の信号の振幅のそれぞれを可変することにより、信号合成器５の出力信号Ｄの振幅及び位相が、図６Ｂの円周状（点線）を通るように変化することができるため、信号の瞬断の発生を招くことなく、振幅を一定に保ちながら、出力信号Ｄの位相を０〜３６０度の範囲で可変することができる。
【００２２】
この実施の形態１は、第１の振幅可変器１により振幅が可変された信号と第２の振幅可変器２により振幅が可変された信号とを合成した信号の逆相成分を有する第３の信号が与えられ、第１の振幅可変器１により振幅が可変された信号と、第２の振幅可変器２により振幅が可変された信号と、第３の信号とを合成する信号合成回路３を備えるように構成した。したがって、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる。
【００２３】
この実施の形態１では、信号合成回路３が、信号合成器４と信号合成器５の２つの合成器を備える例を示しているが、１つの信号合成器で、第１の信号と第２の信号と第３の信号とを合成するようにしてもよい。
【００２４】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、第３の信号が信号合成回路３の信号合成器５に与えられる例を示している。
この実施の形態２では、信号合成回路１５に与えられる第３の信号が、位相θ１を有する第１の信号の分配信号と、位相θ２を有する第２の信号の分配信号とから生成される例を説明する。
【００２５】
図７は、この発明の実施の形態２による移相器を示す構成図である。
図７において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第１の信号分配器１１は、例えば、抵抗型のディバイダ、スプリッタ又はウィルキンソンディバイダで実現される。
第１の信号分配器１１は、位相θ１を有する第１の信号を２つに分配し、分配した一方の第１の信号を第１の振幅可変器１に出力し、分配した他方の第１の信号を第１の位相可変器１３に出力する。
第２の信号分配器１２は、例えば、抵抗型のディバイダ、スプリッタ又はウィルキンソンディバイダで実現される。
第２の信号分配器１２は、位相θ２を有する第２の信号を２つに分配し、分配した一方の第２の信号を第２の振幅可変器２に出力し、分配した他方の第２の信号を第２の位相可変器１４に出力する。
【００２６】
第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２は、上記実施の形態１と同様に、０度と１８０度以外の位相差である。即ち、Δθ１−２≠０、かつ、Δθ１−２≠１８０である。
例えば、第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２が直交関係を有しており、第１の信号が有する位相θ１が０度であれば、第２の信号が有する位相θ２として９０度などが考えられる。
【００２７】
第１の位相可変器１３は、例えば、第１の信号の周波数で、２分の１波長の長さを有する線路又は反転増幅器で実現される。
第１の位相可変器１３は、第１の信号分配器１１から出力された他方の第１の信号の位相を可変し、位相可変後の第１の信号を信号合成回路１５の信号合成器１６に出力する。
第２の位相可変器１４は、例えば、第２の信号の周波数で、２分の１波長の長さを有する線路又は反転増幅器で実現される。
第２の位相可変器１４は、第２の信号分配器１２から出力された他方の第２の信号の位相を可変し、位相可変後の第２の信号を信号合成回路１５の信号合成器１７に出力する。
【００２８】
信号合成回路１５は、信号合成器１６、信号合成器１７及び信号合成器１８を備えている。
信号合成回路１５は、第３の信号として、第１の位相可変器１３から出力された位相可変後の第１の信号と、第２の位相可変器１４から出力された位相可変後の第２の信号との合成信号を用いる。
信号合成回路１５は、当該合成信号と、第１の振幅可変器１から出力された振幅可変後の第１の信号と、第２の振幅可変器２から出力された振幅可変後の第２の信号とを合成する回路である。
【００２９】
信号合成器１６は、例えば、抵抗型のコンバイナ又はウィルキンソンコンバイナで実現される。
信号合成器１６は、第１の振幅可変器１から出力された振幅可変後の第１の信号と、第２の振幅可変器２から出力された振幅可変後の第２の信号とを合成し、合成した信号を合成信号Ｃとして信号合成器１８に出力する。
信号合成器１７は、例えば、抵抗型のコンバイナ又はウィルキンソンコンバイナで実現される。
信号合成器１７は、第１の位相可変器１３から出力された位相可変後の第１の信号と、第２の位相可変器１４から出力された位相可変後の第２の信号とを合成し、合成した信号を第３の信号として信号合成器１８に出力する。
【００３０】
信号合成器１８は、例えば、抵抗型のコンバイナ又はウィルキンソンコンバイナで実現される。
信号合成器１８は、信号合成器１６から出力された合成信号Ｃと、信号合成器１７から出力された第３の信号とを合成し、合成した信号を出力信号Ｄとして出力する。
【００３１】
次に動作について説明する。
第１の信号分配器１１は、位相θ１を有する第１の信号を２つに分配し、分配した一方の第１の信号を第１の振幅可変器１に出力し、分配した他方の第１の信号を第１の位相可変器１３に出力する。例えば、第１の信号分配器１１は、第１の信号を同相かつ等振幅で２つに分配する。
第２の信号分配器１２は、位相θ２を有する第２の信号を２つに分配し、分配した一方の第２の信号を第２の振幅可変器２に出力し、分配した他方の第２の信号を第２の位相可変器１４に出力する。例えば、第２の信号分配器１２は、第２の信号を同相かつ等振幅で２つに分配する。
【００３２】
第１の振幅可変器１は、位相θ１を有する第１の信号の振幅を例えば０〜２倍の範囲で可変し、振幅可変後の第１の信号を信号合成回路１５の信号合成器１６に出力する。
第２の振幅可変器２は、位相θ２を有する第２の信号の振幅を例えば０〜２倍の範囲で可変し、振幅可変後の第２の信号を信号合成回路１５の信号合成器１６に出力する。
【００３３】
第１の位相可変器１３は、第１の信号分配器１１から出力された他方の第１の信号の位相を可変し、位相可変後の第１の信号を信号合成回路１５の信号合成器１７に出力する。
例えば、第１の位相可変器１３は、第１の信号分配器１１から出力された他方の第１の信号の位相を１８０度移相する。
第２の位相可変器１４は、第２の信号分配器１２から出力された他方の第２の信号の位相を可変し、位相可変後の第２の信号を信号合成回路１５の信号合成器１７に出力する。
例えば、第２の位相可変器１４は、第２の信号分配器１２から出力された他方の第２の信号の位相を１８０度移相する。
【００３４】
信号合成回路１５の信号合成器１６は、第１の振幅可変器１から出力された振幅可変後の第１の信号と、第２の振幅可変器２から出力された振幅可変後の第２の信号とを合成し、合成信号Ｃとして信号合成器１８に出力する。
【００３５】
信号合成回路１５の信号合成器１７は、第１の位相可変器１３から出力された位相可変後の第１の信号と、第２の位相可変器１４から出力された位相可変後の第２の信号とを合成し、合成した信号を第３の信号として信号合成器１８に出力する。
第１の位相可変器１３から出力された位相可変後の第１の信号と、第２の位相可変器１４から出力された位相可変後の第２の信号は、それぞれ第１の位相可変器１３と第２の位相可変器１４により１８０度移相されているので、その合成信号である第３の信号は、合成信号Ｃの逆相成分を含む信号である。
【００３６】
信号合成回路１５の信号合成器１８は、信号合成器１６から出力された合成信号Ｃと、信号合成器１７から出力された第３の信号とを合成し、合成した信号を出力信号Ｄとして出力する。
【００３７】
上記実施の形態１と同様に、第１の振幅可変器１による第１の信号の振幅及び第２の振幅可変器２による第２の信号の振幅のそれぞれを可変することにより、信号合成器１８の出力信号Ｄの振幅及び位相が変化する。
【００３８】
この実施の形態２では、第１の信号を２つに分配し、分配した一方の第１の信号を第１の振幅可変器１に出力する第１の信号分配器１１と、第２の信号を２つに分配し、分配した一方の第２の信号を第２の振幅可変器２に出力する第２の信号分配器１２と、第１の信号分配器１１により分配された他方の第１の信号の位相を可変する第１の位相可変器１３と、第２の信号分配器１２により分配された他方の第２の信号の位相を可変する第２の位相可変器１４とを備えている。そして、信号合成回路１５が、第３の信号として、第１の位相可変器１３により位相が可変された第１の信号と、第２の位相可変器１４により位相が可変された第２の信号との合成信号を用いるように構成している。その結果、上記実施の形態１と同様に、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる。
【００３９】
この実施の形態２では、信号合成回路１５が、３つの合成器として、信号合成器１６，１７，１８を備える例を示しているが、１つの信号合成器で、一方の第１の信号と、他方の第１の信号と、一方の第２の信号と、他方の第２の信号とを合成するようにしてもよい。
【００４０】
また、図８に示すように、信号合成器１６が、一方の第１の信号と他方の第１の信号とを合成し、信号合成器１７が、一方の第２の信号と他方の第２の信号とを合成し、信号合成器１８が、信号合成器１６から出力された第１の合成信号と信号合成器１７から出力された第２の合成信号とを合成するようにしてもよい。これは、信号のベクトル合成が合成の順番を入れ替えても最終的な出力は同じであることによる。ただし、図８は、第１の位相可変器１３により位相が可変された第１の信号と、第２の位相可変器１４により位相が可変された第２の信号との合成信号が第３の信号に相当しているが、明示していない。
【００４１】
実施の形態３．
この実施の形態３では、第３の振幅可変器１９及び第４の振幅可変器２０を備えている移相器について説明する。
図９は、この発明の実施の形態３による移相器を示す構成図である。
図９において、図１及び図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
【００４２】
第３の振幅可変器１９は、例えば、可変減衰器又は可変利得増幅器で実現される。第３の振幅可変器１９は、固定減衰器又は固定増幅器を可変減衰器又は可変利得増幅器と組み合わせて実現されてもよい。
第３の振幅可変器１９は、第１の位相可変器１３により位相が可変された信号の振幅を可変し、振幅可変後の信号を信号合成回路１５の信号合成器１６に出力する。
第４の振幅可変器２０は、例えば、可変減衰器又は可変利得増幅器で実現される。第４の振幅可変器２０は、固定減衰器又は固定増幅器を可変減衰器又は可変利得増幅器と組み合わせて実現されてもよい。
第４の振幅可変器２０は、第２の位相可変器１４により位相が可変された信号の振幅を可変し、振幅可変後の信号を信号合成回路１５の信号合成器１７に出力する。
【００４３】
この実施の形態３でも、上記実施の形態２と同様に、信号合成回路１５に与えられる第３の信号は、位相θ１を有する第１の信号の分配信号と、位相θ２を有する第２の信号の分配信号とから生成される。
ただし、この実施の形態３では、第３の振幅可変器１９と、第４の振幅可変器２０とによって、第３の信号の振幅と位相を可変できる点で、上記実施の形態２と異なっている。
この実施の形態３では、第３の信号は、第３の振幅可変器１９から出力された振幅可変後の信号と、第４の振幅可変器２０から出力された振幅可変後の信号との合成信号である。
この実施の形態３では、第１の振幅可変器１が一方の第１の信号の振幅を例えば０〜１倍の範囲で可変し、第２の振幅可変器２が一方の第２の信号の振幅を例えば０〜１倍の範囲で可変し、第３の振幅可変器１９が他方の第１の信号の振幅を例えば０．５倍し、第４の振幅可変器２０が他方の第２の信号の振幅を例えば０．５倍する態様が考えられる。
この実施の形態３では、第３の振幅可変器１９及び第４の振幅可変器２０を備えることで、第３の信号の振幅及び位相を変えることができる。第３の振幅可変器１９及び第４の振幅可変器２０を備えている以外は、上記実施の形態２と同様であるため詳細な説明を省略する。
この実施の形態３でも、上記実施の形態１と同様に、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる。
【００４４】
実施の形態４．
上記実施の形態２，３では、入力された信号を同相で分配する第１の信号分配器１１及び第２の信号分配器１２を備えている例を示している。
この実施の形態４では、第１の信号分配器１１の代わりに、第１の信号を１８０度の位相差で２つに分配する第１の信号分配器２１を使用し、第２の信号分配器１２の代わりに、第２の信号を１８０度の位相差で２つに分配する第２の信号分配器２２を使用する例を説明する。
【００４５】
図１０は、この発明の実施の形態４による移相器を示す構成図である。
図１０において、図１及び図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第１の信号分配器２１は、例えば、１８０度ハイブリッド又はラットレース回路で実現される。
第１の信号分配器２１は、位相θ１を有する第１の信号を１８０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の第１の信号として、位相がθ１の信号を第１の振幅可変器１に出力し、分配した他方の第１の信号として、位相が（θ１−１８０）の信号を信号合成回路１５の信号合成器１６に出力する。
第２の信号分配器２２は、例えば、１８０度ハイブリッド又はラットレース回路で実現される。
第２の信号分配器２２は、位相θ２を有する第２の信号を１８０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の第２の信号として、位相がθ２の信号を第２の振幅可変器２に出力し、分配した他方の第２の信号として、位相が（θ２−１８０）の信号を信号合成回路１５の信号合成器１７に出力する。
【００４６】
第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２は、上記実施の形態１と同様に、０度と１８０度以外の位相差である。即ち、Δθ１−２≠０、かつ、Δθ１−２≠１８０である。
例えば、第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２が直交関係を有しており、第１の信号が有する位相θ１が０度であれば、第２の信号が有する位相θ２として９０度などが考えられる。
この実施の形態４では、第１の信号分配器２１から出力された他方の第１の信号と、第２の信号分配器２２から出力された他方の第２の信号との合成信号が第３の信号となる。
【００４７】
この実施の形態４では、第１の信号分配器１１の代わりに、第１の信号を１８０度の位相差で２つに分配する第１の信号分配器２１を使用し、第２の信号分配器１２の代わりに、第２の信号を１８０度の位相差で２つに分配する第２の信号分配器２２を使用することで、図８に示す第１の位相可変器１３及び第２の位相可変器１４を省略することができる。
この実施の形態４でも、上記実施の形態２と同様に、信号合成回路１５に与えられる第３の信号が、位相θ１を有する第１の信号の分配信号と、位相θ２を有する第２の信号の分配信号とから生成され、上記実施の形態１と同様に、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる。
【００４８】
実施の形態５．
この実施の形態５では、第３の振幅可変器２３及び第４の振幅可変器２４を備えている移相器について説明する。
【００４９】
図１１は、この発明の実施の形態５による移相器を示す構成図である。
図１１において、図１及び図１０と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第３の振幅可変器２３は、例えば、可変減衰器又は可変利得増幅器で実現される。第３の振幅可変器２３は、固定減衰器又は固定増幅器を可変減衰器又は可変利得増幅器と組み合わせて実現されてもよい。
第３の振幅可変器２３は、第１の信号分配器２１により分配された他方の第１の信号の振幅を可変し、振幅可変後の信号を信号合成回路１５の信号合成器１６に出力する。
第４の振幅可変器２４は、例えば、可変減衰器又は可変利得増幅器で実現される。第４の振幅可変器２４は、固定減衰器又は固定増幅器を可変減衰器又は可変利得増幅器と組み合わせて実現されてもよい。
第４の振幅可変器２４は、第２の信号分配器２２により分配された他方の第２の信号の振幅を可変し、振幅可変後の信号を信号合成回路１５の信号合成器１７に出力する。
【００５０】
この実施の形態５でも、上記実施の形態２，４と同様に、信号合成回路１５に与えられる第３の信号は、位相θ１を有する第１の信号の分配信号と、位相θ２を有する第２の信号の分配信号とから生成される。
ただし、この実施の形態５では、第３の信号が、第３の振幅可変器２３から出力された振幅可変後の信号と、第４の振幅可変器２４から出力された振幅可変後の信号とから生成され、振幅と位相を可変できる点で、上記実施の形態２，４と異なっている。
この実施の形態５では、第３の信号は、第３の振幅可変器２３から出力された振幅可変後の第１の信号と、第４の振幅可変器２４から出力された振幅可変後の第２の信号との合成信号である。
この実施の形態５では、第１の振幅可変器１が第１の信号の振幅を例えば０〜１倍の範囲で可変し、第２の振幅可変器２が第２の信号の振幅を例えば０〜１倍の範囲で可変し、第３の振幅可変器２３が第１の信号の振幅を例えば０．５倍し、第４の振幅可変器２４が第２の信号の振幅を例えば０．５倍する態様が考えられる。
この実施の形態５では、第３の振幅可変器２３及び第４の振幅可変器２４を備えることで、第３の信号の振幅及び位相を変えることができる。第３の振幅可変器２３及び第４の振幅可変器２４を備えている以外は、上記実施の形態４と同様であるため詳細な説明を省略する。
この実施の形態５でも、上記実施の形態１と同様に、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる。
【００５１】
実施の形態６．
この実施の形態６では、第３の信号分配器２５を備えている移相器について説明する。
図１２は、この発明の実施の形態６による移相器を示す構成図である。
図１２において、図１及び図８と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
第３の信号分配器２５は、例えば、ブランチライン型の９０度ハイブリッド又はランゲカプラで実現される。
第３の信号分配器２５は、位相θ１を有する第１の信号を９０度の位相差で２つに分配し、分配した一方の第１の信号として、位相がθ１の信号を第１の信号分配器１１に出力し、分配した他方の第１の信号を第２の信号として、位相が（θ１＋９０）の信号を第２の信号分配器１２に出力する。
【００５２】
図１２では、第３の信号分配器２５から出力される第１の信号が有する位相θ１と、第２の信号が有する位相θ２との位相差Δθ１−２が９０度である例を示している。
例えば、第１の信号が有する位相θ１が０度であれば、第２の信号が有する位相θ２が９０度である。
【００５３】
この実施の形態６では、移相器が第３の信号分配器２５を備えることで、位相θ１を有する第１の信号から、位相θ２を有する第２の信号を生成することができる。
移相器が第３の信号分配器２５を備えていること以外は、上記実施の形態２における図８の移相器と同様である。
この実施の形態６でも、上記実施の形態１と同様に、信号の瞬断の発生を招くことなく、信号の位相を可変することができる効果を奏する。
【００５４】
この実施の形態６では、第３の信号分配器２５が図８の移相器に適用されている例を示しているが、図１３に示すように、第３の信号分配器２５が図９の移相器に適用されているものであってもよい。
【００５５】
また、図１４に示すように、第３の信号分配器２５が図１０の移相器に適用されているものであってもよい。
さらに、図１５に示すように、第３の信号分配器２５が図１１の移相器に適用されているものであってもよい。
【００５６】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
この発明は、信号をベクトル合成する移相器に適している。
【符号の説明】
【００５８】
１  第１の振幅可変器、２  第２の振幅可変器、３  信号合成回路、４，５  信号合成器、１１  第１の信号分配器、１２  第２の信号分配器、１３  第１の位相可変器、１４  第２の位相可変器、１５  信号合成回路、１６，１７，１８  信号合成器、１９  第３の振幅可変器、２０  第４の振幅可変器、２１  第１の信号分配器、２２  第２の信号分配器、２３  第３の振幅可変器、２４  第４の振幅可変器、２５  第３の信号分配器。
【図１】
2019111322.tif 000003
【図２】
2019111322.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019111322.tif 000006
【図５】
2019111322.tif 000007
【図６】
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【図７】
2019111322.tif 000009
【図８】
2019111322.tif 000010
【図９】
2019111322.tif 000011
【図１０】
2019111322.tif 000012
【図１１】
2019111322.tif 000013
【図１２】
2019111322.tif 000014
【図１３】
2019111322.tif 000015
【図１４】
2019111322.tif 000016
【図１５】
2019111322.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月28日(2018.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号の振幅を可変する第１の振幅可変器と、
前記第１の信号との位相差が０度と１８０度以外である第２の信号の振幅を可変する第２の振幅可変器と、
前記第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と前記第２の振幅可変器により振幅が可変された信号とを合成した信号の逆相成分を有する第３の信号が与えられ、前記第１の振幅可変器により振幅が可変された信号と、前記第２の振幅可変器により振幅が可変された信号と、前記第３の信号の３つの信号を合成する信号合成回路と
を備えた移相器。
【請求項２】
前記第１の振幅可変器に与えられる第１の信号と、前記第２の振幅可変器に与えられる第２の信号との位相関係が直交関係であることを特徴とする請求項１記載の移相器。
【国際調査報告】
2019111322.tif 000018
2019111322.tif 000019