(57)【要約】【課題】本発明は、比較的狭い特定の周波数帯域のみで高周波信号を減衰させることができ、利得等化の精度を向上させることができる可変減衰回路、及び高周波増幅器を提供する。【解決手段】第１可変共振部６０の第１電波吸収体３は、第３誘電体基板１３の導体パターン１６との間でキャパシタをなしている。金属筐体５０の上面部の下面から第３誘電体基板１３への第１可変共振部６０の突出箇所は、インダクタをなしている。第１円筒状金属導体１の上端部が回転されることによって、第１可変共振部６０の全体が第１ねじ孔５０ａに沿って摺動される。これにより、第１可変共振部６０は、第３誘電体基板１３の導体パターン１６に対して接近・開離するように変位可能となっている。第１可変共振部６０の突出量の変化に伴って、減衰帯域の基準となる共振周波数が変化する。【選択図】図２
2009302622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部形状が中空状であり、高周波信号の入力部及び出力部が設けられ、前記入力部から前記出力部へ前記高周波信号を伝える伝送線路の一部を構成している金属筐体と、
前記金属筐体内に設けられ、前記伝送線路の残部を構成している線路構成体と、
前記金属筐体に挿入され、一端部が前記金属筐体に電気的に接続され、他端部が前記金属筐体の内部に突出するように配置され、その他端部が前記線路構成体に対して接近・開離するように変位可能な棒状の金属導体、及び前記金属導体の前記他端部に設けられた電波吸収体を有し、前記金属導体の前記他端部と前記線路構成体との間の距離に応じて共振周波数が変化し、その共振周波数を基準とする減衰帯域をなす可変共振部と
を備えることを特徴とする可変減衰回路。
【請求項２】
前記可変共振部は、それぞれの前記金属導体が別個独立して変位可能となっている複数の可変共振部である
ことを特徴とする請求項１記載の可変減衰回路。
【請求項３】
前記金属筐体は、前記複数の可変共振部の前記金属導体が挿入された第１面部と、前記第１面部に対向する第２面部とを有しており、
前記第１面部の厚み寸法のうち、金属導体挿入箇所の周縁部の厚み寸法は、前記周縁部の前記第２面部側の端面と前記第２面部との間の間隔が前記金属導体毎に異なるように設定されている
ことを特徴とする請求項２記載の可変減衰回路。
【請求項４】
前記伝送線路は、マイクロストリップ線路であり、
前記金属筐体は、前記マイクロストリップ線路の地導体を構成しており、
前記線路構成体は、前記マイクロストリップ線路のストリップ導体を構成している
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の可変減衰回路。
【請求項５】
前記伝送線路は、方形同軸線路であり、
前記金属筐体は、前記方形同軸線路の外部導体を構成しており、
前記線路構成体は、前記方形同軸線路の内部導体を構成している
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の可変減衰回路。
【請求項６】
高周波信号の伝送用の導波管と、
前記導波管の壁部に挿入され、一端部が前記壁部に電気的に接続され、他端部が前記導波管の内部に突出するように配置され、その他端部が前記壁部の挿入箇所から接近・開離するように変位可能な棒状の金属導体、及び前記金属導体の前記他端部に設けられた電波吸収体を有し、前記金属導体の前記他端部の前記導波管内での突出量に応じて共振周波数が変化し、その共振周波数を基準とする減衰帯域をなす可変共振部と
を備えることを特徴とする可変減衰回路。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された可変減衰回路と、
前記可変減衰回路から受けた前記高周波信号を増幅させる信号増幅部と
を備えることを特徴とする高周波増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部から入力された高周波信号を減衰させる可変減衰回路、及び高周波増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ＴＷＴＡ（Ｔｒａｖｅｌｌｉｎｇ−Ｗａｖｅ  Ｔｕｂｅ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：進行波管増幅器）等の高周波増幅器の利得周波数特性は、使用周波数帯域の中心周波数で利得が最大となり、使用周波数帯域の帯域端（上限及び下限）の周辺の周波数で利得が最小となる。このように、高周波増幅器の利得が周波数に依存して変化することにより、使用周波数帯域における利得周波数特性を平坦にする必要がある。
【０００３】
また、例えば、特許文献１に示すような従来の利得等化装置では、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、抵抗及び伝送線路により利得等化器が構成される。このような利得等化器では、直列共振条件を満たす周波数の高周波信号を受けた場合に、回路全体の通過量が最小となる。一方、並列共振条件を満たす周波数の高周波信号を受けた場合には、通過量が最大となる。従って、利得等化器の共振周波数が適切に設定された上で、その利得等化器が高周波増幅器に接続されることによって、高周波増幅器の利得周波数特性が等化される。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１２５４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、一般的に、ＴＷＴＡのような高周波増幅器の利得周波数特性において、使用周波数帯域の中心周波数には、高周波増幅器の個体毎にばらつきが生じている。これに対して、上記のような従来の利得等化装置では、高周波増幅器の個体毎のばらつきを補償するために、ＦＥＴの印加バイアス電圧により抵抗値を電子的に制御することによって、利得等化器の等化量（信号減衰量）を調整可能となっている。具体的に、ＦＥＴの印加バイアス電圧によって抵抗値が変化したことに伴い、利得等化器の等化量が、高周波増幅器の使用周波数帯域のほぼ全域に渡って、共振周波数を中心に増減するように変化する。
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の利得等化装置では、利得等化器の等化量が共振周波数を中心に増減するため、高周波増幅器の個体毎のばらつきによって、利得等化器の共振周波数と、高周波増幅器の使用周波数帯域の中心周波数との差が大きくなる場合がある。そして、その差が大きくなることによって、利得等化器の減衰周波数特性が、高周波増幅器の利得周波数特性の逆特性から大幅に外れてしまい、利得等化の精度が低下していた。つまり、上記のような従来の利得等化装置では、高周波増幅器の個体毎のばらつきを、十分に補償することはできなかった。
【０００７】
これに加えて、上記のような従来の利得等化装置では、利得等化器の等化量を比較的狭い周波数帯域で調整することができなかった。このため、高周波増幅器の利得周波数特性、及び利得等化器の減衰周波数特性の少なくともいずれか一方にリップル成分が含まれている場合には、そのリップル成分の影響を補償することはできなかった。
【０００８】
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あり、比較的狭い特定の周波数帯域のみで高周波信号を減衰させることができ、利得等化の精度を向上させることができる可変減衰回路、及び高周波増幅器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る可変減衰回路は、内部形状が中空状であり、高周波信号の入力部及び出力部が設けられ、入力部から出力部へ高周波信号を伝える伝送線路の一部を構成している金属筐体と、金属筐体内に設けられ、伝送線路の残部を構成している線路構成体と、金属筐体に挿入され、一端部が金属筐体に電気的に接続され、他端部が金属筐体の内部に突出するように配置され、その他端部が線路構成体に対して接近・開離するように変位可能な棒状の金属導体、及び金属導体の他端部に設けられた電波吸収体を有し、金属導体の他端部と線路構成体との間の距離に応じて共振周波数が変化し、その共振周波数を基準とする減衰帯域をなす可変共振部とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の可変減衰回路によれば、金属筐体の内部に突出するように配置された金属導体の他端部が線路構成体に対して接近・開離するように金属導体が変位可能となっており、減衰帯域の基準となる共振周波数が、金属導体の他端部と線路構成体との間の距離に応じて変化するので、比較的狭い特定の周波数帯域のみで高周波信号を減衰させることができ、利得等化の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による高周波増幅器を示す平面図である。図２は、図１の高周波増幅器を示す正面図である。なお、金属筐体５０の内部構造を示すために、図１では金属筐体５０の上面部を、図２では金属筐体５０の正面部をそれぞれ省略して示す。
図１，２において、金属筐体５０の形状は、直方体状となっている。また、金属筐体５０の内部形状は、中空状となっている。金属筐体５０は、伝送線路としてのマイクロストリップ線路の地導体（伝送線路の一部）を構成している。金属筐体５０の上面部の長手方向（図１，２の左右方向）の中心箇所には、互いに間隔をおいて、第１ねじ孔５０ａ及び第２ねじ孔５０ｂが設けられている。
【００１２】
金属筐体５０における第１ねじ孔５０ａ及び第２ねじ孔５０ｂの内壁には、雌ねじが形成されている。また、金属筐体５０の上面部（第１面部）の第２ねじ孔５０ｂの周縁部には、内部空間、即ち底面部（第２面部）へ向けて突出する突出部５０ｃが設けられている。第１ねじ孔５０ａ及び第２ねじ孔５０ｂには、それぞれ第１及び第２円筒状金属導体（棒状若しくは円柱状の金属導体）１，２が設けられている。
【００１３】
第１及び第２円筒状金属導体１，２の側面には、雄ねじが形成されている。つまり、第１及び第２円筒状金属導体１，２は、それぞれ第１ねじ孔５０ａ及び第２ねじ孔５０ｂに螺入（挿入）されている。ここで、金属筐体５０の上面部の厚み寸法のうち、第１及び第２ねじ孔５０ａ，５０ｂ（金属導体挿入箇所）の周縁部の厚み寸法は、その周縁部の底面部側の端面（図２の下端面）と、底面部との間の間隔が円筒状金属導体毎に異なるように設定されている。つまり、金属筐体５０の上面部において、第１ねじ孔５０ａの周縁部での厚み寸法と、第２ねじ孔５０ｂ周縁部である突出部５０ｃでの厚み寸法とが互いに異なっている。
【００１４】
第１及び第２円筒状金属導体１，２の上端部（一端部）は、それぞれ金属筐体５０に電気的に接続されている。また、第１及び第２円筒状金属導体１，２の下端部（他端部）は、それぞれ金属筐体５０の内部に突出するように配置されている。さらに、第１及び第２円筒状金属導体１，２の上端面には、それぞれ工具の嵌合用（調整用）の溝が設けられている。また、第１及び第２円筒状金属導体１，２の下端部には、それぞれ第１及び第２電波吸収体３，４と、第３及び第４円筒状金属導体５，６とが設けられている。
【００１５】
ここで、第１円筒状金属導体１、第１電波吸収体３及び第３円筒状金属導体５は、一体となって第１可変共振部（可変共振器）６０を構成している。第２円筒状金属導体２、第２電波吸収体４及び第４円筒状金属導体６は、第２可変共振部（可変共振器）６１を構成している。また、これらの第１及び第２可変共振部６０，６１と金属筐体５０とは、（周波数選択性）可変減衰回路を構成している。なお、第１及び第２円筒状金属導体１，２の長さ寸法は、互いに異なっている。また、第１及び第２電波吸収体３，４は、互いに厚さ寸法（図２の上下方向の寸法）が異なっている。
【００１６】
金属筐体５０の第１側面部（図１，２の左面部）には、入力部としての第１同軸コネクタ５１が設けられている。金属筐体５０の第２側面部（図１，２の右面部）には、出力部としての第２同軸コネクタ５２が設けられている。第２同軸コネクタ５２には、信号増幅部としてのＴＷＴＡ４０が接続されている。ＴＷＴＡ４０は、進行波を増幅する。
【００１７】
金属筐体５０内の底面部には、第１〜第３誘電体基板１１〜１３が固定されている。第１〜第３誘電体基板１１〜１３は、金属筐体５０の長手方向に互いに間隔をおいて配置されている。具体的に、第１誘電体基板１１は、金属筐体５０内における第１同軸コネクタ５１側に配置されている。第２誘電体基板１２は、金属筐体５０内における第２同軸コネクタ５２側に配置されている。第３誘電体基板１３は、第１誘電体基板１１と第２誘電体基板１２との間の位置で、かつ第１ねじ孔５０ａ及び第２ねじ孔５０ｂから臨む位置に配置されている。
【００１８】
第１誘電体基板１１の上面には、導体パターン１４Ａ〜１４Ｄが設けられている。第２誘電体基板１２の上面には、導体パターン１５Ａ〜１５Ｄが設けられている。第３誘電体基板１３の上面には、導体パターン１６が設けられている。ここで、導体パターン１４〜１６は、線路構成体であり、マイクロストリップ線路のストリップ導体（伝送線路の残部）を構成している。
【００１９】
導体パターン１４Ａ，１５Ａは、それぞれ第１及び第２誘電体基板１１，１２の長手方向の一端部から他端部に渡って配置されている。導体パターン１４Ｂ〜１４Ｄ，１５Ｂ〜１５Ｄは、それぞれ導体パターン１４Ａ，１５Ａから間隔をおいて、第１及び第２誘電体基板１１，１２の短手方向に沿って配置されている。導体パターン１６は、第３誘電体基板１３の長手方向の一端部から他端部に渡って配置されている。
【００２０】
第１誘電体基板１１及び第２誘電体基板１２の上面には、それぞれ薄膜抵抗１７Ａ〜１７Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃが貼り付けられている。薄膜抵抗１７Ａ〜１７Ｃは、それぞれ導体パターン１４Ａと、導体パターン１４Ｂ〜１４Ｄとの間に配置されている。薄膜抵抗１８Ａ〜１８Ｃは、それぞれ導体パターン１５Ａと、導体パターン１５Ｂ〜１５Ｄとの間に配置されている。つまり、導体パターン１４Ｂ〜１４Ｄ，１５Ｂ〜１５Ｄは、それぞれ薄膜抵抗１７Ａ〜１７Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃを介して、導体パターン１４Ａ，１５Ａに電気的に接続されている。
【００２１】
また、第１誘電体基板１１及び第２誘電体基板１２には、それぞれスルーホール１９Ａ〜１９Ｃ，２０Ａ〜２０Ｃが設けられている。スルーホール１９Ａ〜１９Ｃは、導体パターン１４Ｂ〜１４Ｄにおける導体パターン１４Ａの反対側の端部に配置されている。スルーホール２０Ａ〜２０Ｃは、導体パターン１５Ｂ〜１５Ｄにおける導体パターン１５Ａの反対側の端部に配置されている。これらのスルーホール１９Ａ〜１９Ｃ，２０Ａ〜２０Ｃによって、導体パターン１４Ｂ〜１４Ｄ，１５Ｂ〜１５Ｄが金属筐体５０の底面部、即ちマイクロストリップ線路の地導体に電気的に接続されている。
【００２２】
さらに、導体パターン１４Ａと導体パターン１６とは、ボンディングワイヤ２１によって、互いに電気的に接続されている。これと同様に、導体パターン１５Ａと導体パターン１６とは、ボンディングワイヤ２２によって、互いに電気的に接続されている。
【００２３】
ここで、第１誘電体基板１１、導体パターン１４Ｂ〜１４Ｄ、薄膜抵抗１７Ａ〜１７Ｃ、及びスルーホール１９Ａ〜１９Ｃは、第１固定等化部（固定等化器、固定共振器）６２を構成している。第２誘電体基板１２、導体パターン１５Ｂ〜１５Ｄ、薄膜抵抗１８Ａ〜１８Ｃ、及びスルーホール２０Ａ〜２０Ｃは、第２固定等化部（固定等化器、固定共振器）６３を構成している。
【００２４】
次に、ＴＷＴＡ４０の利得周波数特性と、第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰周波数特性（通過周波数特性）とについて説明する。図３は、図１のＴＷＴＡ４０の利得周波数特性を示すグラフである。図４は、図１の第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰周波数特性を示すグラフである。図３において、ＴＷＴＡ４０の利得周波数特性は、使用周波数帯域の中心周波数で利得が最大となり、使用周波数帯域の上限及び下限（帯域端）の周辺の周波数で利得が最小となる（山型の特性となる）。このＴＷＴＡ４０の使用周波数帯域は、１オクターブ程度である。
【００２５】
第１及び第２固定等化部６２，６３における導体パターン１４Ａ〜１４Ｄ，１５Ａ〜１５Ｄの長さ（伝送線路の長さ）は、ＴＷＴＡ４０の動作中心周波数の高周波信号の約１／２波長と、ＴＷＴＡ４０の使用周波数帯域のうち帯域端（上限及び下限）の高周波信号の約１／４波長又は約３／４波長とにそれぞれ対応するように予め設定されている。
【００２６】
これにより、ＴＷＴＡ４０の動作中心周波数の高周波信号が第１及び第２固定等化部６２，６３に入力された際には、第１及び第２固定等化部６２，６３は、直列共振状態（１／２波長共振状態）となる。つまり、ＴＷＴＡ４０の動作中心周波数では、第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰量が最大に、また通過量が最小となる。
【００２７】
これに対して、ＴＷＴＡ４０の使用周波数帯域のうち帯域端の高周波信号が第１及び第２固定等化部６２，６３に入力された際には、第１及び第２固定等化部６２，６３は、並列共振状態（１／４又は３／４波長共振状態）となる。つまり、ＴＷＴＡ４０の使用周波数帯域のうち帯域端では、第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰量が最小に、また通過量が最小となる。
【００２８】
さらに、第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰周波数特性の合成特性がＴＷＴＡ４０の利得周波数特性とほぼ逆特性となるように、薄膜抵抗１７Ａ〜１７Ｃ，１８Ａ〜１８Ｃの抵抗値が予め設定されている。従って、第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰周波数特性の合成特性は、図４に示すような特性となる（谷型の特性となる）。
【００２９】
ここで、ＴＷＴＡ４０の利得周波数特性には、一般的に個体毎にばらつきが生じており、第１及び第２固定等化部６２，６３だけでは、その利得周波数特性のばらつきを高精度に等化できず、ＴＷＴＡ４０の利得周波数特性の平坦性が劣化してしまう。これに対して、第１及び第２可変共振部６０，６１は、第１及び第２固定等化部６２，６３で補償しきれないＴＷＴＡ４０の利得周波数特性をより高精度に等化するためのものである。
【００３０】
次に、第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰周波数特性について具体的に説明する。図５は、図１の第１及び第２可変共振部６０，６１の等価回路を示す回路図である。図５において、先の図１の第１可変共振部６０は、第３誘電体基板１３の導体パターン１６によるストリップ導体と電磁結合している。また、第１可変共振部６０の第１電波吸収体３は、第３誘電体基板１３の導体パターン１６との間でキャパシタをなしている。このキャパシタの値、即ちキャパシタンスＣ１は、第１電波吸収体３と導体パターン１６との間の間隔寸法に応じて変化する。
【００３１】
また、第１可変共振部６０において、金属筐体５０の上面部の下面と、第３円筒状金属導体５との間の箇所は、インダクタをなしている。このインダクタの値、即ちインダクタンスＬ１は、金属筐体５０の上面部の下面から第３誘電体基板１３への第１可変共振部６０の突出量に応じて変動する。さらに、第１可変共振部６０の第１円筒状金属導体１及び第３円筒状金属導体５は、電気抵抗Ｒ１をなしている。
【００３２】
一方、先の図１の第２可変共振部６１は、第１可変共振部６０と同様に、第３誘電体基板１３の導体パターン１６がストリップ導体と電磁結合している。第２可変共振部６１の第２電波吸収体４は、第３誘電体基板１３の導体パターン１６との間でキャパシタをなしている。このキャパシタの値、即ちキャパシタンスＣ２は、第１電波吸収体３と導体パターン１６との間の間隔寸法に応じて変化する。また、第２可変共振部６１において、金属筐体５０の突出部５０ｃの下端面と第３円筒状金属導体５の下面との間の箇所は、インダクタをなしている。
【００３３】
このインダクタの値、即ちインダクタンスＬ２は、金属筐体５０の突出部５０ｃの下端面から第３誘電体基板１３への第２可変共振部６１の突出量に応じて変動する。さらに、第２可変共振部６１の第２円筒状金属導体２及び第４円筒状金属導体６は、電気抵抗Ｒ２をなしている。これにより、第１及び第２可変共振部６０，６１は、図５に示す等価回路で表すことが可能となる。なお、図５における伝送線路は、金属筐体５０、第３誘電体基板１３及び導体パターン１６によるマイクロストリップ線路である。
【００３４】
次に、この第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰周波数特性（通過周波数特性）について説明する。図６は、図１の第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰周波数特性の合成特性を示すグラフである。図６において、第１可変共振部６０のＣ１・Ｒ１・Ｌ１によって、共振周波数ｆ１が決定され、共振周波数ｆ１を基準とする減衰帯域がなされる。これと同様に、第２可変共振部６１のＣ２・Ｒ２・Ｌ２によって、共振周波数ｆ２が決定され、共振周波数ｆ２を基準とする減衰帯域がなされる。
【００３５】
これに加えて、第１ねじ孔５０ａの周縁部での厚み寸法と、第２ねじ孔５０ｂの周縁部である突出部５０ｃでの厚み寸法とが互いに異なっている。このため、第１及び第２可変共振部６０，６１のＬ成分が互いに異なっており、共振周波数ｆ１・ｆ２の変動範囲も互いに異なっている。
【００３６】
なお、共振周波数ｆ１をｆ０とした場合、共振周波数ｆ２は、例えば１．３ｆ０となるように、第２可変共振部６１のＣ２・Ｒ２・Ｌ２の値が設定される。また、第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰帯域幅は、例えば共振周波数ｆ１・ｆ２の０．１倍程度の帯域である。さらに、第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰量は、例えば０．５〜２．０ｄＢ程度である。
【００３７】
従って、第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰周波数特性は、図６に示すような特性となり、第１及び第２可変共振部６０，６１が互いに異なる減衰帯域をなす。また、第１及び第２可変共振部６０，６１の減衰量は、第１及び第２固定等化部６２，６３の減衰量に比べて、微量な減衰量となる。
【００３８】
ここで、第１円筒状金属導体１の上端部が回転されることによって、第１可変共振部６０の全体が第１ねじ孔５０ａに沿って摺動される。これにより、第１円筒状金属導体１は、下端部が第３誘電体基板１３の導体パターン１６に対して接近・開離するように（図２の上下方向へ）、変位可能となっている。つまり、第１可変共振部６０の金属筐体５０の上面部から導体パターン１６へ向けた突出量が変化し、第１可変共振部６０の下端部と導体パターン１６との間の距離が変化する。
【００３９】
そして、第１可変共振部６０の下端部と導体パターン１６との間の距離の変化に伴って、第１可変共振部６０のＬＣ成分が変化し、共振周波数ｆ１が変化する。また、第１可変共振部６０が導体パターン１６から開離する方向へ変位された場合には、共振周波数ｆ１が大きくなり、その逆方向へ第１可変共振部６０が変位された場合には、共振周波数ｆ１が小さくなる。なお、第１電波吸収体３が導体パターン１６から十分隔離された位置に配置された場合には、キャパシタンスＣ１が十分小さくなるため、図６の共振周波数ｆ１を中心とする減衰域が消滅し、第１可変共振部６０の減衰周波数特性において、全ての周波数が通過帯域となる。
【００４０】
また、第２可変共振部６１の第２円筒状金属導体２についても、第１可変共振部６０の第１円筒状金属導体１と同様に、第３誘電体基板１３の導体パターン１６に対して接近・開離するように変位可能となっている。即ち、第１及び第２円筒状金属導体１，２は、別個独立して変位可能となっている。そして、第２可変共振部６１の下端部と導体パターン１６との間の距離の変化に伴って、共振周波数ｆ２が変化する。さらに、第２電波吸収体４が導体パターン１６から十分隔離された位置に配置された場合には、キャパシタンスＣ２が十分小さくなるため、図６の共振周波数ｆ２を中心とする減衰域が消滅し、第２可変共振部６１の減衰周波数特性において、全ての周波数が通過帯域となる。
【００４１】
上記のような可変減衰回路では、第１及び第２円筒状金属導体１，２の他端部が第３誘電体基板１３の導体パターン１６に対して接近・開離するように、第１及び第２円筒状金属導体１，２が変位可能となっている。そして、減衰帯域の基準となる共振周波数ｆ１及びｆ２が、第１及び第２円筒状金属導体１，２の他端部と第３誘電体基板１３の導体パターン１６との間の距離に応じて変化する。この構成により、比較的狭い特定の周波数帯域のみで高周波信号を減衰させることができ、利得等化の精度を向上させることができる。
【００４２】
また、第１及び第２円筒状金属導体１，２が別個独立して変位可能となっている。この構成により、第１及び第２可変共振部６０，６１のそれぞれがなす減衰帯域を、別個独立して微調整することができ、利得等化の精度をより向上させることができる。
【００４３】
さらに、金属筐体５０の上面部の厚み寸法のうち、第１ねじ孔５０ａの周縁部での厚み寸法と、第２ねじ孔５０ｂ周縁部である突出部５０ｃでの厚み寸法とが互いに異なっている。このため、第１及び第２可変共振部６０，６１のＬ成分が互いに異なっており、共振周波数ｆ１・ｆ２の変動範囲も互いに異なっている。この構成により、第１及び第２円筒状金属導体１，２の他端部と第３誘電体基板１３の導体パターン１６との物理的な位置関係を保持したままで、共振周波数ｆ１・ｆ２の変動範囲を互いに異なる範囲に設定することができ、設計の自由度を向上させることができる。
【００４４】
また、伝送線路としてマイクロストリップ線路を用いているため、金属筐体５０のサイズを比較的小型化させることができる。
【００４５】
これに加えて、上記のような高周波増幅器では、可変減衰回路によって、比較的狭い周波数帯域の特定の高周波信号のみが減衰されるので、利得周波数特性を平坦化させることができる。
【００４６】
なお、本実施の形態１では、第１及び第２可変共振部６０，６１の２つの可変共振部を用いた。しかしながら、可変共振部の数は、２つに限定されるものではなく、１つ又は３つ以上であってもよい。３つ以上の可変共振部を用いた場合には、金属筐体の上面部の厚み寸法のうち、金属導体挿入箇所の周縁部の厚み寸法を、その周縁部の底面部側の端面と、底面部との間の間隔が円筒状金属導体毎に異なるように設定することによって、より高精度な利得等化が可能となる。
【００４７】
また、実施の形態１では、第１及び第２可変共振部６０，６１の調整に伴って生じる反射波（第１同軸コネクタ５１に入力され、第１及び第２可変共振部６０，６１によって反射されて第１同軸コネクタ５１へ向かう高周波信号）を減衰させるために、第１及び第２固定等化部６２，６３の２つの固定等化部を用いた。しかしながら、この例に限るものではなく、反射波による影響が軽微であれば固定等化部の数を１つとしてもよい。
【００４８】
実施の形態２．
実施の形態１では、マイクロストリップ線路を伝送線路として用いたが、実施の形態２では、方形導波線路を伝送線路として用いる。図７は、この発明の実施の形態２による高周波増幅器の一部を示す平面図である。図８は、図７の金属筐体１５０を示す正面図である。図９は、図７の金属筐体１５０を示す側面図である。なお、図７〜９では、金属筐体１５０の内部構造を示すために、図７では金属筐体１５０の上面部を、図８では金属筐体１５０の正面部を、図９では金属筐体１５０の第２側面部をそれぞれ省略して示す。また、図７〜９では、先の実施の形態１におけるＴＷＴＡ４０を省略して示す。
【００４９】
図７〜９において、実施の形態２の金属筐体１５０の形状は、先の実施の形態１の金属筐体５０の形状と同様の形状となっている。金属筐体１５０の上面部の長手方向（図７，８の左右方向）の中心箇所には、ねじ孔１５０ａが設けられている。ねじ孔１５０ａの内壁には、雌ねじが形成されている。
【００５０】
ねじ孔１５０ａには、先の実施の形態１の第１及び第２円筒状金属導体１，２と同一形状の第５円筒状金属導体（棒状の金属導体）１０１が設けられている。第５円筒状金属導体１０１の側面部には、雄ねじが形成されている。つまり、第５円筒状金属導体１０１は、ねじ孔１５０ａに螺入（挿入）されている。第５円筒状金属導体１０１の上端部（一端部）は、金属筐体１５０に電気的に接続されている。
【００５１】
また、第５円筒状金属導体１０１の下端部（他端部）は、金属筐体１５０の内部に突出するように配置されている。さらに、第５円筒状金属導体１０１の上端面には、それぞれ工具の嵌合用（調整用）の溝が設けられている。また、第５円筒状金属導体１０１の下端部には、第３電波吸収体１０２及び第６円筒状金属導体１０３が設けられている。
【００５２】
金属筐体１５０の第１側面部（図７，８の左面部）には、入力部としての第３同軸コネクタ１５１が設けられている。また、金属筐体１５０の第２側面部（図７，８の右面部）には、出力部としての第４同軸コネクタ１５２が設けられている。さらに、金属筐体１５０の内部には、第３同軸コネクタ１５１と第４同軸コネクタ１５２との間を渡すように、線路構成体としての信号線１１１が設けられている。
【００５３】
なお、金属筐体１５０は、方形同軸線路の外部導体を構成している。また、信号線１１１は、方形同軸線路の内部導体を構成している。さらに、第５円筒状金属導体１０１、第３電波吸収体１０２及び第６円筒状金属導体１０３は、一体となって第３可変共振部（可変共振器）１６０を構成している。また、第３可変共振部１６０と金属筐体１５０とは、（周波数選択性）可変減衰回路を構成している。
【００５４】
ここで、第３可変共振部１６０は、信号線１１１に対して接近・開離するように変位可能となっている。そして、第３可変共振部１６０の第３電波吸収体１０２及び第６円筒状金属導体１０３と信号線１１１との間にキャパシタが形成される。また、金属筐体１５０の上面部の下面と第６円筒状金属導体１０３との間の箇所は、インダクタをなしている。このような第３可変共振部１６０は、先の実施の形態１の図６に示す減衰周波数特性における共振周波数ｆ１又はｆ２を基準とする減衰帯域をなしている。
【００５５】
上記のような可変減衰回路では、伝送線路として方形同軸線路が用いられている。ここで、一般的に、同軸線路は、マイクロストリップ線路に比べて、通過損失が小さく、また耐電力特性に優れている。このため、通過帯域となる周波数帯域における通過損失を軽減させることができるとともに、各種能動回路に接続した場合における耐電力特性を改善させることができる。
【００５６】
また、この実施の形態２の可変減衰回路を、ＴＷＴＡ等の各種能動回路の等化器として適用することにより、その通過帯域における通過損失の低減と耐電力特性の改善とを図ることが可能となる。この結果、より高精度な利得等化が可能となる。
【００５７】
なお、実施の形態２では、固定等化部を用いていないが、実施の形態１と同様に金属筐体１５０内に固定等化部を設けてもよく、又は第３若しくは第４同軸コネクタ１５１，１５２に固定等化部を接続させてもよい。
【００５８】
実施の形態３．
実施の形態１では、マイクロストリップ線路を伝送線路として用いて、実施の形態２では、方形導波線路を伝送線路として用いた。これに対して、実施の形態３では、導波管を伝送線路として用いる。図１０は、この発明の実施の形態３による高周波増幅器の一部を示す正面図である。図１１は、図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。なお、図１０では、金属筒状体２５０の内部構造を示すために、金属筒状体２５０の正面部を省略して示す。また、図１０では、先の実施の形態１におけるＴＷＴＡ４０を省略して示す。
【００５９】
図１０，１１において、金属筒状体２５０は、高周波信号の伝送用の導波管を構成している。金属筒状体２５０の上面部の長手方向（図１０の左右方向）の中心箇所には、ねじ孔２５０ａが設けられている。ねじ孔２５０ａの内壁には、雌ねじが形成されている。ねじ孔２５０ａには、先の実施の形態１の第１及び第２円筒状金属導体１，２と同一形状の第７円筒状金属導体（棒状の金属導体）２０１が設けられている。第７円筒状金属導体２０１の側面部には、雄ねじが形成されている。つまり、第７円筒状金属導体２０１は、ねじ孔２５０ａに螺入（挿入）されている。第５円筒状金属導体２０１の上端部（一端部）は、金属筒状体２５０に電気的に接続されている。
【００６０】
また、第７円筒状金属導体２０１の下端部（他端部）は、金属筒状体２５０の内部に突出するように配置されている。さらに、第７円筒状金属導体２０１の上端面には、それぞれ工具の嵌合用（調整用）の溝が設けられている。第７円筒状金属導体２０１は、自身の下端部が金属筒状体２５０（即ち導波管の壁部の挿入箇所）から接近・開離するように変位可能となっている。また、第７円筒状金属導体２０１の下端部には、第５電波吸収体２０２及び第８円筒状金属導体（円盤状金属導体）２０３が設けられている。第８円筒状金属導体２０３の径寸法は、第７円筒状金属導体２０１の径寸法よりも大きな寸法となっている。
【００６１】
第７円筒状金属導体２０１、第５電波吸収体２０２及び第８円筒状金属導体２０３は、いずれも同軸上に配置されている。また、第７円筒状金属導体２０１、第５電波吸収体２０２及び第８円筒状金属導体２０３は、第４可変共振部２６０を構成している。ここで、第４可変共振部２６０は、金属筒状体２５０内部での突出量に応じて共振周波数が変化し、その共振周波数を基準とする減衰帯域をなす。
【００６２】
金属筒状体２５０の第１側面部（図１０の左面部）には、第１同軸導波管変換器２５１が設けられている。また、金属筒状体２５０の第２側面部（図１０の右面部）には、第２同軸導波管変換器２５２が設けられている。第１及び第２同軸導波管変換器２５１，２５２は、それぞれ、ＴＷＴＡ等の外部機器との接続用の同軸コネクタを有している。即ち、金属筒状体２５０は、第１及び第２同軸導波管変換器２５１，２５２によって終端されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００６３】
上記のような可変減衰回路では、伝送線路として導波管を用いた場合であっても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
なお、実施の形態３では、固定等化部を用いていないが、第１及び第２同軸導波管変換器２５１，２５２の同軸コネクタに固定等化部を接続させてもよい。
【００６５】
また、実施の形態２，３では、それぞれ１つの可変共振部１６０，２６０を用いたが、実施の形態１と同様に、２つ以上の可変共振部を複数用いてもよい。この場合、金属筐体又は金属筒状体の上面部の厚み寸法のうち、金属導体挿入箇所の周縁部の厚み寸法を、その周縁部の底面部側の端面と、底面部との間の間隔が円筒状金属導体毎に異なるように設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】この発明の実施の形態１による高周波増幅器を示す平面図である。
【図２】図１の高周波増幅器を示す正面図である。
【図３】図１のＴＷＴＡの利得周波数特性を示すグラフである。
【図４】図１の第１及び第２固定等化部の減衰周波数特性の合成特性を示すグラフである。
【図５】図１の第１及び第２可変共振部の等価回路を示す回路図である。
【図６】第１及び第２可変共振部の減衰周波数特性の合成特性を示すグラフである。
【図７】この発明の実施の形態２による高周波増幅器の一部を示す平面図である。
【図８】図７の金属筐体を示す正面図である。
【図９】図７の金属筐体を示す側面図である。
【図１０】この発明の実施の形態３による高周波増幅器の一部を示す平面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  第１円筒状金属導体、２  第２円筒状金属導体、３  第１電波吸収体、４  第２電波吸収体（線路構成体）、１３  第３誘電体基板、１６  導体パターン、５０，１５１  金属筐体、４０  ＴＷＴＡ（信号増幅部）、５１  第１同軸コネクタ（入力部）、５２  第２同軸コネクタ（出力部）、６０  第１可変共振部、６１  第２可変共振部、１０１  第５円筒状金属導体、１０２  第３電波吸収体、１１１  信号線（線路構成体）、１５１  第３同軸コネクタ（入力部）、１５２  第４同軸コネクタ（出力部）、１６０  第３可変共振部、２０１  第７円筒状金属導体、２０２  第４電波吸収体、２５０  金属筒状体（導波管）、２６０  第４可変共振部。
【図１】
2009302622.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】
2009302622.tif 000009
【図８】
2009302622.tif 000010
【図９】
2009302622.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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