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公開番号2024088248
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203324
出願日2022-12-20
発明の名称デジタル移相器
出願人株式会社フジクラ
代理人個人,個人,個人,個人
主分類H01P 1/185 20060101AFI20240625BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】移相量の周波数依存性を緩和することができるデジタル移相器を提供する。
【解決手段】デジタル移相器PS1は、移相量が周波数依存性を有する第1移相回路100と、第1移相回路100における移相量の周波数依存性を緩和し得る移相量の周波数依存性を有する第2移相回路200と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
移相量が周波数依存性を有する第１移相回路と、
前記第１移相回路における移相量の周波数依存性を緩和し得る移相量の周波数依存性を有する第２移相回路と、
を備えるデジタル移相器。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記第１移相回路は、周波数が高くなるにつれて移相量が大きくなる周波数依存性を有し、
前記第２移相回路は、周波数が高くなるにつれて移相量が小さくなる周波数依存性を有する、
請求項１記載のデジタル移相器。
【請求項３】
前記第２移相回路は、第１ポートと第２ポートとの間に接続された第１回路と、
前記第１回路に並列接続された第２回路と、
前記第２回路と共通帰線との間に接続された第３回路と、
を備え、
前記第１回路、前記第２回路、及び前記第３回路の少なくとも１つは、可変インダクタを備える、
請求項１記載のデジタル移相器。
【請求項４】
前記可変インダクタは、
信号線路と、
前記信号線路と平行に延びる第１平行線路を含む第１線路と、
前記信号線路と平行に延びる第２平行線路と、前記第２平行線路の一方の端部から前記信号線路の長手方向と交差する交差方向において前記信号線路から遠ざかるように延びる第１交差線路と、前記第１交差線路の一方の端部から前記信号線路と平行に延びる第３平行線路と、前記第３平行線路の一方の端部から前記交差方向において前記信号線路に近づくように延びる第２交差線路と、を含む第２線路と、
前記第１平行線路の一方の端部及び前記第２平行線路の一方の端部に電気的に接続された第１接地導体と、
前記第２線路の一方の端部に接続された第２接地導体と、
前記第１平行線路の他方の端部と前記第２接地導体との間に設けられた第１電子スイッチと、
前記第２平行線路の他方の端部と前記第２接地導体との間に設けられた第２電子スイッチと、を備え、
前記第１平行線路と前記第２平行線路との間に前記信号線路が位置する、
請求項３記載のデジタル移相器。
【請求項５】
前記第２交差線路は、平面視において前記第２平行線路、前記信号線路、及び前記第１平行線路と交差するように延びており、
前記第２線路は、前記第２交差線路の一方の端部から前記信号線路と平行に延びる第４平行線路と、前記第４平行線路の一方の端部から前記交差方向において前記信号線路に近づくように延びる第３交差線路と、を更に含む、
請求項４記載のデジタル移相器。
【請求項６】
前記第１線路は、前記第１平行線路の一方の端部から前記交差方向において前記信号線路から遠ざかるように延びる第４交差線路と、前記第４交差線路の一方の端部から前記信号線路と平行に延びる第５平行線路と、前記第５平行線路の一方の端部から前記交差方向において前記信号線路に近づくように延びる第５交差線路と、を更に含む、
請求項４記載のデジタル移相器。
【請求項７】
前記可変インダクタは、
信号線路と、
前記信号線路の両側に設けられた内側線路と、
前記信号線路の一方側及び他方側の少なくとも一つの側において、前記内側線路よりも前記信号線路から遠い位置に設けられた外側線路と、
前記内側線路及び前記外側線路の一方の端部に接続された第１接地導体と、
前記外側線路の他方の端部に接続された第２接地導体と、
前記信号線路の一方側に設けられた前記内側線路の他方の端部と前記第２接地導体との間に設けられた第１電子スイッチと、
前記信号線路の他方側に設けられた前記内側線路の他方の端部と前記第２接地導体との間に設けられた第２電子スイッチと、
を有する、
請求項３記載のデジタル移相器。
【請求項８】
前記第１回路は、可変コンデンサを備え、
前記第２回路は、第１固定インダクタと第２固定インダクタとが直列接続された回路を備え、
前記第３回路は、前記可変インダクタと固定コンデンサとが直列接続された回路を備え、前記第１固定インダクタと前記第２固定インダクタとの接続点に接続される、
請求項３記載のデジタル移相器。
【請求項９】
前記第１回路は、可変コンデンサを備え、
前記第２回路は、固定インダクタと前記可変インダクタである第１可変インダクタとを直列接続した第１可変インダクタ回路と、固定インダクタと前記可変インダクタである第２可変インダクタとを直列接続した第２可変インダクタ回路とが直列接続された回路を備え、
前記第３回路は、可変コンデンサと前記可変インダクタである第３可変インダクタとが直列接続された回路を備え、前記第１可変インダクタ回路と前記第２可変インダクタ回路との接続点に接続される、
請求項３記載のデジタル移相器。
【請求項１０】
前記第１回路は、固定インダクタを備え、
前記第２回路は、第１可変コンデンサと第２可変コンデンサとが直列接続された回路を備え、
前記第３回路は、前記可変インダクタと固定コンデンサとが直列接続された回路を備え、前記第１可変コンデンサと前記第２可変コンデンサとの接続点に接続される、
請求項３記載のデジタル移相器。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル移相器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロ波、準ミリ波、ミリ波等の高周波信号を用いた無線通信が脚光を浴びている。特に、準ミリ波帯より高周波における無線通信では、電波の直進性が高まるためビームフォーミングを行う必要があり、これを実現する移相器が不可欠となる。
【０００３】
以下の非特許文献１には、デジタル制御型の移相器（デジタル移相器）の一例が開示されている。このデジタル移相器は、高周波信号が入出力される第１ポートと第２ポートとの間に、インダクタ、ＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）、及び２つのコンデンサの直列回路が並列接続された第１回路部を備える。また、第１回路部の２つのコンデンサの接続点と共通帰線との間に、インダクタとＦＥＴとが並列接続された第２回路部を備える。
【０００４】
このようなデジタル移相器は、第１回路部に設けられたＦＥＴを閉状態にし、第２回路部に設けられたＦＥＴを開状態にすると、出力される高周波信号の位相の遅延が相対的に小さな低遅延モードになる。これに対し、第１回路部に設けられたＦＥＴを開状態にし、第２回路部に設けられたＦＥＴを閉状態にすると、出力される高周波信号の位相の遅延が相対的に大きな高遅延モードになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
“Single-Ended and Differential Ka-Band BiCMOS Phased Array Front-Ends”，IEEE Journal of Solid-State Circuits，Vol.43，No.10, October 2008
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した非特許文献１に開示されたデジタル移相器では、低遅延モードにおける位相と高遅延モードにおける位相との差（移相量）が周波数依存性を有する。具体的には、周波数が低いほど移相量が小さく、周波数が高いほど移相量が大きくなる。このような周波数依存性があると、周波数帯域が広い高周波信号を扱う場合に問題が生ずることが考えられる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、移相量の周波数依存性を緩和することができるデジタル移相器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様によるデジタル移相器（ＰＳ１、ＰＳ２）は、移相量が周波数依存性を有する第１移相回路（１００、１００Ａ）と、前記第１移相回路における移相量の周波数依存性を緩和し得る移相量の周波数依存性を有する第２移相回路（２００、２００Ａ、２００Ｂ）と、を備える。
【０００９】
本発明の第１の態様によるデジタル移相器では、移相量の周波数依存性有する第１移相回路と、第１移相回路における移相量の周波数依存性を緩和し得る移相量の周波数依存性を有する第２移相回路とを備えている。これにより、第１移相回路の移相量の周波数依存性を緩和することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様によるデジタル移相器は、本発明の第１の態様によるデジタル移相器において、前記第１移相回路が、周波数が高くなるにつれて移相量が大きくなる周波数依存性を有し、前記第２移相回路が、周波数が高くなるにつれて移相量が小さくなる周波数依存性を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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