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公開番号2024088249
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-02
出願番号2022203325
出願日2022-12-20
発明の名称デジタル移相回路
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H03H 11/20 20060101AFI20240625BHJP(基本電子回路)
要約【課題】周波数帯域毎に移相量が最適となるよう調整することができるデジタル移相回路を提供する。
【解決手段】デジタル移相回路PS1は、第1ポートP100と第2ポートP200との間に接続された第1回路100と、第1回路100と共通帰線L0とに接続され、周波数帯域毎に移相量を調整する可変インダクタ212,222を備える第2回路200と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
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回路と共通帰線とに接続され、周波数帯域毎に移相量を調整する可変インダクタを備える第２回路と、
を備えるデジタル移相回路。
続きを表示（約 2,000 文字）【請求項２】
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１記載のデジタル移相回路。
【請求項３】
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、を有し、
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１記載のデジタル移相回路。
【請求項４】
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３記載のデジタル移相回路。
【請求項５】
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３記載のデジタル移相回路。
【請求項６】
前記第１回路は、コンデンサと第１スイッチ素子とが並列接続された回路を備え、
前記第２回路は、前記第１回路の一端と前記共通帰線との間、及び前記第１回路の他端と前記共通帰線との間に接続された一対のインダクタ回路を備え、
前記インダクタ回路は、第１固定インダクタと、前記可変インダクタと、第２固定インダクタ及び第２スイッチ素子が並列接続された回路とが直列接続された回路である、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のデジタル移相回路。
【請求項７】
前記第１回路は、コンデンサと第１スイッチ素子とが並列接続された回路を備え、
前記第２回路は、前記第１回路に並列接続された固定インダクタ回路と、前記固定インダクタ回路と前記共通帰線との間に接続された可変インダクタ回路とを備え、
前記固定インダクタ回路は、直列接続された２つの第１固定インダクタを有する回路であり、
前記可変インダクタ回路は、前記可変インダクタと、第２固定インダクタ及び第２スイッチ素子が並列接続された回路とが直列接続された回路であり、２つの前記第１固定インダクタの接続点に接続される、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のデジタル移相回路。
【請求項８】
前記第１回路は、直列接続された２つのコンデンサ回路を有する回路であり、
前記第２回路は、前記第１回路と前記共通帰線との間に接続され、
前記第２回路は、第１固定インダクタと、前記可変インダクタと、第２固定インダクタ及び第２スイッチ素子が並列接続された回路とが直列接続された回路であり、２つの前記コンデンサ回路の接続点に接続され、
前記コンデンサ回路は、コンデンサと第１スイッチ素子とが並列接続された回路である、
請求項１から請求項５の何れか一項に記載のデジタル移相回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル移相回路に関する。
続きを表示（約 1,900 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回路が不可欠となる。
【０００３】
以下の非特許文献１には、デジタル制御型の移相回路（デジタル移相回路）の一例が開示されている。このデジタル移相回路は、高周波信号が入出力される第１ポートと第２ポートとの間に接続された第１回路部と、第１回路部に並列接続された第２回路部と、第２回路部と共通帰線との間に接続された第３回路部とを備える。第１回路部は、コンデンサとＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）とが並列接続された回路を有する。第２回路部は、２つのインダクタが直列接続された回路を有する。第３回路部は、インダクタとＦＥＴとが並列接続された回路を有する。
【０００４】
このようなデジタル移相回路は、第１回路部に設けられたＦＥＴを閉状態にし、第３回路部に設けられたＦＥＴを開状態にすると、バイパス通過モードになる。これに対し、第１回路部に設けられたＦＥＴを開状態にし、第３回路部に設けられたＦＥＴを閉状態にすると、高域通過モードになる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
“A Compact 5-Bit Phase-Shifter MMIC for K-Band Satellite Communication Systems”，IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL. 48, NO. 12, DECEMBER 2000
【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回路では、バイパス通過モードにおける位相と高域通過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。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。例えば、携帯電話等の電気通信サービスを提供する電気通信事業者に割り当てられる周波数帯域は電気通信事業者毎に異なるところ、上述した移相量の周波数依存性があると、デジタル移相回路の移相量が電気通信事業者毎に異なってしまうという問題が生ずる。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、周波数帯域毎に移相量が最適となるよう調整することができるデジタル移相回路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回路（ＰＳ１～ＰＳ３）は、第１ポート（Ｐ１００）と第２ポート（Ｐ２００）との間に接続された第１回路（１００、１００Ａ）と、前記第１回路と共通帰線（Ｌ０）とに接続され、周波数帯域毎に移相量を調整する可変インダクタ（２０２、２１２、２２２、２４１、ＩＤ１～ＩＤ６）を備える第２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回路では、周波数帯域毎に移相量を調整する可変インダクタが設けられているため、周波数帯域毎に移相量が最適となるよう調整することができる。
【００１０】
本発明の第２の態様によるデジタル移相回路は、本発明の第１の態様によるデジタル移相回路において、前記可変インダクタ（ＩＤ１～ＩＤ３）が、信号線路（１）と、前記信号線路の両側に設けられた内側線路（２、２ａ、２ｂ）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（３、３ａ、３ｂ）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（４ａ）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（４ｂ）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（７ａ）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（７ｂ）と、を有する。
（【００１１】以降は省略されています）

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