同相分配电路和阵列天线装置转让专利

申请号 : CN201680079959.6

文献号 : CN108604725B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 水谷浩之田岛贤一桧枝护重

申请人 : 三菱电机株式会社

摘要 :

同相分配电路的布局条件仅为如下条件:N个T分支部(6)中的从路径A的始点数第m个T分支部(6)与第m+1个T分支部(6)之间的传送线路(4)的电长度等于N个T分支部(10)中的从路径B的终点数第m个T分支部(10)与第m+1个T分支部(10)之间的传送线路(8)的电长度。因此,与电路结构为竞争型的同相分配电路相比,能够在较小空间内形成同相分配电路,能够实现电路尺寸的小型化。

权利要求 :

1.一种同相分配电路,其特征在于,所述同相分配电路具有:信号发生电路,其分配所产生的信号;

第1传送线路,其一端与所述信号发生电路连接,另一端被终结;

第2传送线路,其一端与所述信号发生电路连接,另一端被终结;

N个第1分支电路,它们从所述第1传送线路取出由所述信号发生电路分配的一个信号的一部分,N为2以上的整数;

N个第2分支电路,它们从所述第2传送线路取出由所述信号发生电路分配的另一个信号的一部分;以及N个相位相加电路,它们对由所述N个第1分支电路中的从所述第1传送线路的一端数第n个第1分支电路取出的信号的相位和由所述N个第2分支电路中的从所述第2传送线路的另一端数第n个第2分支电路取出的信号的相位进行相加,n为N以下的正整数,从所述第1传送线路的一端数第m个第1分支电路与第m+1个第1分支电路之间的所述第

1传送线路的电长度等于从所述第2传送线路的另一端数第m个第2分支电路与第m+1个第2分支电路之间的所述第2传送线路的电长度,m为N-1以下的正整数。

2.根据权利要求1所述的同相分配电路,其特征在于,

所述第1分支电路和所述第2分支电路包含对传送线路进行分支的T分支部、定向耦合器或环行器。

3.根据权利要求1所述的同相分配电路,其特征在于,

所述相位相加电路包含:

混合器,其对由所述N个第1分支电路中的从所述第1传送线路的一端数所述第n个第1分支电路取出的信号和由所述N个第2分支电路中的从所述第2传送线路的另一端数所述第n个第2分支电路取出的信号进行混合,输出混合信号;以及滤波器,其使从所述混合器输出的混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。

4.一种同相分配电路,其特征在于,所述同相分配电路具有:信号发生器,其发生信号;

传送线路,其由去路和归路构成,所述去路的始点与所述信号发生器连接,所述归路的终点被终结,所述去路的终点和所述归路的始点连接;

N个第1分支电路,它们从所述传送线路的去路取出由所述信号发生器产生的信号的一部分,N为2以上的整数;

N个第2分支电路,它们从所述传送线路的归路取出由所述信号发生器产生的信号的一部分;以及N个相位相加电路,它们对由所述N个第1分支电路中的从所述去路的始点数第n个第1分支电路取出的信号的相位和由所述N个第2分支电路中的从所述归路的终点数第n个第2分支电路取出的信号的相位进行相加,n为N以下的正整数,从所述去路的始点数第m个第1分支电路与第m+1个第1分支电路之间的第1传送线路的电长度等于从所述归路的终点数第m个第2分支电路与第m+1个第2分支电路之间的第2传送线路的电长度,m为N-1以下的正整数。

5.根据权利要求4所述的同相分配电路,其特征在于,

所述第1分支电路和所述第2分支电路包含对传送线路进行分支的T分支部、定向耦合器或环行器。

6.根据权利要求4所述的同相分配电路,其特征在于,

所述相位相加电路包含:

混合器,其对由所述N个第1分支电路中的从所述去路的始点数所述第n个第1分支电路取出的信号和由所述N个第2分支电路中的从所述归路的终点数所述第n个第2分支电路取出的信号进行混合,输出混合信号;以及滤波器,其使从所述混合器输出的混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。

7.一种同相分配电路,其中,所述同相分配电路具有:

传送线路,其双向传播信号;

信号发生器,其发生向所述传送线路输出的信号;

N个分支电路,它们将流过所述传送线路的信号中的流向第1方向的信号输出到第1端子,将流向第2方向的信号输出到第2端子,N为2以上的整数;以及N个相位相加电路,该相位相加电路的2个输入端子与所述第1端子和所述第2端子连接,对通过所述分支电路从所述第1端子输出的信号的相位和从所述第2端子输出的信号的相位进行相加。

8.根据权利要求7所述的同相分配电路,其特征在于,

所述同相分配电路具有:

功率分配器,其对由所述信号发生器生成的信号进行分配;

第1隔离器,其将由所述功率分配器分配的一个信号输出到所述传送线路的一端,另一方面,遮断从所述传送线路的一端输出的信号的传送;以及第2隔离器,其将由所述功率分配器分配的另一个信号输出到所述传送线路的另一端,另一方面,遮断从所述传送线路的另一端输出的信号的传送,所述N个分支电路将流过所述传送线路的信号中的从所述第1隔离器流向所述第2隔离器的信号输出到所述第1端子,将从所述第2隔离器流向所述第1隔离器的信号输出到所述第2端子。

9.根据权利要求8所述的同相分配电路,其特征在于,

所述分支电路包含定向耦合器,该定向耦合器将流过所述传送线路的信号中的从所述第1隔离器流向所述第2隔离器的信号的一部分输出到所述第1端子,将从所述第2隔离器流向所述第1隔离器的信号的一部分输出到所述第2端子。

10.根据权利要求8所述的同相分配电路,其特征在于,

所述分支电路包含环行器,该环行器将流过所述传送线路的信号中的从所述第1隔离器流向所述第2隔离器的信号输出到所述第1端子,然后,将从所述第1端子输入的信号作为从所述第1隔离器流向所述第2隔离器的信号而输出到所述传送线路,另一方面,将从所述第2隔离器流向所述第1隔离器的信号输出到所述第2端子,然后,将从所述第2端子输入的信号作为从所述第2隔离器流向所述第1隔离器的信号而输出到所述传送线路。

11.根据权利要求7所述的同相分配电路,其特征在于,

所述同相分配电路具有隔离器,该隔离器将由所述信号发生器产生的信号输出到所述传送线路的一端,另一方面,遮断从所述传送线路的一端输出的信号的传送,所述N个分支电路将流过所述传送线路的信号中的从所述隔离器流向所述传送线路的另一端的信号输出到所述第1端子,将通过在所述传送线路的另一端反射而从所述另一端流向所述隔离器的信号输出到所述第2端子。

12.根据权利要求11所述的同相分配电路,其特征在于,

所述分支电路包含定向耦合器,该定向耦合器将流过所述传送线路的信号中的从所述隔离器流向所述传送线路的另一端的信号的一部分输出到所述第1端子,将通过在所述传送线路的另一端反射而从所述另一端流向所述隔离器的信号的一部分输出到所述第2端子。

13.根据权利要求11所述的同相分配电路,其特征在于,

所述分支电路包含环行器,该环行器将流过所述传送线路的信号中的从所述隔离器流向所述传送线路的另一端的信号输出到所述第1端子,然后,将从所述第1端子输入的信号作为从所述隔离器流向所述另一端的信号而输出到所述传送线路,另一方面,将由所述信号发生器产生的信号在所述传送线路的另一端反射而从所述另一端流向所述隔离器的信号输出到所述第2端子,然后,将从所述第2端子输入的信号作为从所述另一端流向所述隔离器的信号而输出到所述传送线路。

14.根据权利要求11所述的同相分配电路,其特征在于,

所述传送线路的另一端开放,或者,反射由所述信号发生器产生的信号的负载与所述传送线路的另一端连接。

15.根据权利要求7所述的同相分配电路,其特征在于,

所述相位相加电路包含:

混合器,其2个输入端子与所述第1端子和所述第2端子连接,对通过所述分支电路从所述第1端子输出的信号和从所述第2端子输出的信号进行混合,输出混合信号;以及滤波器,其使从所述混合器输出的混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。

16.一种阵列天线装置,其中,所述阵列天线装置具有:

权利要求1所述的同相分配电路,其根据一个信号生成相位相等的多个信号;以及阵列天线,其发送由所述同相分配电路生成的多个信号。

17.一种阵列天线装置,其中,所述阵列天线装置具有:

权利要求4所述的同相分配电路,其根据一个信号生成相位相等的多个信号;以及阵列天线,其发送由所述同相分配电路生成的多个信号。

18.一种阵列天线装置,其中,所述阵列天线装置具有:

权利要求7所述的同相分配电路,其根据一个信号生成相位相等的多个信号;以及阵列天线,其发送由所述同相分配电路生成的多个信号。

说明书 :

同相分配电路和阵列天线装置

技术领域

[0001] 本发明涉及根据一个信号生成相位相等的多个信号的同相分配电路以及搭载该同相分配电路的阵列天线装置。

背景技术

[0002] 作为根据一个信号生成相位相等的多个信号的同相分配电路,在以下的专利文献1中公开了电路结构为竞争(Tournament)型的同相分配电路。
[0003] 在该同相分配电路中,作为同相地将一个信号分配给两部分的功率分配器,在平面电路中形成多个威尔金森型的功率分配器。
[0004] 并且,在平面电路中形成以竞争型连接多个功率分配器的传送线路。
[0005] 同相分配电路能够用于以相控阵列天线为代表的阵列天线装置。
[0006] 相控阵列天线是排列多个元件天线的天线,通过改变向各个元件天线输出的信号的相位,能够切换发送波即电磁波的发送方向。
[0007] 一般而言,在各个元件天线上连接有发送机,发送机搭载有能够改变信号的相位的移相器。
[0008] 因此,在对从各个元件天线辐射的电磁波的相位进行控制时,需要对搭载移相器的发送机输入信号。
[0009] 此时,在多个发送机中搭载的移相器对信号的相位进行控制后,多数情况下,输入到多个发送机的信号的相位容易一致,因此,有时同相分配电路根据一个信号生成相位相等的多个信号,并向各发送机提供同相的信号。
[0010] 现有技术文献
[0011] 专利文献
[0012] 专利文献1:日本特开2006-108741号公报(例如图2)

发明内容

[0013] 发明要解决的课题
[0014] 现有的同相分配电路如上所述构成,因此,需要满足以竞争型配置多个功率分配器这样的布局条件、以及针对配置在竞争的相同级的各功率分配器使其输出线路即传送线路的长度全部相等这样的布局条件。为了满足2个布局条件,如果不确保二维地大幅扩大的空间,则无法在平面电路中形成同相分配电路,存在导致电路尺寸的大型化这样的课题。
[0015] 特别是在以不等间隔地配置多个元件天线和多个发送机的情况下,元件天线的配置的对称性瓦解,因此,需要使与多个发送机连接的最终级的多个功率分配器的输出线路即传送线路跟与发送机之间的距离最长的最终级的功率分配器的传送线路的长度一致。因此,与发送机之间的距离较短的最终级的功率分配器的传送线路需要适当折曲等进行迂回。因此,与等间隔配置多个发送机的情况相比,需要确保更大的空间。
[0016] 本发明是为了解决上述课题而完成的,其目的在于,得到能够缓和布局条件并实现电路尺寸的小型化的同相分配电路和阵列天线装置。
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 本发明的同相分配电路具有:信号发生电路,其分配所产生的信号;第1传送线路,其一端与信号发生电路连接,另一端被终结;第2传送线路,其一端与信号发生电路连接,另一端被终结;N(N为2以上的整数)个第1分支电路,其从第1传送线路中取出由信号发生电路分配的一个信号的一部分;N个第2分支电路,其从第2传送线路中取出由信号发生电路分配的另一个信号的一部分;以及N个相位相加电路,其对由N个第1分支电路中的从第1传送线路的一端数第n(n为N以下的正整数)个第1分支电路取出的信号的相位和由N个第2分支电路中的从第2传送线路的另一端数第n个第2分支电路取出的信号的相位进行相加,从第1传送线路的一端数第m(m为N-1以下的正整数)个第1分支电路与第m+1个第1分支电路之间的第1传送线路的电长度等于从第2传送线路的另一端数第m个第2分支电路与第m+1个第2分支电路之间的第2传送线路的电长度。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明,同相分配电路的布局条件仅为如下条件,即,从第1传送线路的一端数第m个第1分支电路与第m+1个第1分支电路之间的第1传送线路的电长度等于从第2传送线路的另一端数第m个第2分支电路与第m+1个第2分支电路之间的第2传送线路的电长度,因此,具有能够实现电路尺寸的小型化的效果。

附图说明

[0021] 图1是示出本发明的实施方式1的同相分配电路的结构图。
[0022] 图2A是示出电路结构为竞争型的同相分配电路的布局例的说明图,图2B是示出实施方式1的同相分配电路的布局例的说明图。
[0023] 图3是示出连接有输入阻抗为高阻抗的电路的同相分配电路的结构图。
[0024] 图4A是示出具有4个端子的定向耦合器21的说明图,图4B是示出具有3个端子的定向耦合器23的说明图。
[0025] 图5是示出本发明的实施方式2的同相分配电路的结构图。
[0026] 图6是示出本发明的实施方式3的同相分配电路的结构图。
[0027] 图7是示出本发明的实施方式3的同相分配电路的结构图。
[0028] 图8是示出本发明的实施方式4的同相分配电路的结构图。
[0029] 图9是示出本发明的实施方式4的同相分配电路的结构图。
[0030] 图10是示出本发明的实施方式5的同相分配电路的结构图。
[0031] 图11是示出环行器61、63的说明图。
[0032] 图12是示出本发明的实施方式6的同相分配电路的结构图。
[0033] 图13是示出本发明的实施方式6的同相分配电路的布局例的说明图。
[0034] 图14是示出本发明的实施方式7的同相分配电路的结构图。
[0035] 图15是示出本发明的实施方式8的同相分配电路的结构图。
[0036] 图16是示出本发明的实施方式8的同相分配电路的布局例的说明图。
[0037] 图17是示出本发明的实施方式9的同相分配电路的结构图。
[0038] 图18A是示出具有4个端子的环行器85的说明图,图18B是示出由2个环行器构成的环行器85的说明图。
[0039] 图19是示出本发明的实施方式10的同相分配电路的结构图。
[0040] 图20是示出本发明的实施方式10的同相分配电路的布局例的说明图。
[0041] 图21是示出本发明的实施方式11的同相分配电路的结构图。
[0042] 图22是示出安装有图12的电路元件17的发送机与元件天线连接的实施方式12的阵列天线装置的结构图。
[0043] 图23是示出安装有图12的电路元件17的发送机的结构图。

具体实施方式

[0044] 下面,为了更加详细地说明本发明,根据附图对用于实施本发明的方式进行说明。
[0045] 实施方式1.
[0046] 图1是示出本发明的实施方式1的同相分配电路的结构图。
[0047] 在图1中,双重线示出具有物理长度的传送线路。并且,单重线仅示出结构要素之间的连接关系,不具有物理长度。或者,在说明动作和效果时能够忽略长度。
[0048] 信号发生电路1包含信号发生器2和功率分配器3。
[0049] 信号发生器2是发生信号的振荡器,例如考虑石英振荡器、相位同步振荡器(PLO:Phase Locked Oscillator)等。
[0050] 功率分配器3具有1个输入端子和2个输出端子,当对输入端子提供由信号发生器2产生的信号时,将该信号的功率分配给两部分,从2个输出端子输出同相的信号。
[0051] 作为功率分配器3的结构,例如使用电阻型或威尔金森型的电路结构。
[0052] 传送线路4是一端与信号发生电路1的功率分配器3连接、另一端与终端器5连接的第1传送线路,在传送线路4的中途插入T分支部6a、6b、6c。设从功率分配器3到终端器5的信号的路径为路径A。作为传送线路4,例如使用同轴缆线、波导管或印刷基板上形成的微带线路等。
[0053] 下面,利用4a表示功率分配器3与T分支部6a之间的传送线路,利用4b表示T分支部6a与T分支部6b之间的传送线路,利用4c表示T分支部6b与T分支部6c之间的传送线路。因此,传送线路4包含传送线路4a、4b、4c。优选传送线路4a、4b、4c的特性阻抗全部相同。
[0054] 终端器5例如由电阻等构成,为了防止传送线路4的另一端的信号的不必要反射,传送线路4的另一端被终结。由此,从功率分配器3输出的信号在终端器5被终结,因此,不会在传送线路4的另一端反射而向功率分配器3的方向逆流。
[0055] T分支部6a的输入端口IN连接有传送线路4a,T分支部6a的输出端口OUT连接有传送线路4b,在分支为连接该输入端口IN和输出端口OUT的线路的线路上连接有输出端子7a。由此,从T分支部6a的输入端口IN输入的信号被分支,从输出端口OUT和输出端子7a分别输出被分支的信号。
[0056] T分支部6b的输入端口IN连接有传送线路4b,T分支部6b的输出端口OUT连接有传送线路4c,在分支为连接该输入端口IN和输出端口OUT的线路的线路上连接有输出端子7b。由此,从T分支部6b的输入端口IN输入的信号被分支,从输出端口OUT和输出端子7b分别输出被分支的信号。
[0057] T分支部6c的输入端口IN连接有传送线路4c,T分支部6c的输出端口OUT连接有终端器5,在分支为连接该输入端口IN和输出端口OUT的线路的线路上连接有输出端子7c。由此,从T分支部6c的输入端口IN输入的信号被分支,从输出端口OUT和输出端子7c分别输出被分支的信号。
[0058] 另外,T分支部6a、6b、6c构成第1分支电路。
[0059] 传送线路8例如由同轴缆线、波导管或印刷基板上形成的微带线路等构成。传送线路8是一端与信号发生电路1的功率分配器3连接、另一端与终端器9连接的第2传送线路,在传送线路8的中途插入T分支部10a、10b、10c。设从功率分配器3到终端器9的信号的路径为路径B。
[0060] 下面,利用8a表示功率分配器3与T分支部10a之间的传送线路,利用8b表示T分支部10a与T分支部10b之间的传送线路,利用8c表示T分支部10b与T分支部10c之间的传送线路。因此,传送线路8包含传送线路8a、8b、8c。优选传送线路8a、8b、8c的特性阻抗全部相同。
[0061] 终端器9例如由电阻等构成,为了防止传送线路8的另一端的信号的不必要反射,传送线路8的另一端被终结。由此,从功率分配器3输出的信号在终端器9被终结,因此,不会在传送线路8的另一端反射而向功率分配器3的方向逆流。
[0062] T分支部10a的输入端口IN连接有传送线路8a,T分支部10a的输出端口OUT连接有传送线路8b,在分支为连接该输入端口IN和输出端口OUT的线路的线路上连接有输出端子11a。由此,从T分支部10a的输入端口IN输入的信号被分支,从输出端口OUT和输出端子11a分别输出被分支的信号。
[0063] T分支部10b的输入端口IN连接有传送线路8b,T分支部10b的输出端口OUT连接有传送线路8c,在分支为连接该输入端口IN和输出端口OUT的线路的线路上连接有输出端子11b。由此,从T分支部10b的输入端口IN输入的信号被分支,从输出端口OUT和输出端子11b分别输出被分支的信号。
[0064] T分支部10c的输入端口IN连接有传送线路8c,T分支部10c的输出端口OUT连接有终端器9,在分支为连接该输入端口IN和输出端口OUT的线路的线路上连接有输出端子11c。由此,从T分支部10c的输入端口IN输入的信号被分支,从输出端口OUT和输出端子11c分别输出被分支的信号。
[0065] 另外,T分支部10a、10b、10c构成第2分支电路。
[0066] 相位相加电路12a包含混合器13a和滤波器15a。
[0067] 混合器13a具有输入端子14a-1和输入端子14a-2,当从输入端子14a-1输入由T分支部6a分支的信号、从输入端子14a-2输入由T分支部10c分支的信号后,对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a。
[0068] 滤波器15a使从混合器13a输出的混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a输出。
[0069] 相位相加电路12b包含混合器13b和滤波器15b。
[0070] 混合器13b具有输入端子14b-1和输入端子14b-2,当从输入端子14b-1输入由T分支部6b分支的信号、从输入端子14b-2输入由T分支部10b分支的信号后,对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15b。
[0071] 滤波器15b使从混合器13b输出的混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15b的2个信号的相位之和的成分从输出端子16b输出。
[0072] 相位相加电路12c包含混合器13c和滤波器15c。
[0073] 混合器13c具有输入端子14c-1和输入端子14c-2,当从输入端子14c-1输入由T分支部6c分支的信号、从输入端子14c-2输入由T分支部10a分支的信号后,对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15c。
[0074] 滤波器15c使从混合器13c输出的混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16c输出。
[0075] 在该实施方式1中,将由2个T分支部6a、10c和相位相加电路12a构成的电路称为电路元件17a,将由2个T分支部6b、10b和相位相加电路12b构成的电路称为电路元件17b。并且,将由2个T分支部6c、10a和相位相加电路12c构成的电路称为电路元件17c。
[0076] 在图1中,示出同相分配电路安装有3个电路元件17a、17b、17c的例子,但是,电路元件的安装数量为2个以上即可,可以是任意个。
[0077] 在该实施方式1中,设从信号发生器2输出的信号的角频率为ω,在时刻t,利用cos(ωt)表示从信号发生器2输出的信号的电压。
[0078] 并且,设传送线路4a的角频率ω的电长度为θ1,传送线路4b的角频率ω的电长度为θ2,传送线路4c的角频率ω的电长度为θ3。
[0079] 进而,设传送线路8a的角频率ω的电长度为θ4,传送线路8b的角频率ω的电长度为θ3,传送线路8c的角频率ω的电长度为θ2。
[0080] 因此,从与功率分配器3连接的传送线路4的一端即路径A的始点数第1个T分支部6a与第2个T分支部6b之间的传送线路4b的电长度θ2和从与终端器9连接的传送线路8的另一端即路径B的终点数第1个T分支部10c与第2个T分支部10b之间的传送线路8c的电长度θ2相等。
[0081] 并且,从路径A的始点数第2个T分支部6b与第3个T分支部6c之间的传送线路4c的电长度θ3和从路径B的终点数第2个T分支部10b与第3个T分支部10a之间的传送线路8b的电长度θ3相等。
[0082] 接着,对动作进行说明。
[0083] 但是,在该实施方式1中,为了简化说明,设信号发生器2和功率分配器3不经由传送路径而直接连接,因此,能够忽略从信号发生器2产生的信号到达功率分配器3为止的传送时间,设为从功率分配器3同相地分配信号。即,设从功率分配器3向传送线路4输出的信号的相位和从功率分配器3向传送线路8输出的信号的相位没有偏移。
[0084] 并且,设为能够忽略与功率分配器3、T分支部6a~6c、10a~10c和滤波器15a~15c传送信号相伴的相位的变化。
[0085] 进而,设T分支部6c与终端器5、T分支部10c与终端器9、混合器13a~13c与滤波器15a~15c不经由传送路径而直接连接。
[0086] 并且,设混合器13a~13c的输入阻抗为高阻抗。
[0087] 信号发生器2发生信号后,信号发生电路1的功率分配器3将该信号的功率分配给两部分,将同相的信号输出到传送线路4和传送线路8。
[0088] 从功率分配器3向传送线路4输出的信号经由T分支部6a~6c在终端器5被终结。
[0089] 并且,从功率分配器3向传送线路8输出的信号经由T分支部10a~10c在终端器9被终结。
[0090] 此时,插入到传送线路4中的T分支部6a~6c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子7a~7c。
[0091] 并且,插入到传送线路8中的T分支部10a~10c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子11a~11c。
[0092] 相位相加电路12a~12c的混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1与输出端子7a~7c连接,输入端子14a-2~14c-2与输出端子11c~11a连接。
[0093] 但是,混合器13a~13c的输入阻抗为高阻抗,因此,在输出端子7a~7c、11c~11a中出现电压,但是,电流未流向混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2。
[0094] T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c中出现的信号的相位如下述式(1)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0095] 输出端子7a:ωt+θ1
[0096] 输出端子7b:ωt+θ1+θ2
[0097] 输出端子7c:ωt+θ1+θ2+θ3
[0098] 输出端子11a:ωt+θ4
[0099] 输出端子11b:ωt+θ4+θ3
[0100] 输出端子11c:ωt+θ4+θ3+θ2
[0101] (1)
[0102] 当对混合器13a的输入端子14a-1输入从T分支部6a的输出端子7a输出的信号、对混合器13a的输入端子14a-2输入从T分支部10c的输出端子11c输出的信号后,混合器13a对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a。
[0103] 当对混合器13b的输入端子14b-1输入从T分支部6b的输出端子7b输出的信号、对混合器13b的输入端子14b-2输入从T分支部10b的输出端子11b输出的信号后,混合器13b对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15b。
[0104] 当对混合器13c的输入端子14c-1输入从T分支部6c的输出端子7c输出的信号、对混合器13c的输入端子14c-2输入从T分支部10a的输出端子11a输出的信号后,混合器13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15c。
[0105] 从混合器13a~13c输出的混合信号包含2个信号的相位之和的成分、2个信号的相位之差的成分、高次的混合波成分。
[0106] 滤波器15a从混合器13a接受混合信号后,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a输出。
[0107] 滤波器15b从混合器13b接受混合信号后,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15b的2个信号的相位之和的成分从输出端子16b输出。
[0108] 滤波器15c从混合器13c接受混合信号后,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16c输出。
[0109] 电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(2)那样表示。
[0110] 输出端子16a:(ωt+θ1)+(ωt+θ4+θ3+θ2)
[0111] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4
[0112] 输出端子16b:(ωt+θ1+θ2)+(ωt+θ4+θ3)
[0113] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4
[0114] 输出端子16c:(ωt+θ1+θ2+θ3)+(ωt+θ4)
[0115] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4
[0116] (2)
[0117] 根据式(2)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0118] 在该实施方式1中,示出同相分配电路安装有3个电路元件17a、17b、17c的例子,但是,在电路元件的安装数量为2个的情况下或电路元件的安装数量为4个以上的情况下也能够同样应用。
[0119] 具体而言,如果电路元件的安装数量为N(N为2以上的整数)个,则如果N个T分支部6中的从路径A的始点数第m(m为N-1以下的正整数)个T分支部6与第m+1个T分支部6之间的传送线路4的电长度等于N个T分支部10中的从路径B的终点数第m个T分支部10与第m+1个T分支部10之间的传送线路8的电长度,则N个输出端子16中出现的信号的相位全部成为同相。
[0120] 另外,T分支部6相当于图1的T分支部6a~6c,T分支部10相当于图1的T分支部10a~10c。并且,输出端子16相当于图1的输出端子16a~16c。
[0121] 在该实施方式1中,同相分配电路的布局条件仅为如下条件,即,N个T分支部6中的从路径A的始点数第m个T分支部6与第m+1个T分支部6之间的传送线路4的电长度等于N个T分支部10中的从路径B的终点数第m个T分支部10与第m+1个T分支部10之间的传送线路8的电长度。
[0122] 因此,不需要如电路结构为竞争型的同相分配电路那样通过传送线路以竞争型连接多个功率分配器,仅利用相等电长度的传送线路4、8连接N个电路元件17之间即可。
[0123] 因此,与电路结构为竞争型的同相分配电路相比,能够在较小空间内形成同相分配电路,能够实现电路尺寸的小型化。
[0124] 在以不等间隔地配置与多个元件天线连接的发送机的情况下、元件天线的个数较多的情况下,实现电路尺寸的小型化的效果特别大。
[0125] 这里,图2是示出同相分配电路的布局例的说明图。
[0126] 特别地,图2A示出电路结构为竞争型的同相分配电路的布局例,图2B示出实施方式1的同相分配电路的布局例。
[0127] 在图2中,示出根据一个信号生成相位相等的8个信号的同相分配电路的例子。
[0128] 并且,在图2中,假设以不等间隔配置与多个元件天线连接的发送机,输出相位相等的8个信号的输出端子16排列在一条直线上,但是,以不等间隔排列。
[0129] 在图2A和图2B中,对相同结构要素或相当的结构要素标注相同标号。
[0130] 在电路结构为竞争型的同相分配电路的情况下,如图2A所示,通过传送线路4、8以竞争型连接7个功率分配器。因此,需要确保二维地大幅扩大的空间。
[0131] 特别是在传送线路4、8由同轴缆线或波导管构成的情况下,很难对它们进行深度折曲,因此,需要确保二维地大幅扩大的空间。在图2A的例子中,需要确保上下左右大幅扩大的空间。
[0132] 与此相对,在该实施方式1的同相分配电路的情况下,与电路结构为竞争型的情况相比,缓和了同相分配电路的布局条件,因此,如图2B所示,还能够呈直线状配置8个电路元件17。因此,不需要确保二维较大的空间。
[0133] 由以上可知,根据该实施方式1,同相分配电路的布局条件仅为如下条件,即,N个T分支部6中的从路径A的始点数第m个T分支部6与第m+1个T分支部6之间的传送线路4的电长度等于N个T分支部10中的从路径B的终点数第m个T分支部10与第m+1个T分支部10之间的传送线路8的电长度,因此,发挥能够实现电路尺寸的小型化的效果。
[0134] 在该实施方式1中,示出传送线路4b和传送线路8c的角频率ω的电长度相等,并且传送线路4c和传送线路8b的角频率ω的电长度相等,但是,传送线路4b和传送线路8c的物理长度、传送线路4c和传送线路8b的物理长度可以相等,也可以不同。
[0135] 例如,如果2个传送线路的介电常数相等,则2个传送线路的角频率ω的电长度相等,并且物理长相等。另一方面,在2个传送线路的介电常数不同的情况下,如果2个传送线路的角频率ω的电长度相等,则物理长度不同。
[0136] 在该实施方式1中,说明了混合器13a~13c的输入阻抗为高阻抗。
[0137] 但是,例如,在混合器13a~13c的输入阻抗设计成50Ω的情况下、或大到无法忽略输入容量的情况下等混合器13a~13c的输入阻抗不是高阻抗的情况下,在T分支部6a~6c、10a~10c中产生阻抗的不匹配。即,产生信号的一部分在T分支部6a~6c、10a~10c反射而在路径A或路径B中向反方向流过信号的现象。
[0138] 该情况下,在T分支部6a~6c、10a~10c中,路径A或路径B中向正方向流过的信号和路径A或路径B中向反方向流过的信号重合,其结果,产生T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c中出现的信号的相位从上述式(1)偏移的现象。
[0139] 因此,在混合器13a~13c的输入阻抗不是高阻抗的情况下,在T分支部6a~6c、10a~10c与混合器13a~13c之间分别连接输入阻抗为高阻抗的电路即可。
[0140] 图3是示出连接有输入阻抗为高阻抗的电路的同相分配电路的结构图。在图3中,与图1相同的标号表示相同或相当部分。
[0141] 在图3的例子中,作为输入阻抗为高阻抗的电路,在T分支部6a~6c的输出端子7a~7c与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1之间连接放大器18a-1~18c-1,并且,在T分支部10a~10c的输出端子11a~11c与混合器13c~13a的输入端子14c-2~14a-2之间连接放大器18c-2~18a-2。
[0142] 作为放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2,例如能够采用使用了运算放大器的电压跟随器。电压跟随器用作输入阻抗为高阻抗且电压放大率为1的缓冲器。
[0143] 但是,电压放大率不是必须为1,也可以使用电压放大率大于1或电压放大率小于1的其他电路。
[0144] 这样,在T分支部6a~6c的输出端子7a~7c与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1之间连接放大器18a-1~18c-1,并且在T分支部10a~10c的输出端子11a~11c与混合器13c~13a的输入端子14c-2~14a-2之间连接放大器18c-2~18a-2,由此,在混合器13a~
13c的输入阻抗不是高阻抗的情况下,也能够在T分支部6a~6c、10a~10c中防止阻抗的不匹配。
[0145] 另外,优选T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c和放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2的输入端子不经由传送线路而直接连接。
[0146] 在该实施方式1中,示出从功率分配器3的2个输出端子输出同相的信号,但是,从2个输出端子输出的信号的相位也可以不同。
[0147] 根据上述式(2)可知,即使传送线路4a的角频率ω的电长度θ1和传送线路8a的角频率ω的电长度θ4不同,从输出端子16a~16c输出的信号的相位也成为同相,因此,可知从功率分配器3的2个输出端子输出的信号的相位可以不同。
[0148] 作为从2个输出端子输出的信号的相位不同的功率分配器3,例如考虑90度混合型或180度混合型等。
[0149] 在该实施方式1中,示出使用T分支部6a、6b、6c作为第1分支电路,使用T分支部10a~10c作为第2分支电路,但是,也可以代替T分支部6a~6c、10a~10c而使用定向耦合器。
[0150] 图4是示出代替T分支部6a~6c、10a~10c而使用的定向耦合器的说明图。
[0151] 图4A示出具有4个端子的定向耦合器21,图4B示出具有3个端子的定向耦合器23。
[0152] 在使用具有4个端子的定向耦合器21的情况下,设为从端子22a输入的信号的一部分从端子22b输出,其余的信号从端子22c输出,不从端子22d输出。并且,设为从端子22c输入的信号的一部分从端子22d输出,其余的信号从端子22a输出,不从端子22b输出。
[0153] 具有3个端子的定向耦合器23从具有4个端子的定向耦合器21中去除端子22d。
[0154] 例如,如果使T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c对应于定向耦合器21或定向耦合器23的端子22b,将端子22a与输入侧的传送线路连接,将端子22c与输出侧的传送线路连接,则能够实现与T分支部6a~6c、10a~10c相同的动作。
[0155] 在该实施方式1中,示出信号发生器2发生信号。该信号发生器2也可以使伴随时间经过而产生的信号的频率变化。
[0156] 即使从信号发生器2产生的信号的频率随时间变化,在各时刻,输出端子16a~16c中出现的信号的相位也全部成为同相。
[0157] 实施方式2.
[0158] 在图3的例子中,作为输入阻抗为高阻抗的电路,示出在T分支部6a~6c的输出端子7a~7c与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1之间连接放大器18a-1~18c-1,并且在T分支部10a~10c的输出端子11a~11c与混合器13c~13a的输入端子14c-2~14a-2之间连接放大器18c-2~18a-2。
[0159] 此时,在图3的例子中,示出放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2不经由传送线路而直接与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2连接,但是,放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2也可以经由传送线路而与混合器13a~13c的输入端子14a-1~
14c-1、14a-2~14c-2连接。
[0160] 下面,将这样构成的方式作为实施方式2,使用图5进行说明。
[0161] 图5是示出本发明的实施方式2的同相分配电路的结构图,在图5中,与图3相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0162] 传送线路31a-1的一端与放大器18a-1连接,另一端与混合器13a的输入端子14a-1连接。
[0163] 传送线路31a-2的一端与放大器18a-2连接,另一端与混合器13a的输入端子14a-2连接。
[0164] 传送线路31b-1的一端与放大器18b-1连接,另一端与混合器13b的输入端子14b-1连接。
[0165] 传送线路31b-2的一端与放大器18b-2连接,另一端与混合器13b的输入端子14b-2连接。
[0166] 传送线路31c-1的一端与放大器18c-1连接,另一端与混合器13c的输入端子14c-1连接。
[0167] 传送线路31c-2的一端与放大器18c-2连接,另一端与混合器13c的输入端子14c-2连接。
[0168] 传送线路32a的一端与混合器13a连接,另一端与滤波器15a连接。
[0169] 传送线路32b的一端与混合器13b连接,另一端与滤波器15b连接。
[0170] 传送线路32c的一端与混合器13c连接,另一端与滤波器15c连接。
[0171] 接着,对动作进行说明。
[0172] 在该实施方式2中,设传送线路31a-1、31b-1、31c-1、31a-2、31b-2、31c-2的电长度和传送线路32a、32b、32c的电长度如下所述。
[0173] 传送线路31a-1的角频率ω的电长度=θ5
[0174] 传送线路31b-1的角频率ω的电长度=θ6
[0175] 传送线路31c-1的角频率ω的电长度=θ7
[0176] 传送线路31a-2的角频率ω的电长度=θ8
[0177] 传送线路31b-2的角频率ω的电长度=θ9
[0178] 传送线路31c-2的角频率ω的电长度=θ10
[0179] 传送线路32a、32b、32c的角频率ω的电长度=θ11
[0180] 并且,设为在传送线路31a-1、31b-1、31c-1、31a-2、31b-2、31c-2的电长度θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10之间存在下述式(3)所示的关系。
[0181] θ5+θ8=θ6+θ9=θ7+θ10=α(α为常数)  (3)
[0182] 即,存在传送线路31a-1与传送线路31a-2的电长度之和(θ5+θ8)、传送线路31b-1与传送线路31b-2的电长度之和(θ6+θ9)、传送线路31c-1与传送线路31c-2的电长度之和(θ7+θ10)相等的关系。
[0183] 信号发生器2发生信号后,与上述实施方式1同样,信号发生电路1的功率分配器3将该信号的功率分配给两部分,将同相的信号输出到传送线路4和传送线路8。
[0184] 从功率分配器3向传送线路4输出的信号经由T分支部6a~6c在终端器5被终结。
[0185] 并且,从功率分配器3向传送线路8输出的信号经由T分支部10a~10c在终端器9被终结。
[0186] 此时,插入到传送线路4中的T分支部6a~6c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子7a~7c。
[0187] 并且,插入到传送线路8中的T分支部10a~10c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子11a~11c。
[0188] 放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2的输入阻抗为高阻抗,因此,在输出端子7a~7c、11c~11a中出现电压,但是,电流未流向放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2。
[0189] 与上述实施方式1同样,T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c中出现的信号的相位如上述式(1)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0190] 放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2对T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c中出现的信号的电压进行放大,将电压放大后的信号输出到传送线路31a-1~
31c-1、31a-2~31c-2。
[0191] 混合器13a在从输入端子14a-1输入传送线路31a-1中通过的信号、从输入端子14a-2输入传送线路31a-2中通过的信号后,对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到传送线路32a。
[0192] 混合器13b在从输入端子14b-1输入传送线路31b-1中通过的信号、从输入端子14b-2输入传送线路31b-2中通过的信号后,对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到传送线路32b。
[0193] 混合器13c在从输入端子14c-1输入传送线路31c-1中通过的信号、从输入端子14c-2输入传送线路31c-2中通过的信号后,对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到传送线路32c。
[0194] 滤波器15a从混合器13a经由传送线路32a接受混合信号后,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a输出。
[0195] 滤波器15b从混合器13b经由传送线路32b接受混合信号后,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15b的2个信号的相位之和的成分从输出端子16b输出。
[0196] 滤波器15c从混合器13c经由传送线路32c接受混合信号后,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16c输出。
[0197] 电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(4)那样表示。
[0198] 输出端子16a:
[0199] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ4+θ3+θ2+θ8)+θ11
[0200] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ8+θ11
[0201] 输出端子16b:
[0202] (ωt+θ1+θ2+θ6)+(ωt+θ4+θ3+θ9)+θ11
[0203] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ6+θ9+θ11
[0204] 输出端子16c:
[0205] (ωt+θ1+θ2+θ3+θ7)+(ωt+θ4+θ10)+θ11
[0206] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ7+θ10+θ11
[0207] (4)
[0208] 这里,根据式(3),θ5+θ8=θ6+θ9=θ7+θ10=α,因此,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位均如下述式(5)那样表示,全部成为同相。
[0209] 2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+α+θ11(5)
[0210] 因此,即使在放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2和混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2位于分开的位置,且需要利用传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2连接它们之间的情况下,在使各电路元件17之间成为相等的电长度的基础上,仅使传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度成为式(3)这种关系,就能够从电路元件
17a~17c的输出端子16a~16c输出同相的信号。
[0211] 实施方式3.
[0212] 在上述实施方式1中,示出电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的频率为从信号发生器2产生的信号的频率的2倍的同相分配电路,但是,在该实施方式3中,对电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的频率与从信号发生器2产生的信号的频率相等的同相分配电路进行说明。
[0213] 图6是示出本发明的实施方式3的同相分配电路的结构图,在图6中,与图1相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0214] 在该实施方式3中,信号发生电路1包含信号发生器2和二分频器41。
[0215] 二分频器41使由信号发生器2产生的信号的频率成为二分之一后,将其分配给两部分,将分配后的一个信号输出到非反转输出端子42,将分配后的另一个信号输出到反转输出端子43。
[0216] 从二分频器41的非反转输出端子42输出的信号的相位和从反转输出端子43输出的信号的相位相差180度。
[0217] 在图6中,示出非反转输出端子42和反转输出端子43设置在二分频器41的外部,但是,也可以设置在二分频器41的内部。
[0218] 并且,在图6中,示出二分频器41的非反转输出端子42与传送线路4a连接、二分频器41的反转输出端子43与传送线路8a连接的例子,但是,也可以二分频器41的非反转输出端子42与传送线路8a连接,二分频器41的反转输出端子43与传送线路4a连接。
[0219] 接着,对动作进行说明。
[0220] 信号发生器2发生信号后,信号发生电路1的二分频器41使该信号的频率成为二分之一后,将其分配给两部分,将分配后的一个信号输出到非反转输出端子42,将分配后的另一个信号输出到反转输出端子43。
[0221] 设从信号发生器2输出的信号的角频率为ω,在时刻t,利用cos(ωt)表示从信号发生器2输出的信号的电压时,利用cos(0.5ωt)表示从二分频器41的非反转输出端子42输出的信号的电压,利用cos(0.5ωt+π)表示从二分频器41的反转输出端子43输出的信号的电压。
[0222] 在该实施方式3中,设传送线路4a的角频率0.5ω的电长度为θ1,传送线路4b的角频率0.5ω的电长度为θ2,传送线路4c的角频率0.5ω的电长度为θ3。
[0223] 并且,设传送线路8a的角频率0.5ω的电长度为θ4,传送线路8b的角频率0.5ω的电长度为θ3,传送线路8c的角频率0.5ω的电长度为θ2。
[0224] 从二分频器41向传送线路4输出的信号经由T分支部6a~6c在终端器5被终结。
[0225] 并且,从二分频器41向传送线路8输出的信号经由T分支部10a~10c在终端器9被终结。
[0226] 此时,插入到传送线路4中的T分支部6a~6c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子7a~7c。
[0227] 并且,插入到传送线路8中的T分支部10a~10c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子11a~11c。
[0228] 相位相加电路12a~12c的混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1与输出端子7a~7c连接,输入端子14a-2~14c-2与输出端子11c~11a连接。
[0229] 但是,混合器13a~13c的输入阻抗为高阻抗,因此,在输出端子7a~7c、11c~11a中出现电压,但是,电流未流向混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2。
[0230] T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c中出现的信号的相位如下述式(6)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0231] 输出端子7a:0.5ωt+θ1
[0232] 输出端子7b:0.5ωt+θ1+θ2
[0233] 输出端子7c:0.5ωt+θ1+θ2+θ3
[0234] 输出端子11a:0.5ωt+θ4+π
[0235] 输出端子11b:0.5ωt+θ4+θ3+π
[0236] 输出端子11c:0.5ωt+θ4+θ3+θ2+π
[0237] (6)
[0238] 利用cos(0.5ωt+π)表示从二分频器41的反转输出端子43输出的信号的电压,因此,在T分支部10a~10c的输出端子11a~11c中出现的信号的相位中包含π。
[0239] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0240] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0241] 电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(7)那样表示。
[0242] 输出端子16a:
[0243] (0.5ωt+θ1)+(0.5ωt+θ4+θ3+θ2+π)
[0244] =ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+π
[0245] 输出端子16b:
[0246] (0.5ωt+θ1+θ2)+(0.5ωt+θ4+θ3+π)
[0247] =ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+π
[0248] 输出端子16c:
[0249] (0.5ωt+θ1+θ2+θ3)+(0.5ωt+θ4+π)
[0250] =ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+π
[0251] (7)
[0252] 根据式(7)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0253] 因此,在代替功率分配器3而使用二分频器41的情况下,与上述实施方式1同样,也能够从电路元件17a~17c的输出端子16a~16c输出同相的信号。并且,能够从电路元件17a~17c的输出端子16a~16c输出与从信号发生器2产生的信号的频率相等的频率的信号。即,能够使从信号发生器2产生的信号的角频率ω和从电路元件17a~17c的输出端子16a~
16c输出的信号的角频率ω一致。
[0254] 在该实施方式3中,示出代替功率分配器3而使用二分频器41,将二分频器41的非反转输出端子42与传送线路4a连接,将反转输出端子43与传送线路8a连接,但是,如图7所示,也可以将二分频器41的非反转输出端子42或反转输出端子43与功率分配器3连接,功率分配器3将从二分频器41输出的信号分配给传送线路4a、8a。
[0255] 并且,也可以代替二分频器41而使用N分频器(N为整数或有理数)。但是,该情况下,从电路元件17a~17c的输出端子16a~16c输出的信号的角频率成为2×ω/N,与从信号发生器2产生的信号的角频率ω不同。另外,N分频器可以是固定分频器,也可以是可变分频器。
[0256] 并且,也可以代替二分频器41而使用直接数字频率合成器。下面,将直接数字频率合成器称为DDS(Direct Digital Synthesizer)。
[0257] DDS具有控制信号输入端子、时钟信号输入端子和输出端子,根据从控制信号输入端子输入的控制信号,使从时钟信号输入端子输入的时钟信号的频率变化,能够从输出端子输出频率变化后的时钟信号,因此,能够具有与可变分频器相同的功能。
[0258] 进而,代替二分频器41而连接的可变分频器或DDS也可以使从其输出端子输出的信号的频率随时间变化。即使使频率随时间变化,与上述实施方式1同样,在各时刻,也能够使电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0259] 在该实施方式3中,说明了信号发生电路1包含信号发生器2和二分频器41的上述实施方式1的变形例,但是,也可以通过将包含信号发生器2和二分频器41的信号发生电路1应用于上述实施方式2,对上述实施方式2进行变形。
[0260] 实施方式4.
[0261] 在上述实施方式1、2中,示出在T分支部6a~6c的输出端子7a~7c与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1之间连接放大器18a-1~18c-1,并且在T分支部10c~10a的输出端子11c~11a与混合器13a~13c的输入端子14a-2~14c-2之间连接放大器18a-2~18c-
2,但是,进而,可以在放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2与混合器13a~13c的输入端子
14a-1~14c-1、14a-2~14c-2之间连接衰减器。
[0262] 图8是示出本发明的实施方式4的同相分配电路的结构图,在图8中,与图3和图5相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0263] 衰减器51a-1连接在放大器18a-1与混合器13a的输入端子14a-1之间,使从放大器18a-1输出的信号的振幅衰减,将振幅衰减后的信号提供给混合器13a的输入端子14a-1。
[0264] 衰减器51a-2连接在放大器18a-2与混合器13a的输入端子14a-2之间,使从放大器18a-2输出的信号的振幅衰减,将振幅衰减后的信号提供给混合器13a的输入端子14a-2。
[0265] 衰减器51b-1连接在放大器18b-1与混合器13b的输入端子14b-1之间,使从放大器18b-1输出的信号的振幅衰减,将振幅衰减后的信号提供给混合器13b的输入端子14b-1。
[0266] 衰减器51b-2连接在放大器18b-2与混合器13b的输入端子14b-2之间,使从放大器18b-2输出的信号的振幅衰减,将振幅衰减后的信号提供给混合器13b的输入端子14b-2。
[0267] 衰减器51c-1连接在放大器18c-1与混合器13c的输入端子14c-1之间,使从放大器18c-1输出的信号的振幅衰减,将振幅衰减后的信号提供给混合器13c的输入端子14c-1。
[0268] 衰减器51c-2连接在放大器18c-2与混合器13c的输入端子14c-2之间,使从放大器18c-2输出的信号的振幅衰减,将振幅衰减后的信号提供给混合器13c的输入端子14c-2。
[0269] 接着,对动作进行说明。
[0270] 例如,在由功率分配器3分配的2个信号的振幅不相等的情况下、以及在传送线路4a~4c、8a~8c中存在损失而根据传送线路4a~4c、8a~8c的长度使由功率分配器3分配的
2个信号的振幅衰减的情况下,分别输入到混合器13a~13c的2个信号的振幅的组合不同。
[0271] 在分别输入到混合器13a~13c的2个信号的振幅的组合不同的情况下,构成混合器13a~13c的非线性元件的动作点不同,即使分别输入到混合器13a~13c的2个信号的相位之和在各个混合器13a~13c彼此之间相同,有时从混合器13a~13c输出的信号的相位也不同。
[0272] 在该实施方式4中,通过适当给出衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2的衰减量,分别输入到混合器13a~13c的2个信号的振幅的组合相同。例如,如果输入到混合器13a的输入端子14a-1的信号的振幅为A、输入到输入端子14a-2的信号的振幅为B,则输入到混合器13b、13c的输入端子14b-1、14c-1的信号的振幅为A、输入到输入端子14b-2、14c-2的信号的振幅为B。
[0273] 由此,构成混合器13a~13c的非线性元件的动作点相同,因此,能够使从混合器13a~13c输出的信号的相位成为同相。
[0274] 在该实施方式4中,示出设置使从放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2输出的信号的振幅衰减的衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2,但是,如果适当给出放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2的增益,则不设置衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2,也能够使分别输入到混合器13a~13c的2个信号的振幅的组合相同。
[0275] 在该实施方式4中,示出设置使从放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2输出的信号的振幅衰减的衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2,但是,如图9所示,如果在传送线路4a、4b、4c上插入放大器52a、52b、52c,并且在传送线路8a、8b、8c上插入放大器53a、53b、53c,适当给出放大器52a~52c、53a~53c的增益,则不设置衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2,也能够使分别输入到混合器13a~13c的2个信号的振幅的组合相同。
[0276] 在该实施方式4中,在图8的结构中,示出在混合器13a~13c中的2个输入端子分别连接衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2,但是,也可以在2个输入端子中的任意一方连接衰减器。
[0277] 并且,在图9的结构中,也可以连接放大器52a~52c或放大器53a~53c中的任意一方。
[0278] 在该实施方式4中,示出在放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2之间连接衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2,但是,只要是安装有放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2的同相分配电路,则能够对上述实施方式1~3所示的任意一个同相分配电路应用衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2。
[0279] 实施方式5.
[0280] 在上述实施方式1~4中,示出将T分支部6a~6c、10a~10c插入到传送线路4、8中,但是,也可以代替T分支部6a~6c、10a~10c而将环行器(Circulator)插入到传送线路4、8中。
[0281] 图10是示出本发明的实施方式5的同相分配电路的结构图,在图10中,与图1和图5相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0282] 图11是示出环行器61、63的说明图。
[0283] 环行器61、63是具有仅向所决定的方向传送信号而不向反方向传送的特性的一种非可逆电路。
[0284] 环行器61、63具有3个端子65a、65b、65c,从端子65a输入的信号从端子65b输出,从端子65b输入的信号从端子65c输出,从端子65c输入的信号从端子65a输出,但是,分别不向反方向传送信号。
[0285] 环行器61a的端子65a与传送线路4a连接,端子65b与输出端子62a连接,端子65c与传送线路4b连接。
[0286] 环行器61b的端子65a与传送线路4b连接,端子65b与输出端子62b连接,端子65c与传送线路4c连接。
[0287] 环行器61c的端子65a与传送线路4c连接,端子65b与输出端子62c连接,端子65c与终端器5连接。
[0288] 输出端子62a与环行器61a的端子65b和传送线路31a-1连接。
[0289] 输出端子62b与环行器61b的端子65b和传送线路31b-1连接。
[0290] 输出端子62c与环行器61c的端子65b和传送线路31c-1连接。
[0291] 另外,环行器61a、61b、61c构成第1分支电路。
[0292] 环行器63a的端子65a与传送线路8a连接,端子65b与输出端子64a连接,端子65c与传送线路8b连接。
[0293] 环行器63b的端子65a与传送线路8b连接,端子65b与输出端子64b连接,端子65c与传送线路8c连接。
[0294] 环行器63c的端子65a与传送线路8c连接,端子65b与输出端子64c连接,端子65c与终端器9连接。
[0295] 输出端子64a与环行器63a的端子65b和传送线路31c-2连接。
[0296] 输出端子64b与环行器63b的端子65b和传送线路31b-2连接。
[0297] 输出端子64c与环行器63c的端子65b和传送线路31a-2连接。
[0298] 另外,环行器63a、63b、63c构成第2分支电路。
[0299] 接着,对动作进行说明。
[0300] 在该实施方式5中,设传送线路31a-1、31b-1、31c-1、31a-2、31b-2、31c-2的电长度如下所述。
[0301] 传送线路31a-1的角频率ω的电长度=θ5
[0302] 传送线路31b-1的角频率ω的电长度=θ6
[0303] 传送线路31c-1的角频率ω的电长度=θ7
[0304] 传送线路31a-2的角频率ω的电长度=θ5
[0305] 传送线路31b-2的角频率ω的电长度=θ6
[0306] 传送线路31c-2的角频率ω的电长度=θ7
[0307] 因此,存在传送线路31a-1和传送线路31a-2的电长度等于θ5、传送线路31b-1和传送线路31b-2的电长度等于θ6、传送线路31c-1和传送线路31c-2的电长度等于θ7的关系。
[0308] 信号发生器2发生信号后,与上述实施方式1同样,信号发生电路1的功率分配器3将该信号的功率分配给两部分,将同相的信号输出到传送线路4和传送线路8。
[0309] 对端子65a提供从功率分配器3输出的信号后,环行器61a从端子65b输出该信号。从环行器61a的端子65b输出的信号经由输出端子62a和传送线路31a-1传送到混合器13a的输入端子14a-1。但是,混合器13a的输入阻抗为高阻抗,因此,到达混合器13a的输入端子
14a-1的信号反射,经由传送线路31a-1和输出端子62a传送到环行器61a的端子65b。
[0310] 对端子65b提供由混合器13a反射的信号后,环行器61a从端子65c输出该信号。从环行器61a的端子65c输出的信号经由传送线路4b传送到环行器61b的端子65a。
[0311] 环行器61b与环行器61a同样进行动作,将从环行器61a输出的信号经由输出端子62b和传送线路31b-1输出到混合器13b后,将在混合器13b反射回的信号经由传送线路4c输出到环行器61c。
[0312] 环行器61c与环行器61a同样进行动作,将从环行器61b输出的信号经由输出端子62c和传送线路31c-1输出到混合器13c后,将在混合器13c反射回的信号输出到终端器5。
[0313] 环行器63a与环行器61a同样进行动作,将从功率分配器3输出的信号经由输出端子64a和传送线路31c-2输出到混合器13c后,将在混合器13c反射回的信号经由传送线路8b输出到环行器63b。
[0314] 环行器63b与环行器61a同样进行动作,将从环行器63a输出的信号经由输出端子64b和传送线路31b-2输出到混合器13b后,将在混合器13b反射回的信号经由传送线路8c输出到环行器63c。
[0315] 环行器63c与环行器61a同样进行动作,将从环行器63b输出的信号经由输出端子64c和传送线路31a-2输出到混合器13a后,将在混合器13a反射回的信号输出到终端器9。
[0316] 混合器13a~13c的输入端子14a-1、14b-1、14c-1、14a-2、14b-2、14c-2中出现的信号的相位如下述式(8)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0317] 输入端子14a-1:ωt+θ1+θ5
[0318] 输入端子14b-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2+θ6
[0319] 输入端子14c-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+θ7
[0320] 输入端子14a-2:ωt+θ4+2×θ7+θ3+2×θ6+θ2+θ5
[0321] 输入端子14b-2:ωt+θ4+2×θ7+θ3+θ6
[0322] 输入端子14c-2:ωt+θ4+θ7
[0323] (8)
[0324] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0325] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0326] 电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(9)那样表示。
[0327] 输出端子16a:
[0328] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ4+2×θ7+θ3+2×θ6+θ2+θ5)
[0329] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+2×(θ5+θ6+θ7)
[0330] 输出端子16b:
[0331] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+θ6)+(ωt+θ4+2×θ7+θ3+θ6)
[0332] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+2×(θ5+θ6+θ7)
[0333] 输出端子16c:
[0334] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+θ7)+(ωt+θ4+θ7)
[0335] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+2×(θ5+θ6+θ7)
[0336] (9)
[0337] 根据式(9)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0338] 如该实施方式5那样,在使用环行器61a~61c、63a~63c的情况下,在使各电路元件17之间成为相等的电长度的基础上,使传送线路31a-1与传送线路31a-2、传送线路31b-1与传送线路31b-2、传送线路31c-1与传送线路31c-2的电长度分别成为相等的关系,但是,如果不存在传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2,则如上述实施方式1那样,使各电路元件17之间的电长度相等即可。
[0339] 实施方式6.
[0340] 在上述实施方式1中,示出同相分配电路具有传送线路4和传送线路8,功率分配器3将由信号发生器2产生的信号分配给传送线路4和传送线路8,但是,同相分配电路具有由去路和归路构成的传送线路,由此,不需要功率分配器3,可以实现电路尺寸的进一步小型化。
[0341] 图12是示出本发明的实施方式6的同相分配电路的结构图,在图12中,与图1相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0342] 传送线路70是双向传播信号的线路,例如由同轴缆线、波导管或印刷基板上形成的微带线路等构成,包含传送线路70a、70b、70c、70d、70e、70f。
[0343] 由传送线路70a、70b、70c和传送线路70d的中间点的前半部分构成的路径是去路A,并且,由传送线路70d的中间点的后半部分和传送线路70e、70f构成的路径是归路B。
[0344] 在该实施方式6中,将T分支部6a、6b、6c插入到传送线路70的去路A中,将T分支部10a、10b、10c插入到传送线路70的归路B中。
[0345] 在该实施方式6中,设从信号发生器2输出的信号的角频率为ω,在时刻t,利用cos(ωt)表示从信号发生器2输出的信号的电压。
[0346] 并且,设传送线路70a的角频率ω的电长度为θ1,传送线路70b的角频率ω的电长度为θ2,传送线路70c的角频率ω的电长度为θ3。
[0347] 进而,设传送线路70d的角频率ω的电长度为θ4,传送线路70e的角频率ω的电长度为θ3,传送线路70f的角频率ω的电长度为θ2。
[0348] 因此,从与信号发生器2连接的传送线路70的一端即去路A的始点数第1个T分支部6a与第2个T分支部6b之间的传送线路70b的电长度θ2和从与终端器5连接的传送线路70的另一端即归路B的终点数第1个T分支部10c与第2个T分支部10b之间的传送线路70f的电长度θ2相等。
[0349] 并且,从去路A的始点数第2个T分支部6b与第3个T分支部6c之间的传送线路70c的电长度θ3和从归路B的终点数第2个T分支部10b与第3个T分支部10a之间的传送线路70e的电长度θ3相等。
[0350] 接着,对动作进行说明。
[0351] 但是,在该实施方式6中,为了简化说明,设为能够忽略与T分支部6a~6c、10a~10c和滤波器15a~15c传送信号相伴的相位的变化。
[0352] 并且,设T分支部10c与终端器5、混合器13a~13c与滤波器15a~15c不经由传送路径而直接连接。
[0353] 并且,设混合器13a~13c的输入阻抗为高阻抗。
[0354] 信号发生器2发生信号,将该信号输出到传送线路70a。
[0355] 从信号发生器2向传送线路70a输出的信号经由T分支部6a~6c、10a~10c在终端器5被终结。
[0356] 此时,插入到传送线路70的去路A中的T分支部6a~6c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子7a~7c。
[0357] 并且,插入到传送线路70的归路B中的T分支部10a~10c在从输入端口IN输入信号后,在连接输入端口IN和输出端口OUT的线路中设置分支线路,因此,将该信号的一部分输出到输出端子11a~11c。
[0358] 相位相加电路12a~12c的混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1与输出端子7a~7c连接,输入端子14a-2~14c-2与输出端子11c~11a连接。
[0359] 但是,混合器13a~13c的输入阻抗为高阻抗,因此,在输出端子7a~7c、11c~11a中出现电压,但是,电流未流向混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2。
[0360] T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c中出现的信号的相位如下述式(10)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0361] 输出端子7a:ωt+θ1
[0362] 输出端子7b:ωt+θ1+θ2
[0363] 输出端子7c:ωt+θ1+θ2+θ3
[0364] 输出端子11a:ωt+θ1+θ2+θ3+θ4
[0365] 输出端子11b:ωt+θ1+θ2+2×θ3+θ4
[0366] 输出端子11c:ωt+θ1+2×θ2+2×θ3+θ4
[0367] (10)
[0368] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0369] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0370] 电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(11)那样表示。
[0371] 输出端子16a:
[0372] (ωt+θ1)+(ωt+θ1+2×θ2+2×θ3+θ4)
[0373] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3)+θ4
[0374] 输出端子16b:
[0375] (ωt+θ1+θ2)+(ωt+θ1+θ2+2×θ3+θ4)
[0376] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3)+θ4
[0377] 输出端子16c:
[0378] (ωt+θ1+θ2+θ3)+(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4)
[0379] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3)+θ4
[0380] (11)
[0381] 根据式(11)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0382] 在该实施方式6中,与上述实施方式1同样,同相分配电路的布局条件也仅为各电路元件17之间的电长度相等这样的条件。
[0383] 因此,不需要如电路结构为竞争型的同相分配电路那样通过传送线路以竞争型连接多个功率分配器,因此,与电路结构为竞争型的同相分配电路相比,能够在较小空间内形成同相分配电路,能够实现电路尺寸的小型化。
[0384] 这里,图13是示出本发明的实施方式6的同相分配电路的布局例的说明图。
[0385] 在上述实施方式1的情况下,同相分配电路具有传送线路4和传送线路8,功率分配器3将由信号发生器2产生的信号分配给传送线路4和传送线路8,因此,如图2所示,需要将传送线路4和传送线路8迂回到呈直线状排列的8个电路元件17中的配置在两端的2个电路元件17。
[0386] 与此相对,在该实施方式6的情况下,使信号发生器2与1条传送线路70的一端连接即可,因此,能够缩短传送线路70的迂回。并且,不需要功率分配器3。因此,与上述实施方式1相比,能够使同相分配电路的电路尺寸更加小型。
[0387] 在该实施方式6中,传送线路70a连接信号发生器2和T分支部6a,但是,也可以不使用传送线路70a而直接连接信号发生器2和T分支部6a。
[0388] 并且,传送线路70d连接T分支部6c和T分支部10a,但是,也可以不使用传送线路70d而直接连接T分支部6c和T分支部10a。
[0389] 在该实施方式6中,示出使用T分支部6a、6b、6c作为第1分支电路,使用T分支部10a~10c作为第2分支电路,但是,也可以代替T分支部6a~6c、10a~10c而使用定向耦合器。
[0390] 例如,在使用图4所示的定向耦合器21或定向耦合器23的情况下,如果使T分支部6a~6c、10a~10c的输出端子7a~7c、11a~11c对应于定向耦合器21或定向耦合器23的端子22b,将端子22a与输入侧的传送线路连接,将端子22c与输出侧的传送线路连接,则能够实现与T分支部6a~6c、10a~10c相同的动作。
[0391] 在该实施方式6中,示出针对未安装放大器18a-1~18c-1、18a-2~18c-2、衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2、放大器52a-1~52c-1、53a-2~53c-2等的同相分配电路应用双向传播信号的传送线路70,但是,如上述实施方式1~4那样,也可以针对安装有放大器
18a-1~18c-1、18a-2~18c-2、衰减器51a-1~51c-1、51a-2~51c-2、放大器52a-1~52c-1、
53a-2~53c-2等的同相分配电路应用双向传播信号的传送线路70。
[0392] 实施方式7.
[0393] 在上述实施方式6中,示出将T分支部6a~6c、10a~10c插入到传送线路70中,但是,也可以代替T分支部6a~6c、10a~10c而将环行器插入到传送线路70中。
[0394] 图14是示出本发明的实施方式7的同相分配电路的结构图,在图14中,与图10和图12相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0395] 在该实施方式7中,与上述实施方式6同样,设传送线路70a的角频率ω的电长度为θ1,传送线路70b的角频率ω的电长度为θ2,传送线路70c的角频率ω的电长度为θ3。并且,设传送线路70d的角频率ω的电长度为θ4,传送线路70e的角频率ω的电长度为θ3,传送线路70f的角频率ω的电长度为θ2。
[0396] 并且,在该实施方式7中,与上述实施方式5同样,设传送线路31a-1、31a-2的角频率ω的电长度为θ5,传送线路31b-1、31b-2的角频率ω的电长度为θ6,传送线路31c-1、31c-2的角频率ω的电长度为θ7。
[0397] 接着,对动作进行说明。
[0398] 设环行器61a~61c、63a~63c均具有与图11所示的环行器相同的端子65a~65c。
[0399] 信号发生器2发生信号,将该信号输出到传送线路70a。
[0400] 对端子65a提供从信号发生器2输出的信号后,环行器61a从端子65b输出该信号。从环行器61a的端子65b输出的信号经由输出端子62a和传送线路31a-1传送到混合器13a的输入端子14a-1。但是,混合器13a的输入阻抗为高阻抗,因此,到达混合器13a的输入端子
14a-1的信号反射,经由传送线路31a-1和输出端子62a传送到环行器61a的端子65b。
[0401] 对端子65b提供由混合器13a反射的信号后,环行器61a从端子65c输出该信号。从端子65c输出的信号经由传送线路70b传送到环行器61b的端子65a。
[0402] 环行器61b与环行器61a同样进行动作,将从环行器61a输出的信号经由输出端子62b和传送线路31b-1输出到混合器13b后,将在混合器13b反射回的信号经由传送线路70c输出到环行器61c。
[0403] 环行器61c与环行器61a同样进行动作,将从环行器61b输出的信号经由输出端子62c和传送线路31c-1输出到混合器13c后,将在混合器13c反射回的信号经由传送线路70d输出到环行器63a。
[0404] 环行器63a与环行器61a同样进行动作,将从环行器61c输出的信号经由输出端子64a和传送线路31c-2输出到混合器13c后,将在混合器13c反射回的信号经由传送线路70e输出到环行器63b。
[0405] 环行器63b与环行器61a同样进行动作,将从环行器63a输出的信号经由输出端子64b和传送线路31b-2输出到混合器13b后,将在混合器13b反射回的信号经由传送线路70f输出到环行器63c。
[0406] 环行器63c与环行器61a同样进行动作,将从环行器63b输出的信号经由输出端子64c和传送线路31a-2输出到混合器13a后,将在混合器13a反射回的信号输出到终端器5。
[0407] 混合器13a~13c的输入端子14a-1、14b-1、14c-1、14a-2、14b-2、14c-2中出现的信号的相位如下述式(12)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0408] 输入端子14a-1:ωt+θ1+θ5
[0409] 输入端子14b-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2+θ6
[0410] 输入端子14c-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+θ7
[0411] 输入端子14a-2:ωt+θ1+3×θ5+2×θ2+4×θ6+2×θ3+4×θ7+θ4
[0412] 输入端子14b-2:ωt+θ1+2×θ5+θ2+3×θ6+2×θ3+4×θ7+θ4
[0413] 输入端子14c-2:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+3×θ7+θ4
[0414] (12)
[0415] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0416] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0417] 电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(13)那样表示。
[0418] 输出端子16a:
[0419] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ1+3×θ5+2×θ2+4×θ6+2×θ3+4×θ7+θ4)
[0420] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3)+θ4+4×(θ5+θ6+θ7)
[0421] 输出端子16b:
[0422] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+θ6)+(ωt+θ1+2×θ5+θ2+3×θ6+2×θ3+4×θ7+θ4)[0423] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3)+θ4+4×(θ5+θ6+θ7)
[0424] 输出端子16c:
[0425] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+θ7)+(ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+3×θ7+θ4)[0426] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3)+θ4+4×(θ5+θ6+θ7)
[0427] (13)
[0428] 根据式(13)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0429] 在该实施方式7中,同相分配电路的布局条件仅为各电路元件17之间的电长度相等这样的条件、以及传送线路31a-1与传送线路31a-2、传送线路31b-1与传送线路31b-2、传送线路31c-1与传送线路31c-2的电长度分别相等这样的条件。
[0430] 因此,不需要如电路结构为竞争型的同相分配电路那样通过传送线路以竞争型连接多个功率分配器,因此,与电路结构为竞争型的同相分配电路相比,能够在较小空间内形成同相分配电路,能够实现电路尺寸的小型化。
[0431] 实施方式8.
[0432] 在上述实施方式1~5中,示出同相分配电路具有物理上不同的2个传送线路4、8,但是,也可以由双向传播信号的1条传送线路构成。
[0433] 图15是示出本发明的实施方式8的同相分配电路的结构图,在图15中,与图1和图5相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0434] 传送线路80例如由同轴缆线、波导管或印刷基板上形成的微带线路等构成。传送线路80是双向传播信号的线路,一端与环行器81a连接,另一端与环行器82a连接。
[0435] 在传送线路80的中途插入定向耦合器83a、83b、83c,设信号流向第1方向的路径、即信号从环行器81a流向定向耦合器83a→定向耦合器83b→定向耦合器83c→环行器82a的路径为路径A,设信号流向第2方向的路径、即信号从环行器82a流向定向耦合器83c→定向耦合器83b→定向耦合器83a→环行器81a的路径为路径B。
[0436] 下面,设为利用80a表示环行器81a与定向耦合器83a之间的传送线路,利用80b表示定向耦合器83a与定向耦合器83b之间的传送线路,利用80c表示定向耦合器83b与定向耦合器83c之间的传送线路,利用80d表示定向耦合器83c与环行器82a之间的传送线路。因此,传送线路80包含传送线路80a、80b、80c、80d。优选传送线路80a、80b、80c、80d的特性阻抗全部相同。
[0437] 隔离器81是如下的第1隔离器:具有环行器81a和终端器9,将由功率分配器3分配的一个信号输出到传送线路80a的一端,另一方面,遮断从传送线路80a的一端输出的信号的传送。
[0438] 环行器81a将由功率分配器3分配的一个信号输出到传送线路80a的一端,另一方面,将从传送线路80a的一端输出的信号输出到终端器9。
[0439] 另外,如图11所示,环行器81a具有3个端子65a、65b、65c,环行器81a的端子65a与功率分配器3连接,端子65b与传送线路80a的一端连接,端子65c与终端器9连接。由此,从功率分配器3输出的路径B的信号在终端器9被终结,因此,不会在传送线路80a的一端反射而向功率分配器3的方向逆流。
[0440] 隔离器82是如下的第2隔离器:具有环行器82a和终端器5,将由功率分配器3分配的另一个信号输出到传送线路80d的另一端,另一方面,遮断从传送线路80d的另一端输出的信号的传送。
[0441] 环行器82a将由功率分配器3分配的另一个信号输出到传送线路80d的另一端,另一方面,将从传送线路80d的另一端输出的信号输出到终端器5。
[0442] 另外,如图11所示,环行器82a具有3个端子65a、65b、65c,环行器82a的端子65a与功率分配器3连接,端子65b与传送线路80d的另一端连接,端子65c与终端器5连接。由此,从功率分配器3输出的路径A的信号在终端器5被终结,因此,不会在传送线路80d的另一端反射而向功率分配器3的方向逆流。
[0443] 在图15中,示出功率分配器3和环行器81a、82a直接连接的例子,但是,也可以在功率分配器3与环行器81a、82a之间连接传送线路。
[0444] 定向耦合器83a将从功率分配器3输出的路径A的信号的一部分输出到输出端子84a-1(第1端子),将从功率分配器3输出的路径B的信号的一部分输出到输出端子84a-2(第
2端子)。
[0445] 另外,如图4A所示,定向耦合器83a具有4个端子,端子22a与传送线路80a的另一端连接,端子22b与输出端子84a-1连接,端子22c与传送线路80b的一端连接,端子22d与输出端子84a-2连接。
[0446] 定向耦合器83b将从功率分配器3输出的路径A的信号的一部分输出到输出端子84b-1(第1端子),将从功率分配器3输出的路径B的信号的一部分输出到输出端子84b-2(第
2端子)。
[0447] 另外,如图4A所示,定向耦合器83b具有4个端子,端子22a与传送线路80b的另一端连接,端子22b与输出端子84b-1连接,端子22c与传送线路80c的一端连接,端子22d与输出端子84b-2连接。
[0448] 定向耦合器83c将从功率分配器3输出的路径A的信号的一部分输出到输出端子84c-1(第1端子),将从功率分配器3输出的路径B的信号的一部分输出到输出端子84c-2(第
2端子)。
[0449] 另外,如图4A所示,定向耦合器83c具有4个端子,端子22a与传送线路80c的另一端连接,端子22b与输出端子84c-1连接,端子22c与传送线路80d的一端连接,端子22d与输出端子84c-2连接。
[0450] 定向耦合器83a、83b、83c构成分支电路。
[0451] 接着,对动作进行说明。
[0452] 在该实施方式8中,设传送线路80a、80b、80c、80d和传送线路31a-1、31b-1、31c-1、31a-2、31b-2、31c-2的电长度如下所述。
[0453] 传送线路80a的角频率ω的电长度=θ1
[0454] 传送线路80b的角频率ω的电长度=θ2
[0455] 传送线路80c的角频率ω的电长度=θ3
[0456] 传送线路80d的角频率ω的电长度=θ4
[0457] 传送线路31a-1的角频率ω的电长度=θ5
[0458] 传送线路31b-1的角频率ω的电长度=θ6
[0459] 传送线路31c-1的角频率ω的电长度=θ7
[0460] 传送线路31a-2的角频率ω的电长度=θ8
[0461] 传送线路31b-2的角频率ω的电长度=θ9
[0462] 传送线路31c-2的角频率ω的电长度=θ10
[0463] 并且,与上述实施方式2同样,设为在传送线路31a-1、31b-1、31c-1、31a-2、31b-2、31c-2的电长度θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10之间存在式(3)的关系。
[0464] 即,存在传送线路31a-1与传送线路31a-2的电长度之和(θ5+θ8)、传送线路31b-1与传送线路31b-2的电长度之和(θ6+θ9)、传送线路31c-1与传送线路31c-2的电长度之和(θ7+θ10)均为α且相等这样的关系。
[0465] 信号发生器2发生信号后,信号发生电路1的功率分配器3将该信号的功率分配给两部分,将同相的信号输出到环行器81a和环行器82a。
[0466] 环行器81a从功率分配器3接受信号后,将该信号输出到传送线路80a的一端。由此,从功率分配器3输出的信号作为路径A的信号在传送线路80中进行传送。
[0467] 环行器82a从功率分配器3接受信号后,将该信号输出到传送线路80d的另一端。由此,从功率分配器3输出的信号作为路径B的信号在传送线路80中进行传送。
[0468] 定向耦合器83a被输入传送线路80a中流过来的路径A的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路80b,并且将其余信号经由输出端子84a-1和传送线路31a-1输出到混合器13a的输入端子14a-1。
[0469] 并且,定向耦合器83a被输入传送线路80b中流过来的路径B的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路80a,并且将其余信号经由输出端子84a-2和传送线路31a-2输出到混合器13a的输入端子14a-2。
[0470] 定向耦合器83b被输入传送线路80b中流过来的路径A的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路80c,并且将其余信号经由输出端子84b-1和传送线路31b-1输出到混合器13b的输入端子14b-1。
[0471] 并且,定向耦合器83b被输入传送线路80c中流过来的路径B的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路80b,并且将其余信号经由输出端子84b-2和传送线路31b-2输出到混合器13b的输入端子14b-2。
[0472] 定向耦合器83c被输入传送线路80c中流过来的路径A的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路80d,并且将其余信号经由输出端子84c-1和传送线路31c-1输出到混合器13c的输入端子14c-1。
[0473] 并且,定向耦合器83c被输入传送线路80d中流过来的路径B的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路80c,并且将其余信号经由输出端子84c-2和传送线路31c-2输出到混合器13c的输入端子14c-2。
[0474] 另外,从定向耦合器83c向传送线路80d输出的路径A的信号经由环行器82a输出到终端器5,因此在终端器5被终结。
[0475] 并且,从定向耦合器83a向传送线路80a输出的路径B的信号经由环行器81a输出到终端器9,因此在终端器9被终结。
[0476] 定向耦合器83a、83b、83c的输出端子84a-1、84b-1、84c-1、84a-2、84b-2、84c-2中出现的信号的相位如下述式(14)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0477] 输出端子84a-1:ωt+θ1
[0478] 输出端子84b-1:ωt+θ1+θ2
[0479] 输出端子84c-1:ωt+θ1+θ2+θ3
[0480] 输出端子84a-2:ωt+θ4+θ3+θ2
[0481] 输出端子84b-2:ωt+θ4+θ3
[0482] 输出端子84c-2:ωt+θ4
[0483] (14)
[0484] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0485] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0486] 这里,考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度时,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(15)那样表示。
[0487] 输出端子16a:
[0488] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ4+θ3+θ2+θ8)
[0489] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ8
[0490] 输出端子16b:
[0491] (ωt+θ1+θ2+θ6)+(ωt+θ4+θ3+θ9)
[0492] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ6+θ9
[0493] 输出端子16c:
[0494] (ωt+θ1+θ2+θ3+θ7)+(ωt+θ4+θ10)
[0495] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ7+θ10
[0496] (15)
[0497] 在该实施方式8中,θ5+θ8=θ6+θ9=θ7+θ10=α,因此,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位均如下述式(16)那样表示,全部成为同相。
[0498] 2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+α  (16)
[0499] 在上述实施方式1~5中,同相分配电路具有物理上不同的2条传送线路4、8,需要利用等长的传送线路连接各个电路元件17之间。因此,当连接各个电路元件17之间的传送线路的电长度产生偏差时,有时输出端子16a~16c中出现的信号的相位不是同相。
[0500] 与此相对,在该实施方式8中,在各个电路元件17之间进行连接的传送线路80b、80c的电长度必定相同而与路径A、路径B的方向无关,因此,得到不需要考虑传送线路的电长度的偏差这样的效果。
[0501] 并且,在该实施方式8中,能够由1条传送线路80构成,因此,得到能够削减传送线路的条数这样的效果。
[0502] 另外,如果直接连接定向耦合器83a~83c的输出端子84a-1~84c-1、84a-2~84c-2与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2之间而删除传送线路31a-1~
31c-1、31a-2~31c-2,则也得到不需要考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度的偏差这样的效果。
[0503] 这里,图16是示出本发明的实施方式8的同相分配电路的布局例的说明图。
[0504] 在该实施方式8中,与上述实施方式1~7同样,缓和了同相分配电路的布局条件,因此,如图16所示,能够呈直线状配置多个电路元件17。因此,得到不需要确保二维较大的空间这样的效果。
[0505] 实施方式9.
[0506] 在上述实施方式8中,示出在传送线路80的中途插入定向耦合器83a、83b、83c,但是,也可以在传送线路80的中途插入环行器。
[0507] 图17是示出本发明的实施方式9的同相分配电路的结构图,在图17中,与图15相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0508] 环行器85a将从功率分配器3输出的路径A的信号输出到输出端子86a-1(第1端子),然后,将在混合器13a的输入端子14a-1反射而返回到输出端子86a-1的信号作为路径A的信号输出到传送线路80b。
[0509] 并且,环行器85a将从环行器85b输出的路径B的信号输出到输出端子86a-2(第2端子),然后,将在混合器13a的输入端子14a-2反射而返回到输出端子86a-2的信号作为路径B的信号输出到传送线路80a。
[0510] 环行器85b将从环行器85a输出的路径A的信号输出到输出端子86b-1(第1端子),然后,将在混合器13b的输入端子14b-1反射而返回到输出端子86b-1的信号作为路径A的信号输出到传送线路80c。
[0511] 并且,环行器85b将从环行器85c输出的路径B的信号输出到输出端子86b-2(第2端子),然后,将在混合器13b的输入端子14b-2反射而返回到输出端子86b-2的信号作为路径B的信号输出到传送线路80b。
[0512] 环行器85c将从环行器85b输出的路径A的信号输出到输出端子86c-1(第1端子),然后,将在混合器13c的输入端子14c-1反射而返回到输出端子86c-1的信号作为路径A的信号输出到传送线路80d。
[0513] 并且,环行器85c将从功率分配器3输出的路径B的信号输出到输出端子86c-2(第2端子),然后,将在混合器13c的输入端子14c-2反射而返回到输出端子86c-2的信号作为路径B的信号输出到传送线路80c。
[0514] 另外,环行器85a、85b、85c构成分支电路。
[0515] 图18是示出环行器85的说明图。
[0516] 图18A是示出具有4个端子的环行器85的说明图,图18B是由分别具有3个端子的2个环行器构成的环行器85的说明图。
[0517] 如图18A那样,在环行器85具有4个端子87a~87d的情况下,从端子87a输入的信号从端子87b输出,从端子87b输入的信号从端子87c输出。
[0518] 并且,从端子87c输入的信号从端子87d输出,从端子87d输入的信号从端子87a输出。
[0519] 因此,在环行器85a如图18A那样构成的情况下,环行器85a的端子87a与传送线路80a连接,端子87b与输出端子86a-1连接,端子87c与传送线路80b连接,端子87d与输出端子
86a-2连接。
[0520] 并且,在环行器85b如图18A那样构成的情况下,环行器85b的端子87a与传送线路80b连接,端子87b与输出端子86b-1连接,端子87c与传送线路80c连接,端子87d与输出端子
86b-2连接。
[0521] 并且,在环行器85c如图18A那样构成的情况下,环行器85c的端子87a与传送线路80c连接,端子87b与输出端子86c-1连接,端子87c与传送线路80d连接,端子87d与输出端子
86c-2连接。
[0522] 在图17中,图示出环行器85a(或85b、85c)与输出端子86a-1(或86b-1、86c-1)之间的长度和环行器85a(或85b、85c)与输出端子86a-2(或86b-2、86c-2)之间的长度不同,但是,由于环行器85a(或85b、85c)的端子87b和输出端子86a-1(或86b-1、86c-1)直接连接,并且环行器85a(或85b、85c)的端子87d和输出端子86a-2(或86b-2、86c-2)直接连接,因此,不会产生长度的差异。
[0523] 如图18B所示,环行器85a、85b、85c还能够由具有3个端子的2个环行器88a、88b构成。
[0524] 该情况下,从环行器88a的端子87a输入的信号从端子87b输出,从端子87b输入的信号从端子89a输出。从环行器88a的端子89a输出的信号从环行器88b的端子89b输入。而且,从环行器88a的端子89b输入的信号从端子87c输出。
[0525] 并且,从环行器88b的端子87c输入的信号从端子87d输出,从端子87d输入的信号从端子89b输出。从环行器88b的端子89b输出的信号从环行器88a的端子89a输入。而且,从环行器88a的端子89a输入的信号从端子87a输出。
[0526] 接着,对动作进行说明。
[0527] 在该实施方式9中,与上述实施方式5同样,设传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度如下所述。
[0528] 传送线路31a-1的角频率ω的电长度=θ5
[0529] 传送线路31b-1的角频率ω的电长度=θ6
[0530] 传送线路31c-1的角频率ω的电长度=θ7
[0531] 传送线路31a-2的角频率ω的电长度=θ5
[0532] 传送线路31b-2的角频率ω的电长度=θ6
[0533] 传送线路31c-2的角频率ω的电长度=θ7
[0534] 因此,存在传送线路31a-1和传送线路31a-2的电长度等于θ5、传送线路31b-1和传送线路31b-2的电长度等于θ6、传送线路31c-1和传送线路31c-2的电长度等于θ7的关系。
[0535] 信号发生器2发生信号后,信号发生电路1的功率分配器3将该信号的功率分配给两部分,将同相的信号输出到环行器81a和环行器82a。
[0536] 环行器81a从功率分配器3接受信号后,将该信号输出到传送线路80a的一端。由此,从功率分配器3输出的信号作为路径A的信号在传送线路80中进行传送。
[0537] 环行器82a从功率分配器3接受信号后,将该信号输出到传送线路80d的另一端。由此,从功率分配器3输出的信号作为路径B的信号在传送线路80中进行传送。
[0538] 环行器85a接受从功率分配器3输出的路径A的信号后,将该信号输出到输出端子86a-1。
[0539] 此时,混合器13a的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器85a的输出端子86a-1输出并输入到混合器13a的输入端子14a-1的信号反射。
[0540] 其结果,在混合器13a反射后的信号返回到环行器85a的输出端子86a-1。
[0541] 环行器85a将返回到输出端子86a-1的信号作为路径A的信号输出到传送线路80b。
[0542] 并且,环行器85a接受从环行器85b输出的路径B的信号后,将该信号输出到输出端子86a-2。
[0543] 此时,混合器13a的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器85a的输出端子86a-2输出并输入到混合器13a的输入端子14a-2的信号反射。
[0544] 其结果,在混合器13a反射后的信号返回到环行器85a的输出端子86a-2。
[0545] 环行器85a将返回到输出端子86a-2的信号作为路径B的信号输出到传送线路80a。输出到传送线路80a的路径B的信号通过环行器81a输出到终端器9,在终端器9被终结。
[0546] 环行器85b接受从环行器85a输出的路径A的信号后,将该信号输出到输出端子86b-1。
[0547] 此时,混合器13b的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器85b的输出端子86b-1输出并输入到混合器13b的输入端子14b-1的信号反射。
[0548] 其结果,在混合器13b反射后的信号返回到环行器85b的输出端子86b-1。
[0549] 环行器85b将返回到输出端子86b-1的信号作为路径A的信号输出到传送线路80c。
[0550] 并且,环行器85b接受从环行器85c输出的路径B的信号后,将该信号输出到输出端子86b-2。
[0551] 此时,混合器13b的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器85b的输出端子86b-2输出并输入到混合器13b的输入端子14b-2的信号反射。
[0552] 其结果,在混合器13b反射后的信号返回到环行器85b的输出端子86b-2。
[0553] 环行器85b将返回到输出端子86b-2的信号作为路径B的信号输出到传送线路80b。
[0554] 环行器85c接受从环行器85b输出的路径A的信号后,将该信号输出到输出端子86c-1。
[0555] 此时,混合器13c的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器85c的输出端子86c-1输出并输入到混合器13c的输入端子14c-1的信号反射。
[0556] 其结果,在混合器13c反射后的信号返回到环行器85c的输出端子86c-1。
[0557] 环行器85c将返回到输出端子86c-1的信号作为路径A的信号输出到传送线路80d。输出到传送线路80d的路径A的信号通过环行器82a输出到终端器5,在终端器5被终结。
[0558] 并且,环行器85c接受从功率分配器3输出的路径B的信号后,将该信号输出到输出端子86c-2。
[0559] 此时,混合器13c的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器85c的输出端子86c-2输出并输入到混合器13c的输入端子14c-2的信号反射。
[0560] 其结果,在混合器13c反射后的信号返回到环行器85c的输出端子86c-2。
[0561] 环行器85c将返回到输出端子86c-2的信号作为路径B的信号输出到传送线路80c。
[0562] 环行器85a、85b、85c的输出端子86a-1、86b-1、86c-1、86a-2、86b-2、86c-2中出现的信号的相位利用下述式(17)表示,这些信号的相位全部不同。
[0563] 输出端子86a-1:ωt+θ1
[0564] 输出端子86b-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2
[0565] 输出端子86c-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3
[0566] 输出端子86a-2:ωt+θ4+2×θ7+θ3+2×θ6+θ2
[0567] 输出端子86b-2:ωt+θ4+2×θ7+θ3
[0568] 输出端子86c-2:ωt+θ4
[0569] (17)
[0570] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0571] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0572] 这里,考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度时,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(18)那样表示。
[0573] 输出端子16a:
[0574] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ4+2×θ7+θ3+2×θ6+θ2+θ5)
[0575] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+2×(θ5+θ6+θ7)
[0576] 输出端子16b:
[0577] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+θ6)+(ωt+θ4+2×θ7+θ3+θ6)
[0578] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+2×(θ5+θ6+θ7)
[0579] 输出端子16c:
[0580] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+θ7)+(ωt+θ4+θ7)
[0581] =2ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+2×(θ5+θ6+θ7)
[0582] (18)
[0583] 根据式(18)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0584] 在该实施方式9中,与上述实施方式8同样,对各个电路元件17之间进行连接的传送线路80b、80c的电长度必定相同而与路径A、路径B的方向无关,因此,得到不需要考虑传送线路的电长度的偏差这样的效果。
[0585] 并且,在该实施方式9中,能够由1条传送线路80构成,因此,得到能够削减传送线路的条数这样的效果。
[0586] 另外,如果直接连接环行器85a~85c的输出端子86a-1~86c-1、86a-2~86c-2与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2之间而删除传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2,则也得到不需要考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度的偏差这样的效果。
[0587] 实施方式10.
[0588] 在上述实施方式1~5中,示出同相分配电路具有物理上不同的2个传送线路4、8,但是,也可以由双向传播信号的1条传送线路构成。
[0589] 图19是示出本发明的实施方式10的同相分配电路的结构图,在图19中,与图15相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0590] 传送线路90例如由同轴缆线、波导管或印刷基板上形成的微带线路等构成。传送线路90是双向传播信号的线路,一端与环行器91a连接,另一端与开放的端子92连接。由此,传送线路90中传送的信号在传送线路90的另一端反射。
[0591] 在传送线路90的中途插入定向耦合器93a、93b、93c,设信号流向第1方向的路径、即从信号发生器2输出信号后信号流向环行器91a→定向耦合器93a→定向耦合器93b→定向耦合器93c→端子92的路径为去路A,设信号流向第2方向的路径、即信号从端子92流向定向耦合器93c→定向耦合器93b→定向耦合器93a→环行器91a的路径为归路B。
[0592] 下面,设为利用90a表示环行器91a与定向耦合器93a之间的传送线路,利用90b表示定向耦合器93a与定向耦合器93b之间的传送线路,利用90c表示定向耦合器93b与定向耦合器93c之间的传送线路,利用90d表示定向耦合器93c与端子92之间的传送线路。因此,传送线路90包含传送线路90a、90b、90c、90d。优选传送线路90a、90b、90c、90d的特性阻抗全部相同。
[0593] 在图19中,示出端子92开放的例子,但是,只要信号在端子92反射即可,端子92可以短路,也可以使反射信号的负载与端子92连接。
[0594] 隔离器91具有环行器91a和终端器5,将从信号发生器2输出的信号输出到传送线路90a的一端,另一方面,遮断从传送线路90a的一端输出的信号的传送。
[0595] 环行器91a将从信号发生器2输出的信号输出到传送线路90a的一端,另一方面,将从传送线路90a的一端输出的信号输出到终端器5。
[0596] 另外,如图11所示,环行器91a具有3个端子65a、65b、65c,环行器91a的端子65a与传送线路90a的一端连接,端子65b与终端器5连接,端子65c与信号发生器2连接。由此,从信号发生器2输出的信号作为去路A的信号输入到传送线路90,另一方面,从传送线路90a的一端输出的归路B的信号在终端器5被终结。
[0597] 定向耦合器93a将从环行器91a输出的去路A的信号的一部分输出到输出端子94a-1(第1端子),将从定向耦合器93b输出的归路B的信号的一部分输出到输出端子94a-2(第2端子)。
[0598] 另外,如图4A所示,定向耦合器93a具有4个端子,端子22a与传送线路90a的另一端连接,端子22b与输出端子94a-1连接,端子22c与传送线路90b的一端连接,端子22d与输出端子94a-2连接。
[0599] 定向耦合器93b将从定向耦合器93a输出的去路A的信号的一部分输出到输出端子94b-1(第1端子),将从定向耦合器93c输出的归路B的信号的一部分输出到输出端子94b-2(第2端子)。
[0600] 另外,如图4A所示,定向耦合器93b具有4个端子,端子22a与传送线路90b的另一端连接,端子22b与输出端子94b-1连接,端子22c与传送线路90c的一端连接,端子22d与输出端子94b-2连接。
[0601] 定向耦合器93c将从定向耦合器93b输出的去路A的信号的一部分输出到输出端子94c-1(第1端子),将在端子92反射回来的归路B的信号的一部分输出到输出端子94c-2(第2端子)。
[0602] 另外,如图4A所示,定向耦合器93c具有4个端子,端子22a与传送线路90c的另一端连接,端子22b与输出端子94c-1连接,端子22c与传送线路90d的一端连接,端子22d与输出端子94c-2连接。
[0603] 定向耦合器93a、93b、93c构成分支电路。
[0604] 在图19中,示出直接连接信号发生器2和环行器91a的例子,但是,也可以在信号发生器2与环行器91a之间连接传送线路。
[0605] 在图19中,示出在定向耦合器93c与端子92之间连接传送线路90d的例子,但是,也可以直接连接定向耦合器93c和端子92,省略传送线路90d。
[0606] 接着,对动作进行说明。
[0607] 在该实施方式10中,设传送线路90a、90b、90c、90d和传送线路31a-1、31b-1、31c-1、31a-2、31b-2、31c-2的电长度如下所述。
[0608] 传送线路90a的角频率ω的电长度=θ1
[0609] 传送线路90b的角频率ω的电长度=θ2
[0610] 传送线路90c的角频率ω的电长度=θ3
[0611] 传送线路90d的角频率ω的电长度=θ4
[0612] 传送线路31a-1的角频率ω的电长度=θ5
[0613] 传送线路31b-1的角频率ω的电长度=θ6
[0614] 传送线路31c-1的角频率ω的电长度=θ7
[0615] 传送线路31a-2的角频率ω的电长度=θ8
[0616] 传送线路31b-2的角频率ω的电长度=θ9
[0617] 传送线路31c-2的角频率ω的电长度=θ10
[0618] 并且,与上述实施方式2同样,设为在传送线路31a-1、31a-2、31b-1、31b-2、31c-1、31c-2的电长度θ5、θ6、θ7、θ8、θ9、θ10之间存在式(3)的关系。
[0619] 即,存在传送线路31a-1与传送线路31a-2的电长度之和(θ5+θ8)、传送线路31b-1与传送线路31b-2的电长度之和(θ6+θ9)、传送线路31c-1与传送线路31c-2的电长度之和(θ7+θ10)均为α且相等这样的关系。
[0620] 信号发生器2发生信号,将该信号输出到环行器91a。
[0621] 环行器91a从信号发生器2接受信号后,将该信号输出到传送线路90a的一端。
[0622] 并且,环行器91a在归路B的信号在端子92反射而从传送线路90a的一端输出时,将该信号输出到终端器5。
[0623] 由此,从信号发生器2输出的信号作为去路A的信号流过传送线路90,另一方面,从传送线路90a的一端输出的归路B的信号在终端器5被终结。
[0624] 定向耦合器93a被输入传送线路90a中流过来的去路A的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路90b,并且将其余信号经由输出端子94a-1和传送线路31a-1输出到混合器13a的输入端子14a-1。
[0625] 并且,定向耦合器93a被输入传送线路90b中流过来的归路B的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路90a,并且将其余信号经由输出端子94a-2和传送线路31a-2输出到混合器13a的输入端子14a-2。
[0626] 定向耦合器93b被输入传送线路90b中流过来的去路A的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路90c,并且将其余信号经由输出端子94b-1和传送线路31b-1输出到混合器13b的输入端子14b-1。
[0627] 并且,定向耦合器93b被输入传送线路90c中流过来的归路B的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路90b,并且将其余信号经由输出端子94b-2和传送线路31b-2输出到混合器13b的输入端子14b-2。
[0628] 定向耦合器93c被输入传送线路90c中流过来的去路A的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路90d,并且将其余信号经由输出端子94c-1和传送线路31c-1输出到混合器13c的输入端子14c-1。
[0629] 并且,定向耦合器93c被输入传送线路90d中流过来的归路B的信号后,将该信号的一部分输出到传送线路90c,并且将其余信号经由输出端子94c-2和传送线路31c-2输出到混合器13c的输入端子14c-2。
[0630] 定向耦合器93a、93b、93c的输出端子94a-1、94b-1、94c-1、94a-2、94b-2、94c-2中出现的信号的相位如下述式(19)那样表示,这些信号的相位全部不同。
[0631] 输出端子94a-1:ωt+θ1
[0632] 输出端子94b-1:ωt+θ1+θ2
[0633] 输出端子94c-1:ωt+θ1+θ2+θ3
[0634] 输出端子94a-2:ωt+θ1+2×θ2+2×θ3+2×θ4
[0635] 输出端子94b-2:ωt+θ1+θ2+2×θ3+2×θ4
[0636] 输出端子94c-2:ωt+θ1+θ2+θ3+2×θ4
[0637] (19)
[0638] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0639] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0640] 这里,考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度时,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(20)那样表示。
[0641] 输出端子16a:
[0642] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ1+2×θ2+2×θ3+2×θ4+θ8)
[0643] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4)+θ5+θ8
[0644] 输出端子16b:
[0645] (ωt+θ1+θ2+θ6)+(ωt+θ1+θ2+2×θ3+2×θ4+θ9)
[0646] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4)+θ6+θ9
[0647] 输出端子16c:(ωt+θ1+θ2+θ3+θ7)+(ωt+θ1+θ2+θ3+2×θ4+θ10)
[0648] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4)+θ7+θ10
[0649] (20)
[0650] 在该实施方式10中,与上述实施方式8同样,θ5+θ8=θ6+θ9=θ7+θ10=α,因此,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位均如下述式(21)那样表示,全部成为同相。
[0651] 2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4)+α  (21)
[0652] 在上述实施方式1~5中,同相分配电路具有物理上不同的2条传送线路4、8,需要利用等长的传送线路连接各个电路元件17之间。因此,当连接各个电路元件17之间的传送线路的电长度产生偏差时,有时输出端子16a~16c中出现的信号的相位不是同相。
[0653] 与此相对,在该实施方式10中,对各个电路元件17之间进行连接的传送线路90b、90c的电长度必定相同而与去路A、归路B无关,因此,得到不需要考虑传送线路的电长度的偏差这样的效果。
[0654] 并且,在该实施方式10中,能够由1条传送线路90构成,因此,得到能够削减传送线路的条数这样的效果。
[0655] 另外,如果直接连接定向耦合器93a~93c的输出端子94a-1~94c-1、94a-2~94c-2与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2之间而删除传送线路31a-1~
31c-1、31a-2~31c-2,则也得到不需要考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度的偏差这样的效果。
[0656] 这里,图20是示出本发明的实施方式10的同相分配电路的布局例的说明图。
[0657] 在该实施方式10中,与上述实施方式1~9同样,缓和了同相分配电路的布局条件,因此,如图20所示,能够呈直线状配置多个电路元件17。因此,得到不需要确保二维较大的空间这样的效果。
[0658] 实施方式11.
[0659] 在上述实施方式10中,示出在传送线路90的中途插入定向耦合器93a、93b、93c,但是,也可以在传送线路90的中途插入环行器。
[0660] 图21是示出本发明的实施方式11的同相分配电路的结构图,在图21中,与图19相同的标号表示相同或相当部分,因此省略说明。
[0661] 环行器95a将从环行器91a输出的去路A的信号输出到输出端子96a-1(第1端子),然后,将在混合器13a的输入端子14a-1反射而返回到输出端子96a-1的信号作为去路A的信号输出到传送线路90b。
[0662] 并且,环行器95a将从环行器95b输出的归路B的信号输出到输出端子96a-2(第2端子),然后,将在混合器13a的输入端子14a-2反射而返回到输出端子96a-2的信号作为归路B的信号输出到传送线路90a。
[0663] 另外,如图18A那样,在环行器95a具有4个端子87a~87d的情况下,端子87a与传送线路90a的另一端连接,端子87b与输出端子96a-1连接,端子87c与传送线路90b的一端连接,端子87d与输出端子96a-2连接。
[0664] 环行器95b将从环行器95a输出的去路A的信号输出到输出端子96b-1(第1端子),然后,将在混合器13b的输入端子14b-1反射而返回到输出端子96b-1的信号作为去路A的信号输出到传送线路90c。
[0665] 并且,环行器95b将从环行器95c输出的归路B的信号输出到输出端子96b-2(第2端子),然后,将在混合器13b的输入端子14b-2反射而返回到输出端子96b-2的信号作为归路B的信号输出到传送线路90b。
[0666] 另外,如图18A那样,在环行器95b具有4个端子87a~87d的情况下,端子87a与传送线路90b的另一端连接,端子87b与输出端子96b-1连接,端子87c与传送线路90c的一端连接,端子87d与输出端子96b-2连接。
[0667] 环行器95c将从环行器95b输出的去路A的信号输出到输出端子96c-1(第1端子),然后,将在混合器13c的输入端子14c-1反射而返回到输出端子96c-1的信号作为去路A的信号输出到传送线路90d。
[0668] 并且,环行器95c将在端子92反射回来的归路B的信号输出到输出端子96c-2(第2端子),然后,将在混合器13c的输入端子14c-2反射而返回到输出端子96c-2的信号作为归路B的信号输出到传送线路90c。
[0669] 另外,如图18A那样,在环行器95c具有4个端子87a~87d的情况下,端子87a与传送线路90c的另一端连接,端子87b与输出端子96c-1连接,端子87c与传送线路90d的一端连接,端子87d与输出端子96c-2连接。
[0670] 环行器95a、95b、95c构成分支电路。
[0671] 接着,对动作进行说明。
[0672] 在该实施方式11中,设传送线路90a、90b、90c、90d和传送线路31a-1、31a-2、31b-1、31b-2、31c-1、31c-2的电长度与上述实施方式9相同。
[0673] 信号发生器2发生信号,将该信号输出到环行器91a。
[0674] 环行器91a从信号发生器2接受信号后,将该信号输出到传送线路90a的一端。
[0675] 并且,环行器91a在归路B的信号在端子92反射而从传送线路90a的一端输出时,将该信号输出到终端器5。
[0676] 由此,从信号发生器2输出的信号作为去路A的信号流过传送线路90,另一方面,从传送线路90a的一端输出的归路B的信号在终端器5被终结。
[0677] 环行器95a接受从环行器91a输出的去路A的信号后,将该信号输出到输出端子96a-1。
[0678] 此时,混合器13a的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器95a的输出端子96a-1输出并输入到混合器13a的输入端子14a-1的信号反射。
[0679] 其结果,在混合器13a反射后的信号返回到环行器95a的输出端子96a-1。
[0680] 环行器95a将返回到输出端子96a-1的信号作为去路A的信号输出到传送线路90b。
[0681] 并且,环行器95a接受从环行器95b输出的归路B的信号后,将该信号输出到输出端子96a-2。
[0682] 此时,混合器13a的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器95a的输出端子96a-2输出并输入到混合器13a的输入端子14a-2的信号反射。
[0683] 其结果,在混合器13a反射后的信号返回到环行器95a的输出端子96a-2。
[0684] 环行器95a将返回到输出端子96a-2的信号作为归路B的信号输出到传送线路90a。输出到传送线路90a的归路B的信号通过环行器91a输出到终端器5,在终端器5被终结。
[0685] 环行器95b接受从环行器95a输出的去路A的信号后,将该信号输出到输出端子96b-1。
[0686] 此时,混合器13b的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器95b的输出端子96b-1输出并输入到混合器13b的输入端子14b-1的信号反射。
[0687] 其结果,在混合器13b反射后的信号返回到环行器95b的输出端子96b-1。
[0688] 环行器95b将返回到输出端子96b-1的信号作为去路A的信号输出到传送线路90c。
[0689] 并且,环行器95b接受从环行器95c输出的归路B的信号后,将该信号输出到输出端子96b-2。
[0690] 此时,混合器13b的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器95b的输出端子96b-2输出并输入到混合器13b的输入端子14b-2的信号反射。
[0691] 其结果,在混合器13b反射后的信号返回到环行器95b的输出端子96b-2。
[0692] 环行器95b将返回到输出端子96b-2的信号作为归路B的信号输出到传送线路90b。
[0693] 环行器95c接受从环行器95b输出的去路A的信号后,将该信号输出到输出端子96c-1。
[0694] 此时,混合器13c的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器95c的输出端子96c-1输出并输入到混合器13c的输入端子14c-1的信号反射。
[0695] 其结果,在混合器13c反射后的信号返回到环行器95c的输出端子96c-1。
[0696] 环行器95c将返回到输出端子96c-1的信号作为去路A的信号输出到传送线路90d。输出到传送线路90d的去路A的信号在端子92反射,该反射信号作为归路B的信号输入到环行器95c。
[0697] 环行器95c接受在端子92反射回来的归路B的信号后,将该信号输出到输出端子96c-2。
[0698] 此时,混合器13c的输入阻抗为高阻抗,因此,从环行器95c的输出端子96c-2输出并输入到混合器13c的输入端子14c-2的信号反射。
[0699] 其结果,在混合器13c反射后的信号返回到环行器95c的输出端子96c-2。
[0700] 环行器95c将返回到输出端子96c-2的信号作为归路B的信号输出到传送线路90c。
[0701] 环行器95a、95b、95c的输出端子96a-1、96b-1、96c-1、96a-2、96b-2、96c-2中出现的信号的相位利用下述式(22)表示,这些信号的相位全部不同。
[0702] 输出端子96a-1:ωt+θ1
[0703] 输出端子96b-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2
[0704] 输出端子96c-1:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3
[0705] 输出端子96a-2:ωt+θ1+2×θ5+2×θ2+4×θ6+2×θ3+2×θ4+2×θ7
[0706] 输出端子96b-2:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+2×θ3+2×θ4+2×θ7
[0707] 输出端子96c-2:ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+2×θ4
[0708] (22)
[0709] 与上述实施方式1同样,混合器13a~13c对所输入的2个信号进行混合,将混合信号输出到滤波器15a~15c。
[0710] 滤波器15a~15c从混合器13a~13c接受混合信号后,与上述实施方式1同样,阻止该混合信号中包含的2个信号的相位之差的成分和高次的混合波成分的通过,仅使该混合信号中包含的2个信号的相位之和的成分通过。由此,通过了滤波器15a~15c的2个信号的相位之和的成分从输出端子16a~16c输出。
[0711] 这里,考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度时,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位如下述式(23)那样表示。
[0712] 输出端子16a:
[0713] (ωt+θ1+θ5)+(ωt+θ1+2×θ5+2×θ2+4×θ6+2×θ3+2×θ4+2×θ7+θ5)
[0714] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ6+θ7)+2×(θ5+θ6)
[0715] 输出端子16b:
[0716] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+θ6)+(ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+2×θ3+2×θ4+2×θ7+θ6)[0717] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ6+θ7)+2×(θ5+θ6)
[0718] 输出端子16c:
[0719] (ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+θ7)+(ωt+θ1+2×θ5+θ2+2×θ6+θ3+2×θ4+θ7)[0720] =2×(ωt+θ1+θ2+θ3+θ4+θ5+θ6+θ7)+2×(θ5+θ6)
[0721] (23)
[0722] 根据式(23)可知,电路元件17a~17c的输出端子16a~16c中出现的信号的相位全部成为同相。
[0723] 在该实施方式11中,与上述实施方式10同样,对各个电路元件17之间进行连接的传送线路90b、90c的电长度必定相同而与去路A、归路B无关,因此,得到不需要考虑传送线路的电长度的偏差这样的效果。
[0724] 并且,在该实施方式11中,能够由1条传送线路90构成,因此,得到能够削减传送线路的条数这样的效果。
[0725] 另外,如果直接连接环行器95a~95c的输出端子96a-1~96c-1、96a-2~96c-2与混合器13a~13c的输入端子14a-1~14c-1、14a-2~14c-2之间而删除传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2,则也得到不需要考虑传送线路31a-1~31c-1、31a-2~31c-2的电长度的偏差这样的效果。
[0726] 实施方式12.
[0727] 在上述实施方式1~11中,示出根据一个信号生成相位相等的多个信号的同相分配电路,但是,也可以将上述实施方式1~11中的任意一个实施方式中的同相分配电路安装在阵列天线装置上。
[0728] 图22例如是示出安装有图12的电路元件17的发送机与元件天线连接的实施方式12的阵列天线装置的结构图。
[0729] 并且,图23是示出安装有图12的电路元件17的发送机的结构图。
[0730] 在图22中,示出安装有图12的电路元件17的发送机100的例子,因此,由去路A和归路B构成的传送线路70连接多个发送机。
[0731] 在图22和图23中,相位同步电路即PLL(Phase Locked Loop)111是如下电路:被输入通过滤波器15而从电路元件17的输出端子16输出的信号作为基准信号,输出与该基准信号同步、且频率比该基准信号高的信号。
[0732] 另外,从PLL111输出的信号的频率能够根据另外从外部输入的控制信号的值而进行切换。
[0733] 移相器112是对从PLL111输出的信号的相位进行调整的电路。通过移相器112对相位进行调整的移相量能够根据另外从外部输入的控制信号的值进行切换。
[0734] 放大器113对通过移相器112调整了相位后的信号的振幅进行放大,将放大后的信号输出到输出端子101。
[0735] 发送机100的输出端子101与元件天线103连接。
[0736] 并且,发送机100的端子102a、102b与构成去路A的传送线路70连接,端子102c、102d与构成归路B的传送线路70连接。
[0737] 但是,相同发送机100之间连接的构成去路A的传送线路70和构成归路B的传送线路70的电长度相等。
[0738] 元件天线103与发送机100的输出端子101连接,向外部辐射从发送机100的输出端子101输出的信号作为电磁波。根据多个元件天线103构成阵列天线。
[0739] 另外,构成阵列天线的多个元件天线103可以如喇叭天线那样独立构成,例如,也可以如贴片天线那样在一个平面基板上二维排列多个元件天线103而形成。
[0740] 图22是连接有多个安装有图12的电路元件17的发送机100的例子,因此,在阵列天线装置中,由去路A和归路B构成的传送线路70连接多个发送机100,但是,在使用安装有上述实施方式1~5中的电路元件17的发送机100的情况下,由2条传送线路4、8连接多个发送机100。
[0741] 并且,在使用安装有上述实施方式8、9中的电路元件17的发送机100的情况下,由1条传送线路80连接多个发送机100。
[0742] 进而,在使用安装有上述实施方式10、11中的电路元件17的发送机100的情况下,由1条传送线路90连接多个发送机100。
[0743] 接着,对动作进行说明。
[0744] 从信号发生器2输出的信号流过构成去路A的传送线路70,因此,输入到安装在多个发送机100上的电路元件17内的混合器13的一个输入端子。
[0745] 并且,通过多个发送机100后的流过构成去路A的传送线路70的信号流过构成归路B的传送线路70,因此,输入到安装在多个发送机100上的电路元件17内的混合器13的另一个输入端子。
[0746] 安装在多个发送机100上的电路元件17内的混合器13与上述实施方式1~11同样进行动作,安装在多个发送机100上的电路元件17内的滤波器15与上述实施方式1~11同样进行动作。
[0747] 因此,从安装在多个发送机100上的电路元件17的输出端子16输出的信号的频率和相位一致。
[0748] 安装在多个发送机100上的PLL111输入从电路元件17的输出端子16输出的信号作为基准信号,将频率高于该基准信号且与该基准信号同步的信号输出到移相器112。
[0749] 此时,如果另外从外部输入的控制信号的值相同,则从安装在多个发送机100上的PLL111输出的信号的频率和相位一致。
[0750] 安装在多个发送机100上的移相器112从PLL111接受信号后,根据另外从外部输入的控制信号对该信号的相位进行调整,将相位调整后的信号输出到放大器113。
[0751] 安装在多个发送机100上的放大器113从移相器112接受相位调整后的信号后,对该信号的振幅进行放大,将放大后的信号输出到输出端子101。
[0752] 由此,作为电磁波从与多个发送机100连接的元件天线103向空间辐射。
[0753] 通过按照每个发送机设定安装在多个发送机100上的移相器112中的信号的移相量,能够切换从阵列天线辐射的电磁波的方向。
[0754] 这里,示出通过控制安装在多个发送机100上的移相器112中的信号的移相量来切换从阵列天线辐射的电磁波的方向的例子,但是,如以下的专利文献2所示,如果根据提供给安装在多个发送机100上的PLL111的控制信号来控制多个PLL111之间的相位差,则能够切换从阵列天线辐射的电磁波的方向。该情况下,不需要移相器112。
[0755] 专利文献2:日本特开2014-49808号公报
[0756] 在安装在多个发送机100上的PLL111的输入信号即基准信号的相位全部为同相的情况下,能够根据移相器112中设定的移相量准确地预测从阵列天线辐射的电磁波的方向。
[0757] 在入射到PLL111的基准信号的相位不是同相、并且基准信号的相位未知的情况下,很难根据移相器112中设定的移相量准确地预测从阵列天线辐射的电磁波的方向。
[0758] 在该实施方式12的阵列天线装置中,如上述实施方式1~11中说明的那样,安装有与竞争型的同相分配电路相比实现了电路尺寸的小型化的同相分配电路,因此,阵列天线装置的电路尺寸也必然成为小型。
[0759] 另外,本申请发明能够在其发明范围内进行各实施方式的自由组合、或各实施方式的任意结构要素的变形、或各实施方式中的任意结构要素的省略。
[0760] 产业上的可利用性
[0761] 本发明的同相分配电路适用于安装在不容易确保较大空间的阵列天线装置中。
[0762] 标号说明
[0763] 1:信号发生电路;2:信号发生器;3:功率分配器;4、4a、4b、4c:传送线路;5:终端器;6a、6b、6c:T分支部(第1分支电路);7a、7b、7c:输出端子;8、8a、8b、8c:传送线路;9:终端器;10a、10b、10c:T分支部(第2分支电路);11a、11b、11c:输出端子;12a、12b、12c:相位相加电路;13a、13b、13c:混合器;14a-1、14a-2、14b-1、14b-2、14c-1、14c-2:输入端子;15a、15b、15c:滤波器;16a、16b、16c:输出端子;17a、17b、17c:电路元件;18a-1、18b-1、18c-1、18a-2、
18b-2、18c-2:放大器;21、22:定向耦合器;22a、22b、22c、22d:端子;31a-1、31a-2、31b-1、
31b-2、31c-1、31c-2:传送线路;32a、32b、32c:传送线路;41:二分频器;42:非反转输出端子;43:反转输出端子;51a-1、51a-2、51b-1、51b-2、51c-1、51c-2:衰减器;52a、52b、52c、
53a、53b、53c:放大器;61a、61b、61c:环行器(第1分支电路);62a、62b、62c:输出端子;63a、
63b、63c:环行器(第2分支电路);64a、64b、64c:输出端子;65a、65b、65c:端子;70、70a、70b、
70c、70d、70e、70f:传送线路;80、80a、80b、80c、80d:传送线路;81:隔离器(第1隔离器);
81a:环行器;82:隔离器(第2隔离器);82a:环行器;83a、83b、83c:定向耦合器(分支电路);
84a-1、84b-1、84c-1:输出端子(第1端子);84a-2、84b-2、84c-2:输出端子(第2端子);85a、
85b、85c:环行器(分支电路);86a-1、86b-1、86c-1:输出端子(第1端子);86a-2、86b-2、86c-
2:输出端子(第2端子);87a、87b、87c、87d、89a、89b:端子;88a、88b:环行器;90、90a、90b、
90c、90d:传送线路;91:隔离器;91a:环行器;92:端子;93a、93b、93c:定向耦合器(分支电路);94a-1、94b-1、94c-1:输出端子(第1端子);94a-2、94b-2、94c-2:输出端子(第2端子);
95a、95b、95c:环行器(分支电路);96a-1、96b-1、96c-1:输出端子(第1端子);96a-2、96b-2、
96c-2:输出端子(第2端子);100:发送机;101:输出端子;102a、102b、102c、102d:端子;103:
元件天线;111:PLL;112:移相器;113:放大器。