JP2005086310A

JP2005086310A - 切換減衰器

Info

Publication number: JP2005086310A
Application number: JP2003313766A
Authority: JP
Inventors: Mitsunobu Iwabuchi; 光伸岩淵; Toshio Morita; 敏雄森田
Original assignee: STACK DENSHI KK
Current assignee: STACK DENSHI KK
Priority date: 2003-09-05
Filing date: 2003-09-05
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】従来の切換減衰器は切換動作中に切換器が非接続状態を経由するため、一時的に信号が遮断される欠点があった。半導体を用いた減衰器では、通過損失が大きいという問題があった。
【解決手段】共通端子を入力および出力端子とし、連動する一対のトランスファー接点を持つ切換器により通過状態と減衰状態を選択する１個または複数個の単位減衰器と、前記１個の単位減衰器の状態または前記複数個の単位減衰器を縦続接続して各々の状態を制御する状態制御手段とを有し、通過を含む所定の総合減衰量を選択できる減衰器において、１個または複数個の前記単位減衰器の入力と出力間に選択的に並列接続される第二の減衰器が設けられている。前記第二の減衰器は、前記単位減衰器の切換動作に先行して前記単位減衰器と並列接続され、前記切換動作終了後に前記単位減衰器から切離される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線周波数帯を含む信号用の切換減衰器に関するものである。

従来の減衰器として、例えば、入力および出力インピーダンスは５０Ωであり、４個縦続接続された単位減衰器のそれぞれにおいて、通過（０ｄＢ）または１ｄＢ、２ｄＢ、４ｄＢ、８ｄＢの単位減衰が選択できるようにされたものが知られている。図２は、切換減衰器の従来技術例を示す接続図である。

図２において、１、２はそれぞれ入力および出力端子である。また、３、４、５、６は単位減衰器で、それぞれ、単位減衰量０ｄＢ（通過）と１ｄＢ、２ｄＢ、４ｄＢ、８ｄＢが一対のトランスファー接点を持つリレーで切換えられ、それらの組合わせで総合減衰量が設定されるようになっている。

切換器としては、性能、特に通過損失の点から、ＰＩＮダイオードなどの半導体切換器よりは、機械的接点であるリレーが望ましい。減衰素子はチップ形の抵抗をπ型などに接続して構成する。これらをプリント基板上に配置し、信号路を特性インピーダンス５０Ωのマイクロストリップラインとすれば、広帯域で通過損失の少ない切換減衰器が構成できる。この例の場合、単位減衰器をバイナリーコードSWで制御すれば、０ｄＢから１５ｄＢの減衰量が１ｄＢ刻みで切換え設定できる。

なお、上記従来技術は、例えば、特開平５−１２２０１０号公報にも開示されている。
特開平５−１２２０１０号公報

前述の従来技術には、減衰器の切換動作中に切換器が非接続状態を経由するため、一時的に信号が遮断される欠点があった。
一方、信号が遮断されるのを防ぐため、水銀リレーなどの、接点が全接続状態を経由して切換わるいわゆるメイクビフォアブレーク動作の切換器とすれば、信号が遮断されない代わり、通過すなわち非減衰状態を経由する欠点があった。このため、切換減衰器の出力に接続される回路や機器に、レベルが急変する信号を加えることとなり、それらに過大なストレスを与えるという問題があった。
更に、ＰＩＮダイオードやトランジスタなどの半導体を用いた減衰器では、通過損失が大きいという問題のほか、精度や安定度、歪などの性能的な制約が多いという問題があった。

本発明の目的は、上記のような欠点を除去し、切換え動作中に信号が遮断されず、また非減衰状態を経由することもない切換減衰器を実現することにある。
さらに本発明の別の目的は、減衰率の切換え時に過渡的なレベル変化が少ないこととともに、定常時の通過損失が少ない切換減衰器を実現することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、共通端子を入力および出力端子とし、連動する一対のトランスファー接点を持つ切換器により通過状態と減衰状態を選択する１個または複数個の単位減衰器と、前記１個の単位減衰器の状態または前記複数個の単位減衰器を縦続接続して各々の状態を制御する状態制御手段とを有し、通過を含む所定の総合減衰量を選択できる減衰器において、１個または複数個の前記単位減衰器の入力と出力間に選択的に並列接続される第二の減衰器が設けられ、前記第二の減衰器は、前記単位減衰器の切換動作に先行して前記単位減衰器と並列接続され、前記切換動作終了後に前記単位減衰器から切離されることを特徴とする。

前記切換器はリレーであり、前記状態制御手段は論理回路を含み、インターフェイス手段を介して外部からの制御が可能となっていてもよい。

前記第二の減衰器は、その減衰量が、前記総合減衰量に応じて前記単位減衰器の切換制御に先行して、複数種類の中から設定されるものであってもよい。

前記第二の減衰器の入力および出力インピーダンスは、前記１個の単位減衰器または縦続接続された前記複数個の単位減衰器の入力および出力インピーダンスより大となっていてもよい。

本発明によれば、減衰器の切換動作中に一時的に信号が遮断されたり、非減衰状態と
なることがない、広帯域で通過損失の少ない切換減衰器が実現出来る。このため、特に、無線周波帯の電力増幅器の試験や、送信機の出力レベルの設定制御に用いれば、システムの動作を不安定にしたり、接続されている機器に過大なストレスを与えることが少ないため、それらの動作を停止すること無く減衰器の減衰量の切換え設定が可能となり、作業効率が上がる。

また、インターフェイス手段を介して外部からの制御を可能とすることにより、送信機の出力レベルの遠隔制御が可能となる。

更に、第二の減衰器の減衰量が、総合減衰量に応じて単位減衰器の切換制御に先行して、複数種類の中から設定されるものであれば、切換動作中に並列接続されたときの過渡的な減衰量の選択が可能となるため、レベル変動をより小さくすることができる。

更にまた、第二の減衰器の入力および出力インピーダンスは、１個の単位減衰器または縦続接続された複数個の単位減衰器の入力および出力インピーダンスより大となっていれば、第二の減衰器が並列接続されたときの入力および出力インピーダンスのずれを小さくできる。なお、切換作動中に切換器が過渡的に開放されることをあわせて考慮するときは、定常値の１．５倍程度が望ましい。

以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明する。図１は、切換減衰器の接続図である。なお、前述の従来技術をそのまま採用した部分には、従来技術の説明に使用したものと同じ符号を付し、その説明を省略する。

図１において、１１、１２、１３、１４は本発明の主要部であり、１１は第二の減衰器、１２、１３はリレー、１４はマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）を含む制御回路であり、本発明における状態制御手段に相当する。

この切換減衰器では、制御は次のように行う。
定常動作時には、リレー１２、１３は開放とされ、従って第二の減衰器１１は信号と無関係とされる。単位減衰器３、４、５、６は以前の設定状態を維持している。
ここで、手動スイッチによる減衰量増減信号やインターフェイス手段を介しての遠隔制御信号を状態制御手段１４中のＭＰＵが受取ったときは、減衰量切換え動作に入る。

まず、単位減衰器の設定を変更するのに先行してリレー１２、１３を閉じ第二の減衰器１１を接続する。この時、信号経路は並列の２本となり、全体の減衰量は第二の減衰器の減衰量にも依存するようになる。過渡的なレベル変動は少ないことが望まれるゆえ、減衰量設定範囲の中間になるよう決める。

次にリレーの応答時間後、例えば１０ｍｓ後に単位減衰器を切換える。このとき、リレーの可動接点は一旦どちらの端子からも離れた状態を経由するため、前述のようにこの信号路は過渡的に遮断されるが、切換減衰器全体としては、第二の減衰器を通る信号路が確保された状態にあるため、過渡的にも信号が遮断されることはない。
その更に１０ｍｓ後に第二の減衰器を切離し、定常状態に入る。

この切換減衰器では、第二の減衰器は縦続接続された単位減衰器全体にわたって接続される構造となっているが、これに限らず単位減衰器一個毎に設けても良い。
第二減衰器はπ型などの定抵抗回路に限らず、必要に応じて単に直列抵抗でも良い。
また縦続接続された単位減衰器の前後に、縦続接続経路と、短絡通過経路とを選択する切換え回路を設けても良い。この経路により、単位減衰器の通過経路を次々に経由するよりも少ない通過減衰量とすることができる。

本発明の一実施例を示す、切換減衰器の接続図である。切換減衰器の従来技術例を示す接続図である。

符号の説明

１入力端子
２出力端子
３、４、５、６単位減衰器
１１第二の減衰器
１２、１３リレー
１４状態制御手段

Claims

共通端子を入力および出力端子とし、連動する一対のトランスファー接点を持つ切換器により通過状態と減衰状態を選択する１個または複数個の単位減衰器と、前記１個の単位減衰器の状態または前記複数個の単位減衰器を縦続接続して各々の状態を制御する状態制御手段とを有し、通過を含む所定の総合減衰量を選択できる減衰器において、
１個または複数個の前記単位減衰器の入力と出力間に選択的に並列接続される第二の減衰器が設けられ、前記第二の減衰器は、前記単位減衰器の切換動作に先行して前記単位減衰器と並列接続され、前記切換動作終了後に前記単位減衰器から切離されることを特徴とする切換減衰器。
請求項１において、前記切換器はリレーであり、前記状態制御手段は論理回路を含み、インターフェイス手段を介して外部からの制御が可能となっている切換減衰器。
請求項２において、前記第二の減衰器は、その減衰量が、前記総合減衰量に応じて前記単位減衰器の切換制御に先行して、複数種類の中から設定されるものである切換減衰器。
請求項１、２又は３のいずれかにおいて、前記第二の減衰器の入力および出力インピーダンスは、前記１個の単位減衰器または縦続接続された前記複数個の単位減衰器の入力および出力インピーダンスより大となっている切換減衰器。