JPH0828601B2 - 高周波回転中継回路 - Google Patents
高周波回転中継回路Info
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- JPH0828601B2 JPH0828601B2 JP1176104A JP17610489A JPH0828601B2 JP H0828601 B2 JPH0828601 B2 JP H0828601B2 JP 1176104 A JP1176104 A JP 1176104A JP 17610489 A JP17610489 A JP 17610489A JP H0828601 B2 JPH0828601 B2 JP H0828601B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal line
- relay circuit
- high frequency
- spiral
- rotation relay
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- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高周波信号を伝送すると共に、その機械的
部分が回転可能である高周波回転中継回路に関する。
部分が回転可能である高周波回転中継回路に関する。
［従来の技術及びその問題点］ 従来、上記のような高周波回転中継回路としては、例
えば第７図に示すように、信号線２の周囲を包囲するよ
うに外部基準電位部４を設け、信号線２の先端に円形の
極板６を設けた同軸路を、２つ形成し、これら両同軸路
の極板６が相対向するようにかつ両同軸路が相回転する
ように両同軸路を結合し、両同軸路の信号線２を極板６
間の容量によって結合するものがある。しかし、これで
は例えば円形極板６の直径を10mm、両極板６間の距離を
1mmとした場合、極板６間の容量が約1.5pFとなり、1GHz
程度の周波数の信号を伝送する場合、インピーダンスが
大きくなり、第８図に示すように伝送損失特性が悪くな
るという問題点があった。
えば第７図に示すように、信号線２の周囲を包囲するよ
うに外部基準電位部４を設け、信号線２の先端に円形の
極板６を設けた同軸路を、２つ形成し、これら両同軸路
の極板６が相対向するようにかつ両同軸路が相回転する
ように両同軸路を結合し、両同軸路の信号線２を極板６
間の容量によって結合するものがある。しかし、これで
は例えば円形極板６の直径を10mm、両極板６間の距離を
1mmとした場合、極板６間の容量が約1.5pFとなり、1GHz
程度の周波数の信号を伝送する場合、インピーダンスが
大きくなり、第８図に示すように伝送損失特性が悪くな
るという問題点があった。
この極板６間の容量を打ち消すために、第９図に示す
ように信号線２と極板６との間に集中定数のコイル８を
挿入することが考えられるが、この場合、コイル８と外
部基準電位部４との間に、点線で示すように浮遊容量が
発生し、第８図の場合よりも改善されるが、第10図に示
すように1GHz程度の周波数の信号を伝送する場合、まだ
伝送損失特性が悪いという問題点があった。
ように信号線２と極板６との間に集中定数のコイル８を
挿入することが考えられるが、この場合、コイル８と外
部基準電位部４との間に、点線で示すように浮遊容量が
発生し、第８図の場合よりも改善されるが、第10図に示
すように1GHz程度の周波数の信号を伝送する場合、まだ
伝送損失特性が悪いという問題点があった。
また、第11図に示すように極板を設ける代りに、信号
線２の先端に集中定数コイル10を設けるものも考えられ
る。しかし、この場合、点線で示すように両集中定数コ
イル10間に発生する分布容量が小さすぎ、インダクタン
スが大きく容量が小さいためＱが高くなり、第12図に示
すように、伝送損失が小さい帯域が非常に制限されると
いう問題点がある。
線２の先端に集中定数コイル10を設けるものも考えられ
る。しかし、この場合、点線で示すように両集中定数コ
イル10間に発生する分布容量が小さすぎ、インダクタン
スが大きく容量が小さいためＱが高くなり、第12図に示
すように、伝送損失が小さい帯域が非常に制限されると
いう問題点がある。
この発明は、比較的広い帯域に亙って伝送損失が小さ
い高周波回転中継回路を提供することを目的とする。
い高周波回転中継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］ 上記の目的を達成するために、本発明は、信号線と、
この信号線を包囲した状態に設けられた外部基準電位部
と、上記信号線の先端部にこれに対してほぼ直角に配置
され上記信号線の先端部に中心が接続されその中心から
外周に向うスパイラル状のインダクタンス素子とを、そ
れぞれ有する２つの同軸路を、上記両インダクタンス素
子が、少なくとも両者の間に分布容量を発生し、該分布
容量と上記インダクタンス素子とによって帯域通過フィ
ルタを構成する状態に、上記両インダクタンス素子を所
定の間隔を隔てて対向配置し、上記両同軸路の上記中心
を回転中心として回転可能に結合してなるものである。
この信号線を包囲した状態に設けられた外部基準電位部
と、上記信号線の先端部にこれに対してほぼ直角に配置
され上記信号線の先端部に中心が接続されその中心から
外周に向うスパイラル状のインダクタンス素子とを、そ
れぞれ有する２つの同軸路を、上記両インダクタンス素
子が、少なくとも両者の間に分布容量を発生し、該分布
容量と上記インダクタンス素子とによって帯域通過フィ
ルタを構成する状態に、上記両インダクタンス素子を所
定の間隔を隔てて対向配置し、上記両同軸路の上記中心
を回転中心として回転可能に結合してなるものである。
［作用］ 本発明によれば、２つの同軸路の信号線にそれぞれ接
続されたスパイラル状のインダクタンス素子と、少なく
ともこれらの間の分布容量とが、帯域通過フィルタを構
成している。そして、スパイラル状のインダクタンス素
子の対向面積は、第10図に示したものよりも大きくなる
ので、分布容量は大きくなる。従って、Ｑが小さくなる
ので、伝送損失の小さい帯域が広くなる。
続されたスパイラル状のインダクタンス素子と、少なく
ともこれらの間の分布容量とが、帯域通過フィルタを構
成している。そして、スパイラル状のインダクタンス素
子の対向面積は、第10図に示したものよりも大きくなる
ので、分布容量は大きくなる。従って、Ｑが小さくなる
ので、伝送損失の小さい帯域が広くなる。
［実施例］ 第１図において、12a、12bは同軸路で、それぞれ信号
線路14a、14b、外部基準電位部16a、16bを有し、外部基
準電位部16a、16bの中心位置に信号線路14a、14bが配置
されている。即ち信号線路14a、14bと外部基準電位部16
a、16bとは同心に配置されている。そして、図には示し
ていないが、信号線路14a、14bと外部基準電位部16a、1
6bとの間には誘電体が配置され、いわゆる同軸線路を構
成している。
線路14a、14b、外部基準電位部16a、16bを有し、外部基
準電位部16a、16bの中心位置に信号線路14a、14bが配置
されている。即ち信号線路14a、14bと外部基準電位部16
a、16bとは同心に配置されている。そして、図には示し
ていないが、信号線路14a、14bと外部基準電位部16a、1
6bとの間には誘電体が配置され、いわゆる同軸線路を構
成している。
両信号線路14a、14bの先端部には、スパイラル状に形
成されたインダクタンス素子18a、18bがそれぞれ信号線
14a、14bにほぼ垂直に配置されている。これらインダク
タンス素子18a、18bは第２図及び第３図に示すようにプ
リント基板20a、20b上にエッチング等によって形成され
たもので、どちらも中心部19a、19bから同じ巻き方向
で、例えば右巻き方向で外周部に向うスパイラル状に形
成されている。そして、信号線14a、14bの先端部が、こ
れらインダクタンス素子18a、18bの中心部19a、19bに結
合されている。
成されたインダクタンス素子18a、18bがそれぞれ信号線
14a、14bにほぼ垂直に配置されている。これらインダク
タンス素子18a、18bは第２図及び第３図に示すようにプ
リント基板20a、20b上にエッチング等によって形成され
たもので、どちらも中心部19a、19bから同じ巻き方向
で、例えば右巻き方向で外周部に向うスパイラル状に形
成されている。そして、信号線14a、14bの先端部が、こ
れらインダクタンス素子18a、18bの中心部19a、19bに結
合されている。
これら両同軸路12a、12bは、両インダクタンス素子18
a、18bが所定の間隔を維持して対面すると共に、信号線
14a、14bが同一直線上に位置し、外部基準電位部16a、1
6bが接触するように配置され、第１図に矢印で示すよう
に相互に反対方向に回転可能に結合されている。この結
合構造は、公知であるので、詳細な説明は省略する。
a、18bが所定の間隔を維持して対面すると共に、信号線
14a、14bが同一直線上に位置し、外部基準電位部16a、1
6bが接触するように配置され、第１図に矢印で示すよう
に相互に反対方向に回転可能に結合されている。この結
合構造は、公知であるので、詳細な説明は省略する。
第４図は、この高周波回転中継回路の等価回路図で、
信号線14aに接続されているスパイラル状インダクタン
ス素子18aと、信号線14bに接続されているスパイラル状
インダクタンス素子18bとは、両者が対向配置されてい
ることにより両者間に生じる分布容量22、22……と、両
者間に生じる相互誘導結合Ｍ、Ｍ……とによって、結合
されている。また、外部基準電位部16a、16bとは、両者
間に生じる浮遊容量24によって結合される。従って、一
種の帯域通過フィルタを形成している。この等価回路
は、先端開放の分布定数回路であり、スパイラル状イン
ダクタンス素子18a、18bの中心部19a、19b間のインピー
ダンスＺが次式中で表わされる。
信号線14aに接続されているスパイラル状インダクタン
ス素子18aと、信号線14bに接続されているスパイラル状
インダクタンス素子18bとは、両者が対向配置されてい
ることにより両者間に生じる分布容量22、22……と、両
者間に生じる相互誘導結合Ｍ、Ｍ……とによって、結合
されている。また、外部基準電位部16a、16bとは、両者
間に生じる浮遊容量24によって結合される。従って、一
種の帯域通過フィルタを形成している。この等価回路
は、先端開放の分布定数回路であり、スパイラル状イン
ダクタンス素子18a、18bの中心部19a、19b間のインピー
ダンスＺが次式中で表わされる。
Ｚ＝Jcotβｌ（ｌは線路の長さ、βは位相定数２π／
λｇ） この式よりスパイラルコイルの長さがλg/4のとき、Ｚ
＝Ｏとなり線路間で損失が生じず、中継器として動作す
る。
λｇ） この式よりスパイラルコイルの長さがλg/4のとき、Ｚ
＝Ｏとなり線路間で損失が生じず、中継器として動作す
る。
第５図は、このように構成した高周波回転中継回路の
伝送損失と周波数との関係を示したもので、実線で示し
たのは第６図に示すように両インダクタンス素子18a、1
8bが位置する状態での特性で、点線で示したのはインダ
クタンス素子18bを第６図において反時計方向に90°回
転させた状態における特性、一点鎖線は同じく180°回
転させた状態の特性、二点鎖線は同じく270°回転させ
た状態の特性である。なお、第６図は第１図におけるＡ
−Ａ線に沿って同軸路12aを見た場合の図面である。２
個のスパイラル状インダクタンス素子18a、18bは回転し
ても重なり合いの容量を持つ部分の面積はほぼ一定とな
り、容量分の変化がほぼ一定となる。このように回転さ
せることによって若干の特性の差が生じるのは、回転位
置により相互誘導結合Ｍ及び分布容量が多少変化するか
らである。これらの特性から明らかなように、この実施
例では、約1GHzから約1.4GHzと第12図に示したものより
も広い帯域にわたって伝送損失が最大でも約1dB、最低
で0.3bB程度となる。従って、例えば衛星放送受信シス
テムを船舶等の移動物体に搭載し、その移動に従って衛
星放送受信用アンテナの方位や仰角を変更する場合に、
衛星放送受信用アンテナに付属しているコンバータと、
これとは別の位置に設けたチューナとを接続するのに使
用すると同軸ケーブルが絡まったりすることなく、しか
も伝送損失が少なくコンバータの1GHz帯の出力を伝送す
ることができる。なお、インダクタンス素子18a、18bの
長さや幅を調整することによって伝送損失の低い周波数
帯域を任意に変更することができる。
伝送損失と周波数との関係を示したもので、実線で示し
たのは第６図に示すように両インダクタンス素子18a、1
8bが位置する状態での特性で、点線で示したのはインダ
クタンス素子18bを第６図において反時計方向に90°回
転させた状態における特性、一点鎖線は同じく180°回
転させた状態の特性、二点鎖線は同じく270°回転させ
た状態の特性である。なお、第６図は第１図におけるＡ
−Ａ線に沿って同軸路12aを見た場合の図面である。２
個のスパイラル状インダクタンス素子18a、18bは回転し
ても重なり合いの容量を持つ部分の面積はほぼ一定とな
り、容量分の変化がほぼ一定となる。このように回転さ
せることによって若干の特性の差が生じるのは、回転位
置により相互誘導結合Ｍ及び分布容量が多少変化するか
らである。これらの特性から明らかなように、この実施
例では、約1GHzから約1.4GHzと第12図に示したものより
も広い帯域にわたって伝送損失が最大でも約1dB、最低
で0.3bB程度となる。従って、例えば衛星放送受信シス
テムを船舶等の移動物体に搭載し、その移動に従って衛
星放送受信用アンテナの方位や仰角を変更する場合に、
衛星放送受信用アンテナに付属しているコンバータと、
これとは別の位置に設けたチューナとを接続するのに使
用すると同軸ケーブルが絡まったりすることなく、しか
も伝送損失が少なくコンバータの1GHz帯の出力を伝送す
ることができる。なお、インダクタンス素子18a、18bの
長さや幅を調整することによって伝送損失の低い周波数
帯域を任意に変更することができる。
上記の実施例では、プリント基板20a、20b上にスパイ
ラル状コイル18a、18bを形成したが、導線スパイラル状
に巻回して、スパイラル状インダクタンス素子を構成し
てもよい。また、上記の実施例では、この発明による高
周波回転中継回路を単体で使用する場合について述べた
が、これら高周波回転中継回路を複数個縦続接続するこ
とにより、ロボットアームのような複雑な動きをする機
器へも使用可能である。
ラル状コイル18a、18bを形成したが、導線スパイラル状
に巻回して、スパイラル状インダクタンス素子を構成し
てもよい。また、上記の実施例では、この発明による高
周波回転中継回路を単体で使用する場合について述べた
が、これら高周波回転中継回路を複数個縦続接続するこ
とにより、ロボットアームのような複雑な動きをする機
器へも使用可能である。
［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、スパイラル状に構成
した両インダクタンス素子を対向配置させ、少なくとも
分布容量結合させているので、その分布容量が通常の集
中定数コイルを用いたものよりも大きくなる。そのた
め、インダクタンス素子と分布容量とによって構成され
た帯域通過フィルタのＱが小さくなり、広帯域にわたっ
て伝送損失を小さくすることができる。
した両インダクタンス素子を対向配置させ、少なくとも
分布容量結合させているので、その分布容量が通常の集
中定数コイルを用いたものよりも大きくなる。そのた
め、インダクタンス素子と分布容量とによって構成され
た帯域通過フィルタのＱが小さくなり、広帯域にわたっ
て伝送損失を小さくすることができる。
第１図は本発明による高周波回転中継回路の１実施例の
概略構成図、第２図は同実施例に使用するスパイラル状
コイルが形成された一方のプリント基板の平面図、第３
図は同実施例に使用するスパイラル状コイルが形成され
た他方のプリント基板の平面図、第４図は同実施例の等
価回路図、第５図は同実施例の伝送損失対周波数特性
図、第６図は第１図のＡ−Ａ線に沿う部分省略断面図、
第７図は従来の高周波回転中継回路の一例の概略構成
図、第８図は第７図の高周波回転中継回路の伝送損失対
周波数特性図、第９図は従来の高周波回転中継回路の他
の例の概略構成図、第10図は第９図の高周波回転中継回
路の伝送損失対周波数特性図、第11図は従来の高周波回
転中継回路の更に別の例の概略構成図、第12図は第11図
の高周波回転中継回路の伝送損失対周波数特性図であ
る。 12a、12b……同軸路、14a、14b……信号線、16a、16b…
…外部基準電位部、18a、18b……スパイラル状インダク
タンス素子。
概略構成図、第２図は同実施例に使用するスパイラル状
コイルが形成された一方のプリント基板の平面図、第３
図は同実施例に使用するスパイラル状コイルが形成され
た他方のプリント基板の平面図、第４図は同実施例の等
価回路図、第５図は同実施例の伝送損失対周波数特性
図、第６図は第１図のＡ−Ａ線に沿う部分省略断面図、
第７図は従来の高周波回転中継回路の一例の概略構成
図、第８図は第７図の高周波回転中継回路の伝送損失対
周波数特性図、第９図は従来の高周波回転中継回路の他
の例の概略構成図、第10図は第９図の高周波回転中継回
路の伝送損失対周波数特性図、第11図は従来の高周波回
転中継回路の更に別の例の概略構成図、第12図は第11図
の高周波回転中継回路の伝送損失対周波数特性図であ
る。 12a、12b……同軸路、14a、14b……信号線、16a、16b…
…外部基準電位部、18a、18b……スパイラル状インダク
タンス素子。
Claims (1)
- 【請求項１】信号線と、この信号線を包囲した状態に設
けられた外部基準電位部と、上記信号線の先端部にこれ
に対してほぼ直角に配置され上記信号線の先端部に中心
が接続されその中心から外周に向かうスパイラル上のイ
ンダクタンス素子とを、それぞれ有する２つの同軸路
を、上記両インダクタンス素子が、少なくとも両者の間
に分布容量を発生し、該分布容量と上記インダクタンス
素子とによって帯域通過フィルタを構成する状態に、上
記両インダクタンス素子を所定の間隔を隔てて対向配置
し、上記両同軸路の上記中心を回転中心として回転可能
に結合してなる高周波回転中継回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176104A JPH0828601B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 高周波回転中継回路 |
| US07/461,755 US4988963A (en) | 1989-02-23 | 1990-01-08 | High frequency coaxial line coupling device |
| GB9002572A GB2229044B (en) | 1989-02-23 | 1990-02-06 | High frequency coaxial line coupling device |
| FR909001681A FR2643749B1 (fr) | 1989-02-23 | 1990-02-13 | Dispositif de couplage d'une ligne coaxiale a haute frequence |
| DE4005654A DE4005654A1 (de) | 1989-02-23 | 1990-02-22 | Kupplungsvorrichtung fuer hf-koaxialleitungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1176104A JPH0828601B2 (ja) | 1989-07-07 | 1989-07-07 | 高周波回転中継回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0341801A JPH0341801A (ja) | 1991-02-22 |
| JPH0828601B2 true JPH0828601B2 (ja) | 1996-03-21 |
Family
ID=16007763
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1176104A Expired - Fee Related JPH0828601B2 (ja) | 1989-02-23 | 1989-07-07 | 高周波回転中継回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828601B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002280219A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Sony Corp | インダクタ及び又はその近傍の回路配線及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2663166B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1997-10-15 | デイエツクスアンテナ株式会社 | 高周波ロータリジョイント |
-
1989
- 1989-07-07 JP JP1176104A patent/JPH0828601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0341801A (ja) | 1991-02-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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