DE19749912A1

DE19749912A1 - Lange-Koppler

Info

Publication number: DE19749912A1
Application number: DE1997149912
Authority: DE
Inventors: Makio Komaru; Yoshinobu Sasaki
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-06-05
Filing date: 1997-11-11
Publication date: 1998-12-10
Also published as: JPH10335912A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lange-Koppler, welcher zur Verteilung und Synthese von Mikrowellenleistung in einer Mikrowellenschaltung verwendet wird.

Die Fig. 17(a) bis 17(d) zeigen Darstellungen eines Lange-Kopplers im Stand der Technik. Fig. 17(a) zeigt eine Darstellung eines Ersatzschaltbilds des Lange-Kopplers, Fig. 17(b) zeigt eine Querschnittsansicht, die entlang ei ner Linie A-A' genommen ist, Fig. 17(c) zeigt eine Quer schnittsansicht, die entlang einer Linie B-B' genommen ist und Fig. 17(d) zeigt eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie C-C' genommen ist. In den Figuren bezeichnet das Bezugszeichen 10 einen Lange-Koppler, bezeichnet das Bezugszeichen 50 einen Richtkoppler, bezeichnet das Bezugs zeichen 51 einen Draht des Richtkopplers 50 und bezeichnet das Bezugszeichen 52 eine Luftbrücke zum Verbinden der je weiligen Drähte 51. Das Bezugszeichen a bezeichnet einen ersten Eingangsanschluß, das Bezugszeichen b bezeichnet ei nen ersten Ausgangsanschluß, das Bezugszeichen c bezeichnet einen zweiten Eingangsanschluß und das Bezugszeichen d be zeichnet einen zweiten Ausgangsanschluß.

Bei dem Lange-Koppler 10 wird ein Signal, das in den Eingangsanschluß a eingegeben wird, zu den Ausgangsan schlüssen b und d verteilt. Diese Verteilungseigenschaft wird durch die Breite jedes Drahts 51 innerhalb des Richt kopplers 50 und den Raum zwischen den Drähten bestimmt. Fig. 18 zeigt diese Eigenschaft genauer. In Fig. 18 be zeichnet S21 einen Parameterwert S des ersten Ausgangsan schlusses b (zum Beispiel eine Leistung) und bezeichnet S41 einen Parameterwert S des zweiten Ausgangsanschlusses d (zum Beispiel eine Leistung).

Fig. 19 stellt einen Gegentaktverstärker dar, der den Lange-Koppler 10 verwendet. In Fig. 19 bezeichnet das Be zugszeichen 1 einen Lange-Koppler, bezeichnet das Bezugs zeichen 11a einen Eingangsanschluß, bezeichnen die Bezugs zeichen 12a und 12b Verstärker, bezeichnet das Bezugszei chen 13a einen Eingangsanschluß, bezeichnet das Bezugszei chen 14a einen Ausgangsanschluß und bezeichnen die Bezugs zeichen 15a und 15b Widerstände. Bei diesem Gegentaktver stärker wird eine Leistung, die in den Eingangsanschluß 13a eingegeben wird, zu den Verstärkern 12a bzw. 12b verteilt, um verstärkt zu werden. Die Verstärker 12a bzw. 12b weisen Abschlußwiderstände 15a bzw. 15b an ihren Eingangs- bzw. Ausgangsseiten auf, um eine Reflexion von Signalen zu ver hindern. Es versteht sich aus der Darstellung, daß, da es an einem Rand des Frequenzbands des Lange-Kopplers 10 (siehe f1 in Fig. 18) eine kleine Differenz zwischen einem Ausgangswert S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b und einem Ausgangswert S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d gibt, die Leistung ziemlich gleichmäßig zu den Verstärkern 12a bzw. 12b verteilt wird. Andererseits sind, da es in einem Bereich in der Nähe der Mittenfrequenz (siehe f2 in Fig. 18) eine große Differenz zwischen dem Ausgangswert S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem Ausgangswert S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d gibt, die Leistungen, die zu den Verstärkern 12a bzw. 12b verteilt werden, unterschied lich. Als Ergebnis weisen, da die Verstärker 12a bzw. 12b mit Eingangsleistungen unterschiedlicher Höhen arbeiten, die Verstärker 12a und 12b unterschiedliche Verstärkungen auf und können die Ausgangsleistungen aus den jeweiligen Verstärkern 12a und 12b durch die Lange-Koppler 1 an der Ausgangsseite (siehe die rechte Seite in Fig. 19) nicht wirkungsvoll synthetisiert werden.

Als nächstes wird eine Beschreibung von Beispielen ei nes Phasenschiebers eines Reflexionstyps gegeben, der den Lange-Koppler im Stand der Technik verwendet, der unter Be zugnahme auf die Fig. 17(a) bis 17(d) erklärt worden ist.

Fig. 20 zeigt einen veränderbaren Phasenschieber, der in der veröffentlichten Japanischen Patentanmeldung Nr. 8-22904 beschrieben ist. Bei diesem veränderbaren Phasen schieber wird ein Eingangssignal von einem Eingangsanschluß 101 durch einen Richtkoppler 10B zu Verteilungsanschlüssen 116 und 117 verteilt. Die verteilten Signale werden jeweils mittels Masse zurückreflektiert. Die reflektierten Signale gehen durch die Verteilungsanschlüsse 116 bzw. 117 und wer den dann durch den Richtkoppler 10B in eines kombiniert und aus einem Ausgangsanschluß 102 ausgegeben. Dieser veränder bare Phasenschieber beinhaltet veränderbare Kondensatoren 107, 108, 109 und 110, welche zwischen den Verteilungsan schlüssen 116 und 117 und den jeweiligen Massen angeschlos sen sind, und ändert die Kapazitäten der veränderbaren Kon densatoren 107 bis 110, um eine Hochfrequenzphase des Ein gangssignals an dem Eingangsanschluß 101 zu ändern und sie aus dem Ausgangsanschluß 102 aus zugeben.

Fig. 21 zeigt einen Phasenschieber, der in der veröf fentlichen Japanischen Patentanmeldung Nr. 5-191102 be schrieben ist. Bei diesem Phasenschieber wird ein Eingangs signal von einem Eingangsanschluß 201 durch einen Richt koppler 10C zu Verteilungsanschlüssen 203 und 204 verteilt. Die verteilten Signale werden mittels Masse einzeln zurück reflektiert. Die reflektierten Signale gehen durch die An schlüsse 203 bzw. 204 und werden durch den Richtkoppler 10C in eines kombiniert und aus einem Ausgangsanschluß 202 aus gegeben. Dieser Phasenschieber beinhaltet Impedanzschaltun gen 240 und 250 zwischen den Verteilungsanschlüssen 203 und 204 und den jeweiligen Massen und ändert die Impedanzen der Impedanzschaltungen 240 und 250, um eine Hochfrequenzphase des Eingangssignals an dem Eingangsanschluß 201 zu ändern und sie aus dem Ausgangsanschluß 202 auszugeben.

Fig. 22 zeigt einen Phasenschieber, der in der veröf fentlichen Japanischen Patentanmeldung Nr. 7-226601 be schrieben ist. Bei dem Phasenschieber wird ein Eingangs signal von einem Eingangsanschluß 318 durch einen Richt koppler 10D zu Verteilungsanschlüssen 303 und 304 verteilt. Die verteilten Signale werden jeweils mittels Masse zurück reflektiert. Die reflektierten Signale gehen durch die An schlüsse 303 bzw. 304 und werden durch den Richtkoppler in eines kombiniert und aus einem Ausgangsanschluß 319 ausge geben. Dieser Phasenschieber beinhaltet Kapazitätsdioden 315 und 316 zwischen den Verteilungsanschlüssen 303 bzw. 304 und den jeweiligen Massen und ändert die Kapazitäten der Kapazitätsdioden 315 und 316, um eine Hochfrequenzphase des Eingangssignals an dem Eingangsanschluß 318 zu ändern und sie aus dem Ausgangsanschluß 319 auszugeben.

Fig. 23 stellt eine amplitudenveränderbare Schaltung dar, die in der veröffentlichten Japanischen Patentanmel dung Nr. H5-110381 offenbart ist. Bei diesem amplituden veränderbaren Phasenschieber wird ein Eingangssignal 409 von einem Eingangsanschluß 401 durch einen Richtkoppler 10E zu Verteilungsanschlüssen 402 und 403 verteilt. Die ver teilten Signale werden jeweils mittels Masse zurückreflek tiert. Die reflektierten Signale gehen durch die Vertei lungsanschlüsse 402 bzw. 403 und werden durch den Richt koppler 10E in eines kombiniert und aus einem Ausgangsan schluß 404 ausgegeben. Diese Schaltung beinhaltet einen Kondensator 407 und einen FET 406 zwischen dem Verteilungs anschluß 402 und Masse und einen Kondensator 408 zwischen dem Verteilungsanschluß 403 und der anderen Masse und än dert die Kapazitäten der Kondensatoren 407 und 408, um eine Amplitude des Eingangssignals 409 an dem Eingangsanschluß 401 zu ändern und sie als ein Ausgangssignal 410 aus dem Ausgangsanschluß 404 auszugeben.

Die zuvor erwähnten Phasenschieber sind alle als ein Phasenschieber eines Reflexionstyps ausgestaltet, welcher den Lange-Koppler 10 im Stand der Technik in den Fig. 17(a) bis 17(d) aufweist, wobei dessen zwei Ausgangsan schlüsse b und d mit Masse gekoppelt sind. Diese Phasen schieber des Reflexionstyps sind derart ausgestaltet, daß sie veränderbare Kondensatoren (siehe Fig. 20), Impedanz schaltungen (siehe Fig. 21), Kapazitätsdioden (siehe Fig. 22) oder Kondensatoren und einen FET (siehe Fig. 23) zwi schen den Ausgangsanschlüssen und Masse aufweisen, um die Phasen ihres Eingangssignals zu ändern. Da die jeweiligen Phasenschieber Lange-Koppler verwenden, deren Ausgestaltun gen grundsätzlich zu der des Lange-Kopplers ähnlich sind, der in den Fig. 17(a) bis 17(d) gezeigt ist, weisen die Schieber weiterhin ebenso das zuvor erwähnte Problem auf, daß es in der Nähe der Mittenfrequenz des Frequenzbands des Lange-Kopplers eine große Differenz zwischen den Werten der Ausgangssignale gibt, die zu den mit Masse verbundenen zwei Anschlüssen verteilt werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß darin, einen Lange-Koppler zu schaffen, der in der Lage ist, eine unausgeglichene Leistungsverteilung zu verbes sern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Lange- Kopplers nach Anspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Lange-Koppler einen Richtkoppler, der mit mehre ren Drähten verbunden ist und erste und zweite Eingangsan schlüsse und erste und zweite Ausgangsanschlüsse auf, die mit dem Richtkoppler verbunden sind. Bei diesem Koppler wird ein Signal, das in den ersten oder zweiten Eingangsan schluß eingegeben wird, zu den ersten und zweiten Ausgangs anschlüssen verteilt, um ausgegeben zu werden, oder werden Signale, die in die ersten und zweiten Eingangsanschlüsse eingegeben werden, in eines kombiniert und aus dem ersten oder zweiten Ausgangsanschluß ausgegeben. Dieser Lange- Koppler gemäß dem ersten Aspekt weist weiterhin ein erstes Impedanzelement zwischen dem ersten Eingangsanschluß und dem ersten Ausgangsanschluß und ein zweites Impedanzelement zwischen dem zweiten Eingangsanschluß und dem zweiten Aus gangsanschluß auf und kann daher die Ausgangswerte an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen entsprechend den Im pedanzen der ersten und zweiten Impedanzelemente ändern. Deshalb kann dieser Lange-Koppler die Verteilung der Aus gangssignale durch Ändern der Ausgangseigenschaft mittels der ersten und zweiten Impedanzelemente derart steuern, daß an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen gleichmäßige re Ausgangssignale erzielt werden.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem ersten Aspekt verän derbare Kondensatoren als die ersten und zweiten Impedanz elemente. Deshalb können durch derartiges Einstellen der Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren, daß sie sich erhöhen, die Ausgangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Aus gangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mittels der veränderbaren Kondensatoren derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangssignale an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen erzielt werden.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung einen eine Sperrkapazität aufweisen den FET bzw. Feldeffekttransistor als den veränderbaren Kondensator. Deshalb können durch derartiges Einstellen der Sperrkapazitäten der FETs, daß sie sich erhöhen, die Aus gangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zwei ten Ausgangsanschlüssen wie in dem Fall des Lange-Kopplers gemäß dem zweiten Aspekt geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenz band mittels der FETs derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an den ersten und weiten Ausgangsanschlüssen erzielt werden. Weiterhin kann dieser Lange-Koppler einfach als eine Steuerschaltung ausgestaltet werden, da er FETs als Elemente verwendet, die veränderbare Kondensatoren des Lange-Kopplers gemäß dem ersten Aspekt verwirklichen.

Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem zweiten Aspekt eine eine Kapazität aufweisende Diode als den veränderbaren Kon densator. Deshalb können durch derartiges Einstellen sowohl der Kapazität zwischen den ersten Eingangs- und Ausgangsan schlüssen als auch der Kapazität zwischen den zweiten Ein gangs- und Ausgangsanschlüssen, daß sie sich erhöhen, mit tels der Dioden, die Ausgangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen wie in dem Fall des Lange-Kopplers gemäß dem zweiten Aspekt geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mittels der Dioden derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an den ersten und zweiten Aus gangsanschlüssen erzielt werden. Weiterhin kann dieser Lange-Koppler eine einfachere Ausgestaltung als der Lange- Koppler gemäß dem dritten Aspekt aufweisen, der FETs ver wendet, da er Dioden als Elemente verwendet, die veränder bare Kondensatoren verwirklichen.

Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem zweiten Aspekt eine Kombination eines Spalt- bzw. Luftspaltkondensators oder ei nes MIM- bzw. Metall-Isolator-Metall-Kondensators und eines Schalt-FET als den veränderbaren Kondensator. Deshalb kön nen durch derartiges Einstellen der Kapazitäten der Konden satoren, daß sie sich erhöhen, die Ausgangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsan schlüssen wie in dem Fall des Lange-Kopplers gemäß dem zweiten Aspekt geändert werden. Folglich kann dieser Lange- Koppler die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mittels der Kondensatoren derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangs werte an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen erzielt werden. Weiterhin ist dieser Lange-Koppler bei einer hohen Leistung mit einer guten Linearität anwendbar, da er Schalt-FETs verwendet.

Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem ersten Aspekt verän derbare Induktoren als die ersten und zweiten Impedanzele mente. Daher können durch derartiges Einstellen der Induk tivitäten der Induktoren, daß sie sich erhöhen, die Aus gangswerte in dem Niederfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen anders als in dem Fall des Lange-Kopplers gemäß dem zweiten Aspekt geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Aus gangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Niederfrequenzband mittels der Induktoren derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangssignale an den ersten und zwei ten Ausgangsanschlüssen erzielt werden.

Gemäß einem siebten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem sechsten Aspekt eine Kombination eines Induktors und eines Schalt-FET als den veränderbaren Induktor. Deshalb können durch derartiges Einstellen der Induktivitäten der Induktoren, daß sie sich erhöhen, die Ausgangswerte in dem Niederfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen wie in dem Fall des Lange-Kopplers gemäß dem sechsten Aspekt geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Aus gangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Niederfrequenzband mittels der Induktoren derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte erzielt werden. Weiterhin ist dieser Lange-Koppler bei einer hohen Leistung mit guter Linearität anwendbar, da er die Schalt-FETs beinhaltet.

Gemäß einem achten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem sechsten Aspekt einen aktiven Induktor als den veränderbaren Induktor. Deshalb können durch derartiges Einstellen der Induktivitäten der aktiven Induktoren, daß sie sich erhöhen, die Ausgangswerte in dem Niederfrequenzband an den ersten und zweiten Aus gangsanschlüssen geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Ausgangssignals durch Än dern der Ausgangseigenschaft in dem Niederfrequenzband mit tels der aktiven Induktoren derart steuern, daß gleichmäßi gere Ausgangswerte an den ersten und zweiten Ausgangsan schlüssen erzielt werden.

Gemäß einem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem ersten Aspekt einen veränderbaren Kondensator als das erste Impedanzelement und einen veränderbaren Induktor als das zweite Impedanzele ment. Deshalb kann der Ausgangswert in dem Hochfrequenzband an dem ersten Ausgangsanschluß durch derartiges Einstellen der Kapazität des veränderbaren Kondensators, daß sie sich erhöht, geändert werden, und kann der Ausgangswert in dem Niederfrequenzband an dem zweiten Ausgangsanschluß durch derartiges Einstellen der Induktivität des veränderbaren Induktors, daß sie sich erhöht, geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Ausgangs signals durch Ändern der Ausgangseigenschaften in sowohl dem Hochfrequenzband als auch dem Niederfrequenzband mit tels des veränderbaren Kondensators und des veränderbaren Induktors derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen erzielt wer den.

Gemäß einem zehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung verwendet der Lange-Koppler gemäß dem ersten Aspekt einen veränderbaren Kondensator und einen veränderbaren Induktor, die parallel geschaltet sind, als jedes der ersten und zweiten Impedanzelemente. Deshalb können die Ausgangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangs anschlüssen durch derartiges Einstellen der Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren, daß sie sich erhöhen, geändert werden, und können die Ausgangswerte in dem Niederfrequenz band an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen durch derartiges Einstellen der Induktivitäten der veränderbaren Induktoren, daß sie sich erhöhen, geändert werden. Folglich kann dieser Lange-Koppler durch Ändern der Ausgangseigen schaften in sowohl dem Hochfrequenzband als auch dem Nie derfrequenzband mittels der veränderbaren Kondensatoren und der veränderbaren Induktoren durchführen, daß das Ausgangs signal gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangsan schlüssen verteilt wird.

Die vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Darstellung eines Ersatzschalt bilds eines Lange-Kopplers gemäß ei nem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Darstellung zum Erklären einer Eigenschaft des Lange-Kopplers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 eine Darstellung einer durch Ändern von Kapazitäten in dem Lange-Koppler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung bewirkten Änderung einer Eigenschaft;

Fig. 4(a) und 4(b) Darstellungen eines Lange-Kopplers gemäß einem zweiten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung, wo bei Fig. 4(a) ein Ersatzschaltbild zeigt und Fig. 4(b) eine Draufsicht der Ausgestaltung zeigt;

Fig. 5(a) und 5(b) Darstellungen eines Lange-Kopplers gemäß einem dritten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung, wo bei Fig. 5(a) ein Ersatzschaltbild zeigt und Fig. 5(b) eine Draufsicht der Ausgestaltung zeigt;

Fig. 6(a) und 6(b) Darstellungen eines Lange-Kopplers gemäß einem vierten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung, wo bei Fig. 6(a) ein Ersatzschaltbild zeigt und Fig. 6(b) eine Draufsicht der Ausgestaltung zeigt;

Fig. 7 eine Darstellung eines Ersatzschalt bilds eines Lange-Kopplers gemäß ei nem fünften Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine Darstellung einer Eigenschaft eines Lange-Kopplers gemäß dem fünf ten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung;

Fig. 9 eine Darstellung einer, wenn Indukti vitäten geändert werden, auftretenden Änderung einer Eigenschaft;

Fig. 10(a) und 10(b) Darstellungen eines Lange-Kopplers gemäß einem sechsten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung, wo bei Fig. 10(a) ein Ersatzschaltbild zeigt und Fig. 10(b) eine Draufsicht der Ausgestaltung zeigt;

Fig. 11(a) und 11(b) Darstellungen eines Lange-Kopplers gemäß einem siebten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung, wo bei Fig. 11(a) ein Ersatzschaltbild zeigt und Fig. 11(b) einen Stromlauf plan eines aktiven Induktors zeigt;

Fig. 12 ein Ersatzschaltbild eines Lange- Kopplers gemäß einem achten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 13 eine Darstellung einer Eigenschaft eines Lange-Kopplers gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 ein Ersatzschaltbild eines Lange- Kopplers gemäß einem neunten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung;

Fig. 15 eine Darstellung einer Eigenschaft eines Lange-Kopplers gemäß dem neun ten Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung;

Fig. 16(a) bis 16(c) Darstellungen von Richtkopplern un terschiedlicher Ausgestaltungen;

Fig. 17(a) bis 17(d) Darstellungen eines Lange-Kopplers im Stand der Technik, wobei Fig. 17(a) eine Draufsicht der Ausgestaltung zeigt, Fig. 17(b) eine entlang einer Linie A-A' in Fig. 17(a) genommene Querschnittsansicht zeigt, Fig. 17(c) eine entlang einer Linie B-B' in Fig. 17(a) genommene Querschnittsansicht zeigt und Fig. 17(d) eine entlang ei ner Linie C-C' in Fig. 17(a) genom mene Querschnittsansicht zeigt;

Fig. 18 eine Darstellung zum Erklären einer Eigenschaft des in den Fig. 17(a) bis 17(d) gezeigten Lange-Kopplers im Stand der Technik;

Fig. 19 einen Stromlaufplan eines einen Lange-Koppler verwendenden Gegentakt verstärkers;

Fig. 20 einen Stromlaufplan eines den Lange- Koppler im Stand der Technik verwen denden Phasenschiebers;

Fig. 21 einen Stromlaufplan eines anderen den Lange-Koppler im Stand der Technik verwendenden Phasenschiebers;

Fig. 22 einen Stromlaufplan noch eines ande ren den Lange-Koppler im Stand der Technik verwendenden Phasenschiebers;

Fig. 23 einen Stromlaufplan eines zu den in den Fig. 20 bis 22 gezeigten Pha senschiebern unterschiedlichen den Lange-Koppler im Stand der Technik verwendenden Phasenschiebers.

Es folgt die Beschreibung von Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines ersten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Stromlaufplan, der einen Lange-Kopp ler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1a einen Lange-Koppler gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel, bezeichnet das Bezugszeichen 2a einen veränderbaren Kondensator als ein erstes Impedanzelement, bezeichnet das Bezugszeichen 2b einen veränderbaren Kondensator als ein zweites Impedanzelement und bezeichnet das Bezugszeichen 50 einen Richtkoppler. Das Bezugszeichen a bezeichnet einen ersten Eingangsanschluß, das Bezugszeichen b bezeichnet ei nen ersten Ausgangsanschluß, das Bezugszeichen c bezeichnet einen zweiten Eingangsanschluß und das Bezugszeichen d be zeichnet einen zweiten Ausgangsanschluß.

Der Lange-Koppler 1a gemäß dem ersten Ausführungsbei spiel weist den Richtkoppler 50, der mit mehreren Drähten verbunden ist, den ersten Eingangsanschluß a und den zwei ten Eingangsanschluß c und den ersten Ausgangsanschluß b und den zweiten Ausgangsanschluß d auf, die alle mit dem Richtkoppler 50 verbunden sind. Dieser Lange-Koppler 1a ist darin zu dem Lange-Koppler 10 im Stand der Technik in den Fig. 17(a) bis 17(d) unterschiedlich, daß ein veränder barer Kondensator 2a, der als ein erstes Impedanzelement dient, zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem er sten Ausgangsanschluß b vorgesehen ist, und ein veränderba rer Kondensator 2b, der als ein zweites Impedanzelement dient, zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d vorgesehen ist. Der Richtkoppler 50 weist ähnlich dem Stand der Technik, von dem einer in den Fig. 17(a) bis 17(d) gezeigt ist, mehrere Drähte 51 und Luftbrücken 52 auf, die die Drähte verbinden, wie es erwünscht ist. Bei dem Lange-Koppler 1a wird ein Signal, das in den ersten Eingangsanschluß a oder den zweiten Ein gangsanschluß c eingegeben wird, zu dem ersten Ausgangsan schluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d verteilt, um ausgegeben zu werden, oder werden Signale, die in den er sten Eingangsanschluß a und den zweiten Eingangsanschluß c eingegeben werden, in eines kombiniert und aus dem ersten Ausgangsanschluß b oder dem zweiten Ausgangsanschluß d aus gegeben. Der Lange-Koppler 1a ist auf einem Halbleiter substrat ausgebildet und die Kondensatoren 2a und 2b sind ebenso auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1a gegeben.

Fig. 2 zeigt eine Darstellung zum Erklären einer Eigen schaft des Lange-Kopplers 1a gemäß dem ersten Ausführungs beispiel und Fig. 3 zeigt spezifische Werte, die durch Si mulation erzielt werden. In den Figuren bezeichnet S21 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem ersten Aus gangsanschluß b und bezeichnet S41 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem zweiten Ausgangsanschluß d.

Bei dem Lange-Koppler 1a gemäß dem ersten Ausführungs beispiel wird, wenn die Kapazitäten der veränderbaren Kon densatoren 2a und 2b erhöht werden, die Eigenschaft von der einen, die durch durchgezogene Linien dargestellt ist, zu der einen geändert, die durch gestrichelte Linien darge stellt ist, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Genauer gesagt verringert sich die Ausgangsleistung S21 des ersten Aus gangsanschlusses b und erhöht sich die Ausgangsleistung S41 des zweiten Ausgangsanschlusses d in dem Hochfrequenzband, wenn die Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b erhöht werden. Deshalb gibt es in der Nähe der Mitten frequenz, die durch eine Linie f0 in Fig. 2 dargestellt ist, wenn die veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b kleine Kapazitäten aufweisen, eine große Differenz zwischen den Leistungen, die zu den Ausgangsanschlüssen b bzw. d ver teilt werden, was als eine Differenz A zwischen den durch gezogenen Linien von S41 und S21 in Fig. 2 dargestellt ist. Andererseits wird, wenn die Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b derart eingestellt werden, daß sie einen größeren Wert aufweisen, die Differenz zwischen den Leistungen, die zu den Anschlüssen b bzw. d verteilt wird, kleiner, was durch eine Differenz B zwischen den gestri chelten Linien von S21 und S41 in Fig. 2 dargestellt ist. Deshalb wird bei dem Gegentaktverstärker in Fig. 19, der die Lange-Koppler 1 verwendet, die Ausgangsleistung durch Ändern der Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren in einem der Lange-Koppler 1 entsprechend der Betriebsfrequenz gleichmäßiger zu den Verstärkern 12a bzw. 12b verteilt. Ge nauer gesagt wird bei der Betriebsfrequenz des Gegentakt verstärkers, die als eine Linie f0 in Fig. 2 dargestellt ist, durch Erhöhen der Kapazitäten der veränderbaren Kon densatoren in einem der Lange-Koppler 1 (hier im weiteren Verlauf als ein erster Lange-Koppler bezeichnet) die Aus gangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Aus gangsanschlüssen des ersten Lange-Kopplers 1 verteilt und werden die Leistungen der gleichmäßigeren Höhen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wodurch der andere Lange-Koppler 1 (hier im weiteren Verlauf als ein zweiter Lange-Koppler bezeichnet) die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbes serten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, weist der Lange-Koppler 1a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel den veränderbaren Kondensator 2a zwischen dem ersten Eingangs anschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den verän derbaren Kondensator 2b zwischen dem zweiten Eingangsan schluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf und kann der Lange-Koppler 1a daher die Ausgangswerte in dem Hoch frequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen b bzw. d durch derartiges Einstellen der Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b, daß sie sich erhö hen, ändern (siehe die Fig. 2 und 3). Deshalb kann der Lange-Koppler 1a die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mit tels der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b derart steu ern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an dem ersten Aus gangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines zweiten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 4(a) und 4(b) zeigen Darstellungen, die ei nen Lange-Koppler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei Fig. 4(a) einen Strom laufplan dieses Lange-Kopplers zeigt und Fig 4(b) seine Draufsicht zeigt. In den Fig. 4(a) und 4(b) bezeichnet das Bezugszeichen 1b einen Lange-Koppler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, bezeichnen die Bezugszeichen 3a und 3b FETs bzw. Feldeffekttransistoren, bezeichnen die Bezugszei chen 21a und 21b Widerstände, bezeichnen die Bezugszeichen 22a und 22b Kondensatoren, bezeichnen die Bezugszeichen 23a und 23b Steueranschlüsse, bezeichnen die Bezugszeichen 24a und 24b Widerstände und bezeichnen die Bezugszeichen 25a, 25b, 26a und 26b Masse. Die Widerstände 21a und 24a, der Kondensator 22a und der Steueranschluß 23a bilden eine Vor spannungsschaltung, welche eine Vorspannung an den FET 3a anlegt, und die Widerstände 21b und 24b, der Kondensator 22b und der Steueranschluß 23b bilden die Vorspannungs schaltung an dem FET 3b.

Der Lange-Koppler 1b gemäß dem zweiten Ausführungsbei spiel weist FETs, die Sperrkapazitäten aufweisen, als die veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b in dem ersten Ausfüh rungsbeispiel auf. Genauer gesagt weist der Lange-Koppler 1b den FET 3b zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den FET 3a zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf, wie es in Fig. 4 gezeigt ist. Der FET 3a weist die Widerstände 21a und 24a und den Kondensator 22a auf und der FET 3b weist die Widerstände 21b und 24b und den Kondensa tor 22b auf. Der Lange-Koppler 1b ist auf einem Halbleiter substrat ausgebildet und die FETs 3a und 3b sind ebenso auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1b gegeben.

Der Lange-Koppler 1b kann die Kapazität zwischen den Source- und Drainelektroden des FET 3a und die Kapazität zwischen den Source- und Drainelektroden des FET 3b durch Einstellen der Gatespannungen dieser FETs 3a und 3b auf ei nen vorgeschriebenen Wert mittels der Steueranschlüsse 23a und 23b ändern. Wenn sich die Sperrkapazitäten der FETs 3a und 3b erhöhen, verringert sich daher die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsanschluß 2 und erhöht sich die Ausgangsleistung S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß 4 in dem Hochfrequenzband. Deshalb wird bei einem Gegentaktver stärker, wie er in Fig. 19 gezeigt ist, der die Lange-Kopp ler 1b verwendet, durch Erhöhen der Sperrkapazitäten der FETs 3a und 3b des ersten Lange-Kopplers 1 entsprechend der Betriebsfrequenz, die Ausgangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt und werden die Leistungen der gleichmäßigeren Höhen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wir kungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, weist der Lange-Koppler 1b gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel den FET 3b zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem er sten Ausgangsanschluß b und den FET 3a zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf und kann der Lange-Koppler 1b daher die Ausgangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsan schlüssen b bzw. d durch derartiges Einstellen der Sperrka pazitäten der FETs 3a bzw. 3b, daß sie sich erhöhen, wie in dem Fall des Lange-Kopplers 1a gemäß dem ersten Ausfüh rungsbeispiel (siehe Fig. 2) ändern. Deshalb kann der Lange-Koppler 1b die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mit tels der FETs 3a und 3b derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden. Weiterhin kann der Lange-Koppler 1b einfach ausgestaltet werden, da er die FETs 3a und 3b als Elemente verwendet, die die veränderba ren Kondensatoren 2a und 2b des ersten Ausführungsbeispiels verwirklichen.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines dritten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 5(a) und 5(b) zeigen Darstellungen, die ei nen Lange-Koppler gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei Fig. 5(a) einen Strom laufplan dieses Lange-Kopplers zeigt und Fig. 5(b) seine Draufsicht zeigt. In den Fig. 5(a) und 5(b) bezeichnet das Bezugszeichen 1c einen Lange-Koppler gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, bezeichnen die Bezugszeichen 4a und 4b Dioden, bezeichnen die Bezugszeichen 21 und 24 Widerstände, bezeichnet das Bezugszeichen 22 einen Kondensator und be zeichnet das Bezugszeichen 23 einen Steueranschluß. Die Wi derstände 21 und 24, der Kondensator 22 und der Steueran schluß 23 bilden eine Vorspannungsschaltung der Diode 4a und die Diode 4b weist ebenso die Vorspannungsschaltung der gleichen Ausgestaltung auf (nicht gezeigt).

Der Lange-Koppler 1c gemäß dem dritten Ausführungsbei spiel weist Dioden als die veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b in dem ersten Ausführungsbeispiel auf. Genauer ge sagt beinhaltet der Lange-Koppler 1c die Diode 4b zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsan schluß b und die Diode 4a zwischen dem zweiten Eingangsan schluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d. Der Lange- Koppler 1c ist auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet und die Dioden 4a und 4b sind auf dem gleichen Substrat ange ordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1c gegeben.

Der Lange-Koppler 1c kann die Kapazität zwischen dem Eingangsanschluß a und dem Ausgangsanschluß b, die beide mit der Diode 4b verbunden sind, und die Kapazität zwischen dem Eingangsanschluß c und dem Ausgangsanschluß d, die beide mit der Diode 4a verbunden sind, durch Anlegen einer Spannung an den Steueranschluß 23 ändern. Genauer gesagt verringert sich durch Erhöhen der Kapazität zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und der Kapazität zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d mittels den Dioden 4a und 4b die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsan schluß b und erhöht sich die Ausgangsleistung S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d in dem Hochfrequenzband wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 2 ge zeigt ist. Deshalb wird bei dem Gegentaktverstärker, wie er in Fig. 19 gezeigt ist, der die Lange-Koppler 1c verwendet, durch Erhöhen der Kapazitäten zwischen den Eingangsan schlüssen und den entsprechenden Ausgangsanschlüssen mit tels der Dioden 4a und 4b in dem ersten Lange-Koppler 1 die Ausgangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt und werden die Leistungen von gleichmäßigeren Höhen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Lei stungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, weist der Lange-Koppler 1c gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel die Diode 4b zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem er sten Ausgangsanschluß b und die Diode 4a zwischen dem zwei ten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf. Weiterhin kann dieser Lange-Koppler 1c die Ausgangs werte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen b bzw. d durch derartiges Einstellen der Kapazität zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und der Kapazität zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsan schluß d, daß sie sich erhöhen, mittels der Dioden 4a und 4b wie in dem Fall des Lange-Kopplers gemäß dem ersten Aus führungsbeispiel (siehe Fig. 2) ändern. Deshalb kann der Lange-Koppler 1c die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mit tels der Dioden 4a und 4b derart steuern, daß gleichmäßi gere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden. Weiterhin kann der Lange-Koppler 1c eine einfachere Ausgestaltung als der Lange-Koppler gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, der die FETs 3a und 3b beinhaltet, aufweisen, da er die Dioden 4a und 4b als Elemente verwendet, die die veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b in dem ersten Ausführungsbeispiel verwirklichen.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines vierten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 6(a) und 6(b) zeigen Darstellungen, die ei nen Lange-Koppler gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, wobei Fig. 6(a) einen Stromlaufplan dieses Lange-Kopplers zeigt und Fig. 6(b) seine Draufsicht zeigt. In den Figuren bezeichnet das Be zugszeichen 1d einen Lange-Koppler gemäß dem vierten Aus führungsbeispiel, bezeichnen die Bezugszeichen 5a und 5b Spalt- bzw. Luftspaltkondensatoren oder MIM- bzw. Metall- Isolator-Metall-Kondensatoren und bezeichnen die Bezugszei chen 6a und 6b Schalt-FETs.

Der Lange-Koppler 1d gemäß dem vierten Ausführungsbei spiel weist eine Kombination eines Spaltkondensators oder eines MIM-Kondensators und eines Schalt-FET als jeden der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b in dem ersten Ausfüh rungsbeispiel auf. Genauer gesagt beinhaltet der Lange- Koppler 1d den Spaltkondensator oder MIM-Kondensator 5a und den Schalt-FET 6a zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den Spaltkondensator oder MIM-Kondensator 5b und den Schalt-FET 6b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d. Mit den Schalt-FETs 6a bzw. 6b sind Vorspannungsschal tungen (nicht gezeigt) verbunden, die zu denen identisch sind, die in dem Lange-Koppler 1b gemäß dem zweiten Ausfüh rungsbeispiel verwendet werden, das in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt ist. Der Lange-Koppler 1d ist auf einem Halb leitersubstrat ausgebildet und die Spaltkondensatoren oder MIM-Kondensatoren 5a und 5b und die FETs 6a und 6b sind auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1d gegeben.

Bei diesem Lange-Koppler 1d verringert sich, wenn die Kapazitäten der Spaltkondensatoren oder MIM-Kondensatoren 5a und 5b durch die FETs 6a und 6b erhöht werden, die Aus gangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b und er höht sich die Ausgangsleistung S41 an dem zweiten Ausgangs anschluß b in dem Hochfrequenzband wie in dem Fall des er sten Ausführungsbeispiels, das in Fig. 2 gezeigt ist. Des halb wird bei dem Gegentaktverstärker, der in Fig. 19 ge zeigt ist, der die Lange-Koppler 1d verwendet, durch Erhö hen der Kapazitäten der Spaltkondensatoren oder MIM-Konden satoren 5a und 5b in dem ersten Lange-Koppler 1 entspre chend der Betriebsfrequenz die Ausgangsleistung gleichmäßi ger zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt und werden die Leistungen der gleichmäßigeren Höhen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Ver stärker 12a und 12b verstärkt werden, mit einem verbesser ten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, beinhaltet der Lange-Koppler 1d gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel den Spaltkondensator oder MIM-Kondensator 5e und den Schalt-FET 6a zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den Spaltkondensator oder MIM-Kondensator 5b und den Schalt-FET 6b zwischen dem zwei ten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d und kann der Lange-Koppler 1d daher die Ausgangswerte in dem Hochfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsan schlüssen b bzw. d durch derartiges Einstellen der Kapazi täten der Spaltkondensatoren oder MIM-Kondensatoren 5a und 5b, daß sie sich erhöhen, wie in dem Fall des Lange-Kopp lers 1a gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 2) ändern. Deshalb kann der Lange-Koppler 1d die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mittels der Spaltkondensatoren oder MIM-Kondensatoren 5a und 5b derart steuern, daß gleichmäßi gere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden. Weiterhin kann der Lange-Koppler 1d bei einer hohen Leistung mit einer gu ten Linearität verwendet werden, da er die FETs 6a und 6b als Schaltelemente verwendet.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines fünften Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 7 zeigt einen Stromlaufplan eines Lange-Kopplers gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. In Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 1e einen Lange-Koppler gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel und be zeichnen die Bezugszeichen 7a und 7b veränderbare Indukto ren.

Der Lange-Koppler 1e gemäß dem fünften Ausführungsbei spiel weist veränderbare Induktoren anstelle der veränder baren Kondensatoren 2a und 2b auf, die in dem ersten Aus führungsbeispiel verwendet werden. Genauer gesagt beinhal tet der Lange-Koppler 1e den veränderbaren Induktor 7a zwi schen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Aus gangsanschluß c und den veränderbaren Induktor 7b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsan schluß d. Der Lange-Koppler 1e ist auf einem Halbleiter substrat ausgebildet und die veränderbaren Induktoren 7a und 7b sind auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1e gegeben.

Fig. 8 zeigt einen Graph, der eine Eigenschaft des Lange-Kopplers 1e gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt und Fig. 9 zeigt eine Dar stellung, die die spezifischen Werte zeigt, die durch Simu lation erzielt werden. In den Figuren bezeichnet S21 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem ersten Aus gangsanschluß b und bezeichnet S41 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem zweiten Ausgangsanschluß d.

Bei dem Lange-Koppler 1e gemäß dem fünften Ausführungs beispiel ändert sich die Eigenschaft von der einen, die durch durchgezogene Linien dargestellt ist, zu der einen, die durch gestrichelte Linien dargestellt ist, wenn die In duktivitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b erhöht werden, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Genauer gesagt ver ringert sich, wenn die Induktivitäten der veränderbaren In duktoren 7a und 7b erhöht werden, die Ausgangsleistung S21 an dem Ausgangsanschluß b und erhöht sich die Ausgangslei stung S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d in dem Nieder frequenzband. Deshalb gibt es in dem Fall, in dem die In duktivitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b in der Nähe der Mittenfrequenz klein sind, eine große Differenz zwischen den Leistungen, die zu den Ausgangsanschlüssen 7a bzw. 7b verteilt werden, was als eine Differenz A zwischen den durchgezogenen Linien von S21 und S41 in Fig. 8 gezeigt ist. Andererseits wird, wenn die Induktivitäten der verän derbaren Induktoren 7a und 7b derart eingestellt werden, daß sie einen größeren Wert aufweisen, die Differenz zwi schen den Leistungen, die zu den Ausgangsanschlüssen b und d verteilt werden, klein, was durch eine Differenz B zwi schen den gestrichelten Linien von S21 und S41 in Fig. 8 dargestellt ist. Deshalb wird bei dem Gegentaktverstärker in Fig. 19, der die Lange-Koppler 1e verwendet, die Aus gangsleistung durch Ändern der Induktivitäten der veränder baren Induktoren 7a und 7b des ersten Lange-Kopplers 1 ent sprechend der Betriebsfrequenz gleichmäßiger zu den Ver stärkern 12a bzw. 12b verteilt. Genauer gesagt wird bei der Betriebsfrequenz des Gegentaktverstärkers, die als eine Li nie f0 in Fig. 8 dargestellt ist, durch Erhöhen der Induk tivitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b des ersten Lange-Kopplers 1 die Ausgangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt und werden die Leistungen von gleichmäßigeren Höhen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wir kungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, beinhaltet der Lange-Koppler 1e gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel den veränderbaren Induktor 7a zwischen dem ersten Eingangs anschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den verän derbaren Induktor 7b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d und kann der Lange- Koppler 1e daher die Ausgangswerte in dem Niederfrequenz band an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen b und d durch derartiges Einstellen der Induktivitäten der verän derbaren Induktoren 7a und 7b, daß sie sich erhöhen, ändern (siehe Fig. 8). Deshalb kann der Lange-Koppler 1e die Ver teilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigen schaft in dem Niederfrequenzband mittels der veränderbaren Induktoren 7a und 7b derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines sechsten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 10(a) und 10(b) zeigen Darstellungen, die einen Lange-Koppler gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigen. Fig. 10(a) zeigt einen Stromlaufplan dieses Lange-Kopplers und Fig. 10(b) zeigt seine Draufsicht. In den Figuren bezeichnet das Bezugszei chen 1f einen Lange-Koppler gemäß dem sechsten Ausführungs beispiel, bezeichnen die Bezugszeichen 8a und 8b Induktoren und bezeichnen die Bezugszeichen 9a und 9b Schalt-FETs.

Der Lange-Koppler 1f gemäß dem sechsten Ausführungsbei spiel weist Kombinationen eines Induktors und einer Schalt- FET als die veränderbaren Induktoren 7a und 7b in dem fünf ten Ausführungsbeispiel auf. Genauer gesagt beinhaltet der Lange-Koppler 1f den Induktor 8a und den Schalt-FET 9a zwi schen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Aus gangsanschluß b und den Induktor 8b und den Schalt-FET 9b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d. Der Lange-Koppler 1f ist auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet und die veränderbaren Induk toren 8a und 8b und die Schalt-FETs 9a und 9b sind auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1f gegeben.

Bei dem Lange-Koppler 1f verringert sich, wenn die In duktivitäten der Induktoren 8a und 8b mittels der Schalt- FETs 9a und 9b erhöht werden, die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b und erhöht sich die Ausgangs leistung S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d in dem Nie derfrequenzband wie in dem Fall des fünften Ausführungsbei spiels, das in Fig. 8 gezeigt ist. Deshalb wird bei dem Ge gentaktverstärker, der in Fig. 19 gezeigt ist, der die Lange-Koppler 1f verwendet, durch Erhöhen der Induktivitä ten der Induktoren 8a und 8b des ersten Lange-Kopplers 1 entsprechend der Betriebsfrequenz, die Ausgangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und den zweiten Ausgangsan schlüssen verteilt und werden die Leistungen von gleichmä ßigeren Höhen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b einge geben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Daher beinhaltet der Lange-Koppler 1f gemäß dem sech sten Ausführungsbeispiel den Induktor 8a und den Schalt-FET 9a zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den Induktor 8b und den Schalt-FET 9b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d und kann der Lange-Koppler 1f daher die Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d in dem Niederfrequenzband durch derartiges Einstellen der Induktivitäten der Induktoren 8a und 8b, daß sie sich erhöhen, wie in dem Fall des Lange- Kopplers 1f gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 8) ändern. Deshalb kann der Lange-Koppler 1f die Ver teilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigen schaft in dem Niederfrequenzband mittels der Induktoren 8a und 8b derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsan schluß d erzielt werden. Weiterhin kann der Lange-Koppler 1f bei einer hohen Leistung mit einer guten Linearität ver wendet werden, da er die FETs 9a und 9b als Schaltelemente aufweist.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines siebten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 11(a) zeigt einen Stromlaufplan eines Lange-Kopp lers gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Figur bezeichnet das Bezugszeichen 1g ei nen Lange-Koppler gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel und bezeichnen die Bezugszeichen 16a und 16b aktive Induktoren. Fig. 11(b) zeigt einen Stromlaufplan des aktiven Induktors 16a oder 16b (diese Darstellung wird aus Aikawa et al., "Monolithic Microwave Integrated Circut", Seite 188, ange führt). In der Figur bezeichnen die Bezugszeichen 31, 32 und 33 FETs, bezeichnen die Bezugszeichen 34a und 34b An schlüsse der aktiven Induktoren 16a und 16b, bezeichnen die Bezugszeichen 35a und 35b Kondensatoren zum Sperren von Gleichstrom, bezeichnen die Bezugszeichen 38a, 38b und 38c Induktoren zum Verhindern einer Hochfrequenzableitung zu einer Vorspannung, bezeichnen die Bezugszeichen 39a und 39b Anschlüsse, an welche eine Vorspannung angelegt wird, und bezeichnet das Bezugszeichen 40 einen Steueranschluß. Durch Ändern einer Spannung, die an den Anschluß 40 angelegt wird, ändert sich eine Kurzschlußsteilheit gm3 des FET 33, wodurch die Induktivitäten der aktiven Induktoren 16a und 16b geändert werden.

Der Lange-Koppler 1g gemäß dem siebten Ausführungsbei spiel weist aktive Induktoren als die veränderbaren Induk toren 7a und 7b in dem fünften Ausführungsbeispiel auf. Ge nauer gesagt beinhaltet der Lange-Koppler 1g den aktiven Induktor 16a zwischen dem ersten Eingangsanschluß 1a und dem ersten Ausgangsanschluß 1b und den aktiven Induktor 16b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d, wie es in Fig. 11(a) gezeigt ist. Der Lange-Koppler 1g ist auf einem Halbleitersubstrat ausgebil det und die aktiven Induktoren 16a und 16b sind auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Ein Beispiel der Schaltung, die als der aktive Induktor 16a oder 16b anwendbar ist, ist in Fig. 11(b) gezeigt. Eine Induktivität L, die durch diese Schaltung verwirklicht wird, wird durch die folgende Formel erzielt:

L = C/(gm1 × gm3).

Dabei ist C die Gatekapazität des FET 31, ist gm1 die Kurzschlußsteilheit des FET 32 und ist gm3 die Kurzschluß steilheit des FET 33. In jedem der aktiven Induktoren 16a und 16b wird die Kurzschlußsteilheit gm3 des FET 33 durch Ändern der Spannung geändert, die an den Anschluß 40 ange legt wird, wodurch die Induktivität zwischen dem ersten Eingangsanschluß und dem ersten Ausgangsanschluß und die Induktivität zwischen dem zweiten Eingangsanschluß und dem zweiten Ausgangsanschluß geändert wird.

Es wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange- Kopplers 1g gegeben.

Bei dem Lange-Koppler 1g verringert sich, wenn die In duktivitäten der aktiven Induktoren 16a und 16b erhöht wer den, die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsan schluß b und erhöht sich die Ausgangsleistung S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d in dem Niederfrequenzband wie in dem Fall des fünften Ausführungsbeispiels, das in Fig. 8 gezeigt ist. Deshalb wird bei dem Gegentaktverstärker in Fig. 19, der die Lange-Koppler 1g beinhaltet, durch Erhöhen der Induktivitäten der aktiven Induktoren des ersten Lange- Kopplers 1 entsprechend der Betriebsfrequenz, die Ausgangs leistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangs anschlüssen verteilt und werden deshalb die Leistungen von gleichmäßigeren Höhen in die Verstärker 12a bzw. 12b einge geben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, weist der Lange-Koppler 1g gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel den aktiven Induktor 16a zwischen dem ersten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den aktiven Induktor 16b zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf und kann der Lange-Koppler 1g daher die Ausgangswerte in dem Niederfrequenzband an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d durch derartiges Einstellen der Induktivitäten dieser aktiven In duktoren 16a und 16b, daß sie sich erhöhen, wie in dem Fall des Lange-Kopplers 1e gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel (siehe Fig. 8) ändern. Deshalb kann dieser Lange-Koppler 1g die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Aus gangseigenschaft in dem Niederfrequenzband mittels der ak tiven Induktoren 16a und 16b derart steuern, daß gleichmä ßigere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines achten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 12 zeigt einen Stromlaufplan eines Lange-Kopplers gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. In Fig. 12 bezeichnet das Bezugszeichen 1h einen Lange-Koppler gemäß dem achten Ausführungsbeispiel, be zeichnet das Bezugszeichen 2 einen veränderbaren Kondensa tor und bezeichnet das Bezugszeichen 7 einen veränderbaren Induktor.

Der Lange-Koppler gemäß dem achten Ausführungsbeispiel beinhaltet einen veränderbaren Kondensator als ein erstes Impedanzelement und einen veränderbaren Induktor als ein zweites Impedanzelement. Genauer gesagt weist der Lange- Koppler 1h den veränderbaren Kondensator 2 zwischen dem er sten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den veränderbaren Induktor 7 zwischen dem zweiten Ein gangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf, wie es in Fig. 12 gezeigt ist. Der Lange-Koppler 1h ist auf ei nem Halbleitersubstrat ausgebildet und der veränderbare Kondensator 2 und der veränderbare Induktor 7 sind auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung des Lange-Kopplers 1h gegeben.

Fig. 13 zeigt einen Graph, der eine Eigenschaft des Lange-Kopplers 1h gemäß dem achten Ausführungsbeispiel dar stellt. In Fig. 13 bezeichnen S21 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem ersten Ausgangsanschluß b und be zeichnet S41 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem zweiten Ausgangsanschluß d.

Bei dem Lange-Koppler 1h gemäß dem achten Ausführungs beispiel ändert sich, wenn sich die Kapazität des veränder baren Kondensators 2 und die Induktivität des veränderbaren Induktors 7 erhöhen, die in Fig. 13 gezeigte Eigenschaft von der einen, die durch durchgezogene Linien gezeigt ist, zu der einen, die durch gestrichelte Linien gezeigt ist. Genauer gesagt verringert sich die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b in dem Hochfrequenzband, wenn sich die Kapazität des veränderbaren Kondensators 2 erhöht, wohingegen sich die Ausgangsleistung S41 an dem zweiten Ausgangsanschluß d in dem Niederfrequenzband erhöht, wenn sich die Induktivität des veränderbaren Induktors 7 erhöht. Deshalb gibt es in der Nähe der Mittenfrequenz, die als eine Linie f0 in Fig. 13 dargestellt ist, wenn sowohl die Kapazität des veränderbaren Kondensators 2 als auch die In duktivität des veränderbaren Induktors 7 klein sind, eine große Differenz zwischen den Leistungen, die zu den Aus gangsanschlüssen b bzw. d verteilt werden, was als eine Differenz A zwischen den durchgezogenen Linien von S21 und S41 in Fig. 13 dargestellt ist. Andererseits wird, wenn so wohl die Kapazität des veränderbaren Kondensators 2 als auch die Induktivität des veränderbaren Induktors derart eingestellt werden, daß sie größere Werte aufweisen, die Differenz zwischen den gleichen Leistungen kleiner, was durch eine Differenz B zwischen den gestrichelten Linien von S21 und S41 in Fig. 13 dargestellt ist. Somit wird bei dem Gegentaktverstärker in Fig. 19, der die Lange-Koppler 1h beinhaltet, die Ausgangsleistung durch Ändern der Kapa zität des Kondensators und der Induktivität des Induktors in dem ersten Lange-Koppler 1 entsprechend der Betriebsfre quenz gleichmäßiger zu den Verstärkern 12a bzw. 12b ver teilt. Genauer gesagt wird bei der Betriebsfrequenz dieses Gegentaktverstärkers, die als eine Linie f0 in Fig. 13 dar gestellt ist, durch Erhöhen der Kapazität des veränderbaren Kondensators und der Induktivität des veränderbaren Induk tors in dem ersten Lange-Koppler 1 die Ausgangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt und werden die Leistungen von gleichmäßigeren Hö hen deshalb in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wo durch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, weist der Lange-Koppler 1h gemäß dem achten Ausführungsbeispiel den veränderbaren Kondensator 2 zwischen dem ersten Eingangsan schluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den verän derbaren Induktor 7 zwischen dem zweiten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf. Weiterhin kann der Lange-Koppler 1h nicht nur den Ausgangswert in dem Hochfre quenzband an dem ersten Ausgangsanschluß b durch derartiges Einstellen der Kapazität des veränderbaren Kondensators 2, daß sie sich erhöht, ändern, sondern kann er ebenso den Ausgangswert in dem Niederfrequenzband an dem zweiten Aus gangsanschluß d durch derartiges Einstellen der Induktivi tät des veränderbaren Induktors 7, daß sie sich erhöht, än dern (siehe Fig. 13). Deshalb kann der Lange-Koppler 1h die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangsei genschaft in dem Hochfrequenzband mittels des veränderbaren Kondensators 2 und der Ausgangseigenschaft in dem Nieder frequenzband mittels des veränderbaren Induktors 7 derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an dem ersten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d er zielt werden.

Nachstehend erfolgt die Beschreibung eines neunten Aus führungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.

Fig. 14 zeigt einen Stromlaufplan eines Lange-Kopplers gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er findung. In Fig. 14 bezeichnet das Bezugszeichen 1i einen Lange-Koppler gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel, be zeichnen die Bezugszeichen 2a und 2b veränderbare Kondensa toren und bezeichnen die Bezugszeichen 7a und 7b veränder bare Induktoren.

Der Lange-Koppler 1 gemäß dem neunten Ausführungsbei spiel weist einen veränderbaren Kondensator und einen ver änderbaren Induktor, die parallel geschaltet sind, als ein Impedanzelement auf. Genauer gesagt weist der Lange-Koppler 1i den veränderbaren Kondensator 2a und veränderbaren In duktor 7a, die parallel geschaltet sind, zwischen dem er sten Eingangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den veränderbaren Kondensator 2a und veränderbaren In duktor 7b, die parallel geschaltet sind, zwischen dem zwei ten Eingangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf. Der Lange-Koppler 1i ist auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet und die veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b und die veränderbaren Induktoren 7a und 7b sind auf dem gleichen Substrat angeordnet.

Als nächstes wird eine Beschreibung der Eigenschaft des Lange-Kopplers 1i gegeben.

Fig. 15 zeigt einen Graph, der die Eigenschaft des Lange-Kopplers 1i gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel darstellt. In Fig. 15 bezeichnet S21 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem ersten Ausgangsanschluß b und bezeichnet S41 ein Ausgangssignal (einen Leistungswert) an dem zweiten Ausgangsanschluß d.

Bei dem Lange-Koppler 1i gemäß dem neunten Ausführungs beispiel ändert sich durch Erhöhen sowohl der Induktivitä ten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b als auch der Ka pazitäten der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b die Ei genschaft in Fig. 15 von der einen, die durch durchgezogene Linien dargestellt ist, zu der einen, die durch gestri chelte Linien dargestellt ist. Genauer gesagt verringert sich, wenn sich die Kapazitäten der veränderbaren Kondensa toren 2a und 2b erhöhen, die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b und erhöht sich die Ausgangslei stung S41 an dem Ausgangsanschluß d in dem Hochfrequenz band. Andererseits verringert sich, wenn sich die Indukti vitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b erhöhen, die Ausgangsleistung S21 an dem ersten Ausgangsanschluß b und erhöht sich die Ausgangsleistung S41 an dem zweiten Aus gangsanschluß d in dem Niederfrequenzband. Deshalb gibt es in der Nähe der Mittenfrequenz, die als eine Linie f0 in Fig. 15 dargestellt ist, wenn die Kapazitäten der veränder baren Kondensatoren 2a und 2b und die Induktivitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b alle klein sind, eine große Differenz zwischen den Leistungen, die zu den Aus gangsanschlüssen b bzw. d verteilt werden, was als eine Differenz A zwischen den durchgezogenen Linien von S21 und S41 in Fig. 15 gezeigt ist. Andererseits wird, wenn die Ka pazitäten der veränderbaren Kondensatoren 2a und 2b und die Induktivitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b der art eingestellt werden, daß sie größere Werte aufweisen, die Differenz zwischen den Leistungen, die zu den Ausgangs anschlüssen b bzw. d verteilt werden, kleiner, was durch eine Differenz B zwischen den gestrichelten Linien von S21 und S41 in Fig. 15 dargestellt ist. Daher wird bei dem Ge gentaktverstärker in Fig. 19, der die Lange-Koppler 1i ver wendet, die Ausgangsleistung durch Ändern der Kapazitäten der veränderbaren Kondensatoren und der Induktivitäten der veränderbaren Induktoren in dem ersten Lange-Koppler 1i entsprechend der Betriebsfrequenz gleichmäßiger zu den Ver stärkern 12a bzw. 12b verteilt. Genauer gesagt wird bei der Betriebsfrequenz dieses Gegentaktverstärkers, die als eine Linie f0 in Fig. 15 dargestellt ist, durch Erhöhen der Ka pazitäten der veränderbaren Kondensatoren und der Indukti vitäten der veränderbaren Induktoren in dem ersten Lange- Koppler 1 die Ausgangsleistung gleichmäßiger zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt und werden die Leistungen von gleichmäßigeren Höhen in die Verstärker 12a bzw. 12b eingegeben, wodurch der zweite Lange-Koppler 1 die Leistungen, die durch die Verstärker 12a bzw. 12b verstärkt werden, mit einem verbesserten Wirkungsgrad synthetisieren kann.

Wie es vorhergehend beschrieben worden ist, weist der Lange-Koppler 1i gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel den veränderbaren Kondensator 2a und den veränderbaren Induktor 7a, die parallel geschaltet sind, zwischen dem ersten Ein gangsanschluß a und dem ersten Ausgangsanschluß b und den veränderbaren Kondensator 2b und den veränderbaren Induktor 7b, die parallel geschaltet sind, zwischen dem zweiten Ein gangsanschluß c und dem zweiten Ausgangsanschluß d auf, und kann der Koppler 1i daher die Ausgangswerte in dem Hochfre quenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen b und d durch derartiges Einstellen der Kapazitäten der ver änderbaren Kondensatoren 2a und 2b, daß sie sich erhöhen, ändern und kann die Ausgangswerte in dem Niederfrequenzband an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen b und d durch derartiges Einstellen der Induktivitäten der veränderbaren Induktoren 7a und 7b, daß sie sich erhöhen, ändern (siehe Fig. 15). Deshalb kann der Lange-Koppler 1i die Verteilung des Ausgangssignals durch Ändern der Ausgangseigenschaft in dem Hochfrequenzband mittels der veränderbaren Kondensato ren 2a und 2b und der Ausgangseigenschaft in dem Niederfre quenzband mittels der veränderbaren Induktoren 7a und 7b derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an dem er sten Ausgangsanschluß b und dem zweiten Ausgangsanschluß d erzielt werden.

Obgleich jedes der ersten bis neunten Ausführungsbei spiele den gleichen Richtkoppler wie den des Lange-Kopplers 10 im Stand der Technik, der in Fig. 17 gezeigt ist, ver wendet, kann ein Richtkoppler, der in Fig. 16(a) gezeigt ist, welcher aus zwei Drähten 53 besteht, oder ein Richt koppler, der in Fig. 16(b) gezeigt ist, welcher aus einem Isolationsfilm 55 besteht, der durch zwei Drähte 54 beid seitig umfaßt wird, verwendet werden. Fig. 16(a) zeigt eine Schnittansicht, die entlang einer Linie A-A' in Fig. 16(b) genommen ist.

Ein in der vorhergehenden Beschreibung offenbarter Lange-Koppler weist einen Richtkoppler, der aus mehreren verbundenen Drähten aufgebaut ist, und erste und zweite Eingangsanschlüsse und erste und zweite Ausgangsanschlüsse auf, die alle mit dem Richtkoppler verbunden sind. Bei dem Lange-Koppler wird ein Signal, das in den ersten oder zwei ten Eingangsanschluß eingegeben wird, zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen verteilt, um ausgegeben zu wer den, oder werden Signale, die in die Eingangsanschlüsse eingegeben werden, in eines kombiniert und aus dem ersten oder zweiten Ausgangsanschluß ausgegeben. Der Lange-Koppler weist weiterhin ein erstes Impedanzelement zwischen den er sten Eingangs- und Ausgangsanschlüssen und ein zweites Im pedanzelement zwischen den zweiten Eingangs- und Ausgangs anschlüssen auf und kann die Ausgangswerte an den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen entsprechend den Impedanzen der ersten und zweiten Impedanzelemente ändern. Deshalb kann dieser Lange-Koppler die Verteilung des Ausgangs signals durch Ändern der Ausgangseigenschaft mittels der ersten und zweiten Impedanzelemente derart steuern, daß gleichmäßigere Ausgangswerte an den ersten und zweiten Aus gangsanschlüssen erzielt werden.

Claims

1. Lange-Koppler, der einen Richtkoppler (50), der mit mehreren Drähten verbunden ist, und erste und zweite Eingangsanschlüsse (a, c) und erste und zweite Aus gangsanschlüsse (b, d) aufweist, die mit dem Richtkopp ler (50) verbunden sind, wobei ein Signal, das in den ersten oder zweiten Eingangsanschluß (a, c) eingegeben wird, zu den ersten und zweiten Ausgangsanschlüssen (b, d) verteilt wird, um ausgegeben zu werden, oder Si gnale, die in den ersten Eingangsanschluß (a) und den zweiten Eingangsanschluß (c) eingegeben werden, in ei nes kombiniert werden und aus dem ersten oder zweiten Ausgangsanschluß (b, d) ausgegeben werden, wobei der Lange-Koppler weiterhin aufweist:
ein erstes Impedanzelement zwischen dem ersten Ein gangsanschluß (a) und dem ersten Ausgangsanschluß (b);
und
ein zweites Impedanzelement zwischen dem zweiten Ein gangsanschluß (c) und dem zweiten Ausgangsanschluß (d).

2. Lange-Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er veränderbare Kondensatoren (2a, 2b) als die er sten und zweiten Impedanzelemente verwendet.

3. Lange-Koppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er einen eine Sperrkapazität aufweisenden FET (3a, 3b) als den veränderbaren Kondensator (2a, 2b) verwen det.

4. Lange-Koppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine eine Kapazität aufweisende Diode (4a, 4b) als den veränderbaren Kondensator (2a, 2b) verwendet.

5. Lange-Koppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kombination eines Spalt-Kondensators oder eines MIM-Kondensators (5a, 5b) und eines Schalt-FET (6a, 6b) als den veränderbaren Kondensator (2a, 2b) verwendet.

6. Lange-Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er veränderbare Induktoren (7a, 7b) als die ersten und zweiten Impedanzelemente verwendet.

7. Lange-Koppler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er eine Kombination eines Induktors (8a, 8b) und einer Schalt-FET (9a, 9b) als den veränderbaren Induk tor (7a, 7b) verwendet.

8. Lange-Koppler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen aktiven Induktor (16a, 16b) als den verän derbaren Induktor (7a, 7b) verwendet.

9. Lange-Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen veränderbaren Kondensator (2) als das er ste Impedanzelement und einen veränderbaren Induktor (7) als das zweite Impedanzelement verwendet.

10. Lange-Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen veränderbaren Kondensator (2a, 2b) und ei nen veränderbaren Induktor (7a, 7b), die parallel ge schaltet sind, als jedes der ersten und zweiten Impe danzelemente verwendet.