JP2000124711A - High isolation wilkinson circuit - Google Patents

High isolation wilkinson circuit

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JP2000124711A
JP2000124711A JP10295043A JP29504398A JP2000124711A JP 2000124711 A JP2000124711 A JP 2000124711A JP 10295043 A JP10295043 A JP 10295043A JP 29504398 A JP29504398 A JP 29504398A JP 2000124711 A JP2000124711 A JP 2000124711A
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terminal
circuit
wilkinson
distributed constant
constant line
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Japanese (ja)
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Toshio Arai
敏夫 新井
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Nippon Antenna Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve isolation between a second terminal and a third terminal. SOLUTION: For this Wilkinson circuit, a resistor connected between the second terminal 12 and the third terminal 13 is constituted of serially connected first resistance element R1 and second resistance element R2 and an LC parallel resonance circuit is connected between the connection point and the ground. The resonance frequency of the LC parallel resonance circuit is turned to the center frequency of a using frequency band and the LC parallel resonance circuit is prevented from adversely affecting the Wilkinson circuit. When the LC parallel resonance circuit is connected, the isolation between the second terminal 12 and the third terminal 13 is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、分配出力が出力さ
れると共に、合成入力が入力される第2端子と第3端子
間のアイソレーションが良好なウィルキンソン回路に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Wilkinson circuit that outputs a distributed output and has good isolation between a second terminal and a third terminal to which a combined input is input.

【0002】[0002]

【従来の技術】RF信号の分配・合成器としてウィルキ
ンソン回路が知られているが、RF信号の分配・合成器
としてはウィルキンソン回路以外にもラットレース回
路、ハイブリッドリング回路や3dBカプラ等が知られ
ている。そして、ラットレース回路、ハイブリッドリン
グ回路や3dBカプラの回路は4端子回路であり、構成
が複雑となるが、ウィルキンソン回路は3端子であり、
構成を簡単化することができる利点を有している。
2. Description of the Related Art A Wilkinson circuit is known as a distributor / combiner of an RF signal. As a distributor / combiner of an RF signal, a rat race circuit, a hybrid ring circuit, a 3 dB coupler, etc. are known in addition to the Wilkinson circuit. ing. The rat race circuit, the hybrid ring circuit, and the circuit of the 3 dB coupler are four-terminal circuits, and the configuration is complicated, but the Wilkinson circuit has three terminals.
There is an advantage that the configuration can be simplified.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】従来から知られている
ウィルキンソン回路を図5に示す。図5に示すようにウ
ィルキンソン回路は、第1端子111、第2端子11
2、第3端子113の3端子を有し、それぞれの端子の
インピーダンスはZoとされている。第1端子111に
は、第1の分布定数線路114と第2の分布定数線路1
15の一端が接続されている。この第1の分布定数線路
114と第2の分布定数線路115のインピーダンスは
√2Zoとされ、その長さは使用周波数帯の中心周波数
の1/4波長の長さとされている。さらに、第2端子1
12と第3端子113との間には、2Zoのインピーダ
ンスとされた抵抗116が接続されている。
FIG. 5 shows a conventional Wilkinson circuit. As shown in FIG. 5, the Wilkinson circuit has a first terminal 111 and a second terminal 11.
It has three terminals, a third terminal 113 and the impedance of each terminal is Zo. The first terminal 111 has a first distributed constant line 114 and a second distributed constant line 1
One end of 15 is connected. The impedance of the first distributed constant line 114 and the second distributed constant line 115 is √2Zo, and the length is 1 / wavelength of the center frequency of the operating frequency band. Further, the second terminal 1
A resistor 116 having an impedance of 2Zo is connected between the terminal 12 and the third terminal 113.

【0004】このように構成されたウィルキンソン回路
においては、第1の端子111に入力された信号電力
は、それぞれ1/2ずつ第2の端子112と第3の端子
113に分配されて出力されるようになる。また、第2
の端子112と第3の端子113から入力された信号電
力は、その約1/2ずつが合成されて第1端子111か
ら出力される。なお、抵抗116において消費される電
力は、分配器として使用される際には出力側である第2
端子112と第3端子113の負荷インピーダンスがア
ンバランスとなることにより生じた反射電力が消費され
る。また、合成器として使用される際は、第2端子11
2および第3端子113から入力される信号電力のそれ
ぞれ半分が消費される。
In the Wilkinson circuit configured as described above, the signal power input to the first terminal 111 is divided and output to the second terminal 112 and the third terminal 113 by そ れ ぞ れ each. Become like Also, the second
The signal powers input from the third terminal 113 and the third terminal 113 are combined by about ず つ each and output from the first terminal 111. Note that the power consumed by the resistor 116 is the second output on the output side when used as a distributor.
The reflected power generated when the load impedance between the terminal 112 and the third terminal 113 becomes unbalanced is consumed. When used as a synthesizer, the second terminal 11
Each half of the signal power input from the second and third terminals 113 is consumed.

【0005】図5に示すウィルキンソン回路において、
第1端子111ないし第3端子113のインピーダンス
Zoを50Ωにした場合は、第1の分布定数線路114
と第2の分布定数線路115のインピーダンスは略7
0.71Ωとなり、抵抗116の抵抗値は100Ωとな
る。このようなウィルキンソン回路における第1端子1
11の入力VSWR、第2端子112および第3端子1
13の出力VSWR、第1端子111から第2端子11
2/第3端子113への通過損失、第2端子112と第
3端子113間のアイソレーションの各特性を図6に示
す。この場合の、使用周波数帯域は130〜170MH
zとされ、その中心周波数は150MHzとされる。こ
のような各端子が50Ωとされたウィルキンソン回路
は、例えば漏洩同軸ケーブルの損失補償用の双方向増幅
器に使用される。
In the Wilkinson circuit shown in FIG.
When the impedance Zo of the first terminal 111 to the third terminal 113 is set to 50Ω, the first distributed constant line 114
And the impedance of the second distributed constant line 115 is approximately 7
0.71Ω, and the resistance value of the resistor 116 becomes 100Ω. The first terminal 1 in such a Wilkinson circuit
11 input VSWR, second terminal 112 and third terminal 1
13 output VSWR, from the first terminal 111 to the second terminal 11
FIG. 6 shows each characteristic of the 2 / pass loss to the third terminal 113 and the isolation between the second terminal 112 and the third terminal 113. In this case, the used frequency band is 130 to 170 MHz.
z, and its center frequency is 150 MHz. Such a Wilkinson circuit having each terminal of 50Ω is used, for example, in a bidirectional amplifier for loss compensation of a leaky coaxial cable.

【0006】双方向増幅器の概略構成を図7に示す。こ
の図に示す双方向増幅器100は幹線120と幹線12
1の間に設けられており、幹線120から入力された信
号は双方向増幅器100で増幅されて幹線121に出力
され、幹線121から入力された信号は双方向増幅器1
00で増幅されて幹線120に出力される。この場合の
信号の流れを実線の矢印線で示す。すなわち、幹線12
0から入力された信号は第1分配/合成器122で分配
されて下り増幅器123に入力される。下り増幅器12
3から出力される増幅出力は、第2分配/合成器124
で合成されて幹線121に出力される。また、幹線12
1から入力された信号は第2分配/合成器124で分配
されて上り増幅器125に入力される。上り増幅器12
5から出力される増幅出力は、第1分配/合成器122
で合成されて幹線120に出力される。上記第1分配/
合成器122,第2分配/合成器124として図5に示
すようなウィルキンソン回路が用いられている。
FIG. 7 shows a schematic configuration of a bidirectional amplifier. The bidirectional amplifier 100 shown in FIG.
1, the signal input from the main line 120 is amplified by the bidirectional amplifier 100 and output to the main line 121, and the signal input from the main line 121 is
It is amplified at 00 and output to the main line 120. The signal flow in this case is indicated by a solid arrow line. That is, the trunk line 12
The signal input from 0 is split by the first splitter / combiner 122 and input to the downstream amplifier 123. Downstream amplifier 12
3 is supplied to the second distributor / combiner 124
And output to the trunk line 121. In addition, trunk line 12
The signal input from 1 is split by the second splitter / combiner 124 and input to the upstream amplifier 125. Up amplifier 12
5 is output to the first distributor / combiner 122
And output to the main line 120. The first distribution /
As the combiner 122 and the second distributor / combiner 124, a Wilkinson circuit as shown in FIG. 5 is used.

【0007】このような構成の双方向増幅器100にお
いて、破線で示す矢印線のように信号が漏洩すると、双
方向増幅器100が発振してしまうようになる。すなわ
ち、第1分配/合成器122,第2分配/合成器124
の出力端子間のアイソレーション特性は良好な値、下り
増幅器123および上り増幅器125の増幅度にもよる
が少なくとも20dB以上が必要とされる。図5に示す
ウィルキンソン回路は図6に示すように、使用周波数帯
域における最小のアイソレーション値が22.6dBと
されているが、双方向増幅器の分配/合成器として用い
た際に、下り増幅器123および上り増幅器125の増
幅度によっては発振するおそれがあるという問題点があ
った。そこで、本発明はアイソレーション値が向上され
た高アイソレーションウィルキンソン回路を提供するこ
とを目的としている。
In the bidirectional amplifier 100 having such a configuration, when a signal leaks as indicated by a broken line, the bidirectional amplifier 100 oscillates. That is, the first distribution / combiner 122 and the second distribution / combiner 124
The isolation characteristics between the output terminals are required to be good values and at least 20 dB or more, depending on the amplification degree of the downstream amplifier 123 and upstream amplifier 125. The Wilkinson circuit shown in FIG. 5 has a minimum isolation value of 22.6 dB in the operating frequency band as shown in FIG. 6, but when used as a distributor / combiner of a bidirectional amplifier, the downstream amplifier 123 In addition, there is a problem that oscillation may occur depending on the amplification degree of the upstream amplifier 125. Therefore, an object of the present invention is to provide a high-isolation Wilkinson circuit having an improved isolation value.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高アイソレーションウィルキンソン回路
は、第1の端子に一端が接続され他端が第2の端子に接
続されていると共に、使用周波数帯の中心周波数におい
て約1/4波長の長さとされた第1の分布定数線路と、
前記第1の端子に一端が接続され他端が前記第3の端子
に接続されていると共に、使用周波数帯の中心周波数に
おいて約1/4波長の長さとされた第2の分布定数線路
と、前記第2の端子と前記第3の端子間に接続された抵
抗とを備えるウィルキンソン回路であって、前記抵抗が
2つの抵抗素子を直列接続して構成され、該2つの抵抗
素子間の接続点とアース間に、使用周波数帯の中心周波
数においてほぼ並列共振状態となるLC並列共振回路が
接続されている。
In order to achieve the above object, a high isolation Wilkinson circuit according to the present invention has one end connected to a first terminal and the other end connected to a second terminal, A first distributed constant line having a length of about 1/4 wavelength at a center frequency of a used frequency band;
A second distributed constant line having one end connected to the first terminal and the other end connected to the third terminal, and having a length of about 1 / wavelength at a center frequency of a used frequency band; A Wilkinson circuit including a resistor connected between the second terminal and the third terminal, wherein the resistor is configured by connecting two resistor elements in series, and a connection point between the two resistor elements is provided. An LC parallel resonance circuit that is in a substantially parallel resonance state at the center frequency of the operating frequency band is connected between the ground and the ground.

【0009】また、本発明の他の高アイソレーションウ
ィルキンソン回路は、第1の端子に一端が接続され他端
が第2の端子に接続されていると共に、使用周波数帯の
中心周波数において約1/4波長の長さとされた第1の
分布定数線路と、前記第1の端子に一端が接続され他端
が前記第3の端子に接続されていると共に、使用周波数
帯の中心周波数において約1/4波長の長さとされた第
2の分布定数線路と、前記第2の端子と前記第3の端子
間に接続された抵抗とを備えるウィルキンソン回路であ
って、前記抵抗が2つの抵抗素子を直列接続して構成さ
れ、該2つの抵抗素子間の接続点とアース間に、使用周
波数帯の中心周波数においてほぼ並列共振状態となるキ
ャパシタと分布定数線路とからなる並列共振回路が接続
されている。
Further, another high isolation Wilkinson circuit according to the present invention has one end connected to the first terminal and the other end connected to the second terminal, and at the center frequency of the operating frequency band, about 1 /. A first distributed constant line having a length of 4 wavelengths, one end connected to the first terminal and the other end connected to the third terminal, and about 1 / A Wilkinson circuit including a second distributed constant line having a length of four wavelengths, and a resistor connected between the second terminal and the third terminal, wherein the resistor connects two resistance elements in series. A parallel resonance circuit composed of a capacitor and a distributed constant line, which are in a substantially parallel resonance state at the center frequency of the operating frequency band, is connected between a connection point between the two resistance elements and the ground.

【0010】このような本発明によれば、第2の端子と
第3の端子間に接続される2つの抵抗素子間の接続点と
アース間に、使用周波数帯の中心周波数においてほぼ並
列共振状態となる並列共振回路を接続するようにしたの
で、第2の端子と第3の端子間のアイソレーションを向
上することができる。また、2つの抵抗素子により生じ
た熱が、並列共振回路を介してアースに伝達されるた
め、従来アースから浮いていた抵抗素子の放熱効果を良
好にすることができ、大電力化されたウィルキンソン回
路とすることができる。
According to the present invention, a substantially parallel resonance state is established between the connection point between the two resistance elements connected between the second terminal and the third terminal and the ground at the center frequency of the operating frequency band. Is connected, the isolation between the second terminal and the third terminal can be improved. In addition, since heat generated by the two resistance elements is transmitted to the ground via the parallel resonance circuit, the heat radiation effect of the resistance element floating from the ground in the past can be improved, and the Wilkinson with higher power can be used. It can be a circuit.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にかかる高ア
イソレーションウィルキンソン回路の回路例を図1に示
す。ただし、この回路例は、3つの端子のインピーダン
スが50Ωとされると共に、使用周波数帯域(中心周波
数150MHz)が130MHz〜170MHzとさ
れ、さらに、分配(合成)比が1:1とされた場合の回
路例である。図1に示す本発明の高アイソレーションウ
ィルキンソン回路は、インピーダンスがZo(≒50
Ω)とされた第1の端子11,第2の端子12および第
3の端子13を備えている。この場合、第1の端子11
から入力された電力は、分配比1:1で第2の端子12
と第3の端子13に分配されて出力される。また、第2
の端子12および第3の端子13から入力された電力
は、それぞれ半分づつが合成されて第1の端子11から
合成出力される。
FIG. 1 shows a circuit example of a high isolation Wilkinson circuit according to an embodiment of the present invention. However, in this circuit example, the impedance of the three terminals is 50Ω, the used frequency band (center frequency 150 MHz) is 130 MHz to 170 MHz, and the distribution (synthesis) ratio is 1: 1. It is a circuit example. The high isolation Wilkinson circuit of the present invention shown in FIG. 1 has an impedance Zo (≒ 50).
Ω), a first terminal 11, a second terminal 12, and a third terminal 13. In this case, the first terminal 11
Input from the second terminal 12 with a distribution ratio of 1: 1.
Is distributed to the third terminal 13 and output. Also, the second
The power input from the terminal 12 and the power from the third terminal 13 are respectively combined in half, and the combined power is output from the first terminal 11.

【0012】第1の端子11には、インピーダンスがZ
11(≒70.71Ω)、位相量θ11が略90°とさ
れた第1の分布定数線路14と、インピーダンスがZ1
2(≒70.71Ω)、位相量θ12が略90°とされ
た第2の分布定数線路15の一端が接続され、第1の分
布定数線路14と第2の分布定数線路15の他端は、そ
れぞれ第2の端子12あるいは第3の端子13に接続さ
れる。さらに、第1の分布定数線路14と第2の分布定
数線路15の他端間(第2の端子12と第3の端子13
間)には、第1の抵抗素子R1(≒50Ω)と第2の抵
抗素子R2(≒50Ω)とが直列に接続されている。さ
らに、第1の抵抗素子R1と第2の抵抗素子R2との接
続点とアース間にLC並列共振回路が接続されている。
このLC並列共振回路は、インダクタLo(≒25.0
2nH)とキャパシタCo(≒45pF)とからなり、
その共振周波数foはほぼ使用周波数帯域の中心周波数
150MHzとされている。
The first terminal 11 has an impedance of Z
11 (≒ 70.71Ω), a first distributed constant line 14 having a phase amount θ11 of approximately 90 °, and an impedance Z1
2 (≒ 70.71Ω), one end of a second distributed constant line 15 having a phase amount θ12 of about 90 ° is connected, and the other end of the first distributed constant line 14 and the other end of the second distributed constant line 15 are connected to each other. Are connected to the second terminal 12 or the third terminal 13, respectively. Further, between the other end of the first distributed constant line 14 and the second distributed constant line 15 (the second terminal 12 and the third terminal 13
Between them, a first resistance element R1 (≒ 50Ω) and a second resistance element R2 (≒ 50Ω) are connected in series. Further, an LC parallel resonance circuit is connected between a connection point between the first resistance element R1 and the second resistance element R2 and the ground.
This LC parallel resonance circuit has an inductor Lo (# 25.0
2nH) and a capacitor Co (≒ 45 pF),
The resonance frequency fo is substantially set to the center frequency 150 MHz of the used frequency band.

【0013】このLC並列共振回路が並列共振した際に
は、そのインピーダンスは理論的には無限大となるた
め、抵抗素子R1,R2間にLC並列共振回路が設けら
れていないことと同等になる。なお、インダクタLoの
インダクタンスは小さな値(≒25.02nH)とされ
ているので、その巻き数は数ターンとなる。このような
LC並列共振回路が抵抗素子R1,R2間に接続されて
いると、抵抗素子R1,R2において電力が消費されて
熱が発生したとしても、生じた熱はインダクタLoを介
してアースに伝達されるようになる。したがって、抵抗
素子R1,R2に格別の放熱対策を施すことなく、大電
力のウィルキンソン回路とすることができる。
When the LC parallel resonance circuit resonates in parallel, its impedance becomes theoretically infinite, which is equivalent to the absence of the LC parallel resonance circuit between the resistance elements R1 and R2. . Since the inductance of the inductor Lo is set to a small value (.25.02 nH), the number of turns is several turns. When such an LC parallel resonance circuit is connected between the resistance elements R1 and R2, even if power is consumed in the resistance elements R1 and R2 and heat is generated, the generated heat is grounded via the inductor Lo. Be transmitted. Therefore, a high-power Wilkinson circuit can be provided without taking any special heat radiation measures for the resistance elements R1 and R2.

【0014】図1に示す本発明の高アイソレーションウ
ィルキンソン回路における第1端子11の入力VSW
R、第2端子12および第3端子13の出力VSWR、
第1端子11から第2端子12/第3端子13への通過
損失、第2端子12と第3端子13間のアイソレーショ
ンの各特性を図2に示す。この場合の、使用周波数帯域
は130〜170MHzとされ、その中心周波数は15
0MHzとされる。この使用周波数帯域における第2端
子12と第3の端子13間のアイソレーションは、少な
くとも38.8dBとされているので、漏洩同軸ケーブ
ルの損失補償用の双方向増幅器に使用しても発振を生じ
ることのない安定した特性の双方向増幅器とすることが
できる。
The input VSW of the first terminal 11 in the high isolation Wilkinson circuit of the present invention shown in FIG.
R, the output VSWR of the second terminal 12 and the third terminal 13,
FIG. 2 shows the characteristics of the passage loss from the first terminal 11 to the second terminal 12 / third terminal 13, and the isolation between the second terminal 12 and the third terminal 13. In this case, the used frequency band is 130 to 170 MHz, and its center frequency is 15 MHz.
0 MHz. Since the isolation between the second terminal 12 and the third terminal 13 in this operating frequency band is at least 38.8 dB, oscillation occurs even when used in a bidirectional amplifier for compensating for loss of a leaky coaxial cable. A bidirectional amplifier having stable characteristics without any problem can be obtained.

【0015】なお、図2を参照すると、出力VSWRが
従来より劣化しているが、ウィルキンソン回路の使用周
波数帯域は、出力VSWRより特性値が悪くなっている
入力VSWRの値により決定されるのであり、本発明の
高アイソレーションウィルキンソン回路では図2に示さ
れているように出力VSWRは入力VSWRより良好な
値とされているので、出力VSWRが従来より劣化して
いても使用周波数帯域が狭まる等の悪影響はないのであ
る。ところで、従来のウィルキンソン回路において第2
の端子と第3の端子間に設けられている抵抗を、アース
から浮いているため抵抗を放熱板に単純に取り付ける
と、抵抗とアース間に浮遊容量等が生じて高周波特性が
劣化する。このため、上記抵抗に放熱対策を施すことは
困難であった。したがって、本発明の高アイソレーショ
ンウィルキンソン回路において、高周波特性を劣化する
ことなく大電力化できることは従来のウィルキンソン回
路が達成することのできない優れた特徴点である。
Referring to FIG. 2, although the output VSWR is deteriorated compared to the conventional one, the operating frequency band of the Wilkinson circuit is determined by the value of the input VSWR whose characteristic value is worse than that of the output VSWR. In the high isolation Wilkinson circuit of the present invention, as shown in FIG. 2, the output VSWR has a better value than the input VSWR. There is no negative effect of this. By the way, in the conventional Wilkinson circuit, the second
Since the resistor provided between the third terminal and the third terminal floats from the ground, if the resistor is simply attached to the heat sink, a stray capacitance or the like is generated between the resistor and the ground, deteriorating high-frequency characteristics. For this reason, it was difficult to take measures against heat dissipation to the resistor. Therefore, in the high isolation Wilkinson circuit of the present invention, the fact that the power can be increased without deteriorating the high frequency characteristics is an excellent feature that the conventional Wilkinson circuit cannot achieve.

【0016】次に、本発明の実施の形態にかかる高アイ
ソレーションウィルキンソン回路の他の回路例を図3に
示す。ただし、図3に示す回路例は、図1に示す本発明
の高アイソレーションウィルキンソン回路における並列
共振回路のインダクタLoを分布定数線路26に置き換
えた回路である。従って、図3に示す高アイソレーショ
ンウィルキンソン回路においても、第1の端子21,第
2の端子22,第3の端子23のインピーダンスが50
Ωとされると共に、使用周波数帯域(中心周波数150
MHz)が130MHz〜170MHzとされ、さら
に、分配(合成)比が1:1とされている。
Next, another circuit example of the high isolation Wilkinson circuit according to the embodiment of the present invention is shown in FIG. However, the circuit example shown in FIG. 3 is a circuit in which the inductor Lo of the parallel resonance circuit in the high isolation Wilkinson circuit of the present invention shown in FIG. Therefore, even in the high isolation Wilkinson circuit shown in FIG. 3, the impedance of the first terminal 21, the second terminal 22, and the third terminal 23 is 50.
And the operating frequency band (center frequency 150
MHz) is 130 MHz to 170 MHz, and the distribution (synthesis) ratio is 1: 1.

【0017】図3において、第1の端子21には、イン
ピーダンスがZ21(≒70.71Ω)、位相量θ21
が略90°とされた第1の分布定数線路24と、インピ
ーダンスがZ22(≒70.71Ω)、位相量θ22が
略90°とされた第2の分布定数線路25の一端が接続
され、第1の分布定数線路24と第2の分布定数線路2
5の他端は、それぞれ第2の端子22あるいは第3の端
子23とされる。さらに、第1の分布定数線路24と第
2の分布定数線路25の他端間(第2の端子22と第3
の端子23間)には、第1の抵抗素子R1(≒50Ω)
と第2の抵抗素子R2(≒50Ω)とが直列に接続され
ている。さらに、第1の抵抗素子R1と第2の抵抗素子
R2との接続点とアース間に並列共振回路が接続されて
いる。この並列共振回路は、インピーダンスZo(≒5
0Ω),位相量θo(≒25.25°)の分布定数線路
26とキャパシタCo(≒45pF)とからなり、その
共振周波数foはほぼ使用周波数帯域の中心周波数15
0MHzとされている。
In FIG. 3, the first terminal 21 has an impedance Z21 (≒ 70.71Ω) and a phase amount θ21.
Is connected to one end of a second distributed constant line 25 whose impedance is Z22 (≒ 70.71Ω) and whose phase amount θ22 is approximately 90 °. The first distributed constant line 24 and the second distributed constant line 2
The other end of 5 is a second terminal 22 or a third terminal 23, respectively. Further, between the other end of the first distributed constant line 24 and the second distributed constant line 25 (the second terminal 22 and the third
Between the terminals 23), the first resistance element R1 (≒ 50Ω)
And the second resistance element R2 (≒ 50Ω) are connected in series. Further, a parallel resonance circuit is connected between the connection point between the first resistance element R1 and the second resistance element R2 and the ground. This parallel resonance circuit has an impedance Zo (# 5
0Ω), a distributed constant line 26 having a phase amount θo (≒ 25.25 °) and a capacitor Co (≒ 45 pF), and its resonance frequency fo is substantially equal to the center frequency 15 of the used frequency band.
0 MHz.

【0018】この並列共振回路が並列共振した際には、
そのインピーダンスは理論的には無限大となるため、抵
抗素子R1,R2間に並列共振回路が設けられていない
ことと同等になる。なお、分布定数線路26をマイクロ
ストリップ線路で構成した場合、マイクロストリップラ
インの波長短縮率によるが、中心周波数が150MHz
で約7cm程度の長さとなる。このような並列共振回路
が抵抗素子R1,R2間に接続されていると、抵抗素子
R1,R2において電力が消費されて熱が発生したとし
ても、生じた熱は分布定数線路26を介してアースに伝
達されるようになる。したがって、抵抗素子R1,R2
に格別の放熱対策を施すことなく、大電力のウィルキン
ソン回路とすることができる。
When the parallel resonance circuit resonates in parallel,
The impedance is theoretically infinite, which is equivalent to the fact that no parallel resonance circuit is provided between the resistance elements R1 and R2. When the distributed constant line 26 is formed of a microstrip line, the center frequency is 150 MHz, depending on the wavelength reduction ratio of the microstrip line.
Is about 7 cm long. When such a parallel resonance circuit is connected between the resistance elements R1 and R2, even if power is consumed in the resistance elements R1 and R2 and heat is generated, the generated heat is grounded via the distributed constant line 26. Will be transmitted to Therefore, the resistance elements R1, R2
A high-power Wilkinson circuit can be provided without taking special heat radiation measures.

【0019】図3に示す本発明の高アイソレーションウ
ィルキンソン回路における第1端子21の入力VSW
R、第2端子22および第3端子23の出力VSWR、
第1端子12から第2端子22/第3端子23への通過
損失、第2端子22と第3端子23間のアイソレーショ
ンの各特性を図4に示す。この場合の、使用周波数帯域
は130〜170MHzとされ、その中心周波数は15
0MHzとされる。この使用周波数帯域における第2端
子22と第3の端子23間のアイソレーションは、少な
くとも37.5dBとされているので、漏洩同軸ケーブ
ルの損失補償用の双方向増幅器に使用しても発振を生じ
ることのない安定した特性の双方向増幅器とすることが
できる。また、上記の説明では分布定数線路をマイクロ
ストリップラインによる分布定数線路としたが、本発明
はこれに限らず同軸ケーブル等による分布定数線路とし
てもよい。
The input VSW of the first terminal 21 in the high isolation Wilkinson circuit of the present invention shown in FIG.
R, the output VSWR of the second terminal 22 and the third terminal 23,
FIG. 4 shows respective characteristics of the passage loss from the first terminal 12 to the second terminal 22 / third terminal 23 and the isolation between the second terminal 22 and the third terminal 23. In this case, the used frequency band is 130 to 170 MHz, and its center frequency is 15 MHz.
0 MHz. Since the isolation between the second terminal 22 and the third terminal 23 in this use frequency band is at least 37.5 dB, oscillation occurs even when used in a bidirectional amplifier for loss compensation of a leaky coaxial cable. A bidirectional amplifier having stable characteristics without any problem can be obtained. In the above description, the distributed constant line is a distributed constant line using a microstrip line, but the present invention is not limited to this, and may be a distributed constant line using a coaxial cable or the like.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明は以上説明したように、第2の端
子と第3の端子間に接続される2つの抵抗素子間の接続
点とアース間に、使用周波数帯の中心周波数においてほ
ぼ並列共振状態となる並列共振回路を接続するようにし
たので、第2の端子と第3の端子間のアイソレーション
を向上することができる。これにより、双方向増幅器に
本発明に係る高アイソレーションウィルキンソン回路を
適用しても発振等を生じない安定した双方向増幅器とす
ることができる。また、2つの抵抗素子により生じた熱
が、並列共振回路を介してアースに伝達されるため、従
来アースから浮いていた抵抗素子の放熱効果を良好にす
ることができ、大電力化されたウィルキンソン回路とす
ることができる。この本発明の高アイソレーションウィ
ルキンソン回路において、高周波特性を劣化することな
く簡易な構成で大電力化できることは従来のウィルキン
ソン回路が達成することのできない優れた特徴点であ
る。
As described above, the present invention is substantially parallel to the center frequency of the operating frequency band between the connection point between the two resistance elements connected between the second terminal and the third terminal and the ground. Since the parallel resonance circuit that is in the resonance state is connected, the isolation between the second terminal and the third terminal can be improved. This makes it possible to provide a stable bidirectional amplifier that does not generate oscillation or the like even when the high isolation Wilkinson circuit according to the present invention is applied to the bidirectional amplifier. In addition, since heat generated by the two resistance elements is transmitted to the ground via the parallel resonance circuit, the heat radiation effect of the resistance element floating from the ground in the past can be improved, and the Wilkinson with higher power can be used. It can be a circuit. In the high isolation Wilkinson circuit of the present invention, the fact that high power can be achieved with a simple configuration without deteriorating high-frequency characteristics is an excellent feature that the conventional Wilkinson circuit cannot achieve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態にかかる高アイソレーショ
ンウィルキンソン回路の回路例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit example of a high isolation Wilkinson circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態にかかる高アイソレーショ
ンウィルキンソン回路の各種電気的特性を示す図表であ
る。
FIG. 2 is a table showing various electrical characteristics of the high isolation Wilkinson circuit according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施の形態にかかる高アイソレー
ションウィルキンソン回路の回路例を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit example of a high isolation Wilkinson circuit according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の他の実施の形態にかかる高アイソレー
ションウィルキンソン回路の各種電気的特性を示す図表
である。
FIG. 4 is a table showing various electrical characteristics of a high isolation Wilkinson circuit according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来のウィルキンソン回路の構成を示す回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional Wilkinson circuit.

【図6】従来のウィルキンソン回路の各種電気的特性を
示す図表である。
FIG. 6 is a table showing various electrical characteristics of a conventional Wilkinson circuit.

【図7】ウィルキンソン回路が適用される双方向増幅器
の概略を示す図である。
FIG. 7 is a diagram schematically illustrating a bidirectional amplifier to which a Wilkinson circuit is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,13,21,22,23,111,11
2,113 端子 14,15,24,25,26,114,115 分布
定数線路 100 双方向増幅器 116 抵抗 120,121 幹線 122,124 分配/合成器 123 合成器 123,125 増幅器 Co キャパシタ Lo インダクタ R1,R2 抵抗素子
11, 12, 13, 21, 22, 23, 111, 11
2,113 terminal 14,15,24,25,26,114,115 distributed constant line 100 bidirectional amplifier 116 resistor 120,121 trunk line 122,124 distributor / combiner 123 combiner 123,125 amplifier Co capacitor Lo inductor R1, R2 resistance element

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の端子に一端が接続され他端が第2
の端子に接続されていると共に、使用周波数帯の中心周
波数において約1/4波長の長さとされた第1の分布定
数線路と、前記第1の端子に一端が接続され他端が前記
第3の端子に接続されていると共に、使用周波数帯の中
心周波数において約1/4波長の長さとされた第2の分
布定数線路と、前記第2の端子と前記第3の端子間に接
続された抵抗とを備えるウィルキンソン回路であって、 前記抵抗が2つの抵抗素子を直列接続して構成され、該
2つの抵抗素子間の接続点とアース間に、使用周波数帯
の中心周波数においてほぼ並列共振状態となるLC並列
共振回路が接続されていることを特徴とする高アイソレ
ーションウィルキンソン回路。
A first terminal connected to the first terminal and a second terminal connected to the second terminal;
And a first distributed constant line having a length of about 1 / wavelength at the center frequency of the operating frequency band, and one end connected to the first terminal and the other end connected to the third terminal. And a second distributed constant line having a length of about 1/4 wavelength at the center frequency of the operating frequency band, and a second distributed constant line connected between the second terminal and the third terminal. A Wilkinson circuit comprising a resistor, wherein the resistor is formed by connecting two resistor elements in series, and between a connection point between the two resistor elements and the ground, in a substantially parallel resonance state at a center frequency of a used frequency band. A high isolation Wilkinson circuit, wherein an LC parallel resonance circuit is connected.
【請求項2】 第1の端子に一端が接続され他端が第2
の端子に接続されていると共に、使用周波数帯の中心周
波数において約1/4波長の長さとされた第1の分布定
数線路と、前記第1の端子に一端が接続され他端が前記
第3の端子に接続されていると共に、使用周波数帯の中
心周波数において約1/4波長の長さとされた第2の分
布定数線路と、前記第2の端子と前記第3の端子間に接
続された抵抗とを備えるウィルキンソン回路であって、 前記抵抗が2つの抵抗素子を直列接続して構成され、該
2つの抵抗素子間の接続点とアース間に、使用周波数帯
の中心周波数においてほぼ並列共振状態となるキャパシ
タと分布定数線路とからなる並列共振回路が接続されて
いることを特徴とする高アイソレーションウィルキンソ
ン回路。
2. One end is connected to the first terminal and the other end is connected to the second terminal.
And a first distributed constant line having a length of about 1 / wavelength at the center frequency of the operating frequency band, and one end connected to the first terminal and the other end connected to the third terminal. And a second distributed constant line having a length of about 1/4 wavelength at the center frequency of the operating frequency band, and a second distributed constant line connected between the second terminal and the third terminal. A Wilkinson circuit comprising a resistor, wherein the resistor is formed by connecting two resistor elements in series, and between a connection point between the two resistor elements and the ground, in a substantially parallel resonance state at a center frequency of a working frequency band. A high isolation Wilkinson circuit, wherein a parallel resonance circuit including a capacitor and a distributed constant line is connected.
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WO2015029720A1 (en) * 2013-08-29 2015-03-05 住友電気工業株式会社 Transformer

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