JP2000183601A

JP2000183601A - １８０°移相器

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Publication number: JP2000183601A
Application number: JP10360117A
Authority: JP
Inventors: Isao Takenaka; 功竹中
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1998-12-18
Filing date: 1998-12-18
Publication date: 2000-06-30
Anticipated expiration: 2018-12-18
Also published as: JP3196201B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小型であり、量産性に優れ、かつ、広帯域な周
波数特性を有する１８０°移相器を提供する。【解決手段】１８０°移相器を使用周波数の１／４波長
よりも短い第一乃至第四の結合伝送線路(54,55,56,57)
から構成し、第一及び第二の結合伝送線路(54,55)の端
部(54a,55b)をキャパシタンス(58,59)を介して接地させ
る。さらに、第三及び第四の結合伝送線路(56,57)の端
部(56b,57a)をキャパシタンス(60)を介して相互に接続
させる。不平衡信号入力端子(51)から与えられた信号は
二つの平衡信号出力端子(72,73)に等しい電力で分配さ
れ、１８０°の位相差を有して出力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種通信機器に用
いられる１８０゜移相器に関する。

【０００２】

【従来の技術】１８０゜移相器は、電力増幅器の電力分
配・合成回路、平衡型変復調回路、ミキサ、移相器など
の基本回路として幅広く利用されているマイクロ波回路
である。１８０゜移相器の主たる機能は、不平衡信号
を、１８０°の位相差を有し、かつ、等振幅な平衡信号
に電力分配することであり、このような機能を有するこ
とから、平衡−不平衡（Ｂａｌａｎｃｅ−Ｕｎｂａｌａ
ｎｃｅ）変換器、又は、単に、バラン（Ｂａｌ−ｕｎ）
とも呼ばれている。

【０００３】従来、小型で広帯域な周波数特性を有する
バランとして、図９に示すようなマ−チャントバランが
ある。このマーチャントバランは、“ＡＮＥＷＩｍ
ｐｅｄａｎｃｅ−ＭａｔｃｈｅｄＷｉｄｅ−Ｂａｎｄ
ＢａｌｕｎａｎｄＭａｇｉｃＴｅｅ"ｂｙ
Ｇ．Ｊ．Ｌａｕｇｈｌｉｎ．；ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．
ＭｉｃｒｏｗａｖｅＴｈｅｏｒｙＴｅｃｈ．，Ｖｏ
ｌ．ＭＴＴ−２４Ｎｏ．３，Ｍａｒｃｈ１９７６．
ｐ１３５．−ｐ１４１．に記載されているものである。

【０００４】図９に示したマーチャントバランは、使用
周波数の１／４波長の第一の結合伝送線路４と使用周波
数の１／４波長の第三の結合伝送線路６とからなる第一
組の結合伝送線路と、使用周波数の１／４波長の第二の
結合伝送線路５と使用周波数の１／４波長の第四の結合
伝送線路７とからなる第二組の結合伝送線路とからなっ
ている。第一組の結合伝送線路と第二組の結合伝送線路
とは、第三の結合伝送線路６及び第四の結合伝送線路７
の一端１１、１４が接地され、他端１２、１３が開放に
された状態で相互に接続されている。

【０００５】第一の結合伝送線路４は、その一端８にお
いて、不平衡信号入力端子１と接続されており、さら
に、その他端９において、第二の結合伝送線路５の一端
１０と接続されている。第二の結合伝送線路５の他端は
開放端である。第三の結合伝送線路６は、その他端１２
において、第一の平衡信号出力端子２と接続され、第四
の結合伝送線路７は、その他端１３において、第二の平
衡信号出力端子３と接続されている。

【０００６】図９に示したマーチャントバランにおいて
は、不平衡信号入力端子１から不平衡信号が入力される
と、第一及び第二の平衡信号出力端子２及び３から平衡
信号が出力される。

【０００７】図１０は、図９に示した回路構成を有し、
誘電率２．２の多層テフロン基板を用い、かつ、使用周
波数を２ＧＨｚとして設計した従来の１８０°バランの
構成を示す外観図である。図１０（Ａ）は上方から見た
ときの平面図、図１０（Ｂ）は側面図である。

【０００８】厚さ１．２ｍｍのテフロン基板１５の裏面
には、接地のための裏面電極（図示せず）が形成されて
おり、テフロン基板１５の表面に第三及び第四の結合伝
送線路６、７がパタ−ン形成されている。

【０００９】テフロン基板１５は筐体１６の上に載置さ
れている。

【００１０】第三の結合伝送線路６は、一端１１におい
て、テフロン基板１５に形成された第一のスルーホール
電極１７を介して裏面電極と導通し、接地されており、
他端１２において、第一の平衡信号出力端子２に接続さ
れている。

【００１１】第四の結合伝送線路７は、一端１４におい
て、第二のスルーホール電極１８を介して裏面電極と導
通し、接地されており、他端１３において、第二の平衡
信号出力端子３に接続されている。

【００１２】第三及び第四の結合伝送線路６、７の長さ
はテフロン基板１５における使用周波数である２ＧＨｚ
の実効的な１／４波長程度に設定する。

【００１３】また、第三及び第四の結合伝送線路６、７
の幅は、平衡信号入力端子２，３（５０／２=２５Ω）
にインピーダンス整合するように設定する。例えば、第
三の結合伝送線路６は長さ２７ｍｍ、幅５．５ｍｍと
し、第四の結合伝送線路７は長さ２５．５ｍｍ、幅５．
５ｍｍとする。

【００１４】さらに、テフロン基板１５の直上に、裏面
をメタライズしていない厚さ０．８ｍｍの第二のテフロ
ン基板１９が配置されている。

【００１５】第二のテフロン基板１９の表面には、第一
及び第二の結合伝送線路４、５が、それぞれ第三及び第
四の結合伝送線路６、７と第二のテフロン基板１９を介
して結合するように、上面から見たときに第三及び第四
の結合伝送線路６、７のパターンと重なるようにパター
ン形成されている。

【００１６】第一及び第二の結合伝送線路４、５の長さ
は第二のテフロン基板１９における使用周波数２ＧＨｚ
の実効的な１／４波長程度に設定する。

【００１７】また、第一及び第二の結合伝送線路４、５
の幅は不平衡信号入力端子１（５０Ω）にインピーダン
ス整合するように設定する。例えば、第一の結合伝送線
路４は長さ２７ｍｍ、幅２．５ｍｍとし、第二の結合伝
送線路５は長さ２５．５ｍｍ、幅３．５ｍｍとする。

【００１８】上記のようにして作製された従来の１８０
°バランの特性を図３（ａ）乃至図３（ｃ）に示す。図
３（ａ）は不平衡信号入力端子１から入力された信号が
２つの平衡信号出力端子２、３へ分配して出力されたと
きの平衡信号出力端子２、３の間での振幅差（縦軸）の
周波数依存性（横軸）を示し、図３（ｂ）はそのときの
位相差（縦軸）の周波数依存性（横軸）を示す。また、
図３（ｃ）には不平衡信号入力端子１から一方の平衡信
号入力端子２又は３への通過損失（縦軸）の周波数依存
性（横軸）を示す。

【００１９】２ＧＨｚの中心周波数ｆ₀に対して約７０
％ｆ₀の広大な周波数帯域幅において、振幅差０．２ｄ
Ｂ以下、位相差１８０°±５°、通過損失０．５ｄＢ以
下（−３ｄＢからの損失）という良好な１８０°移相器
特性が示されている。

【００２０】従来の１８０°移相器の他の例として、特
開平７−３８３６８号公報に記載されている１８０°移
相器を図１２に示す。

【００２１】この１８０°移相器は、図１２（Ａ）に示
すように、１個の１次側コイル２０と、直列に接続され
た２個の２次側コイル２１、２２と、を有しており、２
個の２次側コイル２１、２２の接続点を接地したトラン
スを用いている。

【００２２】図１２（Ｂ）に示すように、この１８０°
移相器は多層基板から構成されており、この多層基板に
複数のコイルパターンからなるトランス部２３と、グラ
ウンド電極パターン及び複数のコンデンサ電極パターン
からなるコンデンサ部２４とを一体に設けている。トラ
ンス部２３が１次側コイル２０及び２次側コイル２１、
２２を形成している。コンデンサ部２４は３個のコンデ
ンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３からなる。

【００２３】さらに、１次側コイル２０及び２次側コイ
ル２１、２２のそれぞれに一方の電極を接地したコンデ
ンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３を接続している。

【００２４】さらに他の従来の１８０°移相器の例とし
て、特開平８−２６５０４８号公報に記載されている１
８０°移相器を図１３に示す。

【００２５】入力端子２５から入力された信号は、第一
の結合線路２６と第二の結合線路２７とからなるマーチ
ャントバランによって平衡モードの信号に変換され、出
力端子２８、２９を介してダイオード３０、３１に入力
される。ダイオード３０、３１の接続点３２にはＲＦ信
号端子３３からＲＦ信号が入力される。ダイオード３
０、３１に入力された平衡モードの信号はダイオード３
０、３１の非線形効果によって変換され、ローパスフィ
ルター３４を通過し、中間周波数として出力端子３５か
ら出力される。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】、近年、通信機器の小
型化に伴って、１８０°移相器のようなマイクロ波回路
も小型化が要求されている。

【００２７】図９乃至図１１に示した従来例の１８０°
移相器は、広帯域に良好な周波数特性を持っているにも
拘わらず、１／４波長の結合伝送線路を用いるために回
路面積が増大し、コスト高になるという問題点があり、
移動体通信システムにおける周波数帯１乃至２ＧＨｚに
おいて、その使用が敬遠されてきた。

【００２８】また、図１２に示した従来の１８０°移相
器はトランスを使用しているため、小型化には限度があ
る。さらに、トランスの製造には巻線作業を必要とする
ため、この１８０°移相器は量産性に劣るという問題点
があった。

【００２９】図１３に示した従来の１８０°移相器は構
造が複雑であり、しかも、不平衡−平衡変換特性を達成
できる帯域が比較的狭いという問題点を有していた。

【００３０】本発明は、以上のような従来の１８０°移
相器における問題点に鑑みてなされたものであり、小型
であり、量産性に優れ、かつ、広帯域な周波数特性を有
する１８０°移相器を提供することを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】本発明のうち、請求項１
は、使用周波数の１／４波長よりも短い二組の結合伝送
線路からなり、各組の結合伝送線路の端部がキャパシタ
ンスを介して接地されている１８０°移相器を提供す
る。

【００３２】請求項２は、使用周波数の１／４波長より
も短い第一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力
端子と、第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至
第三のキャパシタと、からなる１８０°移相器であっ
て、第一の結合伝送線路は、その第一端部において、不
平衡信号入力端子と接続され、かつ、第一のキャパシタ
を介して接地されており、さらに、その第二端部におい
て、第二の結合伝送線路の第一端部と接続されており、
第二の結合伝送線路は、その第二端部において、第二の
キャパシタを介して接地されており、第三の結合伝送線
路は、その第一端部において、接地され、さらに、その
第二端部において、第四の結合伝送線路の第一端部と第
三のキャパシタを介して接続され、かつ、第一の平衡信
号出力端子と接続されており、第四の結合伝送線路は、
その第一端部において、第二の平衡信号出力端子と接続
され、さらに、その第二端部において、接地されている
構造を有する１８０°移相器を提供する。

【００３３】請求項３は、使用周波数の１／４波長より
も短い第一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力
端子と、第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至
第三のキャパシタと、上層基板と、裏面に裏面電極が形
成されている下層基板と、からなる１８０°移相器であ
って、第三及び第四の結合伝送線路は下層基板上にそれ
ぞれパターン形成されており、第三の結合伝送線路は、
その第一端部において、下層基板に形成された第一のス
ルーホール電極を介して、裏面電極に接続され、さら
に、その第二端部において、第一の平衡信号出力端子と
接続され、かつ、第三のキャパシタを介して第四の結合
伝送線路の第一端部に接続されており、第四の結合伝送
線路は、その第一端部において、第二の平衡信号出力端
子と接続され、さらに、その第二端部において、下層基
板に形成された第二のスルーホール電極を介して、裏面
電極に接続されており、上層基板は下層基板上に配置さ
れており、第一及び第二の結合伝送線路は、上方から見
たときに第三及び第四の結合伝送線路のパターンと重な
り合うように、上層基板上にそれぞれパターン形成され
ており、第一の結合伝送線路は、その第一端部におい
て、不平衡信号入力端子と接続され、かつ、第一のキャ
パシタを介して接地され、さらに、その第二端部におい
て、第二の結合伝送線路の第一端部と接続されており、
第二の結合伝送線路は、その第二端部において、第二の
キャパシタを介して接地されている構造を有する１８０
°移相器を提供する。

【００３４】請求項４に記載されているように、本発明
に係る１８０°移相器は、下層基板と同寸法のキャビテ
ィが形成されている筐体をさらに備え、下層基板はキャ
ビティの内部に収容されていることが好ましい。

【００３５】請求項５に記載されているように、上層基
板には、第一及び第二端部において、それぞれ接地用電
極が設けられており、接地用電極は、上層基板に形成さ
れたスルーホール電極を介して筐体と接続し、かつ、第
一及び第二のキャパシタとそれぞれ接続していることが
好ましい。

【００３６】請求項６は、使用周波数の１／４波長より
も短い二組の結合伝送線路からなり、各組の結合伝送線
路は、それらの端部において、相互にキャパシタンスを
介して接続され、かつ、接地されている１８０°移相器
を提供する。

【００３７】請求項７は、使用周波数の１／４波長より
も短い第一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力
端子と、第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至
第三のキャパシタと、からなる１８０°移相器であっ
て、第一の結合伝送線路は、その第一端部において、不
平衡信号入力端子と接続され、かつ、第一のキャパシタ
を介して第三の結合伝送線路の第一端部と接続され、さ
らに、その第二端部において、第二の結合伝送線路の第
一端部と接続されており、第二の結合伝送線路は、その
第二端部において、第二のキャパシタを介して第四の結
合伝送線路の第二端部と接続されており、第三の結合伝
送線路は、その第一端部において、接地されており、さ
らに、その第二端部において、第四の結合伝送線路の第
一端部と第三のキャパシタを介して接続され、かつ、第
一の平衡信号出力端子と接続されており、第四の結合伝
送線路は、その第一端部において、第二の平衡信号出力
端子と接続されており、さらに、その第二端部におい
て、接地されている１８０°移相器を提供する。

【００３８】請求項８は、使用周波数の１／４波長より
も短い第一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力
端子と、第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至
第三のキャパシタと、上層基板と、裏面に裏面電極が形
成されている下層基板と、からなる１８０°移相器であ
って、第三及び第四の結合伝送線路は下層基板上にそれ
ぞれパターン形成されており、第三の結合伝送線路は、
その第一端部において、下層基板に形成された第一のス
ルーホール電極を介して、裏面電極に接続され、さら
に、その第二端部において、第一の平衡信号出力端子と
接続されており、第四の結合伝送線路は、その第一端部
において、第二の平衡信号出力端子と接続され、さら
に、その第二端部において、下層基板に形成された第二
のスルーホール電極を介して、裏面電極に接続されてお
り、第三及び第四の結合伝送線路上にこれらを接続する
第三のキャパシタとしてのキャパシタ層が形成されてお
り、上層基板は下層基板上に形成された誘電体層からな
り、上層基板上に第一及び第二の結合伝送線路がそれぞ
れパターン形成されており、第一及び第二の結合伝送線
路は上層基板に形成された第三及び第四のスルーホール
電極を介してそれぞれ第三及び第四の結合伝送線路と導
通しており、第三及び第四のスルーホール上に第一及び
第二のキャパシタとしてキャパシタ層がそれぞれ形成さ
れており、第一の結合伝送線路は、その第一端部におい
て、不平衡信号入力端子と接続し、かつ、第一のキャパ
シタを介して第三の結合伝送線路の第一端部と接続して
おり、さらに、その第二端部において、第二の結合伝送
線路の第一端部と接続しており、第二の結合伝送線路
は、その第二端部において、第二のキャパシタを介し
て、第四の結合伝送線路の第二端部と接続している構造
を有する１８０°移相器を提供する。

【００３９】請求項９に記載されているように、第三の
キャパシタとしてのキャパシタ層上には電極を形成する
ことが好ましい。

【００４０】請求項１０に記載されているように、上層
基板及び下層基板は、例えば、テフロン又はポリイミド
から形成することができる。

【００４１】請求項１１は、使用周波数の１／４波長よ
りも短い二組の結合伝送線路からなり、各結合伝送線路
は相互に噛み合うようにコ字形のパターンをなしてお
り、各組の結合伝送線路は、それらの端部において、相
互にキャパシタンスを介して接続され、かつ、接地され
ている、単一平面基板上に形成された１８０°移相器を
提供する。

【００４２】請求項１２は、使用周波数の１／４波長よ
りも短い第一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入
力端子と、第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃
至第三のキャパシタと、からなる１８０°移相器であっ
て、第一乃至第四の結合伝送線路は、基部と、該基部の
両端から同方向に延びる第一及び第二の伸張部とからな
り、第一及び第三の結合伝送線路はそれらの第一及び第
二の伸張部が互い違いに対向するように、第二及び第四
の結合伝送線路はそれらの第一及び第二の伸張部が互い
違いに対向するようにそれぞれ配置されており、第一及
び第二の結合伝送線路はそれらの基部において相互に結
合され、第一の結合伝送線路は、その第一伸張部におい
て、不平衡信号入力端子と接続されており、第三の結合
伝送線路は、その基部において、接地され、その第一伸
張部と第二伸張部は相互に電気的に接続され、かつ、そ
の第二伸張部において、第一の平衡信号出力端子と接続
されており、第四の結合伝送線路は、その基部におい
て、接地され、その第一伸張部と第二伸張部は相互に電
気的に接続され、かつ、その第二端部において、第二の
平衡信号出力端子と接続されており、第一の結合伝送線
路及び第三の結合伝送線路の各第一伸張部及び第二伸張
部は第一のキャパシタを介して相互に接続されており、
第二の結合伝送線路及び第四の結合伝送線路の各第一伸
張部及び第二伸張部は第二のキャパシタを介して相互に
接続されており、第三の結合伝送線路及び第四の結合伝
送線路の各第二伸張部は第三のキャパシタを介して相互
に接続されている構造を有する１８０°移相器を提供す
る。

【００４３】請求項１３は、使用周波数の１／４波長よ
りも短い第一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入
力端子と、第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃
至第三のキャパシタと、裏面に裏面電極が形成されてい
る基板と、からなる１８０°移相器であって、第一乃至
第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、第一及
び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキャパシ
タは基板上に形成されており、第一乃至第四の結合伝送
線路は、基部と、該基部の両端から同方向に延びる第一
及び第二の伸張部とからなり、第一及び第三の結合伝送
線路はそれらの第一及び第二の伸張部が互い違いに対向
するように、第二及び第四の結合伝送線路はそれらの第
一及び第二の伸張部が互い違いに対向するようにそれぞ
れ配置されており、第一及び第二の結合伝送線路はそれ
らの基部において相互に結合され、第一の結合伝送線路
は、その第一伸張部において、不平衡信号入力端子と接
続されており、第三の結合伝送線路は、その基部におい
て、、その第一伸張部と第二伸張部は相互に電気的に接
続され、かつ、その第二伸張部において、第一の平衡信
号出力端子と接続されており、第四の結合伝送線路は、
その基部において、基板に形成された第二のスルーホー
ル電極を介して裏面電極と接続され、その第一伸張部と
第二伸張部は相互に電気的に接続され、かつ、その第二
端部において、第二の平衡信号出力端子と接続されてお
り、第一の結合伝送線路及び第三の結合伝送線路の各第
一伸張部及び第二伸張部は第一のキャパシタを介して相
互に接続されており、第二の結合伝送線路及び第四の結
合伝送線路の各第一伸張部及び第二伸張部は第二のキャ
パシタを介して相互に接続されており、第三の結合伝送
線路及び第四の結合伝送線路の各第二伸張部は第三のキ
ャパシタを介して相互に接続されている構造を有する１
８０°移相器を提供する。

【００４４】請求項１４に記載されているように、第二
及び第三のキャパシタはそれぞれ複数個のキャパシタか
らなるものとすることができる。

【００４５】請求項１５に記載されているように、第二
の結合伝送線路及び第四の結合伝送線路の各第一伸張部
及び第二伸張部はそれぞれ、例えば、ボンディングワイ
ヤーを介して接続することができる。

【００４６】図１に示すように、特性インピーダンスＺ
０の１／４波長線路４０は、両端にキャパシタンス４
１、４２（容量Ｃ）を接続した電気長θ、特性インピー
ダンスＺの線路４３と、次式（１）の条件を満たすと
き、等価である。

【００４７】Ｚ＝Ｚ０／ｓｉｎθ ωＣ＝（１／Ｚ０）ｃｏｓθ （１）この等価条件を用いることにより、１／４波長線路を１
／４波長よりも短い結合伝送線路とキャパシタンスとで
置き換えることができる。

【００４８】従来の１８０°移相器は使用周波数の１／
４波長の結合伝送線路で構成されていたのに対して、本
発明においては、２組の結合伝送線路の各々の先端をキ
ャパシタンスを介して接地することにより、あるいは、
２組の結合伝送線路の先端をキャパシタンスで相互に接
続して、さらに、接地することにより、結合伝送線路を
１／４波長よりも短い結合伝送線路で置き換える。

【００４９】また、使用周波数の１／４波長の結合伝送
線路で構成される従来の１８０°移相器（マーチャント
・バランと呼ばれる）は、中心周波数ｆ₀に対して３０
％から５０％ｆ₀の帯域幅において、１８０°移相器と
して良好な機能を果たす。

【００５０】元来、マーチャント型のマイクロストリッ
プバランは非常に広帯域な周波数特性を有するので、結
合伝送線路の長さを厳密に使用周波数の１／４波長とす
る必要はないが、結合伝送線路長を１／４波長よりも短
くした場合、周波数特性は高域に移行する。このような
場合に、本発明に従って、２組の結合伝送線路の各々の
先端をキャパシタンスを介して接地することにより、あ
るいは、２組の結合伝送線路の先端をキャパシタンスを
介して相互に接続し、かつ、接地することにより、短く
なった結合伝送線路の電気長をキャパシタンスが補償
し、使用周波数の１／４波長の線路で構成した場合の１
８０°移相器の周波数特性とほぼ同等の特性を実現する
ことができる。

【００５１】このように、本発明に係る１８０°移相器
は使用周波数の１／４波長よりも短い結合伝送線路とキ
ャパシタンスとで構成されるため、小型であり、かつ、
広帯域な周波数特性を有する１８０°移相器を得ること
ができる。

【００５２】

【発明の実施の形態】図２は本発明の第１の実施形態に
係る１８０°移相器の回路図である。

【００５３】本実施形態に係る１８０°移相器は、使用
周波数の１／４波長よりも短い二組の結合伝送線路から
なり、各組の結合伝送線路の端部がキャパシタンスを介
して接地されていることを特徴とする。

【００５４】本実施形態に係る１８０°移相器は、使用
周波数の１／４波長よりも短い第一乃至第四の結合伝送
線路５４、５５、５６、５７と、不平衡信号入力端子５
１と、第一及び第二の平衡信号出力端子５２、５３と、
第一乃至第三のキャパシタ５８、５９、６０と、からな
る。

【００５５】第一及び第三の結合伝送線路５４、５６は
相互に結合され、一つの対をなし、第二及び第四の結合
伝送線路５５、５７は相互に結合され、一つの対をなし
ている。

【００５６】第一の結合伝送線路５４は、その第一端部
５４ａにおいて、不平衡信号入力端子５１と接続され、
かつ、第一のキャパシタ５８を介して接地されている。
さらに、第一の結合伝送線路５４は、その第二端部５４
ｂにおいて、第二の結合伝送線路５５の第一端部５５ａ
と接続されている。

【００５７】第二の結合伝送線路５５は、その第一端部
５５ａにおいて、第一の結合伝送線路５４の第二端部５
４ｂに接続されているとともに、その第二端部５５ｂに
おいて、第二のキャパシタ５９を介して接地されてい
る。

【００５８】第三の結合伝送線路５６は、その第一端部
５６ａにおいて、接地され、さらに、その第二端部５６
ｂにおいて、第四の結合伝送線路５７の第一端部５７ａ
と第三のキャパシタ６０を介して接続され、かつ、第一
の平衡信号出力端子５２と接続されている。

【００５９】第四の結合伝送線路５７は、その第一端部
５７ａにおいて、第三のキャパシタ６０を介して第三の
結合伝送線路５６の第二端部５６ｂと接続されていると
ともに、第二の平衡信号出力端子５３に接続され、さら
に、その第二端部５７ｂにおいて、接地されている。

【００６０】本実施形態に係る１８０°移相器によれ
ば、不平衡信号入力端子５１から与えられた信号は第１
の平衡信号出力端子５２と第２の平衡信号出力端子５３
に等しい電力で分配され、出力される。二つの平衡信号
出力端子５２、５３から出力された信号の位相差は１８
０°になっている。

【００６１】第一乃至第四の結合伝送線路５４、５５、
５６、５７の特性インピーダンス及び線路長、並びに、
第一乃至第三のキャパシタ５８、５９、６０は、上記の
不平衡−平衡変換特性を満足するように設定されてい
る。

【００６２】本実施形態に係る１８０°移相器によれ
ば、付加したキャパシタンス５８、５９、６０が結合伝
送線路５４、５５、５６、５７の電気長を補償するの
で、１／４波長よりも短い結合伝送線路で１８０°移相
器の回路を構成することができる。従って、小型で、か
つ、広帯域な周波数特性を有する１８０°移相器を提供
することができる。

【００６３】次に、第一の実施形態に係る１８０°移相
器の具体例を以下に説明する。

【００６４】図３は、図２に示した回路構成を有し、誘
電率２．２の多層テフロン基板を用い、使用周波数を２
ＧＨｚとして設計した場合の１８０°移相器の構成を示
す外観図である。図３（Ａ）は上方から見たときの平面
図、図３（Ｂ）は断面図である。

【００６５】接地のために裏面をメタライズすることに
より裏面電極（図示せず）が形成されている厚さ１．２
ｍｍの下層テフロン基板６２の表面に第三及び第四の結
合伝送線路５６、５７をパタ−ン形成する。

【００６６】第三の結合伝送線路５６の一端５６ａは、
下層テフロン基板６２に形成された第一のスルーホール
電極６５を介して裏面電極に接地されており、他端５６
ｂは第一の平衡信号出力端子５２に接続されている。さ
らに、第三の結合伝送線路５６は、その他端５６ｂにお
いて、第三の結合伝送線路５６及び第四の結合伝送線路
５７上に形成されている、第三のキャパシタとしてのチ
ップキャパシタ６０を介して第四の結合伝送線路５７の
一端５７ａと第二の平衡信号出力端子５３とに接続され
ている。

【００６７】第四の結合伝送線路５７の他端５７ｂは第
二のスルーホール電極６６を介して裏面電極に接地され
ている。

【００６８】本実施形態に係る１８０°移相器は、下層
テフロン基板６２と同一寸法の深さ１．２ｍｍのキャビ
ティが形成されている筐体６９を備えており、下層テフ
ロン基板６２はこのキャビティの中にを埋め込まれてい
る。

【００６９】下層テフロン基板６２の直上には、裏面を
メタライズしない厚さ０．８ｍｍの上層テフロン基板６
１が配置されている。

【００７０】上層テフロン基板６１の表面には、第一及
び第二の結合伝送線路５４、５５が、下層テフロン基板
１２を介してそれぞれ第三及び第四の結合伝送線路５
６、５７と結合するように、上方から見たときに、第三
及び第四の結合伝送線路５６、５７のパターンと重なる
ようにパターン配置されている。

【００７１】第一の結合伝送線路５４は、一端５４ａに
おいて、不平衡信号入力端子５１に接続されている。上
層テフロン基板６１の表面上には、不平衡信号入力端子
５１の近傍において、接地用電極６７が設けられてい
る。接地用電極６７は、上層テフロン基板６１に形成さ
れた第三のスルーホール電極６３を介して筐体６９に導
通されている。

【００７２】接地用電極６７と第一の結合伝送線路５４
とにまたがって、第一のキャパシタとしてのチップキャ
パシタ５８が形成されており、第一の結合伝送線路５４
はチップキャパシタ５８、接地用電極６７及び第三のス
ルーホール電極６３を介して筐体６９に接続することに
より、接地されている。

【００７３】図３（Ａ）に示すように、第一の結合伝送
線路５４の他端５４ｂは第二の結合伝送線路５５の一端
５５ａと接続されている。

【００７４】上層テフロン基板６１の表面上には、第二
の結合伝送線路５５の他端５５ｂにおいて、接地用電極
６８が設けられている。接地用電極６８は、上層テフロ
ン基板６１に形成された第四のスルーホール電極６４を
介して筐体６９に導通されている。

【００７５】接地用電極６８と第二の結合伝送線路５５
とにまたがって、第二のキャパシタとしてのチップキャ
パシタ５９が形成されており、第二の結合伝送線路５５
はチップキャパシタ５９、接地用電極６８及び第四のス
ルーホール電極６４を介して筐体６９に接続することに
より、接地されている。

【００７６】第一乃至第四の結合伝送線路５４、５５、
５６、５７の特性インピ−ダンス及び電気長、並びに、
第一乃至第三のチップキャパシタ５８、５９、６０のキ
ャパシタンスは前式（１）によって算出される。

【００７７】本具体例においては、第一の結合伝送線路
５４は長さ１２ｍｍ、幅１．４ｍｍとし、第二の結合伝
送線路５５は長さ１２ｍｍ、幅２．８ｍｍとし、第三の
結合伝送線路５６は長さ１２ｍｍ、幅５ｍｍとし、第四
の結合伝送線路５７は長さ１２ｍｍ、幅４．５ｍｍとし
た。第一乃至第三のチップキャパシタ５８、５９、６０
はそれぞれ、０．８ｐＦ、１．０ｐＦ、１．８ｐＦのキ
ャパシタンス値のものを選択した。

【００７８】上記のようにして作製された本実施形態に
係る１８０°バランの特性を図４（ａ）乃至図４（ｃ）
に示す。図４（ａ）は不平衡信号入力端子５１から入力
された信号が２つの平衡信号出力端子５２、５３に分配
して出力されたときの平衡信号出力端子５２、５３間に
おける振幅差（縦軸）の周波数依存性（横軸）を示し、
図４（ｂ）はそのときの位相差（縦軸）の周波数依存性
（横軸）を示す。また、図４（ｃ）は、不平衡信号入力
端子５１から一方の平衡信号出力端子５２又は５３への
通過損失（縦軸）の周波数依存性（横軸）を示す。

【００７９】上述の実施形態に係る１８０°移相器は、
従来例と同程度に、２ＧＨｚの中心周波数ｆ₀に対して
約４０％ｆ₀の広大な周波数帯域幅において、振幅差
０．２ｄＢ以下、位相差１８０°±５°、通過損失０．
５ｄＢ以下（−３ｄＢからの損失）という１８０°移相
器特性を示している。これは２ＧＨｚ帯の移動体通信シ
ステムに対して適用するのに十分に良好な特性である。

【００８０】しかも、従来の１８０°移相器が使用周波
数２ＧＨｚの１／４波長線路で構成されているのに対し
て、本実施形態に係る１８０°移相器はその約４０％程
度の長さの結合伝送線路で構成されている。これによ
り、大幅な回路の小型化が可能となる。

【００８１】第一乃至第三のキャパシタ５８、５９、６
０のキャパシタンス値をさらに大きくすることによっ
て、結合伝送線路長をさらに短くすることもできる。

【００８２】以上のように、本実施形態に係る１８０°
移相器によれば、第一乃至第三のキャパシタとして付加
したキャパシタンスが第一乃至第四の結合伝送線路の電
気長を補償するので、１／４波長よりも短い結合伝送線
路で回路を構成することができ、小型で、広帯域な周波
数特性を有する１８０°移相器を提供することができ
る。

【００８３】図５は、本発明の第２の実施形態に係る１
８０°移相器の回路構成を示したものである。本実施
形態に係る１８０°移相器は、使用周波数の１／４波長
よりも短い二組の結合伝送線路からなり、各組の結合伝
送線路は、それらの端部において、相互にキャパシタン
スを介して接続され、かつ、接地されていることを特徴
とする。第２の実施形態によれば、第１の実施形態に係
る１８０°移相器の回路構成における結合伝送線路の先
端の接地とキャパシタ側の接地を共通に行う構成とされ
ているため、マイクロ波集積回路（ＭＩＣ）及び単一平
面回路についても本発明を適用することができる。

【００８４】本実施形態に係る１８０°移相器は、使用
周波数の１／４波長よりも短い第一乃至第四の結合伝送
線路７４、７５、７６、７７と、不平衡信号入力端子７
１と、第一及び第二の平衡信号出力端子７２、７３と、
第一乃至第三のキャパシタ７８、７９、８０と、からな
る。

【００８５】第一の結合伝送線路７４は、その第一端部
７４ａにおいて、不平衡信号入力端子７１と接続され、
かつ、第一のキャパシタ７８を介して第三の結合伝送線
路７６の第一端部７６ａと接続されている。さらに、第
一の結合伝送線路７４は、その第二端部７４ｂにおい
て、第二の結合伝送線路７５の第一端部７５ａと接続さ
れている。

【００８６】第二の結合伝送線路７５は、その第一端部
７５ａにおいて、第一の結合伝送線路７４の第二端部７
４ｂに接続されているとともに、その第二端部７５ｂに
おいて、第二のキャパシタ７９を介して第四の結合伝送
線路７７の第二端部７７ｂに接続されている。

【００８７】第三の結合伝送線路７６は、その第一端部
７６ａにおいて、接地されており、さらに、その第二端
部７６ｂにおいて、第四の結合伝送線路７７の第一端部
７７ａと第三のキャパシタ８０を介して接続され、か
つ、第一の平衡信号出力端子７２と接続されている。

【００８８】第四の結合伝送線路７７は、その第一端部
７７ａにおいて、第三のキャパシタ８０を介して第三の
結合伝送線路７６の第二端部７６ｂに接続されていると
ともに、第二の平衡信号出力端子７３と接続されてい
る。第四の結合伝送線路７７は、さらに、その第二端部
７７ｂにおいて、接地されている。

【００８９】本実施形態に係る１８０°移相器によれ
ば、不平衡信号入力端子７１から与えられた信号は第１
の平衡信号出力端子７２と第２の平衡信号出力端子７３
に等しい電力で分配され、出力される。二つの平衡信号
出力端子７２、７３から出力された信号の位相差は１８
０°になっている。

【００９０】第一乃至第四の結合伝送線路７４、７５、
７６、７７の特性インピーダンス及び線路長、並びに、
第一乃至第三のキャパシタ７８、７９、８０のキャパシ
タンスは上記の不平衡−平衡変換特性を満足するように
設定されている。

【００９１】本実施形態に係る１８０°移相器によれ
ば、付加したキャパシタンス７８、７９、８０が第一乃
至第四の結合伝送線路７４、７５、７６、７７の電気長
を補償するので、１／４波長よりも短い結合伝送線路で
１８０°移相器の回路を構成することができる。従っ
て、小型で、かつ、広帯域な周波数特性を有する１８０
°移相器を提供することができる。

【００９２】次に、本発明の第２の実施形態に係る１８
０°移相器をマイクロ波集積回路（ＭＩＣ）に適応した
場合の具体的な構成例について説明する。

【００９３】図６は、多層膜回路基板からなる１８０°
移相器の上面側から見た平面図（図６（Ａ）ど断面図
（図６（Ｂ））である。

【００９４】この多層膜回路基板は裏面を接地電極とす
るポリイミドなどの誘電体層で構成される。まず、裏面
をメタライズすることにより裏面電極を形成した第１の
ポリイミド基板８２上に第三及び第四の結合伝送線路７
６、７７のパタ−ンを形成する。

【００９５】第三の結合伝送線路７６は、その一端７６
ａにおいて、第１のポリイミド基板８２に形成された第
一のスルーホール電極８５を介して裏面電極と導通して
接地され、他端７６ｂにおいて、第１の平衡信号出力端
子７２に接続されている。

【００９６】第四の結合伝送線路７７は、その一端７７
ａにおいて、第２の平衡信号出力端子３に接続され、他
端７７ｂにおいて、第１のポリイミド基板８２に形成さ
れた第二のスルーホール電極８６を介して裏面電極と導
通して接地されている。

【００９７】次に、ＳｉＯ₂などの酸化膜誘電体あるい
はＳＴＯ（ＳｒＴｉＯ₃）などの高誘電体を蒸着及びエ
ッチングすることにより、第三の結合伝送線路７６及び
第四の結合伝送線路７７にまたがって第三のキャパシタ
としてのキャパシタ層８０を形成し、さらに、その上に
電極８７を金メッキで形成する。

【００９８】次に、第１のポリイミド基板８２上に第２
のポリイミド層８１を形成する。

【００９９】第三及び第四の結合伝送線路７６及び７７
の接地端位置において、ポリイミド層８１に第三及び第
四のスルーホール電極８３及び８４を形成し、これらの
スルーホール電極８３及び８４を介して、第三及び第四
の結合伝送線路７６及び７７を第一及び第二の結合伝送
線路７４及び７５にそれぞれ導通させる。

【０１００】これらのスルーホール電極８３及び８４の
上部には、ＳｉＯ₂などの酸化膜誘電体あるいはＳＴＯ
（ＳｒＴｉＯ₃）などの高誘電体を蒸着及びエッチング
することにより第１及び第２のキャパシタとしてのキャ
パシタ層７８及び７９をそれぞれ形成する。

【０１０１】次いで、第２のポリイミド層８１の表面に
第１及び第２の結合伝送線路７４及び７５を金メッキに
よりパタ−ン形成する。

【０１０２】第１の結合伝送線路７４は、その一端７４
ａにおいて、不平衡信号入力端子７１に接続され、さら
に、第１のキャパシタとしてのキャパシタ層７８及び第
三のスルーホール電極８３を介して第三の結合伝送線路
７６の接地端と接続される。さらに、第１の結合伝送線
路７４は、その他端７４ｂにおいて、第２の結合伝送線
路７５の一端７５ａと接続している。第２の結合伝送線
路７５の他端７５ｂは第２のキャパシタとしてのキャパ
シタ層７９及び第四のスルーホール電極８４を介して第
四の結合伝送線路７７の接地端と接続される。

【０１０３】第一乃至第四の結合伝送線路７４、７５、
７６、７７の特性インピ−ダンス及び電気長、並びに、
第一乃至第三のキャパシタ７８、７９、８０のキャパシ
タンスは、第１の実施形態と同様に、前式（１）によっ
て算出される。

【０１０４】本実施形態に係る１８０°移相器の特性も
第１の実施形態と全く同様に広帯域に良好であり、さら
に、付加したキャパシタンスが結合伝送線路の電気長を
補償するので大幅な線路長の縮小を図ることができ、回
路の小型化を実現することができる。

【０１０５】図７及び図８は本発明の第三の実施形態に
係る１８０°移相器を示す。図７は本発明の第三の実施
形態に係る１８０°移相器の回路図であり、図８は、本
実施形態に係る１８０°移相器を単一平面基板上に構成
した場合の具体例を示す。図８（Ａ）は上面側から見た
場合の平面図、図８（Ｂ）は断面図である。

【０１０６】図７に示すように、本実施形態に係る１８
０°移相器は、使用周波数の１／４波長よりも短い第一
乃至第四の結合伝送線路９４、９５、９６、９７と、不
平衡信号入力端子９１と、第一及び第二の平衡信号出力
端子９２、９３と、第一のキャパシタ９８、９９、１０
０と、第二のキャパシタ１０１、１０２、１０３と、第
三のキャパシタ１０４と、からなる。

【０１０７】第一乃至第四の結合伝送線路９４、９５、
９６、９７は全てほぼ同一の形状をなしている。例え
ば、第三の結合伝送線路１０７は、直線形状の基部９６
ａと、基部９６ａの両端から同方向に延びる同一長さの
第一の伸張部９６ｂ及び第二の伸張部９６ｃと、からな
っており、全体としては「コ」の字の形状をなしてい
る。

【０１０８】図７に示すように、第一及び第三の結合伝
送線路９４、９６はそれらの第一及び第二の伸張部９４
ｂ、９６ｂ、９４ｃ、９６ｃが互い違いに対向するよう
に、第二及び第四の結合伝送線路９５、９７はそれらの
第一及び第二の伸張部９５ｂ、９７ｂ、９５ｃ、９７ｃ
が互い違いに対向するようにそれぞれ配置されている。

【０１０９】第一及び第二の結合伝送線路９４、９５は
それらの基部９４ａ、９５ａにおいて相互に結合され、
一体構造をなしている。

【０１１０】第一の結合伝送線路９４は、その第一伸張
部９４ｂにおいて、不平衡信号入力端子９１に接続され
ている第三の結合伝送線路９６は、その基部９６ａにお
いて、接地され、その第一伸張部９６ｂと第二伸張部９
６ｃはそれらの先端において相互に電気的に接続されて
いる。さらに、第三の結合伝送線路９６の第二伸張部９
６ｃは第一の平衡信号出力端子９２に接続されている。
第四の結合伝送線路９７は、その基部９７ａにおい
て、接地され、また、その第一伸張部９７ｂと第二伸張
部９７ｃは相互に電気的に接続されている。また、第四
の結合伝送線路９７の第二端部９７ｃは第二の平衡信号
出力端子９３と接続されている。

【０１１１】第一の結合伝送線路９４及び第三の結合伝
送線路９６の各第一伸張部９４ｂ、９６ｂ及び第二伸張
部９４ｃ、９６ｃは第一のキャパシタを構成する３個の
キャパシタ９８、９９、１００を介して相互に接続され
ている。

【０１１２】同様に、第二の結合伝送線路９５及び第四
の結合伝送線路９７の各第一伸張部９５ｂ、９７ｂ及び
第二伸張部９５ｃ、７６ｃは第二のキャパシタを構成す
る３個のキャパシタ１０１、１０２、１０３を介して相
互に接続されている。

【０１１３】第三の結合伝送線路９６及び第四の結合伝
送線路９７の各第二伸張部９６ｃ、９７ｃは第三のキャ
パシタ１０４を介して相互に接続されている。

【０１１４】本実施形態に係る１８０°移相器によれ
ば、不平衡信号入力端子９１から与えられた信号は第１
の平衡信号出力端子９２と第２の平衡信号出力端子９３
に等しい電力で分配され、出力される。二つの平衡信号
出力端子９２、９３から出力された信号の位相差は１８
０°になっている。

【０１１５】第一乃至第四の結合伝送線路９４、９５、
９６、９７の特性インピーダンス及び線路長、並びに、
第一乃至第三のキャパシタ９８、９９、１００；１０
１、１０２、１０３；１０４のキャパシタンスは上記の
不平衡−平衡変換特性を満足するように設定されてい
る。

【０１１６】本実施形態に係る１８０°移相器によれ
ば、付加した第一乃至第三のキャパシタ９８、９９、１
００；１０１、１０２、１０３；１０４が第一乃至第四
の結合伝送線路９４、９５、９６、９７の電気長を補償
するので、１／４波長よりも短い結合伝送線路で１８０
°移相器の回路を構成することができ、回路の小型化を
図ることができる。従って、小型で、かつ、広帯域な周
波数特性を有する１８０°移相器を提供することができ
る。

【０１１７】さらに、不平衡信号を入力する結合伝送線
路と平衡信号を出力する結合伝送線路とを単一の平面基
板上に構成することができるので、製作工程数を削減す
ることができ、さらなる低コスト化を図ることができ
る。

【０１１８】次に、上述の第３の実施形態に係る１８０
°移相器の具体的な構成例について説明する。図８に
示すように、裏面を接地のためにメタライズし、裏面電
極を形成したテフロン基板１０７が筐体１２０上に配置
されている。テフロン基板１０７の表面上には、第一乃
至第四の結合伝送線路９４、９５、９６、９７と、一つ
の不平衡信号入力端子９１と、２つの平衡信号出力端子
９２、９３が配置されている。

【０１１９】密結合を取るために、各結合伝送線路９
４、９５、９６、９７のパタ−ンはコ形状に形成され、
各線路を互いに噛み合わせてインタ−ディジタル型に形
成されている。

【０１２０】第一及び第二の結合伝送線路９４、９５の
基部９４ａ、９５ａは相互に接続されている。このた
め、第一及び第二の結合伝送線路９４、９５は全体とし
て「エ」の字の形状をなしている。

【０１２１】第一の結合伝送線路９４は、その第一伸張
部９４ｂ及び第二伸張部９４ｃにおいて、不平衡信号入
力端子９１に接続され、さらに、チップキャパシタ９
８、９９、１００を介して第三の結合伝送線路９６の基
部９６ａに接続されている。第三の結合伝送線路９６の
基部９６ａは、テフロン基板１０７に形成された第一の
スルーホール電極１０８を介して裏面電極と導通するこ
とにより、接地されている。

【０１２２】同様に、第二の結合伝送線路９５は、その
第一伸張部９５ｂ及び第二伸張部９５ｃにおいて、チッ
プキャパシタ１０１、１０２、１０３を介して第四の結
合伝送線路９７の基部９７ａに接続されている。第四の
結合伝送線路９７の基部９７ａは、テフロン基板１０７
に形成された第二のスルーホール電極１０９を介して裏
面電極と導通することにより、接地されている。

【０１２３】第三の結合伝送線路９６の第一伸張部９６
ｂ及び第二伸張部９６ｃはワイヤ−ボンディング１０５
を介して相互に接続されており、同様に、第四の結合伝
送線路９７の第一伸張部９７ｂ及び第二伸張部９７ｃは
ワイヤ−ボンディング１０６を介して相互に接続されて
いる。第三の結合伝送線路９６の第二伸張部９６ｃは第
一の平衡信号出力端子９２に接続されているとともに、
第二の平衡信号出力端子９３が接続されている第四の結
合伝送線路９７の第二伸張部９７ｃとチップキャパシタ
１０４を介して接続されている。

【０１２４】第一乃至第四の結合伝送線路９４、９５、
９６、９７の特性インピーダンス及び線路長、並びに、
第一乃至第三のキャパシタ９８、９９、１００；１０
１、１０２、１０３；１０４のキャパシタンスは上記の
不平衡−平衡変換特性を満足するように設定されてい
る。

【０１２５】前述の第一及び第二の実施形態は多層膜回
路基板を用いて回路を構成していたため、不平衡信号を
入力する結合伝送線路と平衡信号を出力する結合伝送線
路は上下の別々の層に配置されていた。第一及び第二の
実施形態によっても、大幅な回路面積の縮小化ひいては
低コスト化を図ることができるが、

【０１２６】

【発明の効果】請求項１乃至５に係る１８０°移相器に
よれば、付加したキャパシタが結合伝送線路の電気長を
補償するので、１／４波長よりも短い結合伝送線路で１
８０°移相器の回路を構成することができ、小型で、か
つ、広帯域な周波数特性を有する１８０°移相器を提供
することができる。

【０１２７】請求項６乃至１０に係る１８０°移相器に
よっても同様の効果を達成することができる。請求項
１１乃至１５に係る１８０°移相器によれば、不平衡信
号を入力する結合伝送線路と平衡信号を出力する結合伝
送線路を単一の平面基板上に構成することができるの
で、上記の効果の他に、製作工程数の削減による低コス
ト化を図ることができるという効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係る１８０°移相器の原理を説
明する概略図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る１８０°移相器
の回路図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る１８０°移相器
を多層基板で構成した場合の具体例を示す平面図（図３
（Ａ））と断面図（図３（Ｂ））である。

【図４】図４（ａ）は第１の実施形態に係る１８０°移
相器の周波数−振幅差特性を示すグラフ、図４（ｂ）は
第１の実施形態に係る１８０°移相器の周波数−位相差
特性を示すグラフ、図４（ｃ）は第１の実施形態に係る
１８０°移相器の周波数−通過損失特性を示すグラフで
ある。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る１８０°移相器
の回路図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る１８０°移相器
を多層膜回路で構成した場合の具体例を示す平面図（図
６（Ａ））と断面図（図６（Ｂ））である。

【図７】本発明の第３の実施形態に係る１８０°移相器
の回路図である。

【図８】本発明の第３の実施形態に係る１８０°移相器
の具体例を示す平面図（図８（Ａ））と断面図（図８
（Ｂ））である。

【図９】従来の１８０°移相器の回路図である。

【図１０】従来の１８０°移相器を多層基板で構成した
例の平面図（図１０（Ａ））と断面図（図１０（Ｂ））
である。

【図１１】図１１（ａ）は図１０に示した１８０°移相
器の周波数−振幅差特性を示すグラフ、図１１（ｂ）は
図１０に示した１８０°移相器の周波数−位相差特性を
示すグラフ、図１１（ｃ）は図１０に示した１８０°移
相器の周波数−通過損失特性を示すグラフである。

【図１２】図１２（Ａ）は第二の従来例の１８０°移相
器の回路図、図１２（Ｂ）はその断面図である。

【図１３】図１３は第三の従来例の１８０°移相器の回
路図である。

【符号の説明】

５１、７１、９１不平衡信号入力端子５２、７２、９２第一の平衡信号出力端子５３、７３、９３第二の平衡信号出力端子５４、７４、９４第一の結合伝送線路５５、７５、９５第二の結合伝送線路５６、７６、９６第三の結合伝送線路５７、７７、９７第四の結合伝送線路５８、７８第一のキャパシタ５９、７９第二のキャパシタ６０、８０第三のキャパシタ６１上層テフロン基板６２下層テフロン基板６３、６４、６５、６６スルーホール電極６７、６８接地用電極６９筐体８１第２のポリイミド層８２第１のポリイミド基板８３、８４、８５、８６スルーホール電極８７電極９８、９９、１００第一のキャパシタ１０１、１０２、１０３第二のキャパシタ１０４第三のキャパシタ１０５、１０６ボンディングワイヤ１０７テフロン基板１０８、１０９スルーホール電極１２０筐体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】使用周波数の１／４波長よりも短い二組
の結合伝送線路からなり、各組の結合伝送線路の端部が
キャパシタンスを介して接地されている１８０°移相
器。
【請求項２】使用周波数の１／４波長よりも短い第一
乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、第
一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキャ
パシタと、からなる１８０°移相器であって、前記第一の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記不平衡信号入力端子と接続され、かつ、前記第一のキ
ャパシタを介して接地されており、さらに、その第二端
部において、前記第二の結合伝送線路の第一端部と接続
されており、前記第二の結合伝送線路は、その第二端部において、前
記第二のキャパシタを介して接地されており、前記第三の結合伝送線路は、その第一端部において、接
地され、さらに、その第二端部において、前記第四の結
合伝送線路の第一端部と前記第三のキャパシタを介して
接続され、かつ、前記第一の平衡信号出力端子と接続さ
れており、前記第四の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記第二の平衡信号出力端子と接続され、さらに、その第
二端部において、接地されている構造を有する１８０°
移相器。
【請求項３】使用周波数の１／４波長よりも短い第一
乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、第
一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキャ
パシタと、上層基板と、裏面に裏面電極が形成されてい
る下層基板と、からなる１８０°移相器であって、前記第三及び第四の結合伝送線路は前記下層基板上にそ
れぞれパターン形成されており、前記第三の結合伝送
線路は、その第一端部において、前記下層基板に形成さ
れた第一のスルーホール電極を介して、前記裏面電極に
接続され、さらに、その第二端部において、前記第一の
平衡信号出力端子と接続され、かつ、前記第三のキャパ
シタを介して前記第四の結合伝送線路の第一端部に接続
されており、前記第四の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記第二の平衡信号出力端子と接続され、さらに、その第
二端部において、前記下層基板に形成された第二のスル
ーホール電極を介して、前記裏面電極に接続されてお
り、前記上層基板は前記下層基板上に配置されており、前記第一及び第二の結合伝送線路は、上方から見たとき
に前記第三及び第四の結合伝送線路のパターンと重なり
合うように、前記上層基板上にそれぞれパターン形成さ
れており、前記第一の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記不平衡信号入力端子と接続され、かつ、前記第一のキ
ャパシタを介して接地され、さらに、その第二端部にお
いて、前記第二の結合伝送線路の第一端部と接続されて
おり、前記第二の結合伝送線路は、その第二端部において、前
記第二のキャパシタを介して接地されている構造を有す
る１８０°移相器。
【請求項４】前記下層基板と同寸法のキャビティが形
成されている筐体をさらに備えており、前記下層基板は
前記キャビティの内部に収容されていることを特徴とす
る請求項３に記載の１８０°移相器。
【請求項５】前記上層基板には、前記第一及び第二端
部において、それぞれ接地用電極が設けられており、前
記接地用電極は、前記上層基板に形成されたスルーホー
ル電極を介して前記筐体と接続し、かつ、前記第一及び
第二のキャパシタとそれぞれ接続していることを特徴と
する請求項４に記載の１８０°移相器。
【請求項６】使用周波数の１／４波長よりも短い二組
の結合伝送線路からなり、各組の結合伝送線路は、それ
らの端部において、相互にキャパシタンスを介して接続
され、かつ、接地されている１８０°移相器。
【請求項７】使用周波数の１／４波長よりも短い第一
乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、第
一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキャ
パシタと、からなる１８０°移相器であって、前記第一の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記不平衡信号入力端子と接続され、かつ、前記第一のキ
ャパシタを介して前記第三の結合伝送線路の第一端部と
接続され、さらに、その第二端部において、前記第二の
結合伝送線路の第一端部と接続されており、前記第二の結合伝送線路は、その第二端部において、前
記第二のキャパシタを介して前記第四の結合伝送線路の
第二端部と接続されており、前記第三の結合伝送線路は、その第一端部において、接
地されており、さらに、その第二端部において、前記第
四の結合伝送線路の第一端部と前記第三のキャパシタを
介して接続され、かつ、前記第一の平衡信号出力端子と
接続されており、前記第四の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記第二の平衡信号出力端子と接続されており、さらに、
その第二端部において、接地されている１８０°移相
器。
【請求項８】使用周波数の１／４波長よりも短い第一
乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、第
一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキャ
パシタと、上層基板と、裏面に裏面電極が形成されてい
る下層基板と、からなる１８０°移相器であって、前記第三及び第四の結合伝送線路は前記下層基板上にそ
れぞれパターン形成されており、前記第三の結合伝送
線路は、その第一端部において、前記下層基板に形成さ
れた第一のスルーホール電極を介して、前記裏面電極に
接続され、さらに、その第二端部において、前記第一の
平衡信号出力端子と接続されており、前記第四の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記第二の平衡信号出力端子と接続され、さらに、その第
二端部において、前記下層基板に形成された第二のスル
ーホール電極を介して、前記裏面電極に接続されてお
り、前記第三及び第四の結合伝送線路上にこれらを接続する
前記第三のキャパシタとしてのキャパシタ層が形成され
ており、前記上層基板は前記下層基板上に形成された誘電体層か
らなり、前記上層基板上に前記第一及び第二の結合伝送
線路がそれぞれパターン形成されており、前記第一及び第二の結合伝送線路は前記上層基板に形成
された第三及び第四のスルーホール電極を介してそれぞ
れ前記第三及び第四の結合伝送線路と導通しており、前記第三及び第四のスルーホール上に前記第一及び第二
のキャパシタとしてキャパシタ層がそれぞれ形成されて
おり、前記第一の結合伝送線路は、その第一端部において、前
記不平衡信号入力端子と接続し、かつ、前記第一のキャ
パシタを介して前記第三の結合伝送線路の第一端部と接
続しており、さらに、その第二端部において、前記第二
の結合伝送線路の第一端部と接続しており、前記第二の結合伝送線路は、その第二端部において、前
記第二のキャパシタを介して、前記第四の結合伝送線路
の第二端部と接続している構造を有する１８０°移相
器。
【請求項９】前記第三のキャパシタとしてのキャパシ
タ層上に形成されている電極をさらに備えることを特徴
とする請求項８に記載の１８０°移相器。
【請求項１０】前記上層基板及び前記下層基板はテフ
ロン又はポリイミドからなるものであることを特徴とす
る請求項３、４、５、８及び９の何れか一項に記載の１
８０°移相器。
【請求項１１】使用周波数の１／４波長よりも短い二
組の結合伝送線路からなり、各結合伝送線路は相互に噛
み合うようにコ字形のパターンをなしており、各組の結
合伝送線路は、それらの端部において、相互にキャパシ
タンスを介して接続され、かつ、接地されている、単一
平面基板上に形成された１８０°移相器。
【請求項１２】使用周波数の１／４波長よりも短い第
一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、
第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキ
ャパシタと、からなる１８０°移相器であって、前記第一乃至第四の結合伝送線路は、基部と、該基部の
両端から同方向に延びる第一及び第二の伸張部とからな
り、前記第一及び第三の結合伝送線路はそれらの第一及び第
二の伸張部が互い違いに対向するように、前記第二及び
第四の結合伝送線路はそれらの第一及び第二の伸張部が
互い違いに対向するようにそれぞれ配置されており、前記第一及び第二の結合伝送線路はそれらの基部におい
て相互に結合され、前記第一の結合伝送線路は、その第一伸張部において、
前記不平衡信号入力端子と接続されており、前記第三の結合伝送線路は、その基部において、接地さ
れ、その第一伸張部と第二伸張部は相互に電気的に接続
され、かつ、その第二伸張部において、前記第一の平衡
信号出力端子と接続されており、前記第四の結合伝送線路は、その基部において、接地さ
れ、その第一伸張部と第二伸張部は相互に電気的に接続
され、かつ、その第二端部において、前記第二の平衡信
号出力端子と接続されており、前記第一の結合伝送線路及び前記第三の結合伝送線路の
各第一伸張部及び第二伸張部は前記第一のキャパシタを
介して相互に接続されており、前記第二の結合伝送線路及び前記第四の結合伝送線路の
各第一伸張部及び第二伸張部は前記第二のキャパシタを
介して相互に接続されており、前記第三の結合伝送線路及び前記第四の結合伝送線路の
各第二伸張部は前記第三のキャパシタを介して相互に接
続されている構造を有する１８０°移相器。
【請求項１３】使用周波数の１／４波長よりも短い第
一乃至第四の結合伝送線路と、不平衡信号入力端子と、
第一及び第二の平衡信号出力端子と、第一乃至第三のキ
ャパシタと、裏面に裏面電極が形成されている基板と、
からなる１８０°移相器であって、前記第一乃至第四の結合伝送線路と、前記不平衡信号入
力端子と、前記第一及び第二の平衡信号出力端子と、前
記第一乃至第三のキャパシタは前記基板上に形成されて
おり、前記第一乃至第四の結合伝送線路は、基部と、該基部の
両端から同方向に延びる第一及び第二の伸張部とからな
り、前記第一及び第三の結合伝送線路はそれらの第一及び第
二の伸張部が互い違いに対向するように、前記第二及び
第四の結合伝送線路はそれらの第一及び第二の伸張部が
互い違いに対向するようにそれぞれ配置されており、前記第一及び第二の結合伝送線路はそれらの基部におい
て相互に結合され、前記第一の結合伝送線路は、その第一伸張部において、
前記不平衡信号入力端子と接続されており、前記第三の結合伝送線路は、その基部において、、その
第一伸張部と第二伸張部は相互に電気的に接続され、か
つ、その第二伸張部において、前記第一の平衡信号出力
端子と接続されており、前記第四の結合伝送線路は、その基部において、前記基
板に形成された第二のスルーホール電極を介して前記裏
面電極と接続され、その第一伸張部と第二伸張部は相互
に電気的に接続され、かつ、その第二端部において、前
記第二の平衡信号出力端子と接続されており、前記第一の結合伝送線路及び前記第三の結合伝送線路の
各第一伸張部及び第二伸張部は前記第一のキャパシタを
介して相互に接続されており、前記第二の結合伝送線路及び前記第四の結合伝送線路の
各第一伸張部及び第二伸張部は前記第二のキャパシタを
介して相互に接続されており、前記第三の結合伝送線路及び前記第四の結合伝送線路の
各第二伸張部は前記第三のキャパシタを介して相互に接
続されている構造を有する１８０°移相器。
【請求項１４】前記第二及び第三のキャパシタはそれ
ぞれ複数個のキャパシタからなるものであることを特徴
とする請求項１２又は１３に記載の１８０°移相器。
【請求項１５】前記第二の結合伝送線路及び前記第四
の結合伝送線路の各第一伸張部及び第二伸張部はそれぞ
れボンディングワイヤーを介して接続されていることを
特徴とする請求項１３又は１４に記載の１８０°移相
器。