JP2001028507A - Power distributor and multiplexer - Google Patents

Power distributor and multiplexer

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JP2001028507A
JP2001028507A JP11198684A JP19868499A JP2001028507A JP 2001028507 A JP2001028507 A JP 2001028507A JP 11198684 A JP11198684 A JP 11198684A JP 19868499 A JP19868499 A JP 19868499A JP 2001028507 A JP2001028507 A JP 2001028507A
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JP
Japan
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line
power
transmission line
combiner
power supply
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JP11198684A
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Japanese (ja)
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Toru Sawai
徹 澤居
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ORIENT MICRO WAVE KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate matching and manufacture by faithfully realizing a conductive pattern on the basis of a design reference in the case of Wilkinson type, in which a distribution rate or synthetic rate is unequal rate. SOLUTION: In this Wilkinson-type power distributor/multiplexer, power distributing/combining rates in signal ports 22 and 24 are relatively large and are made to be different from each other by more than two times. Here, branching lines 32 and 34 of a distribution stage and a merging line 36 of a combining stage are provided in the conductive pattern 30 of a transmission line formed on a line substrate 1, the power feeding rate of each branching part of the lines 32, 34 and 36 is selected within the range of relatively small values 1.0:2.0 to 0.5, and consequently, it is possible to improve a matching characteristic and to realize simplification and facilitation of a manufacturing process.

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、給電信号の電力分
配器および電力合成器に関し、特に、ウイルキンソンタ
イプデバイダまたはウイルキンソンタイプコンバイナリ
の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power divider and a power combiner for a feed signal, and more particularly to an improvement of a Wilkinson type divider or a Wilkinson type conbinary.

【0002】[0002]

【従来の技術】一つの高周波信号を二つ以上に分配した
り、二つ以上の高周波信号を一つに合成したりする必要
が生じたとき、パワーデバイダやコンバイナリが使用さ
れる。パワーデバイダとして周知のY型3抵抗電力分配
器は、DCから1GHz程度までの使用帯域に対して簡
単に設計でき、大きさが抵抗体の大きさ程度で実現でき
るなどの利点を有するが、アイソレーションがとり難く
て信号ロスが大きいなどの欠点があり、特に信号ロスの
問題でマイクロ波帯やミリ波帯には不適合であった。
2. Description of the Related Art When it becomes necessary to distribute one high-frequency signal to two or more or to combine two or more high-frequency signals into one, a power divider or a conbinary is used. A Y-type three-resistor power divider known as a power divider has the advantages that it can be easily designed for a band of use from DC to about 1 GHz and can be realized by the size of a resistor. However, there are drawbacks such as difficulty in obtaining a signal and a large signal loss. In particular, the signal loss is unsuitable for a microwave band or a millimeter wave band.

【0003】マイクロ波帯やミリ波帯に使用されるウイ
ルキンソンパワーデバイダは、図3に示すように、入力
端子Aと複数個の分配端子B、C、Dがあって星形に接
続された特性インピーダンスに等しい抵抗R1、R2、R
nとインピーダンスが系のインピーダンスの√N倍であ
る伝送線路T1、T2、Tnで成り立つことを開示して
いる。具体的な50Ω系で2分配するウイルキンソンパ
ワーデバイダは、略U字の平面状金属のマイクロストリ
ップラインを基板上に形成して構成される。また、電力
合成器であるパワーコンバイナリは、図3に示す信号ポ
ートBないしDの出力端子を入力側とし、信号ポートA
の入力端子を出力側として利用することで構成される。
As shown in FIG. 3, a Wilkinson power divider used in a microwave band or a millimeter wave band has an input terminal A and a plurality of distribution terminals B, C, and D and is connected in a star shape. Resistances R1, R2, R equal to impedance
It is disclosed that n and the transmission line T1, T2, Tn whose impedance is イ ン ピ ー ダ ン ス N times the impedance of the system. A specific Wilkinson power divider that distributes two in a 50Ω system is formed by forming a substantially U-shaped planar metal microstrip line on a substrate. The power conbiner, which is a power combiner, uses the output terminals of the signal ports B to D shown in FIG.
Is used as an output side.

【0004】ところで、電力分配器が出力側信号ポート
の分配比を異にする、いわゆる不等分配器は、図4に示
すように、マイクロストリップライン1に2つのλ/4
波長の分岐線路部Z2、Z3を設けている。すなわち、
1個のZ0入力側信号ポートAから2個のZ0出力側信
号ポートB、Cに分配比を異にして出力させるには、こ
の間に形成されるマイクロストリップラインのパターン
を変えた分岐線路部Z2、Z3およびZ’2、Z’3を
形成している。ここで、λは通過する信号の波長、また
Rは吸収抵抗を示しており、分岐線路部の幅は電力分配
比に応じてあらかじめ設定される。仮に出力側ポート
B、Cの電力分配比を1:1とする場合には、線路幅も
1:1の関係で同一寸法幅に選定されるが、電力分配比
が異なる場合には、相互に異なる分岐線路の寸法幅とな
る。一般に分岐線路部の幅を求める関係式は、電力分配
比を1:K2とする場合、次の数式が適用され、図4に
示すZ2、Z’2、Z3およびZ’3相互の線路幅の寸
法値と抵抗値Rが決定できる。
By the way, a so-called unequal distributor in which a power distributor has a different distribution ratio of an output side signal port, as shown in FIG.
Wavelength branch lines Z2 and Z3 are provided. That is,
In order to output one Z0 input-side signal port A to two Z0 output-side signal ports B and C with different distribution ratios, a branch line section Z2 in which the pattern of a microstrip line formed therebetween is changed. , Z3 and Z′2, Z′3. Here, λ indicates the wavelength of the passing signal, and R indicates the absorption resistance, and the width of the branch line portion is set in advance according to the power distribution ratio. If the power distribution ratio of the output side ports B and C is 1: 1, the line width is also selected to be the same dimension width in the relation of 1: 1. The dimension widths of different branch lines are different. Generally, the relational expression for obtaining the width of the branch line portion is as follows when the power distribution ratio is 1: K 2 , the following expression is applied, and the line widths of Z2, Z′2, Z3 and Z′3 shown in FIG. And the resistance value R can be determined.

【0005】[0005]

【数1】 (Equation 1)

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述するウイルキンソ
ン型電力分配器において、分配比を大きく異にする場合
に伝送線路の設計寸法が互いに大きく異なり、これを製
作面で精度よく正確に得ることが困難となる。特に、分
配比が大きくなるほど一方の線幅が他方の線幅に比べ小
さく細分化するのでその影響が大きく、所望する精度の
線路が得にくくなる。例えば、伝送線路の導電性パター
ン形成で、分配比が相互に2倍以上異なると分岐線路の
幅が大差となり、パターン形成の実寸精度が低下し設計
基準とおりのパターン実現が困難となる。この結果、細
い側のラインパターンに欠落や線幅不良が発生し、ま
た、それにより整合指数を示す電圧定在波比(VSW
R)の悪化や周波数特性上に変動が発生し、実用できな
い不良品やばらつきの大きい製品となる。こうした不良
製品をアンテナアレイ装置の給電用分配器として用いれ
ば、分配比が所定の値に制御できないばかりか、整合特
性の不良を招き送信装置にも悪い結果を招くことにな
る。
In the above-mentioned Wilkinson power divider, when the distribution ratio is largely different, the design dimensions of the transmission lines are largely different from each other, and it is difficult to obtain the transmission line accurately and accurately in terms of manufacturing. Becomes In particular, as the distribution ratio increases, one line width becomes smaller and smaller than the other line width, so that the influence is large, and it becomes difficult to obtain a line with desired accuracy. For example, when forming a conductive pattern of a transmission line, if the distribution ratios are different from each other by two times or more, the width of the branch line becomes largely different, the actual size accuracy of the pattern formation is reduced, and it is difficult to realize the pattern according to the design standard. As a result, the line pattern on the thinner side is missing or defective in line width, and the voltage standing wave ratio (VSW) indicating the matching index is thereby reduced.
R) is deteriorated and the frequency characteristics fluctuate, resulting in a defective product that cannot be used practically or a product with large variations. If such a defective product is used as a power distributor for an antenna array device, not only the distribution ratio cannot be controlled to a predetermined value, but also poor matching characteristics and bad results for the transmission device.

【0007】したがって、本発明は上記問題点に鑑みて
提案されたもので、主たる目的は電力分配比が大きくな
る場合でも実際の製作面では問題がなく、所望の整合特
性が容易に実現できる電力分配器を提供することにあ
る。例えば、ウイルキンソン型構造で分配比が互いに2
倍を越える不等比でも対応可能な新規かつ改良された電
力分配器の提供を目的とする。また、電力分配器は入出
力の入れ替えにより電力合成器となるものであり、それ
ゆえに、本発明は電力分配器および合成器の提供を目的
とする。
Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above problems, and has as its main object no problem in terms of actual production even when the power distribution ratio is large, and a power supply which can easily achieve desired matching characteristics. It is to provide a distributor. For example, in a Wilkinson structure, the distribution ratio is 2
It is an object of the present invention to provide a new and improved power distributor capable of handling unequal ratios exceeding twice. Further, the power divider becomes a power combiner by exchanging the input and output, and therefore, an object of the present invention is to provide a power divider and a combiner.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、高周波
の給電信号の伝送線路を分配段および合成段の含まれる
複数段により構成する分配比または合成比の異なる電力
分配器および合成器であって、分配比または合成比が互
いに2倍以上に異なる場合に好適し、給電信号用伝送線
路にストリップラインやマイクロストリップライン構造
を採用すると同時に、必要に応じて、位相調整手段やア
イソレーション改善手段を付設し、整合特性の向上と製
作簡素化による能率の改善を図る新規で改良された電力
分配器および合成器を提供する。ここで、分配段は分流
ラインで、合成段は合流ラインにより構成し、それぞれ
の給電比率は相互に比較的小さい値、具体的に2.0以
内である1:2ないし1:0.5の範囲内で選定される
ことを特徴としている。
According to the present invention, a transmission line for a high-frequency power supply signal is composed of a plurality of stages including a distribution stage and a synthesis stage, and is composed of power dividers and synthesizers having different distribution ratios or synthesis ratios. Therefore, it is suitable when the distribution ratio or the combination ratio is different from each other by two times or more, and adopts a stripline or microstripline structure for the transmission line for the feed signal, and at the same time, if necessary, improves the phase adjustment means and the isolation improvement. Means are provided, and a new and improved power splitter and a combiner for improving matching characteristics and improving efficiency by simplifying manufacturing are provided. Here, the distribution stage is a branch line, and the synthesis stage is a merge line. The power supply ratios of the respective stages are relatively small, specifically 1: 2 to 1: 0.5 which are within 2.0. It is characterized by being selected within the range.

【0009】本発明の別の観点によれば、複数個のポー
トとしてのコネクタを装着したシールドケースに、絶縁
基板に伝送線路を設けたライン基板を収容し、適当な接
地部材を用いてシールドカバーを被覆固着したウイルキ
ンソン型電力分配器/合成器であって、接地部材にはア
ース基板、アースホイルおよび押圧弾性材のゴム板のラ
ミネート部材とする。なお、絶縁空間を利用するマイク
ロストリップライン構造は、ライン基板のシールドケー
ス内への収納で完成される。ここで、伝送線路は所定の
分流給電比率に設定される分流ラインを有する分配段
と、所定の合流給電比率に設定される合流ラインを有す
る合成段により構成され、電力分配/合成比を比較的大
きく異にすることを特徴とする電力分配器または合成器
を開示する。より詳細には、分流または合流ラインの個
々の給電比率は比較的小さな2.0以下、換言すると
1:2ないし0.5の範囲内に選定され、かつ信号ポー
トの電力分配比または電力合成比は比較的大きな2.0
以上、換言すると1:2以上または0.5以下で異なる
ようにすることを特徴とする。また、伝送線路の分流お
よび合流ラインはライン基板としてストリップラインや
マイクロストリップライン構造で導電性パターンにより
形成すると共に位相調整手段およびアイソレーション改
善手段を付設することを特徴とする電力分配器/合成器
を開示する。
According to another aspect of the present invention, a shield case in which a connector as a plurality of ports is mounted houses a line board having a transmission line provided on an insulating board, and a shield cover is formed by using an appropriate grounding member. Wherein the grounding member is a laminated member of an earth substrate, an earth foil and a rubber plate of a pressing elastic material. The microstrip line structure using the insulating space is completed by storing the line board in a shield case. Here, the transmission line is composed of a distribution stage having a shunt line set to a predetermined shunt power supply ratio and a combining stage having a shunt line set to a predetermined shunt power supply ratio. Disclosed is a power splitter or a combiner that is greatly different. More specifically, the individual feed ratios of the branching or merging lines are selected to be relatively small, less than 2.0, in other words in the range of 1: 2 to 0.5, and the power distribution ratio or power combining ratio of the signal ports Is relatively large 2.0
As described above, in other words, the difference is made to be not less than 1: 2 or not more than 0.5. The power divider / combiner is characterized in that the branch line and the merging line of the transmission line are formed by a conductive pattern with a strip line or microstrip line structure as a line substrate, and a phase adjusting means and an isolation improving means are additionally provided. Is disclosed.

【0010】上述の構成によれば、伝送線路のストリッ
プライン、またはマイクロストリップラインにおける分
配段および合成段の各分流ライン部および合流ライン部
はその給電比率を1:2ないし0.5の範囲(2.0以
下)で選定されるから分岐する線路幅に大差が生じな
く、それ故に、線路幅のばらつきを小さくできかつ製作
を容易にする。すなわち、給電比率が1:2を越えたり
1:0.5未満になるような互いに2倍以上の大きな値
の場合には、導電性パターンの線路幅の太細差に起因し
て細側の分流ラインのパターンで断線やばらつき大が生
じ、伝送線路の不具合や特性上の欠陥を生ずる。
[0010] According to the above-described structure, the split line section and the merge line section of the distribution stage and the synthesis stage in the strip line or the microstrip line of the transmission line have a power supply ratio in the range of 1: 2 to 0.5 ( 2.0 or less), there is no large difference in the branch line width, so that the variation in the line width can be reduced and the fabrication is facilitated. In other words, when the power supply ratio is greater than 1: 2 or less than 1: 0.5, and is a large value that is twice or more, the narrow side of the conductive pattern due to the large and small difference in line width. Disconnection and large variation occur in the pattern of the shunt line, which causes a failure of the transmission line and a defect in characteristics.

【0011】さらに、前述した課題を解決するために、
本発明は上記のウイルキンソン型電力分配器/合成器の
構成に位相調整手段を付加しすることを提案する。位相
調整手段は、ストリップラインまたはマイクロストリッ
プラインの全体の長さを調整するために蛇行状の導電性
パターンとすることであり、それによって分配または合
成される各信号ポートの位相を補正するものである。た
とえば、このような調整手段は、電力分配器としてアン
テナアレイ装置に使用される際に各アンテナへの給電を
一様にするものである。また、吸収抵抗の付設は、分配
された出力信号の入力端子への逆結合としてのアイソレ
ーションの低下を抑止するものであり、異常発振の阻止
に役立つものである。
Further, in order to solve the above-mentioned problems,
The present invention proposes to add a phase adjusting means to the configuration of the above Wilkinson power divider / combiner. The phase adjusting means is a meandering conductive pattern for adjusting the entire length of the strip line or microstrip line, and thereby corrects the phase of each signal port distributed or combined. is there. For example, such an adjusting means makes the power supply to each antenna uniform when used in an antenna array device as a power distributor. The addition of the absorption resistor suppresses a decrease in isolation as a reverse coupling of the distributed output signal to the input terminal, and is useful for preventing abnormal oscillation.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態は、シールト
ドケース内に収容されるライン基板上の伝送線路のパタ
ーン形状設計法およびこれに付随する回路構成にあり、
伝送線路としての導電性パターンを、図2に示すよう
に、分配段の分流ライン32、34および合成段の合成
ライン36を包含する特定形状に構成することを要点と
している。具体的にはシールドケース内のライン基板の
導電性パターンが空間介在で絶縁されるマイクロストリ
ップライン構造と絶縁基部材を介在するストリップライ
ン構造の2つの構造がある。例えば、図1に示すよう
に、導電性パターンを形成したライン基板12のパター
ン側にアース基板15の絶縁部材側を密着してシールド
ケース10内に収めシールドカバー18を被覆固着した
ストリップ構造の電力分配器または合成器がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention resides in a method of designing a pattern shape of a transmission line on a line board housed in a sealed case and a circuit configuration accompanying the method.
The main point is that the conductive pattern as a transmission line is formed in a specific shape including the branch lines 32 and 34 of the distribution stage and the synthesis line 36 of the synthesis stage as shown in FIG. Specifically, there are two structures, a microstrip line structure in which the conductive pattern of the line board in the shield case is insulated by the space, and a strip line structure in which an insulating base member is interposed. For example, as shown in FIG. 1, the power of a strip structure in which the insulating member side of the ground substrate 15 is closely attached to the pattern side of the line substrate 12 on which the conductive pattern is formed and is housed in the shield case 10 to cover and fix the shield cover 18 is provided. There are distributors or synthesizers.

【0013】本発明に係るストリップライン構造の実施
例について図面を参照しつつ詳述するが、本発明の対象
を電力分配器とするか電力合成器とするかは、シールド
ケース10に設けられる複数個の信号ポートのうちどの
コネクタ26を入力または出力にするかによって決定さ
れる。以下、実施例の説明は電力分配器について説明す
るが、電力合成器とするには「分配」と「合成」、「入
力」と「出力」の用語を読み替えることで理解された
い。
An embodiment of the strip line structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The object of the present invention may be a power splitter or a power combiner, It is determined by which connector 26 of the signal ports is used as an input or an output. In the following, the description of the embodiment will be made with respect to a power divider. However, it should be understood that the terms "distribution" and "synthesis" and "input" and "output" are interchanged in order to form a power combiner.

【0014】本発明に係るウイルキンソン型電力分配器
は、図1に示すように、絶縁基板に伝送線路の導電性パ
ターンを形成したライン基板12が接地手段14を介し
てシールドケース10内に収容して構成される。接地部
材14はアース基板15、アースホイル16および弾性
押圧ゴム板17のラミネート構造からなり、これらをシ
ールドケース内に収めた後シールドカバー18を被覆
し、ねじ27により締め付けて電気的に結合される。シ
ールドケース10には、3個の信号ポート20、22、
24が設けられ、それぞれにコネクタ26が装着されて
入力および出力端子となる。また、複数個のネジ27に
よってシールドケース10に固定されるシールドカバー
18は、有効に接地機能を発揮させるゴム板17による
機械的結合の確保と同時にアースホイル16とアース基
板15のアースランドおよびシールドケース10を電気
的に接続する。さらに、ライン基板12には後述の導電
性パターンの所定位置にアイソレーション改善用チップ
抵抗28が装着されると共に導電性パターン終端にはポ
ート毎にピン29が設けられて対応するコネクタ26の
一方の電極を構成する。
As shown in FIG. 1, the Wilkinson type power distributor according to the present invention has a line substrate 12 in which a conductive pattern of a transmission line is formed on an insulating substrate and is housed in a shield case 10 via a grounding means 14. It is composed. The grounding member 14 has a laminated structure of an earth substrate 15, an earth foil 16, and an elastic pressing rubber plate 17, and after these are housed in a shield case, the shield cover 18 is covered and tightened by screws 27 to be electrically connected. . The shield case 10 has three signal ports 20, 22,
24 are provided, and a connector 26 is attached to each of them to serve as input and output terminals. The shield cover 18 fixed to the shield case 10 by a plurality of screws 27 secures a mechanical connection by a rubber plate 17 that effectively exerts a grounding function, and at the same time, a ground land and a shield of the ground foil 16 and the ground substrate 15. The case 10 is electrically connected. Further, an isolation improving chip resistor 28 is mounted on a predetermined position of a conductive pattern described later on the line board 12, and a pin 29 is provided for each port at the end of the conductive pattern. Configure the electrodes.

【0015】ライン基板12は、図2に示すように、第
1ないし第3の信号ポート20、22、24があり、第
1の信号ポート20に入力信号が給電され、第2および
第3の信号ポート22、24から所望の電力分配比で分
配された信号が出力される。このライン基板12は、テ
フロン材の絶縁基板に伝送線路としての導電性パターン
30を設計基準にしたがって形成されている。本発明の
特徴はこのパターン形状にあり、所定の分流給電比率に
設定される複数個の分流ライン32、34の分配段と、
所定の合流給電比率に設定される合流ライン36の合成
段とを具備したことにある。実施例は出力側信号ポート
22、24での電力分配比が5.7倍(1:5.7)と
なる場合を示しており、その際のパターン設計基準はパ
ターン製作上の問題点と整合特性をとることの困難さと
を避けるように行なわれた。すなわち、分配段の第1お
よび第2の分流ライン32、34および合流段の合流ラ
イン36に関し、各分岐部の分流および合流給電比率を
比較的小さな値の2.0以内になるように選定してパタ
ーンレイアウトを設定した。次に、伝送線路に関するλ
/4波長と線幅を前述の数式により設定し、絶縁基板上
の導電ランドをエッチング処理し、上記分流および合流
ラインを含む所定寸法の導電性パターン30を形成して
ライン基板12とした。このようにして完成されたライ
ン基板12の導電性パターン30は製作上また整合上の
問題がなく、実用面で満足な結果を得た。
As shown in FIG. 2, the line board 12 has first to third signal ports 20, 22, and 24, an input signal is supplied to the first signal port 20, and the second and third signal ports are supplied to the first and second signal ports. Signals distributed at a desired power distribution ratio are output from the signal ports 22 and 24. In the line substrate 12, a conductive pattern 30 as a transmission line is formed on a Teflon insulating substrate according to design criteria. The feature of the present invention lies in this pattern shape, and a distribution stage of a plurality of shunt lines 32 and 34 set at a predetermined shunt power supply ratio;
And a synthesizing stage of the merging line 36 set to a predetermined merging power supply ratio. The embodiment shows a case where the power distribution ratio at the output side signal ports 22 and 24 is 5.7 times (1: 5.7), and the pattern design standard at that time matches the problem in pattern production. This was done to avoid the difficulty of taking the characteristics. That is, with respect to the first and second branch lines 32 and 34 of the distribution stage and the branch line 36 of the merge stage, the branch and merge power supply ratio of each branch is selected to be within a relatively small value of 2.0. And set the pattern layout. Next, the transmission line λ
The / 4 wavelength and the line width were set by the above-mentioned formulas, and the conductive land on the insulating substrate was etched to form a conductive pattern 30 having predetermined dimensions including the above-mentioned diverging and merging lines. The conductive pattern 30 of the line substrate 12 completed in this manner had no problem in production or alignment, and obtained satisfactory results in practical use.

【0016】実施例に示す分配段の各分流ライン32、
34は、それぞれの分流給電比率が一方を1としたとき
に他方を1.2および2.0で選定し、かつ合成段の合
流ライン36は合流給電比率が一方を1としたとき他方
を1.8に選定し、いずれの場合も給電比率を2.0以
内で比較的小さく設定した。実験的な試行錯誤の結果、
これらの分流または合流の分岐部での給電比率は、好ま
しくは一方を1とするとき他方を2ないし0.5の範囲
内、換言すると2.0以下の比較的小さな比率で選定す
べきことを見い出し、実用可能な範囲として確認した。
すなわち、給電比率が1:2を越えたり、1:0.5未
満になったりするような相互に2.0を越えて選定する
と、導電性パターン30の線路幅の太細差が大きくな
り、細い線路側の分流路または合成路に断線やばらつき
大の不具合を招き、それが整合特性の低下となることが
判明した。それゆえに、本発明の適用範囲は、信号ポー
ト22、24での出力信号の電力分配比が1:2以上ま
たは1:0.5以下であって分配比が互いに2倍以上の
大きな値とする場合である。
Each branch line 32 of the distribution stage shown in the embodiment,
34 selects the other at 1.2 and 2.0 when one of the split power supply ratios is set to 1, and the merging line 36 of the synthesis stage sets the other at 1 when the merge power supply ratio is set to 1. The power supply ratio was set to be relatively small within 2.0 in each case. As a result of experimental trial and error,
The feed ratio at these branching or merging branches is preferably such that one should be selected to be 1 and the other should be selected within a range of 2 to 0.5, in other words a relatively small ratio of 2.0 or less. It was found and confirmed as a practical range.
In other words, if the power supply ratio is selected to exceed 2.0 such that the power supply ratio exceeds 1: 2 or becomes less than 1: 0.5, the thickness difference of the line width of the conductive pattern 30 increases, It has been found that a problem of disconnection or large variation is caused in the branch channel or the composite road on the thin line side, and this causes a reduction in matching characteristics. Therefore, the applicable range of the present invention is a large value in which the power distribution ratio of the output signal at the signal ports 22 and 24 is 1: 2 or more or 1: 0.5 or less and the distribution ratio is twice or more each other. Is the case.

【0017】以下、図2に示す電力分配器の具体的比率
を算出する。先ず、分配段の第1の分流ライン32に関
しA:B=1.2:1.0の分流給電比率を選定すると
A側へ55%、B側へ45%となり、分配段の第2の分
流ライン34に関しC:D=2.0:1.0の分流給電
比率を選定するとC側へ30%、D側へ15%となる。
次に、合成段の合流ライン36の各部に関しE:F=
1.8:1.0の合流給電比率を選定し、C側からの3
0%とA側からの55%とを合成する。結果的に出力側
の信号ポート22には85%、信号ポート24には15
%が分配され、両出力ポート間の電力分配比が5.7:
1.0の電力分配器が提供される。したがって、不等分
配比が5.7倍の電力分配器を製作上の精度上の困難さ
を伴わずに実現できた。
Hereinafter, a specific ratio of the power distributor shown in FIG. 2 will be calculated. First, if a shunt power supply ratio of A: B = 1.2: 1.0 is selected for the first shunt line 32 of the distribution stage, it will be 55% on the A side and 45% on the B side, and the second shunt of the distribution stage will be described. If a shunt power supply ratio of C: D = 2.0: 1.0 is selected for the line 34, it becomes 30% to the C side and 15% to the D side.
Next, regarding each part of the merging line 36 of the synthesis stage, E: F =
A 1.8: 1.0 merge power supply ratio was selected, and 3
0% and 55% from the A side are synthesized. As a result, the output side signal port 22 has 85% and the signal port 24 has 15%.
% And the power distribution ratio between the two output ports is 5.7:
A 1.0 power divider is provided. Therefore, a power distributor having an unequal distribution ratio of 5.7 can be realized without difficulty in manufacturing accuracy.

【0018】ライン基板12の導電性パターン30は、
位相調整のためにラインパターン蛇行部41、42が設
けられ、それにより、合成段での位相を合わせるように
調整された。このような位相調整手段はパターン設計で
容易に実施できるものであり、分配合成の度合いで決め
られる。加えて、等位相の場合には、位相調整のための
リンク部を設けるのが有利である。さらには、アイソレ
ーション改善手段として吸収抵抗を分流ライン間に挿入
使用する(図1参照)。通常、50Ω特性インピーダン
スの場合に、100Ω程度のチップ抵抗を分流ライン間
に介在させて、U字状線路だけで構成する場合に生ずる
入出力間の逆結合減衰量の問題やそれに伴う異常発振ト
ラブルなどの不具合を解消するのに役立てる。
The conductive pattern 30 of the line substrate 12 is
Line pattern meanders 41 and 42 were provided for phase adjustment, and were adjusted so as to match the phase in the synthesis stage. Such a phase adjusting means can be easily implemented by pattern design, and is determined by the degree of distribution and combination. In addition, in the case of equal phase, it is advantageous to provide a link for phase adjustment. Further, an absorption resistor is inserted between the shunt lines as an isolation improving means (see FIG. 1). Normally, in the case of a 50Ω characteristic impedance, a chip resistor of about 100Ω is interposed between the shunt lines, and a problem of reverse coupling attenuation between input and output and abnormal oscillation trouble caused when only a U-shaped line is formed. Useful for eliminating problems such as.

【0019】実施例はストリップライン構造の2分岐電
力分配器を示したが、本発明は3分岐や4分岐など多数
分岐分配器への適用も可能であり、また、マイクロスト
リップライン構造としてもよい。また、適用例として
は、特にアンテナアレイ装置に用いる場合に多数のアン
テナへ分配給電する不等分配器としての利用がある。具
体的な特性改善としては整合が容易に取れ、それぞれの
アンテナの方向に応じて所望のパワーでの送信を容易に
した。さらに、複数個の入力信号を合成するための合成
器としては、上述する実施例の分配器の入出力を逆にす
ることで実現できる。
Although the embodiment shows a two-branch power distributor having a strip line structure, the present invention can be applied to a multi-branch distributor such as a three-branch or a four-branch, or a microstrip line structure. . In addition, as an application example, there is a use as an unequal distributor that distributes and supplies power to a large number of antennas, particularly when used in an antenna array device. As a specific characteristic improvement, matching was easily achieved, and transmission at a desired power was facilitated according to the direction of each antenna. Further, a combiner for combining a plurality of input signals can be realized by reversing the input and output of the distributor of the above-described embodiment.

【0020】[0020]

【発明の効果】上記実施例に示すように本発明は、信号
ポート22、24における分配/合成比が互いに2倍以
上異ならせるウイルキンソン型電力分配器/合成器であ
って、ライン基板12の伝送線路の導電性パターン30
に分流ライン32、34を有する分配段と、合流ライン
36を有する合成段とを設け、分流ラインおよび合成ラ
インの各給電比率を比較的小さな値、1.0:2.0〜
0.5の範囲内で選定したことを特徴とするものであ
り、それにより整合特性の改善と製作工程での精度向上
と簡素化を達成する。すなわち、電力分配/合成比が比
較的大きく異なり、その値が2倍以上かけ離れる場合
に、伝送線路のラインパターンに多段化の分配段および
合成段を設けるものであって、所定の設計基準の下で所
望の特性を発揮し得ると同時に製造面の容易化を図る。
特に、所望の分配比または合成比を正確に維持しつつ整
合が取り易くて安定した特性の製品を提供できることと
共に製造工程の簡素化とばらつきを小さくする高精度化
の実現から製品品質と作業能率の向上に役立つなど、工
業的かつ実用的効果を奏する。
As shown in the above embodiment, the present invention is a Wilkinson power divider / combiner in which the distribution / combination ratios at the signal ports 22 and 24 are different from each other by at least two times. Line conductive pattern 30
Provided with a distribution stage having the branch lines 32 and 34 and a synthesis stage having the merge line 36, and each feed ratio of the branch line and the synthesis line is set to a relatively small value, from 1.0: 2.0 to
It is characterized by being selected within the range of 0.5, thereby achieving an improvement in matching characteristics and an improvement and simplification in the manufacturing process. That is, when the power distribution / combination ratio is relatively largely different and the values are more than twice apart, a multi-stage distribution stage and a combination stage are provided in the line pattern of the transmission line. Under these conditions, desired characteristics can be exhibited, and at the same time, simplification of the manufacturing surface is aimed at.
In particular, it is possible to provide a product with stable characteristics that is easy to match while accurately maintaining a desired distribution ratio or synthesis ratio, and to achieve high quality with a simplified manufacturing process and high accuracy to reduce variation, resulting in product quality and work efficiency. It has industrial and practical effects, such as helping to improve

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

【図1】本発明に係る実施例の電力分配器の構成要素的
分解斜視図、
FIG. 1 is an exploded perspective view of components of a power distributor according to an embodiment of the present invention;

【図2】図1に示す電力分配器の要部であるライン基板
を示す平面図、
FIG. 2 is a plan view showing a line board which is a main part of the power distributor shown in FIG. 1;

【図3】従来のウイルキンソンパワーデバイダを説明す
る回路図、
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a conventional Wilkinson power divider;

【図4】従来の電力分配器として異なる分配比をもつ場
合の平面図。
FIG. 4 is a plan view of a conventional power distributor having different distribution ratios.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10:シールドケース 12:ライン基板 14:接地部材(アース基板15、アースホイル16、
弾性ゴム板17) 18:シールドカバー 20、22、24:信号ポート 28:チップ抵抗(アイソレーション改善手段) 30:導電性パターン(伝送線路) 32、34:分流ライン(分配段) 36:合流ライン(合成段) 41、42:蛇行部(位相調整手段)
10: shield case 12: line board 14: grounding member (earth board 15, earth foil 16,
Elastic rubber plate 17) 18: shield cover 20, 22, 24: signal port 28: chip resistance (isolation improvement means) 30: conductive pattern (transmission line) 32, 34: branch line (distribution stage) 36: junction line (Synthesis stage) 41, 42: meandering part (phase adjusting means)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】出力または入力用の複数個の信号ポートを
有し、分流ラインによる分配段および合流ラインによる
合成段を含む給電信号用伝送線路を設け、前記信号ポー
ト間に異なる電力分配比または合成比を設定することを
特徴とする電力分配器または合成器。
1. A power supply signal transmission line having a plurality of output or input signal ports and including a distribution stage by a shunt line and a synthesis stage by a merging line is provided. A power divider or a combiner for setting a combining ratio.
【請求項2】前記伝送線路が絶縁基板と接地部材間に介
在の導電性パターンからなるストリップラインであり、
これをシールドケースに収容したことを特徴とする請求
項1に記載の電力分配器または合成器。
2. The transmission line is a strip line comprising a conductive pattern interposed between an insulating substrate and a ground member,
The power distributor or the combiner according to claim 1, wherein the power distributor or the combiner is housed in a shield case.
【請求項3】前記伝送線路が絶縁基板に配置の導電性パ
ターンからなるマイクロストリップラインであり、これ
をシールドケースに収容したことを特徴とする請求項1
に記載の電力分配器または合成器。
3. The transmission line according to claim 1, wherein the transmission line is a microstrip line comprising a conductive pattern disposed on an insulating substrate, and the transmission line is accommodated in a shield case.
3. The power distributor or combiner according to claim 1.
【請求項4】前記分流ラインおよび合流ラインは各ライ
ンの給電比率を比較的小さな値の2.0以内で選定し、
前記信号ポート間の電力分配比/合成比を比較的大きい
値の2.0以上で異ならせたことを特徴とする請求項1
ないし3に記載の電力分配器または合成器。
4. The diverting line and the merging line have a power supply ratio of each line selected within a relatively small value of 2.0,
2. The power distribution ratio / combination ratio between the signal ports is varied by a relatively large value of 2.0 or more.
4. The power distributor or the combiner according to any one of items 3 to 3.
【請求項5】前記伝送線路は位相調整手段を具備するこ
とを特徴とする請求項4に記載の電力分配器または合成
器。
5. The power splitter or combiner according to claim 4, wherein said transmission line includes phase adjusting means.
【請求項6】前記伝送線路は導電性パターンの位相調整
手段およびアイソレーション改善手段を具備することを
特徴とする請求項4に記載の電力分配器または合成器。
6. The power divider or combiner according to claim 4, wherein said transmission line comprises a conductive pattern phase adjusting means and an isolation improving means.
【請求項7】絶縁基板に給電信号用伝送線路を設けたラ
イン基板を、複数個の出力信号ポートを設けたシールド
ケースに収容して回路構成するウイルキンソン型電力分
配器において、前記伝送線路を所定の分流給電比率以下
の分流ラインからなる分配段および所定の合流給電比率
の合流ラインからなる合成段とにより構成し、前記各ラ
インの給電比率は比較的小さい2.0以内に選定して前
記出力信号ポートの電力分配比を比較的大きい2.0を
越えて異ならせたことを特徴とする電力分配器。
7. A Wilkinson-type power distributor in which a line board provided with a transmission line for a power supply signal on an insulating board is housed in a shield case provided with a plurality of output signal ports, and wherein the transmission line is provided in a predetermined manner. And a synthesizing stage composed of merged lines having a predetermined merged power supply ratio, and the power supply ratio of each line is selected to be relatively small within 2.0 and the output is selected. A power distributor characterized in that the power distribution ratios of the signal ports are varied over a relatively large value of 2.0.
【請求項8】絶縁基板に給電信号用伝送線路を設けたラ
イン基板を、複数個の入力信号ポートを設けたシールド
ケースに収容して回路構成するウイルキンソン型電力合
成器において、前記伝送線路を所定の合流給電比率以下
の合流ラインからなる合成段および所定の分流給電比率
の分流ラインからなる分配段とにより構成し、前記各ラ
インの給電比率は比較的小さい2.0以内に選定して前
記入力信号ポートの電力合成比を比較的大きい2.0を
越えて異ならせたことを特徴とする電力合成器。
8. A Wilkinson power combiner in which a line board having a transmission line for a power supply signal provided on an insulating board is housed in a shield case provided with a plurality of input signal ports, and wherein the circuit is configured. And a distribution stage consisting of shunting lines having a predetermined shunting power supply ratio. A power combiner wherein the power combiner ratios of the signal ports are made different from each other over a relatively large value of 2.0.
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