JP2008245094A - Hundred-and-eighty-degree hybrid coupler - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、結合線路断面の結合度が線路長さ方向に対して連続的に変化し、線路長さ方向の結合度分布が単調増加するテーパ形結合線路によって構成される非対称テーパ結合線路形とした方向性結合器によって構成される180°ハイブリッドカプラに関するものである。 The present invention relates to an asymmetric taper coupled line type constituted by a taper coupled line in which the coupling degree of the section of the coupled line continuously changes with respect to the line length direction, and the coupling degree distribution in the line length direction monotonously increases. The present invention relates to a 180 ° hybrid coupler constituted by a directional coupler.
非対称テーパ結合線路形方向性結合器2つを縦続接続した従来の180°ハイブリッドカプラは、非対称テーパ結合線路形方向性結合器を構成するストリップ導体が、同一面内で接続されるような構成となっている(例えば、非特許文献1参照)。 A conventional 180 ° hybrid coupler in which two asymmetric taper coupled line type directional couplers are connected in cascade has a configuration in which strip conductors constituting the asymmetric taper coupled line type directional coupler are connected in the same plane. (For example, refer nonpatent literature 1).
上述した非特許文献1に開示されている180°ハイブリッドカプラでは、それぞれの非対称テーパ結合線路形方向性結合器を構成するストリップ導体が同一面内で接続されるような構成であるため、製造過程においてストリップ導体に位置ずれが生じて一方の非対称テーパ結合線路形方向性結合器が密結合となった場合に、他方の非対称テーパ結合線路形方向性結合器も密結合となってしまう。このため、180°ハイブリッドの特性が劣化するという問題があった。また、上記問題のため、180°ハイブリッドを製造する場合には、製造後の調整に多くの時間を要し、製造に多大の時間と費用がかかるという問題点があった。
In the 180 ° hybrid coupler disclosed in Non-Patent
この発明は前記のような問題点を解決するためになされたもので、方向性結合器を構成するストリップ導体に位置ずれが生じても良好な特性を有する180°ハイブリッドカプラを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a 180 ° hybrid coupler having good characteristics even when a positional deviation occurs in a strip conductor constituting a directional coupler. And
この発明に係る180°ハイブリッドカプラは、2つの線路導体により構成される結合線路の断面の結合度が線路長さ方向に対して連続的に変化し、線路長さ方向の結合度分布が単調増加するテーパ形結合線路によって構成される非対称テーパ結合線路形とした第1の方向性結合器と第2の方向性結合器を縦続接続して構成される180°ハイブリッドカプラにおいて、前記第1の方向性結合器は、第1の誘電体基板の上下面それぞれに、前記第1の誘電体基板を挟んでほぼ平行に前記線路導体としての第1と第2のストリップ導体を密着させて配置し、前記第1の誘電体基板の上下面それぞれに前記第1の誘電体基板と反対側の面上に地導体を設けた第2と第3の誘電体基板を密着させて構成し、前記第2の方向性結合器は、第1の誘電体基板の上下面それぞれに、前記第1の誘電体基板を挟んでほぼ平行に前記線路導体としての第3と第4のストリップ導体を密着させて配置し、前記第1の誘電体基板の上下面それぞれに前記第1の誘電体基板と反対側の面上に地導体が配置されるように前記第2と第3の誘電体基板を密着させて構成し、前記第1のストリップ導体と前記第4のストリップ導体が接続されるように、前記第1の誘電体基板に第1のスルーホールを設け、前記第2のストリップ導体と前記第3のストリップ導体が接続されるように、前記第1の誘電体基板に第2のスルーホールを設け、前記第1の方向性結合器と前記第2の方向性結合器を縦続接続したことを特徴とする。 In the 180 ° hybrid coupler according to the present invention, the coupling degree of the cross section of the coupled line constituted by two line conductors continuously changes with respect to the line length direction, and the coupling degree distribution in the line length direction monotonously increases. In the 180 ° hybrid coupler configured by cascading a first directional coupler and a second directional coupler, each of which is an asymmetric tapered coupled line configured by a tapered coupled line, the first direction The first and second strip conductors as the line conductors are arranged in close contact with each other on the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate in substantially parallel with the first dielectric substrate interposed therebetween, A second dielectric substrate having a ground conductor provided on a surface opposite to the first dielectric substrate on each of the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate; The directional coupler includes a first dielectric substrate. The upper and lower surfaces of the first dielectric substrate are arranged in close contact with the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate so that the third and fourth strip conductors as the line conductors are in close contact with each other. The second and third dielectric substrates are in close contact with each other so that a ground conductor is disposed on a surface opposite to the first dielectric substrate, and the first strip conductor and the first The first dielectric substrate is provided with a first through hole so that four strip conductors are connected, and the second strip conductor and the third strip conductor are connected to each other. The dielectric substrate is provided with a second through hole, and the first directional coupler and the second directional coupler are connected in cascade.
この発明によれば、第1の方向性結合器を構成するストリップ導体に位置ずれによりその結合度分布が密結合となった場合にも、縦続接続される第2の方向性結合器がストリップ導体の位置ずれにより疎結合となるように構成されることで、良好な特性を実現することができるため、製造を容易にし、かつ、製造後の調整時間を短縮できるという効果を奏する。 According to this invention, even when the coupling degree distribution of the strip conductors constituting the first directional coupler is tightly coupled due to positional deviation, the second directional coupler connected in cascade is the strip conductor. By being configured so as to be loosely coupled due to the positional deviation, it is possible to realize good characteristics, and thus it is possible to facilitate the manufacturing and to shorten the adjustment time after the manufacturing.
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係る180°ハイブリッドカプラを示す図1から図3に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る180°ハイブリッドカプラを示す構成図、図2は、図1のA−A断面図、図3は、図1のB−B断面図である。
A 180 ° hybrid coupler according to
これら図面において、第1の誘電体基板1a、第2の誘電体基板1b、第3の誘電体基板1cが積層されて多層基板が形成されている。第2の誘電体基板1bには、その一方の面、即ち図2において下面に第1のストリップ導体パターン3aおよび第3のストリップ導体パターン3cが設けられており、当該第1および第3のストリップ導体パターンが設けられた面の反対側の面、即ち図2において上の面には第1の地導体パターン2aが設けられている。
In these drawings, a first dielectric substrate 1a, a second dielectric substrate 1b, and a third dielectric substrate 1c are laminated to form a multilayer substrate. The second dielectric substrate 1b is provided with a first strip conductor pattern 3a and a third
第3の誘電体基板1cには、その一方の面、即ち図2において上面に第2のストリップ導体パターン3bおよび第4のストリップ導体パターン3dが設けられており、当該第2および第3のストリップ導体パターンが設けられた面の反対側の面即ち図において下の面には第2の地導体パターン2bが設けられている。
The third dielectric substrate 1c is provided with the second
第1の誘電体基板1aには、第2の誘電体基板1bに設けられた第1のストリップ導体パターン3aと第3の誘電体基板1cに設けられた第4のストリップ導体パターン3dを電気的に接続するための第1のスルーホール4aと、第3の誘電体基板1cに設けられた第2のストリップ導体パターン3bと第2の誘電体基板1bに設けられた第3のストリップ導体パターン3cを電気的に接続するための第2のスルーホール4bが設けられている。
The first dielectric substrate 1a is electrically connected with a first strip conductor pattern 3a provided on the second dielectric substrate 1b and a fourth strip conductor pattern 3d provided on the third dielectric substrate 1c. A first through hole 4a for connecting to the second dielectric substrate 1c, a second
この第2の誘電体基板1bと第3の誘電体基板1cとは、それぞれの地導体パターン2a、2bが外側になるように向かい合わせとし、その間に第1の誘電体基板1aを挟んで積層されている。
The second dielectric substrate 1b and the third dielectric substrate 1c are stacked so that the
また、第1のストリップ導体パターン3aと第2のストリップ導体パターン3bとで第1の方向性結合器5aが構成され、第3のストリップ導体パターン3cと第4のストリップ導体パターン3dとで第2の方向性結合器5bが構成されている。また、第1の方向性結合器5aと第2の方向性結合器5bとが、第1のスルーホール4aと第2のスルーホール4bとで縦続に接続されることにより180°ハイブリッドカプラ6が構成されている。なお、図2において、4a、4bをスルーホールとしているが、ビィアホールとしてもよい。
The first strip conductor pattern 3a and the second
すなわち、これら図面に示される180°ハイブリッドカプラは、2つの線路導体により構成される結合線路の断面の結合度が線路長さ方向に対して連続的に変化し、線路長さ方向の結合度分布が単調増加するテーパ形結合線路によって構成される非対称テーパ結合線路形とした第1の方向性結合器5aと第2の方向性結合器5bを縦続接続して構成されるものであって、第1の方向性結合器5aは、第1の誘電体基板1aの上下面それぞれに、第1の誘電体基板1aを挟んでほぼ平行に線路導体としての第1と第2のストリップ導体パターン3a,3bを密着させて配置し、第1の誘電体基板1aの上下面それぞれに第1の誘電体基板1aと反対側の面上に地導体2a,2bを設けた第2と第3の誘電体基板1b,1cを密着させて構成し、第2の方向性結合器5bは、第1の誘電体基板1aの上下面それぞれに、第1の誘電体基板1aを挟んでほぼ平行に前記線路導体としての第3と第4のストリップ導体パターン3c,3dを密着させて配置し、第1の誘電体基板1aの上下面それぞれに第1の誘電体基板1aと反対側の面上に地導体2a,2bが配置されるように第2と第3の誘電体基板1b,1cを密着させて構成し、第1のストリップ導体パターン3aと第4のストリップ導体パターン3dが接続されるように、第1の誘電体基板1aに第1のスルーホール4aを設け、第2のストリップ導体パターン3bと第3のストリップ導体パターン3cが接続されるように、第1の誘電体基板1aに第2のスルーホール4bを設け、第1の方向性結合器5aと第2の方向性結合器5bを縦続接続している。
That is, in the 180 ° hybrid coupler shown in these drawings, the coupling degree of the cross section of the coupled line constituted by two line conductors continuously changes with respect to the line length direction, and the coupling degree distribution in the line length direction. The first directional coupler 5a and the second
次に、180°ハイブリッドカプラの基本動作について図1及び図2を用いて説明する。例えば、図1の第1と第2のストリップ導体パターン3a,3bから入力された信号は、第1の方向性結合器5aによって所望の分配比で分配され、さらに、分配された信号は、スルーホール4a及び4bを通して第3と第4のストリップ導体パターン3c,3dに接続され、第2の方向性結合器5bに入力される。第2の方向性結合器5bに入力された信号は、それぞれ分配及び合成され、第3と第4のストリップ導体パターン3c,3dに出力される。このとき、方向性結合器5a及び5bの結合度を例えば8.34dBとすることで、第1のストリップ導体パターン3aに入力した電力を1とすると、第3のストリップ導体パターン3c及び第4のストリップ導体パターン3dに出力される電力が、それぞれ0.5となることは広く知られている。
Next, the basic operation of the 180 ° hybrid coupler will be described with reference to FIGS. For example, signals input from the first and second
次に、本発明の動作に関して図3を用いて説明する。このように構成された180°ハイブリッドカプラ6において、製造時の組み立てにより、第2の誘電体基板1bと第3の誘電体基板1cとの間に、それぞれの面内での位置ずれ、例えば、図3で第2の誘電体基板1bが下側へのずれが発生すると共に、第3の誘電体基板1cが上側へのずれが発生し、第1の方向性結合器5aを構成する第1のストリップ導体パターン3aと第2のストリップ導体パターン3bの間隔(図3において上下方向の間隔)が狭くなり、第1の方向性結合器5aが所望の結合度より密結合な特性となった場合、第2の方向性結合器5bを構成する第3のストリップ導体パターン3cと第4のストリップ導体パターン3dの間隔(図3において上下方向の間隔が広くなり、第2の方向性結合器5bは所望の結合度よりも疎結合な特性となる。
Next, the operation of the present invention will be described with reference to FIG. In the 180 °
このため、第1の方向性結合器5aと第2の方向性結合器5bとが、それぞれの特性を補完するように動作することになり、特性の劣化を低減できる。
For this reason, the first directional coupler 5a and the second
したがって、実施の形態によれば、製造時の組み立てによる第2の誘電体基板1bと第3の誘電体基板1cの積層時に位置ずれが発生したとしても、良好な特性を実現することができるため、製造を容易にし、かつ、製造後の調整時間を短縮できるという利点がある。 Therefore, according to the embodiment, it is possible to realize good characteristics even if a positional deviation occurs when the second dielectric substrate 1b and the third dielectric substrate 1c are stacked by the assembly during manufacturing. There are advantages that manufacturing is easy and adjustment time after manufacturing can be shortened.
1a 第1の誘電体基板、1b 第2の誘電体基板、1c 第3の誘電体基板、2a 第1の地導体、2b 第2の地導体、3a 第1のストリップ導体パターン、3b 第2のストリップ導体パターン、3c 第3のストリップ導体パターン、3d 第4のストリップ導体パターン、4a 第1のスルーホール、4b 第2のスルーホール、5a 第1の方向性結合器、5b 第2の方向性結合器、6 180°ハイブリッドカプラ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a 1st dielectric substrate, 1b 2nd dielectric substrate, 1c 3rd dielectric substrate, 2a 1st ground conductor, 2b 2nd ground conductor, 3a 1st strip conductor pattern, 3b 2nd second Strip conductor pattern, 3c third strip conductor pattern, 3d fourth strip conductor pattern, 4a first through hole, 4b second through hole, 5a first directional coupler, 5b second directional coupling , 6 180 ° hybrid coupler.
Claims (1)
前記第1の方向性結合器は、第1の誘電体基板の上下面それぞれに、前記第1の誘電体基板を挟んでほぼ平行に前記線路導体としての第1と第2のストリップ導体を密着させて配置し、前記第1の誘電体基板の上下面それぞれに前記第1の誘電体基板と反対側の面上に地導体を設けた第2と第3の誘電体基板を密着させて構成し、
前記第2の方向性結合器は、第1の誘電体基板の上下面それぞれに、前記第1の誘電体基板を挟んでほぼ平行に前記線路導体としての第3と第4のストリップ導体を密着させて配置し、前記第1の誘電体基板の上下面それぞれに前記第1の誘電体基板と反対側の面上に地導体が配置されるように前記第2と第3の誘電体基板を密着させて構成し、
前記第1のストリップ導体と前記第4のストリップ導体が接続されるように、前記第1の誘電体基板に第1のスルーホールを設け、前記第2のストリップ導体と前記第3のストリップ導体が接続されるように、前記第1の誘電体基板に第2のスルーホールを設け、前記第1の方向性結合器と前記第2の方向性結合器を縦続接続した
ことを特徴とする180°ハイブリッドカプラ。 An asymmetry composed of a tapered coupled line in which the degree of coupling of the cross section of the coupled line composed of two line conductors changes continuously in the line length direction, and the degree of coupling distribution in the line length direction monotonously increases. In a 180 ° hybrid coupler configured by cascading a first directional coupler and a second directional coupler having a tapered coupled line shape,
The first directional coupler has the first and second strip conductors as the line conductors in close contact with the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate so as to sandwich the first dielectric substrate. The second and third dielectric substrates are arranged in close contact with each other, and ground conductors are provided on the surfaces opposite to the first dielectric substrate on the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate, respectively. And
The second directional coupler has the third and fourth strip conductors as the line conductors in close contact with the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate, with the first dielectric substrate interposed therebetween. The second and third dielectric substrates are arranged so that ground conductors are disposed on the surfaces opposite to the first dielectric substrate on the upper and lower surfaces of the first dielectric substrate, respectively. Constructed in close contact,
A first through hole is provided in the first dielectric substrate so that the first strip conductor and the fourth strip conductor are connected, and the second strip conductor and the third strip conductor are The first dielectric substrate is provided with a second through-hole so as to be connected, and the first directional coupler and the second directional coupler are connected in cascade. Hybrid coupler.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013021437A (en) * | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Nippon Dengyo Kosaku Co Ltd | Coupler and multistage coupling-type coupler |
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