JP2014165823A - Directional coupler - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波帯で使用される方向性結合器に関する。 The present invention relates to a directional coupler used in the microwave band.
方向性結合器は、電力監視を行うために広く用いられる。
方向性結合器としては、同一平面内に配置された2つの平行な線路を接近させた構成がある(例えば、下記非特許文献1参照)。
このように、線路を接近して配置することで、2つの線路は電気的に結合するため、方向性結合器を実現できる。
Directional couplers are widely used for power monitoring.
As a directional coupler, there is a configuration in which two parallel lines arranged in the same plane are brought close to each other (for example, see Non-Patent
In this way, by arranging the lines close to each other, the two lines are electrically coupled, so that a directional coupler can be realized.
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
方向性結合器をマイクロストリップ線路で構成する場合、基板厚や線路幅などの製造上の制約により、方向性結合器の反射特性やアイソレーション量が最小となり、かつ結合量が最大となる結合線路インピーダンスが、カプラの各端子に接続される終端インピーダンスよりも低くなる場合がある。
結合線路インピーダンスが終端インピーダンスよりも低い場合、偶モード動作時の通過位相は、奇モード動作時の通過位相よりも進むため、偶/奇モード動作時で位相差が生じ、方向性が劣化するという課題がある。
However, the prior art has the following problems.
When a directional coupler is configured with a microstrip line, a coupled line that minimizes the reflection characteristics and isolation amount of the directional coupler and maximizes the coupling amount due to manufacturing restrictions such as substrate thickness and line width. The impedance may be lower than the terminal impedance connected to each terminal of the coupler.
When the coupled line impedance is lower than the termination impedance, the passing phase during the even mode operation advances more than the passing phase during the odd mode operation, so that a phase difference occurs during the even / odd mode operation and the directionality deteriorates. There are challenges.
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、製造上の制約により結合線路インピーダンスが、終端インピーダンスよりも低くなる場合でも、方向性が良好な方向性結合器を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and obtains a directional coupler with good directivity even when the coupled line impedance is lower than the termination impedance due to manufacturing restrictions. For the purpose.
本発明の方向性結合器は、第1の信号導体と、第1の信号導体と同一平面に配置され、かつ第1の信号導体と平行に配置された第2の信号導体と、第1の信号導体および第2の信号導体から離隔して設けられ、かつ第1の信号導体および第2の信号導体が配置される平面と平行に配置された地導体と、地導体に設けられ、かつ第1の信号導体および第2の信号導体の対称面に対して対称となるように配置され、位相を遅らせる機能を有した動作周波数の1/4波長に対して小さい不連続構造からなるリアクタンス素子とを備えたものである。 The directional coupler of the present invention includes a first signal conductor, a second signal conductor disposed in the same plane as the first signal conductor, and disposed in parallel with the first signal conductor, A ground conductor provided apart from the signal conductor and the second signal conductor and disposed parallel to a plane on which the first signal conductor and the second signal conductor are disposed; A reactance element having a discontinuous structure which is arranged so as to be symmetric with respect to the symmetry plane of the first signal conductor and the second signal conductor and has a function of delaying the phase and is small with respect to a quarter wavelength of the operating frequency; It is equipped with.
本発明によれば、地導体に設けられ、かつ第1の信号導体および第2の信号導体の対称面に対して対称となるように配置され、位相を遅らせる機能を有した動作周波数の1/4波長に対して小さい不連続構造からなるリアクタンス素子を備えた。
よって、結合線路インピーダンスが終端インピーダンスよりも低い場合でも、第1の信号導体と第2の信号導体の対称面に対して対称となるように配置されたリアクタンス素子を設けると、偶モード動作時にはリアクタンス素子の影響を受け、リアクタンス素子がない場合よりも位相が遅れるが、奇モード動作時には第1の信号導体と第2の信号導体の対称面が電気壁となることから、リアクタンス素子の影響を受けず通過位相は変化しないため、偶モード動作時の通過位相と奇モード動作時の通過位相を一致させることができることから、方向性が改善することができる効果がある。
According to the present invention, the ground frequency conductor is disposed so as to be symmetrical with respect to the symmetry plane of the first signal conductor and the second signal conductor, and has a function of delaying the phase. A reactance element having a discontinuous structure small for four wavelengths was provided.
Therefore, even when the coupled line impedance is lower than the termination impedance, if a reactance element arranged so as to be symmetric with respect to the symmetry plane of the first signal conductor and the second signal conductor is provided, the reactance element is operated during even mode operation. The phase is delayed compared to the case where there is no reactance element due to the influence of the element. However, in the odd mode operation, the symmetry plane of the first signal conductor and the second signal conductor serves as an electric wall, so that the influence of the reactance element is exerted. Since the passing phase does not change, the passing phase in the even mode operation can be matched with the passing phase in the odd mode operation, so that the directionality can be improved.
実施の形態1.
以下、本発明の方向性結合器の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明するが、各図において、同一または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of a directional coupler according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
図1は、実施の形態1による方向性結合器を示す斜視図である。
図1において、1000は誘電体基板、1001は誘電体基板1000の一方の面に設けられた第1の信号導体、1002は誘電体基板1000の一方の面に設けられた第2の信号導体である。
1101は第1の信号導体1001に設けられた第1の入出力端子、1102は第1の信号導体1001に設けられた第2の入出力端子である。
1103は第2の信号導体1002に設けられた第3の入出力端子、1104は第2の信号導体1002に設けられた第4の入出力端子である。
1105は誘電体基板1000のもう一方の面に設けられた地導体である。
1 is a perspective view showing a directional coupler according to
In FIG. 1, 1000 is a dielectric substrate, 1001 is a first signal conductor provided on one surface of the
図2は、実施の形態1による方向性結合器を示す上面透視図であり、図3は図2のA−A’断面を示す断面図である。
図2および図3において、1106は地導体1105の一部を削除した削除部である。
なお、削除部1106の各辺の長さは、動作周波数における自由空間波長の1/4よりも十分小さく、例えば、1/10波長以下である。
図1から図3において、第1の信号導体1001と第2の信号導体1002は、平行に配置され、側結合部を形成している。
2 is a top perspective view showing the directional coupler according to
2 and 3,
Note that the length of each side of the
1 to 3, the
本実施の形態1の方向結合器では、図2におけるB−B’断面で対称であることから、偶/奇モード解析を適用することができる。
図2におけるB−B’断面を磁気壁/電気壁とした場合、つまり、偶/奇モード動作時の上面図を図10に示す。
図10における断面B−B’は、偶モード動作時には磁気壁となり、奇モード動作時には電気壁となる。
In the directional coupler according to the first embodiment, even / odd mode analysis can be applied because it is symmetric in the BB ′ cross section in FIG.
FIG. 10 shows a top view when the BB ′ cross section in FIG. 2 is a magnetic wall / electric wall, that is, in an even / odd mode operation.
A cross section BB ′ in FIG. 10 becomes a magnetic wall during the even mode operation and an electric wall during the odd mode operation.
図4は、従来の方向性結合器を示す斜視図である。
図4において、9000は誘電体基板、9001は誘電体基板9000の一方の面に設けられた第1の信号導体、9002は誘電体基板9000の一方の面に設けられた第2の信号導体である。
9101は第1の信号導体9001に設けられた第1の入出力端子、9102は第1の信号導体9001に設けられた第2の入出力端子である。
9103は第2の信号導体9002に設けられた第3の入出力端子、9104は第2の信号導体9002に設けられた第4の入出力端子、9105は誘電体基板9000のもう一方の面に設けられた地導体である。
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional directional coupler.
In FIG. 4, 9000 is a dielectric substrate, 9001 is a first signal conductor provided on one surface of the
9103 is a third input / output terminal provided on the
図5は、従来の方向性結合器を示す上面透視図であり、図6は図5のA−A’断面を示す断面図である。
図4から図6において、第1の信号導体9001と第2の信号導体9002は平行に配置され、側結合部を形成している。
FIG. 5 is a top perspective view showing a conventional directional coupler, and FIG. 6 is a cross-sectional view showing an AA ′ cross section of FIG.
4 to 6, the
従来の方向結合器では、図5におけるB−B’断面で対称であることから、偶/奇モード解析を適用することができる。
図5におけるB−B’断面を磁気壁/電気壁とした場合、つまり、偶/奇モード動作時の上面図を図7に示す。
図7における断面B−B’は、偶モード動作時には磁気壁となり、奇モード動作時には電気壁となる。
In the conventional directional coupler, even / odd mode analysis can be applied because it is symmetric in the BB ′ section in FIG.
FIG. 7 shows a top view when the BB ′ cross section in FIG. 5 is a magnetic wall / electric wall, that is, in an even / odd mode operation.
A cross section BB ′ in FIG. 7 becomes a magnetic wall during the even mode operation and an electric wall during the odd mode operation.
B−B’断面を磁気壁とした偶モード動作時の側結合部における線路のインピーダンスをZ’e、B−B’断面を電気壁とした奇モード動作時の側結合部における線路のインピーダンスをZ’Oとすると、結合線路インピーダンスZ’は以下の式(1)により表される。
The impedance of the line in the side coupling part in the even mode operation with the BB ′ cross section as the magnetic wall is Z ′ e , and the impedance of the line in the side coupling part in the odd mode operation with the BB ′ cross section as the electric wall. Assuming Z ′ O , the coupled line impedance Z ′ is expressed by the following equation (1).
また、偶モード動作時の反射特性をS11e、通過特性をS21e、奇モード動作時の反射特性をS11o、通過特性をS21oとすると、方向性結合器の反射特性S11、通過特性S21、結合特性S31、アイソレーション特性S41は、それぞれ以下の式(2)から式(5)のように表される。
Further, assuming that the reflection characteristic during the even mode operation is S 11e , the transmission characteristic is S 21e , the reflection characteristic during the odd mode operation is S 11o , and the transmission characteristic is S 21o , the directional coupler reflection characteristic S 11 and the transmission characteristic S 21. The coupling characteristic S31 and the isolation characteristic S41 are expressed by the following equations (2) to (5), respectively.
また、方向性Dは、以下の式(6)により計算され、この値が大きい方向性結合器ほど、方向性が良い方向性結合器となる。
Further, the directionality D is calculated by the following equation (6), and a directional coupler having a larger value becomes a directional coupler having better directionality.
式(1)で表される結合線路インピーダンスZ’が、第1の入出力端子9101から第4の入出力端子9104の終端インピーダンスZOと等しくなるように、側結合部を設計することで、方向性結合器の反射特性やアイソレーション量が最小としつつ、かつ結合量が最大とすることができる。
By designing the side coupling portion so that the coupled line impedance Z ′ represented by the equation (1) becomes equal to the terminal impedance Z O of the first input /
図8に、偶モード動作時における線路のインピーダンスZ’eが100Ω、結合線路長が30度、第1の入出力端子9101と第2の入出力端子9102の終端インピーダンスを50Ωとした場合における第1の入出力端子9101から第2の入出力端子9102への通過位相、および奇モード動作時における線路のインピーダンスZ’Oが25Ω、結合線路長が30度、第1の入出力端子9101と第2の入出力端子9102の終端インピーダンスを50Ωとした場合における第1の入出力端子9101から第2の入出力端子9102への通過位相の計算例を示す。
FIG. 8 shows the case where the impedance Z ′ e of the line during the even mode operation is 100Ω, the coupled line length is 30 degrees, and the terminal impedance of the first input /
この場合、式(1)から結合線路インピーダンスは50Ωとなり、入出力端子の終端インピーダンスと同じであることから、図8に示すように、偶/奇モード動作時の通過位相は一致し、同様に偶/奇モード動作時の通過量も一致する。 In this case, from equation (1), the coupled line impedance is 50Ω, which is the same as the termination impedance of the input / output terminal, so that the passing phases in the even / odd mode operation match as shown in FIG. The amount of passage during even / odd mode operation also matches.
アイソレーション特性は、式(5)により求めることができるが、S21eとS21oの振幅は等しく、通過位相も同じなため、本条件の結合線路を用いた方向性結結合器のアイソレーション特性は、最小となることが分かる。 Although the isolation characteristic can be obtained by equation (5), since the amplitudes of S 21e and S 21o are the same and the passing phase is the same, the isolation characteristic of the directional coupling coupler using the coupled line of this condition is used. Can be seen to be minimal.
しかし、基板厚や線路幅などの製造上の制約により、結合線路インピーダンスを終端インピーダンスと等しくできない場合がある。
例えば、製造上の制約により線路幅を細くすることができず、偶/奇モード動作時のインピーダンスZ’e/Z’Oが、それぞれ80Ω/20Ωとなったとする。
このときの結合線路インピーダンスは、式(1)より40Ωとなる。
一方、一般的に、方向性結合器の前後に接続される回路のインピーダンスは、50Ωとなっているため、このときの方向性結合器の終端インピーダンスは、50Ωとなる。
However, the coupled line impedance may not be equal to the termination impedance due to manufacturing restrictions such as substrate thickness and line width.
For example, it is assumed that the line width cannot be reduced due to manufacturing restrictions, and the impedance Z ′ e / Z ′ O during even / odd mode operation is 80Ω / 20Ω, respectively.
The coupled line impedance at this time is 40Ω from the equation (1).
On the other hand, since the impedance of the circuit connected before and after the directional coupler is generally 50Ω, the termination impedance of the directional coupler at this time is 50Ω.
図9に、第1の入出力端子9101から第2の入出力端子9102への通過位相の計算例を示す。
結合線路長が短いため、偶/奇モード動作時の通過S21e/S21oの振幅は、ほぼ同じとなるが、図9のように、奇モード動作時の通過位相は、偶モード動作時の通過位相よりも遅れることになり、通過位相差が大きくなる。
FIG. 9 shows a calculation example of the passing phase from the first input /
Since the coupled line length is short, the amplitudes of the passages S 21e / S 21o at the time of even / odd mode operation are almost the same. However, as shown in FIG. It will be later than the passing phase, and the passing phase difference will increase.
このことと式(5)より、従来の方向性結合器では、製造上の制約により結合線路インピーダンスが、カプラの各端子に接続される終端インピーダンスよりも低くなる場合、偶/奇モード動作時の通過(S21e/S21o)が打ち消し合わないため、アイソレーション量が増加し、方向性が劣化するという課題がある。 From this and equation (5), in the conventional directional coupler, when the coupled line impedance is lower than the termination impedance connected to each terminal of the coupler due to manufacturing restrictions, the operation in the even / odd mode operation is performed. Since the passages (S 21e / S 21o ) do not cancel each other, there is a problem that the amount of isolation increases and the directionality deteriorates.
一方、本実施の形態1による方向性結合器は、地導体1105にリアクタンス素子として動作する削除部1106が設けられる。
なお、リアクタンス素子とは、リアクタンス素子が存在しない通常の直線線路と比べ、リアクタンス素子上を通過する信号の通過位相を遅らせる効果がある素子のことである。
本実施の形態1では、このリアクタンス素子を、地導体1105の一部に、位相を遅らせる機能を有した、動作周波数の1/4波長に対して十分に小さい不連続構造からなる削除部1106により実現する。
図11に実施の形態1による方向性結合器における、図10中のB−B’断面を磁気壁として仮定した偶モード動作時の回路を示す。
On the other hand, in the directional coupler according to the first embodiment, the
The reactance element is an element that has an effect of delaying the passing phase of a signal passing through the reactance element, as compared with a normal straight line having no reactance element.
In the first embodiment, this reactance element is provided in a part of the
FIG. 11 shows a circuit in an even mode operation in the directional coupler according to the first embodiment, assuming that the BB ′ cross section in FIG. 10 is a magnetic wall.
図11のように、地導体1105を流れる電流が削除部1106を迂回するように流れる。
このため、実施の形態1による方向性結合器では、従来の方向性結合器の偶モード動作時における通過位相よりも遅らせることが可能となる。
つまり、削除部1106は、リアクタンス素子として動作する。
As shown in FIG. 11, the current flowing through the
For this reason, in the directional coupler according to the first embodiment, it is possible to delay the passing phase during the even mode operation of the conventional directional coupler.
That is, the
図10におけるB−B’断面を電気壁と仮定した奇モード動作時でのD−D’断面における電界の分布を図12に示す。
実施の形態1による方向性結合器における奇モード動作時において、図12のように、第1の信号導体1001と地導体1105の間隔よりも、第1の信号導体1001と電気壁となる断面B−B’の間隔の方が近いように決定する。
このことで、第1の信号導体1001から出る電界は、第1の信号導体1001とD−D’断面の電気壁の間にのみ存在する。
このため、第1の信号導体1001の下部に地導体1105が存在する箇所の通過位相と、第1の信号導体1001の下部に削除部1106が存在する箇所の通過位相は同じとなることから、実施の形態1の方向性結合器における奇モード動作時の通過位相は、リアクタンス素子がない場合における通過位相と同じになる。
FIG. 12 shows the electric field distribution in the DD ′ section during the odd mode operation assuming that the BB ′ section in FIG. 10 is an electric wall.
In the odd mode operation of the directional coupler according to the first embodiment, as shown in FIG. 12, the cross section B serving as the
Thus, the electric field emitted from the
For this reason, since the passing phase of the place where the
つまり、削除部1106により、偶モード動作時における通過位相は遅れるが、奇モード動作時における通過位相は変化が無い。
したがって、結合線路インピーダンスが終端インピーダンスよりも低い場合でも、偶モード動作時の通過位相と奇モード動作時の通過位相が一致するように削除部1106の大きさを決定することで、偶/奇モード動作時の通過が打ち消し合い、アイソレーション特性を改善することができる。
このことから、地導体1105に削除部1106を形成することで、製造上の制約により結合線路インピーダンスが、カプラの各端子に接続される終端インピーダンスよりも低くなる場合でも、方向性結合器の方向性を改善することができる。
That is, the
Accordingly, even when the coupled line impedance is lower than the termination impedance, the size of the
Therefore, by forming the
なお、実施の形態1での削除部1106は矩形としたが、これに限るものではなく、第1の信号導体1001と第2の信号導体1002の対称面に対して、対称な形状であればよい。
In addition, although the
なお、実施の形態1では、リアクタンス素子として削除部1106を用いたが、これに限るものではなく、図13および図14に示すように、削除部1106の内部に浮遊導体1107を配置しても良い。
なお、図13は、実施の形態1による他の方向性結合器を示す上面透視図であり、図14は図13のA−A’断面を示す断面図である。
In the first embodiment, the
FIG. 13 is a top perspective view showing another directional coupler according to
偶モード動作時には、浮遊導体1107は磁気壁に接続されるため、電気的には方向性結合器に対して影響を与えないが、奇モード動作時では、浮遊導体1107は電気壁に接続されるため、地導体として動作する。
During the even mode operation, the floating
このため、偶モード動作時の通過位相を大きく遅らせるため、削除部1106を大きくした場合や、第1の信号導体1001と地導体1105の間隔よりも第1の信号導体1001と電気壁となる断面B−B’の間隔の方が近いようにできない場合でも、奇モード動作時では浮遊導体1107にも電流が流れるため、削除部1106の影響を小さくすることができることが可能となることから、偶/奇モード動作時の通過位相を合わせることが容易となる。
つまり、削除部1106に加えて浮遊導体1107を配置することで、製造上の制約により結合線路インピーダンスが、カプラの各端子に接続される終端インピーダンスよりも低くなる場合でも、方向性が良好な方向性結合器を容易に設計できる。
For this reason, in order to delay the passage phase at the time of even mode operation | movement largely, when the
That is, by arranging the floating
また、実施の形態1による方向性結合器では、削除部1106を1つ配置したが、これに限るものではなく、図15のように、削除部を複数配置しても良い。
なお、図15は、実施の形態1による他の方向性結合器を示す上面透視図であり、図において、1106a,1106b,1106cは地導体1105に形成された削除部である。
本構成とすることで、偶/奇モード動作時の通過位相を合わせることが容易となることから、設計が容易になる。
In the directional coupler according to
FIG. 15 is a top perspective view showing another directional coupler according to the first embodiment. In the figure,
By adopting this configuration, it becomes easy to match the passing phase during the even / odd mode operation, so that the design becomes easy.
なお、実施の形態1では、誘電体基板1000の表層に、第1の信号導体1001およbに第2の信号導体1002を配置したが、これに限るものではなく、図2におけるA−A’断面が図16に示すような断面となるように、第1の信号導体1001および第2の信号導体1002を誘電体基板1000の内部に配置しても良い。
本構成とすることで、方向性結合器の実効誘電率が上がるため、小型化が可能となる。
In the first embodiment, the
By adopting this configuration, the effective dielectric constant of the directional coupler is increased, so that the size can be reduced.
以上のように、本実施の形態1によれば、地導体1105に設けられ、かつ第1の信号導体1001および第2の信号導体1002の対称面に対して対称となるように配置され、位相を遅らせる機能を有した動作周波数の1/4波長に対して小さい不連続構造からなる削除部1106を備えた。
よって、結合線路インピーダンスが終端インピーダンスよりも低い場合でも、第1の信号導体1001と第2の信号導体1002の対称面に対して対称となるように配置された削除部1106を設けると、偶モード動作時には削除部1106の影響を受け、削除部1106がない場合よりも位相が遅れるが、奇モード動作時には第1の信号導体1001と第2の信号導体1002の対称面が電気壁となることから削除部1106の影響を受けず通過位相は変化しないため、偶モード動作時の通過位相と奇モード動作時の通過位相を一致させることができることから、方向性が改善することができる。
As described above, according to the first embodiment, the
Therefore, even when the coupled line impedance is lower than the termination impedance, if the
本実施の形態1によれば、リアクタンス素子を、地導体1105の一部を削除した削除部1106により構成した。
よって、地導体1105の一部を削除した削除部1106により、リアクタンス素子を容易に構成することができる。
According to the first embodiment, the reactance element is configured by the
Therefore, the reactance element can be easily configured by the
本実施の形態1によれば、地導体1105と同一平面に配置され、かつ地導体1105に非接触に削除部1106内に設けられた浮遊導体1107を備えた。
よって、削除部1106の調整に加えて、浮遊導体1107の大きさおよび形状の調整により、通過位相を一致させることができ、方向性が良好な方向性結合器を容易に設計することができる。
According to the first embodiment, the floating
Therefore, by adjusting the size and shape of the floating
本実施の形態1によれば、削除部1106を、複数設けた。
よって、通過位相を容易に一致させることができ、方向性が良好な方向性結合器を容易に設計することができる。
According to the first embodiment, a plurality of
Therefore, it is possible to easily match the passing phases, and to easily design a directional coupler having good directivity.
実施の形態2.
図17は、実施の形態2による方向性結合器を示す上面透視図であり、図18は図17のA−A’断面を示す断面図である。
図17および図18において、1000は誘電体基板、1001は誘電体基板1000内に設けられた第1の信号導体、1002は誘電体基板1000内の第1の信号導体1001と同じ面に設けられた第2の信号導体である。
また、1205aは第1の信号導体1001および第2の信号導体1002の上面に設けられた地導体、1206aは、その削除部である。
1205bは第1の信号導体1001および第2の信号導体1002の下面に設けられた地導体、1206bは、その削除部である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 17 is a top perspective view showing the directional coupler according to Embodiment 2, and FIG. 18 is a cross-sectional view showing the AA ′ cross section of FIG.
17 and 18, 1000 is a dielectric substrate, 1001 is a first signal conductor provided in the
Further,
1205b is a ground conductor provided on the lower surface of the
本実施の形態2による方向性結合器は、前記実施の形態1による方向性結合器と同様に、偶モード動作時では削除部1206a,1206bの影響を受けるが、奇モード動作時では削除部1206a,1206bの影響を受けない。
つまり、偶モード動作時における通過位相は遅れるが、奇モード動作時における通過位相は変化が無いため、結合線路インピーダンスが終端インピーダンスよりも低い場合でも、偶モード動作時の通過位相と奇モード動作時の通過位相が一致するように削除部1206a,1206bの大きさを決定することで、偶/奇モード動作時の通過が打ち消し合い、方向性を改善することができる。
なお、第1の信号導体1001および第2の信号導体1002を、削除部1206aを有する地導体1205aおよび削除部1206bを有する地導体1205bにより上下面から挟むように構成したので、通過位相をさらに容易に一致させることができ、方向性が良好な方向性結合器を容易に設計することができる。
Similar to the directional coupler according to the first embodiment, the directional coupler according to the second embodiment is affected by the
In other words, the pass phase during even mode operation is delayed, but the pass phase during odd mode operation does not change, so even if the coupled line impedance is lower than the termination impedance, the pass phase during even mode operation and during odd mode operation By determining the sizes of the
In addition, since the
以上のように、本実施の形態2によれば、削除部を有する地導体は、第1の信号導体1001および第2の信号導体1002が配置される平面を挟むように2つの地導体1205a,1205bを配置した。
よって、第1の信号導体1001および第2の信号導体1002を挟んで、削除部1206a,1206bを有する地導体1205a,1205bが配置されることで、通過位相をさらに容易に一致させることができ、方向性が良好な方向性結合器を容易に設計することができる。
As described above, according to the second embodiment, the ground conductor having the deletion portion includes two
Therefore, by arranging the
実施の形態3.
図19は、実施の形態3による方向性結合器を示す上面透視図であり、図20は図19のA−A’断面を示す断面図である。
図19および図20において、1000は誘電体基板、1001は誘電体基板1000の上面に設けられた第1の信号導体、1002は誘電体基板1000の上面に設けられた第2の信号導体である。
また、1305a〜1305dは誘電体基板1000の上面に設けられた地導体、1306aは第1の信号導体1001に囲まれた地導体1305aに形成された削除部、1306bは第2の信号導体1002に囲まれた地導体1305bに形成された削除部である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 19 is a top perspective view showing the directional coupler according to Embodiment 3, and FIG. 20 is a cross-sectional view showing the AA ′ cross section of FIG.
19 and 20,
1305a to 1305d are ground conductors provided on the upper surface of the
本実施の形態3による方向性結合器は、前記実施の形態1による方向性結合器と同様に、偶モード動作時では削除部1306a,1306bの影響を受けるが、奇モード動作時では削除部1306a,1306bの影響を受けない。
つまり、偶モード動作時における通過位相は遅れるが、奇モード動作時における通過位相は変化が無いため、結合線路インピーダンスが終端インピーダンスよりも低い場合でも、偶モード動作時の通過位相と奇モード動作時の通過位相が一致するように削除部1306a,1306bの大きさを決定することで、偶/奇モード動作時の通過が打ち消し合い、方向性を改善することができる。
なお、削除部1306aを有する地導体1305aおよび削除部1306bを有する地導体1305bを、第1の信号導体1001および第2の信号導体1002が配置される平面と同一平面に配置したので、方向性結合器を薄型化することができる。
Similar to the directional coupler according to the first embodiment, the directional coupler according to the third embodiment is affected by the
In other words, the pass phase during even mode operation is delayed, but the pass phase during odd mode operation does not change, so even if the coupled line impedance is lower than the termination impedance, the pass phase during even mode operation and during odd mode operation By determining the sizes of the
Since the
以上のように、本実施の形態3によれば、削除部1306aを有する地導体1305aおよび削除部1306bを有する地導体1305bを、第1の信号導体1001および第2の信号導体1002が配置される平面と同一平面に配置した。
よって、薄型化した方向性結合器を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, the
Therefore, a thin directional coupler can be obtained.
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of the embodiments, or any modification of any component in each embodiment, or omission of any component in each embodiment is possible. .
1000 誘電体基板、1001 第1の信号導体、1002 第2の信号導体、1101 第1の入出力端子、1102 第2の入出力端子、1103 第3の入出力端子、1104 第4の入出力端子、1105,1205a,1205b,1305a〜1305d 地導体、1106,1106a,1106b,1106c,1206a,1206b,1306a,1306b 削除部、1107 浮遊導体。 1000 dielectric substrate, 1001 first signal conductor, 1002 second signal conductor, 1101 first input / output terminal, 1102 second input / output terminal, 1103 third input / output terminal, 1104 fourth input / output terminal , 1105, 1205a, 1205b, 1305a to 1305d Ground conductor, 1106, 1106a, 1106b, 1106c, 1206a, 1206b, 1306a, 1306b Deleted portion, 1107 Floating conductor.
Claims (6)
前記第1の信号導体と同一平面に配置され、かつ該第1の信号導体と平行に配置された第2の信号導体と、
前記第1の信号導体および前記第2の信号導体から離隔して設けられ、かつ該第1の信号導体および該第2の信号導体が配置される平面と平行に配置された地導体と、
前記地導体に設けられ、かつ前記第1の信号導体および前記第2の信号導体の対称面に対して対称となるように配置され、位相を遅らせる機能を有した動作周波数の1/4波長に対して小さい不連続構造からなるリアクタンス素子と、
を備えた方向性結合器。 A first signal conductor;
A second signal conductor disposed in the same plane as the first signal conductor and disposed parallel to the first signal conductor;
A ground conductor provided apart from the first signal conductor and the second signal conductor and disposed parallel to a plane on which the first signal conductor and the second signal conductor are disposed;
Provided to the ground conductor and arranged to be symmetric with respect to the symmetry plane of the first signal conductor and the second signal conductor, and has a function of delaying the phase to a quarter wavelength. On the other hand, a reactance element having a small discontinuous structure;
Directional coupler with
前記地導体の一部を削除した削除部により構成されたことを特徴とする請求項1記載の方向性結合器。 The reactance element is
The directional coupler according to claim 1, wherein the directional coupler is configured by a deletion unit in which a part of the ground conductor is deleted.
前記地導体の一部を削除した削除部と、
前記地導体と同一平面に配置され、かつ該地導体に非接触に前記削除部内に設けられた浮遊導体と、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の方向性結合器。 The reactance element is
A deleted portion obtained by deleting a part of the ground conductor;
A floating conductor disposed in the same plane as the ground conductor and provided in the deleted portion in a non-contact manner with the ground conductor;
The directional coupler according to claim 1, further comprising:
少なくとも2つ以上設けられたことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の方向性結合器。 The reactance element is
The directional coupler according to any one of claims 1 to 3, wherein at least two or more are provided.
前記第1の信号導体および前記第2の信号導体が配置される平面を挟むように2つの地導体が配置されたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の方向性結合器。 The ground conductor having the reactance element is:
5. The ground conductor according to claim 1, wherein two ground conductors are disposed so as to sandwich a plane on which the first signal conductor and the second signal conductor are disposed. Directional coupler.
前記第1の信号導体および前記第2の信号導体が配置される平面と同一平面に配置されたことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の方向性結合器。 The ground conductor having the reactance element is:
5. The directional coupler according to claim 1, wherein the directional coupler is disposed on a same plane as a plane on which the first signal conductor and the second signal conductor are disposed. .
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014192690A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Directional coupler |
JP2016092580A (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | Coupling line |
US20180083336A1 (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-22 | Semiconductor Components Industries, Llc | Embedded directional couplers and related methods |
EP3734751A4 (en) * | 2017-12-29 | 2021-01-27 | Comba Telecom Technology (Guangzhou) Limited | Strip line directional coupler and coupling degree adjustment method thereof |
CN112506896A (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 杭州海康威视系统技术有限公司 | Data deleting method and device and electronic equipment |
CN117096567A (en) * | 2023-10-18 | 2023-11-21 | 安徽蓝讯通信科技有限公司 | Ultra-wideband strong-coupling high-power coupler and design method thereof |
-
2013
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014192690A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-06 | Mitsubishi Electric Corp | Directional coupler |
JP2016092580A (en) * | 2014-11-04 | 2016-05-23 | 三菱電機株式会社 | Coupling line |
US20180083336A1 (en) * | 2016-09-20 | 2018-03-22 | Semiconductor Components Industries, Llc | Embedded directional couplers and related methods |
US10522896B2 (en) * | 2016-09-20 | 2019-12-31 | Semiconductor Components Industries, Llc | Embedded directional couplers and related methods |
EP3734751A4 (en) * | 2017-12-29 | 2021-01-27 | Comba Telecom Technology (Guangzhou) Limited | Strip line directional coupler and coupling degree adjustment method thereof |
CN112506896A (en) * | 2019-09-16 | 2021-03-16 | 杭州海康威视系统技术有限公司 | Data deleting method and device and electronic equipment |
CN112506896B (en) * | 2019-09-16 | 2023-08-04 | 杭州海康威视系统技术有限公司 | Data deleting method and device and electronic equipment |
CN117096567A (en) * | 2023-10-18 | 2023-11-21 | 安徽蓝讯通信科技有限公司 | Ultra-wideband strong-coupling high-power coupler and design method thereof |
CN117096567B (en) * | 2023-10-18 | 2024-02-06 | 安徽蓝讯通信科技有限公司 | Ultra-wideband strong-coupling high-power coupler and design method thereof |
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