JP2022110388A - 電力合成器及び送信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高周波側の通過特性を改善可能な電力合成器を提供すること。【解決手段】第1絶縁部に設けられた第1配線及び第2配線を有し、出力端に接続される第1結合線路と、第2絶縁部に設けられた第3配線及び第4配線を有し、第1入力端に接続される第2結合線路と、第3絶縁部に設けられた第5配線及び第6配線を有し、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、前記第6配線の端部は、前記2配線の端部に接続され、前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、電力合成器。【選択図】図4
Description
本開示は、電力合成器及び送信装置に関する。
誘電体基板を挟んで対向する一対のインピーダンス変換ラインを有する結合線路を備え、インピーダンス整合によって低損失を実現する電力分配器が知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、結合線路の構造によっては、高周波帯域における損失が増大し、高周波側の通過特性が低下する場合がある。
本開示は、高周波側の通過特性を改善可能な電力合成器及び送信装置を提供する。
本開示は、
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、電力合成器を提供する。また、本開示は、前記電力合成器を備える送信装置を提供する。
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、電力合成器を提供する。また、本開示は、前記電力合成器を備える送信装置を提供する。
本開示によれば、高周波側の通過特性を改善可能な電力合成器及び送信装置を提供できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部の縮尺は、実際とは異なる場合がある。平行、直角、直交、水平、垂直、上下、左右などの方向には、実施形態の効果を損なわない程度のずれが許容される。角部の形状は、直角に限られず、弓状に丸みを帯びてもよい。X軸方向、Y軸方向、Z軸方向は、それぞれ、X軸に平行な方向、Y軸に平行な方向、Z軸に平行な方向を表す。X軸方向とY軸方向とZ軸方向は、互いに直交する。XY平面、YZ平面、ZX平面は、それぞれ、X軸方向及びY軸方向に平行な仮想平面、Y軸方向及びZ軸方向に平行な仮想平面、Z軸方向及びX軸方向に平行な仮想平面を表す。
図1は、一実施形態における増幅装置を備える送信装置の構成例を示す図である。図1に示す送信装置300は、例えば、通信用又は電波妨害用の電波を送信する送信機である。送信装置300は、電波を送信するアンテナ301と、増幅した電力をアンテナ301に供給する電力増幅装置200と、を備える。
電力増幅装置200は、高周波信号を増幅する複数の電力増幅器111,112,113,114と、複数の電力増幅器111,112,113,114のそれぞれから出力されるRF(Radio Frequency)信号を合成する電力合成回路100と、を備える。例えば、複数の電力増幅器111,112,113,114は、それぞれ、GaN HEMT(Gallium Nitride High Electron Mobility Transistor)などのトランジスタTrを含む。複数の電力増幅器111,112,113,114は、それぞれ、当該トランジスタTrによって高周波信号を増幅してRF信号を出力する。
通信用又は電波妨害用の送信装置300には、様々な周波数の電波をアンテナ301から送信できるように、広い周波数にわたって出力電力が得られる広帯域性が要求される。また、送信装置300の最終段に使用される電力増幅装置200にも、広帯域性が要求される。複数の電力増幅器111,112,113,114のそれぞれから出力されるRF信号が広帯域な電力合成回路100によって合成されることによって、電力増幅装置200の広帯域性は実現される。
図1に示す例では、電力合成回路100は、複数の電力合成器100a,100b,100cを有する。電力合成器100aは、電力増幅器111から出力されるRF信号と電力増幅器112から出力されるRF信号とを合成する。電力合成器100bは、電力増幅器113から出力されるRF信号と電力増幅器114から出力されるRF信号とを合成する。電力合成器100cは、電力合成器100aから出力される信号と電力合成器100bから出力される信号とを合成することによって、アンテナ301に電力を出力する。
一方、複数の電力増幅器111,112,113,114は、並列に配置された多数のトランジスタにより形成されているので、複数の電力増幅器111,112,113,114の出力側の出力インピーダンスは、数Ω程度まで小さくなってしまう。電力合成回路100は、電力増幅器の出力側に接続される入力端の数Ω程度のインピーダンスを、アンテナ301に接続される出力端のインピーダンス(例えば50Ω)にインピーダンス変換する機能を有する。
本開示に係る各実施形態における電力合成器は、上述のようなインピーダンス変換機能を併せ持つ。次に、本開示に係る各実施形態における電力合成器について説明する。
図2は、第1実施形態における電力合成器の回路例を示す図である。図2に示す電力合成器101は、伝送線路変成器を利用する広帯域電力合成器であり、図1に示す電力合成器100a,100b,100cのそれぞれに適用できる。図2に示す電力合成器101は、互いに電磁界結合する(電磁的に結合する)2本の配線をそれぞれ有する3つの結合線路(Coupled Lines)と、差動信号が入力されるポートP1,P2と、シングルエンド信号を出力するポートP3とを備える。図2には、3つの結合線路として、配線1,2を有する結合線路61と、配線3,4を有する結合線路62と、配線5,6を有する結合線路63とが例示されている。
結合線路61は、ポートP3に接続される伝送線路変成器であり、図2に示す例では、ポートP3は、配線1の端部11に電気的に接続されている。結合線路61は、第1結合線路の一例であり、ポートP3は、出力端の一例である。
結合線路62は、ポートP1に接続される伝送線路変成器であり、図2に示す例では、ポートP1は、配線4の端部17に電気的に接続されている。結合線路62は、第2結合線路の一例であり、ポートP1は、第1入力端の一例である。
結合線路63は、ポートP2に接続される伝送線路変成器であり、図2に示す例では、ポートP2は、配線5の端部19に電気的に接続されている。結合線路63は、第3結合線路の一例であり、ポートP2は、第2入力端の一例である。
一対の入力端であるポートP1,P2は、差動信号が入力される端部である。差動信号のうちの一方の信号(正相信号)は、ポートP1に入力され、差動信号のうちの他方の信号(逆相信号)は、ポートP2に入力される。逆相信号は、正相信号に対して位相が反転した信号である。
配線1は、ポートP3に接続された端部11と、端部11とは反対側の端部12と、を有する線路である。配線1は、第1配線の一例である。端部11は、第1端部の一例である。端部12は、第2端部の一例である。
配線2は、接地部50に接続された端部13と、端部13とは反対側の端部14と、を有する線路である。配線2は、配線1と電磁的に結合するように配線1に対向する。配線2は、第2配線の一例である。端部13は、第3端部の一例である。端部14は、第4端部の一例である。
配線3は、端部12に接続された端部15と、端部15とは反対側で接地部50に接続された端部16と、を有する線路である。配線3は、第3配線の一例である。端部15は、第5端部の一例である。端部16は、第6端部の一例である。
配線4は、ポートP1に接続された端部17と、端部17とは反対側の端部18と、を有する線路である。配線4は、配線3と電磁的に結合するように配線3に対向する。配線4は、第4配線の一例である。端部17は、第7端部の一例である。端部18は、第8端部の一例である。
配線5は、ポートP2に接続された端部19と、端部19とは反対側で端部18に接続された端部20と、を有する線路である。配線5は、第5配線の一例である。端部19は、第9端部の一例である。端部20は、第10端部の一例である。
配線6は、端部14に接続された端部21と、端部21とは反対側で接地部50に接続された端部22と、を有する線路である。配線6は、配線5と電磁的に結合するように配線5に対向する。配線6は、第6配線の一例である。端部21は、第11端部の一例である。端部22は、第12端部の一例である。
結合線路61,62,63のそれぞれが有する一対の配線は、絶縁基板上の一表面に並走するように配置された対向配線対でも、絶縁基板上の多層配線技術を用いて形成された対向配線対でも、絶縁基板の上面及び下面に形成された対向配線対でもよい。絶縁基板は、後述の絶縁層30の一例である。
次に、図2に示す電力合成器101の動作例、具体的には、一対のポートP1,P2に差動信号が入力された時の動作例について説明する。配線間が電磁界結合した結合線路構造では、Transverse Electric Magnetic Mode (TEMモード)で信号が伝搬するので、2本の配線に流れる電流が逆方向になる。
電力合成器101で電力合成がされる時、入力電流"+I"と"-I"の差動信号が一対のポートP1,P2に入力されると、合成されたシングルエンドの出力電流"-I"がポートP3から出力される。つまり、差動入力-シングルエンド出力の合成器が得られる。入力電流"+I"が配線4に流れると、配線4と配線3との電磁的な結合によって、配線4に流れる入力電流"+I"とは逆向きの電流"-I"が配線3に流れる。配線1は配線3に直列に接続されているので、配線1には、配線3と同じ向きの電流"-I"が流れる。同様に、入力電流"-I"が配線5に流れると、配線5と配線6との電磁的な結合によって、配線5に流れる入力電流"-I"とは逆向きの電流"+I"が配線6に流れる。配線6は配線2に直列に接続されているので、配線2には、配線6と同じ向きの電流"+I"が流れる。配線1と配線2には互いに逆向きの電流が流れ、配線1と配線2は電磁的に結合するので、電流"-I"がポートP3から出力される。
このように、電力合成器101での電力合成は、配線間の電磁的結合に基づいているため、広い周波数範囲にわたって成り立つ。したがって、電力合成器101は広帯域電力合成器として機能する。
図3は、第1実施形態における電力合成器の構造例を示す平面図である。図4は、第1実施形態における電力合成器の構造例の一部を拡大して示す斜視図である。図5は、第1実施形態における電力合成器の構造例の一部を拡大して示す平面図である。図6は、第1実施形態における電力合成器の構造例を断面A-A'で示す断面図である。図7は、第1実施形態における電力合成器の構造例を断面B-B'で示す断面図である。図8は、第1実施形態における電力合成器の構造例を断面C-C'又は断面D-D'で示す断面図である。
図3~8は、図2に示す回路構成を有する電力合成器101の構造図を示す。配線1~6は、絶縁層30の平面視(この例では、Z軸方向からの視点)でT字状の配置形態となるように配置されている。なお、符号から伸びる実線は、絶縁層30の平面視で手前側の部位を表し、符号から伸びる破線は、絶縁層30の平面視で手前側の部位に隠れる部位を表す。次に、図2~8を参照して、その構造について説明する。
電力合成器101は、ポートP1,P2,P3、絶縁層30、結合線路61,62,63及び接地部50を備える。なお、図3及び図5は、絶縁層30を透過的に示す。
絶縁層30(図3,6,7,8参照)は、正のZ軸方向に向く第1主面31と、負のZ軸方向に向く第2主面32とを有する。第1主面31は、第1面の一例であり、第2主面32は、第1面とは反対側の第2面の一例である。絶縁層30は、例えば、誘電体を主成分とする少なくとも一つの誘電体基板である。
結合線路61,62,63は、絶縁層30に設けられている。配線1,4,5は、第1主面31に設けられた線路であり、例えば、第1主面31に接するように設けられた第1導電層に形成されている。配線2,3,6は、第2主面32に設けられた線路であり、例えば、第2主面32に接するように設けられた第2導電層に形成されている。導電層は、例えば、導電性の金属層である。
接地部50は、配線2,3,6と同じ第2主面32に設けられた導電層であり、例えば、第2主面32に接するように設けられた第2導電層に枠状に形成されている。接地部50は、絶縁層30に対して第2主面32側にあり且つ配線2,3,6とは異なる層に配置されてもよい。
配線1は、ポートP3に電気的に接続された端部11と、配線3の端部15に電気的に接続された端部12とを有する帯状導体である。配線1は、端部12から端部11へ向かう正のX軸方向に延伸する。正のX軸方向は、第1方向の一例である。
配線1の端部12は、配線3の端部15に導電性の接続部41(図4,5,6参照)を介して電気的に接続される。接続部41は、例えば、第1主面31と第2主面32との間に設けられた少なくとも一つのビア44を含む。第1主面31に設けられた端部12と第2主面32に設けられた端部15は、少なくとも一つのビア44を介して電気的に接続される。接続部41は、例えば、半田、導電性のペースト、ワイヤなどを含んでもよい。
配線2は、接地部50に接地された端部13と、配線6の端部21に電気的に接続された端部14とを有する帯状導体である。配線2は、端部14から端部13に向かう正のX軸方向に延伸し、絶縁層30を介して対向する配線1に沿って延伸する。
配線2の端部14は、配線6の端部21に導電性の接続部43(図5,7参照)を介して電気的に接続される。接続部43は、絶縁層30に対して第2主面32の側に設けられ、例えば、半田、導電性のペースト、ワイヤなどを含んでもよい。
配線3は、配線1の端部12に電気的に接続された端部15と、接地部50に接地された端部16とを有する帯状導体である。配線3は、端部15から端部16へ向かう正のY軸方向に延伸する。正のY軸方向は、第1方向とは異なる第2方向の一例である。
配線4は、ポートP1に電気的に接続された端部17と、配線5の端部20に電気的に接続された端部18とを有する帯状導体である。配線4は、端部18から端部17へ向かう正のY軸方向に延伸し、絶縁層30を介して対向する配線3に沿って延伸する。
配線4の端部18は、配線5の端部20に導電性の接続部42(図4,5,6参照)を介して電気的に接続される。接続部42は、絶縁層30に対して第1主面31の側に設けられ、例えば、半田、導電性のペースト、ワイヤなどを含んでもよい。
配線5は、ポートP2に電気的に接続された端部19と、配線4の端部18に電気的に接続された端部20とを有する帯状導体である。配線5は、端部20から端部19へ向かう負のY軸方向に延伸する。負のY軸方向は、第1方向及び第2方向とは異なる第3方向の一例である。
配線6は、配線2の端部14に電気的に接続された端部21と、接地部50に接地された端部22とを有する帯状導体である。配線6は、端部21から端部22へ向かう負のY軸方向に延伸し、絶縁層30を介して対向する配線5に沿って延伸する。
絶縁層30は、配線1及び配線2が設けられた第1絶縁部33(図6,7,8参照)と、配線3及び配線4が設けれた第2絶縁部34(図8参照)と、配線5及び配線6が設けられた第3絶縁部35(図8参照)とを含む。図6,7において、配線2は、第1絶縁部33の厚さ方向に第1絶縁部33を介して配線1に対向する。図8において、配線4は、第2絶縁部34の厚さ方向に第2絶縁部34を介して配線3に対向し、配線6は、第3絶縁部35の厚さ方向に第3絶縁部35を介して配線5に対向する。
第1絶縁部33は、絶縁層30の平面視で配線1と配線2の少なくとも一方が重なる部分としてもよい。第2絶縁部34は、絶縁層30の平面視で配線3と配線4の少なくとも一方が重なる部分としてもよい。第3絶縁部35は、絶縁層30の平面視で配線5と配線6の少なくとも一方が重なる部分としてもよい。
電力合成器101は、上述のような構成を有することより、ポートP1,P2の各々の入力インピーダンスがZ1のとき、ポートP3の出力インピーダンスをZ2(=2×Z1)に変換するインピーダンス変換機能を併せ持つ。このようなインピーダンス変換機能を効果的に実現するには、配線3,4の各々の奇モード特性インピーダンス、及び、配線5,6の各々の奇モード特性インピーダンスは、配線1,2の各々の奇モード特性インピーダンスよりも小さいことが好ましい。配線3,4の各々の奇モード特性インピーダンスは、配線5,6の各々の奇モード特性インピーダンスと等しいことが、より好ましい。
例えば、電力合成器101は、Z1が12.5Ωのとき、ポートP3の出力インピーダンスを25Ωに変換できる。この場合、配線3,4の各々の奇モード特性インピーダンス及び配線5,6の各々の奇モード特性インピーダンスは、Z1/2(具体例では、6.25Ω)であり、配線1,2の各々の奇モード特性インピーダンスは、Z1(具体例では、12.5Ω)である。
ここで、配線の特性インピーダンスは、配線間の容量Cと配線のインダクタンスLとの比で決定される。配線間の容量Cは、配線が設けられる絶縁層(例えば、配線間の絶縁層)の厚さと、配線の線幅(配線幅)で決定される。絶縁層の厚さが薄くなると、配線間の容量Cが増加し、配線の特性インピーダンスは低下する。また、配線幅が広くなると、配線間の容量Cが増加し、配線の特性インピーダンスは低下する。
したがって、配線3,4の各々の配線幅w2及び配線5,6の各々の配線幅w3を、例えば、配線1,2の各々の配線幅w1よりも広くすると、配線3,4,5,6の特性インピーダンスを配線1,2の特性インピーダンスよりも低くすることができる。
しかしながら、配線3の配線幅w2が配線1の配線幅w1よりも広いと、配線3と配線1との間で配線構造の対称性が失われる。そのため、配線3と配線1との間を伝搬する電力において、配線3に流れる電流の配線幅方向の分布と配線1に流れる電流の配線幅方向の分布との間に偏りが生ずる。同様に、配線6の配線幅w3が配線2の配線幅w1よりも広いと、配線6と配線2との間で配線構造の対称性が失われる。そのため、配線6と配線2との間を伝搬する電力において、配線6に流れる電流の配線幅方向の分布と配線2に流れる電流の配線幅方向の分布との間に偏りが生する。このような配線構造の非対称性によって電流分布の偏りが生ずると、電流が最短の電流経路で流れにくくなるので、高周波帯域における損失が増大する原因となりうる。
そこで、第1実施形態における電力合成器101では、第2絶縁部34及び第3絶縁部35は、絶縁層30の厚さ方向において、第1絶縁部33よりも薄い。つまり、第2絶縁部34及び第3絶縁部35の厚さをd2、第1絶縁部33の厚さをd1とすると、d2は、d1よりも小さい。厚さd2を厚さd1よりも薄くすると、配線3,4,5,6の特性インピーダンスを配線1,2の特性インピーダンスよりも低くすることができる。また、厚さd2を厚さd1よりも薄くすることで、配線3,4,5,6の特性インピーダンスを変えずに、配線幅w2,w3を狭くすることもできる。また、配線幅w2,w3を広げなくても、厚さd2を厚さd1よりも薄くすることで、配線3,4,5,6の特性インピーダンスを配線1,2の特性インピーダンスよりも低くすることができる。よって、配線幅w2,w3の拡幅による配線構造の非対称性は小さくなり、配線1,3間および配線2,6間に生じる上記の電流分布の偏りは抑制されるので、ポートP1,P2とポートP3との間の高周波帯域における損失を低減できる。その結果、ポートP1,P2とポートP3との間の高周波側の通過特性を改善することができる。
なお、第2絶縁部34及び第3絶縁部35は、絶縁層30の厚さ方向において同じ厚さd2を有するが、厚さd1よりも薄ければ、異なる厚さでもよい。
また、厚さd2は、厚さd1よりも薄く、且つ、配線3の配線幅w2は、配線1の配線幅w1と同じであり、且つ、配線6の配線幅w3は、配線2の配線幅w1と同じであると、配線1,3間および配線2,6間に生じる上記の電流分布の偏りは更に抑制される。よって、ポートP1,P2とポートP3との間の高周波帯域における損失は更に低減するので、ポートP1,P2とポートP3との間の高周波側の通過特性を更に改善することができる。
絶縁層30は、絶縁層30の厚さ方向に直角な平面に沿って配置された複数の基板を含んでもよい。図3~8に示す例では、絶縁層30は、Z軸方向に直角なXY平面に沿って配置された2つの基板36,37を含む。基板36と基板37は、X軸方向で隣接した状態で接合する。図3,6~8に示すように、基板36は、第1絶縁部33を有し、基板37は、第2絶縁部34及び第3絶縁部35を有する。このように、第2絶縁部34及び第3絶縁部35を有する基板と、第1絶縁部33を有する基板とが相違することで、異なる厚さの基板を容易に形成できるので、厚さd2を厚さd1よりも容易に薄くできる。
基板36は、表面31aと、表面31aとは反対側の裏面32aとを有する誘電体基板である。厚さd1は、表面31aと裏面32aとの間の距離に相当する。表面31aは、第1主面31の一部であり、裏面32aは、第2主面32の一部である。
基板37は、表面31bと、表面31bとは反対側の裏面32bとを有する誘電体基板である。厚さd2は、表面31bと裏面32bとの間の距離に相当する。表面31bは、第1主面31の一部であり、裏面32bは、第2主面32の一部である。
なお、絶縁層30は、絶縁層30の厚さ方向に直角な平面に沿って配置された3つ以上の基板を含んでもよい。例えば、絶縁層30は、第1絶縁部33を有する第1基板と、第2絶縁部34を有する第2基板と、第3絶縁部35を有する第3基板と、を含んでもよい。つまり、第1絶縁部33、第2絶縁部34及び第3絶縁部35は、互いに異なる基板に形成されてもよい。あるいは、絶縁層30は、厚さd1の第1絶縁部33と厚さd2の第2絶縁部34及び第3絶縁部35とを有する一つの基板でもよい。
次に、第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成についての説明は、上述の説明を援用することで省略する。
図9は、第2実施形態における電力合成器の回路例を示す図である。図9に示す電力合成器102は、伝送線路変成器を利用する広帯域電力合成器であり、図1に示す電力合成器100a,100b,100cのそれぞれに適用できる。図9に示す電力合成器102は、互いに電磁界結合する(電磁的に結合する)2本の配線をそれぞれ有する3つの結合線路(Coupled Lines)と、同相信号が入力されるポートP1,P2と、シングルエンド信号を出力するポートP3とを備える。電力合成器102(図9)は、配線3の端部16がポートP1に接続され且つ配線4の端部17が接地部50に接続される点で、電力合成器101(図2)と異なる。
次に、図9に示す電力合成器102の動作例、具体的には、一対のポートP1,P2に同相信号が入力された時の動作例について説明する。配線間が電磁界結合した結合線路構造では、Transverse Electric Magnetic Mode (TEMモード)で信号が伝搬するので、2本の配線に流れる電流が逆方向になる。
電力合成器102で電力合成がされる時、入力電流"+I"と"+I"の同相信号が一対のポートP1,P2に入力されると、合成されたシングルエンドの出力電流"+I"がポートP3から出力される。つまり、同相入力-シングルエンド出力の合成器が得られる。入力電流"+I"が配線3に流れると、配線4と配線3との電磁的な結合によって、配線3に流れる入力電流"+I"とは逆向きの電流"-I"が配線4に流れる。配線1は配線3に直列に接続されているので、配線1には、配線3と同じ向きの電流"+I"が流れる。同様に、入力電流"+I"が配線5に流れると、配線5と配線6との電磁的な結合によって、配線5に流れる入力電流"+I"とは逆向きの電流"-I"が配線6に流れる。配線6は配線2に直列に接続されているので、配線2には、配線6と同じ向きの電流"-I"が流れる。配線1と配線2には互いに逆向きの電流が流れ、配線1と配線2は電磁的に結合するので、電流"+I"がポートP3から出力される。
このように、電力合成器102での電力合成は、配線間の電磁的結合に基づいているため、広い周波数範囲にわたって成り立つ。したがって、電力合成器102は広帯域電力合成器として機能する。
図10は、第2実施形態における電力合成器の構造例を部分的に示す斜視図である。図11は、第2実施形態における電力合成器の構造例を部分的に示す平面図である。図12は、第2実施形態における電力合成器の構造例を断面E-E'で示す断面図である。図13は、第2実施形態における電力合成器の構造例を断面F-F'で示す断面図である。図14は、第2実施形態における電力合成器の構造例を断面G-G'又は断面H-H'で示す断面図である。
図10~14は、図9に示す回路構成を有する電力合成器102の構造図を示す。第1実施形態(図3)と同様に、配線1~6は、絶縁層30の平面視(この例では、Z軸方向からの視点)でT字状の配置形態となるように配置されている。なお、符号から伸びる実線は、絶縁層30の平面視で手前側の部位を表し、符号から伸びる破線は、絶縁層30の平面視で手前側の部位に隠れる部位を表す。次に、図9~14を参照して、その構造について説明する。
電力合成器102は、ポートP1,P2,P3、絶縁層30、結合線路61,62,63及び接地部50を備える。なお、図11は、絶縁層30を透過的に示す。
絶縁層30(図10,12,13,14参照)は、正のZ軸方向に向く第1主面31と、負のZ軸方向に向く第2主面32とを有する。
配線1,3,5は、第1主面31に設けられた線路であり、例えば、第1主面31に接するように設けられた第1導電層に形成されている。配線2,4,6は、第2主面32に設けられた線路であり、例えば、第2主面32に接するように設けられた第2導電層に形成されている。
配線1の端部12は、配線3の端部15に導電性の接続部41(図10,11,12参照)を介して電気的に接続される。接続部41は、絶縁層30に対して第1主面31の側に設けられ、例えば、半田、導電性のペースト、ワイヤなどを含んでもよい。
配線3は、配線1の端部12に電気的に接続された端部15と、ポートP1に電気的に接続された端部16とを有する帯状導体である。
配線4は、接地部50に接地された端部17と、端部17とは反対側で配線5の端部20に電気的に接続された端部18とを有する帯状導体である。
配線4の端部18は、配線5の端部20に導電性の接続部42(図10,11,12参照)を介して電気的に接続される。接続部42は、例えば、第1主面31と第2主面32との間に設けられた少なくとも一つのビア45を含む。第1主面31に設けられた端部20と第2主面32に設けられた端部18は、少なくとも一つのビア45を介して電気的に接続される。接続部42は、例えば、半田、導電性のペースト、ワイヤなどを含んでもよい。
絶縁層30は、配線1及び配線2が設けられた第1絶縁部33(図12,13,14参照)と、配線3及び配線4が設けれた第2絶縁部34(図14参照)と、配線5及び配線6が設けられた第3絶縁部35(図14参照)とを含む。図12,13において、配線2は、第1絶縁部33の厚さ方向に第1絶縁部33を介して配線1に対向する。図14において、配線4は、第2絶縁部34の厚さ方向に第2絶縁部34を介して配線3に対向し、配線6は、第3絶縁部35の厚さ方向に第3絶縁部35を介して配線5に対向する。
電力合成器102は、上述のような構成を有することより、ポートP1,P2の各々の入力インピーダンスがZ1のとき、ポートP3の出力インピーダンスをZ2(=2×Z1)に変換するインピーダンス変換機能を併せ持つ。
第2実施形態における電力合成器102では、第2絶縁部34及び第3絶縁部35は、絶縁層30の厚さ方向において、第1絶縁部33よりも薄い。したがって、第1実施形態と同様、ポートP1,P2とポートP3との間の高周波側の通過特性を改善することができる。
次に、本実施形態における電力合成器のシミュレーション結果を、図15,16に示す構造を有する一比較形態における電力合成器と比較して説明する。
図15は、一比較形態における電力合成器の構造例を示す平面図である。図16は、一比較形態における電力合成器の構造例の一部を拡大して示す斜視図である。電力合成器400(図15,16)では、配線3,4の各々の配線幅w12及び配線5,6の各々の配線幅w13が、配線1,2の各々の配線幅w11よりも広く形成されている。また、電力合成器400(図15,16)では、配線1~6が設けられた絶縁層30の厚さは、一定である。一比較形態は、配線3と配線1との間に流れる電流i1の配線幅方向の分布が配線3と配線1との間で偏りが生じ、且つ、配線6と配線2との間に流れる電流i2の配線幅方向の分布が配線6と配線2との間で偏りが生じることを想定した形態である。
図17は、第1実施形態における電力合成器101と一比較形態における電力合成器400について、反射係数S11のシミュレーション結果の一例を示す図である。図18は、第1実施形態における電力合成器101と一比較形態における電力合成器400について、透過係数S12,S13のシミュレーション結果の一例を示す図である。
図17,18に示すシミュレーション時の条件は、
絶縁層30の比誘電率:3.4
絶縁層30の誘電正接:0.004
配線1,2の各々の奇モード特性インピーダンス:12.5Ω
配線3,4の各々の奇モード特性インピーダンス:6.25Ω
配線5,6の各々の奇モード特性インピーダンス:6.25Ω
電力合成器101の厚さd1:0.5mm
電力合成器101の厚さd2:0.25mm
電力合成器400の絶縁層30の厚さ:0.5mm
電力合成器101の配線幅w1,w2,w3:2.8mm
電力合成器400の配線幅w11:2.8mm
電力合成器400の配線幅w12,w13:6.5mm
である。
絶縁層30の比誘電率:3.4
絶縁層30の誘電正接:0.004
配線1,2の各々の奇モード特性インピーダンス:12.5Ω
配線3,4の各々の奇モード特性インピーダンス:6.25Ω
配線5,6の各々の奇モード特性インピーダンス:6.25Ω
電力合成器101の厚さd1:0.5mm
電力合成器101の厚さd2:0.25mm
電力合成器400の絶縁層30の厚さ:0.5mm
電力合成器101の配線幅w1,w2,w3:2.8mm
電力合成器400の配線幅w11:2.8mm
電力合成器400の配線幅w12,w13:6.5mm
である。
図17において、反射係数S11は、ポートP1から見たときの反射利得を表し、S11が低いほど、ポートP1から入力された信号がポートP2,P3に効率的に分配されていることを表す。図17に示すように、電力合成器101は、電力合成器400に比べて、反射係数S11が高周波側まで低く保たれているので、広帯域化されている。
図18において、透過係数S12は、ポートP2からポートP1への通過特性、透過係数S13は、ポートP3からポートP1への通過特性を表す。図18に示すように、電力合成器101は、電力合成器400に比べて、高周波側の通過特性が改善されている。
このように、本実施形態によれば、広い周波数範囲にわたって、電力増幅器からの出力電力を合成する機能と、インピーダンス変換機能とを併せ持ち、高周波側の良好な通過特性を有する広帯域電力合成器を実現できる。
以上、実施形態を説明したが、本開示の技術は上記実施形態に限定されない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が可能である。
例えば、電力合成器は、出力端を入力端、第1入力端を第1出力端、第2入力端を第2出力端とする電力分配器として使用できる。
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、電力合成器。
(付記2)
前記第3配線及び前記第4配線の奇モード特性インピーダンス、及び、前記第5配線及び前記第6配線の奇モード特性インピーダンスは、前記第1配線及び前記第2配線の奇モード特性インピーダンスよりも小さい、付記1に記載の電力合成器。
(付記3)
前記第3配線及び前記第4配線の奇モード特性インピーダンスは、前記第5配線及び前記第6配線の奇モード特性インピーダンスと等しい、付記2に記載の電力合成器。
(付記4)
前記第2配線は、前記第1絶縁部の厚さ方向に前記第1絶縁部を介して前記第1配線に対向し、
前記第4配線は、前記第2絶縁部の厚さ方向に前記第2絶縁部を介して前記第3配線に対向し、
前記第6配線は、前記第3絶縁部の厚さ方向に前記第3絶縁部を介して前記第5配線に対向する、付記1から3のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記5)
前記第1配線は、前記出力端に接続された第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、を有し、
前記第2配線は、第3端部と、前記第3端部とは反対側の第4端部と、を有し、
前記第3配線は、前記第2端部に接続された第5端部と、前記第5端部とは反対側の第6端部と、を有し、
前記第4配線は、前記第1入力端に接続された第7端部と、前記第7端部とは反対側の第8端部と、を有し、
前記第5配線は、前記第2入力端に接続された第9端部と、前記第8端部に接続された第10端部と、を有し、
前記第6配線は、前記第4端部に接続された第11端部と、前記第11端部とは反対側の第12端部と、を有する、付記1から4のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記6)
前記絶縁層は、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、
前記第1配線、前記第4配線及び前記第5配線は、前記第1面に設けられ、
前記第2配線、前記第3配線及び前記第6配線は、前記第2面に設けられた、付記5に記載の電力合成器。
(付記7)
前記第2端部と前記第5端部は、前記第1面と前記第2面との間に設けられた少なくとも一つのビアを介して接続される、付記6に記載の電力合成器。
(付記8)
前記第3端部、前記第6端部及び前記第12端部は、接地される、付記5から7のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記9)
前記第1配線は、前記出力端に接続された第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、を有し、
前記第2配線は、第3端部と、前記第3端部とは反対側の第4端部と、を有し、
前記第3配線は、前記第2端部に接続された第5端部と、前記第1入力端に接続された第6端部と、を有し、
前記第4配線は、第7端部と、前記第7端部とは反対側の第8端部と、を有し、
前記第5配線は、前記第2入力端に接続された第9端部と、前記第8端部に接続された第10端部と、を有し、
前記第6配線は、前記第4端部に接続された第11端部と、前記第11端部とは反対側の第12端部と、を有する、付記1から4のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記10)
前記絶縁層は、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、
前記第1配線、前記第3配線及び前記第5配線は、前記第1面に設けられ、
前記第2配線、前記第4配線及び前記第6配線は、前記第2面に設けられた、付記9に記載の電力合成器。
(付記11)
前記第8端部と前記第10端部は、前記第1面と前記第2面との間に設けられた少なくとも一つのビアを介して接続される、付記10に記載の電力合成器。
(付記12)
前記第3端部、前記第7端部及び前記第12端部は、接地される、付記9から11のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記13)
前記第2端部から前記第1端部へ向かう第1方向と、前記第5端部から前記第6端部へ向かう第2方向と、前記第10端部から前記第9端部へ向かう第3方向は、互いに異なる、付記5から12のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記14)
前記第1方向は、前記第4端部から前記第3端部へ向かう方向であり、
前記第2方向は、前記第8端部から前記第7端部へ向かう方向であり、
前記第3方向は、前記第11端部から前記第12端部へ向かう方向である、付記13に記載の電力合成器。
(付記15)
前記第1配線、前記第2配線、前記第3配線、前記第4配線、前記第5配線及び前記第6配線は、前記絶縁層の平面視でT字状に配置された、付記14に記載の電力合成器。
(付記16)
前記絶縁層は、前記絶縁層の厚さ方向に直角な平面に沿って配置された複数の基板を含み、
前記複数の基板は、前記第1絶縁部を有する第1基板と、前記第2絶縁部及び第3絶縁部を有する第2基板と、を含む、付記1から15のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記17)
前記絶縁層は、前記絶縁層の厚さ方向に直角な平面に沿って配置された複数の基板を含み、
前記複数の基板は、前記第1絶縁部を有する第1基板と、前記第2絶縁部を有する第2基板と、第3絶縁部を有する第3基板と、を含む、付記1から15のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記18)
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において同じ厚さを有する、付記1から17のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記19)
前記第3配線の配線幅は、前記第1配線の配線幅と同じであり、且つ、前記第6配線の配線幅は、前記第2配線の配線幅と同じである、付記1から18のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記20)
第1増幅器と、
第2増幅器と、
前記第1増幅器の出力側に接続される第1入力端と、
前記第2増幅器の出力側に接続される第2入力端と、
出力端と、
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、増幅装置。
(付記21)
第1増幅器と、
第2増幅器と、
前記第1増幅器の出力側に接続される第1入力端と、
前記第2増幅器の出力側に接続される第2入力端と、
出力端と、
前記出力端に接続されるアンテナと、
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、送信装置。
(付記1)
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、電力合成器。
(付記2)
前記第3配線及び前記第4配線の奇モード特性インピーダンス、及び、前記第5配線及び前記第6配線の奇モード特性インピーダンスは、前記第1配線及び前記第2配線の奇モード特性インピーダンスよりも小さい、付記1に記載の電力合成器。
(付記3)
前記第3配線及び前記第4配線の奇モード特性インピーダンスは、前記第5配線及び前記第6配線の奇モード特性インピーダンスと等しい、付記2に記載の電力合成器。
(付記4)
前記第2配線は、前記第1絶縁部の厚さ方向に前記第1絶縁部を介して前記第1配線に対向し、
前記第4配線は、前記第2絶縁部の厚さ方向に前記第2絶縁部を介して前記第3配線に対向し、
前記第6配線は、前記第3絶縁部の厚さ方向に前記第3絶縁部を介して前記第5配線に対向する、付記1から3のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記5)
前記第1配線は、前記出力端に接続された第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、を有し、
前記第2配線は、第3端部と、前記第3端部とは反対側の第4端部と、を有し、
前記第3配線は、前記第2端部に接続された第5端部と、前記第5端部とは反対側の第6端部と、を有し、
前記第4配線は、前記第1入力端に接続された第7端部と、前記第7端部とは反対側の第8端部と、を有し、
前記第5配線は、前記第2入力端に接続された第9端部と、前記第8端部に接続された第10端部と、を有し、
前記第6配線は、前記第4端部に接続された第11端部と、前記第11端部とは反対側の第12端部と、を有する、付記1から4のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記6)
前記絶縁層は、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、
前記第1配線、前記第4配線及び前記第5配線は、前記第1面に設けられ、
前記第2配線、前記第3配線及び前記第6配線は、前記第2面に設けられた、付記5に記載の電力合成器。
(付記7)
前記第2端部と前記第5端部は、前記第1面と前記第2面との間に設けられた少なくとも一つのビアを介して接続される、付記6に記載の電力合成器。
(付記8)
前記第3端部、前記第6端部及び前記第12端部は、接地される、付記5から7のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記9)
前記第1配線は、前記出力端に接続された第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、を有し、
前記第2配線は、第3端部と、前記第3端部とは反対側の第4端部と、を有し、
前記第3配線は、前記第2端部に接続された第5端部と、前記第1入力端に接続された第6端部と、を有し、
前記第4配線は、第7端部と、前記第7端部とは反対側の第8端部と、を有し、
前記第5配線は、前記第2入力端に接続された第9端部と、前記第8端部に接続された第10端部と、を有し、
前記第6配線は、前記第4端部に接続された第11端部と、前記第11端部とは反対側の第12端部と、を有する、付記1から4のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記10)
前記絶縁層は、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、
前記第1配線、前記第3配線及び前記第5配線は、前記第1面に設けられ、
前記第2配線、前記第4配線及び前記第6配線は、前記第2面に設けられた、付記9に記載の電力合成器。
(付記11)
前記第8端部と前記第10端部は、前記第1面と前記第2面との間に設けられた少なくとも一つのビアを介して接続される、付記10に記載の電力合成器。
(付記12)
前記第3端部、前記第7端部及び前記第12端部は、接地される、付記9から11のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記13)
前記第2端部から前記第1端部へ向かう第1方向と、前記第5端部から前記第6端部へ向かう第2方向と、前記第10端部から前記第9端部へ向かう第3方向は、互いに異なる、付記5から12のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記14)
前記第1方向は、前記第4端部から前記第3端部へ向かう方向であり、
前記第2方向は、前記第8端部から前記第7端部へ向かう方向であり、
前記第3方向は、前記第11端部から前記第12端部へ向かう方向である、付記13に記載の電力合成器。
(付記15)
前記第1配線、前記第2配線、前記第3配線、前記第4配線、前記第5配線及び前記第6配線は、前記絶縁層の平面視でT字状に配置された、付記14に記載の電力合成器。
(付記16)
前記絶縁層は、前記絶縁層の厚さ方向に直角な平面に沿って配置された複数の基板を含み、
前記複数の基板は、前記第1絶縁部を有する第1基板と、前記第2絶縁部及び第3絶縁部を有する第2基板と、を含む、付記1から15のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記17)
前記絶縁層は、前記絶縁層の厚さ方向に直角な平面に沿って配置された複数の基板を含み、
前記複数の基板は、前記第1絶縁部を有する第1基板と、前記第2絶縁部を有する第2基板と、第3絶縁部を有する第3基板と、を含む、付記1から15のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記18)
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において同じ厚さを有する、付記1から17のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記19)
前記第3配線の配線幅は、前記第1配線の配線幅と同じであり、且つ、前記第6配線の配線幅は、前記第2配線の配線幅と同じである、付記1から18のいずれか一項に記載の電力合成器。
(付記20)
第1増幅器と、
第2増幅器と、
前記第1増幅器の出力側に接続される第1入力端と、
前記第2増幅器の出力側に接続される第2入力端と、
出力端と、
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、増幅装置。
(付記21)
第1増幅器と、
第2増幅器と、
前記第1増幅器の出力側に接続される第1入力端と、
前記第2増幅器の出力側に接続される第2入力端と、
出力端と、
前記出力端に接続されるアンテナと、
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、送信装置。
1~7 配線
11~22 端部
30 絶縁層
31 第1主面
31a,31b 表面
32 第2主面
32a,32b 裏面
33 第1絶縁部
34 第2絶縁部
35 第3絶縁部
36,37 基板
41,42,43 接続部
44,45 ビア
50 接地部
61,62,63 結合線路
100 電力合成回路
101,102 電力合成器
111,112,113,114 電力増幅器
200 電力増幅装置
300 送信装置
301 アンテナ
400 電力合成器
11~22 端部
30 絶縁層
31 第1主面
31a,31b 表面
32 第2主面
32a,32b 裏面
33 第1絶縁部
34 第2絶縁部
35 第3絶縁部
36,37 基板
41,42,43 接続部
44,45 ビア
50 接地部
61,62,63 結合線路
100 電力合成回路
101,102 電力合成器
111,112,113,114 電力増幅器
200 電力増幅装置
300 送信装置
301 アンテナ
400 電力合成器
Claims (15)
- 絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、電力合成器。 - 前記第3配線及び前記第4配線の奇モード特性インピーダンス、及び、前記第5配線及び前記第6配線の奇モード特性インピーダンスは、前記第1配線及び前記第2配線の奇モード特性インピーダンスよりも小さい、請求項1に記載の電力合成器。
- 前記第3配線及び前記第4配線の奇モード特性インピーダンスは、前記第5配線及び前記第6配線の奇モード特性インピーダンスと等しい、請求項2に記載の電力合成器。
- 前記第2配線は、前記第1絶縁部の厚さ方向に前記第1絶縁部を介して前記第1配線に対向し、
前記第4配線は、前記第2絶縁部の厚さ方向に前記第2絶縁部を介して前記第3配線に対向し、
前記第6配線は、前記第3絶縁部の厚さ方向に前記第3絶縁部を介して前記第5配線に対向する、請求項1から3のいずれか一項に記載の電力合成器。 - 前記第1配線は、前記出力端に接続された第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、を有し、
前記第2配線は、第3端部と、前記第3端部とは反対側の第4端部と、を有し、
前記第3配線は、前記第2端部に接続された第5端部と、前記第5端部とは反対側の第6端部と、を有し、
前記第4配線は、前記第1入力端に接続された第7端部と、前記第7端部とは反対側の第8端部と、を有し、
前記第5配線は、前記第2入力端に接続された第9端部と、前記第8端部に接続された第10端部と、を有し、
前記第6配線は、前記第4端部に接続された第11端部と、前記第11端部とは反対側の第12端部と、を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の電力合成器。 - 前記絶縁層は、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、
前記第1配線、前記第4配線及び前記第5配線は、前記第1面に設けられ、
前記第2配線、前記第3配線及び前記第6配線は、前記第2面に設けられた、請求項5に記載の電力合成器。 - 前記第2端部と前記第5端部は、前記第1面と前記第2面との間に設けられた少なくとも一つのビアを介して接続される、請求項6に記載の電力合成器。
- 前記第3端部、前記第6端部及び前記第12端部は、接地される、請求項5から7のいずれか一項に記載の電力合成器。
- 前記第1配線は、前記出力端に接続された第1端部と、前記第1端部とは反対側の第2端部と、を有し、
前記第2配線は、第3端部と、前記第3端部とは反対側の第4端部と、を有し、
前記第3配線は、前記第2端部に接続された第5端部と、前記第1入力端に接続された第6端部と、を有し、
前記第4配線は、第7端部と、前記第7端部とは反対側の第8端部と、を有し、
前記第5配線は、前記第2入力端に接続された第9端部と、前記第8端部に接続された第10端部と、を有し、
前記第6配線は、前記第4端部に接続された第11端部と、前記第11端部とは反対側の第12端部と、を有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の電力合成器。 - 前記絶縁層は、第1面と、前記第1面とは反対側の第2面とを有し、
前記第1配線、前記第3配線及び前記第5配線は、前記第1面に設けられ、
前記第2配線、前記第4配線及び前記第6配線は、前記第2面に設けられた、請求項9に記載の電力合成器。 - 前記第8端部と前記第10端部は、前記第1面と前記第2面との間に設けられた少なくとも一つのビアを介して接続される、請求項10に記載の電力合成器。
- 前記第3端部、前記第7端部及び前記第12端部は、接地される、請求項9から11のいずれか一項に記載の電力合成器。
- 前記第2端部から前記第1端部へ向かう第1方向と、前記第5端部から前記第6端部へ向かう第2方向と、前記第10端部から前記第9端部へ向かう第3方向は、互いに異なり、
前記第1方向は、前記第4端部から前記第3端部へ向かう方向であり、
前記第2方向は、前記第8端部から前記第7端部へ向かう方向であり、
前記第3方向は、前記第11端部から前記第12端部へ向かう方向であり、
前記第1配線、前記第2配線、前記第3配線、前記第4配線、前記第5配線及び前記第6配線は、前記絶縁層の平面視でT字状に配置された、請求項5から12のいずれか一項に記載の電力合成器。 - 前記第3配線の配線幅は、前記第1配線の配線幅と同じであり、且つ、前記第6配線の配線幅は、前記第2配線の配線幅と同じである、請求項1から13のいずれか一項に記載の電力合成器。
- 第1増幅器と、
第2増幅器と、
前記第1増幅器の出力側に接続される第1入力端と、
前記第2増幅器の出力側に接続される第2入力端と、
出力端と、
前記出力端に接続されるアンテナと、
絶縁層と、
前記絶縁層に設けられ、前記出力端に接続される第1結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、前記第1入力端に接続される第2結合線路と、
前記絶縁層に設けられ、前記第2入力端に接続される第3結合線路と、を備え、
前記第1結合線路は、第1配線と、前記第1配線に対向する第2配線と、を有し、
前記第2結合線路は、第3配線と、前記第3配線に対向する第4配線と、を有し、
前記第3結合線路は、第5配線と、前記第5配線に対向する第6配線と、を有し、
前記第3配線の端部は、前記第1配線の端部に接続され、
前記第5配線の端部は、前記第4配線の端部に接続され、
前記第6配線の端部は、前記第2配線の端部に接続され、
前記絶縁層は、前記第1配線及び前記第2配線が設けられた第1絶縁部と、前記第3配線及び前記第4配線が設けられた第2絶縁部と、前記第5配線及び前記第6配線が設けられた第3絶縁部とを含み、
前記第2絶縁部及び前記第3絶縁部は、前記絶縁層の厚さ方向において、前記第1絶縁部よりも薄い、送信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021005771A JP7571562B2 (ja) | 2021-01-18 | 電力合成器及び送信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021005771A JP7571562B2 (ja) | 2021-01-18 | 電力合成器及び送信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022110388A true JP2022110388A (ja) | 2022-07-29 |
JP7571562B2 JP7571562B2 (ja) | 2024-10-23 |
Family
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