JP2024510056A - 電力分配合成器及びカスケード接続回路 - Google Patents

電力分配合成器及びカスケード接続回路 Download PDF

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Abstract

本発明の電力分配合成器は、第1分配側端子を形成する第1端と、前記第1端とは反対側に位置する第2端とを有する第1の1/4波長線路と、第2分配側端子を形成する第3端と、前記第3端とは反対側に位置する第4端とを有し、かつ、前記第1の1/4波長線路から離間した第2の1/4波長線路と、前記第1端と前記第3端の間に設けられた吸収抵抗と、前記第2端と前記第4端との接続により形成された合成側端子と、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路が互いに平行に延びている線路平行領域と、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路が互いに同じ方向に折り曲げられた線路折曲領域とを有する線路折曲回路と、を備える。

Description

本発明は、電力分配合成器及びカスケード接続回路に関する。
特許文献1には、マイクロ波やミリ波等の高周波信号の電力を1つに合成したり複数に分配したりする電力分配合成器が開示されている。特許文献1の電力分配合成器は、複数のウィルキンソン分配合成回路(以下、単に分配合成回路と呼ぶ。)を複数段階に設けることで、1つの合成側端子に対して2のべき乗の数(2個;nは2以上の整数であり、電力分配合成器の段階の数である)の分配側端子を有する。各分配合成回路は、電気長が1/4波長である2つの1/4波長線路と、分配側端子をなす2つの1/4波長線路の第1端の間に設けられた吸収抵抗と、2つの1/4波長線路の第2端同士を接続する合成側端子と、を有する。
特許文献1の電力分配合成器では、1つの合成側端子と2つの分配側端子の中点とを通る直線に関して、1/4波長線路が対称に配置されており、第1段階の2つの分配合成回路の合成側端子が、第2段階の1つの分配合成回路の2つの分配側端子に接続される。同様にして、第(S-1)段階(Sは2以上n以下の整数)の2つの分配合成回路の合成側端子は、第S段階の1つの分配合成回路の2つの分配側端子に接続される。このような電力分配合成器では、段階が高い程(Sの値が大きい程)分配合成回路の1/4波長線路に流れる高周波信号の電力が大きくなる。
日本国特許第3209086号公報
ところで、電力分配合成器において扱う高周波信号の周波数が高くなるほど、分配合成回路では2つの1/4波長線路の分配側端子の間隔(吸収抵抗の電気長)を小さくすることが好ましい。2つの分配側端子同士の間隔が大きくなると、吸収抵抗を経由する回り込み信号の位相回転量が180°にならずに回り込み信号が一方の1/4波長線路の第1端においてキャンセルされず、端子間アイソレーション特性が劣化するためである。
しかしながら、特許文献1の電力分配合成器において、第S段階の分配合成回路の2つの分配側端子の間隔(吸収抵抗の電気長)を小さくすると、第(S-1)段階(Sは2以上n以下の整数)の分配合成回路の合成側端子と、第S段階の分配合成回路の分配側端子との間隔が大きくなってしまい、第(S-1)段階の合成側端子と第S段階の分配側端子とを接続する接続配線が長くなってしまう。その結果として、電力分配合成器において、専有面積(フットプリント)が大きくなり、電力伝送のロスが大きくなってしまう、という問題がある。
さらに、上述した電力分配合成器には、第n段階(最終段階目)の1個の合成側端子における合成側インピーダンスが第1段階の2個の分配側端子における分配側インピーダンスよりも大きいものがある。このような電力分配合成器は、電力の分配合成機能に加え、分配側インピーダンスと合成側インピーダンスとの間でインピーダンスを変換する機能も担う。
ここで、各分配合成回路の1/4波長線路の特性インピーダンスは、分配側インピーダンスと合成側インピーダンスとによって決定される。分配側インピーダンスをZin(Ω)、合成側インピーダンスをZout(Ω)とした場合に、各分配合成回路の1/4波長線路の特性インピーダンスZo(Ω)は、以下の式で表される。
Zo=(2×Zin×Zout)1/2 ・・・(1)
例えば、上述したインピーダンス変換機能も担う電力分配合成器を構成するためには、第1段階から第n段階まで分配合成回路の1/4波長線路の特性インピーダンスを徐々に大きくする(第S段階の1/4波長線路の特性インピーダンスを第(S-1)段階の1/4波長線路の特性インピーダンスよりも大きくする)ことが考えられる。この場合には、第1段階から第n段階まで分配合成回路の1/4波長線路の線路幅が徐々に小さくなる(第S段階の1/4波長線路の線路幅が第(S-1)段階の1/4波長線路の線路幅よりも小さくなる)。
また、分配合成回路の1/4波長線路は、例えば、図6に示すように、サイドシールド付きのマイクロストリップ線路500で構成されることがある。図6に示すサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500は、基板2の第1面2aに形成されて1/4波長線路をなす信号線路501及び2つのサイドグランド配線502と、基板2の第2面2b(第1面2aと反対側に向く面)に形成されたグランド配線503とを有する。サイドグランド配線502は、信号線路501の両側に間隔をあけて配され、信号線路501と平行するように延びる。グランド配線503は、基板2の厚さ方向において信号線路501と重なるように配され、信号線路501に沿って延びる。グランド配線503の線幅Lは、信号線路501の線路幅をW、信号線路501と各サイドグランド配線502との間隔をSとして、以下の式(2)で表される。
L>W+2×S ・・・(2)
ところで、分配合成回路(特に1/4波長線路)の専有面積(フットプリント)を小さくするためには、例えば、2つの1/4波長線路を折り曲げる(例えば、互いに平行して延びる2つの1/4波長線路をその長手方向の中途部で同じ方向に折り曲げる)ことが考えられる。
しかしながら、1/4波長線路がサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500である場合には、1/4波長線路の特性インピーダンスが大きくなる程、1/4波長線路(信号線路501)の線路幅Wが小さくなるが、信号線路501と各サイドグランド配線502との間隔Sが大きくなるため、グランド配線503の線幅Lは大きくなる。このため、インピーダンス変換機能も担う電力分配合成器において、各段階における1/4波長線路を同じように折り曲げようとしても、比較的高い段階(例えば、第2段階から第(n-1)段階)では、1/4波長線路の折曲部分における金属密度が、製造上の金属密度の制約を越えてしまうことがある。
前述した通り、電力分配合成器では、段階が高い程(Sの値が大きい程)分配合成回路の1/4波長線路に流れる高周波信号の電力が大きくなる。このため、上述の通り、段階が高くなるにつれ徐々に小さくなるように1/4波長線路の線路幅を設定すると、段階が高い程、線路幅の小さな1/4波長線路に対して大きな電力が流れてしまう。このため、この種の電力分配合成器では、高い段階(例えば、第n段階や第(n-1)段階など)において電力がジュール損失となる割合が増大し、高い段階の分配合成回路(特に1/4波長線路)における耐電力性が低くなることによって信頼性が低下してしまう、という問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、小型化が可能となり、電力伝送のロスを低減することが可能な電力分配合成器を提供することを目的とする。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、高い段階の分配合成回路の1/4波長線路を低い段階の分配合成回路の1/4波長線路と同様に折り曲げても、高い段階の分配合成回路における金属密度を低い段階の分配合成回路における金属密度と同程度に低く抑えることが可能な電力分配合成器を提供することを目的とする。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、耐電力性を高めることで信頼性を向上することが可能な電力分配合成器を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る電力分配合成器は、第1分配側端子を形成する第1端と、前記第1端とは反対側に位置する第2端とを有する第1の1/4波長線路と、第2分配側端子を形成する第3端と、前記第3端とは反対側に位置する第4端とを有し、かつ、前記第1の1/4波長線路から離間した第2の1/4波長線路と、前記第1端と前記第3端の間に設けられた吸収抵抗と、前記第2端と前記第4端との接続により形成された合成側端子と、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路が互いに平行に延びている線路平行領域と、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路が互いに同じ方向に折り曲げられた線路折曲領域とを有する線路折曲回路と、を備える。
本発明の一態様に係る電力分配合成器においては、前記第1の1/4波長線路は、前記第1の1/4波長線路の一部が折り曲げられて形成された屈曲部を備え、前記屈曲部は、前記第2の1/4波長線路に平行ではない部分を有してもよい。
本発明の一態様に係る電力分配合成器においては、前記第1の1/4波長線路は、前記第1端と前記第2端との間に位置するとともに前記第1の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第1屈曲部を有し、前記第1端から前記第1屈曲部に向かう線路方向と、前記第1屈曲部から前記第2端に向かう線路方向とは、互いに逆方向であり、前記第2の1/4波長線路は、前記第3端と前記4端との間に位置するとともに前記第2の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第2屈曲部を有し、前記第3端から前記第2屈曲部に向かう線路方向と、前記第2屈曲部から前記第4端に向かう線路方向とは、互いに逆方向であってもよい。
本発明の一態様に係る電力分配合成器は、前記第1の1/4波長線路の前記第1端に接続された第1接続端子を有する第1回路ブロックと、前記第2の1/4波長線路の前記第3端に接続された第2接続端子を有する第2回路ブロックと、を備え、前記第1回路ブロック及び前記第2回路ブロックは、前記第1端及び前記第3端が配列する配列方向に並んでおり、前記第1接続端子及び前記第2接続端子は、前記第1端及び前記第3端の前記配列方向において互いに対向してもよい。
本発明の一態様に係る電力分配合成器は、(2-1)個(nは2以上の整数)の分配合成回路が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージを有する分配合成回路部と、2個の回路ブロックと、を備え、前記(2-1)個の分配合成回路の各々は、前記第1分配側端子と、前記第2分配側端子と、前記第1の1/4波長線路と、前記第2の1/4波長線路と、前記吸収抵抗と、前記合成側端子とを有し、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子に接続されており、前記(2-1)個の分配合成回路の少なくとも1つは、前記線路折曲回路であり、前記2個の回路ブロックは、前記第1段目の回路ステージの前記2個の分配側端子に対応して接続されており、前記2個の回路ブロックは、2個/2の回路ブロックが第1方向に一列に並ぶ第1回路ブロック群と、2個/2の回路ブロックが前記第1方向に一列に並ぶ第2回路ブロック群とを形成し、前記第1回路ブロック群は、前記第1方向に直交する第2方向において前記第2回路ブロック群から間隔をあけて配置されており、前記分配合成回路部は、前記第1回路ブロック群と前記第2回路ブロック群との間に配置されてもよい。
本発明の一態様に係る電力分配合成器は、(2-1)個(nは2以上の整数)の分配合成回路が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージを有する分配合成回路部を備え、前記(2-1)個の分配合成回路の各々は、前記第1分配側端子と、前記第2分配側端子と、前記第1の1/4波長線路と、前記第2の1/4波長線路と、前記吸収抵抗と、前記合成側端子とを有し、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子に接続されており、少なくとも前記第1段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路は、前記線路折曲回路であり、第2段目の回路ステージから第(n-1)段目の回路ステージまでの複数段から選択される少なくとも1つの段階の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路は、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子から互いに逆側に延びてループ状に形成されてもよい。
本発明の一態様に係る電力分配合成器は、(2-1)個(nは2以上の整数)の分配合成回路が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージを有する分配合成回路部を備え、前記(2-1)個の分配合成回路の各々は、前記第1分配側端子と、前記第2分配側端子と、前記第1の1/4波長線路と、前記第2の1/4波長線路と、前記吸収抵抗と、前記合成側端子とを有し、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子に接続されており、前記(2-1)個の分配合成回路の少なくとも1つは、前記線路折曲回路であり、前記第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々と前記第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子との接続において、前記第1分配側端子と前記合成側端子とを接続する接続配線の長さは、前記第2分配側端子と前記合成側端子とを接続する接続配線の長さとは異なってもよい。
本発明の一態様に係るカスケード接続回路は、各々が、上述した態様に係る電力分配合成器を形成する(2-1)個の分配合成回路と、前記(2-1)個の分配合成回路が段階的に接続されているn段(nは2以上の整数)の回路ステージと、を備え、第n段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記合成側端子における合成側インピーダンスは、第1段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記分配側端子における分配側インピーダンスよりも大きくてもよい。
本発明の一態様に係るカスケード接続回路においては、前記n段の回路ステージに含まれるS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージにおいて、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、第n段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記合成側端子における合成側インピーダンスは、第1段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記分配側端子における分配側インピーダンスよりも大きく、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路の各々は、サイドシールドを有するマイクロストリップ線路で構成されており、少なくとも一組の連続する2つの段階の回路ステージを構成する前記分配合成回路において、一方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路の線路幅と他方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路の線路幅が互いに等しく、及び、一方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第2の1/4波長線路の線路幅と他方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第2の1/4波長線路の線路幅とが互いに等しくてもよい。
本発明の一態様に係るカスケード接続回路においては、前記n段の回路ステージに含まれる、S段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージ及びi段(iは2以上かつ(n-1)以下の整数)の回路ステージにおいて、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、第i段目の回路ステージから第n段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路の複数の前記第1の1/4波長線路の線路幅が互いに等しく、第i段目の回路ステージから第n段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路の複数の前記第2の1/4波長線路の線路幅が互いに等しく、第i段目の回路ステージから第n段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路の各々の前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路は、第1線路幅を有し、第1段目の回路ステージから第(i-1)段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路における前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路の複数の線路幅のうち、最大の線路幅は、第2線路幅であり、前記第1線路幅は、前記第2線路幅よりも大きくてもよい。
本発明の一態様に係るカスケード接続回路においては、前記n段の回路ステージに含まれるS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージにおいて、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、第1段目の回路ステージから第n段目の回路ステージまでの複数段から選択されかつ連続して並ぶ2つ以上の回路ステージにおいて、前記回路ステージの段数が増加するにしたがって、前記回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路の線路幅及び前記第2の1/4波長線路の線路幅が順に増加してもよい。
本発明の一態様に係るカスケード接続回路においては、前記n段の回路ステージに含まれる、S段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージ及びj段(jは2以上かつn以下の整数)の回路ステージにおいて、第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路の各々は、マイクロストリップ線路で形成されており、第j段目の回路ステージを構成する少なくとも一つの前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の分配側インピーダンスは、第1段目の前記第1分配側端子と前記第2分配側端子における分配側インピーダンス及び第n段目の前記分配合成回路の前記合成側端子における合成側インピーダンスよりも大きくてもよい。
本発明の一態様に係る電力分配合成器は、第1分配側端子を形成する第1端と、前記第1端とは反対側に位置する第2端とを有する第1の1/4波長線路と、第2分配側端子を形成する第3端と、前記第3端とは反対側に位置する第4端とを有し、かつ、前記第1の1/4波長線路から離間した第2の1/4波長線路と、前記第1端と前記第3端の間に設けられた吸収抵抗と、前記第2端と前記第4端との接続により形成された合成側端子と、を備え、前記第1の1/4波長線路は、前記第1端と前記第2端との間に位置するとともに前記第1の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第1屈曲部を有し、前記第1端から前記第1屈曲部に向かう線路方向と、前記第1屈曲部から前記第2端に向かう線路方向とは、互いに逆方向であり、前記第2の1/4波長線路は、前記第3端と前記4端との間に位置するとともに前記第2の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第2屈曲部を有し、前記第3端から前記第2屈曲部に向かう線路方向と、前記第2屈曲部から前記第4端に向かう線路方向とは、互いに逆方向である。
本発明の一態様によれば、電力分配合成器において、小型化が可能であり、電力伝送のロスを低減することができる。
本発明の一態様によれば、電力分配合成器において、高い段階の分配合成回路の1/4波長線路を低い段階の分配合成回路の1/4波長線路と同様に折り曲げても、高い段階の分配合成回路における金属密度を低い段階の分配合成回路における金属密度と同程度に低く抑えることができる。
本発明によれば、電力分配合成器における耐電力性を高めて信頼性を向上することができる。
本発明の第1実施形態に係る電力分配合成器を示す平面図である。 図1の電力分配合成器を模式的に示す図である。 図1の電力分配合成器において、同一の第2段階目の分配合成回路に接続される2つの第1段階目の分配合成回路を拡大して示す図である。 図1の電力分配合成器において、第2段階目及び第3段階目の分配合成回路を拡大して示す図である。 本発明の第2実施形態に係る電力分配合成器を示す平面図である。 第2実施形態において、分配合成回路を構成する1/4波長線路を模式的に示す断面図である。 本発明の第3実施形態に係る電力分配合成器を示す模式図である。 図7の電力分配合成器を構成する分配合成回路を示す模式図である。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る電力分配合成器について、図面を参照して説明する。
図1,2に示すように、電力分配合成器1は、基板2に設けられた複数の分配側回路ブロック3A~3H(回路ブロック)、1つの合成側回路ブロック4、及び、これら複数の分配側回路ブロック3A~3Hと合成側回路ブロック4とを接続する分配合成回路部5、を備える。
各分配側回路ブロック3は、例えば、マイクロ波やミリ波等の高周波信号を出力(あるいは送信)したり、外部から高周波信号を入力(あるいは受信)したりする。分配側回路ブロック3の数は、2個(nは2以上の整数)である。
複数の分配側回路ブロック3の各々は、1/4波長線路51に接続される接続端子31を有する。接続端子31は、後述する第1接続端子31F又は第2接続端子31Sに対応する。
電力分配合成器1では、2個の分配側回路ブロック3から分配合成回路部5に入力された高周波信号の電力を、分配合成回路部5において一つに合成した上で、合成側回路ブロック4に出力することができる。また、電力分配合成器1では、合成側回路ブロック4から分配合成回路部5に入力された高周波信号の電力を、分配合成回路部5において2個に分配した上で、2個の分配側回路ブロック3に出力することができる。
分配合成回路部5は、2個の分配側回路ブロック3に対し、(2-1)個の分配合成回路50を備える。具体的には、分配合成回路部5は、(2-1)個の分配合成回路50が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージ60を有する。図示例における構造においては、nは3である。このため、分配側回路ブロック3の数は8個であり、分配合成回路50の数は、7つであり、回路ステージ60の段数は、3である。
なお、本実施形態では、nが3の場合を説明するが、nは2であってもよいし、4以上であってもよい。
以下の説明では、3つの段数を有する回路ステージ60を、「回路ステージ60の第1段階目」、「回路ステージ60の第2段階目」、「回路ステージ60の第3段階目」と称する場合があり、あるいは、単に、「第1段階目」、「第2段階目」、「第3段階目」と称する場合がある。
第S段目の回路ステージ60を、単に、「第S段階目」と称する場合がある。
第(S-1)段目の回路ステージ60を、単に、「第(S-1)段階目」と称する場合がある。
第n段目の回路ステージ60を、単に、「第n段階目」と称する場合がある。
第(n-1)段目の回路ステージ60を、単に、「第(n-1)段階目」と称する場合がある。
第i段目の回路ステージ60を、単に、「第i段階目」と称する場合がある。
第(i-1)段目の回路ステージ60を、単に、「第(i-1)段階目」と称する場合がある。
第j段目の回路ステージ60を、単に、「第j段階目」と称する場合がある。
また、分配側回路ブロック3A~3Hを単に分配側回路ブロック3又は回路ブロック3と称する場合がある。
また、合成側回路ブロック4を単に回路ブロック4と称する場合がある。
図3,4に示すように、7つの分配合成回路50の各々は、2つの1/4波長線路51と、1つの吸収抵抗52と、1つの合成側端子53と、を有する。
2つの1/4波長線路51の一方は、第1の1/4波長線路51Fである。2つの1/4波長線路51の他方は、第2の1/4波長線路51Sである。
第1の1/4波長線路51Fは、第1分配側端子54を形成する第1端54Fと、第1端54Fとは反対側に位置する第2端53Sとを有する。言い換えると、長さ方向における第1の1/4波長線路51Fの第1端54Fは第1分配側端子54である。
第2の1/4波長線路51Sは、第2分配側端子54を形成する第3端54Tと、第3端54Tとは反対側に位置する第4端53Fとを有する。第2の1/4波長線路51Sは、第1の1/4波長線路51Fから離間している。言い換えると、長さ方向における第2の1/4波長線路51Sの第3端54Tは第2分配側端子54である。
以下の説明では、第1の1/4波長線路51F及び第2の1/4波長線路51Sの各々を単に1/4波長線路51と称する場合がある。
また、第1分配側端子54及び第2分配側端子54の各々を単に分配側端子54と称する場合がある。
1/4波長線路51は、例えば、基板2の第1面2a(図1,2参照)に形成された導体からなり、線状に延びている。2つの1/4波長線路51の長さは互いに等しい。吸収抵抗52は、第1の1/4波長線路51Fの第1端54F(分配側端子54)と、第2の1/4波長線路51Sの第3端54T(分配側端子54)との間に設けられている。
合成側端子53は、第1の1/4波長線路51Fの第2端53Sと、第2の1/4波長線路51Sの第4端53Fとの接続により形成されている。
図1,2に示すように、回路ステージ60の第1段階目は、第1分配側端子54及び第2分配側端子54を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の分配合成回路で構成されている。つまり、本実施形態ではn=3であるため、回路ステージ60の第1段階目は、合計で8個の分配側端子を有し、かつ、4個の分配合成回路50(50AL、50AR)を有する。すなわち、7個の分配合成回路50のうち4個は、第1段階目の分配合成回路50AL,50ARである。第1段階目の4個の分配合成回路50AL,50ARは、合計で8個の分配側端子54を有している。これら8個の分配側端子54は、8個の分配側回路ブロック3に一つずつ接続されている。
7個の分配合成回路50のうち別の2個は、回路ステージ60の第(S-1)段階目、すなわち、第2段階目の分配合成回路50Bである。図3に示すように、第2段階目の分配合成回路50Bは、第1端54Fを有する第1の1/4波長線路51Fと、第3端54Tを有する第2の1/4波長線路51Sを有する。第1端54Fは第1分配側端子54であり、第3端54Tは第2分配側端子54である。分配合成回路50Bの2つの分配側端子54のうちの一方(第1分配側端子)は、第1段階目の分配合成回路50ALの合成側端子53に接続されている。分配合成回路50Bの2つの分配側端子54のうちの他方(第2分配側端子)は、第1段階目の分配合成回路50ARの合成側端子53に接続されている。
電力分配合成器1は、第1の1/4波長線路51Fの第1端54Fに接続された第1接続端子31Fを有する回路ブロック3(第1回路ブロック)と、第2の1/4波長線路51Sの第3端に接続された第2接続端子31Sを有する回路ブロック3(第2回路ブロック)と、を備える。
図1に示す例では、回路ブロック3A、3C、3E、3Gが第1回路ブロックに相当する。回路ブロック3B、3D、3F、3Hが第2回路ブロックに相当する。
図3を参照すると、第1回路ブロックに相当する回路ブロック3A及び第2回路ブロックに相当する回路ブロック3Bは、第1端54F及び第3端54Tが配列する配列方向に並んでいる。回路ブロック3A、3Bにおいて、第1接続端子31F及び第2接続端子31Sは、第1端54F及び第3端54Tの配列方向において互いに対向している。つまり、第1接続端子31F及び第2接続端子31Sは、上記配列方向において、互いに対向する部位に(すなわち互いに近くに)位置している。
同様に、第1回路ブロックである回路ブロック3C、3E,3G及び第2回路ブロックである回路ブロック3D、3F,3Hにおいても、上述した構成が採用される。
図1,2に示すように、回路ステージ60の第S段階目、すなわち、第3段階目を構成する1つの分配合成回路、すなわち、7個の分配合成回路50のうち残り1個は、第3段階目の分配合成回路50Cである。図4に示すように、第3段階目の分配合成回路50Cの2つの分配側端子54(第1分配側端子、第2分配側端子)の各々は、回路ステージ60の第2段階目を構成する1つの分配合成回路50Bの合成側端子53に接続されている。
言い換えると、分配合成回路50Cの第1分配側端子は、第2段階目の2つの分配合成回路50Bのうちの一方の合成側端子53に接続されている。分配合成回路50Cの第2分配側端子は、第2段階目の2つの分配合成回路50Bのうちの他方の合成側端子53に接続されている。また、図1,2に示すように、第3段階目の分配合成回路50Cの合成側端子53は、合成側回路ブロック4に接続される。
図示例の分配合成回路部5では、高周波信号の電力を第3段階目で合成又は分配するように構成されている。なお、分配合成回路部5において高周波信号の電力を合成又は分配する段階の数は、分配側回路ブロック3の数(2個)に応じて適宜変わる。分配側回路ブロック3の数が2個である場合、高周波信号の電力を合成又は分配する段階の数は、n(nは整数)である。
図1,2に示すように、第1実施形態では、4個(2/2個)の分配側回路ブロック3が、第1方向(以下、左右方向とも呼ぶ)に一列に並べられ、1つの回路ブロック群300(第1回路ブロック群及び第2回路ブロック群)を構成している。そして、2つの回路ブロック群300である第1回路ブロック群300A及び第2回路ブロック群300Bが、第1方向に直交する第2方向(以下、上下方向とも呼ぶ)に間隔をあけて配置されている。分配合成回路部5は、これら2つの回路ブロック群300の間に配置されている。
以下の説明では、2つの回路ブロック群300の一方を上側回路ブロック群300Aと呼び、他方を下側回路ブロック群300Bと呼ぶことがある。また、上側回路ブロック群300Aから下側回路ブロック群300Bに向かう方向を下方、その逆方向を上方と呼ぶことがある。
図1~5においては、上方UD(上方向)、下方DD(下方向)、左方LD(左方向)、及び右方RD(右方向)が示されている。つまり、上下方向は、上方UD及び下方DDに対応する。左右方向は、左方LD及び右方RDに対応する。
図1,3に示すように、第1段階目において、分配合成回路50AL,50ARは、同一の構成を有する。分配合成回路50ALの2つの分配側端子54に接続される2つの分配側回路ブロック3A、3Bは、2つの分配側端子54の配列方向(以下、左右方向とも呼ぶ)に並べられている。
同様に、分配合成回路50ARの2つの分配側端子54に接続される2つの分配側回路ブロック3C、3Dは、2つの分配側端子54の配列方向(以下、左右方向とも呼ぶ)に並べられている。
8個の回路ブロックは、回路ステージ60の第1段階目の2個の分配側端子54に対応して接続されている。
具体的に、分配合成回路50ALの2つの分配側端子54の一方の端子である第1端54Fは、分配側回路ブロック3Aの第1接続端子31Fに接続されており、他方の端子である第3端54Tは、分配側回路ブロック3Bの第2接続端子31Sに接続されている。分配側回路ブロック3A、3Bが配列する方向(左右方向)において、分配側回路ブロック3Aの第1接続端子31Fの部位は、分配側回路ブロック3Bの第2接続端子31Sの部位に対向している。
これにより、分配側回路ブロック3A、3Bの接続端子31に分配合成回路50ALの2つの分配側端子54を直接接続しても、これら2つの分配側端子54同士の間隔(吸収抵抗52の電気長)を小さく抑えることができる。
同様に、分配合成回路50ARの2つの分配側端子54の一方の端子である第1端54Fは、分配側回路ブロック3Cの第1接続端子31Fに接続されており、他方の端子である第3端54Tは、分配側回路ブロック3Dの第2接続端子31Sに接続されている。分配側回路ブロック3C、3Dが配列する方向(左右方向)において、分配側回路ブロック3Cの第1接続端子31Fの部位は、分配側回路ブロック3Dの第2接続端子31Sの部位に対向している。
これにより、分配側回路ブロック3C、3Dの接続端子31に分配合成回路50ARの2つの分配側端子54を直接接続しても、これら2つの分配側端子54同士の間隔(吸収抵抗52の電気長)を小さく抑えることができる。
分配合成回路部5を構成する7個の分配合成回路50の少なくとも1つは、線路折曲回路5Cを備える。線路折曲回路5Cは、線路平行領域5Aと、線路折曲領域5Bとを有する。線路平行領域5Aにおいては、第1の1/4波長線路51F及び第2の1/4波長線路51Sが互いに平行に延びている。線路折曲領域5Bにおいては、第1の1/4波長線路51F及び第2の1/4波長線路51Sが互いに同じ方向に折り曲げられている。
特に、線路平行領域5Aにおいては、第1段階目の分配合成回路50AL,50ARは、いずれも、2つの1/4波長線路51が互いに平行するように延びている。線路折曲領域5Bにおいては、長手方向の中途部5Dにおいて2つの1/4波長線路51が互いに同じ方向に折り曲げられている。
例えば、図3に示すように、上側回路ブロック群300Aの2つの分配側回路ブロック3A~3Dに接続された第1段階目の分配合成回路50AL,50ARの各々の2つの1/4波長線路51は、上側回路ブロック群300Aから下方に延びており、第1の1/4波長線路51Fは部位5Eにおいて直角に折り曲げられ、左右方向の一方側に延びており第2の1/4波長線路51Sは、部位5Fにおいて直角に折り曲げられ、左右方向の一方側に延びている。
左右方向に並ぶ第1段階目の2つの分配合成回路50AL,50ARの1/4波長線路51は、左右方向において互いに近づくように延びている。これにより、左右方向に並ぶ第1段階目の2つの分配合成回路50AL,50ARの分配側端子54が左右方向において互いに離れて位置していても、第1段階目の2つの分配合成回路50AL,50ARの合成側端子53を互いに近づくように位置させることができる。
図3においては、左側に位置する左側分配合成回路50ALの1/4波長線路51が右方向にのみ延び、当該左側分配合成回路50ALの合成側端子53が、右側に位置する右側分配合成回路50ARの分配側端子54の近くに位置する。このため、右側分配合成回路50ARの1/4波長線路51は、分配側端子54から右方向(所定方向)に延びた後、中途部5Dにおいて180°折り返され、左方向(左側分配合成回路50ALの合成側端子53に近づく方向、すなわち、所定方向と反対の方向)に延びている。これにより、右側分配合成回路50ARの1/4波長線路51の長さが確保されている。
つまり、第1の1/4波長線路51Fは、第1屈曲部5Gを有している。第1屈曲部5Gは、第1端54Fと第2端53Sとの間に位置し、かつ、第1の1/4波長線路51Fを180°折り返すように屈曲させている。ここで、第1端54Fから第1屈曲部5Gに向かう線路方向と、第1屈曲部5Gから第2端53Sに向かう線路方向とは、互いに逆方向である。
また、第2の1/4波長線路51Sは、第2屈曲部5Hを有している。第2屈曲部5Hは、第3端54Tと第4端53Fとの間に位置し、かつ、第2の1/4波長線路51Sを180°折り返すように屈曲させている。ここで、第3端54Tから第2屈曲部5Hに向かう線路方向と、第2屈曲部5Hから第4端53Fに向かう線路方向とは、互いに逆方向である。
このように、左側分配合成回路50AL及び右側分配合成回路50ARの1/4波長線路51をレイアウトすることで、各分配合成回路50の1/4波長線路51の長さを確保しつつ、左右方向に並ぶ4つの分配側回路ブロック3の間隔を小さく抑えることができる。
図3には示されていないが、下側回路ブロック群300B(図1参照)の2つの分配側回路ブロック3に接続された第1段階目の分配合成回路50AL,50ARの2つの1/4波長線路51のレイアウトは、図3に例示した構造を上下反転した構造を有する。すなわち、上側回路ブロック群300A及び下側回路ブロック群300Bは、後述する接続配線59に対して線対称の関係にある。
図3に示すように、第2段階目の1つの分配合成回路50Bの2つの分配側端子54(第1分配側端子、第2分配側端子)に相当する第1端54F及び第3端54Tは、左右に並ぶ第1段階目の2つの分配合成回路50AL,50ARの合成側端子53にそれぞれ接続されている。図3では、第2段階目(S段階目)の分配側端子54と第1段階目(S-1段階目)の合成側端子53とが、接続配線57を介して接続されている。第2段階目の分配側端子54と第1段階目の合成側端子53とは、例えば、直接接続されてもよい。また、図3においては、第2段階目の1つの分配合成回路50Bの第1分配側端子54と第1段階目の分配合成回路50ALの合成側端子53とを接続する接続配線57の長さは、第2段階目の1つの分配合成回路50Bの第2分配側端子54と第1段階目の分配合成回路50ARの合成側端子53とを接続する接続配線57の長さとは異なっている。
図4に示すように、第2段階目の分配合成回路50Bは、第1段階目の分配合成回路50AL,50ARと同様に、互いに平行するように延びる2つの1/4波長線路51を有する。分配合成回路50Bは、長手方向の中途部5Dにおいて2つの1/4波長線路51が互いに同じ方向に折り曲げられた線路折曲領域5Bを有する線路折曲回路5Cを有する。第2段階目の分配合成回路50Bは、第1段階目の右側分配合成回路50AR(図3参照)と同様の構成を有する。すなわち、分配合成回路50Bの1/4波長線路51は、分配側端子54から右方向(所定方向)に延びた後、中途部5Dにおいて180°折り返され、左方向(左側分配合成回路50ALの合成側端子53に近づく方向、すなわち、所定方向と反対の方向)に延びている。これにより、第2段階目の分配合成回路50Bは、図1,2に示すように、概ね第1段階目の右側分配合成回路50ARの下側(あるいは上側)に並ぶように配置される。このため、第1段階目の左側分配合成回路50ALの下側(あるいは上側)には空きスペースがある。
上記した第1段階目や第2段階目のように、2つの1/4波長線路51が同じ方向に折り曲げられた分配合成回路50では、図3,4に示すように、2つの1/4波長線路51のうち一方に、他方の1/4波長線路51に対して平行ではない形状、蛇行形状、折り曲げ形状を有する屈曲部55が形成されている。
つまり、第1の1/4波長線路51Fは、第1の1/4波長線路51Fの一部が折り曲げられて形成された屈曲部55を備える。屈曲部55は、第2の1/4波長線路51Sに平行ではない部分を有する。2つの1/4波長線路51の長さに差が生じないようにするため、屈曲部55の形状は、適宜選択される。
屈曲部55が形成されることで、2つの1/4波長線路51が同じ方向に折り曲げられても、2つの1/4波長線路51の長さに差が生じることを防ぐことができる。
図1,2に示すように、上側回路ブロック群300Aと第2段階目の分配合成回路50Bとの間において、第1段階目の分配合成回路50AL,50AR及び第2段階目の分配合成回路50Bは、上側回路ブロック群300Aから下方向に向けて順番に並ぶ。
同様に、下側回路ブロック群300Bと第2段階目の分配合成回路50Bとの間において、第1段階目の分配合成回路50AL,50AR及び第2段階目の分配合成回路50Bは、下側回路ブロック群300Bから上方向に向けて順番に並ぶ。
このため、第3段階目(最終段階目)の分配合成回路50Cは、上下方向に並ぶ2つの第2段階目の分配合成回路50Bの間に配置される。
図4に示すように、第3段階目の分配合成回路50Cは、2つの1/4波長線路51、すなわち、第1の1/4波長線路51F及び第2の1/4波長線路51Sを有する。この2つの1/4波長線路51は、分配側端子54から左方向に向けて延びている。具体的に、第3段階目の分配合成回路50Cの2つの1/4波長線路51の各々は、上下方向に蛇行しながら左方向に延びるメアンダ配線となっている。これにより、第3段階目の分配合成回路50Cの2つの1/4波長線路51の長さを確保しつつ、左右方向において1/4波長線路51が専有する領域を小さく抑えることができる。
図1,2に示すように、第3段階目の分配合成回路50Cの合成側端子53と合成側回路ブロック4とは、接続配線59を介して接続されている。
第1実施形態の電力分配合成器1では、第2段階目及び第3段階目の分配合成回路50B,50Cが、上下方向に間隔をあけて位置する第1段階目の分配合成回路50AL,50ARの間の領域のうち右側部分に寄せて配置されている。これにより、上下方向における第1段階目の分配合成回路50AL,50ARの間の領域のうち左側部分の空きスペースに、合成側回路ブロック4を配置することができる。また、第3段階目の分配合成回路50Cの合成側端子53と合成側回路ブロック4とを接続する接続配線59の長さを短くすることができる。なお、上下方向における第1段階目の分配合成回路50AL,50ARの間の領域の左側部分の他の空きスペースには、例えば、ICの外部接続端子やバンプ(不図示)などが配置されてもよい。
以上説明したように、第1実施形態の電力分配合成器1では、第(S-1)段階目(Sは2以上かつn以下の整数)の2つの分配合成回路50の合成側端子53が、第S段階目の1つの分配合成回路50の2つの分配側端子54にそれぞれ接続された電力分配合成器1における電力伝送のロスを低減することができる。
具体的には、1つの合成側端子53と2つの分配側端子54の中点とを通る直線に関して、1/4波長線路51が対称に配置されていないので、合成側端子53及び分配側端子54の位置をある程度自由に設定することができる。そのため、第(S-1)段階目(例えば、第1段階目)の2つの分配合成回路50の分配側端子54が互いに離れて位置していても、第(S-1)段階目の所定の分配合成回路50の2つの1/4波長線路51が第(S-1)段階目の別の分配合成回路50に近づくように折り曲げられることで、第(S-1)段階目の2つの分配合成回路50の合成側端子53を互いに近くに位置させることができる。これにより、第(S-1)段階目の2つの分配合成回路50の合成側端子53に接続される第S段階目(例えば、第2段階目)の1つの分配合成回路50の2つの分配側端子54の間隔(吸収抵抗52の電気長)を小さくすることができる。つまり、第(S-1)段階目の分配合成回路50の合成側端子53と第S段階目の分配合成回路50の分配側端子54とを接続する接続配線57を短くしたり無くしたりすることができるため、電力伝送のロスを小さくすることができる。
以上のことから、電力分配合成器1において、小型化が可能となり、電力伝送のロスを低減することが可能となる。
また、第1実施形態の電力分配合成器1では、分配側端子54である第1端54Fに接続される分配側回路ブロック3(第1回路ブロック)の第1接続端子31Fと、分配側端子54である第3端54Tに接続される分配側回路ブロック3(第2回路ブロック)の第2接続端子31Sとが、2つの分配側回路ブロック3(第1回路ブロック、第2回路ブロック)が並ぶ方向において互いに対向する部位に(すなわち互いに近くに)位置している。このため、2つの分配側回路ブロック3の接続端子31が互いに遠くに位置する場合と比較して、第1実施形態では、分配側端子54と分配側回路ブロック3の接続端子31とを接続する接続配線が不要となるため、電力分配合成器1において、小型化が可能となり、電力伝送のロスを小さくすることができる。
また、第1実施形態の電力分配合成器1では、2/2個(nは2以上の整数)の分配側回路ブロック3が左右方向(第1方向)に一列に並べられた2つの回路ブロック群300を構成している。2つの回路ブロック群300は、上下方向(第2方向)に間隔をあけて配置されている。
上側回路ブロック群300Aと第2段階目の分配合成回路50Bとの間において、第1段階目の分配合成回路50AL,50AR及び第2段階目の分配合成回路50Bは、上側回路ブロック群300Aから下方向に向けて順番に並ぶ。
同様に、下側回路ブロック群300Bと第2段階目の分配合成回路50Bとの間において、第1段階目の分配合成回路50AL,50AR及び第2段階目の分配合成回路50Bは、下側回路ブロック群300Bから上方向に向けて順番に並ぶ。
さらに、上下方向に並ぶ2つの第(n-1)段階目(例えば、第2段階目)の2つの分配合成回路50の間に、第n段階目(例えば、第3段階目)の分配合成回路50が配置される。
このため、2個全ての分配側回路ブロック3が左右方向(第1方向)に一列に並ぶ場合と比較して、第n段階目(最終段階目)の分配合成回路50における2つの分配側端子54の間隔(吸収抵抗52の電気長)を小さくしても、第(n-1)段階目の分配合成回路50の合成側端子53と、第n段階目(最終段階目)の分配合成回路50の分配側端子54とを接続する接続配線を短くする、あるいは当該接続配線を無くすことができる。これにより、電力分配合成器1において、さらなる小型化が可能となり、電力伝送のロスをさらに低減することが可能となる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る電力分配合成器について、主に図5,6を参照して説明する。以降の説明において、既に説明したものと共通する構成については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
第2実施形態に係る電力分配合成器1Xにおいては、少なくとも第1段階目の回路ステージを構成する分配合成回路50は、線路折曲回路5Cを有する。回路ステージ60の第2段階目から第(n-1)段階目までの複数段の回路ステージから選択される少なくとも1つの段を構成する分配合成回路50の第1の1/4波長線路51F及び第2の1/4波長線路51Sは、第1分配側端子及び第2分配側端子から互いに逆側に延びてループ状に形成されている。
例えば、図5に示すように、第2実施形態に係る電力分配合成器1Xの分配合成回路部5´において、第1段階目の分配合成回路50AL,50ARは、第1実施形態と同様に、2つの1/4波長線路51が同じ方向に屈曲する線路折曲回路5Cである。一方、第2段階目の分配合成回路50B´は、第1実施形態と異なり、線路折曲回路5Cではない。
第2実施形態に係る第2段階目の分配合成回路50B´では、2つの1/4波長線路51が2つの分配側端子54から互いに逆方向に延びてループ状に形成されている。
具体的に、分配合成回路50B´は、第1の1/4波長線路51Fと第2の1/4波長線路51Sとを有する。第1の1/4波長線路51Fは、略U字状を形成するように、第1分配側端子54を形成する第1端54Fから合成側端子53に向けて延びる。第2の1/4波長線路51Sは、第1の1/4波長線路51Fとは逆の略U字状を形成するように、第2分配側端子54を形成する第3端54Tから合成側端子53に向けて延びる。これにより、第1の1/4波長線路51F及び第2の1/4波長線路51Sは環状の線路を形成している。
また、第2実施形態に係る電力分配合成器1Xでは、第3段階目(最終段階目)の分配合成回路50Cの2つの1/4波長線路51は、第1実施形態と同様に、分配側端子54から左方向に向けて延びている。ここで、分配側端子54とは、分配合成回路50B´の分配側端子54である。分配合成回路50Cの合成側端子53は、接続配線59を介して合成側回路ブロック4に接続されている。
図5において、分配合成回路50Cの2つの1/4波長線路51は、蛇行せずに延びているが、例えば、第1実施形態と同様に蛇行しながら延びてもよい。
第2実施形態の電力分配合成器1Xによれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。
また、第2実施形態の電力分配合成器1Xでは、第2段階目の分配合成回路50B´では、2つの1/4波長線路51が2つの分配側端子54から互いに逆側に延びてループ状に形成されている。これにより、分配合成回路50の1/4波長線路51が、図6に示すサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500によって構成された場合であっても、第2段階目の分配合成回路50B´における金属密度を低く抑えることができる。以下、この点について説明する。
図6に示すように、サイドシールド付きのマイクロストリップ線路500は、基板2の第1面2aに形成されて1/4波長線路51をなす信号線路501及び2つのサイドグランド配線502と、基板2の第2面2b(第1面2aと反対側に向く面)に形成されたグランド配線503とを有する。サイドグランド配線502は、信号線路501の両側に間隔をあけて配され、信号線路501と平行するように延びる。グランド配線503は、基板2の厚さ方向において信号線路501と重なるように配され、信号線路501に沿って延びる。グランド配線503の線幅Lは、信号線路501の線幅をW、信号線路501と各サイドグランド配線502との間隔をSとして、以下の式(2)で表される。
L>W+2×S・・・(2)
サイドシールド付きのマイクロストリップ線路500では、特性インピーダンスが高くなるほどグランド配線503の線幅Lが大きくなる。このため、1/4波長線路51がサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500によって構成される場合、第2段階目の分配合成回路50B´における特性インピーダンスが、第1段階目の分配合成回路50AL,50ARにおける特性インピーダンスよりも大きいと、第2段階目における1/4波長線路51(信号線路501)に対応するグランド配線503の線幅Lは、第1段階目におけるグランド配線503の線幅Lよりも大きくなる。このため、図1~4に例示した第1実施形態のように、第2段階目の分配合成回路50Bが線路折曲回路5Cを有する場合には、第1段階目と比較して線幅Lが大きい第2段階目のグランド配線503が1/4波長線路51と同様に上下方向において4つ並ぶことになる。このため、線幅Lが小さいグランド配線503が上下方向に4つ並ぶ第1段階目の右側分配合成回路50ARと比較して、第2段階目の分配合成回路50Bにおける金属密度が大きくなる。その結果として、第2段階目の分配合成回路50Bにおける金属密度が、製造上の金属密度の制約を越えてしまうことがある。
これに対し、第2実施形態の電力分配合成器1Xでは、第2段階目の分配合成回路50B´を構成する2つの1/4波長線路51がループ状に形成されている。このため、グランド配線503の線幅Lが大きい第2段階目の分配合成回路50B´において、上下方向に並ぶグランド配線503の個数を少なくする(図5の例では2つにする)ことができる。したがって、第2段階目の分配合成回路50B´における金属密度を低く抑えることが可能となる。
第2実施形態において、分配合成回路部5において高周波信号の電力を合成又は分配する段階の数は、3段階目に限らず、分配側回路ブロック3の数(2個)に応じて適宜変わってよい。分配側回路ブロック3の数が2個である場合、高周波信号の電力を合成又は分配する段階の数はn(nは整数)であればよい。そして、2つの1/4波長線路51がループ状に形成される分配合成回路50は、第2段階目の分配合成回路50B´に適用されることに限らず、第2段階目から第(n-1)段階目までの少なくとも一つの段階の分配合成回路50に適用されてよい。この場合であっても、前述した効果を奏する。
(第3実施形態)
以下、本発明の第3実施形態に係るカスケード接続回路について、図面を参照して説明する。
第3実施形態に係るカスケード接続回路200は、第1実施形態に係る電力分配合成器1に対応する電力分配合成器101を形成する(2-1)個の分配合成回路150と、(2-1)個の分配合成回路150が段階的に接続されているn段(nは2以上の整数)の回路ステージ160とを備える。本実施形態では、nは3である。したがって、カスケード接続回路200は、3段階の回路ステージ160を備える。
図7に示すように、電力分配合成器101は、基板102に設けられた分配合成回路部105を備える。分配合成回路部105は、(2-1)個の分配合成回路150を有する。分配合成回路150の各々は、第1実施形態に係る分配合成回路50に対応する。
なお、nは2であってもよいし、4以上であってもよい。
分配合成回路部105は、2個(nは2以上の整数)の分配側入出力端子103と、1つの合成側入出力端子104と、を有する。分配合成回路部105では、2個の分配側入出力端子103に入力(あるいは受信)されたマイクロ波やミリ波等の高周波信号の電力を一つに合成した上で、合成側入出力端子104から外部に出力(あるいは送信)することができる。また、分配合成回路部105では、合成側入出力端子104に入力(あるいは受信)された高周波信号の電力を、2個に分配した上で、2個の分配側入出力端子103から外部に出力(あるいは送信)することができる。
分配合成回路部105は、2個の分配側入出力端子103に対し、(2-1)個の分配合成回路150を備える。図示例における分配合成回路150の数は、7つである。
図7に示すように、3段階の回路ステージ160のうちのS段階目(Sは2以上かつn以下の整数)において、回路ステージ160の第1段階目は、第1分配側端子及び第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子154を有する。さらに、回路ステージ160の第1段階目は、2/2個の分配合成回路150で構成されている。第S段階目の回路ステージ160を構成する分配合成回路150の第1分配側端子及び第2分配側端子は、回路ステージ160の第(S-1)段階目を構成する2つの分配合成回路150の合成側端子の各々に接続されている。
図7及び図8に示すように、分配合成回路150は、2つの1/4波長線路151と、1つの吸収抵抗152と、1つの合成側端子153と、を有する。
以下では、図7の符号Pで示された1つの分配合成回路150を例にして、分配合成回路150の構造を説明する。符号Pで示された分配合成回路150の構造は、他の6個の分配合成回路150にも適用されている。
分配合成回路150において、2つの1/4波長線路151の一方は、第1の1/4波長線路151Fである。2つの1/4波長線路151の他方は、第2の1/4波長線路151Sである。
第1の1/4波長線路151Fは、第1分配側端子154を形成する第1端154Fと、第1端154Fとは反対側に位置する第2端153Sとを有する。
第2の1/4波長線路151Sは、第2分配側端子154を形成する第3端154Tと、第3端154Tとは反対側に位置する第4端153Fとを有する。
以下の説明では、第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151Sの各々を単に1/4波長線路151と称する場合がある。
1/4波長線路151は、例えば、基板102の第1面102aに形成された導体からなり、線状に延びている。2つの1/4波長線路151の長さは互いに等しい。長さ方向における第1の1/4波長線路151Fの第1端154Fは、分配側端子154である。同様に、長さ方向における第2の1/4波長線路151Sの第3端154Tは、分配側端子154である。
吸収抵抗152は、第1の1/4波長線路151Fの第1端154F(分配側端子154)と第2の1/4波長線路151Sの第3端154T(分配側端子154)との間に設けられている。合成側端子153は、2つの1/4波長線路151の第2端153Sと第4端153Fとを接続して形成される。
第3実施形態において、分配合成回路150の第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151Sの各々は、図6に示したサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500によって構成されている。グランド配線503の線幅Lと、1/4波長線路151を構成する信号線路501の線路幅Wと、信号線路501と各サイドグランド配線502との間隔Sとの関係は、前述した式(2)で表される。
図7に示すように、7個の分配合成回路150のうち4個は、第1段階目の分配合成回路150Aである。第1段階目の4個の分配合成回路150Aは、合計で8個の分配側端子154を有している。これら8個の分配側端子154は、8個の分配側入出力端子103に一対一で対応するように接続されている。
7個の分配合成回路150のうち別の2個は、第2段階目の分配合成回路150Bである。第2段階目の分配合成回路150Bの2つの分配側端子154は、第1段階目の2つの分配合成回路150Aの合成側端子153にそれぞれ接続されている。
7個の分配合成回路150のうち残り1個は、第3段階目の分配合成回路150Cである。第3段階目の分配合成回路150Cの2つの分配側端子154は、第2段階目の2つの分配合成回路150Bの合成側端子153にそれぞれ接続されている。また、第3段階目の分配合成回路150Cの合成側端子153は、合成側入出力端子104に接続されている。
図7の分配合成回路部105では、高周波信号の電力を3段階目で合成又は分配するように構成されている。なお、分配合成回路部105において高周波信号の電力を合成又は分配する段階の数は、分配側入出力端子103の数(2個)に応じて適宜変わる。分配側入出力端子103の数が2個である場合、高周波信号の電力を合成又は分配する段階の数はn(nは2以上の整数)である。この場合には、第S段階目(Sは2以上かつn以下の整数)の各分配合成回路150の2つの分配側端子154が、第(S-1)段階目の2つの分配合成回路150の合成側端子153に接続されればよい。
第3実施形態の電力分配合成器101では、第3段階目(最終段階目、第n段目)の分配合成回路150Cの合成側端子153における合成側インピーダンス(以下、最終合成側インピーダンスとも呼ぶ。)が、第1段階目の分配合成回路150Aの分配側端子154における分配側インピーダンス(以下、最終分配側インピーダンスとも呼ぶ。)よりも大きい。すなわち、電力分配合成器101は、電力の分配合成機能に加え、最終分配側インピーダンスと最終合成側インピーダンスとの間でインピーダンスを変換する機能も担っている。
具体的には、表1に示すように、第3段階目の分配合成回路150Cの合成側端子153における最終合成側インピーダンスが50(Ω)となっており、第1段階目の分配合成回路150Aの分配側端子154における最終分配側インピーダンスが25(Ω)となっている。
第3実施形態の電力分配合成器101では、表1に示すように、第1段階目及び第2段階目(第1段階目から第(n-1)段階目までで連続する2つの段階)における1/4波長線路151の線路幅W(図6参照)が互いに等しくなっている。つまり、回路ステージ160において、少なくとも一組の連続する2つの段階を構成する分配合成回路150において、一方の段階を構成する分配合成回路150の第1の1/4波長線路151Fの線路幅と他方の段階を構成する分配合成回路150の第1の1/4波長線路151Fの線路幅とが互いに等しく、一方の段階を構成する分配合成回路150の第2の1/4波長線路151Sの線路幅と他方の段階を構成する分配合成回路150の第2の1/4波長線路151Sの線路幅とが互いに等しい。
また、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151(第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151S)の線路幅Wは、第3段階目(第n段階目)における1/4波長線路151(第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151S)の線路幅Wよりも大きい。表1においては、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151の線路幅Wが10(μm)となっており、第3段階目における1/4波長線路151の線路幅Wが8(μm)となっている。
各段階における1/4波長線路151の線路幅Wを上記のように設定するためには、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスが互いに等しくなればよい。また、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスが、第3段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスよりも小さければよい。表1においては、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスが40(Ω)に設定され、第3段階目における特性インピーダンスが50(Ω)に設定されている。
各段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスを上記のように設定するためには、前述した式(1)(各分配合成回路150において、1/4波長線路151における特性インピーダンスZo(Ω)と、分配側端子154における分配側インピーダンスZin(Ω)と、合成側端子153における合成側インピーダンスZout(Ω)との関係を示す式)に基づいて、各段階における分配側インピーダンスZinや合成側インピーダンスZoutを設定すればよい。
なお、第(S-1)段階目の合成側端子153と第S段階目の分配側端子154とは互いに接続されている。このため、第(S-1)段階目における合成側インピーダンスZoutは、第S段階目における分配側インピーダンスZinと等しくなる。
具体的に、第1段階目では、特性インピーダンスZoが40(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが最終分配側インピーダンスである25(Ω)に定まっているため、第1段階目の合成側インピーダンスZoutは、式(1)から32(Ω)に設定される。
第2段階目では、特性インピーダンスZoが40(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第1段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい32(Ω)に定まっている。このため、第2段階目の合成側インピーダンスZoutは、式(1)から25(Ω)に設定される。
第3段階目では、特性インピーダンスZoが50(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第2段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい25(Ω)に定まっている。このため、第3段階目の合成側インピーダンスZoutを、上記の式(1)から最終合成側インピーダンスである50(Ω)に設定することができる。
第3実施形態の分配合成回路部105では、第1段階目及び第2段階目の間における端子インピーダンス(第1段階目の合成側インピーダンスZout=第2段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、最終分配側インピーダンスの値よりも大きく、かつ、最終合成側インピーダンスの値よりも小さくなる。また、第2、第3段階目の間における端子インピーダンス(第2段階目の合成側インピーダンスZout=第3段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、最終分配側インピーダンスの値と等しくなる。
第3実施形態の1/4波長線路151は、図6に示したサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500によって構成されている。このため、1/4波長線路151の特性インピーダンスが大きくなる程、1/4波長線路151の線路幅Wが小さくなるが、信号線路501と各サイドグランド配線502との間隔Sが大きくなるため、グランド配線503の線幅Lが大きくなる。例えば、表1に示すように、1/4波長線路151における特性インピーダンスが40(Ω)であるとき(1/4波長線路151の線路幅Wが10(μm)であるとき)に、グランド配線503の線幅Lは20(μm)よりも大きくなる。また、1/4波長線路151における特性インピーダンスが50(Ω)であるとき(1/4波長線路151の線路幅Wが8(μm)であるとき)に、グランド配線503の線幅Lは28(μm)よりも大きくなる。
第3実施形態では、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンス(線路幅W)が互いに等しくなっているため、第1段階目及び第2段階目におけるグランド配線503の線幅Lを互いに等しくすることができる。
表2は、従来の電力分配合成器のように、第1段階目から第3段階目まで分配合成回路150の1/4波長線路151の線路幅Wを段階が増加する毎に小さくした場合の、各段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスZo、グランド配線503の線幅L、分配側インピーダンスZin、合成側インピーダンスZoutを示す参考例である。表2に示す参考例では、第1段階目から第3段階目まで、特性インピーダンスZoが段階が増加する毎に大きくなり、また、グランド配線503の線幅Lも段階が増加する毎に大きくなる。さらに、隣り合う2つの段階の間における端子インピーダンス(低い段階の合成側インピーダンスZout=高い段階の分配側インピーダンスZin)の値は、第1段階目の最終分配側インピーダンスの値よりも大きく、かつ、第3段階目の最終合成側インピーダンスの値よりも小さい範囲で、段階が増加する毎に大きくなる。
以上説明したように、第3実施形態の電力分配合成器101では、第1段階目及び第2段階目(第1段階目から第(n-1)段階目までで隣り合う2つの段階の少なくとも1組)における1/4波長線路151の線路幅Wが互いに等しくなっている。このため、1/4波長線路151がサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500によって構成されても、第1段階目及び第2段階目におけるグランド配線503の線幅Lも互いに等しくすることができる。これにより、第1段階目及び第2段階目の1/4波長線路151を同様に折り曲げても、第2段階目(隣り合う2つの段階のうち高い段階)の分配合成回路150Bにおける金属密度を、第1段階目(隣り合う2つの段階のうち低い段階)の分配合成回路150Aにおける金属密度と同程度に低く抑えることができる。以下、この点について説明する。
前述したように、サイドシールド付きのマイクロストリップ線路500では、特性インピーダンスが大きくなる程、1/4波長線路151の線路幅Wが小さくなるが、信号線路501と各サイドグランド配線502との間隔Sが大きくなるため、グランド配線503の線幅Lが大きくなる。
このため、1/4波長線路151がサイドシールド付きのマイクロストリップ線路500によって構成される場合、表2に例示したように、第2段階目の分配合成回路150Bにおける特性インピーダンスが、第1段階目の分配合成回路150Aにおける特性インピーダンスよりも大きいと、第2段階目における1/4波長線路151(信号線路501)に対応するグランド配線503の線幅Lは、第1段階目におけるグランド配線503の線幅Lよりも大きくなる。このため、第2段階目の分配合成回路150Bの1/4波長線路151を第1段階目の右側分配合成回路150ARの1/4波長線路151と同様に折り曲げると、第1段階目と比較して線幅Lが大きい第2段階目のグランド配線503が1/4波長線路151と同様に上下方向において4つ並ぶことになる。このため、線幅Lが小さいグランド配線503が上下方向に4つ並ぶ第1段階目の右側分配合成回路150ARと比較して、第2段階目の分配合成回路150Bにおける金属密度が大きくなる。その結果として、第2段階目の分配合成回路150Bにおける金属密度が、製造上の金属密度の制約を越えてしまうことがある。
これに対し、表1に例示したように、第3実施形態の電力分配合成器101では、第1段階目及び第2段階目における1/4波長線路151の線路幅Wが互いに等しくなっている。このため、第1段階目及び第2段階目におけるグランド配線503の線幅Lも互いに等しくすることができる。これにより、第2段階目の分配合成回路150Bの1/4波長線路151を第1段階目の右側分配合成回路150ARの1/4波長線路151と同様に折り曲げても、第2段階目の分配合成回路150Bにおける金属密度を、第1段階目の右側分配合成回路150ARにおける金属密度と同程度にすることができる。すなわち、第2段階目の分配合成回路150Bにおける金属密度を低く抑えることができる。
(第4実施形態)
以下、本発明の第4実施形態に係るカスケード接続回路について、図面を参照して説明する。第4実施形態において、第1~第3実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図7に示すように、第4実施形態に係る電力分配合成器101は、第3実施形態の電力分配合成器101と同じ構成を有する。
回路ステージ160において、少なくとも一組の連続する2つの段階を構成する分配合成回路150において、分配合成回路150の第1の1/4波長線路151Fの線路幅と、分配合成回路150の第2の1/4波長線路151Sの線路幅とが互いに等しい。
具体的に、第4実施形態の電力分配合成器101では、表3に示すように、第1段階目から第3段階目までの全ての段階における1/4波長線路151の線路幅W(図6参照)が、互いに等しくなっている。表3においては、全ての段階における1/4波長線路151の線路幅Wが8(μm)となっている。
全ての段階における1/4波長線路151の線路幅Wを互いに等しくするためには、全ての段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスを互いに等しくすればよい。表3においては、全ての段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスが、第3段階目の分配合成回路150Cの合成側端子153における最終合成側インピーダンスと同じ50(Ω)に設定されている。
全ての段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスを互いに等しくするためには、前述した式(1)(各分配合成回路150において、1/4波長線路151における特性インピーダンスZo(Ω)と、分配側端子154における分配側インピーダンスZin(Ω)と、合成側端子153における合成側インピーダンスZout(Ω)との関係を示す式)に基づいて、各段階における分配側インピーダンスZinや合成側インピーダンスZoutを設定すればよい。
なお、第(S-1)段階目の合成側端子153と第S段階目の分配側端子154とは互いに接続されている。このため、第(S-1)段階目における合成側インピーダンスZoutは、第S段階目における分配側インピーダンスZinと等しくなる。
具体的に、第1段階目では、特性インピーダンスZoが50(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが最終分配側インピーダンスである25(Ω)に定まっているため、第1段階目の合成側インピーダンスZoutは、上記の式(1)から50(Ω)に設定される。
第2段階目では、特性インピーダンスZoが50(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第1段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい50(Ω)に定まっている。このため、第2段階目の合成側インピーダンスZoutは、上記の式(1)から25(Ω)に設定される。
第3段階目では、特性インピーダンスZoが50(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第2段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい25(Ω)に定まっている。このため、第3段階目の合成側インピーダンスZoutを、上記の式(1)から最終合成側インピーダンスである50(Ω)に設定することができる。
第4実施形態の分配合成回路部105では、互いに隣り合う段階の間における端子インピーダンス(第(S-1)段階目の合成側インピーダンスZout=第S段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、分配側から合成側に向けて、最終合成側インピーダンスの値と最終分配側インピーダンスの値とを繰り返すように設定される。
第4実施形態の電力分配合成器101では、第1段階目から第n段階目までの全ての段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに等しくなっている。このため、分配側から見て段階が高くなるほど1/4波長線路151に流れる電力が大きくなっても、高い段階(例えば、第3段階目)において電力がジュール損失となる割合が抑制されるため、高い段階における耐電力性を高めて電力分配合成器101の信頼性を向上することができる。
なお、第1段階目から第n段階目までの全ての段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに等しい構成は、最終合成側インピーダンスが最終分配側インピーダンスよりも高い電力分配合成器に限らず、最終合成側インピーダンスと最終分配側インピーダンスとが等しい電力分配合成器にも適用可能である。
(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係るカスケード接続回路について説明する。第5実施形態において、第1~第4実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図7に示すように、第5実施形態に係る電力分配合成器101は、第3実施形態の電力分配合成器101と同じ構成を有する。その一方、線路幅の点で、第5実施形態は、第3実施形態とは相違する。
第5実施形態においては、n段階を有する回路ステージ160のうちの、S段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージと、i段(iは2以上かつ(n-1)以下の整数)の回路ステージとについて説明する。
回路ステージ160のうち第i段階目から第n段階目を構成する複数の分配合成回路150の複数の第1の1/4波長線路151Fの線路幅が互いに等しい。
回路ステージ160のうち第i段階目から第n段階目を構成する複数の分配合成回路150の複数の第2の1/4波長線路151Sの線路幅が互いに等しい。
回路ステージ160のうち第i段階目から第n段階目を構成する複数の分配合成回路150の各々の第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151Sは、第1線路幅を有する。
回路ステージ160のうち第1段階目から第(i-1)段階目を構成する複数の分配合成回路150における分配合成回路150の第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151Sの複数の線路幅のうち、最大の線路幅は、第2線路幅である。第1線路幅は、第2線路幅よりも大きい。以下に、具体的に説明する。
また、第5実施形態の電力分配合成器101では、第3実施形態と同様に、第3段階目(最終段階目)の合成側端子153における合成側インピーダンス(最終合成側インピーダンス)が、第1段階目の分配側端子154における分配側インピーダンス(最終分配側インピーダンス)よりも大きい。具体的に、第5実施形態の電力分配合成器101では、表4に示すように、最終合成側インピーダンスが50(Ω)となっており、最終分配側インピーダンスが25(Ω)となっている。
第5実施形態の電力分配合成器101では、表4に示すように、第2段階目から第3段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅W(図6参照)が、互いに等しく、かつ、第1段階目における1/4波長線路151の線路幅Wよりも大きい。表4においては、第1段階目における1/4波長線路151の線路幅W(第2線路幅)が8(μm)となっており、第2、第3段階目における1/4波長線路151の線路幅W(第1線路幅)が10(μm)となっている。
各段階における1/4波長線路151の線路幅Wを上記のように設定するためには、第2段階目から第3段階目までの段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスを、互いに等しく、かつ、第1段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスよりも小さくすればよい。表4においては、第1段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスが50(Ω)に設定され、第2段階目及び第3段階目における特性インピーダンスが40(Ω)に設定されている。
各段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスを上記のように設定するためには、第4実施形態において示した式(1)に基づいて、各段階における分配側インピーダンスZinや合成側インピーダンスZoutを設定すればよい。なお、第(S-1)段階目における合成側インピーダンスZoutは、第S段階目における分配側インピーダンスZinと等しい。
具体的に、第1段階目では、特性インピーダンスZoが50(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが最終分配側インピーダンスである25(Ω)に定まっているため、第1段階目の合成側インピーダンスZoutは、式(1)から50(Ω)に設定される。
第2段階目では、特性インピーダンスZoが40(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第1段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい50(Ω)に定まっている。このため、第2段階目の合成側インピーダンスZoutは、式(1)から16(Ω)に設定される。
第3段階目では、特性インピーダンスZoが40(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第2段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい16(Ω)に定まっている。このため、第3段階目の合成側インピーダンスZoutを、上記の式(1)から最終合成側インピーダンスである50(Ω)に設定することができる。
第5実施形態の分配合成回路部105では、第1段階目及び第2段階目の間における端子インピーダンス(第1段階目の合成側インピーダンスZout=第2段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、最終合成側インピーダンスの値と等しくなる。また、第2段階目及び第3段階目の間における端子インピーダンス(第2段階目の合成側インピーダンスZout=第3段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、最終分配側インピーダンスの値よりも小さくなる。
第5実施形態の電力分配合成器101では、第2段階目から第n段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに等しく、かつ、第1段階目における1/4波長線路151の線路幅Wよりも大きい。このため、分配側から見て段階が高くなるほど1/4波長線路151に流れる電力が大きくなっても、高い段階(例えば、第3段階目)において電力がジュール損失となる割合が抑制されるため、高い段階における耐電力性を高めて電力分配合成器101の信頼性を向上することができる。
第5実施形態においては、少なくとも第i段階(iは2以上かつ(n-1)以下の整数)から第n段階までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに等しく、かつ、第1段階から第(i-1)段階までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wよりも大きければよい。例えば、分配合成回路部105が高周波信号の電力を5段階で合成又は分配するように構成されている場合には、例えば、第4段階目から第5段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに等しく、かつ、第1段階目から第3段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wよりも大きくてもよい。このような構成であっても、前述した効果を奏する。
なお、第i段階目から第n段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに等しく、かつ、第1段階目から第(i-1)段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wよりも大きい構成は、最終合成側インピーダンスが最終分配側インピーダンスよりも大きい電力分配合成器に限らず、最終合成側インピーダンスと最終分配側インピーダンスとが等しい電力分配合成器にも適用可能である。
(第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態に係るカスケード接続回路について説明する。第6実施形態において、第1~第5実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図7に示すように、第6実施形態に係る電力分配合成器101は、第3実施形態の電力分配合成器101と同じ構成を有する。その一方、線路幅の点で、第6実施形態は、第3実施形態とは相違する。
第1段階目から第n段階目までの複数段を有する回路ステージ160から選択されかつ連続して並ぶ2つ以上の回路ステージ160において、回路ステージ160の段数が増加するにしたがって、回路ステージ160を構成する分配合成回路150の第1の1/4波長線路151Fの線路幅及び第2の1/4波長線路151Sの線路幅が順に増加する。
また、第6実施形態の電力分配合成器101では、第3実施形態と同様に、第3段階目(最終段階目)の合成側端子153における合成側インピーダンス(最終合成側インピーダンス)が、第1段階目の分配側端子154における分配側インピーダンス(最終分配側インピーダンス)よりも大きい。具体的に、第6実施形態の電力分配合成器101では、表5に示すように、最終合成側インピーダンスが50(Ω)となっており、最終分配側インピーダンスが25(Ω)となっている。
第6実施形態の電力分配合成器101では、表5に示すように、第1段階目から第3段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅W(図6参照)が、互いに異なり、第1段階目から第3段階目に向かうにしたがって大きくなっている。表5においては、第1段階目における1/4波長線路151の線路幅Wが3.5(μm)となっており、第2段階目における1/4波長線路151の線路幅Wが10(μm)となっている。さらに、第3段階目における1/4波長線路151の線路幅Wが20(μm)となっている。
各段階における1/4波長線路151の線路幅Wを上記のように設定するためには、1/4波長線路151の特性インピーダンスを、第1段階目から第3段階目に向かうにしたがって小さくすればよい。表5においては、第1段階目における1/4波長線路151の特性インピーダンスが57(Ω)に設定され、第2段階目における特性インピーダンスが40(Ω)に設定されている。さらに、第3段階目における特性インピーダンスが35(Ω)に設定されている。
各段階における1/4波長線路151の特性インピーダンスを上記のように設定するためには、第4実施形態において示した式(1)に基づいて、各段階における分配側インピーダンスZinや合成側インピーダンスZoutを設定すればよい。なお、第(S-1)段階目における合成側インピーダンスZoutは、第S段階目における分配側インピーダンスZinと等しい。
具体的に、第1段階目では、特性インピーダンスZoが57(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが最終分配側インピーダンスである25(Ω)に定まっているため、第1段階目の合成側インピーダンスZoutは、式(1)から65.3(Ω)に設定される。
第2段階目では、特性インピーダンスZoが40(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第1段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい65.3(Ω)に定まっている。このため、第2段階目の合成側インピーダンスZoutは、式(1)から12.25(Ω)に設定される。
第3段階目では、特性インピーダンスZoが35(Ω)に定まっており、分配側インピーダンスZinが第2段階目の合成側インピーダンスZoutと等しい12.25(Ω)に定まっている。このため、第3段階目の合成側インピーダンスZoutを、上記の式(1)から最終合成側インピーダンスである50(Ω)に設定することができる。
第6実施形態の分配合成回路部105では、第1段階目及び第2段階目の間における端子インピーダンス(第1段階目の合成側インピーダンスZout=第2段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、最終合成側インピーダンスの値よりも大きくなる。また、第2段階目及び第3段階目の間における端子インピーダンス(第2段階目の合成側インピーダンスZout=第3段階目の分配側インピーダンスZin)の値が、最終分配側インピーダンスの値よりも小さくなる。
第6実施形態の電力分配合成器101では、第1段階目から第n段階目までの段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、互いに異なり、第1段階目から第n段階目に向かうにしたがって大きくなっている。このため、分配側から見て段階が高くなるほど1/4波長線路151に流れる電力が大きくなっても、高い段階(例えば、第3段階目)において電力がジュール損失となる割合が抑制されるため、高い段階における耐電力性を高めて電力分配合成器101の信頼性を向上することができる。
第6実施形態の電力分配合成器101においては、少なくとも第1段階目から第n段階目までのうち連続して並ぶ2つ以上の段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、分配側から見て低い段階から高い段階に向かうにしたがって大きくなっていればよい。例えば、第6実施形態の電力分配合成器101は、連続して並ぶ2つ以上の段階において低い段階(分配側の段階)から高い段階(合成側の段階)に向かうにしたがって1/4波長線路151の線路幅Wが大きくなる線路幅上昇区間と、連続して並ぶ2つ以上の段階における1/4波長線路151の線路幅Wが互いに等しい線路幅維持区間と、を有してもよい。この場合、低い段階側から見て、線路幅上昇区間と線路幅維持区間とが1つずつ順番に並んでもよいし、線路幅維持区間と線路幅上昇区間とが1つずつ順番に並んでもよい。また、複数の線路幅上昇区間と線路幅維持区間とが交互に並んでもよい。このような構成であっても、前述した効果を奏する。
なお、第1段階目から第n段階目までのうち連続して並ぶ2つ以上の段階における1/4波長線路151の線路幅Wが、低い段階から高い段階に向かうにしたがって大きくなっている構成は、最終合成側インピーダンスが最終分配側インピーダンスよりも大きい電力分配合成器に限らず、最終合成側インピーダンスと最終分配側インピーダンスとが等しい電力分配合成器にも適用可能である。
(第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態に係るカスケード接続回路について説明する。第7実施形態において、第1~第6実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
図7に示すように、第7実施形態に係る電力分配合成器101は、第3実施形態の電力分配合成器101と同じ構成を有する。その一方、分配側インピーダンス及び合成側インピーダンスの点で、第7実施形態は、第3実施形態とは相違する。
以下の説明において用いる文言「端子インピーダンス」は、連続する2つの段階における低い段階の合成側インピーダンス及び高い段階の分配側インピーダンスを意味する。ここで、低い段階の合成側インピーダンスZoutは、高い段階の分配側インピーダンスZinと等しい。
例えば、第1段階目及び第2段階目において、第1段階目の合成側インピーダンスZout及び第2段階目の分配側インピーダンスZinは、端子インピーダンスである。同様に、第2段階目及び第3段階目において、第2段階目の合成側インピーダンスZout及び第3段階目の分配側インピーダンスZinは、端子インピーダンスである。
次に、第7実施形態においては、n段階を有する回路ステージ160のうちの、S段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージと、j段(jは2以上かつn以下の整数)の回路ステージとについて説明する。
回路ステージ160の第S段階目を構成する分配合成回路150の第1分配側端子154及び第2分配側端子154は、第(S-1)段階目を構成する2つの分配合成回路150の合成側端子153の各々に接続されている。第1の1/4波長線路151F及び第2の1/4波長線路151Sの各々は、マイクロストリップ線路で形成されている。回路ステージ160の第j段階目を構成する分配合成回路150の第1分配側端子154及び第2分配側端子154の分配側インピーダンスは、第1段階目の分配合成回路150の第1分配側端子154と第2分配側端子154における分配側インピーダンス及び第n段階目の分配合成回路150の合成側端子153における合成側インピーダンスよりも大きい。
(変形例1)
変形例1の電力分配合成器101は、表6に示すように、第3段階目の合成側端子における端子インピーダンスが第1段階目の分配側端子における端子インピーダンスよりも若干高いという構成を有する。第1段階目の分配側端子及び第3段階目の合成側端子以外の端子において、第1段階目の分配側端子及び第3段階目の合成側端子の端子インピーダンスよりも高くなるように端子インピーダンスが設定されている。結果として、第1段階目、第2段階目、第3段階目の1/4波長線路の特性インピーダンスは、それぞれ、50Ω、70.7Ω、54.7Ωとなる。1/4波長線路151の線路幅Wは、それぞれ、15μm、6μm、12.5μmとなる。その結果、グランド配線の線路幅Lの合計であるΣLは、201μmとなる。
全ての端子における端子インピーダンスを25Ωとした場合のグランド配線の線路幅Lの合計は540μmであるため、変形例1の電力分配合成器101では、グランド配線の線路幅Lを小さくすることができる。このため、変形例1の電力分配合成器101では、分配合成回路における金属密度を下げることができる。
(変形例2)
変形例2の電力分配合成器101は、表7に示すように、第3段階目の合成側端子における端子インピーダンスが第1段階目の分配側端子における端子インピーダンスよりも若干高いという構成を有する。第1段階目の分配側端子及び第3段階目の合成側端子以外の端子は、端子インピーダンスが第1段階目の分配側端子における端子インピーダンスよりも高い端子を一つ、第3段階目の合成側端子における端子インピーダンスよりも低い端子を一つ、含んでいる。結果として、第1段階目、第2段階目、第3段階目の1/4波長線路の特性インピーダンスは、それぞれ、50Ω、50Ω、38.7Ωとなる。1/4波長線路151の線路幅Wは、それぞれ、15μm、15μm、25.3μmとなる。その結果、グランド配線の線路幅Lの合計であるΣLは、332μmとなる。
全ての端子における端子インピーダンスを25Ωとした場合のグランド配線の線路幅Lの合計は540μmであるため、変形例2の電力分配合成器101では、グランド配線の線路幅Lの合計を小さくすることができる。したがって、分配合成回路における金属密度を下げることができる。更に、最終段階目(第3段階目)の分配合成回路の線路幅が広くなっているため耐電力性に優れるという利点がある。
以上、本発明の詳細について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
本発明の電力分配合成器は、例えば、合成側回路ブロック4を備える代わりに、分配合成回路部5を外部の回路に接続するための接続端子(外部接続端子)を備えてもよい。
本発明の電力分配合成器では、少なくとも第1段階目から第3段階目に向かうにしたがって、各段階における1/4波長線路151(信号線路501)の線路幅Wが小さくならないように設定されていればよい。このような構成であっても、上記した全ての実施形態と同様に、電力分配合成器(特に高い段階)における耐電力性を高めて信頼性を向上することができる、という効果を奏する。
本発明の電力分配合成器において、1/4波長線路151を構成するマイクロストリップ線路は、少なくとも基板202の第1面202aに形成されて1/4波長線路151をなす信号線路501と、基板202の第2面202bに形成されたグランド配線503とを有していればよい。すなわち、本発明の電力分配合成器において1/4波長線路151を構成するマイクロストリップ線路は、サイドグランド配線502を有していなくてもよい。また、1/4波長線路151はマイクロストリップ線路に限らず、例えば、コプレナ線路によって構成されてもよい。
1,1X…電力分配合成器、3…分配側回路ブロック(回路ブロック)、31…接続端子、5,5´…分配合成回路部、50…分配合成回路、50AL,50AR…第1段階目の分配合成回路(線路折曲回路)、50B…第2段階目の分配合成回路(線路折曲回路)、50B´…第2段階目の分配合成回路、50C…第3段階目の分配合成回路、51…1/4波長線路、52…吸収抵抗、53…合成側端子、54…分配側端子、55…屈曲部

Claims (13)

  1. 第1分配側端子を形成する第1端と、前記第1端とは反対側に位置する第2端とを有する第1の1/4波長線路と、
    第2分配側端子を形成する第3端と、前記第3端とは反対側に位置する第4端とを有し、かつ、前記第1の1/4波長線路から離間した第2の1/4波長線路と、
    前記第1端と前記第3端の間に設けられた吸収抵抗と、
    前記第2端と前記第4端との接続により形成された合成側端子と、
    前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路が互いに平行に延びている線路平行領域と、前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路が互いに同じ方向に折り曲げられた線路折曲領域とを有する線路折曲回路と、
    を備える、
    電力分配合成器。
  2. 前記第1の1/4波長線路は、前記第1の1/4波長線路の一部が折り曲げられて形成された屈曲部を備え、
    前記屈曲部は、前記第2の1/4波長線路に平行ではない部分を有する、
    請求項1に記載の電力分配合成器。
  3. 前記第1の1/4波長線路は、前記第1端と前記第2端との間に位置するとともに前記第1の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第1屈曲部を有し、
    前記第1端から前記第1屈曲部に向かう線路方向と、前記第1屈曲部から前記第2端に向かう線路方向とは、互いに逆方向であり、
    前記第2の1/4波長線路は、前記第3端と前記4端との間に位置するとともに前記第2の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第2屈曲部を有し、
    前記第3端から前記第2屈曲部に向かう線路方向と、前記第2屈曲部から前記第4端に向かう線路方向とは、互いに逆方向である、
    請求項1に記載の電力分配合成器。
  4. 前記第1の1/4波長線路の前記第1端に接続された第1接続端子を有する第1回路ブロックと、
    前記第2の1/4波長線路の前記第3端に接続された第2接続端子を有する第2回路ブロックと、
    を備え、
    前記第1回路ブロック及び前記第2回路ブロックは、前記第1端及び前記第3端が配列する配列方向に並んでおり、
    前記第1接続端子及び前記第2接続端子は、前記第1端及び前記第3端の前記配列方向において互いに対向している、
    請求項1に記載の電力分配合成器。
  5. (2-1)個(nは2以上の整数)の分配合成回路が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージを有する分配合成回路部と、
    個の回路ブロックと、
    を備え、
    前記(2-1)個の分配合成回路の各々は、前記第1分配側端子と、前記第2分配側端子と、前記第1の1/4波長線路と、前記第2の1/4波長線路と、前記吸収抵抗と、前記合成側端子とを有し、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子に接続されており、
    前記(2-1)個の分配合成回路の少なくとも1つは、前記線路折曲回路であり、
    前記2個の回路ブロックは、前記第1段目の回路ステージの前記2個の分配側端子に対応して接続されており、
    前記2個の回路ブロックは、2個/2の回路ブロックが第1方向に一列に並ぶ第1回路ブロック群と、2個/2の回路ブロックが前記第1方向に一列に並ぶ第2回路ブロック群とを形成し、
    前記第1回路ブロック群は、前記第1方向に直交する第2方向において前記第2回路ブロック群から間隔をあけて配置されており、
    前記分配合成回路部は、前記第1回路ブロック群と前記第2回路ブロック群との間に配置されている、
    請求項1に記載の電力分配合成器。
  6. (2-1)個(nは2以上の整数)の分配合成回路が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージを有する分配合成回路部を備え、
    前記(2-1)個の分配合成回路の各々は、前記第1分配側端子と、前記第2分配側端子と、前記第1の1/4波長線路と、前記第2の1/4波長線路と、前記吸収抵抗と、前記合成側端子とを有し、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子に接続されており、
    少なくとも前記第1段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路は、前記線路折曲回路であり、
    第2段目の回路ステージから第(n-1)段目の回路ステージまでの複数段から選択される少なくとも1つの段階の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路は、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子から互いに逆側に延びてループ状に形成されている、
    請求項1に記載の電力分配合成器。
  7. (2-1)個(nは2以上の整数)の分配合成回路が段階的に接続されているS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージを有する分配合成回路部を備え、
    前記(2-1)個の分配合成回路の各々は、前記第1分配側端子と、前記第2分配側端子と、前記第1の1/4波長線路と、前記第2の1/4波長線路と、前記吸収抵抗と、前記合成側端子とを有し、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子に接続されており、
    前記(2-1)個の分配合成回路の少なくとも1つは、前記線路折曲回路であり、
    前記第S段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の各々と前記第(S-1)段目の回路ステージを構成する1つの分配合成回路の前記合成側端子との接続において、前記第1分配側端子と前記合成側端子とを接続する接続配線の長さは、前記第2分配側端子と前記合成側端子とを接続する接続配線の長さとは異なる、
    請求項1に記載の電力分配合成器。
  8. 各々が、請求項1に記載の電力分配合成器を形成する(2-1)個の分配合成回路と、
    前記(2-1)個の分配合成回路が段階的に接続されているn段(nは2以上の整数)の回路ステージと、
    を備え、
    第n段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記合成側端子における合成側インピーダンスは、第1段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記分配側端子における分配側インピーダンスよりも大きい、
    カスケード接続回路。
  9. 前記n段の回路ステージに含まれるS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージにおいて、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、
    第n段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記合成側端子における合成側インピーダンスは、第1段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記分配側端子における分配側インピーダンスよりも大きく、
    前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路の各々は、サイドシールドを有するマイクロストリップ線路で構成されており、
    少なくとも一組の連続する2つの段階の回路ステージを構成する前記分配合成回路において、一方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路の線路幅と他方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路の線路幅が互いに等しく、及び、一方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第2の1/4波長線路の線路幅と他方の段階を構成する前記分配合成回路の前記第2の1/4波長線路の線路幅とが互いに等しい、
    請求項8に記載のカスケード接続回路。
  10. 前記n段の回路ステージに含まれる、S段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージ及びi段(iは2以上かつ(n-1)以下の整数)の回路ステージにおいて、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、
    第i段目の回路ステージから第n段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路の複数の前記第1の1/4波長線路の線路幅が互いに等しく、
    第i段目の回路ステージから第n段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路の複数の前記第2の1/4波長線路の線路幅が互いに等しく、
    第i段目の回路ステージから第n段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路の各々の前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路は、第1線路幅を有し、
    第1段目の回路ステージから第(i-1)段目の回路ステージを構成する複数の前記分配合成回路における前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路の複数の線路幅のうち、最大の線路幅は、第2線路幅であり、
    前記第1線路幅は、前記第2線路幅よりも大きい、
    請求項8に記載のカスケード接続回路。
  11. 前記n段の回路ステージに含まれるS段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージにおいて、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、
    第1段目の回路ステージから第n段目の回路ステージまでの複数段から選択されかつ連続して並ぶ2つ以上の回路ステージにおいて、前記回路ステージの段数が増加するにしたがって、前記回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1の1/4波長線路の線路幅及び前記第2の1/4波長線路の線路幅が順に増加する、
    請求項8に記載のカスケード接続回路。
  12. 前記n段の回路ステージに含まれる、S段(Sは2以上かつn以下の整数)の回路ステージ及びj段(jは2以上かつn以下の整数)の回路ステージにおいて、
    第1段目の回路ステージは、前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子を含む合計で2個の分配側端子を有し、かつ、2/2個の前記分配合成回路で構成されており、
    第S段目の回路ステージを構成する前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子は、第(S-1)段目の回路ステージを構成する2つの分配合成回路の前記合成側端子の各々に接続されており、
    前記第1の1/4波長線路及び前記第2の1/4波長線路の各々は、マイクロストリップ線路で形成されており、
    第j段目の回路ステージを構成する少なくとも一つの前記分配合成回路の前記第1分配側端子及び前記第2分配側端子の分配側インピーダンスは、第1段目の前記第1分配側端子と前記第2分配側端子における分配側インピーダンス及び第n段目の前記分配合成回路の前記合成側端子における合成側インピーダンスよりも大きい、
    請求項8に記載のカスケード接続回路。
  13. 第1分配側端子を形成する第1端と、前記第1端とは反対側に位置する第2端とを有する第1の1/4波長線路と、
    第2分配側端子を形成する第3端と、前記第3端とは反対側に位置する第4端とを有し、かつ、前記第1の1/4波長線路から離間した第2の1/4波長線路と、
    前記第1端と前記第3端の間に設けられた吸収抵抗と、
    前記第2端と前記第4端との接続により形成された合成側端子と、
    を備え、
    前記第1の1/4波長線路は、前記第1端と前記第2端との間に位置するとともに前記第1の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第1屈曲部を有し、
    前記第1端から前記第1屈曲部に向かう線路方向と、前記第1屈曲部から前記第2端に向かう線路方向とは、互いに逆方向であり、
    前記第2の1/4波長線路は、前記第3端と前記4端との間に位置するとともに前記第2の1/4波長線路を180°折り返すように屈曲させる第2屈曲部を有し、
    前記第3端から前記第2屈曲部に向かう線路方向と、前記第2屈曲部から前記第4端に向かう線路方向とは、互いに逆方向である、
    電力分配合成器。
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