JP2642217B2 - 方向性結合器 - Google Patents
方向性結合器Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、方向性結合器に関し、特に、マイクロスト
リップ線路により構成される方向性結合器に関する。
リップ線路により構成される方向性結合器に関する。
［従来の技術］ 従来、マイクロ波用方向性結合器としては、第2A図お
よび第3A図に示す方式のものがある。
よび第3A図に示す方式のものがある。
第2A図に示す方向性結合器は、ストリップ線路を用い
たものであって、1/4波長結合線路を４セクション分縦
列接続して構成される。この方向性結合器は、1/4波長
結合線路を構成する導体25および26を、第2B図に示すよ
うに、誘電体27aの異なる面に設け、それらの両面に誘
電体27b,27cをそれぞれ配置し、その外側に接地導体28,
29を配置して構成され、いわゆる、ブロードサイド結合
線路を構成している。なお、導体25の一端には入力ポー
ト21が、他端には出力ポート24が設けられている。ま
た、導体26の一端には結合ポート22が、他端にはアイソ
レーションポート23が設けられている。
たものであって、1/4波長結合線路を４セクション分縦
列接続して構成される。この方向性結合器は、1/4波長
結合線路を構成する導体25および26を、第2B図に示すよ
うに、誘電体27aの異なる面に設け、それらの両面に誘
電体27b,27cをそれぞれ配置し、その外側に接地導体28,
29を配置して構成され、いわゆる、ブロードサイド結合
線路を構成している。なお、導体25の一端には入力ポー
ト21が、他端には出力ポート24が設けられている。ま
た、導体26の一端には結合ポート22が、他端にはアイソ
レーションポート23が設けられている。
また、第3A図に示す方向性結合器は、マイクロストリ
ップ線路を用いたもので、1/4波長結合線路を２セクシ
ョン縦列接続して構成される。この方向性結合器は、1/
4波長結合線路を構成する導体35,36を、第3B図に示すよ
うに、誘電体37上に配置し、これを接地導体38上に配置
して構成され、いわゆるエッジ結合線路を構成してい
る。なお、導体35の一端には入力ポート31が、他端には
出力ポート34が設けられている。また、導体36の一端に
は結合ポート32が、他端にはアイソレーションポート33
が設けられている。
ップ線路を用いたもので、1/4波長結合線路を２セクシ
ョン縦列接続して構成される。この方向性結合器は、1/
4波長結合線路を構成する導体35,36を、第3B図に示すよ
うに、誘電体37上に配置し、これを接地導体38上に配置
して構成され、いわゆるエッジ結合線路を構成してい
る。なお、導体35の一端には入力ポート31が、他端には
出力ポート34が設けられている。また、導体36の一端に
は結合ポート32が、他端にはアイソレーションポート33
が設けられている。
［発明が解決しようとする課題］ ところで、マイクロ波回路にあっては、近年、集積回
路化が図られつつある。また、種々の用途に対応すべ
く、広帯域化が図られつつある。
路化が図られつつある。また、種々の用途に対応すべ
く、広帯域化が図られつつある。
しかしながら、上記従来の技術は、このようなマイク
ロ波回路の技術の流れにおいて、次のような問題があ
る。
ロ波回路の技術の流れにおいて、次のような問題があ
る。
すなわち、第2A図に示す方向性結合器は、密結合を実
現できるが、1/4波長結合線路を構成する導体25および2
6が、第2B図に示すように、誘電体27aを挾んで配置さ
れ、同一平面状になく、しかも、それぞれに対応して接
地導体を必要とする。このため、導体が同一平面上に配
置されるマイクロストリップ回路には適用できず、従っ
て、集積回路化が困難である。また、他のマイクロスト
リップ回路との接続が取りにくいという問題もある。
現できるが、1/4波長結合線路を構成する導体25および2
6が、第2B図に示すように、誘電体27aを挾んで配置さ
れ、同一平面状になく、しかも、それぞれに対応して接
地導体を必要とする。このため、導体が同一平面上に配
置されるマイクロストリップ回路には適用できず、従っ
て、集積回路化が困難である。また、他のマイクロスト
リップ回路との接続が取りにくいという問題もある。
一方、第3A図に示す方向性結合器は、マイクロストリ
ップ線路であって、集積回路化が容易である。しかし、
結合度が低いため、多セクション化が困難で、実現でき
る帯域幅に限度があり、そのため広帯域化が図れないと
いう問題がある。
ップ線路であって、集積回路化が容易である。しかし、
結合度が低いため、多セクション化が困難で、実現でき
る帯域幅に限度があり、そのため広帯域化が図れないと
いう問題がある。
本発明の目的は、マイクロストリップ回路により構成
でき、しかも、結合度が高くできて、広帯域化が図れる
方向性結合器を提供することにある。
でき、しかも、結合度が高くできて、広帯域化が図れる
方向性結合器を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、エッジ結合線路の結合部に、導体をフロー
ティング状態で配置すると、結合度が上がるというセミ
リエントライト結合に着眼してなされたものである。
ティング状態で配置すると、結合度が上がるというセミ
リエントライト結合に着眼してなされたものである。
すなわち、本発明は、1/4波長結合線路を複数セクシ
ョン縦列接続してエッジ結合を行なう方向性結合器であ
って、縦列される複数セクションの少なくとも一部の1/
4波長結合線路のエッジ結合部分に、それぞれ1/4波長を
超えない長さの導体線路をフローティング状態で配置す
ることを特徴とするものである。
ョン縦列接続してエッジ結合を行なう方向性結合器であ
って、縦列される複数セクションの少なくとも一部の1/
4波長結合線路のエッジ結合部分に、それぞれ1/4波長を
超えない長さの導体線路をフローティング状態で配置す
ることを特徴とするものである。
上記フローティング導体の配置された部分は、セミリ
エントラント結合を構成する。複数のセクションうち一
部のセクションにフローティング導体を配置すると、そ
のセクションはセミリエントラント結合となり、他のセ
クションは従来のエッジ結合を構成する。
エントラント結合を構成する。複数のセクションうち一
部のセクションにフローティング導体を配置すると、そ
のセクションはセミリエントラント結合となり、他のセ
クションは従来のエッジ結合を構成する。
［作用］ 1/4波長結合線路を構成する導体を同一平面上に、複
数セクション縦列接続して構成されるエッジ結合の方向
性結合器は、結合度が低いが、集積回路化は容易であ
る。
数セクション縦列接続して構成されるエッジ結合の方向
性結合器は、結合度が低いが、集積回路化は容易であ
る。
そこで、本発明では、エッジ結合部に、導体をフロー
ティング状態で配置することにより、エッジ結合の結合
度を強めている。その結果、多セクション化が容易に行
なえて、帯域幅が広くでき、広帯域化した方向性結合器
が実現できる。
ティング状態で配置することにより、エッジ結合の結合
度を強めている。その結果、多セクション化が容易に行
なえて、帯域幅が広くでき、広帯域化した方向性結合器
が実現できる。
このように、エッジ結合について、その結合度を上げ
ることができるので、方向性結合器を、1/4波長結合線
路を構成する導体を同一平面上に複数セクション縦列接
続するマイクロストリップ回路により構成することがで
きる。また、フローティング導体は、外部との電気的接
続を必要とせず、方向性結合器としての外部との接続
は、同一平面上に設けられている1/4波長結合線路の各
ポートで行なう。このため、フローティング導体を設け
ても、従来のマイクロストリップ回路と同等に扱うこと
ができる。従って、集積回路化が可能となる。
ることができるので、方向性結合器を、1/4波長結合線
路を構成する導体を同一平面上に複数セクション縦列接
続するマイクロストリップ回路により構成することがで
きる。また、フローティング導体は、外部との電気的接
続を必要とせず、方向性結合器としての外部との接続
は、同一平面上に設けられている1/4波長結合線路の各
ポートで行なう。このため、フローティング導体を設け
ても、従来のマイクロストリップ回路と同等に扱うこと
ができる。従って、集積回路化が可能となる。
フローティング導体を用いることにより、結合度が上
がるのは、次の理由による。
がるのは、次の理由による。
方向性結合線路は、その断面が左右対称となるの場
合、イーブンモードとオッドモードの概念を用いて解析
することができる。すなわち、フローティング導体は、
イーブンモードに対しては、フローティング状態、オッ
ドモードに対しては、グランドとして作用する。オッド
モードは、フローティング導体によりグランドが形成さ
れることにより、オッドモードインピーダンスが低くな
る。一方、イーブンモードインピーダンスは、あまり変
わらない。結合度は、オッドモードとイーブンモードの
インピーダンスの差が大きいほど大きくなるので、フロ
ーティング導体を配置すると、結果として、オッドモー
ドインピーダンスが低くなり、結合度が上がることにな
る。
合、イーブンモードとオッドモードの概念を用いて解析
することができる。すなわち、フローティング導体は、
イーブンモードに対しては、フローティング状態、オッ
ドモードに対しては、グランドとして作用する。オッド
モードは、フローティング導体によりグランドが形成さ
れることにより、オッドモードインピーダンスが低くな
る。一方、イーブンモードインピーダンスは、あまり変
わらない。結合度は、オッドモードとイーブンモードの
インピーダンスの差が大きいほど大きくなるので、フロ
ーティング導体を配置すると、結果として、オッドモー
ドインピーダンスが低くなり、結合度が上がることにな
る。
なお、セミリエントラント結合については、（J.A.G.
Malherbe＆I.E.Losch“Directional Couplers Using Se
mi−Re−Entrant Coupled Lines"Microwave Jour.,pp12
1−128,Nov.1987）において、90゜ハイブリッド結合器
として報告されている。
Malherbe＆I.E.Losch“Directional Couplers Using Se
mi−Re−Entrant Coupled Lines"Microwave Jour.,pp12
1−128,Nov.1987）において、90゜ハイブリッド結合器
として報告されている。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明
する。
する。
第1A図および第1B図に、本発明の方向性結合器の第１
の実施例の構成を示す。第1A図は、本実施例の方向性結
合器の導体パターンを模式的に示す。また、第1B図は、
その断面構造を模式的に示す。
の実施例の構成を示す。第1A図は、本実施例の方向性結
合器の導体パターンを模式的に示す。また、第1B図は、
その断面構造を模式的に示す。
第1A図および第1B図に示す実施例は、1/4波長結合線
路のセクションS1−S5を縦列接続したもので、その内３
セクションS1−S3をセミリエントラント結合とし、他の
２セクションS4,S5をエッジ結合としたものである。
路のセクションS1−S5を縦列接続したもので、その内３
セクションS1−S3をセミリエントラント結合とし、他の
２セクションS4,S5をエッジ結合としたものである。
1/4波長結合線路のS1−S5は、各セクションにわたっ
て連続的に設けられる２本の導体5,6により構成され
る。この導体5,6は、各セクションS1−S5において、対
称的に設けられ、その幅Ｗおよび間隔Ｄが、セクション
S1からS5の順に大きくなるように形成されている。ま
た、導体５の一端（セクションS1）側には、入力ポート
１が設けられ、他端（セクションS5）側には、出力ポー
ト４が設けられている。一方、導体６の一端（セクショ
ンS1）側には、結合ポート２が設けられ、他端（セクシ
ョンS5）側には、アイソレーションポート３が設けられ
ている。
て連続的に設けられる２本の導体5,6により構成され
る。この導体5,6は、各セクションS1−S5において、対
称的に設けられ、その幅Ｗおよび間隔Ｄが、セクション
S1からS5の順に大きくなるように形成されている。ま
た、導体５の一端（セクションS1）側には、入力ポート
１が設けられ、他端（セクションS5）側には、出力ポー
ト４が設けられている。一方、導体６の一端（セクショ
ンS1）側には、結合ポート２が設けられ、他端（セクシ
ョンS5）側には、アイソレーションポート３が設けられ
ている。
上記セミリエントラント結合を構成するセクションS1
−S3には、各々フローティング導体10が設けられてい
る。このフローティング導体10は、各セクションの導体
5,6のエッジ結合部分上に、両導体5,6にエッジに渡っ
て、その間隙を覆うように設けられる。また、このフロ
ーティング導体10は、各セクションごとに、それぞれ分
離されて設けられる。すなわち、セクションS1−S3の間
で、それぞれが電気的に接触しないように、当該セクシ
ョンにおいて、1/4波長を超えない長さとしてある。こ
れにより、共振が防止される。
−S3には、各々フローティング導体10が設けられてい
る。このフローティング導体10は、各セクションの導体
5,6のエッジ結合部分上に、両導体5,6にエッジに渡っ
て、その間隙を覆うように設けられる。また、このフロ
ーティング導体10は、各セクションごとに、それぞれ分
離されて設けられる。すなわち、セクションS1−S3の間
で、それぞれが電気的に接触しないように、当該セクシ
ョンにおいて、1/4波長を超えない長さとしてある。こ
れにより、共振が防止される。
このフローティング導体10は、各セクションにおける
目的とする結合度に応じて、その幅が決定される。本実
施例では、セクションS1の導体10の幅がもっとも大き
く、ついで、セクションS2、S3の順に小さくなってい
る。もちろん、これに限定されるものではない。
目的とする結合度に応じて、その幅が決定される。本実
施例では、セクションS1の導体10の幅がもっとも大き
く、ついで、セクションS2、S3の順に小さくなってい
る。もちろん、これに限定されるものではない。
本実施例の方向性結合器は、第1B図に示すように、積
層構造となっている。すなわち、誘電体８の一方の面に
導体5,6を形成し、他方の面の対応する位置にフローテ
ィング導体10を形成して、この誘電体８を、導体5,6を
下面側にして、誘電体７上に積層して構成される。この
誘電体７の下面側には、接地導体９が設けられている。
層構造となっている。すなわち、誘電体８の一方の面に
導体5,6を形成し、他方の面の対応する位置にフローテ
ィング導体10を形成して、この誘電体８を、導体5,6を
下面側にして、誘電体７上に積層して構成される。この
誘電体７の下面側には、接地導体９が設けられている。
誘電体８としては、例えば、誘電率2.1、厚さ0.051mm
のテフロン板（ROGERS社製,Duroid 5890）を用いること
ができる。また、誘電体７としては、例えば、誘電率2.
2、厚さ0.508mmのテフロン板（ROGERS社製,Duroid 588
0）を用いることができる。
のテフロン板（ROGERS社製,Duroid 5890）を用いること
ができる。また、誘電体７としては、例えば、誘電率2.
2、厚さ0.508mmのテフロン板（ROGERS社製,Duroid 588
0）を用いることができる。
導体5,6およびフローティング導体10は、各々エッチ
ング技術により形成される。すなわち、誘電体８の両面
に予め形成された導体膜に、フォトエッチング技術によ
り、目的の導体5,6、フローティング導体、入力ポート
１、出力ポート４、結合ポート２およびアイソレーショ
ンポート３の各パターンを形成することにより、製作さ
れる。
ング技術により形成される。すなわち、誘電体８の両面
に予め形成された導体膜に、フォトエッチング技術によ
り、目的の導体5,6、フローティング導体、入力ポート
１、出力ポート４、結合ポート２およびアイソレーショ
ンポート３の各パターンを形成することにより、製作さ
れる。
本実施例の方向性結合器の設計諸元を第1C図に示す。
同図において、ｋは結合度、Zoeはイーブンモードイン
ピーダンス、Zooはオッドモードインピーダンス、εre
はイーブンモード比誘電率、εroはオッドモード比誘電
率である。また、W1はフローティング導体10の幅、Ｗは
導体5,6の幅、Ｄは導体5,6間の間隔である。なお、W1、
ＷおよびＤは、結合度ｋに対して、ある程度の設計の自
由度がある。すなわち、同一のｋに対して、種々の寸法
の組み合わせとすることができる。
同図において、ｋは結合度、Zoeはイーブンモードイン
ピーダンス、Zooはオッドモードインピーダンス、εre
はイーブンモード比誘電率、εroはオッドモード比誘電
率である。また、W1はフローティング導体10の幅、Ｗは
導体5,6の幅、Ｄは導体5,6間の間隔である。なお、W1、
ＷおよびＤは、結合度ｋに対して、ある程度の設計の自
由度がある。すなわち、同一のｋに対して、種々の寸法
の組み合わせとすることができる。
このように構成される本実施例の方向性結合器におい
て、入力ポート１から入力された信号は、出力ポート４
に出力されるとともに、各セクションの結合により、結
合ポート２にも出力される。本実施例の方向性結合器の
特性について、第1D図および第1E図に示す。
て、入力ポート１から入力された信号は、出力ポート４
に出力されるとともに、各セクションの結合により、結
合ポート２にも出力される。本実施例の方向性結合器の
特性について、第1D図および第1E図に示す。
第1D図において、S41は入力ポート１から出力ポート
４への通過特性、S21は入力ポートから結合ポートへの
結合特性を示す。なお、同図において、実線は実測値を
示し、破線は計算値を示す。また、第1E図において、S1
1は入力反射特性、S31はアイソレーション特性を示す。
これらの図に示すように、本実施例によれば、２−18GH
z帯で、結合特性S21が−6.5±0.5dB、入力反射特性S11
が−13dB以上、また、アイソレーション特性S31が−12d
B以上の特性が得られることが分かる。
４への通過特性、S21は入力ポートから結合ポートへの
結合特性を示す。なお、同図において、実線は実測値を
示し、破線は計算値を示す。また、第1E図において、S1
1は入力反射特性、S31はアイソレーション特性を示す。
これらの図に示すように、本実施例によれば、２−18GH
z帯で、結合特性S21が−6.5±0.5dB、入力反射特性S11
が−13dB以上、また、アイソレーション特性S31が−12d
B以上の特性が得られることが分かる。
本実施例によれば、セミリエントラント結合により密
結合が得られ、広帯域化が可能となる。また、マイクロ
ストリップ線路と同様に製作することができ、しかも、
各ポートが同一平面上にあり、他のマイクロ波回路素子
との接続が容易である。
結合が得られ、広帯域化が可能となる。また、マイクロ
ストリップ線路と同様に製作することができ、しかも、
各ポートが同一平面上にあり、他のマイクロ波回路素子
との接続が容易である。
第4A図に、本発明の方向性結合器の第２の実施例の構
成を示す。第4A図は、本実施例の方向性結合器の導体パ
ターンを模式的に示す。また、第4B図は、その断面構造
を模式的に示す。
成を示す。第4A図は、本実施例の方向性結合器の導体パ
ターンを模式的に示す。また、第4B図は、その断面構造
を模式的に示す。
本実施例は、２セクション方向性結合器の例である。
すなわち、第4A図に示すように、1/4波長結合線路のセ
クションS1およびS2を縦列接続したもので、その内セク
ションS1をセミリエントラント結合とし、セクションS2
をエッジ結合としたものである。セクションS1は、例え
ば、13.23mmの長さ、セクションS2は、例えば、13.55mm
の長さに設けてある。この長さの設計は、次式により行
なうことができる。
すなわち、第4A図に示すように、1/4波長結合線路のセ
クションS1およびS2を縦列接続したもので、その内セク
ションS1をセミリエントラント結合とし、セクションS2
をエッジ結合としたものである。セクションS1は、例え
ば、13.23mmの長さ、セクションS2は、例えば、13.55mm
の長さに設けてある。この長さの設計は、次式により行
なうことができる。
λ＝V0/f0/εｒ1/2 ここで、 V0:真空中の光速 f0＝4GHz εｒ＝（εre・εro）1/2 1/4波長結合線路のセクションS1およびS2は、両セク
ションにわたって連続的に設けられる２本の導体41,42
により構成される。この導体41,42は、各セクションS1,
S2において、対称的に設けられ、その幅Ｗがセクション
S1からS2の順に大きくなるように形成される。この導体
41,42の間隔Ｄは、セクションS1,S2共に等しく設定され
ている。導体41の一端（セクションS1）側には、入力ポ
ート１が設けられ、他端（セクションS2）側には、出力
ポート４が設けられている。一方、導体42の一端（セク
ションS1）側には、結合ポート２が設けられ、他端（セ
クションS2）側には、アイソレーションポート３が設け
られている。
ションにわたって連続的に設けられる２本の導体41,42
により構成される。この導体41,42は、各セクションS1,
S2において、対称的に設けられ、その幅Ｗがセクション
S1からS2の順に大きくなるように形成される。この導体
41,42の間隔Ｄは、セクションS1,S2共に等しく設定され
ている。導体41の一端（セクションS1）側には、入力ポ
ート１が設けられ、他端（セクションS2）側には、出力
ポート４が設けられている。一方、導体42の一端（セク
ションS1）側には、結合ポート２が設けられ、他端（セ
クションS2）側には、アイソレーションポート３が設け
られている。
上記セミリエントラント結合を構成するセクションS1
には、各々フローティング導体43が設けられている。こ
のフローティング導体43は、各セクションの導体41,42
のエッジ結合部分上に、両導体41,42のエッジに渡っ
て、その間隙を覆うように設けられる。
には、各々フローティング導体43が設けられている。こ
のフローティング導体43は、各セクションの導体41,42
のエッジ結合部分上に、両導体41,42のエッジに渡っ
て、その間隙を覆うように設けられる。
本実施例の方向性結合器は、第4B図に示すように、第
１の実施例と同様に、積層構造となっている。すなわ
ち、誘電体45の一方の面にフローティング導体43を形成
しておく。一方、誘電体44上に導体41,42を形成してお
く。そして、誘電体44の上に、上記誘電体45を、フロー
ティング導体43を上面側にすると共に、その位置を対応
するセクションS1の位置にあわせて積層して構成され
る。この誘電体44の下面側には、接地導体46が設けられ
る。
１の実施例と同様に、積層構造となっている。すなわ
ち、誘電体45の一方の面にフローティング導体43を形成
しておく。一方、誘電体44上に導体41,42を形成してお
く。そして、誘電体44の上に、上記誘電体45を、フロー
ティング導体43を上面側にすると共に、その位置を対応
するセクションS1の位置にあわせて積層して構成され
る。この誘電体44の下面側には、接地導体46が設けられ
る。
誘電体45としては、例えば、誘電率2.1、厚さ0.076mm
のテフロン板（ROGERS社製,Duroid 5890）を用いること
ができる。また、誘電体44としては、例えば、誘電率2.
2、厚さ0.508mmのテフロン板（ROGERS社製,Duroid 588
0）を用いることができる。
のテフロン板（ROGERS社製,Duroid 5890）を用いること
ができる。また、誘電体44としては、例えば、誘電率2.
2、厚さ0.508mmのテフロン板（ROGERS社製,Duroid 588
0）を用いることができる。
導体41,42およびフローティング導体43は、各々上記
第１実施例と同様に、エッチング技術により形成され
る。
第１実施例と同様に、エッチング技術により形成され
る。
本実施例の方向性結合器の設計諸元を第4C図に示す。
同図において、ｋは結合度、Zoeはイーブンモードイン
ピーダンス、Zooはオッドモードインピーダンス、εre
はイーブンモード比誘電率、εroはオッドモード比誘電
率である。また、W1はフローティング導体43の幅、Ｗは
導体41,42の幅、Ｄは導体41,42間の間隔である。なお、
W1、ＷおよびＤは、第１実施例の場合と同様に、結合度
ｋに対して、ある程度の設計の自由度がある。
同図において、ｋは結合度、Zoeはイーブンモードイン
ピーダンス、Zooはオッドモードインピーダンス、εre
はイーブンモード比誘電率、εroはオッドモード比誘電
率である。また、W1はフローティング導体43の幅、Ｗは
導体41,42の幅、Ｄは導体41,42間の間隔である。なお、
W1、ＷおよびＤは、第１実施例の場合と同様に、結合度
ｋに対して、ある程度の設計の自由度がある。
このように構成される本実施例の方向性結合器におい
て、入力ポート１から入力された信号は、出力ポート４
に出力されるとともに、各セクションの結合により、結
合ポート２にも出力される。本実施例の方向性結合器の
特性について、第4D図に示す。
て、入力ポート１から入力された信号は、出力ポート４
に出力されるとともに、各セクションの結合により、結
合ポート２にも出力される。本実施例の方向性結合器の
特性について、第4D図に示す。
第4D図において、S41は入力ポート１から出力ポート
４への通過特性、S21は入力ポートから結合ポートへの
結合特性、S11は入力反射特性、S31はアイソレーション
特性を示す。同図に示すように、本実施例によれば、２
−6GHz帯で、結合特性S21が−６±0.5dB、入力反射特性
S11が−16dB以上、また、アイソレーション特性S31が−
18dB以上の特性が得られることが分かる。
４への通過特性、S21は入力ポートから結合ポートへの
結合特性、S11は入力反射特性、S31はアイソレーション
特性を示す。同図に示すように、本実施例によれば、２
−6GHz帯で、結合特性S21が−６±0.5dB、入力反射特性
S11が−16dB以上、また、アイソレーション特性S31が−
18dB以上の特性が得られることが分かる。
本実施例においても、上記第１の実施例と同様の効果
が得られる。
が得られる。
次に、上記したセミリエントラント結合線路の縦列接
続は、上記実施例に限らず、他の応用例も可能である。
例えば広帯域の90゜ハイブリッド結合器、対称型方向性
結合器、テーパ型方向性結合器等が挙げられる。
続は、上記実施例に限らず、他の応用例も可能である。
例えば広帯域の90゜ハイブリッド結合器、対称型方向性
結合器、テーパ型方向性結合器等が挙げられる。
第５図に示すものは、広帯域90゜ハイブリッド結合器
の一例であって、導体51,52を用いて1/4波長結合線路を
セクションS1−S5が対称的に縦列接続するように形成
し、中央のセクションS3にフローティング導体53を配置
してセミリエントラント結合とし、他の４セクションを
エッジ結合としたものである。
の一例であって、導体51,52を用いて1/4波長結合線路を
セクションS1−S5が対称的に縦列接続するように形成
し、中央のセクションS3にフローティング導体53を配置
してセミリエントラント結合とし、他の４セクションを
エッジ結合としたものである。
また、第６図に示すものは、テーパ型方向性結合器の
一例であって、テーパを有する導体61,62を用いてエッ
ジ結合を行なうよう構成し、その一部に、三角形状のフ
ローティング導体63を配置してセミリエントラント結合
とし、他の部分をエッジ結合としたものである。
一例であって、テーパを有する導体61,62を用いてエッ
ジ結合を行なうよう構成し、その一部に、三角形状のフ
ローティング導体63を配置してセミリエントラント結合
とし、他の部分をエッジ結合としたものである。
上述した各実施例においては、1/4波長結合線路の上
面側に、誘電体を介してフローティング導体を設けるオ
ーバーレイ構造となっているが、本発明は、これに限定
されない。すなわち、1/4波長結合線路の下面側に、誘
電体を介してフローティング導体を設けるアンダーレイ
構造とすることができる。
面側に、誘電体を介してフローティング導体を設けるオ
ーバーレイ構造となっているが、本発明は、これに限定
されない。すなわち、1/4波長結合線路の下面側に、誘
電体を介してフローティング導体を設けるアンダーレイ
構造とすることができる。
例えば、第１の実施例に、この構造を適用すると、第
1B図における誘電体８を上下反対に積層する構造とな
る。すなわち、一方の面に導体5,6を設け、他方の面
に、フローティング導体10を設けた誘電体８を、背面側
に接地導体９を有する誘電体７上に、フローティング導
体10を下面側にして積層した構成となる。
1B図における誘電体８を上下反対に積層する構造とな
る。すなわち、一方の面に導体5,6を設け、他方の面
に、フローティング導体10を設けた誘電体８を、背面側
に接地導体９を有する誘電体７上に、フローティング導
体10を下面側にして積層した構成となる。
このような構成とすることにより、1/4波長結合線路
を構成する導体5,6が上面に現れ、見かけ上、従来のマ
イクロストリップ回路と同じ構造となり、他のマイクロ
ストリップ回路との接続等が容易となり、集積回路化が
より一層実現しやすくなる。
を構成する導体5,6が上面に現れ、見かけ上、従来のマ
イクロストリップ回路と同じ構造となり、他のマイクロ
ストリップ回路との接続等が容易となり、集積回路化が
より一層実現しやすくなる。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、マイクロスト
リップ回路により構成できて、しかも、結合度が高くで
きて、広帯域化が図れる方向性結合器を実現することが
できる効果がある。
リップ回路により構成できて、しかも、結合度が高くで
きて、広帯域化が図れる方向性結合器を実現することが
できる効果がある。
第1A図は本発明の方向性結合器の第１の実施例の構成を
模式的に示す平面図、第1B図はその断面構造を模式的に
示すＡ−Ａ端面図、第1C図は上記第１の実施例の方向性
結合器の設計諸元を示す表、第1D図および第1E図は各々
上記第１の実施例の方向性結合器の特性について示すグ
ラフ、第2A図はストリップ線路を用いた従来の方向性結
合器の構成を示す平面図、第2B図はその断面構造を示す
Ｂ−Ｂ端面図、第3A図はマイクロストリップ線路を用い
た従来の方向性結合器の構成を示す平面図、第3B図はそ
の断面構造を示すＣ−Ｃ端面図、第4A図は本発明の方向
性結合器の第２の実施例の構成を模式的に示す平面図、
第4B図はその断面構造を模式的に示すＤ−Ｄ端面図、第
4C図は上記第２の実施例の方向性結合器の設計諸元を示
す表、第4D図は上記第２の実施例の方向性結合器の特性
について示すグラフ、第５図は広帯域90゜ハイブリッド
結合器の一例を示す平面図、第６図はテーパ型方向性結
合器の一例を示す平面図である。 S1−S5……セクション、１……入力ポート、２……結合
ポート、３……アイソレーションポート、４……出力ポ
ート、5,6……導体、7,8……誘電体、９……接地導体、
10……フローティング導体。
模式的に示す平面図、第1B図はその断面構造を模式的に
示すＡ−Ａ端面図、第1C図は上記第１の実施例の方向性
結合器の設計諸元を示す表、第1D図および第1E図は各々
上記第１の実施例の方向性結合器の特性について示すグ
ラフ、第2A図はストリップ線路を用いた従来の方向性結
合器の構成を示す平面図、第2B図はその断面構造を示す
Ｂ−Ｂ端面図、第3A図はマイクロストリップ線路を用い
た従来の方向性結合器の構成を示す平面図、第3B図はそ
の断面構造を示すＣ−Ｃ端面図、第4A図は本発明の方向
性結合器の第２の実施例の構成を模式的に示す平面図、
第4B図はその断面構造を模式的に示すＤ−Ｄ端面図、第
4C図は上記第２の実施例の方向性結合器の設計諸元を示
す表、第4D図は上記第２の実施例の方向性結合器の特性
について示すグラフ、第５図は広帯域90゜ハイブリッド
結合器の一例を示す平面図、第６図はテーパ型方向性結
合器の一例を示す平面図である。 S1−S5……セクション、１……入力ポート、２……結合
ポート、３……アイソレーションポート、４……出力ポ
ート、5,6……導体、7,8……誘電体、９……接地導体、
10……フローティング導体。
Claims (2)
- 【請求項１】1/4波長結合線路を複数セクション縦列接
続してエッジ結合を行う方向性結合器であって、縦列さ
れる複数セクションの少なくとも１部の1/4波長結合線
路のエッジ結合部に、それぞれ1/4波長を超えない長さ
の導体をフローティング状態で、かつ、互いに電気的に
接触しない相対位置関係で配置することを特徴とする方
向性結合器。 - 【請求項２】結合線路を複数セクション縦列接続してエ
ッジ結合を行う方向性結合器であって、２以上のセクシ
ョンの結合線路のそれぞれにおけるエッジ結合部に、互
いに分離されて設けられる導体をフローティング状態で
配置することを特徴とする方向性結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098349A JP2642217B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2098349A JP2642217B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 方向性結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03296304A JPH03296304A (ja) | 1991-12-27 |
| JP2642217B2 true JP2642217B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=14217425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2098349A Expired - Lifetime JP2642217B2 (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | 方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2642217B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5767753A (en) * | 1995-04-28 | 1998-06-16 | Motorola, Inc. | Multi-layered bi-directional coupler utilizing a segmented coupling structure |
| JP4782562B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2011-09-28 | 東京計器株式会社 | 方向性結合器、空中線整合器及び送信機 |
| JP5257303B2 (ja) * | 2009-09-04 | 2013-08-07 | 三菱電機株式会社 | 方向性結合器 |
| JP6230248B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2017-11-15 | 三菱電機株式会社 | 方向性結合器 |
| JP2015056793A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 三菱電機株式会社 | 方向性結合器 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5423447A (en) * | 1977-07-25 | 1979-02-22 | Toshiba Corp | Strip line coupling circuit |
| JPS6047762B2 (ja) * | 1978-03-15 | 1985-10-23 | 三菱電機株式会社 | 方向性結合器 |
-
1990
- 1990-04-13 JP JP2098349A patent/JP2642217B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９８９年電子情報通信学会春期全国大会Ｃ−７６０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03296304A (ja) | 1991-12-27 |
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