JP2781788B2 - 方向性結合器 - Google Patents
方向性結合器Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１／４波長結合線
路型方向性結合器に関する。
路型方向性結合器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、方向性結合器は、９０度合成器又
は９０度分配器として使用され、マイクロ波回路では、
フィルタ回路、平衡型増幅器や平衡型ミキサなどの種々
の回路に適用されている。
は９０度分配器として使用され、マイクロ波回路では、
フィルタ回路、平衡型増幅器や平衡型ミキサなどの種々
の回路に適用されている。
【０００３】図１４及び図１５に、第１の従来例の１／
４波長結合線路型方向性結合器を示す。図１５に示すよ
うに、誘電体基板１１上に接地導体１２が形成された
後、当該接地導体１２上に誘電体層２１を介して、２本
の結合線路用マイクロストリップ導体３１，３２が所定
の間隔だけ離れてしかも互いに電磁的に結合するように
近接して形成される。しかしながら、上記結合線路型方
向性結合器では２本の結合線路用マイクロストリップ導
体３１，３２の間隔を極端に小さくしないと密結合の結
合線路を構成することはできないという問題点があっ
た。
４波長結合線路型方向性結合器を示す。図１５に示すよ
うに、誘電体基板１１上に接地導体１２が形成された
後、当該接地導体１２上に誘電体層２１を介して、２本
の結合線路用マイクロストリップ導体３１，３２が所定
の間隔だけ離れてしかも互いに電磁的に結合するように
近接して形成される。しかしながら、上記結合線路型方
向性結合器では２本の結合線路用マイクロストリップ導
体３１，３２の間隔を極端に小さくしないと密結合の結
合線路を構成することはできないという問題点があっ
た。
【０００４】この問題点を解決するために、本出願人
は、特願平０５−１３５７４９号の特許出願（特開平０
６−３５０３１３号公報）において、改善された１／４
波長結合線路型方向性結合器（以下、第２の従来例とい
う。）を提案している。この第２の従来例においては、
図１６に示すように、２本の結合線路用マイクロストリ
ップ導体３１，３２と互いに電磁的に結合するように近
接して、別の誘電体層２２を介して浮遊導体５０を形成
している。
は、特願平０５−１３５７４９号の特許出願（特開平０
６−３５０３１３号公報）において、改善された１／４
波長結合線路型方向性結合器（以下、第２の従来例とい
う。）を提案している。この第２の従来例においては、
図１６に示すように、２本の結合線路用マイクロストリ
ップ導体３１，３２と互いに電磁的に結合するように近
接して、別の誘電体層２２を介して浮遊導体５０を形成
している。
【０００５】ここで、上記第２の従来例の動作原理を図
３を用いて以下に説明する。一般に１／４波長結合線路
型方向性結合器における結合度Ｋは、偶モード（同相励
振）時の特性のインピーダンスＺｅｖｅｎと、奇モード
（逆相励振）時の特性インピーダンスＺｏｄｄを用い
て、もしくは、各導体間の静電容量を用いて、それぞれ
次式で表現できる。
３を用いて以下に説明する。一般に１／４波長結合線路
型方向性結合器における結合度Ｋは、偶モード（同相励
振）時の特性のインピーダンスＺｅｖｅｎと、奇モード
（逆相励振）時の特性インピーダンスＺｏｄｄを用い
て、もしくは、各導体間の静電容量を用いて、それぞれ
次式で表現できる。
【０００６】
【数１】Ｋ＝２０ｌｏｇ（Ｚｅｖｅｎ−Ｚｏｄｄ）／
（Ｚｅｖｅｎ＋Ｚｏｄｄ）
（Ｚｅｖｅｎ＋Ｚｏｄｄ）
【数２】Ｋ＝２０ｌｏｇ｛Ｃ12／（Ｃ10＋Ｃ12）｝
【０００７】ここで、Ｃ12はマイクロストリップ導体３
１，３２間の静電容量であり、Ｃ10はマイクロストリッ
プ導体３１と接地導体１２間の静電容量であり、Ｃ20は
マイクロストリップ導体３２と接地導体１２間の静電容
量である。まず、接地導体１２と浮遊導体５０は充分に
離れており、この間には電気力線は存在しないと仮定す
る。偶モード時ではキルヒホッフの法則より、浮遊導体
５０とマイクロストリップ導体３１，３２間には電気力
線は存在せず同電位となり、接地導体１２に設けたスロ
ット１２ｃの効果で静電容量Ｃ10又はＣ20は小さくな
り、偶モードの特性インピーダンスＺｅｖｅｎは大きく
なる。奇モード時では、マイクロストリップ導体３１，
３２の電位は絶対値が等しく符号が逆となることから、
同様にキルヒホッフの法則より、浮遊導体５０は零電位
となり、浮遊導体５０の効果も含めた静電容量Ｃ12は大
きく、奇モードの特性インピーダンスＺｏｄｄは小さく
なる。従って、上記数１又は数２より、密結合の結合線
路を構成できることが分かる。
１，３２間の静電容量であり、Ｃ10はマイクロストリッ
プ導体３１と接地導体１２間の静電容量であり、Ｃ20は
マイクロストリップ導体３２と接地導体１２間の静電容
量である。まず、接地導体１２と浮遊導体５０は充分に
離れており、この間には電気力線は存在しないと仮定す
る。偶モード時ではキルヒホッフの法則より、浮遊導体
５０とマイクロストリップ導体３１，３２間には電気力
線は存在せず同電位となり、接地導体１２に設けたスロ
ット１２ｃの効果で静電容量Ｃ10又はＣ20は小さくな
り、偶モードの特性インピーダンスＺｅｖｅｎは大きく
なる。奇モード時では、マイクロストリップ導体３１，
３２の電位は絶対値が等しく符号が逆となることから、
同様にキルヒホッフの法則より、浮遊導体５０は零電位
となり、浮遊導体５０の効果も含めた静電容量Ｃ12は大
きく、奇モードの特性インピーダンスＺｏｄｄは小さく
なる。従って、上記数１又は数２より、密結合の結合線
路を構成できることが分かる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構造では、浮遊導体５０は回路的に端子として使用して
おらず、上記方向性結合器は、結合度Ｋが一定の４端子
方向性結合器としてのみ機能し、その結合度Ｋを変化さ
せることはできない。
構造では、浮遊導体５０は回路的に端子として使用して
おらず、上記方向性結合器は、結合度Ｋが一定の４端子
方向性結合器としてのみ機能し、その結合度Ｋを変化さ
せることはできない。
【０００９】本発明の目的は以上の問題点を解決し、結
合度を変化させることができる方向性結合器を提供する
ことにある。
合度を変化させることができる方向性結合器を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載の方向性結合器は、第１の面に接地導体が形成された
第１の誘電体の第２の面上に、互いに電磁的に結合する
ように近接して形成され、かつそれぞれ１／４波長の長
さを有する２本の結合線路用マイクロストリップ導体を
形成してなり、上記２本の結合線路用マイクロストリッ
プ導体が形成された第１の誘電体の第２の面上に上記２
本の結合線路用マイクロストリップ導体と互いに電磁的
に結合するように近接して、第２の誘電体を介して浮遊
導体を形成した方向性結合器において、上記浮遊導体の
長手方向の両端を第１と第２の端子とし、上記第１と第
２の端子の少なくとも１つに可変抵抗素子を介して接地
し、上記可変抵抗素子の抵抗値を変化することにより、
上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体間の結合
度を変化させることを特徴とする。
載の方向性結合器は、第１の面に接地導体が形成された
第１の誘電体の第２の面上に、互いに電磁的に結合する
ように近接して形成され、かつそれぞれ１／４波長の長
さを有する２本の結合線路用マイクロストリップ導体を
形成してなり、上記２本の結合線路用マイクロストリッ
プ導体が形成された第１の誘電体の第２の面上に上記２
本の結合線路用マイクロストリップ導体と互いに電磁的
に結合するように近接して、第２の誘電体を介して浮遊
導体を形成した方向性結合器において、上記浮遊導体の
長手方向の両端を第１と第２の端子とし、上記第１と第
２の端子の少なくとも１つに可変抵抗素子を介して接地
し、上記可変抵抗素子の抵抗値を変化することにより、
上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体間の結合
度を変化させることを特徴とする。
【００１１】また、請求項２記載の方向性結合器は、請
求項１記載の方向性結合器において、上記可変抵抗素子
は、直流電圧を変化させることができる可変直流電源
と、上記第１又は第２の端子に接続されたドレインと、
接地されたソースと、上記可変直流電源に接続されたゲ
ートとを有する電界効果トランジスタとを備えたことを
特徴とする。
求項１記載の方向性結合器において、上記可変抵抗素子
は、直流電圧を変化させることができる可変直流電源
と、上記第１又は第２の端子に接続されたドレインと、
接地されたソースと、上記可変直流電源に接続されたゲ
ートとを有する電界効果トランジスタとを備えたことを
特徴とする。
【００１２】さらに、請求項３記載の方向性結合器は、
請求項１又は２記載の方向性結合器において、２本の結
合線路用マイクロストリップ導体の互いに対向しない各
一端を開放又は短絡とし、開放又は短絡していない２本
の結合線路用マイクロストリップ導体の互いに対向しな
い各他端をそれぞれ入力端子と出力端子とし、上記可変
抵抗素子の抵抗値を変化することにより、上記入力端子
と上記出力端子との間の減衰量が変化する可変減衰器と
して動作することを特徴とする。
請求項１又は２記載の方向性結合器において、２本の結
合線路用マイクロストリップ導体の互いに対向しない各
一端を開放又は短絡とし、開放又は短絡していない２本
の結合線路用マイクロストリップ導体の互いに対向しな
い各他端をそれぞれ入力端子と出力端子とし、上記可変
抵抗素子の抵抗値を変化することにより、上記入力端子
と上記出力端子との間の減衰量が変化する可変減衰器と
して動作することを特徴とする。
【００１３】またさらに、請求項４記載の方向性結合器
は、請求項１、２又は３記載の方向性結合器において、
上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体の直下の
接地導体にスロットをさらに形成したことを特徴とす
る。
は、請求項１、２又は３記載の方向性結合器において、
上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体の直下の
接地導体にスロットをさらに形成したことを特徴とす
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００１５】＜第１の実施形態＞図１は、本発明に係る
第１の実施形態である１／４波長結合線路型方向性結合
器の平面図及び回路図であり、図２は図１の方向性結合
器において浮遊導体５０と誘電体層２２とを除去したと
きの平面図であり、図３は図１の方向性結合器のＡ−
Ａ’線についての縦断面図であり、図４は、図１の方向
性結合器のＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。図１
乃至図４において、従来例の図１４乃至図１６と同一の
ものについては同一の符号を付している。また、図１及
び図２の平面図において、上方から見て見えないものに
ついては点線で描いている。
第１の実施形態である１／４波長結合線路型方向性結合
器の平面図及び回路図であり、図２は図１の方向性結合
器において浮遊導体５０と誘電体層２２とを除去したと
きの平面図であり、図３は図１の方向性結合器のＡ−
Ａ’線についての縦断面図であり、図４は、図１の方向
性結合器のＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。図１
乃至図４において、従来例の図１４乃至図１６と同一の
ものについては同一の符号を付している。また、図１及
び図２の平面図において、上方から見て見えないものに
ついては点線で描いている。
【００１６】この第１の実施形態の方向性結合器は、第
１の面に接地導体１２が形成された誘電体層２１の第２
の面上に、互いに電磁的に結合するように近接して形成
され、かつそれぞれ１／４波長の長さを有する２本の結
合線路用マイクロストリップ導体３１，３２を形成して
なり、上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体３
１，３２が形成された誘電体層２１の第２の面上に上記
２本の結合線路用マイクロストリップ導体３１，３２と
互いに電磁的に結合するように近接して、誘電体層２２
を介して浮遊導体５０を形成し、さらに、上記２本の結
合線路用マイクロストリップ導体３１，３２の直下の接
地導体１２にスロット１２ｃを形成した方向性結合器に
おいて、上記浮遊導体５０の長手方向の両端を第１と第
２の端子７１ｔ，７２ｔとし、上記第１と第２の端子７
１ｔ，７２ｔの両方にそれぞれ可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒ
ｖ２を介して接地し、上記可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２
の抵抗値を変化することにより、上記２本の結合線路用
マイクロストリップ導体３１，３２間の結合度Ｋを変化
させることを特徴とする。ここで、上記可変抵抗素子Ｒ
ｖ１，Ｒｖ２はそれぞれ、直流電圧を変化させることが
できる可変直流電源Ｖｃ１，Ｖｃ２と、上記第１又は第
２の端子７１ｔ，７２ｔに接続されたドレインと、接地
されたソースと、上記可変直流電源Ｖｃ１，Ｖｃ２に接
続されたゲートとを有する電界効果トランジスタ（以
下、ＦＥＴという。）ＴＲ１，ＴＲ２とを備える。
１の面に接地導体１２が形成された誘電体層２１の第２
の面上に、互いに電磁的に結合するように近接して形成
され、かつそれぞれ１／４波長の長さを有する２本の結
合線路用マイクロストリップ導体３１，３２を形成して
なり、上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体３
１，３２が形成された誘電体層２１の第２の面上に上記
２本の結合線路用マイクロストリップ導体３１，３２と
互いに電磁的に結合するように近接して、誘電体層２２
を介して浮遊導体５０を形成し、さらに、上記２本の結
合線路用マイクロストリップ導体３１，３２の直下の接
地導体１２にスロット１２ｃを形成した方向性結合器に
おいて、上記浮遊導体５０の長手方向の両端を第１と第
２の端子７１ｔ，７２ｔとし、上記第１と第２の端子７
１ｔ，７２ｔの両方にそれぞれ可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒ
ｖ２を介して接地し、上記可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２
の抵抗値を変化することにより、上記２本の結合線路用
マイクロストリップ導体３１，３２間の結合度Ｋを変化
させることを特徴とする。ここで、上記可変抵抗素子Ｒ
ｖ１，Ｒｖ２はそれぞれ、直流電圧を変化させることが
できる可変直流電源Ｖｃ１，Ｖｃ２と、上記第１又は第
２の端子７１ｔ，７２ｔに接続されたドレインと、接地
されたソースと、上記可変直流電源Ｖｃ１，Ｖｃ２に接
続されたゲートとを有する電界効果トランジスタ（以
下、ＦＥＴという。）ＴＲ１，ＴＲ２とを備える。
【００１７】図１乃至図４に示すように、半導体基板１
１上に接地導体１２が形成され、その上に、例えばポリ
イミド樹脂などの有機材料にてなる誘電体層２１が形成
される。ここで、半導体基板１１の四隅に入出力用コプ
レーナ線路５１，５２，５３，５４が形成される。コプ
レーナ線路５１は、中心導体４１とその両側に形成され
た接地導体１２とから構成され、コプレーナ線路５２
は、中心導体４２とその両側に形成された接地導体１２
とから構成される。また、コプレーナ線路５３は、中心
導体４３とその両側に形成された接地導体１２とから構
成され、コプレーナ線路５４は、中心導体４４とその両
側に形成された接地導体１２とから構成される。さら
に、接地導体１２において、後に形成される２本のマイ
クロストリップ導体３１，３２の直下部の領域に、例え
ば、リフトオフプロセスを用いて、矩形形状のスロット
１２ｃが形成される。ここで、上記リフトオフプロセス
の代わりにエッチングプロセスを用いてもよい。スロッ
ト１２ｃは、２本のマイクロストリップ導体３１，３２
が占有する幅よりも広い幅を有し、かつ（１／４）λｇ
よりも若干長い長手方向の長さを有する。
１上に接地導体１２が形成され、その上に、例えばポリ
イミド樹脂などの有機材料にてなる誘電体層２１が形成
される。ここで、半導体基板１１の四隅に入出力用コプ
レーナ線路５１，５２，５３，５４が形成される。コプ
レーナ線路５１は、中心導体４１とその両側に形成され
た接地導体１２とから構成され、コプレーナ線路５２
は、中心導体４２とその両側に形成された接地導体１２
とから構成される。また、コプレーナ線路５３は、中心
導体４３とその両側に形成された接地導体１２とから構
成され、コプレーナ線路５４は、中心導体４４とその両
側に形成された接地導体１２とから構成される。さら
に、接地導体１２において、後に形成される２本のマイ
クロストリップ導体３１，３２の直下部の領域に、例え
ば、リフトオフプロセスを用いて、矩形形状のスロット
１２ｃが形成される。ここで、上記リフトオフプロセス
の代わりにエッチングプロセスを用いてもよい。スロッ
ト１２ｃは、２本のマイクロストリップ導体３１，３２
が占有する幅よりも広い幅を有し、かつ（１／４）λｇ
よりも若干長い長手方向の長さを有する。
【００１８】ここで、コプレーナ線路５１の接続端を端
子Ｔ１とし、コプレーナ線路５２の接続端を端子Ｔ４と
し、コプレーナ線路５３の接続端を端子Ｔ２とし、コプ
レーナ線路５４の接続端を端子Ｔ３とする。
子Ｔ１とし、コプレーナ線路５２の接続端を端子Ｔ４と
し、コプレーナ線路５３の接続端を端子Ｔ２とし、コプ
レーナ線路５４の接続端を端子Ｔ３とする。
【００１９】また、上記誘電体層２１上に、２本のマイ
クロストリップ導体３１，３２が、所定の間隔だけ離れ
てかつ各長手方向が互いに平行となるように、しかも互
いに電磁的に結合するように近接して形成される。ここ
で、各マイクロストリップ導体３１，３２は（１／４）
λｇの長手方向の長さを有する。なお、実際上は、偶モ
ードの管内波長と奇モードの管内波長とが互いに異なる
ため、各マイクロストリップ導体３１，３２の長手方向
の長さは、それらの平均の管内波長λｇに設定してい
る。
クロストリップ導体３１，３２が、所定の間隔だけ離れ
てかつ各長手方向が互いに平行となるように、しかも互
いに電磁的に結合するように近接して形成される。ここ
で、各マイクロストリップ導体３１，３２は（１／４）
λｇの長手方向の長さを有する。なお、実際上は、偶モ
ードの管内波長と奇モードの管内波長とが互いに異なる
ため、各マイクロストリップ導体３１，３２の長手方向
の長さは、それらの平均の管内波長λｇに設定してい
る。
【００２０】さらに、マイクロストリップ導体３１の一
端は、図４に示すように、誘電体層２１を厚さ方向に貫
通するスルーホール内に充填されたスルーホール導体６
２を介して中心導体４２に電気的に接続され、マイクロ
ストリップ導体３１の他端は、同様に、誘電体層２１を
厚さ方向に貫通するスルーホール内に充填されたスルー
ホール導体６１（図２参照。）を介して中心導体４１に
電気的に接続される。また、マイクロストリップ導体３
２の一端は、図４に示すように、誘電体層２１を厚さ方
向に貫通するスルーホール内に充填されたスルーホール
導体６４を介して中心導体４４に電気的に接続され、マ
イクロストリップ導体３２の他端は、同様に、誘電体層
２１を厚さ方向に貫通するスルーホール内に充填された
スルーホール導体６３（図２参照。）を介して中心導体
４３に電気的に接続される。
端は、図４に示すように、誘電体層２１を厚さ方向に貫
通するスルーホール内に充填されたスルーホール導体６
２を介して中心導体４２に電気的に接続され、マイクロ
ストリップ導体３１の他端は、同様に、誘電体層２１を
厚さ方向に貫通するスルーホール内に充填されたスルー
ホール導体６１（図２参照。）を介して中心導体４１に
電気的に接続される。また、マイクロストリップ導体３
２の一端は、図４に示すように、誘電体層２１を厚さ方
向に貫通するスルーホール内に充填されたスルーホール
導体６４を介して中心導体４４に電気的に接続され、マ
イクロストリップ導体３２の他端は、同様に、誘電体層
２１を厚さ方向に貫通するスルーホール内に充填された
スルーホール導体６３（図２参照。）を介して中心導体
４３に電気的に接続される。
【００２１】ここで、誘電体層２１を挟設するマイクロ
ストリップ導体３１と接地導体１２とにより、第１のマ
イクロストリップ線路を構成する一方、誘電体層２１を
挟設するマイクロストリップ導体３２と接地導体１２と
により、第２のマイクロストリップ線路を構成する。
ストリップ導体３１と接地導体１２とにより、第１のマ
イクロストリップ線路を構成する一方、誘電体層２１を
挟設するマイクロストリップ導体３２と接地導体１２と
により、第２のマイクロストリップ線路を構成する。
【００２２】さらに、２本のマイクロストリップ導体３
１，３２が形成された誘電体層２１上に、誘電体層２１
と同一の材料にてなる誘電体層２２が形成され、その誘
電体層２２上に、２本のマイクロストリップ導体３１，
３２の直上部に、当該マイクロストリップ導体３１，３
２の長手方向と平行な長手方向の１／４λｇの長さの２
辺を有しかつ当該マイクロストリップ導体３１，３２の
長手方向と直交する所定の幅の２辺を有する長方形状の
浮遊導体５０が形成される。さらに、浮遊導体５０の長
手方向の一端には、導体幅が狭くなるテーパー接続導体
７１を介して端子７１ｔが接続される一方、浮遊導体５
０の長手方向の他端には、導体幅が狭くなるテーパー接
続導体７２を介して端子７２ｔが接続される。ここで、
テーパー接続導体７１，７２及び端子７１ｔ，７２ｔは
誘電体層２２上に形成される。
１，３２が形成された誘電体層２１上に、誘電体層２１
と同一の材料にてなる誘電体層２２が形成され、その誘
電体層２２上に、２本のマイクロストリップ導体３１，
３２の直上部に、当該マイクロストリップ導体３１，３
２の長手方向と平行な長手方向の１／４λｇの長さの２
辺を有しかつ当該マイクロストリップ導体３１，３２の
長手方向と直交する所定の幅の２辺を有する長方形状の
浮遊導体５０が形成される。さらに、浮遊導体５０の長
手方向の一端には、導体幅が狭くなるテーパー接続導体
７１を介して端子７１ｔが接続される一方、浮遊導体５
０の長手方向の他端には、導体幅が狭くなるテーパー接
続導体７２を介して端子７２ｔが接続される。ここで、
テーパー接続導体７１，７２及び端子７１ｔ，７２ｔは
誘電体層２２上に形成される。
【００２３】端子７１ｔは、ソース接地のＦＥＴＴＲ１
のドレインに接続され、ＦＥＴＴＲ１のゲートは、ドレ
イン・ソース間に流れる信号の漏洩を防止するための例
えば数ｋΩの抵抗Ｒｃ１を介して、出力電圧を変化する
ことができる可変直流電源Ｖｃ１の負極に接続される。
可変直流電源Ｖｃ１の正極は接地される。ここで、可変
直流電源Ｖｃ１の出力電圧Ｖｃを変化することにより、
ＦＥＴＴＲ１のゲートへの印加電圧を変化し、これによ
り、ＦＥＴＴＲ１のドレイン・ソース間の抵抗値を変化
させる。すなわち、ＦＥＴＴＲ１と、抵抗Ｒｃ１と、可
変直流電源Ｖｃ１とは、可変抵抗値Ｒｖの可変抵抗素子
Ｒｖ１を構成する。
のドレインに接続され、ＦＥＴＴＲ１のゲートは、ドレ
イン・ソース間に流れる信号の漏洩を防止するための例
えば数ｋΩの抵抗Ｒｃ１を介して、出力電圧を変化する
ことができる可変直流電源Ｖｃ１の負極に接続される。
可変直流電源Ｖｃ１の正極は接地される。ここで、可変
直流電源Ｖｃ１の出力電圧Ｖｃを変化することにより、
ＦＥＴＴＲ１のゲートへの印加電圧を変化し、これによ
り、ＦＥＴＴＲ１のドレイン・ソース間の抵抗値を変化
させる。すなわち、ＦＥＴＴＲ１と、抵抗Ｒｃ１と、可
変直流電源Ｖｃ１とは、可変抵抗値Ｒｖの可変抵抗素子
Ｒｖ１を構成する。
【００２４】一方、端子７２ｔは、ソース接地のＦＥＴ
ＴＲ２のドレインに接続され、ＦＥＴＴＲ２のゲート
は、ドレイン・ソース間に流れる信号の漏洩を防止する
ための例えば数ｋΩの抵抗Ｒｃ２を介して、出力電圧を
変化することができる可変直流電源Ｖｃ２の負極に接続
される。可変直流電源Ｖｃ２の正極は接地される。ここ
で、可変直流電源Ｖｃ２の出力電圧Ｖｃを変化すること
により、ＦＥＴＴＲ２のゲートへの印加電圧を変化し、
これにより、ＦＥＴＴＲ２のドレイン・ソース間の抵抗
値を変化させる。すなわち、ＦＥＴＴＲ２と、抵抗Ｒｃ
２と、可変直流電源Ｖｃ２とは、可変抵抗値Ｒｖの可変
抵抗素子Ｒｖ２を構成する。以上で、第１の実施形態の
方向性結合器が完成する。
ＴＲ２のドレインに接続され、ＦＥＴＴＲ２のゲート
は、ドレイン・ソース間に流れる信号の漏洩を防止する
ための例えば数ｋΩの抵抗Ｒｃ２を介して、出力電圧を
変化することができる可変直流電源Ｖｃ２の負極に接続
される。可変直流電源Ｖｃ２の正極は接地される。ここ
で、可変直流電源Ｖｃ２の出力電圧Ｖｃを変化すること
により、ＦＥＴＴＲ２のゲートへの印加電圧を変化し、
これにより、ＦＥＴＴＲ２のドレイン・ソース間の抵抗
値を変化させる。すなわち、ＦＥＴＴＲ２と、抵抗Ｒｃ
２と、可変直流電源Ｖｃ２とは、可変抵抗値Ｒｖの可変
抵抗素子Ｒｖ２を構成する。以上で、第１の実施形態の
方向性結合器が完成する。
【００２５】以上のように構成された第１の実施形態の
方向性結合器においては、浮遊導体５０の両端子７１
ｔ，７２ｔをそれぞれ、それぞれＦＥＴＴＲ１，ＴＲ２
を備えた可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２を介して接地する
ことにより、ＦＥＴＴＲ１，ＴＲ２のドレイン・ソース
間を可変抵抗素子として動作させ、当該可変抵抗素子の
抵抗値を変化することにより、浮遊導体５０の電位を無
限大（オープン）から零電位（ショート）まで、順次変
化させることができる。これを図５乃至図７を用いて説
明する。
方向性結合器においては、浮遊導体５０の両端子７１
ｔ，７２ｔをそれぞれ、それぞれＦＥＴＴＲ１，ＴＲ２
を備えた可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２を介して接地する
ことにより、ＦＥＴＴＲ１，ＴＲ２のドレイン・ソース
間を可変抵抗素子として動作させ、当該可変抵抗素子の
抵抗値を変化することにより、浮遊導体５０の電位を無
限大（オープン）から零電位（ショート）まで、順次変
化させることができる。これを図５乃至図７を用いて説
明する。
【００２６】浮遊導体５０の電位が無限大のときには、
図５及び図６に示すように、第１の従来例と同様に、結
合度Ｋが増大した密結合線路として動作する。一方、浮
遊導体５０の電位が零電位になった場合には、偶モード
では、図８に示すように、マイクロストリップ導体３
１，３２と浮遊導体５０との間に静電容量Ｃ13及びＣ23
（図３参照。）が生じ、接地導体に対する静電容量
Ｃ10，Ｃ20は大きくなり、結果として偶モードの特性イ
ンピーダンスＺｅｖｅｎが小さくなる。
図５及び図６に示すように、第１の従来例と同様に、結
合度Ｋが増大した密結合線路として動作する。一方、浮
遊導体５０の電位が零電位になった場合には、偶モード
では、図８に示すように、マイクロストリップ導体３
１，３２と浮遊導体５０との間に静電容量Ｃ13及びＣ23
（図３参照。）が生じ、接地導体に対する静電容量
Ｃ10，Ｃ20は大きくなり、結果として偶モードの特性イ
ンピーダンスＺｅｖｅｎが小さくなる。
【００２７】一方、奇モードでは可変抵抗素子Ｒｖ１，
Ｒｖ２の抵抗値に関係なく零電位であり、マイクロスト
リップ導体３１，３２間の静電容量Ｃ12には変化なく、
奇モードの特性インピーダンスＺｏｄｄは第１の従来例
と比較して変化しない。従って、上記結合度Ｋの値は、
可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２の抵抗値を変化して、偶モ
ードの特性インピーダンスＺｅｖｅｎを変化することに
より、言い換えるとマイクロストリップ線路の対接地導
体の静電容量Ｃ10，Ｃ20が変化することで自在に変える
ことができる。
Ｒｖ２の抵抗値に関係なく零電位であり、マイクロスト
リップ導体３１，３２間の静電容量Ｃ12には変化なく、
奇モードの特性インピーダンスＺｏｄｄは第１の従来例
と比較して変化しない。従って、上記結合度Ｋの値は、
可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２の抵抗値を変化して、偶モ
ードの特性インピーダンスＺｅｖｅｎを変化することに
より、言い換えるとマイクロストリップ線路の対接地導
体の静電容量Ｃ10，Ｃ20が変化することで自在に変える
ことができる。
【００２８】以上のように構成された第１の実施形態に
おいて、例えばコプレーナ線路５４を終端し、コプレー
ナ線路５１にマイクロ波信号を入力したとき、当該方向
性結合器のマイクロストリップ導体３１の線路を介して
コプレーナ線路５２に出力するとともに、マイクロスト
リップ導体３１と可変結合度で結合しているマイクロス
トリップ導体３２の線路に出力され、これによって、上
記マイクロ波信号が、コプレーナ線路５３に出力され
る。
おいて、例えばコプレーナ線路５４を終端し、コプレー
ナ線路５１にマイクロ波信号を入力したとき、当該方向
性結合器のマイクロストリップ導体３１の線路を介して
コプレーナ線路５２に出力するとともに、マイクロスト
リップ導体３１と可変結合度で結合しているマイクロス
トリップ導体３２の線路に出力され、これによって、上
記マイクロ波信号が、コプレーナ線路５３に出力され
る。
【００２９】以上の第１の実施形態において、好ましく
は、誘電体層２１の誘電率を誘電体層２２の誘電率に比
較して低く設定される。これによって、偶モードにおい
ては、同電位となるマイクロストリップ導体３１，３２
と浮遊導体５０と、接地導体との間に、誘電率が比較的
低い誘電体層２１が介在しているので、接地導体１２と
マイクロストリップ導体３１，３２との間の静電容量Ｃ
10及びＣ20がさらに小さくなる。一方、奇モードにおい
ては、マイクロストリップ導体３１，３２と浮遊導体５
０間の電界が、誘電率が比較的高い誘電体層２２に閉じ
込められているので、各マイクロストリップ導体３１，
３２間の静電容量Ｃ12がさらに増大する。従って、結合
度Ｋをさらに増大させることができる。
は、誘電体層２１の誘電率を誘電体層２２の誘電率に比
較して低く設定される。これによって、偶モードにおい
ては、同電位となるマイクロストリップ導体３１，３２
と浮遊導体５０と、接地導体との間に、誘電率が比較的
低い誘電体層２１が介在しているので、接地導体１２と
マイクロストリップ導体３１，３２との間の静電容量Ｃ
10及びＣ20がさらに小さくなる。一方、奇モードにおい
ては、マイクロストリップ導体３１，３２と浮遊導体５
０間の電界が、誘電率が比較的高い誘電体層２２に閉じ
込められているので、各マイクロストリップ導体３１，
３２間の静電容量Ｃ12がさらに増大する。従って、結合
度Ｋをさらに増大させることができる。
【００３０】また、以上の第１の実施形態において、浮
遊導体５０は誘電体層２２上であって２本のマイクロス
トリップ導体３１，３２の直上部に形成しているが、本
発明はこれに限らず、浮遊導体５０は少なくとも、２本
のマイクロストリップ導体３１，３２と電磁的に結合す
るように近接して形成すればよい。さらに、接地導体１
２のスロット１２ｃは、マイクロストリップ導体３１，
３２との間の静電容量Ｃ10及びＣ20を小さくするため
に、接地導体１２が２本のマイクロストリップ導体３
１，３２から所定の距離だけ離れるように形成すればよ
い。
遊導体５０は誘電体層２２上であって２本のマイクロス
トリップ導体３１，３２の直上部に形成しているが、本
発明はこれに限らず、浮遊導体５０は少なくとも、２本
のマイクロストリップ導体３１，３２と電磁的に結合す
るように近接して形成すればよい。さらに、接地導体１
２のスロット１２ｃは、マイクロストリップ導体３１，
３２との間の静電容量Ｃ10及びＣ20を小さくするため
に、接地導体１２が２本のマイクロストリップ導体３
１，３２から所定の距離だけ離れるように形成すればよ
い。
【００３１】さらに、以上の第１の実施形態において、
結合度Ｋを増大させるために、結合線路用マイクロスト
リップ導体３１，３２の直下の接地導体１２にスロット
１２ｃを形成しているが、本発明はこれに限らず、スロ
ット１２ｃを形成しなくてもよい。
結合度Ｋを増大させるために、結合線路用マイクロスト
リップ導体３１，３２の直下の接地導体１２にスロット
１２ｃを形成しているが、本発明はこれに限らず、スロ
ット１２ｃを形成しなくてもよい。
【００３２】図９は、図１の方向性結合器のシミュレー
ション結果である透過係数Ｓ21，Ｓ41の周波数特性を示
すグラフである。ここで、本発明者は、各素子のパラメ
ータを次のように設定した。 （ａ）誘電体層２１の比誘電率ε0＝３．７（材料：ポ
リイミド）、 （ｂ）誘電体層２１の高さ（厚さ）ｈ１＝７．５μｍ、 （ｃ）誘電体層２２の比誘電率ε0＝３．７（材料：ポ
リイミド）、 （ｄ）誘電体層２２の高さ（厚さ）ｈ１＝２．５μｍ、 （ｅ）マイクロストリップ導体３１，３２の幅Ｗｓ＝１
５μｍ、 （ｆ）マイクロストリップ導体３１，３２間の間隔Ｗｇ
＝１０μｍ、 （ｇ）浮遊導体５０の幅Ｗｆ＝５０μｍ、 （ｈ）スロット１２ｃの幅１１０μｍ、 （ｉ）マイクロストリップ導体３１，３２の結合してい
る部分の線路長＝１８００μｍ。 ここで、端子Ｔ３は、例えば５０Ωの終端抵抗を介して
接地した。
ション結果である透過係数Ｓ21，Ｓ41の周波数特性を示
すグラフである。ここで、本発明者は、各素子のパラメ
ータを次のように設定した。 （ａ）誘電体層２１の比誘電率ε0＝３．７（材料：ポ
リイミド）、 （ｂ）誘電体層２１の高さ（厚さ）ｈ１＝７．５μｍ、 （ｃ）誘電体層２２の比誘電率ε0＝３．７（材料：ポ
リイミド）、 （ｄ）誘電体層２２の高さ（厚さ）ｈ１＝２．５μｍ、 （ｅ）マイクロストリップ導体３１，３２の幅Ｗｓ＝１
５μｍ、 （ｆ）マイクロストリップ導体３１，３２間の間隔Ｗｇ
＝１０μｍ、 （ｇ）浮遊導体５０の幅Ｗｆ＝５０μｍ、 （ｈ）スロット１２ｃの幅１１０μｍ、 （ｉ）マイクロストリップ導体３１，３２の結合してい
る部分の線路長＝１８００μｍ。 ここで、端子Ｔ３は、例えば５０Ωの終端抵抗を介して
接地した。
【００３３】図９から明らかなように、ＦＥＴＴＲ１，
ＴＲ２への印加電圧を変化させることによって、方向性
結合器の結合度Ｋが変化し、通過帯域の中心周波数ｆ0
を中心として対称に、端子Ｔ１から端子Ｔ４への透過係
数Ｓ41と、端子Ｔ１から端子Ｔ２への透過係数Ｓ21は共
に変化している。このように本発明の実施形態では、方
向性結合器の結合度Ｋを自由に変化させることができ
る。また、小型・軽量の方向性結合器を構成することが
できる。また、この実施形態の方向性結合器を、通過量
可変の帯域通過フィルタとして用いることができる。
ＴＲ２への印加電圧を変化させることによって、方向性
結合器の結合度Ｋが変化し、通過帯域の中心周波数ｆ0
を中心として対称に、端子Ｔ１から端子Ｔ４への透過係
数Ｓ41と、端子Ｔ１から端子Ｔ２への透過係数Ｓ21は共
に変化している。このように本発明の実施形態では、方
向性結合器の結合度Ｋを自由に変化させることができ
る。また、小型・軽量の方向性結合器を構成することが
できる。また、この実施形態の方向性結合器を、通過量
可変の帯域通過フィルタとして用いることができる。
【００３４】＜第２の実施形態＞この第２の実施形態
は、第１の実施形態において、２本の結合線路用マイク
ロストリップ導体３１，３２の互いに対向せず対角線上
にある各一端子Ｔ２，Ｔ４を開放又は短絡し、２本の結
合線路用マイクロストリップ導体３１，３２の互いに対
向せず対角線上にある各他端子Ｔ１，Ｔ３をそれぞれ入
力端子と出力端子とする。ここで、上記可変抵抗素子Ｒ
ｖ１，Ｒｖ２の抵抗値を変化することにより、入力端子
Ｔ１と出力端子Ｔ３との間の減衰量が変化する可変減衰
器として動作させる。
は、第１の実施形態において、２本の結合線路用マイク
ロストリップ導体３１，３２の互いに対向せず対角線上
にある各一端子Ｔ２，Ｔ４を開放又は短絡し、２本の結
合線路用マイクロストリップ導体３１，３２の互いに対
向せず対角線上にある各他端子Ｔ１，Ｔ３をそれぞれ入
力端子と出力端子とする。ここで、上記可変抵抗素子Ｒ
ｖ１，Ｒｖ２の抵抗値を変化することにより、入力端子
Ｔ１と出力端子Ｔ３との間の減衰量が変化する可変減衰
器として動作させる。
【００３５】すなわち、第２の実施形態においては、第
１の実施形態の方向性結合器において、結合線路用マイ
クロストリップ導体３１，３２の４個の端子Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４のうち、対角線上にあるアイソレーショ
ン・ポート、例えば、端子Ｔ１と端子Ｔ３を入出力ポー
トとして用いる一方、他方の組の両端子Ｔ２，Ｔ４を開
放又は短絡することにより、２端子Ｔ１，Ｔ３を用いた
２端子回路でオン・オフスイッチ（ＳＰＳＴ：Single P
ole Single Throw）を実現できる。また、本構成はＦＥ
ＴＴＲ１，ＴＲ２の印加電圧を調整することで可変減衰
器としても動作する。
１の実施形態の方向性結合器において、結合線路用マイ
クロストリップ導体３１，３２の４個の端子Ｔ１，Ｔ
２，Ｔ３，Ｔ４のうち、対角線上にあるアイソレーショ
ン・ポート、例えば、端子Ｔ１と端子Ｔ３を入出力ポー
トとして用いる一方、他方の組の両端子Ｔ２，Ｔ４を開
放又は短絡することにより、２端子Ｔ１，Ｔ３を用いた
２端子回路でオン・オフスイッチ（ＳＰＳＴ：Single P
ole Single Throw）を実現できる。また、本構成はＦＥ
ＴＴＲ１，ＴＲ２の印加電圧を調整することで可変減衰
器としても動作する。
【００３６】図１０は、本発明に係る第２の実施形態の
１／４波長結合線路型方向性結合器のシミュレーション
結果である透過係数Ｓ31の周波数特性を示すグラフであ
る。図１０から明らかなように、端子Ｔ１から端子Ｔ２
への透過係数Ｓ21は、ＦＥＴＴＲ１，ＴＲ２への印加電
圧Ｖｃを変化させることによって、通過帯域の中心周波
数ｆ0を中心として対称に透過係数Ｓ31が変化してい
る。このように本発明の実施形態では、方向性結合器の
結合度Ｋを自由に変化させることができる。これによ
り、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ３との間の減衰量が変化
する可変減衰器として動作させることができる。また、
小型・軽量の可変減衰器を構成することができる。
１／４波長結合線路型方向性結合器のシミュレーション
結果である透過係数Ｓ31の周波数特性を示すグラフであ
る。図１０から明らかなように、端子Ｔ１から端子Ｔ２
への透過係数Ｓ21は、ＦＥＴＴＲ１，ＴＲ２への印加電
圧Ｖｃを変化させることによって、通過帯域の中心周波
数ｆ0を中心として対称に透過係数Ｓ31が変化してい
る。このように本発明の実施形態では、方向性結合器の
結合度Ｋを自由に変化させることができる。これによ
り、入力端子Ｔ１と出力端子Ｔ３との間の減衰量が変化
する可変減衰器として動作させることができる。また、
小型・軽量の可変減衰器を構成することができる。
【００３７】＜第１の変形例＞図１１は、本発明に係る
第１の変形例である１／４波長結合線路型方向性結合器
の（図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図に対応する）
縦断面図である。図１１に示すように、第１の実施形態
に比較して、接地導体１２においてスロット１２ｃを形
成していない。これにより、方向性結合器の結合度Ｋは
第１の実施形態に比較して若干低下するが、ＦＥＴＴＲ
１，ＴＲ２への印加電圧Ｖｃを変化させるこよにより、
結合度Ｋを変化させることができる。
第１の変形例である１／４波長結合線路型方向性結合器
の（図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図に対応する）
縦断面図である。図１１に示すように、第１の実施形態
に比較して、接地導体１２においてスロット１２ｃを形
成していない。これにより、方向性結合器の結合度Ｋは
第１の実施形態に比較して若干低下するが、ＦＥＴＴＲ
１，ＴＲ２への印加電圧Ｖｃを変化させるこよにより、
結合度Ｋを変化させることができる。
【００３８】＜第２の変形例＞図１２は、本発明に係る
第２の変形例である１／４波長結合線路型方向性結合器
の（図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図に対応する）
縦断面図である。図１２に示すように、第１の実施形態
に比較して、各マイクロストリップ導体３１，３２を、
接地導体１２のスロット１２ｃの中央部の半導体基板１
１上に形成し、当該マイクロストリップ導体３１，３２
の直上部の誘電体層２１上に浮遊導体５０を形成しても
よい。すなわち、この第２の変形例における線路結合部
においては２本のマイクロストリップ導体３１，３２と
その両側とから構成されるダブルコプレーナ線路を構成
している。これによって、第２の変形例は、第１の実施
形態に比較して、誘電体層２２を形成していないので、
製造プロセスを簡単化するとともに、小型化することが
できる。以上の第２の変形例において、浮遊導体５０は
少なくとも２本のマイクロストリップ導体３１，３２と
電磁的に結合するように形成すればよい。
第２の変形例である１／４波長結合線路型方向性結合器
の（図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図に対応する）
縦断面図である。図１２に示すように、第１の実施形態
に比較して、各マイクロストリップ導体３１，３２を、
接地導体１２のスロット１２ｃの中央部の半導体基板１
１上に形成し、当該マイクロストリップ導体３１，３２
の直上部の誘電体層２１上に浮遊導体５０を形成しても
よい。すなわち、この第２の変形例における線路結合部
においては２本のマイクロストリップ導体３１，３２と
その両側とから構成されるダブルコプレーナ線路を構成
している。これによって、第２の変形例は、第１の実施
形態に比較して、誘電体層２２を形成していないので、
製造プロセスを簡単化するとともに、小型化することが
できる。以上の第２の変形例において、浮遊導体５０は
少なくとも２本のマイクロストリップ導体３１，３２と
電磁的に結合するように形成すればよい。
【００３９】＜第３の変形例＞図１３は、本発明に係る
第３の変形例である１／４波長結合線路型方向性結合器
の（図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図に対応する）
縦断面図である。この第３の変形例の方向性結合器は、
半導体基板１１上に、２本の結合線路用マイクロストリ
ップ導体３１，３２を形成し、その上に誘電体層２１を
介して、上記マイクロストリップ導体３１，３２の直上
部に、１／４λｇの長手方向の長さを有する長方形状の
浮遊導体６０を形成し、その上に、誘電体層２２を介し
て、浮遊導体６０の直上部に、スロット１４ｃを有する
接地導体１４を形成したことを特徴とする。さらに、誘
電体層２１，２２の側面に、接地導体１２と接地導体１
４とを接続する接地導体１３を形成した。
第３の変形例である１／４波長結合線路型方向性結合器
の（図１のＡ−Ａ’線についての縦断面図に対応する）
縦断面図である。この第３の変形例の方向性結合器は、
半導体基板１１上に、２本の結合線路用マイクロストリ
ップ導体３１，３２を形成し、その上に誘電体層２１を
介して、上記マイクロストリップ導体３１，３２の直上
部に、１／４λｇの長手方向の長さを有する長方形状の
浮遊導体６０を形成し、その上に、誘電体層２２を介し
て、浮遊導体６０の直上部に、スロット１４ｃを有する
接地導体１４を形成したことを特徴とする。さらに、誘
電体層２１，２２の側面に、接地導体１２と接地導体１
４とを接続する接地導体１３を形成した。
【００４０】この第３の変形例において、偶モードで
は、浮遊導体６０と各マイクロストリップ導体３１，３
２との間に電気力線が存在せず、これらが同電位であ
る。ここで、接地導体１４にスロット１４ｃを形成して
いるので、偶モード時にマイクロストリップ導体３１，
３２と同電位となる浮遊導体６０と接地導体１４との間
の静電容量Ｃ10，Ｃ20を小さくすることができ、これに
よって、マイクロストリップ導体３１，３２と接地導体
１２，１３，１４との間の静電容量Ｃ10，Ｃ20を小さく
することができる。一方、奇モードでは、浮遊導体６０
と接地導体１４との間に電気力線が存在せず、これらが
同電位である。従って、この第３の変形例においては、
奇モードにおいて当該浮遊導体６０の電位が零電位とな
って接地導体として動作するため、結果的に接地導体と
マイクロストリップ導体３１，３２間の電極間距離が極
めて近接することになり、マイクロストリップ導体３
１，３２間の静電容量Ｃ12が増大することになる。
は、浮遊導体６０と各マイクロストリップ導体３１，３
２との間に電気力線が存在せず、これらが同電位であ
る。ここで、接地導体１４にスロット１４ｃを形成して
いるので、偶モード時にマイクロストリップ導体３１，
３２と同電位となる浮遊導体６０と接地導体１４との間
の静電容量Ｃ10，Ｃ20を小さくすることができ、これに
よって、マイクロストリップ導体３１，３２と接地導体
１２，１３，１４との間の静電容量Ｃ10，Ｃ20を小さく
することができる。一方、奇モードでは、浮遊導体６０
と接地導体１４との間に電気力線が存在せず、これらが
同電位である。従って、この第３の変形例においては、
奇モードにおいて当該浮遊導体６０の電位が零電位とな
って接地導体として動作するため、結果的に接地導体と
マイクロストリップ導体３１，３２間の電極間距離が極
めて近接することになり、マイクロストリップ導体３
１，３２間の静電容量Ｃ12が増大することになる。
【００４１】すなわち、第３の変形例においては、接地
導体１４にスロット１４ｃを形成することによってマイ
クロストリップ導体３１，３２と接地導体との間の静電
容量Ｃ10及びＣ20を減少させる一方、奇モードの動作時
に接地導体として動作する浮遊導体６０を形成すること
によってマイクロストリップ導体３１，３２間の静電容
量Ｃ12を増大させる。これによって、結合度Ｋを増大さ
せることができる。
導体１４にスロット１４ｃを形成することによってマイ
クロストリップ導体３１，３２と接地導体との間の静電
容量Ｃ10及びＣ20を減少させる一方、奇モードの動作時
に接地導体として動作する浮遊導体６０を形成すること
によってマイクロストリップ導体３１，３２間の静電容
量Ｃ12を増大させる。これによって、結合度Ｋを増大さ
せることができる。
【００４２】＜他の変形例＞以上の実施形態及び変形例
において、誘電体基板１１を用いているが、本発明はこ
れに限らず、これに代えて半導体基板を用いてもよい。
において、誘電体基板１１を用いているが、本発明はこ
れに限らず、これに代えて半導体基板を用いてもよい。
【００４３】以上の第１と第２の実施形態において、Ｆ
ＥＴＴＲ１，ＴＲ２により可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２
を構成しているが、本発明はこれに限らず、可変抵抗器
などの可変抵抗素子を用いてもよい。
ＥＴＴＲ１，ＴＲ２により可変抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２
を構成しているが、本発明はこれに限らず、可変抵抗器
などの可変抵抗素子を用いてもよい。
【００４４】以上の第１と第２の実施形態においては、
浮遊導体５０の両端子７１ｔ，７２ｔは、それぞれ可変
抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２を介して接地されているが、本
発明はこれに限らず、浮遊導体５０の両端子７１ｔ，７
２ｔの少なくとも１つを、可変抵抗素子を介して接地し
てもよい。
浮遊導体５０の両端子７１ｔ，７２ｔは、それぞれ可変
抵抗素子Ｒｖ１，Ｒｖ２を介して接地されているが、本
発明はこれに限らず、浮遊導体５０の両端子７１ｔ，７
２ｔの少なくとも１つを、可変抵抗素子を介して接地し
てもよい。
【００４５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載の方向性結合器においては、第１の面に接地導体
が形成された第１の誘電体の第２の面上に、互いに電磁
的に結合するように近接して形成され、かつそれぞれ１
／４波長の長さを有する２本の結合線路用マイクロスト
リップ導体を形成してなり、上記２本の結合線路用マイ
クロストリップ導体が形成された第１の誘電体の第２の
面上に上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体と
互いに電磁的に結合するように近接して、第２の誘電体
を介して浮遊導体を形成した方向性結合器において、上
記浮遊導体の長手方向の両端を第１と第２の端子とし、
上記第１と第２の端子の少なくとも１つに可変抵抗素子
を介して接地し、上記可変抵抗素子の抵抗値を変化する
ことにより、上記２本の結合線路用マイクロストリップ
導体間の結合度を変化させる。従って、結合度Ｋを自由
に変化させることができる方向性結合器を構成すること
ができる。また、小型・軽量の方向性結合器を構成する
ことができる。
１記載の方向性結合器においては、第１の面に接地導体
が形成された第１の誘電体の第２の面上に、互いに電磁
的に結合するように近接して形成され、かつそれぞれ１
／４波長の長さを有する２本の結合線路用マイクロスト
リップ導体を形成してなり、上記２本の結合線路用マイ
クロストリップ導体が形成された第１の誘電体の第２の
面上に上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体と
互いに電磁的に結合するように近接して、第２の誘電体
を介して浮遊導体を形成した方向性結合器において、上
記浮遊導体の長手方向の両端を第１と第２の端子とし、
上記第１と第２の端子の少なくとも１つに可変抵抗素子
を介して接地し、上記可変抵抗素子の抵抗値を変化する
ことにより、上記２本の結合線路用マイクロストリップ
導体間の結合度を変化させる。従って、結合度Ｋを自由
に変化させることができる方向性結合器を構成すること
ができる。また、小型・軽量の方向性結合器を構成する
ことができる。
【００４６】また、請求項２記載の方向性結合器におい
ては、請求項１記載の方向性結合器において、上記可変
抵抗素子は、直流電圧を変化させることができる可変直
流電源と、上記第１又は第２の端子に接続されたドレイ
ンと、接地されたソースと、上記可変直流電源に接続さ
れたゲートとを有する電界効果トランジスタとを備え
る。従って、結合度Ｋを自由に変化させることができる
方向性結合器を構成することができる。また、小型・軽
量の方向性結合器を構成することができる。
ては、請求項１記載の方向性結合器において、上記可変
抵抗素子は、直流電圧を変化させることができる可変直
流電源と、上記第１又は第２の端子に接続されたドレイ
ンと、接地されたソースと、上記可変直流電源に接続さ
れたゲートとを有する電界効果トランジスタとを備え
る。従って、結合度Ｋを自由に変化させることができる
方向性結合器を構成することができる。また、小型・軽
量の方向性結合器を構成することができる。
【００４７】さらに、請求項３記載の方向性結合器にお
いては、請求項１又は２記載の方向性結合器において、
２本の結合線路用マイクロストリップ導体の互いに対向
しない各一端を開放又は短絡とし、開放又は短絡してい
ない２本の結合線路用マイクロストリップ導体の互いに
対向しない各他端をそれぞれ入力端子と出力端子とし、
上記可変抵抗素子の抵抗値を変化することにより、上記
入力端子と上記出力端子との間の減衰量が変化する可変
減衰器として動作する。従って、２つの端子間の減衰量
が変化する可変減衰器として動作させることができる。
また、小型・軽量の可変減衰器を構成することができ
る。
いては、請求項１又は２記載の方向性結合器において、
２本の結合線路用マイクロストリップ導体の互いに対向
しない各一端を開放又は短絡とし、開放又は短絡してい
ない２本の結合線路用マイクロストリップ導体の互いに
対向しない各他端をそれぞれ入力端子と出力端子とし、
上記可変抵抗素子の抵抗値を変化することにより、上記
入力端子と上記出力端子との間の減衰量が変化する可変
減衰器として動作する。従って、２つの端子間の減衰量
が変化する可変減衰器として動作させることができる。
また、小型・軽量の可変減衰器を構成することができ
る。
【００４８】またさらに、請求項４記載の方向性結合器
においては、請求項１、２又は３記載の方向性結合器に
おいて、上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体
の直下の接地導体にスロットをさらに形成した。従っ
て、結合度Ｋを増大させることができる。
においては、請求項１、２又は３記載の方向性結合器に
おいて、上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体
の直下の接地導体にスロットをさらに形成した。従っ
て、結合度Ｋを増大させることができる。
【図１】 本発明に係る第１の実施形態である１／４波
長結合線路型方向性結合器の平面図及び回路図である。
長結合線路型方向性結合器の平面図及び回路図である。
【図２】 図１の方向性結合器において浮遊導体５０と
誘電体層２２とを除去したときの平面図である。
誘電体層２２とを除去したときの平面図である。
【図３】 図１の方向性結合器のＡ−Ａ’線についての
縦断面図である。
縦断面図である。
【図４】 図１の方向性結合器のＢ−Ｂ’線についての
縦断面図である。
縦断面図である。
【図５】 図１の方向性結合器において偶モードのとき
（Ｒｖ＝∞）の電界分布を示すＡ−Ａ’線についての縦
断面図である。
（Ｒｖ＝∞）の電界分布を示すＡ−Ａ’線についての縦
断面図である。
【図６】 図１の方向性結合器において奇モード（Ｒｖ
＝∞及びＲ＝０）のときの電界分布を示すＡ−Ａ’線に
ついての縦断面図である。
＝∞及びＲ＝０）のときの電界分布を示すＡ−Ａ’線に
ついての縦断面図である。
【図７】 図１の方向性結合器において偶モードのとき
（Ｒｖ＝０）の電界分布を示すＡ−Ａ’線についての縦
断面図である。
（Ｒｖ＝０）の電界分布を示すＡ−Ａ’線についての縦
断面図である。
【図８】 図１の方向性結合器においてマイクロストリ
ップ導体３１から接地側を見たときの等価回路図を示す
回路図である。
ップ導体３１から接地側を見たときの等価回路図を示す
回路図である。
【図９】 図１の方向性結合器のシミュレーション結果
である透過係数Ｓ21，Ｓ41の周波数特性を示すグラフで
ある。
である透過係数Ｓ21，Ｓ41の周波数特性を示すグラフで
ある。
【図１０】 本発明に係る第２の実施形態の１／４波長
結合線路型方向性結合器のシミュレーション結果である
透過係数Ｓ31の周波数特性を示すグラフである。
結合線路型方向性結合器のシミュレーション結果である
透過係数Ｓ31の周波数特性を示すグラフである。
【図１１】 本発明に係る第１の変形例である１／４波
長結合線路型方向性結合器の（図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図に対応する）縦断面図である。
長結合線路型方向性結合器の（図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図に対応する）縦断面図である。
【図１２】 本発明に係る第２の変形例である１／４波
長結合線路型方向性結合器の（図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図に対応する）縦断面図である。
長結合線路型方向性結合器の（図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図に対応する）縦断面図である。
【図１３】 本発明に係る第３の変形例である１／４波
長結合線路型方向性結合器の（図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図に対応する）縦断面図である。
長結合線路型方向性結合器の（図１のＡ−Ａ’線につい
ての縦断面図に対応する）縦断面図である。
【図１４】 第１の従来例の１／４波長結合線路型方向
性結合器の平面図である。
性結合器の平面図である。
【図１５】 図１４の方向性結合器のＣ−Ｃ’線につい
ての縦断面図である。
ての縦断面図である。
【図１６】 第２の従来例の１／４波長結合線路型方向
性結合器の縦断面図である。
性結合器の縦断面図である。
１１…誘電体基板、 １２，１３，１４…接地導体、 １２ｃ，１４ｃ…スロット、 ２１，２２…誘電体層、 ２１ａ…誘電体基板、 ３１，３２…結合線路用マイクロストリップ導体、 ５０，６０…浮遊導体、 ７１，７２…接続導体、 ＴＲ１，ＴＲ２…電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、 Ｒｃ１，Ｒｃ２…抵抗、 Ｖｃ１，Ｖｃ２…可変直流電源、 Ｒｖ１，Ｒｖ２…可変抵抗素子。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01P 5/18 H01P 5/04 603 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の面に接地導体が形成された第１の
誘電体の第２の面上に、互いに電磁的に結合するように
近接して形成され、かつそれぞれ１／４波長の長さを有
する２本の結合線路用マイクロストリップ導体を形成し
てなり、上記２本の結合線路用マイクロストリップ導体
が形成された第１の誘電体の第２の面上に上記２本の結
合線路用マイクロストリップ導体と互いに電磁的に結合
するように近接して、第２の誘電体を介して浮遊導体を
形成した方向性結合器において、 上記浮遊導体の長手方向の両端を第１と第２の端子と
し、 上記第１と第２の端子の少なくとも１つに可変抵抗素子
を介して接地し、 上記可変抵抗素子の抵抗値を変化することにより、上記
２本の結合線路用マイクロストリップ導体間の結合度を
変化させることを特徴とする方向性結合器。 - 【請求項２】 上記可変抵抗素子は、 直流電圧を変化させることができる可変直流電源と、 上記第１又は第２の端子に接続されたドレインと、接地
されたソースと、上記可変直流電源に接続されたゲート
とを有する電界効果トランジスタ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。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の方向性結合器にお
いて、２本の結合線路用マイクロストリップ導体の互い
に対向しない各一端を開放又は短絡とし、 開放又は短絡していない２本の結合線路用マイクロスト
リップ導体の互いに対向しない各他端をそれぞれ入力端
子と出力端子とし、 上記可変抵抗素子の抵抗値を変化することにより、上記
入力端子と上記出力端子との間の減衰量が変化する可変
減衰器として動作することを特徴とする方向性結合器。 - 【請求項４】 上記２本の結合線路用マイクロストリッ
プ導体の直下の接地導体にスロットをさらに形成したこ
とを特徴とする請求項１、２又は３記載の方向性結合
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232980A JP2781788B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8232980A JP2781788B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 方向性結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079608A JPH1079608A (ja) | 1998-03-24 |
| JP2781788B2 true JP2781788B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=16947915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8232980A Expired - Lifetime JP2781788B2 (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2781788B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000031274A (ja) | 1998-07-14 | 2000-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体装置 |
| US7151421B2 (en) | 2002-07-05 | 2006-12-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Coupler |
| DE10342611A1 (de) * | 2003-09-12 | 2005-04-14 | Hüttinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | 90° Hybrid zum Splitten oder Zusammenführen von Hochfrequenzleistung |
| CN100470924C (zh) | 2004-05-21 | 2009-03-18 | 株式会社村田制作所 | 定向耦合器 |
| JP6318792B2 (ja) * | 2014-04-08 | 2018-05-09 | 三菱電機株式会社 | 方向性結合器 |
| KR20180029944A (ko) * | 2014-06-12 | 2018-03-21 | 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 | 지향성 커플러들에 관련된 디바이스들 및 방법들 |
| WO2020225856A1 (ja) * | 2019-05-07 | 2020-11-12 | 三菱電機株式会社 | カスコード型電力増幅器 |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP8232980A patent/JP2781788B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1079608A (ja) | 1998-03-24 |
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