JP3606517B2 - ハイブリッド回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド回路に係わり、特に、電力容量を向上させた３ｄＢハイブリッド回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信装置、放送装置等において、高周波信号の分岐、あるいは、高周波信号の合成に、ハイブリッド回路が使用される。
図１０は、従来のλ／４結合型３ｄＢハイブリッド回路（以下、単に、ハイブリッド回路という。）の構造を示す模式斜視図である。
図１０に示すように、従来のハイブリッド回路は、シールドケース（筐体）１内に、２個の結合線路（または、ストリップライン）（１１，１２）が配置される。
この結合線路（１１，１２）の線路長（Ｌ）は、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、ほぼλｏ／４（Ｌ≒λｏ／４）とされる。
また、４個の端子（Ｔ１〜Ｔ４）は、それぞれ内部導体（１３１〜１３４）と外部導体（１４１〜１４４）とで構成される同軸給電管で構成され、結合線路１１は、一端が第１の端子Ｔ１の内部導体１３１、他端が第３の端子Ｔ３の内部導体１３３に接続され、結合線路１２は、一端が第２の端子Ｔ２の内部導体１３２に、他端が第４の端子Ｔ４内部導体１３４に接続される。
また、図１０では、内部の構造を理解しやすくするため、シールドケース１は実線で表している。
図１１は、図１０に示すハイブリッド回路の実際の構造を示す要部断面図であり、図１０に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図１２は、図１１に示すハイブリッド回路の一側面を示す側面図であり、図１０に示すＣ方向から見た側面を示す図である。
なお、図１１において、１５１〜１５４は、内部導体（１３１〜１３４）を支持するスペーサである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１１、図１２に示す従来のハイブリッド回路は、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさが小さい場合、あるいは、端子の内部導体の外径が小さい場合には、良好な電気的特性が得られが、波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさが大きく、あるいは、端子の内部導体の外径が大きくなると、電気的特性が劣化するという欠点を有している。
以下、この点について説明する。
図１１、図１２に示すハイブリッド回路において、シールドケース１の短手方向の長さをＡ、シールドケース１の厚さをＢとするとき、一般的に、Ｂ／Ａ≒０．５であるから、Ａが１００ｍｍ（Ａ＝１００）の場合、Ｂは５０ｍｍ（Ｂ＝５０）となる。
実験の結果、この場合の結合線路（１１，１２）の幅（図１２のＷ１）は３５ｍｍであった。
仮に、結合線路（１１，１２）の厚さを５ｍｍとすると、結合線路（１１，１２）の延長方向に直交する面で切断したときの周囲長は、８０ｍｍ（＝３５×２＋５×２）となる。
【０００４】
また、電力容量の関係で、入力端子あるいは出力端子を構成する同軸給電管の内部導体１３の外径を、３３．４ｍｍとすると、同軸給電管の内部導体１３の円周長は、１０５（≒π×３３．４）となる。
したがって、前述した場合には、結合線路（１１，１２）の周囲長は、同軸給電管の内部導体１３の円周長よりも、約７６％（≒１００×８０／１０５）低下していることになる。
マイクロ波のような高周波は、導電体の表面を伝導するから、図１１、図１２に示すハイブリッド回路１０の電力容量は、同軸給電管の電力容量よりも、約７６％低下していることになる。
結合線路（１１，１２）の幅（図１２のＷ１）を広げるためには、結合線路１１と結合線路１２との間隔を広げればよいが、そのためには、シールドケース１の厚さ（Ｂ）を大きくする必要がある。
一般に、端子に同軸給電管を使用するλ／４結合型３ｄＢハイブリッド回路では、その伝導モードはＴＥＭモードであるが、シールドケース１の厚さ（Ｂ）を１００ｍｍにすると、ＴＥ１１（Ｈ１１）モードが発生し、端子（Ｔ１）−端子（Ｔ２）間で、ＴＥ１１（Ｈ１１）モードの電磁波が結合し、電気的特性が劣化する。
【０００５】
一方、近年、従来のアナログ方式のテレビジョン放送の他に、技術の進歩により、デジタル方式のテレビジョン放送が開始されようとしている。
このデジタル方式のテレビジョン放送に採用される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）変調方式の変調波は、従来のアナログ方式のテレビジョン放送のＮＴＳＣ方式の変調波よりも、ピーク電圧値が大きいという特長を有している。
そのため、直交周波数分割多重変調方式の変調波を分岐、あるいは、合成するために、前述の図１１、図１２に示すハイブリッド回路を使用する場合には、電力容量を大きくする必要があり、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさを大きく、また、端子の内部導体の外径を大きくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、図１１、図１２に示す従来のハイブリッド回路では、電力容量を大きくするために、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさを大きく、あるいは、端子の内部導体の外径を大きくすると、前述した理由で電気的特性が劣化するため、前述した用途には使用できないという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電気的特性を劣化させることなく、電力容量を向上させることが可能なλ／４結合型３ｄＢハイブリッド回路を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、第１ないし第４の側壁を有するシールドケースと、前記第１の側壁に固定される第１の端子と、前記第２の側壁に固定される第２の端子と、前記第２の側壁に対向する第３の側壁に固定される第３の端子と、前記第１の側壁に対向する第４の側壁に固定される第４の端子と、前記シールドケース内に配置されるとともに、一端が前記第１の端子に、他端が前記第３の端子に電気的に接続される第１の結合線路と、前記シールドケース内に配置されるとともに、一端が前記第２の端子に、他端が前記第４の端子に電気的に接続される第２の結合線路と備えるハイブリッド回路であって、前記第１の結合線路は、前記第１の端子と前記第４の端子とを結ぶ直線、あるいは、前記第２の端子と前記第３の端子とを結ぶ直線に対して、傾斜して配置される傾斜部と、前記傾斜部に連続し、前記第１の側壁に沿って配置されるとともに、前記第１の端子に接続される第１の端子接続部と、前記傾斜部に連続し、前記第３の側壁に沿って配置されるとともに、前記第３の端子に接続される第２の端子接続部とを有し、前記第２の結合線路は、前記第１の端子と前記第４の端子とを結ぶ直線、あるいは、前記第２の端子と前記第３の端子とを結ぶ直線に対して、傾斜して配置されるとともに、前記第１の結合線路の傾斜部に近接して配置される傾斜部と、前記傾斜部に連続し、前記第２の側壁に沿って配置されるとともに、前記第２の端子に接続される第１の端子接続部と、前記傾斜部に連続し、前記第４の側壁に沿って配置されるとともに、前記第４の端子に接続される第２の端子接続部とを有し、前記第１および第２の結合線路の線路長をＬ、傾斜部の長さをＬａ、前記ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、０．８λｏ／２≦Ｌ≦１．２λｏ／２、０．９λｏ／４≦Ｌａ≦１．１λｏ／４を満足することを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態では、前記第１および第２の結合線路の幅をＷとするとき、Ｗ≧λｏ／１６を満足することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路（以下、単に、ハイブリッド回路という。）の上平面を示す平面図である。
図２は、図１に示すハイブリッド回路の、端子Ｔ１方向から見た側面を示す側面図である。
図３は、図２に示すＡ−Ａ’切断線で切断した断面を示す断面図である。
図１、図２、図３に示すように、本実施の形態においても、シールドケース（筐体）１内に、２個の結合線路（１１，１２）が配置され、結合線路１１は、一端が第１の端子Ｔ１の内部導体１３１、他端が第３の端子Ｔ３の内部導体１３３に接続され、結合線路１２は、一端が第２の端子Ｔ２の内部導体１３２に、他端が第４の端子Ｔ４の内部導体１３４に接続される。
しかしながら、本実施の形態では、この結合線路（１１，１２）は、従来のハイブリッド回路のように、一枚の板状（あるいは、直線状）に形成されるのではなく、一枚の導電板の両側を内側に折り曲げて形成される。
なお、本実施の形態においても、４個の端子（Ｔ１〜Ｔ４）は、それぞれ内部導体（１３１〜１３４）と外部導体（１４１〜１４４）とで構成される同軸給電管で構成される。
【０００９】
図４は、本実施の形態の結合線路１１を説明するための図であり、本実施の形態の結合線路１１を上から見た図である。
図４に示すように、本実施の形態の結合線路１１は、端子Ｔ１と端子Ｔ４とを結ぶ直線、あるいは、端子Ｔ２と端子Ｔ３とを結ぶ直線に対して傾斜するように配置される傾斜部２と、この傾斜部２の両側で、傾斜部に対して折り曲げて形成され端子接続部（３、４）とで構成される。
ここで、端子接続部３は、端子Ｔ１の内部導体１３１に接続され、端子接続部４は、端子Ｔ３の内部導体１３３に接続される。なお、結合線路１２も、結合線路１１と同じ形状を有する。
図３に示すように、結合線路１１の傾斜部２と、結合線路１２の傾斜部２とは、互いに近接して配置され、この傾斜部の長さ（図４のＬａ）は、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、ほぼλｏ／４（Ｌａ≒λｏ／４）とされ、また、端子接続部（３，４）の長さ（図４のＬｂ）は、ほぼλｏ／８（Ｌｂ≒λｏ／８）とされる。
したがって、結合線路（１１，１２）の線路長（Ｌａ＋２Ｌｂ）は、ほぼλｏ／２となるので、本実施の形態では、端子Ｔ１−端子Ｔ３の間、並びに、端子Ｔ２−端子Ｔ４の間で、不要波が結合するのを防止することが可能となる。
【００１０】
図５は、本実施の形態の結合線路の幅を説明するための図であり、図４のＢ方向から見た図である。
本実施の形態において、結合線路（１１，１２）の幅（図５のＷ）は、Ｗ≧λｏ／１６とすることができる。
例えば、Ｗが７０ｍｍで、また、結合線路（１１，１２）の厚さを２ｍｍとすると、結合線路（１１，１２）の延長方向に直交する面で切断したときの周囲長は、１４４ｍｍ（＝７０×２＋２×２）となる。
また、電力容量の関係で、端子を構成する同軸給電管の内部導体１３の外径を、３３．４ｍｍとすると、前述したように、同軸給電管の内部導体１３の円周長は、１０５（≒π×３３．４）となる。
したがって、本実施の形態では、結合線路（１１，１２）の周囲長は、同軸給電管の内部導体１３の円周長の約１．３７（≒１４４／１０５）倍になっている。
このことは、本実施の形態のハイブリッド回路は、従来のハイブリッド回路に比して、電流容量が、約１．３７倍で、電力容量が約１．８８（≒１．３７×１．３７）になっていることが分かる。
このように、本実施の形態によれば、従来のハイブリッド回路に比して、電力容量を向上させることが可能となる。
なお、本実施の形態のハイブリッド回路において、結合線路（１１，１２）の線路長（Ｌ）が、０．８λｏ／２≦Ｌ≦１．２λｏ／２を、また、結合線路（１１，１２）の傾斜部の長さ（Ｌａ）が、０．９λｏ／４≦Ｌａ≦１．１λｏ／４を満足するようにすれば、前述した作用・効果を得ることが可能である。
【００１１】
本実施の形態のハイブリッド回路において、端子Ｔ１−端子Ｔ２の電圧結合係数Ｓ１２、端子Ｔ２−端子Ｔ１の電圧結合係数Ｓ２１、端子Ｔ３−端子Ｔ４の電圧結合係数Ｓ３４、端子Ｔ４−端子Ｔ３の電圧結合係数Ｓ４３は、下記（１）式で表される。
【数１】
ここで、Ｃ＝１／√２、θ＝９０°とすると、前記（１）式は、下記（２）式のように表される。
【数２】
Ｓ１２＝Ｓ２１＝Ｓ３４＝Ｓ４３＝１／√２ ・・・・・・・・・ （２）
また、端子Ｔ１−端子Ｔ３の電圧結合係数Ｓ１３、端子Ｔ３−端子Ｔ１の電圧結合係数Ｓ３１、端子Ｔ２−端子Ｔ４の電圧結合係数Ｓ２４、端子Ｔ４−端子Ｔ２の電圧結合係数Ｓ４２は、下記（３）式で表される。
【数３】
ここで、Ｃ＝１／√２、θ＝９０°とすると、前記（１）式は、下記（４）式のように表される。
【数４】
Ｓ１３＝Ｓ３１＝Ｓ２４＝Ｓ４２＝−ｊ／√２ ・・・・・・・・ （４）
【００１２】
図６ないし図８は、本実施の形態のハイブリッド回路の一例の電気的特性を示すグラフである。
この図６ないし図８に示すグラフは、本実施の形態のハイブリッド回路を実際に試作して、その電気的特性を測定した結果を示すグラフである。
試作したハイブリッド回路の寸法は、以下の通りである。
（１）シールドケース１の内部の形状
一辺の長さ（図３に示すＬｃ）が１００ｍｍで、高さ（図２に示すＬｄ）が１００ｍｍの立方体。
（２）結合線路（１１，１２）の形状
傾斜部２の長さが１５０ｍｍ（したがって、λｏは６００ｍｍ、ｆｏは０．５ＧＨｚ）、幅（図４のＷ）が７０ｍｍ、厚さが２ｍｍ。
（３）内部導体１３の形状
内径が３１．３ｍｍ、外径が３３．４ｍｍ。
（４）外部導体１４の形状
内径が７６．９ｍｍ、外径が７９．４ｍｍ。
【００１３】
図６は、実際に試作した本実施の形態のハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の位相と、端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の位相特性を示すグラフである。
図６において、横軸は周波数（ＭＨｚ）でメモリ間隔は５０ＭＨｚ、中心周波数は０．６ＧＨｚ、縦軸は位相量でメモリ間隔は４５°である。
また、Ａが端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の位相を、Ｂが端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の位相を表し、図６から分かるように、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧と、端子Ｔ３から出力される出力電圧との間の位相差は９０°になっている。
なお、図６の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の位相のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図６のＡのグラフの２の点）のときの位相は−１３０．４°、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図６のＡのグラフの１の点）のときの位相は−１４４．９２°、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図６のＡのグラフの３の点）のときの位相は１３１．２５°、周波数０．７７０ＧＨｚ（図６のＡのグラフの４の点）のときの位相は９５．７７５°である。
また、図６の端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の位相のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図６のＢのグラフの２の点）のときの位相は１３９．５１°、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図６のＢのグラフの１の点）のときの位相は１２４．８４°、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図６のＢのグラフの３の点）のときの位相は４０．８４３°、周波数０．７７０ＧＨｚ（図６のＢのグラフの４の点）のときの位相は４．０７４６°である。
【００１４】
図７は、実際に試作した本実施の形態のハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧と、端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
図７において、横軸は周波数（ＭＨｚ）でメモリ間隔は５０ＭＨｚ、中心周波数は０．６ＧＨｚ、縦軸は減衰量でメモリ間隔は１ｄＢである。
また、Ａが端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の減衰量、Ｂが端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量を表し、図７から分かるように、０．４７ＧＨｚ〜０．７０ＧＨｚの間で、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧の減衰量、および、端子Ｔ３から出力される出力電圧の減衰量は、ほぼ３ｄＢとなっている。
なお、図７の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図７のＡのグラフの２の点）のときの減衰量は−３．５０８８ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図７のＡのグラフの１の点）のときの減衰量は−３．２９３５ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図７のＡのグラフの３の点）のときの減衰量は−３．０５２４ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図７のＡのグラフの４の点）のときの減衰量−３．５００５ｄＢである。
また、図７の端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図７のＢのグラフの２の点）のときの減衰量は−２．５９６９ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図７のＢのグラフの１の点）のときの減衰量は−２．７７４４ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図７のＢのグラフの３の点）のときの減衰量は−３．０８９ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図７のＢのグラフの４の点）のときの減衰量−２．９１２５ｄＢである。
【００１５】
図８は、実際に試作した本実施の形態のハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧と、端子Ｔ２−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
図８において、横軸は周波数（ＭＨｚ）でメモリ間隔は５０ＭＨｚ、中心周波数は０．６ＧＨｚ、縦軸は減衰量でメモリ間隔は１０ｄＢである。
また、Ａが端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧の減衰量、Ｂが端子Ｔ２−端子Ｔ３端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量を表し、図８から分かるように、０．４７ＧＨｚ〜０．７０ＧＨｚの間で、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧の減衰量、および、端子Ｔ２に電圧を印加したときに、端子Ｔ３から出力される出力電圧の減衰量は、ほぼ３０ｄＢとなっており、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧、および、端子Ｔ２に電圧を印加したときに、端子Ｔ３から出力される出力電圧は、充分減衰されていることが分かる。
なお、図８の端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図８のＡのグラフの２の点）のときの減衰量は−２５．３０４ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図８のＡのグラフの１の点）のときの減衰量は−２．７７４４ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図８のＡのグラフの３の点）のときの減衰量は−２０．４３９ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図８のＡのグラフの４の点）のときの減衰量−１６．７２３５ｄＢである。
また、図８の端子Ｔ２−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図８のＢのグラフの２の点）のときの減衰量は−２５．２７６ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図８のＢのグラフの１の点）のときの減衰量は−２７．９８６ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図８のＢのグラフの３の点）のときの減衰量は−２１．０４４ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図８のＢのグラフの４の点）のときの減衰量−１６．８７８ｄＢである。
【００１６】
図９は、本実施の形態のハイブリッド回路を使用した空中線共用器の概略構成を示すブロック図である。
図９に示す空中線共用装置では、第２のハイブリッド回路２２の第４の端子（Ｔ２４）と、第４のハイブリッド回路２４の第１の端子（Ｔ４１）とが互いに接続され、また、第２のハイブリッド回路２２の第１の端子（Ｔ２１）は、無反射終端器（Ｒ）に接続され、第４のハイブリッド回路２４の第４の端子（Ｔ４４）は、アンテナ（ＡＮＴ）に接続される。
また、第１のハイブリッド回路２１の第１の端子（Ｔ１１）は、第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波を出力する送信機に接続され、また、第３のハイブリッド回路２３の第１の端子（Ｔ３１）は、第２のチャネル（ｃｈ２）の送信波を出力する送信機に接続される。
さらに、第１のハイブリッド回路２１の第４の端子（Ｔ１４）、および第３のハイブリッド回路２３の第４の端子（Ｔ３４）は、無反射終端器（Ｒ）に接続される。
【００１７】
また、第１のハイブリッド回路２１の第２の端子（Ｔ１２）と、第２のハイブリッド回路２２の第２の端子（Ｔ２２）との間、並びに、第１のハイブリッド回路２１の第３の端子（Ｔ１３）と、第２のハイブリッド回路２２の第３の端子（Ｔ２３）との間には、第１の帯域通過フィルタ（３０，３１）が接続される。
同様に、第３のハイブリッド回路２３の第２の端子（Ｔ３２）と、第４のハイブリッド回路２４の第２の端子（Ｔ４２）との間、並びに、第３のハイブリッド回路２３の第３の端子（Ｔ３３）と、第４のハイブリッド回路２４の第３の端子（Ｔ４３）との間には、第２の帯域通過フィルタ（３２，３３）が接続される。ここで、第１のハイブリッド回路２１、第２のハイブリッド回路２２、および帯域通過フィルタ（３０，３１）は、第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波を通過させる定インピーダンス帯域通過フィルタを、並びに、第３のハイブリッド回路２３、第４のハイブリッド回路２４、および帯域通過フィルタ（３２，３３）は、第２のチャネル（ｃｈ２）の送信波を通過させる定インピーダンス帯域通過フィルタを構成する。
ここで、ハイブリッド回路（２１〜２４）は、本実施の形態のハイブリッド回路が使用される。
【００１８】
以下、図９に示す空中線共用装置の動作を簡単に説明する。
第１のハイブリッド回路２１の第１の端子（Ｔ１１）から入力された第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波は、それぞれ帯域通過フィルタ（３０，３１）を通って、第２のハイブリッド回路２２に入力され、第２のハイブリッド回路２２の第４の端子（Ｔ２４）から出力される。
この第２のハイブリッド回路２２から出力された第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波は、第４のハイブリッド回路２４に入力され、帯域通過フィルタ（３２，３３）で全反射され、第４のハイブリッド回路２４の第４の端子（Ｔ４４）から出力され、アンテナ（ＡＮＴ）から放射される。
また、第３のハイブリッド回路２３の第１の端子（Ｔ３１）から入力された第２のチャネル（ｃｈ２）の送信波は、それぞれ帯域通過フィルタ（３２，３３）を通って、第４のハイブリッド回路２４に入力され、第４のハイブリッド回路２４の第４の端子（Ｔ４４）から出力され、アンテナ（ＡＮＴ）から放射される。以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、λ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路において、電気的特性を損なうことなく、電力容量を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の上平面を示す平面図である。
【図２】図１に示すλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の一側面を示す側面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ’切断線で切断した断面を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の結合線路を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態の結合線路の幅を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧と、端子Ｔ１−端子Ｔ３の間の出力電圧との間位相特性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧と、端子Ｔ１−端子Ｔ３の間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧と、端子Ｔ２−端子Ｔ３の間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路を使用する空中線共用器の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のハイブリッド回路の構造を示す模式斜視図である。
【図１１】従来のハイブリッド回路の構造を示す要部断面図である。
【図１２】従来のハイブリッド回路の側面を示す側面図である。
【符号の説明】
１…シールドケース、２…傾斜部、３、４…端子接続部、１１，１２…結合線路、１３…内部導体、１４…外部導体、１５…スペーサ、２１〜２４…ハイブリッド回路、３０〜３３…帯域通過フィルタ、ＡＮＴ…アンテナ、Ｒ…無反射終端器。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ハイブリッド回路に係わり、特に、電力容量を向上させた３ｄＢハイブリッド回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動通信装置、放送装置等において、高周波信号の分岐、あるいは、高周波信号の合成に、ハイブリッド回路が使用される。
図１０は、従来のλ／４結合型３ｄＢハイブリッド回路（以下、単に、ハイブリッド回路という。）の構造を示す模式斜視図である。
図１０に示すように、従来のハイブリッド回路は、シールドケース（筐体）１内に、２個の結合線路（または、ストリップライン）（１１，１２）が配置される。
この結合線路（１１，１２）の線路長（Ｌ）は、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、ほぼλｏ／４（Ｌ≒λｏ／４）とされる。
また、４個の端子（Ｔ１〜Ｔ４）は、それぞれ内部導体（１３１〜１３４）と外部導体（１４１〜１４４）とで構成される同軸給電管で構成され、結合線路１１は、一端が第１の端子Ｔ１の内部導体１３１、他端が第３の端子Ｔ３の内部導体１３３に接続され、結合線路１２は、一端が第２の端子Ｔ２の内部導体１３２に、他端が第４の端子Ｔ４内部導体１３４に接続される。
また、図１０では、内部の構造を理解しやすくするため、シールドケース１は実線で表している。
図１１は、図１０に示すハイブリッド回路の実際の構造を示す要部断面図であり、図１０に示すＢ−Ｂ’切断線に沿った断面構造を示す断面図である。
図１２は、図１１に示すハイブリッド回路の一側面を示す側面図であり、図１０に示すＣ方向から見た側面を示す図である。
なお、図１１において、１５１〜１５４は、内部導体（１３１〜１３４）を支持するスペーサである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１１、図１２に示す従来のハイブリッド回路は、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさが小さい場合、あるいは、端子の内部導体の外径が小さい場合には、良好な電気的特性が得られが、波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさが大きく、あるいは、端子の内部導体の外径が大きくなると、電気的特性が劣化するという欠点を有している。
以下、この点について説明する。
図１１、図１２に示すハイブリッド回路において、シールドケース１の短手方向の長さをＡ、シールドケース１の厚さをＢとするとき、一般的に、Ｂ／Ａ≒０．５であるから、Ａが１００ｍｍ（Ａ＝１００）の場合、Ｂは５０ｍｍ（Ｂ＝５０）となる。
実験の結果、この場合の結合線路（１１，１２）の幅（図１２のＷ１）は３５ｍｍであった。
仮に、結合線路（１１，１２）の厚さを５ｍｍとすると、結合線路（１１，１２）の延長方向に直交する面で切断したときの周囲長は、８０ｍｍ（＝３５×２＋５×２）となる。
【０００４】
また、電力容量の関係で、入力端子あるいは出力端子を構成する同軸給電管の内部導体１３の外径を、３３．４ｍｍとすると、同軸給電管の内部導体１３の円周長は、１０５（≒π×３３．４）となる。
したがって、前述した場合には、結合線路（１１，１２）の周囲長は、同軸給電管の内部導体１３の円周長よりも、約７６％（≒１００×８０／１０５）低下していることになる。
マイクロ波のような高周波は、導電体の表面を伝導するから、図１１、図１２に示すハイブリッド回路１０の電力容量は、同軸給電管の電力容量よりも、約７６％低下していることになる。
結合線路（１１，１２）の幅（図１２のＷ１）を広げるためには、結合線路１１と結合線路１２との間隔を広げればよいが、そのためには、シールドケース１の厚さ（Ｂ）を大きくする必要がある。
一般に、端子に同軸給電管を使用するλ／４結合型３ｄＢハイブリッド回路では、その伝導モードはＴＥＭモードであるが、シールドケース１の厚さ（Ｂ）を１００ｍｍにすると、ＴＥ１１（Ｈ１１）モードが発生し、端子（Ｔ１）−端子（Ｔ２）間で、ＴＥ１１（Ｈ１１）モードの電磁波が結合し、電気的特性が劣化する。
【０００５】
一方、近年、従来のアナログ方式のテレビジョン放送の他に、技術の進歩により、デジタル方式のテレビジョン放送が開始されようとしている。
このデジタル方式のテレビジョン放送に採用される直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ；Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）変調方式の変調波は、従来のアナログ方式のテレビジョン放送のＮＴＳＣ方式の変調波よりも、ピーク電圧値が大きいという特長を有している。
そのため、直交周波数分割多重変調方式の変調波を分岐、あるいは、合成するために、前述の図１１、図１２に示すハイブリッド回路を使用する場合には、電力容量を大きくする必要があり、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさを大きく、また、端子の内部導体の外径を大きくする必要がある。
【０００６】
しかしながら、図１１、図１２に示す従来のハイブリッド回路では、電力容量を大きくするために、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長（λｏ）に比して、シールドケース１の大きさを大きく、あるいは、端子の内部導体の外径を大きくすると、前述した理由で電気的特性が劣化するため、前述した用途には使用できないという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、電気的特性を劣化させることなく、電力容量を向上させることが可能なλ／４結合型３ｄＢハイブリッド回路を提供することにある。
本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、第１ないし第４の側壁を有するシールドケースと、前記第１の側壁に固定される第１の端子と、前記第２の側壁に固定される第２の端子と、前記第２の側壁に対向する第３の側壁に固定される第３の端子と、前記第１の側壁に対向する第４の側壁に固定される第４の端子と、前記シールドケース内に配置されるとともに、一端が前記第１の端子に、他端が前記第３の端子に電気的に接続される第１の結合線路と、前記シールドケース内に配置されるとともに、一端が前記第２の端子に、他端が前記第４の端子に電気的に接続される第２の結合線路と備えるハイブリッド回路であって、前記第１の結合線路は、前記第１の端子と前記第４の端子とを結ぶ直線、あるいは、前記第２の端子と前記第３の端子とを結ぶ直線に対して、傾斜して配置される傾斜部と、前記傾斜部に連続し、前記第１の側壁に沿って配置されるとともに、前記第１の端子に接続される第１の端子接続部と、前記傾斜部に連続し、前記第３の側壁に沿って配置されるとともに、前記第３の端子に接続される第２の端子接続部とを有し、前記第２の結合線路は、前記第１の端子と前記第４の端子とを結ぶ直線、あるいは、前記第２の端子と前記第３の端子とを結ぶ直線に対して、傾斜して配置されるとともに、前記第１の結合線路の傾斜部に近接して配置される傾斜部と、前記傾斜部に連続し、前記第２の側壁に沿って配置されるとともに、前記第２の端子に接続される第１の端子接続部と、前記傾斜部に連続し、前記第４の側壁に沿って配置されるとともに、前記第４の端子に接続される第２の端子接続部とを有し、前記第１および第２の結合線路の線路長をＬ、傾斜部の長さをＬａ、前記ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、０．８λｏ／２≦Ｌ≦１．２λｏ／２、０．９λｏ／４≦Ｌａ≦１．１λｏ／４を満足することを特徴とする。
本発明の好ましい実施の形態では、前記第１および第２の結合線路の幅をＷとするとき、Ｗ≧λｏ／１６を満足することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路（以下、単に、ハイブリッド回路という。）の上平面を示す平面図である。
図２は、図１に示すハイブリッド回路の、端子Ｔ１方向から見た側面を示す側面図である。
図３は、図２に示すＡ−Ａ’切断線で切断した断面を示す断面図である。
図１、図２、図３に示すように、本実施の形態においても、シールドケース（筐体）１内に、２個の結合線路（１１，１２）が配置され、結合線路１１は、一端が第１の端子Ｔ１の内部導体１３１、他端が第３の端子Ｔ３の内部導体１３３に接続され、結合線路１２は、一端が第２の端子Ｔ２の内部導体１３２に、他端が第４の端子Ｔ４の内部導体１３４に接続される。
しかしながら、本実施の形態では、この結合線路（１１，１２）は、従来のハイブリッド回路のように、一枚の板状（あるいは、直線状）に形成されるのではなく、一枚の導電板の両側を内側に折り曲げて形成される。
なお、本実施の形態においても、４個の端子（Ｔ１〜Ｔ４）は、それぞれ内部導体（１３１〜１３４）と外部導体（１４１〜１４４）とで構成される同軸給電管で構成される。
【０００９】
図４は、本実施の形態の結合線路１１を説明するための図であり、本実施の形態の結合線路１１を上から見た図である。
図４に示すように、本実施の形態の結合線路１１は、端子Ｔ１と端子Ｔ４とを結ぶ直線、あるいは、端子Ｔ２と端子Ｔ３とを結ぶ直線に対して傾斜するように配置される傾斜部２と、この傾斜部２の両側で、傾斜部に対して折り曲げて形成され端子接続部（３、４）とで構成される。
ここで、端子接続部３は、端子Ｔ１の内部導体１３１に接続され、端子接続部４は、端子Ｔ３の内部導体１３３に接続される。なお、結合線路１２も、結合線路１１と同じ形状を有する。
図３に示すように、結合線路１１の傾斜部２と、結合線路１２の傾斜部２とは、互いに近接して配置され、この傾斜部の長さ（図４のＬａ）は、ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、ほぼλｏ／４（Ｌａ≒λｏ／４）とされ、また、端子接続部（３，４）の長さ（図４のＬｂ）は、ほぼλｏ／８（Ｌｂ≒λｏ／８）とされる。
したがって、結合線路（１１，１２）の線路長（Ｌａ＋２Ｌｂ）は、ほぼλｏ／２となるので、本実施の形態では、端子Ｔ１−端子Ｔ３の間、並びに、端子Ｔ２−端子Ｔ４の間で、不要波が結合するのを防止することが可能となる。
【００１０】
図５は、本実施の形態の結合線路の幅を説明するための図であり、図４のＢ方向から見た図である。
本実施の形態において、結合線路（１１，１２）の幅（図５のＷ）は、Ｗ≧λｏ／１６とすることができる。
例えば、Ｗが７０ｍｍで、また、結合線路（１１，１２）の厚さを２ｍｍとすると、結合線路（１１，１２）の延長方向に直交する面で切断したときの周囲長は、１４４ｍｍ（＝７０×２＋２×２）となる。
また、電力容量の関係で、端子を構成する同軸給電管の内部導体１３の外径を、３３．４ｍｍとすると、前述したように、同軸給電管の内部導体１３の円周長は、１０５（≒π×３３．４）となる。
したがって、本実施の形態では、結合線路（１１，１２）の周囲長は、同軸給電管の内部導体１３の円周長の約１．３７（≒１４４／１０５）倍になっている。
このことは、本実施の形態のハイブリッド回路は、従来のハイブリッド回路に比して、電流容量が、約１．３７倍で、電力容量が約１．８８（≒１．３７×１．３７）になっていることが分かる。
このように、本実施の形態によれば、従来のハイブリッド回路に比して、電力容量を向上させることが可能となる。
なお、本実施の形態のハイブリッド回路において、結合線路（１１，１２）の線路長（Ｌ）が、０．８λｏ／２≦Ｌ≦１．２λｏ／２を、また、結合線路（１１，１２）の傾斜部の長さ（Ｌａ）が、０．９λｏ／４≦Ｌａ≦１．１λｏ／４を満足するようにすれば、前述した作用・効果を得ることが可能である。
【００１１】
本実施の形態のハイブリッド回路において、端子Ｔ１−端子Ｔ２の電圧結合係数Ｓ１２、端子Ｔ２−端子Ｔ１の電圧結合係数Ｓ２１、端子Ｔ３−端子Ｔ４の電圧結合係数Ｓ３４、端子Ｔ４−端子Ｔ３の電圧結合係数Ｓ４３は、下記（１）式で表される。
【数１】
【数２】
Ｓ１２＝Ｓ２１＝Ｓ３４＝Ｓ４３＝１／√２ ・・・・・・・・・ （２）
また、端子Ｔ１−端子Ｔ３の電圧結合係数Ｓ１３、端子Ｔ３−端子Ｔ１の電圧結合係数Ｓ３１、端子Ｔ２−端子Ｔ４の電圧結合係数Ｓ２４、端子Ｔ４−端子Ｔ２の電圧結合係数Ｓ４２は、下記（３）式で表される。
【数３】
【数４】
Ｓ１３＝Ｓ３１＝Ｓ２４＝Ｓ４２＝−ｊ／√２ ・・・・・・・・ （４）
【００１２】
図６ないし図８は、本実施の形態のハイブリッド回路の一例の電気的特性を示すグラフである。
この図６ないし図８に示すグラフは、本実施の形態のハイブリッド回路を実際に試作して、その電気的特性を測定した結果を示すグラフである。
試作したハイブリッド回路の寸法は、以下の通りである。
（１）シールドケース１の内部の形状
一辺の長さ（図３に示すＬｃ）が１００ｍｍで、高さ（図２に示すＬｄ）が１００ｍｍの立方体。
（２）結合線路（１１，１２）の形状
傾斜部２の長さが１５０ｍｍ（したがって、λｏは６００ｍｍ、ｆｏは０．５ＧＨｚ）、幅（図４のＷ）が７０ｍｍ、厚さが２ｍｍ。
（３）内部導体１３の形状
内径が３１．３ｍｍ、外径が３３．４ｍｍ。
（４）外部導体１４の形状
内径が７６．９ｍｍ、外径が７９．４ｍｍ。
【００１３】
図６は、実際に試作した本実施の形態のハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の位相と、端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の位相特性を示すグラフである。
図６において、横軸は周波数（ＭＨｚ）でメモリ間隔は５０ＭＨｚ、中心周波数は０．６ＧＨｚ、縦軸は位相量でメモリ間隔は４５°である。
また、Ａが端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の位相を、Ｂが端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の位相を表し、図６から分かるように、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧と、端子Ｔ３から出力される出力電圧との間の位相差は９０°になっている。
なお、図６の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の位相のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図６のＡのグラフの２の点）のときの位相は−１３０．４°、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図６のＡのグラフの１の点）のときの位相は−１４４．９２°、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図６のＡのグラフの３の点）のときの位相は１３１．２５°、周波数０．７７０ＧＨｚ（図６のＡのグラフの４の点）のときの位相は９５．７７５°である。
また、図６の端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の位相のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図６のＢのグラフの２の点）のときの位相は１３９．５１°、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図６のＢのグラフの１の点）のときの位相は１２４．８４°、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図６のＢのグラフの３の点）のときの位相は４０．８４３°、周波数０．７７０ＧＨｚ（図６のＢのグラフの４の点）のときの位相は４．０７４６°である。
【００１４】
図７は、実際に試作した本実施の形態のハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧と、端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
図７において、横軸は周波数（ＭＨｚ）でメモリ間隔は５０ＭＨｚ、中心周波数は０．６ＧＨｚ、縦軸は減衰量でメモリ間隔は１ｄＢである。
また、Ａが端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の減衰量、Ｂが端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量を表し、図７から分かるように、０．４７ＧＨｚ〜０．７０ＧＨｚの間で、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧の減衰量、および、端子Ｔ３から出力される出力電圧の減衰量は、ほぼ３ｄＢとなっている。
なお、図７の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図７のＡのグラフの２の点）のときの減衰量は−３．５０８８ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図７のＡのグラフの１の点）のときの減衰量は−３．２９３５ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図７のＡのグラフの３の点）のときの減衰量は−３．０５２４ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図７のＡのグラフの４の点）のときの減衰量−３．５００５ｄＢである。
また、図７の端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図７のＢのグラフの２の点）のときの減衰量は−２．５９６９ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図７のＢのグラフの１の点）のときの減衰量は−２．７７４４ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図７のＢのグラフの３の点）のときの減衰量は−３．０８９ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図７のＢのグラフの４の点）のときの減衰量−２．９１２５ｄＢである。
【００１５】
図８は、実際に試作した本実施の形態のハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧と、端子Ｔ２−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
図８において、横軸は周波数（ＭＨｚ）でメモリ間隔は５０ＭＨｚ、中心周波数は０．６ＧＨｚ、縦軸は減衰量でメモリ間隔は１０ｄＢである。
また、Ａが端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧の減衰量、Ｂが端子Ｔ２−端子Ｔ３端子Ｔ１−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量を表し、図８から分かるように、０．４７ＧＨｚ〜０．７０ＧＨｚの間で、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧の減衰量、および、端子Ｔ２に電圧を印加したときに、端子Ｔ３から出力される出力電圧の減衰量は、ほぼ３０ｄＢとなっており、端子Ｔ１に電圧を印加したときに、端子Ｔ２から出力される出力電圧、および、端子Ｔ２に電圧を印加したときに、端子Ｔ３から出力される出力電圧は、充分減衰されていることが分かる。
なお、図８の端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図８のＡのグラフの２の点）のときの減衰量は−２５．３０４ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図８のＡのグラフの１の点）のときの減衰量は−２．７７４４ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図８のＡのグラフの３の点）のときの減衰量は−２０．４３９ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図８のＡのグラフの４の点）のときの減衰量−１６．７２３５ｄＢである。
また、図８の端子Ｔ２−端子Ｔ３間の出力電圧の減衰量のグラフにおいて、周波数が０．４７ＧＨｚ（図８のＢのグラフの２の点）のときの減衰量は−２５．２７６ｄＢ、周波数が０．５０３ＧＨｚ（図８のＢのグラフの１の点）のときの減衰量は−２７．９８６ｄＢ、周波数が０．６９２ＧＨｚ（図８のＢのグラフの３の点）のときの減衰量は−２１．０４４ｄＢ、周波数０．７７０ＧＨｚ（図８のＢのグラフの４の点）のときの減衰量−１６．８７８ｄＢである。
【００１６】
図９は、本実施の形態のハイブリッド回路を使用した空中線共用器の概略構成を示すブロック図である。
図９に示す空中線共用装置では、第２のハイブリッド回路２２の第４の端子（Ｔ２４）と、第４のハイブリッド回路２４の第１の端子（Ｔ４１）とが互いに接続され、また、第２のハイブリッド回路２２の第１の端子（Ｔ２１）は、無反射終端器（Ｒ）に接続され、第４のハイブリッド回路２４の第４の端子（Ｔ４４）は、アンテナ（ＡＮＴ）に接続される。
また、第１のハイブリッド回路２１の第１の端子（Ｔ１１）は、第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波を出力する送信機に接続され、また、第３のハイブリッド回路２３の第１の端子（Ｔ３１）は、第２のチャネル（ｃｈ２）の送信波を出力する送信機に接続される。
さらに、第１のハイブリッド回路２１の第４の端子（Ｔ１４）、および第３のハイブリッド回路２３の第４の端子（Ｔ３４）は、無反射終端器（Ｒ）に接続される。
【００１７】
また、第１のハイブリッド回路２１の第２の端子（Ｔ１２）と、第２のハイブリッド回路２２の第２の端子（Ｔ２２）との間、並びに、第１のハイブリッド回路２１の第３の端子（Ｔ１３）と、第２のハイブリッド回路２２の第３の端子（Ｔ２３）との間には、第１の帯域通過フィルタ（３０，３１）が接続される。
同様に、第３のハイブリッド回路２３の第２の端子（Ｔ３２）と、第４のハイブリッド回路２４の第２の端子（Ｔ４２）との間、並びに、第３のハイブリッド回路２３の第３の端子（Ｔ３３）と、第４のハイブリッド回路２４の第３の端子（Ｔ４３）との間には、第２の帯域通過フィルタ（３２，３３）が接続される。ここで、第１のハイブリッド回路２１、第２のハイブリッド回路２２、および帯域通過フィルタ（３０，３１）は、第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波を通過させる定インピーダンス帯域通過フィルタを、並びに、第３のハイブリッド回路２３、第４のハイブリッド回路２４、および帯域通過フィルタ（３２，３３）は、第２のチャネル（ｃｈ２）の送信波を通過させる定インピーダンス帯域通過フィルタを構成する。
ここで、ハイブリッド回路（２１〜２４）は、本実施の形態のハイブリッド回路が使用される。
【００１８】
以下、図９に示す空中線共用装置の動作を簡単に説明する。
第１のハイブリッド回路２１の第１の端子（Ｔ１１）から入力された第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波は、それぞれ帯域通過フィルタ（３０，３１）を通って、第２のハイブリッド回路２２に入力され、第２のハイブリッド回路２２の第４の端子（Ｔ２４）から出力される。
この第２のハイブリッド回路２２から出力された第１のチャネル（ｃｈ１）の送信波は、第４のハイブリッド回路２４に入力され、帯域通過フィルタ（３２，３３）で全反射され、第４のハイブリッド回路２４の第４の端子（Ｔ４４）から出力され、アンテナ（ＡＮＴ）から放射される。
また、第３のハイブリッド回路２３の第１の端子（Ｔ３１）から入力された第２のチャネル（ｃｈ２）の送信波は、それぞれ帯域通過フィルタ（３２，３３）を通って、第４のハイブリッド回路２４に入力され、第４のハイブリッド回路２４の第４の端子（Ｔ４４）から出力され、アンテナ（ＡＮＴ）から放射される。以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００１９】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、λ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路において、電気的特性を損なうことなく、電力容量を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の上平面を示す平面図である。
【図２】図１に示すλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の一側面を示す側面図である。
【図３】図２に示すＡ−Ａ’切断線で切断した断面を示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態の結合線路を説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態の結合線路の幅を説明するための図である。
【図６】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧と、端子Ｔ１−端子Ｔ３の間の出力電圧との間位相特性を示すグラフである。
【図７】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ２間の出力電圧と、端子Ｔ１−端子Ｔ３の間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
【図８】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路の端子Ｔ１−端子Ｔ４間の出力電圧と、端子Ｔ２−端子Ｔ３の間の出力電圧の減衰特性を示すグラフである。
【図９】本発明の実施の形態のλ／４結合形３ｄＢハイブリッド回路を使用する空中線共用器の概略構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のハイブリッド回路の構造を示す模式斜視図である。
【図１１】従来のハイブリッド回路の構造を示す要部断面図である。
【図１２】従来のハイブリッド回路の側面を示す側面図である。
【符号の説明】
１…シールドケース、２…傾斜部、３、４…端子接続部、１１，１２…結合線路、１３…内部導体、１４…外部導体、１５…スペーサ、２１〜２４…ハイブリッド回路、３０〜３３…帯域通過フィルタ、ＡＮＴ…アンテナ、Ｒ…無反射終端器。
Claims (2)
- 第１ないし第４の側壁を有するシールドケースと、
前記第１の側壁に固定される第１の端子と、
前記第２の側壁に固定される第２の端子と、
前記第２の側壁に対向する第３の側壁に固定される第３の端子と、
前記第１の側壁に対向する第４の側壁に固定される第４の端子と、
前記シールドケース内に配置されるとともに、一端が前記第１の端子に、他端が前記第３の端子に電気的に接続される第１の結合線路と、
前記シールドケース内に配置されるとともに、一端が前記第２の端子に、他端が前記第４の端子に電気的に接続される第２の結合線路と備えるハイブリッド回路であって、
前記第１の結合線路は、前記第１の端子と前記第４の端子とを結ぶ直線、あるいは、前記第２の端子と前記第３の端子とを結ぶ直線に対して、傾斜して配置される傾斜部と、
前記傾斜部に連続し、前記第１の側壁に沿って配置されるとともに、前記第１の端子に接続される第１の端子接続部と、
前記傾斜部に連続し、前記第３の側壁に沿って配置されるとともに、前記第３の端子に接続される第２の端子接続部とを有し、
前記第２の結合線路は、前記第１の端子と前記第４の端子とを結ぶ直線、あるいは、前記第２の端子と前記第３の端子とを結ぶ直線に対して、傾斜して配置されるとともに、前記第１の結合線路の傾斜部に近接して配置される傾斜部と、
前記傾斜部に連続し、前記第２の側壁に沿って配置されるとともに、前記第２の端子に接続される第１の端子接続部と、
前記傾斜部に連続し、前記第４の側壁に沿って配置されるとともに、前記第４の端子に接続される第２の端子接続部とを有し、
前記第１および第２の結合線路の線路長をＬ、傾斜部の長さをＬａ、前記ハイブリッド回路の設計中心周波数の波長をλｏとするとき、０．８λｏ／２≦Ｌ≦１．２λｏ／２、０．９λｏ／４≦Ｌａ≦１．１λｏ／４を満足することを特徴とするハイブリッド回路。 - 前記第１および第２の結合線路の幅をＷとするとき、Ｗ≧λｏ／１６を満足することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド回路。
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