JP4519769B2 - Distribution circuit - Google Patents

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Description

この発明は、高周波数帯の分配回路に関するものである。   The present invention relates to a high frequency band distribution circuit.

従来の分配回路について図7及び図8を参照しながら説明する(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。図7は、従来の分配回路の構成を示す回路図である。また、図8(a)〜(e)は、従来の分配回路の周波数特性(Sパラメータの周波数特性)の一例を示す図である。従来の分配回路は、インダクタL21、L22、L23、L24と、一端を接地したキャパシタC21、C22、C23、C24と、一端を接地した抵抗Rと、端子1、2、3とにより構成される。インダクタL21、L22、L23、L24と、キャパシタC21、C22、C23、C24と、抵抗Rの値は、端子1、2、3に接続される負荷抵抗と、所定の周波数から与えられる。このような分配回路は、90°ハイブリッドという名称で良く知られている。 A conventional distribution circuit will be described with reference to FIGS. 7 and 8 (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional distribution circuit. 8A to 8E are diagrams illustrating an example of frequency characteristics (frequency characteristics of S parameter) of a conventional distribution circuit. The conventional distribution circuit includes inductors L 21 , L 22 , L 23 , L 24 , capacitors C 21 , C 22 , C 23 , C 24 having one end grounded, a resistor R 3 having one end grounded, a terminal 1, 2 and 3. Inductors L 21 , L 22 , L 23 , L 24 , capacitors C 21 , C 22 , C 23 , C 24 , the value of resistor R 3 are the load resistance connected to terminals 1, 2, 3, and a predetermined value Is given by the frequency of Such a distribution circuit is well known under the name 90 ° hybrid.

小西良弘著「マイクロ波回路の基礎とその応用」総合電子出版社、1992年8月20日第1版発行、第195頁−第197頁Yoshihiro Konishi, “Basics and Applications of Microwave Circuits”, General Electronic Publishing Co., Ltd., August 20, 1992, first edition, pp. 195-197 R.E.Collin:Foundations for Microwave Engineering(Second Edition),McGraw−Hill lnc.,New York,1992,pp.432−434R. E. Collin: Foundations for Microwave Engineering (Second Edition), McGraw-Hill Inc. , New York, 1992, pp. 432-434

従来の分配回路は、端子1、2、3に接続される負荷抵抗を同じ値に設定する必要があり、また動作する周波数帯域が狭く、抵抗Rで消費される損失が大きいという問題点があった。 Conventional distribution circuit, it is necessary to set the load resistance connected to the terminals 1, 2 and 3 to the same value, also narrow frequency band to operate, a problem that a large loss consumed by the resistor R 3 is there were.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、入力端子に接続される負荷抵抗と分配端子に接続される負荷抵抗を異なる値に設定することができ、また、動作する周波数帯域を広く、損失を小さくすることができる分配回路を得るものである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the purpose thereof is to set the load resistance connected to the input terminal and the load resistance connected to the distribution terminal to different values. In addition, a distribution circuit capable of widening the operating frequency band and reducing loss can be obtained.

この発明に係る分配回路は、第1の端子と、第2の端子と、第3の端子と、前記第1の端子にそれぞれの一端が並列接続されそれぞれの他端が接地された第1及び第2のインダクタと、前記第1の端子にそれぞれの一端が接続された第1及び第2のキャパシタと、前記第1及び第2のキャパシタの他端間に接続された第1の抵抗と、前記第1のキャパシタの他端にそれぞれの一端が並列接続されそれぞれの他端が接地された第3及び第5のインダクタと、前記第1のキャパシタの他端及び前記第2の端子間に接続された第4のキャパシタと、前記第2のキャパシタの他端に一端が接続され他端が接地された第4のインダクタと、前記第2のキャパシタの他端に一端が接続され他端が接地された第3のキャパシタと、前記第2のキャパシタの他端及び前記第3の端子間に接続された第6のインダクタとを設け、第1のインダクタをL 、第2のインダクタをL 、第3のインダクタをL 、第4のインダクタをL 、第5のインダクタをL 、第6のインダクタをL 、第1のキャパシタをC 、第2のキャパシタをC 、第3のキャパシタをC 、第4のキャパシタをC 、第1の抵抗をR とそれぞれ表し、第1の端子には負荷抵抗R 、第2の端子と第3の端子には負荷抵抗R が接続されているとし、分配回路を動作させる周波数帯域の中心周波数をf とし、第1の端子から所定の周波数成分を有する信号を入力して、第2の端子と第3の端子へ分配される信号の位相差をΔθとすると、各素子の値が、数式群(1)により与えられるものである。
The distribution circuit according to the present invention includes a first terminal, a second terminal, a third terminal, and a first terminal having one end connected in parallel to the first terminal and the other end grounded. A second inductor, first and second capacitors each having one end connected to the first terminal, and a first resistor connected between the other ends of the first and second capacitors; Connected between the other end of the first capacitor and the second terminal, the third and fifth inductors having one end connected in parallel to the other end of the first capacitor and the other end grounded. The fourth capacitor, a fourth inductor having one end connected to the other end of the second capacitor and the other end grounded, and one end connected to the other end of the second capacitor and the other end grounded The third capacitor and the other of the second capacitor And it provided a sixth inductor connected between the third terminal, the first inductor L 1, the second inductor L 2, a third inductor L 3, the fourth inductor L 4 , The fifth inductor is L 5 , the sixth inductor is L 6 , the first capacitor is C 1 , the second capacitor is C 2 , the third capacitor is C 3 , the fourth capacitor is C 4 , 1 is represented by R 1 , the load resistance R i is connected to the first terminal, the load resistance Ro is connected to the second terminal and the third terminal, and the frequency band for operating the distribution circuit Is a center frequency of f 0 , a signal having a predetermined frequency component is input from the first terminal, and a phase difference between signals distributed to the second terminal and the third terminal is Δθ, The value is given by the formula group (1) .

この発明に係る分配回路は、入力端子に接続される負荷抵抗と分配端子に接続される負荷抵抗を異なる値に設定することができ、また、動作する周波数帯域を広く、損失を小さくすることができるという効果を奏する。   In the distribution circuit according to the present invention, the load resistance connected to the input terminal and the load resistance connected to the distribution terminal can be set to different values, and the operating frequency band can be widened to reduce the loss. There is an effect that can be done.

実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る分配回路について図1及び図2を参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る分配回路の構成を示す回路図である。また、図2(a)〜(e)は、この発明の実施の形態1に係る分配回路の周波数特性(Sパラメータの周波数特性)の一例を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Embodiment 1 FIG.
A distribution circuit according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a distribution circuit according to Embodiment 1 of the present invention. 2A to 2E are diagrams showing an example of the frequency characteristic (S parameter frequency characteristic) of the distribution circuit according to Embodiment 1 of the present invention. In addition, in each figure, the same code | symbol shows the same or equivalent part.

図1において、第1の端子1に、他端を接地した第1のインダクタLの一端と、他端を接地した第2のインダクタLの一端と、第1のキャパシタCの一端と、第2のキャパシタCの一端が接続されている。 In Figure 1, the first terminal 1, and one end of the first inductor L 1 which is grounded at the other end, a second end of the inductor L 2 which is grounded at the other end, one end of the first capacitor C 1 one end of the second capacitor C 2 is connected.

第1のキャパシタCの他端に、他端を接地した第3のインダクタLの一端と、他端を接地した第5のインダクタLの一端と、第4のキャパシタCの一端が接続されている。 The first end of the capacitor C 1, and one end of the third inductor L 3 which is grounded at the other end, one end of the fifth inductor L 5 which is grounded at the other end, one end of the fourth capacitor C 4 It is connected.

第2のキャパシタCの他端に、他端を接地した第4のインダクタLの一端と、他端を接地した第3のキャパシタCの一端と、第6のインダクタLの一端が接続されている。 The second end of the capacitor C 2, and one end of the fourth inductor L 4 which is grounded at the other end, the one end of the third capacitor C 3 which is grounded at the other end, one end of the inductor L 6 sixth It is connected.

第4のキャパシタCの他端に第2の端子2が接続され、第6のインダクタLの他端に第3の端子3が接続されている。 The second terminal 2 is connected to the other end of the fourth capacitor C4, and the third terminal 3 is connected to the other end of the sixth inductor L6.

第1の抵抗Rの一端が、第1のキャパシタCと、第3のインダクタLと、第5のインダクタLと、第4のキャパシタCの接点と接続され、第1の抵抗Rの他端が、第2のキャパシタCと、第4のインダクタLと、第3のキャパシタCと、第6のインダクタLの接点と接続されている。上記の各要素が、分配回路を構成する。 One end of the first resistor R 1 is connected to the contact point of the first capacitor C 1 , the third inductor L 3 , the fifth inductor L 5 , and the fourth capacitor C 4. the other end of R 1 is, the second capacitor C 2, and the fourth inductor L 4, and the third capacitor C 3, is connected to the contact point of the inductor L 6 of the sixth. Each of the above elements constitutes a distribution circuit.

つぎに、この実施の形態1に係る分配回路の動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the distribution circuit according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

端子1には負荷抵抗R、端子2と3には負荷抵抗Rが接続されており、負荷抵抗RとRの値は同一であっても異なっていてもよい。また、分配回路を動作させる周波数帯域の中心周波数をfとし、第1の端子1から所定の周波数成分を有する信号を入力して、第2の端子2と第3の端子3へ分配される信号の位相差をΔθとする。 A load resistance R i is connected to the terminal 1, and a load resistance R o is connected to the terminals 2 and 3, and the values of the load resistances R i and R o may be the same or different. Further, the center frequency of the frequency band for operating the distribution circuit is set to f 0, and a signal having a predetermined frequency component is input from the first terminal 1 and distributed to the second terminal 2 and the third terminal 3. Let the phase difference of the signal be Δθ.

第1のインダクタL、第2のインダクタL、第3のインダクタL、第4のインダクタL、第5のインダクタL、第6のインダクタL、第1のキャパシタC、第2のキャパシタC、第3のキャパシタC、第4のキャパシタC、第1の抵抗Rを、次の数式群(1)により与える。 First inductor L 1 , second inductor L 2 , third inductor L 3 , fourth inductor L 4 , fifth inductor L 5 , sixth inductor L 6 , first capacitor C 1 , first capacitor The second capacitor C 2 , the third capacitor C 3 , the fourth capacitor C 4 , and the first resistor R 1 are given by the following equation group (1).

Figure 0004519769
Figure 0004519769

ここでは、説明の便宜上、第1の端子1に接続された負荷抵抗R、第2の端子2および第3の端子3に接続された負荷抵抗Rを50Ωとし、また、中心周波数fを1GHz、位相差Δθを90°に選択する。数式群(1)にしたがって分配回路を構成するインダクタ、キャパシタおよび抵抗の値を求めると、L=L=L=L=L=15.9nH、L=7.96nH、C=C=C=1.59pF、C=3.18pF、R=200Ωとなる。 Here, for convenience of explanation, the first connected to the load resistor to the terminal 1 R i, the second terminal 2 and the third load resistor R o connected to the terminals 3 of a 50 [Omega, The center frequency f 0 Is 1 GHz and the phase difference Δθ is 90 °. When the values of the inductor, the capacitor, and the resistance constituting the distribution circuit are obtained according to the mathematical formula group (1), L 1 = L 2 = L 3 = L 4 = L 6 = 15.9 nH, L 5 = 7.96 nH, C 1 = C 2 = C 3 = 1.59 pF, C 4 = 3.18 pF, and R 1 = 200Ω.

このように与えた分配回路のSパラメータの周波数特性は、図2(a)〜(e)に示すようになる。図2(a)〜(e)において、横軸は周波数を表し、縦軸は、端子1、2、3それぞれから信号を入力した場合の反射係数の大きさ、即ち反射振幅|S11|、|S22|、|S33|、端子2から信号を入力した場合に端子3へ伝送される信号の大きさ、或いは端子3から信号を入力した場合に端子2へ伝送される信号の大きさ、即ちアイソレーション、端子1から信号を入力した場合に端子2と3それぞれへ分配される信号の大きさ、即ち分配振幅|S21|、|S31|、端子1から信号を入力した場合に端子2と3へ分配される信号の位相差、即ち分配位相差、端子1から信号を入力した場合に抵抗Rで消費される電力(挿入損失)を、それぞれ表す。 The frequency characteristics of the S parameter of the distribution circuit given in this way are as shown in FIGS. 2A to 2E, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the magnitude of the reflection coefficient when a signal is input from each of the terminals 1, 2, and 3, that is, the reflection amplitude | S 11 | | S 22 |, | S 33 |, the magnitude of a signal transmitted to terminal 3 when a signal is input from terminal 2, or the magnitude of a signal transmitted to terminal 2 when a signal is input from terminal 3 That is, when the signal is input from the terminal 1, the magnitude of the signal distributed to the terminals 2 and 3 respectively, that is, the distribution amplitudes | S 21 |, | S 31 |, and when the signal is input from the terminal 1 phase difference of the signals to be distributed to the terminal 2 and 3, i.e. the distribution phase difference, the power consumed by the resistor R 1 when input signal from the terminal 1 (insertion loss), representing respectively.

図2に示すSパラメータの周波数特性から、中心周波数fにおいて、端子1から入力した信号は反射することなく、端子2と3へ等振幅で且つ90°の位相差で伝送される。また、端子2と3は完全にアイソレーションされることから、仮に端子2と3に接続されたアンテナ等の負荷との間に不整合が生じて反射波が発生しても、その反射波は互いの端子へ伝送されることなく、安定した分配回路として動作する。また、抵抗Rで電力が消費されないため、分配回路内で消費される電力は零となる。 From the frequency characteristics of the S parameter shown in FIG. 2, at the center frequency f 0 , the signal input from the terminal 1 is transmitted to the terminals 2 and 3 with equal amplitude and a phase difference of 90 ° without reflection. Also, since the terminals 2 and 3 are completely isolated, even if a mismatch occurs between the load connected to the terminals 2 and 3, such as an antenna, a reflected wave is generated. It operates as a stable distribution circuit without being transmitted to each other's terminals. Further, since the resistor R 1 not consumed power, the power dissipated in the distribution circuit becomes zero.

性能比較のため、図7に示した90°ハイブリッドの負荷抵抗を50Ω、中心周波数fを1GHzに設定した場合のSパラメータの周波数特性を図8に示す。横軸および縦軸は上記したのと同様である。図8に示す各特性から、中心周波数fでは本実施の形態1による分配回路と同様の特性を有する。 For performance comparison, FIG. 8 shows the frequency characteristics of the S parameter when the load resistance of the 90 ° hybrid shown in FIG. 7 is set to 50Ω and the center frequency f 0 is set to 1 GHz. The horizontal and vertical axes are the same as described above. From the characteristics shown in FIG. 8, the center frequency f 0 has the same characteristics as the distribution circuit according to the first embodiment.

しかし一方で、中心周波数fから外れた周波数では、本実施の形態1に係る分配回路の方が、中心周波数fにおける各特性からのずれが小さい。即ち、信号が有する周波数帯域が広い場合であっても優れた分配回路として機能する。 However, on the other hand, at frequencies off the center frequency f 0, towards the distribution circuit according to the first embodiment is a small deviation from the characteristics at the center frequency f 0. That is, even when the signal has a wide frequency band, it functions as an excellent distribution circuit.

このような分配回路は、例えばインダクタとキャパシタおよび抵抗をチップ部品により実現し、これらチップ部品を誘電体基板上にそれぞれ配置して、チップ部品間を誘電体基板上に形成したストリップ導体パターン、接地導体で接続することにより構成できる。   In such a distribution circuit, for example, an inductor, a capacitor, and a resistor are realized by chip components, the chip components are arranged on a dielectric substrate, and a chip conductor pattern between the chip components is formed on the dielectric substrate. It can be configured by connecting with a conductor.

以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、インダクタとキャパシタと抵抗により回路を構成したので、広い周波数帯域に渡り動作し且つ低損失な分配回路が得られる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the first embodiment, since the circuit is configured by the inductor, the capacitor, and the resistor, there is an effect that a distribution circuit that operates over a wide frequency band and has a low loss can be obtained.

なお、この実施の形態1では、負荷抵抗R、Rを同じ値、端子2と3に伝送される信号の位相差Δθを90°に設定した場合について説明したが、負荷抵抗RとRが異なる値の場合であっても、また、端子2と3に伝送される信号の位相差Δθが90°以外の場合であっても、数式群(1)にしたがって分配回路を構成するインダクタ、キャパシタおよび抵抗を与えることで、同様の効果を得ることができる。 In accordance with this embodiment 1, the load resistance R i, equal to R o, a case has been described in which the phase difference set Δθ of a signal transmitted to the terminal 2 and 3 to 90 °, a load resistor R i Even if Ro is a different value or the phase difference Δθ between the signals transmitted to the terminals 2 and 3 is other than 90 °, the distribution circuit is configured according to the mathematical formula group (1). A similar effect can be obtained by providing an inductor, a capacitor, and a resistor.

実施の形態2.
この発明の実施の形態2に係る分配回路について図3を参照しながら説明する。図3は、この発明の実施の形態2に係る分配回路の構成を示す回路図である。
Embodiment 2. FIG.
A distribution circuit according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of a distribution circuit according to Embodiment 2 of the present invention.

図3において、第12のインダクタL12は、上記実施の形態1に係る分配回路のインダクタLとLを1つのインダクタで構成したものであり、第35のインダクタL35は、上記実施の形態1に係る分配回路のインダクタLとLを1つのインダクタで構成したものである。インダクタLとLは同じ接点を有する並列回路、インダクタLとLも同じ接点を有する並列回路となることから、それぞれのインダクタを次の数式群(2)により与える。 In FIG. 3, a twelfth inductor L 12 is formed by configuring the inductors L 1 and L 2 of the distribution circuit according to the first embodiment as a single inductor, and the thirty-fifth inductor L 35 The inductors L 3 and L 5 of the distribution circuit according to the first embodiment are configured by one inductor. Since the inductors L 1 and L 2 are parallel circuits having the same contacts, and the inductors L 3 and L 5 are also parallel circuits having the same contacts, the respective inductors are given by the following equation group (2).

Figure 0004519769
Figure 0004519769

つぎに、この実施の形態2に係る分配回路の動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the distribution circuit according to the second embodiment will be described with reference to the drawings.

ここでは、説明の便宜上、上記実施の形態1の場合と同様、端子1に接続された負荷抵抗R、端子2および3に接続された負荷抵抗Rを50Ωとし、また、中心周波数fを1GHz、位相差Δθを90°に選択する。そのため、数式群(1)にしたがって分配回路を構成するインダクタ、キャパシタおよび抵抗の値を求めると、L=L=L=L=L=15.9nH、L=7.96nH、C=C=C=1.59pF、C=3.18pF、R=200Ωとなる。さらに、数式群(2)にしたがうと、第12のインダクタL12は7.96nH、第35のインダクタL35は5.31nHとなる。 Here, for convenience of explanation, as in the first embodiment, and the load resistance R i which is connected to the terminal 1, the load resistor R o connected to the terminals 2 and 3 and 50 [Omega, The center frequency f 0 Is 1 GHz and the phase difference Δθ is 90 °. Therefore, when the values of the inductor, the capacitor, and the resistance constituting the distribution circuit are obtained according to the mathematical formula group (1), L 1 = L 2 = L 3 = L 4 = L 6 = 15.9 nH, L 5 = 7.96 nH C 1 = C 2 = C 3 = 1.59 pF, C 4 = 3.18 pF, and R 1 = 200Ω. Further, according to the mathematical formula group (2), the twelfth inductor L 12 is 7.96 nH and the thirty-fifth inductor L 35 is 5.31 nH.

このように与えた分配回路のSパラメータの周波数特性は、図2と同様になる。ただし、上記実施の形態1に係る分配回路に比べて、インダクタの個数を2つ低減できるため、回路をより小形に形成できる特徴を有する。   The frequency characteristics of the S parameter of the distribution circuit thus given are the same as those in FIG. However, since the number of inductors can be reduced by two as compared with the distribution circuit according to the first embodiment, the circuit can be formed in a smaller size.

以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、インダクタの個数を低減する構成としたので、広い周波数帯域に渡り動作し且つ低損失で小形な分配回路が得られる効果を奏する。   As is apparent from the above, according to the second embodiment, since the number of inductors is reduced, there is an effect that a small distribution circuit that operates over a wide frequency band and has low loss can be obtained.

実施の形態3.
この発明の実施の形態3に係る分配回路について図4及び図5を参照しながら説明する。図4は、この発明の実施の形態3に係る分配回路の構成を示す回路図である。また、図5(a)〜(e)は、この発明の実施の形態3に係る分配回路の周波数特性(Sパラメータの周波数特性)の一例を示す図である。
Embodiment 3 FIG.
A distribution circuit according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a distribution circuit according to Embodiment 3 of the present invention. FIGS. 5A to 5E are diagrams showing an example of frequency characteristics (S parameter frequency characteristics) of the distribution circuit according to Embodiment 3 of the present invention.

図4において、第1の端子1に、他端を接地した第5のキャパシタCの一端と、他端を接地した第6のキャパシタCの一端と、第7のインダクタLの一端と、第8のインダクタLの一端が接続されている。 In FIG. 4, the first terminal 1 has one end of a fifth capacitor C 5 grounded at the other end, one end of a sixth capacitor C 6 grounded at the other end, and one end of a seventh inductor L 7 . one end of the inductor L 8 of the first 8 is connected.

第7のインダクタLの他端に、他端を接地した第7のキャパシタCの一端と、他端を接地した第9のインダクタLの一端と、第10のキャパシタC10の一端が接続されている。 The other end of the seventh inductor L 7 has one end of the seventh capacitor C 7 grounded at the other end, one end of the ninth inductor L 9 grounded at the other end, and one end of the tenth capacitor C 10 . It is connected.

第8のインダクタLの他端に、他端を接地した第8のキャパシタCの一端と、他端を接地した第9のキャパシタCの一端と、第10のインダクタL10の一端が接続されている。 To the other end of the inductor L 8 of the eighth, and one end of the capacitor C 8 eighth grounded and the other end, and one end of the capacitor C 9 ninth grounded other end, the one end of the 10 inductor L 10 of It is connected.

第10のキャパシタC10の他端に第2の端子2が接続され、第10のインダクタL10の他端に第3の端子3が接続されている。 The second terminal 2 is connected to the other end of the tenth capacitor C10, and the third terminal 3 is connected to the other end of the tenth inductor L10.

第2の抵抗Rの一端が、第7のインダクタLと、第7のキャパシタCと、第9のキャパシタCと、第10のキャパシタC10の接点と接続されている。 The second end of the resistor R 2 is an inductor L 7 of the seventh capacitor C 7 of the seventh capacitor C 9 of the ninth is connected to the contacts of the tenth capacitor C 10 of.

第2の抵抗Rの他端が、第8のインダクタLと、第8のキャパシタCと、第9のキャパシタCと、第10のインダクタL10の接点に接続されている。上記の各要素が、分配回路を構成する。 The other end of the second resistor R 2 is an inductor L 8 eighth capacitor C 8 eighth capacitor C 9 of the ninth, and is connected to the contacts of the tenth inductor L 10 in. Each of the above elements constitutes a distribution circuit.

つぎに、この実施の形態3に係る分配回路の動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the distribution circuit according to the third embodiment will be described with reference to the drawings.

端子1には負荷抵抗R、端子2と3には負荷抵抗Rが接続されており、負荷抵抗RとRの値は同一であっても異なっていてもよい。分配回路を動作させる周波数帯域の中心周波数をfとし、端子1から所定の周波数成分を有する信号を入力して端子2と端子3へ分配される信号の位相差をΔθとする。 A load resistance R i is connected to the terminal 1, and a load resistance R o is connected to the terminals 2 and 3, and the values of the load resistances R i and R o may be the same or different. The center frequency of the frequency band in which the distribution circuit is operated is f 0, and a phase difference between signals distributed from the terminal 2 and the terminal 3 when a signal having a predetermined frequency component is input from the terminal 1 is Δθ.

第7のインダクタL、第8のインダクタL、第9のインダクタL、第10のインダクタL10、第5のキャパシタC、第6のキャパシタC、第7のキャパシタC、第8のキャパシタC、第9のキャパシタC、第10のキャパシタC10、第2の抵抗Rを、次の数式群(3)により与える。 Seventh inductor L 7 , eighth inductor L 8 , ninth inductor L 9 , tenth inductor L 10 , fifth capacitor C 5 , sixth capacitor C 6 , seventh capacitor C 7 , Eight capacitors C 8 , ninth capacitor C 9 , tenth capacitor C 10 , and second resistor R 2 are given by the following equation group (3).

Figure 0004519769
Figure 0004519769

ここでは、説明の便宜上、端子1に接続された負荷抵抗R、端子2および3に接続された負荷抵抗Rを50Ωとし、また、中心周波数fを1GHz、位相差Δθを90°に選択する。数式群(3)にしたがって分配回路を構成するインダクタ、キャパシタおよび抵抗の値を求めると、L=L=L=15.9nH、L10=7.96nH、C=C=C=C=C10=1.59pF、C=3.18pF、R=200Ωとなる。 Here, for convenience of explanation, the load resistance R i which is connected to the terminal 1, the load resistor R o connected to the terminals 2 and 3 and 50 [Omega, also the center frequency f 0 1 GHz, the phase difference Δθ to 90 ° select. When the values of the inductor, the capacitor, and the resistance constituting the distribution circuit are obtained according to the mathematical formula group (3), L 7 = L 8 = L 9 = 15.9 nH, L 10 = 7.96 nH, C 5 = C 6 = C 7 = C 8 = C 10 = 1.59 pF, C 9 = 3.18 pF, R 2 = 200Ω.

このように与えた分配回路のSパラメータの周波数特性は、図5(a)〜(e)に示すようになる。図5(a)〜(e)において、横軸は周波数を表し、縦軸は、端子1、2、3それぞれから信号を入力した場合の反射係数の大きさ、即ち反射振幅|S11|、|S22|、|S33|、端子2から信号を入力した場合に端子3へ伝送される信号の大きさ、或いは端子3から信号を入力した場合に端子2へ伝送される信号の大きさ、即ちアイソレーション、端子1から信号を入力した場合に端子2と3それぞれへ分配される信号の大きさ、即ち分配振幅|S21|、|S31|、端子1から信号を入力した場合に端子2と3へ分配される信号の位相差、即ち分配位相差、端子1から信号を入力した場合に抵抗Rで消費される電力(挿入損失)を、それぞれ表す。 The frequency characteristics of the S parameter of the distribution circuit thus given are as shown in FIGS. 5A to 5E, the horizontal axis represents the frequency, and the vertical axis represents the magnitude of the reflection coefficient when signals are input from the terminals 1, 2, and 3, that is, the reflection amplitude | S 11 |, | S 22 |, | S 33 |, the magnitude of a signal transmitted to terminal 3 when a signal is input from terminal 2, or the magnitude of a signal transmitted to terminal 2 when a signal is input from terminal 3 That is, when the signal is input from the terminal 1, the magnitude of the signal distributed to the terminals 2 and 3 respectively, that is, the distribution amplitudes | S 21 |, | S 31 |, and when the signal is input from the terminal 1 The phase difference between the signals distributed to the terminals 2 and 3, that is, the distribution phase difference, and the power consumed by the resistor R 2 when the signal is input from the terminal 1 (insertion loss) are respectively shown.

図5に示すSパラメータの周波数特性から、中心周波数fにおいて、端子1から入力した信号は反射することなく、端子2と3へ等振幅で且つ90°の位相差で伝送される。また、端子2と3は完全にアイソレーションされることから、仮に端子2と3に接続されたアンテナ等の負荷との間に不整合が生じて反射波が発生しても、その反射波は互いの端子へ伝送されることなく、安定した分配回路として動作する。また、抵抗Rで電力が消費されないため、分配回路内で消費される電力は零となる。 From the frequency characteristics of the S parameter shown in FIG. 5, at the center frequency f 0 , the signal input from the terminal 1 is transmitted to the terminals 2 and 3 with equal amplitude and a phase difference of 90 ° without reflection. Also, since the terminals 2 and 3 are completely isolated, even if a mismatch occurs between the load connected to the terminals 2 and 3, such as an antenna, a reflected wave is generated. It operates as a stable distribution circuit without being transmitted to each other's terminals. Further, since the resistor R 2 not consumed power, the power dissipated in the distribution circuit becomes zero.

上記したように、図7に示した90°ハイブリッドの負荷抵抗を50Ω、中心周波数を1GHzに設定した場合のSパラメータの周波数特性(図8)と比較すると、中心周波数fから外れた周波数では、本実施の形態3に係る分配回路の方が、中心周波数fにおける各特性からのずれが小さい。即ち、信号が有する周波数帯域が広い場合であっても優れた分配回路として機能する。 As described above, when compared with the frequency characteristics of the S parameter when the load resistance of the 90 ° hybrid shown in FIG. 7 is set to 50Ω and the center frequency is set to 1 GHz (FIG. 8), the frequency deviates from the center frequency f 0. In the distribution circuit according to the third embodiment, the deviation from each characteristic at the center frequency f 0 is smaller. That is, even when the signal has a wide frequency band, it functions as an excellent distribution circuit.

このような分配回路は、例えばインダクタとキャパシタおよび抵抗をチップ部品により実現し、これらチップ部品を誘電体基板上にそれぞれ配置して、チップ部品間を誘電体基板上に形成したストリップ導体パターン、接地導体で接続することにより構成できる。   In such a distribution circuit, for example, an inductor, a capacitor, and a resistor are realized by chip components, the chip components are arranged on a dielectric substrate, and a chip conductor pattern between the chip components is formed on the dielectric substrate. It can be configured by connecting with a conductor.

以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、インダクタとキャパシタと抵抗により回路を構成したので、広い周波数帯域に渡り動作し且つ低損失な分配回路が得られる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the third embodiment, since the circuit is constituted by the inductor, the capacitor, and the resistor, there is an effect that a distribution circuit that operates over a wide frequency band and has a low loss can be obtained.

なお、この実施の形態3では、負荷抵抗R、Rを同じ値、端子2と3に伝送される信号の位相差Δθを90°に設定した場合について示したが、負荷抵抗RとRが異なる値の場合であっても、また、端子2と3に伝送される信号の位相差Δθが90°以外の場合であっても、数式群(3)にしたがって分配回路を構成するインダクタ、キャパシタおよび抵抗を与えることで、同様の効果を得ることができる。 In the third embodiment, the load resistances R i and R o are set to the same value, and the phase difference Δθ between signals transmitted to the terminals 2 and 3 is set to 90 °. However, the load resistances R i and Even if Ro is a different value or the phase difference Δθ between the signals transmitted to the terminals 2 and 3 is other than 90 °, the distribution circuit is configured according to the mathematical formula group (3). A similar effect can be obtained by providing an inductor, a capacitor, and a resistor.

実施の形態4.
この発明の実施の形態4に係る分配回路について図6を参照しながら説明する。図6は、この発明の実施の形態4に係る分配回路の構成を示す回路図である。
Embodiment 4 FIG.
A distribution circuit according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a circuit diagram showing a configuration of a distribution circuit according to Embodiment 4 of the present invention.

図6において、第56のキャパシタC56は、上記実施の形態3に係る分配回路のキャパシタCとCを1つのキャパシタで構成したものであり、第89のキャパシタC89は、本実施の形態3に係る分配回路のキャパシタCとCを1つのキャパシタで構成したものである。キャパシタCとCは同じ接点を有する並列回路、キャパシタCとCも同じ接点を有する並列回路となることから、それぞれのキャパシタを次の数式群(4)により与える。 In FIG. 6, a 56th capacitor C 56 is formed by configuring the capacitors C 5 and C 6 of the distribution circuit according to the third embodiment as a single capacitor, and the 89th capacitor C 89 is the same as the present embodiment. the capacitor C 8 and C 9 dividing circuit according to embodiment 3 which is constituted by one capacitor. Capacitors C 5 and C 6 are parallel circuits having the same contacts, and capacitors C 8 and C 9 are also parallel circuits having the same contacts. Therefore, the respective capacitors are given by the following equation group (4).

Figure 0004519769
Figure 0004519769

つぎに、この実施の形態4に係る分配回路の動作について図面を参照しながら説明する。   Next, the operation of the distribution circuit according to the fourth embodiment will be described with reference to the drawings.

ここでは、説明の便宜上、上記実施の形態端子3の場合と同様、端子1に接続された負荷抵抗R、端子2および3に接続された負荷抵抗Rを50Ωとし、また、中心周波数fを1GHz、位相差Δθを90°に選択する。そのため、数式群(3)にしたがって分配回路を構成するインダクタ、キャパシタおよび抵抗の値を求めると、L=L=L=15.9nH、L10=7.96nH、C=C=C=C=C10=1.59pF、C=3.18pF、R=200Ωとなる。さらに、数式群(4)にしたがうと、第56のキャパシタC56は3.18pF、第89のキャパシタC89は4.78pFとなる。 Here, for convenience of explanation, as in the form terminals 3 above, and the load resistance R i which is connected to the terminal 1, the load resistor R o connected to the terminals 2 and 3 and 50 [Omega, The center frequency f Select 0 for 1 GHz and 90 ° for the phase difference Δθ. Therefore, when the values of the inductor, the capacitor, and the resistance constituting the distribution circuit are obtained according to the mathematical formula group (3), L 7 = L 8 = L 9 = 15.9 nH, L 10 = 7.96 nH, C 5 = C 6 = C 7 = C 8 = C 10 = 1.59 pF, C 9 = 3.18 pF, R 2 = 200Ω. Furthermore, according to the equation group (4), the capacitor C 56 of the 56 3.18PF, capacitor C 89 of the 89 becomes 4.78PF.

このように与えた分配回路のSパラメータの周波数特性は、図5と同様になる。ただし、上記実施の形態3に係る分配回路に比べて、キャパシタの個数を2つ低減できるため、回路をより小形に形成できる特徴を有する。   The frequency characteristics of the S parameter of the distribution circuit thus given are the same as those in FIG. However, since the number of capacitors can be reduced by two as compared with the distribution circuit according to the third embodiment, the circuit can be formed in a smaller size.

以上で明らかなように、この実施の形態4によれば、キャパシタの個数を低減する構成としたので、広い周波数帯域に渡り動作し且つ低損失で小形な分配回路が得られる効果を奏する。   As apparent from the above, according to the fourth embodiment, since the number of capacitors is reduced, there is an effect that a small distribution circuit that operates over a wide frequency band and has low loss can be obtained.

この発明の実施の形態1に係る分配回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the distribution circuit which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る分配回路の周波数特性(Sパラメータの周波数特性)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic (frequency characteristic of S parameter) of the distribution circuit which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2に係る分配回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the distribution circuit which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る分配回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the distribution circuit which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3に係る分配回路の周波数特性(Sパラメータの周波数特性)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic (frequency characteristic of S parameter) of the distribution circuit which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る分配回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the distribution circuit which concerns on Embodiment 4 of this invention. 従来の分配回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the conventional distribution circuit. 従来の分配回路の周波数特性(Sパラメータの周波数特性)の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic (frequency characteristic of S parameter) of the conventional distribution circuit.

符号の説明Explanation of symbols

1 第1の端子、2 第2の端子、3 第3の端子、C、C、C、C、C、C、C、C、C、C10、C56、C89、 キャパシタ、f 中心周波数、L、L、L、L、L、L、L、L、L、L10、L12、L35 インダクタ、R、R 抵抗。 1 a first terminal, 2 a second terminal, 3 third terminal, C 1, C 2, C 3, C 4, C 5, C 6, C 7, C 8, C 9, C 10, C 56 , C 89 , capacitor, f 0 center frequency, L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , L 8 , L 9 , L 10 , L 12 , L 35 inductor, R 1 , R 2 resistance.

Claims (5)

第1の端子と、
第2の端子と、
第3の端子と、
前記第1の端子にそれぞれの一端が並列接続されそれぞれの他端が接地された第1及び第2のインダクタと、
前記第1の端子にそれぞれの一端が接続された第1及び第2のキャパシタと、
前記第1及び第2のキャパシタの他端間に接続された第1の抵抗と、
前記第1のキャパシタの他端にそれぞれの一端が並列接続されそれぞれの他端が接地された第3及び第5のインダクタと、
前記第1のキャパシタの他端及び前記第2の端子間に接続された第4のキャパシタと、
前記第2のキャパシタの他端に一端が接続され他端が接地された第4のインダクタと、
前記第2のキャパシタの他端に一端が接続され他端が接地された第3のキャパシタと、
前記第2のキャパシタの他端及び前記第3の端子間に接続された第6のインダクタとを備え
第1のインダクタをL 、第2のインダクタをL 、第3のインダクタをL 、第4のインダクタをL 、第5のインダクタをL 、第6のインダクタをL 、第1のキャパシタをC 、第2のキャパシタをC 、第3のキャパシタをC 、第4のキャパシタをC 、第1の抵抗をR とそれぞれ表し、
第1の端子には負荷抵抗R 、第2の端子と第3の端子には負荷抵抗R が接続されているとし、分配回路を動作させる周波数帯域の中心周波数をf とし、第1の端子から所定の周波数成分を有する信号を入力して、第2の端子と第3の端子へ分配される信号の位相差をΔθとすると、
各素子の値が、
Figure 0004519769
である
ことを特徴とする分配回路。
A first terminal;
A second terminal;
A third terminal;
First and second inductors each having one end connected in parallel to the first terminal and the other end grounded;
First and second capacitors each having one end connected to the first terminal;
A first resistor connected between the other ends of the first and second capacitors;
Third and fifth inductors having one end connected in parallel to the other end of the first capacitor and the other end grounded;
A fourth capacitor connected between the other end of the first capacitor and the second terminal;
A fourth inductor having one end connected to the other end of the second capacitor and the other end grounded;
A third capacitor having one end connected to the other end of the second capacitor and the other end grounded;
A sixth inductor connected between the other end of the second capacitor and the third terminal ;
L 1 for the first inductor, L 2 for the second inductor, L 3 for the third inductor, L 4 for the fourth inductor, L 5 for the fifth inductor, L 6 for the sixth inductor, represents the capacitor C 1, the second capacitor C 2, the third capacitor C 3, the fourth capacitor C 4, a first resistor and R 1, respectively,
The load resistance R i is connected to the first terminal, the load resistance Ro is connected to the second terminal and the third terminal, the center frequency of the frequency band for operating the distribution circuit is f 0 , When a signal having a predetermined frequency component is input from the terminal of, and the phase difference between the signals distributed to the second terminal and the third terminal is Δθ,
The value of each element is
Figure 0004519769
Distribution circuit, characterized in that it.
前記並列接続された第1及び第2のインダクタと、前記並列接続された第3及び第5のインダクタとを、それぞれ1つのインダクタである第12のインダクタ及び第35のインダクタで構成し、第12のインダクタをL 12 、第35のインダクタをL 35 と表すと、
各素子の値が、
Figure 0004519769
である
ことを特徴とする請求項1記載の分配回路。
The first and second inductors connected in parallel and the third and fifth inductors connected in parallel are respectively composed of a twelfth inductor and a thirty- fifth inductor, which are one inductor, Inductor L 12 and the 35th inductor L 35 ,
The value of each element is
Figure 0004519769
Distributing circuit according to claim 1, characterized in that.
第1の端子と、
第2の端子と、
第3の端子と、
前記第1の端子にそれぞれの一端が並列接続されそれぞれの他端が接地された第5及び第6のキャパシタと、
前記第1の端子にそれぞれの一端が接続された第7及び第8のインダクタと、
前記第7及び第8のインダクタの他端間に接続された第2の抵抗と、
前記第7のインダクタの他端に一端が接続され他端が接地された第7のキャパシタと、
前記第7のインダクタの他端に一端が接続され他端が接地された第9のインダクタと、
前記第7のインダクタの他端及び前記第2の端子間に接続された第10のキャパシタと、
前記第8のインダクタの他端にそれぞれの一端が並列接続されそれぞれの他端が接地された第8及び第9のキャパシタと、
前記第8のインダクタの他端及び前記第3の端子間に接続された第10インダクタとを備え
第7のインダクタをL 、第8のインダクタをL 、第9のインダクタをL 、第10のインダクタをL 10 、第5のキャパシタをC 、第6のキャパシタをC 、第7のキャパシタをC 、第8のキャパシタをC 、第9のキャパシタをC 、第10のキャパシタをC 10 、第2の抵抗をR とそれぞれ表し、
第1の端子には負荷抵抗R 、第2の端子と第3の端子には負荷抵抗R が接続されているとし、分配回路を動作させる周波数帯域の中心周波数をf とし、第1の端子から所定の周波数成分を有する信号を入力して、第2の端子と第3の端子へ分配される信号の位相差をΔθとすると、
各素子の値が、
Figure 0004519769
である
ことを特徴とする分配回路。
A first terminal;
A second terminal;
A third terminal;
Fifth and sixth capacitors having one end connected in parallel to the first terminal and the other end grounded;
Seventh and eighth inductors each having one end connected to the first terminal;
A second resistor connected between the other ends of the seventh and eighth inductors;
A seventh capacitor having one end connected to the other end of the seventh inductor and the other end grounded;
A ninth inductor having one end connected to the other end of the seventh inductor and the other end grounded;
A tenth capacitor connected between the other end of the seventh inductor and the second terminal;
Eighth and ninth capacitors each having one end connected in parallel and the other end grounded to the other end of the eighth inductor;
A tenth inductor connected between the other end of the eighth inductor and the third terminal ;
The seventh inductor is L 7 , the eighth inductor is L 8 , the ninth inductor is L 9 , the tenth inductor is L 10 , the fifth capacitor is C 5 , the sixth capacitor is C 6 , The capacitor is represented by C 7 , the eighth capacitor is represented by C 8 , the ninth capacitor is represented by C 9 , the tenth capacitor is represented by C 10 , and the second resistor is represented by R 2 .
The load resistance R i is connected to the first terminal, the load resistance Ro is connected to the second terminal and the third terminal, the center frequency of the frequency band for operating the distribution circuit is f 0 , When a signal having a predetermined frequency component is input from the terminal of, and the phase difference between the signals distributed to the second terminal and the third terminal is Δθ,
The value of each element is
Figure 0004519769
Distribution circuit, characterized in that it.
前記並列接続された第5及び第6のキャパシタと、前記並列接続された第8及び第9のキャパシタとを、それぞれ1つのキャパシタである第56のキャパシタ及び第89のキャパシタで構成し、第56のキャパシタをC 56 、第89のキャパシタをC 89 と表すと、
各素子の値が、
Figure 0004519769
である
ことを特徴とする請求項3記載の分配回路。
The fifth and sixth capacitors connected in parallel and the eighth and ninth capacitors connected in parallel are constituted by a 56th capacitor and an 89th capacitor, which are one capacitor, respectively . The capacitor is represented by C 56 , and the 89th capacitor is represented by C 89 .
The value of each element is
Figure 0004519769
Distributing circuit according to claim 3, characterized in that.
誘電体基板と、
前記誘電体基板に形成された導体パターンと、
前記誘電体基板に形成された接地導体とをさらに備え、
前記誘電体基板に、端子、インダクタ、キャパシタ及び抵抗を配置して、前記端子、前記インダクタ、前記キャパシタ及び前記抵抗の間を、前記導体パターン又は前記接地導体により接続した
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載の分配回路。
A dielectric substrate;
A conductor pattern formed on the dielectric substrate;
A ground conductor formed on the dielectric substrate;
The terminal, the inductor, the capacitor, and the resistor are arranged on the dielectric substrate, and the terminal, the inductor, the capacitor, and the resistor are connected by the conductor pattern or the ground conductor. The distribution circuit according to claim 1.
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