JP4762920B2

JP4762920B2 - 分配回路

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Publication number: JP4762920B2
Application number: JP2007001758A
Authority: JP
Inventors: 毅大島; 昌孝大塚
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-01-09
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: JP2008172358A

Description

この発明は、マイクロ波帯やミリ波帯で使用される分配回路に関するものである。

従来の分配回路は、入力端子と、２つの出力端子と、伝送線路と、アイソレーション抵抗と、並列共振回路により構成される。これにより、第１の周波数帯と第２の周波数帯において分配回路として動作させている（例えば、非特許文献１参照）。

また、従来の分配回路は、入力端子と、２つの出力端子と、伝送線路と、アイソレーション抵抗と、直列共振回路により構成される。これにより、第１の周波数帯と第２の周波数帯において分配回路として動作させている（例えば、非特許文献２参照）。

Ｌ．Ｗｕ，Ｚ．Ｓｕｎ，Ｈ．Ｙｉｌｍａｚ，ａｎｄＭ．Ｂｅｒｒｏｔｈ，"Ａｄｕａｌ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙＷｉｌｋｉｎｓｏｎｐｏｗｅｒｄｉｖｉｄｅｒ，"ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．ＭｉｃｒｏｗａｖｅＴｈｅｏｒｙＴｅｃｈ．，ｖｏｌ．５４，ｐｐ．２７８−２８４，Ｊａｎ．２００６．河合正，中島康晃，小久保吉裕，太田勲，山崎淳，"ＬＣ直列共振回路を用いた２周波数帯ウィルキンソン電力分配回路の設計法，"２００６年電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会，Ｃ−２−４４，２００６年．

従来の分配回路は以上のように構成されており、分配回路に伝送線路を用いているため、特に低周波数帯の使用において、回路面積が大きくなってしまうという課題があった。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、直並列共振回路とアイソレーション抵抗により小形に回路を構成し、且つ異なる２つの周波数帯域において動作する分配回路を得ることを目的とする。

この発明に係る分配回路は、入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第２の接続部に他端が接続された第１の直列共振回路と、前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の並列共振回路と、前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、前記第１の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第３の並列共振回路と、前記第２の接続部と前記第３の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗とを備え、所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、前記第３の並列共振回路のキャパシタンスＣ _３およびインダクタンスＬ _３と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える。

また、他の発明に係る分配回路は、入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第２の接続部に他端が接続された第１の並列共振回路と、前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の直列共振回路と、前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、前記第１の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第３の直列共振回路と、前記第２の接続部と前記第３の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗とを備え、所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、前記第３の直列共振回路のキャパシタンスＣ _３およびインダクタンスＬ _３と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える。

また、他の発明に係る分配回路は、入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の接続部に他端が接続された第１の直列共振回路と、前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、前記第２の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第４の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第３の直列共振回路と、前記第３の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第５の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第４の直列共振回路と、前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の並列共振回路と、前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、前記第４の接続部と前記第５の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗とを備え、所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える。

また、さらに他の発明に係る分配回路は、入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の接続部に他端が接続された第１の並列共振回路と、前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、前記第２の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第４の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第３の並列共振回路と、前記第３の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第５の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第４の並列共振回路と、前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の直列共振回路と、前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、前記第４の接続部と前記第５の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗とを備え、所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える。

この発明によれば、直並列共振回路とアイソレーション抵抗により回路を構成したので、小形に回路を構成でき、且つ異なる２つの周波数帯域において動作する分配回路が得られる。

以下、この発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による分配回路の構成を示す回路図である。また、図２〜図４は、図１の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例をそれぞれ示す説明図である。

図１に示す分配回路は、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第１の出力端子２に接続された第２の接続部５に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第１の直列共振回路７と、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第２の出力端子３に接続された第３の接続部６に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第２の直列共振回路８と、第２の接続部５に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第１の並列共振回路９と、第３の接続部６に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第２の並列共振回路１０と、第１の接続部４に一端が接続され他端が接地された、キャパシタンスＣ_３とインダクタンスＬ_３によりなる第３の並列共振回路１１と、第２の接続部５と第３の接続部６との間に接続された、抵抗値Ｒ_ｉｓｏのアイソレーション抵抗１２とを備え、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数と、入力端子１と第１及び第２の出力端子２及び３とに接続される負荷抵抗Ｒとによって、第１及び第２の直列共振回路７及び８と、第１乃至第３の並列共振回路９〜１１と、アイソレーション抵抗１２との素子値を与えるようになされている。

次に動作について説明する。分配回路を動作させる異なる第１の周波数帯と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数をｆ_１、ｆ_２とする。中心周波数ｆ_１、ｆ_２で分配回路として動作させるために、第１乃至第２の直列共振回路７、８を構成するキャパシタンスＣ_１、インダクタンスＬ_１、第１乃至第２の並列共振回路９、１０を構成するキャパシタンスＣ_２、インダクタンスＬ_２、第３の並列共振回路１１を構成するキャパシタンスＣ_３、インダクタンスＬ_３、およびアイソレーション抵抗１２の抵抗値Ｒ_ｉｓｏを、下式により与える。

式（１）から、第１乃至第２の直列共振回路７、８、および第１乃至第３の並列共振回路９、１０、１１の共振周波数は、中心周波数ｆ_１、ｆ_２の相乗平均値で与えられる。

ここでは、説明の便宜上、入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３に接続された負荷抵抗Ｒの値を５０Ωとし、また、第１の周波数帯の中心周波数ｆ_１を１ＧＨｚ、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２を２ＧＨｚに選択する。式（１）にしたがって分配回路を構成するキャパシタンス、インダクタンスおよびアイソレーション抵抗の値を求めると、Ｃ_１＝１．１２５ｐＦ、Ｌ_１＝１１．２５４ｎＨ、Ｃ_２＝２．２５１ｐＦ、Ｌ_２＝５．６２７ｎＨ、Ｃ_３＝４．５０２ｐＦ、Ｌ_３＝２．８１３ｎＨ、Ｒ_ｉｓｏ＝１００Ωとなる。

このようにして与えた分配回路のＳパラメータの周波数特性（計算値）を図２〜図４に示す。図２〜図４において、横軸は周波数を表し、縦軸は入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３から高周波信号を入力した場合の反射係数の大きさ、すなわち反射振幅｜Ｓ_１１｜、｜Ｓ_２２｜（＝｜Ｓ_３３｜）、第１の出力端子２から高周波信号を入力した場合に第２の出力端子３へ伝送される高周波信号の大きさ、あるいは第２の出力端子３から高周波信号を入力した場合に第１の出力端子２へ伝送される高周波信号の大きさ、すなわちアイソレーション｜Ｓ_３２｜（＝｜Ｓ_２３｜）、入力端子１から高周波信号を入力した場合に第１乃至第２の出力端子２、３へそれぞれ分配される高周波信号の大きさ、すなわち分配振幅｜Ｓ_２１｜（＝｜Ｓ_３１｜）を、それぞれ表す。

図２〜図４に示すＳパラメータの周波数特性から、第１および第２の周波数帯の中心周波数ｆ_１、ｆ_２において、入力端子１から入力した高周波信号は反射することなく、第１乃至第２の出力端子２、３へ等分配で伝送される。また、第１乃至第２の出力端子２、３は完全にアイソレーションされることがわかる。したがって、仮に、第１乃至第２の出力端子２、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生じても、その反射波は、第１乃至第２の出力端子２、３の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。

このような分配回路は、例えばキャパシタンスとインダクタンスおよびアイソレーション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で接続することにより、小形に構成できる。

以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、キャパシタンスとインダクタンスといった集中定数素子からなる直並列共振回路とアイソレーション抵抗により回路を構成したので、小形に回路を構成でき、且つ異なる２つの周波数帯域において動作する分配回路が得られる効果を奏する。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２による分配回路の構成を示す回路図である。また、図６〜図８は、図５の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を示す説明図である。

図５に示す分配回路は、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第１の出力端子２に接続された第２の接続部５に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第１の並列共振回路１３と、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第２の出力端子３に接続された第３の接続部６に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第２の並列共振回路１４と、第２の接続部５に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第１の直列共振回路１５と、第３の接続部６に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第２の直列共振回路１６と、第１の接続部４に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_３とインダクタンスＬ_３によりなる第３の直列共振回路１７と、第２の接続部５と第３の接続部６との間に接続された、抵抗値Ｒ_ｉｓｏのアイソレーション抵抗１２とを備え、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数と、入力端子１と第１及び第２の出力端子２及び３とに接続される負荷抵抗とによって、第１及び第２の並列共振回路１３及び１４と、第１乃至第３の直列共振回路１５〜１７と、アイソレーション抵抗１２との素子値を与えるようになされている。

次に動作について説明する。分配回路を動作させる異なる第１の周波数帯と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数をｆ_１、ｆ_２とする。中心周波数ｆ_１、ｆ_２で分配回路として動作させるために、第１乃至第２の並列共振回路１３、１４を構成するキャパシタンスＣ_１、インダクタンスＬ_１、第１乃至第２の直列共振回路１５、１６を構成するキャパシタンスＣ_２、インダクタンスＬ_２、第３の直列共振回路１７を構成するキャパシタンスＣ_３、インダクタンスＬ_３、およびアイソレーション抵抗１２の抵抗値Ｒ_ｉｓｏを、下式により与える。

式（２）から、第１乃至第２の並列共振回路１３、１４、および第１乃至第３の直列共振回路１５〜１７の共振周波数は、中心周波数ｆ_１、ｆ_２の相乗平均値で与えられる。

ここでは、説明の便宜上、入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３に接続された負荷抵抗Ｒの値を５０Ωとし、また、第１の周波数帯の中心周波数ｆ_１を１ＧＨｚ、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２を２ＧＨｚに選択する。式（２）にしたがって分配回路を構成するキャパシタンス、インダクタンスおよびアイソレーション抵抗の値を求めると、Ｃ_１＝２．２５１ｐＦ、Ｌ_１＝５．６２７ｎＨ、Ｃ_２＝１．１２５ｐＦ、Ｌ_２＝１１．２５４ｎＨ、Ｃ_３＝２．２５１ｐＦ、Ｌ_３＝５．６２７ｎＨ、Ｒ_ｉｓｏ＝１００Ωとなる。

このようにして与えた分配回路のＳパラメータの周波数特性（計算値）を図６〜図８に示す。図６〜図８において、横軸は周波数を表し、縦軸は入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３から高周波信号を入力した場合の反射係数の大きさ、すなわち反射振幅｜Ｓ_１１｜、｜Ｓ_２２｜（＝｜Ｓ_３３｜）、第１の出力端子２から高周波信号を入力した場合に第２の出力端子３へ伝送される高周波信号の大きさ、あるいは第２の出力端子３から高周波信号を入力した場合に第１の出力端子２へ伝送される高周波信号の大きさ、すなわちアイソレーション｜Ｓ_３２｜（＝｜Ｓ_２３｜）、入力端子１から高周波信号を入力した場合に第１乃至第２の出力端子２、３へそれぞれ分配される高周波信号の大きさ、すなわち分配振幅｜Ｓ_２１｜（＝｜Ｓ_３１｜）を、それぞれ表す。

図６〜図８に示すＳパラメータの周波数特性から、第１および第２の周波数帯の中心周波数ｆ_１、ｆ_２において、入力端子１から入力した高周波信号は反射することなく、第１乃至第２の出力端子２、３へ等分配で伝送される。また、第１乃至第２の出力端子２、３は完全にアイソレーションされることがわかる。したがって、仮に第１乃至第２の出力端子２、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生じても、その反射波は第１乃至第２の出力端子２、３の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。

以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、キャパシタンスとインダクタンスといった集中定数素子からなる直並列共振回路とアイソレーション抵抗により回路を構成したので、小形に回路を構成でき、且つ異なる２つの周波数帯域において動作する分配回路が得られる効果を奏する。

実施の形態３．
図９は、この発明の実施の形態３による分配回路の構成を示す回路図である。また、図１０〜図１２は、図９の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を示す説明図である。

図９に示す分配回路は、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第２の接続部５に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第１の直列共振回路１８と、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第３の接続部６に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第２の直列共振回路１９と、第２の接続部５と第１の出力端子２に接続された第４の接続部２５との間に設けられた、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第３の直列共振回路２０と、第３の接続部６と第２の出力端子３に接続された第５の接続部２６との間に設けられた、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第４の直列共振回路２１と、第２の接続部５に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第１の並列共振回路２２と、第３の接続部６に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第２の並列共振回路２３と、第４の接続部２５と第５の接続部２６との間に接続された、抵抗値Ｒ_ｉｓｏのアイソレーション抵抗２４とを備え、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数と、入力端子１と第１及び第２の出力端子２及び３とに接続される負荷抵抗とによって、第１乃至第４の直列共振回路１８〜２１と、第１及び第２の並列共振回路２２及び２３と、アイソレーション抵抗２４との素子値を与えるようになされている。

次に動作について説明する。分配回路を動作させる異なる第１の周波数帯と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数をｆ_１、ｆ_２とする。中心周波数ｆ_１、ｆ_２で分配回路として動作させるために、第１乃至第４の直列共振回路１８〜２１を構成するキャパシタンスＣ_１、インダクタンスＬ_１、第１乃至第２の並列共振回路２２、２３を構成するキャパシタンスＣ_２、インダクタンスＬ_２、およびアイソレーション抵抗２４の抵抗値Ｒ_ｉｓｏを、下式により与える。

式（３）から、第１乃至第４の直列共振回路１８〜２１、および第１乃至第２の並列共振回路２２、２３の共振周波数は、中心周波数ｆ_１、ｆ_２の相乗平均値で与えられる。

ここでは、説明の便宜上、入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３に接続された負荷抵抗Ｒの値を５０Ωとし、また、第１の周波数帯の中心周波数ｆ_１を１ＧＨｚ、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２を２ＧＨｚに選択する。式（３）にしたがって分配回路を構成するキャパシタンス、インダクタンスおよびアイソレーション抵抗の値を求めると、Ｃ_１＝１．１２５ｐＦ、Ｌ_１＝１１．２５４ｎＨ、Ｃ_２＝２．２５１ｐＦ、Ｌ_２＝５．６２７ｎＨ、Ｒ_ｉｓｏ＝１００Ωとなる。

このようにして与えた分配回路のＳパラメータの周波数特性（計算値）を図１０〜図１２に示す。図１０〜図１２において、横軸は周波数を表し、縦軸は入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３から高周波信号を入力した場合の反射係数の大きさ、すなわち反射振幅｜Ｓ_１１｜、｜Ｓ_２２｜（＝｜Ｓ_３３｜）、第１の出力端子２から高周波信号を入力した場合に第２の出力端子３へ伝送される高周波信号の大きさ、あるいは第２の出力端子３から高周波信号を入力した場合に第１の出力端子２へ伝送される高周波信号の大きさ、すなわちアイソレーション｜Ｓ_３２｜（＝｜Ｓ_２３｜）、入力端子１から高周波信号を入力した場合に第１乃至第２の出力端子２、３へそれぞれ分配される高周波信号の大きさ、すなわち分配振幅｜Ｓ_２１｜（＝｜Ｓ_３１｜）を、それぞれ表す。

図１０〜図１２に示すＳパラメータの周波数特性から、第１および第２の周波数帯の中心周波数ｆ_１、ｆ_２において、入力端子１から入力した高周波信号は反射することなく、第１乃至第２の出力端子２、３へ等分配で伝送される。また、第１乃至第２の出力端子２、３は完全にアイソレーションされることがわかる。したがって、仮に第１乃至第２の出力端子２、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生じても、その反射波は第１乃至第２の出力端子２、３の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。

以上で明らかなように、この実施の形態３によれば、キャパシタンスとインダクタンスといった集中定数素子からなる直並列共振回路とアイソレーション抵抗により回路を構成したので、小形に回路を構成でき、且つ異なる２つの周波数帯域において動作する分配回路が得られる効果を奏する。

実施の形態４．
図１３は、この発明の実施の形態４による分配回路の構成を示す回路図である。また、図１４〜図１６は、図１３の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を示す説明図である。

図１３に示す分配回路は、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第２の接続部５に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第１の並列共振回路２７と、入力端子１に接続された第１の接続部４に一端が接続され、第３の接続部６に他端が接続された、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第２の並列共振回路２８と、第２の接続部５と第１の出力端子２に接続された第４の接続部２５との間に設けられた、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第３の並列共振回路２９と、第３の接続部６と第２の出力端子３に接続された第５の接続部２６との間に設けられた、キャパシタンスＣ_１とインダクタンスＬ_１によりなる第４の並列共振回路３０と、第２の接続部５に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第１の直列共振回路３１と、第３の接続部６に一端が接続され、他端が接地された、キャパシタンスＣ_２とインダクタンスＬ_２によりなる第２の直列共振回路３２と、第４の接続部２５と第５の接続部２６との間に接続された、抵抗値Ｒ_ｉｓｏのアイソレーション抵抗２４とを備え、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数と、入力端子１と第１及び第２の出力端子２及び３とに接続される負荷抵抗とによって、第１乃至第４の並列共振回路２７〜３０と、第１及び第２の直列共振回路３１及び３２と、アイソレーション抵抗２４との素子値を与えるようになされている。

次に動作について説明する。分配回路を動作させる異なる第１の周波数帯と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数をｆ_１、ｆ_２とする。中心周波数ｆ_１、ｆ_２で分配回路として動作させるために、第１乃至第４の並列共振回路２７〜３０を構成するキャパシタンスＣ_１、インダクタンスＬ_１、第１乃至第２の直列共振回路３１、３２を構成するキャパシタンスＣ_２、インダクタンスＬ_２、およびアイソレーション抵抗２４の抵抗値Ｒ_ｉｓｏを、下式により与える。

式（４）から、第１乃至第４の並列共振回路２７〜３０、および第１乃至第２の直列共振回路３１、３２の共振周波数は、中心周波数ｆ_１、ｆ_２の相乗平均値で与えられる。

ここでは、説明の便宜上、入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３に接続された負荷抵抗Ｒの値を５０Ωとし、また、第１の周波数帯の中心周波数ｆ_１を１ＧＨｚ、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２を２ＧＨｚに選択する。式（４）にしたがって分配回路を構成するキャパシタンス、インダクタンスおよびアイソレーション抵抗の値を求めると、Ｃ_１＝２．２５１ｐＦ、Ｌ_１＝５．６２７ｎＨ、Ｃ_２＝１．１２５ｐＦ、Ｌ_２＝１１．２５４ｎＨ、Ｒ_ｉｓｏ＝１００Ωとなる。

このようにして与えた分配回路のＳパラメータの周波数特性（計算値）を図１４〜図１６に示す。図１４〜図１６において、横軸は周波数を表し、縦軸は入力端子１および第１乃至第２の出力端子２、３から高周波信号を入力した場合の反射係数の大きさ、すなわち反射振幅｜Ｓ_１１｜、｜Ｓ_２２｜（＝｜Ｓ_３３｜）、第１の出力端子２から高周波信号を入力した場合に第２の出力端子３へ伝送される高周波信号の大きさ、あるいは第２の出力端子３から高周波信号を入力した場合に第１の出力端子２へ伝送される高周波信号の大きさ、すなわちアイソレーション｜Ｓ_３２｜（＝｜Ｓ_２３｜）、入力端子１から高周波信号を入力した場合に第１乃至第２の出力端子２、３へそれぞれ分配される高周波信号の大きさ、すなわち分配振幅｜Ｓ_２１｜（＝｜Ｓ_３１｜）を、それぞれ表す。

図１４〜図１６に示すＳパラメータの周波数特性から、第１および第２の周波数帯の中心周波数ｆ_１、ｆ_２において、入力端子１から入力した高周波信号は反射することなく、第１乃至第２の出力端子２、３へ等分配で伝送される。また、第１乃至第２の出力端子２、３は完全にアイソレーションされることがわかる。したがって、仮に第１乃至第２の出力端子２、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生じても、その反射波は第１乃至第２の出力端子２、３の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。

以上で明らかなように、この実施の形態４によれば、キャパシタンスとインダクタンスといった集中定数素子からなる直並列共振回路とアイソレーション抵抗により回路を構成したので、小形に回路を構成でき、且つ異なる２つの周波数帯域において動作する分配回路が得られる効果を奏する。

この発明の実施の形態１による分配回路の構成を示す回路図である。図１の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、反射振幅の周波数特性図である。図１の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、アイソレーションの周波数特性図である。図１の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、分配振幅の周波数特性図である。この発明の実施の形態２による分配回路の構成を示す回路図である。図５の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、反射振幅の周波数特性図である。図５の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、アイソレーションの周波数特性図である。図５の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、分配振幅の周波数特性図である。この発明の実施の形態３による分配回路の構成を示す回路図である。図９の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、反射振幅の周波数特性図である。図９の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、アイソレーションの周波数特性図である。図９の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、分配振幅の周波数特性図である。この発明の実施の形態４による分配回路の構成を示す回路図である。図１３の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、反射振幅の周波数特性図である。図１３の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、アイソレーションの周波数特性図である。図１３の分配回路における伝送特性（Ｓパラメータの周波数特性）の一例を説明するもので、分配振幅の周波数特性図である。

符号の説明

１入力端子、２第１の出力端子、３第２の出力端子、４第１の接続部、５第２の接続部、６第３の接続部、７第１の直列共振回路、８第２の直列共振回路、９第１の並列共振回路、１０第２の並列共振回路、１１第３の並列共振回路、１２アイソレーション抵抗、１３第１の並列共振回路、１４第２の並列共振回路、１５第１の直列共振回路、１６第２の直列共振回路、１７第３の直列共振回路、１８第１の直列共振回路、１９第２の直列共振回路、２０第３の直列共振回路、２１第４の直列共振回路、２２第１の並列共振回路、２３第２の並列共振回路、２４アイソレーション抵抗、２５第４の接続部、２６第５の接続部、２７第１の並列共振回路、２８第２の並列共振回路、２９第３の並列共振回路、３０第４の並列共振回路、３１第１の直列共振回路、３２第２の直列共振回路。

Claims

入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第２の接続部に他端が接続された第１の直列共振回路と、
前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、
前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の並列共振回路と、
前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、
前記第１の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第３の並列共振回路と、
前記第２の接続部と前記第３の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗と
を備え、
所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、前記第３の並列共振回路のキャパシタンスＣ _３およびインダクタンスＬ _３と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える
ことを特徴とする分配回路。
請求項１に記載の分配回路において、
前記第１及び第２の直列共振回路と前記第１乃至第３の並列共振回路の共振周波数は、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数に対し、前記第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数の相乗平均値で与えられる
ことを特徴とする分配回路。
入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第２の接続部に他端が接続された第１の並列共振回路と、
前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、
前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の直列共振回路と、
前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、
前記第１の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第３の直列共振回路と、
前記第２の接続部と前記第３の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗と
を備え、
所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、前記第３の直列共振回路のキャパシタンスＣ _３およびインダクタンスＬ _３と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える
ことを特徴とする分配回路。
請求項３に記載の分配回路において、
前記第１及び第２の並列共振回路と前記第１乃至第３の直列共振回路の共振周波数は、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数に対し、前記第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数の相乗平均値で与えられる
ことを特徴とする分配回路。
入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の接続部に他端が接続された第１の直列共振回路と、
前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、
前記第２の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第４の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第３の直列共振回路と、
前記第３の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第５の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第４の直列共振回路と、
前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の並列共振回路と、
前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、
前記第４の接続部と前記第５の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗と
を備え、
所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える
ことを特徴とする分配回路。
請求項５に記載の分配回路において、
前記第１乃至第４の直列共振回路と前記第１及び第２の並列共振回路の共振周波数は、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数に対し、前記第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数の相乗平均値で与えられる
ことを特徴とする分配回路。
入力端子に接続された第１の接続部に一端が接続され、且つ第２の接続部に他端が接続された第１の並列共振回路と、
前記入力端子に接続された前記第１の接続部に一端が接続され、且つ第３の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の並列共振回路と、
前記第２の接続部に一端が接続され、且つ第１の出力端子に接続された第４の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第３の並列共振回路と、
前記第３の接続部に一端が接続され、且つ第２の出力端子に接続された第５の接続部に他端が接続されるとともに前記第１の並列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第４の並列共振回路と、
前記第２の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地された第１の直列共振回路と、
前記第３の接続部に一端が接続され、且つ他端が接地されるとともに前記第１の直列共振回路と同じキャパシタンスとインダクタンスとを有する第２の直列共振回路と、
前記第４の接続部と前記第５の接続部との間に接続されたアイソレーション抵抗と
を備え、
所望の第１の周波数帯の中心周波数ｆ _１と、第２の周波数帯の中心周波数ｆ_２と、所望の抵抗値Ｒとを用いて、下式により、前記第１の並列共振回路のキャパシタンスＣ _１およびインダクタンスＬ _１と、前記第１の直列共振回路のキャパシタンスＣ _２およびインダクタンスＬ _２と、アイソレーション抵抗Ｒ _ｉｓｏを与える
ことを特徴とする分配回路。
請求項７に記載の分配回路において、
前記第１乃至第４の並列共振回路と前記第１及び第２の直列共振回路の共振周波数は、所望の第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数に対し、前記第１と第２の周波数帯のそれぞれの中心周波数の相乗平均値で与えられる
ことを特徴とする分配回路。
請求項１乃至８のいずれかに記載の分配回路において、
前記キャパシタンス、前記インダクタンスおよび前記アイソレーション抵抗はチップ部品であり、
前記チップ部品は誘電体基板に配置されるとともに前記誘電体基板上に形成したストリップ導体パターンにより接続される
ことを特徴する分配回路。