JP5033012B2 - 高周波伝送回路、分配器、分布結合型分配器、共振回路 - Google Patents

Description

この発明は、マイクロストリップ伝送線路に基づいて形成される高周波伝送回路、分配器、分布結合型分配器、共振回路に関するものである。

従来、特許文献１、特許文献２に示すように、マイクロストリップ線路を用いた各種の高周波モジュールが開示されている。例えば、特許文献１では、マイクロストリップ線路の基本構成が開示されており、特許文献２では、損失特性を改善するための構造を有するマイクロストリップ線路および高周波モジュールが開示されている。

一般に、マイクロストリップ伝送線路は、図８に示す構造からなる。図８は一般的なマイクロストリップ伝送線路の外観斜視図である。図８に示すように、一般的なマイクロストリップ伝送線路１００は、所定厚みで所定の誘電率を有する誘電体基板１０１と、この誘電体基板１０１の厚み方向で対向する二面にそれぞれ形成された接地電極１０２および回路電極１０３とを備える。接地電極１０２は誘電体基板１０１の一方面の全面に形成されており、回路電極１０３は誘電体基板１０１の接地電極形成面に対向する面に、予め設定された回路電極パターンで形成されている。このような構造の場合、極薄い膜厚（厚み）からなる平板状の接地電極１０２と回路電極１０３とは、それぞれの平板面が対向する形状で形成される。

また、図９に示す構造からなる従来のマイクロストリップ伝送線路１００’も存在する。図９は従来のマイクロストリップ伝送線路１００’の外観斜視図である。図９に示すように、マイクロストリップ伝送線路１００’は、図８に示したマイクロストリップ伝送線路１００の誘電体基板１０１が無い構造からなり、接地電極１０２と回路電極１０３とは、絶縁性支持部材１０４により所定距離に離間されている。

また、このようなマイクロストリップ伝送線路を用いることで、他の高周波モジュールも形成することができ、例えば、図１０に示すような形状の分配器がマイクロストリップ伝送線路により形成される。図１０は従来のマイクロストリップ型分配器の概念および形状を示す図であり、図１０（Ａ）は分配器の概念、図１０（Ｂ），（Ｃ）は実際の回路パターンを示した図である。なお、図１０では、回路電極のみを図示しているが、実際には誘電体基板および接地電極を備える。

分配器１１０は、伝送線路１１１からの高周波信号を、伝送線路１１２，１１３に分配して伝送する。この際、各伝送線路１１１，１１２，１１３間で低損失に信号を伝送するため、各線路間でインピーダンスマッチングを行わなければならない。例えば、伝送線路１１１，１１２，１１３の特性インピーダンスＺが５０Ωである場合に、図１０（Ｂ）のように、伝送線路１１２と伝送線路１１３との接続点は、伝送線路１１１側から見て２５Ωとなる。このため、伝送線路１１１の伝送線路１１２，１１３側端の所定長を特性インピーダンスＺ＝３５．３６Ωとするように、伝送線路１１１の幅を部分的に広くした整合部１１４を形成する。また、分配器１１０’は、伝送線路１１１側から見て伝送線路１１２，１１３の接続点の特性インピーダンスが５０Ωとなるように、伝送線路１１２，１１３を設定する。すなわち、伝送線路１１２，１１３の伝送線路１１１側端の所定長を特性インピーダンスＺ＝７０．７１Ωとするように、伝送線路１１２，１１３の幅を部分的に狭くした整合部１１５，１１６を形成する。
特開平８−２２８１０５号公報 特開平１１−１７７３１０号公報

上述のような従来のマイクロストリップ伝送線路を用いた各高周波モジュールでは、次に示すような各種の問題が存在する。

まず、図８に示した一般的なマイクロストリップ伝送線路１００では、接続する回路素子の特性インピーダンスとの関係から、インピーダンスマッチングしなければならない場合で且つ、回路電極と接地電極との距離を変化させることができない場合、インピーダンスマッチング回路としてマイクロストリップ伝送線路１００の回路電極幅を切り替えなければならない。このような回路電極幅の急激な変化は、回路インピーダンスの不連続を招き、伝送損失を伴う。

また、図９に示したマイクロストリップ伝送線路１００’では、回路電極１０３に接地電極１０２と対向する方向の外力が加わると、回路電極１０３が接地電極１０２と対向する方向に沿って撓む。このため、回路電極１０３と接地電極１０２との距離が一定にならず、特性インピーダンスＺが変化してしまう。

また、上述の図１０に示したような分配器の場合、図１０に示すように分配数が少なければ、幅の不連続による伝送損失以外には伝送損失がほぼ無いが、図１１に示すように分配数が多くなると、さらなる問題が発生する。図１１は、従来の各種分配器の構造を示す図であり、本図においても、回路電極のみを図示し、誘電体基板および接地電極は図示しない。図１１（Ａ）は、１：６分配器２１０を示し、図１１（Ｂ）は１：４分配器３１０を示し、図１１（Ｃ）は１：１０分配器４１０を示す。

図１１（Ａ）に示す１：６分配器２１０は、伝送線路２１１と伝送線路２１２〜２１７との接続位置に、伝送線路２１１よりも幅の広い整合部２１８を備える構造であり、伝送線路２１１と整合部２１８との接続位置において回路電極幅が大幅且つ急激に変化する。したがって、この点においてインピーダンスの不連続が発生して、伝送損失が増加する。さらに、整合部２１８の幅Ｗが、伝送する高周波信号の半波長（１／２波長）となると、信号搬送方向に垂直な幅Ｗ方向に定在波が発生してしまう。さらに、伝送線路２１２〜２１７が近接しながら整合部２１８に接続しているため、伝送線路２１２〜２１７間での十分なアイソレーションを得らない。

図１１（Ｂ）に示す１：４分配器３１０は、伝送線路３１１から整合部３１６で回路電極の幅が徐々に変化するため、上述のインピーダンスの不連続問題が解消し、さらに、各伝送線路３１２〜３１５が所定距離離間した状態で整合部３１６に接続しているので、伝送線路３１２〜３１５間のアイソレーションも保てる。しかしながら、伝送線路３１２〜３１５を離間するために、整合部３１６の幅が広がって上述の定在波発生の可能性があるとともに、伝送線路３１２〜３１５の各線路幅が狭くなって線路の純抵抗成分が増加する。

図１１（Ｃ）に示す１：１０分配器４１０は、図１１（Ｂ）に示す１：４分配器３１０と同じ定在波問題を有するとともに、さらに伝送線路４１２〜４２１の線路幅が狭くなり、さらに高い純抵抗成分を有することとなってしまう。

さらに、上述のマイクロストリップ伝送線路を用いた場合、誘電体基板の一平面上に回路電極を形成するため、隣り合う回路電極同士での対向する面積は、電極厚みに依存するので、殆ど対向面積を稼ぐことができない。これにより、隣り合う回路電極間で、大きな容量性結合を得ることが難しい。このため、このようなマイクロストリップ伝送線路を用いて隣り合う回路電極間での容量性結合を得て、方向性結合器やアイソレータ、および共振回路を形成することは容易ではない。

したがって、本発明の目的は、上述のような従来のマイクロストリップ伝送線路を用いた高周波モジュールによる各種の損失要因を抑圧することができる高周波モジュール、すなわち、高周波伝送回路、分配器、方向性結合器、アイソレータ、共振回路を実現することにある。

この発明は、誘電層と、該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および略平板状の回路電極と、を備えたマイクロストリップ型の高周波伝送回路に関するものである。この高周波伝送回路の略平板状の回路電極は、平板面を接地電極に対向させて配置させた平面線路部と、平板面に垂直な側面を接地電極に対向させて配置させた垂直線路部と、平面線路部と垂直線路部とを接続する接続部とを備える。さらに、平面線路部および垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする。

この構成では、平面線路部と垂直線路部とで接地電極に対向する面の面積が異なるので、それぞれで異なる特性インピーダンスの伝送線路が構成される。そして、これらの伝送線路が接続部で接続されることで、平面線路部による伝送線路と垂直線路部による伝送線路との間で高周波信号が伝搬される。すなわち、インピーダンス変換回路が構成される。この際、平面線路部と垂直線路部とで接地電極に対する面が変化するだけで、線路断面は変化しないので、それぞれの線路部間での純抵抗成分が変化しない。

また、この発明の高周波伝送回路の接続部は、平面線路部から垂直線路部に向けて捻れた形状からなる。

この構成では、接続部も平面線路部および垂直線路部と同じ回路電極幅となるので、平面線路部から接続部を介して垂直線路部に至るまで、特性インピーダンスの急激な変化が無く、且つ純抵抗成分が変わらないインピーダンス変換回路が構成される。

また、この発明は、誘電層と、該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および複数の平板状の回路電極と、を備え、複数の平板状の回路電極のうちの一つを集合側伝送線路とし、他の複数の平板状の回路電極を分離側伝送線路とする分配器に関するものである。この発明の分配器の分離側伝送線路を構成する複数の平板状の回路電極は、集合側伝送線路との接続端から所定距離に亘り、平板面に垂直な側面が接地電極に対向する垂直線路部と、平板面を前記接地電極に対向させて配置させた平面線路部と、前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備える。さらに、平面線路部および垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする。

この構成では、それぞれの分離側伝送線路の集合側伝送線路端付近が、誘電層を平面視した状態で、それぞれの分離側伝送線路の厚み分しか幅をとらないので、接続する分離側伝送線路数が増加しても、接続部の幅を大きくとる必要のない分配器が形成される。すなわち、小型で且つ幅方向に定在する定在波の発生し難い分配器が形成される。

また、この発明の分配器の垂直線路部の線路長は伝送信号の略１／４波長である。

この構成では、分離側伝送線路を構成する各平板状の回路電極の垂直線路部の線路長が伝送信号の略１／４波長であり、且つ隣り合う垂直線路部の平板面が所定距離離間されて対向する構造となる。これにより、隣り合う垂直線路部とこれらが集合側伝送線路と接続する部分とで、１／４波長短絡フィーダとして機能するため、分離側伝送線路の隣り合う回路電極間でのアイソレーションが高くなる。この結果、分離側伝送線路側の各電極間での信号伝搬が妨げられる。

また、この発明の分配器の集合側伝送線路は、分離側伝送線路との接続端から所定距離に亘り、回路電極の幅が接続端から順に狭くなる形状からなる整合部を備える。

この構成では、上述の分配器において、整合部と集合側伝送線路との接続部分で幅が順に変化することで、特性インピーダンスＺの急激な変化が抑制され、伝送損失が低減される。

また、この発明の分配器の整合部の分離側伝送線路側端部の幅は、伝送信号の１／２波長よりも狭い。

この構成では、上述の分配器において、さらに整合部の幅方向への定在波が発生しない。

また、この発明は、誘電層と、該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および二つの平板状の回路電極と、を備え、それぞれの平板状の回路電極が電磁界結合するように配置してなる分布結合型分配器に関するものである。この分布結合型分配器の二つの平板状の回路電極は、それぞれの両端を平板面が接地電極に対向するように配置させた平面線路部と、それぞれの中央部を平板面に垂直な面が接地電極に対向するように配置させた垂直線路部と、前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備える。また、それぞれの平板面が所定長に亘り、互いに電磁界結合する距離で近接するように配置してなり、前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする。

この構成では、二つの平板状の回路電極の中央部では、平板面同士が対向して配置されるので、平板面に垂直な厚み面同士が対向する従来の構造よりも、対向面積が大幅に大きくなる。これにより、二つの平板状の回路電極間で高い容量性結合が得られるので、高い結合度およびアイソレーションを有する方向性結合器が構成される。

また、この発明は、誘電層と、該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および二つの平板状の回路電極と、を備え、それぞれの平板状の回路電極が部分的に電磁界結合するように配置してなる共振回路に関するものである。この共振回路の二つの平板状の回路電極は、それぞれの一方の端部を平板面が接地電極に対向するように配置させた平面線路部と、それぞれの他方の端部を、平板面に垂直な側面が接地電極に対向するように配置させた垂直線路部と、前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備える。また、それぞれの平板面が所定長に亘り、互いに電磁界結合する距離で近接するように配置してなり、前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする。

この構成では、隣り合う平板状の回路電極同士で、平板面同士が対向して配置されるので、平板面に垂直な厚み面（側面）同士が対向する従来の構造よりも、対向面積が大幅に広くなる。これにより、高い容量性結合が得られ、優れた共振特性を有する共振回路が構成される。

また、この発明は、誘電層と、誘電層を介して設置された平板状の接地電極および三つ以上の平板状の回路電極と、を備え、それぞれの平板状の回路電極が部分的に電磁界結合するように配列配置してなる共振回路に関するものである。この共振回路の配列方向の両端の平板状の回路電極は、隣り合う平板状の回路電極と反対側の端部を、平板面が接地電極に対向するように配置させた平面線路部と、隣り合う平板状の回路電極側の端部を、平板面に垂直な側面が接地電極に対向するように配置させた垂直線路部と、前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備える。また、隣り合う平板状の回路電極側の平板面が所定長に亘り、隣り合う平板状の回路電極に対して電磁界結合する距離で近接するように配置してなり、前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなる。さらに、配列方向の両端以外の平板状の回路電極は、平板面に垂直な側面が前記接地電極に対向するように配置されるとともに、所定長に亘り、隣り合う平板状の回路電極に対して電磁界結合する距離で近接するように配置されている。

この構成では、上述の共振回路に加え、容量性結合が多段化されるので、さらに鋭い共振特性を有する共振回路が構成される。

この発明によれば、マイクロストリップ伝送線路を用いた高周波モジュールが有する各種の問題を解決して、それぞれに優れた特性を有する高周波伝送回路、分配器、分布結合型分配器、共振回路を簡素な構造で構成することができる。

本発明の第１の実施形態に係る高周波伝送回路であるインピーダンスマッチング回路について説明する。

図１は本実施形態のインピーダンスマッチング回路の構成を示す図であり、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
図１に示すように、インピーダンスマッチング回路１０は、平板状で且つ所定の誘電率からなる誘電体基板１１を備える。誘電体基板１１の対向する二つの平板面の一方面（図１に示す誘電体基板１１の下面）には接地電極１２が全面に形成されている。誘電体基板１１の他方面（図１に示す誘電体基板１１の上面）にはパターン電極１３Ａが形成されている。パターン電極１３Ａは、所定方向に延び且つ所定の幅Ｗｐおよび厚みＤｐを有する導体膜であり、平板面すなわち伸延方向長さと幅Ｗｐとから形成される面が誘電体基板１１の上面側および接地電極１２側となるように形成されている。このように形成されたパターン電極１３Ａと接地電極１２とこれらの間に存在する誘電体基板１１とによりマイクロストリップ伝送線路１３０Ａ（本発明の「平面線路部」に相当する。）が構成される。

また、誘電体基板１１の上面には、パターン電極１３Ｂが設置されている。パターン電極１３Ｂは、パターン電極１３Ａと略同形状の導体膜からなり、側面すなわち伸延方向長さと厚みＤｐとから形成される面が誘電体基板１１の上面側となるように設置されている。この際、パターン電極１３Ｂは、誘電体基板１１に側面を当接させて設置してもよいし、誘電体基板１１の上面から所定距離離間した状態で設置してもよい。このように設置されたパターン電極１３Ｂと接地電極１２と少なくとも誘電体基板１１とによりマイクロストリップ伝送線路１３０Ｂ（本発明の「垂直線路部」に相当する。）が構成される。

パターン電極１３Ａとパターン電極１３Ｂとは、接続用電極１４により接続されている。接続用電極１４は、パターン電極１３Ａ側端部からパターン電極１３Ｂ側端部にかけて、誘電体基板１１の上面に垂直な方向の長さが徐々に長くなり、且つ、上面に平行な方向の長さが徐々に短くなる形状からなる。接続用電極１４は、例えばパターン電極１３Ｂと一体形成されており、パターン電極１３Ａとは導電接合することにより、パターン電極１３Ａとパターン電極１３Ｂとを接続する。このような接続用電極１４と接地電極１２と誘電体基板１１とにより接続用マイクロストリップ伝送線路１４０（本発明の「接続部」に相当する。）が構成される。

このような形状に形成された伝送線路では、マイクロストリップ伝送線路１３０Ａとマイクロストリップ伝送線路１３０Ｂとで、接地電極１２とそれぞれのパターン電極１３Ａ，１３Ｂとの対向面積が異なること等により、特性インピーダンスが変化する。すなわち、マイクロストリップ伝送線路１３０Ａとマイクロストリップ伝送線路１３０Ｂとの間でインピーダンス変換が行われる。この際、パターン電極１３Ａとパターン電極１３Ｂとは、同じ幅Ｗｐ、同じ厚みＤｐで形成されているので、それぞれの電極が有する抵抗成分は変わらない。

このように、本実施形態の構成を用いることで、抵抗成分を変化させることなくインピーダンス変換を行うことができる単純な構造のマイクロストリップ伝送線路、すなわちインピーダンスマッチング回路を形成することができる。これにより、伝送損失の少ない単純な構造のインピーダンスマッチング回路を形成することができる。

なお、接続用マイクロストリップ伝送線路１４０は、図２に示すような各種の接合構造であってもよい。図２は、接続用マイクロストリップ伝送線路１４０の形状パターンの一例を示す図である。図２（Ａ）に示す構造では、パターン電極１３Ｂの長さ方向の一方端を部分的に屈曲させて形成し、さらにこの屈曲部を折り曲げることにより、接続用電極１４Ａを形成する。また、図２（Ｂ）では、パターン電極１３Ｂの長さ方向の一方端において、平板面を先細り形状に形成し、さらに側面を末広がりする形状にすることにより、接続用電極１４Ｂを形成する。これらの場合、パターン電極１３Ａの長さ方向の接続側端部は平板面を先細り形状に形成する。

次に、第２の実施形態に係るインピーダンスマッチング回路を、図を参照して説明する。
図３は、本実施形態のインピーダンスマッチング回路の構成を示す図であり、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は側面図である。
本実施形態のインピーダンスマッチング回路１０’は、第１の実施形態の図１に示したインピーダンスマッチング回路１０に対して、接続部の構造が異なるのみであり、他の構成は同じである。

接続部電極１５は、パターン電極１３Ａおよびパターン電極１３Ｂを有する導体膜を途中で９０度捻った形状における、当該捻り部分で形成される。このような捻り部である接続部電極１５と接地電極１２と誘電体基板１１とにより接続用マイクロストリップ伝送線路１５０が構成される。

このような構成であっても、上述の第１の実施形態と同様に、抵抗成分を変化させることなくインピーダンス変換を行うことができる単純な構造のインピーダンスマッチング回路を形成することができる。さらに、本実施形態の構成では、パターン電極１３Ａ，１３Ｂ、接続部電極１５は、一枚の導体膜としてみなせるので、それぞれの部分の幅および厚みが同じとなる。これにより、パターン電極１３Ａ、接続部電極１５、パターン電極１３Ｂの全てで抵抗成分が同じになる。これにより、さらに伝送損失の少ない単純な構造のインピーダンスマッチング回路を形成することができる。

次に、第３の実施形態に係る分配器の構成について図を参照して説明する。
図４は本実施形態の分配器２０の構成を示す図であり、（Ａ）が平面図、（Ｂ）がａ−ａ’断面図である。なお、本実施形態の分配器２０においても、誘電体基板１１および接地電極１２については上述する各実施形態と同じ構造からなる。

誘電体基板１１の上面には、所定幅で且つ所定厚みからなるパターン電極２１が形成されている。パターン電極２１の長さ方向の一方端には、上面視した形状が扇形で且つパターン電極２１側から徐々に幅が広くなる形状の導体からなる整合用パターン電極２８が形成されている。

整合用パターン電極２８のパターン電極２１と反対側の端部である扇形外周部には、同じ形状からなる複数のパターン電極２２〜２７が、扇形に対応して放射状且つ等間隔に接続されている。

各パターン電極２２〜２７は、上述のインピーダンスマッチング回路と同様の構造からなり、側面が誘電体基板１１の上面に対向するパターン電極部２２Ａ〜２７Ａと、平板面が誘電体基板１１の上面に対向するパターン電極部２２Ｂ〜２７Ｂとを有する。そして、各パターン電極２２〜２７は、パターン電極部２２Ａ〜２７Ａが整合用パターン電極２８に接続する構造からなる。

このような構造とすることで、パターン電極２１を有するマイクロストリップ伝送線路（本発明の「集合側伝送線路」に相当する。）から入力された高周波信号は、整合用パターン電極２８を有するマイクロストリップ伝送線路を介して、それぞれパターン電極２２〜２７を有する複数のマイクロストリップ伝送線路へ分配される。ここで、これらパターン電極２２〜２７を有する複数のマイクロストリップ伝送線路からなる線路群が本発明の「分離側伝送線路」に相当する。

さらに、本実施形態の構成では、各パターン電極部２２Ａ〜２７Ａが上面視して殆ど面積をとらない状態で整合用パターン電極２８に接続しているので、当該整合用パターン電極２８におけるパターン電極部２２Ａ〜２７Ａの接続部の形状を小さくすることができる。すなわち、整合用パターン電極２８のパターン電極２２〜２７側端部の電極幅を狭くすることができる。これにより、この電極幅を、伝送する高周波信号の波長の１／２よりも小さくすることが容易になり、このような幅寸法とすることで、幅方向の定在波が発生することを防止できる。

さらに、誘電体基板１１の上面に側面が対向するパターン電極部２２Ａ〜２７Ａの長さを高周波信号の波長の略１／４とすれば、隣り合うパターン電極同士で１／４波長短絡フィーダとして機能する。これは、隣り合うパターン電極部２２Ａ〜２７Ａは平板面同士が対向するように配置されるので、大きな容量性結合が得られるからである。

図５は、本実施形態のパターン電極部２２Ａ〜２７Ａのうちの隣り合う二つのパターン電極部が整合用パターン電極２８に接続する部分を模式化した構造と、その通過特性を示した図である。図５において模式化した整合用パターン電極を２８’とし、模式化したパターン電極部を２２Ａ’，２３Ａ’とする。

図５（Ｂ）に示すように、図５（Ａ）の構造を用いることで、パターン電極２８’と各パターン電極部２２Ａ’，２３Ａ’との間では、低損失で信号が伝送する。一方で、パターン電極部２２Ａ’，２３Ａ’間では、特定の周波数、すなわちパターン電極部２２Ａ’，２３Ａ’の長さの約４倍の波長となる信号が大きく減衰される。

したがって、上述の構成を用いることで、パターン電極２２〜２７によるマイクロストリップ伝送線路群は、隣り合う線路に対して高いアイソレーションを有することができ、これらのマイクロストリップ伝送線路群間で信号が漏洩することを防止できる。この結果、小型でありながら、高いアイソレーション性を有し、低損失で優れた伝送特性を有する分配器を形成することができる。

次に、第４の実施形態に係るアイソレータの構成について、図を参照して説明する。
図６は、本実施形態に係るアイソレータの構成を示す図であり、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ方向矢視図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ方向矢視図であり、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ方向矢視図である。

アイソレータ３０も、誘電体基板１１および接地電極１２は、上述の各実施形態の構成と同じである。誘電体基板１１の上面、すなわち接地電極１２と対向する面には、パターン電極３１、３２が形成されている。パターン電極３１は平面視した状態でコの字状となる導体膜からなり、当該導体膜の中央部３１３を端部３１１，３１２に対して略垂直に折り曲げた形状からなる。これにより、パターン電極３１の端部３１１，３１２は、平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するように設置され、中央部３１３は側面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するように設置される。パターン電極３２は、パターン電極３１と同じ構成からなり、パターン電極３２の端部３２１，３２２は、平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するように設置され、中央部３２３は側面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するように設置される。さらに、それぞれの中央部３１３，３２３は、延びる方向の全体において、互いの平板面が対向するように近接して配置されている。この構造により、パターン電極３１，３２間で大きな容量性結合が得られる。

さらに、中央部３１３，３２３の平板面に対して、端部３１１と端部３２１とが対向し、端部３１２と端部３２２とが対向するように配置される。また、端部３２２には予め設定した抵抗値（本実施形態では５０Ω）の終端抵抗３３が接続されている。

このような構造により、端部３１１から高周波信号が入力されると、端部３１２から−９０°位相ズレの高周波信号が出力されるとともに、中央部３１３，３２３の結合により励起された位相ズレの無い高周波信号が端部３２１から出力される。これにより、図６に示す回路はアイソレータとして機能する。

このように、本実施形態の構成を用いることで、大きな容量性結合が得られるアイソレータが得られる。すなわち、各種特性に優れたアイソレータを簡素な構造で実現することができる。

さらに、上述のアイソレータ３０の構成に基づいて終端抵抗３３を接続しない構成とすれば、各種特性に優れた方向性結合器を実現することができる。ここで、このようなアイソレータや方向性結合器が、本発明の「分布結合型分配器」に相当する。

次に、第５の実施形態に係る共振回路について図を参照して説明する。
図７は本実施形態に係る共振回路４０の構成を示す図であり、（Ａ）は外観斜視図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ方向矢視図、（Ｃ）は（Ａ）におけるＣ方向矢視図であり、（Ｄ）は（Ａ）におけるＤ方向矢視図である。
共振回路４０も、誘電体基板１１および接地電極１２は、上述の各実施形態の構成と同じである。誘電体基板１１の上面には、複数のパターン電極４１〜４４が配列設置されている。

この配列の一方端のパターン電極４１は二つの平板状導体部分４１１，４１２が直交する「く」の字からなる導体膜である。平板状導体部分４１１は平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するように配置され、平板状導体部分４１２は平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に略垂直になるように配置されている。上記配列の他方端のパターン電極４４も、パターン電極４１と同様の構造からなり、平板状導体部分４４１は平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するように配置され、平板状導体部分４４２は平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に略垂直になるように配置されている。

パターン電極４２，４３は、平板状の導体膜からなり、平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に略垂直になるように配置されている。パターン電極４２は、平板面の略半分が、パターン電極４１の平板状導体部分４１２の平板面と近接して対向するように配置されるとともに、平板面の残りの略半分が、パターン電極４３の平板面と近接して対向するように配置されている。パターン電極４３は、平板面の略半分が、パターン電極４２の平板面と近接して対向するように配置されるとともに、平板面の残りの略半分が、パターン電極４４の平板状導体部分４４２の平板面と近接して対向するように配置されている。

このような構成とすることで、パターン電極４１の平板状導体部分４１２とパターン電極４２とで大きな容量性結合が得られ、パターン電極４２とパターン電極４３とで大きな容量性結合が得られ、パターン電極４３とパターン電極４４の平板状導体部分４４２とで大きな容量性結合が得られる。これにより、パターン電極４１の平板状導体部分４１１とパターン電極４４の平板状導体部分４４１とを入出力端とする共振回路を形成することができる。この際、この構造を用いることで、パターン電極の全ての平板面が誘電体基板１１および接地電極１２に対向するような構造よりも、容易且つ確実に大きな容量性結合を得られるので、共振回路をより簡単に構成することができる。

なお、配列中間のパターン電極数を上述の実施形態では二個としたが、これらが無くても、より少なくもしくは多く設置されていてもよく、回路仕様に応じて適宜設定すればよい。

第１の実施形態のインピーダンスマッチング回路の構成を示す図である。 接続用マイクロストリップ伝送線路１４０の形状パターンの一例を示す図である。 第２の実施形態のインピーダンスマッチング回路の構成を示す図である。 第３の実施形態の分配器２０の構成を示す図である。 第３の実施形態のパターン電極部２２Ａ〜２７Ａのうちの隣り合う二つのパターン電極部が整合用パターン電極２８に接続する部分を模式化した構造と、その通過特性を示した図である。 第４の実施形態に係るアイソレータの構成を示す図である。 第５の実施形態に係る共振回路４０の構成を示す外観斜視図である。 一般的なマイクロストリップ伝送線路の外観斜視図である。 従来のマイクロストリップ伝送線路１００’の外観斜視図である。 従来のマイクロストリップ型分配器の概念および形状を示す図である。 従来の各種分配器の構造を示す図である。

符号の説明

１０−インピーダンスマッチング回路、１１−誘電体基板、１２−接地電極、１３Ａ，１３Ｂ−パターン電極、１４，１４Ａ，１４Ｂ−接続用電極、１５−接続部電極、２０−分配器、２１−パターン電極、２２〜２７−パターン電極、２２Ａ〜２７Ａ，２２Ｂ〜２７Ｂ−パターン電極部、２８−整合用パターン電極、３０−アイソレータ、３１，３２−パターン電極、３２−パターン電極、３３−終端抵抗、４０−共振回路、４１〜４４−パターン電極、１００−マイクロストリップ伝送線路、１０１−誘電体基板、１０２−接地電極、１０３−回路電極、１０４−絶縁性支持部材、１１０−分配器、１１１，１１２，１１３−伝送線路、１１４−整合部、１１５，１１６−整合部、１３０Ａ，１３０Ｂ−マイクロストリップ伝送線路、１４０，１５０−接続用マイクロストリップ伝送線路

Claims (9)

1. 誘電層と、
   該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および略平板状の回路電極と、を備えたマイクロストリップ型の高周波伝送回路であって、
   前記略平板状の回路電極は、平板面を前記接地電極に対向させて配置させた平面線路部と、前記平板面に垂直な側面を前記接地電極に対向させて配置させた垂直線路部と、前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備え、
   前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする高周波伝送回路。
2. 前記接続部は、前記平面線路部から前記垂直線路部に向けて捻れた形状からなる、請求項１に記載の高周波伝送回路。
3. 誘電層と、
   該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および複数の平板状の回路電極と、を備え、
   前記複数の平板状の回路電極のうちの一つを集合側伝送線路とし、他の複数の平板状の回路電極を分離側伝送線路とする分配器であって、
   前記分離側伝送線路を構成する複数の平板状の回路電極は、
   前記集合側伝送線路との接続端から所定距離に亘り、平板面に垂直な側面が前記接地電極に対向する垂直線路部と、平板面を前記接地電極に対向させて配置させた平面線路部と、前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備え、
   前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする分配器。
4. 前記垂直線路部は、その線路長が伝送信号の略１／４波長である、請求項３に記載の分配器。
5. 前記集合側伝送線路は、前記分離側伝送線路との接続端から所定距離に亘り、前記回路電極の幅が前記接続端から順に狭くなる形状からなる整合部を備える、請求項３または請求項４に記載の分配器。
6. 前記整合部の前記分離側伝送線路側端部の幅は、伝送信号の１／２波長よりも狭い請求項５に記載の分配器。
7. 誘電層と、
   該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および二つの平板状の回路電極と、を備え、それぞれの平板状の回路電極が電磁界結合するように配置してなる分布結合型分配器であって、
   前記二つの平板状の回路電極は、それぞれ、
   両端を、平板面が前記接地電極に対向するように配置させた平面線路部と、
   中央部を、前記平板面に垂直な側面が前記接地電極に対向するように配置させた垂直線路部と、
   前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備え、
   前記垂直線路部におけるそれぞれの平板面が所定長に亘り、互いに電磁界結合する距離で近接するように配置してなり、
   前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする分布結合型分配器。
8. 誘電層と、
   該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および二つの平板状の回路電極と、を備え、それぞれの平板状の回路電極が部分的に電磁界結合するように配置してなる共振回路であって、
   前記二つの平板状の回路電極は、それぞれ、
   一方の端部を、平板面が前記接地電極に対向するように配置させた平面線路部と、
   他方の端部を、前記平板面に垂直な側面が前記接地電極に対向するように配置させた垂直線路部と、
   前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備え、
   前記垂直線路部におけるそれぞれの平板面が所定長に亘り、互いに電磁界結合する距離で近接するように配置してなり、
   前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなることを特徴とする共振回路。
9. 誘電層と、
   該誘電層を介して設置された平板状の接地電極および三つ以上の平板状の回路電極と、を備え、それぞれの平板状の回路電極が部分的に電磁界結合するように配列配置してなる共振回路であって、
   前記配列方向の両端の平板状の回路電極は、
   隣り合う平板状の回路電極と反対側の端部を、平板面が前記接地電極に対向するように配置させた平面線路部と、
   前記隣り合う平板状の回路電極側の端部を、前記平板面に垂直な側面が前記接地電極に対向するように配置させた垂直線路部と、
   前記平面線路部と前記垂直線路部とを接続する接続部と、を備え、
   前記隣り合う平板状の回路電極側の平板面が所定長に亘り、隣り合う平板状の回路電極に対して電磁界結合する距離で近接するように配置してなり、
   前記平面線路部および前記垂直線路部は、同じ厚みの１枚の金属板からなり、
   前記配列方向の両端以外の平板状の回路電極は、
   前記平板面に垂直な面が前記接地電極に対向するように配置されるとともに、所定長に亘り、隣り合う平板状の回路電極に対して電磁界結合する距離で近接するように配置されている、共振回路。

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