JP5152307B2 - 交差回路及びそれを用いた１８０度ハイブリッド回路 - Google Patents

Description

この発明は、マイクロストリップ線路やサスペンデッド線路などの伝送線路におけるストリップ導体の立体交差部分に使用される交差回路、及び、その交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路に関するものである。

従来、伝送線路におけるストリップ導体の立体交差部分に使用される交差回路には、単に、ストリップ導体同士を電気的に非接触な状態で交差させたもの（例えば、特許文献１（第１図、第４図、第５図）参照）や、立体交差の上部側に配置されたマイクロストリップ線路の信号線（ストリップ導体）であるブリッジ導体と下部側に配置されたマイクロストリップ線路の信号線（ストリップ導体）との間にグランド層を配置したものがある（例えば、特許文献２参照）。このグランド層は、交差回路が表面に形成された配線基板（誘電体基板）の裏面に形成された接地面と誘電体基板内のスルーホールを介して電気的に接続されており、グランド層と誘電体基板の接地面とが共通接地となっている。また、特許文献１（第７〜９図）には、誘電体基板の多層化により交差回路を構成したものが開示されている。特許文献３には、立体交差部分を含めた線路を全てコプレーナ線路で構成した交差回路が開示されている。

従来、１８０度ハイブリッド回路には、４端子（ポート）の入力端子を互いに接続する４つ線路のうち、３つの線路を１／４波長の長さを有するマイクロストリップ線路を用い、１つの線路を３／４波長の長さを有するマイクロストリップ線路を用いたものがある（例えば、特許文献１（第１図、第４図、第５図）参照）。また、１８０度ハイブリッド回路には、一番長い線路や端子間の距離が違い線路を構成する誘電体基板の上面のストリップ導体に、ジグザグ形状のストリップ導体（メアンダライン）を用いて電気長（伝送線路長）に差をつけたものもある（例えば、特許文献１（第７〜９図）参照）。なお、特許文献１に記載の１８０度ハイブリッド回路は、ラットレース形ハイブリッド回路と呼ばれる。

特開平２−２５６３０１号公報（第１図、第４図、第５図、第７〜９図） 特開平５−４８３０６号公報（第１〜６図） 特開平１−１６０２０１号公報（第１〜３図） 特開昭６２−２６９４０１号公報（第１〜５図） 特開２００３−２７３６０６号公報（第１図、第２図）

しかし、特許文献１（第１図、第４図、第５図）に記載の交差回路は、単に、ストリップ導体同士を電気的に非接触な状態で交差させたものであるので、交差回路の使用周波数が高ければ高いほど、上下で交差しているストリップ導体の上側のストリップ導体に生じる誘導成分が無視できなくなり、線路のインピーダンス整合が取れないという課題があった。また、特許文献（第７〜９図）に記載の交差回路は、誘電体基板の多層化やスルーホール形成が必要となり、構造の複雑化が避けられないという課題があった。

特許文献２に記載の交差回路は、インピーダンス整合が取るために、上下で交差しているストリップ導体の間にグランド層を形成しているが、そのグランド層は、下側のストリップ導体が上面に形成された誘電体基板内のスルーホールと電気的に接続する必要があるので、スルーホールの形成などによる構造の複雑化が避けられないという課題があった。さらに、特許文献４及び５に記載のサスペンデッド線路を用いた場合は、共通接地を実現する構造は簡易な構成では困難であるという課題もあった。

特許文献３に記載の交差回路は、コプレーナ線路により構成されているので、基板（誘電体基板）上面に形成された側路がグランドとなっており、誘電体基板内にスルーホールを形成する必要はないが、特許文献１に記載のラットレース形ハイブリッド回路のような、メアンダラインのような曲がりくねったストリップ導体形状が求められる回路では、側路を用いたコプレーナ線路は適用が難しいという課題があった。また、誘電体基板の下面に接地導体層（グランド）を有するコプレーナ線路を使用する場合や、交差回路の交差部分だけにコプレーナ線路を適用する場合（交差回路に繋がる線路はマイクロストリップ線路など）は、誘電体基板の上面に形成された側路と誘電体基板の下面に形成された接地導体層とをスルーホールを介して電気的に接続する必要が有り、構造の複雑化が避けられないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされたもので、誘電体基板の多層化やスルーホールを形成せずに、立体交差の上部側に配置されたマイクロストリップ線路の信号線（ストリップ導体）であるブリッジ導体に生じる誘導成分を簡便な構成で緩和してインピーダンス整合を取ることが可能な交差回路及びそれを用いた１８０度ハイブリッド回路を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る交差回路は、上面に第１ストリップ導体が形成された誘電体基板と、この誘電体基板の下面に形成、又は、前記誘電体基板の上方に配置された接地導体層と、前記第１ストリップ導体を挟んで対向し、前記誘電体基板の上面にそれぞれ形成された第２ストリップ導体及び第３ストリップ導体と、前記第１ストリップ導体に対して前記第２ストリップ導体側の前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ストリップ導体を挟んで対向した非接地の第１導体パッド及び第２導体パッドと、前記第１ストリップ導体に対して前記第３ストリップ導体側の前記誘電体基板の上面に形成され、前記第３ストリップ導体を挟んで対向し、前記第１導体パッド及び第２導体パッドとそれぞれ前記第１ストリップ導体を挟んで対向した非接地の第３導体パッド及び第４導体パッドと、前記第１導体パッドと第３導体パッドとを電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置された第１補助ブリッジ導体と、前記第２ストリップ導体及び第３ストリップ導体に対して、前記第１補助ブリッジ導体と反対側に配置され、前記第２導体パッドと第４導体パッドとを電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置された第２補助ブリッジ導体と、前記第２ストリップ導体と前記第３ストリップ導体とを電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置され、前記第１補助ブリッジ導体、前記第１導体パッド及び前記第３導体パッド、並びに、前記第２補助ブリッジ導体、前記第２導体パッド及び前記第４導体パッドにより生じる容量成分によって、その誘導成分が緩和されたブリッジ導体とを備えたことを特徴とするものである。

請求項２の発明に係る交差回路は、前記ブリッジ導体、前記第１補助ブリッジ導体、及び、前記第２補助ブリッジ導体が、前記第１ストリップ導体上に載置された誘電体の内部に挿入された状態で固定された請求項１に記載のものである。

請求項３の発明に係る交差回路は、前記ブリッジ導体、前記第１補助ブリッジ導体及び前記第２補助ブリッジ導体が、それぞれが平行に配置された請求項１〜３のいずれかに記載のものである。

請求項４の発明に係る交差回路は、前記第１導体パッドと前記第２ストリップ導体との間隔、前記第２導体パッドと前記第２ストリップ導体との間隔、前記第３導体パッドと前記第３ストリップ導体との間隔、前記第４導体パッドと前記第３ストリップ導体との間隔が、全て等しい請求項１〜４のいずれかに記載のものである。

請求項５の発明に係る交差回路は、前記第１導体パッド及び前記第２導体パッド、並びに、前記第３導体パッド及び前記第４導体パッドの面積を、前記第２ストリップ導体及び前記第３ストリップ導体とは反対側の前記誘電体基板上に広げることで、前記第１補助ブリッジ導体、前記第１導体パッド及び前記第３導体パッド、並びに、前記第２補助ブリッジ導体、前記第２導体パッド及び前記第４導体パッドにより生じる容量成分を高めた請求項１〜４のいずれかに記載のものである。

請求項６の発明に係る交差回路は、前記第１導体パッド及び前記第３導体パッドと前記第２導体パッド及び前記第４導体パッドは、前記誘電体基板を平面視したときに前記第１ストリップ導体と前記ブリッジ導体とが交差する点を中心にした点対称に形成された請求項１〜５のいずれかに記載のものである。

請求項７の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部をＹ字又はＴ字状に分岐させる第１分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体との一端と電気的に連続し、前記第２導体パッド及び前記第２ストリップ導体に沿って延伸する部分と前記第２ストリップ導体の側と反対側に屈曲する部分とを有する第１屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部をＹ字又はＴ字状に分岐させる第２分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体との他端と電気的に連続し、前記第３導体パッド及び前記第３ストリップ導体に沿って延伸する部分と前記第３ストリップ導体の側と反対側に屈曲する部分とを有する第２屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第２屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第１屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とするものである。

請求項８の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体の一端をＹ字又はＴ字状に分岐させる第１分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部と電気的に連続し、前記第２導体パッド、及び、前記第１ストリップ導体の一端側に沿って延伸する部分と前記第１ストリップ導体の一端側と反対側に屈曲する部分とを有する第１屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体の他端をＹ字又はＴ字状に分岐させる第２分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部と電気的に連続し、前記第３導体パッド及び前記第１ストリップ導体の他端側に沿って延伸する部分と前記第１ストリップ導体の他端側と反対側に屈曲する部分とを有する第２屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第２屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第１屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とするものである。

請求項９の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、前記第１導体パッドが、前記第２導体パッドよりも面積が大きく、前記第４導体パッドは、前記第３導体パッドよりも面積が大きい請求項７又は８に記載のものである。

請求項１０の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、前記第１屈曲ストリップ導体が、前記第１分岐ストリップ導体の他方の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲し、前記第２屈曲ストリップ導体は、前記第２分岐ストリップ導体の他方の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲する請求項７〜９のいずれかに記載のものである。

請求項１１の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の一端が電気的に接続された第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、第１メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、前記第１メアンダラインに対して１／３の電気長である第２メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の他端が電気的に接続された第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とするものである。

請求項１２の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、前記第１ストリップ導体の一端が、前記第２ストリップ導体の側に屈曲し、前記第１ストリップ導体の他端は、前記第３ストリップ導体の側に屈曲する請求項１１に記載のものである。

請求項１３の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の一端が電気的に接続された第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、第１メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の他端が電気的に接続された第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、前記第１メアンダラインに対して１／３の電気長である第２メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とするものである。

請求項１４の発明に係る１８０度ハイブリッド回路は、前記第２ストリップ導体及び前記第３ストリップ導体が、前記第１ストリップ導体に沿って延伸する請求項１３に記載のものである。

以上のように、請求項１〜６に係る発明によれば、第１補助ブリッジ導体、第１導体パッド及び第３導体パッド、並びに、第２補助ブリッジ導体、第２導体パッド及び第４導体パッドにより生じる容量成分によって、ストリップ導体の交差部分のインピーダンス整合が容易に取ることが可能な交差回路を得ることができる。

請求項７〜１４に係る発明によれば、第１補助ブリッジ導体、第１導体パッド及び第３導体パッド、並びに、第２補助ブリッジ導体、第２導体パッド及び第４導体パッドにより生じる容量成分によって、ストリップ導体の交差部分のインピーダンス整合が容易に取ることが可能な交差回路を用いた小型かつ簡便な構成の１８０度ハイブリッド回路を得ることができる。

この発明の実施の形態１に係る交差回路の構成図（マイクロストリップ線路）である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の断面図（サスペンデッド線路）である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の構成図（サスペンデッド線路）である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の構成図（サスペンデッド線路）である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の上面図（誘電体基板）である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の上面図（誘電体基板）である。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の反射損失を示すスミスチャートである。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の反射損失を示すグラフである。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の反射損失を示すスミスチャートである。 この発明の実施の形態１に係る交差回路の反射損失を示すグラフである。 この発明の実施の形態２に係る交差回路のブリッジ導体斜視図である。 この発明の実施の形態２に係る交差回路のブリッジ導体設置模式図である。 この発明の実施の形態２に係る交差回路 この発明の実施の形態３に係る１８０度ハイブリッド回路の上面図（マイクロストリップ線路）である。 この発明の実施の形態３に係る１８０度ハイブリッド回路の上面図（マイクロストリップ線路）である。 この発明の実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路の上面図（マイクロストリップ線路）である。 この発明の実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路のＳパラメータのグラフである。 この発明の実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路のＳパラメータのグラフである。 この発明の実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路のＳパラメータのグラフである。 この発明の実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路のＳパラメータのグラフである。 この発明の実施の形態５に係る１８０度ハイブリッド回路の上面図（マイクロストリップ線路）である。 この発明の実施の形態５に係る１８０度ハイブリッド回路の上面図（マイクロストリップ線路）である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１〜５を用いて説明する。図１（ａ）は交差回路の上面図、図１（ｂ）は図１（ａ）に記載の点線Ａ−Ａ’による交差回路の断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）に記載の点線Ｂ−Ｂ’又は点線Ｃ−Ｃ’による交差回路の断面図、図４（ａ）は交差回路の上面図、図４（ｂ）は図４（ａ）に記載の点線Ａ−Ａ’による交差回路の断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）に記載の点線Ｂ−Ｂ’又は点線Ｃ−Ｃ’による交差回路の断面図、図５（ａ）は交差回路の上面図、図５（ｂ）は図５（ａ）に記載の点線Ａ−Ａ’による交差回路の断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）に記載の点線Ｂ−Ｂ’又は点線Ｃ−Ｃ’による交差回路の断面図である。

図１〜５において、１は配線基板を構成する誘電体基板である。誘電体基板１は交差回路を形成するために、基板の多層化やスルーホールを形成するものは含まないが、交差回路を形成する以外の目的であれば、誘電体基板１は多層基板であってもよいし、スルーホールを有していてもよい。２は誘電体基板１の上面に形成された第１ストリップ導体、３はストリップ導体１とにより、マイクロストリップ線路又はサスペンデッド線路を構成する接地導体層であり、３ａは誘電体基板１の下面に形成された接地導体層、３ｂは誘電体基板１の上方に配置された接地導体層である。接地導体層３ｂは、便宜上「層」と称するが、誘電体基板１を内層し、誘電体基板を支える構造の筒状の金属箱である（特許文献４、特許文献５のサスペンデッド線路参照のこと）。そのため、接地導体層３ｂは、誘電体基板１の下方に配置されているともいえる。なお、図４（ａ）及び図５（ａ）の上面図は、接地導体層３ｂを透視した状態を示している（図３の矢印を参照のこと）。４は誘電体基板１の上面に形成された第２ストリップ導体、５は誘電体基板１の上面に形成された第３ストリップ導体である。第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５は、第１ストリップ導体２を挟んで対向している。後述するストリップ導体４と第３ストリップ導体５とを電気的に接続することを鑑みると、第２ストリップ導体４と第３ストリップ導体５とが第１ストリップ導体２により途切れた状態ともいえる。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図１〜５において、６は誘電体基板１の上面に形成され、前述の第２ストリップ導体４が途切れた付近に配置され、接地導体層３と電気的に接続されていない非接地の第１導電パッド、７は誘電体基板１の上面に形成され、前述の第２ストリップ導体４が途切れた付近に配置され、接地導体層３と電気的に接続されていない非接地の第２導電パッド、８は誘電体基板１の上面に形成され、前述の第３ストリップ導体５が途切れた付近に配置され、接地導体層３と電気的に接続されていない非接地の第３導電パッド、９は誘電体基板１の上面に形成され、前述の第３ストリップ導体５が途切れた付近に配置され、接地導体層３と電気的に接続されていない非接地の第４導電パッドである。ここで、第１導体パッド６と第３導体パッド８とは、第１ストリップ導体２を挟んで対向している。同じく、第２導体パッド７と第４導体パッド９とは、第１ストリップ導体２を挟んで対向している。また、第１導電パッド６と第２導電パッド７とは、第１ストリップ導体２に対して第２ストリップ導体４側の誘電体基板１の上面に形成され、第２ストリップ導体４を挟んで対向している。第３導電パッド８と第４導電パッド９とは、第１ストリップ導体２に対して第３ストリップ導体５側の誘電体基板１の上面に形成され、第３ストリップ導体５を挟んで対向している。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

なお、本願に係る交差回路を、１８０度ハイブリッド回路などの回路パターン（ストリップ導体パターン）に対称性が求められるものに適用する場合は、誘電体基板１を平面視したときに、第１ストリップ導体２とブリッジ導体１２とが交差する仮想の点を中心にして、点対称になるように、第１導体パッド６、第２導体パッド７、第３導体パッド８、第４導体パッド９を誘電体基板１に形成すればよい。また、第１導体パッド６と第２ストリップ導体４との間隔、第２導体パッド７と第２ストリップ導体４との間隔、第３導体パッド８と第３ストリップ導体５との間隔、第４導体パッド９と第３ストリップ導体５との間隔を全て等しく形成すると、対象性が容易に得ることの助力となる。誘電体基板１の上面に形成される「第１ストリップ導体２、第２ストリップ導体４、第３ストリップ導体５、第１導電パッド６、第２導電パッド７、第３導電パッド８、第４導電パッド９」は、プリント配線基板の一般的な技術で形成可能な導体パターンでよい。

図１〜５において、１０は前記第１導体パッドと第３導体パッドとを半田付けなどの接続手段により電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置され、金属線などの線状導体又は金リボンなど導体箔による第１補助ブリッジ導体、１１は第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５に対して、第１補助ブリッジ導体１０と反対側に配置され、第２導体パッド７と第４導体パッド９とを半田付けなどの接続手段により電気的に接続し、第１ストリップ導体２を跨いで配置され、金属線などの線状導体又は金リボンなど導体箔による第２補助ブリッジ導体、１２は第２ストリップ導体４と第３ストリップ導体５とを半田付けなどの接続手段により電気的に接続し、第１ストリップ導体２を跨いで配置され、金属線などの線状導体又は金リボンなど導体箔によるブリッジ導体である。第２ストリップ導体４や第３ストリップ導体５において、ブリッジ導体１２が接続される部分を導電パッドと称してもよい。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

実施の形態１に係る交差回路に関して説明を行う。図１に記載の交差回路は、マイクロストリップ線路により構成されているものである。このマイクロストリップ線路において、ブリッジ導体１２は、第１ストリップ導体２との接触を避けて交差させるために存在するものであるが、つまり、このブリッジ導体１２に、第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５を加えた三つの導体で一つの線路を構成することになる（以下、特段の注記がない限り単に「線路」と称するものは、先の三つの導体と、第１ストリップ導体２とを指すとする）。そこで、三つの導体でのインピーダンス整合を取る必要がある。第２ストリップ導体４と第３ストリップ導体５との幅などの寸法は互いに容易に合わせることが可能であることはいうまでもないが、ブリッジ導体１２は、第１ストリップ導体２を跨いだ状態に配置されていることが影響して、電流が集中しやすいので、線路に誘導成分（インダクタンス成分）が生じてしまう。この線路生じる誘導成分を緩和、さらに、打ち消す方向に回路構成して、第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５とブリッジ導体１２との電気的な接続部分のインピーダンス整合を取るためには、等価回路的に線路（主に、ブリッジ導体１２）へ容量成分（キャパシタンス成分）を直列に接続する必要がある。

図１及び２に記載の「第１導体パッド６，第３導体パッド８，第１補助ブリッジ導体１０」及び「第２導体パッド７，第４導体パッド９，第２補助ブリッジ導体１０」は、第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５とブリッジ導体１２との電気的な接続部分のインピーダンス整合を取るための構成として存在している。図１及び２の記載から、この構成は、誘電体基板１の内部に手を加えず、誘電体基板１の表面上に簡便な構成を付加することで得られることが分かる。なお、この構成が容量成分（キャパシタンス成分）となる説明は後述する。

ここで、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１は、それぞれが平行に配置することで、安定的した容量成分（キャパシタンス成分）を得ることができるので、使用する導体は、その形状を維持できる線状導体や導体箔を選択する方がよりよい。これは、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１が変形して、第１ストリップ導体２と接触することを避けることにも繋がる。同じく、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１同士が接触することを避けることにも繋がる。

次に、実施の形態１に係る交差回路は、マイクロストリップ線路だけでなく、サスペンデッド線路に適用可能であることを図３〜５により説明する。図３はサスペンデッド線路による実施の形態１に係る交差回路の断面図である。図３は概略を図示しているために、回路を構成している第１ストリップ導体２などの各種ストリップ導体やブリッジ導体１２などの各種ブリッジ導体などの線路（導体パターン）は省略しているが、金属箱（接地導体層３ｂ）の誘電体基板１を固定している側壁部分から線路は離れている状態である。

図１及び２を用いて説明した交差回路では接地導体層３ａは誘電体基板１の下面に形成され、電界の大部分が誘電体基板１内に存在していたが、図４に記載のサスペンデッド線路では、接地導体層３ｂは誘電体基板１の周囲を覆った状態になっており、電界の大部分は誘電体基板１に形成された線路と誘電体基板１の上方に配置された接地導体層３ｂの間に存在する。実施の形態１に係る交差回路を構成するマイクロストリップ線路とサスペンデッド線路との間には、電界の大部分が存在する場所以外に、主な動作の違いはないが、実施の形態１に係る交差回路は、誘電体基板１内に形成されたスルーホールにより接地導体層３との導通をとることが困難なサスペンデッド線路への適用が、より効果的であることはいうまでもない。

図５に記載のサスペンデッド線路は、誘電体基板１の両面（上面と下面）に線路を有するもので、上面側に関しては、図４を用いて説明したものと同じものである。下面側に関しては、接地導体層３ｂが誘電体基板１の周囲を覆った状態になっており、電界の大部分は誘電体基板１の下面に形成された線路と誘電体基板１の下方に配置された接地導体層３ｂの間に存在するものである。なお、図５及び前述の図４に記載のサスペンデッド線路に使用される誘電体基板１を支持する構成は、図３に示すような接地導体層３ｂ（金属箱）に限るものではない。また、図４に記載の誘電体基板１の下方と接地導体層３ｂとの間にある空間に誘電体が存在していてもよいし、その誘電体と誘電体基板１とが一体であってもよい。さらに、図４に記載の誘電体基板１の下方に接地導体層３ｂが無くてもよい。

続いて、図６〜１１を用いて、「第１導体パッド６，第３導体パッド８，第１補助ブリッジ導体１０」及び「第２導体パッド７，第４導体パッド９，第２補助ブリッジ導体１０」が、第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５とブリッジ導体１２との電気的な接続部分に対して容量成分（キャパシタンス成分）となる説明を行う。図６及び７に記載の交差回路は、マイクロストリップ線路であるが、上面図のため、誘電体基板１の下面に形成された接地導体層３ａは図面上見ない状態なっている。なお、マイクロストリップ線路での例を示して説明するが、図３〜５に示すようなサスペンデッド回路でも同様である。図６〜１１において、６ａは第１導電パッド６と面積が等しく、第２ストリップ導体４との間隔が、第１導電パッド６と比較して広い第１導電パッド、７ａは第２導電パッド７と面積が等しく、第２ストリップ導体４との間隔が、第２導電パッド７と比較して広い第２導電パッド、８ａは第３導電パッド８と面積が等しく、第３ストリップ導体５との間隔が、第３導電パッド８と比較して広い第３導電パッド、９ａは第４導電パッド９と面積が等しく、第３ストリップ導体５との間隔が、第４導電パッド９と比較して広い第４導電パッドである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図６〜１１において、６ｂは第１導電パッド６と比較して面積が、第２ストリップ導体４と反対側に広がり、大きい第１導電パッド、７ｂは第２導電パッド７と比較して面積が、第２ストリップ導体４と反対側に広がり、大きい第２導電パッド、８ｂは第３導電パッド８と比較して面積が、第３ストリップ導体５と反対側に広がり、大きい第３導電パッド、９ｂは第４導電パッド９と比較して面積が、第３ストリップ導体５と反対側に広がり、大きい第４導電パッドである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。なお、図７において、第１導体パッド６ｂと第２ストリップ導体４との間隔、第２導体パッド７ｂと第２ストリップ導体４との間隔、第３導体パッド８ｂと第３ストリップ導体５との間隔、第４導体パッド９ｂと第３ストリップ導体５との間隔、第２導体パッド７ｃと第２ストリップ導体４との間隔、第４導体パッド９ｃと第３ストリップ導体５との間隔は全て等しい。また、この図７で説明した間隔に対応する図６（ｂ）の間隔同士も全て等しい。同じく、図７で説明した間隔に対応する図６（ｃ）の間隔同士も全て等しい。

図６（ａ）に記載の交差回路は、実施の形態１に係る交差回路と比較するために記載したものである。その構成は、特許文献１（第１図、第４図、第５図）に記載のものと同様に、単に、ストリップ導体同士を電気的に非接触な状態で交差させたものである。図６（ｂ）は、図１及び２に記載の交差回路と同じものである。図６（ｃ）に記載の交差回路は、図６（ｂ）、図１及び２に記載の交差回路に対して、各種導電パッドと第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体の間隔が広いものである（約３倍）。図７（ａ）は、図６（ｂ）、図１及び２に記載の交差回路に対して、各種導電パッドの面積が大きいものである（約２倍）。図７（ｂ）は、図６（ｂ）、図１及び２に記載の交差回路に対して、各種導電パッドの面積が大きいものである（約２倍）。図７（ｃ）は、図６（ｂ）、図１及び２に記載の交差回路に対して、各種導電パッドの面積が大きいものである（約３倍）。

図８及び１０は、図６及び図７に記載の交差回路の第２ストリップ導体４を入力ポート１とし、第３ストリップ導体５を入力ポート２としてシミュレーションにて算出した散乱行列（以下、「Ｓパラメータ」という）の反射損失（リターンロス）であるＳ１１とＳ２２との位相を示すスミスチャートである。同じく、図９及び１１はＳ１１とＳ１２との利得を示す図である。図８〜１１ではＳ１１とＳ２２との値がほぼ一致していることから、実施の形態１に係る交差回路が可逆回路であることも分かる。また、第１導体パッド６及び第２導体パッド７、並びに、第３導体パッド８及び第４導体パッド９の面積を、第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５とは反対側の誘電体基板１上に広げることで、第１補助ブリッジ導体１０、第１導体パッド６及び第３導体パッド８、並びに、第２補助ブリッジ導体１１、第２導体パッド７及び第４導体パッド９により生じる容量成分を高めることができることも分かる。詳細は以下で述べる。

図８及び図１０において、図６（ａ）に記載の交差回路に対して、「第１導体パッド６（６ａ、６ｂ、６ｃ），第３導体パッド８（８ａ、８ｂ、８ｃ），第１補助ブリッジ導体１０」及び「第２導体パッド７，第４導体パッド９，第２補助ブリッジ導体１０」を有する交差回路（つまり、実施の形態１に係る交差回路）は、スミスチャート上で下方に移動している。これは、「第１導体パッド６（６ａ、６ｂ、６ｃ），第３導体パッド８（８ａ、８ｂ、８ｃ），第１補助ブリッジ導体１０」及び「第２導体パッド７，第４導体パッド９，第２補助ブリッジ導体１０」が容量成分であるからである。また、図９及び１１から、「第１導体パッド６（６ａ、６ｂ、６ｃ），第３導体パッド８（８ａ、８ｂ、８ｃ），第１補助ブリッジ導体１０」及び「第２導体パッド７，第４導体パッド９，第２補助ブリッジ導体１０」の存在により、第２ストリップ導体４、ブリッジ導体１２、第３ストリップ導体５からなる線路の反射損失が向上しいていることが分かる。

図８から、図６（ｃ）に記載の交差回路よりも、図６（ｂ）に記載の交差回路の方が、容量成分が大きいことが分かるので、第２ストリップ導体４、ブリッジ導体１２、第３ストリップ導体５からなる線路と各種導体パッドとの間隔を狭めると、容量成分が大きくなることになる。次に、図６（ｂ）（ｃ）に記載の交差回路よりも、図７（ａ）（ｂ）に記載の交差回路の方が、容量成分が大きいことが分かるので、各種導体パッドの面積が広がると、容量成分が大きくなることになる。さらに、図７（ａ）（ｂ）が大きければ大きいほど、容量成分が大きくなることも分かる。また、図１０から、各種導体パッドの面積を等しく大きくせずとも、容量成分が大きくなることが分かる。これは、実施の形態１に係る交差回路を適用する回路における導体パターンの配置の関係上、各種導体パッドのうち、いくつかに面積の制限があるような場合に大きな効果を奏する。以上のことから、実施の形態１に係る交差回路においては、各種導体パッドの面積によって容量成分を調整することが可能であります。よって、予め各種導体パッドの面積を大きめに作成し、トリミングして面積を小さくすることで、インピーダンス整合を調整することや、予め各種導体パッドの面積を小さめに作成し、半田などの導体を追加して面積を大きくすることで、インピーダンス整合を調整することも可能である。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２について図１２〜１４を用いて説明する。図１４（ａ）は交差回路の上面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）に記載の点線Ａ−Ａ’による交差回路の断面図、図１４（ｃ）は図１（ａ）に記載の点線Ｂ−Ｂ’又は点線Ｃ−Ｃ’による交差回路の断面図である。なお、図１３は図１２にブリッジ導体１２を誘電体基板１に実装する前の仮想的な図１４（ａ）に記載の点線Ａ−Ａ’による交差回路の断面図である。図１２〜１４において、１３は内部にブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、及び、第２補助ブリッジ導体１１が挿入され、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、及び、第２補助ブリッジ導体１１を固定する誘電体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

実施の形態１に係る交差回路では、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、及び、第２補助ブリッジ導体１１の間を固定していなかったが、実施の形態２に係る交差回路では、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、及び、第２補助ブリッジ導体１１の間を誘電体１３で固定する場合について説明する。誘電体１３は、「ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１は、それぞれが平行に配置すること」「ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１が変形して、第１ストリップ導体２と接触することを避けること」「ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１同士が接触することを避けること」などの確実性をさらに向上させることできる。

図１２は、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、及び、第２補助ブリッジ導体１１の間を固定する誘電体１３の斜視図である。この誘電体１３を図１３に記載のように、第１ストリップ導体２の上に載置してから、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、及び、第２補助ブリッジ導体１１と、対応する第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５並びに各種導電パッドとを半田付けなどで電気的に接続することにより、ブリッジ導体１２、第１補助ブリッジ導体１０、第２補助ブリッジ導体１１が、第１ストリップ導体上に載置された誘電体１３の内部に挿入された状態で固定された交差回路、つまり、図１４に示す実施の形態２に係る交差回路を容易に得ることできる。したがって、実施の形態２に係る交差回路は、製造面でも、有利な点がありことは明らかである。また、実施の形態２に係る交差回路は、マイクロストリップ線路での例を示して説明したが、図３〜５に示すようなサスペンデッド回路でも適用可能である。なお、以下で説明する実施の形態３〜５においても、マイクロストリップ線路での例を示して説明するが、図３〜５に示すようなサスペンデッド回路でも適用可能である。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３について図１５及び１６を用いて説明する。この実施の形態３では、実施の形態１及び２に係る交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路に関して説明する。図１５において、１４は誘電体基板１の上面に形成され、第２ストリップ導体３のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部をＹ字状に分岐させる第１分岐ストリップ導体、１５は誘電体基板１の上面に形成され、第１ストリップ導体１との一端と電気的に連続し、第２導体パッド７及び第２ストリップ導体４に沿って延伸する部分と第２ストリップ導体４の側と反対側に屈曲する部分とを有し、第１分岐ストリップ導体１４の「後述する第２ポート用ストリップ導体２７の側」の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲する第１屈曲ストリップ導体、１６は誘電体基板１の上面に形成され、第３ストリップ導体５のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部をＹ字状に分岐させる第２分岐ストリップ導体、１７は誘電体基板１の上面に形成され、第１ストリップ導体２との他端と電気的に連続し、第３導体パッド８及び第３ストリップ導体５に沿って延伸する部分と第３ストリップ導体５の側と反対側に屈曲する部分とを有し、第２分岐ストリップ導体１６の「後述する第４ポート用ストリップ導体２１の側」の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲する第２屈曲ストリップ導体である。なお、第１屈曲ストリップ導体１５及び第２屈曲ストリップ導体１７は、図示されているような円弧状に屈曲しているもの以外でも、直線的に延びるストリップ導体を迂回させて電気長を長くできる形状であれば、矩形や多角形状に屈曲しているものでもよい。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図１５において、１８は誘電体基板１の上面に形成され、第１分岐ストリップ導体１４の一方の分岐と第２屈曲ストリップ導体１７とをＹ字状に合流させる第１ポート用ストリップ導体、１９は誘電体基板１の上面に形成され、第１分岐ストリップ導体１４の他方の分岐と電気的に連続する第２ポート用ストリップ導体、２０は誘電体基板１の上面に形成され、第２分岐ストリップ導体１６の一方の分岐と第１屈曲ストリップ導体１５とをＹ字状に合流させる第３ポート用ストリップ導体、２１は誘電体基板１の上面に形成され、第２分岐ストリップ導体１６の他方の分岐と電気的に連続する第４ポート用ストリップ導体、１４ａは第１ポート用ストリップ導体１８と第２ポート用ストリップ導体１９とを電気的に接続し、中央付近が交差回路と反対側に屈曲するポート接続用ストリップ導体、１６ａは第３ポート用ストリップ導体２０と第４ポート用ストリップ導体２１とを電気的に接続し、中央付近が交差回路と反対側に屈曲するポート接続用ストリップ導体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図１６において、２２は誘電体基板１の上面に形成され、第１ストリップ導体２の一端をＹ字状に分岐させる第１分岐ストリップ導体、２３は誘電体基板１の上面に形成され、第２ストリップ導体４のブリッジ導体と接続された側と反対の端部と電気的に連続し、第２導体パッド７、及び、第１ストリップ導体２の一端側に沿って延伸する部分と第１ストリップ導体２の一端側と反対側に屈曲する部分とを有し、第１分岐ストリップ導体２２の「後述する第２ポート用ストリップ導体２７の側」の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲する第１屈曲ストリップ導体、２４は誘電体基板１の上面に形成され、第１ストリップ導体１の他端をＹ字状に分岐させる第２分岐ストリップ導体、２５は誘電体基板１の上面に形成され、第３ストリップ導体５のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部と電気的に連続し、第３導体パッド８及び第１ストリップ導体２の他端側に沿って延伸する部分と第１ストリップ導体２の他端側と反対側に屈曲する部分とを有し、第２分岐ストリップ導体２４の「後述する第４ポート用ストリップ導体２９の側」する第２屈曲ストリップ導体である。なお、第１屈曲ストリップ導体２３及び第２屈曲ストリップ導体２５は、図示されているような円弧状に屈曲しているもの以外でも、直線的に延びるストリップ導体を迂回させて電気長を長くできる形状であれば、矩形や多角形状に屈曲しているものでもよい。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図１６において、２６は誘電体基板１の上面に形成され、第１分岐ストリップ導体２の一方の分岐と第２屈曲ストリップ導体２５とをＹ字状に合流させる第１ポート用ストリップ導体、２７は誘電体基板１の上面に形成され、第１分岐ストリップ導体２３の他方の分岐と電気的に連続する第２ポート用ストリップ導体、２８は誘電体基板１の上面に形成され、第２分岐ストリップ導体２４の一方の分岐と第１屈曲ストリップ導体２３とをＹ字状に合流させる第３ポート用ストリップ導体、２９は誘電体基板１の上面に形成され、第２分岐ストリップ導体２４の他方の分岐と電気的に連続する第４ポート用ストリップ導体、２２ａは第１ポート用ストリップ導体２６と第２ポート用ストリップ導体２７とを電気的に接続し、中央付近が交差回路と反対側に屈曲するポート接続用ストリップ導体、２４ａは第３ポート用ストリップ導体２８と第４ポート用ストリップ導体２９とを電気的に接続し、中央付近が交差回路と反対側に屈曲するポート接続用ストリップ導体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図１５に記載の１８０度ハイブリッド回路においては、最短の第１ポートと第２ポートとの間の伝送線路長（電気長）、最短の第３ポートと第４ポートとの間の伝送線路長、最短の第２ポートと第３ポートとの間の伝送線路長が等しく、この伝送線路長に対して、最短の第１ポートと第３ポートとの間の伝送線路長が３倍になるように設計されている。なお、図１５及び１６において、第１ポート及び第２ポートを入力端子としたときは、第３ポート及び第４ポートが出力端子となる。第３ポート及び第４ポートを入力端子としたときは、第１ポート及び第２ポートが出力端子となる。これは、以降で説明する１８０度ハイブリッド回路に共通することである。但し、ポートの番号が変わる場合もある。

第１ポートから入力された信号は、第３ポートと第２ポートに分配され出力される。第１ポートから第３ポートの伝送線路長と、第１ポートから第２ポートの伝送線路長はλｇ／２（λｇは信号の波長）の差があり位相としては１８０度ずれて出力される。また、第１ポートから第４ポートまでの２経路（ポート接続端子１４ａを通る経路、第２屈曲ストリップ導体１７及び第１屈曲ストリップ導体１５を通る経路）はλｇ／２の差があるため信号は打ち消し合い、出力されない。一方、第４ポートから入力された信号は、第３ポートと第２ポートに分配され出力される。第４ポートから第３ポートの伝送線路長と、第４ポートから第２ポートの伝送線路長はλｇ／２の差があるので位相としては１８０度ずれて出力される。また、第４ポートから第１ポートまでの２経路（ポート接続端子１６ａ、第１屈曲ストリップ導体１５及び第２屈曲ストリップ導体１７を通る経路、ストリップ導体５、ブリッジ導体１２、ストリップ導体４及びポート接続端子１４ａを通る経路）はλｇ／２の差があるため信号は打ち消し合い、出力されない。また、第１ポートと第４ポートに信号が入力された場合、第３ポートには第１ポートから入力された信号と第４ポートから入力された信号の差分が出力され、第２ポートには第１ポートから入力された信号と第４ポートから入力された信号の和分が出力される。

図１５に記載のハイブリッド回路は、入力端子と出力端子を対向配線させることでき、１８０度ハイブリッドに接続される他のデバイスとの従属接続が容易となる。また、第１屈曲ストリップ導体１５及び第２屈曲ストリップ導体１７を用いて、伝送線路長を長く取りつつも、誘電体基板１の上面に占める面積を小さくすることができるので、第１導体パッド６の面積を第２導体パッド７よりも大きく、第４導体パッド９の面積を第３導体パッド８よりも大きくすることが容易である（図１５及び１６の矩形の点線部分）。したがって、図７（ｃ）と同じような効果を得ることが可能である。図１６に記載のハイブリッド回路は、図１５に記載のハイブリッド回路と交差回路の配置が異なること以外は、基本的には同じ動作を示すので、詳細の説明は省略する。なお、実施の形態３において、ストリップ導体の分岐又は合流部分をＹ字状と形容していたが、Ｔ字状であってもよい。Ｔ字状とは刺又状も含むものとする。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４について図１７〜２１を用いて説明する。図１７〜２１において、３０は実施の形態１〜３に係る交差回路、３１は第１ポート、３２は第２ポート、３３は第３ポート、３４は第４ポートである。第１ポート３１、第２ポート３２、第３ポート３３、第４ポート３４間の伝送線路長の関係は、図１５及び１６に記載のハイブリッド回路に関するものと同様であるので説明を省略する。第１ポート３１、第２ポート３２、第３ポート３３、第４ポート３４から先のストリップ導体の分岐又は合流部分をＹ字状と図示しているが、これはＴ字状であってもよい。Ｔ字状とは刺又状も含むものとする。実施の形態３に係る１８０度ハイブリッド回路は、実施の形態１及び２に係る交差回路を１つ用いたものであったが、実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路は、実施の形態１及び２に係る交差回路を複数用いた場合を説明する。

図１８〜２１は、実施の形態４に係る１８０度ハイブリッド回路の各ポートのＳパラメータをシミュレーションにて算出したものである。図１８に示す第１ポート３１、第２ポート３２の反射特性Ｓ１１、Ｓ２２の結果、図１９は第１ポート３１、第２ポート３２間のアイソレーション特性Ｓ１２の結果、図２０は各ポート（第１ポート３１、第２ポート３２、第３ポート３３、第４ポート３４）間の透過特性（振幅）の結果、図２１は各ポート間第１ポート３１、第２ポート３２、第３ポート３３、第４ポート３４）の透過特性（位相）の結果を示す。ここで、Ｓ１１は第１ポート３１入力−第１ポート３１出力、Ｓ２２は第２ポート３２入力−第２ポート３２出力、Ｓ１２は第２ポート３２入力−第１ポート３１出力、Ｓ３１は第１ポート３１入力−第３ポート３３出力、Ｓ４２は第２ポート３２入力−第４ポート３４出力、Ｓ４１は第１ポート３１入力−第４ポート３４出力、Ｓ３２は第２ポート３２入力−第３ポート３３出力を示す。

図１８〜２１から中心周波数ｆ０においてリターンロスは−３０ｄＢ以下、アイソレーションは−３０ｄＢ以下と良好な特性が得られている。さらに、第１ポート３１入力に対する各ポートへは等振幅出力、位相に関しては第１ポート３１−第３ポート３３間の位相に対し、第２ポート３２−第３ポート３３間ポート、第１ポート３１−第４ポート３４間、第２ポート３２−第４ポート３４間の位相差が１８０度であるので、１８０度ハイブリッド回路としての特性が得られている。よって、図１７に記載のハイブリッド回路は、入力端子と出力端子を対向配線させることでき、１８０度ハイブリッドに接続される他のデバイスとの従属接続が容易となる。

実施の形態５．
この発明の実施の形態５について図２２及び２３を用いて説明する。実施の形態５に係る１８０度ハイブリッド回路は、実施の形態３及び４に係る１８０度ハイブリッド回路とは異なり、メアンダラインを用いたものである。いわゆる、ラットレース形ハイブリッド回路に対しても、実施の形態１及び２に係る交差回路が適用可能であることを説明する。実施の形態５において、ストリップ導体の分岐又は合流部分をＴ字状と形容するが、Ｙ字状であってもよい。Ｔ字状とは刺又状も含むものとする。

図２２において、３５は誘電体基板１の上面に形成され、一方のＴ字状の分岐に第１ストリップ導体２の一端が電気的に接続された第１ポート用ストリップ導体である。なお、第１ストリップ導体１の一端は、第２ストリップ導体４の側に屈曲し、第１ストリップ導体２の他端は、第３ストリップ導体５の側に屈曲している。３６は誘電体基板１の上面に形成され、一方のＴ字状の分岐に第２ストリップ導体４のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第２ポート用ストリップ導体、３７は誘電体基板１の上面に形成されたストリップ導体である第１メアンダライン、３８は誘電体基板１の上面に形成され、第１ポート用ストリップ導体３５における他方のＴ字状の分岐に、第１メアンダライン３７を介して、一方のＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＴ字状の分岐に第３ストリップ導体５のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第３ポート用ストリップ導体、３９は誘電体基板１の上面に形成されたストリップ導体であって、第１メアンダラインに対して１／３の電気長である第２メアンダライン、４０は誘電体基板１の上面に形成され、第２ポート用ストリップ導体３６における他方のＴ字状の分岐に、第２メアンダライン３９を介して、一方のＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＴ字状の分岐に第１ストリップ導体２の他端が電気的に接続された第４ポート用ストリップ導体である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図２３において、４１は誘電体基板１の上面に形成され、一方のＴ字状の分岐に第２ストリップ導体４のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第１ポート用ストリップ導体、４２は誘電体基板１の上面に形成され、一方のＴ字状の分岐に第１ストリップ導体２の一端が電気的に接続された第２ポート用ストリップ導体、４３は誘電体基板１の上面に形成され、第１ポート用ストリップ導体４１における他方のＴ字状の分岐に、第１メアンダライン３７を介して、一方のＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＴ字状の分岐に第１ストリップ導体２の他端が電気的に接続された第３ポート用ストリップ導体、４４は誘電体基板１の上面に形成され、第２ポート用ストリップ導体４２における他方のＴ字状の分岐に、第２メアンダライン３９を介して、一方のＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＴ字状の分岐に第３ストリップ導体５のブリッジ導体１２と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第４ポート用ストリップ導体である。なお、第２ストリップ導体４及び第３ストリップ導体５は、第１ストリップ導体２に沿って延伸している。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。

図２２及び２３に記載の１８０度ハイブリッド回路は、１８０度ハイブリッド回路としての基本動作は、実施の形態３及び４で説明したものと同様なので、基本動作の説明は省略する。図２２に記載の１８０度ハイブリッド回路は、ブリッジ導体１２付近の第１ストリップ導体２の形状がクランク状なので、第１導体パッド６の面積を第２導体パッド７よりも大きく、第４導体パッド９の面積を第３導体パッド８よりも大きくすることが容易である。したがって、図７（ｃ）と同じような効果を得ることが可能である。

図２３に記載の１８０度ハイブリッド回路は、ブリッジ導体１２と第１ストリップ導体２が交差している付近の第２ストリップ導体４と第３ストリップ導体５がともに、屈曲しており、第２ストリップ導体４、第３ストリップ導体５、ブリッジ導体１２からなる線路の形状がクランク状なので、第２導体パッド７の面積を第１導体パッド６よりも大きく、第３導体パッド８の面積を第４導体パッド９よりも大きくすることが容易である。したがって、図７（ｃ）と同じような効果を得ることが可能である。

実施の形態１〜５に係る交差回路又は１８０度ハイブリッド回路は、ブリッジ導体１２に生じる誘導成分をブリッジ導体１２に沿って設けられた第１補助ブリッジ導体１０、第１導体パッド６及び第３導体パッド８、並びに、第２補助ブリッジ導体１１、第２導体パッド７及び第４導体パッド９により生じる容量成分によって緩和するものである。

１・・誘電体基板、２・・第１ストリップ導体、３・・接地導体層、３ａ・・接地導体層、３ｂ・・接地導体層、４・・第２ストリップ導体、５・・第３ストリップ導体、６・・第１導電パッド、６ａ・・第１導電パッド、６ｂ・・第１導電パッド、６ｃ・・第１導電パッド、７・・第２導電パッド、７ａ・・第２導電パッド、７ｂ・・第２導電パッド、７ｃ・・第２導電パッド、８・・第３導電パッド、８ａ・・第３導電パッド、８ｂ・・第３導電パッド、８ｃ・・第３導電パッド、９・・第４導電パッド、９ａ・・第４導電パッド、９ｂ・・第４導電パッド、９ｃ・・第４導電パッド、１０・・第１補助ブリッジ導体、１１・・第２補助ブリッジ導体、１２・・ブリッジ導体、１３・・誘電体、１４・・第１分岐ストリップ導体、１４ａ・・ポート接続用ストリップ導体、１５・・第１屈曲ストリップ導体、１６・・第２分岐ストリップ導体、１６ａ・・ポート接続用ストリップ導体、１７・・第２屈曲ストリップ導体、１８・・第１ポート用ストリップ導体、１９・・第２ポート用ストリップ導体、２０・・第３ポート用ストリップ導体、２１・・第４ポート用ストリップ導体、２２・・第１分岐ストリップ導体、２２ａ・・ポート接続用ストリップ導体、２３・・第１屈曲ストリップ導体、２４・・第２分岐ストリップ導体、２４ａ・・ポート接続用ストリップ導体、２５・・第２屈曲ストリップ導体、２６・・第１ポート用ストリップ導体、２７・・第２ポート用ストリップ導体、２８・・第３ポート用ストリップ導体、２９・・第４ポート用ストリップ導体、３０・・交差回路、３１・・第１ポート、３２・・第２ポート、３３・・第３ポート、３４・・第４ポート、３５・・第１ポート用ストリップ導体、３６・・第２ポート用ストリップ導体、３７・・第１メアンダライン、３８・・第３ポート用ストリップ導体、３９・・第２メアンダライン、４０・・第４ポート用ストリップ導体、４１・・第１ポート用ストリップ導体、４２・・第２ポート用ストリップ導体、４３・・第３ポート用ストリップ導体、４４・・第４ポート用ストリップ導体。

Claims (14)

1. 上面に第１ストリップ導体が形成された誘電体基板と、この誘電体基板の下面に形成、又は、前記誘電体基板の上方に配置された接地導体層と、前記第１ストリップ導体を挟んで対向し、前記誘電体基板の上面にそれぞれ形成された第２ストリップ導体及び第３ストリップ導体と、前記第１ストリップ導体に対して前記第２ストリップ導体側の前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ストリップ導体を挟んで対向した非接地の第１導体パッド及び第２導体パッドと、前記第１ストリップ導体に対して前記第３ストリップ導体側の前記誘電体基板の上面に形成され、前記第３ストリップ導体を挟んで対向し、前記第１導体パッド及び第２導体パッドとそれぞれ前記第１ストリップ導体を挟んで対向した非接地の第３導体パッド及び第４導体パッドと、前記第１導体パッドと第３導体パッドとを電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置された第１補助ブリッジ導体と、前記第２ストリップ導体及び第３ストリップ導体に対して、前記第１補助ブリッジ導体と反対側に配置され、前記第２導体パッドと第４導体パッドとを電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置された第２補助ブリッジ導体と、前記第２ストリップ導体と前記第３ストリップ導体とを電気的に接続し、前記第１ストリップ導体を跨いで配置され、前記第１補助ブリッジ導体、前記第１導体パッド及び前記第３導体パッド、並びに、前記第２補助ブリッジ導体、前記第２導体パッド及び前記第４導体パッドにより生じる容量成分によって、その誘導成分が緩和されたブリッジ導体とを備えたことを特徴とする交差回路。
2. 前記ブリッジ導体、前記第１補助ブリッジ導体、及び、前記第２補助ブリッジ導体は、前記第１ストリップ導体上に載置された誘電体の内部に挿入された状態で固定された請求項１に記載の交差回路。
3. 前記ブリッジ導体、前記第１補助ブリッジ導体及び前記第２補助ブリッジ導体は、それぞれが平行に配置された請求項１〜３のいずれかに記載の交差回路。
4. 前記第１導体パッドと前記第２ストリップ導体との間隔、前記第２導体パッドと前記第２ストリップ導体との間隔、前記第３導体パッドと前記第３ストリップ導体との間隔、前記第４導体パッドと前記第３ストリップ導体との間隔は、全て等しい請求項１〜４のいずれかに記載の交差回路。
5. 前記第１導体パッド及び前記第２導体パッド、並びに、前記第３導体パッド及び前記第４導体パッドの面積を、前記第２ストリップ導体及び前記第３ストリップ導体とは反対側の前記誘電体基板上に広げることで、前記第１補助ブリッジ導体、前記第１導体パッド及び前記第３導体パッド、並びに、前記第２補助ブリッジ導体、前記第２導体パッド及び前記第４導体パッドにより生じる容量成分を高めた請求項１〜４のいずれかに記載の交差回路。
6. 前記第１導体パッド及び前記第３導体パッドと前記第２導体パッド及び前記第４導体パッドは、前記誘電体基板を平面視したときに前記第１ストリップ導体と前記ブリッジ導体とが交差する点を中心にした点対称に形成された請求項１〜５のいずれかに記載の交差回路。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部をＹ字又はＴ字状に分岐させる第１分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体との一端と電気的に連続し、前記第２導体パッド及び前記第２ストリップ導体に沿って延伸する部分と前記第２ストリップ導体の側と反対側に屈曲する部分とを有する第１屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部をＹ字又はＴ字状に分岐させる第２分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体との他端と電気的に連続し、前記第３導体パッド及び前記第３ストリップ導体に沿って延伸する部分と前記第３ストリップ導体の側と反対側に屈曲する部分とを有する第２屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第２屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第１屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とする１８０度ハイブリッド回路。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体の一端をＹ字又はＴ字状に分岐させる第１分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部と電気的に連続し、前記第２導体パッド、及び、前記第１ストリップ導体の一端側に沿って延伸する部分と前記第１ストリップ導体の一端側と反対側に屈曲する部分とを有する第１屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ストリップ導体の他端をＹ字又はＴ字状に分岐させる第２分岐ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部と電気的に連続し、前記第３導体パッド及び前記第１ストリップ導体の他端側に沿って延伸する部分と前記第１ストリップ導体の他端側と反対側に屈曲する部分とを有する第２屈曲ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第２屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の一方の分岐と前記第１屈曲ストリップ導体とをＹ字又はＴ字状に合流させる第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２分岐ストリップ導体の他方の分岐と電気的に連続する第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とする１８０度ハイブリッド回路。
9. 前記第１導体パッドは、前記第２導体パッドよりも面積が大きく、前記第４導体パッドは、前記第３導体パッドよりも面積が大きい請求項７又は８に記載の１８０度ハイブリッド回路。
10. 前記第１屈曲ストリップ導体は、前記第１分岐ストリップ導体の他方の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲し、前記第２屈曲ストリップ導体は、前記第２分岐ストリップ導体の他方の分岐に近づくにつれ円弧状に屈曲する請求項７〜９のいずれかに記載の１８０度ハイブリッド回路。
11. 請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の一端が電気的に接続された第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、第１メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、前記第１メアンダラインに対して１／３の電気長である第２メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の他端が電気的に接続された第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とする１８０度ハイブリッド回路。
12. 前記第１ストリップ導体の一端は、前記第２ストリップ導体の側に屈曲し、前記第１ストリップ導体の他端は、前記第３ストリップ導体の側に屈曲する請求項１１に記載の１８０度ハイブリッド回路。
13. 請求項１〜６のいずれかに記載の交差回路を用いた１８０度ハイブリッド回路であって、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第２ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第１ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、一方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の一端が電気的に接続された第２ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第１ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、第１メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第１ストリップ導体の他端が電気的に接続された第３ポート用ストリップ導体と、前記誘電体基板の上面に形成され、前記第２ポート用ストリップ導体の他方のＹ字又はＴ字状の分岐に、前記第１メアンダラインに対して１／３の電気長である第２メアンダラインを介して、一方のＹ字又はＴ字状の分岐が電気的に接続され、他方のＹ字又はＴ字状の分岐に前記第３ストリップ導体の前記ブリッジ導体と接続された側と反対の端部が電気的に接続された第４ポート用ストリップ導体とを備えたことを特徴とする１８０度ハイブリッド回路。
14. 前記第２ストリップ導体及び前記第３ストリップ導体は、前記第１ストリップ導体に沿って延伸する請求項１３に記載の１８０度ハイブリッド回路。

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