JP7480845B2

JP7480845B2 - 合波器

Info

Publication number: JP7480845B2
Application number: JP2022532212A
Authority: JP
Inventors: 照男徐; 宗彦長谷; 秀之野坂
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2020-06-26
Filing date: 2020-06-26
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2040-06-26
Also published as: US12021494B2; JPWO2021260927A1; US20230246616A1; WO2021260927A1

Description

本発明は、高周波電気信号を扱う回路技術、特に合波器に関するものである。

広帯域なアクティブ合波器は、高速通信や高分解能レーダー等の様々なシステムで望まれている。アクティブ合波器を広帯域化する技術として分布型アクティブ合波器が従来提案されている（特許文献１参照）。従来の分布型アクティブ合波器の構成を図９に示す。分布型アクティブ合波器は、入力端が信号入力端子１０１に接続された入力伝送線路１００と、入力端が信号入力端子１０３に接続された入力伝送線路１０２と、終端が信号出力端子１０５に接続された出力伝送線路１０４と、一端が入力伝送線路１００の終端に接続され、他端がグラウンドに接続された入力終端抵抗Ｒ１００と、一端が入力伝送線路１０２の終端に接続され、他端がグラウンドに接続された入力終端抵抗Ｒ１０１と、一端が出力伝送線路１０４の入力端に接続され、他端がグラウンドに接続された出力終端抵抗Ｒ１０２と、入力伝送線路１００と出力伝送線路１０４に沿って配置され、入力端子が入力伝送線路１００に接続され、出力端子が出力伝送線路１０４に接続された複数の単位増幅器１０５と、入力伝送線路１０２と出力伝送線路１０４に沿って配置され、入力端子が入力伝送線路１０２に接続され、出力端子が出力伝送線路１０４に接続された複数の単位増幅器１０６とから構成される。

入力伝送線路１００は、複数の伝送線路ＣＰＷ１００ｉ，ＣＰＷ１００，ＣＰＷ１００ｏを直列に接続した構成からなる。入力伝送線路１０２は、複数の伝送線路ＣＰＷ１０２ｉ，ＣＰＷ１０２，ＣＰＷ１０２ｏを直列に接続した構成からなる。出力伝送線路ＣＰＷ１０４は、複数の伝送線路ＣＰＷ１０４ｉ，ＣＰＷ１０４，ＣＰＷ１０４ｏを直列に接続した構成からなる。

チャネル１の入力信号は、入力伝送線路１００を伝搬しながら各単位増幅器１０５に入力される。同様に、チャネル２の入力信号は、入力伝送線路１０２を伝搬しながら各単位増幅器１０６に入力される。チャネル１側とチャネル２側の単位増幅器１０５，１０６の出力は同じ出力伝送線路１０４に接続される。単位増幅器１０５，１０６の出力信号は、共通の出力伝送線路１０４を伝搬しながら信号出力端子１０５に出力される。

入出力の伝送線路１００，１０２，１０４は、外部機器と接続するために、単位増幅器１０５，１０６内のトランジスタの寄生容量を組み込んだ状態でインピーダンスを５０Ωに整合させる必要がある。以降、通常の伝送線路と区別するために、トランジスタの寄生容量を含む伝送線路のことを疑似伝送線路と呼ぶ。

一般的に無損失な疑似伝送線路のインピーダンスＺは、伝送線路の単位長さあたりのインダクタンス成分Ｌ_Lineとキャパシタンス成分Ｃ_Lineと伝送線路に繋がるトランジスタの寄生容量成分Ｃ_paraとを用いて、次式のように表される。

寄生容量成分Ｃ_paraは単位増幅器の入力と出力で異なる。このため、入力伝送線路のインダクタンス成分Ｌ_Lineとキャパシタンス成分Ｃ_Lineを単位増幅器の入力の寄生容量成分Ｃ_paraに合わせて、入力伝送線路のインピーダンスを５０Ωに設計する必要がある。また、出力伝送線路のインダクタンス成分Ｌ_Lineとキャパシタンス成分Ｃ_Lineを単位増幅器の出力の寄生容量成分Ｃ_paraに合わせて、出力伝送線路のインピーダンスを５０Ωに設計する必要がある。また、疑似伝送線路の位相速度Ｖは次式のように表される。

入力伝送線路と出力伝送線路の位相速度を合わせることで広帯域な合波が可能となる。さらに、疑似伝送線路には、通常の伝送線路とは異なり、次式で表されるカットオフ周波数ｆが存在する。このカットオフ周波数ｆによって分布型アクティブ合波器の帯域が決まる。

しかしながら、従来のアクティブ合波器では、出力伝送線路がチャネル１とチャネル２で共通になっており、単位長さあたりの出力伝送線路に単位増幅器２個分の寄生容量が繋がるため、帯域が狭いという課題があった。出力疑似伝送線路のカットオフ周波数ｆ_cutは、単位増幅器１個分の寄生容量をＣ_Trとすると、次式で表される。

従来の分布型アクティブ合波器のもう一つの課題として、入力チャネル間のアイソレーションが低いことが挙げられる。アイソレーションが低い理由は、図１０に示すように単位増幅器１０５，１０６の入出力端子間に存在する寄生容量Ｃ１００，Ｃ１０１を介して、チャネル１側の単位増幅器１０５とチャネル２側の単位増幅器１０６間で信号が結合するためである。

Paolo Valerio Testa，Corrado Carta，and Frank Ellinger，"Analysis and design of a 220-GHz wideband SiGe BiCMOS distributed active combiner"，IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques，VOL.64，NO.10，PP.3049-3059，2016

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、広帯域化と入力チャネル間のアイソレーション向上とを実現することができる合波器を提供することを目的とする。

本発明の合波器は、第１の信号を入力とし、インピーダンスが５０Ωに整合された第１の分布型増幅器と、第２の信号を入力とし、インピーダンスが５０Ωに整合された第２の分布型増幅器と、前記第１の分布型増幅器の出力信号と前記第２の分布型増幅器の出力信号とを合波するように構成されたパッシブ合波器とを備え、前記パッシブ合波器は、一端が前記第１の分布型増幅器の出力に接続された第１の伝送線路と、一端が前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の抵抗と、一端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の伝送線路と、一端が前記第２の分布型増幅器の出力に接続された第３の伝送線路と、一端が前記第３の伝送線路の他端に接続された第２の抵抗と、一端が前記第２の抵抗の他端に接続された第４の伝送線路と、一端が前記第２、第４の伝送線路の他端に接続された第５の伝送線路と、一端が前記第５の伝送線路の他端に接続された第３の抵抗と、一端が前記第３の抵抗の他端に接続され、他端が信号出力端子に接続された第６の伝送線路とから構成され、前記第１、第２、第３の抵抗の値が１６．７Ωであることを特徴とするものである。

本発明によれば、インピーダンスが５０Ωに整合された第１、第２の分布型増幅器の出力信号を合波するパッシブ合波器を設け、パッシブ合波器を１６．７Ωの３つの抵抗によって構成することにより、広帯域化と入力チャネル間のアイソレーション向上とを実現することができる

図１は、本発明の第１の実施例に係る合波器の構成を示す回路図である。図２は、従来の分布型アクティブ合波器と本発明の第１の実施例に係る合波器の透過特性のシミュレーション結果を示す図である。図３は、従来の分布型アクティブ合波器と本発明の第１の実施例に係る合波器の入力チャネル間のクロストーク特性のシミュレーション結果を示す図である。図４は、本発明の第１の実施例に係る合波器においてパッシブ合波器の抵抗に寄生成分が存在しない場合と存在する場合の透過特性のシミュレーション結果を示す図である。図５は、本発明の第２の実施例に係る合波器の構成を示す回路図である。図６は、本発明の第１、第２の実施例に係る合波器の透過特性のシミュレーション結果を示す図である。図７は、本発明の第１、第２の実施例に係る合波器の単位増幅器の構成を示す回路図である。図８は、本発明の第１、第２の実施例に係る合波器の単位増幅器の構成を示す回路図である。図９は、従来の分布型アクティブ合波器の構成を示す回路図である。図１０は、従来の分布型アクティブ合波器の課題を説明する図である。

［第１の実施例］
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る合波器の構成を示す回路図である。本実施例の合波器４は、チャネル１の信号Ｖｉｎ１を入力とし、インピーダンスが５０Ωに整合された分布型増幅器１ａと、チャネル２の信号Ｖｉｎ２を入力とし、インピーダンスが５０Ωに整合された分布型増幅器２ａと、分布型増幅器１ａの出力信号と分布型増幅器２ａの出力信号とを合波するパッシブ合波器３ａとから構成される。

分布型増幅器１ａは、入力端が合波器４のチャネル１の信号入力端子１１に接続された入力伝送線路１０と、終端からチャネル１の信号を出力する出力伝送線路１２と、一端が入力伝送線路１０の終端に接続され、他端がグラウンドに接続された入力終端抵抗Ｒ１０と、一端が出力伝送線路１２の入力端に接続され、他端がグラウンドに接続された出力終端抵抗Ｒ１１と、入力伝送線路１０と出力伝送線路１２に沿って配置され、入力端子ａ１が入力伝送線路１０に接続され、出力端子ｂ１が出力伝送線路１２に接続された複数の単位増幅器１３とから構成される。入力終端抵抗Ｒ１０、出力終端抵抗Ｒ１１の値は５０Ωである。

入力伝送線路１０は、複数の伝送線路ＣＰＷ１０ｉ，ＣＰＷ１０，ＣＰＷ１０ｏを直列に接続した構成からなる。単位増幅器間の伝送線路ＣＰＷ１０と入力側の伝送線路ＣＰＷ１０ｉとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ１０ｉの場合、信号入力端子１１の前段の回路等の寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ１０ｉで吸収する必要があるからである。同様に、伝送線路ＣＰＷ１０とＣＰＷ１０ｏとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ１０ｏの場合、入力終端抵抗Ｒ１０の寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ１０ｏで吸収する必要があるからである。入力伝送線路１０と単位増幅器１３内のトランジスタの寄生容量とを含む入力疑似伝送線路の特性インピーダンスは、５０Ωに設計されている。

出力伝送線路１２は、複数の伝送線路ＣＰＷ１２ｉ，ＣＰＷ１２，ＣＰＷ１２ｏを直列に接続した構成からなる。単位増幅器間の伝送線路ＣＰＷ１２と入力側の伝送線路ＣＰＷ１２ｉとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ１２ｉの場合、出力終端抵抗Ｒ１１の寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ１２ｉで吸収する必要があるからである。同様に、伝送線路ＣＰＷ１２とＣＰＷ１２ｏとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ１２ｏの場合、後段のパッシブ合波器３ａの寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ１２ｏで吸収する必要があるからである。出力伝送線路１２と単位増幅器１３内のトランジスタの寄生容量とを含む出力疑似伝送線路の特性インピーダンスは、５０Ωに設計されている。

分布型増幅器２ａは、入力端が合波器４のチャネル２の信号入力端子２１に接続された入力伝送線路２０と、終端からチャネル２の信号を出力する出力伝送線路２２と、一端が入力伝送線路２０の終端に接続され、他端がグラウンドに接続された入力終端抵抗Ｒ２０と、一端が出力伝送線路２２の入力端に接続され、他端がグラウンドに接続された出力終端抵抗Ｒ２１と、入力伝送線路２０と出力伝送線路２２に沿って配置され、入力端子ａ２が入力伝送線路２０に接続され、出力端子ｂ２が出力伝送線路２２に接続された複数の単位増幅器２３とから構成される。入力終端抵抗Ｒ２０、出力終端抵抗Ｒ２１の値は５０Ωである。

入力伝送線路２０は、複数の伝送線路ＣＰＷ２０ｉ，ＣＰＷ２０，ＣＰＷ２０ｏを直列に接続した構成からなる。単位増幅器間の伝送線路ＣＰＷ２０と入力側の伝送線路ＣＰＷ２０ｉとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ２０ｉの場合、信号入力端子２１の前段の回路等の寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ２０ｉで吸収する必要があるからである。同様に、伝送線路ＣＰＷ２０とＣＰＷ２０ｏとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ２０ｏの場合、入力終端抵抗Ｒ２０の寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ２０ｏで吸収する必要があるからである。入力伝送線路２０と単位増幅器２３内のトランジスタの寄生容量とを含む入力疑似伝送線路の特性インピーダンスは、５０Ωに設計されている。

出力伝送線路２２は、複数の伝送線路ＣＰＷ２２ｉ，ＣＰＷ２２，ＣＰＷ２２ｏを直列に接続した構成からなる。単位増幅器間の伝送線路ＣＰＷ２２と入力側の伝送線路ＣＰＷ２２ｉとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ２２ｉの場合、出力終端抵抗Ｒ２１の寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ２２ｉで吸収する必要があるからである。同様に、伝送線路ＣＰＷ２２とＣＰＷ２２ｏとは、特性インピーダンスが異なる。その理由は、伝送線路ＣＰＷ２２ｏの場合、後段のパッシブ合波器３ａの寄生容量の影響を伝送線路ＣＰＷ２２ｏで吸収する必要があるからである。出力伝送線路２２と単位増幅器２３内のトランジスタの寄生容量とを含む出力疑似伝送線路の特性インピーダンスは、５０Ωに設計されている。

パッシブ合波器３ａは、一端が分布型増幅器１ａの出力伝送線路１２の終端（分布型増幅器１ａの出力端子）に接続された抵抗Ｒ３０と、一端が分布型増幅器２ａの出力伝送線路２２の終端（分布型増幅器２ａの出力端子）に接続された抵抗Ｒ３１と、一端が抵抗Ｒ３０，Ｒ３１の他端に接続され、他端が合波器４の信号出力端子３０に接続された抵抗Ｒ３２とから構成される。抵抗Ｒ３０～Ｒ３２の値は１６．７Ωである。
単位増幅器１３，２３の構成については後述する。

本発明では、従来、チャネル１とチャネル２で共通になっていた出力伝送線路を分離し、単位長さあたりの出力伝送線路に繋がる単位増幅器の寄生容量を１つに減らすことによって広帯域化を可能にする。出力伝送線路１２，２２の単位長さあたりのインダクタンス成分をＬ_Line、単位長さあたりのキャパシタンス成分をＣ_Line、単位増幅器１個分の寄生容量をＣ_Trとすると、本実施例の合波器４のカットオフ周波数ｆ_cutは次式で表される。

本実施例においてパッシブ合波器３ａを１６．７Ωの３つの抵抗Ｒ３０～Ｒ３２で構成することによって、２つの分布型増幅器１ａ，２ａのそれぞれの出力からパッシブ合波器３ａ側を見たインピーダンスと、信号出力端子３０からパッシブ合波器３ａ側を見たインピーダンスとが、全て５０Ωとなる。このため、本実施例では、インピーダンス不整合が発生せず、広帯域な合波が可能になる。

また、本実施例では、出力伝送線路１２，２２を分離したことによって、チャネル１側の単位増幅器１３とチャネル２側の単位増幅器２３間で信号が結合することがなくなり、さらに単位増幅器１３，２３の出力信号がパッシブ合波器３ａの抵抗Ｒ３０～Ｒ３２で減衰する。その結果、本実施例では、チャネル１とチャネル２間のアイソレーションを向上させることが可能になる。

従来の分布型アクティブ合波器と本実施例の合波器４の透過特性のシミュレーション結果を図２に示す。図２の２００は図９に示した従来の分布型アクティブ合波器のシミュレーション結果、２０１は本実施例の合波器４のシミュレーション結果を示している。従来の分布型アクティブ合波器の帯域が１８８ＧＨｚであるのに対して、本実施例の合波器４の帯域は２５０ＧＨｚであり、本実施例による広帯域化の効果を確認できる。

従来の分布型アクティブ合波器と本実施例の合波器４の入力チャネル間のクロストーク特性のシミュレーション結果を図３に示す。図３の３００は図９に示した従来の分布型アクティブ合波器のシミュレーション結果、３０１は本実施例の合波器４のシミュレーション結果を示している。本実施例によれば、従来と比べチャネル１とチャネル２間の信号クロストークを５ｄＢ程度低減できていることを確認できる。

［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。第１の実施例の図２、図３で示した合波器４の特性は、理想の抵抗素子で構成されたパッシブ合波器３ａを用いたシミュレーション結果である。しかしながら、実際の抵抗素子は、寄生容量成分と寄生インダクタンス成分とを有する。これらの寄生容量成分と寄生インダクタンス成分とは、高周波においてインピーダンス不整合を引き起こし、帯域劣化の原因となる。

パッシブ合波器３ａの抵抗Ｒ３０～Ｒ３２に寄生成分が存在しない場合と存在する場合の合波器４の透過特性のシミュレーション結果を図４に示す。図４の４００は抵抗Ｒ３０～Ｒ３２に寄生成分が存在しない場合のシミュレーション結果、４０１は抵抗Ｒ３０～Ｒ３２に寄生成分が存在する場合のシミュレーション結果を示している。図４によれば、抵抗Ｒ３０～Ｒ３２の寄生成分によって合波器４の帯域が劣化することが確認できる。

図５は本実施例に係る合波器の構成を示す回路図である。本実施例の合波器４ｂは、２つの分布型増幅器１ａ，２ａと、パッシブ合波器３ｂとから構成される。
分布型増幅器１ａ，２ａの構成は第１の実施例で説明したとおりである。

本実施例のパッシブ合波器３ｂは、抵抗Ｒ３０～Ｒ３２と、抵抗Ｒ３０と分布型増幅器１ａの出力伝送線路１２の終端（分布型増幅器１ａの出力端子）との間に挿入された伝送線路ＣＰＷ３０ｉと、抵抗Ｒ３０と抵抗Ｒ３２との間に挿入された伝送線路ＣＰＷ３０ｏと、抵抗Ｒ３１と分布型増幅器２ａの出力伝送線路２２の終端（分布型増幅器２ａの出力端子）との間に挿入された伝送線路ＣＰＷ３１ｉと、抵抗Ｒ３１と抵抗Ｒ３２との間に挿入された伝送線路ＣＰＷ３１ｏと、伝送線路ＣＰＷ３０ｏ，３１ｏと抵抗Ｒ３２との間に挿入された伝送線路ＣＰＷ３２ｉと、抵抗Ｒ３２と信号出力端子３０との間に挿入された伝送線路ＣＰＷ３２ｏとから構成される。

本実施例では、図５のように伝送線路ＣＰＷ３０ｉ，ＣＰＷ３０ｏ，ＣＰＷ３１ｉ，ＣＰＷ３１ｏ，ＣＰＷ３２ｉ，ＣＰＷ３２ｏによって抵抗Ｒ３０～Ｒ３２の寄生成分を吸収するようなパッシブ合波器３ａを構成することにより、帯域劣化を防ぎ、広帯域な合波器４ｂを実現する。

本実施例では、伝送線路ＣＰＷ３２ｉ，ＣＰＷ３２ｏの特性インピーダンスよりも伝送線路ＣＰＷ３０ｉ，ＣＰＷ３０ｏ，ＣＰＷ３１ｉ，ＣＰＷ３１ｏの特性インピーダンスが高くなるように設計する必要がある。２００ＧＨｚ以上の帯域を実現する場合、寄生成分を有する抵抗Ｒ３０と伝送線路ＣＰＷ３０ｉ，ＣＰＷ３０ｏとの特性インピーダンスが７０Ω±２０％の範囲になるように、伝送線路ＣＰＷ３０ｉ，ＣＰＷ３０ｏを設計する。また、２００ＧＨｚ以上の帯域を実現する場合、寄生成分を有する抵抗Ｒ３１と伝送線路ＣＰＷ３１ｉ，ＣＰＷ３１ｏとの特性インピーダンスが７０Ω±２０％の範囲になるように、伝送線路ＣＰＷ３１ｉ，ＣＰＷ３１ｏを設計する。また、２００ＧＨｚ以上の帯域を実現する場合、寄生成分を有する抵抗Ｒ３２と伝送線路ＣＰＷ３２ｉ，ＣＰＷ３２ｏとの特性インピーダンスが５０Ω±２０％の範囲になるように、伝送線路ＣＰＷ３２ｉ，ＣＰＷ３２ｏを設計する。

第１の実施例においてパッシブ合波器３ａの抵抗Ｒ３０～Ｒ３２に寄生成分が存在する場合の合波器４の透過特性のシミュレーション結果と本実施例の合波器４ｂの透過特性のシミュレーション結果を図６に示す。図６の４０１は第１の実施例において抵抗Ｒ３０～Ｒ３２に寄生成分が存在する場合のシミュレーション結果、６００は本実施例のシミュレーション結果を示している。本実施例の構成によって、抵抗Ｒ３０～Ｒ３２の寄生成分による帯域劣化を防ぎ、広帯域化できていることが確認できる。

［第３の実施例］
次に、本発明の第３の実施例について説明する。本実施例は、第１、第２の実施例の単位増幅器１３，２３の構成例である。図７は分布型増幅器１ａの単位増幅器１３の構成を示す回路図、図８は分布型増幅器２ａの単位増幅器２３の構成を示す回路図である。

図７に示すように、単位増幅器１３は、ベース端子が伝送線路ＣＰＷ１０に接続され、エミッタ端子が電源電圧ＶＥＥに接続された入力トランジスタＱ１３０と、ベース端子がバイアス電圧Ｖｂに接続され、コレクタ端子が伝送線路ＣＰＷ１２に接続され、エミッタ端子が入力トランジスタＱ１３０のコレクタ端子に接続された出力トランジスタＱ１３１とから構成される。

図８に示すように、単位増幅器２３は、ベース端子が伝送線路ＣＰＷ２０に接続され、エミッタ端子が電源電圧ＶＥＥに接続された入力トランジスタＱ１３２と、ベース端子がバイアス電圧Ｖｂに接続され、コレクタ端子が伝送線路ＣＰＷ２２に接続され、エミッタ端子が入力トランジスタＱ１３２のコレクタ端子に接続された出力トランジスタＱ１３３とから構成される。

このように単位増幅器１３，２３の構成として図７、図８に示すようなカスコード接続を用いることにより、ミラー容量の低減による広帯域化と入力チャネル間のアイソレーション向上とが可能になる。

本発明は、高周波電気信号を扱う回路技術に適用することができる。

１ａ，２ａ…分布型増幅器、３ａ，３ｂ…パッシブ合波器、４，４ｂ…合波器、１０，２０…入力伝送線路、１１，２１…信号入力端子、１２，２２…出力伝送線路、１３，２３…単位増幅器、３０…信号出力端子、ＣＰＷ１０，ＣＰＷ１０ｉ，ＣＰＷ１０ｏ，ＣＰＷ１２，ＣＰＷ１２ｉ，ＣＰＷ１２ｏ，ＣＰＷ２０，ＣＰＷ２０ｉ，ＣＰＷ２０ｏ，ＣＰＷ２２，ＣＰＷ２２ｉ，ＣＰＷ２２ｏ，ＣＰＷ３０ｉ，ＣＰＷ３０ｏ，ＣＰＷ３１ｉ，ＣＰＷ３１ｏ，ＣＰＷ３２ｉ，ＣＰＷ３２ｏ…伝送線路、Ｑ１３０～Ｑ１３２…トランジスタ、Ｒ１０，Ｒ１１，Ｒ２０，Ｒ２１，Ｒ３０～Ｒ３２…抵抗。

Claims

第１の信号を入力とし、インピーダンスが５０Ωに整合された第１の分布型増幅器と、
第２の信号を入力とし、インピーダンスが５０Ωに整合された第２の分布型増幅器と、
前記第１の分布型増幅器の出力信号と前記第２の分布型増幅器の出力信号とを合波するように構成されたパッシブ合波器とを備え、
前記パッシブ合波器は、
一端が前記第１の分布型増幅器の出力に接続された第１の伝送線路と、
一端が前記第１の伝送線路の他端に接続された第１の抵抗と、
一端が前記第１の抵抗の他端に接続された第２の伝送線路と、
一端が前記第２の分布型増幅器の出力に接続された第３の伝送線路と、
一端が前記第３の伝送線路の他端に接続された第２の抵抗と、
一端が前記第２の抵抗の他端に接続された第４の伝送線路と、
一端が前記第２、第４の伝送線路の他端に接続された第５の伝送線路と、
一端が前記第５の伝送線路の他端に接続された第３の抵抗と、
一端が前記第３の抵抗の他端に接続され、他端が信号出力端子に接続された第６の伝送線路とから構成され、
前記第１、第２、第３の抵抗の値が１６．７Ωであることを特徴とする合波器。
請求項１記載の合波器において、
前記第１の抵抗と前記第１、第２の伝送線路との特性インピーダンスが７０Ω±２０％の範囲であり、
前記第２の抵抗と前記第３、第４の伝送線路との特性インピーダンスが７０Ω±２０％の範囲であり、
前記第３の抵抗と前記第５、第６の伝送線路との特性インピーダンスが５０Ω±２０％の範囲であることを特徴とする合波器。
請求項１または２記載の合波器において、
前記第１の分布型増幅器は、
入力端に前記第１の信号が入力されるように構成された第１の入力伝送線路と、
終端から信号を出力するように構成された第１の出力伝送線路と、
一端が前記第１の入力伝送線路の終端に接続され、他端がグラウンドに接続された第１の入力終端抵抗と、
一端が前記第１の出力伝送線路の入力端に接続され、他端がグラウンドに接続された第１の出力終端抵抗と、
前記第１の入力伝送線路と前記第１の出力伝送線路に沿って配置され、入力端子が前記第１の入力伝送線路に接続され、出力端子が前記第１の出力伝送線路に接続された複数の第１の単位増幅器とから構成され、
前記第２の分布型増幅器は、
入力端に前記第２の信号が入力されるように構成された第２の入力伝送線路と、
終端から信号を出力するように構成された第２の出力伝送線路と、
一端が前記第２の入力伝送線路の終端に接続され、他端がグラウンドに接続された第２の入力終端抵抗と、
一端が前記第２の出力伝送線路の入力端に接続され、他端がグラウンドに接続された第２の出力終端抵抗と、
前記第２の入力伝送線路と前記第２の出力伝送線路に沿って配置され、入力端子が前記第２の入力伝送線路に接続され、出力端子が前記第２の出力伝送線路に接続された複数の第２の単位増幅器とから構成されることを特徴とする合波器。
請求項３記載の合波器において、
前記第１の単位増幅器は、
ベース端子が前記第１の入力伝送線路に接続され、エミッタ端子が電源電圧に接続された第１のトランジスタと、
ベース端子がバイアス電圧に接続され、コレクタ端子が前記第１の出力伝送線路に接続され、エミッタ端子が前記第１のトランジスタのコレクタ端子に接続された第２のトランジスタとから構成され、
前記第２の単位増幅器は、
ベース端子が前記第２の入力伝送線路に接続され、エミッタ端子が前記電源電圧に接続された第３のトランジスタと、
ベース端子が前記バイアス電圧に接続され、コレクタ端子が前記第２の出力伝送線路に接続され、エミッタ端子が前記第３のトランジスタのコレクタ端子に接続された第４のトランジスタとから構成されることを特徴とする合波器。