JPH01147904A - マイクロ波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 °〔産業上の利用分野〕 本発明はＶＨＦ帯、ＵＨＦ帯、マイクロ波帯。

ミリ波帯等の高周波帯（以下マイクロ波帯という）で使
用される方向性結合器からなるマイクロ波回路に関する
。

〔従来の技術〕

従来、この種のマイクロ波帯で使用する方向性結合器で
比較的小形なものとして、第５図の上面図に示す様な、
平行二線型方向性結合器がある。

図において、ｌは信号入力端、２はアイソレーション端
、３は通過信号出力端、４は結合信号出力端、１０は結
合線路、１１は結合線路１０の接続ワイヤを示している
。この平行二線型方向性結合器の結合部の長さＬは、使
用する周波数の実質的に１／４波長の長さとなる。これ
ら各信号端ｌ。

２．３．４は電気的な動作としては同等であり、交換可
能であるが、説明の都合上特定の名前をつけたものであ
る。

第６図は従来の方向性結合器の他の例の上面図である。

第５図では１本の結合線路で結合させているため、結合
部分の線路幅及び線路間隔か小さくなり実現が難しい場
合が多いが、第６図のように検数の結合線路を基本とし
て構成され、この場合には結合線路を接続するワイヤ１
１．＋２が。

ケ所に用いられている。この結合部分の長さＬは実質的
には第５図の場合と同じである。

実用的にはこの第６図の場合が用いられることが多い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上述した従来の方向性結合器は、結合部分の長さが実質
的に１７４波長となるので、形状が大型になる欠点が有
る。例えば、１ＧＨｚの方向性結合器を比誘電率的１０
のアルミナ基板上にマイクロス）　リップ線路で構成し
た場合、実効比誘率は約６．５で１／４波長の長さは約
３０ｍの長さとなる。この結合部分の幅は、基板の厚さ
をＩＩＩＩＩ１１以下とすれば、ＩＮＩＩＬ以下で構成
される。この様な方向性結合器を実現する為には大きな
基板を必要とするが、特に他の回路、例えば増幅回路、
ミキサー回路と組合せて使用する場合、回路基板を利用
効率が著しく低下することが多い。

いずれＫしてもこの様な方向性結合器を実現するには、
大形の基板を使用する事になるため、回路が大型となり
、これを収容する容器の重量も増加し、当然高価格とな
る欠点がある。

本発明の目的は、このような欠点を解決し、結合部分の
長さを短縮できると共に、小形化を可能にしたマイクロ
波回路を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のマイクロ波回路の構成は、線路の結合部分の長
さが実質的に１／４波長となる周波数で信号入力端から
結合信号出力端および通過信号出力端への実質的な結合
度が３ｄＢとなる方向性結合器を複数個備え、これら方
向性結合器のうちの第１の方向性結合器め結合信号出力
端と通過信号出力端をそれぞれ第２の方向性結合器の信
号入力端とアインレーシ、ン端に接続し、さらに前記複
数個の方向性結合器を同様に順次接続して構成したこと
を特徴とする。　　・ 〔実施例〕 次に、本発明について図面を参照して説明する。

第１図は本発明の一実施例の上面図である。本実徳例は
、結合部の長さがｌ／４波長となる周波数において３ｄ
Ｂの結合度をもつ第１および第２の方向性結合器２０．
２１から構成される。第１の方向性結合器２０と第２の
方向性結合器２１ａ共にその結合部分の長さＬが周波数
ｆ０においてｌ／４波長の長さとなる様に定められ、図
に示す如く第１の方向性結合器２０の結合信号出力端４
と通過信号出力端３とからそれぞれ第２の方向性結合器
２１の信号入力端ｌとアインレーシ、ン端２とに接続さ
れている。

以下、本実施例のマイクロ波回路の特性について説明す
る。

今、第６図における特性についである周波数における電
圧結合度をＣとし、通過信号出力端３における位相を基
準とし、信号入力端子１における入力電圧ｔ−ｒｌＪと
すると、 結合信号出力端４の電圧は、ｃ　ｅｘｐ　（ｊ　Ｔ）通
過信号出力端３の電圧は、ｐ となる。この場合、Ｃ＝０．７０７となる周波数で結合
度は３ｄＢ七々る。

次に、第１図のマイクロ波回路について信号入力端子ｌ
における入力電圧を「１」とし、通過信号出力端３の位
相を基準とすると、 ′結合信号出力端４の電圧は、 通過信号出力端３の電圧は、 ＝−ｃ”＋１−ｃ工＝１−２ｃ” となる。この場合、Ｃ＃０．３８となる周波数での結合
度は３ｄＢとなり、より低い周波数で３ｄＢ結合特性が
得られる。

尚、計算には簡単の為に、偶モードインピーダンスの位
相速度と奇そ−ドインピーダンスの位相速度は等しいと
し、また（偶モードインピーダンス）×（奇モードイン
ピーダンス）＝（規格化インピーダンス）工となシ外部
と整合しているとしている。

これにより、第１図の回路について計算を行うと、その
結果は第２図の特性図に示されるようになる。この図か
ら明らかな如＜、３ｄＢ結合（電力結合度０．５）とな
る周波数はｆ、の約１７３の周波数となる。この様に、
第１図のマイクロ波回路は従来の方向性結合器に比較し
て長さが１／３で３ｄＢの結合を示す事となシ、回路の
小型化に著しい効果が有る。

第３図は本発明の第２の実施例の上面図である。

本実施例は、第１図に対し、結合部の長さが１７４波長
となる周波数において実質的に３ｄＢの結合度をもつ３
個の方向性結合器２０，２ｔ、２２から構成される。こ
の様な構成のマイクロ波回路も第１図の実施例と類似の
特性が得られるが、通過信号出力端３と結合信号出力端
４は信号入力端１に対して入れ換った位置関係になる。

第３図の実施例について、その特性を同様に計算すると
、 結合信号出力端４の電圧拡 ２Ｃｘ１Ｇ＝７ｅｘｐ（ｊ’）ｘＡ−マ＋（１−２０す
通過信号出力端３の電圧は ＝　ｆニア（１−４０り となる。この場合ｃ　！＝；　０．２６となる周波数で
結合度が３ｄＢとなシ、さらに低い周波数で、３ｄＢ結
合特性が得られる。

この計算結果は、第４ｈ性図の如くなる。図から明らか
な如＜、３ｄＢ結合となる周波数はｆ。

の８の周波数であり、第１図の実施例に比べてもさらに
結合部の長さは短くな夛、回路の小型化の効果はさらに
大きく表っている。

以上のいずれの実施例においても、アイソレーション端
２に終端器を配置し、マイクロ波回路の外付部品を少な
くする方法も有るが、この様なマ　　。

イクロ波回路も本発明に含まれる。

〔発明の効果〕

以上説明した様に本発明のマイクロ波回路は、実質的に
３ｄＢの結合度をもつ二つ以上の方向性結合器を使用し
て、第１の方向性結合器の結合信号出力端と通過信号出
力端をそれぞれ第２の方向性結合器の信号入力端とアイ
ンレーシ、ン端に接続し、順次この様な接続を行って構
成することＫよシ、その方向性結合器の結合部の長さｔ
−１／４波長よシ短い長さで３ｄＢの結合度の方向性結
合器の機能を有するマイクロ波回路を実現出来、回路の
小型化、低価格化を実現出来る効果が有る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の上面図、第２図は第１図の
実施例の特性図、第３図は本発明の第２の実施例の上面
図、第４図は第３図の実施例の特性図、第５図、第６図
は従来の方向性結合器の二側の上面図である。 ｌ・・・・・・信号入力端、２・・・・・・アイソレー
ション端、３・・・・・・通過信号出力端、４・・・・
・・結合信号出力端、１１．１λ°°°°°°結合線路
接続ワイヤ、２０，２１゜２２・・・・・・方向性結合
器。 代理人　弁理士　　内　原　　　音 第を図 期Ｚ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　線路の結合部分の長さが実質的に１／４波長となる周
   波数で信号入力端から結合信号出力端および通過信号出
   力端への実質的な結合度が３ｄＢとなる方向性結合器を
   複数個備え、これら方向性結合器のうちの第１の方向性
   結合器の結合信号出力端と通過信号出力端をそれぞれ第
   ２の方向性結合器の信号入力端とアイソレーション端に
   接続し、さらに前記複数個の方向性結合器を同様に順次
   接続して構成したことを特徴とするマイクロ波回路。