JPH02142201A - プレーナー電力結合／分割器装置 - Google Patents
プレーナー電力結合／分割器装置Info
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- JPH02142201A JPH02142201A JP1218739A JP21873989A JPH02142201A JP H02142201 A JPH02142201 A JP H02142201A JP 1218739 A JP1218739 A JP 1218739A JP 21873989 A JP21873989 A JP 21873989A JP H02142201 A JPH02142201 A JP H02142201A
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- Japan
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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。
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〕
本発明は広帯域幅プレーナー電力結合／分割器装置に関
するものである。
するものである。
添付図面中の第１図は、１９８６年１１月マイクロウェ
ーブ・ジャーナルの１４７〜１５１頁に発表されたダブ
リュー・ヤウ及びジェイ・エム・シェレンベルクによる
「Ｎ−路床帯域ブレーナー電力結合／分割器」の表題の
論文に記載されたごとき電力結合／分割器装置ｌＯを図
解する。この電力結合／分割器装置ｌＯはドルツーチエ
ビシエフ・テーパー伝送線路を使用し、２〜１８ＧＨ２
動作用５−路電力結合／分割器を具える。この装置は石
英基板を具え、その上に実質的に中央導体１２との接合
点１４で１個の中央導体１２へ合併する５個のテーパー
導体１〜５を備える。隣り合うテーパー導体１〜５の間
の間隔は等しく且つドルツーチエビシエフ・テーパー伝
送線路条件に順応した結合構造を保証するために比較的
小さい（０，０３８ｍｍ）。チップ抵抗器Ｒで形成され
た絶縁回路網がこのテーパー導体１〜５の間を接続して
広帯域動作を行うのを助ける。この種の結合／分割器装
置は５０Ω中央ポートに対して５０Ω分割ポートのＮ倍
のインピーダンス変換を備える。ドルツーチエビシエフ
・テーパーの選定は、テーパーの指定された長さに対す
る通過帯域内で最小反射係数量を有し、あるいは逆に言
えば通過帯域内で指定された最大量反射係数に対して、
ドルツーチエビシエフ・テーパーが最小長さを有すると
言う特徴を存する。このテーパーの輪郭と長さとが帯域
内反射係数と低部遮断周波数とをそれぞれ決定する。
ーブ・ジャーナルの１４７〜１５１頁に発表されたダブ
リュー・ヤウ及びジェイ・エム・シェレンベルクによる
「Ｎ−路床帯域ブレーナー電力結合／分割器」の表題の
論文に記載されたごとき電力結合／分割器装置ｌＯを図
解する。この電力結合／分割器装置ｌＯはドルツーチエ
ビシエフ・テーパー伝送線路を使用し、２〜１８ＧＨ２
動作用５−路電力結合／分割器を具える。この装置は石
英基板を具え、その上に実質的に中央導体１２との接合
点１４で１個の中央導体１２へ合併する５個のテーパー
導体１〜５を備える。隣り合うテーパー導体１〜５の間
の間隔は等しく且つドルツーチエビシエフ・テーパー伝
送線路条件に順応した結合構造を保証するために比較的
小さい（０，０３８ｍｍ）。チップ抵抗器Ｒで形成され
た絶縁回路網がこのテーパー導体１〜５の間を接続して
広帯域動作を行うのを助ける。この種の結合／分割器装
置は５０Ω中央ポートに対して５０Ω分割ポートのＮ倍
のインピーダンス変換を備える。ドルツーチエビシエフ
・テーパーの選定は、テーパーの指定された長さに対す
る通過帯域内で最小反射係数量を有し、あるいは逆に言
えば通過帯域内で指定された最大量反射係数に対して、
ドルツーチエビシエフ・テーパーが最小長さを有すると
言う特徴を存する。このテーパーの輪郭と長さとが帯域
内反射係数と低部遮断周波数とをそれぞれ決定する。
この既知のプレーナー電力結合／分割器は多くの欠点を
有し得る。これらの欠点の一つは、テーパー伝送線路の
横断面により支援されるトランスバース共振モードによ
って起こされる明白な共振周波数をこの装置が有し得る
ことである。これらの欠点の他のものは、チップ抵抗器
Ｒはテーパー導体１〜５へ接続するのが困難で且つ誘導
性及び容量性の寄生効果によってそれらの期待される動
作を一般的に行わないことである。
有し得る。これらの欠点の一つは、テーパー伝送線路の
横断面により支援されるトランスバース共振モードによ
って起こされる明白な共振周波数をこの装置が有し得る
ことである。これらの欠点の他のものは、チップ抵抗器
Ｒはテーパー導体１〜５へ接続するのが困難で且つ誘導
性及び容量性の寄生効果によってそれらの期待される動
作を一般的に行わないことである。
本発明の目的はこれらの欠点を克服することである。
本発明によって、絶縁基板上に導電層を具え、この金属
層は１個の出力（入力）ポートと少なくとも２個の入力
（出力）ポートとを形成すくよう造形されており、この
金属層は出力（入力）ポートから外見上横にテーパーを
有し且つ端子端がそれぞれ入力（出力）ポートを形成す
る少なくとも２個のテーパー導体に分裂し、この金属層
が少なくとも２個のテーパー導体に分裂する点は所望周
波数でトランスバース共振を回避するように選ばれ且つ
出力（入力）ポートでのインピーダンスよりも大きいイ
ンピーダンスを有するプレーナー電力結合／分割器装置
を提供する。
層は１個の出力（入力）ポートと少なくとも２個の入力
（出力）ポートとを形成すくよう造形されており、この
金属層は出力（入力）ポートから外見上横にテーパーを
有し且つ端子端がそれぞれ入力（出力）ポートを形成す
る少なくとも２個のテーパー導体に分裂し、この金属層
が少なくとも２個のテーパー導体に分裂する点は所望周
波数でトランスバース共振を回避するように選ばれ且つ
出力（入力）ポートでのインピーダンスよりも大きいイ
ンピーダンスを有するプレーナー電力結合／分割器装置
を提供する。
本発明によって作られたプレーナー電力結合／分割器装
置は、出力電圧定在波比（ＶＳＷＲ）、 ｌ−ランス
バース共振及び実現できる可能性の間の取捨選択（トレ
ード・オフ）を備える節潔な装置を提供する。
置は、出力電圧定在波比（ＶＳＷＲ）、 ｌ−ランス
バース共振及び実現できる可能性の間の取捨選択（トレ
ード・オフ）を備える節潔な装置を提供する。
若し必要ならば各テーパー導体は別のテーパー導体に分
割できるので、多段電力結合／分割器を製造することが
できる。
割できるので、多段電力結合／分割器を製造することが
できる。
少なくともこれらの端子端が入力（出力）ポートを形成
するテーパー導体は相互から分岐できるので、それらの
間の電気的絶縁を改善する。
するテーパー導体は相互から分岐できるので、それらの
間の電気的絶縁を改善する。
本発明の一実施例では、出力（入力）ポートから進行し
、金属層は少なくとも２個のテーパー導体へのこの即ち
最初の分裂へ延びる純粋なテーパー部分へ導く首部分を
具える。この首部分と純粋なテーパー部分との接合点か
ら各入力（出力）ポートまでの金属層の長さ（Ｌ）は実
質的に一定である。この長さ（Ｌ）は最低設計周波数の
波長の半分に等しい。この装置はイーブン・モード・イ
ンピーダンスで動作するように構成される。
、金属層は少なくとも２個のテーパー導体へのこの即ち
最初の分裂へ延びる純粋なテーパー部分へ導く首部分を
具える。この首部分と純粋なテーパー部分との接合点か
ら各入力（出力）ポートまでの金属層の長さ（Ｌ）は実
質的に一定である。この長さ（Ｌ）は最低設計周波数の
波長の半分に等しい。この装置はイーブン・モード・イ
ンピーダンスで動作するように構成される。
以下、添付の図面を参照しつつ、例を用いて本発明の詳
細な説明する。
細な説明する。
図中、同一の符号を対応する同種部分を示すのに使用し
た。説明を簡単にするために、図示した装置は入力電力
が中央導体１２へ印加される電力分割器の用語で説明す
る。電力結合器は逆方向に動作するが、出力電圧定在波
比（ＶＳＷＲ）は退化する。
た。説明を簡単にするために、図示した装置は入力電力
が中央導体１２へ印加される電力分割器の用語で説明す
る。電力結合器は逆方向に動作するが、出力電圧定在波
比（ＶＳＷＲ）は退化する。
図中、第２図及び第３図は、点１４からの距離Ｘによっ
て、テーパー導体１〜５の合併する点を動かした場合に
考えねばならぬ要素を説明することによって、本発明の
理解を促進するためのものである。点１４からテーパー
導体の広い側の端までの距離は文字りによって示される
。長さＬの選択は最低設計周波数の波長の半分に等しく
する。
て、テーパー導体１〜５の合併する点を動かした場合に
考えねばならぬ要素を説明することによって、本発明の
理解を促進するためのものである。点１４からテーパー
導体の広い側の端までの距離は文字りによって示される
。長さＬの選択は最低設計周波数の波長の半分に等しく
する。
良好な電力分割器については入力端子と出力端子の電圧
定在波比（ＶＳＷＲ）が良く釣り合っていなければなら
ない。妥協しなければならぬ場合には、良好な入力電圧
定在波比（ＶＳＷＲ）と、寄生を起こす不連続性を回避
することを考慮した良好な性能と、及び困難処理の減少
とを有することが好ましい。
定在波比（ＶＳＷＲ）が良く釣り合っていなければなら
ない。妥協しなければならぬ場合には、良好な入力電圧
定在波比（ＶＳＷＲ）と、寄生を起こす不連続性を回避
することを考慮した良好な性能と、及び困難処理の減少
とを有することが好ましい。
第２図は、電力結合／分割器装置１０の全体形状はドル
ツーチエビシエフ・テーパーに適合するが、中央導体１
２のインピーダンスが変化し始める点１４でテーパー導
体１〜５が中央導体１２と合併する代わりに、合併する
点がこの点１４から距離Ｘだけ移動されている。距離Ｘ
の決定においては、説明の便利のために「純粋なテーパ
ー」と呼ぶ拡がりつつあるテーパー部分１６上の各点で
のインピーダンスが中央導体１２の入力端からの距離に
関して定義された関数に順応することを保証することに
よって、入力電圧定在波比（ＶＳＩＩＲ）を維持するよ
うに努力する。抵抗器Ｒを具える絶縁回路網が必要であ
る。然し乍ら、少ししか抵抗器Ｒが存在しないので、製
造上の問題が簡易化される。
ツーチエビシエフ・テーパーに適合するが、中央導体１
２のインピーダンスが変化し始める点１４でテーパー導
体１〜５が中央導体１２と合併する代わりに、合併する
点がこの点１４から距離Ｘだけ移動されている。距離Ｘ
の決定においては、説明の便利のために「純粋なテーパ
ー」と呼ぶ拡がりつつあるテーパー部分１６上の各点で
のインピーダンスが中央導体１２の入力端からの距離に
関して定義された関数に順応することを保証することに
よって、入力電圧定在波比（ＶＳＩＩＲ）を維持するよ
うに努力する。抵抗器Ｒを具える絶縁回路網が必要であ
る。然し乍ら、少ししか抵抗器Ｒが存在しないので、製
造上の問題が簡易化される。
第３図は、純粋てテーパーの長さＸがＬと等しくされ、
且つテーパー出力導体ｌ〜５がこの電力結合／分割器装
置１０の広い方の端へ接続された場合を図解する。出力
導体の間に抵抗器は接続されない。この配置は電力結合
／分割器装置１０がインピーダンス変換器を構成する極
限的な場合を表現する。純粋なテーパーの増加する幅が
共振問題を起こす。それに加えて、Ｘの値が大きくなる
ほど出力電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が悪くなり、導体間
の出力絶縁が良くない。
且つテーパー出力導体ｌ〜５がこの電力結合／分割器装
置１０の広い方の端へ接続された場合を図解する。出力
導体の間に抵抗器は接続されない。この配置は電力結合
／分割器装置１０がインピーダンス変換器を構成する極
限的な場合を表現する。純粋なテーパーの増加する幅が
共振問題を起こす。それに加えて、Ｘの値が大きくなる
ほど出力電圧定在波比（ＶＳＷＲ）が悪くなり、導体間
の出力絶縁が良くない。
それを基礎として第１図と第３図とに示した装置は反対
の極限的な場合を表現し、本発明により製造される装置
は良好な絶縁を与えるために相互から分岐する多数のテ
ーパー導体に分裂する長さＸを有する純粋テーパー部分
を有することによって新規な解決法を表現する。点１４
から各導体の端子端までの全体長さはしてある。各導体
の端子端の幅が必要なインピーダンスを与える。
の極限的な場合を表現し、本発明により製造される装置
は良好な絶縁を与えるために相互から分岐する多数のテ
ーパー導体に分裂する長さＸを有する純粋テーパー部分
を有することによって新規な解決法を表現する。点１４
から各導体の端子端までの全体長さはしてある。各導体
の端子端の幅が必要なインピーダンスを与える。
第４図は本発明によって作られたプレーナー電力分割器
の一実施例を図解する。中央導体１２の入力インピーダ
ンスＺ（ｉ）は５０Ωであり、テーパー導体１〜５の端
子端の幅は５０Ωの出力インピーダンス（Ｚ （０）
）を備えるようになっている。純粋テーパー１６の長さ
Ｘは物理的拘束により支配される。テーパー導体の幅と
間隔とは各点で正しいイーブン・モード・インピーダン
スを有することにより決定される。
の一実施例を図解する。中央導体１２の入力インピーダ
ンスＺ（ｉ）は５０Ωであり、テーパー導体１〜５の端
子端の幅は５０Ωの出力インピーダンス（Ｚ （０）
）を備えるようになっている。純粋テーパー１６の長さ
Ｘは物理的拘束により支配される。テーパー導体の幅と
間隔とは各点で正しいイーブン・モード・インピーダン
スを有することにより決定される。
長さＸは必要な周波数範囲で共振がなく且つその点での
インピーダンスＺ （Ｘ）が式により決定されるように
選定される。ここでｎはテーパー導体の数である。
インピーダンスＺ （Ｘ）が式により決定されるように
選定される。ここでｎはテーパー導体の数である。
第５図に代表的テーパーについて長さに対するインピー
ダンスのグラフを示す。例えば３０Ωのインピーダンス
Ｚ （Ｘ）に対する特定の値を選定することにより、長
さＸの値が決定できる。各テーパー導体の入力インピー
ダンスはインピーダンスＺ （Ｘ）のｎ倍であり、ここ
に図解した例では入力インピーダンスは５×３０Ω、即
ち１５０Ωである。各テーパー導体１〜５のテーパーは
長さ（Ｌ−Ｘ）にわたって１５０Ωから５０Ωまでにな
るように設計されねばならない。
ダンスのグラフを示す。例えば３０Ωのインピーダンス
Ｚ （Ｘ）に対する特定の値を選定することにより、長
さＸの値が決定できる。各テーパー導体の入力インピー
ダンスはインピーダンスＺ （Ｘ）のｎ倍であり、ここ
に図解した例では入力インピーダンスは５×３０Ω、即
ち１５０Ωである。各テーパー導体１〜５のテーパーは
長さ（Ｌ−Ｘ）にわたって１５０Ωから５０Ωまでにな
るように設計されねばならない。
本発明の図示はされていない実施例では、テーパー導体
の幅と間隔とをそれらが異なる入力及び出力特性のイン
ピーダンスを有するように変形することによって、等し
くない電力分割を行うことも可能であり、このことはイ
ーブン・モード・インピーダンスが正しくなければなら
ぬと言う事実によって報いられる。
の幅と間隔とをそれらが異なる入力及び出力特性のイン
ピーダンスを有するように変形することによって、等し
くない電力分割を行うことも可能であり、このことはイ
ーブン・モード・インピーダンスが正しくなければなら
ぬと言う事実によって報いられる。
第６図は入力電力が２段階で４個に分割される本発明に
よる他の実施例を図解し、それの全体の長さはＬである
。純粋テーパー１６は点１８で２個のテーパー導体２０
．２２を形成するように分割され、それらがそれぞれ点
２４と２６とでテーパー導体２８゜３０と３２．３４と
の対を形成するように分割される。
よる他の実施例を図解し、それの全体の長さはＬである
。純粋テーパー１６は点１８で２個のテーパー導体２０
．２２を形成するように分割され、それらがそれぞれ点
２４と２６とでテーパー導体２８゜３０と３２．３４と
の対を形成するように分割される。
テーパー導体２０．２２．２Ｂ、 ３０．３２及び３４
の長さＸと形状との決定は前述の規準を考慮して行われ
る。
の長さＸと形状との決定は前述の規準を考慮して行われ
る。
第６図に一般的に示した形式の電力分割器は、必要な分
割を得るのにいろいろに造形してもよく、例えば導体２
２を図示のごとき２分割でなく３個に分割してもよい。
割を得るのにいろいろに造形してもよく、例えば導体２
２を図示のごとき２分割でなく３個に分割してもよい。
また、電力分割は組み合わされた全体の長さがＬを超え
ないことを条件に２段以上の段階で行われてもよい。
ないことを条件に２段以上の段階で行われてもよい。
本発明によって作られたプレーナー電力結合／分割器は
、それがイーブン・モード・インピーダンスで働いてい
るのだから、どのような適当な媒体でも製造することが
できる。製造はマイクロストリップ法を用いることによ
り達成される。テーパー導体の間に抵抗を必要としない
。
、それがイーブン・モード・インピーダンスで働いてい
るのだから、どのような適当な媒体でも製造することが
できる。製造はマイクロストリップ法を用いることによ
り達成される。テーパー導体の間に抵抗を必要としない
。
第１図は本明細書の冒頭部分に説明した既知のプレーナ
ー電力結合／分割器装置の平面図であり、第２図は５個
のテーパー導体と中央導体との接合点が第１図に示した
装置内の接合点１４の位置からの距離Ｘの位置にあるプ
レーナー電力結合／分割器装置の平面図であり、 第３図は５個の出力導体が隣り合う出力導体の間に抵抗
器を伴わずにドルツーチエビシエフ・テーパーの広い側
の端へ結合されたプレーナー電力結合／分割器装置の平
面図であり、 第４図は本発明によって作られたプレーナー電力結合／
分割器装置の一実施例の平面図であり、第６図は本発明
によって作られたプレーナー電力結合／分割器装置の別
の実施例の平面図である。 １〜５．２０．２２．２８〜３４・・・テーパー導体１
０・・・電力結合／分割器装置 １２・・・中央導体 １４・・・接合点 １６・・・純粋テーパー １８、２４．２６・・・点
ー電力結合／分割器装置の平面図であり、第２図は５個
のテーパー導体と中央導体との接合点が第１図に示した
装置内の接合点１４の位置からの距離Ｘの位置にあるプ
レーナー電力結合／分割器装置の平面図であり、 第３図は５個の出力導体が隣り合う出力導体の間に抵抗
器を伴わずにドルツーチエビシエフ・テーパーの広い側
の端へ結合されたプレーナー電力結合／分割器装置の平
面図であり、 第４図は本発明によって作られたプレーナー電力結合／
分割器装置の一実施例の平面図であり、第６図は本発明
によって作られたプレーナー電力結合／分割器装置の別
の実施例の平面図である。 １〜５．２０．２２．２８〜３４・・・テーパー導体１
０・・・電力結合／分割器装置 １２・・・中央導体 １４・・・接合点 １６・・・純粋テーパー １８、２４．２６・・・点
Claims (6)
- １．絶縁基板上に導電層を具え、この金属層は１個の出
力（入力）ポートと少なくとも２個の入力（出力）ポー
トとを形成するよう造形されており、この金属層は出力
（入力）ポートから外観上横にテーパーを有し且つ端子
端がそれぞれ入力（出力）ポートを形成する少なくとも
２個のテーパー導体に分裂し、この金属層が少なくとも
２個のテーパー導体に分裂する点は所望周波数でトラン
スバース共振を回避するように選ばれ且つ出力（入力）
ポートでのインピーダンスよりも大きいインピーダンス
を有するプレーナー電力結合／分割器装置。 - ２．テーパー導体の少なくとも１個が少なくとも２個の
別のテーパー導体に分裂する、請求項１記載のプレーナ
ー電力結合／分割器装置。 - ３．少なくとも端子端が入力（出力）ポートを形成する
テーパー導体が相互から分岐する請求項１又は２記載の
プレーナー電力結合／分割器装置。 - ４．出力（入力）ポートから進行し、金属層は少なくと
も２個のテーパー導体への（最初）の分裂へ延びる純粋
なテーパー部分へ導く首部分を具え、且つこの首部分と
純粋なテーパー部分との接合点から各入力（出力）ポー
トまでの金属層の長さ（Ｌ）は実質的に一定である請求
項１，２又は３記載のプレーナー電力結合／分割器装置
。 - ５．前記長さ（Ｌ）は最低設計周波数の波長の半分と等
しい請求項４記載のプレーナー電力結合／分割器装置。 - ６．イーブン・モード・インピーダンスで動作するよう
に構成された請求項１〜５のうちいずれか１項記載のプ
レーナー電力結合／分割器装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8820554A GB2222488A (en) | 1988-08-31 | 1988-08-31 | Broad bandwidth planar power combiner/divider device |
| GB8820554.7 | 1988-08-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02142201A true JPH02142201A (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=10642935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1218739A Pending JPH02142201A (ja) | 1988-08-31 | 1989-08-28 | プレーナー電力結合／分割器装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4968958A (ja) |
| EP (1) | EP0357140A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02142201A (ja) |
| GB (1) | GB2222488A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448704U (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-24 | ||
| JP2009106367A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 髪ケア装置 |
| CN110797619A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-02-14 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 太赫兹单片电路无隔离电阻平面空间功率合成功分器 |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2579371B2 (ja) * | 1989-10-20 | 1997-02-05 | 富士通株式会社 | 高周波信号用の電力分配／合成器 |
| US5132641A (en) * | 1991-05-01 | 1992-07-21 | Fujitsu Limited | Apparatus and method for dividing/combining microwave power from an odd number of transistor chips |
| US5206611A (en) * | 1992-03-12 | 1993-04-27 | Krytar, Inc. | N-way microwave power divider |
| US5543762A (en) * | 1995-01-17 | 1996-08-06 | Motorola, Inc. | N-way impedance transforming power divider/combiner |
| US5576671A (en) * | 1995-04-24 | 1996-11-19 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for power combining/dividing |
| US5563558A (en) * | 1995-07-21 | 1996-10-08 | Endgate Corporation | Reentrant power coupler |
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