JPH02217002A - 電力分配器 - 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〕 この発明は、主としてマイクロ波で使用される電力分配
器に関するものである。

〔従来の技術〕

マイクロ波の信号波を伝送線路上で必要に応じて分岐す
る電力分配器には以下に示すものがある。

即ち、第４図はＴｈｅ　１９７７　Ｉ　ＥＥＥ　　ＭＴ
Ｔ　−８Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｍｉｃｒｏｗ
ａｖｅ　　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ　Ｄｉｇｅｓｔに示され
た例えば電力４分配器を示す構成図であシ１図において
、（１）は平板状の地導体、（２）は地導体（１）上に
重ねられた誘電体基板、（３）は誘電体基板（２）上に
設けたストリップ導体、（４）は地導体（１ンと誘電体
基板（２）とストリップ導体（３）とで構成されるマイ
クロストリップ線路である。

ストリップ導体（３）は誘電体基板（２）の一端から他
端まで延在してお）９分岐部α瘤と４本の１／４　波長
変成器０とこれらに対応する４本の分岐線路ＵＳとから
一体構成されている。

４本の１／４　波長変成器ａＪは、一体の分岐部＋１４
１に接続され、各１／４　波長変成器ｆｉ３１にはそれ
ぞれ別々の分岐線路α９が接続されてφる。３個のアイ
ソレーション抵抗αＧは１／４波長変成器（１３と分岐
線路（ＵＳとが接続される位置に、互いに隣接する線路
の間を接続するように介装して設けられている。

４本の１７４　波長変成器ａ３は１分岐部ｔ１４を分割
した細い線路幅で円弧状に互いに分散し、又各分岐線路
（Ｉりは分岐部Ｉと略同−幅に形成されるとともに基端
から終端にかけ略長方形となっている。

このようにして４本の１／４　波長変成器ａ３の間や、
４本の分岐線路１１５の間には誘電体基板（２）の他端
方向に拡幅する円弧状の溝が夫々画成されている。かく
して分岐部ａ４の端面に入力端Ｐ１　が、各分岐線路（
１５１先端に出力端Ｐ２〜Ｐ５　　が形成される。

また、１／４波長変成器０りは０分岐部ａ心から出力端
Ｐ２〜Ｐ５　　側を見た各変成器αりの入力インピーダ
ンスを並列接続したものが、入力端Ｐ１　におけるマイ
クロス、トリップ線路（４）の特性インピーダンスに等
しくなるように線路幅が決定されている。

と、ｎ→大ならＺｎ　→大となり、１／４　波長変成器
ａ３の特性インピーダンスは９分配数が多くなるほど高
インピーダンスにする必要がある。

次に動作について説明する。入力端子Ｐ１　から入射し
たマイクロ波は１分岐部（１４１と、各１／４　波長変
成器ｆｉ３との接続部において１分岐部α４がら出力端
子Ｐ２〜Ｐ５　側をみた入力インピーダンスの比に応じ
た分配比で、４本の分岐線路σ９の出力端子Ｐ２〜Ｐ５
　　に取シ出される。

このとき、１／４　波長変成器ａ３の働きにょ少入力端
子Ｐ１　から見たインピーダンス整合が得られるので、
入力端子Ｐ１　に入射したマイクロ波は。

反射することなく出力端子Ｐ２〜Ｐ５　　に分配される
。

また、各出力端子Ｐ２〜Ｐｓ（分岐線路α！９）は。

アイソレーションｍ抗ａａの働きにょシ相互のアイソレ
ーションが得られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電力分配器は１以上のように構成されているので
１分配数が多くなると、入力端子Ｐ１　　からみた出力
端子Ｐ１〜Ｐｎ　へのインピーダンス整合をとるため、
１／４　波長変成器ａ：Ｉの物性インピーダンスを高く
する必要があり、線路幅が非常に狭くなって伝送損失が
増加したシロ伝送線路の加工が難しくなるなどの問題点
があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので伝送損失が小さく、伝送線路の加工が容易な電
力分配器を得ることを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

この発明に係る電力分配器は、地導体（１）と、この地
導体（１）と対向するストリップ導体（５）とを備えた
電力分配器において、ストリップ導体（５）を、誘電体
基板（２）の一端に設けられた入力部（７）と、この入
力部（７）に連なり拡幅するテーパ状中間部（６）と。

この中間部に連なるとともに、スリット（９）によシ相
互に分割される複数の出力部（８）とから構成し。

テーパ状中間部１６）の線路幅の変化を、線路幅の狭す
区間でゆるやかにし、かつ線路幅が広がるのに応じて徐
々に急峻にしたものである。

〔作用〕

この発明における電力分配器は、線路幅の変化が線路幅
の狭い区間でゆるやかで、線路幅が広くなるにつれて徐
々に急峻となるテーパ状中間部で。

入力部の線路幅を拡幅した後、複数の出力部に分割する
ことによシ、マイクロ波の伝送損失が小さくなり、伝送
線路の加工が容易になる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の第１実施例を図について説明する。第
１図において、（１）は平板状の地導体、（２）は地導
体（１）上に重ねられた誘電体基板、（５）は誘電体基
板（２）上に接着され、誘電体基板（２）の一端から他
端まで延在するストリップ導体、（４）は地導体（１）
と誘電体基板（２）とストリップ導体（５）とで構成さ
れるマイクロストリップ線路である。ストリップ導体＋
５）は、最小幅の入力部（７）と扇形でテーパ状に伸び
た中間部（６）と、４個の出力部（８）とからなり，−
体構成されている。各出力部（８）は３本のスリット（
９）により分離され、入力部（７）の端面に入力端Ｐ１
が、各出力部（８）の先端に出力端Ｐ２〜Ｐ５　　が形
成されて６る。

入力部（７）は、ステップ（１１１によって線路幅を広
げた後，テーパ状中間部（６）に接続されている。

テーパ状中間部（６）は、入力部（７）側端部の幅をＷ
ｌ、　　出力部（８）側端部の幅をＷ２．　　軸長をｌ
としたとき、入力部（７）側端部から出力部（８）側に
距離Ｘ離れた位置の幅Ｗ（Ｘ）がほぼ次式で与えられる
形状で拡幅しておシ、線路幅の変化が、線路幅の狭し区
間でゆるやかで、線路幅が広くなるにつれて徐々に急峻
になっている。

Ｗ（ｘ）＝Ｗ２−（Ｗ２−Ｗｌ　）ＣＯ５（πＸ／２１
）　　　　　　（１）スリット（９）は、スリップ導体
（５）の中心軸上で入力部（７）と中間部（６）の接続
点の１点Ａを中心にしてストリップ導体（５）上にひい
た所定長の半径を有する円弧Ｓから出力端Ｐ２〜Ｐ５　
の方向へ０円弧Ｓの法線に沿って設けられている。スリ
ット（９）は。

また、出力端に向ってスリット幅が広がる形状とし、か
つ点Ａを中心とする円弧の法線について軸対称トなって
いる。アイソレーション抵抗α〔は。

スリット（９）の中に、入力端子Ｐ１　側から、マイク
ロストリップ線路（４）を伝搬するマイクロ波の１７４
波長の位置に設けられている。

次に動作について説明する。入力端子Ｐ１　　から入射
したマイクロ波は、マイクロストリップ線路（４）を通
ってテーパ状の中間部（６）中を放射状に伝搬する。さ
らに、スリット（９）により各出力部（８）の線路幅に
応じた電力比に４分配され、４本の出力部１８１を通っ
て出力端子Ｐ２〜Ｐ５　にとシ出される。

テーパ状中間部（６）は、（１）式に従い入力端子Ｐ１
側から出力端子Ｐ２〜Ｐ５　　側に近づくにつれて連続
的に低インピーダンスとなる。中間部（６）は入力部（
７）との接続部では入力部（７）と等し９特性インピー
ダンスをもち、又出力部（８）との接続部では、この接
続部における４本の出力部＋８１の並列接続によるイン
ピーダンスに等しいインピーダンスをもつ。

特性インピーダンスの変化がゆるやかであるので，テー
パ状中間部（６）での反射は小さい。ステップ（１１１
がない場合、基準面を入力部（７）上の適切な位置に選
ぶとこの基準面からテーパ状中間部（６）側を見た入力
インピーダンスはテーパ状入力部（７）の特性インピー
ダンスよりわずかに高い値のレジスタンス成分のみをも
つ。このため、この基準面位置にステップａ９を設け、
このステップａ１＋からテーパ状中間部（６）寄りの入
力部（７）線路幅を若干広げることによシ、インピーダ
ンス整合が得られる。ステップＵはインピーダンスステ
ップの周波数特性が平坦なため、広帯域なインピーダン
ス整合が可能である。

このように、上記電力分配器では幅の広いストリップ導
体からなるテーパ状中間部ｆ６１および入力部（７月二
のわずかなステップ（１１１にょシ、入出力端子間のイ
ンピーダンス整合がとられているので、損失が小さく、
また、＠路加工が容易である。

入力端子Ｐ１　から入射したマイクロ波はテーパ状中間
部（６）中を放射状に伝搬するため、第１図における入
力端側の点Ａを中心とした円弧Ｓ−ヒの点が等電位であ
ル、電流はこの円弧の法線方向に流れる。このため１点
Ａを中心とした円弧の法線に沿った方向で放射状に配置
され、かつ０幅がゆるやかに広がる形状のスリット（９
）による反射や損失はほとんどない。

各出力端子Ｐ２〜Ｐ５　は、アイソレーション抵抗１ｕ
ｌｌの働きによシ相互にアイソレーションが得られてい
る。

テーパ状中間部（６）では、法線幅の広い区間で線路幅
の変化が大き−ので９例えば出力端子Ｐ２　への入射波
によって励振される高次モードは励振点の近傍でしゃ断
となシ、この影響によるアイソレーション等の劣化は小
さい。

第２図は、この発明の第２実施例による電力分配器の構
成図でアシ、第１実施例と同形のストリップ導体（５）
上に誘電体板■を重ねて接着し、更にこの誘電体板■上
に地導体（１ａ）を接着してトリプレート線路（４１を
構成した。上下から並んだ地導体（１）と（１ａ）及び
誘電体板（２）と（イ）は略同−形状でストリップ導体
（５）を挟んで重ねられた一体構造となってしる。一方
の誘電体板（至）に溝が形成されス）　ＩＪツブ導体（
５）はそこへ埋め込まれてしる。

第２図の実施例は、第１図の実施例の場合と同様の動作
原理および利点を有する他、電力分配器中を伝搬するマ
イクロ波を空気中に放射せず、上下の地導体（１１，（
１ａ）によシシールドできると−う利点を有する。

第３図は、この発明の第３実施例を示し、サスペンデッ
ド線路（４００）　を示している。中空の箱形の地導体
Ｔｌｌ内には誘電体基板（２）が支持されておル。

誘電体基板（２）の両側に第１実施例と同形のストリツ
ブ導体（５ａ）と（５ｂ）とが接着されている。これら
ストリップ導体（５ａ）と（５ｂ）は略同形で丁度互い
に重なるように誘電体基板（２）に夫々接着され。

これらストリップ導体（５ａ）と（５ｂ）は地導体（１
）の内壁から離隔して釣る。

第３図の実施例は、第１図の実施例および第２図の実施
例の場合と同様の動作原理および利点を有する他、地導
体（１）と、ストリップ導体（５ａ）ある−は（５ｂ）
との間が中空なため誘電体損がなく、線路の伝送損失が
小さくなる利点を有する。

なお、上記実施例では、４分配器の場合について説明し
たが、２分配器３分配、ある９は５分配以上であっても
よく、上記実施例と同様の効果を奏する。

また、上記実施例ではアイソレーション抵抗＜１０を設
けた場合の実施例を示したが、出力端子間の７（ツレ−
ジョンが不要の場合には、アイソレーション抵抗がな９
場今に適用してもよい。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、地導体と。

この地導体と対向するストリップ導体とを備えた電力分
配器において、ストリップ導体を、誘電体基板の一端に
設けられた入力部と、この入力部に連なり拡幅するテー
パ状中間部と、この中間部に運なシスリットによシ相互
に分割される複数の出力部とから構成し、テーパ状中間
部の線路幅の変化を、線路幅の狭い区間でゆるやかにし
、かつ線路幅が広がるのに応じて徐々に急峻としたので
。

幅の広い線路で電力分配器を形成でき、伝送損失を小さ
くでき、また加工の容易なものが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１実施例による電力分配器を示
す構成図、第２図は、この発明の第２実施例による電力
分配器を示す一部欠載の構成図。 第３図は、この発明の第３実施例による電力分配器を示
す一部欠載の構成図、第４図は、従来の電力分配器を示
す構成図である。 ｉｌｌは地導体、（２）は誘電体基板、（４）はマイク
ロストリップ線路、（５）はストリップ導体、（６）は
テーパ状中間部、（７）は入力部、（８）は出力部、（
９）はスリン）、（１Ｇはアイソレーション抵抗、ａ９
はステップ。 Ｐｌ　は入力端子、Ｐ２〜Ｐ５　は出力端子、Ｓは円弧
である。 なお０図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状の地導体上に重ねられた略同形の誘電体基
   板と，この誘電体基板上に重ねられ，誘電体基板の一端
   から他端まで延在するストリップ導体とからなり，前記
   ストリップ導体が，前記誘電体基板の端部に設けられた
   入力部と，この入力部に連なり拡幅するテーパ状中間部
   と，この中間部に連なるとともにスリットにより相互に
   分割された複数の出力部とから構成され，テーパ状中間
   部の線路幅の変化が，線路幅の狭い区間でゆるやかで，
   線路幅が広くなるにつれて徐々に急峻になることを特徴
   とする電力分配器。
2. （２）前記入力部に線路幅を異ならしめるステップを設
   けたことを特徴とする請求項１記載の電力分配器。
3. （３）請求項１および２記載のストリップ導体の上に前
   記誘電体基板及び前記地導体と略対称に他方の誘電体基
   板と地導体を重ねトリプレート線路構造としたことを特
   徴とする電力分配器。
4. （４）誘電体基板と，この誘電体基板の両面に対称に重
   ねられたストリップ導体と，上記誘電体基板を内部に支
   持する中空の箱形の地導体とからなるサスペンデッド線
   路構造で，上記ストリップ導体が請求項１および２記載
   のストリップ導体と同一であることを特徴とする電力分
   配器。
5. （５）前記複数の出力部のとなり合う出力部間に，前記
   テーパ状中間部側から，伝搬マイクロ波の１／４波長の
   距離だけ隔つた位置にアイソレーション抵抗を設けたこ
   とを特徴とする請求項１，２，３および４記載の電力分
   配器。