JPH0229003A - 高周波電力合成・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」 この発明はマイクロ波〜ミリ波帯（以下マイクロ波帯と
記す）（二おいて、位相が１８０度異ｌ９た２つの電力
の合成・分配を行う高周波電力合成・分配器（二関する
ものである。

「従来の技術」 第４図は従来のプッシュプル増幅器の図であり、電力分
配器１と電力合成器２との間（＝増幅器３が接続される
。この図では電力分配器１、電力合成器２はハイブリッ
ドコイルを用いている。従来、低周波領域においては第
４図に示すようなハイブリッドコイルにより位相が１８
０度異ｌ９た２つの電力を増幅器３に入力し、増幅器３
をＢ扱あるいはＡＢ級で動作させ、増幅器３の出力をハ
イブリッドコイルにより位相を１８０度違えて合成する
ことにより第２高調波を抑圧し、効率良く歪のない出力
を得ている。マイクロ波帯ではこのようなハイブリッド
コイルを用いることはできない。

第５図は従来のマイクロストリップラインを用いた高周
波電力合成・分配器の例である。ボート４及び５に位相
が１８０度異ｌ９た入力を与えるとボート６から合成さ
れた出力が得られる。またポート６に入力を与えるとボ
ート４及び５から位相が１８０度異ｌ９た出力が得られ
る。この回路ではマイクロ波がマイクロストリップ線路
７を通過する際（二生じる位相差を利用しているため、
基本波では１８０度の位相差が得られるが、例えば第２
高調波では位相差が３６０度となってしまい、プッシュ
プル増幅器に用いた場合高調波の抑圧ができず歪が多く
なるという欠点があった。

第６図はスロットラインを用いた高周波電力合成・分配
器の例である。スロットライン８，９１二位相が１８０
度異ｌ９た電力を印加すると合成された出力はスロット
ライン１０から出力される。

またスロットライン１０（二人力を与えるとスロットラ
イン８及び９から位相が１８０度異ｌ９た出力が得られ
る。このような回路ではスロットライン８と９の間が分
離できないため、これらに接続された一方の増幅器の動
作状態の変化が他方の増幅器の動作状態（二影響を及ぼ
し、安定な電力合成ができない。また挿入損失も大きく
、−成約に使用されているマイクロストリップラインで
出力を取り出すパッケージ封入型ＦＥＴを簡単（−取り
付けられないという欠点があった。

この発明はマイクロ波帯における位相が１８０度異ｌ９
た電力の高調波を含めた合成を、挿入損失を小さく、入
力端を分離した状態で安定ζ二実現することを目的とす
る。また小さい挿入損失で出力端を分離した状態で位相
が１８０度異ｌ９た電力の分配を実現することを目的と
する。

「課題を解決するための手段」 この発明によれば接地金属板と誘電体板とが積層され、
その誘電体板上（−２本のマイクロストリップラインが
形成され、これら２本のマイクロストリップラインの一
端部の間隔が狭められて結合マイクロストリップライン
とされ、裏面の接地金属板の結合マイクロストリップラ
インと対向する部分；：コプレーナ導波路が形成され、
このコプレーナ導波路の少なくとも一方の端は抵抗器で
終端される。

更に結合マイクロストリップラインにコプレーナストリ
ップライン、フィンライン及びフィンライン・導波管変
換器が順次接続される。

このよう（二この発明はマイクロストリップラインを結
合せしめ、対向するコプレーナ導波路により不用モード
を吸収することにより二つのマイクロストリップライン
を分離し、位相が１８０度異ｌ９た電力の合成を行うこ
とを最も主要な特徴としており、従来の電力合成器のよ
う（二線路上の位相差を利用せず（−構造的に逆位相の
合成を行っているため第２高調波においても１８０度位
相が異なった電力合成が可能となり、特（二２個の増幅
器をプツシ−プル動作させた場合第２高調波が効果的に
抑圧され、歪のない高周波増幅器を構成することができ
る。さらに損失が小さいマイクロストリップライン、フ
ィンライン、導波管を用いて構成しているため合成損失
を非常に小さくすることができる。また電力分配器とし
て用いる場合も挿入損失を非常に小さくすることができ
る。

「実施例」 第１図及び第２図はこの発明の実施例を示す。

接地金属板１１と誘電体板１２とが積層され、誘電体板
１２上に２本のマイクロストリップライン１３．１４が
形成され、これら２本のマイクロストリップライン１３
，１４の一端部の間隔が狭められて結合マイクロストリ
ップライン１５とされる。裏面の接地金属板１１の結合
マイクロストリップライン１５と対向する部分にコプレ
ーナ導波路１５が形成され、このコプレーナ導波路１６
の一端は終端抵抗器１７で終端され、結合マイクロスト
リップライン１５の端は出力端１８とされる。

マイクロストリップライン１３．１４に位相が１８０度
異ｌ９た電力を加えると結合ストリップライン１５１−
奇モードが励振されて合成された電力が出力端１８から
得られる。マイクロストリップライン１３．１４に位相
が等しい不用モードが励振された場合は結合ストリップ
ライン１５に偶モードが励振されるので、この偶モード
は第２図において断面Ｃ二電界を矢印で示すように下面
に設けられたコプレーナ導波路１６と結合し、終端抵抗
器１７により吸収される。第１図ではコプレーナ導波路
１６の片端のみζ二終端抵抗器１７を取り付けであるが
、両端１；終端抵抗器を取り付けた場合は反射波も吸収
されるのでさら（ユ効果的である。

この結果位相が等しい入力は吸収され、位相が１８０度
異ｌ９た入力は合成出力されるので、入力端であるマイ
クロストリップライン１３．１４は高周波的に分離され
る。従って、例えばマイクロストリップライン１３（二
接続された増幅器はマイクロストリップライン１４に接
続された増幅器の動作状態（二影響されず、安定した電
力合成が行われる。

電力分配器として用いる場合は出力端１８に高周波電力
を入力するとマイクロストリップライン１３．１４から
位相が１８０度異ｌ９た出力が得られる。

第３図はこの発明の他の実施例であり、第１図と対応す
る部分には同一符号を付けである。この実施例では結合
マイクロストリップライン１５に、コプレーナストリッ
プライン１９、フィンライン２０、フィンライン・導波
管変換器２１、導波管２０が順次接続される。

第１図で説明したように、マイクロストリップライン１
３．１４＋二位相が１８０度異ｌ９た入力を加えると、
合成された出力がコプレーナストリップライン１９に得
られる。不用モードである結合マイクロストリップライ
ン上の偶モードはコプレーナストリップライン１９上で
は伝ばんしないので、すべて裏面のコプレーナ導波路１
６に設けた終端抵抗器１７（二より吸収される。このコ
プレーナストリップライン１９を導体板で囲むこと（二
よりフィンライン２０となり、さら（；フィンライン２
０をテーパ状にすることにより、容易にフィンライン・
導波管変換器２１を構成することができる。この結果マ
イクロストリップライン１３゜１４に加えられた位相が
１８０度異ｌ９た入力は合成されて導波管２２に出力さ
れる。

マイクロストリップライン、フィンライン、導波管はス
ロットラインと比べて伝送損失が小さく、さら（；フィ
ンラインと導波管はほぼ同様な電磁界姿態を持つので変
換もほとんど無損失で行うことができる。この結果本実
施例の高周波電力合成器は合成損失を非常（二小さくす
ることができる。

高周波電力分配器として用いる場合は導波管２２１ユ電
力を入力すればマイクロストリップライン１３゜１４か
ら位相が１８０度異ｌ９た出力が得られる。

「発明の効果」 以上説明したようにこの発明によれば構造的（−逆位相
の電力合成・分配を行うことができ、従来の電力合成・
分配器のごとく周波数（；依存する部分を有さすに１８
０度位相が異なった電力を合成・分配することができる
。このため高調波を効果的（−抑圧でき、歪が少ない増
幅器を構成することができる。また２端子側が相互に分
離されているため、安定な電力合成・分配を行うことが
できる。

さらに増幅器の入・出力端子は低損失である導波管型の
サーキュレータで分離されることが一般的であるため、
マイクロストリップラインと導波管を入出力端子とする
この発明の高周波電力合成・分配器は増幅器の股間損失
を少なくし、効率を高めるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例の説明図、第２図は結
合マイクロストリップライン・コプレーナ導波路部の断
面図、第３図はこの発明の第２の実施例の説明図、第４
図は従来の低周波におけるプッシュプル増幅器の説明図
、第５図は従来の高周波電力合成・分配器の平面図、第
６図は従来のスロットラインを用いた電力合成・分配器
の説明図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）接地金属板と誘電体板を接し、その誘電体板上に
   ２本のマイクロストリップラインを形成し、この２本の
   マイクロストリップラインの一部の間隔を狭めて結合マ
   イクロストリップラインとし、裏面の上記接地金属板の
   上記結合マイクロストリップラインと対向する部分にコ
   プレーナ導波路を形成し、このコプレーナ導波路の少な
   くとも一方の端を抵抗器により終端したことを特徴とす
   る高周波電力合成・分配器。
2. （２）前記結合マイクロストリップラインにコプレーナ
   ストリップライン及びフィンライン及びフィンライン・
   導波管変換器を順に接続したことを特徴とする請求項１
   記載の高周波電力合成・分配器。