JPH0250641B2 - - Google Patents
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- JPH0250641B2 JPH0250641B2 JP60243155A JP24315585A JPH0250641B2 JP H0250641 B2 JPH0250641 B2 JP H0250641B2 JP 60243155 A JP60243155 A JP 60243155A JP 24315585 A JP24315585 A JP 24315585A JP H0250641 B2 JPH0250641 B2 JP H0250641B2
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- line
- coupling
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 15
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 15
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 3
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 3
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Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
方向性結合器において、フローグラス基板等の
プリント基板に入出力用の４つのをマイクロスト
リツプラインを形成すると共に、このプリント基
板上に両側面の全面に導体パターンが形成された
短冊状誘電体基板を配置し、この短冊状誘電体基
板の両側面の両端にそれぞれ対応する線路マイク
ロストリツプラインを接続して構成する様にした
もので、広帯域でしかもコストダウンされた方向
性結合器が得られる。
プリント基板に入出力用の４つのをマイクロスト
リツプラインを形成すると共に、このプリント基
板上に両側面の全面に導体パターンが形成された
短冊状誘電体基板を配置し、この短冊状誘電体基
板の両側面の両端にそれぞれ対応する線路マイク
ロストリツプラインを接続して構成する様にした
もので、広帯域でしかもコストダウンされた方向
性結合器が得られる。
本発明は、方向性結合器の改良に関するもので
ある。
ある。
近年、電界効果型トランジスタ又はバイポーラ
トランジスタを用いて10W程度のマイクロ波電力
が得られているが、トランジスタ１本でこの様な
電力を得ることが不可能な為に、入力マイクロ波
を分配器で分配した後、対応するトランジスタで
増幅し、再び合成器で合成して所定の電力を得て
いる。この場合、方向性結合器が分配器や合成器
として用いられるが、この広帯域化、低価格化が
要望されている。
トランジスタを用いて10W程度のマイクロ波電力
が得られているが、トランジスタ１本でこの様な
電力を得ることが不可能な為に、入力マイクロ波
を分配器で分配した後、対応するトランジスタで
増幅し、再び合成器で合成して所定の電力を得て
いる。この場合、方向性結合器が分配器や合成器
として用いられるが、この広帯域化、低価格化が
要望されている。
マイクロ波帯の方向性結合器は、電子通信学会
が昭和56年10月20日に発行した「通信用マイクロ
波回路」の59頁に述べている様に、分岐線路形と
分布結合形に分けられる。
が昭和56年10月20日に発行した「通信用マイクロ
波回路」の59頁に述べている様に、分岐線路形と
分布結合形に分けられる。
第３図は従来例の構成図で、第３図ａは分岐線
路形方向性結合器のうちのブランチライン形、第
３図ｂ，ｃ，ｄは分布結合形方向性結合器のうち
の1/4波長分布結合形、タンデム接続法、インタ
デイジテイト法を用いたものをそれぞれ示す。
路形方向性結合器のうちのブランチライン形、第
３図ｂ，ｃ，ｄは分布結合形方向性結合器のうち
の1/4波長分布結合形、タンデム接続法、インタ
デイジテイト法を用いたものをそれぞれ示す。
先ず、第３図ａに示す様なブランチライン形の
端子より入力したマイクロ波は実線及び点線の
様に分配、合成されて端子とから出力される
が、端子にはマイクロ波は現れない。逆に、端
子よりマイクロ波が入力すると、端子とよ
り出力され、端子にマイクロ波は現れない。
端子より入力したマイクロ波は実線及び点線の
様に分配、合成されて端子とから出力される
が、端子にはマイクロ波は現れない。逆に、端
子よりマイクロ波が入力すると、端子とよ
り出力され、端子にマイクロ波は現れない。
このタイプのものは、形状が最も単純で、製造
が容易な為に広く使用されているが、専有面積が
大きく、２つの出力波に位相差が±５度以内の帯
域は比帯域で約10％程度と比較的狭い。
が容易な為に広く使用されているが、専有面積が
大きく、２つの出力波に位相差が±５度以内の帯
域は比帯域で約10％程度と比較的狭い。
尚、この回路はマイクロストリツプラインで形
成されている。
成されている。
後者は前者の広帯域化を図つたもので、第３図
ｂに示す1/4波長分布結合形が基本形である。こ
れは上記の様な欠点は持たないが、3dB程度の密
結合のものをテフロン（登録商標）グラス基板の
様な一般のプリント基板上に、マイクロストリツ
プラインのエツジ結合を使つて実現することは、
非常に困難である。何故なら、特性インピーダン
ス50Ωで3dBの結合度を取るためには理論的に奇
モードインピーダンスZooが約20.7Ωとなり、こ
れを実現する為には結合線路の間隔ｄが0.5ミク
ロン程度になる為である。
ｂに示す1/4波長分布結合形が基本形である。こ
れは上記の様な欠点は持たないが、3dB程度の密
結合のものをテフロン（登録商標）グラス基板の
様な一般のプリント基板上に、マイクロストリツ
プラインのエツジ結合を使つて実現することは、
非常に困難である。何故なら、特性インピーダン
ス50Ωで3dBの結合度を取るためには理論的に奇
モードインピーダンスZooが約20.7Ωとなり、こ
れを実現する為には結合線路の間隔ｄが0.5ミク
ロン程度になる為である。
尚、入力と出力の関係は第３図ａと同じであ
る。
る。
これは解決する為に、第３図ｃ，ｄに示す様な
タンデム接続法やインタデイジテイト法と呼ばれ
る方法が提案されている。
タンデム接続法やインタデイジテイト法と呼ばれ
る方法が提案されている。
前者は8.34dBの方向性結合器を２段接続して
3dBの結合度を実現するものであり、後者は２本
の結合線路２を２分割から数分割してエツジ結合
部の数を増加させることによつて結合度を高めた
ものである。
3dBの結合度を実現するものであり、後者は２本
の結合線路２を２分割から数分割してエツジ結合
部の数を増加させることによつて結合度を高めた
ものである。
しかし、いずれの場合でも、図に示す様に、結
合線路２の間を金線１でブリツジ接続させること
が必要があるが、これは熱と圧力を加えて圧着さ
せるボンデイングが行なわれるので、テフロン
（登録商標）グラス基板では基板が変形するため
使用できず、薄膜基板上でなければ実現できな
い。
合線路２の間を金線１でブリツジ接続させること
が必要があるが、これは熱と圧力を加えて圧着さ
せるボンデイングが行なわれるので、テフロン
（登録商標）グラス基板では基板が変形するため
使用できず、薄膜基板上でなければ実現できな
い。
上記で説明した様に、広帯域特性を有するタン
デム接続法又はインタデイジテイト法を採用する
場合、薄膜基板の全面に蒸着した金パターンを必
要な部分のみ残してエツチングで除去するので、
コストが高くなると共に、金線で結合線路間をブ
リツジするので障害の発生する可能性があると云
う問題点がある。
デム接続法又はインタデイジテイト法を採用する
場合、薄膜基板の全面に蒸着した金パターンを必
要な部分のみ残してエツチングで除去するので、
コストが高くなると共に、金線で結合線路間をブ
リツジするので障害の発生する可能性があると云
う問題点がある。
上記の問題点は、誘電体基板３の上面に第１、
第２、第３及び第４のマイクロストリツプライン
４，５，６，７を形成すると共に、両側面８１，
８２の全面に導体パターンが形成され且つ伝送周
波数1/4波長の奇数倍の長さの短冊状誘電体基板
８を配置し、該短冊状誘電体基板８の一方の側面
８１に形成された導体パターンの一端及び他端
を、第１及び第２のマイクロストリツプライン
４，５の一端と接続し、他方の側面８２に形成さ
れた導体パターンの一端及び他端を、該第３及び
第４のマイクロストリツプライン６，７の一端と
接続して構成したことを特徴とする方向性結合器
により解決される。
第２、第３及び第４のマイクロストリツプライン
４，５，６，７を形成すると共に、両側面８１，
８２の全面に導体パターンが形成され且つ伝送周
波数1/4波長の奇数倍の長さの短冊状誘電体基板
８を配置し、該短冊状誘電体基板８の一方の側面
８１に形成された導体パターンの一端及び他端
を、第１及び第２のマイクロストリツプライン
４，５の一端と接続し、他方の側面８２に形成さ
れた導体パターンの一端及び他端を、該第３及び
第４のマイクロストリツプライン６，７の一端と
接続して構成したことを特徴とする方向性結合器
により解決される。
本発明は、薄膜基板上ではなくテフロン（登録
商標）グラス基板の様な一般の基板３の上面に形
成したマイクロストリツプライン４〜７に、適当
な高さと幅と長さを持ち、両側面８１，８２の全
面に導体パターンが形成された短冊状誘電体基板
８を接続することにより、上記のZoo≒20.7Ωが
実現できる様にした。
商標）グラス基板の様な一般の基板３の上面に形
成したマイクロストリツプライン４〜７に、適当
な高さと幅と長さを持ち、両側面８１，８２の全
面に導体パターンが形成された短冊状誘電体基板
８を接続することにより、上記のZoo≒20.7Ωが
実現できる様にした。
即ち、第３図ｂに示す1/4波長分布結合形の場
合は、結合線路２がマイクロストリツプラインで
形成されている為、ライン高さが殆ど０であるの
で、3dBの結合度を取る為の間隔ｄは実現困難な
値となつたが、本発明では第１図に示す様に高さ
Ｈ×幅Ｗが例えば約2.2×0.6mmの短冊状誘電体基
板８を用いているために、Zoo≒20.7Ωの実現が
可能となつた。
合は、結合線路２がマイクロストリツプラインで
形成されている為、ライン高さが殆ど０であるの
で、3dBの結合度を取る為の間隔ｄは実現困難な
値となつたが、本発明では第１図に示す様に高さ
Ｈ×幅Ｗが例えば約2.2×0.6mmの短冊状誘電体基
板８を用いているために、Zoo≒20.7Ωの実現が
可能となつた。
そこで、一般のプリント基板が使用できると共
に、金線によるブリツジが不要となつたのでコス
トダウンと障害の可能性が低減する。
に、金線によるブリツジが不要となつたのでコス
トダウンと障害の可能性が低減する。
第１図は本発明の実施例の構成図を示す。
図に示す様に誘電体基板３（例えば、テフロン
（登録商標）グラス基板）の上面にマイクロスト
リツプライン（以下線路と省略する）４〜７が定
められた間隔を保つて形成されている。そして、
線路４と６及び５と７とを仕切る様に、例えばＨ
×Ｗ×長さが約2.2×0.6×13mmで両側面８１，８
２の全面に導体パターン（例えば胴パターン）が
形成された短冊状誘電体基板８が配置される。そ
して、この短冊状誘電体基板の両側面８１，８２
に形成された導体パターンの両端は線路の一方の
端部とハンダ付け等で接続される。
（登録商標）グラス基板）の上面にマイクロスト
リツプライン（以下線路と省略する）４〜７が定
められた間隔を保つて形成されている。そして、
線路４と６及び５と７とを仕切る様に、例えばＨ
×Ｗ×長さが約2.2×0.6×13mmで両側面８１，８
２の全面に導体パターン（例えば胴パターン）が
形成された短冊状誘電体基板８が配置される。そ
して、この短冊状誘電体基板の両側面８１，８２
に形成された導体パターンの両端は線路の一方の
端部とハンダ付け等で接続される。
尚、線路４，６と線路５，７との間の距離は短
冊状誘電体基板の長さと等しくなつているが、こ
の長さで動作中心周波数が決まり、約13mmの場合
は約5GHzとなる。
冊状誘電体基板の長さと等しくなつているが、こ
の長さで動作中心周波数が決まり、約13mmの場合
は約5GHzとなる。
又、誘電体基板３の下面全体は胴パターンが形
成されている。
成されている。
この様に構成された方向性結合器の動作は次の
様である。
様である。
例えば、線路４の端子より入力したマイクロ
波電力は、実線矢印の様に側面８１を通つて線路
５の端子より外部に出力されると共に、相対す
る側面８２に点線矢印の様な電界が誘起するの
で、線路６の端子からも外部にマイクロ波が出
力されるが、線路７の端子には出力は現れな
い。
波電力は、実線矢印の様に側面８１を通つて線路
５の端子より外部に出力されると共に、相対す
る側面８２に点線矢印の様な電界が誘起するの
で、線路６の端子からも外部にマイクロ波が出
力されるが、線路７の端子には出力は現れな
い。
又、帯域幅は中心周波数±25％位が実験的に得
られ、従来に比較して広帯域化された。
られ、従来に比較して広帯域化された。
次に、第２図は本発明の別の実施例の構成図
で、第２図ａは端子，より、第２図ｂは端子
，より短冊状誘電体基板を見た図を示す。
で、第２図ａは端子，より、第２図ｂは端子
，より短冊状誘電体基板を見た図を示す。
第１図は、端子より入力したマイクロ波は端
子，と云う様に互い違いの方向に出力され、
用途によつては不都合な場合も生ずる。
子，と云う様に互い違いの方向に出力され、
用途によつては不都合な場合も生ずる。
そこで、短冊状誘電体基板の両側面の導体パタ
ーンを分割し、側面８１に形成されたパターン
９，１０と側面８２に形成れた１３，１４とをス
ルーホール１１，１２で交叉する様に接続したの
で、端子よりのマイクロ波は実線矢印の様に側
面８１の導体パターン９、スルーホール１１を通
つて側面８２に現れ、導体パターン１３を通つて
端子より出力される。
ーンを分割し、側面８１に形成されたパターン
９，１０と側面８２に形成れた１３，１４とをス
ルーホール１１，１２で交叉する様に接続したの
で、端子よりのマイクロ波は実線矢印の様に側
面８１の導体パターン９、スルーホール１１を通
つて側面８２に現れ、導体パターン１３を通つて
端子より出力される。
一方、側面８１の導体パターン１２に、実線矢
印によつて誘起した点線矢印の電界によつてスル
ーホール１２を通つて、側面８２の導体パターン
１４から端子にマイクロ波電力が出力される。
そこで、同一面より分配出力される。
印によつて誘起した点線矢印の電界によつてスル
ーホール１２を通つて、側面８２の導体パターン
１４から端子にマイクロ波電力が出力される。
そこで、同一面より分配出力される。
この様に、一般のプリント基板に胴パターンで
形成するのでコストダウンされると共に、結合線
路間をブリツジする金線が不要のため障害発生の
可能性が改善される。又、ブランチライン形の帯
域幅より数倍も広帯域化される。
形成するのでコストダウンされると共に、結合線
路間をブリツジする金線が不要のため障害発生の
可能性が改善される。又、ブランチライン形の帯
域幅より数倍も広帯域化される。
尚、周波数変換器、増幅器や可変減衰器等に用
いる場合にはダイオードやトランジスタを直接に
短冊状誘電体基板の導体面に接続して用いること
ができる。
いる場合にはダイオードやトランジスタを直接に
短冊状誘電体基板の導体面に接続して用いること
ができる。
以上詳細に説明した様に、短冊状誘電体基板を
用いたマイクロ波用方向性結合器により、低価格
化、広帯域化及び障害発生の可能性が改善される
と云う効果がある。
用いたマイクロ波用方向性結合器により、低価格
化、広帯域化及び障害発生の可能性が改善される
と云う効果がある。
第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は本
発明の別の実施例の構成図、第３図は従来例の構
成図を示す。 図において、３は誘電体基板、４，５，６，７
はマイクロストリツプライン、８は短冊状誘電体
基板、９，１０，１３，１４は導体パターン、１
１，１２はスルーホールを示す。
発明の別の実施例の構成図、第３図は従来例の構
成図を示す。 図において、３は誘電体基板、４，５，６，７
はマイクロストリツプライン、８は短冊状誘電体
基板、９，１０，１３，１４は導体パターン、１
１，１２はスルーホールを示す。
Claims (1)
- １ 誘電体基板３の上面に第１、第２、第３及び
第４のマイクロストリツプライン４，５，６，７
を形成すると共に、両側面８１，８２の全面に導
体パターンが形成され且つ伝送周波数1/4波長の
奇数倍の長さの短冊状誘電体基板８を配置し、該
短冊状誘電体基板８の一方の側面８１に形成され
た導体パターンの一端及び他端を、第１及び第２
のマイクロストリツプライン４，５の一端と接続
し、他方の側面８２に形成された導体パターンの
一端及び他端を、該第３及び第４のマイクロスト
リツプライン６，７の一端と接続して構成したこ
とを特徴とする方向性結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24315585A JPS62104202A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 方向性結合器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24315585A JPS62104202A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 方向性結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62104202A JPS62104202A (ja) | 1987-05-14 |
| JPH0250641B2 true JPH0250641B2 (ja) | 1990-11-05 |
Family
ID=17099620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24315585A Granted JPS62104202A (ja) | 1985-10-30 | 1985-10-30 | 方向性結合器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62104202A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4967171A (en) * | 1987-08-07 | 1990-10-30 | Mitsubishi Danki Kabushiki Kaisha | Microwave integrated circuit |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5451446A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-23 | Fujitsu Ltd | Directional coupler |
| JPS6157606B2 (ja) * | 1983-03-30 | 1986-12-08 | Hitachi Cable | |
| JPS62102A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Fujitsu Ltd | 方向性結合器 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6157606U (ja) * | 1984-09-17 | 1986-04-18 |
-
1985
- 1985-10-30 JP JP24315585A patent/JPS62104202A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5451446A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-23 | Fujitsu Ltd | Directional coupler |
| JPS6157606B2 (ja) * | 1983-03-30 | 1986-12-08 | Hitachi Cable | |
| JPS62102A (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-06 | Fujitsu Ltd | 方向性結合器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62104202A (ja) | 1987-05-14 |
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