JPH06268409A - ストリップ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 所望の周波数帯域の高周波信号を選択し且つ
高周波信号の電力分配を行うことが可能な、小形で廉価
であるストリップ回路を提供する。 【構成】 基板上に設けられる第１のストリップ線路１
１と、この第１のストリップ線路１１の一方の側に離間
して配設され、かつ第１のストリップ線路１１と電磁界
結合される第１の共振用ストリップ線路１３と、この第
１の共振用ストリップ線路１３に離間して配設され、か
つ第１の共振用ストリップ線路１３と電磁界結合される
第２のストリップ線路１７と、第１のストリップ線路１
１の他方の側に離間して配設され、かつ第１のストリッ
プ線路１１と電磁界結合される第１の共振用ストリップ
線路１５と、この第１の共振用ストリップ線路１５に離
間して配設され、かつ当該第１の共振用ストリップ線路
１５と電磁界結合される第３のストリップ線路１９とを
備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、通信用機器等の高周波
回路に使用されるストリップ回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ストリップ回路において電力分配
器を構成する場合、例えばＴ型分配器をストリップ線路
により構成するのが一般的である。ここで、この電力分
配器に帯域ろ波機能を持たせる場合、例えば図１３に示
すように第１の基板２１０上にＴ型分配器２１１を構成
し、このＴ型分配器２１１の後段の第２の基板上２２０
に帯域ろ波器２２１を構成する。しかし、Ｔ型分配器２
１１と帯域ろ波器２２１とを個々に別の基板上に構成す
ることで、その電力分配器全体の面積が大きくなるとい
う問題点があった。

【０００３】また、例えば図１３のように第１の基板２
１０内にＴ型分配器２１１を構成し、第２の基板２２０
の表面にある高さを持った帯域ろ波器２２１を実装した
場合、基板２２０上に帯域ろ波器２２１を実装するため
の空間が必要とされ、また回路基板の表面層との接続に
スルーホールを用いなければならないため高周波的に不
整合が生じ易く、さらには回路基板を製造する上でのコ
スト及び帯域ろ波器のコストが高いなどの問題点があっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、通信
機器内のストリップ回路を用いた電力分配器において、
ろ波器機能をもたせる場合、前述のように電力分配器の
前段または後段に帯域ろ波器が必要であり、電力分配器
全体の容積が増大し、またある高さを持った帯域ろ波器
を基板表面上に構成する場合、実装するための空間が必
要となり、高周波的に不整合が生じ易くなり、コストが
高くなるなどの問題点があった。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、所望の周波数帯域の高周波信号を選択し且つ高周波
信号の電力分配を行うことが可能な、小形で廉価である
ストリップ回路を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本願第１の発明は、基板上に設けられる第１のストリッ
プ線路と、この第１のストリップ線路の一方の側に離間
して配設され、かつ第１のストリップ線路と電磁界結合
される第１の共振用ストリップ線路と、この第１の共振
用ストリップ線路に離間して配設され、かつ当該第１の
共振用ストリップ線路と電磁界結合される第２のストリ
ップ線路と、前記第１のストリップ線路の他方の側に離
間して配設され、かつ第１のストリップ線路と電磁界結
合される第２の共振用ストリップ線路と、この第２の共
振用ストリップ線路に離間して配設され、かつ当該第２
の共振用ストリップ線路と電磁界結合される第３のスト
リップ線路とを有して、電力分配機能と帯域ろ波機能と
を具備したことを要旨とする。

【０００７】また、本願第２の発明は、請求項１記載の
第１の共振用ストリップ線路及び第２の共振用ストリッ
プ線路の少なくとも一側の共振用ストリップ線路は複数
のストリップ線路で構成されることを要旨とする。

【０００８】また、望ましくは前記ストリップ線路が線
路幅を当該線路内で変更することによって、入出力のイ
ンピーダンスの整合をとるものであり、また前記ストリ
ップ線路の一方を、他方より所定の長さだけ長く形成す
ることによって、ストリップ線路上の高周波信号の任意
の位相差を持たせるものであり、さらに長さＬの共振用
ストリップ線路の端から長さ約Ｌ／ｎ（ｎは３以上の整
数）の位置に、長さ約Ｌ／（２ｎ）のストリップ線路を
接続することによって、所望の周波数帯域の高周波信号
の高調波を任意に抑圧するものである。

【０００９】

【作用】本願第１の発明のストリップ回路は、基板上に
例えば入力用に第１のストリップ線路の両側に、離間し
て、かつ電磁界結合される第１の共振用ストリップ線路
と第２の共振用ストリップ線路が配設される。また、こ
れら第１の共振用ストリップ線路と第２の共振用ストリ
ップ線路とそれぞれ電磁界結合される出力用の第２のス
トリップ線路と第３のストリップ線路とを設けた。これ
により、高周波信号を分配することができ、また第２、
第３のストリップ線路側を入力用とすることで合成する
ことが可能となる。また所望の周波数帯域の高周波信号
のみを、周波数選択して出力することができる。また、
必要に応じて移相機能や所望の周波数の高調波を抑圧す
る機能を備えたストリップ回路を、小さい実装面積、低
い実装高、低コストで実現することが可能となる。

【００１０】また、本願第２の発明のストリップ回路
は、第１の共振用ストリップ線路及び第２の共振用スト
リップ線路の少なくとも一側の共振用ストリップ線路を
複数のストリップ線路で構成することにより、さらに帯
域外の減衰量を容易に調整することが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る一実施例を図を参照して
説明する。図１は本発明に係るストリップ回路の第１の
実施例の構成を示した斜視図である。

【００１２】まず、図１を参照して第１の実施例の構成
を説明する。図１においては誘電体基板１０上にストリ
ップ回路を形成するものとする。第１の実施例において
は、ストリップ回路が入力用の第１のストリップ線路１
１と、２本の共振用ストリップ線路１３，１５と、出力
用の第２のストリップ線路１７と、出力用の第３のスト
リップ線路１９によって構成され、第１のストリップ線
路１１を軸として共振用ストリップ線路１３と共振用ス
トリップ線路１５が、また第２のストリップ線路１７と
第３のストリップ線路１９が略対称に配置される。

【００１３】また、第１のストリップ線路１１、共振用
ストリップ線路１３，１５、第２のストリップ線路１７
及び第３のストリップ線路１９を覆うように上部基板１
０ａが配設される。

【００１４】また、共振用ストリップ線路１３，１５の
長さは、入力される高周波信号の波長λの１／２のλ／
２に設定され、前半分のλ／４の長さ部分が第１のスト
リップ線路１１と平行して設けられ、後半分のλ／４の
長さ部分が第２のストリップ線路１７と第３のストリッ
プ線路１９と平行して設けられる。

【００１５】次に、本実施例の作用を説明する。第１の
ストリップ線路１１から入力された高周波信号は、電磁
界結合によって、２本の共振用ストリップ線路１３，１
５に分配され、伝送される。さらに、この共振用ストリ
ップ線路１３，１５において共振された所望の周波数帯
域の高周波信号は、電磁界結合によって、第２、第３の
ストリップ線路１７，１９にそれぞれ伝送される。従っ
て、第２、第３のストリップ線路１７，１９において
は、分配された所望の周波数帯域の高周波信号のみが出
力される。また、例えば図１２に示すように、２本の共
振用ストリップ線路１３，１５を設けることによって、
従来電力分配器と帯域フィルタを別に構成した場合に比
べ、１ｄＢ程改善される。

【００１６】一方、第２のストリップ線路１７と第３の
ストリップ線路１９を入力用とし、第１のストリップ線
路１１を出力用としたときには、第２、第３のストリッ
プ線路１７，１９から入力された２つの高周波信号は、
電磁界結合によって、２本の共振用ストリップ線路１
３，１５に伝送される。さらに、この共振用ストリップ
線路１３，１５において共振された所望の帯域の高周波
信号は、電磁界結合によって、第１のストリップ線路１
１に伝送されると同時に合成され、合成された所望の周
波数帯域の高周波信号のみが出力される。

【００１７】また、第１のストリップ線路１１と共振用
のストリップ線路１３，１５の距離、または、第２、第
３のストリップ線路１７，１９と共振用ストリップ線路
１３，１５の距離を大きくすることによって、電磁界の
結合量が小さくなり、出力される高周波信号の周波数帯
域は狭くなり、逆に、距離を小さくすることによって、
電磁界の結合量は大きくなり、出力される高周波信号の
周波数帯域は広くなる。これにより、任意の周波数帯域
を選択することが可能となる。

【００１８】図２は本発明に係るストリップ回路の第２
の実施例を説明するための図である。図２のストリップ
回路に示すように、ストリップ線路の線路幅を一部変え
ることによって、入出力のインピーダンス整合を容易に
とることができる。例えば、図２に示す回路のように、
第１のストリップ線路２１の結合部２１ａ，２１ｂを細
くするとともに、第２のストリップ線路２７の結合部２
７及び第３のストリップ線路２９の結合部２９ａを細く
することによって、入出力のインピーンスの整合がとれ
る。

【００１９】図３は本発明のストリップ回路の第３の実
施例を説明するための図である。図３のストリップ回路
に示すように、入出力用のストリップ線路３０１を回路
基板の表面層に形成し、共振用のストリップ線路３０２
を回路基板の内層に構成することにより、さらに小形化
が可能であり、表面層との入出力特性を容易に調節する
ことが可能なストリップ回路を実現できる。

【００２０】具体的には、共振用ストリップ線路３３の
長さはλａ／２で、第２のストリップ線路３７（入力用
ストリップ線路３１）との重なり部分の長さはλａ／４
であり、共振用ストリップ線路３５の長さはλｂ／２
で、第３のストリップ線路３９（入力用ストリップ線路
３１）との重なり部分の長さはλｂ／４となる。

【００２１】図４は本発明のストリップ回路の第４の実
施例を説明するための図である。図４に示すストリップ
回路は、本発明のストリップ回路（図１）の第２、第３
のストリップ線路１７，１９の一方を、屈曲部４７ａを
設けて、端部から端部までの距離を変えること無く、所
定の長さだけ他のストリップ線路より長く形成すること
によって、第２、第３のストリップ線路４７，４９上の
高周波信号に、任意の位相差を容易に与えることができ
る。

【００２２】例えば、第２のストリップ線路４７の長さ
を第３のストリップ線路４９の長さに対して、波長λの
１／４の長さだけ長く形成した、本発明のストリップ回
路を、直交復調器の前段に構成した場合、局部発振器の
後段または周波数変換器の前段に９０度移相器を設ける
必要がなくなる。

【００２３】図５は本発明のストリップ回路の第５の実
施例を説明するための図である。図５のストリップ回路
に示すように、本発明のストリップ線路（図１）におけ
る長さ（端部から端部までの距離）Ｌの共振用ストリッ
プ線路１３，１５において、その端から長さＬ／ｎ（ｎ
は３以上の整数）の位置に、長さＬ／（２ｎ）のストリ
ップ線路を形成することにより、図１１に示すように所
望の高周波信号Ａのｎ倍の高調波を容易に抑圧すること
ができる（図中Ｂ）。

【００２４】例えば、図４のストリップ回路に示すよう
に、長さＬ1 の共振用ストリップ線路５３，５５の端か
ら長さＬ1 ／３の位置に、長さＬ1 ／６のストリップ線
路５３ａ，５５ａを接続することにより、所望の高周波
信号の３倍の高調波を抑圧することができる。

【００２５】図６は本発明のストリップ回路の第６の実
施例を説明するための図である。図６のストリップ回路
に示すように、共振用のストリップ線路６３，６５と同
じ長さのストリップ線路を、波長の約１／４ずらし平行
に複数個並べることにより、所望の周波数帯域外の高周
波信号に対する結合を調節することができる。これによ
れば、共振用ストリップ線路の数を増やすことによっ
て、帯域外の減衰量を容易に調節することができる。

【００２６】図７は本発明のストリップ回路の第７の実
施例を説明するための図である。図７のストリップ線路
に示すように、複数個の入出力用のストリップ線路を形
成し、それぞれの入力用ストリップ線路７５，７７と出
力用ストリップ線路８４Ａ，８９Ｂ，８９Ｃを、共振用
ストリップ線路７９，８１，８３，８５，８７と電磁界
結合が得られるように配置することによって、多入力、
多出力の分配・合成器を容易に形成することができる。

【００２７】以下、本発明のストリップ回路を、通信機
器の高周波回路に適用した場合について図を用いて説明
する。

【００２８】まず図１４を参照して、受信機で用いられ
る直交復調器の一般的な回路構成を説明する。アンテナ
１０１から受信された高周波信号は、低雑音増幅器３０
３で増幅され、帯域通過ろ波器３０５Ａで所望の周波数
のみ周波数選択され、電力分配器３０５ＢでＩチャネ
ル、Ｑチャネルに２分配される。Ｉ，Ｑ２つの信号は、
それぞれの周波数変換器３０７Ａ，３０７Ｂに入力さ
れ、局部発振器３０９から出力された搬送波（周波数変
換器に入力される高周波信号と同じ周波数の信号）とミ
キシングされる。この局部発振器３０９は、９０度移相
器３１３Ａと帯域通過ろ波器３１１を介して第１の周波
数変換器３０７Ａに、また帯域通過ろ波器３１１を介し
て第２の周波数変換器３０７Ｂにそれぞれ接続されてい
る。それぞれの周波数変換器３０７Ａ，３０７Ｂからの
出力は音声周波数の信号となる。以上のように受信機に
おいては、高周波信号を２分配し、所望の周波数帯域の
高周波信号だけ取り出す高周波回路が必須である。

【００２９】次に、この高周波回路の部分に、本発明の
マイクロストリップ回路を適用し、回路の小形化、低コ
スト化を実現した実施例について図８を参照して説明す
る。

【００３０】図８は、図１４に示した受信機において、
受信された高周波信号を分配する部分に、本発明に係る
ストリップ回路１０５を適用した場合の回路の実施例を
説明する図である。アンテナ１０１から受信された高周
波信号は、低雑音増幅器１０３で増幅されたのち、スト
リップ回路１０５の入力用ストリップ線路４１に入力さ
れる。入力された高周波信号は、電磁界結合により、２
本の共振用ストリップ線路４３，４５に伝送され、所望
の周波数帯域の信号は、電磁界結合によってさらに２本
の出力用ストリップ線路４７，４９に伝送され、直交復
調器におけるＩチャネル、Ｑチャネルの信号となる。

【００３１】第１の出力用ストリップ線路４７の線路長
は、第２の出力用ストリップ線路４９の線路長に比べ
て、所望周波数の高周波信号の波長の１／４の長さだけ
長く形成されているので、第１の出力用ストリップ線路
４７から出力される高周波信号（Ｉチャネルの信号）の
位相は、第２の出力用ストリップ線路４９から出力され
る高周波信号（Ｑチャネルの信号）の位相に比べて９０
度遅れていることになる。

【００３２】このＩ，Ｑの２チャネルの信号が、それぞ
れの周波数変換器１０７Ａ，１０７Ｂに入力され局部発
振器１０９からの搬送波とミキシングされ、音声周波数
の信号へと変換される。以上のように、帯域ろ波器、分
配器、９０度移相器の部分が、小さい実装面積、低い実
装高の本発明のストリップ回路で構成されることによ
り、分配器の前段に必要であった帯域ろ器や、局部発振
器の後段に必要であった９０度移相器が不要となり、受
信機全体の小型化、低コスト化が実現できる。

【００３３】図９は、図１４に示した受信機の局部発振
器の後段の部分に、本発明のストリップ回路を適用した
場合の、回路の実施例を説明するための図である。従
来、図１４に示したように局部発振器から出力された高
周波信号は、帯域ろ波器において周波数選択されたの
ち、分配器によりＩチャネル用、Ｑチャネル用の２つの
搬送波に分けられ、Ｉ，Ｑそれぞれの周波数変換器に入
力され、受信された高周波信号とミキシングされてい
た。

【００３４】しかし、図９に示すように、本発明のスト
リップ回路１１３Ａを、局部発振器１０９の後段に形成
することにより、局部発振器１０９から出力された搬送
波は、周波数選択されたのちに２分配され、さらにＩチ
ャネルの高周波信号の位相は、Ｑチャネルの高周波信号
の移相に対して９０度遅らされたのちに周波数変換器１
０７Ａに入力され、受信された高周波信号とミキシング
される。

【００３５】以上のように、局部発振器の後段の帯域ろ
波器、分配器、９０度移相器の部分が、小さい実装面
積、低い実装高の本発明のストリップ回路で構成される
ので、受信機全体の小形化、低コスト化が実現できる。

【００３６】次に図１５を参照して、送信機で用いられ
ている一般的な回路構成を説明する。変調器３２５によ
り変調され出力された高周波信号は、電力増幅器３２３
により増幅されたのち、帯域ろ波器３２１Ａによって周
波数選択され、アンテナ１０１より放射される。さら
に、電力制御のための電力検出を行う方向性結合器３２
１Ｂが、電力増幅器３２３の後段に挿入され、ここで検
出された信号は、制御部３２７において制御信号に変換
され、電力増幅器３２３を制御する。

【００３７】図１０は、図１５に示した送信機における
電力増幅器の後段に、本発明のストリップ回路を適用し
た場合の回路の実施例を説明するための図である。変調
器１２５により変調され出力された高周波信号は、電力
増幅器１２３により増幅されたのち、本発明のストリッ
プ回路１２１へ入力される。ここで、周波数選択された
高周波信号は、第１の出力用ストリップ線路１２１ａよ
りアンテナへ入力され放射される。また、第２の出力用
ストリップ線路１２１ｅに伝送された高周波信号は、制
御部１２７へと入力され、電力増幅器１２３を制御する
制御信号へと変換される。

【００３８】以上のように、本発明のストリップ回路を
適用することにより、通信機器内の高周波回路部に必須
である電力分配器、帯域ろ波器などの部分の小形化、低
コスト化が実現可能となる。本ストリップ回路の形状
を、３導体タイプのストリップ線路で構成した場合につ
いても、前記と同様の効果が得られ、基板内への実装が
可能であるので、高周波回路全体の実装面積がさらに小
さくなることは明らかである。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、高周波信
号を分配、合成し、所望の周波数帯域の高周波信号のみ
を周波数選択して出力することができ、また必要に応じ
て移相機能、高調派抑圧機能を備えることができるスト
リップ回路を、小さい実装面積、低い実装高、低コスト
で実現することができるために、通信機器の小形化、低
コスト化が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のストリップ回路の第１の実施例を示す
図である。

【図２】本発明のストリップ回路の第２の実施例を示す
図である。

【図３】本発明のストリップ回路の第３の実施例を示す
図である。

【図４】本発明のストリップ回路の第４の実施例を示す
図である。

【図５】本発明のストリップ回路の第５の実施例を示す
図である。

【図６】本発明のストリップ回路の第６の実施例を示す
図である。

【図７】本発明のストリップ回路の第７の実施例を示す
図である。

【図８】受信機に本発明のストリップ回路を適用した第
１の実施例を示す図である。

【図９】受信機に本発明のストリップ回路を適用した第
２の実施例を示す図である。

【図１０】送信機に本発明のストリップ回路を適用した
実施例を示す図である。

【図１１】本発明の効果を説明するための周波数特性を
示す図である。

【図１２】本発明の効果を説明するための周波数特性を
示す図である。

【図１３】従来のＴ型分配器の後段に帯域ろ波器を構成
した場合を示す斜視図である。

【図１４】受信機の一般的な回路構成を示す図である。

【図１５】送信機の一般的な回路構成を示す図である。

【符号の説明】

１０ 誘電体基板 １１ 第１のストリップ線路 １３，１５，４３，４５ 共振用ストリップ線路 １７ 第２のストリップ線路 １９ 第３のストリップ線路 １０５ ストリップ回路 １０１ アンテナ １０３ 低雑音増幅器 ４１ 入力用ストリップ線路 ４７ 第１の出力用ストリップ線路 ４９ 第２の出力用ストリップ線路 １０７Ａ，１０７Ｂ 周波数変換器 １０９ 局部発振器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に設けられる第１のストリップ線
   路と、 この第１のストリップ線路の一方の側に離間して配設さ
   れ、かつ第１のストリップ線路と電磁界結合される第１
   の共振用ストリップ線路と、 この第１の共振用ストリップ線路に離間して配設され、
   かつ当該第１の共振用ストリップ線路と電磁界結合され
   る第２のストリップ線路と、 前記第１のストリップ線路の他方の側に離間して配設さ
   れ、かつ第１のストリップ線路と電磁界結合される第２
   の共振用ストリップ線路と、 この第２の共振用ストリップ線路に離間して配設され、
   かつ当該第２の共振用ストリップ線路と電磁界結合され
   る第３のストリップ線路とを有して、電力分配機能と帯
   域ろ波機能とを具備したことを特徴とするストリップ回
   路。
2. 【請求項２】 前記第１の共振用ストリップ線路及び第
   ２の共振用ストリップ線路の少なくとも一側の共振用ス
   トリップ線路は複数のストリップ線路で構成されること
   を特徴とする請求項１記載のストリップ回路。