JPH07283621A - 方向性結合器 - Google Patents

方向性結合器

Info

Publication number
JPH07283621A
JPH07283621A JP9567994A JP9567994A JPH07283621A JP H07283621 A JPH07283621 A JP H07283621A JP 9567994 A JP9567994 A JP 9567994A JP 9567994 A JP9567994 A JP 9567994A JP H07283621 A JPH07283621 A JP H07283621A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coupler
mode propagation
directional
ground conductor
directional coupler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9567994A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiji Mori
栄二 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Advantest Corp
Original Assignee
Advantest Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Corp filed Critical Advantest Corp
Priority to JP9567994A priority Critical patent/JPH07283621A/ja
Publication of JPH07283621A publication Critical patent/JPH07283621A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、イーブンモード伝播とオッドモー
ド伝播で変わる実効誘電率を最小となる接地導体の構造
にして、より良好な方向性特性が得られる方向性結合器
にすることを目的とする。 【構成】結合器線路21の裏面直下の接地導体55の一
部分に、イーブンモード伝播とオッドモード伝播の実効
誘電率の差を軽減する為の、3角形のテーパー状に削除
したパターン抜き21aを設ける手段。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高周波で使用される
方向性結合器(Directional Coupler)の方向性特性の
向上に関する。
【0002】
【従来の技術】方向性結合器の方向性特性や帯域特性
は、イーブンモード(Even Mode)とオッドモード(Odd
Mode)の伝播速度の違いにより大きな影響を受ける。
通常のマイクロストリップ線路は、プリント板が使用さ
れ、線路形状、構造寸法が決まると、伝播速度も決まる
為に、方向性特性や帯域特性を改善できない。つまり、
プリント板には、誘電体材料として高周波特性の良いテ
フロン材やアルミナセラミック材等を使用していて、こ
れら材料においても、比誘電率が周波数依存性を持って
いる為に、広帯域に伝播速度を一致することが難しい。
この結果方向性特性が劣化する要因となっている。
【0003】特に高性能の方向性結合器が要求される場
合には、マイクロストリップ線路でなく、空気を誘電体
にした中空立体構造のSlab line Couplerを使用した
り、あるいは、ストリップ線路を上下に積層し、周囲全
体を同一誘電体で覆った構造のBroad side Couplerを用
いたりするが、実装性の難点があって実用的ではない。
【0004】マイクロストリップ線路を使用した従来の
方向性結合器について、図5と図6と図7と図8を参照
して、非対称型方向性結合器50と対称型方向性結合器
60の場合について説明する。
【0005】第1の従来例として、非対称型方向性結合
器50の構造は、図5に示すように、片側がテーパー状
の開口形状を持った1対の結合器線路51と、誘電体5
3と、マイクロストリップ線路の接地導体55とで方向
性結合器を構成している。ストリップ線路の場合の実効
誘電率は、一般的には図6に示すような特性図である。
この図は、主にストリップ間隔52とストリップ線路幅
57の関係を変えた時の実効誘電率250の曲線を示し
ていて、イーブンモード伝播とオッドモード伝播曲線
と、2点の周波数f1、f2時の一般的な特性図であ
る。
【0006】この特性曲線で、イーブンモード伝播とオ
ッドモード伝播曲線が一致した位置270となるように
ストリップ間隔52とストリップ線路幅57の関係を設
計すれば、両伝播モードの実効誘電率の変化を軽減でき
る。それでも、周波数f1とf2とでは実効誘電率が2
71と272の位置にずれている。このずれの為に、両
伝播モードの伝播速度の違いが生じ、この結果、特性の
良い方向性結合器とならない。
【0007】この非対称型方向性結合器50は、方向性
(Directivity)特性の値としては、例えば5〜10d
B程度でこの特性は良くないが、帯域特性が良い、即
ち、広帯域に渡って安定したカップリング・ファクター
(Coupling Factor)特性を示す特徴がある。この為
に、広帯域で使用するアプリケーションにおいて使用さ
れる方向性結合器構造である。ここで、方向性特性と
は、図5に示す第1線路100に信号電力を入力した時
の、第4線路220への出力に対する第3線路200へ
の出力比の特性をデシベル値で表現し、一方方向にのみ
伝達する方向性の良さを表す。帯域特性とは、第3線路
100に信号電力を入力した時の、第3線路200への
出力レベルの周波数依存性する割合を表す。
【0008】第2の従来例として、対称型方向性結合器
60の構造は、図7に示すように、対称平行線路の形状
を持った1対の結合器線路61と、誘電体63と、マイ
クロストリップ線路の接地導体65と、この接地導体の
パターン抜き65aで方向性結合器を構成している。こ
の対称型方向性結合器60は、方向性特性が20〜40
dB程度でこの特性は良いが、逆にカップリング・ファ
クター特性が結合部分の線路長に依存される周波数依存
性を持つ。この為、これは使用周波数範囲を限定した用
途で使用される。
【0009】カップリング・ファクター特性は、図8に
示す周波数特性のように、中心となる周波数fcに対し
て両側に減衰している。ここで、3dB低下迄のバンド
幅500は、例えばfc±50%程度である。通常は、
減衰許容範囲を±0.5dB以内で使用する為、さらに
狭い周波数範囲での使用に制限されることになる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記説明のように、実
効誘電率が、イーブンモード伝播とオッドモード伝播が
異なる為に、方向性特性の良い方向性結合器が得られな
いという難点がある。
【0011】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、イーブンモード伝播とオッドモード伝播で変わる実
効誘電率の差を軽減する接地導体の構造にして、より良
好な方向性特性が得られる方向性結合器にすることを目
的とする。
【0012】
【課題を解決する為の手段】
(請求項1の解決手段)第1図と2図は、本発明による
第1の解決手段を示している。上記課題を解決するため
に、本発明の構成では、結合器線路21の裏面直下の接
地導体55の一部分に、イーブンモード伝播とオッドモ
ード伝播の実効誘電率の差を軽減する、3角形のテーパ
ー状に削除したパターン抜き21aを設ける。これによ
り、マイクロストリップ線路における、プリント板の裏
面を接地導体55とし、上面に1対のテーパー状の開口
形状をしている結合器線路21を設けた非対称型方向性
結合器の方向性特性の向上を実現している。裏面を接地
導体55のパターン抜きの形状は、三角形状のパターン
抜き21aを基本とする。これに、周波数依存性を持た
せる場合は、波状や円弧状の、同一寸法間隔あるいは異
なる寸法間隔の突起を三角形の辺に与えるパターン抜き
21b〜21e形状を設ける。
【0013】(請求項2の解決手段)第3図と4図は、
本発明による第2の解決手段を示している。上記課題を
解決するために、本発明の構成では、結合器線路31の
裏面直下の接地導体55に、イーブンモード伝播とオッ
ドモード伝播の実効誘電率の差を軽減する、長方形の一
方の辺をテーパー状に広げた形状に接地導体を削除した
パターン抜き31aを設ける。これにより、マイクロス
トリップ線路における、プリント板の裏面を接地導体5
5とし、上面に1対の対称平行線路の形状を持った結合
器線路61を設けた対称型方向性結合器の方向性特性の
向上を実現している。裏面を接地導体55のパターン抜
きの形状は、長方形で一方をテーパー状に広げたパター
ン抜き31aを基本とする。これに、周波数依存性を持
たせる場合は、波状や円弧状の、同一寸法間隔あるいは
異なる寸法間隔の突起を4角形の辺に与えるパターン抜
き31b〜31d形状を設ける。
【0014】
【作用】下面の接地導体の一部分を削除するパターン抜
きを設けることにより、イーブンモード伝播速度が早く
なる方向に変動する作用がある。この結果、イーブンモ
ード伝播とオッドモード伝播の差を減少する役割を持
つ。非対称型方向性結合器20の場合では、ポート間容
量29の下面側にパターン抜きを設けることにより、オ
ッドモード伝播が遅れる方向に作用する。
【0015】
【実施例】
(実施例1)本発明の実施例について、図1と図2を参
照して、非対称型方向性結合器20の場合について説明
する。構造は、従来の非対称型方向性結合器50の構造
に、図5に示す結合器線路の下面の接地導体55部分に
対して図2に示すパターン抜き21a〜21eを設けた
構造で構成している。
【0016】このパターン抜き21a〜21eは、イー
ブンモード伝播とオッドモード伝播で変わる実効誘電率
を最小となるように形成する。下面の接地導体の一部分
を削除するとイーブンモード伝播速度が早くなる方向に
変動する。このことを利用して方向性特性を改善する。
この為には、1対の結合器線路21のテーパー状の開口
形状に対応して周波数特性を改善する接地導体の抜き形
状を設ける。一方、ポート間容量29がある為に、オッ
ドモード伝播が遅れる方向に作用する。そこで、このポ
ート間容量29を補正するように、下面の接地導体の一
部分を削除して伝播遅れを補正する。
【0017】これによる接地導体の抜きの形状は、図2
に示すような種類の形状がある。パターン抜き21a
は、周波数の微調整補正をしない場合の形状で、三角形
状としている。パターン抜き21b〜21eは、波長に
依存する実効誘電率を非直線的に補正したい場合の形状
例で、複数の突起を有するようにして波長依存性を付与
する。例えば波状にしたり円弧状にしたり、また同一寸
法の突起を与えたり、あるいは異なる寸法間隔の突起を
与えたりする。ここで、これら形状を決める要素として
は、図5に示す接地導体間距離54、プリント板の誘電
体53の誘電率特性、ストリップ線路幅57、ストリッ
プ間隔52、接地導体55との距離に依存し、これらは
相互依存関係がある。
【0018】上記説明のようにすることで、ディレクテ
ィビティ値は、10dB〜20dB以上に改善される。
【0019】(実施例2)本発明の実施例について、図
3と図4を参照して、対称型方向性結合器30の場合に
ついて説明する。構造は、従来の図7に示す対称型方向
性結合器60の接地導体の長方形パターン抜き65aの
形状を変えて方向性特性とカップリング・ファクター特
性を改善した構造としている。
【0020】図4に示すこのパターン抜き31a〜31
dは、前記実施例1と同様に、イーブンモード伝播とオ
ッドモード伝播で変わる実効誘電率を最小となる形状に
する。この接地導体の抜きの形状は、図4に示すような
種類の形状がある。パターン抜き31aは、周波数の微
調整補正をしない場合の形状で、長方形の一方をテーパ
ー状に広げた形状としている。パターン抜き31b〜3
1dは、パターン抜き31aの形状に対して、波長に依
存する実効誘電率を非直線的に補正したい場合の形状例
である。複数の突起である波状や円弧状や、また同一寸
法間隔や異なる寸法間隔の突起を設けた形状にして、カ
ップリング・ファクターの周波数特性を効果的に改善す
る場合である。
【0021】上記説明のようにすることで、方向性の値
は、25dB〜50dB以上に改善される。また、カッ
プリング・ファクター特性が、図8に示す周波数特性の
ように、3dB低下迄のバンド幅510が広がって、例
えばfc±70%程度に改善され、使用周波数バンド幅
の範囲を一層広くできる。
【0022】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、下記に記載されるような効果を奏する。ス
トリップ線路下面の接地導体を所定の形状のパターン抜
き21a〜21e、31a〜31dを設けることによ
り、方向性特性を改善できる効果がある。方向性結合器
の方向性であるディレクティビティ値は、従来比で+5
〜20dB以上の改善が可能となり、より優れた方向性
特性の良好な方向性結合器が得られる利点がある。ま
た、対称型方向性結合器60では、カップリング・ファ
クターが改善される結果、使用周波数バンド幅が広がる
効果がある。
【0023】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の非対称型方向性結合器20の場合の方
向性結合器の構造図である。
【図2】本発明の非対称型方向性結合器20の場合の接
地導体の抜きのパターン抜き形状の種類を説明する図で
ある。
【図3】本発明の対称型方向性結合器30の場合の方向
性結合器の構造図である。
【図4】本発明の対称型方向性結合器30の場合の接地
導体の抜きのパターン抜き形状の種類を説明する図であ
る。
【図5】従来の非対称型方向性結合器50の構造図であ
る。
【図6】ストリップ線路の実効誘電率曲線で、イーブン
モード伝播とオッドモード伝播曲線と、2点の周波数f
1、f2時の特性図である。
【図7】従来の対称型方向性結合器60の構造図であ
る。
【図8】対称型方向性結合器のカップリング・ファクタ
ー特性の周波数特性図である。
【符号の説明】
20、50 非対称型方向性結合器 21a、21b〜21e パターン抜き 29 ポート間容量 30、60 対称型方向性結合器 31a、31b〜31d パターン抜き 51、61 結合器線路 52 ストリップ間隔 53、63 誘電体 54 導体間距離 55、65 接地導体 57 ストリップ線路幅 65a パターン抜き 250 実効誘電率 500、510 バンド幅

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マイクロストリップ線路における、プリ
    ント板の裏面を接地導体(55)とし、上面に1対のテ
    ーパー状の開口形状をしている結合器線路(21)を設
    けた非対称型方向性結合器の方向性特性の向上におい
    て、 当該結合器線路(21)の裏面直下の接地導体(55)
    に、イーブンモード伝播とオッドモード伝播の実効誘電
    率の差を軽減する手段として、3角形状に接地導体を削
    除したパターン抜き(21a)を設けて、 以上を具備していることを特徴とした方向性結合器。
  2. 【請求項2】 マイクロストリップ線路における、プリ
    ント板の裏面を接地導体(55)とし、上面に1対の対
    称平行線路の形状を持った結合器線路(61)を設けた
    対称型方向性結合器の方向性特性の向上において、 当該結合器線路(31)の裏面直下の接地導体(55)
    に、イーブンモード伝播とオッドモード伝播の実効誘電
    率の差を軽減にする手段として、長方形の一方の辺をテ
    ーパー状に広げた形状に接地導体を削除したパターン抜
    き(31a)を設けて、 以上を具備していることを特徴とした方向性結合器。
JP9567994A 1994-04-08 1994-04-08 方向性結合器 Pending JPH07283621A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9567994A JPH07283621A (ja) 1994-04-08 1994-04-08 方向性結合器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9567994A JPH07283621A (ja) 1994-04-08 1994-04-08 方向性結合器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07283621A true JPH07283621A (ja) 1995-10-27

Family

ID=14144195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9567994A Pending JPH07283621A (ja) 1994-04-08 1994-04-08 方向性結合器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07283621A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10316047A1 (de) * 2003-04-08 2004-11-04 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Richtkoppler in koplanarer Wellenleitertechnik
WO2007000933A1 (ja) * 2005-06-28 2007-01-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 差動伝送線路
US7595707B2 (en) 2004-05-21 2009-09-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Microstripline type directional coupler and communication device using the same
US8131246B2 (en) 2007-12-17 2012-03-06 Sharp Kabushiki Kaisha High-frequency circuit having filtering function and reception device
CN103151594A (zh) * 2013-03-26 2013-06-12 成都安擎微波科技有限责任公司 一种定向耦合器

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10316047A1 (de) * 2003-04-08 2004-11-04 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Richtkoppler in koplanarer Wellenleitertechnik
DE10316047B4 (de) * 2003-04-08 2006-11-30 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Richtkoppler in koplanarer Wellenleitertechnik
US7183877B2 (en) 2003-04-08 2007-02-27 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Directional coupler in coplanar waveguide technology
US7595707B2 (en) 2004-05-21 2009-09-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Microstripline type directional coupler and communication device using the same
WO2007000933A1 (ja) * 2005-06-28 2007-01-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 差動伝送線路
US7301418B2 (en) 2005-06-28 2007-11-27 Matshushita Electric Industrial Co., Ltd. Differential transmission line having curved differential conductors and ground plane slots
US7429902B2 (en) 2005-06-28 2008-09-30 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Differential transmission line having a curved region with selected radius of curvature
US7495523B2 (en) 2005-06-28 2009-02-24 Panasonic Corporation Differential transmission line having curved section with reduced line width
US8131246B2 (en) 2007-12-17 2012-03-06 Sharp Kabushiki Kaisha High-frequency circuit having filtering function and reception device
CN103151594A (zh) * 2013-03-26 2013-06-12 成都安擎微波科技有限责任公司 一种定向耦合器
CN103151594B (zh) * 2013-03-26 2015-09-09 成都安擎微波科技有限责任公司 一种定向耦合器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3527410B2 (ja) コプレーナーストリップライン
US5977847A (en) Microstrip band elimination filter
JP2002135003A (ja) 導波管型誘電体フィルタ
US3659228A (en) Strip-type directional coupler having elongated aperture in ground plane opposite coupling region
US6127905A (en) Dielectric filter and method for adjusting bandpass characteristics of same
JPH07283621A (ja) 方向性結合器
US6630875B2 (en) Dual-mode band-pass filter
US7183874B2 (en) Casing contained filter
JPH0144041B2 (ja)
JPH06303010A (ja) 高周波伝送線路及び該高周波伝送線路を用いた集積回路装置並びに高周波平面回路の接続方法
JP3142010B2 (ja) マイクロ波結合線路
JP2000252704A (ja) 誘電体フィルタ
US6194981B1 (en) Slot line band reject filter
JP2565127B2 (ja) 3dB90゜ハイブリッド方向性結合器
JPH05335815A (ja) 導波管−マイクロストリップ変換器
JPH0671162B2 (ja) マイクロストリツプバンドパスフイルタ
JPH04294602A (ja) マイクロ波回路基板
JP3316557B2 (ja) 結合線路
JP2768411B2 (ja) 誘電体導波管型方向性結合器
JPH0225281B2 (ja)
JP3260182B2 (ja) 固定減衰器
JP2768409B2 (ja) 誘電体導波管型方向性結合器
JP3121796B2 (ja) サーキュレータ
JP2643825B2 (ja) マイクロストリップ線路カプラ
KR0164348B1 (ko) 방향성 결합기

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040106