JPH10107520A - 3分配器及び3合成器 - Google Patents

3分配器及び3合成器

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JPH10107520A
JPH10107520A JP8261096A JP26109696A JPH10107520A JP H10107520 A JPH10107520 A JP H10107520A JP 8261096 A JP8261096 A JP 8261096A JP 26109696 A JP26109696 A JP 26109696A JP H10107520 A JPH10107520 A JP H10107520A
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JP
Japan
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microstrip line
port
ports
microstrip
output
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Application number
JP8261096A
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Inventor
Tomonori Tanaka
智規 田中
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘電体基板上に実現する際の配置、形状の自
由度の高い3分配器及び3合成器を提供する。 【解決手段】 平行に設けられた3本のマイクロストリ
ップライン7,8及び9が電界・磁界結合することによ
り、3分配器・3合成器を実現する。3分配器として使
用する場合、中央のマイクロストリップライン8のポー
ト1が入力ポート、同ラインのポート2が第1の出力ポ
ートとなる。このマイクロストリップライン8を挟んで
両側に形成されているライン7及び9のうち、ポート3
が第2の出力ポートとなり、ポート4が第3の出力ポー
トとなる。アイソレーションポートとなるポート5及び
6に夫々終端抵抗を設ければ良いので、誘電体基板上に
実現する際の配置、形状の自由度が高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は3分配器及び3合成
器に関し、特に高周波回路において電力分配に利用され
る3分配器及び電力合成に利用される3合成器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、電力分配・合成器においてよく用
いられているのが、ウイルキンソン型分配・合成器と呼
ばれるものである。これは、例えば、平2−37125
号公報に示されているように、マイクロ波電力を分配す
る電力分配器として用いられている。また、1/8波長
変成器を利用して特性改善を行ったものが、特開平7−
38309号公報に記載されている。
【0003】図5に示されているような誘電体基板上で
実現したウイルキンソン型の3電力分配・合成器を例に
とって説明する。同図においては、誘電体基板39上
に、3本のマイクロストリップライン33〜35と、3
つの吸収抵抗36〜38とが形成されている。そして、
3本のマイクロストリップライン33〜35は、一端が
入出力ポート29で接続されている。また、マイクロス
トリップライン33〜35には、夫々入出力ポート3
0,31,32が設けられている。
【0004】この電力分配・合成器を3分配器として使
用する場合は、ポート29が入力端子となり、ポート3
0、31、32が出力端子となる。マイクロストリップ
ライン33,34,35は、1/4波長変成器となって
おり、これにより出力ポート間のアイソレーションをと
ることができる。
【0005】一方、入出力を逆に用いた場合は、3つの
入力を1つの出力に合成する3合成器として機能する。
【0006】なお、特開平7−336116号公報に示
されている分配器は、吸収抵抗を持たない、出力ポート
間のアイソレーションを持たない分配器である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の分配・
合成器は、誘電体基板上に実現する際、配置の制約が多
く、形状が限られてしまうという欠点がある。すなわ
ち、3つの吸収抵抗が3つの出力ポート間に夫々接続さ
れなければならず、また3つの1/4波長ラインは1点
から出て3つの吸収抵抗の各一端に夫々接続されなけれ
ばならず、さらにこれらすべてを誘電体基板の同一平面
上に形成しなければならないからである。
【0008】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は、誘電体基板
上に実現する際の配置、形状の自由度の高い3分配器及
び3合成器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明による3分配器
は、第1のマイクロストリップラインと、このマイクロ
ストリップラインを挟んで該ラインに平行に設けられた
第2及び第3のマイクロストリップラインとを含み、前
記第1のマイクロストリップラインの一端を入力端子と
し他端を第1の出力端子とし、前記第2のマイクロスト
リップラインの両端部のうち前記入力端子と同一側の各
端部を第2の出力端子とし、前記第3のマイクロストリ
ップラインの両端部のうち前記入力端子と同一側の各端
部を第3の出力端子としたことを特徴とする。
【0010】本発明による3合成器は、第1のマイクロ
ストリップラインと、このマイクロストリップラインを
挟んで該ラインに平行に設けられた第2及び第3のマイ
クロストリップラインとを含み、前記第1のマイクロス
トリップラインの一端を出力端子とし他端を第1の入力
端子とし、前記第2のマイクロストリップラインの両端
部のうち前記出力端子と同一側の各端部を第2の入力端
子とし、前記第3のマイクロストリップラインの両端部
のうち前記出力端子と同一側の各端部を第3の入力端子
としたことを特徴とする。
【0011】本発明の3分配・合成器は、平行に設けら
れた3本のマイクロストリップラインが電界・磁界結合
することにより実現され、出力ポートに必要であった3
つの吸収抵抗を不要とする。これにより、出力ポート間
に必要であった3つの吸収抵抗を不要とし、2つのアイ
ソレーションポートに終端抵抗を夫々1つずつ設ければ
良い。
【0012】このように、終端抵抗を2つにすることに
より、3つの吸収抵抗を3つの出力ポート間に夫々接続
しなければならない点と、3つの1/4波長ラインが1
点から出て3つの吸収抵抗の各一端に接続しなければな
らない点という配置上の制約を排除することができる。
さらに、3層構造とすることにより、同一平面上に、平
行した3本のマイロストリップラインを形成しなければ
ならないという形状上の制約を排除でき、誘電体基板上
に実現する際の配置及び形状の自由度を高めることがで
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0014】図1は本発明による3分配器及び3合成器
の第1の実施の形態を示す平面図である。同図に示され
ているように、本発明による3分配器及び3合成器は、
誘電体基板11の表面に互いに平行にかつ等間隔に形成
された3本のマイクロストリップライン7,8及び9
と、これらラインの周囲に、かつ、これらラインと同一
平面上に形成されたグランドパターン10とを含んで構
成されている。そして、これらライン等が形成されてい
る面の裏面には全面ベタのグランドパターンが形成され
ているものとする。なお、図示されているように、マイ
クロストリップライン7,8及び9の各端部は、入出力
ポート1〜6となる。
【0015】かかる構成において、3分配器として使用
する場合、中央のマイクロストリップライン8のポート
1が入力ポート、同ラインのポート2が第1の出力ポー
トとなる。そして、このマイクロストリップライン8を
挟んで両側に形成されているライン7及び9のうち、ポ
ート3が第2の出力ポートとなり、ポート4が第3の出
力ポートとなる。
【0016】したがって、ポート1から入力された信号
は、1/4波長のマイクロストリップライン7,8及び
9の電界・磁界結合により、ポート2、8、4に3等分
されて出力される。このときの伝送特性が、図2(A)
に示されている。同図においては、ポート1とポート2
との間の伝送特性がS21、ポート1とポート3との間の
伝送特性がS31、ポート1とポート4との間の伝送特性
がS41で夫々示されている。なお、同図において、横軸
は周波数(10[MHz/div])、縦軸は伝送特性
([dB])である。
【0017】また、ポート5及び6はアイソレーション
ポートとなる。このため、これら両ポートには図示せぬ
終端抵抗が夫々取付けられる。
【0018】このときのアイソレーション特性が、図2
(B)に示されている。同図においては、ポート1とポ
ート5との間のアイソレーション特性がS51、ポート1
とポート6との間のアイソレーション特性がS61で夫々
示されている。なお、同図において、横軸は周波数(1
0[MHz/div])、縦軸はアイソレーション特性
([dB])である。
【0019】ここで、ポート2とポート3及び4との出
力の位相差は、1/4波長分の90゜となる。なお、ポ
ート2を入力ポートとした場合には、ポート1,5及び
6が出力ポートとなり、ポート3及び4がアイソレーシ
ョンポートとなる。
【0020】以上は、3分配器として機能する場合につ
いて説明したが、入出力を逆に使用すれば、3つの入力
を1つの出力にする3合成器として機能することは明ら
かである。
【0021】なお、各終端抵抗の抵抗値は、マイクロス
トリップラインの特性インピーダンスに応じて選定す
る。例えば、マイクロストリップラインの特性インピー
ダンスが50[Ω]の場合には、終端抵抗の抵抗値も5
0[Ω]とする。
【0022】次に、本発明の第2の実施の形態について
図3を参照して説明する。同図において、図(A)は誘
電体基板の第1層面パターン図、図(B)は第2層面パ
ターン図、図(C)は第3層面パターン図である。な
お、図(C)に第3層面パターンを裏面から見た場合が
示されている。このため、図(A)及び(B)において
左上に位置している「△」マークが、図(C)では右上
に位置している。
【0023】図(A)を参照すると、第1層面にはマイ
クロストリップライン18が形成され、その周囲にはグ
ランドパターン19が形成されている。また図(B)を
参照すると、第2層面にはマイクロストリップライン2
6が形成され、その周囲にはグランドパターン25が形
成されている。さらに図(C)を参照すると、第3層面
にはマイクロストリップライン28が形成され、その周
囲にはグランドパターン27が形成されている。
【0024】ここで、図(A)のA―A断面図が図4に
示されている。同図において図3と同等部分は同一符号
により示されている。同図に示されているように、各マ
イクロストリップライン18,26,28の間には誘電
体基板20による誘電体層が設けられている。
【0025】これら図3及び図4に示されているよう
に、マイクロストリップライン18、26、28を3層
に分け、平行に配置することによって、上述した第1の
実施の形態の機能を有しつつ、形状の自由度を高めるこ
とができるのである。
【0026】さらに、図3においては、入出力ポート1
2とマイクロストリップライン26とがスルーホール2
2によって電気的に接続され、入出力ポート13とマイ
クロストリップライン26とがスルーホール24によっ
て電気的に接続されている。そして、入出力ポート14
とマイクロストリップライン28とがスルーホール21
によって電気的に接続され、入出力ポート16とマイク
ロストリップライン28とがスルーホール23によって
電気的に接続されている。このように、各入出力ポート
12,13,14,16を、スルーホール21,22,
23,24によって第1層面に導き出すことにより、第
1層面のみで信号の入力及び出力を行うことができ、使
用上の利便性が向上するのである。
【0027】かかる構成において、上述した第1の実施
の形態の場合と同様に、例えば、ポート12を入力ポー
トとすると、入力された信号は、1/4波長のマイクロ
ストリップライン18,26,28の電界・磁界結合に
より、ポート13,14及び15に3等分されて出力さ
れる。このとき、ポート16及び17はアイソレーショ
ンポートとなる。
【0028】一方、ポート13を入力ポートとすれば、
ポート12,16及び17が出力ポートとなり、ポート
14、15がアイソレーションポートとなる。また、入
出力関係を逆に使用すれば、3合成器として機能するこ
とは明らかである。
【0029】以上のように3分配器又は3合成器を構成
することにより、吸収抵抗が2つのアイソレーションポ
ートへの終端抵抗2つで済むので、配置及び形状の自由
度が高くなるのである。さらに、第2の実施の形態のよ
うに3層構造をとった場合、マイクロストリップライン
は、直線である必要がなくなり、配置及び形状の自由度
がより高くなるのである。
【0030】なお、以上は、3等分に分配又は合成を行
う構成であるので各マイクロストリップライン間の間隔
は同一であるが、均等に分配又は合成しない場合には各
ラインの間隔を異なるものにすれば良い。
【0031】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。
【0032】(1) 一端を入力端子とし他端を第1の
出力端子とする第1のマイクロストリップラインと、こ
のマイクロストリップラインを挟んで該ラインに平行に
設けられ前記入力端子と同一側の各端部を第2及び第3
の出力端子とする第2及び第3のマイクロストリップラ
インとを含むことを特徴とする3分配器。
【0033】(2)一端を出力端子とし他端を第1の入
力端子とする第1のマイクロストリップラインと、この
マイクロストリップラインを挟んで該ラインに平行に設
けられ前記出力端子と同一側の各端部を第2及び第3の
入力端子とする第2及び第3のマイクロストリップライ
ンとを含むことを特徴とする3合成器。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、平行した
3本のマイクロストリップラインが電界・磁界結合する
ことで3分配器・3合成器を実現することにより、終端
抵抗を2つ設ければ良く、配置及び形状の自由度が高く
なるという効果がある。さらに、3層構造をとって3本
のマイクロストリップラインを配置した場合、各マイク
ロストリップラインは、直線である必要がなくなり、配
置及び形状の自由度がより高くなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による3分配器及び
3合成器の構成を示す平面図である。
【図2】(A)は図1中の各マイクロストリップライン
間の伝達特性を示す図、(B)は図1中の各マイクロス
トリップライン間のアイソレーション特性を示す図であ
る。
【図3】本発明の第2の実施の形態による3分配器及び
3合成器の構成を示す平面図であり、(A)は第1層面
パターン図、(B)は第2層面パターン図、(C)は第
3層面パターン図である。
【図4】図3(A)中のA―A断面図である。
【図5】従来の3分配器及び3合成器の例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1〜6,12〜17 入出力ポート 7〜9,18,26,28 マイクロストリップライン 10,19,25,27 グランドパターン 11,20 誘電体基板 21〜24 スルーホール

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1のマイクロストリップラインと、こ
    のマイクロストリップラインを挟んで該ラインに平行に
    設けられた第2及び第3のマイクロストリップラインと
    を含み、前記第1のマイクロストリップラインの一端を
    入力端子とし他端を第1の出力端子とし、前記第2のマ
    イクロストリップラインの両端部のうち前記入力端子と
    同一側の各端部を第2の出力端子とし、前記第3のマイ
    クロストリップラインの両端部のうち前記入力端子と同
    一側の各端部を第3の出力端子としたことを特徴とする
    3分配器。
  2. 【請求項2】 前記第1〜第3のマイクロストリップラ
    インは互いに異なる第1〜第3の層に配置され、各層の
    間に誘電体層が設けられてなることを特徴とする請求項
    1記載の3分配器。
  3. 【請求項3】 前記第1〜第3の層のいずれか1つの層
    に設けられた入力ポート及び第1〜第3の出力ポート
    と、これら各ポートと前記入力端子及び第1〜第3の出
    力端子とを電気的に接続するスルーホールとを更に含む
    ことを特徴とする請求項2記載の3分配器。
  4. 【請求項4】 第1のマイクロストリップラインと、こ
    のマイクロストリップラインを挟んで該ラインに平行に
    設けられた第2及び第3のマイクロストリップラインと
    を含み、前記第1のマイクロストリップラインの一端を
    出力端子とし他端を第1の入力端子とし、前記第2のマ
    イクロストリップラインの両端部のうち前記出力端子と
    同一側の各端部を第2の入力端子とし、前記第3のマイ
    クロストリップラインの両端部のうち前記出力端子と同
    一側の各端部を第3の入力端子としたことを特徴とする
    3合成器。
  5. 【請求項5】 前記第1〜第3のマイクロストリップラ
    インは互いに異なる第1〜第3の層に配置され、各層の
    間に誘電体層が設けられてなることを特徴とする請求項
    4記載の3合成器。
  6. 【請求項6】 前記第1〜第3の層のいずれか1つの層
    に設けられた出力ポート及び第1〜第3の入力ポート
    と、これら各ポートと前記出力端子及び第1〜第3の入
    力端子とを電気的に接続するスルーホールとを更に含む
    ことを特徴とする請求項5記載の3合成器。
JP8261096A 1996-10-02 1996-10-02 3分配器及び3合成器 Pending JPH10107520A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012257018A (ja) * 2011-06-08 2012-12-27 Nippon Antenna Co Ltd 3合成3分配器

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