JPH1032451A - 集中素子を有する受動結合器回路を含む装置 - Google Patents
集中素子を有する受動結合器回路を含む装置Info
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- JPH1032451A JPH1032451A JP9059644A JP5964497A JPH1032451A JP H1032451 A JPH1032451 A JP H1032451A JP 9059644 A JP9059644 A JP 9059644A JP 5964497 A JP5964497 A JP 5964497A JP H1032451 A JPH1032451 A JP H1032451A
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- Japan
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- circuit
- value
- capacitor
- port
- cell
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/18—Networks for phase shifting
- H03H7/21—Networks for phase shifting providing two or more phase shifted output signals, e.g. n-phase output
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
- H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
- H03H7/18—Networks for phase shifting
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- Amplifiers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 超高周波からマイクロ波の帯域でＡＣ信号を
１８０°移相された２つのＡＣ信号に結合する、小型で
集積化に適した回路を提供する。 【解決手段】 ２つの基本回路を１８０°移相した形で
組み合わせる。それぞれの基本回路は差動入力端子１、
１′、移相された信号を出力する２つの出力端子３、
４、３′、４′、出力端子の信号が同相である場合にそ
れらを加算する加算端子からなる。差動入力端子は一次
ポートＰ１に、出力端子は二次ポートＰ３、Ｐ４に接続
され、また、出力端子は横断分岐ｄを介してインダクタ
とコンデンサからなる３／４λ基本セルＴ２またはΠ２
に接続される。
１８０°移相された２つのＡＣ信号に結合する、小型で
集積化に適した回路を提供する。 【解決手段】 ２つの基本回路を１８０°移相した形で
組み合わせる。それぞれの基本回路は差動入力端子１、
１′、移相された信号を出力する２つの出力端子３、
４、３′、４′、出力端子の信号が同相である場合にそ
れらを加算する加算端子からなる。差動入力端子は一次
ポートＰ１に、出力端子は二次ポートＰ３、Ｐ４に接続
され、また、出力端子は横断分岐ｄを介してインダクタ
とコンデンサからなる３／４λ基本セルＴ２またはΠ２
に接続される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、１８０°移相する
受動結合器回路を含む装置に関する。
受動結合器回路を含む装置に関する。
【０００２】本発明は、集積回路工業において応用さ
れ、更に詳しくいえば、モノリシックマイクロ波集積回
路（ＭＭＩＣ）工業において応用される。
れ、更に詳しくいえば、モノリシックマイクロ波集積回
路（ＭＭＩＣ）工業において応用される。
【０００３】
【従来の技術】マイクロ波混合器用の受動結合器回路は
「Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｌｏｎｄ
ｏｎ」により出版されたＳｔｅｐｈｅｎ Ａ．ＭＡＡＳ
による一般的な教科書「ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＭＩＸＥ
ＲＳ」第２版から既に知られている。
「Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ，Ｂｏｓｔｏｎ，Ｌｏｎｄ
ｏｎ」により出版されたＳｔｅｐｈｅｎ Ａ．ＭＡＡＳ
による一般的な教科書「ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＭＩＸＥ
ＲＳ」第２版から既に知られている。
【０００４】この文献の２５４ページには、図７．１６
ａに関連して、回路を図７．１４を参照して説明した構
造に等しい回路を構成するための伝送線素子を構成す
る、４つの部分IIおよびＴを含む１８０°結合器につい
て説明している。部分IIは、接地されている２個のコン
デンサの間にインダクタを含み、部分Ｔは、直列接続さ
れた２個のコンデンサと、接地された１個のインダクタ
とを含む。部分IIはλ／４線を構成し、部分Ｔは３λ／
４線を構成する。
ａに関連して、回路を図７．１４を参照して説明した構
造に等しい回路を構成するための伝送線素子を構成す
る、４つの部分IIおよびＴを含む１８０°結合器につい
て説明している。部分IIは、接地されている２個のコン
デンサの間にインダクタを含み、部分Ｔは、直列接続さ
れた２個のコンデンサと、接地された１個のインダクタ
とを含む。部分IIはλ／４線を構成し、部分Ｔは３λ／
４線を構成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、少な
くとも第１のＡＣ信号を、１８０°移相された２つの第
２のＡＣ信号に結合するための、まとめられた素子を有
する受動結合器回路を含む装置を得ることである。
くとも第１のＡＣ信号を、１８０°移相された２つの第
２のＡＣ信号に結合するための、まとめられた素子を有
する受動結合器回路を含む装置を得ることである。
【０００６】本発明の別の目的は、モノリシック・マイ
クロ波集積回路に適合し、かつ、現在の技術状態から知
られている結合器と比較して狭い表面と高い性能との少
なくとも一方を有するそのような装置を得ることであ
る。
クロ波集積回路に適合し、かつ、現在の技術状態から知
られている結合器と比較して狭い表面と高い性能との少
なくとも一方を有するそのような装置を得ることであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】それらの課題は、所与の
中心周波数を有し、かつ第１の一次ポートに存在する第
１のＡＣ信号を、２つの二次ポートに存在し、１８０°
移相された２つの第２のＡＣ信号に結合するための、集
中素子を有する受動結合器回路を含む装置であって、差
動入力端子と、加算入力端子と、第１の出力端子および
第２の出力端子とを有する第１の基本１８０°移相器回
路および第２の基本１８０°移相器回路を備え、第１の
回路の差動入力端子は前記第１の一次ポートに供給し、
かつ第２の回路の差動入力端子はインピーダンスを介し
て接地されている前記第２の一次ポートに供給するよう
に、前記基本回路は相互に接続され、第１の回路および
第２の回路の出力端子は交差結合されて前記第２のポー
トに供給し、加算入力端子は短絡される集中素子を有す
る受動結合器回路を含む装置によって解決される。
中心周波数を有し、かつ第１の一次ポートに存在する第
１のＡＣ信号を、２つの二次ポートに存在し、１８０°
移相された２つの第２のＡＣ信号に結合するための、集
中素子を有する受動結合器回路を含む装置であって、差
動入力端子と、加算入力端子と、第１の出力端子および
第２の出力端子とを有する第１の基本１８０°移相器回
路および第２の基本１８０°移相器回路を備え、第１の
回路の差動入力端子は前記第１の一次ポートに供給し、
かつ第２の回路の差動入力端子はインピーダンスを介し
て接地されている前記第２の一次ポートに供給するよう
に、前記基本回路は相互に接続され、第１の回路および
第２の回路の出力端子は交差結合されて前記第２のポー
トに供給し、加算入力端子は短絡される集中素子を有す
る受動結合器回路を含む装置によって解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
しく説明する。
しく説明する。
【０００９】以後、集中素子を備えた種々の受動結合器
について説明することにする。各受動結合器は、所与の
中心周波数ｆｏを有し、かつ第１の一次ポートＰ１に存
在する第１のＡＣ信号を、２つの二次ポートＰ３、Ｐ４
に存在し、１８０°移相された２つの第２のＡＣ信号に
結合する。本発明に従って、結合器は１８０°移相され
た第１の基本回路Ｂと第２の基本回路Ｂ′を備えてい
る。各基本回路は、特定のやり方で接続された集中素子
を有する。
について説明することにする。各受動結合器は、所与の
中心周波数ｆｏを有し、かつ第１の一次ポートＰ１に存
在する第１のＡＣ信号を、２つの二次ポートＰ３、Ｐ４
に存在し、１８０°移相された２つの第２のＡＣ信号に
結合する。本発明に従って、結合器は１８０°移相され
た第１の基本回路Ｂと第２の基本回路Ｂ′を備えてい
る。各基本回路は、特定のやり方で接続された集中素子
を有する。
【００１０】図１および図４にそれぞれ示すように、基
本回路Ｂは、第１の入力端子１、２および第１の出力端
子３、４を有する。基本回路Ｂ′は、第１の入力端子
１′、２′および、第１の出力端子３′、４′を有す
る。それらの入力端子同士および出力端子同士は、それ
ぞれ反対側にある。基本回路Ｂは端子１、４、２、３の
間に配置され、インダクタ値がＬであるインダクタ１
０、１３、１２および、端子１、３を接地する、値がＣ
であるコンデンサ１４、１５および、端子２、４を接地
する、値が２Ｃであるコンデンサ１６、１７との組立体
を含む。基本回路Ｂ′は、端子１′、４′、２′、３′
の間に配置され、インダクタ値がＬであるインダクタ１
０′、１３′、１２′および、端子１′、３′を接地す
る、値がＣであるコンデンサ１４′、１５′と、端子
２′、４′を接地する、値が２Ｃであるコンデンサ１
６′、１７′との組立体を含む。インダクタンスＬと容
量Ｃとの積は関係、 Ｌω＝１／Ｃω ω＝２πｆｏ により中心周波数ｆｏに結び付けられる。
本回路Ｂは、第１の入力端子１、２および第１の出力端
子３、４を有する。基本回路Ｂ′は、第１の入力端子
１′、２′および、第１の出力端子３′、４′を有す
る。それらの入力端子同士および出力端子同士は、それ
ぞれ反対側にある。基本回路Ｂは端子１、４、２、３の
間に配置され、インダクタ値がＬであるインダクタ１
０、１３、１２および、端子１、３を接地する、値がＣ
であるコンデンサ１４、１５および、端子２、４を接地
する、値が２Ｃであるコンデンサ１６、１７との組立体
を含む。基本回路Ｂ′は、端子１′、４′、２′、３′
の間に配置され、インダクタ値がＬであるインダクタ１
０′、１３′、１２′および、端子１′、３′を接地す
る、値がＣであるコンデンサ１４′、１５′と、端子
２′、４′を接地する、値が２Ｃであるコンデンサ１
６′、１７′との組立体を含む。インダクタンスＬと容
量Ｃとの積は関係、 Ｌω＝１／Ｃω ω＝２πｆｏ により中心周波数ｆｏに結び付けられる。
【００１１】それぞれの端子１と３、１′と３′の間
に、基本回路は図７に示すセルＴ１、Ｔ１′などのセル
Ｔを有する。セルＴ１は、値がＣである２個のコンデン
サ１８、１９と、それらのコンデンサの間に挿入され
て、接地される、値がＬであるインダクタ１１によって
構成される。セルＴ１′は、値がＣである２個のコンデ
ンサ１８′、１９′と、それらのコンデンサの間に挿入
されて、接地される、値がＬであるインダクタ１１′に
よって構成される。それらのセルは３λ／４セルを構成
する。ここに、λは周波数ｆｏに関連する波長である。
に、基本回路は図７に示すセルＴ１、Ｔ１′などのセル
Ｔを有する。セルＴ１は、値がＣである２個のコンデン
サ１８、１９と、それらのコンデンサの間に挿入され
て、接地される、値がＬであるインダクタ１１によって
構成される。セルＴ１′は、値がＣである２個のコンデ
ンサ１８′、１９′と、それらのコンデンサの間に挿入
されて、接地される、値がＬであるインダクタ１１′に
よって構成される。それらのセルは３λ／４セルを構成
する。ここに、λは周波数ｆｏに関連する波長である。
【００１２】図２と図５を参照する。この図では、セル
Ｔ１、Ｔ′１を図８にII１、II′１で示すセルIIで置き
換えることにより、基本回路Ｂ、Ｂ′の図を、図１およ
び図４に示す基本回路の図から変更している。セルII１
は、接地されている２個のインダクタ２８、２９と、そ
れらのインダクタの間に挿入された、値がＣであるコン
デンサ２１とで構成される。セルII′１は、接地されて
いる２個のインダクタ２８′、２９′と、それらのイン
ダクタの間に挿入された、値がＣであるコンデンサ２
１′とで構成される。それらのセルは、たとえば、３λ
／４セルを構成する。
Ｔ１、Ｔ′１を図８にII１、II′１で示すセルIIで置き
換えることにより、基本回路Ｂ、Ｂ′の図を、図１およ
び図４に示す基本回路の図から変更している。セルII１
は、接地されている２個のインダクタ２８、２９と、そ
れらのインダクタの間に挿入された、値がＣであるコン
デンサ２１とで構成される。セルII′１は、接地されて
いる２個のインダクタ２８′、２９′と、それらのイン
ダクタの間に挿入された、値がＣであるコンデンサ２
１′とで構成される。それらのセルは、たとえば、３λ
／４セルを構成する。
【００１３】並列に接地されてＬ−ＣセルＫを構成する
インダクタＬおよびコンデンサＣを考慮に入れると、そ
れらのセルIIを含む基本回路Ｂ、Ｂ′の図は簡単にされ
る。Ｌ−ＣセルＫは、セルＫ１、Ｋ′１、Ｋ２、Ｋ′２
を構成するセル２８−１４、２８′−１４′、２９−１
５、２９′−１５′などである。それらのＬ−Ｃセル
は、中心周波数がｆｏである開回路に等しいと考えら
れ、図３および図６に示す基本回路Ｂ、Ｂ′の図を生ず
る。
インダクタＬおよびコンデンサＣを考慮に入れると、そ
れらのセルIIを含む基本回路Ｂ、Ｂ′の図は簡単にされ
る。Ｌ−ＣセルＫは、セルＫ１、Ｋ′１、Ｋ２、Ｋ′２
を構成するセル２８−１４、２８′−１４′、２９−１
５、２９′−１５′などである。それらのＬ−Ｃセル
は、中心周波数がｆｏである開回路に等しいと考えら
れ、図３および図６に示す基本回路Ｂ、Ｂ′の図を生ず
る。
【００１４】本発明に従って、とくに後で説明する組立
体により本発明に従って結合器を構成するために、上記
の各基本回路対Ｂ、Ｂ′を異なって使用できる。セルII
へのセルＴの変換と、Ｌ−Ｃセルを開回路にする簡単化
とを、それらの変更を以前に行わなかった場合にこの特
定の組立体に従って実行できる。
体により本発明に従って結合器を構成するために、上記
の各基本回路対Ｂ、Ｂ′を異なって使用できる。セルII
へのセルＴの変換と、Ｌ−Ｃセルを開回路にする簡単化
とを、それらの変更を以前に行わなかった場合にこの特
定の組立体に従って実行できる。
【００１５】集中素子を有するそれらの受動基本回路
Ｂ、Ｂ′は、下記の諸機能を有する移相器の一群を構成
する。それらの機能は、基本回路の、ここでは１、１′
で示す差動端子Δ、Δ′と呼ばれる、第１の入力端子に
ＡＣ信号が加えられた時に、第１の出力端子３、３′と
第２の出力端子４、４′との間に１８０°移相された信
号を発生すること、基本回路の出力端子３、３′と４、
４′とに同相信号が発生された時に、ここでは２、２′
で示す加算端子Σ、Σ′と呼ばれる、第２の入力端子に
加え合わせた信号を加えること、である。
Ｂ、Ｂ′は、下記の諸機能を有する移相器の一群を構成
する。それらの機能は、基本回路の、ここでは１、１′
で示す差動端子Δ、Δ′と呼ばれる、第１の入力端子に
ＡＣ信号が加えられた時に、第１の出力端子３、３′と
第２の出力端子４、４′との間に１８０°移相された信
号を発生すること、基本回路の出力端子３、３′と４、
４′とに同相信号が発生された時に、ここでは２、２′
で示す加算端子Σ、Σ′と呼ばれる、第２の入力端子に
加え合わせた信号を加えること、である。
【００１６】それらの特性を本発明の前記特定の組立体
のために利用する。
のために利用する。
【００１７】第１の例は、図３と図６に示す簡単にした
基本回路対Ｂ、Ｂ′の特定の組立体から構成される対称
的な結合回路に関するものである。図１１を参照して、
１８０°移相する対称的な結合器Ｓｏを構成するため
に、結合すべきＡＣ信号を第１の一次ポートＰ１を構成
する第１の基本回路Ｂの第１の入力端子１に加えられる
ように、基本移相器回路Ｂ、Ｂ′は接続される。第１の
二次ポートＰ４と第２の二次ポートＰ３とを構成するた
めに、基本回路の第１の出力端子３′、３が第２の出力
端子４、４′にそれぞれ交差結合される。２つの基本回
路の加算入力端子２、２′が相互に接続される。第２の
基本回路Ｂ′の差動入力端子１′が第２の一次ポート
Ｐ′１を構成する。その一次ポートは、中心周波数にお
けるインピーダンス値を持つ結合されたインピーダンス
Ｚｏにより接地される。たとえば、このインピーダンス
Ｚｏは次の関係により結び付けられた抵抗Ｒｏである。
基本回路対Ｂ、Ｂ′の特定の組立体から構成される対称
的な結合回路に関するものである。図１１を参照して、
１８０°移相する対称的な結合器Ｓｏを構成するため
に、結合すべきＡＣ信号を第１の一次ポートＰ１を構成
する第１の基本回路Ｂの第１の入力端子１に加えられる
ように、基本移相器回路Ｂ、Ｂ′は接続される。第１の
二次ポートＰ４と第２の二次ポートＰ３とを構成するた
めに、基本回路の第１の出力端子３′、３が第２の出力
端子４、４′にそれぞれ交差結合される。２つの基本回
路の加算入力端子２、２′が相互に接続される。第２の
基本回路Ｂ′の差動入力端子１′が第２の一次ポート
Ｐ′１を構成する。その一次ポートは、中心周波数にお
けるインピーダンス値を持つ結合されたインピーダンス
Ｚｏにより接地される。たとえば、このインピーダンス
Ｚｏは次の関係により結び付けられた抵抗Ｒｏである。
【００１８】Ｌω＝１／Ｃω＝２×２1/2 Ｒｏ、ここに
たとえば、Ｒｏ＝５０Ωである。
たとえば、Ｒｏ＝５０Ωである。
【００１９】図１２を参照する．この図では図１１の回
路図Ｓｏを回路図Ｓ′ｏと簡単にしている。回路図Ｓ′
ｏでは基本移相器回路Ｂ、Ｂ′の値がＬであるインダク
タ１２、１３′と１３、１２′とが並列に接続され、値
が２Ｃであるコンデンサ１６、１６′が並列に接続され
る。第１の二次ポートＰ４と第２の二次ポートＰ３と
が、値が２Ｃであるコンデンサ１７、１７′をそれぞれ
介して接地される。
路図Ｓｏを回路図Ｓ′ｏと簡単にしている。回路図Ｓ′
ｏでは基本移相器回路Ｂ、Ｂ′の値がＬであるインダク
タ１２、１３′と１３、１２′とが並列に接続され、値
が２Ｃであるコンデンサ１６、１６′が並列に接続され
る。第１の二次ポートＰ４と第２の二次ポートＰ３と
が、値が２Ｃであるコンデンサ１７、１７′をそれぞれ
介して接地される。
【００２０】次に、図１３ないし図１５を参照する。そ
れらの図では、図１２に示す結合器回路の簡単にした図
Ｓ′ｏが本発明の対称的な結合器の２つの実施例になっ
ている。
れらの図では、図１２に示す結合器回路の簡単にした図
Ｓ′ｏが本発明の対称的な結合器の２つの実施例になっ
ている。
【００２１】図１３を参照して、対称的な結合器Ｓの第
１の実施例では、基本移相器回路Ｂ、Ｂ′の並列接続さ
れている値がＬであるインダクタ１２、１３′と１３、
１２′とが、半分の値Ｌ／２を持つインダクタ３３、３
２になり、値が２Ｃで、並列接続されているコンデンサ
１６、１６′がその値の２倍である４Ｃを持つコンデン
サ２６になっている。値が４Ｃであるコンデンサ２６に
より構成されているセルは、値がＬ／２であるインダク
タ３２と３３との間に挿入されて、図３Ｃに示すＴ２セ
ルのような３λ／４基本Ｔセルを構成する。
１の実施例では、基本移相器回路Ｂ、Ｂ′の並列接続さ
れている値がＬであるインダクタ１２、１３′と１３、
１２′とが、半分の値Ｌ／２を持つインダクタ３３、３
２になり、値が２Ｃで、並列接続されているコンデンサ
１６、１６′がその値の２倍である４Ｃを持つコンデン
サ２６になっている。値が４Ｃであるコンデンサ２６に
より構成されているセルは、値がＬ／２であるインダク
タ３２と３３との間に挿入されて、図３Ｃに示すＴ２セ
ルのような３λ／４基本Ｔセルを構成する。
【００２２】次に図１５を参照する。対称的な結合器の
第２の実施例Ｓ′においては、セルＴ２は、図１０に示
す、たとえば、３λ／４の、II２で示す基本セルIIで置
き換えられている。そのセルII２は、値が２Ｃである２
個のコンデンサ４３および４２と、それらのコンデンサ
の間に挿入された、値がＬ／２であるインダクタ３６と
により構成される。
第２の実施例Ｓ′においては、セルＴ２は、図１０に示
す、たとえば、３λ／４の、II２で示す基本セルIIで置
き換えられている。そのセルII２は、値が２Ｃである２
個のコンデンサ４３および４２と、それらのコンデンサ
の間に挿入された、値がＬ／２であるインダクタ３６と
により構成される。
【００２３】図１９に示す、このようにして構成され
た、簡単にした結合器ＳとＳ′は円形構造を構成するよ
うに接続された４つの分岐ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４を有
する。それらの結合器Ｓ、Ｓ′では、一次ポートＰ１、
Ｐ′１と二次ポートＰ４、Ｐ３とはそれぞれ相互にちょ
うど向き合って対称的に配置される。二次ポートＰ４、
Ｐ３は、基本セルＴ２または基本セルII２により構成さ
れた横断分岐ｄを介して接続され、更に、値２Ｃを持つ
それぞれのコンデンサ１７、１７′を介して接地され
る。第１の一次ポートＰ１はＡＣのためのものであり、
第２の一次ポートＰ′１はインピーダンスＺｏを介して
接地される。
た、簡単にした結合器ＳとＳ′は円形構造を構成するよ
うに接続された４つの分岐ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４を有
する。それらの結合器Ｓ、Ｓ′では、一次ポートＰ１、
Ｐ′１と二次ポートＰ４、Ｐ３とはそれぞれ相互にちょ
うど向き合って対称的に配置される。二次ポートＰ４、
Ｐ３は、基本セルＴ２または基本セルII２により構成さ
れた横断分岐ｄを介して接続され、更に、値２Ｃを持つ
それぞれのコンデンサ１７、１７′を介して接地され
る。第１の一次ポートＰ１はＡＣのためのものであり、
第２の一次ポートＰ′１はインピーダンスＺｏを介して
接地される。
【００２４】図１３と図１４とを参照する。それらの図
に示す回路は、分岐ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４で構成され
る。向き合う分岐ｂ１とｂ３とには値がＬであるインダ
クタ１０、１０′が設けられ、向き合う分岐ｂ２とｂ４
とには値がＣであるコンデンサ２１、２１′が設けられ
る。横断分岐ｄには前記セルＴ２またはII２が設けられ
る。セルＴ２が設けられている横断分岐ｄを含む回路Ｓ
では、二次ポートＰ４、Ｐ３は、図１３に示すように、
値が２Ｃであるコンデンサ１７、１７′を介して接地さ
れる。セルII２が設けられている横断分岐ｄを含む結合
器回路Ｓ′では、前記分岐ｄは値がＬ／２であるインダ
クタ３６のみが設けられ、二次ポートＰ４、Ｐ３は、図
１４に示すように、値が４Ｃであるコンデンサ４７、４
７′を介して接地される。それらのコンデンサ４７、４
７′は、セルIIのための横断分岐ｄから来るコンデンサ
４３と４２をそれぞれの並列コンデンサと図１４に示す
ようにまとめたものである。
に示す回路は、分岐ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４で構成され
る。向き合う分岐ｂ１とｂ３とには値がＬであるインダ
クタ１０、１０′が設けられ、向き合う分岐ｂ２とｂ４
とには値がＣであるコンデンサ２１、２１′が設けられ
る。横断分岐ｄには前記セルＴ２またはII２が設けられ
る。セルＴ２が設けられている横断分岐ｄを含む回路Ｓ
では、二次ポートＰ４、Ｐ３は、図１３に示すように、
値が２Ｃであるコンデンサ１７、１７′を介して接地さ
れる。セルII２が設けられている横断分岐ｄを含む結合
器回路Ｓ′では、前記分岐ｄは値がＬ／２であるインダ
クタ３６のみが設けられ、二次ポートＰ４、Ｐ３は、図
１４に示すように、値が４Ｃであるコンデンサ４７、４
７′を介して接地される。それらのコンデンサ４７、４
７′は、セルIIのための横断分岐ｄから来るコンデンサ
４３と４２をそれぞれの並列コンデンサと図１４に示す
ようにまとめたものである。
【００２５】第２の実施例は、１８０°移相した出力信
号を生ずるために適当な非対称結合器回路に関するもの
である。それらの結合器回路は、図１３および図１４の
簡単にした特定の回路構成から得られる。
号を生ずるために適当な非対称結合器回路に関するもの
である。それらの結合器回路は、図１３および図１４の
簡単にした特定の回路構成から得られる。
【００２６】図１６を参照して、回路ＳおよびＳ′にお
ける第２の一次ポートＰ′１は直接接地され（Ｚｏ＝
０）、その結果として非対称結合器回路図ＡＳｏが得ら
れることになる。分岐ｂ２は、値がＣであるコンデンサ
２１′により構成される。このコンデンサは、値が２Ｃ
であるコンデンサ１７と並列に接地される。分岐ｂ３は
値がＬであり、接地されるインダクタ１０′により構成
される。この特定の構成では、値が２Ｃであるコンデン
サ１７′は、値がそれぞれＣである２個のコンデンサ２
７と２７′に分割される。コンデンサ２７′は、値がＬ
のインダクタ１０′に結合されて、セルＫ３を構成す
る。そのセルは前記したように開回路と考えられ、結合
器回路ＡＳ、ＡＳ′の回路図を構成する。
ける第２の一次ポートＰ′１は直接接地され（Ｚｏ＝
０）、その結果として非対称結合器回路図ＡＳｏが得ら
れることになる。分岐ｂ２は、値がＣであるコンデンサ
２１′により構成される。このコンデンサは、値が２Ｃ
であるコンデンサ１７と並列に接地される。分岐ｂ３は
値がＬであり、接地されるインダクタ１０′により構成
される。この特定の構成では、値が２Ｃであるコンデン
サ１７′は、値がそれぞれＣである２個のコンデンサ２
７と２７′に分割される。コンデンサ２７′は、値がＬ
のインダクタ１０′に結合されて、セルＫ３を構成す
る。そのセルは前記したように開回路と考えられ、結合
器回路ＡＳ、ＡＳ′の回路図を構成する。
【００２７】図１９および図２０を参照する。２つの実
施例で、非対称的な結合器回路ＡＳおよびＡＳ′が２つ
の分岐ｂ１およびｂ４を有する。それらの分岐は１つの
一次ポートＰ１から二次ポートＰ３、Ｐ４まで伸び、値
がＬであるインダクタ１０と値がＣであるコンデンサ２
１を有する。第１の実施例で述べたように、二次ポート
は横断分岐ｄにより接続される。この回路ＡＳでは、二
次ポートＰ４は値が３Ｃであるコンデンサ３７により接
地され、二次ポートＰ３は値がＣであるコンデンサ２
７′により接地される。コンデンサ３７は、並列コンデ
ンサ１７と２１′をまとめたものである。回路ＡＳ′で
は、二次ポートは値が５Ｃであるコンデンサ５７により
接地され、かつ値が３Ｃであるコンデンサ３７′により
接地される。コンデンサ５７は、並列コンデンサ１７と
２１′および４３をまとめたものであり、コンデンサ３
７′は、並列コンデンサ２７′と４２をまとめたもので
ある。
施例で、非対称的な結合器回路ＡＳおよびＡＳ′が２つ
の分岐ｂ１およびｂ４を有する。それらの分岐は１つの
一次ポートＰ１から二次ポートＰ３、Ｐ４まで伸び、値
がＬであるインダクタ１０と値がＣであるコンデンサ２
１を有する。第１の実施例で述べたように、二次ポート
は横断分岐ｄにより接続される。この回路ＡＳでは、二
次ポートＰ４は値が３Ｃであるコンデンサ３７により接
地され、二次ポートＰ３は値がＣであるコンデンサ２
７′により接地される。コンデンサ３７は、並列コンデ
ンサ１７と２１′をまとめたものである。回路ＡＳ′で
は、二次ポートは値が５Ｃであるコンデンサ５７により
接地され、かつ値が３Ｃであるコンデンサ３７′により
接地される。コンデンサ５７は、並列コンデンサ１７と
２１′および４３をまとめたものであり、コンデンサ３
７′は、並列コンデンサ２７′と４２をまとめたもので
ある。
【００２８】とくに電気通信装置のためのデバイス、た
とえば、半導体が製造され、かつ本発明の結合回路の１
つ、たとえば、図１３、図１４、図１９、図２０に示す
ものを含んでいる場合には、それらの回路が小型であ
り、インダクタの値が小さく、したがって損失を減少
し、接地点の数が現在の結合器より少なく、そのために
高周波およびマイクロ波における性能が向上し、接続が
容易であり、集積化が容易で、信頼性が非常に高いとい
う利点が得られる。
とえば、半導体が製造され、かつ本発明の結合回路の１
つ、たとえば、図１３、図１４、図１９、図２０に示す
ものを含んでいる場合には、それらの回路が小型であ
り、インダクタの値が小さく、したがって損失を減少
し、接地点の数が現在の結合器より少なく、そのために
高周波およびマイクロ波における性能が向上し、接続が
容易であり、集積化が容易で、信頼性が非常に高いとい
う利点が得られる。
【００２９】それらの結合器回路は、超高周波領域（約
１００ＭＨｚから数ＧＨｚまで）またはマイクロ波領域
（約１ＧＨｚから３０ＧＨｚまで）の周波数帯で極めて
有利である。ＳおよびＳ′のようなそれらの結合器回路
は広帯域結合器回路である。たとえば、図５Ｂの回路
Ｓ′は７５０ＭＨｚから１１ＧＨｚまで、または２４Ｇ
Ｈｚから４０ＧＨｚまでの通過帯域を示すことができ
る。
１００ＭＨｚから数ＧＨｚまで）またはマイクロ波領域
（約１ＧＨｚから３０ＧＨｚまで）の周波数帯で極めて
有利である。ＳおよびＳ′のようなそれらの結合器回路
は広帯域結合器回路である。たとえば、図５Ｂの回路
Ｓ′は７５０ＭＨｚから１１ＧＨｚまで、または２４Ｇ
Ｈｚから４０ＧＨｚまでの通過帯域を示すことができ
る。
【００３０】この非対称結合器回路の損失は、理論的に
は０にまで減少できる。その理由は、Ｚｏ＝０だからで
ある。対称的な結合器は、電気通信装置で有用である二
重平衡混合器に他の信号を供給するために極めて有利で
ある。
は０にまで減少できる。その理由は、Ｚｏ＝０だからで
ある。対称的な結合器は、電気通信装置で有用である二
重平衡混合器に他の信号を供給するために極めて有利で
ある。
【００３１】図９を参照して、第３の実施例では、電気
通信装置、更に詳しくいえば、無線周波数受信器、で使
用できる平衡増幅器装置を構成するために、装置は先に
説明した実施例の１つで述べた種類の２つの結合器Ｓ１
とＳ２を有する。それらの結合器Ｓ１とＳ２は、当業者
であれば知っている種類の増幅器Ａ１とＡ２を含む。た
とえば、無線周波数信号ＲＦが結合器Ｓ１の第１の一次
ポートＰ１に加えられる。二次ポートＰ４およびＰ３
が、２つの増幅器Ａ１とＡ２との入力端子Ｉ１とＩ２に
接続される。それらの増幅器Ａ１およびＡ２との出力端
子Ｏ１およびＯ２は、第２の結合器Ｓ２の二次ポートＱ
４、Ｑ３に接続される。このようにして構成した平衡増
幅器の出力は第２の結合器Ｓ２の第１の差動ポートで利
用できる。第２の一次ポートＰ１′およびＱ′１は、イ
ンピーダンスＺｏを介して接地される。
通信装置、更に詳しくいえば、無線周波数受信器、で使
用できる平衡増幅器装置を構成するために、装置は先に
説明した実施例の１つで述べた種類の２つの結合器Ｓ１
とＳ２を有する。それらの結合器Ｓ１とＳ２は、当業者
であれば知っている種類の増幅器Ａ１とＡ２を含む。た
とえば、無線周波数信号ＲＦが結合器Ｓ１の第１の一次
ポートＰ１に加えられる。二次ポートＰ４およびＰ３
が、２つの増幅器Ａ１とＡ２との入力端子Ｉ１とＩ２に
接続される。それらの増幅器Ａ１およびＡ２との出力端
子Ｏ１およびＯ２は、第２の結合器Ｓ２の二次ポートＱ
４、Ｑ３に接続される。このようにして構成した平衡増
幅器の出力は第２の結合器Ｓ２の第１の差動ポートで利
用できる。第２の一次ポートＰ１′およびＱ′１は、イ
ンピーダンスＺｏを介して接地される。
【００３２】以上説明した回路および装置は、モノリシ
ックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）で実現することが
好ましい。
ックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）で実現することが
好ましい。
【図１】集中素子を有する第１の基本１８０°移相器回
路の一実施例を示す。
路の一実施例を示す。
【図２】集中素子を有する第１の基本１８０°移相器回
路の他の実施例を示す。
路の他の実施例を示す。
【図３】集中素子を有する第１の基本１８０°移相器回
路の更に他の実施例を示す。
路の更に他の実施例を示す。
【図４】対応する第２の基本移相器回路の一実施例を示
す。
す。
【図５】対応する第２の基本移相器回路の他の実施例を
示す。
示す。
【図６】対応する第２の基本移相器回路の更に他の実施
例を示す。
例を示す。
【図７】移相器回路の基本セルの一実施例を示す。
【図８】移相器回路の基本セルの他の実施例を示す。
【図９】移相器回路の基本セルの別の実施例を示す。
【図１０】移相器回路の基本セルの更に別の実施例を示
す。
す。
【図１１】１８０°移相する対称的な結合器回路を構成
するための第１の移相器回路と第２の移相器回路との組
み立て案を示す。
するための第１の移相器回路と第２の移相器回路との組
み立て案を示す。
【図１２】１８０°移相する対称的な結合器回路を構成
するための第１の移相器回路と第２の移相器回路との他
の組み立て案を示す。
するための第１の移相器回路と第２の移相器回路との他
の組み立て案を示す。
【図１３】１８０°移相する簡単にした対称的な結合器
回路の一実施例を示す。
回路の一実施例を示す。
【図１４】１８０°移相する簡単にした対称的な結合器
回路の他の実施例を示す。
回路の他の実施例を示す。
【図１５】１８０°移相する簡単にした対称的な結合器
回路の更に他の実施例を示す。
回路の更に他の実施例を示す。
【図１６】１８０°移相する簡単にした非対称的な結合
器回路の構成のための組み立て案を示す。
器回路の構成のための組み立て案を示す。
【図１７】１８０°移相する非対称的な結合器回路の一
実施例を示す。
実施例を示す。
【図１８】１８０°移相する非対称的な結合器回路の他
の実施例を示す。
の実施例を示す。
【図１９】対称的な前記結合器の等化回路図を示す。
【図２０】非対称的な前記結合器の等化回路図を示す。
【図２１】前記結合器を２つ含む平衡増幅器型装置を表
す。
す。
１、１′ 差動入力端子 ２、２′ 加算入力端子 ３、、４′ 第１の出力端子 ３′、４′ 第２の出力端子 Ｂ、Ｂ′ 移相器回路 Ｐ１ Ｐ′１ 一次ポート Ｐ３、Ｐ４ 二次ポート Ｔ、II セル ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４ 分岐 ｄ 横断分岐
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ、ボワイヤバル フランス国ブリュノワ、プラース、ド、 ラ、ピラミッド、レジダンス、デュ、シュ バル、ブラン（番地なし)
Claims (11)
- 【請求項１】所与の中心周波数（ｆｏ）を有し、かつ第
１の一次ポート（Ｐ１）に存在する第１のＡＣ信号を、
２つの二次ポート（Ｐ３、Ｐ４）に存在し、１８０°移
相された２つの第２のＡＣ信号に結合するための、集中
素子を有する受動結合器回路を含む装置であって、差動
入力端子（１、１′）と、加算入力端子（２、２′）
と、第１の出力端子および第２の出力端子（３、４；
３′、４′）とを有する第１の基本１８０°移相器回路
および第２の基本１８０°移相器回路（Ｂ、Ｂ′）を備
え、第１の回路（Ｂ）の差動入力端子（１）は前記第１
の一次ポート（Ｐ１）に供給し、かつ第２の回路
（Ｂ′）の差動入力端子（１′）はインピーダンス（Ｚ
ｏ）を介して接地されている前記第２の一次ポート
（Ｐ′１）に供給するように、前記基本回路は相互に接
続され、第１の回路および第２の回路（Ｂ、Ｂ′）の出
力端子（３、４；３′、４′）は交差結合されて前記第
２のポート（Ｐ３、Ｐ４）に供給し、加算入力端子
（２、２′）は短絡される集中素子を有する受動結合器
回路を含む装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記結合器
において接続されている前記第１の基本移相器と前記第
２の基本移相器は、円形構造を構成する４つの接続され
ている分岐（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４）を備える対称回
路に従って配置され、第１のポートと第２のポートは相
互にちょうど向き合い、かつ前記構造において対称的に
それぞれ配置され、２つの二次ポート（Ｐ３、Ｐ４）を
接続する横切る分岐（ｄ）を有する装置。 - 【請求項３】請求項２記載の装置において、円形構造の
接続されている分岐（ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４）は交番
する移相セルを有し、横切る分岐（ｄ）は移相セルＴま
たはΠである装置。 - 【請求項４】請求項３記載の装置において、円形構造に
おいて接続されている分岐の移相セルは、一次ポートの
間に対称的に配置された、値がＬである交番するインダ
クタ（ｂ１、ｂ３）と値がＣであるコンデンサ（ｂ２、
ｂ４）とにより構成され、横切る分岐（ｄ）において、
セルＴ（Ｔ２）は、値がＬ／２である２つのインダクタ
の間に挿入されて接地されている、値が４Ｃであるコン
デンサにより構成され、またはセルΠ（Π２）は、値が
２Ｃで、接地されている２つのコンデンサの間に挿入さ
れている値がＬ／２であるインダクタにより構成され、
第２のポートが値が２Ｃであるそれぞれのコンデンサ
（１７、１７′）を介して接地され、インダクタの前記
値Ｌとコンデンサの前記値Ｃとの積が前記中心周波数
（ｆｏ）に組合わされる装置。 - 【請求項５】請求項１記載の装置において、接続されて
いる前記第１の基本移相器回路および前記第２の基本移
相器は、回路とは前記第２の一次ポートを短絡する非対
称回路に配置されて、零インピーダンス（Ｚｏ＝０）を
介して接地し、この構造から得られるセルＬ−Ｃ（Ｋ
３）に関しては、開回路として構成される装置。 - 【請求項６】請求項５記載の装置において、前記結合器
は２つの分岐（ｂ１、ｂ４）を備え、それらの分岐は第
１の一次ポート（Ｐ１）から第２のポート（Ｐ３、Ｐ
４）まで伸び、かつ値Ｌを持つインダクタと、値Ｃを持
つコンデンサとにより構成された２つの分岐（ｂ１、ｂ
４）と、セルＴ（Ｔ２）とΠ（Π２）とにより構成され
た２つの二次ポート（Ｐ３、Ｐ４）の間を伸びる横断分
岐（ｄ）とを備える装置。 - 【請求項７】請求項６記載の装置において、横断分岐中
のセルＴは、値がＬ／２である２つのインダクタの間に
挿入された、値が４Ｃである接地されたコンデンサによ
り構成され、またはセルΠ（Π２）も、値が２Ｃで、接
地されている２個のコンデンサの間のインダクタＬ／２
により構成される装置。 - 【請求項８】請求項１ないし７の１つに記載の２つの結
合器器回路を備える平衡増幅器回路を含む装置におい
て、それの二次ポートが、一方では、入力端子に接続さ
れ、他方では、２つの増幅器回路の出力端子に接続さ
れ、第１の一次ポートは平衡増幅器の入力端子と出力端
子をそれぞれ構成する装置。 - 【請求項９】請求項１ないし８の１つに記載の装置を含
むモノリシック集積化した半導体装置。 - 【請求項１０】請求項１ないし９の１つに記載の装置を
含む、電気通信に応用すべき無線周波数（ＲＦ）受信装
置。 - 【請求項１１】請求項１ないし９の１つに記載の装置を
含む電気通信システム。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9603154A FR2746228A1 (fr) | 1996-03-13 | 1996-03-13 | Dispositif semiconducteur incluant un melangeur en anneau |
| FR9603154 | 1996-03-13 | ||
| FR9615666A FR2757710A1 (fr) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | Dispositif semiconducteur incluant un circuit coupleur passif dephaseur de 180° |
| FR9615666 | 1996-12-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1032451A true JPH1032451A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=26232586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9059644A Pending JPH1032451A (ja) | 1996-03-13 | 1997-03-13 | 集中素子を有する受動結合器回路を含む装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5886591A (ja) |
| EP (1) | EP0795957B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1032451A (ja) |
| DE (1) | DE69722692T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012165060A (ja) * | 2011-02-03 | 2012-08-30 | Mitsubishi Electric Corp | 横断回路 |
| JP2013034041A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Murata Mfg Co Ltd | 不平衡−平衡変換回路素子 |
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|---|---|---|---|---|
| US6498582B1 (en) | 1998-06-19 | 2002-12-24 | Raytheon Company | Radio frequency receiving circuit having a passive monopulse comparator |
| US6522221B1 (en) * | 1999-01-04 | 2003-02-18 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Phase shifter, attenuator, and nonlinear signal generator |
| EP1024590A1 (en) * | 1999-01-29 | 2000-08-02 | Lucent Technologies Inc. | Frequency translation circuitry |
| US6356149B1 (en) * | 2000-04-10 | 2002-03-12 | Motorola, Inc. | Tunable inductor circuit, phase tuning circuit and applications thereof |
| US6437657B1 (en) * | 2000-09-25 | 2002-08-20 | National Semiconductor Corporation | Differential conversion circuit with a larger coupling capacitor than resonator capacitor |
| EP1505728A3 (en) * | 2002-03-15 | 2011-12-07 | Panasonic Corporation | Balanced high-frequency device and balance characteristics improving method and balanced high-frequency circuit using the same |
| US7030714B2 (en) * | 2003-10-01 | 2006-04-18 | Intel Corporation | Method and apparatus to match output impedance of combined outphasing power amplifiers |
| CN101084622B (zh) * | 2004-12-21 | 2012-02-29 | Nxp股份有限公司 | 功率器件和功率器件的控制方法 |
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| DE102006024458B4 (de) * | 2006-05-24 | 2016-04-14 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Mehrfachmischer-Schaltung |
| DE102006024457B4 (de) * | 2006-05-24 | 2014-06-05 | Infineon Technologies Ag | Integrierte Schaltung zum Senden und/oder Empfangen von Signalen |
| DE102006024460B4 (de) * | 2006-05-24 | 2016-08-04 | Infineon Technologies Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Durchführung eines Tests |
| EP2169762B1 (en) * | 2006-10-16 | 2016-10-05 | Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) | A tilt-dependent beam-shape system |
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| US10594291B2 (en) * | 2018-07-06 | 2020-03-17 | Futurewei Technologies, Inc. | Branch-line coupler |
| CN110299593B (zh) * | 2019-06-03 | 2021-05-11 | 南京邮电大学 | 一种基于边耦合结构的宽带小型化180°耦合器 |
| CN110176662B (zh) * | 2019-06-03 | 2021-05-11 | 南京邮电大学 | 一种应用于5g工作频段的宽带紧凑型180°耦合器 |
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| GB8819502D0 (en) * | 1988-08-17 | 1988-09-21 | British Aerospace | Pwe amplifying arrangement |
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| US5175517A (en) * | 1990-02-05 | 1992-12-29 | Motorola, Inc. | Lumped element realization of ring hybrids including π circuit and tank circuit means |
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-
1997
- 1997-03-11 EP EP97200726A patent/EP0795957B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1997-03-11 DE DE69722692T patent/DE69722692T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-13 US US08/818,142 patent/US5886591A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-03-13 JP JP9059644A patent/JPH1032451A/ja active Pending
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| DE69722692T2 (de) | 2004-04-22 |
| US5886591A (en) | 1999-03-23 |
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