JPH11308026A - Rat race hybrid - Google Patents

Rat race hybrid

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Publication number
JPH11308026A
JPH11308026A JP11444298A JP11444298A JPH11308026A JP H11308026 A JPH11308026 A JP H11308026A JP 11444298 A JP11444298 A JP 11444298A JP 11444298 A JP11444298 A JP 11444298A JP H11308026 A JPH11308026 A JP H11308026A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
transmission line
line
characteristic impedance
transmission
Prior art date
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Pending
Application number
JP11444298A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Yamada
敦史 山田
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11308026A publication Critical patent/JPH11308026A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a rat race hybrid to be easily laid out and with superior isolation between input and output by making each of fifth and fourth transmission lines crossed by spatially avoiding each other, at a point where electric length from a junction of first, fourth and eighth transmission lines is prescribed on the fourth transmission line. SOLUTION: An input terminal and an output terminal are separated and layout of a high frequency circuit is facilitated by making the fifth transmission line 5 crossed with the fourth transmission line 4. Signals inputted from a terminal 11 do not leak to a terminal 12, even if a part of them leaks to the fourth transmission line 4 at the junction of the fifth transmission line 5 and the fourth transmission line 4, since the difference in the electric length of two routes from the junction to the terminal 12 is 180 deg.. Conversely, signals inputted in the terminal 12 are compensated each other at the intersection and will not leak to the fifth transmission line 5, since the difference of the electric length of two routes from the terminal 12 to the intersection is 180 deg.. Therefore, the terminal 11 and the terminal 12 are isolated from each other.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波回路に用い
られるラットレースハイブリッドに関する。
The present invention relates to a rat race hybrid used for a high frequency circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】[従来技術1]ラットレースハイブリッ
ドは、高周波回路において同相も含めて位相差電力分配
あるいは電力合成を行う回路で例えば平衡ミキサーなど
の構成部品として用いられる。従来のラットレースハイ
ブリッドを図7に示す。ラットレースハイブリッドは、
特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第一
の伝送線路71と、第一の伝送線路71の一方の端子に
一方の端子が接続された特性インピーダンス20.5×Z
o、電気長90°の第二の伝送線路72と、第二の伝送
線路72の他方の端子に一方の端子が接続された特性イ
ンピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第三の伝送
線路73と、第三の伝送線路73の他方の端子に一方の
端子が接続され、もう一方の端子には第一の伝送線路7
1の端子が接続された特性インピーダンス20.5×Z
o、電気長270°の第四の伝送線路74と、第一の伝
送線路71と第二の伝送線路72の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第五の伝送線路
75と、第二の伝送線路72と第三の伝送線路73の接
続点に一方の端子が接続された特性インピーダンスZo
の第六の伝送線路76と、第三の伝送線路73と第四の
伝送線路74の接続点に一方の端子が接続された特性イ
ンピーダンスZoの第七の伝送線路77と、第四の伝送
線路74と第一の伝送線路71の接続点に一方の端子が
接続された特性インピーダンスZoの第八の伝送線路7
8からなる。第五の伝送線路、第六の伝送線路、第七の
伝送線路、第八の伝送線路の他方の端子をそれぞれ、端
子11、端子13、端子12、端子14とする。
[Prior Art 1] A rat race hybrid is a circuit for performing phase difference power distribution or power synthesis including the same phase in a high-frequency circuit, and is used as a component such as a balanced mixer. FIG. 7 shows a conventional rat race hybrid. Rat Race Hybrid
Characteristic impedance 2 0.5 × Zo, the first transmission line 71 of electrical length 90 °, one of the characteristics one terminal of which is connected to the terminal impedance of the first transmission line 71 2 0.5 × Z
o, a second transmission line 72 of electrical length 90 °, a second transmission line other one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to the terminal 72, the third transmission line of electrical length 90 ° One terminal is connected to the other terminal of the third transmission line 73, and the first transmission line 7 is connected to the other terminal.
Characteristic impedance 2 0.5 × Z to which 1 terminal is connected
o, a fourth transmission line 74 having an electrical length of 270 °, a fifth transmission line 75 having a characteristic impedance Zo and one terminal connected to a connection point between the first transmission line 71 and the second transmission line 72. , A characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the second transmission line 72 and the third transmission line 73.
A sixth transmission line 76, a seventh transmission line 77 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point of the third transmission line 73 and the fourth transmission line 74, and a fourth transmission line An eighth transmission line 7 having a characteristic impedance Zo and one terminal connected to a connection point between the first transmission line 74 and the first transmission line 71.
Consists of eight. The other terminals of the fifth transmission line, the sixth transmission line, the seventh transmission line, and the eighth transmission line are referred to as a terminal 11, a terminal 13, a terminal 12, and a terminal 14, respectively.

【0003】次にラットレースハイブリッドの動作を説
明する。端子11に入力された信号は、端子13および
端子14に分配されて出力される。端子11から端子1
3に至る経路と端子11から端子14に至る経路は電気
長が等しいため、端子13に出力される信号と端子14
に出力される信号は位相が等しい。また端子11から端
子12に至る2本の経路は電気長180°分の差があ
り、端子11に入力した信号は端子12で打ち消し合
い、端子12には出力されない。
Next, the operation of the rat race hybrid will be described. The signal input to the terminal 11 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 11 to Terminal 1
3 and the path from the terminal 11 to the terminal 14 have the same electrical length, so that the signal output to the terminal 13 and the terminal 14
Are equal in phase. Also, the two paths from the terminal 11 to the terminal 12 have a difference of 180 ° in electrical length, and the signals input to the terminal 11 cancel each other out at the terminal 12 and are not output to the terminal 12.

【0004】一方、端子12に入力された信号は、端子
13および端子14に分配されて出力される。端子12
から端子13に至る経路は端子12から端子14に至る
経路と比較して電気長180°短いため、端子13に出
力される信号と端子14に出力される信号は位相差が1
80°となる。また端子12から端子13に至る2本の
経路は電気長180°分の差があり、端子12に入力し
た信号は端子11で打ち消し合い、端子12には出力さ
れない。
On the other hand, the signal input to the terminal 12 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 12
Since the path from the terminal 13 to the terminal 13 is shorter than the path from the terminal 12 to the terminal 14 by an electrical length of 180 °, the signal output to the terminal 13 and the signal output to the terminal 14 have a phase difference of one.
80 °. Further, the two paths from the terminal 12 to the terminal 13 have a difference of an electrical length of 180 °, and the signals input to the terminal 12 cancel each other out at the terminal 11 and are not output to the terminal 12.

【0005】しかし従来のラットレースハイブリッドに
は次のような問題があった。まず、[従来技術1]の場
合、入力端子と出力端子が交互に並ぶため、バランス型
ミキサーや逓倍器等の高周波回路をレイアウトする際
に、線路を引き回す必要があり、レイアウトが煩雑にな
るうえ、占有面積も大きくなるという問題があった。そ
こでそれらの問題を解決するような従来技術2として下
記に示すラットレースハイブリッドが考えられた。
However, the conventional rat race hybrid has the following problems. First, in the case of [Prior Art 1], since input terminals and output terminals are alternately arranged, it is necessary to route the lines when laying out a high-frequency circuit such as a balanced mixer or a multiplier, and the layout becomes complicated. However, there is a problem that the occupied area increases. Therefore, the following rat race hybrid has been considered as a prior art 2 that solves these problems.

【0006】[従来技術2]図8に従来技術2のラット
レースハイブリッドを示す。従来技術1と同様にラット
レースハイブリッドは、特性インピーダンス20.5×Z
o、電気長90°の第一の伝送線路81と、第一の伝送
線路の一方の端子に一方の端子が接続された特性インピ
ーダンス20.5×Zo、電気長90°の第二の伝送線路
82と、第二の伝送線路82の他方の端子に一方の端子
が接続された特性インピーダンス20. 5×Zo、電気長
90°の第三の伝送線路83と、第三伝送線路83の他
方の端子に一方の端子が接続され、もう一方の端子には
第一の伝送線路81の端子が接続された特性インピーダ
ンス20.5×Zo、電気長270°の第四の伝送線路8
4と、第一の伝送線路81と第二の伝送線路82の接続
点に一方の端子が接続された特性インピーダンスZoの
第五の伝送線路85と、第二の伝送線路82と第三の伝
送線路83の接続点に一方の端子が接続された特性イン
ピーダンスZoの第六の伝送線路86と、第三の伝送線
路83と第四の伝送線路84の接続点に一方の端子が接
続された特性インピーダンスZoの第七の伝送線路87
と、第四の伝送線路84と第一の伝送線路81の接続点
に一方の端子が接続された特性インピーダンスZoの第
八の伝送線路88からなり、第五の伝送線路85および
第四の伝送線路84は、一方の伝送線路が他方の伝送線
路上を空間的に回避して交差している。第五の伝送線
路、第六の伝送線路、第七の伝送線路、第八の伝送線路
の他方の端子をそれぞれ、端子11、端子13、端子1
2、端子14とする。
[Prior Art 2] FIG. 8 shows a rat race hybrid of Prior Art 2. As in the prior art 1, the rat race hybrid has a characteristic impedance of 20.5 × Z
o, a first transmission line 81 of electrical length 90 °, one of the one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to a terminal of the first transmission line, the electrical length 90 ° the second transmission line 82 When, a second transmission line other one terminal connected characteristic impedance 2 0. 5 × Zo to the terminal, the third transmission line having an electrical length 90 ° 83 82 of the other of the third transmission line 83 one terminal connected to the terminal, the other of the first terminal of the transmission line 81 is connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to the terminal, an electrical length 270 ° of the fourth transmission line 8
4, a fifth transmission line 85 having a characteristic impedance Zo whose one terminal is connected to a connection point between the first transmission line 81 and the second transmission line 82, a second transmission line 82 and a third transmission line A sixth transmission line 86 of characteristic impedance Zo in which one terminal is connected to a connection point of the line 83, and a characteristic in which one terminal is connected to a connection point of the third transmission line 83 and the fourth transmission line 84. Seventh transmission line 87 with impedance Zo
And an eighth transmission line 88 having a characteristic impedance Zo of which one terminal is connected to a connection point between the fourth transmission line 84 and the first transmission line 81. The fifth transmission line 85 and the fourth transmission line The line 84 crosses one transmission line while spatially avoiding the other transmission line. The other terminals of the fifth transmission line, the sixth transmission line, the seventh transmission line, and the eighth transmission line are referred to as terminals 11, 13, and 1, respectively.
2, terminal 14.

【0007】次に、ラットレースハイブリッドの動作を
説明する。端子11に入力された信号は、端子13およ
び端子14に分配されて出力される。端子11から端子
13に至る経路と端子11から端子14に至る経路は電
気長が等しいため、端子13に出力される信号と端子1
4に出力される信号は位相が等しい。また端子11から
端子12に至る2本の経路は電気長180°分の差があ
り、端子11に入力した信号は端子12で打ち消し合
い、端子12には出力されない。
Next, the operation of the rat race hybrid will be described. The signal input to the terminal 11 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Since the path from the terminal 11 to the terminal 13 and the path from the terminal 11 to the terminal 14 have the same electrical length, the signal output to the terminal 13 and the terminal 1
4 have the same phase. Also, the two paths from the terminal 11 to the terminal 12 have a difference of 180 ° in electrical length, and the signals input to the terminal 11 cancel each other out at the terminal 12 and are not output to the terminal 12.

【0008】一方、端子12に入力された信号は、端子
13および端子14に分配されて出力される。端子12
から端子13に至る経路は端子12から端子14に至る
経路と比較して電気長180°短いため、端子13に出
力される信号と端子14に出力される信号は位相差が1
80°となる。また端子12から端子13に至る2本の
経路は電気長180°分の差があり、端子12に入力し
た信号は端子11で打ち消し合い、端子12には出力さ
れない。
On the other hand, the signal input to the terminal 12 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 12
Since the path from the terminal 13 to the terminal 13 is shorter than the path from the terminal 12 to the terminal 14 by an electrical length of 180 °, the signal output to the terminal 13 and the signal output to the terminal 14 have a phase difference of one.
80 °. Further, the two paths from the terminal 12 to the terminal 13 have a difference of an electrical length of 180 °, and the signals input to the terminal 12 cancel each other out at the terminal 11 and are not output to the terminal 12.

【0009】さらに、第五の伝送線路85を第四の伝送
線路84と交差させることにより、端子11と端子12
が並び、端子13と端子14が並ぶため、入力端子と出
力端子を分離でき、高周波回路のレイアウトが容易にな
る。
Further, by crossing the fifth transmission line 85 with the fourth transmission line 84, the terminal 11 and the terminal
Are arranged and the terminals 13 and the terminals 14 are arranged side by side, so that the input terminal and the output terminal can be separated, and the layout of the high-frequency circuit becomes easy.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術2に示すラットレースハイブリッドの場合において
も、2本の伝送線路を一部交差させる必要があり、一方
の伝送線路を他方の伝送線路上を空間的に回避して交差
させても、交差点で線路間に生じる容量成分によって、
周波数が高くなるにつれて一方の線路を通る信号が他方
の線路に漏洩する。このため、一方の入力端子に入力し
た信号の一部が他方の入力端子から漏洩し、2つの入力
端子間のアイソレーションが劣化するという問題が生じ
る。特に周波数が数十GHzのミリ波帯では交差点にお
ける漏洩が顕著となる。
However, also in the case of the rat race hybrid shown in the prior art 2, it is necessary to partially cross the two transmission lines, and one of the transmission lines is placed on the other transmission line in space. Even if the intersection is avoided, the capacitance component generated between the lines at the intersection causes
As the frequency increases, the signal passing through one line leaks into the other line. For this reason, there is a problem that a part of the signal input to one input terminal leaks from the other input terminal, and the isolation between the two input terminals deteriorates. In particular, in a millimeter wave band having a frequency of several tens of GHz, leakage at an intersection becomes remarkable.

【0011】また特に、同一半導体基板上にトランジス
タ等の能動素子とキャパシタ、インダクタ、抵抗、伝送
線路等の受動素子を集積化するMMIC(Monoli
thic Microwave Integrated
Circuit)では、チップ面積の縮小化が要求さ
れ、また、伝送線路を交差させた場合の信号の漏洩が顕
著であるため、以上に挙げた課題は、半導体基板上に増
幅器あるいは周波数変換器とラットレースハイブリッド
を集積化する際に特に深刻な問題となる。
In particular, an MMIC (Monoli) in which active elements such as transistors and passive elements such as capacitors, inductors, resistors, and transmission lines are integrated on the same semiconductor substrate.
thic Microwave Integrated
(Circuit), it is required to reduce the chip area, and the signal leakage when the transmission lines are crossed is remarkable. This is a particularly serious problem when integrating race hybrids.

【0012】本発明は、これらの問題点を解決するため
になされたもので、本発明は、レイアウトが容易で、入
出力間のアイソレーションの優れたラットレースハイブ
リッドを提供することを目的とする。
The present invention has been made in order to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a rat race hybrid having an easy layout and excellent input-output isolation. .

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
係るラットレースハイブリッドは、特性インピーダンス
0.5×Zo、電気長90°の第一の伝送線路と、第一
の伝送線路の一方の端子に一方の端子が接続された特性
インピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第二の伝
送線路と、第二の伝送線路の他方の端子に一方の端子が
接続された特性インピーダンス20.5×Zo、電気長9
0°の第三の伝送線路と、第三の伝送線路の他方の端子
に一方の端子が接続され、もう一方の端子が第一の伝送
線路の端子に接続された特性インピーダンス20.5×Z
o、電気長270°の第四の伝送線路と、第一の伝送線
路と第二の伝送線路の接続点に一方の端子が接続された
特性インピーダンスZoの第五の伝送線路と、第二の伝
送線路と第三の伝送線路の接続点に一方の端子が接続さ
れた特性インピーダンスZoの第六の伝送線路と、第三
の伝送線路と第四の伝送線路の接続点に一方の端子が接
続された特性インピーダンスZoの第七の伝送線路と、
第四の伝送線路と第一の伝送線路の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第八の伝送線路
を含み、第四の伝送線路上の、第一の伝送線路と第四の
伝送線路と第八の伝送線路の接続点から電気長が90°
の地点で、第五の伝送線路と第四の伝送線路が空間的に
回避して交差している。
Means for Solving the Problems] rat race hybrid according to the invention of claim 1, the characteristic impedance 2 0.5 × Zo, a first transmission line of electrical length 90 °, one of the first transmission line one terminal of which is connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo terminal, a second transmission line of electrical length 90 °, a second transmission line other one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × the terminal of Zo, electrical length 9
A characteristic impedance 2 0.5 × Z in which one terminal is connected to the third transmission line of 0 ° and the other terminal of the third transmission line, and the other terminal is connected to the terminal of the first transmission line.
o, a fourth transmission line having an electrical length of 270 °, a fifth transmission line having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the first transmission line and the second transmission line, One terminal is connected to a connection point between the third transmission line and the fourth transmission line, and a sixth transmission line having a characteristic impedance Zo in which one terminal is connected to a connection point between the transmission line and the third transmission line. A seventh transmission line having a characteristic impedance Zo,
An eighth transmission line having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the fourth transmission line and the first transmission line, and the first transmission line and the fourth transmission line on the fourth transmission line. The electrical length is 90 ° from the connection point of the transmission line and the eighth transmission line.
At the point of, the fifth transmission line and the fourth transmission line intersect spatially avoiding each other.

【0014】請求項2に記載の発明に係るラットレース
ハイブリッドは、第一、第二、第三、第四、第五、第
六、第七、および第八の伝送線路は、基板上に形成され
たマイクロストリップ線路であり、第五の伝送線路およ
び第四の伝送線路は、どちらか一方の伝送線路が他方の
伝送線路上を空間的に回避して交差している。
According to a second aspect of the present invention, in the rat race hybrid, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, and eighth transmission lines are formed on a substrate. The fifth transmission line and the fourth transmission line intersect with each other, with one of the transmission lines spatially avoiding the other transmission line.

【0015】請求項3に記載の発明に係るラットレース
ハイブリッドは、第一、第二、第三、第四、第五、第
六、第七、および第八の伝送線路は、基板上に形成され
たコプレーナ線路であり、第五の伝送線路および第四の
伝送線路は、どちらか一方の伝送線路が他方の伝送線路
上を空間的に回避して交差している。
According to a third aspect of the present invention, in the rat race hybrid, the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, and eighth transmission lines are formed on a substrate. The fifth transmission line and the fourth transmission line intersect with each other while one of the transmission lines spatially avoids the other transmission line.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】[実施の形態1]図1に本発明の
ラットレースハイブリッドを示す。ラットレースハイブ
リッドは、特性インピーダンス20.5×Zo、電気長9
0°の第一の伝送線路1と、第一の伝送線路の一方の端
子に一方の端子が接続された特性インピーダンス20.5
×Zo、電気長90°の第二の伝送線路2と、第二の伝
送線路2の他方の端子に一方の端子が接続された特性イ
ンピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第三の伝送
線路3と、第三の伝送線路3の他方の端子に一方の端子
が接続され、もう一方の端子には第一の伝送線路1の端
子が接続された特性インピーダンス20.5×Zo、電気
長270°の第四の伝送線路4と、第一の伝送線路1と
第二の伝送線路2の接続点に一方の端子が接続された特
性インピーダンスZoの第五の伝送線路5と、第二の伝
送線路2と第三の伝送線路3の接続点に一方の端子が接
続された特性インピーダンスZoの第六の伝送線路6
と、第三の伝送線路3と第四の伝送線路4の接続点に一
方の端子が接続された特性インピーダンスZoの第七の
伝送線路7と、第四の伝送線路4と第一の伝送線路1の
接続点に一方の端子が接続された特性インピーダンスZ
oの第八の伝送線路8を含み、第四の伝送線路4上の、
第一の伝送線路1と第四の伝送線路4と第八の伝送線路
8の接続点から電気長が90°の地点で、第五の伝送線
路5と第四の伝送線路4が空間的に回避して交差してい
る。第五の伝送線路5と第四の伝送線路4を空間的に回
避して交差させる方法としては、通常用いられるエアブ
リッジやリボンワイヤーなどを用いる。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a rat race hybrid of the present invention. Rat Race hybrid characteristic impedance 2 0.5 × Zo, the electrical length 9
A first transmission line 1 at 0 ° and a characteristic impedance 2 0.5 having one terminal connected to one terminal of the first transmission line.
× Zo, a second transmission line 2 having an electric length of 90 °, and a third transmission line having a characteristic impedance of 2 0.5 × Zo and an electric length of 90 °, one terminal of which is connected to the other terminal of the second transmission line 2. One terminal is connected to the line 3 and the other terminal of the third transmission line 3, and the other terminal is connected to the terminal of the first transmission line 1. Characteristic impedance 2 0.5 × Zo, electrical length 270 °, a fifth transmission line 5 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the first transmission line 1 and the second transmission line 2, and a second transmission line A sixth transmission line 6 having a characteristic impedance Zo and one terminal connected to a connection point between the line 2 and the third transmission line 3
A seventh transmission line 7 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the third transmission line 3 and the fourth transmission line 4, a fourth transmission line 4, and a first transmission line. Characteristic impedance Z with one terminal connected to the connection point 1
o, including an eighth transmission line 8 on the fourth transmission line 4,
At a point where the electrical length is 90 ° from the connection point of the first transmission line 1, the fourth transmission line 4, and the eighth transmission line 8, the fifth transmission line 5 and the fourth transmission line 4 are spatially separated. Avoid and cross. As a method of spatially avoiding and crossing the fifth transmission line 5 and the fourth transmission line 4, a commonly used air bridge, ribbon wire, or the like is used.

【0017】次にラットレースハイブリッドの動作を説
明する。端子11に入力された信号は、端子13および
端子14に分配されて出力される。端子11から端子1
3に至る経路と端子11から端子14に至る経路は電気
長が等しいため、端子13に出力される信号と端子14
に出力される信号は位相が等しい。また端子11から端
子12に至る2本の経路は電気長180°分の差があ
り、端子11に入力した信号は端子12で打ち消し合
い、端子12には出力されない。
Next, the operation of the rat race hybrid will be described. The signal input to the terminal 11 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 11 to Terminal 1
3 and the path from the terminal 11 to the terminal 14 have the same electrical length, so that the signal output to the terminal 13 and the terminal 14
Are equal in phase. Also, the two paths from the terminal 11 to the terminal 12 have a difference of 180 ° in electrical length, and the signals input to the terminal 11 cancel each other out at the terminal 12 and are not output to the terminal 12.

【0018】一方、端子12に入力された信号は、端子
13および端子14に分配されて出力される。端子12
から端子13に至る経路は端子12から端子14に至る
経路と比較して電気長180°短いため、端子13に出
力される信号と端子14に出力される信号は位相差が1
80°となる。また端子12から端子13に至る2本の
経路は電気長180°分の差があり、端子12に入力し
た信号は端子11で打ち消し合い、端子12には出力さ
れない。
On the other hand, the signal input to the terminal 12 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 12
Since the path from the terminal 13 to the terminal 13 is shorter than the path from the terminal 12 to the terminal 14 by an electrical length of 180 °, the signal output to the terminal 13 and the signal output to the terminal 14 have a phase difference of one.
80 °. Further, the two paths from the terminal 12 to the terminal 13 have a difference of an electrical length of 180 °, and the signals input to the terminal 12 cancel each other out at the terminal 11 and are not output to the terminal 12.

【0019】また、第五の伝送線路5を第四の伝送線路
4と交差させることにより、端子11と端子12が並
び、端子13と端子14が並ぶため、入力端子と出力端
子を分離でき、高周波回路のレイアウトが容易になる。
Further, by intersecting the fifth transmission line 5 with the fourth transmission line 4, the terminals 11 and 12 are arranged and the terminals 13 and 14 are arranged, so that the input terminal and the output terminal can be separated. The layout of the high-frequency circuit becomes easy.

【0020】さらに端子11から入力した信号が、第五
の伝送線路5と第四の伝送線路4の交差点において第四
の伝送線路4に一部漏洩しても、第五の伝送線路5と第
四の伝送線路4の交差点から端子12に至る2本の経路
の電気長の差が180°であるため、端子12には漏洩
しない。
Further, even if a signal input from the terminal 11 partially leaks to the fourth transmission line 4 at the intersection of the fifth transmission line 5 and the fourth transmission line 4, even if the fifth transmission line 5 and the fourth transmission line 4 Since the difference between the electrical lengths of the two paths from the intersection of the four transmission lines 4 to the terminal 12 is 180 °, no leakage occurs to the terminal 12.

【0021】逆に、端子12に入力した信号は、端子1
2から第五の伝送線路5と第四の伝送線路4の交差点に
至る2本の経路の電気長の差が180°であるため、第
五の伝送線路5と第四の伝送線路4の交差点では打ち消
し合い、第五の伝送線路5には漏洩しない。したがって
端子11と端子12はお互いにアイソレーションが取れ
る。
Conversely, the signal input to terminal 12 is
Since the difference between the electrical lengths of the two paths from the second to the fifth transmission line 5 and the intersection of the fourth transmission line 4 is 180 °, the intersection of the fifth transmission line 5 and the fourth transmission line 4 is obtained. Then, they cancel each other and do not leak to the fifth transmission line 5. Therefore, the terminals 11 and 12 can be isolated from each other.

【0022】[実施の形態2]図2に実施の形態2とし
てマイクロストリップ線路を信号線路に用いたラットレ
ースハイブリッド100を示す。ラットレースハイブリ
ッドは、特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90
°の第一のマイクロストリップ線路21と、第一のマイ
クロストリップ線路21の一方の端子に一方の端子が接
続された特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90
°の第二のマイクロストリップ線路22と、第二のマイ
クロストリップ線路22の他方の端子に一方の端子が接
続された特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90
°の第三のマイクロストリップ線路23と、第三マイク
ロストリップ線路23の他方の端子に一方の端子が接続
され、もう一方の端子には第一の伝送線路21の端子が
接続された特性インピーダンス20.5×Zo、電気長2
70°の第四のマイクロストリップ線路24と、第一の
マイクロストリップ線路21と第二のマイクロストリッ
プ線路22の接続点に一方の端子が接続された特性イン
ピーダンスZoの第五のマイクロストリップ線路25
と、第二のマイクロストリップ線路22と第三のマイク
ロストリップ線路23の接続点に一方の端子が接続され
た特性インピーダンスZoの第六のマイクロストリップ
線路26と、第三のマイクロストリップ線路23と第四
のマイクロストリップ線路24の接続点に一方の端子が
接続された特性インピーダンスZoの第七のマイクロス
トリップ線路27と、第四のマイクロストリップ線路2
4と第一のマイクロストリップ線路21の接続点に一方
の端子が接続された特性インピーダンスZoの第八のマ
イクロストリップ線路28を含み、第四のマイクロスト
リップ線路上24の、第一のマイクロストリップ線路2
1と第四のマイクロストリップ線路24と第八のマイク
ロストリップ線路28の接続点から電気長が90°の地
点で、第五のマイクロストリップ線路25と第四のマイ
クロストリップ線路24が空間的に回避して交差してい
る。
Second Embodiment FIG. 2 shows a rat race hybrid 100 using a microstrip line as a signal line as a second embodiment. Rat Race hybrid characteristic impedance 2 0.5 × Zo, electrical length 90
A first microstrip line 21 °, one of the one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to a terminal of the first microstrip line 21, the electrical length 90
A second microstrip line 22 °, the second of the other one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to the terminals of the microstrip line 22, the electrical length 90
And a characteristic impedance 2 in which one terminal is connected to the other terminal of the third microstrip line 23 and the other terminal of the third microstrip line 23 and the terminal of the first transmission line 21 is connected to the other terminal. 0.5 x Zo, electrical length 2
A fourth microstrip line 24 of 70 °, and a fifth microstrip line 25 of characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the first microstrip line 21 and the second microstrip line 22
A sixth microstrip line 26 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the second microstrip line 22 and the third microstrip line 23; a third microstrip line 23; A seventh microstrip line 27 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point of the four microstrip lines 24, and a fourth microstrip line 2
4 includes an eighth microstrip line 28 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the first microstrip line 21 and the first microstrip line 21. 2
At a point where the electrical length is 90 ° from the connection point of the first, fourth microstrip line 24 and eighth microstrip line 28, the fifth microstrip line 25 and fourth microstrip line 24 are spatially avoided. And cross.

【0023】次にラットレースハイブリッドの動作を説
明する。端子11に入力された信号は、端子13および
端子14に分配されて出力される。端子11から端子1
3に至る経路と端子11から端子14に至る経路は電気
長が等しいため、端子13に出力される信号と端子14
に出力される信号は位相が等しい。また端子11から端
子12に至る2本の経路は電気長180°分の差があ
り、端子11に入力した信号は端子12で打ち消し合
い、端子12には出力されない。
Next, the operation of the rat race hybrid will be described. The signal input to the terminal 11 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 11 to Terminal 1
3 and the path from the terminal 11 to the terminal 14 have the same electrical length, so that the signal output to the terminal 13 and the terminal 14
Are equal in phase. Also, the two paths from the terminal 11 to the terminal 12 have a difference of 180 ° in electrical length, and the signals input to the terminal 11 cancel each other out at the terminal 12 and are not output to the terminal 12.

【0024】一方、端子12に入力された信号は、端子
13および端子14に分配されて出力される。端子12
から端子13に至る経路は端子12から端子14に至る
経路と比較して電気長180°短いため、端子13に出
力される信号と端子14に出力される信号は位相差が1
80°となる。また端子12から端子13に至る2本の
経路は電気長180°分の差があり、端子12に入力し
た信号は端子11で打ち消し合い、端子12には出力さ
れない。
On the other hand, the signal input to the terminal 12 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 12
Since the path from the terminal 13 to the terminal 13 is shorter than the path from the terminal 12 to the terminal 14 by an electrical length of 180 °, the signal output to the terminal 13 and the signal output to the terminal 14 have a phase difference of one.
80 °. Further, the two paths from the terminal 12 to the terminal 13 have a difference of an electrical length of 180 °, and the signals input to the terminal 12 cancel each other out at the terminal 11 and are not output to the terminal 12.

【0025】また、第五のマイクロストリップ線路25
を第四のマイクロストリップ線路24と交差させること
により、端子11と端子12が並び、端子13と端子1
4が並ぶため、入力端子と出力端子を分離でき、高周波
回路のレイアウトが容易になる。
The fifth microstrip line 25
Are crossed with the fourth microstrip line 24 so that the terminals 11 and 12 are aligned, and the terminals 13 and 1
Since four are arranged, the input terminal and the output terminal can be separated, and the layout of the high-frequency circuit becomes easy.

【0026】さらに端子11から入力した信号が、第五
のマイクロストリップ線路25と第四のマイクロストリ
ップ線路24の交差点において第四のマイクロストリッ
プ線路24に一部漏洩しても、第五のマイクロストリッ
プ線路25と第四のマイクロストリップ線路24の交差
点から端子12に至る2本の経路の電気長の差が180
°であるため、端子12には漏洩しない。
Further, even if the signal input from the terminal 11 partially leaks to the fourth microstrip line 24 at the intersection of the fifth microstrip line 25 and the fourth microstrip line 24, The difference between the electrical lengths of the two paths from the intersection of the line 25 and the fourth microstrip line 24 to the terminal 12 is 180
°, it does not leak to the terminal 12.

【0027】逆に、端子12に入力した信号は、端子1
2から第五のマイクロストリップ線路25と第四のマイ
クロストリップ線路24の交差点に至る2本の経路の電
気長の差が180°であるため、第五のマイクロストリ
ップ線路25と第四のマイクロストリップ線路24の交
差点では打ち消し合い、第五のマイクロストリップ線路
25には漏洩しない。したがって端子11と端子12は
お互いにアイソレーションが取れる。
On the contrary, the signal input to the terminal 12 is
Since the difference between the electrical lengths of the two paths from the second to the fifth microstrip line 25 and the intersection of the fourth microstrip line 24 is 180 °, the fifth microstrip line 25 and the fourth microstrip line 25 At the intersection of the lines 24, they cancel each other out and do not leak to the fifth microstrip line 25. Therefore, the terminals 11 and 12 can be isolated from each other.

【0028】マイクロストリップ線路の上面図および断
面図を図3(a)および図3(b)にそれぞれ示す。マ
イクロストリップ線路は信号線路31と接地導体32と
基板33で構成される。マイクロストリップ線路の特性
インピーダンスは基板33の誘電率と、基板33の厚さ
hおよび信号線路31の幅wの比によって決まる。
FIGS. 3A and 3B show a top view and a sectional view of the microstrip line, respectively. The microstrip line includes a signal line 31, a ground conductor 32, and a substrate 33. The characteristic impedance of the microstrip line is determined by the dielectric constant of the substrate 33 and the ratio of the thickness h of the substrate 33 and the width w of the signal line 31.

【0029】[実施の形態3]図4に実施の形態3とし
てコプレーナ線路を信号線路に用いたラットレースハイ
ブリッド110を示す。ラットレースハイブリッドは、
特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第一
のコプレーナ線路41と、第一のコプレーナ線路41の
一方の端子に一方の端子が接続された特性インピーダン
ス20.5×Zo、電気長90°の第二のコプレーナ線路
42と、第二のコプレーナ線路42の他方の端子に一方
の端子が接続された特性インピーダンス20.5×Zo、
電気長90°の第三のコプレーナ線路43と、第三コプ
レーナ線路43の他方の端子に一方の端子が接続され、
もう一方の端子には第一の伝送線路41の端子が接続さ
れた特性インピーダンス20.5×Zo、電気長270°
の第四のコプレーナ線路44と、第一のコプレーナ線路
41と第二のコプレーナ線路42の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第五のコプレー
ナ線路45と、第二のコプレーナ線路42と第三のコプ
レーナ線路43の接続点に一方の端子が接続された特性
インピーダンスZoの第六のコプレーナ線路46と、第
三のコプレーナ線路43と第四のコプレーナ線路44の
接続点に一方の端子が接続された特性インピーダンスZ
oの第七のコプレーナ線路47と、第四のコプレーナ線
路44と第一のコプレーナ線路41の接続点に一方の端
子が接続された特性インピーダンスZoの第八のコプレ
ーナ線路48を含み、第四のコプレーナ線路44上の、
第一のコプレーナ線路41と第四のコプレーナ線路44
と第八のコプレーナ線路48の接続点から電気長が90
°の地点で、第五のコプレーナ線路45と第四のコプレ
ーナ線路44が交差している。またエアーブリッジ49
は、ラットレースハイブリッドの内側の接地導体と外側
の接地導体の電位を等しくするためのものであり、コプ
レーナ線路で一般的に用いられる。
Third Embodiment FIG. 4 shows a rat race hybrid 110 using a coplanar line as a signal line as a third embodiment. Rat Race Hybrid
Characteristic impedance 2 0.5 × Zo, the first coplanar line 41 of electrical length 90 °, one of the one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to a terminal of the first coplanar line 41, the electrical length 90 ° second coplanar line 42, the second of the other is one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to the terminals of the coplanar line 42,
A third coplanar line 43 having an electrical length of 90 °, and one terminal connected to the other terminal of the third coplanar line 43;
The other terminal first transmission line 41 terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo of electrical length 270 °
A fourth coplanar line 44, a fifth coplanar line 45 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the first coplanar line 41 and the second coplanar line 42, and a second coplanar line A sixth coplanar line 46 having a characteristic impedance Zo in which one terminal is connected to a connection point of the second coplanar line 43 and the fourth coplanar line 43. Characteristic impedance Z to which the terminal is connected
a seventh coplanar line 47 having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point of the fourth coplanar line 44 and the first coplanar line 41, and a fourth coplanar line 48 having a characteristic impedance Zo. On coplanar track 44,
First coplanar line 41 and fourth coplanar line 44
The electrical length is 90 from the connection point of the
At the point of °, the fifth coplanar line 45 and the fourth coplanar line 44 intersect. Air bridge 49
Is for equalizing the potential of the inner ground conductor and the outer ground conductor of the rat race hybrid, and is generally used in a coplanar line.

【0030】次にラットレースハイブリッドの動作を説
明する。端子11に入力された信号は、端子13および
端子14に分配されて出力される。端子11から端子1
3に至る経路と端子11から端子14に至る経路は電気
長が等しいため、端子13に出力される信号と端子14
に出力される信号は位相が等しい。また端子11から端
子12に至る2本の経路は電気長180°分の差があ
り、端子11に入力した信号は端子12で打ち消し合
い、端子12には出力されない。
Next, the operation of the rat race hybrid will be described. The signal input to the terminal 11 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 11 to Terminal 1
3 and the path from the terminal 11 to the terminal 14 have the same electrical length, so that the signal output to the terminal 13 and the terminal 14
Are equal in phase. Also, the two paths from the terminal 11 to the terminal 12 have a difference of 180 ° in electrical length, and the signals input to the terminal 11 cancel each other out at the terminal 12 and are not output to the terminal 12.

【0031】一方、端子12に入力された信号は、端子
13および端子14に分配されて出力される。端子12
から端子13に至る経路は端子12から端子14に至る
経路と比較して電気長180°短いため、端子13に出
力される信号と端子14に出力される信号は位相差が1
80°となる。また端子12から端子13に至る2本の
経路は電気長180°分の差があり、端子12に入力し
た信号は端子11で打ち消し合い、端子12には出力さ
れない。
On the other hand, the signal input to the terminal 12 is distributed to the terminals 13 and 14 and output. Terminal 12
Since the path from the terminal 13 to the terminal 13 is shorter than the path from the terminal 12 to the terminal 14 by an electrical length of 180 °, the signal output to the terminal 13 and the signal output to the terminal 14 have a phase difference of one.
80 °. Further, the two paths from the terminal 12 to the terminal 13 have a difference of an electrical length of 180 °, and the signals input to the terminal 12 cancel each other out at the terminal 11 and are not output to the terminal 12.

【0032】また、第五のコプレーナ線路45を第四の
コプレーナ線路44と交差させることにより、端子11
と端子12が並び、端子13と端子14が並ぶため、入
力端子と出力端子を分離でき、高周波回路のレイアウト
が容易になる。
The fifth coplanar line 45 intersects the fourth coplanar line 44 so that the terminal 11
And the terminal 12 are arranged, and the terminal 13 and the terminal 14 are arranged. Therefore, the input terminal and the output terminal can be separated, and the layout of the high-frequency circuit becomes easy.

【0033】さらに端子11から入力した信号が、第五
のコプレーナ線路45と第四のコプレーナ線路44の交
差点において第四のコプレーナ線路44に一部漏洩して
も、第五のコプレーナ線路45と第四のコプレーナ線路
44の交差点から端子12に至る2本の経路の電気長の
差が180°であるため、端子12には漏洩しない。
Further, even if the signal input from the terminal 11 partially leaks to the fourth coplanar line 44 at the intersection of the fifth coplanar line 45 and the fourth coplanar line 44, the fifth coplanar line 45 and the fourth Since the difference between the electrical lengths of the two paths from the intersection of the four coplanar lines 44 to the terminal 12 is 180 °, no leakage occurs to the terminal 12.

【0034】逆に、端子12に入力した信号は、端子1
2から第五のコプレーナ線路45と第四のコプレーナ線
路44の交差点に至る2本の経路の電気長の差が180
°であるため、第五のコプレーナ線路45と第四のコプ
レーナ線路44の交差点では打ち消し合い、第五のコプ
レーナ線路45には漏洩しない。したがって端子11と
端子12はお互いにアイソレーションが取れる。
On the contrary, the signal input to the terminal 12 is
The difference between the electrical lengths of the two routes from the second to the fifth coplanar line 45 and the intersection of the fourth coplanar line 44 is 180.
°, the crossings cancel each other at the intersection of the fifth coplanar line 45 and the fourth coplanar line 44 and do not leak to the fifth coplanar line 45. Therefore, the terminals 11 and 12 can be isolated from each other.

【0035】コプレーナ線路の上面図および断面図を図
5(a)および図5(b)にそれぞれ示す。コプレーナ
線路は信号線路51と接地導体50a,50bと基板5
2で構成される。コプレーナ線路の特性インピーダンス
は基板52の誘電率と、信号線路51の幅Wおよび信号
線路51と接地導体50a、50bの距離Sの比によっ
て決まる。コプレーナ線路の両側の接地導体は、レイア
ウトの仕方によっては、特に不連続な部分において電位
が差が生じるため、しばしばエアーブリッジ49を用い
て両側の接地導体の電位を等しくする。
FIGS. 5A and 5B are a top view and a cross-sectional view of the coplanar line, respectively. The coplanar line includes the signal line 51, the ground conductors 50a and 50b, and the substrate 5
It consists of two. The characteristic impedance of the coplanar line is determined by the dielectric constant of the substrate 52, the width W of the signal line 51, and the ratio of the distance S between the signal line 51 and the ground conductors 50a and 50b. Since the potential of the ground conductors on both sides of the coplanar line is different depending on the layout, particularly at discontinuous portions, the potentials of the ground conductors on both sides are often equalized using the air bridge 49.

【0036】[実施の形態4]本発明のラットレースハ
イブリッドと増幅器あるいは周波数変換器の集積化の一
例として、ダウンコンバータの例を図6に示す。
Embodiment 4 FIG. 6 shows an example of a down converter as an example of integration of the rat race hybrid of the present invention and an amplifier or a frequency converter.

【0037】ダウンコンバータは、本発明のラットレー
スハイブリッド120、キャパシタ60a、60b、6
1a、61b、61c、61d、整合回路62a、62
b、およびトランジスタ63a、63b、反射器64
a、64b、バイアホール65a、65b、65c、6
5d、66a、66b、66c、66dからなる。ラッ
トレースハイブリッド120の各端子は、実施の形態2
で説明したラットレースハイブリッド100の各端子と
一致している。キャパシタ60a、60bは、直流バイ
アスを遮断し、高周波信号を通過させる働きがある。キ
ャパシタ61a、61b、61c、61dは、高周波的
に接地する働きがある。整合回路62a、62bは伝送
線路で構成され、入力信号を反射させることなくトラン
ジスタ63a、63bに入力させる働きがある。
The down converter includes the rat race hybrid 120 of the present invention, the capacitors 60a, 60b, 6
1a, 61b, 61c, 61d, matching circuits 62a, 62
b, and transistors 63a, 63b, reflector 64
a, 64b, via holes 65a, 65b, 65c, 6
5d, 66a, 66b, 66c and 66d. Each terminal of the rat race hybrid 120 is the same as that of the second embodiment.
And the respective terminals of the rat race hybrid 100 described above. The capacitors 60a and 60b have a function of blocking a DC bias and allowing a high-frequency signal to pass. The capacitors 61a, 61b, 61c, and 61d function to ground at high frequencies. The matching circuits 62a and 62b are constituted by transmission lines and have a function of inputting the input signal to the transistors 63a and 63b without reflecting the input signal.

【0038】反射器64a、64bも伝送線路で構成さ
れ、トランジスタ63a、63bの出力側に漏洩した入
力信号をトランジスタ63a、63bに反射させる働き
がある。トランジスタとしては、電界効果トランジス
タ、バイポーラトランジスタ、ヘテロジャンクションバ
イポーラトランジスタ等様々なものが考えられる。トラ
ンジスタは、端子15、16、17、18より直流バイ
アスを印加することにより動作状態にする。バイアホー
ル65a、65b、65c、65d、66a、66b、
66c、66dは、基板裏面の接地導体と接続され、基
板表面に接地面を提供するものであり、マイクロストリ
ップ線路を用いた回路で一般的に使われる。
The reflectors 64a and 64b are also constituted by transmission lines, and have a function of reflecting the input signal leaked to the output side of the transistors 63a and 63b to the transistors 63a and 63b. Various transistors can be considered as the transistor, such as a field effect transistor, a bipolar transistor, and a heterojunction bipolar transistor. The transistor is turned on by applying a DC bias from terminals 15, 16, 17, and 18. Via holes 65a, 65b, 65c, 65d, 66a, 66b,
66c and 66d are connected to the ground conductor on the back surface of the substrate to provide a ground surface on the surface of the substrate, and are generally used in a circuit using a microstrip line.

【0039】ダウンコンバータの動作について説明を行
う。端子11および端子12にそれぞれ周波数がf1
入力信号およびf2の入力信号を入力する。端子11か
らの周波数がf1の入力信号はラットレースハイブリッ
ドの動作原理に従い、端子13および端子14に同位相
に分配される。一方、端子12からの周波数がf2の入
力信号2はラットレースハイブリッドの動作原理に従
い、端子13および端子14に逆位相に分配される。そ
れぞれ分配された入力信号は整合回路を通してトランジ
スタ63に入力される。トランジスタ63a、63bに
入力した2信号はトランジスタの非線型性によって混合
され、2信号の周波数の差|f1−f2|の周波数の信号
が出力される。この信号は直流バイアス端子17、18
から取り出される。また、反射器64a、64bにより
端子11からの周波数がf1の入力信号および端子12
からの周波数がf2の入力信号はトランジスタ63a、
63bに戻されるので、トランジスタの非線型性がより
強くなり、周波数の変換効率が高められる。端子17、
18に出力された2つの出力信号は位相が逆であるた
め、バラン等の部品を用いて同相合成する。通常、入力
信号1および2の内の一方を変調信号とし、他方を局部
発振信号とし、出力信号は中間周波数信号となる。
The operation of the down converter will be described. Each frequency terminals 11 and the terminal 12 for inputting an input signal of the input signal and f 2 of f 1. The frequency of the terminal 11 in accordance with the input signal operating principle of the rat race hybrid f 1, is distributed in phase to the terminal 13 and the terminal 14. On the other hand, the input signal 2 frequency f 2 from terminal 12 according to the operation principle of the rat-race hybrid is distributed in opposite phase to the terminal 13 and the terminal 14. The divided input signals are input to the transistor 63 through the matching circuit. The two signals input to the transistors 63a and 63b are mixed due to the non-linearity of the transistors, and a signal having a frequency difference | f 1 −f 2 | between the two signals is output. This signal is applied to DC bias terminals 17 and 18
Taken out of Moreover, the reflectors 64a, the input signals and terminals 12 of frequency f 1 from the terminal 11 by 64b
The input signal having the frequency f 2 from the transistor 63a is
Since it is returned to 63b, the non-linearity of the transistor becomes stronger, and the efficiency of frequency conversion is increased. Terminal 17,
Since the two output signals output to 18 have opposite phases, they are in-phase synthesized using components such as a balun. Usually, one of the input signals 1 and 2 is a modulation signal, the other is a local oscillation signal, and the output signal is an intermediate frequency signal.

【0040】ラットレースハイブリッド120は、図2
ですでに示したラットレースハイブリッド100と構成
が等しく、それぞれの各端子が対応している。したがっ
て図2を参照にしてすでに説明したとおり、第五の伝送
線路25を第四の伝送線路24と交差させることによ
り、端子11と端子12が並び、端子13と端子14が
並ぶため、入力端子と出力端子を分離でき、レイアウト
が容易になる。
The rat race hybrid 120 is shown in FIG.
The structure is the same as that of the rat race hybrid 100 already shown in FIG. Therefore, as already described with reference to FIG. 2, by crossing the fifth transmission line 25 with the fourth transmission line 24, the terminals 11 and 12 are arranged and the terminals 13 and 14 are arranged. And the output terminal can be separated, and the layout becomes easy.

【0041】さらに端子11から入力した信号が、第五
の伝送線路25と第四の伝送線路24の交差点において
第四の伝送線路24に一部漏洩しても、第五の伝送線路
25と第四の伝送線路24の交差点から端子12に至る
2本の経路の電気長の差が180°であるため、端子1
2には漏洩しない。
Further, even if the signal input from the terminal 11 partially leaks to the fourth transmission line 24 at the intersection of the fifth transmission line 25 and the fourth transmission line 24, even if the fifth transmission line 25 and the fourth Since the difference between the electrical lengths of the two paths from the intersection of the four transmission lines 24 to the terminal 12 is 180 °, the terminal 1
2 does not leak.

【0042】逆に、端子12に入力した信号は、端子1
2から第五の伝送線路25と第四の伝送線路24の交差
点に至る2本の経路の電気長の差が180°であるた
め、第五の伝送線路25と第四の伝送線路24の交差点
では打ち消し合い、第五の伝送線路25には漏洩しな
い。したがって端子11と端子12はお互いにアイソレ
ーションが取れる。
On the contrary, the signal input to the terminal 12 is
Since the difference between the electrical lengths of the two paths from the second to the fifth transmission line 25 and the intersection of the fourth transmission line 24 is 180 °, the intersection of the fifth transmission line 25 and the fourth transmission line 24 is obtained. Then, they cancel each other out and do not leak to the fifth transmission line 25. Therefore, the terminals 11 and 12 can be isolated from each other.

【0043】ラットレース120において端子11およ
び端子12はお互いにアイソレーションが取れるため、
端子11からの周波数がf1の入力信号1と端子12か
らの周波数がf2の入力信号2はお互いに影響をおよぼ
さずにトランジスタに入力することが可能となる。
In the rat race 120, the terminals 11 and 12 can be isolated from each other.
Input signal 2 frequency f 2 from the input signal 1 and the terminal 12 of the frequency f 1 from the terminal 11 can be input to the transistor without affecting the other.

【0044】図6で示しているラットレースハイブリッ
ド120は占有面積を小さくするために折り曲げてい
る。このラットレースハイブリッド120は図4に示し
た例に限らず様々なレイアウトが考えられる。また図4
ではラットレースハイブリッド120、整合回路62
a、62bおよび反射器64a、64bはマイクロスト
リップ線路を用いた例を示しているがコプレーナ線路を
用いてもよい。図4では集積化の一例を示しているが、
これに限らず様々なラットレースハイブリッドと増幅器
あるいは周波数変換器の集積回路が考えられる。
The rat race hybrid 120 shown in FIG. 6 is bent to reduce the occupied area. The rat race hybrid 120 is not limited to the example shown in FIG. FIG. 4
Then rat race hybrid 120, matching circuit 62
Although a and 62b and reflectors 64a and 64b show examples using microstrip lines, coplanar lines may be used. FIG. 4 shows an example of integration,
The present invention is not limited to this, and various rat race hybrids and an integrated circuit of an amplifier or a frequency converter can be considered.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上の構成により、2つ入力端子と2つ
の出力端子を分離し、さらに入出力間のアイソレーショ
ンの優れたラットレースハイブリッドが構成できた。こ
の発明を用いることにより、小形で特性の優れた高周波
回路が可能となる。
According to the above configuration, a rat race hybrid having two input terminals and two output terminals separated from each other and having excellent isolation between input and output can be constructed. By using the present invention, a small high-frequency circuit having excellent characteristics can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係るラットレース
ハイブリッドの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a rat race hybrid according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態に係るラットレース
ハイブリッドの構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of a rat race hybrid according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態に係るマイクロスト
リップ線路の上面図である。
FIG. 3 is a top view of a microstrip line according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施の形態に係るラットレース
ハイブリッドの構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a rat race hybrid according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態に係るコプレーナ線
路の上面図である。
FIG. 5 is a top view of a coplanar waveguide according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態に係るダウンコンバ
ータの上面図である。
FIG. 6 is a top view of a down converter according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】従来のラットレースハイブリッドの構成図であ
る。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional rat race hybrid.

【図8】従来のラットレースハイブリッドの構成図であ
る。
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional rat race hybrid.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3、4、5、6、7、8 伝送線路 11、12、13、14、15、16、17、18 端
子 21、22、23、24、25、26、27、28 マ
イクロストリップ線路 31、51 信号線路 32、50a、50b 接地導体 33、52基板 41、42、43、44、45、46、47、48 コ
プレーナ線路 49 エアーブリッジ
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 Transmission line 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 Terminal 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 Microstrip Line 31, 51 Signal line 32, 50a, 50b Ground conductor 33, 52 Substrate 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48 Coplanar line 49 Air bridge

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 特性インピーダンス20.5×Zo、電気
長90°の第一の伝送線路と、 第一の伝送線路の一方の端子に一方の端子が接続された
特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第二
の伝送線路と、 第二の伝送線路の他方の端子に一方の端子が接続された
特性インピーダンス20.5×Zo、電気長90°の第三
の伝送線路と、 第三の伝送線路の他方の端子に一方の端子が接続され、
もう一方の端子が第一の伝送線路の端子に接続された特
性インピーダンス20.5×Zo、電気長270°の第四
の伝送線路と、 第一の伝送線路と第二の伝送線路の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第五の伝送線路
と、 第二の伝送線路と第三の伝送線路の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第六の伝送線路
と、 第三の伝送線路と第四の伝送線路の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第七の伝送線路
と、 第四の伝送線路と第一の伝送線路の接続点に一方の端子
が接続された特性インピーダンスZoの第八の伝送線路
を含み、 第四の伝送線路上の、第一の伝送線路と第四の伝送線路
と第八の伝送線路の接続点から電気長が90°の地点
で、第五の伝送線路と第四の伝送線路が空間的に回避し
て交差していることを特徴とするラットレースハイブリ
ッド。
1. A characteristic impedance 2 0.5 × Zo, the first transmission line and one of one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo to a terminal of the first transmission line of electrical length 90 °, the electrical length a second transmission line of 90 °, and a second to the other terminal of the transmission line is one terminal connected characteristic impedance 2 0.5 × Zo, electrical length 90 ° of the third transmission line, the third transmission One terminal is connected to the other terminal of the line,
The other terminal of the first connected to the terminal of the transmission line characteristic impedance 2 0.5 × Zo, and the fourth transmission line of electrical length 270 °, to the connection point of the first transmission line and a second transmission line A fifth transmission line having a characteristic impedance Zo to which one terminal is connected; a sixth transmission line having a characteristic impedance Zo having one terminal connected to a connection point between the second transmission line and the third transmission line; A seventh transmission line having a characteristic impedance Zo in which one terminal is connected to a connection point between the third transmission line and the fourth transmission line, and one connection point between the fourth transmission line and the first transmission line. The eighth transmission line of the characteristic impedance Zo to which the terminal of the first transmission line, the fourth transmission line, and the eighth transmission line are connected on the fourth transmission line. At 90 °, the fifth transmission line and the fourth transmission line Is a rat race hybrid characterized by crossing spatially.
【請求項2】 第一、第二、第三、第四、第五、第六、
第七、および第八の伝送線路は、基板上に形成されたマ
イクロストリップ線路であり、第五の伝送線路および第
四の伝送線路は、どちらか一方の伝送線路が他方の伝送
線路上を空間的に回避して交差していることを特徴とす
る請求項1記載のラットレースハイブリッド。
2. The first, second, third, fourth, fifth, sixth,
The seventh and eighth transmission lines are microstrip lines formed on a substrate, and the fifth transmission line and the fourth transmission line are arranged such that one of the transmission lines has a space on the other transmission line. The rat race hybrid according to claim 1, wherein the hybrid crosses while avoiding the obstacle.
【請求項3】 第一、第二、第三、第四、第五、第六、
第七、および第八の伝送線路は、基板上に形成されたコ
プレーナ線路であり、第五の伝送線路および第四の伝送
線路は、どちらか一方の伝送線路が他方の伝送線路上を
空間的に回避して交差していることを特徴とする請求項
1記載のラットレースハイブリッド。
3. The first, second, third, fourth, fifth, sixth,
The seventh and eighth transmission lines are coplanar lines formed on a substrate, and the fifth transmission line and the fourth transmission line are configured such that one of the transmission lines is spatially separated from the other transmission line. The rat race hybrid according to claim 1, wherein the intersection crosses while avoiding the above.
JP11444298A 1998-04-24 1998-04-24 Rat race hybrid Pending JPH11308026A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017198474A (en) * 2016-04-25 2017-11-02 株式会社ヨコオ Pulse radar device and component of the same

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