JPH11330811A - 分配合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 分配数が多い場合でも分岐部を一点に集中さ
せ分配偏差の小さな分配合成回路を得る。 【解決手段】 誘電体基板の一面に接地導体を設け、そ
の他面に設けたストリップ導体３の一端を分岐して複数
の分岐線路５とする構成において、分岐線路５の分岐側
の一部を分岐線路５のインピーダンスよりも高いインピ
ーダンス線路７とし、かつ少なくともストリップ導体の
一端または分岐線路５の高インピーダンスの一部のいず
れかに容量素子９を設け、この容量素子９の高インピー
ダンス接続側とは異なる側を接地する構成とした。また
更に、ストリップ導体の分岐部８より各分岐線路５への
接続にインピーダンス変成器６１を用いて、このインピ
ーダンス変成器６１の線路長を設定波長の１／４、また
は設定波長の１／４と半波長の整数倍の長さ、とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、主としてマイク
ロ波帯高周波信号を分配または合成する分配合成回路に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、例えば、実開平４−５０９０１
号公報に示された従来の４分配合成回路の斜視図であ
る。図において、１ａ，１ｂ，１ｃは誘電体基板、２
ａ，２ｂは誘電体基板１ａ，１ｂの外面（誘電体基板１
ｃとの対向面と反対の面）に形成された地導体パター
ン、３は誘電体基板１ａの内面（誘電体基板１ｃとの対
向面）に形成されたストリップ導体パターンである。４
は入力線路、５は分岐線路、６は一端が入力線路４と分
岐部８ａにおいて接続され、他端が分岐線路５と接続さ
れた１／４波長インピーダンス変成器である。１３はア
イソレーション抵抗で、誘電体基板１ａ、１ｂの間に挟
まれて圧着することにより、分岐線路５と１／４波長イ
ンピーダンス変成器６が接続される位置に、互いに隣接
する分岐線路５間を接続するように設けられている。

【０００３】次に、動作について説明する。入力線路４
に入力された高周波信号は、分岐部８ａにおいて入力線
路４から分岐線路５側を見たインピーダンスの比に応じ
た分配比で、４本の分岐線路５に分配される。このと
き、１／４波長インピーダンス変成器６の働きにより入
力線路４から４本の分岐線路５側を見たインピーダンス
は、入力線路４の特性インピーダンスに等しくなり、高
周波信号は反射を生じることなく４分配される。一方、
分岐線路５に高周波信号を入力した場合には、分岐部８
ａにおいて合成され、入力線路４に出力される。また、
分岐線路５間に電位差がある場合でも、アイソレーショ
ン抵抗１３に電流が流れて吸収されるため、分岐線路５
間のアイソレーションは確保される。なお、以上は分配
端子数が４の場合の分配合成回路について説明したが、
分配端子数が２以上の分配合成回路においては、同様の
動作原理が成立する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の分
配合成回路では、分岐部８ａにおいて入力線路４と接続
される１／４波長インピーダンス変成器６の線路幅が、
入力線路４と分岐線路５の特性インピーダンスおよび分
配数で一意に決定されるため、特に分配数が大きい場合
には、図９に示すように、一点で分岐させることが難し
く、分岐部の形状によって各分岐線路に流れる電流にば
らつきが生じて、分配偏差が大きくなるという課題があ
った。

【０００５】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、分岐部を一点に集中させ、分配
偏差の小さな分配合成回路を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明に係る分配合成
装置は、他面に地導体を設けた誘電体の片面に設けたス
トリップ導体の一端を分岐して複数の分岐線路とする構
成において、分岐線路の分岐側の一部を分岐線路のイン
ピーダンスよりも高いインピーダンスとし、かつ少なく
ともストリップ導体の一端または分岐線路の高インピー
ダンスの一部のいずれかに容量素子を設け、この容量素
子の高インピーダンス接続側とは異なる側を接地する構
成とした。

【０００７】また更に、ストリップ導体の分岐部より各
分岐線路への接続にインピーダンス変成器を用いて、こ
のインピーダンス変成器の線路長を設定波長の１／４、
または設定波長の１／４と半波長の整数倍の長さ、とし
た。

【０００８】また更に、容量素子の高インピーダンス側
接続とは異なる側を、接地することに換えて、設定波長
の１／４長さで先端開放スタブを接続した。

【０００９】また更に、容量素子を接続することに換え
て、先端開放スタブを設けた。

【００１０】また更に、分岐線路間のアイソレーション
を得るために、分岐線路の高インピーダンス部分の分岐
とは離れた側に各分岐線路間を接続するアイソレーショ
ン抵抗を設けた。

【００１１】また更に、他面に地導体を設けた第２の誘
電体基板を設けて、この第２の誘電体基板の地導体面と
は異なる面を、ストリップと分岐線路に向かい合うよう
重ねた。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．分配偏差を小さく
するために、分岐点の形状を小さくする構成を説明す
る。図１は、この発明の実施の形態１における分配合成
回路を示すストリップ導体パターン図であり、図２は、
図１で示した分配合成回路のａ−ａ’断面図である。図
において、１は誘電体基板、２は誘電体基板１の片面に
形成された地導体パターン、３，３ａは誘電体基板１の
他面に形成されたストリップ導体パターンである。４は
入力線路、５は分岐線路、６１はインピーダンス変成器
であり、一端が入力線路４と分岐部８で接続され、他端
が分岐線路５と接続されている。また、インピーダンス
変成器６１の分岐部８側の一部は、インピーダンス変成
器６１の他の部分よりもインピーダンスが高い高インピ
ーダンス線路７となっている。９は分岐部８と高インピ
ーダンス線路７の分岐部８と反対の端に接続されたコン
デンサ、１０はコンデンサ９の線路と接続された端子と
は異なる端子を接地するためのスルーホールである。

【００１３】この分配合成回路においては、１／４波長
インピーダンス変成器の一部を高インピーダンス線路７
と他端が接地されたコンデンサ９で構成される回路でお
きかえている。これは分布定数線路のもつインダクタ成
分を高インピーダンス線路で得て、不足するキャパシタ
成分をコンデンサで補っている。従って、コンデンサの
容量を適当な値に選んでやれば、高インピーダンス線路
７の特性インピーダンス、即ち、線路幅は任意に選べる
ため、入力線路４に対して十分小さい線路幅とすること
ができる。従って、分岐部８を一点に集中させ、分配偏
差を小さくすることができる。なお、高インピーダンス
部分の長さは、設定波長の１／４だけでなく、１／４波
長に更に半波長の整数倍長を加えた値に設定してもよ
い。

【００１４】実施の形態２．また、実施の形態１では、
コンデンサ１０の線路と接続された端子とは異なる端子
を接地したが、図３に示すように、１／４先端開放スタ
ブ１１を接続してもよい。このような構成によっても、
実施の形態１と同様の効果が得られる。更に、１／４先
端開放スタブを用いたことにより、誘電体基板にスルー
ホールを開ける必要がなく、加工が容易になるという効
果もある。

【００１５】更に、実施の形態１では、分岐部８と高イ
ンピーダンス線路７の分岐部８と反対の端に、他端を接
地したコンデンサ１０を接続したが、図４に示すよう
に、先端開放スタブ１２を設けてもよい。このような構
成によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。
更に、コンデンサを半田付けする必要がなく、回路が平
面的に実現できるという効果もある。なお、コンデン
サ、その接地、先端開放スタブの接続、先端開放スタブ
をそれぞれストリップ導体、各分岐線路で異なるものを
採用してもよい。

【００１６】実施の形態３．本発明は、アイソレーショ
ン抵抗を用いてアイソレーションを得る構成に対しても
適用できる。図５は、実施の形態１において、分岐線路
５間のアイソレーションを得るために、分岐線路５とイ
ンピーダンス変成器６１が接続された位置に、互いに隣
接する分岐線路５間を接続するようにアイソレーション
抵抗１３を付加した分配合成回路の基板パターン図であ
り、図６は、図５で示した分配合成回路のｂ−ｂ’断面
図である。このような構成によっても、実施の形態１と
同様の効果が得られる。更に、従来の分配合成回路と同
様に、分岐線路間のアイソレーションが確保されるとい
う効果もある。

【００１７】また更に、トリプレート構造として特性を
向上した構成に対しても適用ができる。即ち、実施の形
態１に更に別の地導体を設けた構成でもよい。図８は、
この発明の実施の形態５における分配合成回路の断面図
である。図において、１ａ，１ｂは誘電体基板、２ａ，
２ｂは地導体パターン、３はストリップ導体パターンで
ある。即ち、実施の形態１の装置に裏面に地導体パター
ン２ｂを設けた誘電体基板１ｂの表面を誘電体基板１ａ
に密着させ、トリプレート線路を構成している。このよ
うな構成によっても、実施の形態１と同様の効果が得ら
れる。更に、トリプレート線路構造とすることにより、
放射による結合を低減できるという効果もある。

【００１８】

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下の効果がある。分岐線路の分岐側の
一部を高インピーダンス線路とし、分岐部または高イン
ピーダンス線路の一端に、他端を接地したコンデンサを
接続する構成としたので、分岐部において分岐線路の線
路幅を小さくすることができ、分岐部を一点に集中させ
て、分配偏差を小さくできる効果がある。

【００１９】分岐部と分岐線路の間に１／４波長相当の
インピーダンス変成器を挿入し、更にその分岐部側の一
部を高インピーダンス線路として、接地したコンデンサ
を接続する構成としたので、分岐部において分岐側のイ
ンピーダンス変成器の線路幅を小さくすることができ、
任意の特性インピーダンスをもつ分岐線路に対して反射
を小さくできる効果も加わる。

【００２０】また、コンデンサの線路に接続した側と異
なる側に１／４先端開放スタブを接続する構成としたの
で、誘電体基板にスルーホールを開ける加工等が必要な
く、分配合成回路の加工を容易にできる効果も加わる。

【００２１】更に、コンデンサの代わりに分岐部と高イ
ンピーダンス線路の分岐部と反対の端に先端開放スタブ
を設けて、分配偏差の小さい分配合成回路を平面的に実
現できるので、更に加工が容易になる効果も加わる。

【００２２】また、隣接する分岐線路間にアイソレーシ
ョン抵抗を設けたので、分配偏差が小さく、かつ、分岐
線路間のアイソレーションのとれた分配合成回路が得ら
れる効果がある。

【００２３】また、トリプレート線路構造としたので、
分配偏差を小さくするとともに、放射による結合を低減
する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１における分配合成回
路の基板パターン図である。

【図２】 実施の形態１おける図１の分配合成回路のａ
−ａ’断面図である。

【図３】 この発明の実施の形態２における分配合成回
路の基板パターン図である。

【図４】 この発明の実施の形態２における他の分配合
成回路の基板パターン図である。

【図５】 この発明の実施の形態３における分配合成回
路の基板パターン図である。

【図６】 実施の形態３における図５の分配合成回路の
ｂ−ｂ’断面図である。

【図７】 この発明の実施の形態３における他の分配合
成回路の断面図である。

【図８】 従来の分配合成回路の斜視図である。

【図９】 従来の分配合成回路の分岐部を示す基板パタ
ーン図である。

【符号の説明】

１ 誘電体基板、２ 地導体パターン、３ ストリップ
導体パターン、４ 入力線路、５ 分岐線路、６ １／
４波長インピーダンス変成器、７ 高インピーダンス線
路、８ 分岐部、９ コンデンサ、１０ コンデンサ端
子接地用スルーホール、１１ １／４先端開放スタブ、
１２ 先端開放スタブ、１３ アイソレーション抵抗、
６１ インピーダンス変成器。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他面に地導体を設けた誘電体の片面に設
   けたストリップ導体の一端を分岐して複数の分岐線路と
   する構成において、 上記分岐線路の分岐側の一部を分岐線路のインピーダン
   スよりも高いインピーダンスとし、かつ少なくとも上記
   ストリップ導体の上記一端または上記分岐線路の高イン
   ピーダンスの一部のいずれかに容量素子を設け、該容量
   素子の上記高インピーダンス接続側とは異なる側を接地
   する構成としたことを特徴とする分配合成装置。
2. 【請求項２】 ストリップ導体の分岐部より各分岐線路
   への接続にインピーダンス変成器を用いて、該インピー
   ダンス変成器の線路長を設定波長の１／４、または設定
   波長の１／４と半波長の整数倍の長さ、としたことを特
   徴とする請求項１記載の分配合成装置。
3. 【請求項３】 容量素子の高インピーダンス側接続とは
   異なる側を、接地することに換えて、設定波長の１／４
   長さで先端開放スタブを接続したことを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の分配合成装置。
4. 【請求項４】 容量素子を接続することに換えて、先端
   開放スタブを設けたことを特徴とする請求項１または請
   求項２記載の分配合成装置。
5. 【請求項５】 分岐線路間のアイソレーションを得るた
   めに、分岐線路の高インピーダンス部分の分岐とは離れ
   た側に各分岐線路間を接続するアイソレーション抵抗を
   設けたことを特徴とする請求項２記載の分配合成装置。
6. 【請求項６】 他面に地導体を設けた第２の誘電体基板
   を設けて、該第２の誘電体基板の地導体面とは異なる面
   を、ストリップと分岐線路に向かい合うよう重ねたこと
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の分配合成装
   置。