JPS60116207A - ハイブリッド回路 - Google Patents
ハイブリッド回路Info
- Publication number
- JPS60116207A JPS60116207A JP22363583A JP22363583A JPS60116207A JP S60116207 A JPS60116207 A JP S60116207A JP 22363583 A JP22363583 A JP 22363583A JP 22363583 A JP22363583 A JP 22363583A JP S60116207 A JPS60116207 A JP S60116207A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lines
- line
- impedance
- branch
- dielectric constant
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
- H01P5/22—Hybrid ring junctions
- H01P5/227—90° branch line couplers
Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、主とし一’（ＵＨＦ帯（３ｏＯ〜３０００＆
Ｉｈ ）で用いられるバランスド・ミキサ回路、並列接
続電力増幅器等に用いられるブランチ・ライン型のハイ
ブリッド回路に関するものである。
Ｉｈ ）で用いられるバランスド・ミキサ回路、並列接
続電力増幅器等に用いられるブランチ・ライン型のハイ
ブリッド回路に関するものである。
従来例の構成とその問題点
ブランチ・ライン型のハイブリッド回路（ｓｄＢ結合器
）は、回路が単純で良好な電気的特性を持っているため
マイクロ・ストリップ線路を用いた回路に従来よりしば
しば用いられる。
）は、回路が単純で良好な電気的特性を持っているため
マイクロ・ストリップ線路を用いた回路に従来よりしば
しば用いられる。
第１図に従来のブランチ・ライン結合器の構成を示す。
第１図において、四分の一波長からなる４つの線路５，
６，７．８がリング状に接続され、互いに対向するブラ
ンチ、すなわち線路１，２及び３゜４の線路インピーダ
ンスは、等しく選ばれている。
６，７．８がリング状に接続され、互いに対向するブラ
ンチ、すなわち線路１，２及び３゜４の線路インピーダ
ンスは、等しく選ばれている。
したがって対応する線路中も対向する線路は等しくなっ
ている。ブランチ部の線路１．２，３．４の４つの接続
部には４つの入出力線路５ 、６ 、７゜８が接続され
ハイブリッド回路を形成する。通常入出力線路６，６，
７．８のインピーダンスは５゜Ω、対向するブランチ線
路１，２も５０ Ｑ 、もう１組のブランチ線路３，４
は５０７う（＝３５．３Ω）で設計される。いま入出力
線路５〜７、ブランチ線路５および６、ブランチ線路７
および８のそれぞれの線路中１ｗ１．ｗａ、ｗｂとする
とＷｌ−Ｗａ＜、ＷＬなる関係がある。
ている。ブランチ部の線路１．２，３．４の４つの接続
部には４つの入出力線路５ 、６ 、７゜８が接続され
ハイブリッド回路を形成する。通常入出力線路６，６，
７．８のインピーダンスは５゜Ω、対向するブランチ線
路１，２も５０ Ｑ 、もう１組のブランチ線路３，４
は５０７う（＝３５．３Ω）で設計される。いま入出力
線路５〜７、ブランチ線路５および６、ブランチ線路７
および８のそれぞれの線路中１ｗ１．ｗａ、ｗｂとする
とＷｌ−Ｗａ＜、ＷＬなる関係がある。
また線路６を終端し、線路５を励振するとその電力は線
路７，８に三方の−に分配されて、位相差９００で伝搬
する。この時線路６には出力を生じないため、ブランチ
・ラインは電力分配器として利用される。逆に９０°の
位相差をもつ等しいレベルの電力を線路７，８から入力
すると、線路５に２つの入力電力の総和か主じ、線路６
にはアイソレートされるため、ブランチ・ラインは電力
合成器として取扱うことができる。
路７，８に三方の−に分配されて、位相差９００で伝搬
する。この時線路６には出力を生じないため、ブランチ
・ラインは電力分配器として利用される。逆に９０°の
位相差をもつ等しいレベルの電力を線路７，８から入力
すると、線路５に２つの入力電力の総和か主じ、線路６
にはアイソレートされるため、ブランチ・ラインは電力
合成器として取扱うことができる。
ところで、このブランチ・ライン型のハイブリッド回路
をｌＧ１１ｚ近傍で使用すると、比誘電率２．７程度の
積層プリント板を用いた場合、四分の一波長の長さは約
５３駒程度となり、形状が大きくなりすぎ、小型化の点
で大きな問題となり、現実には１ＧＬ以下ではほとんど
用いられていなかった。
をｌＧ１１ｚ近傍で使用すると、比誘電率２．７程度の
積層プリント板を用いた場合、四分の一波長の長さは約
５３駒程度となり、形状が大きくなりすぎ、小型化の点
で大きな問題となり、現実には１ＧＬ以下ではほとんど
用いられていなかった。
ただし最近低損失の高誘電率基板が実用化され、この基
板を用いることにより形状だけは小さくできるようにな
ってきた。この例を第２図に示す。
板を用いることにより形状だけは小さくできるようにな
ってきた。この例を第２図に示す。
すなわち高誘電率基板を用いると波長も短縮されると同
時に、同一のインピーダンスを持つ線路を設計する場合
、低誘電率基板に比し、高誘電率基板の場合は線路中Ｗ
と、基板厚Ｈの比Ｗβが小さくなるため、Ｈが一定とす
ると、線路１〜８は第２図の如く第１図に比しその巾が
全体的に狭くなる。たとえば５０９線路を設計する場合
、比誘電率εｒ＝２．７の場合Ｗ／Ｈ＝２．７．εｒ−
３６の高誘電率基板では四分の一波長が１Ｇｌｂで約１
６．４ｍｍ、Ｗ／Ｈ−０，１８となる。したがって線路
中を同一にしようとすると比誘電率ε、＝３６の基板の
厚さＨは比誘電率εｒ＝２．７に比し２．７１０．１８
＝１６倍のものを利用しなければならず、高価となるの
みならず、実用性も乏しい。またＨを同一に設計すると
線路損失の増大は避けられない。
時に、同一のインピーダンスを持つ線路を設計する場合
、低誘電率基板に比し、高誘電率基板の場合は線路中Ｗ
と、基板厚Ｈの比Ｗβが小さくなるため、Ｈが一定とす
ると、線路１〜８は第２図の如く第１図に比しその巾が
全体的に狭くなる。たとえば５０９線路を設計する場合
、比誘電率εｒ＝２．７の場合Ｗ／Ｈ＝２．７．εｒ−
３６の高誘電率基板では四分の一波長が１Ｇｌｂで約１
６．４ｍｍ、Ｗ／Ｈ−０，１８となる。したがって線路
中を同一にしようとすると比誘電率ε、＝３６の基板の
厚さＨは比誘電率εｒ＝２．７に比し２．７１０．１８
＝１６倍のものを利用しなければならず、高価となるの
みならず、実用性も乏しい。またＨを同一に設計すると
線路損失の増大は避けられない。
以上より、ブランチ・ライン型のノ・イブリッド回路は
ＩＧｌｈ以下での適用は従来は困難で、また実用的では
なかった。
ＩＧｌｈ以下での適用は従来は困難で、また実用的では
なかった。
発明の目的
本発明は上記従来の欠点に鑑み、設計可能な周波数領域
を拡大し、Ｉ Ｇ １．ｌｚ帯でも利用可能なハイブリ
ッド回路を提供することにある。
を拡大し、Ｉ Ｇ １．ｌｚ帯でも利用可能なハイブリ
ッド回路を提供することにある。
発明の構成
本発明は、ブランチ部拐を低インピーダンス化するとと
もに四分の一波長線路１をブランチ部と入出力線路との
間に接続し、さらにすくなくとも前記ブランチ部、前記
四分の一波長変成器部のみを高誘電率基板上に形成し、
低損失化と低コスト化を実現するものである。
もに四分の一波長線路１をブランチ部と入出力線路との
間に接続し、さらにすくなくとも前記ブランチ部、前記
四分の一波長変成器部のみを高誘電率基板上に形成し、
低損失化と低コスト化を実現するものである。
実施例の説明
以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。
明する。
第３図は本発明の一実施例におけるノ・イブリッド回路
の平面図である。
の平面図である。
第３図において、その基本的構成は、高誘電率基板１ｏ
を用いて線路長を短縮するとともに、ブランチ部の線路
１１，１２，１３．１４は低インピーダンスにして線路
中をできるだけ広くするようにし、かつ５０Ωの入出力
線路１５，１６，１７゜１８とはインピーダンス変成用
の四分の一波長線路１９，２０，２１．２２を介して接
続するようにしたものである。
を用いて線路長を短縮するとともに、ブランチ部の線路
１１，１２，１３．１４は低インピーダンスにして線路
中をできるだけ広くするようにし、かつ５０Ωの入出力
線路１５，１６，１７゜１８とはインピーダンス変成用
の四分の一波長線路１９，２０，２１．２２を介して接
続するようにしたものである。
以下、ブランチ部の構成についてさらに詳細に説明する
。ブランチ部の線路１１．１２および１３．１４の線路
インピーダンスをそれぞれＺａ。
。ブランチ部の線路１１．１２および１３．１４の線路
インピーダンスをそれぞれＺａ。
Ｚｂ１対応するアドミタンスをＹａ（−１／ｚａ）、Ｙ
ｂ（−１／Ｚｂ）とする。またブランチ部の入出力イン
ピーダンスを子Ｎ（＝１／／ＹＮ）とし、実際の入出力
線路１５，１６．１７．１８の線路インピーダンス、ア
ドミタンスをＺｏ、Ｙｏ（−１／Ｚａ）とする。
ｂ（−１／Ｚｂ）とする。またブランチ部の入出力イン
ピーダンスを子Ｎ（＝１／／ＹＮ）とし、実際の入出力
線路１５，１６．１７．１８の線路インピーダンス、ア
ドミタンスをＺｏ、Ｙｏ（−１／Ｚａ）とする。
また入出力線路１５，１６，１７．１８とブランチ部の
線路１１，１２，１３．１４との間に挿入される四分の
一波長線路１１９，２０，２１．２２の線路インピーダ
ンスをＺＴ１アドミタンスをＹＴ（＝１／ＺＴ）とする
。ブランチ部の整合条件より（Ｙａ／ＹＮ）２−（Ｙｂ
／ＹＮ）２＋１−〇 ・・・・・（１）電力が２等分さ
れる条件よシ （Ｙａ／Ｙｂ）２−（ＹＮ／Ｙｂ）” −・・・・・（
２）上記第（１）式、第（２）式よりＹａ＝ＹＮ、Ｙｂ
唖ＹＮとなる。したがって なる条件が、ハイブリッド回路の条件となる。また、入
出力線路１５，１６，１７．１８と整合をとるためには
、変成器の線路インピーダンスＺＴは、 ＺＴ−４閣１Ｗ ・ （４） で与えられる。そこで第（３）式および第（４）式を満
足するものであればよい。
線路１１，１２，１３．１４との間に挿入される四分の
一波長線路１１９，２０，２１．２２の線路インピーダ
ンスをＺＴ１アドミタンスをＹＴ（＝１／ＺＴ）とする
。ブランチ部の整合条件より（Ｙａ／ＹＮ）２−（Ｙｂ
／ＹＮ）２＋１−〇 ・・・・・（１）電力が２等分さ
れる条件よシ （Ｙａ／Ｙｂ）２−（ＹＮ／Ｙｂ）” −・・・・・（
２）上記第（１）式、第（２）式よりＹａ＝ＹＮ、Ｙｂ
唖ＹＮとなる。したがって なる条件が、ハイブリッド回路の条件となる。また、入
出力線路１５，１６，１７．１８と整合をとるためには
、変成器の線路インピーダンスＺＴは、 ＺＴ−４閣１Ｗ ・ （４） で与えられる。そこで第（３）式および第（４）式を満
足するものであればよい。
次に従来の構成と本実施例による構成との線路巾の比較
を行う。ただし基板材料として、比誘電率ε、−３５．
Ｈ＝１胴 とする。
を行う。ただし基板材料として、比誘電率ε、−３５．
Ｈ＝１胴 とする。
サテ、ブランチ部のインピーダンス°レベルを変化させ
ない従来の構成では、ＺＮ＝Ｚ０＝ＺＴ＝５０Ωとなり
、Ｚａ−６０（Ω） 、 Ｚｂ＝３５．４ （、Ｑ）と
なる。
ない従来の構成では、ＺＮ＝Ｚ０＝ＺＴ＝５０Ωとなり
、Ｚａ−６０（Ω） 、 Ｚｂ＝３５．４ （、Ｑ）と
なる。
対応する線路巾をＷａ、Ｗｂとすると、となる。
次に本実施例による構成を説明する。たとえば−例とし
テＺＮ：５０／４＝１２． ｔｓ （Ｑ） と選ぶ。こ
の時Ｚ ａ＝ １２ 、６． Ｚ ｂ＝８．８４． Ｚ
Ｔ：２５． Ｏ（ω となる。また対応する線路巾をＷ
ａ′、Ｗｂ′、ＷＴ′とするととなり従来の構成に比し
、１０倍以上の線路巾となるため、導体損失を大巾に低
減できる。
テＺＮ：５０／４＝１２． ｔｓ （Ｑ） と選ぶ。こ
の時Ｚ ａ＝ １２ 、６． Ｚ ｂ＝８．８４． Ｚ
Ｔ：２５． Ｏ（ω となる。また対応する線路巾をＷ
ａ′、Ｗｂ′、ＷＴ′とするととなり従来の構成に比し
、１０倍以上の線路巾となるため、導体損失を大巾に低
減できる。
次に本発明の他の実施例について説明する。
第４図は本発明の他の実施例におけるハイブリッド回路
の平面図である。
の平面図である。
さて、高誘電率基板は一般に高価なものであるから、こ
の基板で回路を作成するより、必要な部分のみ、高誘電
率基板を用い、他は低誘電率の通常のプリント槙層板を
利用するほうがコスト低減が図れ、まだ５００線路を引
回すと線路「ＩＪが小ささいから損失増大の原因となる
。そこで第４図に示すように、ブランチ部の線路１１〜
１４、四分の１波長変成器部１９〜２２のみを高誘電率
基板４０上に形成し、ブランチにつながる４つの線路（
ｓｏΩ線路）１５．１６および１７．１８をそれぞれ低
誘電率基板４１．４２に形成することにより、コスト低
減と損失低減を図ることができる。
の基板で回路を作成するより、必要な部分のみ、高誘電
率基板を用い、他は低誘電率の通常のプリント槙層板を
利用するほうがコスト低減が図れ、まだ５００線路を引
回すと線路「ＩＪが小ささいから損失増大の原因となる
。そこで第４図に示すように、ブランチ部の線路１１〜
１４、四分の１波長変成器部１９〜２２のみを高誘電率
基板４０上に形成し、ブランチにつながる４つの線路（
ｓｏΩ線路）１５．１６および１７．１８をそれぞれ低
誘電率基板４１．４２に形成することにより、コスト低
減と損失低減を図ることができる。
発明の効果
以上述べたように本発明は、高誘電率基板を用いて、線
路長を短縮して小型化を図り、かつブランチ部材の線路
インピーダンスを低くして線路ｌ］を広げることにより
、線路の伝送損失を低減するもので、従来では適用する
ことのできなかった１Ｇ １−１ｚ以下でもハイブリッ
ド回路の利用を実現可能ならしめるもので、その工業的
価値はきわめて太である。
路長を短縮して小型化を図り、かつブランチ部材の線路
インピーダンスを低くして線路ｌ］を広げることにより
、線路の伝送損失を低減するもので、従来では適用する
ことのできなかった１Ｇ １−１ｚ以下でもハイブリッ
ド回路の利用を実現可能ならしめるもので、その工業的
価値はきわめて太である。
第１図、第２図は従来のブランチライン型のハイブリッ
ド回路の平面図、第３図は本発明の一実施例におけるハ
イブリッド回路の平面図、第４図は本発明の他の実施例
を示すハイブリッド回路の平面図である。 １１．１２，１３．１４・・・・ブランチ部の線路、１
５．１６，１７．１８・・・・入出力線路、１９゜２０
．２１．２２・・・・・四分の一波長インピーダンス変
成器、ｊｏ、４０・・・・・・高誘電率基板、４１゜４
２・・・・・低誘電率基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第２図 第３図 ０ 第４図
ド回路の平面図、第３図は本発明の一実施例におけるハ
イブリッド回路の平面図、第４図は本発明の他の実施例
を示すハイブリッド回路の平面図である。 １１．１２，１３．１４・・・・ブランチ部の線路、１
５．１６，１７．１８・・・・入出力線路、１９゜２０
．２１．２２・・・・・四分の一波長インピーダンス変
成器、ｊｏ、４０・・・・・・高誘電率基板、４１゜４
２・・・・・低誘電率基板。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが１名第１
図 第２図 第３図 ０ 第４図
Claims (2)
- （１）四分の一波長の線路長からなる２つの高インピー
ダンス線路と、２つの低インピーダンス線路とを交互に
配置して接続したブランチ部材が高誘電率基板上に形成
されているとともに、前記ブランチ部材の４つの接続部
と入出力線路間に四分の一波長のインピーダンス変成器
が接続される線路が接続され、かつ前記ブランチ部の線
路、および前記インピーダンス変成器用線路のインピー
ダンスを前記入出力線路インピーダンスより低いノ・イ
ブリッド回路。 - （２）ブランチ部材およびインピーダンス変成器用の線
路のみを高誘電率基板上に形成した特許請求の範囲第１
項記載のハイブリッド回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22363583A JPS60116207A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | ハイブリッド回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22363583A JPS60116207A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | ハイブリッド回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60116207A true JPS60116207A (ja) | 1985-06-22 |
Family
ID=16801279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22363583A Pending JPS60116207A (ja) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | ハイブリッド回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60116207A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0850495A1 (en) * | 1995-09-15 | 1998-07-01 | E-Systems Inc. | Stripline directional coupler tolerant of substrate variations |
| WO2016203673A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | 東京計器株式会社 | 電力合成器 |
| WO2020117284A1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | Google Llc | Smart device-based radar system detecting human vital signs using a compact circularly-polarized antenna |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443654A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Coupler |
| JPS58166605A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 複合誘電体 |
-
1983
- 1983-11-28 JP JP22363583A patent/JPS60116207A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5443654A (en) * | 1977-09-13 | 1979-04-06 | Mitsubishi Electric Corp | Coupler |
| JPS58166605A (ja) * | 1982-03-27 | 1983-10-01 | ダイキン工業株式会社 | 複合誘電体 |
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| EP0850495A1 (en) * | 1995-09-15 | 1998-07-01 | E-Systems Inc. | Stripline directional coupler tolerant of substrate variations |
| EP0850495A4 (en) * | 1995-09-15 | 1998-12-09 | E Systems Inc | DIRECTIONAL COUPLER WITH MICRO-TAPE LINE TOLERANT TO SUBSTRATE VARIATIONS |
| WO2016203673A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | 東京計器株式会社 | 電力合成器 |
| JP2017011344A (ja) * | 2015-06-16 | 2017-01-12 | 東京計器株式会社 | 電力合成器 |
| WO2020117284A1 (en) * | 2018-12-05 | 2020-06-11 | Google Llc | Smart device-based radar system detecting human vital signs using a compact circularly-polarized antenna |
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