JPS608644B2 - マイクロ波帯域用の平衡変成器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば変調器、殊に所謂２重プツシュプル変
調器ならびにリング変調器に用いる、マイクロ波帯域用
の平衡変成器に関する。

上記の変調器は「 ２つの平衡変成器とダィオ−ドブリ
ッジとから構成されている。

この変調器の原理は電話技術、つまり低周波帯城では知
られている。しかしこの変成器ないし等価回路をマイク
ロ波帯域用に実用化することは難しい、というのは、マ
イクロ波回路に用いられている線路は通常アースに対し
て非対称であるため、コイルを有する平衡変成器はマイ
クロ波帯域には使用できないからである。本発明の課題
は、それを用いれば雑音および滅結合に関して優れた特
性をもつ変調器およびこれに類似の装置を簡単に製造で
きるようなマイクロ波帯城用の平衡変成器を提供するこ
とにある。

この課題は、本発明によればマイクロストリップ技術の
平衡変成器を用いて解決される、即ち金属ケーシング内
に装着された誘電体材料で出釆た基板の１つの面に、第
１の金属導体路を設け、該導体路の両側に前後して該導
体路に対して平行に配置された２対の約入／４長の金属
導体路を設け、前方の２つの平行に配置された金属導体
路を、これらの導体路に対して基板の反対側の面上の裏
側に位置する、接地導体を形成している約入／４長でよ
り幅広な導体路に導露接続し、後方の２つの平行に配置
された金属導体路をやはりこれら金属導体路に対して基
板の反対側の面で上の裏側に位置する、接地導体を形成
している約入／４長でより幅広な導体路に導電接続し、
さらに接地導体の側では、接地導体の１つの端部を金属
ケーシングに接続し、そして、第１の導体路の片側に配
置されている２つの導体路の各々の端部にそれぞれ、こ
れに対して直角に坂平面に延在する導体路を後続する。
言いかえれば、誘電体の上ないし下の１面に、隣接する
平衡線路を設けるのである。平衡線路を２つの平面に上
下に設けることのできる平衡変成器は、本発明により次
のようにして得られる、即ち、金属ケーシング内に装着
された誘電体材料で出来た基板の１つの面に、第１の金
属導体路を設け、該導体路の両側に前後して該導体路に
対して平行に配置された２対の約＾／４長の金属導体路
を設け、前方の２つの平行に配置された金属導体路を、
これらの導体路に対して基板の反対側の面上の裏側に位
置する、接地導体を形成している約入／４長でより幅広
な導体路に導電接続し、後方の２つの平行に配置された
金属導体路をやはり金属導体路に対して基板の反対側の
面上の裏側に位置する、接地導体を形成している約入／
４長でより幅広な導体路に導電接続し、さらに接地導体
の１つの端部を金属ケーシングに接続し、そして、第１
の導体路の片側に配置されている導体路に１つの端部お
よびもう１つの導体路に対して配置されている接地導体
の端部にそれぞれ、これらの導体路に対して直角に坂平
面に延在し、かつ相互には基板の両面で対向している導
体路を接続する。

本発明の装置の有利な実施例においては、基板の１つの
面上の約入／４長の導体路が反対側の面の接地導体にス
ルーホールコンタクトを介して接続されている。

この際第１の金属導体路は、第１の導体路の片側に配置
されている約入／４長の導体路のうちの少なくとも１つ
に、簡単な形式の平衡不平衡装置を得たいのか、それと
も完全に補償された平衡装置を得たいのかによって、各
々導電的に穣線されるかまたはこれらと絶縁されて設け
られている。

さらに本発明によ机よ平衡変成器は次のようなトリプレ
ート技術で構成される、即ち、誘電体の基板を２つ設け
、各々の１つの面に切欠部によって相互に隔てられた２
つの長手方向に延在する金属被膜を設け、また基板の相
互に接している金属化されていない面では基板の長手方
向に延在する導体路を封入するようにし、これによりこ
の導体と１つの誘電体基板の金属被膜とが平衡入力側を
形成し、かつ両誘電体基板の相互に切欠部によって隔て
られている金属被膜は平衡出力側を形成するようにする
。この際、誘電体基板の外側の面にあり、各々相互に対
向している金属被膜はスルーホールコンタクトを介して
相互に導電的に接続されている。本発明の装置の別の有
利実施例においては、さらに、金属被膜の接続点が誘電
体基板の相互に接している金属化されていない面で側方
から導出されている。

２つの平衡変成器と所要数のダイオードとをいつしよに
接続することによって、簡単に無線周波用変調器および
これに類似の装置が構成される。

次に本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図は
、平衡線路が同一平面に隣接して設けられている平衡変
成器の斜視図である。この図では分かり易くするために
議露体基板１および基板１を収容する金属ケーシング８
は部分的に示すのみにとどめた。誘電材料から成る基板
１の、図では上になっている面には、導体路２が絶縁さ
れて付着されており、さらに導体路２の両側にはこの導
体路に対して平行に２つづつ接続して配置された約入／
４長の導体路３，４ないし３ａ，４ａが設けられている
。図で下になっている方の面には、接地導体を形成する
約入／４長で上記導体路より幅の広い２つの導体路５，
６（鎖線で示す）が設けられている。この導体路５，６
は絶縁して設けられている導体路２と導体路２の両側に
ある約入／４長の導体路３，３ａないし４，４ａとに対
向して配置されており、かっこの入／４長の導体路と導
電接続されている。その際導体路３，３ａは基板１の下
面にある接地導体５に接続されており、導体路４，４ａ
は同様に接地導体６に接続されている。この接続はスル
ーホールコンタクト１１を介してなされている。導体路
２が絶縁して設けられている側にある約＾／４長の導体
路３，４の各々には、この導体路に直角に延在する導体
路９，９ａが接続されており、９と９ａは基板の上面で
互いに平行に配置されている。接地導体を形成している
約入／４長の導体路５，６は端子７，７ａで金属ケーシ
ングに接続されている。絶縁して設けられている導体路
２と入／４長の導体路３，３ａ，５とによって、また絶
縁して設けられた導体路２と入／４長の導体路４，４ａ
，６とによって、各々特性インピーダンスＺｏおよびＺ
ｘ（ＺＫ＝補償線路を有する平衡装置に対する補償線路
の特性インピーダンス）をもった１つのマイクロストリ
ップ線路と１つの共平面（コブラナー）線路とから成る
アースに対して非対称な不平衡線路が形成されている。
不平衡信号は平衡装置にボート１から供給され、一方ス
トリップ導体９，９ａはアースに対して対称な平衡信号
を（ポートロに）伝送する。入／４の導体路３，３ａ，
５ないいま、４，４ａ，６は金属ケーシング８と共に特
性インピーダンスＺないしＺをもつストリップ線路を形
成している。

導体路２は幅広の導体路５なし、し６（接地導体）と共
に、マイクロストリップ線路を形成し、かつ導体路３，
３ａないしは、４，４ａと共に共平面線路を形成してい
る。この線路形態により、アースに対して不平衡な信号
の電磁界をできる限り完全に譲電体基板内に集中させる
と同時に平衡線路９，９ａのための接続点を更成できる
ようになる。このようにして平衡線路を基板１の上部ま
たは下部のうちの１つの面に隣接させて設けるか（第１
図参照）または両面に設ける（第２図参照）ことができ
る。これによりアースに対して対称な平衡な負荷に接続
することができる。第２図は、基体構成が第１図に示し
たものと一致する平衡変成器である。

ここで相違しているのは、平衡線路が基板の１側面に隣
接して、つまり同一平面に設けられているのでなく、２
つの面に上下に設けられているということだけである。
この構成は、導体路２が絶縁して設けられている側にあ
る約入／４長の導体路３，４のうちの１つだけに、その
導体路に対して直角に延在する導体路１０を接続・する
ことによって得られる。平衡線路の第２の導体路１０ａ
は議露体基板の下面に、第１の導体路１０に対向して設
けられている。第２の導体路１０ａは接地導体と形成し
ている約＾／４長の導体路６に直角に接続されており、
導体路６は第１の導体路１０には接続されていない約＾
／４長の導体路４に対向して配置されている。第１図お
よび第２図に示す、誘電体基板１の上面に導体路２が絶
縁して設けられている形態の実施例は、より広い周波数
帯域にわたって反射の少ない平衡をとることができるよ
うにした平衡装置を示している。導体路２を導体路２の
片側に配置された約入／４の導体路３ａ，４ａの少なく
とも１つと接続することによって、簡単な形式の平衡装
置が得られる。第３図は、第２図に示す２つの平衡変成
器から構成された無線周波用変調器の斜視図である。

この際第２図の平衡変成器の切断個所に、同じ構成の第
２の平衡変成器が接合されている形になっている。誘電
体基板１の平衡ストリップ導体１０，１０ａの端部には
切欠部１２が設けられており、この切欠部に変調器の非
直線素子、つまりダイオードブリッジが配置されている
。平衡ストリップ導体はケーシング８内で端子１３に接
続されており、この端子は中間周波前層増幅器への出力
側を形成している。ボート１およびボート１′は無線周
波信号ないし発振信号のためのアースに対して不平衛な
線路の入力側を形成している。本発明の平衡変成器を用
いれば、比較的広い周波数帯城範囲において雑音がわず
かな、しかも発振器ボートと信号ボートとの間が高度に
減結合されている無線周波変調器およびこれに類似の装
置を構成できる。

その際、これらの回路は製造が非常に簡単である。例え
ばガラスフアィバ−で強化されたテフロンの誘電体基板
は、ケーシングに４箇所で連結されているだけで、ケー
シングが水平でなくても変調器の電気性能には何ら影響
しないので、つまりケーシングの精度に対する要求は厳
しくないので、ケーシングには低コストな構造のものを
用いればよい。例えば、ケーシングは熱間プレス加工部
品として大した仕上げの必要もなく製造できる。第４図
は、トリプレート技術における平衡変成器を示す。

この場合２つの基板１５，１６は誘電体材料からできて
おり、各々の基板の金属化されている側の１面には１つ
の切欠部１９なし・し２０が設けられていた、金属被膜
は２つの部分１７，１７′ならびに１８，１８′に分け
られている。誘電体基板１５，１６は各々の金属化され
ていない側の面で接合されており、その接合面間に導体
路２１が封入されている。相互に対向する金属被膜１７
と１８，１７′と１８′は例えば基板のスルーホールコ
ンタクト２２を介して、あるいは図示していないが基板
の縁部を金属化することによつて、導電的に相互に接続
されている。ボート１に続く不平衡線路は、導体路２１
と接地被膜１７′，１８′とによって形成される。

ボートＵから平衡信号を取り出すことができる。さらに
平衡信号は、接続点Ａ−Ｂ（譲露体基板１５上の金属被
膜１７−１７′）間でも接続点Ｃ−Ｄ（スルーホールコ
ンタクトを介して導体路２１面に通じる接地被膜の接続
点）間でも、また接続点Ｅ一Ｆ（誘電体基板１６上の金
属被膜１８一１８′）間でも、さらにまた接続点Ａ−Ｆ
ないしはＢ−Ｆ、Ｄ−Ｅ、Ｃ−Ｆ間でも取り出せる。ト
リプレート型平衡変成器を２つ組合わせ、かつ相応の非
直線素子を組み込むことにより、マイクロストリップ型
平衡変成器を用いた無線周波変調器について上述したよ
うな形式の無線用変調器を有利に構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は「平衡線路が同一平面に延在するマイクロスト
リップ技術による平衡変成器の斜視図、第２図は平衡線
路が２つの平面に延在するマイクロストリップ技術によ
る平衡変成器の斜視図、第３図は、第２図の平衡変成器
を２つ有する無線周波用変調器の平面図、第４図はトリ
プレート技術による平衡変成器の斜視図である。 １，１５，１６…譲雷体基板、２，３，４，９，１０，
２１・・・導体路、５，６，１７，１８・・・接地導体
路、８・・・金属ケーシング、１１，２２…スルーホー
ルコンタクト、１２，１９，２０…切欠部。 ＦＩＧＩ ＦＩＧ２ ＦＩＧ３ ＦＩＧム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属ケーシング８内に装置された誘電体材料で出来
   た基板１の１つの面に、第１の金属導体路２を設け、該
   導体路２の両側に前後して該導体路に対して平行に配置
   された２対の約λ／４長の金属導体路３，３ａ；４，４
   ａを設け、前方の２つの平行に配置された金属導体路３
   ，３ａを、これらの導体路に対して基板の反対側の面上
   の裏側に位置する、接地導体を形成している約λ／４長
   でより幅広な導体路５に導電接続し、後方の２つの平行
   に配置された金属導体路４，４ａをやはりこれら金属導
   体路に対して基板の反対側の面上の裏側に位置する、接
   地導体を形成してい約λ／４長でより幅広な導体路６に
   導電接続し、さらに接地導体の側では、接地導体の１つ
   の端部を金属ケーシングに接続し、そして、第１の導体
   路２の片側に配置されている導体路３，４の各々の端部
   にそれぞれ、これらに対して直角に板平面に延在する導
   体路９，９ａを接続したことを特徴とする、マイクロ波
   帯域用の平衡変成器。 ２ 金属ケーシング８内に装着された誘電体材料で出来
   た基板１の１つの面に、第１の金属導体路２を設け、該
   導体路２の両側に前後して該導体路に対して平に配置さ
   れた２対の約λ／４長の金属導体路３，３ａ；４，４ａ
   を設け、前方の２つの平行に配置された金属導体路３，
   ３ａをこれらの導体路に対して基板の反対側の面上の裏
   側に位置する、接地導体を形成している約λ／４長でよ
   り幅広な導体路５に導電接続し、後方の２つの平行に配
   置された金属導体路４，４ａをやはりこれら金属導体路
   に対して基板の反対側の面上の裏側に位置する、接地導
   体を形成している約λ／４長でより幅広な導体路６に導
   電接続し、さらに接地導体の１つの端部を金属ケーシン
   グに接続し、そして、第１の導体路の片側に配置されて
   いる導体路３，４の１つ３の端部およびもう１つの導体
   路４に対向して配置されている接地導体６の端部にそれ
   ぞれ、これらの導体路３，６に対して直角に板平面に延
   在し、かつ相互には基板の両面で対向している導体路１
   ０，１０ａを接続したことを特徴とする、マイクロ波帯
   域用の平衡変成器。 ３ 基板の１つの面上の約λ／４長の導体路３，３ａ；
   ４，４ａと対向する面上の接地導体５ないし６との導電
   接続をスルーホールコンタクト１１を介して行なった、
   特許請求の範囲第２項記載の平衡変成器。 ４ 第１の金属導体路２を、第１の導体路２の片側に配
   置されている約λ／４長の導体路３ａないし４ａのうち
   少なくとも１つに導電的に接続した、特許請求の範囲第
   ２項記載の平衡変成器。 ５ 第１の金属性導体路２を絶縁して装着した、特許請
   求の範囲第２項記載の平衡変成器。