JPS6150402B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6150402B2 JPS6150402B2 JP53100735A JP10073578A JPS6150402B2 JP S6150402 B2 JPS6150402 B2 JP S6150402B2 JP 53100735 A JP53100735 A JP 53100735A JP 10073578 A JP10073578 A JP 10073578A JP S6150402 B2 JPS6150402 B2 JP S6150402B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- dielectric constant
- dielectric
- substrate
- directional coupler
- 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.)
- Expired
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 26
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 19
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 19
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 15
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
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
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
- H01P5/184—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being strip lines or microstrips
- H01P5/185—Edge coupled lines
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Description
本発明は、二平行結合線路を用いた高用波用方
向性結合器に関するものである。 従来の方向性結合器の構成例を第１図に示す。
アルミナなどの等方性誘電体基板１１上に配置さ
れた２本のマイクロストリンプ線路１１，１２よ
り成る分布結合線路を用いている。この線路の結
合部の長さが、所用の周波数で1/4波長のとき
に、この結合線路インピーダンスより定まる結合
係数を持つ方向性結合器となる。この結合係数Ｃ
は、偶モードインピーダンスZeo及び奇モードイ
ンピーダンスZooにより式(1)の如く現わされる。 Ｃ＝Ｚｅｏ−Ｚｏｏ／Ｚｅｏ＋Ｚｏｏ (1) 式(1)から分かるように、結合係数Ｃを大きくす
るためには、偶モードインピーダンスZeoに比べ
奇モードインピーダンスZooを小さくしなければ
ならない。従つて、大きな結合係数を得るために
は、基板の厚さに比べ線路間のギヤツプ幅を非常
に小さくしなければならない。 例えば、厚さ１mmのアルミナ基板上に方向性結
合器を分布結合線路により構成した場合に線路幅
及びギヤツプ幅は表１の如くなる。
向性結合器に関するものである。 従来の方向性結合器の構成例を第１図に示す。
アルミナなどの等方性誘電体基板１１上に配置さ
れた２本のマイクロストリンプ線路１１，１２よ
り成る分布結合線路を用いている。この線路の結
合部の長さが、所用の周波数で1/4波長のとき
に、この結合線路インピーダンスより定まる結合
係数を持つ方向性結合器となる。この結合係数Ｃ
は、偶モードインピーダンスZeo及び奇モードイ
ンピーダンスZooにより式(1)の如く現わされる。 Ｃ＝Ｚｅｏ−Ｚｏｏ／Ｚｅｏ＋Ｚｏｏ (1) 式(1)から分かるように、結合係数Ｃを大きくす
るためには、偶モードインピーダンスZeoに比べ
奇モードインピーダンスZooを小さくしなければ
ならない。従つて、大きな結合係数を得るために
は、基板の厚さに比べ線路間のギヤツプ幅を非常
に小さくしなければならない。 例えば、厚さ１mmのアルミナ基板上に方向性結
合器を分布結合線路により構成した場合に線路幅
及びギヤツプ幅は表１の如くなる。
【表】
表１に見られる如く、結合を強くすればする程
ギヤツプ幅は急速に狭くなる。従つて、結合の強
い方向性結合器の製作には、非常に狭いギヤツプ
幅を制御する必要があり、高い工作精度が要求さ
れ、製作が困難である欠点があつた。 本発明の目的は、前記従来の欠点を改善し、製
作が容易な、分布結合線路を用いた方向性結合器
を提供することにある。 本発明によれば、主面に平行な方向と垂直な方
向とで相異なる誘電率を示す板状の誘電体基板
と、該誘電体基板の主面近くで、主面に平行な方
向の誘電率が垂直な方向の誘電率より大きな値を
示す一主面上に構成された分布結合線路と、該主
面に対向する主面に形成された接地導体より成
り、該分布結合線路の結合長を所用の長さにした
ことを特徴とする方向性結合器が得られる。 以下本発明について実施例を示す図面を用いて
請述する。 第２図は、本発明方向性結合器の第１の実施例
を示す図である。異方性誘電率を持つ誘電体基板
２１の底面に接地導体２２を形成し、上面に２本
の線路２３，２４より成る分布結合線路を形成し
た方向性結合器である。この誘電体基板２１は、
基板面に平行な面（ｘ―ｙ面）内では、誘電率ε
を示し、基板面に垂直なＺ方向には誘電率ε
を示し、かつεがε⊥よりも大きな値を示す
誘電体により形成されている。 前述の如き異方性を持つ誘電体基板２１は、米
国3M社よりエプシラム―10（Epsilam―10）の
商品名のプリント板が市販されており、Ｚ方向の
誘電率ε⊥は10.3±0.5であり、ｘ―ｙ方向の誘
電率εは約15である。 分布定数線路の特性インピーダンスZoは、こ
の線路の単位長当たりのインダクタンスＬとキヤ
パシタンスＣとにより次式で表わされる。 従つて、単位長当りのキヤパシタンスＣが大き
くなれば特性インピーダンスZoは低下すること
になる。 第３図ａ，ｂは、偶モード及び奇モード励振時
の、分布結合線路断面内の電界及びキヤパシタン
スの概略を示す図である。偶モード励振時には、
第３図ａに示す如く線路導体３１，３２の下側か
ら接地導体３３に向かう電界と、線路導体３１，
３２の側面及び上面から接地導体３３に向かう漏
れ電界とが存在し、これら電界に対応するキヤパ
シタンスCp、Cf及びＣGeが存在する。また、奇
モード励振時には、図３―２に示す如く、線路導
体３１，３２の下側と接地導体３３との間の電界
及び線路導体３１，３２の側面及び上側と接地導
体３３との間の漏れ電界の如き偶モード励振時と
同様な電界と、線路導体３１と３１との間に発生
する電界とが存在し、これら電界に対応するキヤ
パシタンスCp，Cf及びＣGpが存在する。 従つて、線路導体３１の偶モードに対するキヤ
パシタンスCe及び奇モードに対するキヤパシタ
ンスCoは、それぞれ次のように書き表わされ
る。 Ce＝Cp＋Cf＋ＣGe (3) Co＝Cp＋Cf＋2CGp (4) また、偶モード及び奇モードインピータンス
Zco，Zooは、式(1)から√及び√に逆比例す
る。これより、結合線路の奇モードインピーダン
スZeoを下げ、結合係数Ｃを大きくするために
は、２本の線路３１，３２の間の容量ＣGpを大き
くすれば良いことが分る。 この線間容量ＣGpに寄与する電界は、第３図ｂ
に示した如く、ほぼ基板面に平行に走つている。
従つて、基板面に平行な面内の誘電率εを大き
くすることによつて線間容量ＣGpを大きく出来
る。さらに、線路３１下面と接地導体３３との間
の容量Cpに寄与する電界は、ほとんど基板面に
垂直に走つているため、この容量Cpは垂直方向
の誘電率ε⊥にのみ依存し、ε⊥にはほとんど無
関係である。また、線路端容量Cf，ＣGeは値も小
さく、この電界も基板内では、基板面に垂直な成
分が大きく、ε⊥に大きく依存する。 以上の説明から、偶モードの容量Ceは、ほと
んど垂直方向の誘電率ε⊥に依存し、奇モードの
容量Coは垂直及び平行方向の誘電率ε⊥，ε
の双方に依存する。従つて、基板面に平行な方
向の誘電率εを垂直な方向の誘電率ε⊥に比べ
大きくする事により、偶モードインピーダンス
Zeoにはほとんど無関係に奇モードインピーダン
スZooを小さく出来る。このような異方性誘電率
を示す基板２１を用いることにより、従来の如き
等方性誘電体基板を用いた場合に比べ、同一寸
法の線路を用いた場合にも奇モードインピーダン
スZooが小さく、結合係数Ｃの大きな方向性結合
器が得られる。 本発明によれば、従来の等方性誘電体基板を用
いた方向性結合器に比べ、基板面に平行な面内に
大きな誘電率を示す異方性誘電体基板を用いるこ
とにより、さらに広いギヤツプ幅で同等の結合度
を持ち、製作精度を落として容易に製作可能な方
向性結合器が得られる。
ギヤツプ幅は急速に狭くなる。従つて、結合の強
い方向性結合器の製作には、非常に狭いギヤツプ
幅を制御する必要があり、高い工作精度が要求さ
れ、製作が困難である欠点があつた。 本発明の目的は、前記従来の欠点を改善し、製
作が容易な、分布結合線路を用いた方向性結合器
を提供することにある。 本発明によれば、主面に平行な方向と垂直な方
向とで相異なる誘電率を示す板状の誘電体基板
と、該誘電体基板の主面近くで、主面に平行な方
向の誘電率が垂直な方向の誘電率より大きな値を
示す一主面上に構成された分布結合線路と、該主
面に対向する主面に形成された接地導体より成
り、該分布結合線路の結合長を所用の長さにした
ことを特徴とする方向性結合器が得られる。 以下本発明について実施例を示す図面を用いて
請述する。 第２図は、本発明方向性結合器の第１の実施例
を示す図である。異方性誘電率を持つ誘電体基板
２１の底面に接地導体２２を形成し、上面に２本
の線路２３，２４より成る分布結合線路を形成し
た方向性結合器である。この誘電体基板２１は、
基板面に平行な面（ｘ―ｙ面）内では、誘電率ε
を示し、基板面に垂直なＺ方向には誘電率ε
を示し、かつεがε⊥よりも大きな値を示す
誘電体により形成されている。 前述の如き異方性を持つ誘電体基板２１は、米
国3M社よりエプシラム―10（Epsilam―10）の
商品名のプリント板が市販されており、Ｚ方向の
誘電率ε⊥は10.3±0.5であり、ｘ―ｙ方向の誘
電率εは約15である。 分布定数線路の特性インピーダンスZoは、こ
の線路の単位長当たりのインダクタンスＬとキヤ
パシタンスＣとにより次式で表わされる。 従つて、単位長当りのキヤパシタンスＣが大き
くなれば特性インピーダンスZoは低下すること
になる。 第３図ａ，ｂは、偶モード及び奇モード励振時
の、分布結合線路断面内の電界及びキヤパシタン
スの概略を示す図である。偶モード励振時には、
第３図ａに示す如く線路導体３１，３２の下側か
ら接地導体３３に向かう電界と、線路導体３１，
３２の側面及び上面から接地導体３３に向かう漏
れ電界とが存在し、これら電界に対応するキヤパ
シタンスCp、Cf及びＣGeが存在する。また、奇
モード励振時には、図３―２に示す如く、線路導
体３１，３２の下側と接地導体３３との間の電界
及び線路導体３１，３２の側面及び上側と接地導
体３３との間の漏れ電界の如き偶モード励振時と
同様な電界と、線路導体３１と３１との間に発生
する電界とが存在し、これら電界に対応するキヤ
パシタンスCp，Cf及びＣGpが存在する。 従つて、線路導体３１の偶モードに対するキヤ
パシタンスCe及び奇モードに対するキヤパシタ
ンスCoは、それぞれ次のように書き表わされ
る。 Ce＝Cp＋Cf＋ＣGe (3) Co＝Cp＋Cf＋2CGp (4) また、偶モード及び奇モードインピータンス
Zco，Zooは、式(1)から√及び√に逆比例す
る。これより、結合線路の奇モードインピーダン
スZeoを下げ、結合係数Ｃを大きくするために
は、２本の線路３１，３２の間の容量ＣGpを大き
くすれば良いことが分る。 この線間容量ＣGpに寄与する電界は、第３図ｂ
に示した如く、ほぼ基板面に平行に走つている。
従つて、基板面に平行な面内の誘電率εを大き
くすることによつて線間容量ＣGpを大きく出来
る。さらに、線路３１下面と接地導体３３との間
の容量Cpに寄与する電界は、ほとんど基板面に
垂直に走つているため、この容量Cpは垂直方向
の誘電率ε⊥にのみ依存し、ε⊥にはほとんど無
関係である。また、線路端容量Cf，ＣGeは値も小
さく、この電界も基板内では、基板面に垂直な成
分が大きく、ε⊥に大きく依存する。 以上の説明から、偶モードの容量Ceは、ほと
んど垂直方向の誘電率ε⊥に依存し、奇モードの
容量Coは垂直及び平行方向の誘電率ε⊥，ε
の双方に依存する。従つて、基板面に平行な方
向の誘電率εを垂直な方向の誘電率ε⊥に比べ
大きくする事により、偶モードインピーダンス
Zeoにはほとんど無関係に奇モードインピーダン
スZooを小さく出来る。このような異方性誘電率
を示す基板２１を用いることにより、従来の如き
等方性誘電体基板を用いた場合に比べ、同一寸
法の線路を用いた場合にも奇モードインピーダン
スZooが小さく、結合係数Ｃの大きな方向性結合
器が得られる。 本発明によれば、従来の等方性誘電体基板を用
いた方向性結合器に比べ、基板面に平行な面内に
大きな誘電率を示す異方性誘電体基板を用いるこ
とにより、さらに広いギヤツプ幅で同等の結合度
を持ち、製作精度を落として容易に製作可能な方
向性結合器が得られる。
第１図は、従来の方向性結合器を示す図で、図
中１１は等方性誘電体基板、１２，１３は分布結
合線路を構成する線路導体である。第２図は、本
発明の第１の実施例を示す図で、２１は異方性誘
電体基板、２２は接地導体、２３，２４は分布結
合線路を構成する線路導体である。第３図ａ，ｂ
は、本発明を説明する図で、３１，３２は分布結
合線路を構成する線路導体、３３は接地導体、Ｃ
P，ＣF，ＣGEは線路導体３１，３２と接地導体３
３間の容量、ＣGOは線路導体３１，３２間の容量
である。
中１１は等方性誘電体基板、１２，１３は分布結
合線路を構成する線路導体である。第２図は、本
発明の第１の実施例を示す図で、２１は異方性誘
電体基板、２２は接地導体、２３，２４は分布結
合線路を構成する線路導体である。第３図ａ，ｂ
は、本発明を説明する図で、３１，３２は分布結
合線路を構成する線路導体、３３は接地導体、Ｃ
P，ＣF，ＣGEは線路導体３１，３２と接地導体３
３間の容量、ＣGOは線路導体３１，３２間の容量
である。
Claims (1)
- １ 主面に平行な方向と垂直な方向とで相異なる
誘電率を示す板状の異方性誘電体基板と、該誘電
体基板の主面近くで、主面に平行な方向の誘電率
が垂直な方向の誘電率より大きな値を示す一主面
上に構成された分布結合線路と、該主面に対向す
る主面に形成された接地導体より成り、該分布結
合線路の結合長を使用周波数帯において約1/4波
長の長さにしたことを特徴とする方向性結合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10073578A JPS5527746A (en) | 1978-08-17 | 1978-08-17 | Directional coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10073578A JPS5527746A (en) | 1978-08-17 | 1978-08-17 | Directional coupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5527746A JPS5527746A (en) | 1980-02-28 |
| JPS6150402B2 true JPS6150402B2 (ja) | 1986-11-04 |
Family
ID=14281826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10073578A Granted JPS5527746A (en) | 1978-08-17 | 1978-08-17 | Directional coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5527746A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229095A (ja) * | 1985-04-01 | 1986-10-13 | コトブキ技研工業株式会社 | 繰り粉の排出方法 |
| JP2630105B2 (ja) * | 1991-04-30 | 1997-07-16 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
| JPH09205306A (ja) * | 1996-10-29 | 1997-08-05 | Soshin Denki Kk | マイクロ波回路素子及びマイクロ波回路素子の製造方法 |
| EP2047556A4 (en) | 2006-07-06 | 2009-11-18 | Univ Ohio State Res Found | EMULATION ANISOTROPER MEDIA IN A TRANSMISSION MANAGEMENT |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839041A (ja) * | 1971-09-16 | 1973-06-08 | ||
| JPS50110088A (ja) * | 1974-02-12 | 1975-08-29 | ||
| JPS5134702A (en) * | 1974-09-18 | 1976-03-24 | Sanyo Electric Co | Suraidowakuniokeru uzumakijorokuonkiseki no keiseihoho |
-
1978
- 1978-08-17 JP JP10073578A patent/JPS5527746A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4839041A (ja) * | 1971-09-16 | 1973-06-08 | ||
| JPS50110088A (ja) * | 1974-02-12 | 1975-08-29 | ||
| JPS5134702A (en) * | 1974-09-18 | 1976-03-24 | Sanyo Electric Co | Suraidowakuniokeru uzumakijorokuonkiseki no keiseihoho |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5527746A (en) | 1980-02-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6686812B2 (en) | Miniature directional coupler | |
| JP2003110307A (ja) | 誘電体導波管フィルタとその実装構造 | |
| US7183882B2 (en) | Microstrip band pass filter using end-coupled SIRs | |
| US6794954B2 (en) | Microstrip coupler | |
| US5539360A (en) | Differential transmission line including a conductor having breaks therein | |
| JP2001284914A (ja) | 共振容量性結合器 | |
| US20120182093A1 (en) | Microwave filter | |
| JP5110807B2 (ja) | 積層コンデンサ | |
| JPS6150402B2 (ja) | ||
| CN216852529U (zh) | 传输线路 | |
| KR100902418B1 (ko) | 스텁을 가진 결합기 | |
| JPS644361B2 (ja) | ||
| EP0293013B1 (en) | Lumped element circulator having a conductive pedestal frame structure | |
| JP2630105B2 (ja) | 方向性結合器 | |
| JP3185836B2 (ja) | 高周波線路 | |
| JPS644362B2 (ja) | ||
| EP1408576A1 (en) | Band-pass filter | |
| JPH0563041B2 (ja) | ||
| JP3385294B2 (ja) | ランゲカプラ | |
| JPH09321505A (ja) | マイクロ波回路 | |
| JPH01256801A (ja) | マイクロトリップ線路の接続方法 | |
| JP2529778Y2 (ja) | マイクロ波集積回路 | |
| JP2661005B2 (ja) | 誘電体フィルタ | |
| JP3087689B2 (ja) | マイクロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法 | |
| JPS60217701A (ja) | マイクロストリツプ線路 |