JPS6345901A - 方向性結合器 - Google Patents
方向性結合器Info
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- JPS6345901A JPS6345901A JP61189083A JP18908386A JPS6345901A JP S6345901 A JPS6345901 A JP S6345901A JP 61189083 A JP61189083 A JP 61189083A JP 18908386 A JP18908386 A JP 18908386A JP S6345901 A JPS6345901 A JP S6345901A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 18
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 18
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 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)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (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】
〔概要〕
マイクロストリップラインの主線路に近接して間隔がλ
ｇ／４の２つの金属パターンＡ１、 Ａ２を設け、該金
属パターンに結合される２つの信号を、主線路と結合が
小さく、かつ線路長の差がλｇ／４の細い導体パターン
で出力端子Ｃに導き、約−２０ｄＢ以下程度の疎結合で
方向性が十分とれる方向性結合器。
ｇ／４の２つの金属パターンＡ１、 Ａ２を設け、該金
属パターンに結合される２つの信号を、主線路と結合が
小さく、かつ線路長の差がλｇ／４の細い導体パターン
で出力端子Ｃに導き、約−２０ｄＢ以下程度の疎結合で
方向性が十分とれる方向性結合器。
本発明はマイクロ波帯などで用いられる方向性結合器の
改良に関し、特にマイクロストリップラインで構成する
疎結合の方向性結合器に関するもので、用途は例えば高
出力マイクロ波増幅器の出力モニタである。
改良に関し、特にマイクロストリップラインで構成する
疎結合の方向性結合器に関するもので、用途は例えば高
出力マイクロ波増幅器の出力モニタである。
この種用途の方向性結合器としては、約−２０ｄＢ以下
程度の結合度と、十分な方向性を持って実現されること
が望まれている。
程度の結合度と、十分な方向性を持って実現されること
が望まれている。
従来よりマイクロストリップラインで構成するマイクロ
波の方向性結合器としては、その誘電体基板表面のスト
リップ導体が第４図に示されるごとき、への分岐線路形
、Ｂの分布結合形がある。
波の方向性結合器としては、その誘電体基板表面のスト
リップ導体が第４図に示されるごとき、への分岐線路形
、Ｂの分布結合形がある。
Ａの分岐線路形方向性結合器は、特性インピーダンスが
それぞれＺｓ、 Ｚｐの直列線路および並列線路からな
り、特性インピーダンスＺｏの入力線路■からの入力信
号が同じ値の特性インピーダンスＺ。
それぞれＺｓ、 Ｚｐの直列線路および並列線路からな
り、特性インピーダンスＺｏの入力線路■からの入力信
号が同じ値の特性インピーダンスＺ。
の出力線路■および■から出力される。
入力線路■から出力線路■への結合度は、直列線路の特
性インピーダンスＺｓ （図ではＺＯと同じにしである
）、並列線路の特性インピーダンスｚｐの選び方により
定まる。そして、特性インピーダンスＺｐ、Ｚｓは誘電
体基板の定数が定まれば、導体線路の幅Ｗｐ＋ Ｗｓで
定まる。
性インピーダンスＺｓ （図ではＺＯと同じにしである
）、並列線路の特性インピーダンスｚｐの選び方により
定まる。そして、特性インピーダンスＺｐ、Ｚｓは誘電
体基板の定数が定まれば、導体線路の幅Ｗｐ＋ Ｗｓで
定まる。
Ｂの分布結合形方向性結合器は、同軸線路を用いる場合
と同じく、約λｇ／４の長さのマイクロストリップライ
ンのエツジの分布結合を使って必要な結合度を得ること
が出来る。その回路は、偶・全直交モード励振法で解析
され、設計すべき方向性結合器の結合度ならびに負荷イ
ンピーダンスＺｏが与えられれば、２つの直交モードイ
ンピーダンスＺｏｅ 、Ｚｏｏが１真される。直交モー
ドインピーダンスＺｏｅ 、Ｚｏｏが求まれば、利用す
る結合線路のインピーダンス特性から、具体的な物理寸
法にむすびつけることができる。（例えば、「通信用マ
イクロ波回路」電子通信学会発行ｐ５４ 参照）〔発
明が解決しようとする問題点〕 以上の従来技術で一応、方向性結合器の設計はできるが
、への分岐線路形では、結合度が一２０ｄＢ上に中心周
波数５ ＧＨｚの方向性結合器を形成する場合、インピ
ーダンスＺｏ、Ｚｓを５０Ωとすると並列線路のストリ
ップ導体の幅Ｈｐが０．１ミクロン以下になり実現不可
能となる。
と同じく、約λｇ／４の長さのマイクロストリップライ
ンのエツジの分布結合を使って必要な結合度を得ること
が出来る。その回路は、偶・全直交モード励振法で解析
され、設計すべき方向性結合器の結合度ならびに負荷イ
ンピーダンスＺｏが与えられれば、２つの直交モードイ
ンピーダンスＺｏｅ 、Ｚｏｏが１真される。直交モー
ドインピーダンスＺｏｅ 、Ｚｏｏが求まれば、利用す
る結合線路のインピーダンス特性から、具体的な物理寸
法にむすびつけることができる。（例えば、「通信用マ
イクロ波回路」電子通信学会発行ｐ５４ 参照）〔発
明が解決しようとする問題点〕 以上の従来技術で一応、方向性結合器の設計はできるが
、への分岐線路形では、結合度が一２０ｄＢ上に中心周
波数５ ＧＨｚの方向性結合器を形成する場合、インピ
ーダンスＺｏ、Ｚｓを５０Ωとすると並列線路のストリ
ップ導体の幅Ｈｐが０．１ミクロン以下になり実現不可
能となる。
Ｂの分布結合形では、図示の寸法で必要な結合度は得ら
れるが、伝送信号の偶モードと奇モードの二つの直交モ
ードの位相速度が一致せず、方向性がほとんど無く実用
に適さないという問題点がある。
れるが、伝送信号の偶モードと奇モードの二つの直交モ
ードの位相速度が一致せず、方向性がほとんど無く実用
に適さないという問題点がある。
本発明は、第１図の原理回路図に示すごとく、マイクロ
ストリップラインの主線路に近接して金属パターンＡ１
、 Ａ２を設けると、Ａ１、Ａ２に主線路を通過する電
力の一部が結合すること、またその金属パターンＡ１、
Ａ２を主線路の約λｇ／４離れた２点に配置すること
によって、結合した信号に約９０度の位相差があること
を利用し、その結合した信号を主線路と結合しにくい細
いパターンＢ１、Ｂ２によって位相操作をして出力端子
Ｃに導くことによって、疎結合で、かつ十分な方向性を
もつ方向性結合器を実現できる。図のＲ１，Ｒ２は回路
動作の安定化のための終端抵抗である。
ストリップラインの主線路に近接して金属パターンＡ１
、 Ａ２を設けると、Ａ１、Ａ２に主線路を通過する電
力の一部が結合すること、またその金属パターンＡ１、
Ａ２を主線路の約λｇ／４離れた２点に配置すること
によって、結合した信号に約９０度の位相差があること
を利用し、その結合した信号を主線路と結合しにくい細
いパターンＢ１、Ｂ２によって位相操作をして出力端子
Ｃに導くことによって、疎結合で、かつ十分な方向性を
もつ方向性結合器を実現できる。図のＲ１，Ｒ２は回路
動作の安定化のための終端抵抗である。
金属パターンＡ１、 Ａ２は主線路に近接してλｇ／４
離れた位置に配置され、細い導体パターンＢ１、Ｂ２は
金属パターンＡ１、 Ａ２で結合した信号を出力端子Ｃ
へ導くもので、かつＢ１の長さがＢ２に比べてλｇ／４
長くしである。
離れた位置に配置され、細い導体パターンＢ１、Ｂ２は
金属パターンＡ１、 Ａ２で結合した信号を出力端子Ｃ
へ導くもので、かつＢ１の長さがＢ２に比べてλｇ／４
長くしである。
したがって、端子１から入力されて端子２へ伝送される
信号の一部は、Ａ１から８１を経て出力端子Ｃへ出力さ
れるものとＡ２から８２を経て出力端子Ｃへ出力される
ものが出力端子Ｃにおい゛Ｃ同和合成されて出力される
。
信号の一部は、Ａ１から８１を経て出力端子Ｃへ出力さ
れるものとＡ２から８２を経て出力端子Ｃへ出力される
ものが出力端子Ｃにおい゛Ｃ同和合成されて出力される
。
一方、端子２から入力されて端子１へ伝送される信号の
一部は、この２つの径路をへて出力端子Ｃに現れるもの
が互いに逆相となり出力端子Ｃでは零になる。
一部は、この２つの径路をへて出力端子Ｃに現れるもの
が互いに逆相となり出力端子Ｃでは零になる。
この様にして、端子１から端子２に向う信号の一部が出
力端子Ｃに現れ、その逆の端子２から端子１へ向う信号
は出力端子Ｃに現れないという、いわゆる方向性結合器
が実現される。
力端子Ｃに現れ、その逆の端子２から端子１へ向う信号
は出力端子Ｃに現れないという、いわゆる方向性結合器
が実現される。
第２図は本発明の具体的な第１の実施例を示すものであ
り、主線路１の端子１から入力された電力の約３００分
の１ （約−２５ｄＢ）を出力端子Ｃに出力する中心周
波数約６ ＧＨｚの電力モニタである。
り、主線路１の端子１から入力された電力の約３００分
の１ （約−２５ｄＢ）を出力端子Ｃに出力する中心周
波数約６ ＧＨｚの電力モニタである。
たマイクロストリップラインの上部導体を示し、１は幅
が約２．２ｍｍの主線路、２ａ８よび３ａは結合用金属
パターンで相互の間隔は約８．６ｍｍ 、２ｂおよび３
ｂは終端抵抗であり、ここでは１００Ωのチップ抵抗を
用いている。
が約２．２ｍｍの主線路、２ａ８よび３ａは結合用金属
パターンで相互の間隔は約８．６ｍｍ 、２ｂおよび３
ｂは終端抵抗であり、ここでは１００Ωのチップ抵抗を
用いている。
４および５は結合信号を出力端子Ｃへ導（導体パターン
Ｂ１、 Ｂ２で特性インピーダンスが１００Ωになる様
に幅を約０．５５ｍｍとしている。これは出力端子Ｃか
ら見たインピーダンスを５ｏΩとするための値である。
Ｂ１、 Ｂ２で特性インピーダンスが１００Ωになる様
に幅を約０．５５ｍｍとしている。これは出力端子Ｃか
ら見たインピーダンスを５ｏΩとするための値である。
４の長さは約１７ｍｍ、５は約８．３ ｍｍである。
２ｅおよび３ｅは接地用パターンであり、２ｃおよび３
ｃは接地用スルーホールである。
ｃは接地用スルーホールである。
第３図は本発明の第２の実施例である。番号、記号は第
２図におけると同じにしてあり、同じ番号、記号のもの
は同じ機能を持っている。
２図におけると同じにしてあり、同じ番号、記号のもの
は同じ機能を持っている。
第３図の第２の実施例では、結合用金属パターン２ａお
よび３ａにおける２つの結合波を金属パターン３ａのと
ころで合成している。この事によって、先の第１の実施
例における細い導体パターン５は省略され、それだけ装
置は小形化される。
よび３ａにおける２つの結合波を金属パターン３ａのと
ころで合成している。この事によって、先の第１の実施
例における細い導体パターン５は省略され、それだけ装
置は小形化される。
以上述べたように、本発明によれば、従来容易には実現
できなかった疎結合のマイクロ波方向性結合器を実現で
き、高性能の無線装置の小形の電力モニタ等として使用
できる効果がある。
できなかった疎結合のマイクロ波方向性結合器を実現で
き、高性能の無線装置の小形の電力モニタ等として使用
できる効果がある。
第１図は本発明の方向性結合器の構成を示す原理回路図
、 第２図は本発明の第１の実施例の方向性結合器の構成を
示す回路図、 第３図は本発明の第２の実施例の方向性結合器の構成を
示す回路図、 第４図は従来例の方向性結合器の構成を示す回路図であ
る。 第１図、第２図、第３図において、 １はマイクロストリップラインの主線路、２．３は金属
パターンと終端抵抗の直列回路、２ａ、３ａは結合用金
属パターン、 ２ｂ 、３ｂは終端抵抗、 ２ｃ 、３ｃは接地用スルーホール、 ２ｅ 、３ｅは接地用パターン、 ４．５は細い導体パターンである。 木骨Ｏ月６方向性孝吉今、器ｆ講底を示オ汗チ里回Ｙ衿
図第 １ 図
、 第２図は本発明の第１の実施例の方向性結合器の構成を
示す回路図、 第３図は本発明の第２の実施例の方向性結合器の構成を
示す回路図、 第４図は従来例の方向性結合器の構成を示す回路図であ
る。 第１図、第２図、第３図において、 １はマイクロストリップラインの主線路、２．３は金属
パターンと終端抵抗の直列回路、２ａ、３ａは結合用金
属パターン、 ２ｂ 、３ｂは終端抵抗、 ２ｃ 、３ｃは接地用スルーホール、 ２ｅ 、３ｅは接地用パターン、 ４．５は細い導体パターンである。 木骨Ｏ月６方向性孝吉今、器ｆ講底を示オ汗チ里回Ｙ衿
図第 １ 図
Claims (1)
- マイクロストリップラインで形成された主線路（１）
と、前記主線路（１）に近接して間隔が約λｇ／４離れ
て設けた第１および第２の一端が接地された抵抗（Ｒ１
、Ｒ２）と導体片（Ａ１、Ａ２）との直列回路（２、３
）と、前記第１および第２の導体片（Ａ１、Ａ２）にそ
れぞれ一端が接続された長さが約λｇ／４異なる第１お
よび第２の細い導体パターン（Ｂ１、Ｂ２）と、前記第
１および第２の細い導体パターン（Ｂ１、Ｂ２）のそれ
ぞれの他端が出力端子（Ｃ）に接続されることを特徴と
した方向性結合器。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189083A JPS6345901A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 方向性結合器 |
| CA000543907A CA1275459C (en) | 1986-08-12 | 1987-08-06 | Directional coupler |
| EP87111689A EP0256511B1 (en) | 1986-08-12 | 1987-08-12 | Directional coupler |
| US07/084,190 US4799032A (en) | 1986-08-12 | 1987-08-12 | Directional coupler |
| DE87111689T DE3788018T2 (de) | 1986-08-12 | 1987-08-12 | Richtkoppler. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61189083A JPS6345901A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 方向性結合器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6345901A true JPS6345901A (ja) | 1988-02-26 |
| JPH044763B2 JPH044763B2 (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=16235029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61189083A Granted JPS6345901A (ja) | 1986-08-12 | 1986-08-12 | 方向性結合器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4799032A (ja) |
| EP (1) | EP0256511B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6345901A (ja) |
| CA (1) | CA1275459C (ja) |
| DE (1) | DE3788018T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010082346A1 (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | 住友電気工業株式会社 | 方向性結合器とこれを有する無線通信機 |
| JP2015181315A (ja) * | 2015-07-17 | 2015-10-15 | Tdk株式会社 | 方向性結合器および無線通信装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19605569A1 (de) * | 1996-02-15 | 1997-08-21 | Daimler Benz Aerospace Ag | Richtkoppler für den Hochfrequenzbereich |
| FR2916086B1 (fr) * | 2007-05-11 | 2010-09-03 | Thales Sa | Coupleur de signaux hyperfrequences en technologie microruban. |
| US8981871B2 (en) | 2011-12-08 | 2015-03-17 | Honeywell International Inc. | High directivity directional coupler |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4960628U (ja) * | 1972-09-06 | 1974-05-28 | ||
| JPS5523652A (en) * | 1978-08-07 | 1980-02-20 | Fujitsu Ltd | Detector |
| JPS6079806U (ja) * | 1983-11-08 | 1985-06-03 | 日本電気株式会社 | マイクロ波結合器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2749519A (en) * | 1952-03-05 | 1956-06-05 | Itt | Directional couplers for microwave transmission systems |
| US2860308A (en) * | 1954-12-03 | 1958-11-11 | Sanders Associates Inc | High frequency transmission line coupling device |
| JPS526058A (en) * | 1975-07-04 | 1977-01-18 | Hitachi Ltd | Directional coupler |
| DE2838317C2 (de) * | 1978-09-01 | 1984-03-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Richtungskoppler |
| JPS6058A (ja) * | 1983-06-15 | 1985-01-05 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質電池 |
| JPS61116404A (ja) * | 1984-10-31 | 1986-06-03 | Fujitsu Ltd | 超高周波結合器 |
| US4701724A (en) * | 1986-07-15 | 1987-10-20 | Motorola, Inc. | Injection switch and directional coupler |
-
1986
- 1986-08-12 JP JP61189083A patent/JPS6345901A/ja active Granted
-
1987
- 1987-08-06 CA CA000543907A patent/CA1275459C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-12 US US07/084,190 patent/US4799032A/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-12 DE DE87111689T patent/DE3788018T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-08-12 EP EP87111689A patent/EP0256511B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPS4960628U (ja) * | 1972-09-06 | 1974-05-28 | ||
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| WO2010082346A1 (ja) * | 2009-01-19 | 2010-07-22 | 住友電気工業株式会社 | 方向性結合器とこれを有する無線通信機 |
| JP2015181315A (ja) * | 2015-07-17 | 2015-10-15 | Tdk株式会社 | 方向性結合器および無線通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1275459C (en) | 1990-10-23 |
| US4799032A (en) | 1989-01-17 |
| JPH044763B2 (ja) | 1992-01-29 |
| EP0256511A2 (en) | 1988-02-24 |
| EP0256511A3 (en) | 1988-05-04 |
| EP0256511B1 (en) | 1993-11-03 |
| DE3788018T2 (de) | 1994-04-14 |
| DE3788018D1 (de) | 1993-12-09 |
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