DE3851691T2 - Richtkoppler. - Google Patents

Richtkoppler.

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    • 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

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  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Richtkopplervorrichtung.
  • Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm mit einem Mehranschluß- Richtkoppler mit vier Eingangsanschlüssen und vier Ausgangsanschlüssen. In Fig. 3 werden die an den Signaleingangsanschlüssen 1 und 2 eingegebenen Signale einem Hybridrichtkoppler 9a mit einem Grad der Kopplung von 3dB (im folgenden als Kopplungsgrad bezeichnet) eingegeben, und jedes der Signale wird in dem Richtkoppler 9a in zwei Teile geteilt und die geteilten Signale werden gekoppelt. Die geteilten und gekoppelten Signale werden jeweils in die Hybridrichtkoppler 9c und 9d eingegeben. Die an den Signaleingangsanschlüssen 3 und 4 eingegebenen Signale werden in Hybridrichtkoppler 9b mit einem Kopplungsgrad von 3dB eingegeben und jedes der Signale wird in dem Richtkoppler 9b in zwei Teile geteilt und gekoppelt und die geteilten und gekoppelten Signale werden den Hybridrichtkopplern 9c und 9c mit einem Kopplungsgrad von 3dB eingegeben. Die in den Richtkoppler 9c eingegebenen Signale werden jeweils in zwei Teile geteilt und die geteilten und gekoppelten Signale werden an den Signalausgangsanschlüssen 5 und 6 ausgegeben. Die in den Richtkoppler 9d eingegebenen Signale werden jeweils in zwei Teile geteilt und gekoppelt und die geteilten und gekoppelten Signale werden an den Signalausgangsanschlüssen 7 und 8 ausgegeben.
  • Bei dem Mehranschluß-Richtkoppler mit oben beschriebener Konstruktion wird jedes Signal mit einem 1/4 der Eingangsleistung der an den Einganganschlüssen 1 bis 4 eingegebenen Signale an den Ausgangsanschlüssen 5 bis 8 ausgegeben. Der Mehranschluß- Richtkoppler kann an eine Butler-Matrix angelegt werden, die die Richtung des Strahls steuert, und der verfügbare Bereich des Kopplers ist breit.
  • In den Fign. 4(A) und 4(B) ist auf der Oberseite des linken oberen Teils eines dielektrischen Substrates 10 in Rechteckform, dessen gesamte Rückseite mit einer Masseleiterplatte 11 versehen ist, ein Zweigleitungsrichtkoppler 9a vorgesehen. Der Zweigleitungsrichtkoppler 9a weist Streifenleiter 21 und 22 von rechteckiger Form und einer Breite d1 und einer Länge λg/4 sowie Streifenleiter 23 und 24 von rechtwinkliger Form und einer Breite d2 und einer Länge λg/4 auf, und die Streifenleiter 21,22 und die Streifenleiter 23 und 24 sind jeweils parallel auf dem dielektrischen Substrat derart ausgebildet, daß sie durch die jeweiligen Streifenleiter 21 bis 24 eine rechteckige Form bilden. λg ist eine Wellenlänge in dem Wellenleiter. Jeweilige Leiter an dem Verbindungspunkt der Streifenleiter 21 und 23, dem Verbindungspunkt der Streifenleiter 22 und 24, dem Verbindungspunkt der Streifenleiter 21 und 24 sind jeweils mit den Zahlen 25 bis 28 bezeichnet. Wie aus dem Stand der Technik bekannt, kann in dem Zweigleitungsrichtkoppler 9a eine Mikrowellenleitung mit einer bestimmten Impedanz Z&sub0; durch Festlegen der Breiten d1 und d2 der Streifenleiter 21 bis 24 auf eine geeignete Breite mit den Leitern 25 bis 28 gekoppelt werden, und in einer aus den Leitern 25 bis 28 der Verbindungspunkte gebildeten Schaltung kann ein Kopplungsgrad von 3 dB erreicht werden.
  • Auf dieselbe Weise wie der Zweigleitungsrichtkoppler 9a sind im linken unteren Teil, im rechten oberen Teil und im rechten unteren Teil in der Zeichnung auf der Oberseite des Isolatorsubstrates 1 Zweigleitungsrichtkoppler 9b, 9c und 9d ausgebildet. Bei den Richtkopplern 9b, 9c und 9d werden der Einfachheit halber die Bezugszeichen 21 bis 28 des Richtkopplers 9a verwendet.
  • Die jeweiligen Leiter 25, 26, 27 und 28 an den Verbindungspunkten des Richtkopplers 9a sind über die Verbindungsstreifenleiter 31, 32, 35 und 36 der Breite d mit den Signaleingangsanschlüssen 1 und 2 und den Verbindungspunkten 25 der jeweiligen Richtkoppler 9c und 9d verbunden. Die jeweiligen Leiter 25, 26, 27 und 28 an den Verbindungspunkten des Richtkopplers 9b sind über die Verbindungsstreifenleiter 33, 34, 37 und 38 der Breite d mit den Signaleingangsanschlüssen 3 und 4 und den Verbindungspunkten 26 der jeweiligen Richtkoppler 9c und 9d verbunden. Es sei darauf hingewiesen, daß die Streifenleiter 36 und 37 in fester Kreuzungsform ausgebildet sind, d. h. der Leiter 37 ist an einem festen Kreuzungsbereich 30 über einen Isolator 43 über den Leiter 36 gelegt. Über die Streifenleiter 39 und 40 sind die Leiter 28 und 27 an den Verbindungspunkten des Richtkopplers 9c jeweils mit den Signalausgangsanschlüssen 5 und 6 verbunden. Über die Streifenleiter 41 und 42 sind die Leiter 28 und 27 an den Verbindungspunkten des Richtkopplers 9d jeweils mit den Signalausgangsanschlüssen 7 und 8 verbunden. Um 1/4 der Leistung der an den Signaleingangsanschlüssen 1 bis 4 eingegebenen Signale mit vorbestimmter Phasendifferenz an die Ausgangsanschlüsse 5 bis 8 zu übertragen, werden die jeweiligen Längen der Verbindungsstreifenleiter 31 bis 34, 35 bis 38 und 39 bis 42 einander gleich gemacht.
  • Bei dem Mehranschluß-Richtkoppler mit der oben beschriebenen Konstruktion wirken die Verbindungsstreifenleiter 31 bis 42 als Mikrostreifenleiter, zusammen mit dem Masseleiter 11, und sind in ähnlicher Weise wirksam wie der in Fig. 3 dargestellte Richtkoppler. Wenn die Impedanz des Mikrostreifenleiters vorgegeben ist, kann die Breite der Streifenleiter 31 bis 42 auf bekannte Weise gewählt werden.
  • Bei dem in den Fign. 4(A) und 4(B) gezeigten herkömmlichen Richtkoppler interferieren das sich entlang des Streifenleiters 36 ausbreitende Signal und das sich entlang des Streifenleiters 37 ausbreitende Signal an dem Kreuzungspunkt 30 der Verbindungsstreifenleiter 36 und 37, wodurch an den Signalausgangsanschlüssen 5 bis 8 keine äquivalenten Signale erzeugt werden können.
  • Bei dem Mehranschluß-Richtkoppler ist es erforderlich, daß die elektrische Länge der Signale, die sich entlang der Verbindungsstreifenleiter 31, 35 und 39; 32, 36 und 41; 33, 37 und 40; 34, 38 und 42 von den Anschlüssen 1 bis 4 zu den Signalausgangsanschlüssen 5 bis 8 ausbreiten, übereinstimmt. Bei der herkömmlichen Struktur gemäß den Fign. 4(A) und 4(B) jedoch ist es notwendig, die Länge der Streifenleiter 31 und 42 entsprechend der Form der festen Kreuzung einzustellen, was zu Problemen bei der Herstellung des Kopplers führt.
  • Ferner ist es zur Verringerung des elektrischen Koppelns unter den Verbindungsstreifenleiter 31 bis 42, anders als bei den Hybridkopplern 9a bis 9d, notwendig, den Leitungsabstand groß zu machen. Bei der in Fig. 4 gezeigten herkömmlichen Struktur jedoch müssen acht Eingangs- und Ausgangsstreifenleiter 31 bis 34 und 39 bis 42 und vier Streifenleiter 35 bis 38 zum Verbinden der Richtkoppler auf dem Substrat 10 vorgesehen sein, wodurch die Größe des Richtkopplers voluminös wird.
  • Der Oberbegriff des Anspruchs 1 betrifft eine Mehranschluß- Richtkopplervorrichtung, wie sie in DE-A-3 435 583 offenbart ist. Die bekannte Kopplervorrichtung weist 64 Eingangs- und 64 Ausgangsanschlüsse und 192 Zweigleitungskopplereinrichtungen auf. Zur Verringerung der Anzahl der Verbindungen zwischen den Kopplereinrichtungen ist die Vorrichtung zweigeteilt. Jeder Teil besteht aus acht identischen Strukturen, die jeweils eine 8·8- Matrix mit acht Eingangs- und acht Ausgangsanschlüssen bilden. Zwei der 8·8-Matrizes werden jeweils derart miteinander gekoppelt, daß die erste Hälfte der Kopplereinrichtungen auf einer vorderen Schaltplatte und die zweite Hälfte der Kopplereinrichtungen auf einer hinteren Schaltplatte angeordnet sind. Aufgrund dieser Konfiguration ist die Anzahl der die Kopplereinrichtungen auf beiden Seiten verbindenden koaxialen Durchführungselemente verringert. Es ist jedoch schwierig, die elektrische Länge zwischen den Eingangs- und Ausgangsanschlüssen mit hoher Genauigkeit in Übereinstimmung zu bringen. Ferner ist die Herstellung der bekannten Vorrichtung sehr kompliziert.
  • US-A-3 575 674 beschreibt einen Mikrowellen-Richtkoppler auf einem Mikrostreifen mit hoher Richtfähigkeit. Der bekannte Koppler weist eine Iris zwischen zwei Leitungen auf, die von einer gemeinsamen Masse-Ebene derart getrennt sind, daß jede Leitung mit der gemeinsamen Masse-Ebene eine separate Übertragungsleitung bildet und daß sie vollständig voneinander isoliert sind, über den offenen Bereich der Iris hinaus. In dem Dielektrikum sind im wesentlichen sowohl Felder für den Gleichmodus als auch für den Gegenmodus enthalten, wodurch das anderen Arten eigene Phasenungleichgewicht eliminiert und eine größere Richtfähigkeit ermöglicht wird.
  • Ferner ist in D3 = THE TRANSACTIONS OF THE I.E.C.E. OF JAPAN, Band E63, Nr. 12, Dezember 1980; T. NOGUCHI et al.: "Microwave integrated circuits with high-dielectric constant substrate for UHF transistor amplifier", Seiten 842-848, ein Verstärker in der Streifenleitertechnik mit Zweigkopplern und zusätzlichen aktiven und passiven Elementen offenbart.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehranschluß-Richtkopplervorrichtung und eine eine Richtkopplereinrichtung aufweisende Mikrowellenvorrichtung zu schaffen, bei denen eine Interferenz der sich in den Streifenleiter ausbreitenden Signale verhindert wird und die auf einfache Weise herstellbar sind.
  • Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 2 gelöst.
  • Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Mehranschluß-Richtkoppler mit N Eingangsanschlüssen, wobei N gleich 2l, jedoch mehr als 4 und l eine natürliche Zahl ist, N Ausgangsanschlüssen und l·2l-1 Richtkopplern zur Ausgabe von Signalen mit 1/N der Leistung der Eingangssignale, welche an den N Eingangsanschlüssen eingegeben werden, jeder der l·2l-1 Richtkoppler derart ausgebildet ist, daß zwei die Ausgangs- oder Eingangsanschlüsse bildende Kopplungsleiter auf zwei gegenüberliegenden Seiten eines durch dielektrische Substrate hindurchführenden Masseleiters ausgebildet sind und die zwei gegenüberliegenden Kopplungsleiter durch eine in dem Masseleiter ausgebildete Öffnung hindurch elektromagnetisch gekoppelt sind.
  • Durch die oben erwähnte Anordnung können die Streifenleiter zur Verbindung der Eingangsanschlüsse, der Ausgangsanschlüsse, der Kopplungsleiter der Richtkoppler und zur Verbindung der jeweiligen Anschlüsse und Kopplungsleiter und zur Verbindung der jeweiligen Kopplungsleiter separat auf den jeweiligen, auf beiden Seiten des Masseleiters angeordneten dielektrischen Substraten ausgebildet sein. Dementsprechend kann die Größe des Mehranschluß-Richtkopplers auf ungefähr 2/3 derjenigen des herkömmlichen Richtkopplers dieser Art verringert werden, wodurch die Verringerung der Größe und des Gewichts des Richtkopplers ermöglicht wird. Da darüberhinaus die feste Kreuzung entfallen kann, besteht die Möglichkeit des Verhinderns von Interferenz zwischen den sich entlang der Streifenleiter ausbreitenden Signalen. Daher können Mehranschluß-Richtkoppler erhalten werden, die in der Lage sind, die Leistung der Eingangssignale mit gutem elektrischem Verhalten aufzuteilen.
  • Darüber ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mikrowellensignalverarbeitungsschaltung vorgesehen, die einen derart ausgebildeten Richtkoppler aufweist, daß ein Paar Eingangs- und Ausgangsanschlüsse bildender Kopplungsleiter auf beiden Seiten eines Masseleiters durch Substrate hindurch ausgebildet sind, so daß die Kopplungsleiter durch eine Öffnung hindurch elektromagnetisch gekoppelt sind, welche in einem Masseleiter ausgebildet ist, der zwischen den Kopplungsleitern und der Mikrowellensignalverarbeitungsschaltung ausgebildet ist, welche auf den Substraten angeordnet ist, die an der vorderen Stufe oder hinteren Stufe mit dem Richtkoppler verbunden sind.
  • Durch obige Anordnung können die Kopplungsleiter des Richtkopplers, die Mikrowellensignalverarbeitungsschaltungen und die Verbindungsleitungen zur Verbindung der Kopplungsleiter und der Mikrowellensignalverarbeitungsschaltungen auf beiden Seiten der beiden Substrate in zwei Teile geteilt werden. Dementsprechend kann die Größe der Mikrowellenvorrichtung im Vergleich zu der herkömmlichen Vorrichtung um die Hälfte verringert werden, und es ist möglich, die Größe und das Gewicht der Mikrowellenvorrichtung zu verringern. Da ferner die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ohne eine Steg-Kopplung, wie sie bei der herkömmlichen Vorrichtung verwendet wird, hergestellt werden kann, ist es möglich, die Interferenz zwischen den sich in den verschiedenen Schaltungen oder Leitungen in der Vorrichtung ausbreitenden Signalen zu verhindern. Daher können Mikrowellenvorrichtungen geschaffen werden, die die Eingangssignale mit gutem elektrischem Verhalten verarbeiten können.
  • Fig. 1(A) ist eine Ansicht eines Beispiels eines Richtkopplers gemäß der vorliegenden Erfindung mit vier Eingängen und vier Ausgängen von oben,
  • Fig. 1(B) ist eine Ansicht des in Fig. 1(A) dargestellten Richtkopplers von unten,
  • Fig. 1(C) ist eine Draufsicht auf einen bei dem in Fig. 1(A) dargestellten Richtkoppler verwendeten Masseleiter,
  • Fig. 1(D) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie A-A' in Fig. 1(A) und Fig. 1(B),
  • Fign. 2(A) und 2(B) sind Vertikalschnittansichten, welche die elektrische Feldverteilung von Gleich-Modus und Ungleich-Modus bei Vertikal-Modus-Steuerung an dem Verbindungsbereich der Linie B-B' in den Fign. 1(A) und 1(B) zeigen,
  • Fig. 3 ist ein Schaltbild des in den Fign. 1(A) und 1(B) gezeigten Richtkopplers mit vier Eingängen und vier Ausgängen,
  • Fig. 4(A) ist eine Draufsicht auf einen vier Zweigleitungsrichtkoppler verwendenden Mehranschluß-Richtkoppler mit vier Eingängen und vier Ausgängen,
  • Fig. 4(B) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der in Fig. 4(A) gezeigten Linie C-C',
  • Fig. 5(A) ist eine Ansicht eines Beispiels des Mehranschluß- Richtkopplers gemäß der vorliegenden Erfindung mit vier Eingängen und vier Ausgängen,
  • Fig. 5(B) ist eine Ansicht des in Fig. 5(A) gezeigten Mehranschluß-Richtkopplers von unten,
  • Fig. 5(C) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der in den Fign. 5(A) und 5(B) gezeigten Linie A-A',
  • Fig. 5(D) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der in den Fign. 5(A) und 5(B) gezeigten Linie B-B',
  • Fig. 6(A) ist eine Draufsicht auf den in Fig. 5(A) gezeigten Mehranschluß-Richtkoppler,
  • Fig. 6(B) ist eine Draufsicht auf einen bei dem in Fig. 5(A) gezeigten Mehranschluß-Richtkoppler verwendeten Masseleiters,
  • Fig. 6(C) ist eine Draufsicht auf Leiterstrukturen der Unterseite des in Fig. 5(A) gezeigten Mehranschluß-Richtkopplers,
  • Fig. 7(A) ist eine Draufsicht auf ein weiteres Beispiel eines Richtkopplers, der den hinteren Teil des Mehranschluß-Richtkopplers mit acht Eingängen und acht Ausgängen bildet,
  • Fig. 7(B) ist eine Draufsicht auf einen Masseleiter des in Fig. 7(A) gezeigten Richtkopplers,
  • Fig. 7(C) ist eine Draufsicht auf die Leiterstrukturen des in Fig. 7(A) gezeigten Richtkopplers,
  • Fig. 8(A) ist ein Schaltungsdiagramm des in den Fign. 5(A) bis 5(D) dargestellten Mehranschluß-Richtkopplers,
  • Fig. 8(B4 ist ein Schaltungsdiagramm einer Modifikation des in den Fign. 5(A) bis 5(D) gezeigten Mehranschluß-Richtkopplers,
  • Fig. 9 ist ein Schaltungsdiagramm des in den Fign. 7(A) bis 7(C) gezeigten Mehranschluß-Richtkopplers,
  • Fig. 10(A) und 10(B) sind Vertikalschnittansichten des Gleich- Modus und Ungleich-Modus der Vertikal-Modus-Ansteuerung an dem verbindungsbereich der Linie F-F' der Fign. 5(A) und 5(B),
  • Fig. 11 ist ein Schaltbild, das den herkömmlichen Mehranschluß- Richtkoppler mit vier Eingängen und vier Ausgängen zeigt,
  • Fig. 12 ist ein Schaltbild, das den herkömmlichen Mehranschluß- Richtkoppler mit acht Eingängen und acht Ausgängen zeigt,
  • Fig. 13 ist ein Schaltbild, das den herkömmlichen Mehranschluß- Richtkoppler mit 16 Eingängen und 16 Ausgängen zeigt,
  • Fig. 14(A) ist eine Draufsicht auf einen einen Richtkoppler mit vier Zweigleitungen verwendenden Mehranschluß-Richtkoppler mit vier Eingängen und vier Ausgängen,
  • Fig. 14(B) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der Linien E- E' in Fig. 14(A),
  • Fig. 15(A) ist eine Draufsicht auf einen mikrowellenabgeglichenen Verstärker gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 15(B) ist eine Draufsicht auf den bei dem in Fig. 15(A) gezeigten mikrowellenabgeglichenen Verstärker verwendeten Masseleiter,
  • Fig. 15(C) ist eine Draufsicht auf die bei dem in Fig. 15(A) gezeigten mikrowellenabgeglichenen Verstärker verwendeten Leiterstrukturen,
  • Fig. 15(D) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie A- A' in Fig. 15(A),
  • Fig. 15(E) ist eine Vertikalschnittansicht entlang der Linie B- B' in Fig. 15(A),
  • Fign. 16(A) und 16(B) sind Vertikalschnittansichten der elektrischen Feldverteilung des Ungleich-Modus- und des Gleich-Modus durch die Vertikalansteuerung an dem Verbindungsbereich der Linie B-B' in Fig. 15(A),
  • Fig. 17 ist ein Ausführungsbeispiel eines Mehranschluß-Verstärkers mit vier Eingängen und vier Ausgängen gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • Fig. 18(A) ist eine Draufsicht des Mehranschluß-Verstärkerung und zeigt das praktische Merkmal des in Fig. 17 gezeigten Mehranschluß-Richtkopplers,
  • Fig. 18(B) ist eine Draufsicht des Masseleiters 12 des in Fig. 17 gezeigten Mehranschluß-Verstärkers, und
  • Fig. 18(C) ist eine Draufsicht auf die Leiterstrukturen auf dem bei dem in Fig. 17 gezeigten Mehranschluß-Verstärker verwendeten dielektrischen Substrat 10by.
  • Wie aus den Fign. 1(A) bis 1(D) hervorgeht, sind im oberen rechten Teil und im unteren rechten Teil eines länglichen Masseleiters 11 mit einer Dicke von t0 Kopplungsöffnungen 17a und 17b vorhanden, welche den Masseleiter 11 durchdringen und an der kurzen Seite eine Länge W und an der langen Seite eine Länge λg/4 aufweisen, wobei die Kopplungsöffnungen 17a und 17b mit Kopplungsisoliermaterialien 10ca und 10cb gefüllt sind. Der Masseleiter 11 ist zwischen dielektrischen Substraten 10a und 10b mit einer Dicke t vorgesehen.
  • Im oberen rechten Teil in Fig. 1(A) über dem dielektrischen Substrat 10a ist über dem Kopplungsisoliermaterial 10ca ein Kopplungsleiter 18a von rechteckiger Form mit einer Länge S auf der kurzen Seite und einer Länge λg/4 auf der langen Seite ausgebildet. Andererseits ist ein dem Leiter 18a ähnlicher Kopplungsleiter 19a unter dem Kopplungsisoliermaterial 10ca im oberen linken Teil von Fig. 1(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10b ausgebildet. Um die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse des Mehranschluß-Richtkopplers auf derselben Seite vorzusehen und die elektrische Länge zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß gleichzumachen, sind die Kopplungsleiter 18a und 19a so ausgebildet, daß sich die Längsrichtungen der Kopplungsleiter 18a und 19a parallel zu der Längsrichtung der dielektrischen Substrate 10a und 10b erstrecken. Wenn an die Enden der kurzen Seiten der Kopplungsleiter 18a und 19a ein Mikrowellensignal angelegt wird, entwickelt sich eine Moduskopplung zwischen den Kopplungsleitern 18a und l8b und dem Masseleiter 11 durch das Kopplungsisoliermaterial 10ca in der Kopplungsöffnung 17a hindurch. Dann wird die Eingangsleistung in zwei äquivalente Teile geteilt und gekoppelt, wodurch am anderen Ende der kurzen Seite jedes der Kopplungsleiter 18a und 19a eine Ausgabe erfolgt.
  • In den Fign. 1(A) und 1(B) sind die Positionen der Kopplungsöffnungen 17a und 17b durch gestrichelte Linien angezeigt. Die jeweiligen kurzen Seiten der Kopplungsöffnung 17a des Masseleiters 11 und die kurzen Seiten der Kopplungsleiter 18a und 19a koinzidieren. Die dielektrischen Substrate 10a und 10b und das Kopplungsisoliermaterial 10ca sind in demselben Körper ausgebildet und weisen dieselbe Dielektrizitätskonstante auf.
  • Fign. 2(A) und 2(B) sind jeweils vertikalschnittansichten, die die elektrische Feldverteilung von Ungleich-Modus und Gleich- Modus bei bekanntem Vertikal-Modus-Betrieb an dem Kopplungsbereich der Linie B-B' in Fig. 1 zeigen. In dem in Fig. 2(A) gezeigten Gleich-Modus entwickeln sich zwischen den Kopplungsleitern 18a und 19a und dem Masseleiter 11 elektrische Kraftlinien, wobei die Öffnung als magnetische Wand wirkt. Andererseits entwickeln sich in dem in Fig. 2(B) gezeigten Ungleich- Modus zwischen den Kopplungsleitern 18a und 19a und dem Masseleiter 11 elektrische Kraftlinien, wobei die Öffnung als elektrische Wand wirkt.
  • Dementsprechend wird durch den Masseleiter 11 und die auf dem dielektrischen Substrat 10a und 10b ausgebildeten Kopplungsleiter 18a und 19a ein Richtkoppler 9ca mit einem vorbestimmten Kopplungsgrad gebildet. Daher kann durch Wahl der Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Substrates 10a, der Breite S der Kopplungsleiter 18a und 19a und der Breite W der Kopplungsöffnung 17a ein Richtkoppler 9ca mit vier Anschlüssen mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden. Es sei darauf hingewiesen- daß der Kopplungsgrad 3dB beträgt. Um den Kopplungsgrad zu erhöhen, wird die Breite W der Kopplungsöffnung 17a vergrößert.
  • Im unteren rechten Teil in Fig. 1(A) sind auf dem dielektrischen Substrat 10a ein Kopplungsleiter 18b mit derselben Form wie der Leiter 18a direkt über dem Kopplungsisoliermaterial 10cb ausgebildet, während im unteren linken Teil in Fig. 1(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10b direkt unter dem Kopplungsisoliermaterial 10cb ein Kopplungsleiter 19b mit derselben Form wie der Leiter 19a ausgebildet ist. Dementsprechend kann in ähnlicher Weise wie der Richtkoppler 9ca durch den Masseleiter 11 und die Kopplungsleiter 18b und 19b ein Richtkoppler 9da mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden.
  • Im mittleren Teil in Fig. 1(A) ist auf der Oberseite des dielektrischen Substrates 10a ein dem herkömmlichen ähnlicher Zweigleitungs-Richtkoppler 9a mit einem Kopplungsgrad von 3dB ausgebildet, während im mittleren Teil von Fig. 1(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10b ein weiterer, dem herkömmlichen ähnlicher Zweigleitungs-Richtkoppler 9b mit einem Kopplungsgrad von 3dB ausgebildet ist.
  • Auf der Oberseite des dielektrischen Substrates 10a sind die Signaleingangsanschlüsse 1 und 2 über Verbindungsstreifenleiter 31 und 32 der Breite d mit den an den Verbindungspunkten des Richtkopplers 9a angeordneten Leitern 25 und 26 verbunden. Die Verbindungsleiter 27 und 28 des Richtkopplers 9a sind am unteren Ende der kurzen Seite des Kopplungsleiters 9ca und der kurzen Seite des Kopplungsleiters 18b des Richtkopplers 9da durch Verbindungsstreifenleiter 35 und 36 verbunden. Der obere Endbereich der kurzen Seite des Kopplungsleiters 18a des Richtkopplers 9ca und der untere Endbereich der kurzen Seite des Kopplungsleiters 18b des Richtkopplers 9da sind über Verbindungsstreifenleiter 39 und 41 mit den Signalausgangsanschlüssen 5 und 7 verbunden.
  • Auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10b sind die Signaleingangsanschlüsse 3 und 4 an dem Verbindungspunkt des Richtkopplers 9b über die Verbindungsstreifenleiter 33 und 34 der Breite d mit den Leitern 25 und 26 verbunden. Die Leiter 27 und 28 an dem Verbindungspunkt des Richtkopplers 9b sind über die Verbindungsstreifenleiter 38 und 37 der Breite d mit dem oberen Endbereich der kurzen Seite des Kopplungsleiters 19a des Richtkopplers 9ca und dem unteren Endbereich der kurzen Seite des Kopplungsleiters 19b des Richtkopplers 9da verbunden. Der untere Endbereich der kürzen Seite des Kopplungsleiters 19a des Richtkopplers 9ca und der obere Endbereich der kurzen Seite des Kopplungsleiters 19b des Richtkopplers 9da sind über die Verbindungsstreifenleiter 40 und 42 mit den Signalausgangsanschlüssen 6 und 8 verbunden. Bei der oben erwähnten Anordnung sind die Signaleingangsanschlüsse 1 und 2 und die Signalausgangsanschlüsse 5 und 7 auf den äußeren Teilen der linken und rechten Seite des dielektrischen Substrates 10a ausgebildet, während die Signaleingangsanschlüsse 3 und 4 und die Signalausgangsanschlüsse 6 und 8 auf den äußeren Teilen der linken und rechten Seiten des dielektrischen Substrates 10b ausgebildet sind. Daher ist es vorteilhaft, daß bei Anschließen von Anschlußdrähten an die Signaleingangsanschlüsse und Signalausgangsanschlüsse die Arbeit des Anschließens der Anschlußdrähte einfach ist, da die Verbindungspositionen einander nicht überlappen.
  • Um ferner 1/4 der Leistung der an den Signaleingangsanschlüssen 1 bis 4 eingegangenen Signale zu den Signalausgangsanschlüssen 5 bis 8 mit derselben Phasendifferenz der Eingangssignale zu übertragen, ist die elektrische Länge der Teile, angefangen bei den Signaleingangsanschlüssen 1 bis 4 zu den Eingangsenden der jeweiligen Richtkoppler 9ca und 9da einschließlich der Verbindungsstreifenleiter 31 und 35, der Verbindungsstreifenleiter 32 und 36, der Verbindungsstreifenleiter 33 und 37 und der Verbindungsstreifenleiter 34 und 38 äquivalent, während die elektrische Länge der Teile, angefangen mit den Ausgangsenden der Richtkoppler 9ca und 9da einschließlich der Verbindungsstreifenleiter 39 bis 42, äquivalent ist.
  • Der auf oben beschriebene Art angeordnete Mehranschluß-Richtkoppler weist eine zu der Schaltung in Fig. 3 äquivalente Schaltung auf und kann in ähnlicher Weise wie die in den Fign. 4(A) und 4(B) dargestellte Schaltung wirksam sein. Zwar werden in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Anschlüsse 1 bis 4 als Signaleingangsanschlüsse und die Anschlüsse 5 bis 8 als Signalausgangsanschlüsse verwendet, doch kann der Mehranschluß- Richtkoppler als umkehrbare Schaltung fungieren, daher können die Anschlüsse 1 bis 4 als Signalausgangsanschlüsse verwendet werden, wobei die Anschlüsse 5 bis 8 als Signaleingangsanschlüsse verwendet werden.
  • Bei der in vorliegender Anordnung dargestellten Anordnung ist es möglich, die Größe der Vorrichtung im Vergleich zu der der in den Fign. 4(A) und 4(B) dargestellten herkömmlichen Vorrichtung auf ungefähr 1/2 zu verringern. Da ferner der durch die Streifenleiter 37 gemäß den Fign. 4(A) und 4(B) gebildete feste Kreuzungsteil 30 nicht notwendig ist, kann das Eingangssignal in zwei Teile mit äquivalenter Leistung mit einer guten Äquivalenz geteilt werden. Da ferner bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der feste Kreuzungsteil 30 nicht notwendig ist, ist es möglich, die Leiterstrukturen präzise auszubilden, wodurch die elektrischen Längen zwischen den jeweiligen Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen vereinheitlicht werden können. Demnach kann die genaue Phasenbeziehung zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß gesichert werden.
  • Obwohl bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Zweigleitungs-Hybridrichtkoppler 9a und 9b zum Teilen und Koppeln der Leistung des Signals auf derselben Ebene verwendet werden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt; es können beispielsweise verschiedene Arten von Hybridrichtkopplern verwendet werden, beispielsweise Interdigital-, Tandemschaltungs-Hybridrichtkoppler zum Teilen und Koppeln der Leistung des Signals. In diesem Fall ist es möglich, die Größe der Vorrichtung im Vergleich zu der den Zweigleitungshybridrichtkoppler verwendenden Vorrichtung zu verringern.
  • Obwohl bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel die Erläuterung im Hinblick auf den Fall erfolgt, daß vier Eingangs- und vier Ausgangsanschlüsse vorhanden sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt und kann auf den Fall angewandt werden, daß die Zahl der Anschlüsse mehr als fünf ist, und es kann ein solcher Mehranschluß-Richtkoppler angeordnet werden, der mehr als drei bekannte Richtkoppler 9a, 9b und 9c und mehr als drei Richtkoppler 9ca und 9da aufweist.
  • Obwohl in oben erwähntem Ausführungsbeispiel die Form der Kopplungsleiter 18a, 18b, 19a, 19b und der Kopplungsöffnungen 17a und 17b rechteckig ist, sind diese nicht auf die in dem Ausführungsbeispiel dargestellten beschränkt; es besteht die Möglichkeit, sie derart auszubilden, daß unter den Kopplungsleitern 18a, 19a, 18b und 19b die Kopplungsöffnung derart ausgebildet sein kann, daß sie die Moduskopplungsleiter 18a, 19a, 18b und 19b koppelt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung sind auf beiden Seiten des Masseleiters durch das dielektrische Substrat hindurch mehrere erste Richtkoppler vorgesehen, wobei zwei Kopplungsleiter gebildet werden, die mit den ersten Richtkopplern auf beiden Seiten des Masseleiters durch das dielektrische Substrat hindurch verbunden sind. Ferner wird der zwischen den Kopplungsleitern vorgesehene Masseleiter durch die Öffnung vorgesehen, und darüber hinaus sind die zweiten Richtkoppler zum Koppeln der Kopplungsleiter vorgesehen, wodurch die zweiten Richtkoppler in ähnlicher Weise wirksam sind wie die herkömmlichen Zweigleitungsrichtkoppler gemäß den Fign. 4(A) und 4(B), so daß zwei bekannte erste Richtkoppler und die zweiten Richtkoppler vorgesehen sind; daher kann der erfindungsgemäße Mehranschluß-Richtkoppler in ähnlicher Weise wirksam sein wie der herkömmliche Richtkoppler.
  • Wie oben erwähnt, sind die ersten Richtkoppler auf beiden Seiten der Masseleiter durch die dielektrischen Substrate hindurch vorgesehen und die Kopplungsleiter des zweiten Richtkopplers sind auf den dielektrischen Substraten vorgesehen, somit kann ein Mehranschluß-Richtkoppler mit 1/2 der Größe des herkömmlichen Mehranschluß-Richtkopplers gebildet werden, und es besteht die Möglichkeit, die feste Kreuzung zu eliminieren. Demgemäß können die Leiterstrukturen des Richtkopplers präzise ausgebildet werden und es ist von Vorteil, daß die Signale mit gutem elektrischem Verhalten ausgegeben werden können, wobei das Interferieren der Signale an dem festen Kreuzungsteil verhindert wird.
  • Im folgenden wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erläutert.
  • In den Fign. 5(A), 5(B), 6(A) und 6(B) sind im oberen linken Teil, unteren linken Teil, mittleren Teil und mittleren rechten Teil eines länglichen Masseleiters 11x mit einer Dicke von t0 Kopplungsöffnungen 52ax bis 52dx ausgebildet, die einen Masseleiter 11x durchdringen und an der kurzen Seite eine Länge von W und an der langen Seite eine Länge von λg/4 aufweisen, wobei die Kopplungsöffnungen 52ax bis 52dx mit Kopplungsisoliermaterialien 10cax, 10cbx, 10ccx und 10cdx gefüllt sind. Der Masseleiter 2 ist zwischen den dielektrischen Substraten 10ax und 10bx vorgesehen.
  • Im oberen rechten Teil in Fig. 5(A) ist über dem dielektrischen Substrat 10ax ein Kopplungsleiter 51aax von rechteckiger Form mit einer Länge S auf der kurzen Seite und einer Länge von λg/4 auf der langen Seite über dem Kopplungsisoliermaterial 10cax gebildet. Andererseits ist ein dem Leiter 51aax ähnlicher Kopplungsleiter 51abx unter dem Kopplungsisoliermaterial 10cax in dem oberen rechten Teil von Fig. 5(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10bx ausgebildet. Um Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse des Mehranschluß-Richtkopplers auf derselben Seite vorzusehen und die elektrische Länge zwischen dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß gleichzumachen, sind die Kopplungsleiter 51aax und 51abx derart ausgebildet, daß sich die Längsrichtungen der Kopplungsleiter 51aax und 51abx parallel zur Längsrichtung der dielektrischen Substrate 10aax und 10abx erstrecken. Wenn an die Enden der kurzen Seiten der Kopplungsleiter 51aax und 51abx ein Mikrowellensignal angelegt wird, entwickelt sich eine Moduskopplung zwischen den Kopplungsleitern 51aax und 51abx und dem Masseleiter 11x durch das Kopplungsisoliermaterial 10cax in der Kopplungsöffnung 52ax hindurch. Dann wird die Eingangsleistung in zwei äquivalente Teile geteilt und gekoppelt, wodurch am anderen Ende der kurzen Seite jedes der Kopplungsleiter 51aax und 51abx eine Ausgabe erfolgt.
  • In den Fign. 5(A) und 5(B) sind die Positionen der Kopplungsöffnungen 52ax und 52dx gestrichelt dargestellt. Die jeweiligen kurzen Seiten der Kopplungsöffnung 52ax des Masseleiters 11x und die kurzen Seiten der Kopplungsleiter 51aax und 51abx koinzidieren. Die dielektrischen Substrate 10ax und 10bx und das Kopplungsisoliermaterial 10cax sind in demselben Körper gebildet und weisen dieselbe Dielektrizitätskonstante auf. Dieselbe Struktur kann bei den Richtkopplern 50bx bis 50dx verwendet werden.
  • Die Fign. 10(A) und 10(B) sind jeweils Vertikalschnittansichten, die die elektrische Feldverteilung des Ungleich-Modus und des Gleich-Modus bei bekanntem Vertikal-Modus-Betrieb an dem Kopplungsbereich an der Linie F-F' in Fig. 5 zeigen. In dem in Fig. 10(A) gezeigten Gleich-Modus entwickeln sich elektrische Kraftlinien zwischen den Kopplungsleitern 51aax und 51abx und dem Masseleiter 11x, wodurch die Öffnung als magnetische Wand wirkt. Andererseits entwickeln sich in dem in Fig. 10(B) gezeigten Ungleich-Modus elektrische Kraftlinien zwischen den Kopplungsleitern 51aax und 51abx und dem Masseleiter 11x, wodurch die Öffnung als elektrische Wand wirkt.
  • Demgemäß wird von dem Masseleiter 11x und den auf den dielektrischen Substraten 10ax und 10bx ausgebildeten Kopplungsleitern 51aax und 51abx ein Richtkoppler 50ax mit einem vorbestimmten Kopplungsgrad gebildet. Daher kann durch Wählen der Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Substrate 10ax und 10bx, der Breite S der Kopplungsleiter 51aax und 51abx und der Breite W der Kopplungsöffnung 52ax ein Richtkoppler 50ax mit vier Anschlüssen mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden. Es sei angemerkt, daß der Kopplungsgrad 3dB beträgt. Zur Erhöhung des Kopplungsgrades wird die Breite W der Kopplungsöffnung 52ax vergrößert.
  • Direkt über dem Kopplungsisoliermaterial 10cbx im unteren linken Bereich von Fig. 5(A) wird auf dem dielektrischen Substrat 10ax ein Kopplungsleiter 51bax mit derselben Form wie der Leiter 51aax ausgebildet, während direkt unter dem Kopplungsisoliermaterial 10cbx im unteren rechten Bereich in Fig. 5(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10bx ein Kopplungsleiter 51bbx mit derselben Form wie der Leiter 51abx ausgebildet wird. Dementsprechend kann in ähnlicher Weise wie der Richtkoppler 50ax durch den Masseleiter 11x und die Kopplungsleiter 51bax und 51bbx ein Richtkoppler 50bx mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden.
  • Direkt über dem Kopplungsisoliermaterial 10ccx im mittleren Bereich in Fig. 5(A) ist auf dem dielektrischen Substrat 10ax ein Kopplungsleiter 51cax mit derselben Form wie der Leiter 51aax ausgebildet, während direkt unter dem Kopplungsisoliermaterial 10ccx im mittleren Bereich in Fig. 5(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10bx ein Kopplungsleiter 51cbx mit derselben Form wie der Leiter 51abx ausgebildet ist. Dementsprechend kann auf ähnliche Weise wie der Richtkoppler 50ax durch den Masseleiter 11x und die Kopplungsleiter 51cax und 51cbx ein Richtkoppler 50cx mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden.
  • Direkt über dem Kopplungsisoliermaterial 10cdx im rechten mittleren Bereich in Fig. 5(A) ist auf dem dielektrischen Substrat ein Kopplungsleiter 51dax mit derselben Form wie der Leiter 51aax ausgebildet, während direkt unter dem Kopplungsisoliermaterial 10cdx im linken mittleren Bereich in Fig. 5(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10bx ein Kopplungsleiter 51dbx mit derselben Form wie der Leiter 51abx ausgebildet ist. Dementsprechend kann auf ähnliche Weise wie der Richtkoppler 50ax durch den Masseleiter 11x und die Kopplungsleiter 51dax und 51dbx ein Richtkoppler 50dx mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden.
  • Auf der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ax ist der Signaleingangsanschluß 1x über einen Verbindungsstreifenleiter 61x mit dem Verbindungsanschluß 56ax im oberen Teil des Kopplungsleiters 51aax des Richtkopplers 50ax verbunden, während der Verbindungsanschluß 57ax des unteren Teils des Kopplungsleiters 51aax des Richtkopplers 50ax über einen Verbindungsstreifenleiter 63x in S-Form mit dem Verbindungsanschluß 56cx des oberen Bereiches des Kopplungsleiters 51cax des Richtkopplers 50cx verbunden ist. Der Verbindungsanschluß 57cx im unteren Bereich des Kopplungsleiters 51cax des Richtkopplers 50cx ist über den Verbindungsstreifenleiter 65x mit dem Signalausgangsanschluß 5x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 2x ist über den Verbindungsstreifenleiter 62x mit dem Verbindungsanschluß 56x im oberen Teil des Kopplungsleiters 51bax des Richtkopplers 50bx verbunden. Der Verbindungsanschluß 57bx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51bax des Richtkopplers 50bx ist über den Verbindungsstreifenleiter 64x mit Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 57dx des Kopplungsleiters 51dax des Richtkopplers 50dx verbunden. Der Verbindungsanschluß 56dx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51dax des Richtkopplers 50dx ist über den Verbindungsstreifenleiter 66x mit dem Signalausgangsanschluß 6x verbunden.
  • An der Unterseite des dielektrischen Substrates 10bx ist der Signaleingangsanschluß 2x über den Verbindungsstreifenleiter 71x mit dem Verbindungsanschluß 59ax im unteren Teil des Kopplungsleiters 51abx des Richtkopplers 50ax verbunden und der Verbindungsanschluß 58ax im oberen Teil des Kopplungsleiters 51abx des Richtkopplers 50ax ist über den Verbindungsstreifenleiter 73x mit Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 58dx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51dbx des Richtkopplers 50dx verbunden. Der Verbindungsanschluß 59bx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51dbx des Richtkopplers 50dbx ist über den Verbindungsstreifenleiter 75x mit dem Signalausgangsanschluß 7x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 4x ist über den Verbindungsstreifenleiter mit dem Verbindungsanschluß 59bx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51bbx des Richtkopplers 50bx verbunden und der Verbindungsanschluß 58dx im oberen Teil des Kopplungsleiters 5Ibbx des Richtkopplers 50bx ist über den Verbindungsstreifenleiter 74x in S-Form mit dem Verbindungsanschluß 59cx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51cbx des Richtkopplers 50cx verbunden. Der Verbindungsanschluß 58cx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51cbx des Richtkopplers 50cx ist über den Verbindungsstreifenleiter 76x mit dem Signalausgangsanschluß 8x verbunden.
  • Die Breite der jeweiligen Verbindungsstreifenleiter 61x bis 66x und 71x bis 76x wird entsprechend der charakteristischen Impedanz bestimmt.
  • Wie aus den Fign. 5(A) und 5(B) hervorgeht, sind die Signaleingangsanschlüsse 1x bis 4x und die Signalausgangsanschlüsse 5x bis 8x so ausgebildet, daß sie abwechselnd auf dem dielektrischen Substrat 10ax und 10bx mit abweichender Position auf einer Seite der dielektrischen Substrate 10ax und 10bx angeordnet sind. Um dementsprechend einen Anschlußdraht an den jeweiligen Signaleingangs- und -ausgangsanschlüssen 1x bis 8x anzuschließen, überlappen die jeweiligen Verbindungspunkte einander nicht, daher ist die Arbeit des Anschließens einfach. Zur Ausgabe eines Signals mit 1/4 der Leistung des an die Signaleingangsanschlüsse 1x bis 4x angelegten Eingangssignals an den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 5x bis 8x mit derselben Phasendifferenz wird die elektrische Länge des Verbindungsstreifenleiters, angefangen an den jeweiligen Signaleingangsanschlüssen 1x bis 4x und endend an den Signalausgangsanschlüssen 5x bis 8x durch die jeweiligen Richtkoppler, d. h. die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 6Ix, 63x und 65x; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 62x, 64x und 66x; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 71x, 73x und 75x und die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 72x, 74x und 76x vereinheitlicht.
  • Der oben erwähnte Mehranschluß-Richtkoppler ist äquivalent zu der in Fig. 11 dargestellten Schaltung 100x und kann in gleicher Weise wirksam sein wie in den Fign. 14(A) und 14(B) dargestellt. Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden die Anschlüsse 1x bis 4x als Signaleingangsanschluß und die Anschlüsse 5x bis 8x als Ausgangsanschlüsse verwendet, der Mehranschluß- Richtkoppler gemäß der vorliegenden Erfindung jedoch ist eine umkehrbare Schaltung, daher können 1x bis 4x als Signalausgangsanschlüsse und 5x bis 8x als Signaleingangsanschlüsse verwendet werden.
  • Bei der Anordnung des Ausführungsbeispiels werden vier Richtkoppler 50ax bis 50dx verwendet, wobei die beiden Richtkoppler 50ax und 50bx nebeneinander in dem linken Teil und dem rechten Teil in den Fign. 6(A) und 6(C) angeordnet sind, daher kann die Größe des Mehranschluß-Richtkopplers 60x im Vergleich zu derjenigen des in den Fign. 14(A) und 14(B) dargestellten herkömmlichen auf ungefähr 2/3 verringert werden. Da, wie in den Fign. 14(A) und 14(B) gezeigt, die von dem Leiterstreifenleiter 37x gebildete feste Kreuzung 30x weggelassen werden kann, kann das Eingangssignal in äquivalente Leistung mit guter Gleichförmigkeit geteilt werden. Da bei dem Ausführungsbeispiel die feste Kreuzung 30x entfällt, können die Schaltungsstrukturen präzise gestaltet und die elektrischen Längen zwischen dem Eingangs- und dem Ausgangsanschluß vereinheitlicht werden. Daher kann an dem Eingangsanschluß und dem Ausgangsanschluß eine genaue Phasenbeziehung erreicht werden. Die Leiterstruktur auf dem in Fig. 5(A) gezeigten dielektrischen Substrat ist äquivalent zu der um 180º umgekehrten Leiterstruktur auf dem dielektrischen Substrat 10b, wodurch die beiden Leiterstrukturen durch dieselbe Struktur gebildet werden können.
  • Fig. 8(A) ist ein Schaltungsdiagramm des Mehranschluß-Richtkopplers 60x, bei dem die auf der Oberseite und der Unterseite des in den Fign. 5(A) bis 5(B) dargestellten Mehranschluß-Richtkopplers 60x gebildeten Verbindungsstreifenleiter separat dargestellt sind. In Fig. 8(A) zeigen die realen Linien in der Verbindungsleitung und dem Richtkoppler die auf dem dielektrischen Substrat 10ax ausgebildeten Verbindungsleiter 51aax, 51bax, 51cax und 51dax und die Verbindungsstreifenleiter 61x bis 66x, während die gestrichelten Linien in den Verbindungsleitungen und dem Richtkoppler die Verbindungsleiter 51abx, 5Ibbx, 51cbx und 51dbx und die Verbindungsstreifenleiter 71x bis 76x zeigen. Wie aus Fig. 8(A) hervorgeht, kann der Richtkoppler 50cx gemäß Fig. 8(B) an der festen Kreuzungsposition 77x angeordnet sein, an der die Verbindungsstreifenleiter 65x und 76x einander auffeste Weise kreuzen. Der in oben beschriebener Weise angeordnete Mehranschluß-Richtkoppler 61x kann in derselben Weise wirksam sein wie der Mehranschluß-Richtkoppler 60x, und zwar mit demselben Vorteil wie der Mehranschluß-Richtkoppler 60x.
  • Fig. 9 ist ein weiteres Beispiel des erfindungsgemäßen Mehranschluß-Richtkopplers mit 8 Eingangsanschlüssen und 8 Ausgangsanschlüssen. Der Mehranschluß-Richtkoppler weist zwei Mehranschluß-Richtkoppler 60x und 60'x mit vier Eingangs- und vier Ausgangsanschlüssen und einem Richtkoppler 80x mit 8 Eingangsanschlüssen und 8 Ausgangsanschlüssen auf. Der Mehranschluß- Richtkoppler 60'x ist in derselben Weise gebildet wie der in den Fign. 5(A) bis 5(D) dargestellte Mehranschluß-Richtkoppler 60x und weist vier Signaleingangsanschlüsse 1'x bis 4'x und vier Signalausgangsanschlüsse 5'x bis 8'x auf. Der Richtkoppler 80x weist vier Richtkoppler 50ex bis 50hx mit derselben Struktur wie die Richtkoppler 50ax bis 50dx auf, und die Funktion ist gleich der des herkömmlichen Richtkopplers 118x gemäß Fig. 8. Die Signalausgangsanschlüsse 5x bis 8x und 5'x bis 8'x sind mit den Signaleingangsanschlüssen 81x bis 88x verbunden und der in Fig. 9 dargestellte Mehranschluß-Richtkoppler wirkt als herkömmlicher Mehranschluß-Richtkoppler 120x gemäß Fig. 12.
  • Die Fign. 7(A) bis 7(C) zeigen die bestimmte Struktur des in Fig. 9 dargestellten Richtkopplers 80x. Obwohl in den Fign. 7(A) bis 7(C) nur ein Richtkoppler 80x dargestellt ist, ist der Richtkoppler 80x mit den beiden Mehranschluß-Richtkopplern 60x und 60'x auf dem dielektrischen Substrat 10ax und 10bx einstükkig ausgebildet. Im folgenden wird die Struktur des Richtkopplers 80x erläutert.
  • In den Fign. 7(A) bis 7(C) sind vier Kopplungsleiter 51eax, 51fax, 51gax und 51hax mit derselben Form wie der Leiter 51aax mit vorbestimmtem Abstand auf dem mittleren Teil der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ax direkt über den dielektrischen Kopplungsmaterialien 10cex, 10cfx, 10cgx und 10chx in linker und rechter Richtung nebeneinander angeordnet.
  • In den Fign. 7(A) bis 7(C) sind vier Kopplungsleiter 51ebx, 51fbx, 51gbx und 51hbx mit derselben Form wie der Leiter 51abx mit vorbestimmtem Abstand auf dem mittleren Teil der Oberseite des dielektrischen Substrates 10bx direkt über den dielektrischen Kopplungsmaterialien 10cex, 10cfx, 10cgx und 10chx in linker und rechter Richtung nebeneinander angeordnet. Dementsprechend wird von den Kopplungsleitern 51eax und 51ebx und dem Masseleiter 11x ein Richtkoppler 50ex mit einem Kopplungsgrad von 3dB genauso wie der Richtkoppler 50ax gebildet. Von den Kopplungsleitern 51fax und 51fbx und dem Masseleiter 11x wird ein Richtkoppler 50fx mit einem Kopplungsgrad von 3dB genauso wie der Richtkoppler 50ax gebildet. Von den Kopplungsleitern 51gax und 51gbx und dem Masseleiter 11x wird ein Richtkoppler 50gx mit einem Kopplungsgrad von 3dB genauso wie der Richtkoppler 50ax gebildet. Von den Kopplungsleitern 51hax und 51hbx und dem Masseleiter 11x wird ein Richtkoppler 50hx mit einem Kopplungsgrad von 3dB genauso wie der Richtkoppler 50ax gebildet.
  • Auf der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ax ist, wie in Fig. 7(A) gezeigt, der Signaleingangsanschluß 81x über einen Verbindungsstreifenleiter 201x in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 56hx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51hax des Richtkopplers 50hx verbunden. Der Verbindungsanschluß 57hx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51hax des Richtkopplers 50hx ist über den Verbindungsstreifenleiter 202x mit dem Signalausgangsanschluß 89x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 82x ist über einen Verbindungsstreifenleiter 203x in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 56gx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51gax des Richtkopplers 50gx verbunden. Der Verbindungsanschluß 57gx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51gax des Richtkopplers 50gx ist über den Verbindungsstreifenleiter 204x mit dem Signalausgangsanschluß 90x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 83x ist über einen Verbindungsstreifenleiter 205x in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 57ex im unteren Teil des Kopplungsleiters 51eax des Richtkopplers 50ex verbunden. Der Verbindungsanschluß 56ex im oberen Teil des Kopplungsleiters 51eax des Richtkopplers 50ex ist über den Verbindungsstreifenleiter 206x mit dem Signalausgangsanschluß 91x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 84x ist über einen Verbindungsstreifenleiter 207x mit dem Verbindungsanschluß 57fx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51fax des Richtkopplers 50fx verbunden. Der Verbindungsanschluß 56fx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51fax des Richtkopplers 50fx ist über den Verbindungsstreifenleiter 208x mit dem Signalausgangsanschluß 92x verbunden.
  • Wie aus Fig. 7(C) hervorgeht, ist der Signaleingangsanschluß 85x auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10bx über einen Verbindungsstreifenleiter 209x mit dem Verbindungsanschluß 58fx im oberen Teil des Kopplungsleiters 51fbx des Richtkopplers 50fx verbunden. Der Verbindungsanschluß 59fx im unteren Teil des Kopplungsleiters 5Ifbx des Richtkopplers 50fx ist über den Verbindungsstreifenleiter 210x mit dem Signalausgangsanschluß 93x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 86x ist über einen Verbindungsstreifenleiter 211x mit dem Verbindungsanschluß 58ex im oberen Teil des Kopplungsleiters 51ebx des Richtkopplers 50ex verbunden. Der Verbindungsanschluß 59ex im unteren Teil des Kopplungsleiters 51ebx des Richtkopplers 50ex ist über den Verbindungsstreifenleiter 212x mit dem Signalausgangsanschluß 94x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 87x ist über einen Verbindungsstreifenleiter 213x in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 59gx im unteren Teil des Kopplungsleiters 5Igbx des Richtkopplers 50gx verbunden. Der Verbindungsanschluß 58gx im oberen Teil des Kopplungsleiters 5Igbx des Richtkopplers 50gx ist über den Verbindungsstreifenleiter 214x mit dem Signalausgangsanschluß 95x verbunden. Der Signaleingangsanschluß 88x ist über einen Verbindungsstreifenleiter 215x in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 59hbx im unteren Teil des Kopplungsleiters 51hbx des Richtkopplers 50hx verbunden. Der Verbindungsanschluß 58hx im oberen Teil des Kopplungsleiters 5Ihbx des Richtkopplers 50hx ist über den Verbindungsstreifenleiter 216x mit dem Signalausgangsanschluß 96x verbunden.
  • Die Breite der jeweiligen Verbindungsstreifenleiter 201x bis 216x wird entsprechend der charakteristischen Impedanz bestimmt.
  • Es sei darauf hingewiesen, daß die jeweiligen Signaleingangsanschlüsse 81x bis 84x abwechselnd auf den dielektrischen Substraten 10ax und 10bx ausgebildet sind, wie in den Fign. 7(A) und 7(C) gezeigt, wobei die unterschiedlichen Positionen auf einer Seite der dielektrischen Substrate 10ax und 10bx sind. Demgemäß ist im Falle des Anschließens der Anschlußdrähte an die Signaleingangs- und -ausgangsanschlüsse 81x bis 96x die Arbeit des Anschließens des Anschlußdrahtes einfach, da die Verbindungspunkte einander nicht überlappen.
  • Um das dem an die Signaleingangsanschlüsse 81x bis 88x angelegte Eingangssignal entsprechende Signal an den jeweiligen Ausgangsanschlüssen 89x bis 96x mit derselben Phasendifferenz auszugeben, werden die elektrische Länge des Verbindungsstreifenleiters von den jeweiligen Signaleingangsanschlüssen 81x bis 88x an zu den Signalausgangsanschlüssen 89x bis 96x durch die jeweiligen Richtkoppler, d. h. die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 201x und 202x; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 203x und 204x; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 205x und 206x und die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 207x und 208x und die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 209x und 210x; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 211x und 212x; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 213x und 214x und die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 215x und 216x vereinheitlicht.
  • Der oben erwähnte Richtkoppler 80x ist mit den Mehranschluß- Richtkopplern 60x und 60'x verbunden, wobei diese einstückig ausgebildet sind, es besteht die Möglichkeit, den Mehranschluß- Richtkoppler 118x mit 8 Eingängen und 8 Ausgängen gemäß Fig. 12 vorzusehen, und der Richtkoppler 80x ist in derselben Weise wirksam wie der in Fig. 12 dargestellte bekannte Mehranschluß- Richtkoppler 120x. Der Mehranschluß-Richtkoppler 120x ist genauso eine umkehrbare Schaltung wie der Mehr-Richtkoppler 60x. Der die Richtkoppler 50ax bis 50hx verwendende angeordnete Mehranschluß-Richtkoppler hat denselben Vorteil wie der in den Fign.
  • 5(A) bis 5(B) dargestellte Mehranschluß-Richtkoppler 60x. Obwohl bei den in den Fign. 7 und 9 gezeigten Ausführungsbeispielen die jeweiligen Richtkoppler 50ex und 50fx an den in Fig. 9 gezeigten Positionen angeordnet sind, kann der Richtkoppler 50ex an dem Bereich der festen Kreuzung zwischen den Eingangsanschlüssen 83x, 86x und den Ausgangsanschlüssen 91x, 94x angeordnet sein, das heißt, der Richtkoppler 50ex kann an der Position des Richtkopplers 50ex angeordnet sein, wie gegenwärtig in Fig. 9 dargestellt, oder an einer Position 302x, an der sich die Verbindungsstreifenleiter 206x und 212x in einer festen Weise kreuzen. Der Richtkoppler 50fx kann ferner an dem Bereich der festen Kreuzung zwischen den Eingangsanschlüssen 84x, 85x und den Ausgangsanschlüssen 92x, 93x angeordnet sein, d. h. an der gegenwärtigen Position, einer Position, an der die Verbindungsstreifenleiter 208x und 210x sich in fester Weise kreuzen. Ferner können die Richtkoppler 50ex und 50fx an einer beliebigen der vier nachfolgend erwähnten Positionen angeordnet sein.
  • (1) Der Richtkoppler 50ex ist an einer Position 303x angeordnet, an der sich die Verbindungsstreifenleiter 206x und 209x fest kreuzen, während der Richtkoppler 50fx an einer Position 304x angeordnet ist, an der sich die Verbindungsstreifenleiter 207x und 212x fest kreuzen.
  • (2) Der Richtkoppler 50ex ist an einer Position 305x angeordnet, an der sich die Verbindungsstreifenleiter 206x und 210x fest kreuzen, während der Richtkoppler 50fx an einer Position 306fx angeordnet ist, an der sich die Verbindungsstreifenleiter 208x und 212x fest kreuzen.
  • (3) Der Richtkoppler 50ex ist an einer Position 303x angeordnet, während der Richtkoppler 50fx an einer Position 306x angeordnet ist.
  • (4) Der Richtkoppler 50ex ist an einer Position 304x angeordnet, während der Richtkoppler 50fx an einer Position 305x angeordnet ist.
  • Obwohl in den in den Fign. 7 und 9 gezeigten Ausführungsbeispiele die jeweiligen Richtkoppler 50gx und 50hx an den in Fig. 9 gezeigten Positionen angeordnet sind, kann der Richtkoppler 50gx an dem Bereich der festen Kreuzung 307x angeordnet sein, an der die Verbindungsstreifenleiter 201x und 214x sich fest kreuzen, während der Richtkoppler 50hx an der Position 308x der festen Kreuzung angeordnet sein kann, an der sich die Verbindungsstreifenleiter 204x und 215x fest kreuzen.
  • Obwohl das Ausführungsbeispiel in bezug auf den Richtkoppler mit vier oder acht Eingangs- und Ausgangsanschlüssen erläutert ist, beschränkt sich die vorliegende Erfindung nicht auf das Ausführungsbeispiel; die vorliegende Erfindung kann beispielsweise auf einen Mehranschluß-Richtkoppler mit mehr als 16 Anschlüssen angewandt werden. Im allgemeinen kann die vorliegende Erfindung auf einen Mehranschluß-Richtkoppler angewandt werden, der aufweist:
  • erste Eingangsanschlüsse, deren Anzahl N/2 beträgt, wobei N 2n (n ist eine natürliche Zahl) ist und N/2 erste Ausgangsanschlüsse jeweils nebeneinander auf einer Seite des Masseleiters durch das erste dielektrische Substrat hindurch angeordnet sind;
  • N/2 zweite Eingangsanschlüsse und N/2 zweite Ausgangsanschlüsse, die nebeneinander auf der anderen Seite des Masseleiters durch das zweite dielektrische Substrat hindurch angeordnet sind;
  • den ersten Mehranschluß-Richtkoppler mit n·2n-1 auf dem ersten dielektrischen Substrat ausgebildeten und mit den N/4 ersten Eingangsanschlüssen und den N/4 zweiten Eingangsanschlüssen, den auf dem ersten dielektrischen Substrat ausgebildeten N/4 dritten Ausgangsanschlüssen und den auf dem zweiten dielektrischen Substrat ausgebildeten N/4 vierten Ausgangsanschlüssen verbundenen Richtkopplern;
  • den zweiten Mehranschluß-Richtkoppler mit n·2n-1 auf dem ersten dielektrischen Substrat ausgebildeten und mit den N/4 ersten Eingangsanschlüssen und den N/4 zweiten Eingangsanschlüssen, den auf dem zweiten dielektrischen Substrat ausgebildeten N/4 fünften Ausgangsanschlüssen und den auf dem zweiten dielektrischen Substrat ausgebildeten N/4 sechsten Ausgangsanschlüssen verbundenen Richtkopplern;
  • N/4 mit jedem der N/4 dritten Ausgangsanschlüsse des ersten Mehranschluß-Richtkopplers und einem der N/4 sechsten Ausgangsanschlüsse der zweiten Mehranschluß-Richtkoppler ohne Überlappung verbundene und mit jedem der N/4 ersten Ausgangsanschlüsse und einem der N/4 zweiten Ausgangsanschlüsse ohne Überlappung verbundene erste Richtkoppler;
  • N/4 mit jedem der N/4 vierten Ausgangsanschlüsse des ersten Mehranschluß-Richtkopplers und einem der N/4 fünften Ausgangsanschlüsse der zweiten Mehranschluß-Richtkoppler ohne Überlappung verbundene und mit jedem der N/4 ersten Ausgangsanschlüsse und einem der N/4 zweiten Ausgangsanschlüsse ohne Überlappung verbundene zweite Richtkoppler;
  • wodurch der erste Mehranschluß-Richtkoppler, der zweite Mehranschluß-Richtkoppler, die N/4 ersten Richtkoppler und die N/4 zweiten Richtkoppler und zwei Kopplungsleiter, in denen die jeweiligen gegenüberliegenden Enden die Eingangsanschlüsse und die Ausgangsanschlüsse bilden, auf beiden Seiten des Masseleiters durch das erste dielektrische Substrat und das zweite Substrat hindurch ausgebildet sind, so daß die jeweiligen Kopplungsleiter durch die in dem Masseleiter ausgebildete Öffnung elektromagnetisch gekoppelt sind.
  • Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Kopplungsleiter 51aax, 51abx, 51bbx, 51cax, 51cbx, 51dax, 51dbx, 51eax, 51fax, 5Ifbx, 51gax, 51gbx, 51hax, 5Ihbx und die Kopplungsöffnungen 52ax bis 52hx von länglicher rechteckiger Form, ihre Form kann nach Wunsch gewählt werden, solange in dem Masseleiter 11x zwischen den jeweiligen Leiterpaaren 51aax und 51abx; 51bax und 51bbx; 51cax und 51cbx; 51dax und 51dbx; 51eax und 51ebx; 51fax und 5Ifbx; 51gax und 51gbx und 51hax und 51hbx Öffnungen ausgebildet sind, so daß zwischen den Paaren aus zwei Kopplungsleitern eine Kopplung nach dem elektromagnetischen Modus gebildet wird.
  • Wie oben erwähnt, sind in der vorliegenden Erfindung N Eingangsanschlüsse und N Ausgangsanschlüsse (wobei N 2l (l ist eine natürliche Zahl)) und l·2l-1 Richtkoppler vorgesehen, so daß Signale mit 1/N der Leistung der an die N Eingangsanschlüsse angelegten Eingangssignale an den N Ausgangsanschlüssen ausgegeben werden können, und die jeweiligen l·2l-1 Richtkoppler sind auf beiden Seiten des Masseleiters durch das erste und zweite dielektrische Substrat hindurch ausgebildet, wobei die gegenüberliegenden Enden der beiden Kopplungsleiter die Eingangs- und die Ausgangsanschlüsse bilden, so daß die jeweiligen Kopplungsleiter durch die in dem zwischen ihnen ausgebildeten Masseleiter ausgebildete Öffnung elektromagnetisch gekoppelt werden können, daher können die Eingangsanschlüsse, die Ausgangsanschlüsse, die Kopplungsleiter der jeweiligen Richtkoppler und die Streifenleiter zum Verbinden der jeweiligen Anschlüsse und Kopplungsleiter und zum Verbinden der jeweiligen Kopplungsleiter als in zwei Teile geteilt auf den beiden dielektrischen Substraten, welche auf beiden Seiten des Masseleiters ausgebildet sind, ausgebildet sein. Dementsprechend beträgt die Größe des Mehranschluß-Richtkopplers im Vergleich zu derjenigen des herkömmlichen Richtkopplers 2/3, so daß es möglich ist, Größe und Gewicht zu verringern. Mittels der oben erwähnten Anordnung kann der Mehranschluß-Richtkoppler ohne feste Kreuzung gebildet werden, daher ist es möglich, die Schaltungsstrukturen präzise auszubilden und Interferenz zwischen den sich entlang der Streifenleiter ausbreitenden Signalen zu verhindern. Daher ist es möglich, einen Mehranschluß-Richtkoppler zu schaffen, bei dem die Leistung der Signale mit gutem elektrischem Verhalten geteilt werden kann.
  • In den Fign. 15(A) bis 15(E) ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei dem in oberen rechten Teil und im unteren rechten Teil eines länglichen Masseleiters 12y mit einer Dicke von t0 Kopplungsöffnungen 22ay und 22by ausgebildet sind, die den Masseleiter 12y durchdringen und an der kurzen Seite eine Länge W und an der langen Seite eine Länge λg/4 aufweisen, wobei die Kopplungsöffnungen 22ay und 22by mit Kopplungsisoliermaterialien 10cay und 10cby gefüllt sind. Zwischen den dielektrischen Substraten 10ay und 10by ist der Masseleiter 12y mit einer Dicke t vorgesehen.
  • Im oberen linken Teil in Fig. 15(A) ist über dem dielektrischen Substrat 10ay ein Kopplungsleiter 21aay von rechteckiger Form mit einer Länge S auf der kurzen Seite und einer Länge λg/4 auf der langen Seite über dem Kopplungsisoliermaterial 10cay ausgebildet. Andererseits ist ein dem Leiter 21aay ähnlicher weiterer Kopplungsleiter unter dem Kopplungsisoliermaterial 10cay im mittleren linken Teil von Fig. 15(C) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10by ausgebildet. Die Kopplungsleiter 21aay und 21aby sind so ausgebildet, daß die Längsrichtung der Kopplungsleiter 21aay und 21aby parallel zu den jeweiligen kurzen Seiten des dielektrischen Substrates 10ay und 10by verläuft. Wenn die Mikrowellensignale an die Enden der kurzen Seiten der Kopplungsleiter 21aay und 21aby angelegt werden, entwickelt sich zwischen den Kopplungsleitern 21aay und 21aby und dem Masseleiter 12y durch das in die Kopplungsöffnung 22ay gefüllte Kopplungsisoliermaterial hindurch eine Moduskopplung, so daß die Leistung des Signals in zwei Teile geteilt wird und die geteilten Signale an einem anderen Anschluß eingegeben und mit dem anderen geteilten Signal gekoppelt werden, dann können die gekoppelten Signale an den jeweiligen Enden der kurzen Seiten der Kopplungsleiter 21aay und 21aby ausgegeben werden. In Fig. 15(A) zeigen die gestrichelten Linien die Position der Kopplungsöffnungen 22ay und 22by an. In einem Richtkoppler 20ay koinzidieren die jeweiligen kurzen Seiten der Kopplungsöffnung 22ay des Masseleiters 12y und die kurzen Seiten der Kopplungsleiter 21ay und 21aby. Die dielektrischen Substrate 10ay und 10by und das Kopplungsisoliermaterial 10cay bestehen aus dielektrischem Material mit derselben Dielektrizitätskonstante. Der Richtkoppler 20by ist in derselben Weise wie oben beschrieben gebildet.
  • Die Fign. 16(A) und 16(B) sind jeweils Vertikalschnittansichten, die die elektrische Feldverteilung des Ungleich-Modus und des Gleich-Modus bei bekanntem Vertikal-Modus-Betrieb an dem Kopplungsbereich an der Linie B-B' in Fig. 15 zeigen. In dem in Fig. 16(A) gezeigten Gleich-Modus entwickeln sich zwischen den Verbindungsleitern 21aay und 21aby und dem Masseleiter 12y elektrische Kraftlinien, wodurch die Öffnung als magnetische Wand wirkt. Andererseits entwickeln sich in dem in Fig. 16(B) dargestellten Ungleich-Modus elektrische Kraftlinien zwischen den Verbindungsleitern 21aay und 21aby und dem Masseleiter 12y, wodurch die Öffnung als elektrische Wand wirkt.
  • Dementsprechend wird von dem Masseleiter 12y und den auf dem dielektrischen Substrat 10ay und 10by ausgebildeten Verbindungsleitern 21aay und 21aby ein Richtkoppler 20ay mit einem vorbestimmten Kopplungsgrad gebildet. Daher kann durch Wahl der Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Substrate 10ay und 10by, der Breite S der Verbindungsleiter 21aay und 21aby und der Breite W der Kopplungsöffnung 22ay ein Richtkoppler 20ay mit vier Anschlüssen und mit einem Kopplungsgrad von 3dB geschaffen werden. Es sei angemerkt, daß der Kopplungsgrad 3dB beträgt. Um den Kopplungsgrad zu erhöhen, wird die Breite W der Kopplungsöffnung 22ay vergrößert.
  • Direkt über dem Kopplungsisoliermaterial 10cby im mittleren rechten Bereich von Fig. 15(A) wird auf dem dielektrischen Substrat 10ay ein Kopplungsleiter 21bay mit derselben Form wie der Leiter 21aay ausgebildet, während direkt unter dem Kopplungsisoliermaterial 10cby im mittleren linken Bereich in Fig. 15(B) auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10by ein Verbindungsleiter 21bby mit derselben Form wie der Leiter 21aby gebildet wird. Dementsprechend kann in ähnlicher Weise wie der Richtkoppler 20ay ein Richtkoppler 20by mit einem Kopplungsgrad von 3dB von dem Masseleiter 12y und den Verbindungsleitern 21bay und 21bby gebildet werden.
  • Im mittleren Teil der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ay ist ein Hybrid-Verstärker 5y mit einer bekannten Struktur und einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor ausgebildet, während im mittleren Teil der Unterseite des dielektrischen Substrates 10by ein Hybrid-Verstärker 6y mit einer bekannten Struktur und mit einem vorbestimmten Verstärkungsfaktor ausgebildet ist.
  • In der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ay ist der Signaleingangsanschluß 1y über einen Verbindungsstreifenleiter 131y mit dem Verbindungsanschluß 23ay im oberen Teil des Kopplungsleiters 21aay des Richtkopplers 20ay verbunden. Der Verbindungsanschluß 24ay im unteren Teil des Kopplungsleiters 21aay des Richtkopplers 20ay ist über einen Verbindungsstreifenleiter 133y mit dem Signaleingangsanschluß 5ay des Verstärkers 5y verbunden. Der Ausgangsanschluß 5by des Verstärkers 5y ist über einen Verbindungsstreifenleiter 135y mit dem Verbindungsanschluß 23by im oberen Teil des Kopplungsleiters 21bay des Richtkopplers 20by verbunden. Der Verbindungsanschluß 24by im unteren Teil des Kopplungsleiters 21bay des Richtkopplers 20by ist über den Verbindungsstreifenleiter 138y mit der reflexionsfreien Abschlußvorrichtung 8y verbunden.
  • Auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10by ist der Verbindungsanschluß 26ay im unteren Teil des Verbindungsleiters 21aby des Richtkopplers 20ay durch den Verbindungsstreifenleiter 132y mit einer reflexionsfreien Abschlußvorrichtung 7y verbunden und der Verbindungsanschluß 25ay im oberen Teil des Verbindungsleiters 21aby des Richtkopplers 20ay ist über den Verbindungsstreifenleiter 134y mit dem Verstärker 6y verbunden. Der Ausgangsanschluß 6by des Verstärkers 6y ist über den Verbindungsstreifenleiter 136y mit einem Verbindungsanschluß 26by im unteren Teil des Verbindungsleiters 2Ibby des Richtkopplers 20by verbunden. Der Verbindungsanschluß 25by an dem Verbindungsleiter 21bby des Richtkopplers 20by ist über den Verbindungsstreifenleiter 137y mit dem Signalausgangsanschluß 2y verbunden.
  • Die Verbindungsstreifenleiter 131y bis 138y weisen die jeweils gewünschte Breite auf, die von der charakteristischen Impedanz bestimmt wird.
  • Um der Impedanz des Signaleingangsanschlusses 1y und des Signalausgangsanschlusses 2y angepaßt zu sein, weisen zwei Verstärker 5y und 6y dieselbe Eingangs- und Ausgangsimpedanz mit derselben Verstärkungs- und Leistungsverstärkungseigenschaft auf.
  • Das in den Signaleingangsanschluß 1y gelangte Mikrowellensignal wird an dem Verbindungsanschluß 23ay des Richtkopplers 20ay eingegeben, in dem das Eingangssignal in zwei Teile geteilt wird; ein Teil des geteilten Signals wird über den auf derselben Ebene des Verbindungsanschlusses 23ay gelegenen Verbindungsanschluß 24ay und weiter über den Streifenleiter 133y in den Eingangsanschluß 5ay des Verstärkers 5y eingegeben. Ein weiterer Teil des in dem Richtkoppler 20ay geteilten Signale wird über den Verbindungsanschluß 25ay, der sich auf einer der Ebene des Verbindungsanschlusses 23ay gegenüberliegenden Ebene befindet, und weiter über den Verbindungsstreifenleiter 134y in den Eingangsanschluß 6ay des Verstärkers 6y eingegeben. Die jeweiligen, von dem Ausgangsanschluß 5by des Verstärkers 5y und dem Ausgangsanschluß 6by des Verstärkers 6y ausgegebenen Signale werden über die Verbindungsstreifenleiter 135y und 136y an den Verbindungsanschlüssen 23by bzw. 26by des Richtkopplers 20by eingegeben. Die dem Richtkoppler 20by eingegebenen jeweiligen Signale werden zusammengesetzt oder gekoppelt und die zusammengesetzten Signale werden über den Verbindungsanschluß 25by und den Verbindungsstreifenleiter 137y an dem Signalausgangsanschluß 2y ausgegeben.
  • Bei dem oben erwähnten mikrowellenabgeglichenen Verstärker sind zwei Verstärker 5y und 6y auf den dielektrischen Substraten 10ay und 10by angeordnet, und da die beiden Verstärker durch den Masseleiter getrennt sind, tritt keine Interferenz der Signale der Verstärker 5y und 6y auf. Demgemäß können die in den Signaleingangsanschluß 1y eingegebenen Signale mit gutem elektrischem Verhalten verarbeitet werden. Da darüber hinaus zwei Verstärker 5y und 6y und die Verbindungsstreifenleiter auf beiden Seiten der dielektrischen Substrate 10ay und 10by angeordnet sind, ist es möglich, die Größe des mikrowellenabgeglichenen Verstärkers auf ungefähr 1/2 der Größe der herkömmlichen Vorrichtung zu verringern und damit das Gewicht der Verstärkervorrichtung. Darüber hinaus ist es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht erforderlich, die Signale mittels einer Steg-Kopplung unter Verwendung von Draht- oder Bandleitern, wie bei dem interdigitalen Richtkoppler verwendet, zu koppeln, wodurch die Schaltungsstrukturen präzise ausgebildet werden können und die Arbeit der Herstellung der Vorrichtung im Vergleich zu der Arbeit der Herstellung der herkömmlichen Vorrichtung einfach ist. Da außerdem die Leiterstrukturen des in Fig. 15(A) gezeigten dielektrischen Substrates 10ay dieselben sind wie die Leiterstrukturen auf dem in Fig. 15(c) gezeigten dielektrischen Substrat 10by, ist es von Vorteil, daß die beiden Leiterstrukturen unter Verwendung derselben Struktur hergestellt werden können.
  • Fig. 17 ist ein Schaltungsdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Mehranschluß-Verstärkers mit vier Eingängen und vier Ausgängen zeigt.
  • In Fig. 17 sind vier Verstärker 31y bis 34y zwischen den ersten und zweiten Mehranschluß-Richtkoppler 201y und 202y geschaltet, wobei jeder vier Eingänge und vier Ausgänge aufweist. Die Mehranschluß-Richtkoppler 201y und 202y weisen vier Richtkoppler 40ay bis 40dy und 40ey bis 40hy auf, wobei jeder einen Kopplungsgrad 3dB hat, wodurch vier Ausgangssignale, die jeweils 1/4 der Leistung des an die vier Eingangsanschlüsse angelegten Eingangssignal aufweisen, an den vier Ausgangsanschlüssen ausgegeben werden können. Demgemäß können durch Verändern des Verstärkungsfaktors der Verstärker 31y bis 34y an den Ausgangsanschlüssen 55y bis 58y die Ausgangssignale erhalten werden, welche jeweils einen gewünschten Leistungspegel aufweisen, der von den an den Eingangsanschlüssen 51y bis 54y eingegebenen Eingangssignalen mit einem vorbestimmten Leistungspegel abgekoppelt und verstärkt worden ist.
  • Die Fign. 18(A) bis 18(C) sind Schaltungsdiagramme, die die bestimmte Struktur des in Fig. 17 dargestellten Mehranschluß- Verstärkers zeigen, und Fig. 18(A) ist eine Draufsicht des Mehranschluß-Verstärkers, Fig. 18(B) eine Draufsicht des Masseleiters 12y des in fig. 18(A) gezeigten Mehranschluß-Verstärkers und Fig. 18(C) ist eine Draufsicht der Leiterstrukturen auf dem dielektrischen Substrat 10by des in Fig. 18(A) dargestellten Mehranschluß-Verstärkers. In den Fign. 18(A) bis 18(C) sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Mehranschluß-Verstärker weist einen ersten Richtkoppler 201y mit vier Richtkopplern 40ay bis 40dy, einen aus vier Verstärkern 31y bis 34y gebildeten Verstärker und einen zweiten Mehranschluß-Richtkoppler 202y mit vier Richtkopplern 40ey bis 40hy auf.
  • In Fig. 18(A) sind im oberen linken Teil, im unteren linken Teil, im mittleren Teil und im mittleren rechten Teil des Mehranschluß-Richtkopplers 201y eines länglichen Masseleiters 12y mit einer Dicke von t0 Kopplungsöffnungen 42ay bis 42dy ausgebildet, die einen Masseleiter 12y durchdringen und an der kurzen Seite eine Länge W und an der langen Seite eine Länge λg/4 aufweisen, wobei die Kopplungsöffnungen 42ay bis 42dy mit Kopplungsisoliermaterialien 10cay und 10cby, 10ccy und cdy gefüllt sind. Im linken mittleren Teil, im rechten mittleren Teil, im oberen rechten Teil, im unteren rechten Teil des Mehranschluß- Richtkopplers 202y des Masseleiters 12y sind den Masseleiter 12y durchdringende Kopplungsöffnungen 42ey bis 42hy ausgebildet, wobei deren kurze Seiten eine Länge W und die langen Seiten eine Länge von λg/4 aufweisen, und die jeweiligen Kopplungsöffnungen werden mit den Kopplungsisoliermaterialien 10cey, 10cfy, 10cgy und 10chy gefüllt. Der Masseleiter 12y ist zwischen zwei dielektrischen Substraten 10ay und 10by vorgesehen.
  • Auf der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ay sind rechtwinklige Kopplungsleiter 41aay, 41bay, 41cay, 41day, 41eay, 41fay, 41gay und 41hay ausgebildet, die jeweils kurze Seiten einer Länge S und lange Seiten einer Länge von λg/4 aufweisen. Auf der Unterseite des in Fig. 18(C) gezeigten dielektrischen Substrates sind Kopplungsleiter 41aby, 41bby, 41cby, 41dby, 41eby, 41fby, 41gby und 41hby mit derselben Form wie der Leiter 41aay jeweils direkt unter den Kopplungsisoliermaterialien 10cay bis 10chy ausgebildet. Die jeweiligen Eingangsanschlüsse und Ausgangsanschlüsse des Mehranschluß-Verstärkers sind auf einer Seite des Mehranschluß-Verstärkers ausgebildet. Um zwischen den jeweiligen Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen dieselbe elektrische Länge vorzusehen, sind die Kopplungsleiter 41aay bis 41hay und 41aby bis 41hby derart ausgebildet, daß die Längsrichtung der Leiter 41aay bis 41hay und 41aby bis 41hby parallel zur Richtung der kurzen Seite der dielektrischen Substrate 10ay und 10hy ist.
  • Dementsprechend wird, ähnlich wie die Richtkoppler 20ay und 20by, ein Richtkoppler 40ay mit einem Kopplungsgrad von 3dB von den Kopplungsleitern 41aay und 41by und dem Masseleiter 12y gebildet. In ähnlicher Weise werden die Richtkoppler 40by bis 40hy mit einem Kopplungsgrad von 3dB gebildet.
  • Auf der Oberseite des dielektrischen Substrates 10ay ist der Signaleingangsanschluß 51y über einen Verbindungsstreifenleiter 61y mit dem Verbindungsanschluß 43ay im oberen Teil des Kopplungsleiters 41aay des Richtkopplers 40ay verbunden. Der Verbindungsanschluß 44ay im unteren Teil des Kopplungsleiters 41aay des Richtkopplers 40ay ist über den Verbindungsstreifenleiter 62y in S-Form mit dem Verbindungsanschluß 43cy im oberen Teil des Kopplungsleiters 41cay des Richtkopplers 40cy verbunden. Der Verbindungsanschluß 44cy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41cay des Richtkopplers 40cy ist über einen Verbindungsstreifenleiter 63y mit dem Eingangsanschluß 31ay des Verstärkers 31y verbunden. Der Signaleingangsanschluß 53y ist über den Verbindungsstreifenleiter 67y mit dem Verbindungsanschluß 43by im oberen Teil des Kopplungsleiters 41bay des Richtkopplers 40by verbunden. Der Verbindungsanschluß 44by im unteren Teil des Kopplungsleiters 41bay des Richtkopplers 40by ist über den Verbindungsstreifenleiter 68by in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 44by im unteren Teil des Kopplungsleiters 41day des Richtkopplers 40dy verbunden. Der Verbindungsanschluß 43by im oberen Teil des Kopplungsleiters 41day des Richtkopplers 40by ist über den Verbindungsstreifenleiter 69y mit dem Eingangsanschluß 32ay des Verstärkers 32y verbunden. Der Ausgangsanschluß 31by des Verstärkers 31y ist über den Verbindungsstreifenleiter 64y mit dem Verbindungsanschluß 41eay des Richtkopplers 40ey verbunden. Der Verbindungsanschluß 43ey im oberen Teil des Kopplungsleiters 41eay des Richtkopplers 40ey ist über den Verbindungsstreifenleiter 65y in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 43gy des Richtkopplers 40gy verbunden. Der Verbindungsanschluß 44gy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41gay des Richtkopplers 40gy ist über den Verbindungsstreifenleiter 66y mit dem Signalausgangsanschluß 55y verbunden. Der Ausgangsanschluß 32by des Verstärkers 32y ist über den Verbindungsstreifenleiter 70y mit dem Verbindungsanschluß 43fy des Richtkopplers 40fy verbunden. Der Verbindungsanschluß 44fy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41fay des Richtkopplers 40f ist über den Verbindungsstreifenleiter 71y in S-Form mit dem Verbindungsanschluß 43hy im oberen Teil des Kopplungsleiters 41hay des Richtkopplers 40hy verbunden. Der Verbindungsanschluß 44hy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41hay des Richtkopplers 40hy ist über den Verbindungsstreifenleiter 72y mit dem Signalausgangsanschluß 56y verbunden.
  • Auf der Unterseite des dielektrischen Substrates 10by ist der Signaleingangsanschluß 52y über einen Verbindungsstreifenleiter 73y mit dem Verbindungsanschluß 46ay im unteren Teil des Kopplungsleiters 41aby des Richtkopplers 40ay verbunden. Der Verbindungsanschluß 45ay im oberen Teil des Kopplungsleiters 41aby des Richtkopplers 40ay ist über den Verbindungsstreifenleiter 74y in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 45dy des Richtkopplers 40dy verbunden. Der Verbindungsanschluß 46dy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41dby des Richtkopplers 40dy ist über einen Verbindungsstreifenleiter 75y mit dem Eingangsanschluß 33ay des Verstärkers 33y verbunden. Der Signaleingangsanschluß 54y ist über den Verbindungsstreifenleiter 79y mit dem Verbindungsanschluß 46by im unteren Teil des Kopplungsleiters 41bby des Richtkopplers 40by verbunden. Der Verbindungsanschluß 45by im oberen Teil des Kopplungsleiters 41bby des Richtkopplers 40by ist über den Verbindungsstreifenleiter 80y in S-Form mit dem Verbindungsanschluß 46cy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41cdy des Richtkopplers 40cy verbunden. Der Verbindungsanschluß 45cy im oberen Teil des Kopplungsleiters 41cby des Richtkopplers 40cy ist über den Verbindungsstreifenleiter 81y mit dem Eingangsanschluß 34ay des Verstärkers 34y verbunden. Der Ausgangsanschluß 33by des Verstärkers 33y ist über den Verbindungsstreifenleiter 76y mit dem Verbindungsanschluß 46fy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41fby des Richtkopplers 40fy verbunden. Der Verbindungsanschluß 45fy im oberen Teil des Kopplungsleiters 41fby des Richtkopplers 40fy ist über den Verbindungsstreifenleiter 77y in S-Form mit dem Verbindungsanschluß 46gy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41gby des Richtkopplers 40gy verbunden. Der Verbindungsanschluß 45gy im oberen Teil des Kopplungsleiters 41gby des Richtkopplers 40gy ist über den Verbindungsstreifenleiter 78y mit dem Signalausgangsanschluß 57y verbunden. Der Ausgangsanschluß 34by des Verstärkers 34y ist über den Verbindungsstreifenleiter 82y mit dem Verbindungsanschluß 45ey des Richtkopplers 40ey verbunden. Der Verbindungsanschluß 46ey im unteren Teil des Kopplungsleiters 41eby des Richtkopplers 40ey ist über den Verbindungsstreifenleiter 83y in Zickzackform mit dem Verbindungsanschluß 46hy im unteren Teil des Kopplungsleiters 41hby des Richtkopplers 40hy verbunden. Der Verbindungsanschluß 45hy im oberen Teil des Kopplungsleiters 41hby des Richtkopplers 40hy ist über den Verbindungsstreifenleiter 84y mit dem Signalausgangsanschluß 58y verbunden.
  • Die Breite der Verbindungsstreifenleiter 61y und 84y wird entsprechend der charakteristischen Impedanz bestimmt.
  • Jedes der an den Signaleingangsanschlüssen 51y bis 54y eingegebenen Signale wird in den in den Fign. 18(A) und 18(C) dargestellten Mehranschluß-Verstärkern verarbeitet, und um die verarbeiteten Signale zu den Signalausgangsanschlüssen 55y bis 58y mit derselben Phasendifferenz gegenüber den Eingangssignalen auszugeben, wird die elektrische Länge des Verbindungsstreifenleiters, angefangen bei den jeweiligen Signaleingangsanschlüssen 51y bis 54y und endend bei den Signalausgangsanschlüssen 55yx bis 58y über die jeweiligen Richtkoppler und die Verstärker, d. h. die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 61y, 66y und die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 67y bis 72y; die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 73y bis 78y; und die gesamte elektrische Länge der Verbindungsstreifenleiter 79y bis 84y, vereinheitlicht.
  • Der wie oben erwähnt angeordnete Mehranschluß-Richtkoppler ist äquivalent zu der in Fig. 17 gezeigten Schaltung und durch Veränderung der Verstärkungsfaktoren der Verstärker 31y bis 34y ist es möglich, die gekoppelten und verstärkten Signale mit dem gewünschten Leistungspegel an den Signalausgangsanschlüssen 55y bis 58y von den Eingangssignalen an den Signaleingangsanschlüssen 51y bis 54y, die mit demselben Grad gekoppelt worden sind, zu erhalten.
  • Da, wie oben erwähnt, die Signaleingangsanschlüsse 51y bis 54y, die Signalausgangsanschlüsse 55y bis 58y, die Verstärker 31y bis 34y und die Verbindungsstreifenleiter 61y bis 84y zur Verbindung der jeweiligen Anschlüsse in zwei Teile auf beiden Seiten des dielektrischen Substrates 10ay und 10by aufgeteilt sind, wobei anstatt des interdigitalen Richtkopplers die Richtkoppler 40ay bis 40hy verwendet werden, kann die Größe des Mehranschluß-Verstärkers mit vier Eingängen oder Ausgängen auf 1/2 des herkömmlichen, einen interdigitalen Richtkoppler verwendenden Mehranschluß-Verstärkers verringert werden. Da es bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nicht erforderlich ist, wie bei dem interdigitalen Richtkoppler eine Steg-Kopplung durch einen Draht- oder Bandleiter vorzusehen, können die Schaltungsstrukturen präzise hergestellt werden und die Arbeit der Herstellung der Vorrichtung ist einfacher zu verrichten als die bei der Herstellung der herkömmlichen Vorrichtung. Die in Fig. 18(A) gezeigten Leiterstrukturen auf dem dielektrischen Substrat 10ay sind dieselben wie die Strukturen des in Fig. 18(C) gezeigten dielektrischen-Substrates, die um 180º um den Mittelpunkt des dielektrischen Substrates 10by gedreht werden, wodurch die jeweiligen Leitstrukturen mittels derselben Struktur erstellt werden können.
  • Obwohl bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Hybridverstärker 5y, 6y, 31y bis 34y auf dem dielektrischen Substrat 10ay und 10by ausgebildet sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt; man könnte die dielektrischen Substrate durch Halbleitersubstrate ersetzen und die Hybrid-Verstärker 5y, 6y, 31y bis 34y könnten durch verschiedene, auf dem Halbleitersubstrat ausgebildete Verstärkerarten, wie beispielsweise einen MMIC, ersetzt werden. In diesem Fall kann das Kopplungsisoliermaterial durch Halbleitermaterial ersetzt werden.
  • Zwar sind die Kopplungsleiter 21aay, 21aby, 21day, 21bby, 41aay, 41aby, 41bay, 41bby, 41cay, 41cby, 41day, 41dby, 41eay, 41eby, 41fay, 41fby, 41gay, 41gby, 41hay und 41hby und die Kopplungsöffnungen 22ay, 22by, 42ay bis 42hy jeweils rechteckig ausgebildet, doch ist die Form nicht auf die Rechteckform beschränkt, vorausgesetzt, daß zwischen den Kopplungsleitern des Richtkopplers Öffnungen ausgebildet sind, so daß sich zwischen jedem Kopplungsleiterpaar die Moduskopplung elektromagnetisch entwikkeln kann.
  • Zwar wurde die Erläuterung in bezug auf eine Vorrichtung mit vier Signaleingangs- und -ausgangsanschlüssen abgegeben, doch kann bei der vorliegenden Erfindung eine Mehranschluß-Vorrichtung mit mehr als 16 Anschlüssen verwendet werden.
  • Statt der Verstärker 5y, 6y, 31y und 34y können verschiedene Mikrowellensignalverarbeitungsvorrichtungen wie beispielsweise Dämpfer, Phasenschieber, Modulator und/oder Frequenzwandler verwendet werden. Dementsprechend kann in der vorliegenden Erfindung durch Vorsehen wenigstens eines der Richtkoppler 50ay und 50by und der Mikrowellensignalverarbeitungsvorrichtung die vorliegende Erfindung auf die verschiedenen Arten von Mikrowellenvorrichtungen angewandt werden. Demgemäß ist es möglich, Mikrowelle?1vorrichtungen zu schaffen, die in der Lage sind, Eingangssignale mit gutem elektrischem Verhalten zu verarbeiten, wobei Interferenz zwischen den sich die Leitungen entlang ausbreitenden Signalen verhindert wird, und welche kleinformatig und leichtgewichtig und auf einfache Weise herstellbar sind.
  • Wenn Phasenschieber statt der in den Fign. 15(A) und 15(C) verwendeten Verstärker 5y und 6y verwendet werden, ist es möglich, durch Verändern des Betrags der Phasenverschiebung in den Phasenschiebern die gedämpften Mikrowellensignale von den Ausgangsanschlüssen 2y zu nehmen, wobei die Eingangsmikrowellensignale an dem Eingangsanschluß 1y verwendet werden.
  • Da bei der vorliegenden Erfindung ein oder mehr Richtkoppler mit derart ausgebildeten Richtkopplern vorgesehen sind, daß zwei Kopplungsleiter, welchen die Eingangs- und Ausgangsanschlüsse bilden, auf beiden Seiten des Masseleiters durch die Substrate hindurch angeordnet sind, so daß die Kopplungsleiter durch Öffnungen, die in dem Masseleiter zwischen den Kopplungsleitern und einer an der vorderen Stufe oder der hinteren Stufe des Richtkopplers angeordneten Mikrowellenvorrichtung elektromagnetisch gekoppelt werden können. Die Kopplungsleiter der Richtkoppler, die Mikrowellensignalverarbeitungsvorrichtung und verschiedene Leitungen zum Verbinden der Kopplungsleiter und der Mikrowellenverarbeitungsvorrichtung können auf beiden Seiten der beiden Substrate als in zwei Teile geteilt ausgebildet sein. Demgemäß beträgt die Größe der Mikrowellenvorrichtung ungefähr 1/2 der der herkömmlichen Vorrichtung und es ist möglich, eine leichtgewichtige und kleinformatige Vorrichtung vorzusehen. Da die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Verwendung von Draht- und Bandkopplungsleitern zur Bildung einer Steg-Kopplung geschaffen werden kann, kann Interferenz zwischen den Signalen verhindert werden. Daher kann eine Mikrowellenvorrichtung geschaffen werden, die in der Lage ist, das Mikrowellensignal mit gutem elektrischem Verhalten zu verarbeiten.

Claims (2)

1. Mehranschluß-Richtkopplervorrichtung mit N Eingangsanschlüssen (1x bis 4x) und N Ausgangsanschlüssen (5x bis 8x) und n·2n-1 Richtkopplereinrichtungen (50ax bis 50dx), wobei N = 2n ≥ 4 (n ist eine natürliche Zahl), so daß Signale mit 1/N der Energie der Eingangssignale an den jeweiligen N Ausgangsanschlüssen ausgegeben werden, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei der Richtkopplereinrichtungen (50ax bis 50dx) jeweils aus einem Paar Kopplerleiter bestehen,
ein Kopplerleiter (51aax bis 51dax) jedes der Paare auf der Oberseite eines ersten dielektrischen Substrates (10ax) und der andere Kopplerleiter (51abx bis 51dbx) jedes der Paare auf der Unterseite eines zweiten dielektrischen Substrates (10bx) angeordnet ist, und
ein Masseleiter (11) zwischen der Unterseite des ersten (10ax) und der Oberseite des zweiten Substrates (10bx) angeordnet ist, wobei das Paar Kopplerleiter durch in dem Masseleiter (11) zwischen den Paaren der Kopplungsleiter ausgebildete entsprechende Koppleröffnungen (52ax bis 52dx) gekoppelt ist.
2. Mikrowellenvorrichtung mit Richtkopplereinrichtungen (40ay bis 40hy) und Mikrowellensignalverarbeitungseinrichtungen (31y bis 34y), welche mit der vorderen Stufe oder hinteren Stufe der Richtkopplereinrichtung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtkopplereinrichtungen (40ay bis 40hy) jeweils aus einem Paar Kopplerleiter bestehen,
wobei ein Kopplerleiter (41aay bis 41hay) jedes Paars auf der Oberseite eines ersten dielektrischen Substrates und der andere Kopplerleiter (41aby bis 41hby) des Paars auf der Unterseite des zweiten dielektrischen Substrates angeordnet ist, und
wobei zwischen der Unterseite des ersten und der Oberseite des zweiten Substrates ein Masseleiter (12y) angeordnet ist, wobei das Paar Kopplerleiter durch eine in dem Masseleiter zwischen dem Paar Kopplerleiter ausgebildete jeweilige Koppleröffnung (42ay bis 42hy) gekoppelt ist.
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