JP2013021381A - Power distribution synthesizer - Google Patents
Power distribution synthesizer Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013021381A JP2013021381A JP2011150596A JP2011150596A JP2013021381A JP 2013021381 A JP2013021381 A JP 2013021381A JP 2011150596 A JP2011150596 A JP 2011150596A JP 2011150596 A JP2011150596 A JP 2011150596A JP 2013021381 A JP2013021381 A JP 2013021381A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- input
- branch
- output
- dielectric substrate
- power distribution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
Description
本発明は電力分配合成器に係り、特に無線通信等に用いられる高周波信号を複数の高周波信号に分配し、または複数の高周波信号をそれより少ない数の高周波信号に合成する電力分配合成器に関する。 The present invention relates to a power distribution synthesizer, and more particularly to a power distribution synthesizer that distributes a high-frequency signal used for wireless communication or the like into a plurality of high-frequency signals, or combines a plurality of high-frequency signals into a smaller number of high-frequency signals.
従来の電力分配合成器として伝送線路型（ウィルキンソン型）の電力分配合成器が知られている。ウィルキンソン型の電力分配合成器は、矩形状の誘電体基板の一面に共通ポート、分配ポート、これらのポートを接続する導体線路（マイクロストリップライン）が形成されて構成されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１のものでは、導体線路を構成する分配路と合成路とを兼用せずに独立して設けることにより所望の整合特性を容易に実現できるようにしたものである。特許文献２のものでは、導体線路を山部と谷部とが交互に繰り返すＵ字波形状とすることにより、小型化を図り、さらに誘電体基板の表面に形成した接地導体と導体線路との間隔を、共通ポート側よりも分配ポート側の方を狭くすることにより、優れた特性を実現できるようにしたものである。
A transmission line type (Wilkinson type) power distribution combiner is known as a conventional power distribution combiner. A Wilkinson power distribution synthesizer is configured by forming a common port, a distribution port, and a conductor line (microstrip line) connecting these ports on one surface of a rectangular dielectric substrate (for example, Patent Documents). 1 and 2). In
ところで、上述したような構成の電力分配合成器では、その周囲に導体が配置されると、その導体の存在により伝送特性が劣化する。したがって、電力分配合成器を、これにアンテナやアンプなどを一体化して組み込んだ無線端末等として設置する場合、無線端末等の特性が劣化するおそれがあり、その一体化が困難となる。 By the way, in the power distribution / combining device configured as described above, when a conductor is disposed around the power distribution / combination unit, transmission characteristics deteriorate due to the presence of the conductor. Therefore, when the power distribution combiner is installed as a wireless terminal or the like in which an antenna, an amplifier, or the like is integrated and integrated, there is a risk that the characteristics of the wireless terminal or the like may be deteriorated, and the integration becomes difficult.
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消して、電力分配合成器の周囲に配置される導体による伝送特性の劣化を軽減することが可能な電力分配合成器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power distribution synthesizer capable of solving the above-described problems of the prior art and reducing the deterioration of transmission characteristics due to conductors arranged around the power distribution synthesizer. is there.
本発明の一実施の態様によれば、矩形状の誘電体基板の一面に形成され、前記誘電体基板の幅方向の一辺に配置される入出力共通ポートと、前記誘電体基板の幅方向の他辺に配置される複数の出入力分配ポートと、前記入出力共通ポートと前記複数の出入力分配ポートとを接続する導体線路とを備える電力分配合成器において、
前記導体線路は、前記入出力共通ポートに接続される分岐部と、前記分岐部から分岐して前記誘電体基板の長さ方向の辺に沿って並行に延び前記複数の出入力分配ポートにそれぞれ接続される複数の分岐路と、前記複数の分岐路と前記複数の出入力分配ポートとの接続部間を抵抗結合する結合部と、を備え、
前記分岐路は、前記分岐部と前記結合部との間において、最大のピークと最小のピークとが交互に繰り返して連続する三角波形状をしている電力分配合成器が提供される。
According to one embodiment of the present invention, an input / output common port formed on one surface of a rectangular dielectric substrate and disposed on one side in the width direction of the dielectric substrate, and the width direction of the dielectric substrate In a power distribution synthesizer comprising a plurality of input / output distribution ports arranged on the other side, and a conductor line connecting the input / output common port and the plurality of input / output distribution ports,
The conductor line is connected to the input / output common port, and extends from the branch portion in parallel along the lengthwise side of the dielectric substrate to the plurality of input / output distribution ports. A plurality of branch paths to be connected; and a coupling portion that resistance-couples between connection sections of the plurality of branch paths and the plurality of input / output distribution ports,
The branching path is provided with a power distribution synthesizer having a triangular wave shape in which a maximum peak and a minimum peak are alternately repeated between the branch portion and the coupling portion.
この場合、前記分岐路の線路幅を電力分配合成比に応じた寸法に形成するか、前記三角波形を前記誘電体基板の長さ方向の中心線に対して互いに非対称に形成する、または前記三角波形を前記誘電体基板の幅方向に引いた直線に対して互いに非対称に形成することも
できる。
In this case, the line width of the branch path is formed to a size corresponding to a power distribution / synthesis ratio, or the triangular waveform is formed asymmetric with respect to the center line in the length direction of the dielectric substrate, or the triangle Waveforms can be formed asymmetric with respect to a straight line drawn in the width direction of the dielectric substrate.
また、前記分岐路、前記抵抗結合部からなる導体線路を、直列に繰り返し接続して多段に構成することもできる。 In addition, a conductor line composed of the branch path and the resistance coupling portion may be repeatedly connected in series to form a multistage structure.
本発明によれば、電力分配合成器の周囲に配置される導体による伝送特性の劣化を軽減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce deterioration of transmission characteristics due to conductors arranged around the power distribution combiner.
本発明の実施の形態について述べる。 Embodiments of the present invention will be described.
［第１の実施の形態］
（電力分配器の構成）
電力分配合成器はウィルキンソン型であり、誘電体基板の一面に形成され、前記誘電体基板の幅方向の一辺に配置される入出力共通ポートと、前記誘電体基板の幅方向の他辺に配置される複数の出入力分配ポートと、前記入出力共通ポートと前記複数の出入力分配ポートとを接続する導体線路とを備える。この導体線路は、入出力共通ポートに接続される分岐部から誘電体基板の長さ方向の辺（外縁）に沿って並行に延び複数の出入力分配ポートにそれぞれ接続される複数の分岐路を備える。
[First Embodiment]
(Configuration of power distributor)
The power distribution synthesizer is of the Wilkinson type, is formed on one surface of the dielectric substrate, and is disposed on one side of the dielectric substrate in the width direction, and disposed on the other side of the dielectric substrate in the width direction. A plurality of input / output distribution ports, and a conductor line connecting the input / output common port and the plurality of input / output distribution ports. The conductor line extends in parallel from the branch portion connected to the input / output common port along the side (outer edge) in the length direction of the dielectric substrate, and includes a plurality of branch paths respectively connected to the plurality of input / output distribution ports. Prepare.
電力分配合成器は、入出力共通ポートを入力共通ポート（以下、単に入力ポートという）とし、出入力分配ポートを出力分配ポート（以下、単に出力ポートという）とすることにより電力分配器になる。このとき分岐部は分配部、複数の分岐路は複数の分配路となり、分配部から複数の分配路へ分配された複数の高周波信号を複数の出力分配ポートに伝送する。逆に、電力分配合成器は、出入力分配ポートを入力分配ポート（以下、単に入力ポートという）とし、入出力共通ポートを出力共通ポート（以下、単に出力ポートという）とすることにより電力合成器になる。このとき複数の分岐路は複数の合成路、分岐部は合成部となり、複数の合成路から送られてくる複数の高周波信号を合成部に伝送し、それより少ない数の高周波信号に合成する。 The power divider / combiner becomes a power divider by setting an input / output common port as an input common port (hereinafter simply referred to as an input port) and an input / output distribution port as an output distribution port (hereinafter simply referred to as an output port). At this time, the branch unit becomes a distribution unit, and the plurality of branch paths become a plurality of distribution paths, and a plurality of high-frequency signals distributed from the distribution unit to the plurality of distribution paths are transmitted to a plurality of output distribution ports. On the other hand, a power distribution / combining device uses an input / output distribution port as an input distribution port (hereinafter simply referred to as an input port) and an input / output common port as an output common port (hereinafter simply referred to as an output port). become. At this time, a plurality of branch paths become a plurality of synthesis paths, and a branch section becomes a synthesis section, and a plurality of high-frequency signals sent from the plurality of synthesis paths are transmitted to the synthesis section and synthesized into a smaller number of high-frequency signals.
このように構成された電力分配合成器は、既述したように、その周囲に導体が配置されると、その導体の存在により伝送特性が劣化する。この理由は、電力分配合成器を構成す
る誘電体基板の一辺と近接する導体線路部分の長さが長かったり、誘電体基板の一辺と平行する導体線路部分の長さが長かったりすると、電力分配合成器の周囲に近接配置される導体による影響を受けて導体線路が伝送特性の劣化を起すからである。
As described above, when a conductor is arranged around the power distribution combiner configured as described above, the transmission characteristics deteriorate due to the presence of the conductor. The reason is that if the length of the conductor line portion adjacent to one side of the dielectric substrate constituting the power distribution combiner is long or the length of the conductor line portion parallel to one side of the dielectric substrate is long, the power distribution This is because the conductor line deteriorates the transmission characteristics due to the influence of the conductors arranged close to the periphery of the combiner.
そこで、本実施の形態では、複数の分岐路を、前記分岐部と前記結合部との間において、最大のピークと最小のピークとが交互に繰り返して連続する三角波形状となるように構成している。このように構成することにより、誘電体基板の長さ方向の辺と近接する分岐路部分の長さが短くなる。また、誘電体基板の長さ方向の辺と平行する分岐路部分の長さが短くなるため、電力分配合成器の周囲に配置される外部導体による電力分配合成器の伝送特性の劣化を軽減することができる。 Therefore, in the present embodiment, the plurality of branch paths are configured to have a triangular wave shape in which the maximum peak and the minimum peak are alternately repeated between the branch portion and the coupling portion. Yes. With this configuration, the length of the branch path portion adjacent to the side in the length direction of the dielectric substrate is shortened. In addition, since the length of the branch path portion parallel to the lengthwise side of the dielectric substrate is shortened, the deterioration of the transmission characteristics of the power distribution combiner due to the external conductor arranged around the power distribution combiner is reduced. be able to.
また、本発明の他の実施の態様では、矩形状の誘電体基板の一面に形成され、前記誘電体基板の幅方向の一辺に配置される入出力共通ポートと、前記誘電体基板の幅方向の他辺に配置される複数の出入力分配ポートと、前記入出力共通ポート及び前記複数の出入力分配ポートを接続する導体線路とを備える電力分配合成器において、
前記導体線路は、前記入出力共通ポートに接続される分岐部と、前記分岐部から分岐して前記誘電体基板の長さ方向の辺に沿って並行に延びる複数の分岐路と、前記複数の分岐路及び前記複数の出入力分配ポートをそれぞれ接続する複数の分流路と、前記複数の分岐路と前記複数の分流路との接続部間を抵抗結合する結合部と、を有し、
前記複数の分岐路は、前記分岐部と前記結合部との間に連続する三角波形状で、かつその三角波形形状が、前記誘電体基板の長さ方向の中心線に対して互いに対称となるように構成されている。
In another embodiment of the present invention, an input / output common port formed on one surface of a rectangular dielectric substrate and disposed on one side in the width direction of the dielectric substrate, and the width direction of the dielectric substrate In a power distribution combiner comprising a plurality of input / output distribution ports arranged on the other side, and a conductor line connecting the input / output common port and the plurality of input / output distribution ports,
The conductor line includes: a branch portion connected to the input / output common port; a plurality of branch paths branched from the branch portion and extending in parallel along a lengthwise side of the dielectric substrate; A plurality of branch passages that respectively connect the branch path and the plurality of input / output distribution ports; and a coupling portion that resistively couples the connection portions of the plurality of branch paths and the plurality of branch paths;
The plurality of branch paths have a continuous triangular wave shape between the branch portion and the coupling portion, and the triangular waveform shape is symmetrical to the center line in the length direction of the dielectric substrate. It is configured.
このように複数の分岐路は、分岐部と結合部との間に連続する三角波形形状で、かつその三角波形形状が、誘電体基板の長さ方向の中心線に対して互いに対称となるように構成されていることにより、誘電体基板の長さ方向の辺と近接する分岐路部分の長さが短くなる。また、誘電体基板の長さ方向の辺と平行となる導体線路の長さが短くなるため、電力分配合成器の周囲に配置される導体による電力分配合成器の伝送特性の劣化を軽減することができる。 As described above, the plurality of branch paths have a triangular waveform shape that is continuous between the branch portion and the coupling portion, and the triangular waveform shape is symmetrical to the center line in the length direction of the dielectric substrate. With this configuration, the length of the branch path portion adjacent to the side in the length direction of the dielectric substrate is shortened. Moreover, since the length of the conductor line parallel to the lengthwise side of the dielectric substrate is shortened, the deterioration of the transmission characteristics of the power distribution combiner due to the conductors arranged around the power distribution combiner is reduced. Can do.
また、本発明の別な実施の態様では、矩形状の誘電体基板の一面に形成され、前記誘電体基板の幅方向の一辺に形成される入出力共通ポートと、前記誘電体基板の幅方向の他辺に形成される２本の出入力分配ポートと、前記入出力共通ポート及び前記２本の出入力分配ポートを接続する導体線路とを備える電力分配合成器において、
前記導体線路は、前記入出力共通ポートに接続される分岐部と、前記分岐部から分岐して前記誘電体基板の長さ方向の辺に沿って並行に延びる２本の分岐路と、前記２本の分岐路及び前記２本の出入力分配ポートとそれぞれ接続する２本の分流路と、前記２本の分岐路と前記２本の分流路との接続部間を抵抗結合する結合部と、を有し、
前記２本の分岐路は、前記分岐部と前記結合部との間に連続する三角波形形状で、かつその三角波形形状が、前記誘電体基板の長さ方向の中心線に対して互いに対称となるように構成されている。
In another embodiment of the present invention, an input / output common port formed on one side of a rectangular dielectric substrate and formed on one side in the width direction of the dielectric substrate, and the width direction of the dielectric substrate In a power distribution synthesizer comprising two input / output distribution ports formed on the other side, and a conductor line connecting the input / output common port and the two input / output distribution ports,
The conductor line includes a branch portion connected to the input / output common port, two branch paths that branch from the branch portion and extend in parallel along a lengthwise side of the dielectric substrate, and the 2 Two branch paths connected to each of the two branch paths and the two input / output distribution ports, and a coupling section for resistance-bonding between the connection sections of the two branch paths and the two branch paths, Have
The two branch paths have a triangular waveform shape that is continuous between the branch portion and the coupling portion, and the triangular waveform shape is symmetrical with respect to the center line in the length direction of the dielectric substrate. It is comprised so that it may become.
このように２本の分岐路は、分岐部と結合部との間に連続する三角波形形状で、かつその三角波形形状が、誘電体基板の長さ方向の中心線に対して互いに対称となるように構成されていることにより、誘電体基板の長さ方向の辺と近接する分岐路部分の長さが短くなる。また、誘電体基板の長さ方向の辺と平行となる分岐路部分の長さが短くなるため、電力分配合成器の周囲に配置される導体による電力分配合成器の伝送特性の劣化を軽減することができる。 Thus, the two branch paths have a triangular waveform shape that is continuous between the branch portion and the coupling portion, and the triangular waveform shape is symmetrical with respect to the center line in the length direction of the dielectric substrate. With this configuration, the length of the branch path portion adjacent to the side in the length direction of the dielectric substrate is shortened. Moreover, since the length of the branch path portion parallel to the lengthwise side of the dielectric substrate is shortened, the deterioration of the transmission characteristics of the power distribution synthesizer due to the conductors arranged around the power distribution synthesizer is reduced. be able to.
以下、図１を用いてこの電力分配合成器について詳細に説明する。ここでは電力分配合
成器について電力分配器を代表して説明する。
Hereinafter, this power distribution synthesizer will be described in detail with reference to FIG. Here, the power distributor / combiner will be described as a representative power distributor.
図１は、電力等分配のウィルキンソン型電力分配器の構成を示す。図１に示すように、電力分配器２０は、誘電体基板１５を有し、その誘電体基板１５の一面８に入力ポート１１と、２つの出力ポート１２、１３と、導体線路９と、結合部１０とが主に設けられている。誘電体基板１５の一面８と反対側の他面７に接地導体（図示せず）が設けられている。
FIG. 1 shows a configuration of a Wilkinson type power divider that distributes electric power equally. As shown in FIG. 1, the
誘電体基板１５は矩形状をしており、導体線路９が延びる長さ方向の辺１６、１７、入力ポート１１、出力ポート１２、１３が設けられる幅方向の辺１８、１９の合計４つの辺を有する。誘電体基板１５には、例えばテフロン（登録商標）材、ガラスエポキシ材、フッ素樹脂などの誘電材料が用いられる。
The
入力ポート１１は、誘電体基板１５の幅方向の一辺１８の中央に形成されている。この入力ポート１１から無線通信等に用いられる高周波信号が導体線路９に入力されるように構成される。
The
２つの出力ポート１２、１３は、誘電体基板１５の幅方向の一辺１８と反対側の他辺１９の両端側に分離して形成されている。２つの出力ポート１２、１３からは分配された複数の高周波信号が出力されるように構成される。
The two
導体線路９は金属、例えば銅箔から構成される。なお、接地導体も金属、例えば銅箔で構成される。導体線路９は、入力ポート１１から誘電体基板１５の長さ方向に延びる１本の共通路２１と、この共通路２１に接続される分岐部２２と、分岐部２２から２つに分岐して誘電体基板１５の長さ方向の対向二辺１６、１７に沿って並行に延びる２本の分岐路２９とを備える。さらに２本の分岐路２９と２本の出力ポート１２、１３とをそれぞれ接続する２本の分流路１４と、２本の分岐路２９と２本の分流路１４との接続部２３とを備える。
The conductor line 9 is made of metal, for example, copper foil. The ground conductor is also made of metal, for example, copper foil. The conductor line 9 branches from the
前述した２本の分岐路２９は、導体線路９の主要部を構成する。分岐路２９は、分岐部２２と接続部２３との間で、最大ピークと最小ピークが交互に繰り返して連続する三角波形状をして構成される。三角波形のピークは尖らすように（鋭角で）構成されていてもよいが、若干丸くなっている形態も含まれる。また、ここでは三角波形は二等辺三角波形としている。本実施の形態では、電力分配器の分配比を等分配比とするために、その２本の三角波形状は、誘電体基板１５の長さ方向の中心線Ｃに対して互いに対称となるように構成されている。また、その２本の三角波形状は、誘電体基板１５の幅方向に引いた直線Ｄに対しても互いに対称となるように構成されている。三角波の繰り返し回数は２回以上である（図１では２回）。入力ポート１１から結合部１０までの導体線路９のトータルの電気長はλ／４である。
The two
このような構成により、誘電体基板１５の長さ方向の辺１６、１７と近接する分岐路部分の長さを短くし、誘電体基板１５の長さ方向の辺１６、１７と平行となる分岐路部分の長さを短くすることにより、電力分配器２０の周囲の導体による伝送特性の劣化を軽減するようになっている。また、三角波形は、誘電体基板１５の長さ方向、幅方向の直線のいずれに対しても対称に形成されているので、分配比率を等分配することができる。
With such a configuration, the length of the branch path portion adjacent to the
なお、２本の分流路１４は、従来と同じ形状をしている。すなわち、２本の分岐路２９と２本の分流路１４との接続部２３から誘電体基板１５の幅方向に立ち上がり、その後、誘電体基板１５の長さ方向の一辺１６、１７と近接して平行に延びる矩形波形状をしている。
The two
結合部１０は、２本の分岐路２９と２本の分流路１４との接続部２３間を抵抗結合する。結合部１０は、例えば、抵抗素子から構成される。
The
図１に示す本実施の形態の電力分配器２０は、以上説明したように構成される。
The
図２は、このような構成の電力分配器２０の周囲に導体２４が近接した状態を示している。この図示例では、電力分配器２０を平面視したとき、その２次元的な平面において、三角波形状の分岐路２９に導体２４が、誘電体基板１５の長さ方向と平行に近接した状態を示している。このように電力分配器２０に導体２４が近接しても、誘電体基板１５の長さ方向の辺と近接する分岐路部分の長さが短く、しかも誘電体基板１５の長さ方向の辺と平行となる分岐路部分の長さが短いため、入力ポート１１から２本の出力ポート１２、１３への伝送損失はほとんど劣化しない。
FIG. 2 shows a state in which the
（実施の形態の効果）
（１）本実施の形態によれば、導体線路９の主要部を構成する分岐路２９を三角波形状に構成したことにより、誘電体基板１５の長さ方向の一辺と近接する分岐路部分の長さを短くすることができる。また、誘電体基板１５の長さ方向の辺１６、１７と平行となる分岐路部分の長さも短くすることができる。したがって、電力分配器２０の周囲に近接する導体２４による伝送特性の劣化を軽減することができる。特に誘電体基板１５の長さ方向と平行に導体２４が分岐路２９に近接配置されるときに、その軽減効果はおおきい。なお、誘電体基板１５の長さ方向の一辺と近接するピークを尖らすようにすることで、ピークが丸くなっているものと比べて、さらに誘電体基板１５の長さ方向の一辺と近接する分岐路部分の長さを短くでき、電力分配器２０の周囲に近接する導体２４による伝送特性の劣化を軽減できる。
(Effect of embodiment)
(1) According to the present embodiment, the length of the branch path portion adjacent to one side in the length direction of the
（２）また、近接する導体による特性劣化が軽減することができることにより、無線端末等の機器に電力分配器を搭載して、導体もしくは導体を含むアンテナ、アンプを電力分配器と一体化しても、電力分配器の特性が劣化するおそれが解消される。したがって、電力分配器へのアンテナ、アンプの一体化を促進できる。例えば、ワンセグ微弱電波送信システムにおいて、送信機から送信される信号を分配する電力分配器に適用可能である。 (2) In addition, since it is possible to reduce deterioration of characteristics due to adjacent conductors, a power distributor can be mounted on a device such as a wireless terminal, and an antenna or amplifier including the conductor or conductor can be integrated with the power distributor. The possibility that the characteristics of the power distributor will deteriorate is eliminated. Therefore, integration of the antenna and amplifier into the power distributor can be promoted. For example, in a one-segment weak radio wave transmission system, it can be applied to a power distributor that distributes a signal transmitted from a transmitter.
（３）上述した実施の形態では電力分配器について述べたが、入力ポートと出力ポートとを逆にして用いれば、本発明は電力合成器にも適用可能である。 (3) Although the power distributor has been described in the above-described embodiment, the present invention can also be applied to a power combiner if the input port and the output port are used in reverse.
（４）また、分岐路の形状を三角波形状とすることにより、分岐路長を誘電体基板１５の長さ方向に圧縮することができる。したがって、電力分配器２０の長さ方向を縮小することができ、分岐路が矩形波状をしたものより小型化が可能となる。また、小型化するので低コスト化が可能となる。
(4) Moreover, the branch path length can be compressed in the length direction of the
（５）本実施の形態では、電力分配器２０の周囲として、三角波の進行方向と平行な誘電体基板１５の長さ方向の辺１６、１７に近接する場合について説明したが、幅方向の辺１８、１９に導体２４が近接する状態においても、長さ方向の辺１６、１７に近接する場合と同様な効果がある。分岐路２９を三角形としたことにより、長さ方向の辺１６、１７と近接する分岐路部、及び誘電体基板１５の幅方向の辺１８、１９と平行となる導体線路部の長さが短くなっているからである。
(5) In the present embodiment, the case where the
（６）また、上述した電力分配器２０の周囲に導体２４が近接する状態として２次元的な平面の場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、３次元的な立体の場合も含まれる。例えば、図２において、導体２４と電力分配器２０との平面的な位置関係を保持したま
ま、導体２４が紙面に垂直な方向に存在している場合でも、電力分配器２０の周囲に導体２４が近接する状態である。この立体的な近接状態でも、平面的な近接状態と同様な効果がある。さらに、幅方向の辺の場合についても同様の効果がある。
［第２の実施の形態］
(6) In addition, the case where the
[Second Embodiment]
上述した実施の形態では三角波形を二等辺三角形としたが、三角形の形状はこれに限定されず、例えば、図４に示すように直角三角形ないし鋸歯状波形でもよいことは勿論である。直角三角形ないし鋸歯状波形は、誘電体基板１５の幅方向に引いた直線Ｄに対して互いに非対称となるように構成されている。すなわち、三角波形は、上記直線Ｄが誘電体基板１５の長さ方向の中心線Ｃ上のいずれの点に引かれても、全て非対称となっている。
In the above-described embodiment, the triangular waveform is an isosceles triangle. However, the shape of the triangle is not limited to this, and for example, a right triangle or a sawtooth waveform may be used as shown in FIG. The right triangle or sawtooth waveform is configured to be asymmetric with respect to a straight line D drawn in the width direction of the
［第３の実施の形態］
上述した実施の形態では、等分配の電力分配器の例を説明したが、本発明は不等分配の電力分配器にも容易に適用できる。図５に不等分配の電力分配器の構成を示す。不等分配の電力分配器は、例えば、第１及び第２の分岐路２９の線路幅が電力分配合成比に応じた寸法に形成される。または２本の三角波形状は、誘電体基板１５の幅方向に引いた直線Ｄに対して互いに対称となるように構成されているが、誘電体基板１５の長さ方向の中心線Ｃに対して互いに非対称に形成される。このような構成により、分配比率を等分配ではなく、任意の比率で分けることができ、電力不等分配器に適用できる。本実施の形態によれば電力分配器の周囲の導体による伝送特性の劣化軽減の効果が一層顕著になる。
[Third Embodiment]
In the above-described embodiment, an example of an equally distributed power distributor has been described. However, the present invention can be easily applied to an unevenly distributed power distributor. FIG. 5 shows a configuration of an unequal distribution power distributor. In the non-uniformly distributed power distributor, for example, the line widths of the first and
［第４の実施の形態］
また、本発明は広帯域化を狙った多段のウィルキンソン型電力分配器に適用することができる。図６はそのような多段の電力分配器の構成を示す。多段の電力分配器は、トーナメント状の分配構造ではなく、直列接続の分配構造である。すなわち、二段目から電気長λ／４の分岐路２９、結合部１０、電気長λ／４の分岐路２９・・・のように順次に繋がり、電気長λ／４の分岐路２９と結合部１０の繋がりを繰り返すよう構成される。このように構造が多段になっても、分岐路２９が三角波形状をしているので、電力分配器の周囲の導体による伝送特性の劣化軽減の効果を保持できる。
[Fourth Embodiment]
Further, the present invention can be applied to a multi-stage Wilkinson type power divider aimed at widening the bandwidth. FIG. 6 shows the configuration of such a multistage power distributor. The multistage power distributor is not a tournament-shaped distribution structure but a series-connected distribution structure. That is, from the second stage, a
なお、本発明は以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、多くの変形が本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。例えば、矩形状の誘電体基板の一部に切欠き又は突起が形成されているものも、本発明の技術的思想内に含まれる。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications can be made by those having ordinary knowledge in the art within the technical idea of the present invention. For example, what has a notch or a protrusion formed in a part of a rectangular dielectric substrate is also included in the technical idea of the present invention.
つぎに本発明の実施例を説明する。
図１に示す構成の電力等分配のウィルキンソン型電力分配器を製作した。
誘電体基板１５の他面７に接地導体としてのグランドパターンを形成することにより、一面８に形成する導体線路９を２本のマイクロストリップラインとして構成した。結合部は抵抗素子で構成した。マイクロストリップラインは、入力ポート１１から抵抗素子までの電気長はλ／４である。マイクロストリップラインは分岐部２２から抵抗素子までを、連続した三角波形状に形成した。繰り返し回数は２周期とした。
Next, examples of the present invention will be described.
A Wilkinson type power divider having the power distribution structure shown in FIG. 1 was manufactured.
By forming a ground pattern as a ground conductor on the
２本のマイクロストリップラインは同じ特性インピーダンスを持つ。入・出力インピーダンスは５０Ωで設計し、マイクロストリップラインの特性インピーダンスを７０．７Ω、抵抗素子を１００Ωとした。また、設計周波数は７００Ｈｚとした。このときの線路長Ｌは理論値でλ／４≒１０７ｍｍである。線路長Ｌは、誘電率を持つ材料を使用した基板で設計した場合、波長短縮効果により、前述した理論値の１０７ｍｍよりも短縮される。本実施例では、誘電体基板１５に０．８ｍｍ厚のテフロン（登録商標）材（誘電率２．６
）を使用した。このときの実際の線路長Ｌは７２ｍｍとした。
The two microstrip lines have the same characteristic impedance. The input / output impedance was designed to be 50Ω, the characteristic impedance of the microstrip line was 70.7Ω, and the resistance element was 100Ω. The design frequency was 700 Hz. The line length L at this time is a theoretical value of λ / 4≈107 mm. When the line length L is designed with a substrate using a material having a dielectric constant, the line length L is shortened from the theoretical value of 107 mm due to the wavelength shortening effect. In the present embodiment, a 0.8 mm thick Teflon (registered trademark) material (dielectric constant 2.6 is applied to the
)It was used. The actual line length L at this time was 72 mm.
図１において、各部位の寸法は次の通りである。
誘電体基板１５の幅ｅ＝３４．４ｍｍ
誘電体基板１５の長さｆ＝３７．２ｍｍ
マイクロストリップライン幅ｇ＝１．２ｍｍ
入力ポート１１から分岐部２２までの長さｈ＝６．０ｍｍ
分岐部２２から最初の最大ピークまでの長さｉ＝４．５ｍｍ
最大ピークから最小ピークまでの長さｊ＝４．５ｍｍ
In FIG. 1, the dimensions of each part are as follows.
The width e of the
Length f of
Microstrip line width g = 1.2mm
Length from the
Length from
Length from maximum peak to minimum peak j = 4.5mm
図２において、距離Ｂは、上記のように製作した電力分配器における誘電体基板の長さ方向の辺（外縁）と平行になるマイクロストリップラインと、電力分配器のマイクロストリップラインに近接する導体２４との距離である。ここではＢを０．４ｍｍとした。距離Ｂ＝０ｍｍは電力分配器の周囲に導体が無い状態を示す。 In FIG. 2, the distance B is the microstrip line parallel to the lengthwise side (outer edge) of the dielectric substrate in the power distributor manufactured as described above, and the conductor close to the microstrip line of the power distributor. 24. Here, B was set to 0.4 mm. The distance B = 0 mm indicates a state where there is no conductor around the power distributor.
図３に、距離Ｂを０ｍｍと０．４ｍｍにしたときの上記電力分配器の伝送損失を計算した結果を示す。上記計算結果は、シミュレーションソフト「Ｓｏｎｎｅｔ（有限会社ソネット技研）」を使用し解析して求めたものである。図３（ａ）は入力ポート１１から第１の出力ポート１２への通過特性（伝送特性）、図３（ｂ）は入力ポート１１から第２の出力ポート１３への通過特性（伝送特性）を示している。第１、第２の出力ポート１２、１３において、導体２４との近接距離Ｂ＝０．４ｍｍのときと、導体無しの０ｍｍのときと通過特性（伝送特性）はほとんど劣化がなかった。これにより作製した電力分配器の周囲の導体による伝送特性の劣化軽減の効果を確認できた。
FIG. 3 shows the result of calculating the transmission loss of the power distributor when the distance B is set to 0 mm and 0.4 mm. The calculation result is obtained by analysis using simulation software “Sonnet (Sonnet Giken)”. 3A shows the pass characteristic (transmission characteristic) from the
［比較例］
電力等分配（分配比１：１）のウィルキンソン型の従来の電力分配器を作製した。その構成を図７に示す。従来のものが図１の実施の形態と異なる点は、マイクロストリップラインで構成した分岐路１、２の形状を三角波形状ではなく矩形波形状として、誘電体基板の長さ方向の辺と近接した位置で分岐路１、２を該辺と平行になるよう配置させた点である。また、設計周波数は６５０ＭＨｚとした。
[Comparative example]
A Wilkinson type conventional power distributor with equal power distribution (1: 1 distribution ratio) was produced. The configuration is shown in FIG. 1 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the shape of the
図７において、各部位の寸法は次の通りである。
誘電体基板の幅ａ＝３２．４ｍｍ
誘電体基板の長さｂ＝５６．４ｍｍ
マイクロストリップラインの幅ｃ＝１．２ｍｍ
誘電体基板の長さ方向の辺と平行なマイクロストリップラインの長さｄ＝３８．４ｍｍ
In FIG. 7, the dimensions of each part are as follows.
Dielectric substrate width a = 32.4 mm
Dielectric substrate length b = 56.4 mm
Microstrip line width c = 1.2mm
Length of microstrip line parallel to the lengthwise side of the dielectric substrate d = 38.4 mm
図８は、上記のように製作した電力分配器の周囲に導体２７が近接した状態を示す。図の距離Ａは、電力分配器における誘電体基板の長さ方向の辺（外縁）と平行となるマイクロストリップラインと、電力分配器に前記マイクロストリップラインに近接する前記導体２７との距離である。ここでは、距離Ｂは０．４ｍｍとした。距離Ｂ＝０ｍｍは電力分配器の周囲に導体が無い状態を示す。
FIG. 8 shows a state in which the
図９に、距離Ａを０ｍｍと０．４ｍｍにしたときの上記電力分配器の伝送損失を計算した結果を示す。図９（ａ）は入力ポート４から第１の出力ポート５への伝送損失、図９（ｂ）は入力ポート４から第２の出力ポート６への伝送損失を示す。同図より設計周波数６５０ＭＨｚにおいて、距離Ａが０．４ｍｍのとき、０ｍｍと比べて第１及び第２の出力ポートの伝送特性（通過特性）は、いずれも劣化していることが分かる。
FIG. 9 shows the result of calculating the transmission loss of the power distributor when the distance A is 0 mm and 0.4 mm. 9A shows transmission loss from the
なお、図示するように、伝送特性が左シフトするという劣化の特性を見越して、設計周
波数を７２０ＭＨｚとしたときの特性ピークが、劣化時に、実際に狙う周波数７００ＭＨｚにおいて発現するようにして、実質的に劣化を防止することも可能である。しかし、この方法は全体的に伝送損失が劣化する点で好ましくない。
As shown in the figure, in anticipation of the deterioration characteristic that the transmission characteristic shifts to the left, the characteristic peak when the design frequency is 720 MHz appears substantially at the target frequency of 700 MHz at the time of deterioration. It is also possible to prevent deterioration. However, this method is not preferable in that the transmission loss is deteriorated as a whole.
１ マイクロストリップライン
２ マイクロストリップライン
３ 抵抗素子１００Ω
４ 入力ポート
５ 第１の出力ポート
６ 第２の出力ポート
７ 他面
８ 一面
９ 導体線路（マイクロストリップライン）
１０ 結合部（抵抗素子１００Ω）
１１ 入力ポート（入出力共通ポート）
１２ 第１の出力ポート（出入力分配ポート）
１３ 第２の出力ポート（出入力分配ポート）
１４ 分流路
１５ 誘電体基板
１６、１７ 誘電体基板の長さ方向の辺
１８、１９ 誘電体基板の幅方向の辺
２０ 電力分配器
２１ 共通路
２２ 分岐部
２３ 接続部
２４ 導体
２９ 分岐路
1
4
10 coupling part (resistance element 100Ω)
11 Input port (I / O common port)
12 First output port (I / O distribution port)
13 Second output port (I / O distribution port)
14
Claims (4)
前記導体線路は、前記入出力共通ポートに接続される分岐部と、前記分岐部から分岐して前記誘電体基板の長さ方向の辺に沿って並行に延び前記複数の出入力分配ポートにそれぞれ接続される複数の分岐路と、前記複数の分岐路と前記複数の出入力分配ポートとの接続部間を抵抗結合する結合部と、を備え、
前記分岐路は、前記分岐部と前記結合部との間において、最大のピークと最小のピークとが交互に繰り返して連続する三角波形状をしている電力分配合成器。 An input / output common port formed on one surface of a rectangular dielectric substrate and disposed on one side in the width direction of the dielectric substrate, and a plurality of input / output distributions disposed on the other side in the width direction of the dielectric substrate A power distribution synthesizer comprising: a port; and a conductor line connecting the input / output common port and the plurality of input / output distribution ports.
The conductor line is connected to the input / output common port, and extends from the branch portion in parallel along the lengthwise side of the dielectric substrate to the plurality of input / output distribution ports. A plurality of branch paths to be connected; and a coupling portion that resistance-couples between connection sections of the plurality of branch paths and the plurality of input / output distribution ports,
The branching path is a power distribution synthesizer having a triangular wave shape in which a maximum peak and a minimum peak are alternately repeated between the branch part and the coupling part.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011150596A JP2013021381A (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Power distribution synthesizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011150596A JP2013021381A (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Power distribution synthesizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013021381A true JP2013021381A (en) | 2013-01-31 |
Family
ID=47692418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011150596A Withdrawn JP2013021381A (en) | 2011-07-07 | 2011-07-07 | Power distribution synthesizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2013021381A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111169413A (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-19 | 利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司 | Electric energy transmission system and conductor system |
| CN114335962A (en) * | 2022-01-13 | 2022-04-12 | 中国人民解放军63660部队 | Transient electromagnetic pulse power divider |
-
2011
- 2011-07-07 JP JP2011150596A patent/JP2013021381A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111169413A (en) * | 2018-11-12 | 2020-05-19 | 利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司 | Electric energy transmission system and conductor system |
| CN111169413B (en) * | 2018-11-12 | 2024-03-19 | 利萨·德雷克塞迈尔有限责任公司 | Power transmission system and wire system |
| CN114335962A (en) * | 2022-01-13 | 2022-04-12 | 中国人民解放军63660部队 | Transient electromagnetic pulse power divider |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105190998B (en) | Array antenna | |
| US10930995B2 (en) | Power divider/combiner | |
| CN105390787A (en) | Novel composite function gradient millimeter wave waveguide power distribution synthesizer | |
| CN104781986A (en) | Antenna and wireless communication device | |
| US20150002242A1 (en) | Microwave arrangement for the transmission of high-frequency signals | |
| WO2013026271A1 (en) | Phase shifting device | |
| CN105305036A (en) | Microwave antenna, microwave equipment and application thereof | |
| US20150380817A1 (en) | 3x3 butler matrix and 5x6 butler matrix | |
| CN114284673B (en) | Substrate integrated waveguide dual-band filtering balun | |
| CN106856260B (en) | Miniaturized broadband dual-polarized antenna feed network | |
| CN108321484B (en) | 90-degree hybrid circuit | |
| CN104836008B (en) | A kind of a wide range of restructural power divider of frequency | |
| CN101662062A (en) | Dual-band unequal power distributor containing selectable isolating structure | |
| JP2013021381A (en) | Power distribution synthesizer | |
| CN106785249B (en) | 90 ° of phase-shift networks of ultra wide band | |
| CN115548615B (en) | Artificial surface plasmon on-chip dual-mode transmission line based on balun | |
| CN111200179A (en) | Ultra-wideband odd-path power divider | |
| JP2014036258A (en) | Multiband band-pass filter | |
| CN106711563B (en) | Semi-annular surface wave transmission line and power divider fed by coplanar waveguide | |
| CN113287226A (en) | Transmission line and phase shifter | |
| US20140285282A1 (en) | Power dividing phase shifter | |
| JP2011199368A (en) | Power distributor | |
| Shahi et al. | Balanced-to-Balanced series feeding network with common-mode suppression | |
| CN103081222A (en) | N port feeding system having distribution structure and feeding element included therein | |
| CN106711564B (en) | Semi-annular single-frequency and double-frequency selective surface structure |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |