JP2623134B2 - Power distributor - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は,UHF帯やマイクロ波帯でよく用いられる電
力分配器に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power divider often used in the UHF band and the microwave band.
従来，この種の装置として，第３図に示すようなもの
があつた。この図は特開昭58−10901号公報に示された
もので，図において，（７）は入力端子，（８），
（９）は出力端子，（10），（11）はアイソレーシヨン
端子，（12），（13）は整合終端器，（14）はリング線
路，（15）は対称軸,Q1,Q5はリング線路（14）からアイ
ソレーシヨン端子（10），（11）が分岐する点,Q2,Q4は
リング線路（14）から出力端子（８），（９）が分岐す
る点,Q3はリング線路（14）から入力端子（７）が分岐
する点である。Conventionally, as this type of device, there is a device as shown in FIG. This figure is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-10901, where (7) is an input terminal, (8),
(9) is an output terminal, (10) and (11) are isolation terminals, (12) and (13) are matching terminators, (14) is a ring line, (15) is a symmetric axis, and Q1 and Q5 are The point where the isolation terminals (10) and (11) are branched from the ring line (14), Q2 and Q4 are the points where the output terminals (8) and (9) are branched from the ring line (14), and Q3 is the ring line. This is the point where the input terminal (7) branches from (14).
上記各端子（10），（８），（７），（９），（11）
は，リング線路（14）の一周長の1/6の間隔で順次リン
グ線路（14）に接続されている。端子（10）と端子（1
1）には，それぞれ整合終端器（12），（13）が接続さ
れている。Each of the above terminals (10), (8), (7), (9), (11)
Are sequentially connected to the ring line (14) at intervals of 1/6 of the circumference of the ring line (14). Terminal (10) and terminal (1
The matching terminators (12) and (13) are connected to 1), respectively.
今，中心周波数f0においてリング線路（14）の一周長
を1.5波長に選んでおくと，入力端子（７）から入射し
た波は点Q3で２等分され，それぞれ右回りおよび左回り
の方向に進が，この２つの波は点Q2および点Q4では同相
で相加され，点Q1と点Q5では逆相で相殺し合う。従つて
出力端子（８）と出力端子（９）には出力がえられる
が，アイソレーシヨン端子（10）と（11）には出力が出
ない。リング線路（14）の特性アドミタンスを各々の端
子（７）〜（９）の特性アドミタンスY0の1/√２倍に選
んでおくと，端子（７）からの入射波は無反射でリング
線路（14）に入り，出力端子（８）と出力端子（９）に
同相，等振幅で分配される。Now, if the circumference of the ring line (14) is selected to be 1.5 wavelengths at the center frequency f0, the wave incident from the input terminal (7) is bisected at the point Q3, and the clockwise and counterclockwise directions are respectively obtained. The two waves are added in phase at points Q2 and Q4 and cancel each other out of phase at points Q1 and Q5. Accordingly, an output is obtained at the output terminals (8) and (9), but no output is obtained at the isolation terminals (10) and (11). If the characteristic admittance of the ring line (14) is selected to be 1 / √2 times the characteristic admittance Y0 of each of the terminals (7) to (9), the incident wave from the terminal (7) is reflected without reflection. 14), the signals are distributed to the output terminal (8) and the output terminal (9) with the same phase and equal amplitude.
つぎに，周波数f0以外の周波数では，入力端子（７）
から入射した波は点Q1と点Q5において完全に相殺されな
くなり，アイソレーシヨン端子（10）と（11）にも出力
が出るようになる。しかし，この図に示されているリン
グ線路（14）は対称軸（15）に対して対称な構造となつ
ているので，周波数f0以外の周波数においても，出力端
子（８）と出力端子（９）には同相，等振幅の出力が得
られる。Next, at frequencies other than the frequency f0, the input terminal (7)
From the point Q1 and the point Q5 are not completely canceled at the points Q1 and Q5, and the output comes out at the isolation terminals (10) and (11). However, since the ring line (14) shown in this figure has a structure symmetrical with respect to the axis of symmetry (15), the output terminal (8) and the output terminal (9) are used even at frequencies other than the frequency f0. In ()), an output having the same phase and equal amplitude is obtained.
なお，このリング回路において，出力端子（８），出
力端子（９）に逆相で入射した波を反射なくアイソレー
シヨン端子（10），（11）に接続された整合終端器（1
2），（13）に吸収するためには，アイソレーシヨン端
子（10），（11）の特性アドミタンスをY0/2に選ぶ必要
がある。In this ring circuit, the waves incident in the output terminal (8) and the output terminal (9) in the opposite phase are not reflected and the matched terminator (1) connected to the isolation terminals (10) and (11) without reflection.
In order to absorb to 2) and (13), the characteristic admittance of the isolation terminals (10) and (11) must be selected to Y0 / 2.
以上のように，従来，このようなリング回路を用いて
同相，等分配する方法は示されていたが，任意の分配比
を得る具体的方法は示されておらず，任意の分配比が得
られないという問題点があつた。As described above, a method for in-phase and equal distribution using such a ring circuit has been described, but a specific method for obtaining an arbitrary distribution ratio is not disclosed. There was a problem that it could not be done.
この発明は，上記の問題点を解決するためになされた
もので，同相，不等分配が得られかつ入出力端子のイン
ピーダンス整合の取れた電力分配器を得ることを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a power divider which can achieve in-phase and unequal distribution and have impedance matching of input / output terminals.
この発明に係る電力分配器は６つの1/4波長線路を順
次リング状に接続し，この1/4波長線路のそれぞれの接
続点から分岐した５つの端子の特性アドミタンス値と，
上記1/4波長線路の特性アドミタンス値を一定の関係で
変化させたものである。In the power distributor according to the present invention, six quarter-wave lines are sequentially connected in a ring shape, and characteristic admittance values of five terminals branched from respective connection points of the quarter-wave lines,
The characteristic admittance value of the 1/4 wavelength line is changed in a fixed relation.
この発明においては，電力分配器を構成する６つの1/
4波長線路および５つの端子の特性アドミタンスの値を
一定の関係で変化させることにより，同相，不等分配が
得られかつ入出力端子のインピーダンス整合がとれる。According to the present invention, the six 1 /
By changing the values of the characteristic admittance of the four-wavelength line and the five terminals in a fixed relationship, in-phase and unequal distribution can be obtained, and impedance matching of the input / output terminals can be achieved.
第１図は，この発明の一実施例を示すものである。第
１図において，（１）〜（６）は第１から第６の1/4波
長線路，（７）は入力端子，（８），（９）は出力端
子，（10），（11）はアイソレーシヨン端子，（12），
（13）は整合終端器,Q1〜Q6は1/4波長線路（１）〜
（６）の接続点,Y1〜Y6は1/4波長線路（１）〜（６）の
特性アドミタンス,Y7は入力端子（７）の特性アドミタ
ンス,Y8,Y9は出力端子（８），（９）の特性アドミタン
ス,Y10,Y11はアイソレーシヨン端子（10），（11）の特
性アドミタンスである。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention. In FIG. 1, (1) to (6) are first to sixth quarter wavelength lines, (7) is an input terminal, (8) and (9) are output terminals, (10) and (11). Is the isolation terminal, (12),
(13) is a matching terminator, Q1 to Q6 are quarter wavelength lines (1) to
The connection point of (6), Y1 to Y6 are the characteristic admittances of the quarter wavelength lines (1) to (6), Y7 is the characteristic admittance of the input terminal (7), Y8 and Y9 are the output terminals (8) and (9). Characteristic admittances in parentheses) Y10 and Y11 are characteristic admittances of the isolation terminals (10) and (11).
1/4波長線路（１）〜（６）はリング状に順次接続さ
れている。入力端子（７）は，第３の1/4波長線路
（３）と第４の1/4波長線路（４）の接続点Q3に設けら
れている。出力端子（８），（９）は，第２の1/4波長
線路（２）と第３の1/4波長線路（３）の接続点Q2,およ
び第４の1/4波長線路（４）と第５の1/4波長線路（５）
の接続点Q4に設けられている。アイソレーシヨン端子
（10），（11）は，第１の1/4波長線路（１）と第２の1
/4波長線路（２）の接続点Q1,および第５の1/4波長線路
（５）と第６の1/4波長線路（６）の接続点Q5に設けら
れている。アイソレーシヨン端子（10），（11）には，
それぞれ，整合終端器（12），（13）が接続されてい
る。The quarter wavelength lines (1) to (6) are sequentially connected in a ring shape. The input terminal (7) is provided at a connection point Q3 between the third quarter wavelength line (3) and the fourth quarter wavelength line (4). The output terminals (8) and (9) are connected to the connection point Q2 between the second quarter wavelength line (2) and the third quarter wavelength line (3), and the fourth quarter wavelength line (4). ) And the fifth quarter wavelength line (5)
At the connection point Q4. The isolation terminals (10) and (11) are connected to the first quarter wavelength line (1) and the second
It is provided at a connection point Q1 of the 波長 wavelength line (2) and at a connection point Q5 of the fifth / 4 wavelength line (5) and the sixth / 4 wavelength line (6). The isolation terminals (10) and (11)
Matching terminators (12) and (13) are connected respectively.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
まず，分配の動作について説明する。入力端子（７）
から入射した波は，点Q3で２つに分配され，点Q6では同
相で相加される。したがつて，点Q6では電流は流れず，
開放端と見なすことができる。このため，点Q6から1/2
波長離れた点Q2および点Q4から，点Q6をみたアドミタン
スは０となり,1/4波長線路（１），（２），（５），
（６）は開放除去して考えることができる。分配比をｍ
対ｎ（ただし,m,nは正の実数でかつ,m≠ｎ）とすると分
配比の条件からY3/Y4＝Y2/Y5＝m/nとなる。また，イン
ピーダンスの整合条件から Y8/Y7＝m, Y9/Y7＝ｎとなる。さらに，アイソレーシヨンの条件か
らY2/Y8＝Y10/Y8＝Y5/Y9＝Y11/Y9＝１となる。上記関係
式をまとめると次のようになる。First, the distribution operation will be described. Input terminal (7)
At the point Q3, and are added in-phase at the point Q6. Therefore, no current flows at point Q6,
It can be considered an open end. Therefore, it is 1/2 from point Q6.
From points Q2 and Q4, which are separated by wavelength, the admittance at point Q6 is 0, and the と な り wavelength lines (1), (2), (5),
(6) can be considered by removing the opening. The distribution ratio is m
Assuming that n is a pair (where m and n are positive real numbers and m ≠ n), Y3 / Y4 = Y2 / Y5 = m / n from the distribution ratio condition. Also, from the impedance matching condition, Y8 / Y7 = m, Y9 / Y7 = n. Further, Y2 / Y8 = Y10 / Y8 = Y5 / Y9 = Y11 / Y9 = 1 from the condition of the isolation. The above relational expressions are summarized as follows.
Y2＝mY7 （１） Y5＝nY7 （４） Y8＝mY7 （５） Y9＝nY7 （６） Y10＝mY7 （７） Y11＝nY7 （８） ここで点Q3から点Q2をみたアドミタンスYin1,および
点Q3から点Q4をみたアドミタンスYin2は，それぞれ特性
アドミタンスY3またはY4の1/4波長変成器の先にアドミ
タンスY8またはY9が接続されているのと等価となるので
Yin1＝Y32/Y8,Yin2＝Y42/Y9となる。従つて，（２）
式，（３）式，（５）式，（６）式より次式のようにな
る Yin1＝｛m/（ｍ＋ｎ）｝Y7 （９） Yin2＝｛n/（ｍ＋ｎ）｝Y7 （10） （９），（10）式より入力端子（７）より入射した波
は，出力端子（８），（９）に同相にｍ対ｎに分配さ
れ，かつ入力端子のインピーダンス整合も取れているこ
とが分かる。Y2 = mY7 (1) Y5 = nY7 (4) Y8 = mY7 (5) Y9 = nY7 (6) Y10 = mY7 (7) Y11 = nY7 (8) Here, the admittance Yin1, which is obtained when the point Q2 is viewed from the point Q3, and the point Q4 is viewed when viewed from the point Q3 The admittance Yin2 is equivalent to connecting the admittance Y8 or Y9 to the end of the quarter-wave transformer of the characteristic admittance Y3 or Y4, respectively.
Yin1 = Y3 2 / Y8, the Yin2 = Y4 2 / Y9. Therefore, (2)
From the equations (3), (5) and (6), the following equation is obtained: Yin1 = ｛m / (m + n)｝ Y7 (9) Yin2 = ｛n / (m + n)｝ Y7 (10) ( Equations (9) and (10) show that the wave incident from the input terminal (7) is distributed to the output terminals (8) and (9) in the same phase, m: n, and that the impedance of the input terminal is also matched. I understand.
次に，出力端子（８），（９）間のアイソレーシヨン
がとれていることについて説明する。この説明に際して
は，出力端子（８），（９）に同相で波が入射する偶モ
ードの動作と，逆相で波が入射する奇モードの動作に分
けて考え，あとでこれらの動作を重ね合わせて考えるこ
とにする。Next, the fact that the isolation between the output terminals (8) and (9) is ensured will be described. In this explanation, the operation is divided into an even mode operation in which a wave is incident on the output terminals (8) and (9) in the same phase, and an odd mode operation in which a wave is incident on the output terminals (8) and (9). I will think together.
まず，偶モードの動作について説明する。偶モードの
場合は，分配の動作のところの説明と同様の理由で,1/4
波長線路（１），（２），（５），（６）は開放除去し
て考えることができる。このとき，出力端子（８），
（９）のインピーダンス整合も取れている。First, the operation in the even mode will be described. In the case of even mode, for the same reason as described for the distribution operation, 1/4
The wavelength lines (1), (2), (5), and (6) can be considered with open removal. At this time, the output terminal (8),
The impedance matching of (9) is also achieved.
次に，奇モードの動作について説明する。奇モードの
場合，出力端子（８），（９）に波が逆相で入射するの
で，点Q3および点Q6において，波は逆相で相殺し合い，
電圧は０となる。このため，点Q3から1/4波長離れた点Q
2および点Q4から，点Q3をみたアドミタンス，ならびに
点Q6から1/4波長離れた点Q1および点Q5から，点Q6をみ
たアドミタンスは０となる。したがつて,1/4波長線路
（１），（３），（４），（６）は開放除去して考える
ことができる。このとき，除去せずに残つた,1/4波長線
路（２），出力端子（８），アイソレーシヨン端子（1
0）の特性アドミタンスはmY7,1/4波長線路（５），出力
端子（９），アイソレーシヨン端子（11）の特性アドミ
タンスはnY7であるので，出力端子（８），（９）のイ
ンピーダンス整合が取れていることがわかる。Next, the operation in the odd mode will be described. In the odd mode, the waves enter the output terminals (8) and (9) in opposite phases, so that at points Q3 and Q6, the waves cancel each other out of phase.
The voltage becomes 0. Therefore, point Q that is 1/4 wavelength away from point Q3
From the points 2 and Q4, the admittance as seen from the point Q3, and from the points Q1 and Q5 which are 1 wavelength away from the point Q6, the admittance as seen from the point Q6 becomes zero. Therefore, the quarter-wavelength lines (1), (3), (4), and (6) can be considered as being opened and removed. At this time, the 1/4 wavelength line (2), output terminal (8), and isolation terminal (1
The characteristic admittance of 0) is mY7, 1/4 wavelength line (5), the output terminal (9), and the characteristic admittance of the isolation terminal (11) is nY7. It can be seen that matching has been achieved.
偶モードの動作と奇モードの動作を重ね合わせると，
一方の出力端子に入射する波は同相で相加され，他方の
出力端子に入射する波は逆相で相殺し合うので，一方の
出力端子に波が入射したとき，他方の出力端子には波が
出てこず，出力端子（８），（９）間のアイソレーシヨ
ンがとれていることがわかる。このとき，出力端子のイ
ンピーダンス整合もとれている。When the even mode operation and the odd mode operation are superimposed,
Waves incident on one output terminal are added in phase and waves incident on the other output terminal cancel each other out of phase. Therefore, when a wave is incident on one output terminal, a wave is applied on the other output terminal. Does not appear, indicating that isolation between the output terminals (8) and (9) has been achieved. At this time, the impedance of the output terminal is matched.
第２図に,m＝1.33,n＝0.67の場合の特性の計算例を示
す。図中（７）〜（13）は，第１図に示したものと同一
のものである。（14），（15）は，出力端子（８），
（９）と特性アドミタンスY7の線路の整合をとる1/4波
長変成器である。（16），（17）は,1/4波長変成器の出
力端子である。図より比帯域10％で，入力VSWR 1.08以
下，出力端子間のアイソレーシヨン−40.0dB以下で，分
配特性の周波数依存性がない，良好な特性が得られてい
ることがわかる。FIG. 2 shows a calculation example of the characteristics when m = 1.33 and n = 0.67. In the figure, (7) to (13) are the same as those shown in FIG. (14) and (15) are output terminals (8),
This is a 1/4 wavelength transformer that matches the line of (9) with the characteristic admittance Y7. (16) and (17) are the output terminals of the quarter-wave transformer. From the figure, it can be seen that good characteristics with no frequency dependence of the distribution characteristics are obtained with an input VSWR of 1.08 or less and an isolation between output terminals of -40.0 dB or less at a fractional bandwidth of 10%.
以上のように，この発明によれば，リング状に順次接
続された第１〜第６の1/4波長線路と，第３と第４の1/4
波長線路の接続点から分岐した入力端子と，第２と第３
の1/4波長線路の接続点から分岐した第１の出力端子
と，第４と第５の1/4波長線路の接続点から分岐した第
２の出力端子と，第１と第２の1/4波長線路の接続点か
ら分岐した第１のアイソレーシヨン端子と，第５と第６
の1/4波長線路の接続点から分岐した第２のアイソレー
シヨン端子とで構成した電力分配器において，第２〜第
５の1/4波長線路の特性アドミタンス，入力端子の特性
アドミタンス，出力端子の特性アドミタンス，アイソレ
ーシヨン端子の特性アドミタンスを一定の関係で変化さ
せたことによつて，入出力端子のインピーダンス整合の
とれた，同相，所望の不等分配の電力分配器を得られる
効果がある。As described above, according to the present invention, the first to sixth quarter wavelength lines sequentially connected in a ring shape, and the third and fourth quarter wavelength lines are connected.
An input terminal branched from a connection point of the wavelength line;
A first output terminal branched from a connection point of the 1/4 wavelength line, a second output terminal branched from a connection point of the fourth and fifth quarter wavelength lines, and a first and a second output terminal. A first isolation terminal branched from a connection point of the / 4 wavelength line, and a fifth and sixth terminals.
And a second isolation terminal branched from the connection point of the 1/4 wavelength line, the characteristic admittance of the second to fifth quarter wavelength lines, the characteristic admittance of the input terminal, and the output By changing the characteristic admittance of the terminals and the characteristic admittance of the isolation terminals in a fixed relationship, it is possible to obtain an in-phase, desired unequally distributed power distributor with impedance matching of the input and output terminals. There is.
第１図はこの発明の一実施例の内導体を示す図，第２図
は実施例の動作特性を示す特性図，第３図は従来の電力
分配器の内導体を示す図である。 図中，（１）〜（６）は1/4波長線路，（７）は入力端
子，（８），（９）は出力端子，（10），（11）はアイ
ソレーシヨン端子，（12），（13）は整合終端器，（1
4），（15）は1/4波長変成器，（16），（17）は1/4波
長変成器の出力端子である。 なお，図中，同一あるいは相当部分には同一符号を付し
てある。FIG. 1 is a diagram showing an inner conductor of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a characteristic diagram showing operation characteristics of the embodiment, and FIG. 3 is a diagram showing an inner conductor of a conventional power distributor. In the figure, (1) to (6) are quarter wavelength lines, (7) is an input terminal, (8) and (9) are output terminals, (10) and (11) are isolation terminals, (12) ), (13) are matched terminators, (1)
4) and (15) are quarter-wave transformers, and (16) and (17) are quarter-wave transformer output terminals. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
フロントページの続き (72)発明者 石田 修己 神奈川県鎌倉市大船５丁目１番１号 三 菱電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 野口 龍宏 神奈川県鎌倉市上町屋325番地 三菱電 機株式会社鎌倉製作所内 (56)参考文献 特開 昭58−10901（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−161502（ＪＰ，Ａ)Continuing from the front page (72) Inventor, Osamu Ishida 5-1-1, Ofuna, Kamakura-shi, Kanagawa Prefecture In-house Electronics and Information Technology Laboratory (72) Inventor Tatsuhiro Noguchi 325, Kamimachiya, Kamakura-shi, Kanagawa Mitsubishi Electric Kamakura Manufacturing Co., Ltd. (56) References JP-A-58-10901 (JP, A) JP-A-58-161502 (JP, A)
Claims (1)
次接続し，上記第３と第４の1/4波長線路の接続点から
分岐した入力端子と，上記第２と第３の1/4波長線路の
接続点から分岐した第１の出力端子と，上記第４と第５
の1/4波長線路の接続点から分岐した第２の出力端子
と，上記第１と第２の1/4波長線路の接続点から分岐し
た第１のアイソレーション端子と，上記第５と第６の1/
4波長線路の接続点から分岐した第２のアイソレーショ
ン端子とで構成され，上記第２〜第５の1/4波長線路の
特性アドミタンスY2〜Y5,上記入力端子の特性アドミタ
ンスY7,上記出力端子の特性アドミタンスY8,Y9,上記ア
イソレーション端子の特性アドミタンスY10,Y11が，次
の関係となっていることを特徴とする電力分配器。 Y2＝mY7 （１） Y5＝nY7 （４） Y8＝mY7 （５） Y9＝nY7 （６） Y10＝mY7 （７） Y11＝nY7 （８） ただし,m,nは正の実数で，かつ,m≠ｎであり，上記電力
分配器の分配比はm:nである。An input terminal branched from a connection point between the third and fourth quarter-wave lines, the first to sixth quarter-wave lines are sequentially connected in a ring shape, and the second and fourth quarter-wave lines are connected. A first output terminal branched from a connection point of the third quarter-wave line, and the fourth and fifth output terminals.
A second output terminal branched from the connection point of the 1/4 wavelength line, a first isolation terminal branched from the connection point of the first and second 1/4 wavelength lines, 1 of 6
A second isolation terminal branched from a connection point of the four-wavelength line; a characteristic admittance Y2 to Y5 of the second to fifth quarter-wave lines; a characteristic admittance Y7 of the input terminal; A power distributor characterized in that the characteristic admittances Y8, Y9 of the above and the characteristic admittances Y10, Y11 of the above-mentioned isolation terminals have the following relationship. Y2 = mY7 (1) Y5 = nY7 (4) Y8 = mY7 (5) Y9 = nY7 (6) Y10 = mY7 (7) Y11 = nY7 (8) where m and n are positive real numbers and m ≠ n. The distribution ratio of the power distributor is m: n.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP1045945A JP2623134B2 (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Power distributor |
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| JP1045945A JP2623134B2 (en) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | Power distributor |
Publications (2)
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| JPH02224501A JPH02224501A (en) | 1990-09-06 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100654702B1 (en) * | 2004-08-09 | 2006-12-06 | 주식회사 극동통신 | Rat-Race Circuit |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810901A (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Ring circuit |
| JPS58161502A (en) * | 1982-03-19 | 1983-09-26 | Yoshiyuki Naito | Hybrid ring directional coupler |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1045945A patent/JP2623134B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02224501A (en) | 1990-09-06 |
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