JP2768411B2 - Dielectric waveguide directional coupler - Google Patents
Dielectric waveguide directional couplerInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はＵＨＦ帯やＳＨＦ帯で使
用される導波管型の方向性結合器に関するものであり、
特にセラミックスなどの誘電体材料の外面の一部に導体
を被覆して導波管を構成してなる誘電体導波管型方向性
結合器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide type directional coupler used in the UHF band and the SHF band.
In particular, the present invention relates to a dielectric waveguide type directional coupler formed by forming a waveguide by coating a part of an outer surface of a dielectric material such as ceramics with a conductor.
【０００２】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】図９は
従来の導波管型方向性結合器の例を示し、（ａ）は外観
図であり、（ｂ）は断面図である。主導波管と副導波管
とを図示される様に管壁どうし接合し、該接合部におい
て導波管の管内波長λg の１／４だけ離して開孔Ａと開
孔Ｂとが形成されている。主導波管開口部１１から入射
した波は大部分主導波管開口部１３へ通過するが、一部
は開孔Ａ，Ｂを通過し副導波管内へと伝播する。２つの
開孔Ａ，Ｂを通過した波のうち、右向きに副導波管開口
部１４の方へと伝播する波は、開孔Ｂに対応するＢ’位
置より右方で伝播経路差がないため同位相となり、加わ
りあって副導波管開口部１４へ到達する。これに対し、
左向きに副導波管開口部１２の方へと伝播する波は、開
孔Ａに対応するＡ’位置より左方で１／２波長の伝播経
路差があるため逆位相となり、打ち消しあって副導波管
開口部１２には到達しない。2. Description of the Related Art FIGS. 9A and 9B show an example of a conventional waveguide type directional coupler. FIG. 9A is an external view and FIG. 9B is a sectional view. The main waveguide and the sub-waveguide are joined together as shown in the figure, and an opening A and an opening B are formed at the joint at a distance of 1/4 of the waveguide wavelength λg of the waveguide. ing. Most of the waves incident from the main waveguide opening 11 pass through the main waveguide opening 13, but part of the waves pass through the openings A and B and propagate into the sub-waveguide. Among the waves passing through the two openings A and B, the wave propagating rightward toward the sub-waveguide opening 14 has no propagation path difference to the right from the position B ′ corresponding to the opening B. Therefore, they have the same phase, and add to arrive at the sub-waveguide opening 14. In contrast,
The wave propagating leftward toward the sub-waveguide opening 12 has a half-wavelength propagation path difference to the left of the position A ′ corresponding to the aperture A, and is out of phase. It does not reach the waveguide opening 12.
【０００３】この様な従来の導波管型方向性結合器で
は、周波数の低い波の場合には、導波管サイズが大きく
なり、実用上好ましくないという難点がある。例えば、
１．５ＧＨｚでは、導波管の大きさは、１６５×８２．
５ｍｍとなり、管内波長λg の１／４の長さ（上記開孔
Ａ，Ｂ間の距離）は２５０ｍｍとなる。また、上記従来
の導波管型方向性結合器では、必要に応じて特性を変化
させることができない。[0003] In such a conventional waveguide type directional coupler, there is a problem that the waveguide size becomes large in the case of a low frequency wave, which is not preferable in practical use. For example,
At 1.5 GHz, the size of the waveguide is 165 × 82.
5 mm, and the length of 1/4 of the guide wavelength λg (the distance between the openings A and B) is 250 mm. Further, the characteristics of the conventional waveguide type directional coupler cannot be changed as necessary.
【０００４】そこで、小型化をはかるために誘電体の表
面に導体膜を形成した誘電体導波管型方向性結合器が提
案されている。しかし、従来提案されている誘電体導波
管型方向性結合器では、入出力のための電極の形状が単
純な形状であったため、入出力インピーダンスとの整合
をとるため入出力線路においてスタブ等の整合回路を形
成する必要があった。Therefore, a dielectric waveguide type directional coupler in which a conductor film is formed on the surface of a dielectric has been proposed in order to reduce the size. However, in the dielectric waveguide type directional coupler proposed in the past, the shape of the electrode for input and output was a simple shape. It was necessary to form a matching circuit.
【０００５】本発明は、上記従来の技術に鑑み、小型化
が可能で、しかも入出力インピーダンスとの整合性をも
含めて所望の特性が容易に得られる導波管型方向性結合
器を提供することを目的とするものである。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technology, and provides a waveguide type directional coupler which can be reduced in size and easily obtain desired characteristics including matching with input / output impedance. It is intended to do so.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的を達成するものとして、それぞれ誘電体の表面に導体
を形成してなる主導波管部分と副導波管部分とが並列配
置されており、これら主導波管部分及び副導波管部分は
他方と対向する側面を除く側面に前記導体が形成されて
おり、更に前記主導波管部分及び前記副導波管部分の端
面には入出力のための電極膜が形成されており、該電極
膜はインダクタンス部及びキャパシタンス部を有してい
ることを特徴とする、誘電体導波管型方向性結合器、が
提供される。According to the present invention, in order to achieve the above object, a main waveguide portion and a sub-waveguide portion each having a conductor formed on the surface of a dielectric are arranged in parallel. The main waveguide portion and the sub-waveguide portion have the conductor formed on a side surface excluding the side surface facing the other, and further have an end face with the main waveguide portion and the sub-waveguide portion. A dielectric waveguide type directional coupler is provided, wherein an electrode film for output is formed, and the electrode film has an inductance part and a capacitance part.
【０００７】本発明においては、前記電極膜が、導体の
形成されていない側面以外且つ該側面と反対側の側面以
外の側面の導体と接続せる主体部と、前記導体の形成さ
れていない側面と反対側の側面に一端が接続され且つ他
端が前記主体部に接続されているインダクタンス部と、
前記主体部から前記導体の形成されていない側面の方へ
及び／またはそれと反対の方へと延びているキャパシタ
ンス部とを有している、態様がある。According to the present invention, the electrode film has a main portion connected to a conductor on a side surface other than the side surface on which the conductor is not formed and other than the side surface opposite to the side surface, and a side surface on which the conductor is not formed. An inductance portion having one end connected to the opposite side surface and the other end connected to the main portion;
And a capacitance portion extending from the main body portion to the side where the conductor is not formed and / or to the opposite side.
【０００８】また、本発明においては、前記主導波管部
分及び前記副導波管部分が別々の誘電体ブロックを用い
てなり、これらを所望の間隔に維持する手段を備えてい
る、態様がある。ここで、前記主導波管部分及び前記副
導波管部分を所望の間隔に維持する手段として、前記主
導波管部分及び前記副導波管部分の間にこれらと別の誘
電体ブロックを挟み込むことができる。Further, in the present invention, there is an embodiment in which the main waveguide portion and the sub-waveguide portion use separate dielectric blocks and have means for maintaining them at desired intervals. . Here, as means for maintaining the main waveguide portion and the sub-waveguide portion at a desired interval, another dielectric block is interposed between the main waveguide portion and the sub-waveguide portion. Can be.
【０００９】更に、本発明においては、前記主導波管部
分と前記副導波管部分とが単一の誘電体ブロックの異な
る部分を用いてなる、態様がある。Further, in the present invention, there is an embodiment in which the main waveguide portion and the sub waveguide portion use different portions of a single dielectric block.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の具体的実
施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１１】図１は本発明による方向性結合器の第１の
実施例を示す概略斜視図である。図において、２は主導
波管部分であり、４は副導波管部分であり、これらは直
方体形状のブロック（長さＬ、幅Ｗ、高さＨ）を並列配
置した形態とされている。主導波管部分２は直方体形状
の高誘電率誘電体ブロック２ａの長手方向に延びている
４つの側面のうち副導波管部分４と対向せる１つの側面
を除く３つの側面に導体膜（例えば銀膜）２ｂが付与さ
れており、更に長手方向両端面には前記導体膜２ｂと導
通する様に電極膜主体部２ｃが付与されている。該電極
膜主体部２ｃは、副導波管部分４と対向せる側面（即ち
導体膜の形成されていない側面）と平行に（即ち上下方
向に）延びた直線状をなしている。但し、該電極膜主体
部２ｃの下縁部は、前記誘電体ブロック２ａの下面に付
与された導体膜とは導通しておらず分離されている。即
ち、誘電体ブロック２ａの下面には、この分離のために
部分的に導体膜２ｂを形成していない領域がある。ま
た、電極膜主体部２ｃの形成されている誘電体ブロック
端面には、副導波管部分４と対向せる側面と反対側の側
面に付与されている導体膜と電極膜主体部２ｃとを接続
する様に水平方向に延びている電極膜インダクタンス部
２ｄが付与されている。更に、電極膜主体部２ｃの形成
されている誘電体ブロック端面には、電極膜主体部２ｃ
から導体膜の形成されていない側面の方へと水平方向に
延びている電極膜キャパシタンス部２ｅが付与されてい
る。これら電極膜主体部２ｃ、電極膜インダクタンス部
２ｄ及び電極膜キャパシタンス部２ｅは例えば銀膜から
なる。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a directional coupler according to the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes a main waveguide portion, and 4 denotes a sub-waveguide portion, which are arranged in parallel with rectangular parallelepiped blocks (length L, width W, height H). The main waveguide portion 2 has conductor films (e.g., three side surfaces) excluding one side surface facing the sub waveguide portion 4 among four side surfaces extending in the longitudinal direction of the rectangular parallelepiped high dielectric constant dielectric block 2a. (A silver film) 2b, and an electrode film main portion 2c is provided on both end surfaces in the longitudinal direction so as to be electrically connected to the conductor film 2b. The electrode film main portion 2c has a linear shape extending in parallel (ie, in the vertical direction) with a side surface facing the sub-waveguide portion 4 (ie, a side surface on which the conductor film is not formed). However, the lower edge of the electrode film main portion 2c is not conductive and is separated from the conductor film provided on the lower surface of the dielectric block 2a. That is, there is a region on the lower surface of the dielectric block 2a where the conductor film 2b is not formed partially for this separation. Further, the conductor film provided on the side opposite to the side facing the sub-waveguide portion 4 and the electrode film main portion 2c are connected to the end face of the dielectric block where the electrode film main portion 2c is formed. For example, an electrode film inductance portion 2d extending in the horizontal direction is provided. Further, the electrode film main portion 2c is provided on the end face of the dielectric block where the electrode film main portion 2c is formed.
An electrode film capacitance portion 2e extending in the horizontal direction from the side to the side surface where the conductor film is not formed is provided. The electrode film main portion 2c, the electrode film inductance portion 2d, and the electrode film capacitance portion 2e are made of, for example, a silver film.
【００１２】主導波管部分２はその誘電体ブロック２ａ
よりは低い誘電率の誘電体基板３上に取付けられてい
る。該誘電体基板３の表面には前記電極膜主体部２ｃと
導通せる入出力用のマイクロストリップラインパターン
（例えば銅膜）３ａが形成されており、裏面には接地導
体膜（図示されていない）が形成されている。The main waveguide section 2 has a dielectric block 2a.
It is mounted on a dielectric substrate 3 having a lower dielectric constant. On the surface of the dielectric substrate 3, an input / output microstrip line pattern (for example, a copper film) 3a for conducting with the electrode film main portion 2c is formed, and on the back surface, a ground conductor film (not shown). Are formed.
【００１３】副導波管部分４側は、前記主導波管部分２
側と同様の構成を面対称的に配置してなるものであり、
ここで、４ａは高誘電率誘電体ブロックであり、４ｂは
導体膜であり、４ｃは電極膜主体部であり、４ｄは電極
膜インダクタンス部であり、４ｅは電極膜キャパシタン
ス部である。また、５は誘電体基板であり、５ａはマイ
クロストリップラインパターンである。前記誘電体基板
３と前記誘電体基板５とは、誘電体ブロック２ａ，４ａ
の対向する面が間隔（ギャップ）Ｇをもって平行となる
様に、不図示のギャップ調整手段を用いて配置されてい
る。The side of the sub-waveguide portion 4 is the same as that of the main waveguide portion 2.
The same configuration as the side is arranged in plane symmetry,
Here, 4a is a high dielectric constant dielectric block, 4b is a conductor film, 4c is an electrode film main portion, 4d is an electrode film inductance portion, and 4e is an electrode film capacitance portion. Reference numeral 5 denotes a dielectric substrate, and reference numeral 5a denotes a microstrip line pattern. The dielectric substrate 3 and the dielectric substrate 5 are formed by dielectric blocks 2a and 4a.
Are arranged using gap adjustment means (not shown) so that the opposing surfaces are parallel with a gap (gap) G.
【００１４】前記寸法Ｌ、Ｗ、Ｈ及びＧは所望の特性に
応じて適宜設定することができる。特に、寸法Ｇはギャ
ップ調整手段により変化させることができる。更に、前
記電極膜主体部２ｃ，４ｃ、電極膜インダクタンス部２
ｄ，４ｄ及び電極膜キャパシタンス部２ｅ，４ｅの形状
及び寸法は、入出力インピーダンスとの良好な整合が得
られる様に適宜設定することができる。The dimensions L, W, H and G can be set appropriately according to desired characteristics. In particular, the dimension G can be changed by the gap adjusting means. Further, the electrode film main portions 2c and 4c, the electrode film inductance portion 2
The shapes and dimensions of d and 4d and the electrode film capacitance portions 2e and 4e can be appropriately set so as to obtain good matching with input / output impedance.
【００１５】本実施例において、誘電体ブロック２ａ，
４ａとして比誘電率εr が約９３のものを用い、誘電体
基板３，５として比誘電率εrが約４のものを用い、Ｌ
＝１０ｍｍ、Ｗ＝５ｍｍ、Ｈ＝５ｍｍ、Ｇ＝１ｍｍと
し、電極膜主体部２ｃ，４ｃとして幅１ｍｍのものを左
右方向の中央に配置し、電極膜インダクタンス部２ｄ，
４ｄとして幅１ｍｍのものを上下方向の中央に配置し、
電極膜キャパシタンス部２ｅ，４ｅとして幅１ｍｍで長
さ１ｍｍのものを上下方向の中央に配置したときの特性
測定結果を図２及び図３に示す。In this embodiment, the dielectric blocks 2a,
Relative dielectric constant epsilon r is used as about 93 as 4a, the dielectric constant epsilon r is used as approximately 4 as the dielectric substrate 3, 5, L
= 10 mm, W = 5 mm, H = 5 mm, G = 1 mm, and the electrode film main portions 2c, 4c having a width of 1 mm are arranged at the center in the left-right direction, and the electrode film inductance portions 2d,
4d is placed at the center in the vertical direction with a width of 1 mm,
FIGS. 2 and 3 show characteristic measurement results when the electrode film capacitance portions 2e and 4e having a width of 1 mm and a length of 1 mm are arranged at the center in the vertical direction.
【００１６】図２は、図１に示されるように主導波管部
分２側の２つのラインパターン３ａの端部をＰ１，Ｐ２
とし、副導波管部分４側の２つのラインパターン５ａの
端部をＰ３，Ｐ４として、Ｐ１から信号電力を入力し、
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４からそれぞれ出力される電力Ｓ21，Ｓ
31，Ｓ41及びＰ１に反射され出力される電力Ｓ11を測定
した結果を示す。図２から分かる様に、Ｐ１から入力さ
れた電力は約５００ＭＨｚの帯域幅でＰ２，Ｐ４には出
力されるがＰ３には実質上出力されず、方向性結合器の
機能が発揮されている。Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から信号電力
を入力させた場合も同様である。FIG. 2 shows the ends of two line patterns 3a on the side of the main waveguide portion 2 as shown in FIG.
The signal power is input from P1, with the ends of the two line patterns 5a on the sub-waveguide portion 4 side as P3 and P4,
Powers S 21 and S output from P2, P3 and P4 respectively
31, is reflected in S 41 and P1 shows the results of measuring the power S 11 outputted. As can be seen from FIG. 2, the power input from P1 is output to P2 and P4 in a bandwidth of about 500 MHz, but is not substantially output to P3, and the function of the directional coupler is exhibited. The same applies when signal power is input from P2, P3, and P4.
【００１７】前記寸法Ｌや寸法Ｇを変えることにより結
合量（前記Ｓ41）を変化させることができ、所望の特性
の方向性結合器を製作することができる。By changing the dimensions L and G, the amount of coupling (S 41 ) can be changed, and a directional coupler having desired characteristics can be manufactured.
【００１８】図３は、Ｐ１，Ｐ２の反射電力のスミスチ
ャートである。尚、マイクロストリップラインパターン
には整合回路は設けていない。FIG. 3 is a Smith chart of the reflected power of P1 and P2. Note that no matching circuit is provided in the microstrip line pattern.
【００１９】入出力インピーダンスとの整合性を比較す
るために、図４に示されている方向性結合器を比較例と
して作成した。図４において、図１におけると同様の機
能を有する部材には同一の符号が付されている。本比較
例は、電極膜の構成のみ前記本発明実施例と異なり、誘
電体ブロック２の導体膜の形成されていない側面に隣接
せる幅１．６ｍｍの主体部２ｃ，４ｃのみからなる。そ
れ以外は、寸法を含めて前記図１の本発明実施例と同一
である。図５は、本比較例におけるＰ１，Ｐ２の反射電
力のスミスチャートである。尚、マイクロストリップラ
インパターンには整合回路は設けていない。In order to compare the matching with the input / output impedance, the directional coupler shown in FIG. 4 was prepared as a comparative example. 4, members having the same functions as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. This comparative example is different from the above-described embodiment of the present invention only in the configuration of the electrode film, and includes only 1.6 mm wide main portions 2c and 4c adjacent to the side surface of the dielectric block 2 where the conductive film is not formed. Otherwise, it is the same as the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 including dimensions. FIG. 5 is a Smith chart of the reflected power of P1 and P2 in this comparative example. Note that no matching circuit is provided in the microstrip line pattern.
【００２０】図３と図５との比較から分かる様に、本発
明実施例の場合には電極膜が主体部とインダクタンス部
とキャパシタンス部とからなるのでマイクロストリップ
ラインパターンに整合回路を設けなくとも入出力インピ
ーダンスとの整合が良好にとれているのに対し、比較例
の場合には電極膜が主体部のみからなるのでマイクロス
トリップラインパターンに整合回路を設けない場合には
入出力インピーダンスとの整合がとれていない。As can be seen from a comparison between FIG. 3 and FIG. 5, in the case of the embodiment of the present invention, since the electrode film is composed of the main portion, the inductance portion and the capacitance portion, there is no need to provide a matching circuit in the microstrip line pattern. While the matching with the input / output impedance is good, the electrode film of the comparative example is composed of only the main part, so that the matching with the input / output impedance is required when the matching circuit is not provided in the microstrip line pattern. It has not been taken.
【００２１】図６は本発明による方向性結合器の第２の
実施例を示す概略斜視図である。図において、２は主導
波管部分であり、４は副導波管部分であり、これらは前
記第１の実施例と同様に直方体形状である。但し、本実
施例では、誘電体ブロックは主導波管部分２ａ’と副導
波管部分４ａ’とが中間部分６で連結された形態の一体
型である。即ち、誘電体ブロックは全体として幅Ｗの直
方体形状であり、その一部が主導波管部分を構成し、ま
たその一部が副導波管部分を構成し、そして、これらの
間の中間部分により主導波管部分及び副導波管部分の間
隔を一定に維持している。更に、この中間部分の上部に
は幅Ｇで深さＤの溝６ａが形成されている。また、主導
波管部分２及び副導波管部分４は共通の誘電体基板７上
に取付けられている。３ａ，５ａはマイクロストリップ
ラインパターンである。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the directional coupler according to the present invention. In the figure, reference numeral 2 denotes a main waveguide portion, and 4 denotes a sub-waveguide portion, which have a rectangular parallelepiped shape as in the first embodiment. However, in this embodiment, the dielectric block is an integral type in which the main waveguide portion 2a 'and the sub-waveguide portion 4a' are connected by the intermediate portion 6. That is, the dielectric block has a rectangular parallelepiped shape as a whole having a width W, a part of which forms a main waveguide part, a part of which forms a sub-waveguide part, and an intermediate part between them. Thus, the distance between the main waveguide portion and the sub waveguide portion is kept constant. Further, a groove 6a having a width G and a depth D is formed above the intermediate portion. The main waveguide section 2 and the sub-waveguide section 4 are mounted on a common dielectric substrate 7. 3a and 5a are microstrip line patterns.
【００２２】本実施例において、誘電体ブロックとして
比誘電率εr が約９３のものを用い、誘電体基板７とし
て比誘電率εr が約４のものを用い、Ｌ＝１０ｍｍ、Ｗ
＝１２ｍｍ、Ｈ＝５ｍｍ、Ｇ＝３．０ｍｍ、Ｄ＝１．８
ｍｍとしたときの特性測定結果を図７に示す。この測定
は、前記第１の実施例の場合と同様にして行われた。図
７から分かる様に、Ｐ１から入力された電力は約５００
ＭＨｚの帯域幅でＰ２，Ｐ４には出力されるがＰ３には
実質上出力されず、方向性結合器の機能が発揮されてい
ることが分かる。Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４から信号電力を入力
させた場合も同様である。In the present embodiment, used as the dielectric constant epsilon r of about 93 as the dielectric block, used as dielectric constant epsilon r of about 4 as the dielectric substrate 7, L = 10 mm, W
= 12 mm, H = 5 mm, G = 3.0 mm, D = 1.8
FIG. 7 shows the characteristic measurement results when mm is set. This measurement was performed in the same manner as in the case of the first embodiment. As can be seen from FIG. 7, the power input from P1 is about 500
Although the signal is output to P2 and P4 in the bandwidth of MHz but is not substantially output to P3, it can be seen that the function of the directional coupler is exhibited. The same applies when signal power is input from P2, P3, and P4.
【００２３】本実施例では、前記溝６ａの形状寸法を適
宜設定することによっても、結合量を変化させることが
できる。尚、例えば、Ｌが１９ｍｍの場合には帯域幅約
１０００ＭＨｚで方向性結合機能を発揮することができ
た。In this embodiment, the coupling amount can be changed by appropriately setting the shape and size of the groove 6a. For example, when L was 19 mm, the directional coupling function could be exhibited at a bandwidth of about 1000 MHz.
【００２４】本実施例の様に一体ものの誘電体ブロック
を用いることにより、コストが安く、特性のばらつきが
より少ない方向性結合器が得られる。By using an integral dielectric block as in this embodiment, a directional coupler with low cost and less variation in characteristics can be obtained.
【００２５】図８は本発明による方向性結合器の第３の
実施例を示す部分概略斜視図である。本図では、誘電体
基板及びマイクロストリップラインパターンは図示を省
略されているが、これは前記第２の実施例と同様であ
る。FIG. 8 is a partial schematic perspective view showing a third embodiment of the directional coupler according to the present invention. In this figure, the dielectric substrate and the microstrip line pattern are not shown, but this is the same as in the second embodiment.
【００２６】本実施例では、主導波管部分の誘電体ブロ
ック２ａと副導波管部分の誘電体ブロック４ａとの間に
誘電体ブロック８が介在せしめられた形態をなしてい
る。即ち、誘電体ブロック８は主導波管部分２及び副導
波管部分４の間隔を一定に維持している。本実施例で
は、この誘電体ブロック８の厚さを適宜選択して主導波
管部分の誘電体ブロック２ａと副導波管部分の誘電体ブ
ロック４ａとの間の間隔を設定することによっても、結
合量を変化させることができる。In this embodiment, the dielectric block 8 is interposed between the dielectric block 2a of the main waveguide and the dielectric block 4a of the sub-waveguide. That is, the dielectric block 8 keeps the distance between the main waveguide portion 2 and the sub-waveguide portion 4 constant. In the present embodiment, the thickness of the dielectric block 8 is appropriately selected to set the distance between the dielectric block 2a of the main waveguide portion and the dielectric block 4a of the sub waveguide portion. The amount of binding can be changed.
【００２７】この実施例の変形として、上記誘電体ブロ
ック８として主導波管部分の誘電体ブロック２ａ及び副
導波管部分の誘電体ブロック４ａと同一の誘電体を用い
たものがある。これは、主導波管部分２、副導波管部分
４及び中間部分の誘電体を共通にして一体化し直方体形
状となしたものを用いることにより構成でき、前記第２
の実施例において溝の形成されていないものに相当す
る。As a modification of this embodiment, there is a dielectric block 8 using the same dielectric as the dielectric block 2a of the main waveguide and the dielectric block 4a of the sub-waveguide. This can be configured by using a main waveguide portion 2, a sub-waveguide portion 4, and a dielectric material of the intermediate portion that are integrated and formed into a rectangular parallelepiped shape.
Corresponds to the case where no groove is formed in the embodiment.
【００２８】これらの例では、誘電体ブロック８に長手
方向に沿って適宜の径の貫通孔を１つまたは複数設ける
ことにより結合量を変化させることもできる。In these examples, the coupling amount can be changed by providing one or a plurality of through holes having an appropriate diameter in the dielectric block 8 along the longitudinal direction.
【００２９】以上の実施例では、マイクロストリップラ
インが用いられているが、本発明では、入出力線路はこ
れらに限定されることはなく、その他の各種の入出力手
段を接続することができる。In the above embodiment, a microstrip line is used. However, in the present invention, the input / output lines are not limited to these, and other various input / output means can be connected.
【００３０】更に、以上の実施例では、電極膜主体部２
ａ，４ａが誘電体ブロックの導体膜の形成されていない
側面に平行な方向に一直線に延びており、電極膜インダ
クタンス部２ｄ，４ｄ及び電極膜キャパシタンス部２
ｅ，４ｅが誘電体ブロックの導体膜の形成されていない
側面に垂直な方向に一直線に延びているが、本発明にお
いてはこれら電極膜主体部、電極膜インダクタンス部及
び電極膜キャパシタンス部は必ずしもこれに限定される
ことはなく、誘電体ブロックの導体膜の形成されていな
い側面に平行または垂直な方向に対し斜めに延びていて
もよく、まっすぐでなく曲がっていてもよく、ジグザグ
なものであってもよい。また、電極膜インダクタンス部
と電極膜キャパシタンス部とは上下方向にずれていても
よい。更に、電極膜キャパシタンス部は誘電体ブロック
の導体膜の形成されていない側面と反対の方へと延びて
いてもよく、複数個が双方へ延びていてもよい。Further, in the above embodiment, the electrode film main portion 2
a, 4a extend straight in a direction parallel to the side surface of the dielectric block on which the conductor film is not formed, and have electrode film inductance portions 2d, 4d and electrode film capacitance portions 2d.
Although e and 4e extend straight in a direction perpendicular to the side surface of the dielectric block on which the conductor film is not formed, in the present invention, these electrode film main portion, electrode film inductance portion and electrode film capacitance portion are not necessarily provided. It is not limited thereto, and may extend obliquely to a direction parallel or perpendicular to the side of the dielectric block where the conductor film is not formed, may be not straight but may be bent, and may be zigzag. You may. Further, the electrode film inductance portion and the electrode film capacitance portion may be vertically displaced. Further, the electrode film capacitance portion may extend in a direction opposite to the side surface of the dielectric block where the conductor film is not formed, or a plurality of the electrode film capacitance portions may extend in both directions.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上の様に、本発明の導波管型方向性結
合器によれば、他方と対向する側面を除く側面に導体が
形成されている主導波管部分及び副導波管部分を並列配
置し、更に主導波管部分及び副導波管部分の端面に入出
力のための電極膜を形成し、該電極膜を主体部とインダ
クタンス部及びキャパシタンス部とを有するものとした
ことにより、小型化が可能で、更にこれら主導波管部分
及び副導波管部分の形状及び配置更にはそれらの間の介
在物を適宜設定することにより容易に所望の特性を得る
ことができ、加えて電極膜の特にインダクタンス部及び
キャパシタンス部の形状及び寸法を適宜設定することに
より入出力線路に特別の整合回路を設けることなしに結
合器側のみにおいて入出力インピーダンスとの良好な整
合をとることができる。As described above, according to the waveguide type directional coupler of the present invention, the main waveguide portion and the sub waveguide portion having the conductor formed on the side surface except the side surface facing the other side. Are arranged in parallel, and furthermore, an electrode film for input and output is formed on an end face of the main waveguide portion and the sub waveguide portion, and the electrode film has a main portion, an inductance portion, and a capacitance portion. The desired characteristics can be easily obtained by appropriately setting the shapes and arrangements of the main waveguide portion and the sub-waveguide portion and the inclusions between them, as well as miniaturizing. By appropriately setting the shapes and dimensions of the electrode film, particularly the inductance and capacitance portions, it is possible to achieve good matching with the input / output impedance only on the coupler side without providing a special matching circuit on the input / output line. That.
【図１】本発明による方向性結合器の第１の実施例を示
す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a directional coupler according to the present invention.
【図２】図１の方向性結合器の特性測定結果のグラフで
ある。FIG. 2 is a graph showing characteristics measurement results of the directional coupler of FIG. 1;
【図３】図１の方向性結合器の特性測定結果のグラフで
ある。FIG. 3 is a graph showing characteristics measurement results of the directional coupler shown in FIG. 1;
【図４】比較例の方向性結合器を示す概略斜視図であ
る。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a directional coupler of a comparative example.
【図５】図４の方向性結合器の特性測定結果のグラフで
ある。FIG. 5 is a graph showing characteristics measurement results of the directional coupler shown in FIG. 4;
【図６】本発明による方向性結合器の第２の実施例を示
す概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a second embodiment of the directional coupler according to the present invention.
【図７】図６の方向性結合器の特性測定結果のグラフで
ある。FIG. 7 is a graph showing characteristics measurement results of the directional coupler of FIG. 6;
【図８】本発明による方向性結合器の第３の実施例を示
す概略斜視図である。FIG. 8 is a schematic perspective view showing a third embodiment of the directional coupler according to the present invention.
【図９】従来の導波管型方向性結合器の例を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing an example of a conventional waveguide type directional coupler.
２ 主導波管部分 ２ａ 誘電体ブロック ２ａ’誘電体ブロック主導波管部分 ２ｂ 導体膜 ２ｃ 電極膜主体部 ２ｄ 電極膜インダクタンス部 ２ｅ 電極膜キャパシタンス部 ３ 誘電体基板 ３ａ マイクロストリップラインパターン ４ 副導波管部分 ４ａ 誘電体ブロック ４ａ’誘電体ブロック副導波管部分 ４ｂ 導体膜 ４ｃ 電極膜主体部 ４ｄ 電極膜インダクタンス部 ４ｅ 電極膜キャパシタンス部 ５ 誘電体基板 ５ａ マイクロストリップラインパターン ６ 誘電体ブロック中間部分 ６ａ 溝 ７ 誘電体基板 ８ 誘電体ブロック Reference Signs List 2 Main waveguide portion 2a Dielectric block 2a 'Dielectric block main waveguide portion 2b Conductive film 2c Electrode film main portion 2d Electrode film inductance portion 2e Electrode film capacitance portion 3 Dielectric substrate 3a Microstrip line pattern 4 Sub waveguide Part 4a Dielectric block 4a 'Dielectric block sub-waveguide part 4b Conductive film 4c Electrode film main part 4d Electrode film inductance part 4e Electrode film capacitance part 5 Dielectric substrate 5a Microstrip line pattern 6 Dielectric block intermediate part 6a Groove 7 Dielectric substrate 8 Dielectric block
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−286202（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−270501（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−77403（ＪＰ，Ａ) 米国特許4242401（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01P 5/18 H01P 5/107Continuation of front page (56) References JP-A-4-286202 (JP, A) JP-A-3-270501 (JP, A) JP-A-61-77403 (JP, A) US Patent 4,242,401 (US, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H01P 5/18 H01P 5/107
Claims (6)
なる主導波管部分と副導波管部分とが並列配置されてお
り、これら主導波管部分及び副導波管部分は他方と対向
する側面を除く側面に前記導体が形成されており、更に
前記主導波管部分及び前記副導波管部分の端面には入出
力のための電極膜が形成されており、該電極膜は、導体
の形成されていない側面以外且つ該側面と反対側の側面
以外の側面の導体と接続せる主体部と、前記導体の形成
されていない側面と反対側の側面に一端が接続され且つ
他端が前記主体部に接続されているインダクタンス部
と、前記主体部から前記導体の形成されていない側面の
方へと延びているキャパシタンス部とを有していること
を特徴とする、誘電体導波管型方向性結合器。1. A main waveguide portion and a sub waveguide portion each having a conductor formed on a surface of a dielectric are arranged in parallel, and the main waveguide portion and the sub waveguide portion face each other. The conductor is formed on a side surface except for a side surface to be formed, and further, an electrode film for input and output is formed on an end surface of the main waveguide portion and the sub waveguide portion, and the electrode film is formed of a conductor. A main body portion to be connected to a conductor on a side surface other than the side surface not formed and the side surface opposite to the side surface, one end is connected to the side surface opposite to the side surface on which the conductor is not formed, and the other end is A dielectric waveguide type having an inductance portion connected to the main portion, and a capacitance portion extending from the main portion toward a side surface on which the conductor is not formed. Directional coupler.
なる主導波管部分と副導波管部分とが並列配置されてお
り、これら主導波管部分及び副導波管部分は他方と対向
する側面を除く側面に前記導体が形成されており、更に
前記主導波管部分及び前記副導波管部分の端面には入出
力のための電極膜が形成されており、該電極膜は、導体
の形成されていない側面以外且つ該側面と反対側の側面
以外の側面の導体と接続せる主体部と、前記導体の形成
されていない側面と反対側の側面に一端が接続され且つ
他端が前記主体部に接続されているインダクタンス部
と、前記主体部から前記導体の形成されていない側面と
反対の方へと延びているキャパシタンス部とを有してい
ることを特徴とする、誘電体導波管型方向性結合器。2. A main waveguide portion and a sub-waveguide portion each having a conductor formed on a surface of a dielectric are arranged in parallel, and the main waveguide portion and the sub-waveguide portion face each other. The conductor is formed on a side surface except for a side surface to be formed, and further, an electrode film for input and output is formed on an end surface of the main waveguide portion and the sub waveguide portion, and the electrode film is formed of a conductor. A main body portion to be connected to a conductor on a side surface other than the side surface not formed and the side surface opposite to the side surface, one end is connected to the side surface opposite to the side surface on which the conductor is not formed, and the other end is A dielectric waveguide, comprising: an inductance portion connected to the main portion; and a capacitance portion extending from the main portion to a side opposite to a side surface on which the conductor is not formed. Tube type directional coupler.
なる主導波管部分と副導波管部分とが並列配置されてお
り、これら主導波管部分及び副導波管部分は他方と対向
する側面を除く側面に前記導体が形成されており、更に
前記主導波管部分及び前記副導波管部分の端面には入出
力のための電極膜が形成されており、該電極膜は、導体
の形成されていない側面以外且つ該側面と反対側の側面
以外の側面の導体と接続せる主体部と、前記導体の形成
されていない側面と反対側の側面に一端が接続され且つ
他端が前記主体部に接続されているインダクタンス部
と、前記主体部から前記導体の形成されていない側面の
方へ及びそれと反対の方へと延びているキャパシタンス
部とを有していることを特徴とする、誘電体導波管型方
向性結合器。3. A main waveguide portion and a sub-waveguide portion each having a conductor formed on a surface of a dielectric are arranged in parallel, and the main waveguide portion and the sub-waveguide portion face each other. The conductor is formed on a side surface except for a side surface to be formed, and further, an electrode film for input and output is formed on an end surface of the main waveguide portion and the sub waveguide portion, and the electrode film is formed of a conductor. A main body portion to be connected to a conductor on a side surface other than the side surface not formed and the side surface opposite to the side surface, one end is connected to the side surface opposite to the side surface on which the conductor is not formed, and the other end is An inductance portion connected to the main portion, and a capacitance portion extending from the main portion toward the side where the conductor is not formed and toward the opposite side, Dielectric waveguide type directional coupler.
が別々の誘電体ブロックを用いてなり、これらを所望の
間隔に維持する手段を備えている、請求項１〜３のいず
れかに記載の誘電体導波管型方向性結合器。4. The apparatus according to claim 1, wherein said main waveguide section and said sub-waveguide section use separate dielectric blocks, and are provided with means for maintaining them at desired intervals. 3. The dielectric waveguide type directional coupler according to 1.).
を所望の間隔に維持する手段として、前記主導波管部分
及び前記副導波管部分の間にこれらと別の誘電体ブロッ
クを挟み込んでなる、請求項４に記載の誘電体導波管型
方向性結合器。5. As another means for maintaining the main waveguide portion and the sub-waveguide portion at a desired distance, another dielectric block is provided between the main waveguide portion and the sub-waveguide portion. 5. The directional coupler according to claim 4, wherein the directional coupler is sandwiched.
が単一の誘電体ブロックの異なる部分を用いてなる、請
求項１〜３のいずれかに記載の誘電体導波管型方向性結
合器。6. The dielectric waveguide type according to claim 1, wherein the main waveguide portion and the sub waveguide portion use different portions of a single dielectric block. Directional coupler.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27615091A JP2768411B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Dielectric waveguide directional coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27615091A JP2768411B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Dielectric waveguide directional coupler |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0590810A JPH0590810A (en) | 1993-04-09 |
| JP2768411B2 true JP2768411B2 (en) | 1998-06-25 |
Family
ID=17565459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP27615091A Expired - Fee Related JP2768411B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Dielectric waveguide directional coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2768411B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5439527B2 (en) * | 2012-03-14 | 2014-03-12 | 株式会社東芝 | Directional coupler |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP27615091A patent/JP2768411B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JPH0590810A (en) | 1993-04-09 |
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