JP3473518B2 - 電力分配合成器及びそれを用いた移動体通信機 - Google Patents
電力分配合成器及びそれを用いた移動体通信機Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
- Transmitters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電力分配合成器に
関し、特に、マイクロ波帯を利用した通信機などに用い
られる高周波電力を分配または合成する電力分配合成器
及びそれを用いた移動体通信機に関する。
関し、特に、マイクロ波帯を利用した通信機などに用い
られる高周波電力を分配または合成する電力分配合成器
及びそれを用いた移動体通信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波帯における高周波電力を分配
または合成する電力分配合成器としては、回路構成の単
純さとインピーダンス変換機能を併せ持たせることがで
きるという長所を備えているため、特開平７−２６３９
９３号に開示されたようなウイルキンソン型のものが多
く用いられる。
または合成する電力分配合成器としては、回路構成の単
純さとインピーダンス変換機能を併せ持たせることがで
きるという長所を備えているため、特開平７−２６３９
９３号に開示されたようなウイルキンソン型のものが多
く用いられる。
【０００３】図８は、従来のウイルキンソン型電力分配
合成器の等価回路図である。電力分配合成器５０は、第
１及び第２の伝送線路５１，５２、第１〜第３の信号端
子５３１〜５３３、抵抗５４、及びコンデンサ５５１〜
５５３を備える。そして、第１の伝送線路５１の一端と
第２の伝送線路５２の一端との接続部を第１の信号端子
（合成端子）５３１、第１の伝送線路５１の他端を第２
の信号端子（分配端子）５３２、第２の伝送線路５２の
他端を第３の信号端子（分配端子）５３３とする。第２
の信号端子５３２と第３の信号端子５３３とは抵抗５４
を介して接続される。第１〜第３の信号端子５３１〜５
３３はコンデンサ５５１〜５５３を介してグランドに接
続される。
合成器の等価回路図である。電力分配合成器５０は、第
１及び第２の伝送線路５１，５２、第１〜第３の信号端
子５３１〜５３３、抵抗５４、及びコンデンサ５５１〜
５５３を備える。そして、第１の伝送線路５１の一端と
第２の伝送線路５２の一端との接続部を第１の信号端子
（合成端子）５３１、第１の伝送線路５１の他端を第２
の信号端子（分配端子）５３２、第２の伝送線路５２の
他端を第３の信号端子（分配端子）５３３とする。第２
の信号端子５３２と第３の信号端子５３３とは抵抗５４
を介して接続される。第１〜第３の信号端子５３１〜５
３３はコンデンサ５５１〜５５３を介してグランドに接
続される。
【０００４】電力分配合成器５０が分配器として用いら
れる際には、第１の信号端子５３１から高周波電力が入
力され、その入力された高周波電力が第２及び第３の信
号端子５３２，５３３から出力される。また、電力分配
合成器５０が合成器として用いられる際には、第２及び
第３の信号端子５３２，５３３から高周波電力が入力さ
れ、その入力された高周波電力が第１の信号端子５３１
から出力される。
れる際には、第１の信号端子５３１から高周波電力が入
力され、その入力された高周波電力が第２及び第３の信
号端子５３２，５３３から出力される。また、電力分配
合成器５０が合成器として用いられる際には、第２及び
第３の信号端子５３２，５３３から高周波電力が入力さ
れ、その入力された高周波電力が第１の信号端子５３１
から出力される。
【０００５】ここで、第１の信号端子５３１に接続され
る回路のインピーダンスをＺ１、第２及び３の信号端子
５３２，５３３に接続される回路のインピーダンスをＺ
２３とする。そして、第１及び第２の伝送線路５１，５
２の特性インピーダンスを√（２・Ｚ１・Ｚ２３）に、
第１及び第２の伝送線路５１，５２の長さをλ／４にそ
れぞれ設定することにより、電力分配合成器５０と外部
に接続される回路とのインピーダンス整合が実現する。
また、抵抗５４を２・Ｚ２３に設定することにより、第
２及び第３の信号端子５３２，５３３間のアイソレーシ
ョンが実現する。
る回路のインピーダンスをＺ１、第２及び３の信号端子
５３２，５３３に接続される回路のインピーダンスをＺ
２３とする。そして、第１及び第２の伝送線路５１，５
２の特性インピーダンスを√（２・Ｚ１・Ｚ２３）に、
第１及び第２の伝送線路５１，５２の長さをλ／４にそ
れぞれ設定することにより、電力分配合成器５０と外部
に接続される回路とのインピーダンス整合が実現する。
また、抵抗５４を２・Ｚ２３に設定することにより、第
２及び第３の信号端子５３２，５３３間のアイソレーシ
ョンが実現する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
電力分配合成器においては、第１〜第３の信号端子がコ
ンデンサを介してグランドに接続されるため、電力分配
合成器のいずれかの信号端子に入力された高周波電力の
高調波を除去することは可能であるが、特定の周波数の
高周波信号を除去することは不可能である。その結果、
各信号端子にフィルタ、トラップなどを接続することに
なるが、それらを構成する部品が必要となり小型化の妨
げになるといった問題があった。
電力分配合成器においては、第１〜第３の信号端子がコ
ンデンサを介してグランドに接続されるため、電力分配
合成器のいずれかの信号端子に入力された高周波電力の
高調波を除去することは可能であるが、特定の周波数の
高周波信号を除去することは不可能である。その結果、
各信号端子にフィルタ、トラップなどを接続することに
なるが、それらを構成する部品が必要となり小型化の妨
げになるといった問題があった。
【０００７】また、各信号端子に接続するフィルタ、ト
ラップなどの減衰特性が不十分な場合には、合成端子と
分配端子との間のアイソレーションが悪化し、この電力
分配合成器を用いた通信機に悪影響を及ぼすといった問
題もあった。
ラップなどの減衰特性が不十分な場合には、合成端子と
分配端子との間のアイソレーションが悪化し、この電力
分配合成器を用いた通信機に悪影響を及ぼすといった問
題もあった。
【０００８】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、特定の周波数の高周波信号を
除去でき、かつ合成端子と分配端子との間のアイソレー
ションが十分に確保できる電力分配合成器を提供するこ
とを目的とする。
めになされたものであり、特定の周波数の高周波信号を
除去でき、かつ合成端子と分配端子との間のアイソレー
ションが十分に確保できる電力分配合成器を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明の電力分配合成器は、第１の伝送線路の一
端と第２の伝送線路の一端とを接続し、前記第１の伝送
線路の一端と前記第２の伝送線路の一端との接続部を第
１の信号端子、前記第１の伝送線路の他端を第２の信号
端子、前記第２の伝送線路の他端を第３の信号端子と
し、前記第２の信号端子と前記第３の信号端子との間に
抵抗を接続した電力分配合成器であって、前記第１の伝
送線路及び前記第２の伝送線路の少なくとも１つに、コ
ンデンサを並列接続したことを特徴とする。
るため本発明の電力分配合成器は、第１の伝送線路の一
端と第２の伝送線路の一端とを接続し、前記第１の伝送
線路の一端と前記第２の伝送線路の一端との接続部を第
１の信号端子、前記第１の伝送線路の他端を第２の信号
端子、前記第２の伝送線路の他端を第３の信号端子と
し、前記第２の信号端子と前記第３の信号端子との間に
抵抗を接続した電力分配合成器であって、前記第１の伝
送線路及び前記第２の伝送線路の少なくとも１つに、コ
ンデンサを並列接続したことを特徴とする。
【００１０】また、本発明の電力分配合成器は、複数の
誘電体層を積層してなる積層体を備えるとともに、前記
第１及び第２の伝送線路を前記積層体の内部に設けたス
トリップライン電極で構成し、前記コンデンサを前記積
層体の内部に前記誘電体層を挟んで互いに対向して設け
た複数の電極で構成したことを特徴とする。
誘電体層を積層してなる積層体を備えるとともに、前記
第１及び第２の伝送線路を前記積層体の内部に設けたス
トリップライン電極で構成し、前記コンデンサを前記積
層体の内部に前記誘電体層を挟んで互いに対向して設け
た複数の電極で構成したことを特徴とする。
【００１１】また、本発明の電力分配合成器は、前記第
１及び第２の伝送線路を構成するストリップライン電極
が、ヘリカルコイル形状をなすことを特徴とする。
１及び第２の伝送線路を構成するストリップライン電極
が、ヘリカルコイル形状をなすことを特徴とする。
【００１２】本発明の移動体通信機は、上述の電力分配
合成器を用いたことを特徴とする。
合成器を用いたことを特徴とする。
【００１３】本発明の電力分配合成器によれば、第１及
び第２の伝送線路の少なくとも１つにコンデンサを並列
接続したため、第１及び第２の伝送線路の少なくとも１
つとコンデンサとからなるＬＣ並列共振器の並列共振に
よる減衰極を共振周波数付近に発生させることができ
る。その結果、共振周波数付近の高周波信号を除去する
ことが可能となる。
び第２の伝送線路の少なくとも１つにコンデンサを並列
接続したため、第１及び第２の伝送線路の少なくとも１
つとコンデンサとからなるＬＣ並列共振器の並列共振に
よる減衰極を共振周波数付近に発生させることができ
る。その結果、共振周波数付近の高周波信号を除去する
ことが可能となる。
【００１４】本発明の移動体通信機によれば、合成端子
と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保でき
ると伴に、低コスト化、小型化が可能な電力分配合成器
を用いているため、特性の優れた小型の送信機を得るこ
とができる。
と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保でき
ると伴に、低コスト化、小型化が可能な電力分配合成器
を用いているため、特性の優れた小型の送信機を得るこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の電力分配合成器
に係る参考例の電力分配合成器に係る第１の実施例の等
価回路図である。電力分配合成器１０は、第１〜第３の
信号端子Ｐ１〜Ｐ３、第１，第２の伝送線路１１，１
２、抵抗１３及びＬＣ直列共振器１４１〜１４３を備え
る。なお、ＬＣ直列共振器１４１〜１４３はインダクタ
Ｌ１〜Ｌ３とコンデンサＣ１１〜Ｃ１３とで構成され
る。
に係る参考例の電力分配合成器に係る第１の実施例の等
価回路図である。電力分配合成器１０は、第１〜第３の
信号端子Ｐ１〜Ｐ３、第１，第２の伝送線路１１，１
２、抵抗１３及びＬＣ直列共振器１４１〜１４３を備え
る。なお、ＬＣ直列共振器１４１〜１４３はインダクタ
Ｌ１〜Ｌ３とコンデンサＣ１１〜Ｃ１３とで構成され
る。
【００１６】第１の伝送線路１１の一端と第２の伝送線
路１２の一端とを接続し、その接続部を第１の信号端子
（合成端子）Ｐ１とする。また、第１の伝送線路１１の
他端を第２の信号端子（分配端子）Ｐ２、第２の伝送線
路１２の他端を第３の信号端子（分配端子）Ｐ３とす
る。
路１２の一端とを接続し、その接続部を第１の信号端子
（合成端子）Ｐ１とする。また、第１の伝送線路１１の
他端を第２の信号端子（分配端子）Ｐ２、第２の伝送線
路１２の他端を第３の信号端子（分配端子）Ｐ３とす
る。
【００１７】さらに、第２の信号端子Ｐ２と第３の信号
端子Ｐ３との間には、抵抗（アイソレーション抵抗）１
３が接続される。また、第１〜第３の信号端子Ｐ１〜Ｐ
３とグランドとの間には、ＬＣ直列共振器１４１〜１４
３がそれぞれ接続される。
端子Ｐ３との間には、抵抗（アイソレーション抵抗）１
３が接続される。また、第１〜第３の信号端子Ｐ１〜Ｐ
３とグランドとの間には、ＬＣ直列共振器１４１〜１４
３がそれぞれ接続される。
【００１８】図２は、図１の電力分配合成器の分解斜視
図である。電力分配合成器１０は、積層体１５を備え、
積層体１５の上面には抵抗１３が搭載される。また、積
層体１５の上面から下面にかけて、外部端子Ｔ１１〜Ｔ
１５が設けられる。この際、外部端子Ｔ１１，Ｔ１３，
Ｔ１４が電力分配合成器１０の第１〜第３の信号端子Ｐ
１〜Ｐ３（図１）、外部端子Ｔ１２，Ｔ１５がグランド
端子となる。
図である。電力分配合成器１０は、積層体１５を備え、
積層体１５の上面には抵抗１３が搭載される。また、積
層体１５の上面から下面にかけて、外部端子Ｔ１１〜Ｔ
１５が設けられる。この際、外部端子Ｔ１１，Ｔ１３，
Ｔ１４が電力分配合成器１０の第１〜第３の信号端子Ｐ
１〜Ｐ３（図１）、外部端子Ｔ１２，Ｔ１５がグランド
端子となる。
【００１９】積層体１５は、例えば、８５０℃〜１００
０℃の温度で焼成可能な酸化バリウム、酸化アルミニウ
ム、シリカを主成分とする低温焼成セラミックスからな
る第１〜第６の誘電体層１５１〜１５６を順次積層し、
焼成することによって形成される。
０℃の温度で焼成可能な酸化バリウム、酸化アルミニウ
ム、シリカを主成分とする低温焼成セラミックスからな
る第１〜第６の誘電体層１５１〜１５６を順次積層し、
焼成することによって形成される。
【００２０】第１の誘電体層１５１の上面には抵抗１３
を実装するためのランドＬａが形成される。また、第２
及び第３の誘電体層１５２，１５３の上面にはヘリカル
コイル形状のストリップライン電極ＳＬ１１，ＳＬ１
２，ＳＬ２１，ＳＬ２２が形成される。
を実装するためのランドＬａが形成される。また、第２
及び第３の誘電体層１５２，１５３の上面にはヘリカル
コイル形状のストリップライン電極ＳＬ１１，ＳＬ１
２，ＳＬ２１，ＳＬ２２が形成される。
【００２１】さらに、第４及び第６の誘電体層１５４，
１５６の上面にはグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２が形成さ
れる。また、第５の誘電体層１５５の上面にはコンデン
サ電極Ｃｐ１〜Ｃｐ３が形成される。
１５６の上面にはグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２が形成さ
れる。また、第５の誘電体層１５５の上面にはコンデン
サ電極Ｃｐ１〜Ｃｐ３が形成される。
【００２２】また、第３，第４の誘電体層１５３，１５
４には、各誘電体層１５３，１５４を貫通するようにビ
アホール電極Ｖｈ１が形成され、第１〜第４の誘電体層
１５１〜１５４には、各誘電体層１５１〜１５４を貫通
するようにビアホール電極Ｖｈ２，Ｖｈ３が形成され
る。また、第２の誘電体層１５２には、第２の誘電体層
１５２を貫通するようにビアホール電極Ｖｈが形成され
る。
４には、各誘電体層１５３，１５４を貫通するようにビ
アホール電極Ｖｈ１が形成され、第１〜第４の誘電体層
１５１〜１５４には、各誘電体層１５１〜１５４を貫通
するようにビアホール電極Ｖｈ２，Ｖｈ３が形成され
る。また、第２の誘電体層１５２には、第２の誘電体層
１５２を貫通するようにビアホール電極Ｖｈが形成され
る。
【００２３】そして、ストリップライン電極ＳＬ１１，
ＳＬ１２とビアホール電極Ｖｈとで第１の伝送線路１１
（図１）、ストリップライン電極ＳＬ２１，ＳＬ２２と
ビアホール電極Ｖｈとで第２の伝送線路１２（図１）を
それぞれ構成する。また、第３，第４の誘電体層１５
３，１５４を貫通するビアホール電極Ｖｈ１でＬＣ直列
共振器１４１のインダクタＬ１、第１〜第４の誘電体層
１５１〜１５４を貫通するビアホール電極Ｖｈ２，Ｖｈ
３でＬＣ直列共振器１４２，１４３のインダクタＬ２，
Ｌ３をそれぞれ構成する。
ＳＬ１２とビアホール電極Ｖｈとで第１の伝送線路１１
（図１）、ストリップライン電極ＳＬ２１，ＳＬ２２と
ビアホール電極Ｖｈとで第２の伝送線路１２（図１）を
それぞれ構成する。また、第３，第４の誘電体層１５
３，１５４を貫通するビアホール電極Ｖｈ１でＬＣ直列
共振器１４１のインダクタＬ１、第１〜第４の誘電体層
１５１〜１５４を貫通するビアホール電極Ｖｈ２，Ｖｈ
３でＬＣ直列共振器１４２，１４３のインダクタＬ２，
Ｌ３をそれぞれ構成する。
【００２４】さらに、第４、第５の誘電体層１５４，１
５５を挟んで互いに対向しているコンデンサ電極Ｃｐ１
〜Ｃｐ３とグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２でＬＣ直列共振
器１４１〜１４３のコンデンサＣ１１〜Ｃ１３をそれぞ
れ構成する。この際、グランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２はも
う一方のコンデンサ電極をなす。
５５を挟んで互いに対向しているコンデンサ電極Ｃｐ１
〜Ｃｐ３とグランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２でＬＣ直列共振
器１４１〜１４３のコンデンサＣ１１〜Ｃ１３をそれぞ
れ構成する。この際、グランド電極Ｇｐ１，Ｇｐ２はも
う一方のコンデンサ電極をなす。
【００２５】図３は、図１の電力分配合成器の通過特性
を示す図である。図３において、実線は本参考例の電力
分配合成器１０（図１）、破線は従来例の電力分配合成
器５０（図８）を示す。
を示す図である。図３において、実線は本参考例の電力
分配合成器１０（図１）、破線は従来例の電力分配合成
器５０（図８）を示す。
【００２６】この図から、本参考例の電力分配合成器１
０（実線）では、ＬＣ直列共振器１４１〜１４３の直列
共振による減衰極が共振周波数である２．１５ＧＨｚ付
近に発生し、その減衰量は約５６．９ｄＢであることが
解る。この減衰量は、従来例の電力分配合成器５０（破
線）の減衰量の約１２．７ｄＢと比較して約４．５倍大
きくなっている。
０（実線）では、ＬＣ直列共振器１４１〜１４３の直列
共振による減衰極が共振周波数である２．１５ＧＨｚ付
近に発生し、その減衰量は約５６．９ｄＢであることが
解る。この減衰量は、従来例の電力分配合成器５０（破
線）の減衰量の約１２．７ｄＢと比較して約４．５倍大
きくなっている。
【００２７】上述した参考例の電力分配合成器によれ
ば、第１〜第３の信号端子とグランドとの間にＬＣ直列
共振器を接続したため、ＬＣ直列共振器の直列共振によ
る減衰極を共振周波数付近に発生させることができる。
その結果、共振周波数付近の高周波信号を除去すること
が可能となり、それに伴い、第１、第２の信号端子間、
あるいは第１、第３の信号端子間のアイソレーションが
十分に確保できるようになる。
ば、第１〜第３の信号端子とグランドとの間にＬＣ直列
共振器を接続したため、ＬＣ直列共振器の直列共振によ
る減衰極を共振周波数付近に発生させることができる。
その結果、共振周波数付近の高周波信号を除去すること
が可能となり、それに伴い、第１、第２の信号端子間、
あるいは第１、第３の信号端子間のアイソレーションが
十分に確保できるようになる。
【００２８】また、ＬＣ直列共振器をなすインダクタ及
びコンデンサのそれぞれの値を変えることにより、ＬＣ
直列共振器の直列共振によって形成される減衰極の位置
を容易に変えることができる。その結果、電力分配合成
器において、所望の周波数を有する高周波信号を除去す
ることが可能となり、それに伴い、合成端子と分配端子
との間のアイソレーションが十分に確保できるようにな
る。
びコンデンサのそれぞれの値を変えることにより、ＬＣ
直列共振器の直列共振によって形成される減衰極の位置
を容易に変えることができる。その結果、電力分配合成
器において、所望の周波数を有する高周波信号を除去す
ることが可能となり、それに伴い、合成端子と分配端子
との間のアイソレーションが十分に確保できるようにな
る。
【００２９】さらに、第１〜第６の誘電体層を積層して
なる積層体を備えるとともに、第１及び第２の伝送線路
を積層体の内部に設けたストリップライン電極で構成
し、ＬＣ直列共振器をなすインダクタを積層体の内部に
設けたビアホール電極で構成し、ＬＣ直列共振器をなす
コンデンサを積層体の内部に誘電体層を挟んで互いに対
向して設けた複数の電極で構成するため、電力分配合成
器の部品点数を低減することができる。したがって、電
力分配合成器の低コスト化、小型化が可能である。特
に、ＬＣ直列共振器をなすインダクタを積層体の内部に
おいて、高さ方向に設けたビアホール電極で構成する場
合には、電力分配合成器の平面方向がさらに小型化する
ため、実装面積を小さくすることが可能となる。
なる積層体を備えるとともに、第１及び第２の伝送線路
を積層体の内部に設けたストリップライン電極で構成
し、ＬＣ直列共振器をなすインダクタを積層体の内部に
設けたビアホール電極で構成し、ＬＣ直列共振器をなす
コンデンサを積層体の内部に誘電体層を挟んで互いに対
向して設けた複数の電極で構成するため、電力分配合成
器の部品点数を低減することができる。したがって、電
力分配合成器の低コスト化、小型化が可能である。特
に、ＬＣ直列共振器をなすインダクタを積層体の内部に
おいて、高さ方向に設けたビアホール電極で構成する場
合には、電力分配合成器の平面方向がさらに小型化する
ため、実装面積を小さくすることが可能となる。
【００３０】また、第１及び第２の伝送線路を構成する
ストリップライン電極がヘリカルコイル形状をなすた
め、第１及び第２の伝送線路に流れる電流によって生じ
る磁束が大きくなり、第１及び第２の伝送線路の自己イ
ンダクタンスが大きくなる。その結果、第１及び第２の
伝送線路の総ライン長をλ／４より短くすることができ
るため、電力分配合成器の損失を小さくできるととも
に、電力分配合成器をさらに小型化できる。
ストリップライン電極がヘリカルコイル形状をなすた
め、第１及び第２の伝送線路に流れる電流によって生じ
る磁束が大きくなり、第１及び第２の伝送線路の自己イ
ンダクタンスが大きくなる。その結果、第１及び第２の
伝送線路の総ライン長をλ／４より短くすることができ
るため、電力分配合成器の損失を小さくできるととも
に、電力分配合成器をさらに小型化できる。
【００３１】以下、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。図４は、本発明の電力分配合成器に係る実施例
の等価回路図である。電力分配合成器２０は、第１〜第
３の信号端子Ｐ１〜Ｐ３、第１，第２の伝送線路１１，
１２、抵抗１３及びコンデンサＣ２１〜Ｃ２５を備え
る。
明する。図４は、本発明の電力分配合成器に係る実施例
の等価回路図である。電力分配合成器２０は、第１〜第
３の信号端子Ｐ１〜Ｐ３、第１，第２の伝送線路１１，
１２、抵抗１３及びコンデンサＣ２１〜Ｃ２５を備え
る。
【００３２】第１の伝送線路１１の一端と第２の伝送線
路１２の一端とを接続し、その接続部を第１の信号端子
（合成端子）Ｐ１とする。また、第１の伝送線路１１の
他端を第２の信号端子（分配端子）Ｐ２、第２の伝送線
路１２の他端を第３の信号端子（分配端子）Ｐ３とす
る。
路１２の一端とを接続し、その接続部を第１の信号端子
（合成端子）Ｐ１とする。また、第１の伝送線路１１の
他端を第２の信号端子（分配端子）Ｐ２、第２の伝送線
路１２の他端を第３の信号端子（分配端子）Ｐ３とす
る。
【００３３】さらに、第２の信号端子Ｐ２と第３の信号
端子Ｐ３との間には、抵抗（アイソレーション抵抗）１
３が接続される。また、第１の伝送線路１１には、コン
デンサＣ２１が、第２の伝送線路１２にはコンデンサＣ
２２がそれぞれ並列接続され、第１〜第３の信号端子Ｐ
１〜Ｐ３とグランドとの間には、コンデンサＣ２３〜Ｃ
２５がそれぞれ接続される。
端子Ｐ３との間には、抵抗（アイソレーション抵抗）１
３が接続される。また、第１の伝送線路１１には、コン
デンサＣ２１が、第２の伝送線路１２にはコンデンサＣ
２２がそれぞれ並列接続され、第１〜第３の信号端子Ｐ
１〜Ｐ３とグランドとの間には、コンデンサＣ２３〜Ｃ
２５がそれぞれ接続される。
【００３４】図５は、図４の電力分配合成器の分解斜視
図である。電力分配合成器２０は、積層体２１を備え、
積層体２１の上面には抵抗１３が搭載される。また、積
層体２１の上面から下面にかけて、外部端子Ｔ１１〜Ｔ
１５が設けられる。この際、外部端子Ｔ１１，Ｔ１３，
Ｔ１４が電力分配合成器２０の第１〜第３の信号端子Ｐ
１〜Ｐ３（図４）、外部端子Ｔ１２，Ｔ１５がグランド
端子となる。
図である。電力分配合成器２０は、積層体２１を備え、
積層体２１の上面には抵抗１３が搭載される。また、積
層体２１の上面から下面にかけて、外部端子Ｔ１１〜Ｔ
１５が設けられる。この際、外部端子Ｔ１１，Ｔ１３，
Ｔ１４が電力分配合成器２０の第１〜第３の信号端子Ｐ
１〜Ｐ３（図４）、外部端子Ｔ１２，Ｔ１５がグランド
端子となる。
【００３５】積層体２１は、例えば、８５０℃〜１００
０℃の温度で焼成可能な酸化バリウム、酸化アルミニウ
ム、シリカを主成分とする低温焼成セラミックスからな
る第１〜第７の誘電体層２１１〜２１７を順次積層し、
焼成することによって形成される。
０℃の温度で焼成可能な酸化バリウム、酸化アルミニウ
ム、シリカを主成分とする低温焼成セラミックスからな
る第１〜第７の誘電体層２１１〜２１７を順次積層し、
焼成することによって形成される。
【００３６】第１の誘電体層２１１の上面には抵抗１３
を実装するためのランドＬａが形成される。また、第２
及び第５の誘電体層２１２，２１５の上面にはグランド
電極Ｇｐ１，Ｇｐ２が形成される。
を実装するためのランドＬａが形成される。また、第２
及び第５の誘電体層２１２，２１５の上面にはグランド
電極Ｇｐ１，Ｇｐ２が形成される。
【００３７】また、第３及び第４の誘電体層２１３，２
１４の上面にはヘリカルコイル形状のストリップライン
電極ＳＬ１１，ＳＬ１２，ＳＬ２１，ＳＬ２２が形成さ
れる。さらに、第６及び第７の誘電体層２１６，２１７
の上面にはコンデンサ電極Ｃｐ１〜Ｃｐ３が形成され
る。また、第１〜第６の誘電体層２１１〜２１６には、
各誘電体層２１１〜２１６を貫通するようにビアホール
電極Ｖｈが形成される。
１４の上面にはヘリカルコイル形状のストリップライン
電極ＳＬ１１，ＳＬ１２，ＳＬ２１，ＳＬ２２が形成さ
れる。さらに、第６及び第７の誘電体層２１６，２１７
の上面にはコンデンサ電極Ｃｐ１〜Ｃｐ３が形成され
る。また、第１〜第６の誘電体層２１１〜２１６には、
各誘電体層２１１〜２１６を貫通するようにビアホール
電極Ｖｈが形成される。
【００３８】そして、ストリップライン電極ＳＬ１１，
ＳＬ１２とビアホール電極Ｖｈとで第１の伝送線路１１
（図４）、ストリップライン電極ＳＬ２１，ＳＬ２２と
ビアホール電極Ｖｈとで第２の伝送線路１２（図４）を
それぞれ構成する。また、第６の誘電体層２１６を挟ん
で互いに対向しているコンデンサ電極Ｃｐ１，Ｃｐ２、
コンデンサ電極Ｃｐ１，Ｃｐ３でコンデンサＣ２１，Ｃ
２２をそれぞれ構成する。
ＳＬ１２とビアホール電極Ｖｈとで第１の伝送線路１１
（図４）、ストリップライン電極ＳＬ２１，ＳＬ２２と
ビアホール電極Ｖｈとで第２の伝送線路１２（図４）を
それぞれ構成する。また、第６の誘電体層２１６を挟ん
で互いに対向しているコンデンサ電極Ｃｐ１，Ｃｐ２、
コンデンサ電極Ｃｐ１，Ｃｐ３でコンデンサＣ２１，Ｃ
２２をそれぞれ構成する。
【００３９】さらに、ストリップライン電極ＳＬ２１，
ＳＬ２２とグランド電極Ｇｐ２とでコンデンサＣ２３、
ストリップライン電極ＳＬ１１とグランド電極Ｇｐ１と
でコンデンサＣ２４、ストリップライン電極ＳＬ２１と
グランド電極Ｇｐ１とでコンデンサＣ２５をそれぞれ構
成する。
ＳＬ２２とグランド電極Ｇｐ２とでコンデンサＣ２３、
ストリップライン電極ＳＬ１１とグランド電極Ｇｐ１と
でコンデンサＣ２４、ストリップライン電極ＳＬ２１と
グランド電極Ｇｐ１とでコンデンサＣ２５をそれぞれ構
成する。
【００４０】図６は、図４の電力分配合成器の通過特性
を示す図である。図６において、実線は本実施例の電力
分配合成器２０（図６）、破線は従来例の電力分配合成
器５０（図８）を示す。
を示す図である。図６において、実線は本実施例の電力
分配合成器２０（図６）、破線は従来例の電力分配合成
器５０（図８）を示す。
【００４１】この図から、本実施例の電力分配合成器２
０（実線）では、第１及び第２の伝送線路とコンデンサ
とからなるＬＣ並列共振器の並列共振による減衰極が共
振周波数である２．１５ＧＨｚ付近に発生し、その減衰
量は約５６．１ｄＢであることが解る。この減衰量は、
従来例の電力分配合成器５０（破線）の減衰量の約１
２．７ｄＢと比較して約４．４倍大きくなっている。
０（実線）では、第１及び第２の伝送線路とコンデンサ
とからなるＬＣ並列共振器の並列共振による減衰極が共
振周波数である２．１５ＧＨｚ付近に発生し、その減衰
量は約５６．１ｄＢであることが解る。この減衰量は、
従来例の電力分配合成器５０（破線）の減衰量の約１
２．７ｄＢと比較して約４．４倍大きくなっている。
【００４２】上述した本実施例の電力分配合成器によれ
ば、第１及び第２の伝送線路にコンデンサを並列接続し
たため、第１及び第２の伝送線路とコンデンサとからな
るＬＣ並列共振器の並列共振による減衰極を共振周波数
付近に発生させることができる。その結果、共振周波数
付近の高周波信号を除去することが可能となり、それに
伴い、第１、第２の信号端子間、あるいは第１、第３の
信号端子間のアイソレーションが十分に確保できるよう
になる。
ば、第１及び第２の伝送線路にコンデンサを並列接続し
たため、第１及び第２の伝送線路とコンデンサとからな
るＬＣ並列共振器の並列共振による減衰極を共振周波数
付近に発生させることができる。その結果、共振周波数
付近の高周波信号を除去することが可能となり、それに
伴い、第１、第２の信号端子間、あるいは第１、第３の
信号端子間のアイソレーションが十分に確保できるよう
になる。
【００４３】また、第１及び第２の伝送線路に並列接続
されたコンデンサの値を変えることにより、第１及び第
２の伝送線路とコンデンサとからなるＬＣ並列共振器の
並列共振によって形成される減衰極の位置を容易に変え
ることができる。その結果、所望の周波数を有する高周
波信号を除去することが可能となり、それに伴い、合成
端子と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保
できるようになる。
されたコンデンサの値を変えることにより、第１及び第
２の伝送線路とコンデンサとからなるＬＣ並列共振器の
並列共振によって形成される減衰極の位置を容易に変え
ることができる。その結果、所望の周波数を有する高周
波信号を除去することが可能となり、それに伴い、合成
端子と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保
できるようになる。
【００４４】さらに、第１〜第７の誘電体層を積層して
なる積層体を備えるとともに、第１及び第２の伝送線路
を積層体の内部に設けたストリップライン電極で構成
し、第１及び第２の伝送線路に並列接続されるコンデン
サを積層体の内部に誘電体層を挟んで互いに対向して設
けた複数の電極で構成するため、電力分配合成器の部品
点数を低減することができる。したがって、電力分配合
成器の低コスト化、小型化が可能である。
なる積層体を備えるとともに、第１及び第２の伝送線路
を積層体の内部に設けたストリップライン電極で構成
し、第１及び第２の伝送線路に並列接続されるコンデン
サを積層体の内部に誘電体層を挟んで互いに対向して設
けた複数の電極で構成するため、電力分配合成器の部品
点数を低減することができる。したがって、電力分配合
成器の低コスト化、小型化が可能である。
【００４５】また、第１及び第２の伝送線路を構成する
ストリップライン電極がヘリカルコイル形状をなすた
め、第１及び第２の伝送線路に流れる電流によって生じ
る磁束が大きくなり、第１及び第２の伝送線路の自己イ
ンダクタンスが大きくなる。その結果、第１及び第２の
伝送線路の総ライン長をλ／４より短くすることができ
るため、電力分配合成器の損失を小さくできるととも
に、電力分配合成器をさらに小型化できる。
ストリップライン電極がヘリカルコイル形状をなすた
め、第１及び第２の伝送線路に流れる電流によって生じ
る磁束が大きくなり、第１及び第２の伝送線路の自己イ
ンダクタンスが大きくなる。その結果、第１及び第２の
伝送線路の総ライン長をλ／４より短くすることができ
るため、電力分配合成器の損失を小さくできるととも
に、電力分配合成器をさらに小型化できる。
【００４６】図７は、一般的な移動体通信機のブロック
図である。移動体通信機の１つである送信機３０は、変
調回路３１、１８０°ハイブリッド回路３２，３３、混
合器３４，３５、局部発振器３６、同相分配器３７及び
アンテナ３８を備える。
図である。移動体通信機の１つである送信機３０は、変
調回路３１、１８０°ハイブリッド回路３２，３３、混
合器３４，３５、局部発振器３６、同相分配器３７及び
アンテナ３８を備える。
【００４７】そして、送信すべき情報信号を含むベース
バンド信号は変調回路３１に入力され、変調回路３１は
振幅変調あるいは周波数変調などの所定の変調方式で変
調された変調信号を１８０°ハイブリッド回路３２に出
力する。１８０°ハイブリッド回路３２は入力された信
号を互いに逆相の２つの信号に分配して、一方の信号を
混合器３４に、他方の信号を混合器３５に出力する。
バンド信号は変調回路３１に入力され、変調回路３１は
振幅変調あるいは周波数変調などの所定の変調方式で変
調された変調信号を１８０°ハイブリッド回路３２に出
力する。１８０°ハイブリッド回路３２は入力された信
号を互いに逆相の２つの信号に分配して、一方の信号を
混合器３４に、他方の信号を混合器３５に出力する。
【００４８】局部発振器３６は所定の局部発振信号を発
生して同相分配器３７に出力する。同相分配器３７は入
力された局部発振信号を２つの信号に同相分配して混合
器３４，３５に出力する。
生して同相分配器３７に出力する。同相分配器３７は入
力された局部発振信号を２つの信号に同相分配して混合
器３４，３５に出力する。
【００４９】混合器３４は入力された２つの信号を混合
して１８０°ハイブリッド回路３３の１８０°入力端子
に出力する。混合器３５は入力された２つの信号を混合
して１８０°ハイブリッド回路３３の０°入力端子に出
力する。
して１８０°ハイブリッド回路３３の１８０°入力端子
に出力する。混合器３５は入力された２つの信号を混合
して１８０°ハイブリッド回路３３の０°入力端子に出
力する。
【００５０】１８０°ハイブリッド回路３３は入力され
た２つの信号を互いに逆相で電力合成して合成後の信号
をアンテナ３８に出力して放射する。
た２つの信号を互いに逆相で電力合成して合成後の信号
をアンテナ３８に出力して放射する。
【００５１】以上のような構成の送信機３０における同
相分配器３７に図１及び図４の電力分配合成器１０，２
０を用いるものである。
相分配器３７に図１及び図４の電力分配合成器１０，２
０を用いるものである。
【００５２】上述した移動体通信機の１つである送信機
によれば、合成端子と分配端子との間のアイソレーショ
ンが十分に確保できると伴に、低コスト化、小型化が可
能な電力分配合成器を用いているため、特性の優れた小
型の送信機を得ることができる。
によれば、合成端子と分配端子との間のアイソレーショ
ンが十分に確保できると伴に、低コスト化、小型化が可
能な電力分配合成器を用いているため、特性の優れた小
型の送信機を得ることができる。
【００５３】なお、上述の電力分配合成器の実施例で
は、誘電体層が酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリ
カを主成分とするセラミックスの場合について説明した
が、比誘電率（εｒ）が１以上であれば何れの材料でも
よく、例えば酸化マグネシウム、シリカを主成分とする
セラミックスあるいはフッ素系樹脂等でも同様の効果が
得られる。
は、誘電体層が酸化バリウム、酸化アルミニウム、シリ
カを主成分とするセラミックスの場合について説明した
が、比誘電率（εｒ）が１以上であれば何れの材料でも
よく、例えば酸化マグネシウム、シリカを主成分とする
セラミックスあるいはフッ素系樹脂等でも同様の効果が
得られる。
【００５４】また、図１及び図４の等価回路のように分
配端子が２つの場合について説明したが、３つ以上の場
合であってもよい。
配端子が２つの場合について説明したが、３つ以上の場
合であってもよい。
【００５５】さらに、インダクタやコンデンサを積層体
の内部に設ける場合について説明したが、積層体に搭載
したチップインダクタやチップコンデンサで構成しても
よい。
の内部に設ける場合について説明したが、積層体に搭載
したチップインダクタやチップコンデンサで構成しても
よい。
【００５６】また、電力分配合成器を移動体通信機１つ
である送信機の同相分配器に用いた場合について説明し
たが、受信機の同相分配器に用いても同様の効果が得ら
れる。
である送信機の同相分配器に用いた場合について説明し
たが、受信機の同相分配器に用いても同様の効果が得ら
れる。
【００５７】
【発明の効果】請求項１の電力分配合成器によれば、第
１及び第２の伝送線路にコンデンサを並列接続したた
め、第１及び第２の伝送線路とコンデンサとからなるＬ
Ｃ並列共振器の並列共振による減衰極を共振周波数付近
に発生させることができる。その結果、共振周波数付近
の高周波信号を除去することが可能となる。
１及び第２の伝送線路にコンデンサを並列接続したた
め、第１及び第２の伝送線路とコンデンサとからなるＬ
Ｃ並列共振器の並列共振による減衰極を共振周波数付近
に発生させることができる。その結果、共振周波数付近
の高周波信号を除去することが可能となる。
【００５８】また、第１及び第２の伝送線路に並列接続
されたコンデンサの値を変えることにより、第１及び第
２の伝送線路とコンデンサとからなるＬＣ並列共振器の
並列共振によって形成される減衰極の位置を容易に変え
ることができる。その結果、所望の周波数を有する高周
波信号を除去することが可能となり、それに伴い、合成
端子と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保
できるようになる。
されたコンデンサの値を変えることにより、第１及び第
２の伝送線路とコンデンサとからなるＬＣ並列共振器の
並列共振によって形成される減衰極の位置を容易に変え
ることができる。その結果、所望の周波数を有する高周
波信号を除去することが可能となり、それに伴い、合成
端子と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保
できるようになる。
【００５９】請求項２の電力分配合成器によれば、複数
の誘電体層を積層してなる積層体を備えるとともに、第
１及び第２の伝送線路を積層体の内部に設けたストリッ
プライン電極で構成し、第１及び第２の伝送線路に並列
接続されるコンデンサを積層体の内部に誘電体層を挟ん
で互いに対向して設けた複数の電極で構成するため、電
力分配合成器の部品点数を低減することができる。した
がって、電力分配合成器の低コスト化、小型化が可能で
ある。
の誘電体層を積層してなる積層体を備えるとともに、第
１及び第２の伝送線路を積層体の内部に設けたストリッ
プライン電極で構成し、第１及び第２の伝送線路に並列
接続されるコンデンサを積層体の内部に誘電体層を挟ん
で互いに対向して設けた複数の電極で構成するため、電
力分配合成器の部品点数を低減することができる。した
がって、電力分配合成器の低コスト化、小型化が可能で
ある。
【００６０】請求項３の電力分配合成器によれば、第１
及び第２の伝送線路を構成するストリップライン電極が
ヘリカルコイル形状をなすため、第１及び第２の伝送線
路に流れる電流によって生じる磁束が大きくなり、第１
及び第２の伝送線路の自己インダクタンスが大きくな
る。その結果、第１及び第２の伝送線路の総ライン長を
λ／４より短くすることができるため、電力分配合成器
の損失を小さくできるとともに、電力分配合成器をさら
に小型化できる。
及び第２の伝送線路を構成するストリップライン電極が
ヘリカルコイル形状をなすため、第１及び第２の伝送線
路に流れる電流によって生じる磁束が大きくなり、第１
及び第２の伝送線路の自己インダクタンスが大きくな
る。その結果、第１及び第２の伝送線路の総ライン長を
λ／４より短くすることができるため、電力分配合成器
の損失を小さくできるとともに、電力分配合成器をさら
に小型化できる。
【００６１】請求項４の移動体通信機によれば、合成端
子と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保で
きると伴に、低コスト化、小型化が可能な電力分配合成
器を用いているため、特性の優れた小型の送信機を得る
ことができる。
子と分配端子との間のアイソレーションが十分に確保で
きると伴に、低コスト化、小型化が可能な電力分配合成
器を用いているため、特性の優れた小型の送信機を得る
ことができる。
【図１】 本発明の電力分配合成器に係る参考例の等価
回路図である。
回路図である。
【図２】 図１の等価回路を備えた電力分配合成器の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図３】 図２の電力分配合成器の通過特性を示す図で
ある。
ある。
【図４】 本発明の電力分配合成器に係る実施例の等価
回路図である。
回路図である。
【図５】 図４の等価回路を備えた電力分配合成器の分
解斜視図である。
解斜視図である。
【図６】 図５の電力分配合成器の通過特性を示す図で
ある。
ある。
【図７】 一般的な移動体通信機である送信機のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図８】 従来の電力分配合成器の等価回路図である。
１０，２０ 電力分配合成器
１１，１２ 第１及び第２の伝送線路
１３ 抵抗
１４１，１４２ ＬＣ直列共振器
１５，２１ 積層体
１５１〜１５６，２１１〜２１５ 誘電体層
３０ 移動体通信機（送信機）
Ｃ１１〜Ｃ１３，Ｃ２１〜Ｃ２５ コンデンサ
Ｃｐ１〜Ｃｐ３ コンデンサ電極
Ｇｐ１，Ｇｐ２ グランド電極
Ｌ１〜Ｌ３ インダクタ
Ｐ１〜Ｐ３ 第１〜第３の信号端子
ＳＬ１１，ＳＬ１２，ＳＬ２１，ＳＬ２２ ストリッ
プライン電極 Ｖｈ１〜Ｖｈ３，Ｖｈ ビアホール電極
プライン電極 Ｖｈ１〜Ｖｈ３，Ｖｈ ビアホール電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−46764（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−266430（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−46101（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−89020（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 5/19
H03H 7/48
Claims (4)
- 【請求項１】 第１の伝送線路の一端と第２の伝送線
路の一端とを接続し、前記第１の伝送線路の一端と前記
第２の伝送線路の一端との接続部を第１の信号端子、前
記第１の伝送線路の他端を第２の信号端子、前記第２の
伝送線路の他端を第３の信号端子とし、前記第２の信号
端子と前記第３の信号端子との間に抵抗を接続した電力
分配合成器であって、前記第１の伝送線路及び前記第２
の伝送線路の少なくとも１つに、コンデンサを並列接続
したことを特徴とする電力分配合成器。 - 【請求項２】 複数の誘電体層を積層してなる積層体を
備えるとともに、前記第１及び第２の伝送線路を前記積
層体の内部に設けたストリップライン電極で構成し、前
記コンデンサを前記積層体の内部に前記誘電体層を挟ん
で互いに対向して設けた複数の電極で構成したことを特
徴とする請求項１に記載の電力分配合成器。 - 【請求項３】 前記第１及び第２の伝送線路を構成する
ストリップライン電極が、ヘリカルコイル形状をなすこ
とを特徴とする請求項２に記載の電力分配合成器。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の電力分配合成器を用いたことを特徴とする移動体通信
機。
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