JPH01213005A

JPH01213005A - マイクロ波結合回路

Info

Publication number: JPH01213005A
Application number: JP3754088A
Authority: JP
Inventors: Ayanori Nakamura; 中村　文徳; Susumu Uehashi; 上橋　進; Ikuro Ichitsubo; 市坪　幾郎
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1989-08-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、マイクロ波帯の電力分配器や電力合成器等
に使用されるマイクロ波結合回路の改良に関する。　□ （従来の技術）従来のマイクロ波にお（プる結合回路には、第３図（２
）にその平面構造を、また同図０に図（２）の／’Ｖ−
Ａ線から矢印方向を見た一部拡大断面図に示すものが知
られている。即ち、図示のように、接地導体■の上に誘
電体基板■を形成し、この基板上にマイクロストリップ
線路からなる第１ないし第３の３個の１／４波長の結合
線路（３１）　（３２）　（３３）を順次従属接続して
構成され３ｄＢの結合特性を備えている。このような３
段形結合回路はオクターブ以上の広い周波数範囲にわた
って３ｄＢの結合特性を持つ特徴がある。

なあ、第１図において、第２の結合線路（３２）の互い
に対応する線路間は金ワイヤーによるホンディング（３
２１）が施されている。

このような第１ないし第３の各結合線路夫々の入力イン
ピーダンスを５０Ωとし、しかも結合度を３、ｄＢ、結
合回路の入力インピーダンスを５０Ωとなるように構成
するには、例えば文献ｒ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｆｉ　Ｉｔｅｒｓ、　Ｉｍｐ
ｅｄａｎｃｅ−ＨａｔｃｈｉｎｇＮｅｔＷＯｒｋＳ、ａ
ｎｄ　Ｃｏｌｔ）ｌｉｎｇＳｔｒｕｋｔｕｒｅｓＪ　（
ＨｃＧＲＡＷ−旧ＬＬ　１９６４年発行）の第７８３頁
ないし第７８５頁にかけて記されている。それによれば
、条件とは、■　第１及び第３の結合線路の偶、モード
特性インピーダンス（Ｚｏ１）（Ｚｏ３）を夫々５５．
２０Ωとする。

■　第１及び第３の結合線路の奇モード特性インピーダ
ンス（Ｚｏ１）（Ｚｏ３）を夫々４３．２９０とする。

■　第２の結合線路の偶モード特性インピーダンス（Ｚ
８２）を１４７．３９Ωとする。

■　第２の結合線路の奇モード特性インピーダンス（Ｚ
ｏ２）を１６．９６Ωとする。

以上の条件下において、所定の特性を得るには、第２の
結合線路（３２）を極めて密結合とすることが要求され
、第３図に示すように多線条マイクロストリップ形結合
線路で構成される。しかしながら、第２の結合線路を多
線条マイクロストリップ形結合線路で構成すると、その
ままでは上記■の偶モード特性インピーダンス値を満足
し得ないので、実際には第３図（ハ）の一部拡大断面図
に示すように、接地導体Ｏ）に空隙（１１）を設（プる
ことによって、これを実現していた。

ところで、第３図０に示すように、接地導体α）のエツ
チング加工を必要とするが、空隙（１１）の深さｄの微
妙な調節が結合回路の電気的特性そのものに大きな影響
を与えるので、特に精密加工が要求される。また、集積
度を高めるためモノリシック形ＩＣを構成しようとして
も、前記空隙（１１）の存在がこれを不可能としている
。以上の事柄が実用上の障害となっていた。

（発明が解決しようとする課題）そこでこの発明は、第２の結合線路での接地導体に空隙
を必要とせず、製造容易なマイクロ波結合回路を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は、基板上にマイクロストリップ線路からなる
第１ないし第３からなる３個の１／４波長の結合線路を
順次従属接続して構成され、回路入力インピーダンスが
Ｚｉｎからなるマイクロ波結合回路において、第２の結
合線路の入力インピーダンス（Ｚ２）を５０Ω以下とし
、□かつ第１及び第３の結合線路の各入力インピーダン
ス（Ｚ１）（Ｚ３）を前記入力インピーダンス（Ｚｉｎ
）と第２の結合線路の入力インピーダンス（Ｚ２）との
相乗平均（Ｚ１＝Ｚ３＝ｆフイＷヌ７５−）となるよう
構成したことを特徴とする。

（作　用）この発明のマイクロ波結合回路を上記のように構成した
ので、第２の結合線路での接地導体に何等空隙を設ける
必要がなく、製造容易なものを提供できる。

（実施例）以下、この発明のマイクロ波結合回路の実施例を図面を
参照し詳細に説明する。

第１図はこの発明によるマイクロ波結合回路の一実施例
を示すもので第１図（ロ）は平面図、同図（ハ）は同図
（２）のＡ−Ａ線から矢印方向を見た一部拡大断面図で
ある。なお、第３図と同一構成には同一符号を付し、詳
細な説明は省略する。

第１図において、接地導体（ト）上の基板■上には、マ
イクロストリップ線路からなる第１ないし第３の３個の
１／４波長の結合線路（３１）（３２）（３３）が順次
接続され、３ｄＢ結合回路が構成されている。そこで、
第２の結合線路（３２）の入力インピーダンス（Ｚ２）
を偶モード特性インピーダンス、奇モード特性インピー
ダンスが実現できるような値である５０Ω以下のたとえ
ば、３５．５Ωに設定する。なお、各ストリップ線路の
入力インピーダンス値は周知のよう釘、ストリップ線路
の線路幅の設定調整によって行われる。次に、第１及び
第３の結合線路（３１）（３３）の各入力インピーダン
ス（Ｚ１）（Ｚ３）を結合回路の入力インピーダンス（
Ｚｉｎ）と前記第２の結合線路（３２）の入力インピー
ダンス（Ｚ２）との相乗平均（Ｚ１＝Ｚ３＝ＦＴ１Ｘ７
丁）となるように設定する。従って、この実施例では、
第１及び第３の各入力インピーダンス（Ｚ１）（Ｚ３）
をＥ顆又］］；４２　、１Ωに設定する。

なお、以上の各入力インピーダンス値に設定し、かつ３
ｄＢの結合度を満足させるには、前述の文献の記載から
もわかるように、 ■　第１及び第３の結合線路の偶モード特性インピーダ
ンス（Ｚ）（Ｚｏ３）は夫々４５．８Ω。

■　第１及び第３の結合線路の奇モード特性インピーダ
ンス（Ｚｏ１）（Ｚｏ３）は夫々３８．６６Ω。

■　第２の結合線路の偶モード特性インピーダンス（Ｚ
８２＞は９４．８Ω。

■　第２の結合線路の奇モード特性インピーダンス（Ｚ
ｏ２）は１３．２９Ω。

となるように設定する。

また、第１図において、基板■は厚さｏ−、！ｌ１ｍ、
基板の比誘電率Ｅｒ＝１０．２、誘電体損ｔａｎδ＝ｏ
、　ｏｏｏｉとし、ストリップ線路（３１）（３２）　
（３３）の蒸着膜（八Ｕ）の厚さは２ミクロンとすると
、いわゆるインターデジタル形マイクロストリップ線路
で構成した第２の結合線路（３２）の線路幅（Ｗ）はｏ
、１２Ｍ、線路間のギャップ（Ｓ）は０．０３．どなる
。

更に、第１及び第３の結合線路（３１）　（３３）の各
平行２線によるカップラは線路幅（Ｗ）は０．６４６．
。

線路間のギャップ（Ｓ）は０．７３２．で構成できる。

以上の構成によるマイクロ波結合回路の諸電気的特性を
求めると第３図に示すような良好な特性曲線か得られる
。第３図は横軸に周波数を、縦軸には結合度２反射損、
挿入損、アイソレーション及び位相差を夫々表している
。詳細は省略するが第３図において、例えば結合度を取
上げてみても、広い周波数範囲に厘っで極めて良好な３
ｄＢ特性が得られていることがわかる。

なお、上記実施例では、結合回路の入力インピーダンス
を５０Ωの例をあげであるが、５０Ωに限らず任意のイ
ンピーダンス値に置換え適用できることは言うまでもな
い。

［発明の効果］以上説明のように、この発明のマイクロ波結合回路は、
基板に空隙を設けることなく構成できるので、モノリシ
ックＩＣ化か可能となり特に量産化に適したものを提供
できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のマイクロ波結合回路の一実施例を示
す構成図で同図（０はその平面図、同図０は（Ｑの一部
拡大断面図、第２図は第１図に示す構成における特性曲
線図、第３図に）（ハ）は夫々従来のマイクロ波結合回
路の平面図及び一部拡大断面図である。（１）・・・接地導体 ■・・・誘電体基板

Claims

【特許請求の範囲】

基板上にマイクロストリップ線路からなる第１ないし第
３の３個の１／４波長の結合線路を順次従属接続して構
成されてなるマイクロ波結合回路において、この結合回
路の入力インピーダンスをＺ＿ｉ＿ｎとしたとき、第２
の結合線路の入力インピーダンス（Ｚ＿２）が５０Ω以
下で、第１及び第３の結合線路の各線路入力インピーダ
ンス（Ｚ＿１）（Ｚ＿３）を前記結合回路入力インピー
ダンス（Ｚ＿ｉ＿ｎ）と第２の結合線路の入力インピー
ダンス（Ｚ＿２）との相乗平均（Ｚ＿１＝Ｚ＿３＝√Ｚ
＿ｉ＿ｎ×Ｚ＿２）となるよう構成したことを特徴とす
るマイクロ波結合回路。