JPH0812965B2 - 電力合成器 - Google Patents
電力合成器Info
- Publication number
- JPH0812965B2 JPH0812965B2 JP61151646A JP15164686A JPH0812965B2 JP H0812965 B2 JPH0812965 B2 JP H0812965B2 JP 61151646 A JP61151646 A JP 61151646A JP 15164686 A JP15164686 A JP 15164686A JP H0812965 B2 JPH0812965 B2 JP H0812965B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric substrate
- power combiner
- ground conductor
- main line
- chip resistor
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Non-Reversible Transmitting Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は電力増幅器の合成等に使用される電力合成器
に関する。
に関する。
（従来の技術） 電力合成器の一つにウイルキンソン型電力合成器があ
る。これは構造が簡単で、周波数帯域幅も比較的広く、
またアイソレーシヨン特性も良好であるため、電力増幅
器の合成等によく用いられている。第３図（ａ）はウイ
ルキンソン型電力合成器を示した平面図であり、第３図
（ｂ）は第３図（ａ）のＣ−Ｃ′から見た断面図であ
る。
る。これは構造が簡単で、周波数帯域幅も比較的広く、
またアイソレーシヨン特性も良好であるため、電力増幅
器の合成等によく用いられている。第３図（ａ）はウイ
ルキンソン型電力合成器を示した平面図であり、第３図
（ｂ）は第３図（ａ）のＣ−Ｃ′から見た断面図であ
る。
第３図（ａ），（ｂ）に示すように誘電体基板２の裏
面に接地導体１が、また表面に主線路３が形成されてい
る。この主線路３の一端から２本の分岐線路（4,5）が
分岐している。又、主線路３の他端は合成ポート６とし
て、分岐線路（4,5）の端部はそれぞれ入力ポート（7,
8）として利用される。又、それぞれの分岐線路（4,5）
の中間部には、薄膜から形成されるアイソレーシヨン用
のチツプ抵抗９が接続されている。
面に接地導体１が、また表面に主線路３が形成されてい
る。この主線路３の一端から２本の分岐線路（4,5）が
分岐している。又、主線路３の他端は合成ポート６とし
て、分岐線路（4,5）の端部はそれぞれ入力ポート（7,
8）として利用される。又、それぞれの分岐線路（4,5）
の中間部には、薄膜から形成されるアイソレーシヨン用
のチツプ抵抗９が接続されている。
なお、主線路３及び分岐線路（4,5）は分布定数線路
であり、主線路３及びチツプ抵抗９から入力ポート（7,
8）までの分岐線路（4,5）それぞれの特性インピーダン
スはZ0に設定されている。又、チツプ抵抗９から主線路
３と分岐線路（4,5）との分岐点Ｔまでの特性インピー
ダンスはほぼ1.41Z0,チツプ抵抗９の特性インピーダン
スは2Z0に設定している。さらに分岐点Ｔからチツプ抵
抗９までの長さは1/4・λ（λ：動作周波数の波長）に
設定している。
であり、主線路３及びチツプ抵抗９から入力ポート（7,
8）までの分岐線路（4,5）それぞれの特性インピーダン
スはZ0に設定されている。又、チツプ抵抗９から主線路
３と分岐線路（4,5）との分岐点Ｔまでの特性インピー
ダンスはほぼ1.41Z0,チツプ抵抗９の特性インピーダン
スは2Z0に設定している。さらに分岐点Ｔからチツプ抵
抗９までの長さは1/4・λ（λ：動作周波数の波長）に
設定している。
以上のように構成されたウイルキンソン型電力合成器
の等価回路を第４図に示す。分岐線路（4,5）はチツプ
抵抗９によつてそれぞれ２つに分割されている。又、チ
ツプ抵抗９は抵抗R,寄生インダクタンスＬ及びチツプ抵
抗９の抵抗膜と接地導体１との間に形成される寄生リア
クタンスＣに表現される。
の等価回路を第４図に示す。分岐線路（4,5）はチツプ
抵抗９によつてそれぞれ２つに分割されている。又、チ
ツプ抵抗９は抵抗R,寄生インダクタンスＬ及びチツプ抵
抗９の抵抗膜と接地導体１との間に形成される寄生リア
クタンスＣに表現される。
ところで、ウイルキンソン型電力合成器は入力ポート
（7,8）からのそれぞれの信号が合成されて合成ポート
３から出力される。この場合、合成する電力が大きくな
ると、アイソレーシヨン用のチツプ抵抗９の形状を大き
くして、チツプ抵抗９の許容電力値を使用電力に見合う
ように選ばなければならない。しかし誘電体基板２とし
てたとえばアルミナセラミツクスなどの誘電率の比較的
大きいものを使用した場合、チツプ抵抗９の形状が大き
くなると、寄生リアクタンスＣが大きくなり、この寄生
リアクタンスＣを通り接地に至る電流経路が形成される
ため挿入損が大きくなる。
（7,8）からのそれぞれの信号が合成されて合成ポート
３から出力される。この場合、合成する電力が大きくな
ると、アイソレーシヨン用のチツプ抵抗９の形状を大き
くして、チツプ抵抗９の許容電力値を使用電力に見合う
ように選ばなければならない。しかし誘電体基板２とし
てたとえばアルミナセラミツクスなどの誘電率の比較的
大きいものを使用した場合、チツプ抵抗９の形状が大き
くなると、寄生リアクタンスＣが大きくなり、この寄生
リアクタンスＣを通り接地に至る電流経路が形成される
ため挿入損が大きくなる。
すなわち寄生リアクタンスＣは誘電体基板２の厚さを
d1,その比誘電率をεr,チツプ抵抗９の断面積をS,真空
の誘電率をε０（＝8.85×10-12）とすると と表わされる。ここで例えば誘電体基板として0.635mm
厚のアルミナセラミツクス基板（比誘電率εｒ＝10）を
用い、主線路３の特性インピーダンスZ0を50Ω，チツプ
抵抗９の大きさを６×3mm（許容電力＝4W）のウイルキ
ンソン形電力合成器の場合、動作周波数3GHzにおける寄
生リアクタンスＣの値は約2pFに達し、寄生リアクタン
スＣの存在による挿入損の増加は0.5dB以上になり、相
当な挿入損になる。
d1,その比誘電率をεr,チツプ抵抗９の断面積をS,真空
の誘電率をε０（＝8.85×10-12）とすると と表わされる。ここで例えば誘電体基板として0.635mm
厚のアルミナセラミツクス基板（比誘電率εｒ＝10）を
用い、主線路３の特性インピーダンスZ0を50Ω，チツプ
抵抗９の大きさを６×3mm（許容電力＝4W）のウイルキ
ンソン形電力合成器の場合、動作周波数3GHzにおける寄
生リアクタンスＣの値は約2pFに達し、寄生リアクタン
スＣの存在による挿入損の増加は0.5dB以上になり、相
当な挿入損になる。
（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように従来の電力合成器では、アイソレー
シヨン用のチツプ抵抗と接地導体との間の寄生リアクタ
ンスのために、チツプ抵抗から接地導体に至る電流経路
ができるので、挿入損が大きくなり特性が低下する。そ
こで本発明ではこのような欠点を除去するもので、挿入
損を小さくしたウイルキンソン型電力合成器を提供する
ことを目的とする。
シヨン用のチツプ抵抗と接地導体との間の寄生リアクタ
ンスのために、チツプ抵抗から接地導体に至る電流経路
ができるので、挿入損が大きくなり特性が低下する。そ
こで本発明ではこのような欠点を除去するもので、挿入
損を小さくしたウイルキンソン型電力合成器を提供する
ことを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明の電力合成器では、
誘電体基板の一方の面に接地導体を他方の面に主線路お
よびこの主線路から分岐した２本の分岐線路を形成し、
これら分岐線路間に接続されるチツプ抵抗の直下に誘電
体基板を貫通する空洞部を形成する。
誘電体基板の一方の面に接地導体を他方の面に主線路お
よびこの主線路から分岐した２本の分岐線路を形成し、
これら分岐線路間に接続されるチツプ抵抗の直下に誘電
体基板を貫通する空洞部を形成する。
（作用） このように構成された電力合成器では、チツプ抵抗の
直下に空洞部を形成することにより、チツプ抵抗と接地
導体間の寄生リアクタンスが小さくなるので、チツプ抵
抗から接地導体に至る電流経路ができにくくなる。した
がつて信号の挿入損が小さくなり、特性の低下を防止す
ることができる。
直下に空洞部を形成することにより、チツプ抵抗と接地
導体間の寄生リアクタンスが小さくなるので、チツプ抵
抗から接地導体に至る電流経路ができにくくなる。した
がつて信号の挿入損が小さくなり、特性の低下を防止す
ることができる。
（実施例） 以下本発明の一つの実施例を図面を参照して説明す
る。第１図（ａ）は、本発明の電力合成器を示した平面
図であり、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ′か
ら見た断面図である。
る。第１図（ａ）は、本発明の電力合成器を示した平面
図であり、第１図（ｂ）は、第１図（ａ）のＡ−Ａ′か
ら見た断面図である。
第１図（ａ），第１図（ｂ）に示すように、誘電体基
板12の裏面に接地導体11が形成され、表面に主線路13が
形成される。この主線路13の一端から２本の分岐線路
（14,15）が分岐している。又、主線路13の他端は合成
ポート16に、分岐線路（14,15）の端部はそれぞれ入力
ポート（17,18）になつている。又、それぞれの分岐線
路（14,15）の中間部には薄膜から形成されるアイソレ
ーシヨン用のチツプ抵抗19が接続されている。さらにこ
のチツプ抵抗19の直下の誘電体基板12の一部は除去さ
れ、空洞部20となつている。又、各線路の長さや特性イ
ンピーダンス及びチツプ抵抗の特性インピーダンスは第
４図に示した従来のウイルキンソン型電力合成器と同様
に設定する。
板12の裏面に接地導体11が形成され、表面に主線路13が
形成される。この主線路13の一端から２本の分岐線路
（14,15）が分岐している。又、主線路13の他端は合成
ポート16に、分岐線路（14,15）の端部はそれぞれ入力
ポート（17,18）になつている。又、それぞれの分岐線
路（14,15）の中間部には薄膜から形成されるアイソレ
ーシヨン用のチツプ抵抗19が接続されている。さらにこ
のチツプ抵抗19の直下の誘電体基板12の一部は除去さ
れ、空洞部20となつている。又、各線路の長さや特性イ
ンピーダンス及びチツプ抵抗の特性インピーダンスは第
４図に示した従来のウイルキンソン型電力合成器と同様
に設定する。
以上のように構成された本発明によるウイルキンソン
型電力合成器の等価回路は第５図に示した従来のウイル
キンソン型電力合成器と同様である。しかし、チツプ抵
抗19の抵抗膜と接地導体11との間に形成される寄生リア
クタンスC1は、それらの間に空洞部20が形成されている
ので、比誘電率εｒ＝１であるので（１）式より となる。したがつて（１）式と（２）式を比較すると C1＝1/εｒ・Ｃ となり、寄生リアクタンスC1の値は1/εｒに減少する。
例えば0.635mm厚のアルミナセラミツクス基板を用い、
チツプ抵抗19の大きさを６×3mmにした場合、寄生リア
クタンスの値は約0.2PFとなり、ほとんど無視できる量
となる。したがつて本発明の電力合成器では挿入損を小
さくすることができる。
型電力合成器の等価回路は第５図に示した従来のウイル
キンソン型電力合成器と同様である。しかし、チツプ抵
抗19の抵抗膜と接地導体11との間に形成される寄生リア
クタンスC1は、それらの間に空洞部20が形成されている
ので、比誘電率εｒ＝１であるので（１）式より となる。したがつて（１）式と（２）式を比較すると C1＝1/εｒ・Ｃ となり、寄生リアクタンスC1の値は1/εｒに減少する。
例えば0.635mm厚のアルミナセラミツクス基板を用い、
チツプ抵抗19の大きさを６×3mmにした場合、寄生リア
クタンスの値は約0.2PFとなり、ほとんど無視できる量
となる。したがつて本発明の電力合成器では挿入損を小
さくすることができる。
なおこの実施例では、誘電体基板12のみを除去して空
洞部20を形成しているが、第２図の断面図に示すよう
に、接地導体１を含めて誘電体基板12を除去して空洞部
20を形成してもよい。
洞部20を形成しているが、第２図の断面図に示すよう
に、接地導体１を含めて誘電体基板12を除去して空洞部
20を形成してもよい。
以上述べたように本発明によれば、チツプ抵抗の直下
に空洞部を形成することにより、チツプ抵抗と接地導体
間の寄生リアクタンスが小さくなるので、チツプ抵抗か
ら接地導体に至る電流経路ができにくくなる。したがつ
て、電力合成器の挿入損失が小さくなり、特性の低下を
防止することができる。
に空洞部を形成することにより、チツプ抵抗と接地導体
間の寄生リアクタンスが小さくなるので、チツプ抵抗か
ら接地導体に至る電流経路ができにくくなる。したがつ
て、電力合成器の挿入損失が小さくなり、特性の低下を
防止することができる。
第１図（ａ）は本発明の電力合成器の一実施例を示す断
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′から見た
断面図、第２図，第３図（ａ）は従来の電力合成器を示
す平面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＣ−Ｃ′から
見た断面図，第４図は第３図（ａ）の等価回路図であ
る。 11……接地導体、12……誘電体基板、13……主線路、1
4,15……分岐線路、19……チツプ抵抗、20……空洞部
面図、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ−Ａ′から見た
断面図、第２図，第３図（ａ）は従来の電力合成器を示
す平面図、第３図（ｂ）は第３図（ａ）のＣ−Ｃ′から
見た断面図，第４図は第３図（ａ）の等価回路図であ
る。 11……接地導体、12……誘電体基板、13……主線路、1
4,15……分岐線路、19……チツプ抵抗、20……空洞部
Claims (3)
- 【請求項１】誘電体基板と、この誘電体基板の一方の面
に形成された接地導体と、前記誘電体基板の他方の面に
形成された主線路と、この主線路の端部に接続された２
本の分岐線路と、これら２本の分岐線路のそれぞれの中
間部にてこれらの分岐線路を接続したチップ抵抗と、前
記チップ抵抗の真下に設けられた前記誘電体基板を貫通
した空洞部とを具備することを特徴とする電力合成器。 - 【請求項２】前記接地導体は前記空洞部を覆うように前
記誘電体基板の一方の面に形成されたことを特徴とする
特許請求の範囲第（１）項記載の電力合成器。 - 【請求項３】前記接地導体は前記空洞部を除く前記誘電
体基板の一方の面に形成されたことを特徴とする特許請
求の範囲第（１）項記載の電力合成器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61151646A JPH0812965B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 電力合成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61151646A JPH0812965B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 電力合成器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS639202A JPS639202A (ja) | 1988-01-14 |
| JPH0812965B2 true JPH0812965B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=15523110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61151646A Expired - Lifetime JPH0812965B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 電力合成器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0812965B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL9400165A (nl) * | 1994-02-03 | 1995-09-01 | Hollandse Signaalapparaten Bv | Transmissielijnnetwerk. |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5553303U (ja) * | 1978-10-05 | 1980-04-10 | ||
| JPS5696712U (ja) * | 1979-12-26 | 1981-07-31 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP61151646A patent/JPH0812965B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS639202A (ja) | 1988-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |