JP3169657B2 - 結合度を任意に設定し得る方向性分岐器 - Google Patents
結合度を任意に設定し得る方向性分岐器Info
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- JP3169657B2 JP3169657B2 JP31811291A JP31811291A JP3169657B2 JP 3169657 B2 JP3169657 B2 JP 3169657B2 JP 31811291 A JP31811291 A JP 31811291A JP 31811291 A JP31811291 A JP 31811291A JP 3169657 B2 JP3169657 B2 JP 3169657B2
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- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、VHF帯およびUHF
帯の信号およびブロードバンドLANの信号を対象とす
る方向性分岐器に係り、とくに入力端子と出力端子との
間を結ぶ幹線に対する分岐端子の結合度を任意に設定で
きるものに関する。
帯の信号およびブロードバンドLANの信号を対象とす
る方向性分岐器に係り、とくに入力端子と出力端子との
間を結ぶ幹線に対する分岐端子の結合度を任意に設定で
きるものに関する。
【0002】
【従来の技術】近年LANと呼ばれる構内コンピュータ
サービスが汎用されるようになっている。そして、この
LANシステムで必要とするネットワークを構築するの
に、価格の点からテレビジョン共聴機器が利用されるよ
うになっている。
サービスが汎用されるようになっている。そして、この
LANシステムで必要とするネットワークを構築するの
に、価格の点からテレビジョン共聴機器が利用されるよ
うになっている。
【0003】ここで、端末でのエラー発生を防止する観
点から、ネットワークに接続される各端末にほぼ等しい
レベルの信号を分配するために、機器のタップバリエー
ションを細分割し所望レベルの信号が容易に得られるよ
うにしている。
点から、ネットワークに接続される各端末にほぼ等しい
レベルの信号を分配するために、機器のタップバリエー
ションを細分割し所望レベルの信号が容易に得られるよ
うにしている。
【0004】図8は、テレビジョン共聴機器の一形式で
ある分布定数型の方向性分岐器を示しており、また図9
は、同じく他の形式である集中定数型の方向性分岐器を
示している。このうち図8の分布定数型のものでは、結
合度は主導体と副導体との間の距離によって決まる。つ
まり、主導体と副導体との間の結合容量をC12とし、副
導体と外壁との間の単位長当りの容量をC20とすると、
各端子IN、OUTおよびBrを終端したときの結合度
Kは、 K(dB)=20log{C12/(C12+C20)}sin βl ただしβは位相定数、l は副導体の線路長、である。 で決まる。したがって、分布定数型のものは結合度の点
からは好都合であるが、周波数帯域が狭いのが難点であ
る。
ある分布定数型の方向性分岐器を示しており、また図9
は、同じく他の形式である集中定数型の方向性分岐器を
示している。このうち図8の分布定数型のものでは、結
合度は主導体と副導体との間の距離によって決まる。つ
まり、主導体と副導体との間の結合容量をC12とし、副
導体と外壁との間の単位長当りの容量をC20とすると、
各端子IN、OUTおよびBrを終端したときの結合度
Kは、 K(dB)=20log{C12/(C12+C20)}sin βl ただしβは位相定数、l は副導体の線路長、である。 で決まる。したがって、分布定数型のものは結合度の点
からは好都合であるが、周波数帯域が狭いのが難点であ
る。
【0005】図9は、集中定数型のものであり、入力端
子INと出力端子OUTとの間に主巻線が挿入された第
1の微弱結合用トランスT11、および吸収抵抗RLとコ
ンデンサC0との並列回路に主巻線が直列接続されて分
岐端子Brと接地端子との間に挿入される第2の微弱結
合用トランスT12の主巻線巻線n11と副巻線n12との巻
数比n11/n12で結合度を調整する。
子INと出力端子OUTとの間に主巻線が挿入された第
1の微弱結合用トランスT11、および吸収抵抗RLとコ
ンデンサC0との並列回路に主巻線が直列接続されて分
岐端子Brと接地端子との間に挿入される第2の微弱結
合用トランスT12の主巻線巻線n11と副巻線n12との巻
数比n11/n12で結合度を調整する。
【0006】しかし、この巻数比を変えると帯域幅も変
化して所望の帯域幅で所望の結合度を得ることが難し
い。
化して所望の帯域幅で所望の結合度を得ることが難し
い。
【0007】そこで、従来は分岐器自体の結合度調整に
よるだけでなく、抵抗式アッテネータを用いて信号レベ
ルの良好な調整に主眼をおいた構成が採られている。
よるだけでなく、抵抗式アッテネータを用いて信号レベ
ルの良好な調整に主眼をおいた構成が採られている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この抵抗式アッテネー
タはレベル調整は良好に行えるものの、幹線の信号損失
が大きく動作能率が悪い。
タはレベル調整は良好に行えるものの、幹線の信号損失
が大きく動作能率が悪い。
【0009】本発明は上述の点を考慮してなされたもの
で、分岐端子の信号レベルを任意に設定でき、しかも幹
線の信号損失をできるだけ少なくできる方向性分岐器を
提供することを目的とする。
で、分岐端子の信号レベルを任意に設定でき、しかも幹
線の信号損失をできるだけ少なくできる方向性分岐器を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明では、入力端子、出力端子、分岐端子および接地端
子を有し、前記入力端子と出力端子との間に第1の微弱
結合用トランスの主巻線が、また前記分岐端子および接
地端子との間に第2の微弱結合用トランスの主巻線およ
び吸収抵抗の直列回路が接続され、前記第1の微弱結合
用トランスの副巻線の非接地端が前記第2の微弱結合用
トランスの主巻線を介して前記分岐端子に接続され、前
記第2の微弱結合用トランスの副巻線の非接地端および
接地端が前記出力端子と接地端子との間に接続されてな
り、前記トランスの巻線はフェライトコアに巻装されて
なり、前記入力端子からの入力信号の一部が前記分岐端
子に取り出されるようにした方向性分岐器において、前
記第1および第2の微弱結合用トランスの少なくとも一
方における副巻線の前記非接地端とそれらの接続対象と
の間にインピーダンス整合用トランスを挿入したことを
特徴とする方向性分岐器、を提供する。
発明では、入力端子、出力端子、分岐端子および接地端
子を有し、前記入力端子と出力端子との間に第1の微弱
結合用トランスの主巻線が、また前記分岐端子および接
地端子との間に第2の微弱結合用トランスの主巻線およ
び吸収抵抗の直列回路が接続され、前記第1の微弱結合
用トランスの副巻線の非接地端が前記第2の微弱結合用
トランスの主巻線を介して前記分岐端子に接続され、前
記第2の微弱結合用トランスの副巻線の非接地端および
接地端が前記出力端子と接地端子との間に接続されてな
り、前記トランスの巻線はフェライトコアに巻装されて
なり、前記入力端子からの入力信号の一部が前記分岐端
子に取り出されるようにした方向性分岐器において、前
記第1および第2の微弱結合用トランスの少なくとも一
方における副巻線の前記非接地端とそれらの接続対象と
の間にインピーダンス整合用トランスを挿入したことを
特徴とする方向性分岐器、を提供する。
【0011】
【作用】第1微弱結合トランスの主巻線には、入力端子
から出力端子に向かう信号電流が流れ、これに対応する
信号が第1微弱結合トランスの副巻線に誘起されインピ
ーダンス整合用トランスを介して第2の微弱結合トラン
スの副巻線と吸収抵抗とに二分して流れる。一方、第1
微弱結合トランスの主巻線に接続されたインピーダンス
整合用トランスからは第2微弱結合トランスの副巻線に
信号電流が流れ込み、第2微弱結合トランスの主巻線に
信号が誘起される。この誘起された信号と第1微弱結合
トランスの副巻線に誘起されインピーダンス整合用トラ
ンスから流れ込んだ信号電流とが吸収抵抗側では打ち消
し合って両者が消滅し、分岐端子には二つの流れの信号
が協調し合って出力される。そして第1および第2の微
弱結合トランスの巻線は、フェライトコアに巻装されて
おり、フェライトコアのμ´が巻線を小型にして巻数を
少なくするのに寄与し、この結果線間容量が小さくな
る。しかも、μ´特性の周波数依存性、つまりμ´が低
域では大きく高域では極く小さくなることを利用して巻
線のインダクタンスを補正し、ωLが周波数帯域全体に
亘って一定になるようにして超広帯域特性を実現してい
る。
から出力端子に向かう信号電流が流れ、これに対応する
信号が第1微弱結合トランスの副巻線に誘起されインピ
ーダンス整合用トランスを介して第2の微弱結合トラン
スの副巻線と吸収抵抗とに二分して流れる。一方、第1
微弱結合トランスの主巻線に接続されたインピーダンス
整合用トランスからは第2微弱結合トランスの副巻線に
信号電流が流れ込み、第2微弱結合トランスの主巻線に
信号が誘起される。この誘起された信号と第1微弱結合
トランスの副巻線に誘起されインピーダンス整合用トラ
ンスから流れ込んだ信号電流とが吸収抵抗側では打ち消
し合って両者が消滅し、分岐端子には二つの流れの信号
が協調し合って出力される。そして第1および第2の微
弱結合トランスの巻線は、フェライトコアに巻装されて
おり、フェライトコアのμ´が巻線を小型にして巻数を
少なくするのに寄与し、この結果線間容量が小さくな
る。しかも、μ´特性の周波数依存性、つまりμ´が低
域では大きく高域では極く小さくなることを利用して巻
線のインダクタンスを補正し、ωLが周波数帯域全体に
亘って一定になるようにして超広帯域特性を実現してい
る。
【0012】ここで、第1および第2の微弱結合用トラ
ンスは同一巻線比であり、インピーダンス整合用トラン
スは第1および第2の微弱結合用トランスとは別個に決
まる巻線比を有するものであるが、それら巻線比をいか
に選ぶかにより各トランスの巻線に誘起される信号の大
きさが変化し、分岐端子に生じる信号の大きさが変化す
る。
ンスは同一巻線比であり、インピーダンス整合用トラン
スは第1および第2の微弱結合用トランスとは別個に決
まる巻線比を有するものであるが、それら巻線比をいか
に選ぶかにより各トランスの巻線に誘起される信号の大
きさが変化し、分岐端子に生じる信号の大きさが変化す
る。
【0013】そこで、各トランスの巻線比を適宜選択す
ることにより分岐端子に任意の大きさの信号を取り出
す。
ることにより分岐端子に任意の大きさの信号を取り出
す。
【0014】
【発明の効果】本発明は上述のように、第1および第2
の微弱結合用トランスに加えてインピーダンス整合用ト
ランスを設け、第1および第2の微弱結合用トランスの
巻線比だけでなくインピーダンス整合用トランスの巻線
比をも適宜設定することにより分岐端子に取り出す信号
のレベルを任意に設定することができる。この結果、必
要な種々の巻線比の分岐器を用意して適当な巻線比のも
のを選択することにより、LANなどの要求に簡単に応
え得る方向性分岐器を提供することができる。
の微弱結合用トランスに加えてインピーダンス整合用ト
ランスを設け、第1および第2の微弱結合用トランスの
巻線比だけでなくインピーダンス整合用トランスの巻線
比をも適宜設定することにより分岐端子に取り出す信号
のレベルを任意に設定することができる。この結果、必
要な種々の巻線比の分岐器を用意して適当な巻線比のも
のを選択することにより、LANなどの要求に簡単に応
え得る方向性分岐器を提供することができる。
【0015】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例の回路構成を
示したもので、入力端子INと出力端子OUTとの間に
第1の微弱結合用トランスT11の主巻線n1を、分岐端
子Brと接地端子との間に第2の微弱結合用トランスの
主巻線n1と、吸収抵抗RL およびコンデンサCL の並
列回路とを直列に接続する。
示したもので、入力端子INと出力端子OUTとの間に
第1の微弱結合用トランスT11の主巻線n1を、分岐端
子Brと接地端子との間に第2の微弱結合用トランスの
主巻線n1と、吸収抵抗RL およびコンデンサCL の並
列回路とを直列に接続する。
【0016】第1の微弱結合用トランスT11の副巻線n
2は、一端を接地し他端を第2のインピーダンス整合用
トランスT22の巻線n3とn4との中間タップに接続す
る。第2の微弱結合用トランスの副巻線n2は、一端を
接地し他端を第1のインピーダンス整合用トランスT21
の巻線n3とn4との中間タップに接続する。
2は、一端を接地し他端を第2のインピーダンス整合用
トランスT22の巻線n3とn4との中間タップに接続す
る。第2の微弱結合用トランスの副巻線n2は、一端を
接地し他端を第1のインピーダンス整合用トランスT21
の巻線n3とn4との中間タップに接続する。
【0017】ここで、第1および第2の微弱結合用トラ
ンスT11およびT12の巻数比n1/n2をk1、インピ
ーダンス整合用トランスT21およびT22の巻数比n3/
n4をk2として図1の回路の解析を行う。
ンスT11およびT12の巻数比n1/n2をk1、インピ
ーダンス整合用トランスT21およびT22の巻数比n3/
n4をk2として図1の回路の解析を行う。
【0018】いま巻数比k1<<1と仮定してk1につい
ての4次項以降の諸項を無視すると最適吸収抵抗RL
は、
ての4次項以降の諸項を無視すると最適吸収抵抗RL
は、
【0019】
【数1】 となる。また、そのときの反射係数および伝達係数はそ
れぞれ、
れぞれ、
【0020】
【数2】 である。ここで、分岐端子Brへの結合度T13をCと
すると、 C=k1(1−k2) …(3) となる。そして式(3) を式(1) および(2) に代入する
と、
すると、 C=k1(1−k2) …(3) となる。そして式(3) を式(1) および(2) に代入する
と、
【0021】
【数3】
【0022】
【数4】 となる。とくに式(5) から分るように、反射係数に制限
を加えると得られる結合度Cは下記の表1のような制約
があることが分る。
を加えると得られる結合度Cは下記の表1のような制約
があることが分る。
【0023】 表1 反射係数の制限 C T13 30dB以上 0.2439 12.256dB 25dB以上 0.3180 9.953dB 20dB以上 0.4083 7.782dB この結果、図1の分岐器は、図9に示した従来の弱結合
型の電力分配器と同様の特性であって結合度の自由度が
大きいものであるということができる。そして結合度は
巻数比k1、k2の適当な組み合わせにより任意に設定
できることが大きな特徴である。そして、この表1から
分るように、結合度が7.78dB以上になると反射係
数(式(5) のS11およびS22)が20dB以上にな
るから、この形式の電力分配器は8dB以上の弱結合し
か得られないことが分る。
型の電力分配器と同様の特性であって結合度の自由度が
大きいものであるということができる。そして結合度は
巻数比k1、k2の適当な組み合わせにより任意に設定
できることが大きな特徴である。そして、この表1から
分るように、結合度が7.78dB以上になると反射係
数(式(5) のS11およびS22)が20dB以上にな
るから、この形式の電力分配器は8dB以上の弱結合し
か得られないことが分る。
【0024】そこで、以下に第1および第2のトランス
の巻数比n1/n2=1/3、1/4、1/5および1
/6の各場合につき、結合度目標値、インピーダンス整
合用トランスの巻数比k2、結合度Cおよび吸収抵抗R
L がいかなる関係にあるかをまとめて示す。
の巻数比n1/n2=1/3、1/4、1/5および1
/6の各場合につき、結合度目標値、インピーダンス整
合用トランスの巻数比k2、結合度Cおよび吸収抵抗R
L がいかなる関係にあるかをまとめて示す。
【0025】 k1 =0.333(1:3)の場合 結合量目標値 k2 C RL 9dB 0.0(装荷しない) 9.54(dB) 85.0 (Ω) 9dB 0.1111(1:9) 8.52 86.54 * 8dB 0.1667(1:6) 7.96 87.50 k1 =0.25(1:4)の場合 結合量目標値 k2 C RL 12dB 0.0(装荷しない) 12.04(dB) 80.17(Ω) 11dB 0.125(1:9) 10.88 81.0 * 10dB 0.222(1:4.5) 9.86 81.85 9dB 0.333(1:3) 8.52 83.18 k1 =0.20(1:5)の場合 結合量目標値 k2 C RL 14dB 0.0(装荷しない) 13.98(dB) 78.19(Ω) 13dB 0.111(1:9) 12.96 78.62 * 12dB 0.222(1:4.5) 11.80 79.18 11dB 0.286(1:3.5) 11.06 79.56 k1 =0.16667(1:6)の場合 結合量目標値 k2 C RL 16dB 0.0(装荷しない) 15.56(dB) 77.17(Ω) 15dB 0.111(1:9) 14.54 77.46 * 14dB 0.167(1:6) 13.98 77.63 13dB 0.286(1:3.5) 12.64 78.10 12dB 0.333(1:3) 12.04 78.33 (注記)上記各例における*印が付されたものは、整合
トランスの巻線比が1:8とか1:9のものは全体の巻
数が多いことからやや高域が狭くなる。また、巻数比が
1:3のような全体の巻数が少ないトランスは低域が狭
くなる。結合量の設計例の中で、k2が0.0(装荷し
ない)とされている項は、図9に示したと同様にインピ
ーダンス整合用トランスが付加されていない状態を意味
する。
トランスの巻線比が1:8とか1:9のものは全体の巻
数が多いことからやや高域が狭くなる。また、巻数比が
1:3のような全体の巻数が少ないトランスは低域が狭
くなる。結合量の設計例の中で、k2が0.0(装荷し
ない)とされている項は、図9に示したと同様にインピ
ーダンス整合用トランスが付加されていない状態を意味
する。
【0026】図2および図3は、図1の回路の変形回路
を示したものであり、インピーダンス整合用トランスT
21、T22と微弱結合のためのトランスT11、T12との関
係は図1のトランスの組み合わせと同一条件で構成され
ており、数式上でもほぼ同様に処理できる。
を示したものであり、インピーダンス整合用トランスT
21、T22と微弱結合のためのトランスT11、T12との関
係は図1のトランスの組み合わせと同一条件で構成され
ており、数式上でもほぼ同様に処理できる。
【0027】図4および図5は、インピーダンス整合用
トランスを第1および第2の微弱結合用トランスT11、
T12のいづれか一方に付加した場合の回路を示したもの
である。この場合、整合トランスを1個用いているだけ
であるが、結合度の調整は2個の整合トランスを組み合
わせた場合と同様である。したがって、設定条件によっ
て整合トランスの使用数を選択でき、能率のよい回路構
成を行うことができる。
トランスを第1および第2の微弱結合用トランスT11、
T12のいづれか一方に付加した場合の回路を示したもの
である。この場合、整合トランスを1個用いているだけ
であるが、結合度の調整は2個の整合トランスを組み合
わせた場合と同様である。したがって、設定条件によっ
て整合トランスの使用数を選択でき、能率のよい回路構
成を行うことができる。
【0028】そして図4では、入力端子INと出力端子
OUTとの間の幹線側に、インピーダンス整合用トラン
スを挿入した回路構成を採っている。この構成では結合
度を大きく取る場合に有利に働き、入力端子IN−出力
端子OUT間の挿入損失および定在波の改善が見込め
る。
OUTとの間の幹線側に、インピーダンス整合用トラン
スを挿入した回路構成を採っている。この構成では結合
度を大きく取る場合に有利に働き、入力端子IN−出力
端子OUT間の挿入損失および定在波の改善が見込め
る。
【0029】これに対して図5の場合は、結合度が微弱
な回路構成の場合に効果的である。したがって、図4お
よび図5の回路に関しては、結合度の設定位置によって
働きも効率もより良い回路を選択することになる。
な回路構成の場合に効果的である。したがって、図4お
よび図5の回路に関しては、結合度の設定位置によって
働きも効率もより良い回路を選択することになる。
【0030】図6および図7は、図2および図3の回路
の変形回路を示しており、基本的にはこれらの回路と変
らない。ただし、信号の挿入口に対してインピーダンス
整合用トランスT21、T22が微弱結合用トランスT11、
T12の前、後のいづれに位置するかで微弱結合用トラン
スT11、T12の挿入損失分に起因する特性の違いを生じ
る。したがって、これらを適当に配慮してアイソレーシ
ョンの調整を行うなどが可能である。
の変形回路を示しており、基本的にはこれらの回路と変
らない。ただし、信号の挿入口に対してインピーダンス
整合用トランスT21、T22が微弱結合用トランスT11、
T12の前、後のいづれに位置するかで微弱結合用トラン
スT11、T12の挿入損失分に起因する特性の違いを生じ
る。したがって、これらを適当に配慮してアイソレーシ
ョンの調整を行うなどが可能である。
【図1】本発明の一実施例を示す回路図。
【図2】図1の回路の変形回路を示す図。
【図3】図1の回路のもう一つの変形回路を示す図。
【図4】本発明の、インピーダンス整合用回路を一つ用
いた一実施例を示す回路図。
いた一実施例を示す回路図。
【図5】本発明の、インピーダンス整合用回路を一つ用
いた他の実施例を示す回路図。
いた他の実施例を示す回路図。
【図6】図2の回路の変形回路を示す回路図。
【図7】図3の回路の変形回路を示す回路図。
【図8】従来の分布定数型方向性結合器を示す回路図。
【図9】従来の集中定数型方向性結合器を示す回路図。
IN 入力端子 OUT 出力端子 Br 分岐端子 T11,T12 微弱結合用トランス T21,T22 インピーダンス整合用トランス n 巻線 RL 吸収抵抗 C,CL コンデンサ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/36 H04B 3/03 H04B 3/56 H04N 5/00
Claims (2)
- 【請求項1】入力端子、出力端子、分岐端子および接地
端子を有し、前記入力端子と出力端子との間に第1の微
弱結合用トランスの主巻線が、また前記分岐端子と接地
端子との間に第2の微弱結合用トランスの主巻線および
吸収抵抗の直列回路が接続され、前記第1の微弱結合用
トランスの副巻線の非接地端が前記吸収抵抗を介して前
記接地端子に接続され、前記第2の微弱結合用トランス
の副巻線の非接地端および接地端が前記出力端子と接地
端子との間に接続されてなり、前記トランスの巻線はフ
ェライトコアに巻装されており、前記入力端子からの入
力信号の一部が前記分岐端子に取り出されるようにした
方向性分岐器において、 前記第1および第2の微弱結合用トランスの少なくとも
一方における副巻線の前記非接地端とそれらの接続対象
との間にインピーダンス整合用トランスが挿入されたこ
とを特徴とする方向性分岐器。 - 【請求項2】請求項1の分岐器において、 前記インピーダンス整合用トランスは中間タップ型であ
り、該中間タップに前記副巻線の非接地端が接続されて
なる方向性分岐器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31811291A JP3169657B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 結合度を任意に設定し得る方向性分岐器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31811291A JP3169657B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 結合度を任意に設定し得る方向性分岐器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05153000A JPH05153000A (ja) | 1993-06-18 |
| JP3169657B2 true JP3169657B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=18095629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31811291A Expired - Fee Related JP3169657B2 (ja) | 1991-12-02 | 1991-12-02 | 結合度を任意に設定し得る方向性分岐器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3169657B2 (ja) |
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1991
- 1991-12-02 JP JP31811291A patent/JP3169657B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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