JPH01295502A - 電力分配器 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、主としてマイクロ波で使用される伝送線路
上の電力分配器に関するものである。

［従来の技術］ マイクロ波の信号波を伝送線路上で必要に応じて分岐す
る従来の電力分配器は”Ｔｈｅ　１９７７　ＩＥＥＥＭ
ＴＴ−５Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　Ｍｉｃｒｏｗａ
ｖｅ　ＳｙｍｐｏｓｉｕｍＤｉｇｅｓｔ”により公知で
あり、例えば電力４分配器を第６図に示す。図において
、４は従来のマイクロストリップ線路であり、このマイ
クロストリップ線路４は、平板状の地導体１と、この地
導体１の上に重ねられた略同形の誘電体基板２と、この
誘電体基板２の上に接着されたストリップ導体３とから
構成される。上記ストリップ導体３は、誘電体基板２の
一端２ａから他端２ｂまで延在しており、分岐部１４と
、４本の１／４波長変成器１３と、この１／４波長変成
器１３に対応する４本の分岐線路１５とから一体成形さ
れている。上記４本の１／４波長変成器１３は、上記分
岐部１４を分割した細い線路幅で円弧状に互いに分散し
するように設けられている。上記分岐線路１５は、上記
１／４波長変成器１３にそれぞれ別々に接続され、基端
から終端にかけ上記分岐部１４と略凹−幅の長尺片から
なる。また上記１／４波長変成器１３と分岐線路１５と
が接続される位置に、互いに隣接する分岐線路１５の間
を接続するように介装したアイソレーション抵抗１０が
設けられている。このようにして４本の１／４波長変成
器１３の間や、４本の分岐線路１５の間には誘電体基Ｆ
ｉ２の他端２ｂ方向に拡幅する円弧状の溝が夫々画成さ
れている。かくして分岐部１４側の誘電体基板２の一端
２ａに入力端子Ｐ工が、分岐路線１５側の誘電体基板２
の他端２ｂに出力端子Ｐ２〜Ｐ５が形成される。また、
上記１／４波長変成器１３は、分岐部１４から出力端子
Ｐ２〜Ｐ５側を見た各１／４波長変成器１３の入力イン
ピーダンスを並列接続したものが、入力端子Ｐ１におけ
るマイクロストリップ線路４の特性インピーダンスに等
しくなるように線路幅が決定されている。

すなわち、 ＋ｒ杆丹丹・・・＋＋：に 一定とすると、ｎ→大ならｚｎ→人となり、１／４波長
変成器１３の特性インピーダンスは、分配数が多くなる
ほど高インピーダンスにする必要がある。

次に動作について説明する。入力端子Ｐ１から入射した
マイクロ波は、分岐部１４から出力端子Ｐ２〜Ｐｓ側を
見た入力インピーダンスの比に応じた分配比で、４本の
分岐線路１５の出力端子Ｐ２〜Ｐ５に取り出される。こ
のとき、１／４波長変成器１３の働きにより入力端子Ｐ
１から見たインピーダンス整合が得られるので、上記入
力端子Ｐ１に入射したマイクロ波は反射することなく出
力端子Ｐ２〜Ｐ５に分配される。また、上記出力端子Ｐ
２〜Ｐ５　　（分岐路線１５）は、アイソレーション抵
抗１０の働きにより相互のアイソレーション（電気的分
離）が得られている。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の電力分配器は以上のように構成されているので、
分配数が多くなると、入力端子Ｐ１から見た出力端子Ｐ
２〜Ｐｎへのインピーダンス整合をとるため、１／４波
長変成器１３の特性インピーダンスを高くする必要があ
り、線路幅が非常に狭くなって伝送損失が増加したり、
伝送線路の加工が難しくなるなどの問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、伝送損失が小さく、かつ伝送線路の加工が容
易な電力分配器を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る電力分配器は、ストリップ導体の入力部
と中間部との接続部近傍に１幅方向に突出するサセプタ
ンス打消し部を設けたものである。

［作用］ この発明における電力分配器は、ストリップ導体の入力
部と中間部との接続部近傍に設けた幅方向に突出するサ
セプタンス打消し部により、１／４波長変成器１３を分
離しない、すなわち幅の広い拡幅する中間部としても、
入力部からのマイクロ波は中間部に反射なく放射状に伝
搬し、各出力部から分配さ九て出力される。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例である電力分配器を第１図乃
至第２図を用いて説明する。なお、第６図と同じものは
同一の符号を用いて説明を省略する。図において、５は
誘電体基板２の上に接着された略三角形のストリップ導
体であり、このストリップ導体５は、上記誘電体基板２
の一端２ａから他端２ｂまで延在しており、矩形で最小
幅の入力部７と、扇形テーパ状の中間部６と、４本の出
力部８と、サセプタンス打消し部である２個の先端開放
スタブ１１とから一体成形されている。上記先端開放ス
タブ１１は、マイクロ波の１／４波長より短い長さから
なり、上記入力部７と中間部８との接合部７ａの近傍に
幅方向に突出するように設けられている。上記出力部８
は、３本のＶ字形スリット９により分離されおり、また
、ストリップ導体５の中心軸上で入力部７と中間部６と
の接続部７ａの点Ａを中心としてストリップ導体５の上
にひいた所定長の半径を有する円弧λを分割した小円弧
ａ　＝　ｄを一端とする長尺片からなる。

かくして入力部７側の誘電体基板２の一端２ａに入力端
子Ｐ１が、出力部８側の誘電体基板２の他端２ｂに出力
端子Ｐ２〜Ｐ、が形成される。また、上記小円弧ａ　＝
　ｄの長さの比は上記スリット９の形成時に自由に設定
できる。上記スリット９は、上記出力端子Ｐ２〜Ｐｓに
向ってスリット幅が広がる形状とし、かつ、上記円弧ｌ
の法線について軸対称となっており、この円弧１、すな
わち上記小円弧す、ｃの両端を始点として出力端子Ｐ２
〜Ｐ５の方向へ、円弧１の法線に沿ってストリップ導体
５を切欠くように設けられている。アイソレーション抵
抗１０は、スリット９の入力端子Ｐ１側から、すなわち
円弧１からマイクロストリップ線路４を伝搬するマイク
ロ波の１／４波長の位置に、互いに隣接する出力部８の
間を接続するように設けられている。

次に動作について説明する。入力端子Ｐ１から入射した
マイクロ波は、マイクロストリップ線路４を通って中間
部６の中を放射状に伝搬する。さらに、スリット９によ
り小円弧ａ　”　ｄの長さ（スリット９の間隔）に応じ
た電力比に４分配され、４本の出力部８を通って出力端
子Ｐ２〜Ｐ５に取り出される。上記中間部６は、入力端
子Ｐ１側から出力端子Ｐ２〜Ｐｓに近づくにつれて連続
的に低インピーダンスとなる。上記中間部６は、入力部
７との接続部７ａでは入力部７と等しい特性インピーダ
ンスをもち、また出力部８との接続部、すなわち円弧ｌ
における４本の出力部８の並列接続によるインピーダン
スに等しいインピーダンスをもつ。

次に１／４波長より短い先端開放スタブ１１の働きを第
２図を用いて説明する。図において、第２図（ａ）に示
すような上記先端開放スタブ１１が設けられていないス
トリップ導体２２において、入力部７、すなわちＡ−Ａ
断面の電束は第２図（ｂ）に示すようになっている。次
に入力部７と中間部６との接合部７ａ近傍、すなわちＢ
−Ｂ断面においては、上記ストリップ導体２２の幅が広
がるため、第２図（８）に示すような高次のＴＥ３゜モ
ードに起因して生ずる誘導性のサセプタンスによりマイ
クロ波の反射が生じる。上記先端開放スタブ１１は、第
２図（ｄ）に示すＴＥＩ。モードの電束を生じさせ、第
２図（ｅ）に示す上記ＴＥｓｏモードの誘導性のサセプ
タンスを打消し、上記接合部７ａにおいて、第２図（Ｑ
）に示すような電束、すなわち第２図（ｂ）の入力部７
の電束と同じ状態になり、上記入力部７からのマイクロ
波を反射なく中間部６に入射させる。

また、入力端子Ｐ１から入射したマイクロ波はテーパ状
の中間部６の中を放射状に伝搬するため、第１図におけ
る入力端子Ｐ１側の点Ａを中心とした円弧１上の点が等
電位であり、電流は二の円弧Ａの法線方向に流れる。こ
のため、点Ａを中心とした円弧の法線に沿った方向で放
射状に配置され、かつ、幅がゆるやかに広がる形状のス
リット９による反射や損失はほとんどない。

第３図は、この発明の第２実施例である電力分配器であ
り、ストリップ導体５の中間部６０は、中間部６０の開
き角より大きな開き角を有するとともに、先端が入力部
７と中間部６０との接合部７ａからほぼ１７８波畏の位
置でステップ状に狭くなる、すなわち内側に切込むよう
なほぼ扇形状となっているサセプタンス打消し部５１を
有する。

このサセプタンス打消し部５１は、第１図の先端開放ス
タブ１１と同様に、上記入力部７と中間部６ｏとの接続
部７ａ近傍で発生する高次のＴＥ、。

モードに起因して生ずる誘導性のサセプタンスを打消し
、入力部７からのマイクロ波を反射なく中間部６０に入
射させる効果を有する。

また、第４図は、この発明の第３実施例である電力分配
器であり、第１図に示す誘電体基板２の上に接着された
ストリップ導体５上に誘電体基板２０を重ねて接着し、
更にこの誘電体基板２０上に地導体１を接着してトリプ
レート線路４０を構成した。上記誘電体基板２０に溝が
形成されてストリップ導体５が埋め込まれている。上記
トリプレート線路４０は、第１実施例と同様の効果を有
し、また、上下の地導体１，１によりシールドできるの
で、電力分配器中を伝搬するマイクロ波を空間中に放射
しない効果を有する。また、上記トリプレート線路４０
のストリップ導体５を第３図のストリップ導体５として
も同様の効果が得られる。

また、第５図は、この発明の第４実施例である電力分配
器であり、図において、４１はサスペンデッド線路４１
である。このサスペンデッド線路４１は、筐体からなる
中空の地導体４５と、この地導体４５のほぼ中間に支持
されてなる誘電体基板２１と、この誘電体基板２１の上
下両側に接着されたストリップ導体５，５とから構成さ
れている。上記ストリップ導体５，５は互いに重なるよ
うに誘電体基板２１に夫々接着され、当該ストリップ導
体５，５は上記地導体４５の内壁から隔離している。上
記サスペンデッド線路４１は、第１実施例及び第３実施
例の場合と同様の効果を有し、また上記地導体４５とス
トリップ導体５，５との間が中空であるため、誘電体損
がなく、線路の伝送損失が小さくなる効果を有する。ま
た、上記ストリップ導体５，５を第３図のストリップ導
体５としても同様の効果が得られる。

なお、上記実施例においては、電力分配器を４分配器の
場合について説明したが、２分配器３分配及び５分配以
上であってもよい。

また、上記実施例においては、アイソレーション抵抗１
０を各出力端子２２〜２５間、すなわちスリット９に設
けるとしたが、上記出力端子２２〜２５間のアイソレー
ションが不要の場合には、アイソレーション抵抗１０を
設けなくてもよい。

また、上記実施例においては、中間部６の輪郭線及びス
リットが直線であるとしたが、曲線の場合に対しても適
用できる。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば電力分配器を、上記入
力部と中間部との接続部近傍に、幅方向に突出するサセ
プタンス打消し部を設けたので、中間部を幅の広い拡幅
するストリップ導体で形成でき、伝送損失が小さくなり
、また線路の加工が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である電力分配器の外観斜
視図、第２図（ａ）〜（８）は電力分配器の動作原理を
示すための図、第３図は他の実施例である電力分配図の
外観斜視図、第４図乃至第５図は他の実施例の電力分配
器を示す一部欠載の外観斜視図、第６図は従来の電力分
配器を示す外観斜視図である。 １・・・地導体、２・・・誘電体基板、４・・・マイク
ロストリップ線路、５・・ストリップ導体、６・・・中
間紙７・・・入力部、８・・・出力部、９・・・スリッ
ト、１０・・・アイソレーション抵抗、１１・・・先端
開放スタブ、Ｐ、・・・入力端子、Ｐ２〜Ｐｓ・・・出
力端子、ト・・円弧。 代理人　　大　岩　増　雄　（ほか２名）第３図 ５１：サセプタンス打消し部、６０：中間部２０：誘電
体基板、４０ニトリプレート線路手続補正書（自発）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）平板状の地導体と、この地導体の上に設けられ
   た誘電体基板と、この誘電体基板の上に重ねられたスト
   リップ導体とからなり、上記ストリップ導体は、入力部
   と、この入力部に連なり拡幅する扇形テーパ状の中間部
   と、この中間部に連なるとともに上記入力部の一点でそ
   の中心線の延長線が交わるようなスリットにより分割さ
   れる出力部とから構成される電力分配器において、上記
   入力部と中間部との接続部近傍に、幅方向に突出するサ
   セプタンス打消し部を設けたことを特徴とする電力分配
   器。
2. 　（２）サセプタンス打消し部は、１／４波長より短い
   先端開放スタブからなることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の電力分配器。
3. 　（３）サセプタンス打消し部は、中間部の開き角より
   大きな開き角を有するとともに、先端が入力部と中間部
   との接続部からほぼ１／８波長の位置でステップ状に狭
   くなるほぼ扇形状となっていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の電力分配器。