JPH05199022A

JPH05199022A - 電力分配・合成器

Info

Publication number: JPH05199022A
Application number: JP766592A
Authority: JP
Inventors: Akira Kato; 章加藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1992-01-20
Filing date: 1992-01-20
Publication date: 1993-08-06

Abstract

(57)【要約】【目的】最小の面積で多段に接続可能な電力分配・合
成器を提供する。【構成】基板２の側面２３に信号の入出力を行う第
１、第２及び第３の端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が形成される
とともに、基板表面２１に前記第１の端子Ｐ１と前記第
２及び第３の端子Ｐ２，Ｐ３間にマイクロストリップ線
路からなる伝送線路５，６が形成され、前記第１の端子
Ｐ１と前記第２及び第３の端子Ｐ２，Ｐ３間で入力信号
が分配又は合成されて出力される電力分配・合成器１に
おいて、前記基板２は、正三角形の形状をなし、前記第
１、第２及び第３の端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３は、該正三角
形基板２の各側面２３の中央位置ａ，ｂ，ｃにそれぞれ
形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高周波電力を分配する
電力分配・合成器に係り、特にマイクロストリップ線路
を用いた表面実装型の電力分配・合成器の構造に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来のストリップ線路を用い
た、いわゆるＹ型電力分配・合成器の一例を示す平面
図、図１０は、図９のＣ−Ｃ断面図である。

【０００３】従来の電力分配器３０は、長方形状の誘電
体基板３１の表面に、一方の短辺の中央位置ａから他方
の短辺の両端位置ｂ１，ｂ２に２本のマイクロストリッ
プ線路からなる１／４波長の伝送線路３２が形成され、
該両端位置ｂ１，ｂ２間には所定の値の抵抗３２が形成
されている。

【０００４】また、前記一方の短辺を含む側面３１ａの
中央位置には、前記マイクロストリップ線路３２を回り
込ませて電極が塗布され、第１の端子Ｐ１が形成されて
いる。また、前記他方の短辺を含む側面３１ｂの両端位
置には、前記マイクロストリップ線路３２をそれぞれ回
り込ませて電極が塗布され、第２の端子Ｐ２と第３の端
子Ｐ３とが形成されている。

【０００５】図１１は、搭載される基板において複数の
上記電力分配・合成器３０を多段に接続し、８個の出力
ポートを有する電力分配器４０を構成した平面図であ
る。

【０００６】同図において、Ｔ１は入力ポート、Ｔ２〜
Ｔ９は、出力ポートである。また、３４は、各電力分配
・合成器３０間を接続するための電極である。

【０００７】この電力分配器４０では、入力ポートＴ１
から入力された電力ＰがＰ／８に均等に分割され、各出
力ポートＴ２〜Ｔ９から出力されるようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電力分配・
合成器３０は、基板３１の一辺の両端に第２及び第３の
端子Ｐ２，Ｐ３を設けているので、多段に接続して電力
Ｐを均等に分割する場合、図１１に示すように、搭載さ
れる基板に各電力分配・合成器３０間の入力端子Ｐ１と
出力端子Ｐ２，Ｐ３とを接続するための電極３４を形成
する必要があり、電力分配・合成器３０の実装効率が低
下する欠点がある。

【０００９】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、最小の密度で多段に接続可能な電力分配・合成器を
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】上記課題を解決するた
め、本発明は、基板の側面に信号の入出力を行う第１、
第２及び第３の端子が形成されるとともに、基板表面に
前記第１の端子と前記第２及び第３の端子間にマイクロ
ストリップ線路からなる伝送線路が形成され、前記第１
の端子と前記第２及び第３の端子間で入力信号が分配又
は合成されて出力される電力分配・合成器において、前
記基板は、正三角形の形状をなし、前記第１、第２及び
第３の端子は、該正三角形基板の各側面の中央位置にそ
れぞれ形成したものである。

【００１１】また、本発明は、基板の側面に信号の入出
力を行う第１、第２及び第３の端子が形成されるととも
に、基板表面に前記第１の端子と前記第２及び第３の端
子間にマイクロストリップ線路からなる伝送線路が形成
され、前記第１の端子と前記第２及び第３の端子間で入
力信号が分配又は合成されて出力される電力分配・合成
器において、前記基板は、正六角形の形状をなし、前記
第１、第２及び第３の端子は、隣接しない３つの辺の各
側面の中央位置にそれぞれ形成したものである。

【００１２】

【作用】本発明によれば、電力分配・合成器は、第１の
端子から入力された信号の電力は、分配されて第２及び
第３の端子からそれぞれ出力される。また、前記第２及
び第３の端子から入力された信号の電力は、合成されて
第１の端子から出力される。

【００１３】電力分配・合成器の３つの端子は、正三角
形基板の各側面の中央位置、又は、正六角形基板の隣接
しない３つの辺の各側面の中央位置にそれぞれ形成され
ており、複数の電力分配・合成器を多段に接続して３個
以上の電力分配又は電力合成を行う電力分配・合成器を
構成する場合は、各電力分配・合成器の側面を隙間なく
合わせて一方の電力分配・合成器の入力端子と他方の電
力分配・合成器の出力端子とを接続することができる。
これにより複数の電力分配・合成器を組み合わせた電力
分配・合成器を最小の面積で構成することが可能とな
る。

【００１４】

【実施例】本発明に係る電力分配・合成器について図１
〜図８を用いて説明する。なお、電力分配・合成器は、
電力の分配と合成とを可逆的に行うことができるもので
あるが、本実施例では、便宜上、電力分配器として説明
し、必要に応じて同一構成の電力分配器を電力合成器と
して取り扱うこととする。

【００１５】図１は、本発明に係る電力分配・合成器の
一実施例の構造を示す平面図である。また、図２は、図
１のＡ−Ａ断面図であり、図３は、図１のＢ矢視図であ
る。また、図４は、前記電力分配器の回路構成図であ
る。

【００１６】図１に示す電力分配器１は、図４に示すウ
ィルキンソンのＹ形電力分配器をマイクロストリップ線
路を用いて構成したものである。

【００１７】周知のように、Ｙ形電力分配器は、入力端
子Ｐ１と第１の出力端子Ｐ２間及び入力端子Ｐ１と第２
の出力端子Ｐ３間をそれぞれ１／４波長伝送線路Ｌ１，
Ｌ２で構成し、前記第１の出力端子Ｐ２と第２の出力端
子Ｐ３間に抵抗Ｒを設けたものである。なお、各入出力
端子Ｐ１〜Ｐ３に接続される線路の特性インピーダンス
をＺｏとすると、前記抵抗Ｒは、２Ｚｏに設定されてい
る。

【００１８】そして、上記構成により、端子Ｐ１から入
力された信号の電力Ｐは、均等に２分割されて第１及び
第２の端子Ｐ１，Ｐ２から出力されるようになってい
る。一方、逆に前記第１及び第２の端子Ｐ１、Ｐ２から
電力Ｐの信号が入力されると、前記第１の端子Ｐ１から
２倍の電力の信号が出力されるようになっている。

【００１９】図１に戻り、電力分配器１は、セラミック
等の高誘電率を有する誘電体からなる正三角形の基板２
の表裏面及び側面に所要のパターンの電極３及び抵抗４
を形成して構成されている。

【００２０】すなわち、前記基板２の表面２１には、一
辺の中央位置ａを入力端とし、他の２つの辺の各中央位
置ｂ，ｃをそれぞれ第１の出力端と第２の出力端とする
と、前記入力端ａと第１の出力端ｂ間及び入力端ａと第
２の出力端ｃ間にそれぞれＳ字状に屈曲させた同一形状
のマイクロストリップ線路５，６が形成され、裏面２２
には、アース電極７が形成されている。また、前記第１
の出力端ｂと第２の出力端ｃ間には抵抗４が形成されて
いる。

【００２１】また、図３に示すように前記基板２の側面
２３には、前記マイクロストリップ線路５，６の入力端
ａを回り込ませて電極７が形成されている。同様に他の
側面２３についても第１及び第２の出力端ｂ，ｃを回り
込ませて電極が形成されている。そして、これらの側面
電極により前記入力端子Ｐ１、第１の出力端子Ｐ２及び
第２の出力端子Ｐ３が構成されている。

【００２２】そして、上記構成により、電力分配器１
は、搭載される基板に形成されたアース電極及び入出力
線路に前記アース電極７と前記側面電極からなる入出力
端子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をそれぞれ接続することにより表
面実装されるようになっている。

【００２３】図５は、複数の電力分配器１を多段に接続
して入力電力Ｐを８分割する電力分配器９の構成を示す
図である。

【００２４】同図において、各正三角形〜は、電力
分配器１を示し、正三角形内の各辺中央における白抜き
の半円は入力端子Ｐ１を示し、黒色の半円は出力端子Ｐ
１，Ｐ２を示している。また、各正三角形内の矢印は電
力の流れる方向を示している。

【００２５】同図に示す、電力分配器１の配置は、の
電力分配器１の出力端子Ｐ２，Ｐ３を有する両側面２３
に、それぞれ入力端子Ｐ１を有する側面２３を合わせて
及びの電力分配器１を配置し、更に該及びの電
力分配器１の出力端子Ｐ２，Ｐ３を有する両側面２３
に、それぞれ入力端子Ｐ１を有する側面２３を合わせて
〜の電力分配器１を配置したものである。

【００２６】前記の電力分配器１の入力端子Ｐ１に入
力された電力Ｐは、同図の矢印で示すように８方向に分
配され、〜の各電力分配器１の出力端子Ｐ２，Ｐ３
からそれぞれ出力される。前記の電力分配器１の入力
端子Ｐ１と前記〜の各電力分配器１の出力端子Ｐ
２，Ｐ３間には、３個の電力分配器１が介在しているの
で、前記〜の各電力分配器１の出力端子Ｐ２，Ｐ３
からは、８分割されたＰ／８の電力が出力される。

【００２７】上記と同様の構成によりＮ個の電力分配・
合成器１を多段に接続することにより（Ｎ＋１）分岐の
電力分配・合成器を構成することができる。

【００２８】図６は、複数の電力分配器１を多段に接続
して入力電力Ｐを８分割する他の電力分配器９′の構成
を示す図である。

【００２９】この電力分配器９′の構成は、図５におい
て、の電力分配器１との電力分配器１間にの電力
合成器１を配置し、更にの電力合成器１で合成された
電力を再度分割すべくの電力分配器１を隣接して配置
したものである。

【００３０】すなわち、の電力分配器１の出力端子Ｐ
２を有する側面２３との電力分配器１の出力端子Ｐ３
を有する側面２３とに、入力端子Ｐ２，Ｐ３を有する両
側面２３をそれぞれ合わせての電力合成器１を配置
し、更に該の電力合成器１の出力端子Ｐ１を有する側
面２３に、入力端子Ｐ１を有する側面２３を合わせて
の電力分配器１を配置したものである。

【００３１】この実施例では、前記及びの電力分配
器１から出力されたＰ／８の電力は、の電力合成器１
の入力端子Ｐ２，Ｐ３からそれぞれ入力され、合成され
て出力端子Ｐ１からの電力分配器１に出力される。そ
して、の電力分配器１で再び１／２に分配されて該
の電力分配器１の出力端子Ｐ２、Ｐ３から出力されるよ
うになっている。

【００３２】図７は、本発明に係る電力分配・合成器の
他の実施例の構造を示す平面図である。

【００３３】同図に示す電力分配器１０は、正六角形基
板１１の隣接しない３つの辺１１ａ，１１ｂ，１１ｃの
中央位置にそれぞれ入力端子Ｐ１と出力端子Ｐ２，Ｐ３
とを設けたものである。基板表面に形成されるマイクロ
ストリップ線路５，６からなる分配器１２の構成は、上
述と同様であるので説明は省略する。

【００３４】図８は、３個の電力分配器１０を多段に接
続して入力電力Ｐを４分割する電力分配器を構成するた
めの電力分配器１０の配置図を示したものである。

【００３５】この配置図は、の電力分配器１０の出力
端子Ｐ２，Ｐ３を有する両側面１１ｂ，１１ｃに、それ
ぞれ入力端子Ｐ１を有する側面１１ａを合わせて及び
の電力分配器１０を配置したものである。の電力分
配器１０の入力端子Ｐ１から入力された電力Ｐは、同図
の矢印で示すように分配され、及びの電力分配器１
０の出力端子２，Ｐ３からそれぞれ出力される。

【００３６】前記の電力分配器１０の入力端子Ｐ１と
前記、の各電力分配器１０の出力端子Ｐ２，Ｐ３間
には、２個の電力分配器１０が介在しているので、前記
、の各電力分配器１０の出力端子Ｐ２，Ｐ３から
は、４分割されたＰ／４の電力が出力される。

【００３７】この電力分配・合成器１０においても、上
記と同様の構成によりＮ個の電力分配・合成器を多段に
接続することにより（Ｎ＋１）分岐の電力分配・合成器
を構成することができる。

【００３８】上記のように正三角形基板２の各側面２３
の中央位置ａ，ｂ，ｃ、又は、正六角形基板１１の隣接
しない各辺の側面１１ａ，１１ｂ，１１ｃの中央位置に
電極を形成して電力分配・合成器の３個の入出力用の端
子Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を構成しているので、各電力分配・
合成器１（又は１０）の側面２３（又は１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ）を合わせて配置することにより複数の電力
分配・合成器を多段に接続することができ、多段接続し
た電力分配・合成器を最小の面積で構成することが可能
となる。

【００３９】また、多段接続した電力分配・合成器の各
出力端子は、入力端子に対して幾何学的に対称な位置に
形成されるので、各出力端子から出力される出力信号間
の位相のずれを小さくすることができる。また、電力分
配・合成器１（又は１０）を集中させて結合できるの
で、電力分配・合成器の放熱を集中的に行うことができ
る。

【００４０】なお、上記実施例では、ウィルキンソンの
電力分配・合成器について説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば２本の平行な１／４波
長結合線路を有する方向性結合器を用いて電力分配器を
構成する場合にも適用することができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、正三角
形基板の各辺を含む側面の中央位置、又は、正六角形基
板の隣接しない３つの辺を含む各側面の中央位置に電極
を形成して３個の入出力用の端子を設けたので、隣接す
る電力分配・合成器の側面同士を合わせて一方の電力分
配・合成器の入力端子と他方の電力分配・合成器の出力
端子とを隙間なく接続することができる。これにより複
数の電力分配・合成器を多段に接続して構成される電力
分配・合成器を最小の面積で構成することができる。

【００４２】また、多段接続された電力分配・合成器の
各出力端子は、入力端子に対して幾何学的に対称な位置
に形成されるので、各出力端子から出力される出力信号
間の位相のずれを小さくすることができる。

【００４３】また、各電力分配・合成器は集中的に配置
されるので、放熱を集中的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電力分配・合成器の一実施例の構
造を示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１のＢ矢視図である。

【図４】前記電力分配・合成器の回路構成図である。

【図５】複数の電力分配・合成器を多段に接続して入力
電力を８分割する電力分配器の構成を示す図である。

【図６】複数の電力分配・合成器を多段に接続して入力
電力を８分割する他の電力分配器の構成を示す図であ
る。

【図７】本発明に係る電力分配・合成器の他の実施例の
構造を示す平面図である。

【図８】複数の前記電力分配・合成器を多段に接続して
入力電力を４分割する電力分配器の構成を示す図であ
る。

【図９】従来の電力分配・合成器の構造を示す平面図で
ある。

【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図である。

【図１１】従来の複数の電力分配・合成器を多段に接続
して入力電力を８分割する電力分配器の構成を示す図で
ある。

【符号の説明】

１，９，９′，１０，１２電力分配・合成器２，１１基板３電極４，Ｒ抵抗５，６マイクロストリップ線路７アース電極８側面電極Ｌ１，Ｌ２１／４波長伝送線路Ｐ１〜Ｐ３端子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の側面に信号の入出力を行う第１、
第２及び第３の端子が形成されるとともに、基板表面に
前記第１の端子と前記第２及び第３の端子間にマイクロ
ストリップ線路からなる伝送線路が形成され、前記第１
の端子と前記第２及び第３の端子間で入力信号が分配又
は合成されて出力される電力分配・合成器において、前
記基板は、正三角形の形状をなし、前記第１、第２及び
第３の端子は、該正三角形基板の各側面の中央位置にそ
れぞれ形成されていることを特徴とする電力分配・合成
器。
【請求項２】基板の側面に入力端子と第１及び第２の
出力端子とが形成されるとともに、基板表面に前記第１
の端子と前記第２及び第３の端子間にマイクロストリッ
プ線路からなる伝送線路が形成され、前記第１の端子と
前記第２及び第３の端子間で入力信号が分配又は合成さ
れて出力される電力分配・合成器において、前記基板
は、正六角形の形状をなし、前記第１、第２及び第３の
端子は、隣接しない３つの辺の各側面の中央位置にそれ
ぞれ形成されていることを特徴とする電力分配・合成
器。