JPH0537212A - 電力分配合成器 - Google Patents
電力分配合成器Info
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- JPH0537212A JPH0537212A JP19306191A JP19306191A JPH0537212A JP H0537212 A JPH0537212 A JP H0537212A JP 19306191 A JP19306191 A JP 19306191A JP 19306191 A JP19306191 A JP 19306191A JP H0537212 A JPH0537212 A JP H0537212A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小形の電力分配合成器を得る。
【構成】 １／４波長より短い線路３とその両端に線路
に並列に挿入したコンデンサ７、８によって構成された
第１のインピーダンス変換器を入力端子１と分岐部６の
間に挿入して分岐部６の見掛けのインピーダンスを低く
設定し、分岐部６と複数の分配出力端子２のそれぞれの
間に１／４波長より短い線路４とその両端に線路に並列
に挿入したコンデンサ９、１０によって構成された第２
のインピーダンス変換器を挿入する。
に並列に挿入したコンデンサ７、８によって構成された
第１のインピーダンス変換器を入力端子１と分岐部６の
間に挿入して分岐部６の見掛けのインピーダンスを低く
設定し、分岐部６と複数の分配出力端子２のそれぞれの
間に１／４波長より短い線路４とその両端に線路に並列
に挿入したコンデンサ９、１０によって構成された第２
のインピーダンス変換器を挿入する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、主としてＶＨＦ帯、
ＵＨＦ帯、およびマイクロ波帯で用いられる電力分配合
成器に関するものである。
ＵＨＦ帯、およびマイクロ波帯で用いられる電力分配合
成器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置として図９に示すよ
うなものがあった。この図は、１９９０年電子情報通信
学会春季全国大会講演論文集、Ｃ−１２１に示されたも
ので４分配の電力分配器を示している。図において、１
は入力端子、２は出力端子、３は入力側線路、４は出力
側線路、５はアイソレーション抵抗、６は分岐部であ
る。入力側線路３および出力側線路４は、設計周波数に
おいて１／４波長の長さであり、このうち４本の出力側
線路４は特性インピーダンスが等しい。また、４個のア
イソレーション抵抗５は一端を共通に接続され、もう一
端を４本の出力側線路４の出力端子２側にそれぞれ接続
されている。
うなものがあった。この図は、１９９０年電子情報通信
学会春季全国大会講演論文集、Ｃ−１２１に示されたも
ので４分配の電力分配器を示している。図において、１
は入力端子、２は出力端子、３は入力側線路、４は出力
側線路、５はアイソレーション抵抗、６は分岐部であ
る。入力側線路３および出力側線路４は、設計周波数に
おいて１／４波長の長さであり、このうち４本の出力側
線路４は特性インピーダンスが等しい。また、４個のア
イソレーション抵抗５は一端を共通に接続され、もう一
端を４本の出力側線路４の出力端子２側にそれぞれ接続
されている。
【０００３】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられた信号は、入力側線路３を通って分岐部６に
加えられ、４本の出力側線路４に等振幅で分配され、出
力端子２から取り出される。このとき、入力側線路３お
よび出力側線路４はそれぞれ１／４波長の長さになって
いるため、インピーダンス変換器として動作し、入力端
子１および出力端子２に接続される外部インピーダンス
整合をとる。また、アイソレーション抵抗５は、出力端
子２における信号の不平衡成分を吸収し、４つの出力端
子間相互のアイソレーションを得るものである。
ら加えられた信号は、入力側線路３を通って分岐部６に
加えられ、４本の出力側線路４に等振幅で分配され、出
力端子２から取り出される。このとき、入力側線路３お
よび出力側線路４はそれぞれ１／４波長の長さになって
いるため、インピーダンス変換器として動作し、入力端
子１および出力端子２に接続される外部インピーダンス
整合をとる。また、アイソレーション抵抗５は、出力端
子２における信号の不平衡成分を吸収し、４つの出力端
子間相互のアイソレーションを得るものである。
【０００４】１／４波長線路の特性インピーダンスＺ
と、この線路をインピーダンス変換器として用いる場合
の線路両端のインピーダンスＺａ、Ｚｂとの関係は
（１）式のように与えられる。
と、この線路をインピーダンス変換器として用いる場合
の線路両端のインピーダンスＺａ、Ｚｂとの関係は
（１）式のように与えられる。
【０００５】
【数１】
【０００６】図９において、入力端子１に接続される負
荷インピーダンスをＺｉ、出力端子２に接続される負荷
インピーダンスをＺｏ、入力側線路３の特性インピーダ
ンスをＺ１、出力側線路４の特性インピーダンスをＺ２
とすると、入力側線路１を分岐部６から見たインピーダ
ンスＺ１´は、（１）式の関係を用いて（２）式と求め
られる。
荷インピーダンスをＺｉ、出力端子２に接続される負荷
インピーダンスをＺｏ、入力側線路３の特性インピーダ
ンスをＺ１、出力側線路４の特性インピーダンスをＺ２
とすると、入力側線路１を分岐部６から見たインピーダ
ンスＺ１´は、（１）式の関係を用いて（２）式と求め
られる。
【０００７】
【数２】
【０００８】また、１本の出力側線路４を分岐部６から
見たインピーダンスＺ２´も同様に（３）式となる。
見たインピーダンスＺ２´も同様に（３）式となる。
【０００９】
【数３】
【００１０】分岐部６においては４本の出力側線路２が
並列に接続されているので、分岐部６から出力端子側を
見たインピーダンスはＺ２´の１／４となる。分岐部６
において、入力端子側を見たインピーダンスと出力端子
側を見たインピーダンスを等しくして整合をとる条件か
ら（４）式とおける。
並列に接続されているので、分岐部６から出力端子側を
見たインピーダンスはＺ２´の１／４となる。分岐部６
において、入力端子側を見たインピーダンスと出力端子
側を見たインピーダンスを等しくして整合をとる条件か
ら（４）式とおける。
【００１１】
【数４】
【００１２】ここで、Ｚｐは分岐部６の見掛けのインピ
ーダンスである。（４）式から、分岐部６の見掛けのイ
ンピーダンスＺｐを決定すると、入力側線路３および出
力側線路４の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２はそれぞれ
（５）式、（６）式のように与えられる。
ーダンスである。（４）式から、分岐部６の見掛けのイ
ンピーダンスＺｐを決定すると、入力側線路３および出
力側線路４の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２はそれぞれ
（５）式、（６）式のように与えられる。
【００１３】
【数５】
【００１４】
【数６】
【００１５】すなわち、分岐部６の見掛けのインピーダ
ンスＺｐを変化させれば、入力側線路３および出力側線
路４の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２を任意に選ぶこと
ができる。このため、回路設計の自由度が大きくなり、
使うことのできる線路のインピーダンス範囲に制限があ
る場合などに都合が良い。
ンスＺｐを変化させれば、入力側線路３および出力側線
路４の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２を任意に選ぶこと
ができる。このため、回路設計の自由度が大きくなり、
使うことのできる線路のインピーダンス範囲に制限があ
る場合などに都合が良い。
【００１６】ここでは、電力分配器の場合について説明
したが、電力合成器の場合は複数の入力を１つの出力に
合成するもので、信号の流れが電力分配器とは逆にな
る。しかし、入出力端子が入れかわるのみで回路構成は
図９と同じであり、インピーダンスの関係などは電力分
配器についての説明がそのまま成り立つ。従って、以下
では電力分配器についてのみ説明し、電力合成器につい
ての説明は省略する。
したが、電力合成器の場合は複数の入力を１つの出力に
合成するもので、信号の流れが電力分配器とは逆にな
る。しかし、入出力端子が入れかわるのみで回路構成は
図９と同じであり、インピーダンスの関係などは電力分
配器についての説明がそのまま成り立つ。従って、以下
では電力分配器についてのみ説明し、電力合成器につい
ての説明は省略する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】従来の電力分配合成器
は以上のように構成されているので、少なくとも１／２
波長の長さの線路が必要となり、特に低い周波数帯域で
用いる場合に電力分配合成回路の大きさが大形になると
いう問題点があった。
は以上のように構成されているので、少なくとも１／２
波長の長さの線路が必要となり、特に低い周波数帯域で
用いる場合に電力分配合成回路の大きさが大形になると
いう問題点があった。
【００１８】
【課題を解決するための手段】請求項１の電力分配器に
おいては、一つの入出力端子と、一端が上記入出力端子
に接続され、端子から見たインピーダンスとその端子に
接続される回路のインピーダンスを等しくするインピー
ダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピーダ
ンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子から
形成された第１のインピーダンス変換器と、上記第１の
インピーダンス変換器の他端に配置された分岐部と、分
岐部にそれぞれの一端が接続され、端子から見たインピ
ーダンスとその端子に接続される回路のインピーダンス
を等しくするインピーダンス変換器としての１／４波長
線路の特性インピーダンスより高い特性インピーダンス
の線路と容量素子から形成された複数の第２のインピー
ダンス変換器と、第２のインピーダンス変換器のそれぞ
れの他端が接続された複数の入出力端子とを備えたもの
である。
おいては、一つの入出力端子と、一端が上記入出力端子
に接続され、端子から見たインピーダンスとその端子に
接続される回路のインピーダンスを等しくするインピー
ダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピーダ
ンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子から
形成された第１のインピーダンス変換器と、上記第１の
インピーダンス変換器の他端に配置された分岐部と、分
岐部にそれぞれの一端が接続され、端子から見たインピ
ーダンスとその端子に接続される回路のインピーダンス
を等しくするインピーダンス変換器としての１／４波長
線路の特性インピーダンスより高い特性インピーダンス
の線路と容量素子から形成された複数の第２のインピー
ダンス変換器と、第２のインピーダンス変換器のそれぞ
れの他端が接続された複数の入出力端子とを備えたもの
である。
【００１９】請求項２の電力分配器においては、一つの
入出力端子と、一端が上記入出力端子に接続され、端子
から見たインピーダンスとその端子に接続される回路の
インピーダンスを等しくするインピーダンス変換器とし
ての１／４波長線路の特性インピーダンスより高い特性
インピーダンスの線路と容量素子から形成された第１の
インピーダンス変換器と、上記第１のインピーダンス変
換器の他端に配置された分岐部と、分岐部にそれぞれの
一端が接続され、端子から見たインピーダンスとその端
子に接続される回路のインピーダンスを等しくするイン
ピーダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピ
ーダンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子
から形成された複数の第２のインピーダンス変換器と、
第２のインピーダンス変換器のそれぞれの他端が接続さ
れた複数の入出力端子とを備え、上記第１のインピーダ
ンス変換器と複数の第２のインピーダンス変換器を形成
する容量素子のうち１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と分岐部との間に
配置される容量素子の複数個と等価の容量素子を上記第
１のインピーダンス変換器を形成する１／４波長線路の
特性インピーダンスより高い特性インピーダンスの線路
と分岐部との間に配置することにより上記複数個の容量
素子を置換したものである。
入出力端子と、一端が上記入出力端子に接続され、端子
から見たインピーダンスとその端子に接続される回路の
インピーダンスを等しくするインピーダンス変換器とし
ての１／４波長線路の特性インピーダンスより高い特性
インピーダンスの線路と容量素子から形成された第１の
インピーダンス変換器と、上記第１のインピーダンス変
換器の他端に配置された分岐部と、分岐部にそれぞれの
一端が接続され、端子から見たインピーダンスとその端
子に接続される回路のインピーダンスを等しくするイン
ピーダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピ
ーダンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子
から形成された複数の第２のインピーダンス変換器と、
第２のインピーダンス変換器のそれぞれの他端が接続さ
れた複数の入出力端子とを備え、上記第１のインピーダ
ンス変換器と複数の第２のインピーダンス変換器を形成
する容量素子のうち１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と分岐部との間に
配置される容量素子の複数個と等価の容量素子を上記第
１のインピーダンス変換器を形成する１／４波長線路の
特性インピーダンスより高い特性インピーダンスの線路
と分岐部との間に配置することにより上記複数個の容量
素子を置換したものである。
【００２０】
【作用】請求項１の発明によれば、第１のインピーダン
ス変換器と第２のインピーダンス変換器が、インピーダ
ンス変換器としての１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と容量素子から形
成されているので、従来の１／４波長線路で形成したイ
ンピーダンス変換器に比べ、第１のインピーダンス変換
器と第２のインピーダンス変換器の線路全体の長さを短
くすることができ、電力分配合成器を小形にする。
ス変換器と第２のインピーダンス変換器が、インピーダ
ンス変換器としての１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と容量素子から形
成されているので、従来の１／４波長線路で形成したイ
ンピーダンス変換器に比べ、第１のインピーダンス変換
器と第２のインピーダンス変換器の線路全体の長さを短
くすることができ、電力分配合成器を小形にする。
【００２１】請求項２の発明によれば、第１のインピー
ダンス変換器と複数の第２のインピーダンス変換器を形
成する容量素子の内１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と分岐部との間に
配置される容量素子の複数個と等価の容量素子を第１の
インピーダンス変換器を形成する１／４波長線路の特性
インピーダンスより高い特性インピーダンスの線路と分
岐部との間に配置することにより上記複数個の容量素子
を置換したので、部品点数を削減し、電力分配合成器を
さらに小形にする。
ダンス変換器と複数の第２のインピーダンス変換器を形
成する容量素子の内１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と分岐部との間に
配置される容量素子の複数個と等価の容量素子を第１の
インピーダンス変換器を形成する１／４波長線路の特性
インピーダンスより高い特性インピーダンスの線路と分
岐部との間に配置することにより上記複数個の容量素子
を置換したので、部品点数を削減し、電力分配合成器を
さらに小形にする。
【００２２】
【実施例】実施例１．図１はこの発明の電力分配合成器
の一実施例を示す回路構成図である。図において、１〜
６は図９に示したものに相当するものである。７〜１０
は入力側線路３および出力側線路４の両端にそれぞれ並
列に接続された容量素子であるコンデンサである。
の一実施例を示す回路構成図である。図において、１〜
６は図９に示したものに相当するものである。７〜１０
は入力側線路３および出力側線路４の両端にそれぞれ並
列に接続された容量素子であるコンデンサである。
【００２３】次に動作について説明する。インピーダン
スＺの１／４波長線路のＦ行列［Ｆ］は次の（７）式の
ように表される。
スＺの１／４波長線路のＦ行列［Ｆ］は次の（７）式の
ように表される。
【００２４】
【数７】
【００２５】一方、図２に示すようなＺよりも高い特性
インピーダンスＺｈを持つ高インピーダンス線路１１と
その両端に線路に並列に接続された静電容量Ｃのコンデ
ンサ１２で構成された回路のＦ行列［Ｆｈ］は次の
（８）式のようになる。
インピーダンスＺｈを持つ高インピーダンス線路１１と
その両端に線路に並列に接続された静電容量Ｃのコンデ
ンサ１２で構成された回路のＦ行列［Ｆｈ］は次の
（８）式のようになる。
【００２６】
【数８】
【００２７】ただし、θは高インピーダンス線路の電気
長で、線路の長さをＬ、信号の角周波数をω、位相速度
をｖとすると次の（９）式のようになる。
長で、線路の長さをＬ、信号の角周波数をω、位相速度
をｖとすると次の（９）式のようになる。
【００２８】
【数９】
【００２９】従って、次式の条件を与えることにより、
インピーダンスＺの１／４波長線路は図２に示される高
インピーダンス線路１１とその両端に線路に並列に接続
されたコンデンサ１２で構成された回路によって等価的
に置き換えられる。
インピーダンスＺの１／４波長線路は図２に示される高
インピーダンス線路１１とその両端に線路に並列に接続
されたコンデンサ１２で構成された回路によって等価的
に置き換えられる。
【００３０】
【数１０】
【００３１】
【数１１】
【００３２】このとき、ＺｈがＺより大きいという条件
のもとで、高インピーダンス線路１１の長さθは（１
０）式から（１２）式のようになる。
のもとで、高インピーダンス線路１１の長さθは（１
０）式から（１２）式のようになる。
【００３３】
【数１２】
【００３４】（１２）式から、ＺｈをＺより大きくする
ことにより高インピーダンス線路１１の長さを１／４波
長より短かくすることができ、ＺｈとＺの比が大きいほ
ど線路長を短くできることがわかる。この時のコンデン
サ１２の静電容量Ｃは（１１）式から（１３）式のよう
に求められる。
ことにより高インピーダンス線路１１の長さを１／４波
長より短かくすることができ、ＺｈとＺの比が大きいほ
ど線路長を短くできることがわかる。この時のコンデン
サ１２の静電容量Ｃは（１１）式から（１３）式のよう
に求められる。
【００３５】
【数１３】
【００３６】図１に示される電力分配合成器において
は、入力側線路３とコンデンサ７、８が従来例における
１／４波長の入力側線路３のみで構成された変換器と等
価であり、出力側線路４とコンデンサ１０、１１が従来
例における１／４波長の出力側線路４のみで構成された
インピーダンス変換器と等価である。このとき、入力側
線路３と出力側線路４を共にインピーダンスＺｈの高イ
ンピーダンス線路とし、入力端子１に接続される負荷イ
ンピーダンスをＺｉ、出力端子２に接続される負荷イン
ピーダンスをＺｏとすると、入力側線路３および出力側
線路４の長さθ１、θ２とコンデンサ７、８、９、１０
の静電容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、分岐部６の見掛
けのインピーダンスＺｐを決定すると次式のように求め
られる。
は、入力側線路３とコンデンサ７、８が従来例における
１／４波長の入力側線路３のみで構成された変換器と等
価であり、出力側線路４とコンデンサ１０、１１が従来
例における１／４波長の出力側線路４のみで構成された
インピーダンス変換器と等価である。このとき、入力側
線路３と出力側線路４を共にインピーダンスＺｈの高イ
ンピーダンス線路とし、入力端子１に接続される負荷イ
ンピーダンスをＺｉ、出力端子２に接続される負荷イン
ピーダンスをＺｏとすると、入力側線路３および出力側
線路４の長さθ１、θ２とコンデンサ７、８、９、１０
の静電容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４は、分岐部６の見掛
けのインピーダンスＺｐを決定すると次式のように求め
られる。
【００３７】
【数１４】
【００３８】この場合、θ１、θ２はそれぞれ１／４波
長よりも短くなるので、電力分配合成器を従来例より小
形に構成することができる。
長よりも短くなるので、電力分配合成器を従来例より小
形に構成することができる。
【００３９】高インピーダンス線路とその両端に接続さ
れたコンデンサを用いて線路長を短くする電力分配合成
器の構成として、図３に入力側のインピーダンス変換器
を用いない構成を示す。この構成の場合、出力側線路４
の長さθ２およびコンデンサ９、１０の静電容量Ｃ３、
Ｃ４は、入力端子に接続される負荷インピーダンスＺ
ｉ、Ｚｏと出力側線路のインピーダンスＺｈのみによっ
て（２０）〜（２２）式のように一義的に決定される。
れたコンデンサを用いて線路長を短くする電力分配合成
器の構成として、図３に入力側のインピーダンス変換器
を用いない構成を示す。この構成の場合、出力側線路４
の長さθ２およびコンデンサ９、１０の静電容量Ｃ３、
Ｃ４は、入力端子に接続される負荷インピーダンスＺ
ｉ、Ｚｏと出力側線路のインピーダンスＺｈのみによっ
て（２０）〜（２２）式のように一義的に決定される。
【００４０】
【数１５】
【００４１】このため、図３の構成では線路幅を工作精
度以下に細い線路は実現できないなどの理由から決まる
線路インピーダンスの上限値によって線路長の最短値が
決まってしまうため、電力分配合成器の小形化には限度
がある。本発明による図１の構成では、実現できる線路
インピーダンスに上限があっても、分岐部６の見掛けの
インピーダンスＺｐを任意に変化させることができ、こ
れによって線路の長さを変えることができるため、図３
の構成よりもさらに線路長を短くすることが可能であ
る。
度以下に細い線路は実現できないなどの理由から決まる
線路インピーダンスの上限値によって線路長の最短値が
決まってしまうため、電力分配合成器の小形化には限度
がある。本発明による図１の構成では、実現できる線路
インピーダンスに上限があっても、分岐部６の見掛けの
インピーダンスＺｐを任意に変化させることができ、こ
れによって線路の長さを変えることができるため、図３
の構成よりもさらに線路長を短くすることが可能であ
る。
【００４２】高インピーダンス線路の特性インピーダン
スＺｈおよび入出力端子に接続される負荷インピーダン
スＺｉ、Ｚｏを同じ条件にして電力分配合成器を構成し
た場合について、図１の構成における入力側線路３と出
力側線路４の長さの合計が、図３の構成の出力側線路４
の線路長よりも短くなる条件を（１４）、（１５）、
（２０）式から導出すると次式で与えられる。
スＺｈおよび入出力端子に接続される負荷インピーダン
スＺｉ、Ｚｏを同じ条件にして電力分配合成器を構成し
た場合について、図１の構成における入力側線路３と出
力側線路４の長さの合計が、図３の構成の出力側線路４
の線路長よりも短くなる条件を（１４）、（１５）、
（２０）式から導出すると次式で与えられる。
【００４３】
【数１６】
【００４４】この条件を満足するように分岐部の見掛け
のインピーダンスＺｐを低く設計すれば、従来例はもと
より、図３に示した構成よりも小形の電力分配合成器を
得ることができる。
のインピーダンスＺｐを低く設計すれば、従来例はもと
より、図３に示した構成よりも小形の電力分配合成器を
得ることができる。
【００４５】図４に、入出力インピーダンスを５０Ω、
高インピーダンス線路の特性インピーダンスを１２０Ω
としたときの図１の構成の場合の分岐点６の見掛けのイ
ンピーダンスＺｐと入力側線路３と出力側線路４の線路
長の合計θ１＋θ２の関係を計算した結果を示す。図中
破線で示した値は、図３の構成を用いた場合の線路長で
ある。Ｚｐを２７．７Ω以下にすれば図１の本発明によ
る電力分配合成器のほうが線路長が短くなることが分か
る。
高インピーダンス線路の特性インピーダンスを１２０Ω
としたときの図１の構成の場合の分岐点６の見掛けのイ
ンピーダンスＺｐと入力側線路３と出力側線路４の線路
長の合計θ１＋θ２の関係を計算した結果を示す。図中
破線で示した値は、図３の構成を用いた場合の線路長で
ある。Ｚｐを２７．７Ω以下にすれば図１の本発明によ
る電力分配合成器のほうが線路長が短くなることが分か
る。
【００４６】ここでは、分配合成数が４の電力分配合成
器について説明したが、この原理は分配合成数が２以上
のすべての電力分配合成器について成り立つ。分配数が
Ｎの場合、（２３）式に示したＺｐに関する条件は次式
のように書き改められる。
器について説明したが、この原理は分配合成数が２以上
のすべての電力分配合成器について成り立つ。分配数が
Ｎの場合、（２３）式に示したＺｐに関する条件は次式
のように書き改められる。
【００４７】
【数１７】
【００４８】実施例２．図５はこの発明の電力分配合成
器の他の実施例を示す回路構成図であり、実施例１にお
ける入力側線路３および出力側線路４の分岐部６側にお
いて線路に並列に挿入されたコンデンサを、それぞれの
コンデンサの静電容量の和に等しい静電容量をもつ一つ
の相当するコンデンサにまとめて分岐部６に挿入したも
のである。図中、１〜７、１０は図１と同一であり、１
３は図１におけるコンデンサ８、９をまとめたコンデン
サである。図５の実施例は図１の場合と同様の動作原理
および利点を有するほか、必要とするコンデンサの数を
削減できるという利点がある。
器の他の実施例を示す回路構成図であり、実施例１にお
ける入力側線路３および出力側線路４の分岐部６側にお
いて線路に並列に挿入されたコンデンサを、それぞれの
コンデンサの静電容量の和に等しい静電容量をもつ一つ
の相当するコンデンサにまとめて分岐部６に挿入したも
のである。図中、１〜７、１０は図１と同一であり、１
３は図１におけるコンデンサ８、９をまとめたコンデン
サである。図５の実施例は図１の場合と同様の動作原理
および利点を有するほか、必要とするコンデンサの数を
削減できるという利点がある。
【００４９】実施例３．図６はこの発明の電力分配合成
器のさらに他の実施例を示す回路構成図であり、実施例
１における線路に並列に挿入されたコンデンサの代りに
容量素子として先端開放スタブを用いたものである。図
中１〜６は図１と同一であり、１４〜１７は先端開放ス
タブである。線路に並列に接続された先端開放スタブ
は、線路に並列に挿入されたコンデンサと等価的に等し
くなる。この時、静電容量Ｃｓのコンデンサに等価な特
性インピーダンスＺｓの先端開放スタブの長さＬｓは次
式で与えられる。
器のさらに他の実施例を示す回路構成図であり、実施例
１における線路に並列に挿入されたコンデンサの代りに
容量素子として先端開放スタブを用いたものである。図
中１〜６は図１と同一であり、１４〜１７は先端開放ス
タブである。線路に並列に接続された先端開放スタブ
は、線路に並列に挿入されたコンデンサと等価的に等し
くなる。この時、静電容量Ｃｓのコンデンサに等価な特
性インピーダンスＺｓの先端開放スタブの長さＬｓは次
式で与えられる。
【００５０】
【数１８】
【００５１】従って、（１６）〜（１９）式で与えられ
る静電容量に対応した長さを持つ先端開放スタブを入力
側線路３および出力側線路４の両端に線路に並列に挿入
することにより、図１と等価な電力分配合成器を得るこ
とができる。図６の実施例は図１の場合と同様の動作原
理および利点を有するほか、コンデンサを使わずに線路
のパターンだけで電力分配合成器を構成できるという利
点がある。
る静電容量に対応した長さを持つ先端開放スタブを入力
側線路３および出力側線路４の両端に線路に並列に挿入
することにより、図１と等価な電力分配合成器を得るこ
とができる。図６の実施例は図１の場合と同様の動作原
理および利点を有するほか、コンデンサを使わずに線路
のパターンだけで電力分配合成器を構成できるという利
点がある。
【００５２】実施例４．図７はこの発明の電力分配合成
器のさらに他の実施例を示す斜視図であり、トリプレー
ト形ストリップ線路を用いて分配数４の電力分配合成器
を構成したものである。図中１〜６、１０は図１と同一
であり、１８は誘電体基板、１９は地導体、２０はスト
リップ導体、２１は垂直接続導体、２２は抵抗間線路、
２３は接続用パターン、２４は接地パターンである。
器のさらに他の実施例を示す斜視図であり、トリプレー
ト形ストリップ線路を用いて分配数４の電力分配合成器
を構成したものである。図中１〜６、１０は図１と同一
であり、１８は誘電体基板、１９は地導体、２０はスト
リップ導体、２１は垂直接続導体、２２は抵抗間線路、
２３は接続用パターン、２４は接地パターンである。
【００５３】誘電体基板１８、地導体１９、およびスト
リップ導体２０によって上下２層のトリプレート形スト
リップ線路が構成されている。下側の層には入力側線路
３および出力側線路４が形成され、入力端子１および出
力端子２に接続されている。また、入力側線路３および
出力側線路４はそれぞれの端部において、垂直接続導体
２１によって上側の層の接続用パターン２３と接続され
ている。入力側線路３および出力側線路４は回路を小形
にするために蛇行させている。アイソレーション抵抗５
は接続用パターン２３と抵抗接続用線路２２の間に半田
付けされている。抵抗接続用線路２２は、４つの出力端
子２のアイソレーション特性および反射特性を揃えるた
めに、４つの抵抗の間をそれぞれ等しい長さで接続する
ようなパターンになっている。コンデンサ７〜１０は、
接続用パターン２３と接地パターン２４の間に半田付け
されており、垂直接続導体２１によって地導体１９と接
続された接地パターン２４によって一端を接地されてい
る。
リップ導体２０によって上下２層のトリプレート形スト
リップ線路が構成されている。下側の層には入力側線路
３および出力側線路４が形成され、入力端子１および出
力端子２に接続されている。また、入力側線路３および
出力側線路４はそれぞれの端部において、垂直接続導体
２１によって上側の層の接続用パターン２３と接続され
ている。入力側線路３および出力側線路４は回路を小形
にするために蛇行させている。アイソレーション抵抗５
は接続用パターン２３と抵抗接続用線路２２の間に半田
付けされている。抵抗接続用線路２２は、４つの出力端
子２のアイソレーション特性および反射特性を揃えるた
めに、４つの抵抗の間をそれぞれ等しい長さで接続する
ようなパターンになっている。コンデンサ７〜１０は、
接続用パターン２３と接地パターン２４の間に半田付け
されており、垂直接続導体２１によって地導体１９と接
続された接地パターン２４によって一端を接地されてい
る。
【００５４】図７の実施例は図１の場合と同様の動作原
理および利点を有するほか、電力分配合成器を平面的か
つ小形に構成できるという利点がある。
理および利点を有するほか、電力分配合成器を平面的か
つ小形に構成できるという利点がある。
【００５５】以上の実施例においては図１などのように
従来例における１／４波長の入力側線路３のみで構成さ
れたインピーダンス変換器を入力側線路３とコンデンサ
７、８とで構成し、従来例における１／４波長の出力側
線路４のみで構成されたインピーダンス変換器を出力側
線路４とコンデンサ１０、１１とで構成したものを示し
たが、この発明はこれに限るものではなく、入力側線路
３とコンデンサ７、８または出力側線路４とコンデンサ
１０、１１で構成されたπ形の構成をこれと等価変換さ
れるＴ形の構成としても実現できる。図８に図１に対応
する構成の一例を示す。図において、２５は第一の入力
側線路、２６は第二の入力側線路、２７はコンデンサ、
２８は第一の出力側線路、２９は第二の出力側線路、３
０はコンデンサである。なお、上記入力側線路、出力側
線路、およびコンデンサの設計値については電気回路理
論のπ形とＴ形との等価変換で求められるものであり、
ここでは省略する。
従来例における１／４波長の入力側線路３のみで構成さ
れたインピーダンス変換器を入力側線路３とコンデンサ
７、８とで構成し、従来例における１／４波長の出力側
線路４のみで構成されたインピーダンス変換器を出力側
線路４とコンデンサ１０、１１とで構成したものを示し
たが、この発明はこれに限るものではなく、入力側線路
３とコンデンサ７、８または出力側線路４とコンデンサ
１０、１１で構成されたπ形の構成をこれと等価変換さ
れるＴ形の構成としても実現できる。図８に図１に対応
する構成の一例を示す。図において、２５は第一の入力
側線路、２６は第二の入力側線路、２７はコンデンサ、
２８は第一の出力側線路、２９は第二の出力側線路、３
０はコンデンサである。なお、上記入力側線路、出力側
線路、およびコンデンサの設計値については電気回路理
論のπ形とＴ形との等価変換で求められるものであり、
ここでは省略する。
【００５６】
【発明の効果】請求項１の発明によれば第１のインピー
ダンス変換器と第２のインピーダンス変換器がインピー
ダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピーダ
ンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子から
形成されているので、従来の１／４波長線路で第１のイ
ンピーダンス変換器と第２のインピーダンス変換器を形
成したものに比べ、線路全体の長さを短くすることがで
き、小形の電力分配合成器を得られるという効果があ
る。
ダンス変換器と第２のインピーダンス変換器がインピー
ダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピーダ
ンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子から
形成されているので、従来の１／４波長線路で第１のイ
ンピーダンス変換器と第２のインピーダンス変換器を形
成したものに比べ、線路全体の長さを短くすることがで
き、小形の電力分配合成器を得られるという効果があ
る。
【００５７】請求項２の発明によれば第１のインピーダ
ンス変換器と複数の第２のインピーダンス変換器を形成
する容量素子のうち１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と分岐部との間に
配置される容量素子の複数個と等価の容量素子を第１の
インピーダンス変換器を形成する１／４波長線路の特性
インピーダンスより高い特性インピーダンスの線路と分
岐部との間に配置することにより上記複数個の容量素子
を置換したので、部品点数を削減でき、小形の電力分配
合成器を得られるという効果がある。
ンス変換器と複数の第２のインピーダンス変換器を形成
する容量素子のうち１／４波長線路の特性インピーダン
スより高い特性インピーダンスの線路と分岐部との間に
配置される容量素子の複数個と等価の容量素子を第１の
インピーダンス変換器を形成する１／４波長線路の特性
インピーダンスより高い特性インピーダンスの線路と分
岐部との間に配置することにより上記複数個の容量素子
を置換したので、部品点数を削減でき、小形の電力分配
合成器を得られるという効果がある。
【図１】この発明の実施例１を示す回路構成図である。
【図２】高インピーダンス線路とコンデンサで構成され
た１／４波長線路と等価な回路を説明する回路構成図で
ある。
た１／４波長線路と等価な回路を説明する回路構成図で
ある。
【図３】この発明の実施例１の効果を説明するための実
施例１の変形例を示す回路構成図である。
施例１の変形例を示す回路構成図である。
【図４】図１の回路構成における線路長の計算例を示す
図である。
図である。
【図５】この発明の実施例２を示す回路構成図である。
【図６】この発明の実施例３を示す回路構成図である。
【図７】この発明の実施例４を示す回路構成図である。
【図８】この発明の実施例１〜４の変形例を示す回路構
成図である。
成図である。
【図９】従来の電力分配器を示す回路構成図である。
１ 入力端子
２ 出力端子
３ 入力側線路
４ 出力側線路
５ アイソレーション抵抗
６ 分岐部
７〜１０、１２、１３ コンデンサ
１１ 高インピーダンス線路
１４〜１７ 先端開放スタブ
１８ 誘電体基板
１９ 地導体
２０ ストリップ導体
２１ 垂直接続導体
２２ 抵抗間線路
２３ 接続用パターン
２４ 接地パターン
２５ 第一の入力側線路
２６ 第二の入力側線路
２７ コンデンサ
２８ 第一の出力側線路
２９ 第二の出力側線路
３０ コンデンサ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年８月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられた信号は、入力側線路３を通って分岐部６に
加えられ、４本の出力側線路４に等振幅で分配され、出
力端子２から取り出される。このとき、入力側線路３お
よび出力側線路４はそれぞれ１／４波長の長さになって
いるため、インピーダンス変換器として動作し、入力端
子１および出力端子２に接続される外部回路とインピー
ダンス整合をとる。また、アイソレーション抵抗５は、
出力端子２における信号の不平均成分を吸収し、４つの
出力端子間相互のアイソレーションを得るものである。
ら加えられた信号は、入力側線路３を通って分岐部６に
加えられ、４本の出力側線路４に等振幅で分配され、出
力端子２から取り出される。このとき、入力側線路３お
よび出力側線路４はそれぞれ１／４波長の長さになって
いるため、インピーダンス変換器として動作し、入力端
子１および出力端子２に接続される外部回路とインピー
ダンス整合をとる。また、アイソレーション抵抗５は、
出力端子２における信号の不平均成分を吸収し、４つの
出力端子間相互のアイソレーションを得るものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 一つの入出力端子と、一端が上記入出力
端子に接続され、端子から見たインピーダンスとその端
子に接続される回路のインピーダンスを等しくするイン
ピーダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピ
ーダンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子
から形成された第１のインピーダンス変換器と、上記第
１のインピーダンス変換器の他端に配置された分岐部
と、分岐部にそれぞれの一端が接続され、端子から見た
インピーダンスとその端子に接続される回路のインピー
ダンスを等しくするインピーダンス変換器としての１／
４波長線路の特性インピーダンスより高い特性インピー
ダンスの線路と容量素子から形成された複数の第２のイ
ンピーダンス変換器と、第２のインピーダンス変換器の
それぞれの他端が接続された複数の入出力端子とを備え
たことを特徴とする電力分配合成器。 - 【請求項２】 一つの入出力端子と、一端が上記入出力
端子に接続され、端子から見たインピーダンスとその端
子に接続される回路のインピーダンスを等しくするイン
ピーダンス変換器としての１／４波長線路の特性インピ
ーダンスより高い特性インピーダンスの線路と容量素子
から形成された第１のインピーダンス変換器と、上記第
１のインピーダンス変換器の他端に配置された分岐部
と、分岐部にそれぞれの一端が接続され、端子から見た
インピーダンスとその端子に接続される回路のインピー
ダンスを等しくするインピーダンス変換器としての１／
４波長線路の特性インピーダンスより高い特性インピー
ダンスの線路と容量素子から形成された複数の第２のイ
ンピーダンス変換器と、第２のインピーダンス変換器の
それぞれの他端が接続された複数の入出力端子とを備
え、上記第１のインピーダンス変換器と複数の第２のイ
ンピーダンス変換器を形成する容量素子のうち１／４波
長線路の特性インピーダンスより高い特性インピーダン
スの線路と分岐部との間に配置される容量素子の複数個
と等価の容量素子を上記第１のインピーダンス変換器を
形成する１／４波長線路の特性インピーダンスより高い
特性インピーダンスの線路と分岐部との間に配置するこ
とにより上記複数個の容量素子を置換したことを特徴と
する電力分配合成器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19306191A JPH0537212A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 電力分配合成器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19306191A JPH0537212A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 電力分配合成器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0537212A true JPH0537212A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16301549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19306191A Pending JPH0537212A (ja) | 1991-08-01 | 1991-08-01 | 電力分配合成器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0537212A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5455546A (en) * | 1994-09-22 | 1995-10-03 | Glenayre Electronics, Inc. | High power radio frequency divider/combiner |
| US6005442A (en) * | 1996-03-26 | 1999-12-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Divider/combiner |
| US6005454A (en) * | 1996-08-08 | 1999-12-21 | Samsung Electronics Co., Ltd | Radio frequency power divider/combiner circuit having conductive lines and lumped circuits |
| US6411175B1 (en) | 1998-12-09 | 2002-06-25 | Ricoh Company, Ltd. | Power distribution/synthesis apparatus |
| EP1617502A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-18 | Yazaki Corporation | Integrated branching network system |
| JP2008022232A (ja) * | 2006-07-12 | 2008-01-31 | Japan Radio Co Ltd | リミッタ回路 |
| WO2008038576A1 (en) * | 2006-09-25 | 2008-04-03 | Panasonic Corporation | Uneven ternary distributor |
| WO2009125492A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 三菱電機株式会社 | 電力分配器 |
| JP4905448B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2012-03-28 | 富士通株式会社 | 半導体回路 |
| CN103972630A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 启碁科技股份有限公司 | 功率分配装置 |
| JPWO2022254480A1 (ja) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 |
-
1991
- 1991-08-01 JP JP19306191A patent/JPH0537212A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996009660A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Glenayre Electronics, Inc. | High power radio frequency divider/combiner |
| US5455546A (en) * | 1994-09-22 | 1995-10-03 | Glenayre Electronics, Inc. | High power radio frequency divider/combiner |
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| US7973617B2 (en) | 2006-09-25 | 2011-07-05 | Panasonic Corporation | Unequal three-way divider for in-phase signal division |
| WO2009125492A1 (ja) * | 2008-04-11 | 2009-10-15 | 三菱電機株式会社 | 電力分配器 |
| JP5153866B2 (ja) * | 2008-04-11 | 2013-02-27 | 三菱電機株式会社 | 電力分配器 |
| US8471647B2 (en) | 2008-04-11 | 2013-06-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Power divider |
| CN103972630A (zh) * | 2013-02-05 | 2014-08-06 | 启碁科技股份有限公司 | 功率分配装置 |
| JPWO2022254480A1 (ja) * | 2021-05-31 | 2022-12-08 | ||
| US12155108B2 (en) | 2021-05-31 | 2024-11-26 | Fujikura Ltd. | Power splitter-combiner |
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