JPH07105654B2 - 変形結合スロツトラインを用いたｉｃ化マジツクｔ - Google Patents
変形結合スロツトラインを用いたｉｃ化マジツクｔInfo
- Publication number
- JPH07105654B2 JPH07105654B2 JP60173640A JP17364085A JPH07105654B2 JP H07105654 B2 JPH07105654 B2 JP H07105654B2 JP 60173640 A JP60173640 A JP 60173640A JP 17364085 A JP17364085 A JP 17364085A JP H07105654 B2 JPH07105654 B2 JP H07105654B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- slot line
- line
- modified
- coupling slot
- microstrip
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/19—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port of the junction type
- H01P5/20—Magic-T junctions
Landscapes
- Waveguides (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マイクロ波IC化したマジックＴに関するもの
である。
である。
マイクロ波IC化したマジックＴは、従来からいくつか提
案されている。第４図は結合スロットラインを用いたマ
ジックＴの１例で、２は基板表面の結合スロットライ
ン、１は１端をそれぞれ結合スロットライン２に接続さ
れた1/4波長のスロットラインの他端同士を接続して形
成した基板表面の1/4波長スロットライン、Ｈは前記接
続点に直交して結合された基板裏面のマイクロストリッ
プ11に設けた第１入出力端子、Ｅは結合スロットライン
２と1/4波長スロットライン１の接続部に直交して結合
された基板裏面のマイクロストリップ12に設けた第２入
出力端子、P1,P2は結合スロットライン２の先端出力ポ
ート部において、これと直交するように基板裏面に形成
されたマイクロストリップライン13に設けた第3,第４の
入出力端子、8,9は表裏短絡導体、10は接合スロットラ
イン２のインピーダンスを高めるために、その先端に設
けた空洞である（特願昭52−92762参照）。なお、以上
において1/4波長部分はその奇数倍であってもよいこと
は周知のとおりである（以下の説明においても同様であ
る）。
案されている。第４図は結合スロットラインを用いたマ
ジックＴの１例で、２は基板表面の結合スロットライ
ン、１は１端をそれぞれ結合スロットライン２に接続さ
れた1/4波長のスロットラインの他端同士を接続して形
成した基板表面の1/4波長スロットライン、Ｈは前記接
続点に直交して結合された基板裏面のマイクロストリッ
プ11に設けた第１入出力端子、Ｅは結合スロットライン
２と1/4波長スロットライン１の接続部に直交して結合
された基板裏面のマイクロストリップ12に設けた第２入
出力端子、P1,P2は結合スロットライン２の先端出力ポ
ート部において、これと直交するように基板裏面に形成
されたマイクロストリップライン13に設けた第3,第４の
入出力端子、8,9は表裏短絡導体、10は接合スロットラ
イン２のインピーダンスを高めるために、その先端に設
けた空洞である（特願昭52−92762参照）。なお、以上
において1/4波長部分はその奇数倍であってもよいこと
は周知のとおりである（以下の説明においても同様であ
る）。
第2a図はこのマジックＴを入出力端子Ｈから給電した時
にスロットライン１及び２励振される電界の状態を示す
平面図であり、第2b図はその時のマイクロストリップ12
の部分の厚さ方向の励振電界の状態、第2c図はマイクロ
ストリップ13の部分の励振電界の状態である。裏面のマ
イクロストリップから入力された電磁波は短絡導体８に
よって表面のスロットライン１及び２の上を第2a図のよ
うな電界で右方向に伝わっていく。端子Ｅの部分では第
2b図のようにスロットライン２の上及び厚さ方向で電界
は逆方向を向くから、スロットライン２と裏面のマイク
ロストリップ12は高周波的に短絡され、さらにマイクロ
ストリップ12はスロットライン２の上部で長さλ/4（又
はその奇数倍）で開放されているからスロットライン２
の中心からみると短絡されることになり、このマイクロ
ストリップ12には電磁波は励振されず、入出力端子Ｅか
らは出力生じない。また、マイクロストリップ13の部分
では第2c図のように、短絡導体９があるために厚さ方向
で電界が同一方向に向くためP1,P2から同相で出力され
る。第2a図のような励振モードを奇モードという。
にスロットライン１及び２励振される電界の状態を示す
平面図であり、第2b図はその時のマイクロストリップ12
の部分の厚さ方向の励振電界の状態、第2c図はマイクロ
ストリップ13の部分の励振電界の状態である。裏面のマ
イクロストリップから入力された電磁波は短絡導体８に
よって表面のスロットライン１及び２の上を第2a図のよ
うな電界で右方向に伝わっていく。端子Ｅの部分では第
2b図のようにスロットライン２の上及び厚さ方向で電界
は逆方向を向くから、スロットライン２と裏面のマイク
ロストリップ12は高周波的に短絡され、さらにマイクロ
ストリップ12はスロットライン２の上部で長さλ/4（又
はその奇数倍）で開放されているからスロットライン２
の中心からみると短絡されることになり、このマイクロ
ストリップ12には電磁波は励振されず、入出力端子Ｅか
らは出力生じない。また、マイクロストリップ13の部分
では第2c図のように、短絡導体９があるために厚さ方向
で電界が同一方向に向くためP1,P2から同相で出力され
る。第2a図のような励振モードを奇モードという。
入出力端子Ｅから給電した時の上記と同様の電界の状態
を第3a図，第3b図，第3c図に示す。第3a図は平面図であ
り、端子Ｅから給電されるためにスロットライン１及び
２の上では図面上で上向きの方向の電界となり、左側の
スロットラインの円弧状の部分で電界が少しずつ向きを
変え、端子Ｈからのマイクロストリップ11の部分では逆
方向になる。したがって、短絡導体８の部分で高周波的
に短絡され、端子Ｈからは出力されない。一方、マイク
ロストリップ13の部分では第3c図のように短絡導体９の
両側で電界が逆方向となるためP1,P2には互いに逆相で
出力される。この励振モードを偶モードという。
を第3a図，第3b図，第3c図に示す。第3a図は平面図であ
り、端子Ｅから給電されるためにスロットライン１及び
２の上では図面上で上向きの方向の電界となり、左側の
スロットラインの円弧状の部分で電界が少しずつ向きを
変え、端子Ｈからのマイクロストリップ11の部分では逆
方向になる。したがって、短絡導体８の部分で高周波的
に短絡され、端子Ｈからは出力されない。一方、マイク
ロストリップ13の部分では第3c図のように短絡導体９の
両側で電界が逆方向となるためP1,P2には互いに逆相で
出力される。この励振モードを偶モードという。
このような、マジックＴは、図からもあきらかなよう
に、表裏短絡導体8,9を設けるための基板の穴あけが必
要であり、このため製造誤差が大となって平衡性が劣化
し、またインピーダンスの不連続を生ずるために高周波
帯での線路の交換特性が劣化する欠点がある。
に、表裏短絡導体8,9を設けるための基板の穴あけが必
要であり、このため製造誤差が大となって平衡性が劣化
し、またインピーダンスの不連続を生ずるために高周波
帯での線路の交換特性が劣化する欠点がある。
本発明は、これらの欠点を解決するために、第5a図の変
形結合スロットラインならびに第5b図の変形スロットラ
インを活用したマイクロ波ICマジックＴを提案したもの
であり、以下図面について詳細に説明する。
形結合スロットラインならびに第5b図の変形スロットラ
インを活用したマイクロ波ICマジックＴを提案したもの
であり、以下図面について詳細に説明する。
第１図は本発明の実施例であり、21は誘電体基板の図面
に導体を配した1/4波長の奇数倍の長さをもつ変形スロ
ットラインであり、この変形スロットライン21の構造を
第5b図に示す。一般のスロットラインは構成導体が同一
面に配置されているのに対し、この変形スロットライン
の構成導体は誘電体基板の両面に配置されている。両導
体の端部は誘電体基板を介して空隙即ちスロットを構成
し、スロットラインとして動作する。即ち、通常のスロ
ットラインも変形スロットライン21も基本伝送モードは
TEモードであり、本質的に同種の伝送線路である。22は
変形結合スロットラインであり、この変形スロットライ
ンの構造を第5a図に示す。一般の結合スロットラインは
中心導体と両サイドの接地導体は同一面にあるのに対し
て、変形結合スロットライン22の中心導体は接地導体と
は異なる面に配置している。この変形結合スロットライ
ン22の伝送モードは、従来の結合スロットラインの２つ
の直交モード（偶／奇モード）と本質的に同一であり、
第5a図の構造においても結合スロットラインとして動作
する。23と25はスロットライン22に直交するように配設
されたマイクロトストリップラインである。ここで、マ
イクロストリップライン25は、マイクロストリップライ
ン26の延長上の変形スロットライン21と変形結合スロッ
トライン22の接続部において、交差するが、これらの導
体はエアブリッジ構造等により互いに電気的に絶縁され
ており、第１図においては26の延長上の導体の上をリボ
ンボンディングによってクロスオーバーした構造を示し
ている。これは言うまでもなく、25と26の上下関係が逆
でもよく、さらにリボンボンディングの代りにワイヤボ
ンディング等の接続方法でも実現できる。24は、変形ス
ロットライン22に結合した1/4波長の奇数倍の長さをも
つスロットラインである。
に導体を配した1/4波長の奇数倍の長さをもつ変形スロ
ットラインであり、この変形スロットライン21の構造を
第5b図に示す。一般のスロットラインは構成導体が同一
面に配置されているのに対し、この変形スロットライン
の構成導体は誘電体基板の両面に配置されている。両導
体の端部は誘電体基板を介して空隙即ちスロットを構成
し、スロットラインとして動作する。即ち、通常のスロ
ットラインも変形スロットライン21も基本伝送モードは
TEモードであり、本質的に同種の伝送線路である。22は
変形結合スロットラインであり、この変形スロットライ
ンの構造を第5a図に示す。一般の結合スロットラインは
中心導体と両サイドの接地導体は同一面にあるのに対し
て、変形結合スロットライン22の中心導体は接地導体と
は異なる面に配置している。この変形結合スロットライ
ン22の伝送モードは、従来の結合スロットラインの２つ
の直交モード（偶／奇モード）と本質的に同一であり、
第5a図の構造においても結合スロットラインとして動作
する。23と25はスロットライン22に直交するように配設
されたマイクロトストリップラインである。ここで、マ
イクロストリップライン25は、マイクロストリップライ
ン26の延長上の変形スロットライン21と変形結合スロッ
トライン22の接続部において、交差するが、これらの導
体はエアブリッジ構造等により互いに電気的に絶縁され
ており、第１図においては26の延長上の導体の上をリボ
ンボンディングによってクロスオーバーした構造を示し
ている。これは言うまでもなく、25と26の上下関係が逆
でもよく、さらにリボンボンディングの代りにワイヤボ
ンディング等の接続方法でも実現できる。24は、変形ス
ロットライン22に結合した1/4波長の奇数倍の長さをも
つスロットラインである。
第６図は本発明のマジックＴを第１の入出力端子Ｈから
給電したときの励振電界の状態である。Ｈ端子からマイ
クロストリップ26を伝播した信号は1/45波長変形スロッ
トライン21に並列分岐され、図示のような方向の電界状
態でライン22に伝わる。これは奇モード伝播であり、第
2b図と同一の原理で端子Ｅには出力は現われず、また第
2c図と同一の原理で端子P1とP2へは同相分配される。
給電したときの励振電界の状態である。Ｈ端子からマイ
クロストリップ26を伝播した信号は1/45波長変形スロッ
トライン21に並列分岐され、図示のような方向の電界状
態でライン22に伝わる。これは奇モード伝播であり、第
2b図と同一の原理で端子Ｅには出力は現われず、また第
2c図と同一の原理で端子P1とP2へは同相分配される。
第７図は、入出力端子Ｅから給電した場合であり、変形
結合スロットライン22の上で偶モード伝播となるためＨ
端子からは出力は現われず、またP1,P2へは逆相分配さ
れる。
結合スロットライン22の上で偶モード伝播となるためＨ
端子からは出力は現われず、またP1,P2へは逆相分配さ
れる。
なお、先端短絡のスロットライン24は図１では1/4波長
の場合を示しており、マイクロストリップライン23との
交差している分岐点から見たインピーダンスは理論上無
限大となり、図４の空洞10を設けた場合と同じ目的で設
けたものである。一般的には、1/4波長のスロットライ
ンの方が空洞のサイズよりも小型となり有利である。ま
た、先端短絡の分布定数線路であるスロットライン24
は、1/4波長の奇数倍の長さとすれば分岐点から見たイ
ンピーダンスは、理論上、無限大となるので特に設計周
波数が高い場合には1/4波長の奇数倍の長さとすること
も可能である。
の場合を示しており、マイクロストリップライン23との
交差している分岐点から見たインピーダンスは理論上無
限大となり、図４の空洞10を設けた場合と同じ目的で設
けたものである。一般的には、1/4波長のスロットライ
ンの方が空洞のサイズよりも小型となり有利である。ま
た、先端短絡の分布定数線路であるスロットライン24
は、1/4波長の奇数倍の長さとすれば分岐点から見たイ
ンピーダンスは、理論上、無限大となるので特に設計周
波数が高い場合には1/4波長の奇数倍の長さとすること
も可能である。
以上説明したように、本発明によれば、製作精度劣化の
要因となる基板穴あけ加工を不要にすることができるか
ら、以下のような利点がある。
要因となる基板穴あけ加工を不要にすることができるか
ら、以下のような利点がある。
（１） マジックＴのインピーダンス特性、アイソレー
ション特性が向上できる。
ション特性が向上できる。
（２） 穴あけ加工がないので、製作も簡易化できる。
（３） 製作上のバラツキが少ないため、Ｘバンド以上
の高周波帯でも実現可能である。
の高周波帯でも実現可能である。
第１図は本発明の実施例、第2a図，第2b図，第2c図は従
来のマジックＴをＨ端子から給電した時の励振電界図、
第3a図，第3b図，第3c図は従来のマジックＴをＥ端子か
ら給電した時の励振電界図，第４図は従来のマイクロ波
マジックＴの構成図、第5a図は変形結合スロットライン
の断面図、第5b図は変形スロットラインの断面図、第６
図は本発明のマジックＴをＨ端子から給電した時の励振
電界図、第７図は本発明のマジックＴをＥ端子から給電
した時の励振電界図である。 １……1/4波長スロットライン、２……結合スロットラ
イン、8,9……表裏短絡導体、10……スロットライン空
洞、11,12,13……マイクロストリップライン、21……1/
4変形スロットライン、22……変形結合スロットライ
ン、23,25,26……マイクロストリップライン、24……1/
4波長スロットライン。
来のマジックＴをＨ端子から給電した時の励振電界図、
第3a図，第3b図，第3c図は従来のマジックＴをＥ端子か
ら給電した時の励振電界図，第４図は従来のマイクロ波
マジックＴの構成図、第5a図は変形結合スロットライン
の断面図、第5b図は変形スロットラインの断面図、第６
図は本発明のマジックＴをＨ端子から給電した時の励振
電界図、第７図は本発明のマジックＴをＥ端子から給電
した時の励振電界図である。 １……1/4波長スロットライン、２……結合スロットラ
イン、8,9……表裏短絡導体、10……スロットライン空
洞、11,12,13……マイクロストリップライン、21……1/
4変形スロットライン、22……変形結合スロットライ
ン、23,25,26……マイクロストリップライン、24……1/
4波長スロットライン。
Claims (1)
- 【請求項１】誘電体基板の一方の面に中心導体を配置
し、他方の面に接地導体を配置し、誘電体基板を介して
結合スロットラインを構成した第１の変形結合スロット
ラインの一端に、誘電体基板の両面に導体を配し、誘電
体基板を介してスロットラインを構成した第２の変形ス
ロットライン２本を、1/4波長の奇数倍の長さにして接
続し、前記２本の第２の変形スロットラインの他端同士
を接続し、該接続点に第１のマイクロストリップ入出力
端子を結合し、前記第１の変形結合スロットラインと第
２の変形スロットラインとの接続部において、前記第１
の変形結合スロットラインの中心導体から1/4波長の奇
数倍の長さにて先端開放となっている第２のマイクロス
トリップ入出力端子を前記第１の変形結合スロットライ
ンの中心導体と互いに電気的に絶縁された状態で交差す
るよう配置されながら結合し、前記第１の変形結合スロ
ットラインの他端を２本のマイクロストリップラインに
分岐して第３、第４の入出力端子とし、さらに前記分岐
点に1/4波長の奇数倍の長さのストットラインを前記マ
イクロストリップラインと直交して結合するよう構成し
たことを特徴とする変形結合スロットラインを用いたIC
化マジックＴ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173640A JPH07105654B2 (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 変形結合スロツトラインを用いたｉｃ化マジツクｔ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173640A JPH07105654B2 (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 変形結合スロツトラインを用いたｉｃ化マジツクｔ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57162276A Division JPS5875303A (ja) | 1982-09-20 | 1982-09-20 | Ｉｃ化マジツクｔ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6143802A JPS6143802A (ja) | 1986-03-03 |
| JPH07105654B2 true JPH07105654B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=15964354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60173640A Expired - Lifetime JPH07105654B2 (ja) | 1985-08-07 | 1985-08-07 | 変形結合スロツトラインを用いたｉｃ化マジツクｔ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07105654B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01246902A (ja) * | 1988-03-29 | 1989-10-02 | Nec Corp | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-08-07 JP JP60173640A patent/JPH07105654B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6143802A (ja) | 1986-03-03 |
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