JPH07122913A - 逆相分配回路 - Google Patents
逆相分配回路Info
- Publication number
- JPH07122913A JPH07122913A JP26621893A JP26621893A JPH07122913A JP H07122913 A JPH07122913 A JP H07122913A JP 26621893 A JP26621893 A JP 26621893A JP 26621893 A JP26621893 A JP 26621893A JP H07122913 A JPH07122913 A JP H07122913A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｘ帯程度以下のマイクロ波帯において小型な
スロット線路による逆相分配型回路を提供する。 【構成】 導体７，８および共通導体９によりスロット
線路１０，１１および１２を構成する。ドレイン２とソ
ース３の位相差による逆相の２出力を導体７，８に接続
する。接地導体１３および１４は共通導体９に接続され
る。
スロット線路による逆相分配型回路を提供する。 【構成】 導体７，８および共通導体９によりスロット
線路１０，１１および１２を構成する。ドレイン２とソ
ース３の位相差による逆相の２出力を導体７，８に接続
する。接地導体１３および１４は共通導体９に接続され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波、特に回路
の小型化が困難な１０ＧＨｚ程度（Ｘ帯）以下の比較的
低い周波数で用いられる、モノリシックマイクロ波集積
回路（ＭＭＩＣ）に適した、スロット線路による逆相分
配回路の改良に関するものである。
の小型化が困難な１０ＧＨｚ程度（Ｘ帯）以下の比較的
低い周波数で用いられる、モノリシックマイクロ波集積
回路（ＭＭＩＣ）に適した、スロット線路による逆相分
配回路の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】逆相分配回路は、マイクロ波帯において
種々の応用範囲を有する非常に重要かつ基本的な回路で
ある。
種々の応用範囲を有する非常に重要かつ基本的な回路で
ある。
【０００３】図２は、逆相分配回路の応用例の一つであ
る、平衡型ミキサのブロック図である。ポート２５に加
えられた搬送波は、逆相分配回路２６によって逆相に分
配され、合成回路２７，２８を通って２つの電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）２９，３０に加えられる。さら
に、ポート３１に加えられた中間周波信号も逆相分配回
路３２によって逆相に分配され、合成回路２７，２８に
よって、搬送波と足し合わされ、ＦＥＴ２９，３０に加
えられる。素子の出力側には、ＦＥＴの非線形性により
搬送波と中間周波の和および差の周波数成分が生じ、搬
送波成分が出力端子に漏れないことが、平衡型ミキサの
特徴である。
る、平衡型ミキサのブロック図である。ポート２５に加
えられた搬送波は、逆相分配回路２６によって逆相に分
配され、合成回路２７，２８を通って２つの電界効果ト
ランジスタ（ＦＥＴ）２９，３０に加えられる。さら
に、ポート３１に加えられた中間周波信号も逆相分配回
路３２によって逆相に分配され、合成回路２７，２８に
よって、搬送波と足し合わされ、ＦＥＴ２９，３０に加
えられる。素子の出力側には、ＦＥＴの非線形性により
搬送波と中間周波の和および差の周波数成分が生じ、搬
送波成分が出力端子に漏れないことが、平衡型ミキサの
特徴である。
【０００４】この動作のためには、逆相分配回路におけ
る正確な逆相分配特性が重要となる。数十ＭＨｚ程度ま
での低い周波数においては、ハイブリッドコイルを用い
ることが多いが、マイクロ波帯においては、そのような
ハイブリッドコイルを用いることはできず、かつＩＣの
構成にも適していない。また、ＩＣ化に適した差動増幅
器も、マイクロ波帯においては、能動素子の浮遊容量等
による位相回転の影響によって、その分配特性が正確に
逆相とはならない。
る正確な逆相分配特性が重要となる。数十ＭＨｚ程度ま
での低い周波数においては、ハイブリッドコイルを用い
ることが多いが、マイクロ波帯においては、そのような
ハイブリッドコイルを用いることはできず、かつＩＣの
構成にも適していない。また、ＩＣ化に適した差動増幅
器も、マイクロ波帯においては、能動素子の浮遊容量等
による位相回転の影響によって、その分配特性が正確に
逆相とはならない。
【０００５】したがって、マイクロ波帯においては、図
３に示すようなマイクロストリップ線路を用いた逆相分
配回路がよく用いられる。この回路はラットレース型と
呼ばれるもので、１／４波長線路と３／４波長線路によ
って生成される。ポート４０に入力を与えると、ポート
４１，４２から位相が１８０°異なった出力が得られ
る。
３に示すようなマイクロストリップ線路を用いた逆相分
配回路がよく用いられる。この回路はラットレース型と
呼ばれるもので、１／４波長線路と３／４波長線路によ
って生成される。ポート４０に入力を与えると、ポート
４１，４２から位相が１８０°異なった出力が得られ
る。
【０００６】図４はスロット線路を用いた逆相分配回路
の一例の平面図である。導体４５および４６は対向して
配置され、導体４７は導体４５および４６に対向して配
置され、それぞれの導体の間隙部で、スロット線路５
０，５１，５２を構成している。スロット線路５０に入
力を与えると、スロット線路５１，５２から位相が１８
０°異なった出力が得られる。この回路はスロット線路
の直列Ｔ分岐を用いるため、正確に１８０°の分配がで
き、かつ広帯域であるという特徴があり、本回路を用い
た種々の平衡型回路が提案されている。
の一例の平面図である。導体４５および４６は対向して
配置され、導体４７は導体４５および４６に対向して配
置され、それぞれの導体の間隙部で、スロット線路５
０，５１，５２を構成している。スロット線路５０に入
力を与えると、スロット線路５１，５２から位相が１８
０°異なった出力が得られる。この回路はスロット線路
の直列Ｔ分岐を用いるため、正確に１８０°の分配がで
き、かつ広帯域であるという特徴があり、本回路を用い
た種々の平衡型回路が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図３に示した回路は、
簡単に構成できるためよく用いられるが、１／４波長線
路を用いるため、動作帯域が限られており、また、回路
のサイズが大きく、特に波長の長いＸ帯以下ではその占
有面積が大きく、ＭＭＩＣへの適用は事実上できなかっ
た。
簡単に構成できるためよく用いられるが、１／４波長線
路を用いるため、動作帯域が限られており、また、回路
のサイズが大きく、特に波長の長いＸ帯以下ではその占
有面積が大きく、ＭＭＩＣへの適用は事実上できなかっ
た。
【０００８】また、図４の回路においては、以下の理由
により、Ｘ帯以下では小型化が実現できなかった。実際
の回路においては、周辺に他の回路があり、また、他の
回路との接続を考慮した場合、いわゆる接地導体で回路
が囲まれている必要がある。スロット線路においては、
スロット部に電界が集中し、スロット部から十分離れた
場所には電界が生じないため、２０ＧＨｚ程度以上の周
波数が非常に高い場合には、外部回路の接地面との接続
箇所までの導体幅は狭くてよいが、１０ＧＨｚ程度以下
においては、非常に広くする必要がある。
により、Ｘ帯以下では小型化が実現できなかった。実際
の回路においては、周辺に他の回路があり、また、他の
回路との接続を考慮した場合、いわゆる接地導体で回路
が囲まれている必要がある。スロット線路においては、
スロット部に電界が集中し、スロット部から十分離れた
場所には電界が生じないため、２０ＧＨｚ程度以上の周
波数が非常に高い場合には、外部回路の接地面との接続
箇所までの導体幅は狭くてよいが、１０ＧＨｚ程度以下
においては、非常に広くする必要がある。
【０００９】図５は接地導体幅Ｓをどの程度にする必要
があるかを実験的に検討するための試作パタンの一例で
ある。導体６３，６０，６４および６４，６１，６５で
それぞれ第１，第２のコプレナ線路を形成しており、エ
アブリッジ７０，７１がそれぞれ接地導体６３と６４、
６４と６５を共通電位とし、コプレナ線路としての動作
を保証している。また、導体６４と６６でスロット線路
６２を形成している。さらに、導体６７，６８は、それ
ぞれコプレナ線路の接地導体６３，６５とスロット線路
を形成する導体６６とを接続している。第１のコプレナ
線路から入力された信号は、モード変換部７２を介し
て、スロット線路を通過し、さらに、モード変換部７３
を介して第２のコプレナ線路から出力される。導体６
７，６８が存在しない場合は、モード変換はほぼ完全に
行なわれ、信号はほぼ減衰することなく伝送される。し
かしながら、接地導体で周辺を囲むための導体６７，６
８が存在すると、信号の減衰がおきる。モード変換部７
２（７３）から接続導体６７（６８）までの距離Ｓと伝
送損失の関係について実験を行なった。
があるかを実験的に検討するための試作パタンの一例で
ある。導体６３，６０，６４および６４，６１，６５で
それぞれ第１，第２のコプレナ線路を形成しており、エ
アブリッジ７０，７１がそれぞれ接地導体６３と６４、
６４と６５を共通電位とし、コプレナ線路としての動作
を保証している。また、導体６４と６６でスロット線路
６２を形成している。さらに、導体６７，６８は、それ
ぞれコプレナ線路の接地導体６３，６５とスロット線路
を形成する導体６６とを接続している。第１のコプレナ
線路から入力された信号は、モード変換部７２を介し
て、スロット線路を通過し、さらに、モード変換部７３
を介して第２のコプレナ線路から出力される。導体６
７，６８が存在しない場合は、モード変換はほぼ完全に
行なわれ、信号はほぼ減衰することなく伝送される。し
かしながら、接地導体で周辺を囲むための導体６７，６
８が存在すると、信号の減衰がおきる。モード変換部７
２（７３）から接続導体６７（６８）までの距離Ｓと伝
送損失の関係について実験を行なった。
【００１０】図６はその測定結果である。同図に示すよ
うに、たとえば分配回路挿入による挿入損３ｄＢ以下を
条件とする場合、Ｓは、３ＧＨｚ，１０ＧｈＺ，２０Ｇ
Ｈｚにおいて、それぞれ、０．８ｍｍ，０．５ｍｍ，
０．３ｍｍ以上なくてはならない。したがって、周波数
の低い領域においては、Ｓを十分広く取る必要があり、
小型化ができないという欠点があった。
うに、たとえば分配回路挿入による挿入損３ｄＢ以下を
条件とする場合、Ｓは、３ＧＨｚ，１０ＧｈＺ，２０Ｇ
Ｈｚにおいて、それぞれ、０．８ｍｍ，０．５ｍｍ，
０．３ｍｍ以上なくてはならない。したがって、周波数
の低い領域においては、Ｓを十分広く取る必要があり、
小型化ができないという欠点があった。
【００１１】本発明の目的は以上の問題点を解決し、Ｘ
帯程度以下の比較的低いマイクロ波帯において、小型な
スロット線路による逆相分配回路を提供することにあ
る。
帯程度以下の比較的低いマイクロ波帯において、小型な
スロット線路による逆相分配回路を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】スロット線路の直列Ｔ分
岐回路の入力線路を構成する２導体に、集中定数素子に
よって構成される逆相分配回路の２出力接続し、各々の
回路の接地導体を互いに接続する。
岐回路の入力線路を構成する２導体に、集中定数素子に
よって構成される逆相分配回路の２出力接続し、各々の
回路の接地導体を互いに接続する。
【００１３】
【作用】本発明によれば、スロット線路の接地導体幅を
小さくしたことによる挿入損を、集中定数素子によって
構成される逆相分配回路の出力により補償し、後者によ
る逆相分配特性の劣化分を、平衡線路であるスロット線
路によって構成される逆相分配回路によって抑制するこ
とができる。
小さくしたことによる挿入損を、集中定数素子によって
構成される逆相分配回路の出力により補償し、後者によ
る逆相分配特性の劣化分を、平衡線路であるスロット線
路によって構成される逆相分配回路によって抑制するこ
とができる。
【００１４】
【実施例】図１（ａ）は、本発明の一実施例の平面図で
ある。図１（ｂ）は図１（ａ）の等価回路図である。Ｆ
ＥＴのドレインとソース間の位相差を用いた準逆相分配
回路の２出力を、それぞれ、スロット線路の２導体に接
続し、さらに、スロット線路を逆相Ｔ分岐させ出力して
いる。互いに対向して配置された２個の導体７，８と、
これに対向して接地して配置された共通導体９によって
構成されている、導体７と８との間，導体７および８と
共通導体９との間のスロットによりスロット線路１０，
１１，１２が形成されている。逆相分配回路は、ＦＥＴ
のドレインおよびソース間の位相差を利用している。ド
レイン２を導体７に接続し、ソース３は導体８に接続さ
れている。ゲート１は後述の端子１５に接続され、ドレ
イン２およびソース３は、抵抗５および６を介して、そ
れぞれ、接地導体１３および１４に接続され、接地導体
１３および１４は接続導体２１および２２を経由して共
通導体９に接続されている。
ある。図１（ｂ）は図１（ａ）の等価回路図である。Ｆ
ＥＴのドレインとソース間の位相差を用いた準逆相分配
回路の２出力を、それぞれ、スロット線路の２導体に接
続し、さらに、スロット線路を逆相Ｔ分岐させ出力して
いる。互いに対向して配置された２個の導体７，８と、
これに対向して接地して配置された共通導体９によって
構成されている、導体７と８との間，導体７および８と
共通導体９との間のスロットによりスロット線路１０，
１１，１２が形成されている。逆相分配回路は、ＦＥＴ
のドレインおよびソース間の位相差を利用している。ド
レイン２を導体７に接続し、ソース３は導体８に接続さ
れている。ゲート１は後述の端子１５に接続され、ドレ
イン２およびソース３は、抵抗５および６を介して、そ
れぞれ、接地導体１３および１４に接続され、接地導体
１３および１４は接続導体２１および２２を経由して共
通導体９に接続されている。
【００１５】１５，１６，１７はコプレナ線路で形成さ
れた入出力端子であり、１８，１９，２０はエアブリッ
ジである。
れた入出力端子であり、１８，１９，２０はエアブリッ
ジである。
【００１６】簡単のため、端子１６の出力は、接地導体
１３とドレイン２間の出力が伝送してきた波（振幅ａ）
とスロット線路の逆相分配による波（振幅ｂ）、すなわ
ちスロット線路１１からの波の合成で表されるとし、端
子１７での位相を基準位相とすると、端子１６での電圧
Ｖは次の式で表される。
１３とドレイン２間の出力が伝送してきた波（振幅ａ）
とスロット線路の逆相分配による波（振幅ｂ）、すなわ
ちスロット線路１１からの波の合成で表されるとし、端
子１７での位相を基準位相とすると、端子１６での電圧
Ｖは次の式で表される。
【００１７】
【数１】
【００１８】ここで、Δθは、準逆相分配回路であるた
め生じる１８０°からのずれを示す。
め生じる１８０°からのずれを示す。
【００１９】（１）式より出力Ｖは、
【００２０】
【数２】
【００２１】ここで、
【００２２】
【数３】
【００２３】であり、φは、逆相分配特性からのずれを
示す。簡単な例として、以下の３通りの場合に関して逆
相分配特性からのずれを計算してみる。
示す。簡単な例として、以下の３通りの場合に関して逆
相分配特性からのずれを計算してみる。
【００２４】（１） ａ＝０のとき、すなわち、これは
図４の従来例に示したように、外部回路との接続を考慮
せず、接続導体２１，２２がない場合に相当するが、こ
の場合は、 Ａ＝ｂ φ＝０ となり、スロット線路だけで理想の逆相分配回路とな
る。
図４の従来例に示したように、外部回路との接続を考慮
せず、接続導体２１，２２がない場合に相当するが、こ
の場合は、 Ａ＝ｂ φ＝０ となり、スロット線路だけで理想の逆相分配回路とな
る。
【００２５】（２） Δθ＝０の場合、これは準逆相分
配回路が理想的な分配回路である場合に相当し、 Ａ＝ａ＋ｂ φ＝０ となり、Ａはａとｂの和となる。
配回路が理想的な分配回路である場合に相当し、 Ａ＝ａ＋ｂ φ＝０ となり、Ａはａとｂの和となる。
【００２６】（３） 上述の理想的でない場合、たとえ
ば、ａ＝ｂ、すなわち、それぞれの経路からの波の強度
が等しくかつΔθが存在するとき、 φ＝Δθ／２ となり、準逆相分配回路の位相誤差Δθは半減される。
ａの値をｂに比べてなるべく小さくなるように、パタン
を工夫することにより、より小型化が可能となる。
ば、ａ＝ｂ、すなわち、それぞれの経路からの波の強度
が等しくかつΔθが存在するとき、 φ＝Δθ／２ となり、準逆相分配回路の位相誤差Δθは半減される。
ａの値をｂに比べてなるべく小さくなるように、パタン
を工夫することにより、より小型化が可能となる。
【００２７】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、準逆相
分配回路とスロット線路を組合わせることにより、準逆
相分配回路の位相誤差を低減するとともに、従来困難で
あったＸ帯以下のマイクロ波の低周波でのスロット線路
の逆相分配回路の小型化が可能となる。
分配回路とスロット線路を組合わせることにより、準逆
相分配回路の位相誤差を低減するとともに、従来困難で
あったＸ帯以下のマイクロ波の低周波でのスロット線路
の逆相分配回路の小型化が可能となる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施例の平面図であり、
（ｂ）はその等価回路図である。
（ｂ）はその等価回路図である。
【図２】従来の平衡型ミキサのブロック図である。
【図３】ラットレース型回路の平面図である。
【図４】従来のスロット線路の一例の平面図である。
【図５】スロット線路の周波数特性検討のためのパタン
図である。
図である。
【図６】スロット線路の接地導体幅による特性のグラフ
である。
である。
１ ゲート ２ ドレイン ３ ソース ５，６ 抵抗 ７，８ 導体 ９ 共通導体 １０，１１，１２ スロット線路 １３，１４ 接地導体 １５，１６，１７ 端子 １８，１９，２０ エアブリッジ ２１，２２ 接続導体
Claims (1)
- 【請求項１】 第１の導体パタンと第２の導体パタンの
間隙部で入力線路を形成し、第３の共通導体パタンと該
第１の導体パタンおよび該第２の導体パタンの間隙部で
２つの出力線路を形成した、スロット線路の直列Ｔ分岐
回路と、集中定数素子によって構成される逆相分配回路
と、逆相分配回路の２出力をそれぞれ直列Ｔ分岐回路の
入力部である前記第１の導体パタンと第２の導体パタン
に接続する手段と、逆相分配回路の接地導体を直列Ｔ分
岐の前記第３の共通導体パタンに接続する手段と、を有
することを特徴とする逆相分配回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26621893A JPH07122913A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 逆相分配回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26621893A JPH07122913A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 逆相分配回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122913A true JPH07122913A (ja) | 1995-05-12 |
Family
ID=17427906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26621893A Withdrawn JPH07122913A (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 逆相分配回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07122913A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306571B1 (ko) * | 1996-07-26 | 2001-10-19 | 무라타 야스타카 | 유전체 선로 |
| JP2012029280A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Raytheon Co | 広帯域バラン |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP26621893A patent/JPH07122913A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306571B1 (ko) * | 1996-07-26 | 2001-10-19 | 무라타 야스타카 | 유전체 선로 |
| JP2012029280A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Raytheon Co | 広帯域バラン |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20001226 |