JPH09246817A

JPH09246817A - 高周波電力分配合成器

Info

Publication number: JPH09246817A
Application number: JP5150796A
Authority: JP
Inventors: Seiji Nakatsugawa; 征士中津川; Masahiro Muraguchi; 正弘村口
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: NTT Inc
Priority date: 1996-03-08
Filing date: 1996-03-08
Publication date: 1997-09-19

Abstract

(57)【要約】【課題】モノリシックマイクロ波集積回路として実現
するに適した高周波電力分配合成器に関し、小型で特性
が周波数に依存することなく、任意の形式の線路の組み
合わせで実現し得る回路の提供を目的とする。【解決手段】特性インピーダンスＺのスロット線路ま
たは平行平板状平衡線路からなる第１の線路を、特性イ
ンピーダンスＺ／２の第２および第３の線路に接続する
ことによって構成した直列２分配回路と、特性インピー
ダンスＺ´のコプレーナ線路、マイクロストリップ線路
またはストリップ線路からなる第４の線路を、特性イン
ピーダンス２Ｚ´の第５および第６の線路に接続するこ
とによって構成した並列２分配回路と、前記直列２分配
回路と前記並列２分配回路との間に接続される前記第２
および第３の線路と前記第４の線路とを接続する線路変
換部を備え、１つの直列分配回路に２つの並列分配回路
を接続し、前記第１の線路の特性インピーダンスをＺ_O
とするときに、前記第５および第６の線路の各々におけ
る特性インピーダンスがＺ_Oに等しくなるように構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本回路は、小型の高周波電力
分配合成器に関するもので、回路を構成する線路長の周
波数依存性が少なく、モノリシックマイクロ波集積回路
（ＭＭＩＣ）化に適する高周波電力分配合成器に係る。

【０００２】

【従来の技術】図１０に従来の高周波電力分配合成器の
第１の例を示す。高周波電力を４分配する最も簡単な回
路は並列４分配回路である。この回路では入力インピー
ダンスＺo の入力端子１００に加えられた電力は、４つ
の特性インピーダンス２Ｚo のλ／４波長線路１０５〜
１０８に分配され、それぞれの出力端子１０１〜１０４
において入力電力の１／４の電力を得る。

【０００３】通常、１つの特性インピーダンスＺo の線
路を単に４つの線路に分配した場合、もとの線路と整合
させるためには各々の線路の特性インピーダンスを４Ｚ
o にしなくてはならない。この分配した部分の出力イン
ピーダンスも４Ｚo になってしまう。

【０００４】しかし、電力分配合成回路を用いるため
に、入力および出力インピーダンスが異なるのは他の機
能回路と接続する上で支障をきたすので、出力インピー
ダンスをＺo に変換しなくてはならない。第１の例で、
λ／４線路の特性インピーダンスを２Ｚo とするのは、
λ／４線路の特徴であるインピーダンス変換特性を用い
て、４分配したあとの出力のインピーダンスを入力イン
ピーダンスＺo と等しくするためである。

【０００５】図１１に従来の高周波電力分配合成器の第
２の例を示す。これは一般にウイルキンソン型電力分配
器と呼ばれている。先の図と同一の素子は同じ数字符号
を付して示している。

【０００６】この回路と第１の例の回路との相違点は、
一端を各出力端子に接続し他端を共通に接続した抵抗値
Ｒの抵抗体１０９を接続した点である。この例は、抵抗
体を接続することによって出力のアイソレーション特性
を改善した点が第１の例との相違するが、電力を分配す
る原理は同一である。

【０００７】図１２に従来の高周波電力分配合成器の第
３の例を示す。この回路はスロット線路の直列分配とコ
プレーナ線路の並列分配を組み合わせた高周波分配合成
器である。この回路は回路を構成する全ての伝送線路が
同一平面上にあることが特徴である。

【０００８】同図において、数字符号１１１〜１１３は
スロット線路、１１４，１１５はスロット線路−コプレ
ーナ線路変換部、１１６〜１２１はコプレーナ線路、１
２２〜１２７は導体板間を接続する導体ワイヤ、１３０
は誘電体基板、１３１〜１３７，１４０，１４１は導体
板、Ｐ１〜Ｐ５はそれぞれ入出力部（ポート）を表わし
ており、導体板１３１〜１３７，１４０，１４１には構
造の理解を容易にするため斜線を施して示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
高周波電力分配合成器の内、第１および第２の例では、
回路がλ／４線路によって構成されている。高周波回路
は、回路の製造コストを削減するために全体を小型に作
り上げることが重要である。特に、電力分配合成回路を
能動素子と同一基板上に作り上げるモノリシックマイク
ロ波集積回路（ＭＭＩＣ）の場合、全体の占有面積がそ
のままコストに反映されるので、受動素子は極力小さく
作り上げなくてはならない。

【００１０】一方、自由空間波長に基づくλ／４線路の
長さは、例えば１ＧＨｚでは７５ｍｍであり、１０ＧＨ
ｚにおいても７．５ｍｍである。誘電体基板上では、実
効誘電率の大きさに応じその長さは短縮される。例え
ば、ガリウム砒素基板上のコプレーナ線路では、λ／４
線路の長さは約３ｍｍである。

【００１１】しかしながら、ガリウム砒素基板上でよく
用いられる比較的大きな能動素子の占有面積でも一辺
０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の長方形であり、この大きさと
比較した場合、λ／４の大きさはずいぶん大きく、λ／
４線路を多数用いた回路を構成することは必要以上に基
板上の面積を占有するから、マイクロ波ＩＣを製造する
上での小型化とコスト面での問題があった。

【００１２】さらに、波長は周波数と反比例の関係にあ
るので、λ／４線路の長さは、自ずと周波数の影響を受
ける。第１および第２の電力分配合成回路では、この回
路の基本的な動作に線路長がλ／４であることを用いて
いるので、結果的に電力分配合成回路の特性自身も周波
数特性を持つことになる。すなわち、理想的な電力分配
合成器として動作するのは設計周波数のみであり、若干
の偏差を許容するとしても回路の動作帯域は極めて狭い
ものとなってしまう。

【００１３】これらの問題を解決するために、前述した
第３の例のような構成の電力分配合成器が提案されてい
る。この電力分配合成器では、入出力のインピーダンス
整合と電力の分配および合成に、伝送線路の直列分配お
よび並列分配を用いているので、λ／４線路を用いる必
要がない。そのため、第１および第２の例の場合に生じ
たマイクロ波ＩＣの小型化や周波数帯域についての問題
は解決できる。

【００１４】しかしながら、図１２に示したように第３
の例のようにコプレーナ線路とスロット線路の組み合わ
せによる回路は次に述べるような問題があった。すなわ
ち、この回路は、回路を構成する全ての伝送線路が同一
平面上に存在するので、回路全体の形が線路のレイアウ
トに束縛され、回路のレイアウトを自由に構成すること
が困難であった。

【００１５】さらに、コプレーナ線路では、特性インピ
ーダンスが、信号線の幅と、信号線とグランドとの間隔
の割合に依存するので、特性インピーダンスを一定に保
ちつつ回路を構成するには、どの部分においても、この
割合に注意を払いながら線路を配置する必要があった。

【００１６】さらに、隣合せの２本のコプレーナ線路の
境界をなす接地導体は、高周波信号に対して電気的に有
効な接地導体として機能するためには、極力その幅が広
い必要があり、少なくとも信号線と接地導体との間隔以
上は必要である。このようなコプレーナ線路の配置に関
する制約条件は、回路の小型化に限界をもたらすという
問題があった。

【００１７】また、従来、誘電体基板の上面に信号線、
下面に接地導体を配置して構成するマイクロストリップ
線路と、直列分配回路とを接続する線路形式変換部につ
いては開示されていない。さらに、誘電体基板の上面の
みに線路が存在するスロット線路と、誘電体基板の上面
に信号線、下面に接地導体を配置して構成するマイクロ
ストリップ線路との接続は技術的に非常に困難であり、
従来開示されている技術では、実際の高周波電力分配合
成器を実現することはできないという問題もあった。

【００１８】本発明はこのような従来の問題を解決する
ことのできるモノリシックマイクロ波集積回路化に適し
た高周波電力分配合成器を提供することを目的としてい
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上述の課
題は、前記特許請求の範囲に記載した手段により解決す
ることができる。

【００２０】すなわち、請求項１の発明は、高周波電力
を複数に分配し、または、これらを合成する電力分配合
成器であって、誘電体基板上に積層された誘電体多層薄
膜および金属薄膜とによって形成されるスロット線路、
平行平板状の平衡線路、コプレーナ線路、マイクロスト
リップ線路およびストリップ線路等の伝送線路によって
構成され、

【００２１】特性インピーダンスＺのスロット線路また
は平行平板状平衡線路からなる第１の線路を、特性イン
ピーダンスＺ／２のスロット線路または平行平板状平衡
線路からなる第２および第３の線路に接続することによ
って構成した直列２分配回路と、特性インピーダンスＺ
´のコプレーナ線路、マイクロストリップ線路またはス
トリップ線路からなる第４の線路を、特性インピーダン
ス２Ｚ´のコプレーナ線路、マイクロストリップ線路ま
たはストリップ線路からなる第５および第６の線路に接
続することによって構成した並列２分配回路と、

【００２２】前記直列２分配回路と前記並列２分配回路
との間に接続される前記第２および第３の線路と前記第
４の線路とを接続する線路変換部を備え、１つの直列分
配回路に２つの並列分配回路を接続し、前記第１の線路
の特性インピーダンスをＺoとするときに、前記第５お
よび第６の線路の各々における特性インピーダンスがＺ
o に等しくなるように構成した高周波電力分配合成器で
ある。

【００２３】請求項２の発明は、高周波電力を複数に分
配し、または、これらを合成する電力分配合成器であっ
て、誘電体基板上に積層された誘電体多層薄膜、およ
び、金属薄膜とによって形成されるスロット線路、平行
平板状の平衡線路、コプレーナ線路、マイクロストリッ
プ線路およびストリップ線路等の伝送線路によって構成
され、

【００２４】特性インピーダンスＺ´のコプレーナ線
路、マイクロストリップ線路またはストリップ線路から
なる第１の線路を、特性インピーダンス２Ｚ´のコプレ
ーナ線路、マイクロストリップ線路またはストリップ線
路からなる第２および第３の線路に接続することによっ
て構成した並列２分配回路と、特性インピーダンスＺの
スロット線路または平行平板状平衡線路からなる第４の
線路を、特性インピーダンスＺ／２のスロット線路また
は平行平板状平衡線路からなる第５および第６の線路に
接続することによって構成した直列２分配回路と、

【００２５】前記並列２分配回路と前記直列２分配回路
との間に接続される前記第２および第３の線路と前記第
４の線路とを接続する線路変換部を備え、１つの並列分
配回路に２つの直列分配回路を接続し、前記第１線路の
特性インピーダンスをＺo とするとき、前記の第５およ
び第６の線路の各々における特性インピーダンスがＺo
に等しくなるように構成した高周波電力分配合成器であ
る。

【００２６】請求項３の発明は、請求項１の発明におい
て、誘電体基板の材質をガリウム砒素としたものであ
る。請求項４の発明は、請求項１の発明において、誘電
体基板の材質をシリコンとしたものである。

【００２７】請求項５の発明は、請求項１の発明におい
て、誘電体基板の材質をセラミックとしたものである。
請求項６の発明は、上記請求項１〜請求項５のいずれか
１項に記載の発明において、誘電体多層薄膜の材質をポ
リイミドとしたものである。

【００２８】本発明は、上述のように、電力分配合成器
を構成する上で、線路のインピーダンスを１／２とする
直列分配と線路のインピーダンスを２倍とする並列分配
を交互に繰り返して接続するようにして、λ／４線路を
全く用いず電力分配合成器を構成している。

【００２９】これは、基本的な構成にλ／４線路を用い
た従来の電力分配合成器と異なる。さらに、直並列の分
配に際する線路の形式の組み合わせ、および、直列分配
と並列分配の際の線路の形式の組み合わせが、特定の線
路のみに限定されないので、実際の回路を実現する上で
線路を自由にレイアウトすることが可能であり、より小
型の高周波電力分配合成器を実現できる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図４は本発明で用いられるスロッ
ト線路の直列分配回路について説明する図であって、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は等価回路を示している。同図
において、数字符号１は誘電体基板、３，３´，４は導
体板、１０〜１２はそれぞれスロット線路、（ｂ）にお
ける５は理想変成器を表わしている。

【００３１】また、Ｐ１〜Ｐ３はそれぞれ入出力部（ポ
ート）である。同図（ａ）において、導体板３，３´，
４は斜線を施して示している。また（ｂ）図において
は、該当するスロット線路の数字符号を括弧を付して記
載し（ａ）との対応を示している。これらは以降に説明
する各図においても同様である。

【００３２】スロット線路は誘電体基板１の上に、金属
薄膜によって形成された導体板３，３´，４間のスリッ
トとして構成されている。これらのスロット線路を構成
する金属薄膜は、スロット線路が構成されるのであれ
ば、誘電体基板１上に誘電体薄膜を積層し、その上に金
属薄膜を形成して構成してもよく、さらに、誘電体薄膜
の上面に限らず、複数積層された誘電体薄膜の中に形成
してもよい。

【００３３】図中、特性インピーダンスＺのスロット線
路１０は、途中でＴ字型に分配しており、この分配によ
って２つの特性インピーダンスＺ／２のスロット線路１
１，１２に分けることができる。ここで、分配はＴ字
型、すなわち分配された２つの線路は１８０度の角度で
分配されているが、分配される２つの線路のなす角度を
鋭角的な小さな角度で分配し、分配が進むに連れて最終
的に１８０度にするような分配を用いてもよい。これは
以降に説明する他の直列分配回路の場合も同様である。

【００３４】図５は本発明で用いられる平行平板状平衡
線路の直列分配回路について説明する図であって、
（ａ）は斜視図、（ｂ）は等価回路を示している。同図
において、数字符号１は誘電体基板、２は誘電体薄膜、
６〜８は金属薄膜、１３〜１５は平行平板状平衡線路、
（ｂ）の５は理想変成器を表わしている。なお、理解を
容易にするため誘電体薄膜は透明なものとして表示して
いる。

【００３５】この平行平板状平衡線路は誘電体基板１の
上の金属薄膜７と、誘電体基板１上に積層した誘電体薄
膜２とその上面および間に形成された金属薄膜６，８に
よって構成されている。これらの金属薄膜は、平行平板
状平衡線路が構成されれば、誘電体基板上から誘電体薄
膜の上面の間であれば必ずしも同図に示した場所に形成
する必要はない。

【００３６】図中、平行平板状平衡線路１３は、途中で
誘電体薄膜上面の金属薄膜部分６が図中上方へ、誘電体
基板上の金属薄膜部分７が図中下方へ方向を変えてお
り、これらの２つの金属薄膜に共通する新たな金属薄膜
８が加えられて、全体としてＴ字型の構成となってい
る。ここで、元よりある上方向に曲がって進む金属薄膜
６と新たに用いられた金属薄膜８によって第１の分配し
た平行平板状平衡線路１４が構成される。

【００３７】さらに、元からあり下方向に曲がって進む
金属薄膜７と新たに用いられた金属薄膜８によって第２
の分配した平行平板状平衡線路１５が構成される。すな
わち、同図に示した構成を用いることによって、１つの
平行平板状平衡線路は２つの平行平板状平衡線路に直列
分配される。

【００３８】以上説明した直列分配回路は、同種の線路
を直列分配するものであった。しかし、本発明で用いる
直列分配回路はこのように同種の線路間での分配だけで
はなく、異なる種類の線路として分配することもでき
る。

【００３９】図６は、平行平板状平衡線路からスロット
線路への直列分配について説明する図であって、数字符
号１，２は先の図と同様であり、１６は特性インピーダ
ンスＺの平行平板状平衡線路、１７，１８は特性インピ
ーダンスＺ／２のスロット線、１９〜２１は金属薄膜を
表わしている。等価回路等は先に説明した他の直列分配
回路と同様であるので省略している。

【００４０】図７は、本発明に用いられるマイクロスト
リップ線路の並列分配回路について説明する図であっ
て、（ａ）は斜視図、（ｂ）は等価回路を示している。
同図において、マイクロストリップ線路は誘電体基板１
の上面の金属薄膜を接地導体２２として用い、接地導体
２２上に積層した誘電体薄膜２の上面に形成された金属
薄膜２３または２４または２５を信号線として用いるこ
とによって構成されている。

【００４１】これらの接地導体や信号線用の金属薄膜
は、マイクロストリップ線路が構成されれば、誘電体基
板上から誘電体薄膜の上面の間であれば必ずしも同図に
示した場所に形成する必要はない。図中、１つのマイク
ロストリップ線路２３は、途中でＴ字型に分配してお
り、この分配によって２つのマイクロストリップ線路２
４，２５に分けることができる。

【００４２】ここで、分配はＴ字型、すなわち分配され
た２つの線路は１８０度の角度で分配されているが、分
配される２つの線路のなす角度を鋭角的な小さな角度で
分配し、分配が進むに連れて最終的に１８０度にするよ
うな分配を用いてもよい。これは直列分配回路の場合と
同様である。

【００４３】以上の説明は、誘電体基板と誘電体薄膜お
よび金属薄膜によって構成されるマイクロストリップ線
路による並列分配回路の例であったが、この他にストリ
ップ線路の並列分配、コプレーナ線路の並列分配などを
実現することができる。

【００４４】図８は、コプレーナ線路による並列分配回
路について説明する図であって、（ａ）は斜視図、
（ｂ）は等価回路を示している。同図において、数字符
号１は他図と同様に誘電体基板、２６〜２８は接地導体
板、２９はＴ字型導体板、３０は特性インピーダンスＺ
´のコプレーナ線路、３１，３２は特性インピーダンス
２Ｚ´のコプレーナ線路、３３は導体ワイヤを表わして
いる。

【００４５】図９はコプレーナ線路からマイクロストリ
ップ線路への並列分配回路について説明する図であっ
て、数字符号１，２は先に説明した他図と同様であり、
３４は接地導体板、３５は特性インピーダンスＺ´のコ
プレーナ線路、３６，３７は特性インピーダンス２Ｚ´
のマイクロストリップ線路を表わしている。等価回路
は、他の並列分配回路と同様であるので説明は省略す
る。

【００４６】本発明は、以上説明した、線路の並列分配
と直列分配を組み合わせることによって電力分配合成器
を構成するものである。図１は本発明の実施の形態の第
１の例を示す図であって、数字符号１は誘電体基板、２
は誘電体薄膜、４０は特性インピーダンスＺo のスロッ
ト線路、４１，４２は特性インピーダンスＺo ／２のス
ロット線路、４３，４４はスロット線路−マイクロスト
リップ線路変換部を表わしている。

【００４７】また、４５，４６は特性インピーダンスＺ
o ／２のマイクロストリップ線路、４７〜５０は特性イ
ンピーダンスＺo のマイクロストリップ線路、５１はス
ロット線路の直列分配部、５２，５３はマイクロストリ
ップ線路の並列分配部、Ｐ１は高周波電力分配合成器の
分配用入力部または合成用出力部、Ｐ２〜Ｐ５は高周波
電力分配合成器の分配用出力部または合成用入力部を表
わしている。

【００４８】同図において、特性インピーダンスＺo の
スロット線路４０は直列分配部５１において、特性イン
ピーダンスＺo ／２の２つのスロット線路４１，４２に
直列分配される。そして、それぞれの線路が線路変換部
４３，４４において特性インピーダンスＺo ／２のマイ
クロストリップ線路４５，４６にその形式が変換され
る。

【００４９】さらに、このマイクロストリップ線路４
５，４６は特性インピーダンスＺo の２つのマイクロス
トリップ線路４７，４８および４９，５０にそれぞれ並
列分配される。この一連の、直列分配、線路形式変換、
並列分配によって、特性インピーダンスＺo の伝送線路
にインピーダンスの整合を保ったまま特性インピーダン
スＺo の４つの伝送線路が接続できることになる。

【００５０】すなわち、１つの電力を４つに分配する電
力分配器ができる。また、線路を分配する方向にしたが
って説明したが、この説明と全く逆の過程によって、４
つの電力を１つに合成する電力合成器としても可逆的に
使用可能である。よって、この構成で実現される回路は
電力分配合成器として使用できる。

【００５１】図２は本発明の実施の形態の第２の例を示
す図である。同図において、数字符号１，２およびＰ１
〜Ｐ５については先に説明した図１の場合と同じであ
り、数字符号６１は特性インピーダンスＺo の平行平板
状平衡線路、６２は平行平板状平衡線路の直列分配部お
よび平行平板状平衡線路−マイクロストリップ線路変換
部、６３，６４は特性インピーダンスＺo ／２のマイク
ロストリップ線路、６５〜６８は特性インピーダンスＺ
o のマイクロストリップ線路、６９，７０はマイクロス
トリップ線路の並列分配部、７１はマイクロストリップ
線路の接地導体、７２は平行平板状平衡線路下面導体と
マイクロストリップ線路の信号線との接続部を表わして
いる。

【００５２】この例では、入力に平行平板状平衡線路を
用いている。特性インピーダンスＺo の平行平板状平衡
線路６１は線路変換部６２において、特性インピーダン
スＺo ／２の２つの平行平板状平衡線路に直列分配され
るとともに、特性インピーダンスＺo ／２のマイクロス
トリップ線路６３，６４にその形式が変換される。

【００５３】さらに、このマイクロストリップ線路６
３，６４は特性インピーダンスＺo の２つのマイクロス
トリップ線路６５，６６および６７，６８にそれぞれ並
列分配される。この一連の、直列分配、線路形式変換、
並列分配によって、特性インピーダンスＺo の伝送線路
にインピーダンスの整合を保ったまま特性インピーダン
スＺo の４つの伝送線路が接続できることになる。

【００５４】すなわち、１つの電力を４つに分配する電
力分配器ができる。また、第１の実施例と同様、この回
路は、４つの電力を１つに合成する電力合成器として使
用することも可能である。よって、この構成で実現され
る回路は電力分配合成器として使用できる。

【００５５】図３は本発明の実施の形態の第３の例を示
す図であって、数字符号１，２およびＰ１〜Ｐ５につい
ては先に説明した図１、図２の場合と同じであり、数字
符号８０は特性インピーダンスＺo のマイクロストリッ
プ線路、８１はマイクロストリップ線路の並列分配部、
８２，８３は特性インピーダンス２Ｚo のマイクロスト
リップ線路、８４，８５はマイクロストリップ線路−ス
ロット線路変換部、８６，８７は特性インピーダンス２
Ｚo のスロット線路、８８〜９１は特性インピーダンス
Ｚo のスロット線路、９２，９３はスロット線路の直列
分配部を表わしている。

【００５６】この例においては、入力にマイクロストリ
ップ線路を用いている。特性インピーダンスＺo のマイ
クロストリップ線路８０は分配部８１において、特性イ
ンピーダンス２Ｚo の２つのマイクロストリップ線路８
２，８３に並列分配される。そして、それぞれの線路が
線路変換部８４，８５において特性インピーダンス２Ｚ
o のスロット線路にその形式が変換される。

【００５７】さらに、このスロット線路は特性インピー
ダンスＺo の２つのスロット線路８８，８９および９
０，９１にそれぞれ直列分配される。この一連の、並列
分配、線路形式変換、直列分配によって、特性インピー
ダンスＺo の伝送線路にインピーダンスの整合を保った
まま特性インピーダンスＺo の４つの伝送線路が接続で
きることになる。

【００５８】すなわち、１つの電力を４つに分配する電
力分配器ができる。また、実施の形態の第１の例と同
様、この回路は、４つの電力を１つに合成する電力合成
器として使用可能である。よって、この構成で実現され
る回路は電力分配合成器として使用できる。

【００５９】以上、実施の形態の第１の例として、スロ
ット線路の直列分配と、マイクロストリップ線路の並列
分配とを組み合わせた回路を、実施の形態の第２の例と
して、平行平板状平衡線路の直列分配と、マイクロスト
リップ線路の並列分配を組み合わせた回路を、また、実
施の形態の第３の例として、マイクロストリップ線路の
並列分配と、スロット線路の直列分配を組み合わせた回
路を示して説明した。

【００６０】しかし、本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、先に図４〜図９に示したような各種線路形式
の直列分配と並列分配の回路を任意に組み合わせること
によって、実際の回路を実現できるものであることは言
うまでもない。

【００６１】また、図６あるいは図９でその例を示した
ように、直列分配または並列分配そのものを、異なる形
式の線路間で行なうように構成することも可能である。
また、本発明の電力分配合成器においては、これを構成
する線路の長さに対する依存性はないので、任意の長さ
の線路で回路を構成することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力分配
合成器は、λ／４線路を全く用いないので、回路全体を
小さく構成でき、さらに、特性が周波数に依存しないの
で広帯域な特性の回路を実現できる。

【００６３】また、線路の形式が限定されないので、回
路を実現する上で線路を自由にレイアウトできる。これ
によって線路形式による線路のレイアウトの限界が緩和
される。よって、従来の電力分配合成器と比較して一層
の小型化が実現できるとともに、分配や合成用の接続端
子の配置も一層自由にできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の第１の例を示す図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態の第２の例を示す図であ
る。

【図３】本発明の実施の形態の第３の例を示す図であ
る。

【図４】スロット線路による直列分配について説明する
図である。

【図５】平行平板状平衡線路の直列分配について説明す
る図である。

【図６】平行平板状平衡線路からスロット線路への直列
分配について説明する図である。

【図７】マイクロストリップ線路による並列分配につい
て説明する図である。

【図８】コプレーナ線路による並列分配について説明す
る図である。

【図９】コプレーナ線路からマイクロストリップ線路へ
の並列分配について説明する図である。

【図１０】従来の高周波電力分配合成器の第１の例を示
す図である。

【図１１】従来の高周波電力分配合成器の第２の例を示
す図である。

【図１２】従来の高周波電力分配合成器の第３の例を示
す図である。

【符号の説明】

１誘電体基板２誘電体薄膜３，３´，４導体板５理想変成器６〜８，１９〜２１金属薄膜１０〜１２，１７，１８，４０〜４２，８６〜９１，
スロット線路１３〜１５，１６，６１平行平板状平衡線路２２，２６〜２８，３４，７１接地導体板２３〜２５，３６，３７，４５〜５０，６３〜６８，８
０，８２，８３マイクロストリップ線路２９Ｔ字型導体板３０〜３２，３５コプレーナ線路３３導体ワイヤ４３，４４，６２，８４，８５線路変換部５１，９２，９３スロット線路の直列分配部５２，５３，６９，７０，８１マイクロストリップ
線路の並列分配部７２平行平板状平衡線路下面導体とマイクロストリ
ップ線路の信号線との接続部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波電力を複数に分配し、または、こ
れらを合成する電力分配合成器であって、誘電体基板上に積層された誘電体多層薄膜および金属薄
膜とによって形成されるスロット線路、平行平板状の平
衡線路、コプレーナ線路、マイクロストリップ線路およ
びストリップ線路等の伝送線路によって構成され、特性インピーダンスＺのスロット線路または平行平板状
平衡線路からなる第１の線路を、特性インピーダンスＺ
／２のスロット線路または平行平板状平衡線路からなる
第２および第３の線路に接続することによって構成した
直列２分配回路と、特性インピーダンスＺ´のコプレーナ線路、マイクロス
トリップ線路またはストリップ線路からなる第４の線路
を、特性インピーダンス２Ｚ´のコプレーナ線路、マイ
クロストリップ線路またはストリップ線路からなる第５
および第６の線路に接続することによって構成した並列
２分配回路と、前記直列２分配回路と前記並列２分配回路との間に接続
される前記第２および第３の線路と前記第４の線路とを
接続する線路変換部を備え、１つの直列分配回路に２つの並列分配回路を接続し、前記第１の線路の特性インピーダンスをＺo とするとき
に、前記第５および第６の線路の各々における特性イン
ピーダンスがＺo に等しくなるように構成したことを特
徴とする高周波電力分配合成器。
【請求項２】高周波電力を複数に分配し、または、こ
れらを合成する電力分配合成器であって、誘電体基板上に積層された誘電体多層薄膜および金属薄
膜とによって形成されるスロット線路、平行平板状の平
衡線路、コプレーナ線路、マイクロストリップ線路およ
びストリップ線路等の伝送線路によって構成され、特性インピーダンスＺ´のコプレーナ線路、マイクロス
トリップ線路またはストリップ線路からなる第１の線路
を、特性インピーダンス２Ｚ´のコプレーナ線路、マイ
クロストリップ線路またはストリップ線路からなる第２
および第３の線路に接続することによって構成した並列
２分配回路と、特性インピーダンスＺのスロット線路または平行平板状
平衡線路からなる第４の線路を、特性インピーダンスＺ
／２のスロット線路または平行平板状平衡線路からなる
第５および第６の線路に接続することによって構成した
直列２分配回路と、前記並列２分配回路と前記直列２分配回路との間に接続
される前記第２および第３の線路と前記第４の線路とを
接続する線路変換部を備え、１つの並列分配回路に２つの直列分配回路を接続し、前記第１線路の特性インピーダンスをＺo とするとき、
前記の第５および第６の線路の各々における特性インピ
ーダンスがＺo に等しくなるように構成したことを特徴
とする高周波電力分配合成器。
【請求項３】誘電体基板の材質はガリウム砒素である
請求項１、または、請求項２記載の高周波電力分配合成
器。
【請求項４】誘電体基板の材質はシリコンである請求
項１または請求項２記載の高周波電力分配合成器。
【請求項５】誘電体基板の材質はセラミックである請
求項１または請求項２記載の高周波電力分配合成器。
【請求項６】誘電体基板上に積層された誘電体多層薄
膜の材質がポリイミドである請求項１〜請求項５のいず
れか１項に記載の高周波電力分配合成器。