(57)【要約】【課題】大電力対応に際して、比較的簡単な構成で方向性特性、伝送特性、耐電力性を同時に向上させる。【解決手段】誘電体基板１１上に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路１２に対し、一定の間隔で平行に方向性結合させる第２のマイクロストリップ線路１３を誘電体基板１１に内層形成し、第２のマイクロストリップ線路１３の一部から延設されて第１のマイクロストリップ線路１２に対して容量結合するパターンの補助線路１３１を形成する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板上に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路に対し、一定の間隔で平行に方向性結合させる第２のマイクロストリップ線路を前記誘電体基板に内層形成し、前記第２のマイクロストリップ線路の一部から延設されて前記第１のマイクロストリップ線路に対して容量結合するパターンの補助線路を形成するようにしたことを特徴とする方向性結合器。
【請求項２】
誘電体基板上に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路に対し、一定の間隔で平行に方向性結合させる第２のマイクロストリップ線路を前記誘電体基板に内層形成し、前記第１及び第２のマイクロストリップ線路それぞれの一部から延設されて前記互いに容量結合するパターンの第１及び第２の補助線路を形成するようにしたことを特徴とする方向性結合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロストリップライン構造による方向性結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロストリップライン型の方向性結合器の研究開発が進められているが、疎結合では方向性（進行／後進の差）特性を実現することが困難であった。一方、方向性を改善した実例もあるが、この場合には良好な伝送特性（低ロス）を実現することができなかった。また、大電力対応のマイクロストリップライン型方向性結合器では、十分な耐電力（耐電圧）を実現することができなかった。
【０００３】
尚、この種の方向性結合器の先行技術例として、非特許文献１には、結合線路１，２の両端を橋渡しするようにキャパシタ３，４を付加し、差動奇モードの伝送速度のみ均一化されるようにした構造（図１１に示す等化回路参照）が示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】D. Kajfez, Raise Coupler Directivity with Lumped Compensation, Microwaves & RF, March 1978, pp. 64-70
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来のマイクロストリップライン型の方向性結合器では、大電力用として良好な方向性特性、伝送特性、耐電力性を同時に満足させることが困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、上記の問題を解決し、大電力対応に際して、比較的簡単な構成で方向性特性、伝送特性、耐電力性を同時に向上させることができるマイクロストリップライン型の方向性結合器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明に係る方向性結合器は、誘電体基板上に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路に対し、一定の間隔で平行に方向性結合させる第２のマイクロストリップ線路を前記誘電体基板に内層形成し、前記第２のマイクロストリップ線路の一部から延設されて前記第１のマイクロストリップ線路に対して容量結合するパターンの補助線路を形成するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
または、誘電体基板上に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路に対し、一定の間隔で平行に方向性結合させる第２のマイクロストリップ線路を前記誘電体基板に内層形成し、前記第１及び第２のマイクロストリップ線路それぞれの一部から延設されて前記互いに容量結合するパターンの第１及び第２の補助線路を形成するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように構成したことにより、本発明によれば、大電力対応に際して、比較的簡単な構成で方向性特性、伝送特性、耐電力性を同時に向上させることができるマイクロストリップライン型の方向性結合器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係るマイクロストリップライン型の方向性結合器の一実施形態を概念的に示す構造図。
【図２】図１に示す構造の等化回路を示す回路図。
【図３】図１に示す構造において、方向性結合器としての機能をシミュレーションした場合の寸法と特性を示す図。
【図４】誘電体基板上に一対のマイクロストリップ線路を平行配置した状態を示す構造図。
【図５】図４に示す構造においてシミュレーションを行った場合の特性を示す特性図。
【図６】図４に示す構造にマイクロストリップ線路間に補助線路を形成して容量結合させた状態を示す構造図。
【図７】図６に示す構造においてシミュレーションを行った場合の特性を示す特性図。
【図８】図４に示す構造の結合用マイクロストリップ線路を誘電体基板に内層させた状態を示す構造図。
【図９】図８に示す構造においてシミュレーションを行った場合の特性を示す特性図。
【図１０】本発明に係るマイクロストリップライン型の方向性結合器の他の実施形態を概念的に示す構造図。
【図１１】先行技術文献に示される構造の等化回路を示す回路図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１は本発明に係る方向性結合器の一実施形態を概念的に示す構造図、図２はその等化回路を示す回路図、図３（ａ）は方向性結合器としての機能をシミュレーション（伝送信号の周波数を０．４〜２．０ＧＨｚ（実用領域９６０〜１２１５ＭＨｚ）、入出力インピーダンスＺ0＝５０．０Ωとしたときの挿入損失、結合度、方向性について試算する）する際の各部の寸法を示す図、図３（ｂ）はそのシミュレーションした場合の特性を示す特性図である。ここで、図３（ａ）に示す［１］〜［４］はそれぞれ信号の入出力端に付される番号であり、図３（ｂ）のＳ１１，Ｓ２１，Ｓ３１，４１はそれぞれ入出力端間の結合度を示している。以降の説明においても同様とする。
【００１３】
この実施形態の方向性結合器では、まず、誘電体層１１の表面に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路１２に対し、一定の間隔で平行に第２のマイクロストリップ線路１３を誘電体基板１１に内層形成し、方向性結合用線路として第１のマイクロストリップ線路１２と疎結合させる。そして、第２のマイクロストリップ線路１３の一部から第１のマイクロストリップ線路１２の下部まで延設するパターンの補助線路１４を形成して、第１のマイクロストリップ線路１２と容量結合させる。
【００１４】
上記構成による方向性結合器における特性について、順を追って説明する。
【００１５】
まず、図４に示すように、誘電体基板１１上に形成される信号伝送用の第１のマイクロストリップ線路１２に対して、同一面上に一定の間隔で平行に第２のマイクロストリップ線路１３を形成して疎結合（−４０ｄＢ）させたとする。
【００１６】
ここまでの構成において、方向性結合器としての機能を上記のシミュレーションにより評価したところ、図５に示すような特性となり、方向性が得られないことが確認された。
【００１７】
そこで、図６に示すように、上記第１、第２のマイクロストリップ線路１２，１３に、それぞれ互いに対向する側部の一部から、先端部が互いに近接するパターンの補助線路１２１，１３１を形成することで容量結合させてみた。この構成で、上記のシミュレーションにより評価したところ、図７に示すような特性となり、方向性が得られることを確認することができた。
【００１８】
但し、上記のように誘電体基板１１上で第１、第２のマイクロストリップ線路１２，１３の間を補助線路１２１，１３１によって容量結合してしまうと、ＶＳＷＲ特性が悪くなり、線路間の耐圧が確保できなくなる。
【００１９】
一方、図４に示した第２のマイクロストリップ線路１３を図８に示すように内層し、上記のシミュレーションにより評価したところ、図９に示すような特性となり、方向性が得られることを確認することができた。この場合は線路間の耐圧を確保することが可能である。
【００２０】
そこで、本発明では、図１に示したように、第２のマイクロストリップ線路１３を誘電体層１１に内層させると共に、第２のマイクロストリップ線路１３から補助線路１３１を延設形成して第１のマイクロストリップ線路１２と容量結合させる。このような構成において、上記のシミュレーションにより評価したところ、図３に示すような特性（挿入損失：０．２ｄＢ以下（レベルダイヤによる）、結合度：４０ｄＢ（偏差０．５ｄＢ以下）方向性：２０ｄＢ以上）となり、方向性、伝送特性、耐電力性が同時に向上していることを確認することができた。
【００２１】
したがって、上記実施形態の構成によれば、大電力対応に際して、比較的簡単な構成で方向性特性、伝送特性、耐電力性を同時に向上させることができる。
【００２２】
尚、上記実施形態では、結合側の第２のマイクロストリップ線路１３から第１のマイクロストリップ線路１２の下部まで補助線路１３１を延設形成するようにしたが、例えば図１０に示すように、第１のマイクロストリップ線路１２からも補助線路１２１を延設形成して第２のマイクロストリップ線路１３の補助線路１３１と対向させることで、容量結合度を増大することが可能となり、より大きな方向性が得られるようになる。
【００２３】
その他、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００２４】
１１…誘電体基板、１２…第１のマイクロストリップ線路（信号伝送用）、１３…第２のマイクロストリップ線路（信号結合用）、１２１，１３１…補助線路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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