(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
負荷インピーダンスＺ0が各々接続された第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、
一端が前記第１の端子と接続された第１のキャパシタ（容量Ｃ１）と、
一端が前記第１のキャパシタの他端と電気的に接続された第１の分布定数線路（特定周波数ｆ0における電気長はＥ１、特性インピーダンスはＺ1）と、
一端が前記第１のキャパシタの他端と電気的に接続された第２の分布定数線路（特定周波数ｆ0における電気長はＥ１、特性インピーダンスはＺ1）と、
前記第１の分布定数線路の他端と第２の分布定数線路の他端とを電気的に接続する抵抗素子（抵抗値Ｒ）と、
前記第１の分布定数線路の他端と前記第２の端子とを接続する第２のキャパシタ（容量Ｃ２）と、
前記第２の分布定数線路の他端と前記第３の端子とを接続する第３のキャパシタ（容量Ｃ２）とを設け、
前記特定周波数ｆ0で、前記第１の端子、前記第２の端子、前記第３の端子の各入出力を整合させるための条件、
ならびに前記第１の端子と前記第２端子間及び前記第１の端子と前記第３の端子間において、信号を均等に分配・合成する条件が、次の式（１）と式（２）
【数１】
0003576918.tif 000015
で表され、
また、前記第２の端子と前記第３の端子との間のアイソレーションを確保する条件が次の式（３）と式（４）
【数２】
0003576918.tif 000016
で表され、
前記容量Ｃ１、Ｃ２と前記電気長Ｅ１と前記抵抗値Ｒと前記特性インピーダンスＺ1との間に前記式（１）から式（４）が成立することを特徴とする電力分配合成回路。
【請求項２】
第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、
一端が前記第１の端子と接続され、他端が接地された第１のキャパシタと、
一端が前記第１の端子と電気的に接続された第１の分布定数線路と、
一端が前記第１の端子と電気的に接続された第２の分布定数線路と、
前記第１の分布定数線路の他端と第２の分布定数線路の他端とを電気的に接続する抵抗素子と、
前記第１の分布定数線路の他端と前記第２の端子とを接続する第２のキャパシタと、
前記第２の分布定数線路の他端と前記第３の端子とを接続する第３のキャパシタと
を設けたことを特徴とする電力分配合成回路。
【請求項３】
第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、
一端が前記第１の端子に接続され、他端が接地された第１のインダクタと、
一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第２の端子に接続された第１のキャパシタと、
一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第３の端子に接続された第２のキャパシタと、
抵抗素子，第２のインダクタ及び第３のキャパシタの直列回路で構成され、一端が前記第２の端子に接続され、他端が前記第３の端子に接続された抵抗回路と
を設けたことを特徴とする電力分配合成回路。
【請求項４】
第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、
一端が前記第１の端子に接続され、他端が接地された第１のキャパシタと、
一端が前記第２の端子に接続された第２のキャパシタと、
一端が前記第３の端子に接続された第３のキャパシタと、
一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第２のキャパシタの他端と接続された第１のインダクタと、
一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第３のキャパシタの他端と接続された第２のインダクタと、
前記第１のインダクタの他端と、第２のインダクタの他端との間を接続する抵抗素子と
を設けたことを特徴とする電力分配合成回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高周波信号及びベースバンド信号を扱う電力分配合成回路に関し、特に第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線機などにおいて信号の周波数変換や検波に用いられる混合器（ミキサ）は、局部発振器が出力する局部発振波と信号波とを混合する。また、偶高調波ミキサと呼ばれるミキサは局部発振波の二倍波（周波数が基本波の二倍の成分）と信号波との混合波を出力する。偶高調波ミキサは、局部発振波の偶数次の高調波を抑圧することができる。
【０００３】
偶高調波ミキサの構成については、かねてより種々報告されている。例えば、図２２に示す従来例の偶高調波ミキサは、１９９１年６月にボストンで開催された、ＩＥＥＥ主催、「Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ」の「１９９１  ＭＴＴ−Ｓ  Ｄｉｇｅｓｔ」の８７９ページから８８２ページに記載されている。
図２２を参照すると、この偶高調波ミキサに含まれているアンチパラレルダイオードペア（ＡＰＤＰ）２０１は、互いに逆極性のミキサダイオード２００ａ，２００ｂを並列に接続して構成してある。
【０００４】
ＲＦ端子２０２には、周波数がｆｒｆの高周波信号が入力される。ＬＯ端子２０３には、周波数ｆｐの局部発振波が入力される。また、ベースバンド端子２０４には混合出力であるベースバンド信号が出力される。
ＲＦ端子２０２は、ベースバンド信号阻止用のキャパシタ２０８を介してＡＰＤＰ２０１の一端（Ａ端）に接続されている。ベースバンド端子２０４は、高周波信号阻止用のインダクタ２０７を介して、ＡＰＤＰ２０１の一端（Ａ端）に接続されている。また、ＬＯ端子２０３はＡＰＤＰ２０１の他端（Ｂ端）に接続されている。
【０００５】
また、図２２の偶高調波ミキサは、ＡＰＤＰ２０１のＡ端に接続された先端開放スタブ２０５及びＡＰＤＰ２０１のＢ端に接続された先端短絡スタブ２０６を用いて周波数ｆｐの信号と周波数ｆｒｆ（＝２ｆｐ）の信号とを分波するように構成されている。
図２２の偶高調波ミキサは、例えば図２１に示すホモダイン形式の受信機に用いられる。この受信機においては、空中線２１１で受信された信号波は低雑音増幅回路２１２で増幅され、帯域通過フィルタ２１３を通って偶高調波直交ミキサ２１７に入力される。偶高調波直交ミキサ２１７は、局部発振波に基づいて信号波を検波し、信号波の変調信号成分をＩ信号およびＱ信号として出力する。
【０００６】
偶高調波直交ミキサ２１７は、帯域通過フィルタ２１３の出力を等位相，等振幅で２つに分配する０度電力分配合成回路２１４と、外部から局部発振波を受けて等振幅で４５度の位相差を持つ２つの信号に分配する４５度電力分配合成回路２１６と、分配された信号波と局部発振波とをそれぞれ混合してＩ信号，Ｑ信号をそれぞれ出力する偶高調波ミキサ２１５ａ，２１５ｂとを備えている。偶高調波ミキサ２１５ａ，２１５ｂとしては、図２２と同じものを利用できる。
【０００７】
ここで、４５度電力分配合成回路２１６においては４５度の位相差を生成するが、局部発振回路２１８から偶高調波ミキサ２１５ａ，２１５ｂに印加される局部発振波の二倍波の位相差は、４５度の位相差の２倍の９０度になる。
偶高調波直交ミキサ２１７から出力されるＩ信号およびＱ信号は、それぞれ低域通過フィルタ２１９ａ，２１９ｂを通り、ベースバンド増幅回路２２０ａ，２２０ｂで増幅されて復調回路２２１に入力され、復調回路２２１でデータが復調される。
【０００８】
偶高調波ミキサ２１５ａ，２１５ｂの動作について、図２２を参照しながら説明する。
偶高調波ミキサ２１５ａ、２１５ｂの先端開放スタブ２０５及び先端短絡スタブ２０６は、周波数ｆｐに対して概略１／４波長、すなわち、周波数ｆｒｆに対して概略１／２波長となるように設計される。
【０００９】
先端開放スタブ２０５は、ＡＰＤＰ２０１のＡ端側の端子と接続されている。ＤＣ（直流）近傍及びｆｒｆ（＝２ｆｐ）近傍の周波数においては、先端開放スタブ２０５が高インピーダンスになるため、ＡＰＤＰ２０１はＲＦ端子２０２及びベースバンド端子２０４とそれぞれ接続される。
一方、周波数ｆｐの近傍においては先端開放スタブ２０５が低インピーダンスになるため、ＡＰＤＰ２０１のＡ端側が接地される。
【００１０】
逆に、ＡＰＤＰ２０１のＢ端側に接続された先端短絡スタブ２０６は、ＤＣ近傍とｆｒｆ近傍の周波数においては低インピーダンスになる。従って、ＤＣ近傍とｆｒｆ近傍の周波数ではＡＰＤＰ２０１のＢ端側が接地される。
また、先端短絡スタブ２０６はｆｐ近傍の周波数で高インピーダンスになるため、ｆｐ近傍の周波数ではＡＰＤＰ２０１のＢ端側がＬＯ端子２０３と接続される。
【００１１】
偶高調波ミキサ２１５ａ，２１５ｂは、ＬＯ端子２０３に局部発振波が供給されると、半周期ごとにミキサダイオード２００ａ，２００ｂが導通状態になり、電流が流れる。従って、ＡＰＤＰ２０１は局部発振波の半周期ごとに導電率（コンダクタンス）が大きくなるように動作する。
このため、ＡＰＤＰ２０１を用いてミキサを構成すると、ＡＰＤＰ２０１があたかも局部発振波の偶数次の高調波で変調されているように見えるため、局部発振波の二倍波（２ｆｐ）と信号波（ｆｒｆ）とで混合が行われ、ｆｐの成分とｆｒｆの成分との混合は抑制される。
【００１２】
このような偶高調波ミキサでは、２つのダイオードのバランスのみで局部発振波の偶数次の高調波を抑制できるため、通常の平衡型のミキサと比較すると、はるかに高い抑制が可能になる。
ところで、図２１の０度電力分配合成回路２１４としては、従来より図２３に示すような分布定数線路を組み合わせた電力分配合成回路が一般的に使用されている。このような電力分配合成回路については、例えば、「Ｒ．Ｋ．  Ｇｕｐｔａ  ｅｔ  ａｌ．：“Ｑｕａｓｉ−ｌｕｍｐｅｄ−ｅｌｅｍｅｎｔ  ３−  ａｎｄ  ４−ｐｏｒｔ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ｆｏｒ  ＭＩＣ  ａｎｄ  ＭＭＩＣ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，  １９８４  ＩＥＥＥ  ＭＴＴ−Ｓ  Ｄｉｇｅｓｔ，  ｐｐ．  ４０９−４１１．」に基本的な動作原理が示されている。
【００１３】
図２３の電力分配合成回路は、入出力端子２３１，２３２，２３３と、抵抗素子２３４（抵抗値はＲ）と、分布定数線路２３５，２３６とを備えている。分布定数線路２３５、２３６は、周波数ｆ０における電気長が９０度になっている。
ここで、入出力端子２３１〜２３３に接続される負荷インピーダンスをＺ０とする場合、周波数ｆ０において入出力端子２３１〜２３３での入出力整合条件を満足させ、かつ、入出力端子２３１−入出力端子２３２間と、入出力端子２３１−入出力端子２３３間との分配・合成比を等しくする場合には、高周波伝送線路２３５，２３６の特性インピーダンスは（Ｚ０×（２の平方根））に設定される。
【００１４】
その場合、入出力端子２３１から高周波信号を入力すると、１／２ずつに分配された高周波信号が入出力端子２３２及び入出力端子２３３から同相でそれぞれ出力される。
また、周波数ｆ０での入出力端子２３２と入出力端子２３３との間のアイソレーション条件を満足させるために、抵抗素子２３４の抵抗値Ｒは（２Ｚ０）に設定される。
【００１５】
この場合、入出力端子２３２から高周波信号を入力すると、入出力端子２３３では抵抗値Ｒの抵抗素子２３４を通過した高周波信号と分布定数線路２３５及び分布定数線路２３６を通過した高周波信号とが等振幅かつ逆相で合成されるため、入出力端子２３３には信号が現れない。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図２３のように分布定数線路を組み合わせた従来の電力分配合成回路はベースバンド信号を阻止する機能を有していないので、図２２に示す偶高調波ミキサにおいては、キャパシタ２０８のインピーダンスによりベースバンド信号を阻止する必要があった。
【００１７】
つまり、ベースバンド信号に対してはキャパシタ２０８のインピーダンスを十分に大きくして、ベースバンド信号が電力分配合成回路に入力されるのを阻止する必要がある。
しかしながら、電力分配合成回路から偶高調波ミキサに入力される高周波信号に対しては、キャパシタ２０８の通過によって減衰が生じないように、キャパシタ２０８のインピーダンスを十分に小さくする必要がある。
【００１８】
実際には、扱う高周波信号の周波数がベースバンド信号に比べてはるかに大きいので、キャパシタ２０８の容量を十分に大きくして高周波信号に対するインピーダンスを小さくしても、ベースバンド信号を阻止することができる。
そこで、高周波信号の減衰を防止するために、従来はキャパシタ２０８として大容量のキャパシタを用いていた。しかし、大容量のキャパシタは大型であるため、それを用いると受信機の回路寸法を小型化するのが困難になる。
【００１９】
本発明は、偶高調波ミキサの小型化に役立つ電力分配合成回路を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、負荷インピーダンスＺ0が各々接続された第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、一端が前記第１の端子と接続された第１のキャパシタ（容量Ｃ１）と、一端が前記第１のキャパシタの他端と電気的に接続された第１の分布定数線路（特定周波数ｆ0における電気長はＥ１、特性インピーダンスはＺ1）と、一端が前記第１のキャパシタの他端と電気的に接続された第２の分布定数線路（特定周波数ｆ0における電気長はＥ１、特性インピーダンスはＺ1）と、前記第１の分布定数線路の他端と第２の分布定数線路の他端とを電気的に接続する抵抗素子（抵抗値Ｒ）と、前記第１の分布定数線路の他端と前記第２の端子とを接続する第２のキャパシタ（容量Ｃ２）と、前記第２の分布定数線路の他端と前記第３の端子とを接続する第３のキャパシタ（容量Ｃ２）とを設け、前記特定周波数ｆ0で、前記第１の端子、前記第２の端子、前記第３の端子の各入出力を整合させるための条件、ならびに前記第１の端子と前記第２端子間及び前記第１の端子と前記第３の端子間において、信号を均等に分配・合成する条件が、次の式（１）と式（２）
【数３】
0003576918.tif 000002
で表され、また、前記第２の端子と前記第３の端子との間のアイソレーションを確保する条件が次の式（３）と式（４）
【数４】
0003576918.tif 000003
で表され、前記容量Ｃ１、Ｃ２と前記電気長Ｅ１と前記抵抗値Ｒと前記特性インピーダンスＺ1との間に前記式（１）から式（４）が成立することを特徴とする。
【００２４】
請求項１においては、第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタを設けてあるため、この電力分配合成回路の各端子間の伝達特性が周波数に応じて変化する。この周波数特性により、前記第２の端子と第３の端子との間でベースバンド信号の伝達を阻止することができる。
また、所定の条件を満足するように第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタ並びに他の素子の特性を定めることにより、各端子間の入出力が整合し、しかも各端子間で信号の分配及び合成を行うことが可能になる。
【００２５】
この電力分配合成回路を受信機などに用いる場合には、ベースバンド信号を阻止する機能を偶高調波ミキサに設ける必要がなくなり、偶高調波ミキサを小型化できる。実際には、電力分配合成回路に設ける第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタの合計の容量を、図２２のキャパシタ２０８と比べて十分小さくすることができるので、受信機全体の小型化が可能になる。
【００２６】
請求項２は、第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、一端が前記第１の端子と接続され、他端が接地された第１のキャパシタと、一端が前記第１の端子と電気的に接続された第１の分布定数線路と、一端が前記第１の端子と電気的に接続された第２の分布定数線路と、前記第１の分布定数線路の他端と第２の分布定数線路の他端とを電気的に接続する抵抗素子と、前記第１の分布定数線路の他端と前記第２の端子とを接続する第２のキャパシタと、前記第２の分布定数線路の他端と前記第３の端子とを接続する第３のキャパシタとを設けたことを特徴とする。
【００２７】
請求項２においては、第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタを設けてあるため、この電力分配合成回路の各端子間の伝達特性が周波数に応じて変化する。この周波数特性により、前記第２の端子と第３の端子との間でベースバンド信号の伝達を阻止することができる。
また、所定の条件を満足するように第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタ並びに他の素子の特性を定めることにより、各端子間の入出力が整合し、しかも各端子間で信号の分配及び合成を行うことが可能になる。
【００２８】
この電力分配合成回路を受信機などに用いる場合には、ベースバンド信号を阻止する機能を偶高調波ミキサに設ける必要がなくなり、偶高調波ミキサを小型化できる。実際には、電力分配合成回路に設ける第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタの合計の容量を、図２２のキャパシタ２０８と比べて十分小さくすることができるので、受信機全体の小型化が可能になる。
【００３２】
請求項３は、第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、一端が前記第１の端子に接続され、他端が接地された第１のインダクタと、一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第２の端子に接続された第１のキャパシタと、一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第３の端子に接続された第２のキャパシタと、抵抗素子，第２のインダクタ及び第３のキャパシタの直列回路で構成され、一端が前記第２の端子に接続され、他端が前記第３の端子に接続された抵抗回路とを設けたことを特徴とする。
【００３３】
請求項３においては、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力することができる。
また、抵抗素子，第２のインダクタ及び第３のキャパシタの直列回路が共振回路を形成するため、この電力分配合成回路の各端子間の伝達特性は周波数に応じて変化する。この周波数特性により、前記第２の端子と第３の端子との間でベースバンド信号の伝達を阻止することができる。
【００３４】
さらに、所定の条件を満足するように各素子の特性を定めることにより、各端子間の入出力特性を整合させるとともに各端子間での信号の分配・合成の機能を実現することができる。この電力分配合成回路を受信機などに用いる場合には、ベースバンド信号を阻止する機能を偶高調波ミキサに設ける必要がなくなり、偶高調波ミキサを小型化できる。
【００３５】
実際には、電力分配合成回路に設ける第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタの合計の容量を、図２２のキャパシタ２０８と比べて十分小さくすることができるので、受信機全体の小型化が可能になる。
請求項４は、第１の端子，第２の端子及び第３の端子を備え、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力する電力分配合成回路であって、一端が前記第１の端子に接続され、他端が接地された第１のキャパシタと、一端が前記第２の端子に接続された第２のキャパシタと、一端が前記第３の端子に接続された第３のキャパシタと、一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第２のキャパシタの他端と接続された第１のインダクタと、一端が前記第１の端子に接続され、他端が前記第３のキャパシタの他端と接続された第２のインダクタと、前記第１のインダクタの他端と、第２のインダクタの他端との間を接続する抵抗素子とを設けたことを特徴とする。
【００３６】
請求項４においては、前記第１の端子に入力された信号を２系統に分配して前記第２の端子及び第３の端子に出力し、又は前記第２の端子及び第３の端子にそれぞれ入力された信号を合成して前記第１の端子に出力することができる。
また、この電力分配合成回路の各端子間の伝達特性は周波数に応じて変化する。この周波数特性により、前記第２の端子と第３の端子との間でベースバンド信号の伝達を阻止することができる。
【００３７】
さらに、所定の条件を満足するように各素子の特性を定めることにより、各端子間の入出力特性を整合させるとともに、各端子間での信号の分配・合成の機能を実現することができる。この電力分配合成回路を受信機などに用いる場合には、ベースバンド信号を阻止する機能を偶高調波ミキサに設ける必要がなくなり、偶高調波ミキサを小型化できる。
【００３８】
実際には、電力分配合成回路に設ける第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタの合計の容量を、図２２のキャパシタ２０８と比べて十分小さくすることができるので、受信機全体の小型化が可能になる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の電力分配合成回路の１つの実施の形態について、図１〜図４を参照して説明する。この形態は請求項１に対応する。
【００４０】
図１はこの形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。図２は図１の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。図３は図１の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。図４はこの形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【００４１】
この形態では、請求項１の第１の端子，第２の端子，第３の端子，第１の分布定数線路，第２の分布定数線路，抵抗素子は、それぞれ入出力端子１１，入出力端子１２，入出力端子１３，分布定数線路１４，分布定数線路１５及び抵抗素子１６に対応する。
また、請求項１の第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタは、それぞれキャパシタ１７，キャパシタ１８及びキャパシタ１９に対応する。
【００４２】
この形態の電力分配合成回路は、例えば図２１に示すような受信機を構成する場合に０度電力分配合成回路２１４として用いることができる。但し、この形態の電力分配合成回路は、それ自身がベースバンド信号を阻止する機能を有するため、電力分配合成回路に接続される偶高調波ミキサにはベースバンド信号を阻止する機能（図２２のキャパシタ２０８）を設ける必要がない。
【００４３】
図１を参照すると、この電力分配合成回路は入出力端子１１，１２，１３，分布定数線路１４，１５，抵抗素子１６，キャパシタ１７，１８，１９を備えている。但し、２つの分布定数線路１４，１５の特性は同一であり、２つのキャパシタ１８，１９の特性も同一である。
ここでは、キャパシタ１７の容量をＣ１で表し、キャパシタ１８，１９の容量をＣ２で表す。また、抵抗素子１６の抵抗値はＲで表す。さらに、分布定数線路１４，１５の特性については、特定の周波数ｆ０における電気長をＥ１で表し、特性インピーダンスをＺ１で表す。また、入出力端子１１，１２，１３にそれぞれ接続される負荷インピーダンスはＺ０で表す。
【００４４】
図１の電力分配合成回路に必要とされる機能を想定すると、入出力端子１１に入力された信号は２つに分配されて入出力端子１２，１３に出力される。従って、入出力端子１２の信号と入出力端子１３の信号とは同相になる。
そこで、図１の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合を考えると、図１の電力分配合成回路は図２の等価回路で表すことができる。図２において、キャパシタ２３の容量は（Ｃ１／２）になり、キャパシタ２４の容量はＣ２になる。分布定数線路２５の特性は分布定数線路１４，１５と同一である。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００４５】
また、図１の電力分配合成回路においては、例えば反射信号として入出力端子１２に入力された信号が入出力端子１３に現れないように入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保する必要がある。この場合、入力された反射信号を抵抗素子１６で全て吸収すれば、入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保することができる。
【００４６】
そこで、図１の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合を考えると、図１の電力分配合成回路は図３の等価回路で表すことができる。図３において、抵抗３４の抵抗値は（Ｒ／２）になり、キャパシタ３５の容量はＣ２になる。また、分布定数線路３３の特性は分布定数線路１４，１５と同一になる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００４７】
従って、図１の電力分配合成回路において周波数ｆ０で入出力端子１１〜１３の入出力を整合させるための条件、ならびに入出力端子１１と入出力端子１２，１３との間で信号を均等に分配・合成するために必要な条件は、図２の等価回路に基づいて求めることができる。これらの条件は、次の第（１）式及び第（２）式で表される。
【数１】
0003576918.tif 000004
また、図１の電力分配合成回路において入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保するために必要な条件は図３の等価回路に基づいて求めることができる。この条件は、次の第（３）式及び第（４）式で表される。
【数２】
0003576918.tif 000005
すなわち、上記第（１）式〜第（４）式の全ての条件を満たすように各構成要素の特性Ｅ１，Ｃ１，Ｃ２，Ｒ，Ｚ１を決定すれば、必要とされる電力分配合成回路の機能を実現することができる。
【００４８】
この場合、入出力端子１１から高周波信号を入力すると、１／２ずつに分配された高周波信号が入出力端子１２及び入出力端子１３から同相で出力される。また、入出力端子１２から高周波信号を入力した場合、入出力端子１３では抵抗素子１６を通過した高周波信号と分布定数線路１４，１５を通過した高周波信号とが等振幅かつ逆相で合成されるため、入出力端子１３には信号が現れない。
【００４９】
特定の条件を想定して具体的な計算を行った。その結果は次の通りである。
分布定数線路１４，１５の電気長Ｅ１：６０度
周波数ｆ０：１０ＧＨｚ
負荷インピーダンスＺ０：５０Ω
特性インピーダンスＺ１：１１６Ω
容量Ｃ１：０．３４ｐＦ
容量Ｃ２：１．１９ｐＦ
抵抗値Ｒ：１０７Ω
以上の条件で構成される図１の電力分配合成回路の周波数特性を数値シミュレーションで求めた結果、図４に示す周波数特性が得られた。図４に示す各パラメータの内容は次の通りである。
【００５０】
Ｓ２１：順方向伝達係数
Ｓ１１：一次側（入出力端子１１側）の入力反射係数
Ｓ２２：二次側（入出力端子１２側）の入力反射係数
Ｓ３２：アイソレーション
図４を参照すると、周波数９．４ＧＨｚ〜１０．７ＧＨｚにおいて、分配損失として（３．０５±０．０５）ｄＢ、入力反射量として−２０ｄＢ以下、アイソレーションとして２０ｄＢ以上の特性が得られていることがわかる。
【００５１】
なお、図２２に示す従来例の偶高調波ミキサの場合、キャパシタ２０８として同じ条件では１０ｐＦ程度の容量が必要になるが、キャパシタ１７〜１９の合計の容量は２．７２ｐＦであり、図１の電力分配合成回路を用いた方が回路全体をより小型化できる。
（第２の実施の形態）
本発明の電力分配合成回路の１つの実施の形態について、図５〜図８を参照して説明する。この形態は請求項２に対応する。
【００５２】
図５はこの形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。図６は図５の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。図７は図５の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。図８はこの形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【００５３】
この形態は第１の実施の形態の変形例である。図５〜図８において、第１の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施の形態と同一の部分については、以下の説明を省略する。
この形態では、請求項２の第１の端子，第２の端子，第３の端子，第１の分布定数線路，第２の分布定数線路，抵抗素子は、それぞれ入出力端子１１，入出力端子１２，入出力端子１３，分布定数線路１４，分布定数線路１５及び抵抗素子１６に対応する。
【００５４】
また、請求項２の第１のキャパシタ，第２のキャパシタ及び第３のキャパシタは、それぞれキャパシタ４１，キャパシタ４２及びキャパシタ４３に対応する。
図５を参照すると、この電力分配合成回路は入出力端子１１，１２，１３，分布定数線路１４，１５，抵抗素子１６，キャパシタ４１，４２，４３を備えている。２つの分布定数線路１４，１５の特性は同一であり、２つのキャパシタ４２，４３の特性も同一である。キャパシタ４１は一端が入出力端子１１と接続され、他端が接地されている。
【００５５】
ここでは、キャパシタ４１の容量をＣ１で表し、キャパシタ４２，４３の容量をＣ２で表す。また、抵抗素子１６の抵抗値はＲで表す。さらに、分布定数線路１４，１５の特性については、特定の周波数ｆ０における電気長をＥ１で表し、特性インピーダンスをＺ１で表す。また、入出力端子１１，１２，１３にそれぞれ接続される負荷インピーダンスはＺ０で表す。
【００５６】
図５の電力分配合成回路に必要とされる機能を想定すると、入出力端子１１に入力された信号は２つに分配されて入出力端子１２，１３に出力される。従って、入出力端子１２の信号と入出力端子１３の信号とは同相になる。
そこで、図５の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合を考えると、図５の電力分配合成回路は図６の等価回路で表すことができる。図６において、キャパシタ４４の容量は（Ｃ１／２）になり、キャパシタ４５の容量はＣ２になる。分布定数線路４６の特性は分布定数線路１４，１５と同一である。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００５７】
また、図５の電力分配合成回路においては、例えば反射信号として入出力端子１２に入力された信号が入出力端子１３に現れないように入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保する必要がある。この場合、入力された反射信号を抵抗素子１６で全て吸収すれば、入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保することができる。
【００５８】
そこで、図５の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合を考えると、図５の電力分配合成回路は図７の等価回路で表すことができる。図７において、抵抗４８の抵抗値は（Ｒ／２）になり、キャパシタ４９の容量はＣ２になる。また、分布定数線路４７の特性は分布定数線路１４，１５と同一になる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００５９】
従って、図５の電力分配合成回路において周波数ｆ０で入出力端子１１〜１３の入出力を整合させるための条件、ならびに入出力端子１１と入出力端子１２，１３との間で信号を均等に分配・合成するために必要な条件は、図６の等価回路に基づいて求めることができる。これらの条件は、次の第（５）式及び第（６）式で表される。
【数３】
0003576918.tif 000006
また、図５の電力分配合成回路において入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保するために必要な条件は図７の等価回路に基づいて求めることができる。この条件は、次の第（７）式及び第（８）式で表される。
【数４】
0003576918.tif 000007
すなわち、上記第（５）式〜第（８）式の全ての条件を満たすように各構成要素の特性Ｅ１，Ｃ１，Ｃ２，Ｒ，Ｚ１を決定すれば、必要とされる電力分配合成回路の機能を実現することができる。
【００６０】
この場合、入出力端子１１から高周波信号を入力すると、１／２ずつに分配された高周波信号が入出力端子１２及び入出力端子１３から同相で出力される。また、入出力端子１２から高周波信号を入力した場合、入出力端子１３では抵抗素子１６を通過した高周波信号と分布定数線路１４，１５を通過した高周波信号とが等振幅かつ逆相で合成されるため、入出力端子１３には信号が現れない。
【００６１】
特定の条件を想定して具体的な計算を行った。その結果は次の通りである。
分布定数線路１４，１５の電気長Ｅ１：４５度
周波数ｆ０：１０ＧＨｚ
負荷インピーダンスＺ０：５０Ω
特性インピーダンスＺ１：１１５Ω
容量Ｃ１：０．２８ｐＦ
容量Ｃ２：０．５５ｐＦ
抵抗値Ｒ：１３３Ω
以上の条件で構成される図５の電力分配合成回路の周波数特性を数値シミュレーションで求めた結果、図８に示す周波数特性が得られた。
【００６２】
図８を参照すると、周波数９．３ＧＨｚ〜１０．７ＧＨｚにおいて、分配損失として（３．０５±０．０５）ｄＢ、入力反射量として−２０ｄＢ以下、アイソレーションとして２０ｄＢ以上の特性が得られていることがわかる。
なお、図２２に示す従来例の偶高調波ミキサの場合、キャパシタ２０８として同じ条件では１０ｐＦ程度の容量が必要になるが、キャパシタ４１〜４３の合計の容量は１．３８ｐＦであり、図５の電力分配合成回路を用いた方が回路全体をより小型化できる。
【００６３】
（本発明に関連する電力分配合成回路の例）
本発明に関連する電力分配合成回路について、図９〜図１２を参照して説明する。
図９はこの電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。図１０は図９の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。図１１は図９の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。図１２はこの形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【００６４】
図９の電力分配合成回路は、第１の実施の形態の変形例である。図９〜図１２において、第１の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。
【００６５】
図９を参照すると、この電力分配合成回路は入出力端子１１，１２，１３，分布定数線路１４，１５，抵抗素子１６，キャパシタ５１，５２，５３を備えている。２つの分布定数線路１４，１５の特性は同一であり、２つのキャパシタ５１，５２の特性も同一である。キャパシタ５３は抵抗素子１６と直列に接続されている。
【００６６】
ここでは、キャパシタ５１，５２の容量をＣ１で表し、キャパシタ５３の容量をＣ２で表す。また、抵抗素子１６の抵抗値はＲで表す。さらに、分布定数線路１４，１５の特性については、特定の周波数ｆ０における電気長をＥ１で表し、特性インピーダンスをＺ１で表す。また、入出力端子１１，１２，１３にそれぞれ接続される負荷インピーダンスはＺ０で表す。
【００６７】
図９の電力分配合成回路に必要とされる機能を想定すると、入出力端子１１に入力された信号は２つに分配されて入出力端子１２，１３に出力される。従って、入出力端子１２の信号と入出力端子１３の信号とは同相になる。
そこで、図９の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合を考えると、図９の電力分配合成回路は図１０の等価回路で表すことができる。図１０において、キャパシタ５４の容量はＣ１になる。分布定数線路５５の特性は分布定数線路１４，１５と同一である。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００６８】
また、図９の電力分配合成回路においては、例えば反射信号として入出力端子１２に入力された信号が入出力端子１３に現れないように入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保する必要がある。この場合、入力された反射信号を抵抗素子１６で全て吸収すれば、入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保することができる。
【００６９】
そこで、図９の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合を考えると、図９の電力分配合成回路は図１１の等価回路で表すことができる。図１１において、抵抗５８の抵抗値は（Ｒ／２）になり、キャパシタ５９の容量は（２・Ｃ２）になり、キャパシタ５６の容量はＣ１になる。また、分布定数線路５７の特性は分布定数線路１４，１５と同一になる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００７０】
従って、図９の電力分配合成回路において周波数ｆ０で入出力端子１１〜１３の入出力を整合させるための条件、ならびに入出力端子１１と入出力端子１２，１３との間で信号を均等に分配・合成するために必要な条件は、図１０の等価回路に基づいて求めることができる。これらの条件は、次の第（９）式及び第（１０）式で表される。
【数５】
0003576918.tif 000008
また、図９の電力分配合成回路において入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保するために必要な条件は図１１の等価回路に基づいて求めることができる。この条件は、次の第（１１）式及び第（１２）式で表される。
【数６】
0003576918.tif 000009
すなわち、上記第（９）式〜第（１２）式の全ての条件を満たすように各構成要素の特性Ｅ１，Ｃ１，Ｃ２，Ｒ，Ｚ１を決定すれば、必要とされる電力分配合成回路の機能を実現することができる。
【００７１】
この場合、入出力端子１１から高周波信号を入力すると、１／２ずつに分配された高周波信号が入出力端子１２及び入出力端子１３から同相で出力される。また、入出力端子１２から高周波信号を入力した場合、入出力端子１３では抵抗素子１６を通過した高周波信号と分布定数線路１４，１５を通過した高周波信号とが等振幅かつ逆相で合成されるため、入出力端子１３には信号が現れない。
【００７２】
特定の条件を想定して具体的な計算を行った。その結果は次の通りである。
分布定数線路１４，１５の電気長Ｅ１：６０度
周波数ｆ０：１０ＧＨｚ
負荷インピーダンスＺ０：５０Ω
特性インピーダンスＺ１：８６．６Ω
容量Ｃ１：０．３２ｐＦ
容量Ｃ２：０．３２ｐＦ
抵抗値Ｒ：５０Ω
以上の条件で構成される図９の電力分配合成回路の周波数特性を数値シミュレーションで求めた結果、図１２に示す周波数特性が得られた。
【００７３】
図１２を参照すると、周波数９．４ＧＨｚ〜１１．０ＧＨｚにおいて、分配損失として（３．０５±０．０５）ｄＢ、入力反射量として−２０ｄＢ以下、アイソレーションとして２０ｄＢ以上の特性が得られていることがわかる。
なお、図２２に示す従来例の偶高調波ミキサの場合、キャパシタ２０８として同じ条件では１０ｐＦ程度の容量が必要になるが、キャパシタ４１〜４３の合計の容量は０．９６ｐＦであり、図９の電力分配合成回路を用いた方が回路全体をより小型化できる。
【００７４】
（第３の実施の形態）
本発明の電力分配合成回路の１つの実施の形態について、図１３〜図１６を参照して説明する。この形態は請求項３に対応する。
図１３はこの形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。図１４は図１３の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。図１５は図１３の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。図１６はこの形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【００７５】
この形態は第１の実施の形態の変形例である。図１３〜図１６において、第１の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施の形態と同一の部分については、以下の説明を省略する。
この形態では、請求項３の第１の端子，第２の端子，第３の端子，第１のインダクタ，第１のキャパシタ，第２のキャパシタ，抵抗素子，第２のインダクタ及び第３のキャパシタは、それぞれ入出力端子１１，１２，１３，インダクタ６４，キャパシタ６１，キャパシタ６２，抵抗素子１６，インダクタ６５及びキャパシタ６３に対応する。
【００７６】
図１３を参照すると、この電力分配合成回路は入出力端子１１，１２，１３，キャパシタ６１，６２，６３，インダクタ６４，６５及び抵抗素子１６を備えている。２つのキャパシタ６１，６２の特性は同一である。抵抗素子１６，インダクタ６５，キャパシタ６３は直列に接続されている。
ここでは、キャパシタ６１，６２の容量をＣ１で表し、キャパシタ６３の容量をＣ２で表す。また、抵抗素子１６の抵抗値はＲで表す。さらに、インダクタ６４のインダクタンスをＬ１で表し、インダクタ６５のインダクタンスをＬ２で表す。また、入出力端子１１，１２，１３にそれぞれ接続される負荷インピーダンスはＺ０で表す。
【００７７】
図１３の電力分配合成回路に必要とされる機能を想定すると、入出力端子１１に入力された信号は２つに分配されて入出力端子１２，１３に出力される。従って、入出力端子１２の信号と入出力端子１３の信号とは同相になる。
そこで、図１３の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合を考えると、図１３の電力分配合成回路は図１４の等価回路で表すことができる。図１４において、キャパシタ６７の容量はＣ１になる。インダクタ６６のインダクタンスは（２・Ｌ１）になる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００７８】
また、図１３の電力分配合成回路においては、例えば反射信号として入出力端子１２に入力された信号が入出力端子１３に現れないように入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保する必要がある。この場合、入力された反射信号を抵抗素子１６で全て吸収すれば、入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保することができる。
【００７９】
そこで、図１３の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合を考えると、図１３の電力分配合成回路は図１５の等価回路で表すことができる。図１５において、抵抗７２の抵抗値は（Ｒ／２）になり、キャパシタ７４の容量は（２・Ｃ２）になり、キャパシタ７１の容量はＣ１になり、インダクタ７３のインダクタンスは（Ｌ２／２）になる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００８０】
従って、図１３の電力分配合成回路において周波数ｆ０で入出力端子１１〜１３の入出力を整合させるための条件、ならびに入出力端子１１と入出力端子１２，１３との間で信号を均等に分配・合成するために必要な条件は、図１４の等価回路に基づいて求めることができる。これらの条件は、次の第（１３）式及び第（１４）式で表される。
【数７】
0003576918.tif 000010
また、図１３の電力分配合成回路において入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保するために必要な条件は図１５の等価回路に基づいて求めることができる。この条件は、次の第（１５）式及び第（１６）式で表される。
【数８】
0003576918.tif 000011
すなわち、上記第（１３）式〜第（１６）式の全ての条件を満たすように各構成要素の特性Ｌ１，Ｌ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｒを決定すれば、必要とされる電力分配合成回路の機能を実現することができる。
【００８１】
この場合、入出力端子１１から高周波信号を入力すると、１／２ずつに分配された高周波信号が入出力端子１２及び入出力端子１３から同相で出力される。また、入出力端子１２から高周波信号を入力した場合、入出力端子１３では抵抗素子１６を通過した高周波信号とキャパシタ６１，６２を通過した高周波信号とが等振幅かつ逆相で合成されるため、入出力端子１３には信号が現れない。
【００８２】
特定の条件を想定して具体的な計算を行った。その結果は次の通りである。
周波数ｆ０：１ＧＨｚ
負荷インピーダンスＺ０：５０Ω
容量Ｃ１：３．１８ｐＦ
容量Ｃ２：３．１８ｐＦ
抵抗値Ｒ：５０Ω
インダクタンスＬ１：７．９６ｎＨ
インダクタンスＬ２：１５．９ｎＨ（＝Ｚ０／πｆ０）
以上の条件で構成される図１３の電力分配合成回路の周波数特性を数値シミュレーションで求めた結果、図１６に示す周波数特性が得られた。
【００８３】
図１６を参照すると、周波数０．９１ＧＨｚ〜１．１０ＧＨｚにおいて、分配損失として（３．０５±０．０５）ｄＢ、入力反射量として−２０ｄＢ以下、アイソレーションとして２０ｄＢ以上の特性が得られていることがわかる。
（第４の実施の形態）
本発明の電力分配合成回路の１つの実施の形態について、図１７〜図２０を参照して説明する。この形態は請求項４に対応する。
【００８４】
図１７はこの形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。図１８は図１７の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。図１９は図１７の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。図２０はこの形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【００８５】
この形態は第１の実施の形態の変形例である。図１７〜図２０において、第１の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。第１の実施の形態と同一の部分については、以下の説明を省略する。
この形態では、請求項４の第１の端子，第２の端子，第３の端子，第１のキャパシタ，第２のキャパシタ，第３のキャパシタ，第１のインダクタ，第２のインダクタ及び抵抗素子は、それぞれ入出力端子１１，１２，１３，キャパシタ８１，８４，８５，インダクタ８２，８３及び抵抗素子１６に対応する。
【００８６】
図１７を参照すると、この電力分配合成回路は入出力端子１１，１２，１３，キャパシタ８１，８４，８５，インダクタ８２，８３及び抵抗素子１６を備えている。２つのキャパシタ８４，８５の特性は同一である。また、２つのインダクタ８２，８３の特性も同一である。
ここでは、キャパシタ８１の容量をＣ１で表し、キャパシタ８４，８５の容量をＣ２で表す。また、抵抗素子１６の抵抗値はＲで表す。さらに、インダクタ８２，８３のインダクタンスをＬで表す。また、入出力端子１１，１２，１３にそれぞれ接続される負荷インピーダンスはＺ０で表す。
【００８７】
図１７の電力分配合成回路に必要とされる機能を想定すると、入出力端子１１に入力された信号は２つに分配されて入出力端子１２，１３に出力される。従って、入出力端子１２の信号と入出力端子１３の信号とは同相になる。
そこで、図１７の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合を考えると、図１７の電力分配合成回路は図１８の等価回路で表すことができる。図１８において、キャパシタ８６の容量は（Ｃ１／２）になり、キャパシタ８８の容量はＣ２になる。インダクタ８７のインダクタンスは（Ｌ）になる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００８８】
また、図１７の電力分配合成回路においては、例えば反射信号として入出力端子１２に入力された信号が入出力端子１３に現れないように入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保する必要がある。この場合、入力された反射信号を抵抗素子１６で全て吸収すれば、入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保することができる。
【００８９】
そこで、図１７の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合を考えると、図１７の電力分配合成回路は図１９の等価回路で表すことができる。図１９において、抵抗９２の抵抗値は（Ｒ／２）になり、キャパシタ９３の容量はＣ２になり、インダクタ９１のインダクタンスはＬになる。ここでは、入出力端子１１，１２，１３に負荷インピーダンスＺ０が接続された場合を想定している。
【００９０】
従って、図１７の電力分配合成回路において周波数ｆ０で入出力端子１１〜１３の入出力を整合させるための条件、ならびに入出力端子１１と入出力端子１２，１３との間で信号を均等に分配・合成するために必要な条件は、図１８の等価回路に基づいて求めることができる。これらの条件は、次の第（１７）式及び第（１８）式で表される。
【数９】
0003576918.tif 000012
また、図１７の電力分配合成回路において入出力端子１２と入出力端子１３との間のアイソレーションを確保するために必要な条件は図１９の等価回路に基づいて求めることができる。この条件は、次の第（１９）式及び第（２０）式で表される。
【数１０】
0003576918.tif 000013
従って、上記第（１７）式〜第（２０）式に基づいて、次の第（２１）式のように各構成要素の特性を決定すれば、必要とされる電力分配合成回路の機能を実現することができる。
【数１１】
0003576918.tif 000014
この場合、入出力端子１１から高周波信号を入力すると、１／２ずつに分配された高周波信号が入出力端子１２及び入出力端子１３から同相で出力される。また、入出力端子１２から高周波信号を入力した場合、入出力端子１３では抵抗素子１６を通過した高周波信号とインダクタ８２，８３を通過した高周波信号とが等振幅かつ逆相で合成されるため、入出力端子１３には信号が現れない。
【００９１】
特定の条件を想定して具体的な計算を行った。その結果は次の通りである。
周波数ｆ０：１ＧＨｚ
負荷インピーダンスＺ０：５０Ω
容量Ｃ１：３．１８ｐＦ
容量Ｃ２：３．１８ｐＦ
抵抗値Ｒ：２００Ω
インダクタンスＬ：１５．９ｎＨ
以上の条件で構成される図１７の電力分配合成回路の周波数特性を数値シミュレーションで求めた結果、図２０に示す周波数特性が得られた。
【００９２】
図２０を参照すると、周波数０．９４ＧＨｚ〜１．０６ＧＨｚにおいて、分配損失として（３．０５±０．０５）ｄＢ、入力反射量として−２０ｄＢ以下、アイソレーションとして２０ｄＢ以上の特性が得られていることがわかる。
なお、上記の５つの実施の形態以外の構成であっても本発明の電力分配合成回路を構成することは可能である。例えば、回路に接続するキャパシタやインダクタの接続位置を変更したり、回路に接続する構成要素の数をさらに増やすこともできる。
【００９３】
【発明の効果】
本発明によれば、例えば図４，図８，図１２，図１６，図２０の特性から明らかなように電力分配合成回路においてベースバンド信号を阻止することができるので、ベースバンド信号を阻止するためのキャパシタをミキサ回路に設ける必要がなく、回路全体の小型化が可能になる。従って、特にチップ面積の小型化が要求されるモノリシックマイクロ波集積回路への適用に本発明は有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。
【図３】図１の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。
【図４】第１の実施の形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【図５】第２の実施の形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。
【図６】図５の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。
【図７】図５の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。
【図８】第２の実施の形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明に関連する電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。
【図１１】図９の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。
【図１２】本発明に関連する電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【図１３】第３の実施の形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。
【図１４】図１３の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。
【図１５】図１３の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。
【図１６】第３の実施の形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【図１７】第４の実施の形態の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から同相励振する場合の等価回路図である。
【図１９】図１７の電力分配合成回路を入出力端子１２，１３から逆相励振する場合の等価回路図である。
【図２０】第４の実施の形態の電力分配合成回路の周波数特性を示すグラフである。
【図２１】偶高調波ミキサを用いたホモダイン形式の受信機の構成を示すブロック図である。
【図２２】従来例の偶高調波ミキサの構成を示すブロック図である。
【図２３】従来例の電力分配合成回路の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１１，１２，１３  入出力端子
１４，１５  分布定数線路
１６  抵抗素子
１７，１８，１９  キャパシタ
２１，２２，３２  端子
２３，２４，３５  キャパシタ
２５，３３  分布定数線路
３４  抵抗
４１，４２，４３，４４，４５，４９  キャパシタ
４６  分布定数線路
４８  抵抗
５１，５２，５３，５４，５６，５９  キャパシタ
５５，５７  分布定数線路
５８  抵抗
６１，６２，６３，６７，７１，７４  キャパシタ
６４，６５，６６，７３  インダクタ
７２  抵抗
８１，８４，８５，８６，８８，９３  キャパシタ
８２，８３，８７，９１  インダクタ
９２  抵抗
２００ａ，２００ｂ  ミキサダイオード
２０１  アンチパラレルダイオードペア
２０２  ＲＦ端子
２０３  ＬＯ端子
２０４  ベースバンド端子
２０５  先端開放スタブ
２０６  先端短絡スタブ
２０７  高周波信号阻止用のインダクタ
２０８  ベースバンド信号阻止用のキャパシタ
２１１  空中線
２１２  低雑音増幅回路
２１３  帯域通過フィルタ
２１４  ０度電力分配合成回路
２１５ａ，２１５ｂ  偶高調波ミキサ
２１６  ４５度電力分配合成回路
２１７  偶高調波直交ミキサ
２１８  局部発振回路
２１９ａ，２１９ｂ  低域通過フィルタ
２２０ａ，２２０ｂ  ベースバンド増幅回路
２２１  復調回路
２３１，２３２，２３３  入出力端子
２３４  抵抗素子
２３５，２３６  分布定数線路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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