(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に少なくとも入力端子（１８）及び出力端子（２０）が形成された誘電体基板（１２）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記入力端子（１８）と前記出力端子（２０）間に配置された主線路（１４）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第１終端抵抗（２８ａ）が電気的に接続され、前記入力端子（１８）を通じて入力される入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１結合線路（１６ａ）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第２終端抵抗（２８ｂ）が電気的に接続され、前記出力端子（２０）を通じて入力される反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２結合線路（１６ｂ）とを有し、
前記第１結合線路（１６ａ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第１終端抵抗（２８ａ）は、前記第１結合線路（１６ａ）の前記出力端子（２０）寄りの前記一端に接続され、
前記第２終端抵抗（２８ｂ）は、前記第２結合線路（１６ｂ）の前記入力端子（１８）寄りの前記一端に接続され、
前記第２結合線路（１６ｂ）の長さが前記第１結合線路（１６ａ）の長さよりも長いことを特徴とする方向性結合器。
【請求項２】
表面に少なくとも入力端子（１８）及び出力端子（２０）が形成された誘電体基板（１２）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記入力端子（１８）と前記出力端子（２０）間に配置された主線路（１４）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第１終端抵抗（２８ａ）が電気的に接続され、前記入力端子（１８）を通じて入力される入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１結合線路（１６ａ）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第２終端抵抗（２８ｂ）が電気的に接続され、前記出力端子（２０）を通じて入力される反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２結合線路（１６ｂ）とを有し、
前記第１結合線路（１６ａ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第１終端抵抗（２８ａ）は、前記第１結合線路（１６ａ）の前記出力端子（２０）寄りの前記一端に接続され、
前記第２終端抵抗（２８ｂ）は、前記第２結合線路（１６ｂ）の前記入力端子（１８）寄りの前記一端に接続され、
前記第１結合線路（１６ａ）から前記主線路（１４）までの最短距離（Ｄ１）が前記第２結合線路（１６ｂ）から前記主線路（１４）までの最短距離（Ｄ２）よりも長いことを特徴とする方向性結合器。
【請求項３】
表面に少なくとも入力端子（１８）及び出力端子（２０）が形成された誘電体基板（１２）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記入力端子（１８）と前記出力端子（２０）間に配置された主線路（１４）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第１終端抵抗（２８ａ）が電気的に接続され、前記入力端子（１８）を通じて入力される入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１結合線路（１６ａ）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第２終端抵抗（２８ｂ）が電気的に接続され、前記出力端子（２０）を通じて入力される反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２結合線路（１６ｂ）とを有し、
前記第１結合線路（１６ａ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第１終端抵抗（２８ａ）は、前記第１結合線路（１６ａ）の前記出力端子（２０）寄りの前記一端に接続され、
前記第２終端抵抗（２８ｂ）は、前記第２結合線路（１６ｂ）の前記入力端子（１８）寄りの前記一端に接続され、
前記第２結合線路（１６ｂ）の長さが前記第１結合線路（１６ａ）の長さよりも長く、且つ、前記第１結合線路（１６ａ）から前記主線路（１４）までの最短距離（Ｄ１）が前記第２結合線路（１６ｂ）から前記主線路（１４）までの最短距離よりも長いことを特徴とする方向性結合器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）の他端に、前記入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１モニタ回路（３０ａ）が電気的に接続され、
前記第２結合線路（１６ｂ）の他端に、前記反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２モニタ回路（３０ｂ）が電気的に接続され、
前記第１モニタ回路（３０ａ）の一部及び前記第２モニタ回路（３０ｂ）の一部が前記誘電体基板（１２）の上面に実装されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）の他端に、前記入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１モニタ回路（３０ａ）が電気的に接続され、
前記第２結合線路（１６ｂ）の他端に、前記反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２モニタ回路（３０ｂ）が電気的に接続され、
前記第１モニタ回路（３０ａ）の一部、前記第２モニタ回路（３０ｂ）の一部、前記第１終端抵抗（２８ａ）及び前記第２終端抵抗（２８ｂ）が前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に実装されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項６】
請求項５記載の方向性結合器において、
前記誘電体基板（１２）の第１側面（１２ａ）に形成された第１終端接続端子（２２ａ）及び第１モニタ出力端子（３２ａ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第１側面（１２ａ）と対向する第２側面（１２ｂ）に形成された第２終端接続端子（２２ｂ）及び第２モニタ出力端子（３２ｂ）とを有し、
前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に実装された前記第１モニタ回路（３０ａ）の一部と前記第１モニタ出力端子（３２ａ）とが前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に形成された配線層（４４ｂ）を介して電気的に接続され、
前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に実装された前記第１終端抵抗（２８ａ）と前記第１終端接続端子（２２ａ）とが前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に形成された配線層（４４ｃ）を介して電気的に接続され、
前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に実装された前記第２モニタ回路（３０ｂ）の一部と前記第２モニタ出力端子（３２ｂ）とが前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に形成された配線層（４４ｅ）を介して電気的に接続され、
前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に実装された前記第２終端抵抗（２８ｂ）と前記第２終端接続端子（２２ｂ）とが前記誘電体基板（１２）の上面（１２ｕ）に形成された配線層（４４ｆ）を介して電気的に接続されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項７】
請求項６記載の方向性結合器において、
前記第１モニタ回路（３０ａ）は、前記第１結合線路（１６ａ）の他端に接続された第１結合容量（Ｃａ）を有し、
前記第２モニタ回路（３０ｂ）は、前記第２結合線路（１６ｂ）の他端に接続された第２結合容量（Ｃｂ）を有し、
前記第１結合容量（Ｃａ）は、前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記第１結合線路（１６ａ）の他端に第１ビアホール（４０ａ）を介して接続された第１電極（４２ａ）と、前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記第１モニタ回路（３０ａ）の一部に第２ビアホール（４０ｂ）を介して接続された第２電極（４２ｂ）と、前記第１電極（４２ａ）と前記第２電極（４２ｂ）との間に介在する誘電体層とで構成され、
前記第２結合容量（Ｃｂ）は、前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記第２結合線路（１６ｂ）の他端に第３ビアホール（４０ｃ）を介して接続された第３電極（４２ｃ）と、前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記第２モニタ回路（３０ｂ）の一部に第４ビアホール（４０ｄ）を介して接続された第４電極（４２ｄ）と、前記第３電極（４２ｃ）と前記第４電極（４２ｄ）との間に介在する誘電体層とで構成されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項８】
少なくとも第１側面（１２ａ）、第２側面（１２ｂ）、第３側面（１２ｃ）及び第４側面（１２ｄ）を有し、且つ、前記第１側面（１２ａ）に少なくとも入力端子（１８）が形成され、前記第２側面（１２ｂ）に少なくとも出力端子（２０）が形成された誘電体基板（１２）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、前記入力端子（１８）と前記出力端子（２０）間に配置された主線路（１４）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第１終端抵抗（２８ａ）が電気的に接続され、前記入力端子（１８）を通じて入力される入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１結合線路（１６ａ）と、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第２終端抵抗（２８ｂ）が電気的に接続され、前記出力端子（２０）を通じて入力される反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２結合線路（１６ｂ）とを有し、
前記誘電体基板（１２）の前記第１側面（１２ａ）のうち、前記第３側面（１２ｃ）寄りの位置に形成された第１終端接続端子（２２ａ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第１側面（１２ａ）のうち、前記入力端子（１８）寄りの位置に形成された第１モニタ接続端子（２４ａ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第３側面（１２ｃ）のうち、前記第１側面（１２ａ）寄りの位置に形成された第２終端接続端子（２２ｂ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第３側面（１２ｃ）のうち、前記第２側面（１２ｂ）寄りの位置に形成された第２モニタ接続端子（２４ｂ）と、
前記第１結合線路（１６ａ）の一端を前記第１終端接続端子（２２ａ）に電気的に接続する第１接続線路（２６ａ）と、
前記第１結合線路（１６ａ）の他端を前記第１モニタ接続端子（２４ａ）に電気的に接続する第２接続線路（２６ｂ）と、
前記第２結合線路（１６ｂ）の一端を前記第２終端接続端子（２２ｂ）に電気的に接続する第３接続線路（２６ｃ）と、
前記第２結合線路（１６ｂ）の他端を前記第２モニタ接続端子（２４ｂ）に電気的に接続する第４接続線路（２６ｄ）とを有し、
前記第１結合線路（１６ａ）は、前記第３接続線路（２６ｃ）に対して少なくとも一部が平行に配置され、
前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して少なくとも一部が平行に配置されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項９】
請求項８記載の方向性結合器において、
前記誘電体基板（１２）内に形成され、且つ、一端に第３終端抵抗（２８ｃ）が接続され、前記出力端子（２０）を通じて入力される反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第３結合線路（１６ｃ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第２側面（１２ｂ）のうち、前記第３側面（１２ｃ）寄りの位置に形成された第３終端接続端子（２２ｃ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第２側面（１２ｂ）のうち、前記出力端子（２０）寄りの位置に形成された第３モニタ接続端子（２４ｃ）と、
前記第３結合線路（１６ｃ）の一端を前記第３終端接続端子（２２ｃ）に電気的に接続する第５接続線路（２６ｅ）と、
前記第３結合線路（１６ｃ）の他端を前記第３モニタ接続端子（２４ｃ）に電気的に接続する第６接続線路（２６ｆ）とを有し、
前記第３結合線路（１６ｃ）は、前記出力側接続線路（２６ｄ）に対して少なくとも一部が平行に配置されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１０】
請求項９記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）から前記第２結合線路（１６ｂ）までの最短距離（Ｄ３）が前記第３結合線路（１６ｃ）から前記第２結合線路（１６ｂ）までの最短距離（Ｄ４）よりも長いことを特徴とする方向性結合器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）及び前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して平行に配置されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）及び前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して平行ではない部分を含むことを特徴とする方向性結合器。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記誘電体基板（１２）内の１つの形成面に、前記主線路（１４）、前記第１結合線路（１６ａ）及び前記第２結合線路（１６ｂ）が形成されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記主線路（１４）、前記第１結合線路（１６ａ）及び前記第２結合線路（１６ｂ）が、前記誘電体基板（１２）内の同一形成面に形成されていないことを特徴とする方向性結合器。
【請求項１５】
請求項１４記載の方向性結合器において、
前記誘電体基板（１２）内の第１形成面（２５ａ）に、前記主線路（１４）が形成され、
前記誘電体基板（１２）内の前記第１形成面（２５ａ）と異なる第２形成面（２５ｂ）に、前記第１結合線路（１６ａ）が形成され、
前記誘電体基板（１２）内の前記第１形成面（２５ａ）及び前記第２形成面（２５ｂ）と異なる第３形成面（２５ｃ）に、前記第２結合線路（１６ｂ）が形成されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）における前記主線路（１４）と結合する部分と前記第２結合線路（１６ｂ）における前記主線路（１４）と結合する部分とが前記主線路（１４）に沿い、且つ、前記主線路（１４）に対して垂直な面に前記第１結合線路（１６ａ）における前記主線路（１４）と結合する部分と前記第２結合線路（１６ｂ）における前記主線路（１４）と結合する部分とがそれぞれ交わっていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）及び前記第２結合線路（１６ｂ）は、前記主線路（１４）を中心として線対称の位置に形成されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）から前記入力端子（１８）までの最短距離と、前記第２結合線路（１６ｂ）から前記入力端子（１８）までの最短距離とが異なっていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項１９】
請求項１８記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）が前記入力端子（１８）寄りに形成され、
前記第２結合線路（１６ｂ）が前記出力端子（２０）寄りに形成されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項２０】
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記第１結合線路（１６ａ）の他端に、前記入力信号（Ｓｉ）のレベルをモニタするための第１モニタ回路（３０ａ）が電気的に接続され、
前記第２結合線路（１６ｂ）の他端に、前記反射信号（Ｓｒ）のレベルをモニタするための第２モニタ回路（３０ｂ）が電気的に接続されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項２１】
請求項２０記載の方向性結合器において、
前記誘電体基板（１２）の第１側面（１２ａ）に形成された第１終端接続端子（２２ａ）及び第１モニタ接続端子（２４ａ）と、
前記誘電体基板（１２）の前記第１側面（１２ａ）と対向する第２側面（１２ｂ）に形成された第２終端接続端子（２２ｂ）及び第２モニタ接続端子（２４ｂ）と、
前記第１結合線路（１６ａ）の一端を前記第１終端接続端子（２２ａ）に電気的に接続する第１接続線路（２６ａ）と、
前記第１結合線路（１６ａ）の他端を前記第１モニタ接続端子（２４ａ）に電気的に接続する第２接続線路（２６ｂ）と、
前記第２結合線路（１６ｂ）の一端を前記第２終端接続端子（２２ｂ）に電気的に接続する第３接続線路（２６ｃ）と、
前記第２結合線路（１６ｂ）の他端を前記第２モニタ接続端子（２４ｂ）に電気的に接続する第４接続線路（２６ｄ）とを有し、
前記第１終端接続端子（２２ａ）に前記第１終端抵抗（２８ａ）が接続され、
前記第１モニタ接続端子（２４ａ）に前記第１モニタ回路（３０ａ）が接続され、
前記第２終端接続端子（２２ｂ）に前記第２終端抵抗（２８ｂ）が接続され、
前記第２モニタ接続端子（２４ｂ）に前記第２モニタ回路（３０ｂ）が接続されていることを特徴とする方向性結合器。
【請求項２２】
請求項２１記載の方向性結合器において、
前記第１接続線路（２６ａ）及び前記第２接続線路（２６ｂ）は、前記主線路（１４）に対して垂直に形成されると共に、各長さが、前記主線路（１４）と前記第１結合線路（１６ａ）の結合部分の長さよりも長く、
前記第３接続線路（２６ｃ）及び前記第４接続線路（２６ｄ）は、前記主線路（１４）に対して垂直に形成されると共に、各長さが、前記主線路（１４）と前記第２結合線路（１６ｂ）の結合部分の長さよりも長いことを特徴とする方向性結合器。
【請求項２３】
請求項１〜２２のいずれか１項に記載の方向性結合器において、
前記誘電体基板（１２）がセラミックスである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、方向性結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近時、携帯電話の基地局や、工業用高周波加熱装置には高出力の高周波発信装置が用いられている。これは入力信号を高周波増幅器で増幅し、アンテナ等を経て空間や加熱槽に送出するものである。【０００３】
この際、高周波増幅器とアンテナの間に方向性結合器を配置し、出力信号の大きさや出力信号のひずみをモニタリングすることで、規格以上の出力が送出されないように高周波増幅器のゲインを調整したり、入力信号を調整して増幅後の信号のひずみを除去することが行われている。【０００４】
高周波増幅器の出力信号をモニタする方向性結合器としては、例えば特開２００２−２８０８１２号公報及び特開２００９−２７６１７号公報に記載の方向性結合器が知られている。【０００５】
また、従来の方向性結合器は、入力端子と出力端子間に配線された主線路に対して副線路を配線する構造が知られている（実開平５−４１２０６号公報、特開平１０−２２７０７号公報及び特開平１１−２６１３１３号公報参照）。【０００６】
ところで、携帯電話の基地局においては、天候等のアンテナ周囲の環境変化によって、加熱装置においては、高周波加熱装置の槽内の状況により、インピーダンスのミスマッチングが生じてアンテナから送出される信号の一部が反射し、再び高周波増幅器に逆戻りすることが起こりえる。このような反射信号は、高周波増幅器の動作を不安定にするだけではなく、最悪の場合には高周波増幅器そのものの故障をもたらすおそれがある。【０００７】
このような現象に対する保護策として、高周波増幅器とアンテナの間にアイソレータを配置する方法が考えられる。これは、アンテナから反射してきた信号が高周波増幅器の出力端子に到達する前に十分な減衰を与えることで、高周波増幅器を保護するというものである。他の方法としては、反射信号をモニタリングして、異常の感知によって高周波増幅器への信号入力を切る、あるいは高周波増幅器の電源を落とす等の対策を遅延なく実施することで高周波増幅器を保護することが考えられるが、簡単な構成で、反射信号をモニタリングする電子部品がまだ提案されていない。【０００８】
上述した特開２００２−２８０８１２号公報及び特開２００９−２７６１７号公報に記載の方向性結合器は、方向性結合器に入力される例えば高周波増幅器からの出力信号をモニタリングするものであって、反射信号をモニタリングする考えはない。また、実開平５−４１２０６号公報、特開平１０−２２７０７号公報及び特開平１１−２６１３１３号公報に記載の方向性結合器は、複数の周波数帯で用いることのできる汎用性の高い方向性結合器を得ることを目的としており、反射信号をモニタリングする考えはない。
【発明の概要】
【０００９】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、簡単な構成で、高周波増幅器等からの出力信号及びアンテナ等からの反射信号をモニタすることができる方向性結合器を提供することを目的とする。
【００１０】
［１］  本発明に係る方向性結合器は、表面に少なくとも入力端子及び出力端子が形成された誘電体基板と、前記誘電体基板内に形成され、前記入力端子と前記出力端子間に配置された主線路と、前記誘電体基板内に形成され、且つ、一端に第１終端抵抗が電気的に接続され、前記入力端子を通じて入力される入力信号のレベルをモニタするための第１結合線路と、前記誘電体基板内に形成され、且つ、一端に第２終端抵抗が電気的に接続され、前記出力端子を通じて入力される反射信号のレベルをモニタするための第２結合線路とを有することを特徴とする。
【００１１】
［２］  本発明において、前記第１結合線路は、前記主線路に対して少なくとも一部が平行に配置され、前記第２結合線路は、前記主線路に対して少なくとも一部が平行に配置され、前記第１終端抵抗は、前記第１結合線路の前記出力端子寄りの前記一端に接続され、前記第２終端抵抗は、前記第２結合線路の前記入力端子寄りの前記一端に接続されていることを特徴とする。
【００１２】
［３］  本発明において、前記第１結合線路及び前記第２結合線路は、前記主線路に対して平行に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
［４］  本発明において、前記第１結合線路及び前記第２結合線路は、前記主線路に対して平行ではない部分を含むことを特徴とする。
【００１４】
［５］  本発明において、前記誘電体基板内の１つの形成面に、前記主線路、前記第１結合線路及び前記第２結合線路が形成されていることを特徴とする。
【００１５】
［６］  本発明において、前記主線路、前記第１結合線路及び前記第２結合線路が、前記誘電体基板内の同一形成面に形成されていないことを特徴とする。
【００１６】
［７］  本発明において、前記誘電体基板内の第１形成面に、前記主線路が形成され、前記誘電体基板内の前記第１形成面と異なる第２形成面に、前記第１結合線路が形成され、前記誘電体基板内の前記第１形成面及び前記第２形成面と異なる第３形成面に、前記第２結合線路が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
［８］  本発明において、前記第１結合線路における前記主線路と結合する部分と、前記第２結合線路における前記主線路と結合する部分とが、前記主線路に沿い、且つ、前記主線路に対して垂直な面に前記第１結合線路における前記主線路と結合する部分と前記第２結合線路における前記主線路と結合する部分とがそれぞれ交わっていることを特徴とする。
【００１８】
［９］  本発明において、前記第１結合線路及び前記第２結合線路は、前記主線路を中心として線対称の位置に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
［１０］  本発明において、前記第１結合線路から前記入力端子までの最短距離と、前記第２結合線路から前記入力端子までの最短距離とが異なっていることを特徴とする。
【００２０】
［１１］  本発明において、前記第１結合線路が前記入力端子寄りに形成され、前記第２結合線路が前記出力端子寄りに形成されていることを特徴とする。
【００２１】
［１２］  本発明において、前記第１結合線路と前記第２結合線路の長さが異なることを特徴とする。
【００２２】
［１３］  本発明において、前記第２結合線路の長さが前記第１結合線路の長さよりも長いことを特徴とする。
【００２３】
［１４］  本発明において、前記第１結合線路から前記主線路までの最短距離と、前記第２結合線路から前記主線路までの最短距離が異なることを特徴とする。
【００２４】
［１５］  本発明において、前記第１結合線路から前記主線路までの最短距離が前記第２結合線路から前記主線路までの最短距離よりも長いことを特徴とする。
【００２５】
［１６］  本発明において、前記第１結合線路と前記第２結合線路の長さが互いに等しくなく、前記第１結合線路から前記主線路までの最短距離と、前記第２結合線路から前記主線路までの最短距離とが等しくないことを特徴とする。
【００２６】
［１７］  本発明において、前記第２結合線路の長さが前記第１結合線路の長さよりも長く、且つ、前記第１結合線路から前記主線路までの最短距離が前記第２結合線路から前記主線路までの最短距離よりも長いことを特徴とする。
【００２７】
［１８］  本発明において、前記第１結合線路の他端に、前記入力信号のレベルをモニタするための第１モニタ回路が電気的に接続され、前記第２結合線路の他端に、前記反射信号のレベルをモニタするための第２モニタ回路が電気的に接続されていることを特徴とする。
【００２８】
［１９］  本発明において、前記誘電体基板の第１側面に形成された第１終端接続端子及び第１モニタ接続端子と、前記誘電体基板の前記第１側面と対向する第２側面に形成された第２終端接続端子及び第２モニタ接続端子と、前記第１結合線路の一端を前記第１終端接続端子に電気的に接続する第１接続線路と、前記第１結合線路の他端を前記第１モニタ接続端子に電気的に接続する第２接続線路と、前記第２結合線路の一端を前記第２終端接続端子に電気的に接続する第３接続線路と、前記第２結合線路の他端を前記第２モニタ接続端子に電気的に接続する第４接続線路とを有し、前記第１終端接続端子に前記第１終端抵抗が接続され、前記第１モニタ接続端子に前記第１モニタ回路が接続され、前記第２終端接続端子に前記第２終端抵抗が接続され、前記第２モニタ接続端子に前記第２モニタ回路が接続されていることを特徴とする。
【００２９】
［２０］  本発明において、前記第１接続線路及び前記第２接続線路は、前記主線路に対して垂直に形成されると共に、各長さが、前記主線路と前記第１結合線路の結合部分の長さよりも長く、前記第３接続線路及び前記第４接続線路は、前記主線路に対して垂直に形成されると共に、各長さが、前記主線路と前記第２結合線路の結合部分の長さよりも長いことを特徴とする。
【００３０】
［２１］  本発明において、前記第１モニタ回路の一部及び前記第２モニタ回路の一部が前記誘電体基板の上面に実装されていることを特徴とする。
【００３１】
［２２］  本発明において、前記第１モニタ回路の一部、前記第２モニタ回路の一部、前記第１終端抵抗及び前記第２終端抵抗が前記誘電体基板の上面に実装されていることを特徴とする。
【００３２】
［２３］  本発明において、前記誘電体基板の第１側面に形成された第１終端接続端子及び第１モニタ出力端子と、前記誘電体基板の前記第１側面と対向する第２側面に形成された第２終端接続端子及び第２モニタ出力端子とを有し、前記誘電体基板の上面に実装された前記第１モニタ回路の一部と前記第１モニタ出力端子とが前記誘電体基板の上面に形成された配線層を介して電気的に接続され、前記誘電体基板の上面に実装された前記第１終端抵抗と前記第１終端接続端子とが前記誘電体基板の上面に形成された配線層を介して電気的に接続され、前記誘電体基板の上面に実装された前記第２モニタ回路の一部と前記第２モニタ出力端子とが前記誘電体基板の上面に形成された配線層を介して電気的に接続され、前記誘電体基板の上面に実装された前記第２終端抵抗と前記第２終端接続端子とが前記誘電体基板の上面に形成された配線層を介して電気的に接続されていることを特徴とする。
【００３３】
［２４］  本発明において、前記第１モニタ回路は、前記第１結合線路の他端に接続された第１結合容量を有し、前記第２モニタ回路は、前記第２結合線路の他端に接続された第２結合容量を有し、前記第１結合容量は、前記誘電体基板内に形成され、前記第１結合線路の他端に第１ビアホールを介して接続された第１電極と、前記誘電体基板内に形成され、前記第１モニタ回路の一部に第２ビアホールを介して接続された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に介在する誘電体層とで構成され、前記第２結合容量は、前記誘電体基板内に形成され、前記第２結合線路の他端に第３ビアホールを介して接続された第３電極と、前記誘電体基板内に形成され、前記第２モニタ回路の一部に第４ビアホールを介して接続された第４電極と、前記第３電極と前記第４電極との間に介在する誘電体層とで構成されていることを特徴とする。
【００３４】
［２５］  本発明において、前記誘電体基板の側面のうち、入力端子寄りの位置に形成された終端接続端子と、前記誘電体基板の前記側面のうち、出力端子寄りの位置に形成されたモニタ接続端子と、前記主線路に対して少なくとも一部が平行に配置された前記第２結合線路の一端を前記終端接続端子に電気的に接続する入力側接続線路と、前記第２結合線路の他端を前記モニタ接続端子に電気的に接続する出力側接続線路とを有し、前記第１結合線路は、前記入力側接続線路に対して少なくとも一部が平行に配置され、且つ、他端が前記主線路寄りに位置されていることを特徴とする。
【００３５】
［２６］  本発明において、前記誘電体基板内に形成され、且つ、一端に第３終端抵抗が接続され、前記出力端子を通じて入力される反射信号のレベルをモニタするための第３結合線路とを有し、前記第３結合線路は、前記出力側接続線路に対して少なくとも一部が平行に配置され、且つ、他端が前記主線路寄りに位置されていることを特徴とする。
【００３６】
［２７］  本発明において、前記第１結合線路から前記第２結合線路までの最短距離が前記第３結合線路から前記第２結合線路までの最短距離よりも長いことを特徴とする。
【００３７】
［２８］  本発明において、前記誘電体基板がセラミックスであることを特徴とする。
【００３８】
以上説明したように、本発明に係る方向性結合器によれば、簡単な構成で、高周波増幅器等からの出力信号及びアンテナ等からの反射信号をモニタすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１Ａは従来例に係る方向性結合器を示す斜視図であり、図１Ｂは、従来例に係る方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図２】従来例に係る方向性結合器を配線基板への実装例を示す斜視図である。
【図３】第１方向性結合器を示す斜視図である。
【図４】第１方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図５】第１方向性結合器を配線基板への実装例を示す斜視図である。
【図６】第１方向性結合器の動作を示す説明図である。
【図７】第２方向性結合器を示す平面図である。
【図８】図８Ａは図７の矢印ＶＩＩＩＡから見た側面を一部省略して示す図であり、図８Ｂは、図７のＶＩＩＩＢ−ＶＩＩＩＢ線上の断面を一部省略して示す図である。
【図９】図９Ａは図７の矢印ＩＸＡから見た側面を一部省略して示す図であり、図９Ｂは、図７のＩＸＢ−ＩＸＢ線上の断面を一部省略して示す図である。
【図１０】図１０Ａは第３方向性結合器を示す斜視図であり、図１０Ｂは第３方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１１】第４方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１２】第５方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１３】第６方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１４】第７方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１５】第８方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１６】第９方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１７】第１０方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１８】第１１方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図１９】第１２方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図２０】第１３方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【図２１】第１４方向性結合器を構成する各種線路の形成例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
近時、携帯電話の基地局や、工業用高周波加熱装置には高出力の高周波発信装置が用いられている。これは入力信号を高周波増幅器で増幅し、アンテナ等を経て空間や加熱槽に送出するものである。
【００４１】
携帯電話の基地局の場合においては、通信用データを含んだ高周波信号を高周波増幅器で増幅し、送信信号と受信信号の合波装置を経て、アンテナから送出する。これによってその基地局がカバーするエリア内の携帯電話端末と通信を行う。
【００４２】
この時、基地局に割り当てられた周波数を有効に活用すると共に、基地局の消費電力を有効に活用するため、高周波増幅器からの出力の一部を方向性結合器にて取り出し、その信号の大きさやひずみ特性を測定し、高周波増幅器への入力信号を調整する、あるいは、高周波増幅器のゲインを調整することが行われている。
【００４３】
ここで使用される方向性結合器１００は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、誘電体基板１０２と、誘電体基板１０２中に形成された主線路１０４と、その主線路１０４と電磁気的に結合する結合線路１０６から構成されている。また、図１Ａに示すように、誘電体基板１０２の第１側面１０２ａ側のコーナー部分には、入力端子１０８と出力端子１１０が形成され、第１側面１０２ａと対向する第２側面１０２ｂ側のコーナー部分には、カップリング端子１１２とアイソレーション端子１１４が形成される。
【００４４】
主線路１０４と結合線路１０６が電磁気的に結合する部分の長さは、対象となる高周波信号の約１／４波長に調整される。結合線路１０６の両端のうち、出力に近い端部（アイソレーション端子１１４）には終端抵抗１１６（図２参照）が接続される。
【００４５】
これにより結合線路１０６のもう一方の端（カップリング端子１１２）から入力信号の一部を取り出すことができる。このカップリング端子１１２で観察される信号と、入力信号の強度比をカップリング値という。これに対し、方向性結合器１００の出力端子１１０から入力される信号は、カップリング端子１１２ではほとんど観察されない。出力端子１１０から入力される信号と、それがカップリング端子１１２で観察される信号の強度比をアイソレーションと称し、カップリングより小さな値となる。
【００４６】
このように、方向性結合器１００の入力端子１０８に入力される信号と、出力端子１１０から入力された信号のそれぞれに対して、カップリング端子１１２で観察される信号の強度比に差があることから方向性結合器と呼ばれる。
【００４７】
基地局用の高周波増幅器１２０（図２参照）においては、アンテナ周辺の環境条件によってアンテナの入力インピーダンスが変動し、高周波増幅器１２０から送出された信号の一部が反射して高周波増幅器１２０の出力に再入力される場合がある。
【００４８】
アンテナ等のミスマッチングによって反射される信号が高周波増幅器１２０の出力端に入力されると、高周波増幅器１２０の動作を不安定にするだけでなく、最悪の場合は故障の要因となる。
【００４９】
この対策として、高周波増幅器１２０とアンテナの間にアイソレータを挿入する方法があるが、アイソレータはそれ自身の損失が大きいため高周波増幅器１２０からの送出パワーのロスが大きくなると共に、携帯電話の基地局のような大きなパワーを入力できるアイソレータは形状が大きい上に高価であるという課題がある。
【００５０】
アイソレータ以外の、反射信号による問題への対策として、図２に示すように、高周波増幅器１２０とアンテナの間に、高周波増幅器１２０の出力をモニタリングするための方向性結合器１００Ａを配置すると共に、アンテナからの反射信号をモニタリングするための方向性結合器１００Ｂを搭載する方法が提案された。この場合、アンテナからの出力信号が高周波増幅器１２０の出力に到達することを防ぐことはできないが、反射信号をモニタリングすることで、過剰な反射信号が観察された場合に高周波増幅器１２０の電源を落とす等の対策を施すことができる。方向性結合器１００は、前述のように誘電体基板１０２中に形成された結合線路１０６から構成される単純な構造であるため、作製が容易であると共に、入力できる高周波パワーも大きい。
【００５１】
しかし、この場合においても、出力検出用の方向性結合器１００Ａと、反射検出用の方向性結合器１００Ｂをそれぞれ搭載する必要があるため、部品点数の増大と占有面積の増大を起こしていた。
【００５２】
同様の課題は高周波を用いた工業用加熱機でも見られる。特に、工業用加熱機では加熱槽内の加熱対象物により、アンテナ部のインピーダンスが大きく変化するため、反射信号の大きさの比は携帯電話基地局の場合よりも大きくなる。よって、反射信号によって高周波増幅器１２０が影響を受けないようにする対策は重要である。この場合においても、二つの方向性結合器１００Ａ及び１００Ｂを高周波増幅器１２０とアンテナの間に配置する対策は有効であるが、部品点数の増大と、占有面積の増大は避けられなかった。
【００５３】
そこで、第１の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第１方向性結合器１０Ａと記す）は、図３及び図４に示すように、誘電体基板１２と、誘電体基板１２内に形成された主線路１４と、その主線路１４と電磁気的に結合する２つの結合線路（第１結合線路１６ａ及び第２結合線路１６ｂ）とを有するいわゆる分布定数型の方向性結合器であり、広い周波数特性と、低損失の特性を有する。
【００５４】
具体的には、誘電体基板１２の第１側面１２ａには入力端子１８が形成され、第１側面１２ａと対向する第２側面１２ｂには出力端子２０が形成され、第３側面１２ｃには第１結合線路１６ａの一端（出力端子２０寄りの一端）と接続される第１終端接続端子２２ａと第１結合線路１６ａの他端（入力端子１８寄りの他端）と接続される第１モニタ接続端子２４ａとが形成されている。第１終端接続端子２２ａは第１接続線路２６ａを介して第１結合線路１６ａの一端（出力端子２０寄りの一端）と接続され、第１モニタ接続端子２４ａは第２接続線路２６ｂを介して第１結合線路１６ａの他端（入力端子１８寄りの他端）と接続される。
【００５５】
同様に、第３側面１２ｃと対向する第４側面１２ｄには、第２結合線路１６ｂの一端（入力端子１８寄りの一端）と接続される第２終端接続端子２２ｂと第２結合線路１６ｂの他端（出力端子２０寄りの他端）と接続される第２モニタ接続端子２４ｂとが形成されている。第２終端接続端子２２ｂは第３接続線路２６ｃを介して第２結合線路１６ｂの一端と接続され、第２モニタ接続端子２４ｂは第４接続線路２６ｄを介して第２結合線路１６ｂの他端と接続される。
【００５６】
主線路１４、第１結合線路１６ａ、第２結合線路１６ｂ、第１接続線路２６ａ〜第４接続線路２６ｄは、誘電体基板１２内の１つの形成面２５に形成され、そのうち、第１結合線路１６ａは、主線路１４に対して平行に、且つ、隣接して配置され、第２結合線路１６ｂは、主線路１４に対して平行に、且つ、隣接して配置されており、また、第１結合線路１６ａ及び第２結合線路１６ｂは、主線路１４を中心として線対称の位置に形成されている。
【００５７】
また、主線路１４と第１結合線路１６ａとが電磁気的に結合する部分並びに主線路１４と第２結合線路１６ｂとが電磁気的に結合する部分の各長さは、対象となる高周波信号の約１／４波長に調整されている。誘電体基板１２中の信号の波長は、誘電率の平方根に反比例するため、第１方向性結合器１０Ａの小型化を狙い、誘電体基板１２として誘電率の高いセラミックが広く用いられている。
【００５８】
第１接続線路２６ａ〜第４接続線路２６ｄは、主線路１４に対して垂直に形成され、また、第１結合線路１６ａに接続された第１接続線路２６ａ及び第２接続線路２６ｂと、第２結合線路１６ｂに接続された第３接続線路２６ｃ及び第４接続線路２６ｄとは、互いに反対の方向に形成されている。さらに、第１接続線路２６ａ及び第２接続線路２６ｂの各長さを、主線路１４と第１結合線路１６ａとの結合長以上にし、第３接続線路２６ｃ及び第４接続線路２６ｄの各長さを、主線路１４と第２結合線路１６ｂとの結合長以上にしている。
【００５９】
また、この第１方向性結合器１０Ａは、第１結合線路１６ａの一端に第１終端抵抗２８ａが電気的に接続され、第２結合線路１６ｂの一端に第２終端抵抗２８ｂが電気的に接続されている。さらに、第１結合線路１６ａの他端に第１モニタ回路３０ａが電気的に接続され、第２結合線路１６ｂの他端に第２モニタ回路３０ｂが電気的に接続されている。具体的には、第１結合線路１６ａの一端に、第１接続線路２６ａ及び第１終端接続端子２２ａを介して第１終端抵抗２８ａが接続され、第１結合線路１６ａの他端に、第２接続線路２６ｂ及び第１モニタ接続端子２４ａを介して第１モニタ回路３０ａが接続されている。同様に、第２結合線路１６ｂの一端に、第３接続線路２６ｃ及び第２終端接続端子２２ｂを介して第２終端抵抗２８ｂが接続され、第２結合線路１６ｂの他端に、第４接続線路２６ｄ及び第２モニタ接続端子２４ｂを介して第２モニタ回路３０ｂが接続されている。
【００６０】
第１モニタ回路３０ａは、入力端子１８を通じて入力される入力信号Ｓｉ（高周波増幅器等の出力信号）のレベル（入力レベル）をモニタするための回路であり、第１モニタ接続端子２４ａと第１モニタ出力端子３２ａとの間に接続された第１結合容量Ｃａ及び第１ＰＩＮダイオードＤａと、第１ＰＩＮダイオードＤａのバイアス回路を構成する第１インダクタＬａと、第１ＰＩＮダイオードＤａからの検波電流を電荷として蓄積し、検波整流信号（入力レベルを示す信号：電流及び電圧）として出力する第１コンデンサＣ１とを有する。
【００６１】
第２モニタ回路３０ｂは、出力端子２０を通じて入力される反射信号Ｓｒのレベル（反射レベル）をモニタするための回路であり、上述した第１モニタ回路３０ａと同様に、第２モニタ接続端子２４ｂと第２モニタ出力端子３２ｂとの間に接続された第２結合容量Ｃｂ及び第２ＰＩＮダイオードＤｂと、第２ＰＩＮダイオードＤｂのバイアス回路を構成する第２インダクタＬｂと、第２ＰＩＮダイオードＤｂからの検波電流を電荷として蓄積し、検波整流信号（反射レベルを示す信号：電流及び電圧）として出力する第２コンデンサＣ２とを有する。
【００６２】
そして、図５に示すように、この第１方向性結合器１０Ａを配線基板３４に実装する場合は、第１方向性結合器１０Ａを、高周波増幅器３６とアンテナ（図示せず）の間に配置する。なお、図５において、第１モニタ回路３０ａ及び第２モニタ回路３０ｂの図示を省略してある。
【００６３】
ここで、第１方向性結合器１０Ａの動作について図６を参照しながら説明する。
【００６４】
一例として、入力レベルを１００Ｗ（＝５０ｄＢｍ）、第１結合度（主線路１４と第１結合線路１６ａとの結合度）のレベルを３０ｄＢ、第１アイソレーション（主線路１４と第１結合線路１６ａとのアイソレーション）のレベルを６０ｄＢ、第１方向性（主線路１４と第１結合線路１６ａとの方向性）のレベルを３０ｄＢとし、第２結合度（主線路１４と第２結合線路１６ｂとの結合度）のレベルを３０ｄＢ、第２アイソレーション（主線路１４と第２結合線路１６ｂとのアイソレーション）のレベルを６０ｄＢ、第２方向性（主線路１４と第２結合線路１６ｂとの方向性）のレベルを３０ｄＢとする。また、反射レベルは、アンテナ等とのミスマッチングによって変わるため、ここでは入力レベルの１％＝１Ｗ（３０ｄＢｍ）と仮定する。
【００６５】
先ず、（ａ）：５０ｄＢｍの入力レベルに対して、（ｂ）：第１結合線路１６ａの入力端子１８寄りの他端（あるいは第１モニタ接続端子２４ａ）からは、入力レベル５０ｄＢｍから第１結合度のレベル３０ｄＢを差し引いたレベル２０ｄＢｍの信号（入力モニタ信号Ｓｉａ）と、（ｃ）：反射レベル３０ｄＢｍから第１アイソレーションのレベル６０ｄＢを差し引いたレベル−３０ｄＢｍの信号（反射もれ信号Ｓｒａ）とが現れる。反射レベルは第１のアイソレーションにより大きく減衰されるので、他端（あるいは第１モニタ接続端子２４ａ）からは実質的に入力モニタ信号Ｓｉａのみが出力されることになり、第１方向性結合器１０Ａへの入力信号Ｓｉのモニタリングを行うことができる。
【００６６】
一方、（ｄ）：３０ｄＢｍの反射レベルに対して、（ｅ）：第２結合線路１６ｂの出力端子２０寄りの他端（あるいは第２モニタ接続端子２４ｂ）からは、反射レベル３０ｄＢｍから第２結合度のレベル３０ｄＢを差し引いたレベル０ｄＢｍの信号（反射モニタ信号Ｓｒｂ）と、（ｆ）：入力レベル５０ｄＢｍから第２アイソレーションのレベル６０ｄＢを差し引いたレベル−１０ｄＢｍの信号（入力もれ信号Ｓｉｂ）とが現れる。入力レベルは第２のアイソレーションにより大きく減衰されるので、他端（あるいは第２モニタ接続端子２４ｂ）からは実質的に反射モニタ信号Ｓｒｂのみが出力されることになり、第１方向性結合器１０Ａへの反射信号Ｓｒのモニタリングを行うことができる。
【００６７】
ここで、第１モニタ接続端子２４ａからの出力レベルは、入力モニタ信号Ｓｉａのレベル（入力モニタレベル）２０ｄＢｍに対して、反射もれ信号Ｓｒａのレベル（反射もれレベル）が−３０ｄＢｍとなり、その差は５０ｄＢ（１０万分の１）となる。従って、入力信号Ｓｉのレベル評価に対する反射信号Ｓｒの影響は小さい。一方、第２モニタ接続端子２４ｂからの出力レベルは、反射モニタ信号Ｓｒｂのレベル（反射モニタレベル）０ｄＢｍに対して、入力もれ信号Ｓｉｂのレベル（入力もれレベル）が−１０ｄＢｍとなり、その差は１０ｄＢ（１０分の１）となる。反射信号Ｓｒに対して入力信号Ｓｉの影響はあるが、反射信号Ｓｒをモニタリングする機能はある。
【００６８】
このように、第１方向性結合器１０Ａにおいては、第１結合線路１６ａを高周波増幅器３６からの出力モニタ用とし、第２結合線路１６ｂを反射信号Ｓｒのモニタ用とすることができるため、図５にも示すように、部品点数の削減と占有面積の削減が実現される。さらに、図１に示す方向性結合器１００を２個用いる場合（図２参照）に比較し、信号が伝播する主線路が短くなるため、全体の損失も小さくすることができる。
【００６９】
特に、第１接続線路２６ａ〜第４接続線路２６ｄを、主線路１４に対して垂直に形成し、第１接続線路２６ａ及び第２接続線路２６ｂと、第３接続線路２６ｃ及び第４接続線路２６ｄとを、互いに反対の方向に形成し、さらに、第１接続線路２６ａ及び第２接続線路２６ｂの各長さを、主線路１４と第１結合線路１６ａとの結合長以上にし、第３接続線路２６ｃ及び第４接続線路２６ｄの各長さを、主線路１４と第２結合線路１６ｂとの結合長以上にしたので、第１モニタ接続端子２４ａと第２モニタ接続端子２４ｂの間の不要な結合を抑制することができる。その結果、第１結合線路１６ａに反射信号Ｓｒが漏洩することを防ぐことができると共に、第２結合線路１６ｂに入力信号Ｓｉが漏洩することを防ぐことができる。
【００７０】
より好ましくは、図５において、高周波増幅器３６と第１方向性結合器１０Ａの間の配線３７ａ、あるいは第１方向性結合器１０Ａから高周波増幅器３６と逆方向に延びる配線３７ｂ上に、配線基板３４のＧＮＤ電位（配線基板に設置された図示しないグランド板やグランド電極に印加される０Ｖ等の基準電位）と同電位となるように、前記グランド板やグランド電極に接続されたシールド電極で覆う（例えば絶縁層や絶縁基板等を介して覆う）ことにより、これらの配線３７ａ及び３７ｂから入力信号Ｓｉ及び反射信号Ｓｒが、直接に第１モニタ接続端子２４ａや第２モニタ接続端子２４ｂに結合することを防ぐことができる。
【００７１】
同様の効果は、第１モニタ接続端子２４ａと第１モニタ回路３０ａを結ぶ配線、あるいは第２モニタ接続端子２４ｂと第２モニタ回路３０ｂを結ぶ配線をシールド電極で覆うことでも達成することができる。シールド電極は、入力信号Ｓｉが第２モニタ回路３０ｂに、あるいは反射信号Ｓｒが第１モニタ回路３０ａに、第１方向性結合器１０Ａの内部を通ることなく結合することを防ぐことが目的であるため、第１方向性結合器１０Ａの入力端子１８及び第１モニタ回路３０ａを含む領域と、出力端子２０と第２モニタ回路３０ｂを含む領域とを、電気的に分離するように設ければよい。
【００７２】
次に、第２の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第２方向性結合器１０Ｂと記す）について図７〜図９Ｂを参照しながら説明する。
【００７３】
この第２方向性結合器１０Ｂは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【００７４】
すなわち、図７及び図８Ａに示すように、誘電体基板１２の第３側面１２ｃに第１終端接続端子２２ａと第１モニタ出力端子３２ａとが形成され、図７及び図９Ａに示すように、誘電体基板１２の第４側面１２ｄに第２終端接続端子２２ｂと第２モニタ出力端子３２ｂとが形成されている。
【００７５】
誘電体基板１２の上面１２ｕに、第１モニタ回路３０ａの一部、第２モニタ回路３０ｂの一部、第１終端抵抗２８ａ及び第２終端抵抗２８ｂが実装されている。
【００７６】
具体的には、図７及び図８Ｂに示すように、第１モニタ回路３０ａの第１結合容量Ｃａが誘電体基板１２内に形成され、第１モニタ回路３０ａの一部（第１インダクタＬａ、第１ＰＩＮダイオードＤａ及び第１コンデンサＣ１）並びに第１終端抵抗２８ａが誘電体基板１２の上面１２ｕに実装されている。なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、第１モニタ回路３０ａの一部及び第１終端抵抗２８ａの図示を省略する。
【００７７】
図８Ｂに示すように、第１結合容量Ｃａは、第１結合線路１６ａの他端に第１ビアホール４０ａを介して接続された第１電極４２ａと、第１モニタ回路３０ａの一部に第２ビアホール４０ｂを介して接続された第２電極４２ｂと、第１電極４２ａと第２電極４２ｂとの間に介在する誘電体層とで構成されている。
【００７８】
そして、第２ビアホール４０ｂと、第１インダクタＬａの一端と、第１ＰＩＮダイオードＤａの一端とが、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成された第１配線層４４ａによって電気的に接続され、第１ＰＩＮダイオードＤａの他端と、第１コンデンサＣ１の一端と、第１モニタ出力端子３２ａとが、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成された第２配線層４４ｂによって電気的に接続されている。また、第１終端抵抗２８ａの一端と、第１終端接続端子２２ａとが、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成された第３配線層４４ｃによって接続されている。さらに、第１インダクタＬａ、第１コンデンサＣ１及び第１終端抵抗２８ａの各他端は、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成されたシールド端子４６（基準電位（例えば接地電位）が印加される）に接続されている。
【００７９】
同様に、図７及び図９Ｂに示すように、第２モニタ回路３０ｂの第２結合容量Ｃｂが誘電体基板１２内に形成され、第２モニタ回路３０ｂの一部（第２インダクタＬｂ、第２ＰＩＮダイオードＤｂ及び第２コンデンサＣ２）並びに第２終端抵抗２８ｂが誘電体基板１２の上面１２ｕに実装されている。なお、図９Ａ及び図９Ｂにおいて、第２モニタ回路３０ｂの一部及び第２終端抵抗２８ｂの図示を省略する。
【００８０】
図９Ｂに示すように、第２結合容量Ｃｂは、第２結合線路１６ｂの他端に第３ビアホール４０ｃを介して接続された第３電極４２ｃと、第２モニタ回路３０ｂの一部に第４ビアホール４０ｄを介して接続された第４電極４２ｄと、第３電極４２ｃと第４電極４２ｄとの間に介在する誘電体層とで構成されている。
【００８１】
そして、第４ビアホール４０ｄと、第２インダクタＬｂの一端と、第２ＰＩＮダイオードＤｂの一端とが、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成された第４配線層４４ｄによって電気的に接続され、第２ＰＩＮダイオードＤｂの他端と、第２コンデンサＣ２の一端と、第２モニタ出力端子３２ｂとが、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成された第５配線層４４ｅによって電気的に接続されている。また、第２終端抵抗２８ｂの一端と、第２終端接続端子２２ｂとが、誘電体基板１２の上面１２ｕに形成された第６配線層４４ｆによって接続されている。さらに、第２インダクタＬｂ、第２コンデンサＣ２及び第２終端抵抗２８ｂの各他端は、シールド端子４６に接続されている。
【００８２】
この第２方向性結合器１０Ｂにおいては、第１モニタ回路３０ａ、第２モニタ回路３０ｂ、第１終端抵抗２８ａ及び第２終端抵抗２８ｂを、誘電体基板１２上に実装することができるため、配線基板３４に対する第２方向性結合器１０Ｂの実装面積を大幅に縮小することができ、通信機器等の小型化に寄与することができる。
【００８３】
次に、第３の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第３方向性結合器１０Ｃと記す）について図１０Ａ及び１０Ｂを参照しながら説明する。
【００８４】
この第３方向性結合器１０Ｃは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、誘電体基板１２の第１側面１２ａに入力端子１８のほか、第１モニタ接続端子２４ａ及び第２終端接続端子２２ｂを形成し、誘電体基板１２の第２側面１２ｂに出力端子２０のほか、第１終端接続端子２２ａ及び第２モニタ接続端子２４ｂを形成することで、第１接続線路２６ａ〜第４接続線路２６ｄの長さをさらに長くした点で異なる。
【００８５】
この場合、第１モニタ接続端子２４ａと第２モニタ接続端子２４ｂの間の不要な結合をさらに抑制することができる。
【００８６】
次に、第４の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第４方向性結合器１０Ｄと記す）について図１１を参照しながら説明する。
【００８７】
この第４方向性結合器１０Ｄは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、図１１に示すように、第１結合線路１６ａを主線路１４に平行する部分と平行でない部分とを組み合わせて構成し、同様に、第２結合線路１６ｂを主線路１４に平行する部分と平行でない部分とを組み合わせて構成した点で異なる。
【００８８】
入力信号Ｓｉ及び反射信号Ｓｒを使った高周波増幅器３６の制御のためには、使用される周波数帯域において、モニタリングされる信号と入力された信号の強度比が周波数特性を有さないほうが有利である。この第４方向性結合器１０Ｄでは、上述のように構成したので、モニタリングされる信号の強度比を周波数軸に対して安定にすることができる。
【００８９】
次に、第５の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第５方向性結合器１０Ｅと記す）について図１２を参照しながら説明する。
【００９０】
この第５方向性結合器１０Ｅは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、図１２に示すように、第２結合線路１６ｂの長さが第１結合線路１６ａの長さよりも長い点で異なる。すなわち、主線路１４と第１結合線路１６ａとの第１結合長をＬ１、主線路１４と第２結合線路１６ｂとの第２結合長をＬ２としたとき、Ｌ２＞Ｌ１とする。例えばＬ２＝（３／４）λ、Ｌ１＝（１／４）λにする。
【００９１】
この第５方向性結合器１０Ｅの作用について、図６も参照しながら説明する。
【００９２】
図６において、反射レベルが低くなったとき、第２モニタ接続端子２４ｂから出力される反射モニタ信号Ｓｒｂのレベルに対して、入力もれ信号Ｓｉｂのレベルが相対的に大きくなり、反射信号Ｓｒの評価が正しく行えないおそれがでてくる。例えば（ｄ）：反射レベルが３０ｄＢｍではなく、１０ｄＢｍのときは、（ｅ）：反射モニタ信号Ｓｒｂのレベルは−２０ｄＢｍとなり、（ｆ）：入力もれ信号Ｓｉｂのレベル−１０ｄＢｍよりも小さくなり、（ｅ）：反射モニタ信号Ｓｒｂのレベルを正しく評価できなくなる場合がある。このような状態を避けるためには、第２アイソレーション（主線路１４と第２結合線路１６ｂとのアイソレーション）のレベルを大きくすることが重要となる。この第５方向性結合器１０Ｅでは、第２結合長Ｌ２を第１結合長Ｌ１よりも長くしたので、上述の第２アイソレーションのレベルを大きくすることができ、反射レベルが小さくても、反射信号Ｓｒを正確にモニタすることができる。
【００９３】
次に、第６の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第６方向性結合器１０Ｆと記す）について図１３を参照しながら説明する。
【００９４】
この第６方向性結合器１０Ｆは、上述した第５方向性結合器１０Ｅとほぼ同様の構成を有するが、図１３に示すように、第１結合線路１６ａから主線路１４までの最短距離をＤ１、第２結合線路１６ｂから主線路１４までの最短距離をＤ２としたとき、Ｄ１＞Ｄ２に設定した点で異なる。
【００９５】
この第６方向性結合器１０Ｆの作用について、図６も参照しながら説明する。
【００９６】
第１モニタ接続端子２４ａには第１モニタ回路３０ａが接続され、第２モニタ接続端子２４ｂには第２モニタ回路３０ｂが接続されるが、これら第１モニタ回路３０ａ及び第２モニタ回路３０ｂの回路構成を簡略化するには、モニタされる信号のレベルを低く抑える必要がある。これは、入力レベルが大きすぎると、第１ＰＩＮダイオードＤａでひずみが生じるからである。図６において、（ｂ）：仮定であるとしても、第１モニタ回路３０ａの簡略化を考慮した場合、入力モニタ信号Ｓｉａのレベル２０ｄＢｍは大きすぎる設定である。従って、第１結合度（主線路１４と第１結合線路１６ａとの結合度）のレベルを低くしておくことが好ましい。図６の例で、第１結合度のレベルを−４０ｄＢにしておけば、（ｂ）：入力モニタ信号Ｓｉａのレベルは１０ｄＢｍになり、簡単な回路構成でも入力信号Ｓｉをモニタすることができる。
【００９７】
一方、第２結合度（主線路１４と第２結合線路１６ｂとの結合度）のレベルを抑制してしまうと、（ｅ）：反射モニタ信号Ｓｒｂのレベルが小さくなり、（ｆ）：入力もれ信号Ｓｉｂのレベルよりも小さくなってしまうため、反射信号Ｓｒのモニタ機能を果たさなくなるおそれがある。つまり、第２結合度を小さくすることは限界がある。
【００９８】
従って、この第６方向性結合器１０Ｆのように、第１結合線路１６ａから主線路１４までの最短距離Ｄ１を、第２結合線路１６ｂから主線路１４までの最短距離Ｄ２よりも長くすることで、第１結合度（主線路１４と第１結合線路１６ａとの結合度）のレベルを低くすることができ、第１モニタ回路３０ａ及び第２モニタ回路３０ｂを簡略化することができると共に、入力信号Ｓｉ及び反射信号Ｓｒのモニタを確実に行うことが可能となる。
【００９９】
次に、第７の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第７方向性結合器１０Ｇと記す）について図１４を参照しながら説明する。
【０１００】
この第７方向性結合器１０Ｇは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、図１４に示すように、誘電体基板１２内の第１形成面２５ａに、主線路１４が形成され、誘電体基板１２内の第１形成面２５ａと異なる第２形成面２５ｂに、第１結合線路１６ａ、第１接続線路２６ａ及び第２接続線路２６ｂが形成され、誘電体基板１２内の第１形成面２５ａ及び第２形成面２５ｂと異なる第３形成面２５ｃに、第２結合線路１６ｂ、第３接続線路２６ｃ及び第４接続線路２６ｄが形成されている点で異なる。
【０１０１】
すなわち、主線路１４と第１結合線路１６ａ及び第２結合線路１６ｂをそれぞれ誘電体層３２を挟んで対向させることで、同一平面上で平行させるよりも強い結合を得ることができる。この場合においても、入力信号Ｓｉ（高周波増幅器３６からの出力信号）を検出するための第１結合線路１６ａと、反射信号Ｓｒ（アンテナからの反射信号）を検出するための第２結合線路１６ｂに、互いの信号が漏洩することを防ぐため、主線路１４に対して上下に配置することが好ましい。
【０１０２】
次に、第８の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第８方向性結合器１０Ｈと記す）について図１５を参照しながら説明する。
【０１０３】
この第８方向性結合器１０Ｈは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、図１５に示すように、以下の点で異なる。
【０１０４】
すなわち、誘電体基板１２の第３側面１２ｃのうち、入力側の位置に第２終端接続端子２２ｂが形成され、出力側の位置に第２モニタ接続端子２４ｂが形成されている。
【０１０５】
また、第２結合線路１６ｂが主線路１４に対して平行に、且つ、隣接して配置され、第３接続線路２６ｃが第２結合線路１６ｂの入力端子１８寄りの一端から第２終端接続端子２２ｂにかけて形成され、第４接続線路２６ｄが第２結合線路１６ｂの出力端子２０寄りの他端から第２モニタ接続端子２４ｂにかけて形成されている。
【０１０６】
さらに、誘電体基板１２の第１側面１２ａに、入力端子１８のほか、該入力端子１８寄りの位置に第１モニタ接続端子２４ａが形成され、その隣に第１終端接続端子２２ａが形成されている。
【０１０７】
また、第１結合線路１６ａが第３接続線路２６ｃに対して平行に、且つ、隣接して配置され、第１接続線路２６ａが第１結合線路１６ａの主線路１４から離れた一端から第１終端接続端子２２ａにかけて形成され、第２接続線路２６ｂが第１結合線路１６ａの主線路１４寄りの他端から第１モニタ接続端子２４ａにかけて形成されている。
【０１０８】
ここで、第８方向性結合器１０Ｈの動作について説明する。先ず、第２終端抵抗２８ｂには第３接続線路２６ｃを通じて入力信号Ｓｉの一部が現れる。よって、第３接続線路２６ｃに対して平行に配置した第１結合線路１６ａ及び第１モニタ接続端子２４ａを通じて入力信号Ｓｉをモニタすることが可能となる。
【０１０９】
なお、第２終端接続端子２２ｂに接続された第２終端抵抗２８ｂの代わりに第１モニタ回路３０ａを接続することが考えられるが、この場合は、終端条件が保たれず、第１モニタ回路３０ａのインピーダンス値は終端抵抗の値と等しくならない。そのため、主線路１４と第２結合線路１６ｂとのアイソレーションが劣化し、第２モニタ回路３０ｂにおいて、反射信号Ｓｒのモニタ機能が果たせなくなる。従って、図１５のように、第３接続線路２６ｃに隣接して第１結合線路１６ａを配置することが好ましい。
【０１１０】
次に、第９の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第９方向性結合器１０Ｉと記す）について図１６を参照しながら説明する。
【０１１１】
この第９方向性結合器１０Ｉは、上述した第８方向性結合器１０Ｈとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１１２】
すなわち、図１６に示すように、第４接続線路２６ｄに対して平行に、且つ、隣接して第３結合線路１６ｃが配置され、誘電体基板１２の第２側面１２ｂに、出力端子２０のほか、該出力端子２０寄りの位置に第３モニタ接続端子２４ｃが形成され、その隣に第３終端接続端子２２ｃが形成されている。
【０１１３】
また、第３結合線路１６ｃの主線路１４から離れた一端から第３終端接続端子２２ｃにかけて第５接続線路２６ｅが形成され、第３結合線路１６ｃの主線路１４寄りの他端から第３モニタ接続端子２４ｃにかけて第６接続線路２６ｆが形成されている。
【０１１４】
また、第３終端接続端子２２ｃに第３終端抵抗２８ｃが接続され、第３モニタ接続端子２４ｃと第３モニタ出力端子３２ｃ間に第２モニタ回路３０ｂが接続されている。
【０１１５】
さらに、第３接続線路２６ｃから第１結合線路１６ａまでの最短距離をＤ３、第４接続線路２６ｄから第３結合線路１６ｃまでの最短距離をＤ４としたとき、Ｄ３＞Ｄ４に設定している。
【０１１６】
これは、上述した第６方向性結合器１０Ｆ（図１３参照）と同様に、第１モニタ回路３０ａの簡略化を考慮した構成であって、第１結合度（この場合、第３接続線路２６ｃと第１結合線路１６ａとの結合度）のレベルを低くした構成となっており、簡単な回路構成でも入力信号Ｓｉをモニタすることができる。
【０１１７】
次に、第１０の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第１０方向性結合器１０Ｊと記す）について図１７を参照しながら説明する。
【０１１８】
この第１０方向性結合器１０Ｊは、上述した第１方向性結合器１０Ａとほぼ同様の構成を有するが、以下の点で異なる。
【０１１９】
すなわち、図１７に示すように、第１結合線路１６ａ、第１接続線路２６ａ及び第２接続線路２６ｂと、第２結合線路１６ｂ、第３接続線路２６ｃ及び第４接続線路２６ｄとが、共に同じ方向に形成され、第１結合線路１６ａが入力端子１８寄りに形成され、第２結合線路１６ｂが出力端子２０寄りに形成されている。
【０１２０】
さらに、誘電体基板１２の第３側面１２ｃのうち、入力側の位置に第１モニタ接続端子２４ａが形成され、それに隣接して第１終端接続端子２２ａが形成され、同じく出力側の位置に第２モニタ接続端子２４ｂが形成され、それに隣接して第２終端接続端子２２ｂが形成されている。
【０１２１】
この第１０方向性結合器１０Ｊは、図２に示す２つの方向性結合器１００（１００Ａ及び１００Ｂ）を並べる場合と比して、実装面積を縮小することができるが、主線路１４の長さが第１方向性結合器１０Ａと比して幾分長くなる。長くなる分、挿入損失の低減効果が小さくなるが、端子の位置を片側に集めたい場合に有効である。
【０１２２】
次に、第１１の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第１１方向性結合器１０Ｋと記す）について図１８を参照しながら説明する。
【０１２３】
この第１１方向性結合器１０Ｋは、１つの誘電体基板１２に、２つの第１方向性結合器１０Ａを並列に配置した構成を有する。
【０１２４】
従って、例えば２つの高周波増幅器からの各出力信号（第１出力信号及び第２出力信号）のうち、第１出力信号を第１入力信号Ｓｉ１として一方の主線路１４に入力させ、第２出力信号を第２入力信号Ｓｉ２として他方の主線路１４に入力させることで、１つの第１１方向性結合器１０Ｋで、２種類の入力信号のモニタ並びに２種類の反射信号のモニタを行うことができる。
【０１２５】
この例では、２つの第１方向性結合器１０Ａを並列に配置した場合を示したが、３つ以上の第１方向性結合器１０Ａを並列に配置してもよい。
【０１２６】
次に、第１２の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第１２方向性結合器１０Ｌと記す）について図１９を参照しながら説明する。
【０１２７】
この第１２方向性結合器１０Ｌは、上述した第１１方向性結合器１０Ｋと同様の構成を有するが、２つの第１方向性結合器１０Ａ間に、複数の貫通孔５０を形成し、各貫通孔５０にグランド電極５２を充填した点で異なる。
【０１２８】
この場合、隣接する第４接続線路２６ｄと第１接続線路２６ａとの電気的結合、並びに隣接する第３接続線路２６ｃと第２接続線路２６ｂとの電気的結合を抑制することができる。
【０１２９】
この第１２方向性結合器１０Ｌにおいても、３つ以上の第１方向性結合器１０Ａを並列に配置してもよい。
【０１３０】
次に、第１３の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第１３方向性結合器１０Ｍと記す）について図２０を参照しながら説明する。
【０１３１】
この第１３方向性結合器１０Ｍは、１つの誘電体基板１２内に２つの第１方向性結合器１０Ａを積層して配置した構成を有する。すなわち、誘電体基板１２の第１形成面２５ａに、一方の第１方向性結合器１０Ａを形成し、第１形成面２５ａとは異なる第２形成面２５ｂに他方の第１方向性結合器１０Ａを形成した構成を有する。なお、一方の第１方向性結合器１０Ａと他方の方向性結合器１０Ａとの間には図示しないシールド層（グランド電極等）が介在されている。
【０１３２】
そして、誘電体基板１２の第１側面１２ａに、一方の第１方向性結合器１０Ａの入力端子１８と、他方の第１方向性結合器１０Ｂの第１終端接続端子２２ａ及び第１モニタ接続端子２４ａが形成され、誘電体基板１２の第２側面１２ｂに、一方の第１方向性結合器１０Ａの出力端子２０と、他方の第１方向性結合器１０Ａの第２終端接続端子２２ｂ及び第２モニタ接続端子２４ｂが形成されている。
【０１３３】
同様に、誘電体基板１２の第３側面１２ｃに、他方の第１方向性結合器１０Ａの出力端子２０と、一方の第１方向性結合器１０Ａの第１終端接続端子２２ａ及び第１モニタ接続端子２４ａが形成され、誘電体基板１２の第４側面１２ｄに、他方の第１方向性結合器１０Ａの入力端子１８と、一方の第１方向性結合器１０Ａの第２終端接続端子２２ｂ及び第２モニタ接続端子２４ｂが形成されている。
【０１３４】
この場合も、第１１方向性結合器１０Ｋや第１２方向性結合器１０Ｌと同様に、例えば２つの高周波増幅器からの各出力信号（第１出力信号及び第２出力信号）のうち、第１出力信号を第１入力信号Ｓｉ１として一方の主線路１４に入力させ、第２出力信号を第２入力信号Ｓｉ２として他方の主線路１４に入力させることで、１つの第１３方向性結合器１０Ｍで、２種類の入力信号のモニタ並びに２種類の反射信号のモニタを行うことができる。
【０１３５】
この例では、２つの第１方向性結合器１０Ａを積層して配置した場合を示したが、３つ以上の第１方向性結合器１０Ａをそれぞれシールド層を間に挟んで積層して配置してもよい。
【０１３６】
次に、第１４の実施の形態に係る方向性結合器（以下、第１４方向性結合器１０Ｎと記す）について図２１を参照しながら説明する。
【０１３７】
この第１４方向性結合器１０Ｎは、１つの誘電体基板１２内に２つの信号の合成を目的とした合成用方向性結合器５４と、１つの第１方向性結合器１０Ａを積層して配置した構成を有する。
【０１３８】
合成用方向性結合器５４は、誘電体基板１２内の第１形成面２５ａに形成された第１方向性結合器１０Ａの主線路１４が延長された部分（延長部分１４ａ）と、第１形成面２５ａとは異なる第２形成面２５ｂに形成され、且つ、主線路１４の延長部分１４ａと誘電体層を間に挟んで対向する合成用の結合線路５６とで構成されている。
【０１３９】
従って、例えば２つの高周波増幅器からの各出力信号（第１出力信号及び第２出力信号）のうち、第１出力信号を第１入力信号Ｓｉ１として主線路１４に入力させ、第２出力信号を第２入力信号Ｓｉ２として合成用の結合線路５６に入力させることで、合成用方向性結合器５４において、第１入力信号Ｓｉ１と第２入力信号Ｓｉ２とが合成され、合成信号Ｓｃとして第１方向性結合器１０Ａに入力されることになる。その結果、第１方向性結合器１０Ａでは、合成信号Ｓｃのモニタ並びに合成信号Ｓｃの反射信号のモニタを行うことができる。
【０１４０】
この例では、主線路１４に１つの合成用の結合線路５６を対向させることで２つの入力信号を合成する場合を示したが、その他、主線路１４に２つ以上の合成用の結合線路５６をそれぞれ対向させることで３つ以上の入力信号を合成するようにしてもよい。
【０１４１】
上述した第１方向性結合器１０Ａ〜第１４方向性結合器１０Ｎにおいて、好ましくは誘電体基板１２としてセラミックスを用いることで、セラミックスの誘電率に応じて方向性結合器を小型化できる。また、誘電体基板１２として樹脂を用いる場合に比較して、セラミックスの場合は高温において安定な特性を得ることができる。高周波増幅器３６では出力信号によって回路温度が上昇するため、特に高温域での特性の安定性は有利である。
【０１４２】
［実施例］
（従来例）
比誘電率が７の特性を持つセラミックスを用いて作成したセラミックスグリーンシート上に、図１Ｂに示すような内層導体パターンを銀ペーストを用いて印刷を行い、所定の枚数のグリーンシートを圧着、積層した後に、約９５０℃で焼成を行った。そして、４側面に端子電極を印刷することで、図１Ａに示すような一体形状の方向性結合器１００を作製した。
【０１４３】
作製した方向性結合器１００の形状は、縦７．０×横９．０ｍｍ、厚み２．５ｍｍであり、結合度は３０ｄＢ、アイソレーションは６０ｄＢ、主線路１０４での挿入損失は０．０８ｄＢであった。
【０１４４】
この方向性結合器１００を２個準備し（１００Ａ及び１００Ｂ）、図２に示すように高周波増幅器１２０の出力端に直列に実装を行った。
【０１４５】
この結果、出力モニタリング用の方向性結合器１００Ａのカップリング端子から高周波増幅器１２０の出力の−３０ｄＢの信号を観察する一方、アンテナからの反射信号は−６０ｄＢとなった。逆に、反射信号モニタリング用の方向性結合器１００Ｂにおいては、反射信号の−３０ｄＢの信号を観察すると共に、高周波増幅器１２０からの出力の−６０ｄＢの信号しか観察されなかった。これにより、それぞれの方向性結合器１００Ａ及び１００Ｂにより、高周波増幅器１２０の出力信号と、アンテナからの反射信号を観察できた。
【０１４６】
２つの方向性結合器１００Ａ及び１００Ｂを接続したことにより、全体の損失は０．１６ｄＢであった。
【０１４７】
（実施例１）
比誘電率が７の特性を持つセラミックスを用いて作成したセラミックスグリーンシート上に、図４に示すような内層導体パターンを銀ペーストを用いて印刷を行い、所定の枚数のグリーンシートを圧着、積層した後に、約９５０℃で焼成を行った。そして、４側面に端子電極を印刷することで、図３に示すような一体形状の第１方向性結合器１０Ａを作製した。
【０１４８】
作製した第１方向性結合器１０Ａの形状は、縦７．０×横１４．０ｍｍ、厚み２．５ｍｍであり、１つの誘電体基板１２に内層される第１方向性結合器の第１結合度及び第２結合度は各３０ｄＢであり、第１アイソレーション及び第２アイソレーションは各６０ｄＢであり、主線路１４での挿入損失は０．０９ｄＢであった。
【０１４９】
この第１方向性結合器１０Ａを図５に示すように実装を行った。
【０１５０】
その結果、第１モニタ接続端子２４ａからは、高周波増幅器３６の出力の−３０ｄＢの信号（入力モニタ信号Ｓｉａ）を観察する一方、アンテナからの反射もれ信号Ｓｒａは−６０ｄＢとなった。逆に、第２モニタ接続端子２４ｂからは反射信号の−３０ｄＢの信号（反射モニタ信号Ｓｒｂ）を観察すると共に、高周波増幅器３６からの出力の−６０ｄＢの信号（入力もれ信号Ｓｉｂ）しか観察されなかった。これにより、第１方向性結合器１０Ａによって、高周波増幅器３６の出力信号（すなわち、入力信号Ｓｉ）と、アンテナからの反射信号Ｓｒをモニタリングすることができた。
【０１５１】
また、本回路構成のロスは方向性結合器１００単体の０．０９ｄＢであった。
【０１５２】
なお、本発明に係る方向性結合器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【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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