(57)【要約】【課題】互いに９０度の位相差がある４つの電波を出力することができるようにする。【解決手段】設定周波数で９０度の電気長を有する伝送線路１〜１２から構成されており、伝送線路１（２，３，４）が入出力端子５１（５２，５３，５４）と入出力端子５２（５３，５４，５５）間に接続され、伝送線路５の一端が入出力端子５３と接続され、伝送線路６の一端が伝送線路５の他端と接続され、伝送線路７が伝送線路５の他端と入出力端子５６間に接続され、伝送線路８（９）が伝送線路５（６）の他端と入出力端子５３（５４）間に接続され、伝送線路１０が入出力端子５５と入出力端子５６間に接続され、さらに、一端が接地されている伝送線路１１の他端を伝送線路５の他端と接続し、一端が接地されている伝送線路１２の他端を伝送線路６の他端と接続している。【選択図】図１
2015080063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定周波数で９０度の電気長を有する第１から第１２の伝送線路を備え、
前記第１の伝送線路は第１の端子と第２の端子間に接続され、
前記第２の伝送線路は前記第２の端子と第３の端子間に接続され、
前記第３の伝送線路は前記第３の端子と第４の端子間に接続され、
前記第４の伝送線路は前記第４の端子と第５の端子間に接続され、
前記第５の伝送線路は一端が前記第１の端子と接続され、
前記第６の伝送線路は一端が前記第５の伝送線路の他端と接続され、
前記第７の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と第６の端子間に接続され、
前記第８の伝送線路は前記第５の伝送線路の他端と前記第３の端子間に接続され、
前記第９の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と前記第４の端子間に接続され、
前記第１０の伝送線路は前記第５の端子と前記第６の端子間に接続され、
前記第１１の伝送線路は一端が接地されて、他端が前記第５の伝送線路の他端と接続され、
前記第１２の伝送線路は一端が接地されて、他端が前記第６の伝送線路の他端と接続されていることを特徴とするハイブリッド回路。
【請求項２】
前記設定周波数で９０度の電気長を有する第１３から第１６の伝送線路を備え、
前記第１３の伝送線路は一端が接地されて、他端が前記第１の端子と接続され、
前記第１４の伝送線路は一端が接地されて、他端が前記第２の端子と接続され、
前記第１５の伝送線路は一端が接地されて、他端が前記第５の端子と接続され、
前記第１６の伝送線路は一端が接地されて、他端が前記第６の端子と接続されていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項３】
設定周波数で９０度の電気長を有する第１から第１０の伝送線路を備え、
前記第１の伝送線路は第１の端子と第２の端子間に接続され、
前記第２の伝送線路は前記第２の端子と第３の端子間に接続され、
前記第３の伝送線路は前記第３の端子と第４の端子間に接続され、
前記第４の伝送線路は前記第４の端子と第５の端子間に接続され、
前記第５の伝送線路は一端が前記第１の端子と接続され、
前記第６の伝送線路は一端が前記第５の伝送線路の他端と接続され、
前記第７の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と第６の端子間に接続され、
前記第８の伝送線路は前記第５の伝送線路の他端と前記第３の端子間に接続され、
前記第９の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と前記第４の端子間に接続され、
前記第１０の伝送線路は前記第５の端子と前記第６の端子間に接続されており、
さらに、前記第６の伝送線路と並列に第１１の伝送線路が接続され、
前記第６の伝送線路と前記第１１の伝送線路からなる並列線路の電気特性が前記第３の伝送線路の電気特性と等しいことを特徴とするハイブリッド回路。
【請求項４】
設定周波数で９０度の電気長を有する第１から第５及び第７から第１０の伝送線路と、第６の伝送線路とを備え、
前記第１の伝送線路は第１の端子と第２の端子間に接続され、
前記第２の伝送線路は前記第２の端子と第３の端子間に接続され、
前記第３の伝送線路は前記第３の端子と第４の端子間に接続され、
前記第４の伝送線路は前記第４の端子と第５の端子間に接続され、
前記第５の伝送線路は一端が前記第１の端子と接続され、
前記第６の伝送線路は一端が前記第５の伝送線路の他端と接続され、
前記第７の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と第６の端子間に接続され、
前記第８の伝送線路は前記第５の伝送線路の他端と前記第３の端子間に接続され、
前記第９の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と前記第４の端子間に接続され、
前記第１０の伝送線路は前記第５の端子と前記第６の端子間に接続されており、
さらに、前記第６の伝送線路と並列に第１１の伝送線路が接続され、
前記第６の伝送線路と前記第１１の伝送線路からなる並列線路が設定周波数で９０度の電気長を有し、前記並列線路の電気特性が前記第３の伝送線路の電気特性と等しいことを特徴とするハイブリッド回路。
【請求項５】
前記第１の伝送線路と並列に第１２の伝送線路が接続され、
前記第１０の伝送線路と並列に第１３の伝送線路が接続され、
前記第１の伝送線路と前記第１２の伝送線路からなる並列線路の電気特性が前記第８の伝送線路の電気特性と等しく、前記第１０の伝送線路と前記第１３の伝送線路からなる並列線路の電気特性が前記第９の伝送線路の電気特性と等しいことを特徴とする請求項３記載のハイブリッド回路。
【請求項６】
設定周波数で９０度の電気長を有する第２から第５及び第７から第９の伝送線路と、第１、第６及び第１０の伝送線路とを備え、
前記第１の伝送線路は第１の端子と第２の端子間に接続され、
前記第２の伝送線路は前記第２の端子と第３の端子間に接続され、
前記第３の伝送線路は前記第３の端子と第４の端子間に接続され、
前記第４の伝送線路は前記第４の端子と第５の端子間に接続され、
前記第５の伝送線路は一端が前記第１の端子と接続され、
前記第６の伝送線路は一端が前記第５の伝送線路の他端と接続され、
前記第７の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と第６の端子間に接続され、
前記第８の伝送線路は前記第５の伝送線路の他端と前記第３の端子間に接続され、
前記第９の伝送線路は前記第６の伝送線路の他端と前記第４の端子間に接続され、
前記第１０の伝送線路は前記第５の端子と前記第６の端子間に接続されており、
さらに、前記第６の伝送線路と並列に第１１の伝送線路が接続され、
前記第１の伝送線路と並列に第１２の伝送線路が接続され、
前記第１０の伝送線路と並列に第１３の伝送線路が接続され、
前記第６の伝送線路と前記第１１の伝送線路からなる第１の並列線路と、前記第１の伝送線路と前記第１２の伝送線路からなる第２の並列線路と、前記第１０の伝送線路と前記第１３の伝送線路からなる第３の並列線路とが設定周波数で９０度の電気長を有するとともに、前記第１の並列線路の電気特性が前記第３の伝送線路の電気特性と等しく、前記第２の並列線路の電気特性が前記第８の伝送線路の電気特性と等しく、前記第３の並列線路の電気特性が前記第９の伝送線路の電気特性と等しいことを特徴とするハイブリッド回路。
【請求項７】
前記第３の伝送線路は、前記第６の伝送線路の長さで決まる前記第３の端子と前記第４の端子との間隔に収まるように折り曲げられていることを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項８】
前記第３の伝送線路は、前記第３の端子と前記第４の端子間に接続されている伝送線路と、前記伝送線路と接地の間に接続されている容量性リアクタンスとから構成されており、
前記第３の伝送線路の物理長が前記第６の伝送線路の物理長と等しいことを特徴とする請求項１記載のハイブリッド回路。
【請求項９】
前記第６及び第１１の伝送線路の特性インピーダンスが前記第３の伝送線路の特性インピーダンスより高いことを特徴とする請求項３または請求項４記載のハイブリッド回路。
【請求項１０】
前記第６及び第１１の伝送線路の特性インピーダンスが前記第３の伝送線路の特性インピーダンスより高く、
前記第１及び第１２の伝送線路の特性インピーダンスが前記第８の伝送線路の特性インピーダンスより高く、
前記第１０及び第１３の伝送線路の特性インピーダンスが前記第９の伝送線路の特性インピーダンスより高いことを特徴とする請求項５または請求項６記載のハイブリッド回路。
【請求項１１】
前記第３の伝送線路の特性インピーダンスが前記第６の伝送線路の特性インピーダンスより高いことを特徴とする請求項７記載のハイブリッド回路。
【請求項１２】
前記第１から第１０の伝送線路の特性インピーダンスが前記第１の端子の特性インピーダンスと等しいことを特徴とする請求項１または請求項２記載のハイブリッド回路。
【請求項１３】
前記第１から第５の伝送線路及び前記第７から第１０の伝送線路の特性インピーダンスが前記第１の端子の特性インピーダンスと等しいことを特徴とする請求項３、請求項４または請求項９記載のハイブリッド回路。
【請求項１４】
前記第２から第５の伝送線路及び前記第７から第９の伝送線路の特性インピーダンスが前記第１の端子の特性インピーダンスと等しいことを特徴とする請求項５、請求項６または請求項１０記載のハイブリッド回路。
【請求項１５】
前記第１から第２の伝送線路及び前記第４から第１０の伝送線路の特性インピーダンスが前記第１の端子の特性インピーダンスと等しいことを特徴とする請求項７または請求項１１記載のハイブリッド回路。
【請求項１６】
少なくとも一つの伝送線路が集中定数素子で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１５のうちのいずれか１項記載のハイブリッド回路。
【請求項１７】
少なくとも一つの伝送線路が可変容量素子で構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１６のうちのいずれか１項記載のハイブリッド回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、入力された電波を互いに９０度の位相差（例えば、位相０度、位相９０度、位相１８０度、位相２７０度）をもたせて４つに電力分配して出力することが可能なハイブリッド回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、ハイブリッド回路として、ブランチライン型９０度ハイブリッドが開示されている。
図２２は特許文献１に開示されているブランチライン型９０度ハイブリッドを示す構成図である。
図２２において、伝送線路１０１〜１０４は設定周波数で９０度の電気長を有する線路であり、伝送線路１０１は、入出力端子１１１と入出力端子１１２間に接続され、伝送線路１０２は、入出力端子１１２と入出力端子１１３間に接続されている。
また、伝送線路１０３は、入出力端子１１３と入出力端子１１４間に接続され、伝送線路１０４は、入出力端子１１１と入出力端子１１４間に接続されている。
伝送線路１０２と伝送線路１０４の特性インピーダンスは、各入出力端子１１１〜１１４に接続される負荷インピーダンスＺ0と等しく、伝送線路１０１と伝送線路１０３の特性インピーダンスはＺ0/√2と等しい。
【０００３】
次に動作について説明する。
入出力端子１１１から入力された電波は、伝送線路１０４を経由して入出力端子１１４に伝搬する波と、伝送線路１０１→伝送線路１０２→伝送線路１０３の経路で入出力端子１１４に伝搬する波とに分かれる。
このとき、設定周波数に等しい周波数（所望周波数）において、伝送線路１０４を経由して入出力端子１１４に伝搬する波と、伝送線路１０１→伝送線路１０２→伝送線路１０３の経路で入出力端子１１４に伝搬する波とは、１８０度の位相差があるため相殺される。
したがって、入出力端子１１４からは所望周波数の電波が出力されなくなる。このため、入出力端子１１４は、仮想短絡点とみなせ、アイソレーション端子となる。
【０００４】
一方、所望周波数において、入出力端子１１１から見たときの伝送線路１０４と、入出力端子１１３から見たときの伝送線路１０３とは、開放とみなせるため、入出力端子１１１から入力された所望周波数の電波は、負荷インピーダンスと伝送線路の特性インピーダンスの関係から、入出力端子１１２と入出力端子１１３に等分配される。
また、入出力端子１１２と入出力端子１１３の間に伝送線路１０２が接続されているので、入出力端子１１２から出力される所望周波数の電波と入出力端子１１３から出力される所望周波数の電波との位相差が９０度になる。
以上より、入出力端子１１１から所望周波数の電波が入力されると、入出力端子１１２，１１３から９０度の位相差がある等電力の所望周波数の電波が出力され、入出力端子１１４から所望周波数の電波が出力されないことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２６６１４号公報（図６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のハイブリッド回路は以上のように構成されているので、入出力端子１１２，１１３から９０度の位相差がある２つの電波を出力することができるが、互いに９０度の位相差がある４つの電波（例えば、位相０度の電波、位相９０度の電波、位相１８０度の電波、位相２７０度の電波）を出力することができない。このため、差動の直交信号が必要な回路などに適用することができないなどの課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、互いに９０度の位相差がある４つの電波を出力することができるハイブリッド回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るハイブリッド回路は、設定周波数で９０度の電気長を有する第１から第１２の伝送線路を備え、第１の伝送線路が第１の端子と第２の端子間に接続され、第２の伝送線路が第２の端子と第３の端子間に接続され、第３の伝送線路が第３の端子と第４の端子間に接続され、第４の伝送線路が第４の端子と第５の端子間に接続され、第５の伝送線路の一端が第１の端子と接続され、第６の伝送線路の一端が第５の伝送線路の他端と接続され、第７の伝送線路が第６の伝送線路の他端と第６の端子間に接続され、第８の伝送線路が第５の伝送線路の他端と第３の端子間に接続され、第９の伝送線路が第６の伝送線路の他端と第４の端子間に接続され、第１０の伝送線路が第５の端子と第６の端子間に接続され、一端が接地されている第１１の伝送線路の他端が第５の伝送線路の他端と接続され、一端が接地されている第１２の伝送線路の他端が第６の伝送線路の他端と接続されているようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、設定周波数で９０度の電気長を有する第１から第１２の伝送線路を備え、第１の伝送線路が第１の端子と第２の端子間に接続され、第２の伝送線路が第２の端子と第３の端子間に接続され、第３の伝送線路が第３の端子と第４の端子間に接続され、第４の伝送線路が第４の端子と第５の端子間に接続され、第５の伝送線路の一端が第１の端子と接続され、第６の伝送線路の一端が第５の伝送線路の他端と接続され、第７の伝送線路が第６の伝送線路の他端と第６の端子間に接続され、第８の伝送線路が第５の伝送線路の他端と第３の端子間に接続され、第９の伝送線路が第６の伝送線路の他端と第４の端子間に接続され、第１０の伝送線路が第５の端子と第６の端子間に接続され、一端が接地されている第１１の伝送線路の他端が第５の伝送線路の他端と接続され、一端が接地されている第１２の伝送線路の他端が第６の伝送線路の他端と接続されているように構成したので、設定周波数に等しい周波数の電波を第１の端子から入力することで、互いに９０度の位相差がある４つの電波を第２〜第５の端子からそれぞれ出力することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１によるハイブリッド回路を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１によるハイブリッド回路の動作原理を示す説明図である。
【図３】伝送線路３，６に相当する伝送線路の中点が電気壁であると仮定する場合のハイブリッド回路の動作原理を示す説明図である。
【図４】伝送線路３，６に相当する伝送線路の中点が磁気壁であると仮定する場合のハイブリッド回路の動作原理を示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１によるハイブリッド回路の回路シミュレータにおける回路図である。
【図６】回路シミュレータにおける入出力端子５１〜５６の反射振幅特性を示す説明図である。
【図７】回路シミュレータにおける入出力端子５１から入出力端子５２〜５６への通過振幅特性を示す説明図である。
【図８】回路シミュレータにおける入出力端子５１から入出力端子５２〜５６への通過位相特性を示す説明図である。
【図９】Ｔジャンクション部分とクロスジャンクション部分をレイアウトした場合の模式図である。
【図１０】Ｔジャンクションを示す等価回路である。
【図１１】クロスジャンクションを示す等価回路である。
【図１２】Ｔジャンクションとクロスジャンクションの移相量の差異の計算結果を示す説明図である。
【図１３】図９のＴジャンクション部分をクロスジャンクション部分に変更してレイアウトした場合の模式図である。
【図１４】この発明の実施の形態２によるハイブリッド回路を示す構成図である。
【図１５】図１４のハイブリッド回路のレイアウトを示す模式図である。
【図１６】この発明の実施の形態３によるハイブリッド回路を示す構成図である。
【図１７】この発明の実施の形態４によるハイブリッド回路を示す構成図である。
【図１８】この発明の実施の形態５によるハイブリッド回路を示す構成図である。
【図１９】この発明の実施の形態６によるハイブリッド回路を示す構成図である。
【図２０】集中定数素子で構成されている伝送線路の一例を示す構成図である。
【図２１】可変容量素子で構成されている伝送線路の一例を示す構成図である。
【図２２】特許文献１に開示されているブランチライン型９０度ハイブリッドを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるハイブリッド回路を示す構成図である。
図１のハイブリッド回路は、設定周波数（設計上の所望の周波数）で９０度の電気長を有する伝送線路１〜１２から構成されている。
第１の伝送線路である伝送線路１は、第１の端子である入出力端子５１と、第２の端子である入出力端子５２との間に接続されている。
第２の伝送線路である伝送線路２は、入出力端子５２と、第３の端子である入出力端子５３との間に接続されている。
第３の伝送線路である伝送線路３は、入出力端子５３と、第４の端子である入出力端子５４との間に接続されている。
第４の伝送線路である伝送線路４は、入出力端子５４と、第５の端子である入出力端子５５との間に接続されている。
【００１２】
第５の伝送線路である伝送線路５は、一端が入出力端子５３と接続されている。
第６の伝送線路である伝送線路６は、一端が伝送線路５の他端と接続されている。
第７の伝送線路である伝送線路７は、伝送線路６の他端と、第６の端子である入出力端子５６との間に接続されている。
【００１３】
第８の伝送線路である伝送線路８は、伝送線路５の他端と、入出力端子５３との間に接続されている。
第９の伝送線路である伝送線路９は、伝送線路６の他端と、入出力端子５４との間に接続されている。
第１０の伝送線路である伝送線路１０は、入出力端子５５と入出力端子５６との間に接続されている。
【００１４】
第１１の伝送線路である伝送線路１１は、一端が接地されて、他端が伝送線路５の他端と接続されている。
第１２の伝送線路である伝送線路１２は、一端が接地されて、他端が伝送線路６の他端と接続されている。
【００１５】
次に動作について説明する。
入出力端子５１から入力された電波は、伝送線路１〜１０を介して、入出力端子５２〜５６に伝搬される。
このとき、図１のハイブリッド回路では、伝送線路１１と伝送線路１２が設定周波数でオープンになっており、等価的には、図２のように表される。
【００１６】
設定周波数に等しい周波数（所望周波数）の電波において、入出力端子５２と入出力端子５３の間には、伝送線路２が接続されているため、入出力端子５２から出力される電波と、入出力端子５３から出力される電波との位相差が９０度になる。
同様に、入出力端子５３と入出力端子５４の間には、伝送線路３が接続されているため、入出力端子５３から出力される電波と、入出力端子５４から出力される電波との位相差が９０度になる。
同様に、入出力端子５４と入出力端子５５の間には、伝送線路４が接続されているため、入出力端子５４から出力される電波と、入出力端子５５から出力される電波との位相差が９０度になる。
したがって、入出力端子５２〜５５からは、互いに９０度の位相差がある４つの所望周波数の電波（例えば、位相−９０度（２７０度）の電波、位相１８０度の電波、位相９０度の電波、位相０度の電波）がそれぞれ出力される。
一方、入出力端子５６においては、主な経路である伝送線路１，２，３，４，１０を通る電波の位相と、伝送線路５，６，７を通る電波の位相とが逆位相であるため相殺されて、電波が出力されなくなる。
【００１７】
原理的には、図２に示す構成で考えられるため、以下、図２の構成で動作を説明する。
図２のハイブリッド回路は、図３及び図４に示すように、伝送線路３，６に相当する伝送線路の中点で線対称になるため、電気壁及び磁気壁を仮定することで解析される。
図３は伝送線路３，６に相当する伝送線路の中点が電気壁であると仮定する場合のハイブリッド回路の動作原理を示す説明図である。
また、図４は伝送線路３，６に相当する伝送線路の中点が磁気壁であると仮定する場合のハイブリッド回路の動作原理を示す説明図である。
【００１８】
図３において、入力端子５１における反射係数Ｓ１１Ｓは、下記の式（１）のように表され、入出力端子５１から入出力端子５３への透過係数Ｓ３１Ｓは、下記の式（２）のように表される。
2015080063.tif 000003
2015080063.tif 000004
【００１９】
ただし、Ｚ０は入出力端子５１〜５６のインピーダンス（入出力端子５１〜５６のそれぞれに接続される負荷インピーダンスに等しい）である。
Ｚ１＝Ｚ２＝Ｚ３＝Ｚ０のとき、式（１）は下記の式（３）のようになり、式（２）は下記の式（４）のようになる。
2015080063.tif 000005
2015080063.tif 000006
【００２０】
同様に、図４において、入力端子５１における反射係数Ｓ１１Ｏは、下記の式（５）のように表され、入出力端子５１から入出力端子５３への透過係数Ｓ３１Ｏは、下記の式（６）のように表される。
2015080063.tif 000007
2015080063.tif 000008
【００２１】
ただし、Ｚ１＝Ｚ２＝Ｚ３＝Ｚ０のとき、式（５）は下記の式（７）のようになり、式（６）は下記の式（８）のようになる。
2015080063.tif 000009
2015080063.tif 000010
【００２２】
したがって、図２のハイブリッド回路では、入力端子５１における反射係数Ｓ１１は、下記の式（９）のように表され、入出力端子５１から入出力端子５３への透過係数Ｓ３１は、下記の式（１０）のように表される。
2015080063.tif 000011
2015080063.tif 000012
式（９）及び図１０から分かるように、入出力端子５１から入力された所望周波数の電波は、入出力端子５１で反射が生じずに、所望周波数の電力が等分配されたのち、反転されて入出力端子５３から出力される。
【００２３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、設計周波数で９０度の電気長を有する伝送線路１〜１２から構成されており、伝送線路１が入出力端子５１と入出力端子５２間に接続され、伝送線路２が入出力端子５２と入出力端子５３間に接続され、伝送線路３が入出力端子５３と入出力端子５４間に接続され、伝送線路４が入出力端子５４と入出力端子５５間に接続され、伝送線路５の一端が入出力端子５３と接続され、伝送線路６の一端が伝送線路５の他端と接続され、伝送線路７が伝送線路５の他端と入出力端子５６間に接続され、伝送線路８が伝送線路５の他端と入出力端子５３間に接続され、伝送線路９が伝送線路６の他端と入出力端子５４間に接続され、伝送線路１０が入出力端子５５と入出力端子５６間に接続され、一端が接地されている伝送線路１１の他端が伝送線路５の他端と接続され、一端が接地されている伝送線路１２の他端が伝送線路６の他端と接続されているように構成したので、設定周波数に等しい周波数（所望周波数）の電波において、当該電波を入出力端子５１から入力することで、互いに９０度の位相差がある４つの電波（例えば、位相２７０度の電波、位相１８０度の電波、位相９０度の電波、位相０度の電波）をそれぞれ入出力端子５２〜５３の端子から出力することができる効果を奏する。
【００２４】
即ち、この実施の形態１によれば、伝送線路１１と伝送線路１２が設定周波数でオープンになっているため、入出力端子５６がアイソレーション端子になり、入出力端子５２〜５５から互いに９０度の位相差がある等電力の４つの電波（例えば、位相−９０度（２７０度）の電波、位相１８０度の電波、位相９０度の電波、位相０度の電波）がそれぞれ出力される。
【００２５】
ここで、図５はこの発明の実施の形態１によるハイブリッド回路の回路シミュレータにおける回路図である。
また、図６は回路シミュレータにおける入出力端子５１〜５６の反射振幅特性を示す説明図であり、図７は回路シミュレータにおける入出力端子５１から入出力端子５２〜５６への通過振幅特性を示す説明図である。
さらに、図８は回路シミュレータにおける入出力端子５１から入出力端子５２〜５６への通過位相特性を示す説明図である。
【００２６】
図５〜図８より、入出力端子５１〜５６において、所望周波数の電波での反射がなく、入出力端子５２〜５５から互いに９０度の位相差がある等電力の４つの電波がそれぞれ出力され、入出力端子５６がアイソレーション端子になっていることが分かる。
図５〜図８の示す結果は、一端が接地されている伝送線路１１，１２の他端が伝送線路５，６の他端と接続されている場合でも、同様である。
【００２７】
ただし、図２に示す回路構成では、伝送線路８と伝送線路５と伝送線路６との接続点や、伝送線路９と伝送線路６と伝送線路７との接続点が３分岐（Ｔジャンクション）であり、伝送線路８と伝送線路２と伝送線路３と入出力端子５３との接続点や、伝送線路９と伝送線路３と伝送線路４と入出力端子５４との接続点が４分岐（クロスジャンクション）である。
図９はＴジャンクション部分とクロスジャンクション部分をレイアウトした場合の模式図である。
図１０はＴジャンクションを示す等価回路であり、図１１はクロスジャンクションを示す等価回路である。
また、図１２はＴジャンクションとクロスジャンクションの移相量の差異の計算結果を示す説明図である。
【００２８】
Ｔジャンクションとクロスジャンクションでは、同じ物理長に対して電気長（通過位相）が異なるために、２つのＴジャンクションに挟まれている伝送線路の物理長と、２つのクロスジャンクションに挟まれている伝送線路の物理長が異なる。
このことは、図９及び図１０の等価回路や、図１２の計算結果から分かる。このため、伝送線路３と伝送線路６の物理長が異なってレイアウトが難しくなり、所望の特性（互いに９０度の位相差がある等電力の４つの電波の出力）に対する誤差が生じ易くなる。
そこで、この実施の形態１では、図１に示すように、伝送線路１１と伝送線路１２を備えることで、伝送線路８と伝送線路５と伝送線路６との接続点や、伝送線路９と伝送線路６と伝送線路７との接続点が４分岐（クロスジャンクション）になるようにして、伝送線路３と伝送線路６の物理長を等しくしている。
図１３は図９のＴジャンクション部分をクロスジャンクション部分に変更してレイアウトした場合の模式図である。
このように、Ｔジャンクション部分をクロスジャンクション部分に変更して、伝送線路３と伝送線路６の物理長を等しくすることで、レイアウトが容易になり、所望の特性が精度よく得られる。
【００２９】
実施の形態２．
図１４はこの発明の実施の形態２によるハイブリッド回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１４のハイブリッド回路は、設計周波数（設計上の所望の周波数）で９０度の電気長を有する伝送線路１〜１６から構成されている。
第１３の伝送線路である伝送線路１３は、一端が接地されて、他端が入出力端子５１と接続されている。
第１４の伝送線路である伝送線路１４は、一端が接地されて、他端が入出力端子５２と接続されている。
第１５の伝送線路である伝送線路１５は、一端が接地されて、他端が入出力端子５５と接続されている。
第１６の伝送線路である伝送線路１６は、一端が接地されて、他端が入出力端子５６と接続されている。
【００３０】
上記実施の形態１と比べて、伝送線路１３〜１６を備えている点で相違しており、伝送線路１３〜１６を備えることで、伝送線路１，８，９，１０の物理長を等しくすることができる。
図１５は図１４のハイブリッド回路のレイアウトを示す模式図であり、伝送線路１，８，９，１０の物理長が等しくなっていることが分かる。これにより、レイアウトが容易となり、所望の特性の精度が向上する。
【００３１】
実施の形態３．
図１６はこの発明の実施の形態３によるハイブリッド回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１６のハイブリッド回路は、設定周波数で９０度の電気長を有する伝送線路１〜１０と伝送線路１７から構成されている。
第１１の伝送線路である伝送線路１７は伝送線路６と並列に接続されており、伝送線路６，１７の特性インピーダンスを伝送線路３の特性インピーダンスより高くすることで、伝送線路６と伝送線路１７からなる並列線路の電気特性が伝送線路３の電気特性と等しくなるように構成されている。
例えば、特性インピーダンスが１００Ωの伝送線路を２本並列に接続した場合、概略５０Ωの特性インピーダンスを持つ１本の伝送線路と同等になる。
【００３２】
上記実施の形態１では、伝送線路１１，１２が接続されているものを示したが、伝送線路６と並列に伝送線路１７を接続し、伝送線路６と伝送線路１７からなる並列線路の電気特性が伝送線路３の電気特性と等しければ、伝送線路１１，１２を接続しなくても、上記実施の形態１と同様に、互いに９０度の位相差がある４つの電波（例えば、位相０度の電波、位相９０度の電波、位相１８０度の電波、位相２７０度の電波）を出力することができる。
【００３３】
この実施の形態３では、伝送線路６が設定周波数で９０度の電気長を有しているものを示しているが、伝送線路６と伝送線路１７からなる並列線路が設定周波数で９０度の電気長を有しているものであってもよい。
【００３４】
実施の形態４．
図１７はこの発明の実施の形態４によるハイブリッド回路を示す構成図であり、図において、図１６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図１７のハイブリッド回路は、設定周波数で９０度の電気長を有する伝送線路１〜１０と伝送線路１７〜１９から構成されている。
第１２の伝送線路である伝送線路１８は伝送線路１と並列に接続されており、伝送線路１，１８の特性インピーダンスを伝送線路８の特性インピーダンスより高くすることで、伝送線路１と伝送線路１８からなる並列線路の電気特性が伝送線路８の電気特性と等しくなるように構成されている。
第１３の伝送線路である伝送線路１９は伝送線路１０と並列に接続されており、伝送線路１０，１９の特性インピーダンスを伝送線路９の特性インピーダンスより高くすることで、伝送線路１０と伝送線路１９からなる並列線路の電気特性が伝送線路９の電気特性と等しくなるように構成されている。
【００３５】
上記実施の形態２では、伝送線路１３〜１６を備えているものを示したが、伝送線路１と並列に伝送線路１８を接続するとともに、伝送線路１０と並列に伝送線路１９を接続し、伝送線路１と伝送線路１８からなる並列線路の電気特性が伝送線路８の電気特性と等しく、伝送線路１０と伝送線路１９からなる並列線路の電気特性が伝送線路９の電気特性と等しければ、伝送線路１３〜１６を接続しなくても、上記実施の形態２と同様に、互いに９０度の位相差がある４つの電波（例えば、位相０度の電波、位相９０度の電波、位相１８０度の電波、位相２７０度の電波）を出力することができる。
【００３６】
この実施の形態４では、伝送線路１，１０が設定周波数で９０度の電気長を有しているものを示しているが、伝送線路１と伝送線路１８からなる並列線路が設定周波数で９０度の電気長を有し、伝送線路１０と伝送線路１９からなる並列線路が設定周波数で９０度の電気長を有しているものであってもよい。
【００３７】
実施の形態５．
図１８はこの発明の実施の形態５によるハイブリッド回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態１では、入出力端子５３と入出力端子５４の間に伝送線路３が接続されているものを示したが、上記実施の形態１よりも、伝送線路３の特性インピーダンスを高くする一方、伝送線路６の長さで決まる入出力端子５３と入出力端子５４との間隔に収まるように、伝送線路３を折り曲げることで、上記実施の形態１の伝送線路３と同等の電気特性となるようにして、Ｔジャンクションとクロスジャンクションにより異なる移相量を補正するようにしてもよい。
なお、折り曲げられた伝送線路３は、折り曲げられる前の特性インピーダンスよりも低下するため、上記実施の形態１の伝送線路３より、特性インピーダンスを高くしておく必要がある。
【００３８】
実施の形態６．
図１９はこの発明の実施の形態６によるハイブリッド回路を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態１では、入出力端子５３と入出力端子５４の間に伝送線路３が接続されているものを示したが、この実施の形態６では、入出力端子５３と入出力端子５４の間に伝送線路２０ａを接続するとともに、その伝送線路２０ａの中点にオープンスタブである伝送線路２０ｂを接続するようにしてもよい。このオープンスタブは容量性リアクタンスである。
この場合、伝送線路２０ａと伝送線路２０ｂから第３の伝送線路が構成される。
【００３９】
このように、伝送線路２０ａとグランドとの間に容量性リアクタンスを装荷することで、第３の伝送線路の電気特性が上記実施の形態１の伝送線路３と同等の電気特性となるようにして、Ｔジャンクションとクロスジャンクションにより異なる移相量を補正してもよい。
補正量に応じて伝送線路２０ｂの電気長が決まり、伝送線路２０ｂの装荷によって低インピーダンス化した特性インピーダンスを元に戻すため、この実施の形態６では、伝送線路２０ａの特性インピーダンスを、上記実施の形態１の伝送線路３より高くしておく必要がある。
【００４０】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜６に記述している伝送線路１〜２０のうち、少なくとも一つの伝送線路については、集中定数素子（例えば、キャパシタ、インダクタなど）を用いて構成されていてもよい。
図２０は集中定数素子で構成されている伝送線路の一例を示す構成図であり、４１，４２はキャパシタ、４３はインダクタ、４４は伝送線路である。
また、少なくとも一つの伝送線路については、可変容量素子を用いて構成して、設定周波数を変化させるようにしてもよい。
図２１は可変容量素子で構成されている伝送線路の一例を示す構成図であり、４５，４６は可変容量素子である。
【００４１】
なお、上記実施の形態１〜６に記述している電気長が９０度である伝送線路は、特性の誤差の許容量に応じて、概略９０度であってもよい。
【００４２】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１  伝送線路（第１の伝送線路）、２  伝送線路（第２の伝送線路）、３  伝送線路（第３の伝送線路）、４  伝送線路（第４の伝送線路）、５  伝送線路（第５の伝送線路）、６  伝送線路（第６の伝送線路）、７  伝送線路（第７の伝送線路）、８  伝送線路（第８の伝送線路）、９  伝送線路（第９の伝送線路）、１０  伝送線路（第１０の伝送線路）、１１  伝送線路（第１１の伝送線路）、１２  伝送線路（第１２の伝送線路）、１３  伝送線路（第１３の伝送線路）、１４  伝送線路（第１４の伝送線路）、１５  伝送線路（第１５の伝送線路）、１６  伝送線路（第１６の伝送線路）、１７  伝送線路（第１１の伝送線路）、１８  伝送線路（第１２の伝送線路）、１９  伝送線路（第１３の伝送線路）、２０ａ，２０ｂ  伝送線路（第３の伝送線路）、４１，４２  キャパシタ、４３  インダクタ、４４  伝送線路、４５，４６  可変容量素子、５１  入出力端子（第１の端子）、５２  入出力端子（第２の端子）、５３  入出力端子（第３の端子）、５４  入出力端子（第４の端子）、５５  入出力端子（第５の端子）、５６  入出力端子（第６の端子）、１０１〜１０４  伝送線路、１１１〜１１４  入出力端子。
【図１】
2015080063.tif 000013
【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】
2015080063.tif 000028
【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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