(57)【要約】【課題】  電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替えることができる簡易な構成の９０°ハイブリッド回路を提供する。【解決手段】  第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３および第４の入出力端子４より成る４端子対すべてが整合されている条件において、第１の入出力端子１より入力された高周波信号が第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に等分かつ互いに９０°の位相差をもって出力され、第４の入出力端子４には出力されない構成とされた９０°ハイブリッド回路において、第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とが互いに分けられる９０°ハイブリッド回路における第１の対称面５を横切る電磁気的接続或いは結合を、当該第１の対称面５上で、外部制御に応じて短絡或いは開放する回路素子を具備する９０°ハイブリッド回路 。【選択図】  図１
2005086533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入出力端子、第２の入出力端子、第３の入出力端子および第４の入出力端子より成る４端子対すべてが整合されている条件において、第１の入出力端子より入力された高周波信号が第２の入出力端子および第３の入出力端子に所定の結合度に応じて分配されかつ互に９０°の位相差をもって出力され、第４の入出力端子には出力されない構成とされた９０°ハイブリッド回路において、
第１の入出力端子と第４の入出力端子とが互いに分けられる９０°ハイブリッド回路における第１の対称面を横切る電磁気的接続或いは結合を、当該第１の対称面上で、外部制御に応じて短絡或いは開放する回路素子を具備することを特徴とする９０°ハイブリッド回路。
【請求項２】
第１の入出力端子、第２の入出力端子、第３の入出力端子および第４の入出力端子より成る４端子対を有し、
入出力アドミタンスがＹ０であり、
特性アドミタンスがほぼＹ１でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第１の２端子対回路の一方と第１の２端子対回路の他方の２個有し、
特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第２の２端子対回路の一方と第２の２端子対回路の他方の２個有し、
Ｙ１＝√（（Ｙ０×Ｙ０）＋（Ｙ２×Ｙ２））であり、
第１の入出力端子には、第１の２端子対回路の一方の一端と第２の２端子対回路の一方の一端が接続され、
第２の入出力端子には、第１の２端子対回路の一方の他端と第２の２端子対回路の他方の一端が接続され、
第３の入出力端子には、第１の２端子対回路の他方の一端と第２の２端子対回路の他方の他端が接続され、
第４の入出力端子には、第１の２端子対回路の他方の他端と第２の２端子対回路の一方の他端が接続されたブランチライン型９０°ハイブリッド回路において、
２個の第２の２端子対回路は、それぞれ、
互いに等価かつ２個直列に接続されたとき、特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第３の２端子対回路を２個有し、
外部からの制御により２端子間の接続を短絡或いは開放するＳＰＳＴスイッチを有し、
第３の２端子対回路を直列に接続した相互接続点と接地間に、ＳＰＳＴスイッチを挿入して接続した２端子対回路である、
ことを特徴とする９０°ハイブリッド回路。
【請求項３】
第１の入出力端子、第２の入出力端子、第３の入出力端子および第４の入出力端子より成る４端子対を有し、
入出力アドミタンスがＹ０であり、
特性アドミタンスがほぼＹ１でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第１の２端子対回路の一方と第１の２端子対回路の他方の２個有し、
特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第２の２端子対回路の一方と第２の２端子対回路の他方の２個有し、
Ｙ１＝√（（Ｙ０×Ｙ０）＋（Ｙ２×Ｙ２））であり、
第１の入出力端子には、第１の２端子対回路の一方の一端と第２の２端子対回路の一方の一端が接続され、
第２の入出力端子には、第１の２端子対回路の一方の他端と第２の２端子対回路の他方の一端が接続され、
第３の入出力端子には、第１の２端子対回路の他方の一端と第２の２端子対回路の他方の他端が接続され、
第４の入出力端子には、第１の２端子対回路の他方の他端と第２の２端子対回路の一方の他端が接続されたブランチライン型９０°ハイブリッド回路において、
２個の第２の２端子対回路は、それぞれ、
互いに等価かつ２個直列に接続されたとき、特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第３の２端子対回路を２個有し、
外部からの制御により２端子間の接続を短絡或いは開放するＳＰＳＴスイッチを有し、
第３の２端子対回路をＳＰＳＴスイッチを介して２つ直列に接続せしめられた２端子対回路である、
ことを特徴とする９０°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、無線周波数帯の高周波信号の電力分配および電力合成に利用される９０°ハイブリッド回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数帯の高周波信号の電力分配および電力合成に利用される電力分配合成回路として、９０°ハイブリッド回路が広く用いられている（非特許文献１  参照）。図２５はその一例である結合度３ｄＢのブランチライン型ハイブリッド回路を示す。図２５において、１は第１の入出力端子、２は第２の入出力端子、３は第３の入出力端子、４は第４の入出力端子である。１１は特性インピ−ダンスＺ１ が（Ｚ０ ／√２）であり、かつ或る周波数ｆ０（波長λ０ ）においてその電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の第１の分布定数線路であり、１２は同様に特性インピ−ダンスＺ１が（Ｚ０ ／√２）でありかつ或る周波数ｆ０（波長λ０）においてその電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の第２の分布定数線路である。２１は特性インピ−ダンスＺ２がＺ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の第３の分布定数線路であり、２２は特性インピ−ダンスＺ２がＺ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の第４の分布定数線路である。これらを図２５の通りに接続することにより、周波数ｆ０付近の高周波信号に対して結合度３ｄＢで動作する９０°ハイブリッド回路が構成される。即ち、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４に整合した負荷（インピ−ダンスＺ０）を接続した場合、整合条件下で第１の入出力端子１から入力した高周波信号の電力は、第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に等分されて出力され、第４の入出力端子４には出力されない。このとき、第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に出力される高周波信号の位相差は９０°である。この通りにして９０°ハイブリッド回路は高周波信号の電力分配に用いることができる。
【０００３】
なお、９０°ハイブリッド回路の結合度は上述した１／４波長分布定数線路の特性インピ−ダンスＺ０により定まる。表記を簡単とするために、アドミタンスＹ（Ｙ＝１／Ｚ）で記述すると、第１の分布定数線路１１および第２の分布定数線路１２の特性アドミタンスをＹ１（Ｙ１＝１／Ｚ１）とし、第３の分布定数線路２１および第４の分布定数線路２２の特性アドミタンスをＹ２（Ｙ２＝１／Ｚ２）とすると、その結合度Ｃ[ｄＢ]は
Ｃ＝２０×ｌｏｇ（Ｙ１／Ｙ２）・・・・・・・・・・・式（ａ）
となる。ここで、入出力端子を整合させるには
（Ｙ０）2＝（Ｙ１）2−（Ｙ２）2    ・・・・・・・・・・式（ｂ）
とすることが必要となり、即ち、
Ｙ１＝√（（Ｙ０×Ｙ０）＋（Ｙ２×Ｙ２））・・・・・・式（ｂ）’
とする必要がある。よって、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４に整合した負荷を接続した場合、整合条件下で第１の入出力端子１から入力した高周波信号の電力は第３の入出力端子３にＣ［ｄＢ］だけ低い電力で出力され、残りの電力は第２の入出力端子２に出力される。一方、結合度を３ｄＢとする場合は、Ｙ１＝√２×Ｙ０、Ｙ２＝Ｙ０となり、特性インピ−ダンスで表現すれば、Ｚ１＝（１／Ｙ１）＝（Ｚ０／√２）、Ｚ２＝１／Ｙ２＝Ｚ０となり、この結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路の各分布定数線路の特性インピ−ダンスの条件が導かれる。
【０００４】
９０°ハイブリッド回路は、第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４の何れの入出力端子に対しても対称であり、２つの対称面を有している。これらの対称面は、図２５において第１の対称面５および第２の対称面６として示されている。なお、この場合の第１の対称面５および第２の対称面６は、共に、紙面に垂直である。これ故に、上述した結合度３ｄＢの９０°のハイブリッド回路は整合条件下で第２の入出力端子２から入力した高周波信号の電力は、第１の入出力端子１および第４の入出力端子４に等分され、かつ９０°の位相差で出力され、第３の入出力端子３には出力されない。また、整合条件下で、第３の入出力端子３から入力した高周波信号の電力は、第４の入出力端子４および第１の入出力端子１に等分され、かつ９０°の位相差で出力され、第２の入出力端子端子２には出力されない。同様に、整合条件下で、第４の入出力端子４から入力した高周波信号の電力は、第３の入出力端子３および第２の入出力端子２に等分され、かつ９０°の位相差で出力され、第１の入出力端子１には出力されない。
【０００５】
上述した特性から、９０°ハイブリッド回路は可逆性のある回路であることがわかる。即ち、第１の入出力端子１より入力した場合に第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に出力される高周波信号、即ち結合度３ｄＢのハイブリッド回路の場合は周波数ｆ０で等電力かつ第２の入出力端子２および第３の入出力端子３における位相差が９０°である高周波信号、を第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に同時に入力した場合、第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に入力した信号は第１の入出力端子１に合成されて出力され、第４の入出力端子４に信号は現れない。よって、９０°ハイブリッド回路は高周波信号の電力合成にも用いることができる。なお、第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に入力する信号の９０°の位相差の与え方を−９０°と逆にすることにより、信号が出力される端子を第１の入出力端子１から第４の入出力端子４とすることもできる。
【０００６】
ところで、電力分配合成回路を小型化しようとして、ブランチライン型ハイブリッド回路に用いられる１／４波長分布定数線路を、少なくとも所望の周波数において１／４波長分布定数線路と等価の集中定数素子であるインダクタ或いはキャパシタで構成されるπ型回路で置き換えた集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路も用いられている［非特許文献２  参照］。即ち、式（ａ）、（ｂ）に従って所望の結合度が得られる様に特性アドミタンスＹ１および特性アドミタンスＹ２を定め、集中定数素子で構成される回路が所望の周波数ｆ０において特性アドミタンスＹ１或いは特性アドミタンスＹ２の１／４波長線路と等価となる様に各回路素子の値を選べば、所望の結合度を有する集中定数化した９０°ハイブリッド回路を実現することができる。図２６はその一例を示す。図２６において、１０１は第１のインダクタ、１０４は第２のインダクタ、１０７は第３のインダクタ、１１０は第４のインダクタである。１０２は第１のキャパシタの一方、１０３は第１のキャパシタの他方である。１０５は第２のキャパシタの一方、１０６は第２のキャパシタの他方である。１０８は第３のキャパシタの一方、１０９は第３のキャパシタの他方である。１１１は第４のキャパシタの一方、１１２は第４のキャパシタの他方である。第１のインダクタ１０１および第２のインダクタ１０４のインダクタンスを（（Ｚ０／√２）／２πｆ０）とし、第１のキャパシタの一方１０２、第１のキャパシタの他方１０３、第２のキャパシタの一方１０５、第２のキャパシタの他方１０６のキャパシタンスを（１／（２πｆ０×（Ｚ０／√２）））とすることにより、３１で示したπ型回路より成る第１の２端子回路および３２で示したπ型回路より成る第２の２端子回路は、特性インピ−ダンスＺ１が（Ｚ０／√２）でありかつその電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の分布定数線路と周波数ｆ０において等価となる。同様に、第３のインダクタ１０７および第４のインダクタ１１０のインダクタンスを（Ｚ０／２πｆ０）とし、第３のキャパシタの他方１０９、第３のキャパシタの一方１０８、第４のキャパシタの一方１１１、第４のキャパシタの他方１１２のキャパシタンスを（１／（２πｆ０×Ｚ０））とすることにより、３３で示した第３の２端子回路および３４で示した第４の２端子回路は、特性インピ−ダンスＺ２がＺ０でありかつその電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の分布定数線路と周波数ｆ０において等価となる。よって、図２６に示される通りの、１／４波長線路を少なくとも所望の周波数ｆ０において等価な特性を示すπ型回路で置き換えた結合度３ｄＢで動作する９０°ハイブリッド回路を構成することができる。
また、１／４波長分布定数線路を同様に分布定数線路と集中定数素子の組み合わせで構成したπ型回路で置き換えた半集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路も用いられている[非特許文献３  参照]。
【０００７】
上述した電力分配合成回路は、例えば、２並列動作電力増幅器に用いられる。この電力増幅器においては、出力すべき電力が低い場合において消費電力を減らしたいという様な目的で、一方の増幅器に対する電力供給を停止して、一時的に並列動作を行わない制御をする場合がある。この様な制御に対応する並列動作増幅器を従来技術により構成した例を図２７を参照して説明する。図２７において、４１は第１の電力増幅器であり、４２は第２の電力増幅器である。両者で２並列動作電力増幅器を構成している。４３は第１の伝送線路であり、４４は第２の伝送線路である。４５は第１の９０°ハイブリッド回路の従来例であり、４６は第２の９０°ハイブリッド回路の従来例である。１〜４はこれら９０°ハイブリッド回路の従来例の端子に付与された番号であり、それぞれ図２５の第１の入出力端子１〜第４の入出力端子４に対応している。４７は第１の１入力２出力（ＳＰＤＴ）スイッチの一方であり、４８は第１のＳＰＤＴスイッチの他方である（註：「第１、２のＳＰＤＴスイッチの一方、他方」は、破線６１により示される第１の切り替え部および破線６２により示される第２の切り替え部に対応して分けた）。４９は第２のＳＰＤＴスイッチの一方であり、５０は第２のＳＰＤＴスイッチの他方である。５１は第１の整合用抵抗（抵抗値Ｚ０）、５２は第２の整合用抵抗（抵抗値Ｚ０）である。６３は信号入力端子であり、６４は信号出力端子である。なお、第１の電力増幅器４１と第２の電力増幅器４２としては、等価な特性を示すものを用い、第１の９０°ハイブリッド回路４５、第２の９０°ハイブリッド回路４６の結合度は３ｄＢとしている。９０°ハイブリッド回路の従来例にＳＰＤＴスイッチ２個と伝送線路１本を付加することで、その電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替える、破線６１により示される第１の切り替え部および破線６２により示される第２の切り替え部を構成している。
【０００８】
第１の電力増幅器４１，第２の電力増幅器４２を通電状態とし、第１のＳＰＤＴスイッチの一方４７〜第２のＳＰＤＴスイッチの他方５０をそれぞれ図２７に示される状態とすれば、信号入力端子６３より入力した周波数ｆ０の高周波信号は、第１の９０°ハイブリッド回路４５により分配された後、第１の電力増幅器４１および第２の電力増幅器４２により増幅され、第２の９０°ハイブリッド回路４６により合成されて、信号出力端子６４より出力される。
【０００９】
一方、第１の電力増幅器４１を通電状態とし、第１のＳＰＤＴスイッチの一方４７〜第２のＳＰＤＴスイッチの他方５０の接続を第１の伝送線路４３および第２の伝送線路４４側に切り替えれば、信号入力端子６３より入力した周波数ｆ０の高周波信号は、第１の伝送線路４３を経由し、第１の電力増幅器４１のみに供給および増幅され、第２の伝送線路４４を経由して、信号出力端子６４より出力される。このとき、第２の電力増幅器４２への通電を遮断することで、第２の電力増幅器４２において本来消費されるべき電力を低減することができる。
【非特許文献１】J.Reed and G.J.Wheeler,"A method of analysis of symmetrical four-port networks,"IRE Trans. Microwave Theory Tech.,vol. MTT-４, PP.246-253, 1956.
【非特許文献２】I.D.Robertson ed.,"MMIC DESIGN,"p.84-85,IEE,London,1955.
【非特許文献３】T.Hirota,et al.,"Reduced-size Branch-Line and Rat-Race Hybrids for  Uniplanar MMIC's" IEEE Trans. Microwave Theory and Tech., vol. MTT-38, PP.270-275,1990.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図２７の従来例においては、破線６１および破線６２で示した部分は、上述した通り、９０°ハイブリッド回路の従来例にＳＰＤＴスイッチ２個と伝送線路１本を付加することで、その電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替えている。更に、図２５に示される９０°ハイブリッド回路の第４の入出力端子４から供給される入力についても、同様に、電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作の切り替えを実施するには、９０°ハイブリッド回路の従来例に、図２８に示される様に、ＳＰＤＴスイッチ４個と伝送線路２本を付加する必要がある。よって、電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替える必要がある場合、回路が複雑化および大型化する、という問題があった。特に、ＳＰＤＴスイッチは、半導体スイッチで構成する場合、図２９に示される通りに、互いのオンオフ動作が逆となる様に制御された１入力１出力（ＳＰＳＴ）スイッチを２個使用して構成されるところから、単純に２端子間の接続を短絡（オン）或いは開放（オフ）するＳＰＳＴスイッチと比較して、性能は劣化する上に、その制御も複雑となる。
【００１１】
この発明は、付加するＳＰＤＴスイッチの個数や伝送線路の本数を減じて、電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替えることができる簡易な構成の９０°ハイブリッド回路を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１：特に、図１および図３を参照する。第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３および第４の入出力端子４より成る４端子対すべてが整合されている条件において、第１の入出力端子１より入力された高周波信号が第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に所定の結合度に応じて分配されかつ互いに９０°の位相差をもって出力され、第４の入出力端子４には出力されない構成とされた９０°ハイブリッド回路において、第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とが互いに分けられる９０°ハイブリッド回路における第１の対称面５（註：発明の詳細な説明の項において定義されており、これで充分である）を横切る電磁気的接続或いは結合を、当該第１の対称面５上で、外部制御に応じて短絡或いは開放する回路素子７、８を具備する９０°ハイブリッド回路を構成した。
【００１３】
そして、請求項２：特に、図１および図５を参照する。第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３および第４の入出力端子４より成る４端子対を有し、入出力アドミタンスがＹ０であり、特性アドミタンスがほぼＹ１でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第１の２端子対回路の一方３１と第１の２端子対回路の他方３２の２個有し、特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第２の２端子対回路の一方３３と第２の２端子対回路の他方３４の２個有し、Ｙ１＝√（（Ｙ０×Ｙ０）＋（Ｙ２×Ｙ２））であり、第１の入出力端子１には、第１の２端子対回路の一方３１の一端と第２の２端子対回路の一方３３の一端が接続され、第２の入出力端子２には、第１の２端子対回路の一方３１の他端と第２の２端子対回路の他方３４の一端が接続され、第３の入出力端子３には、第１の２端子対回路の他方３２の一端と第２の２端子対回路の他方３４の他端が接続され、第４の入出力端子４には、第１の２端子対回路の他方３２の他端と第２の２端子対回路の一方３３の他端が接続されたブランチライン型９０°ハイブリッド回路において、２個の第２の２端子対回路３３、３４は、それぞれ、互いに等価かつ２個直列に接続されたとき特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第３の２端子対回路（１０７ａ、１０８）、（１０７ｂ、１０９）、（１１０ａ、１１２）、（１１０ｂ、１１１）を２個有し、外部からの制御により２端子間の接続を短絡或いは開放するＳＰＳＴスイッチ７、８を有し、第３の２端子対回路を直列に接続した相互接続点と接地間に、ＳＰＳＴスイッチ７、８を挿入して接続した２端子対回路である、９０°ハイブリッド回路を構成した。
【００１４】
また、請求項３：特に、図３および図６を参照する。第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３および第４の入出力端子４より成る４端子対を有し、入出力アドミタンスがＹ０であり、特性アドミタンスがほぼＹ１でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第１の２端子対回路の一方３１と第１の２端子対回路の他方３２の２個有し、特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第２の２端子対回路の一方３３’と第２の２端子対回路の他方３４’の２個有し、Ｙ１＝√（（Ｙ０×Ｙ０）＋（Ｙ２×Ｙ２））であり、第１の入出力端子１には、第１の２端子対回路の一方３１の一端と第２の２端子対回路の一方３３’の一端が接続され、第２の入出力端子２には、第１の２端子対回路の一方３１の他端と第２の２端子対回路の他方３４’の一端が接続され、第３の入出力端子３には、第１の２端子対回路の他方３２の一端と第２の２端子対回路の他方３４’の他端が接続され、第４の入出力端子４には、第１の２端子対回路の他方３２の他端と第２の２端子対回路の一方３３’の他端が接続されたブランチライン型９０°ハイブリッド回路において、２個の第２の２端子対回路３３’、３４’は、それぞれ、互いに等価かつ２個直列に接続されたとき特性アドミタンスがほぼＹ２でかつ電気長がほぼ１／４波長の分布定数線路と等価の特性を少なくとも或る特定の周波数ｆ０において示す第３の２端子対回路（１０７ａ、１０８）、（１０７ｂ、１０９）、（１１０ａ、１１２）、（１１０ｂ、１１１）を２個有し、外部からの制御により２端子間の接続を短絡或いは開放するＳＰＳＴスイッチ９、１０を有し、第３の２端子対回路をＳＰＳＴスイッチ９、１０を介して２つ直列に接続せしめられた２端子対回路である、９０°ハイブリッド回路を構成した。
【発明の効果】
【００１５】
この発明の９０°ハイブリッド回路は、第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３および第４の入出力端子４より成る４端子対すべてが整合されている条件において、第１の入出力端子１より入力された高周波信号が第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に所定の結合度に応じて分配されかつ互いに９０°の位相差をもって出力され、第４の入出力端子４には出力されない構成とされた９０°ハイブリッド回路において、第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とが互いに分けられる９０°ハイブリッド回路における第１の対称面５を横切る電磁気的接続或いは結合を、当該第１の対称面上で、外部制御に応じて短絡或いは開放する第１および第２のＳＰＳＴスイッチ７、８の如き回路素子を具備する構成を採用する。
この様に構成し、第１および第２のＳＰＳＴスイッチ７、８を制御して対称軸５上で短絡或いは開放とすることによって、第１の入出力端子１より入力された高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力され、第３および第４の入出力端子３、４には出力されない。また、このとき、第４の入出力端子４より入力された高周波信号は第３の入出力端子３にのみ出力され、第１の入出力端子１および第２の入出力端子２には出力されないという電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替えることができる簡易な構成の９０°ハイブリッド回路を提供することができる。
【００１６】
そして、この発明は、外部制御に応じて短絡或いは開放する回路素子を、特に、ＳＰＳＴスイッチに限定した構成とするすることができる。即ち、その電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替えることのできる９０°ハイブリッド回路を、従来の９０°ハイブリッド回路に２つのＳＰＳＴスイッチを付加した簡易な構成で実現できるため、従来のハイブリッド回路とほぼ同じ大きさで実現することができるという効果を奏す。よって、例えば、電力制御機能を有する並列動作増幅器を図１４および図１５に示される如くに簡易に構成することができる。これらの例は、従来の９０°ハイブリッド回路を用いて構成した図２７の例に対して、必要なＳＰＤＴスイッチの数或いはＳＰＤＴスイッチをＳＰＳＴスイッチに換算したスイッチの数を削減することができるので、回路の低損失化を実現することができる。よって、電力制御による低消費電力化の効果に加え、特に、増幅器の出力側回路の低損失化による、更なる高効率化をも実現することができる。
また、図１３を参照するに、この発明によれば、その電力分配機能或いは電力合成機能の動作、非動作を切り替える機能に加え、その非動作時に上述した利点を有する通過位相の可変機能を有するハイブリッド回路を構成することもできるので、この両機能を必要とする無線回路も簡易に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（一）  発明を実施するための最良の形態を図１の第１の実施例を参照して説明する。
図１はこの発明を結合度３ｄＢのブランチライン型９０°ハイブリッド回路に適用した実施例である。図１の第１の実施例において、図２５の従来例における部材と共通する部材には共通する参照部材を付与している。
この発明の特徴である、９０°ハイブリッド回路の第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とを互いに分ける９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で、外部からの制御に応じて短絡できる様に、第３の分布定数線路の一方２１ａおよび第３の分布定数線路の他方２１ｂの相互接続点と接地との間に第１のＳＰＳＴスイッチ７を接続配置すると共に、第４の分布定数線路の一方２２ａおよび第４の分布定数線路の他方２２ｂの相互接続点と接地との間に第２のＳＰＳＴスイッチ８を接続配置する。よって、第１のＳＰＳＴスイッチ７は、これを短絡状態としたとき、対称面５において９０°ハイブリッドにおける対称面をまたぐ、電磁気的接続或いは結合を当該対称面５上で短絡することができる。このとき、第３の分布定数線路２１は、第１のＳＰＳＴスイッチ７との間の接続点において、互いに等価な、特性インピ−ダンスがほぼＺ０でかつ電気長がほぼ１／８波長の第３の分布定数線路の一方２１ａおよび第３の分布定数線路の他方２１ｂに分割されたと考えることができる。第４の分布定数線路２２も、同様に、第２のＳＰＳＴスイッチ８との間の接続点において、互いに等価な、特性インピ−ダンスがほぼＺ０でかつ電気長がほぼ１／８波長の第４の分布定数線路の一方２２ａおよび第４の分布定数線路の他方２２ｂに分割される。
【００１８】
以下、記号を
Ｚ０：信号源および負荷のインピ−ダンス、
Ｙ０＝１／Ｚ０、
aｉ：入出力端子ｉの入力信号（ｉ＝１、２、３、４）、
ｂｉ：入出力端子ｉの出力信号（ｉ＝１、２、３、４）、
Ｓｉｊ：入出力端子ｊから入出力端子ｉへの散乱パラメ−タ（ｉ、ｊ＝１、２、３、４）
と定義する。なお、散乱パラメ−タの定義から
ｂ１＝Ｓ１１×a１＋Ｓ２１×a２＋Ｓ３１×a３＋Ｓ４１×a４・・・・式（１）
である。
第１のＳＰＳＴスイッチ７、第２のＳＰＳＴスイッチ８が共に開放状態である場合、この発明の９０°ハイブリッド回路は、結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路の図２５の従来例と等価であるので、
Ｓ１１＝０、Ｓ２１＝（−ｊ／√２）、Ｓ３１＝−（１／√２）、Ｓ４１＝０
となる。
【００１９】
次に、第１のＳＰＳＴスイッチ７、第２のＳＰＳＴスイッチ８が共に短絡状態である場合について説明する。第１のＳＰＳＴスイッチ７、第２のＳＰＳＴスイッチ８が共に短絡状態であるので、対称面５においては常に電気壁が形成される。この発明の９０°ハイブリッド回路は、対称面として対称面５と対称面６の２面持つ各端子について対称な回路であるので、両スイッチが共に短絡のこの場合においてもその対称性を利用する。
先ず、条件（Ａ）として、第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４がすべて振幅１の同相信号で励振されたとして、
a１＝a２＝a３＝a４＝１
とおけば、対称面６に磁気壁が形成されるので、図２ａに示される等価回路が得られ、ｂ１（Ａ）はこの回路の反射係数Γaに等しい。また、式（１）より、
Γa＝ｂ１（Ａ）＝Ｓ１１＋Ｓ２１＋Ｓ３１＋Ｓ４１・・・・・・式（２）
である。第１の一方の分布定数線路１１aは特性インピ−ダンス（Ｚ０／√２）の１／８波長線路の先端開放線路と等価となるので、その入力アドミタンスはｊ（√２Ｙ０）である。一方、第３の一方の分布定数線路２１aは特性インピ−ダンスＺ０の１／８波長線路の先端短絡線路であるので、その入力アドミタンスは−ｊ（Ｙ０）である。よって、反射係数Γaは
Γa＝（Ｙ０−ｊ（√２Ｙ０−Ｙ０））／（Ｙ０＋ｊ（√２Ｙ０−Ｙ０））
＝（１−ｊ（√２−１））／（１＋ｊ（√２−１））
＝（１−ｊ）／√２・・・・・・式（３）
次に、条件（Ｂ）として、第１の入出力端子１、第２の入出力端子２が振幅１で同相、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４が振幅１で第１の入出力端子１の信号と反位相である信号で励振されたとして、
a１＝a２＝−a３＝−a４＝１
とおけば、この場合も対称面６には磁気壁が形成されるので、等価回路は条件（Ａ）と等しく、ｂ１（Ｂ）もΓaに等しい。また、式（１）より、
Γa＝ｂ１（Ｂ）＝Ｓ１１＋Ｓ２１−Ｓ３１−Ｓ４１・・・・・・式（４）
である。
【００２０】
更に、条件（Ｃ）として、第１の入出力端子１、第３の入出力端子３が振幅１で同相、第２の入出力端子２、第４の入出力端子４が振幅１で第１の入出力端子１の信号と反位相である信号で励振されたとして、
a１＝−a２＝a３＝−a４＝１
とおけば、この場合に対称面６に電気壁が形成されるので、図２ｂに示される等価回路となり、ｂ１（Ｃ）はこの回路の反射係数Γｂに等しい。また、式（１）より、
Γｂ＝ｂ１（Ｃ）＝Ｓ１１−Ｓ２１＋Ｓ３１−Ｓ４１・・・・・・式（５）
である。第１の一方の分布定数線路１１aは特性インピ−ダンス（Ｚ０／√２）の１／８波長線路の先端短絡線路と等価となるので、その入力アドミタンスは−ｊ（√２Ｙ０）である。一方、第３の一方の分布定数線路２１aは特性インピ−ダンスＺ０の１／８波長線路の先端短絡線路であるので、その入力アドミタンスは−ｊ（Ｙ０）である。よって、反射係数Γｂは
Γｂ＝（Ｙ０−ｊ（−√２Ｙ０−Ｙ０））／（Ｙ０＋ｊ（−√２Ｙ０−Ｙ０））
＝（１＋ｊ（√２＋１））／（１−ｊ（√２＋１））
＝−（１−ｊ）／√２・・・・・・・・・・・・・・・・・・式（６）
【００２１】
最後に、条件（D）として、第１の入出力端子１および第４の入出力端子４が振幅１で同相、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３が振幅１で第１の入出力端子１の信号と反位相である信号で励振されたとして、
ａ１＝−ａ２＝−ａ３＝ａ４＝１
とおけば、このときにも対称面６には電気壁が形成されるので、等価回路は条件（Ｃ）と等しく、ｂ１（D）もΓｂに等しい。式（１）より、
Γｂ＝ｂ１（D）＝Ｓ１１−Ｓ２１−Ｓ３１＋Ｓ４１・・・・・・式（７）
である。
（２）〜（７）式および、Ｓパラメ−タの定義より
｜Ｓ１１｜2＋｜Ｓ２１｜2＋｜Ｓ３１｜2＋｜Ｓ４１｜2＝１・・・式（８）
より、
Ｓ１１＝０、Ｓ２１＝（１−ｊ）／√２、Ｓ３１＝０、Ｓ４１＝０
が得られ、即ち、第１の入出力端子１より入力された高周波信号は、第２の入出力端子２のみに電力はそのままで４５°進相して出力され、他の端子には出力されない。また、第１の入出力端子１以外の他の端子より信号が入力した場合は、このハイブリッド回路の対称性より
Ｓ１２＝（（１−ｊ）／√２）、Ｓ２２＝０、Ｓ３２＝０、Ｓ４２＝０
Ｓ１３＝０、Ｓ２３＝０、Ｓ３３＝０、Ｓ４３＝（（１−ｊ）／√２）
Ｓ１４＝０、Ｓ２４＝０、Ｓ３４＝（（１−ｊ）／√２）、Ｓ４４＝０
となることがわかる。
【００２２】
５ＧＨｚの高周波信号について設計した第１の実施例の特性のシミュレ−ション結果を図１９に示す。図１９は第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が何れも開放状態の場合のシミュレ−ション結果を示す。第１の入出力端子１から入力した信号が第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に等分配されており、第４の入出力端子４には出力されていないことがわかる。
そして、図２０は第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が何れも短絡状態の場合のシミュレ−ション結果を示す。５ＧＨｚの高周波信号においてＳ２１はほぼ０ｄＢであり、第１の入出力端子１から入力した信号はほぼ損失なしに第２の入出力端子２へ出力されている。また、図２０において、Ｓ３１、Ｓ４１は何れも−６０ｄＢ以下であった。
【００２３】
（二）  次いで、この発明を結合度３ｄＢのブランチライン型９０°ハイブリッド回路に適用した第２の実施例を図３を参照して説明する。
この発明の特徴である、９０°ハイブリッド回路の第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とを互いに分ける９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で、外部からの制御に応じて開放とできる様に、第３の分布定数線路２１を、互いに等価な、特性インピ−ダンスがほぼＺ０でかつ電気長がほぼ１／８波長の第３の分布定数線路の一方２１ａおよび第３の分布定数線路の他方２１ｂに分割し、２１ａと２１ｂをＳＰＳＴスイッチ９を介して直列に接続し、かつ第４の分布定数線路２２も、同様に、互いに等価な、特性インピ−ダンスがほぼＺ０でかつ電気長がほぼ１／８波長の第４の分布定数線路の一方２２ａおよび第４の分布定数線路の他方２２ｂに分割し、２２ａと２２ｂをＳＰＳＴスイッチ１０を介して直列に接続する。よって、第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態としたときに、対称面５において９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合は当該対称面５上で開放とできる。
【００２４】
第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が共に短絡状態であるとき、この発明の９０°ハイブリッド回路は、従来の結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路と等価であるので、
Ｓ１１＝０、Ｓ２１＝−ｊ／√２、Ｓ３１＝ｊ／√２、Ｓ４１＝０
となる。
次に、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が共に開放状態であるときについて説明する。第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が共に開放状態であるので、対称面５においては常に磁気壁が形成される。この発明の回路は、この場合においても対称面を２面持つ各端子について対称な回路であるので、その対称性を利用する。
【００２５】
先ず、条件（Ａ）として、第１の入出力端子１、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４がすべて振幅１の同相信号で励振されたとして、
ａ１＝ａ２＝ａ３＝ａ４＝１
とおけば、このとき対称面６には磁気壁が形成されるので、図４ａに示される等価回路となり、ｂ１（A）はこの回路の反射係数Γｃに等しい。そして、式（１）より、
Γｃ＝ｂ１（A）＝Ｓ１１＋Ｓ２１＋Ｓ３１＋Ｓ４１・・・・・・式（９）
である。１１ａは特性インピ−ダンス（Ｚ０／√２）の１／８波長線路の先端開放線路と等価となるので、その入力アドミタンスはｊ（√２Ｙ０）である。一方、２１ａは特性インピ−ダンスＺ０の１／８波長線路の先端開放線路であるので、その入力アドミタンスはｊ（Ｙ０）である。よって、反射係数Γｃは
Γｃ＝（Ｙ０−ｊ（√２Ｙ０＋Ｙ０））／（Ｙ０＋ｊ（√２Ｙ０＋Ｙ０））
＝（１−ｊ（√２＋１））／（１＋ｊ（√２＋１））
＝−（１＋ｊ）／√２・・・・・・・・・・・式（１０）
【００２６】
次に、条件（Ｂ）として、第１の入出力端子１、第２の入出力端子２が振幅１で同相、第３の入出力端子３、第４の入出力端子４が振幅１で第１の入出力端子１の信号と反位相である信号で励振されたとして、ａ１＝ａ２＝−ａ３＝−ａ４＝１
とおけば、このときにも対称面６には磁気壁が形成されるので、等価回路は条件（A）と等しく、ｂ１（Ｂ）もΓｃに等しい。また、式（１）より、
Γｃ＝ｂ１（Ｂ）＝Ｓ１１＋Ｓ２１−Ｓ３１−Ｓ４１・・・・・・式（１１）
である。
更に、条件（Ｃ）として、第１の入出力端子１、第３の入出力端子３が振幅１で同相、第２の入出力端子２、第４の入出力端子４が振幅１で第１の入出力端子１の信号と反位相である信号で励振されたとして、a１＝−a２＝a３＝−a４＝１
とおけば、このとき対称面６には電気壁が形成されるので、図４ｂに示される等価回路となり、ｂ１（Ｃ）はこの回路の反射係数Γdに等しい。また、式（１）より、
Γd＝ｂ１（Ｃ）＝Ｓ１１−Ｓ２１＋Ｓ３１−Ｓ４１・・・・・・式（１２）
である。１１ａは特性インピ−ダンス（Ｚ０／√２）の１／８波長線路の先端短絡線路であるので、その入力アドミタンスは−ｊ（√２Ｙ０）であり、一方、２１ａは特性インピ−ダンスＺ０の１／８波長線路の先端開放線路であるので、その入力アドミタンスはｊ（Ｙ０）である。よって、反射係数Γdは
Γd＝（Ｙ０−ｊ（−√２Ｙ０＋Ｙ０））／（Ｙ０＋ｊ（−√２Ｙ０＋Ｙ０））
＝（１＋ｊ（√２−１））／（１−ｊ（√２−１））
＝（１＋ｊ）／√２・・・・・・・・・・・・・・式（１３）
【００２７】
最後に、条件（D）として、第１の入出力端子１、第４の入出力端子４が振幅１で同相、第２の入出力端子２、第３の入出力端子３が振幅１で第１の入出力端子１の信号と反位相である信号で励振されたとして、a１＝−a２＝−a３＝a４＝１
とおけば、このときにも対称面６には電気壁が形成されるので、等価回路は条件（Ｃ）と等しく、ｂ１（Ｄ）もΓdに等しい。式（１）より、
Γd＝ｂ１（D）＝Ｓ１１−Ｓ２１−Ｓ３１＋Ｓ４１・・・・・・・式（１４）
である。
式（８）式および式（９）〜式（１４）より、
Ｓ１１＝０、Ｓ２１＝−（（１＋ｊ）／√２）、Ｓ３１＝０、Ｓ４１＝０
が得られる。即ち、第１の入出力端子１より入力された高周波信号は第２の入出力端子２のみに電力はそのままで１３５°進相されて出力され、他の端子には出力されない。そして、他端子より入力された場合は、この実施例の対称性より、
Ｓ１２＝−（（１十ｊ）／√２）、Ｓ２２＝０、Ｓ３２＝０、Ｓ４２＝０
Ｓ１３＝０、Ｓ２３＝０、Ｓ３３＝０、Ｓ４３＝−（（１＋ｊ）／√２）
Ｓ１４＝０、Ｓ２４＝０、Ｓ３４＝−（（１＋ｊ）／√２）、Ｓ４４＝０
となることがわかる。
【００２８】
５ＧＨｚの高周波信号について設計した実施例２の特性のシミュレ−ション結果を示す。ＳＰＳＴスイッチが何れも短絡状態の場合は先の図１９と同様の結果が得られ、第１の入出力端子１から入力した信号は第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に等分配されており、第４の入出力端子４には出力されていない。また、図２１はＳＰＳＴスイッチが何れも開放状態の場合の結果であり、５ＧＨｚにおいてＳ２１はほぼ０ｄＢであり、第１の入出力端子１から入力した信号はほぼ損失なしに第２の入出力端子２へ出力されている。また、図２１において、Ｓ３１、Ｓ４１は何れも−６０ｄＢ以下であった。
【００２９】
（三）  図５を参照して第３の実施例を説明する。第３の実施例は結合度３ｄＢの集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項２記載のこの発明を適用した例である。図５の第３の実施例において、図２６の従来例における部材と共通する部材には共通する参照部材を付与している。
図２６の従来例と比較するに、この発明の特徴である対称面５上で９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で短絡する第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を具備する。即ち、第３のインダクタ１０７を等価な第３のインダクタの一方１０７ａと第３のインダクタの他方１０７ｂに２分割してその相互接続点と接地との間に第１のＳＰＳＴスイッチ７を挿入接続する。同様に、第４のインダクタ１１０を等価な第４のインダクタの一方１１０ａと第４のインダクタの他方１１０ｂに２分割してその相互接続点と接地との間に第２のＳＰＳＴスイッチ８を挿入接続する。図５において、３１により示した第１のπ型回路および３２により示した第２のπ型回路は、２個の第１の２端子対回路を構成する一方、３３により示した第３の２端子回路および３４により示した第４の２端子回路は、２個の第２の２端子対回路を構成している。
【００３０】
以上の第３の実施例は、所望の周波数をｆ０とすれば、
第１のインダクタ１０１および第４のインダクタ１０４のそれぞれのインダクタンスは（Ｚ０／（√２×２πｆ０））となり、
第１のキャパシタの一方１０２、第１のキャパシタの他方１０３、第２のキャパシタの一方１０５、第２のキャパシタの他方１０６のそれぞれのキャパシタンスは（√２／（２πｆ０×Ｚ０））となり、
第３のインダクタの一方１０７ａ、第３のインダクタの他方１０７ｂ、第４のインダクタの一方１１０ａ、第４のインダクタの他方１１０ｂのそれぞれのインダクタンスは（Ｚ０／４πｆ０）となり、
第３のキャパシタの一方１０８、第３のキャパシタの他方１０９、第４のキャパシタの一方１１１、第４のキャパシタの他方１１２のそれぞれのキャパシタンスは（１／（２πｆ０×Ｚ０））、となる。
【００３１】
よって、第１のＳＰＳＴスイッチ７、第２のＳＰＳＴスイッチ８が開放状態であるとき、図５において第２の２端子対回路の一方３３および第２の２端子対回路の他方３４は、特性インピ−ダンスＺがＺ０でありかつその電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の分布定数線路と周波数ｆ０において等価となり、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ７、第２のＳＰＳＴスイッチ８を短絡状態としたとき、対称面５において短絡となる。即ち、対称面５において電気壁が形成されて、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。よって、この第３の実施例は、図１により図示説明された第１の実施例と同様の動作をする。
【００３２】
（四）  図６を参照して第４の実施例を説明する。第４の実施例は、結合度３ｄＢの集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項３に記載されるこの発明を適用した例である。図２６と比較して、この発明の特徴である対称面５上で、９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を当該対称面５上で開放する第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を具備する。即ち、第３のインダクタ１０７を等価な第３のインダクタの一方１０７ａと第３のインダクタの他方１０７ｂに２分割して第１のＳＰＳＴスイッチ９を挿入介在させ、第３のインダクタの一方と他方を直列接続する。同様に、第４のインダクタ１１０を等価な第４のインダクタの一方１１０ａと第４のインダクタの他方１１０ｂに２分割して第２のＳＰＳＴスイッチ１０を挿入介在させ、第４のインダクタの一方と他方を直列接続する。
【００３３】
この実施例のハイブリッド回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、
第１のインダクタ１０１および第４のインダクタ１０４のそれぞれのインダクタンスは（Ｚ０／（√２×２πｆ０））となり、
第１の一方のキャパシタ１０２、第１の他方のキャパシタ１０３、第２の一方のキャパシタ１０５、第２の他方のキャパシタ１０６のそれぞれのキャパシタンスは（√２／（２πｆ０×Ｚ０））となり、
第３のインダクタの一方１０７ａ、第３のインダクタの他方１０７ｂ、第４のインダクタの一方１１０ａ、第４のインダクタの他方１１０ｂのそれぞれのインダクタンスは（Ｚ０／４πｆ０）となり、
第３のキャパシタの一方１０７、第３のキャパシタの他方１０８、第４のキャパシタの一方１１１、第４のキャパシタの他方１１２のそれぞれのキャパシタンスは（１／（２πｆ０×Ｚ０））となる。
【００３４】
よって、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が短絡状態であるとき、図６において３３’で示される第２の２端子対回路の一方および３４′で示される第２の２端子対回路の他方は、特性インピ−ダンスＺがＺ０でありかつその電気長θがほぼ１／４波長（θ＝λ０／４）の分布定数線路と周波数ｆ０において等価となり、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態としたとき、対称面５において開放となる。即ち、対称面５において磁気壁が形成されて、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。よって、この第４の実施例は、図３により図示説明される第２の実施例と同様の動作をする。
【００３５】
（五）  図７を参照して第５の実施例を説明する。第５の実施例は、図５の第３の実施例とは異なる結合度３ｄＢの集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項２記載のこの発明を適用した例である。
９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で短絡する第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を具備する。即ち、互いに等価である第３のキャパシタの一方１１７aと第３のキャパシタの他方１１７ｂの相互接続点と接地との間に第１のＳＰＳＴスイッチ７を挿入接続する。同様に、互いに等価である第４のキャパシタの一方１１８aと第４のキャパシタの他方１１８ｂの相互接続点と接地との間に第２のＳＰＳＴスイッチ８を挿入接続する。
【００３６】
このハイブリッド回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、
第１のインダクタ１０１および第２のインダクタ１０４のそれぞれのインダクタンスは（Ｚ０／（√２×２πｆ０））となり、
第１のキャパシタの一方１１３、第１のキャパシタの他方１１４、第２のキャパシタの一方１１５、第２のキャパシタの他方１１６のそれぞれのキャパシタンスは（１／（（１＋√２）×２πｆ０×Ｚ０））となり、
第３のキャパシタの一方１１７ａ、第３のキャパシタの他方１１７ｂ、第４のキャパシタの一方１１８ａ、第４のキャパシタの他方１１８ｂのそれぞれのキャパシタンスは（２／（２πｆ０×Ｚ０））となる。
【００３７】
この実施例５においては、周波数ｆ０において第１の実施例（図１）と等価であり、この第１の実施例と同様に動作する。即ち、第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が開放状態であるとき、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を短絡状態としたとき、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。
５ＧＨｚで設計した実施例５の特性のシミュレ−ション結果を説明する。図２２は第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が何れも開放状態の場合であり、第１の入出力端子１から入力した高周波信号は第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に等分配されており、第４の入出力端子４には出力されていないことがわかる。また、図２３は第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が何れも短絡状態の場合であり、５ＧＨｚにおいてＳ２１はほぼ０ｄＢであり、第１の入出力端子１から入力した高周波信号はほぼ損失なく第２の入出力端子２へ出力されている。また、図２０において、Ｓ３１、Ｓ４１は何れも−６０ｄＢ以下であった。
【００３８】
（六）  第６の実施例を図８を参照して説明する。図６とは異なる結合度３ｄＢの集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項３記載のこの発明を適用した例である。９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で開放する第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を具備する。即ち、第３のキャパシタの一方１１７aの一端を第１の入出力端子１に接続すると共に互いに等価である第３のキャパシタの他方１１７ｂの一端を第４の入出力端子４に接続し、第３のキャパシタの一方１１７aの他端と第３のキャパシタの他方１１７ｂの他端を第１のＳＰＳＴスイッチ９に接続して両キャパシタを直列接続する。同様に、第４のキャパシタの一方１１８aの一端を第２の入出力端子２に接続すると共に互いに等価である第４のキャパシタの他方１１８ｂの一端を第３の入出力端子３に接続し、第４のキャパシタの一方１１８aの他端と第４のキャパシタの他方１１８ｂの他端を第２のＳＰＳＴスイッチ１０に接続して両キャパシタを直列接続する。
【００３９】
このハイブリッド回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、
第１のインダクタ１０１および第２のインダクタ１０４のそれぞれのインダクタンスは（Ｚ０／（√２×２πｆ０））となり、
第１のキャパシタの一方１１３、第１のキャパシタの他方１１４、第２のキャパシタの一方１１５、第２のキャパシタの他方１１６のそれぞれのキャパシタンスは（１／（（１＋√２）×２πｆ０×Ｚ０））となり、
第３のキャパシタの一方１１７ａ、第３のキャパシタの他方１１７ｂ、第４のキャパシタの一方１１８ａ、第４のキャパシタの他方１１８ｂのそれぞれのキャパシタンスは（２／（２πｆ０×Ｚ０））
となる。この実施例６においては、周波数ｆ０において第２の実施例（図３）と等価であり、第２の実施例と同様に動作する。即ち、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が短絡状態であるとき、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を短絡状態としたとき、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。
【００４０】
５ＧＨｚで設計した実施例６の特性のシミュレ−ション結果を説明する。
第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が何れも短絡状態の場合は図２２と同様の結果が得られ、第１の入出力端子１から入力した高周波信号は第２の入出力端子２および第３の入出力端子３に等分配されており、第４の入出力端子４には出力されない。また、図２４は第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０が何れも開放状態の場合の結果であり、５ＧＨｚにおいてＳ２１はほぼ０dＢであり、第１の入出力端子１から入力した高周波信号はほぼ損失なく第２の入出力端子２へ出力されている。また、図２４において、Ｓ３１、Ｓ４１はいずれも−６０ｄＢ以下であった。
【００４１】
（七）  第７の実施例を図９を参照して説明する。これは結合度３ｄＢの半集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項２の発明を適用した例である。９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で短絡する第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を具備する。即ち、互いに等価である第３のキャパシタの一方１１７aと第３のキャパシタの他方１１７ｂの相互接続点と接地との間に第１のＳＰＳＴスイッチ７を挿入接続する。同様に、互いに等価である第４のキャパシタの一方１１８aと第４のキャパシタの他方１１８ｂの相互接続点と接地との間に第２のＳＰＳＴスイッチ８を挿入接続する。第１の入出力端子１と第２の入出力端子２との間には第１の伝送線路８１が接続され、第３の入出力端子３と第４の入出力端子４との間には第２の伝送線路８２が接続されている。
【００４２】
このハイブリッド回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、第１の伝送線路８１および第２の伝送線路８２は、特性インピ−ダンスＺがＺ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／８波長の分布定数線路となり、第３のキャパシタの一方１１７ａ、第３のキャパシタの他方１１７ｂ、第４のキャパシタの一方１１８ａ、第４のキャパシタの他方１１８ｂのそれぞれのキャパシタンスは（２／（２πｆ０×Ｚ０））となる。この実施例においては、周波数ｆ０において第１の実施例（図１）と等価であり、第１の実施例と同様に動作する。即ち、第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が開放状態であるとき、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を短絡状態としたとき、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。
【００４３】
（八）  図１０を参照して第８の実施例を説明する。これは結合度３ｄＢの半集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項３の発明を適用した例である。９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で開放する第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を具備する。即ち、第３のキャパシタの一方１１７aの一端を第１の入出力端子１に接続すると共に互いに等価である第３のキャパシタの他方１１７ｂの一端を第４の入出力端子４に接続し、第３のキャパシタの一方１１７aの他端と第３のキャパシタの他方１１７ｂの他端を第１のＳＰＳＴスイッチ９に接続して両キャパシタを直列接続する。同様に、第４のキャパシタの一方１１８aの一端を第２の入出力端子２に接続すると共に互いに等価である第４のキャパシタの他方１１８ｂの一端を第３の入出力端子３に接続し、第４のキャパシタの一方１１８aの他端と第４のキャパシタの他方１１８ｂの他端を第２のＳＰＳＴスイッチ１０に接続して両キャパシタを直列接続する。
【００４４】
このハイブリッド回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、第１の伝送線路８１および第２の伝送線路８２は、特性インピ−ダンスＺがＺ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／８波長の分布定数線路となり、第３のキャパシタの一方１１７ａ、第３のキャパシタの他方１１７ｂ、第４のキャパシタの一方１１８ａ、第４のキャパシタの他方１１８ｂのそれぞれのキャパシタンスは（２／（２πｆ０×Ｚ０））となる。
この実施例においては、周波数ｆ０において第２の実施例（図３）と等価であり、第２の実施例と同様に動作する。即ち、第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０が短絡状態であるとき、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態としたとき、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。
【００４５】
（九）  図１１を参照して第９の実施例を説明する。これは第７の実施例とは異なる結合度３ｄＢの半集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項２の発明を適用した例である。９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で短絡する第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を具備する。即ち、互いに等価である第３の伝送線路の一方８５ａと第３の伝送線路の他方８５ｂの相互接続点と接地の間に第１のＳＰＳＴスイッチ７を挿入接続する。同様に、互いに等価である第４の伝送線路の一方８６ａと第４の伝送線路の他方８６ｂの相互接続点と接地の間に第２のＳＰＳＴスイッチ８を挿入接続する。第１の入出力端子１と第２の入出力端子２との間には第１の伝送線路８３が接続され、第３の入出力端子３と第４の入出力端子４との間には第２の伝送線路８４が接続されている。
【００４６】
このハイブリッド回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、第１の伝送線路８３および第２の伝送線路８４は、特性インピ−ダンスＺが√２Ｚ０でありかつある周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／１２波長の分布定数線路となり、
第３の伝送線路の一方８５ａ、第３の伝送線路の他方８５ｂ、第４の伝送線路の一方８６ａと第４の伝送線路の他方８６ｂは、特性インピ−ダンスＺが√２Ｚ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／１６波長の分布定数線路となり、
第１のキャパシタの一方１１９、第１のキャパシタの他方１２０、第２のキャパシタの一方１２１、第２のキャパシタの他方１２２のキャパシタンスは、（√（０.５）＋√（１．５））／（２πｆ０×Ｚ０））となる。この実施例においては、周波数ｆ０において第１の実施例（図１）と等価であり、第１の実施例と同様に動作する。即ち、第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８が開放状態であるとき、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ７および第２のＳＰＳＴスイッチ８を短絡状態としたとき、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。
【００４７】
（十）  図１２を参照して第１０の実施例を説明する。これは第８の実施例とは異なる結合度３ｄＢの半集中定数化ブランチライン型ハイブリッド回路に請求項３の発明を適用した例である。９０°ハイブリッドにおける対称面５をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面５上で開放とする第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を具備する。即ち、第３の伝送線路の一方８５ａの一端を第１の入出力端子１に接続すると共に互いに等価である第３の伝送線路の他方８５ｂの一端を第４の入出力端子４に接続し、第３の伝送線路の一方８５ａの他端と第３の伝送線路の他方８５ｂの他端を第１のＳＰＳＴスイッチ９に接続して両伝送線路の一方および他方を直列接続する。同様に、第４の伝送線路の一方８６ａの一端を第２の入出力端子２に接続すると共に互いに等価である第４の伝送線路の他方８６ｂの一端を第３の入出力端子３に接続し、第４の伝送線路の一方８６ａの他端と第４の伝送線路の他方８６ｂの他端を第２のＳＰＳＴスイッチ１０に接続して両伝送線路の一方および他方を直列接続する。
【００４８】
このハイブリッド本回路は、所望の周波数をｆ０とすれば、
第１の伝送線路８３、第２の伝送線路８４は、特性インピ−ダンスＺが√２Ｚ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／１２波長の分布定数線路となり、
第３の伝送線路の一方８５ａ、第３の伝送線路の他方８５ｂ、第４の伝送線路の一方８６ａ、第４の伝送線路の他方８６ｂは、特性インピ−ダンスＺが√２Ｚ０でありかつ或る周波数ｆ０において電気長θがほぼ１／１６波長の分布定数線路となり、
第１のキャパシタの一方１１９、第１のキャパシタの他方１２０、第２のキャパシタの一方１２１、第２のキャパシタの他方１２２のキャパシタンスは、（√（０.５）＋√（１.５））／（２πｆ０×Ｚ０））となる。
【００４９】
この実施例においては、周波数ｆ０において第２の実施例（図３）と等価であり、第２の実施例と同様に動作する。即ち、第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０が短絡状態であるとき、９０°ハイブリッド回路として動作する。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ９および第２のＳＰＳＴスイッチ１０を短絡状態としたとき、例えば、第１の入出力端子１に入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに出力される。
以上において図示説明された実施例は、何れも、結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路において、この９０°ハイブリッド回路の第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とを分ける９０°ハイブリッドにおける対称面を横切る電磁気的接続或いは結合を、当該対称面上で、外部からの制御に応じて短絡或いは開放とするスイッチの如き回路素子を設けることにより、この発明の動作が得られる。ハイブリッド回路の構成要素は、分布定数回路であっても、インダクタおよびキャパシタという集中定数素子であっても、或いはその何れかの組み合わせであってもよい。
【００５０】
（十一）  図１３を参照して第１１の実施例を説明する。この発明の特徴である９０°ハイブリッド回路の第１の入出力端子１と第４の入出力端子４とを互いに分ける９０°ハイブリッドにおける対称面をまたぐ電磁気的接続或いは結合を、当該対称面上で、短絡或いは開放とするスイッチを具備する。即ち、特性インピ−ダンスがほぼＺ０でかつ電気長θががほぼ１／４波長である第３の分布定数線路２１を、互いに等価な１／８波長の第３の分布定数線路の一方２１ａと第３の分布定数線路の他方２１ｂに分割する第１のＳＰＳＴスイッチ９を具備し、同様に、特性インピ−ダンスがほぼＺ０でかつ電気長θががほぼ１／４波長である第４の分布定数線路２２を、互いに等価な１／８波長の第４の分布定数線路の一方２２ａと第４の分布定数線路の他方２２ｂに分割する第２のＳＰＳＴスイッチ１０を具備する。ここで、更に、第１のＳＰＳＴスイッチ９の一端と接地との間に接続されるＳＰＳＴスイッチ７ｂと、第１のＳＰＳＴスイッチ９の他端と接地との間に接続されるＳＰＳＴスイッチ７ａとを具備している。同様に、第２のＳＰＳＴスイッチ１０の一端と接地との間に接続されるＳＰＳＴスイッチ８ｂと、第２のＳＰＳＴスイッチ１０の他端と接地との間に接続されるＳＰＳＴスイッチ８ａとを具備している。
【００５１】
このハイブリッド回路は、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を短絡状態にすると共に、ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、ＳＰＳＴスイッチ８ｂ、ＳＰＳＴスイッチ８ａを開放状態としたとき、９０°ハイブリッドとして動作する。また、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態とすると、第１の入出力端子１および第２の入出力端子２に入力した電力は第３の入出力端子３および第４の入出力端子４には出力されず、また、同様に、第３の入出力端子３および第４の入出力端子４に入力した電力は第１の入出力端子１および第２の入出力端子２に出力されない。このハイブリッド回路は、更に、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態とした上で、ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、ＳＰＳＴスイッチ８ｂ、ＳＰＳＴスイッチ８ａを制御することにより、第１の入出力端子１と第２の入出力端子２との間の通過位相、或いは第３の入出力端子３と第４の入出力端子４との間の通過位相を変更することができる。
【００５２】
結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路の第１の入出力端子１と第２の入出力端子２との間について説明する。第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態とした上で、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、ＳＰＳＴスイッチ８ａが開放状態であるとき、ブランチライン型９０°ハイブリッドに適用した第２の実施例（図３および図８）に示した場合と同様に、第１の入出力端子１より入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに、電力はそのままで１３５°進相して出力される。一方、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０を開放状態とした上で、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、ＳＰＳＴスイッチ８ａが短絡状態であるとき、ブランチライン型９０°ハイブリッドに適用した第１の実施例（図１および図７）に示した場合と同様に、第１の入出力端子１より入力した高周波信号は第２の入出力端子２のみに、電力はそのままで４５°進相して出力される。よって、上述したＳＰＳＴスイッチを選択的に開放或いは短絡することにより、通過する信号に相対的に９０°の位相差を与えたり、或いは与えなかったりすることができる。
【００５３】
動作を表記すると、下記の通りとなる。
・スイッチ９、１０を短絡、スイッチ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂを開放＝９０°ハイブリッド
・スイッチ９、１０を開放、スイッチ７ａ、８ａを短絡＝第１の入出力端子１−第２の入出力端子２間の通過位相−４５°
・スイッチ９、１０を開放、スイッチ７ａ、８ａを開放＝第１の入出力端子１−第２の入出力端子２間の通過位相−１３５°
・スイッチ９、１０を開放、スイッチ７ｂ、８ｂを短絡＝第４の入出力端子４−第３の入出力端子３間の通過位相−４５°
・スイッチ９、１０を開放、スイッチ７ｂ、８ｂを開放＝第４の入出力端子４−第３の入出力端子３間の通過位相−１３５°
５ＧＨｚで設計したこの発明の結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路のシミュレ−ション結果を図１６に示す。図１６におけるSW OPENとはＳＰＳＴスイッチ７ａ、ＳＰＳＴスイッチ８ａが開放状態にある場合を示し、SW SHORTはそれらが短絡状態にある場合を示す。なお、何れの場合においても、第１のＳＰＳＴスイッチ９、第２のＳＰＳＴスイッチ１０は開放状態にある。これより、５ＧＨｚにおいて所望の動作がなされていることがわかる。また、このシミュレーションにおいては、１１、２１ａ、２２ａとして分布定数線路を用いたが、これらはそれぞれを、目的とする周波数ｆ０において、等価な特性を示す回路で置き換えてもよい。
【００５４】
第１の入出力端子１−第２の入出力端子２間の位相制御を必要としない場合、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａを省略してもよい。そして、第４の入出力端子４−第３の入出力端子３間の位相制御を必要としない場合、ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、８ｂを省略してもよい。また、図１３においては、１１、１２、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとして分布定数線路を用いたが、これらはそれぞれを、目的とする周波数ｆ０において、等価な特性を示す回路で置き換えてもよい。
以上において、結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路における実施例を示してきたが、この発明は結合度が３ｄＢ以外の９０°ハイブリッド回路にも同様に適用することができることを以下の実施例を参照して説明する。
【００５５】
（十二）  図１３を参照して第１２の実施例を説明する。
第１２の実施例として、図１３により図示される回路と同様の回路において、１／４波長の分布定数線路線路１１、１２の特性インピ−ダンスを４４.７オームとし、１／８波長分布定数線路２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂの特性インピ−ダンスを１００オームとして５ＧＨｚで設計した結合度７ｄＢの９０°ハイブリッド回路についてこの発明を適応した場合の特性を示す。なお、式（ｂ）より各端子における入力インピ−ダンスは５０オ−ムとなる。図１７は、第１２の実施例において、ＳＰＳＴスイッチ９、１０を短絡とし、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａ、ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、８ｂを開放とした場合の特性を示す図である。５ＧＨｚにおいて、Ｓ３１は−７ｄＢであり、そして、Ｓ２１とＳ３１の位相差は９０°であるので、この実施例はこのとき９０°ハイブリッド回路として動作していることがわかる。図１８は、この実施例において、ＳＰＳＴスイッチ９、１０を開放とし、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａ、ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、８ｂを開放或いは短絡とした場合の特性を示す図である。図１８において、SW OPENとはＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａが開放状態にある場合を示し、SW SHORTとはそれらが短絡状態にある場合を示す。５ＧＨｚにおいて、何れの場合においても、Ｓ２１はほぼ０ｄＢであり、第１の入出力端子１より入力された高周波信号は第２の入出力端子２のみに電力はそのまま出力される。この場合において、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａが開放状態であるとき、Ｓ２１は−１１６.６°であり、一方、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａが短絡状態であるとき、Ｓ２１は−６３.４°である。よって、ＳＰＳＴスイッチ９、１０を開放とした上で、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａを開放或いは短絡とすることにより、通過する信号に相対的に約５３°の位相差を与えたり、与えなかったりすることができる。ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、８ｂを同様に制御することにより、第３の入出力端子３−第４の入出力端子４間についても同様の結果が得られる。
第１の入出力端子１−第２の入出力端子２間の位相制御を必要としない場合、ＳＰＳＴスイッチ７ａ、８ａを省略してもよい。また、第４の入出力端子４−第３の入出力端子３間の位相制御を必要としない場合、ＳＰＳＴスイッチ７ｂ、８ｂを省略してもよい。ここで、１１、１２、２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとして分布定数線路を用いたが、これらそれぞれを、目的とする周波数ｆ０において、等価な特性を示す回路で置き換えてもよい。
【００５６】
図１４は、この発明の９０°ハイブリッド回路を並列動作増幅器に適用した例である。図１４aおよび図１４ｂにおいて、４１、４２は電力増幅器、４３、４４は伝送線路、９０、９１はこの発明の９０°ハイブリッド回路、１〜４の番号は上述した通りの第１の入出力端子１〜第４の入出力端子４、９２はＳＰＤＴスイッチ、５２は整合用抵抗（抵抗値Ｚ０）、６３は信号入力端子、６４は信号出力端子である。ここで、電力増幅器４１、４２が等価であれば、結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路を９０、９１として用いる。
電力増幅器４１、４２を通電状態とし、図１４ａに示した通りに、ＳＰＤＴスイッチ９２をこの発明の９０°ハイブリッド回路９０の第１の入出力端子１に接続し、９０°ハイブリッド回路９０、９１の各々についてスイッチを制御してハイブリッド動作状態とすれば、信号入力端子６３より入力された周波数ｆ０の高周波信号は、９０°ハイブリッド回路９０により分配された後、電力増幅器４１、４２により増幅され、９０°ハイブリッド回路９１により合成されて、信号出力端子６４より出力される。一方、電力増幅器４２を通電状態とし、図１４ｂに示した通りにＳＰＤＴスイッチ９２の接続をハイブリッド回路９０の第４の入出力端子４に接続し、ハイブリッド回路９０、９１の各々についてスイッチを制御して電力分配および電力合成を行わない状態とすれば、信号入力６３より入力した周波数ｆ０の高周波信号は、電力増幅器４２のみに供給および増幅され、この発明の９０°ハイブリッド回路９１をそのまま通過して信号出力端子６４より出力される。このとき、電力増幅器４１への通電を遮断することで、本来、電力増幅器４１において消費されるべき電力は低減する。図１４ａ、図１４ｂにおいては、この発明の９０°ハイブリッド回路を第２の実施例のものとして示したが、他の実施例に示したハイブリッド回路を用いても、同様に動作する。
【００５７】
図１５は、この発明の９０°ハイブリッド回路を並列動作増幅器に適用した上述した例とは別の例を説明する図である。図１５において、図１４のＳＰＤＴスイッチ９２の代わりに、図２７により図示説明された従来例である第１の９０°ハイブリッド回路４５、および抵抗値Ｚ０の整合用抵抗５１を図の通りに配置する。ここで、電力増幅器４１、４２が等価であれば、結合度３ｄＢの９０°ハイブリッド回路を４５、９０、９１として用いる。また、従来の９０°ハイブリッド４５とこの発明の９０°ハイブリッド９０の位置を入れ替えて実施することもできる。
【００５８】
電力増幅器４１、４２を通電状態とし、図１５ｂに示した通りに、９０°ハイブリッド回路９０、９１の各々についてスイッチを制御して９０°ハイブリッド回路９０について電力分配を行わない状態とし、９０°ハイブリッド回路９１についてハイブリッド動作状態とすれば、信号入力端子６３より入力された周波数ｆ０の高周波信号は、従来の９０°ハイブリッド回路４５により分配された後、この発明の９０°ハイブリッド回路９０をそのまま通過し、電力増幅器４１、４２により増幅され、９０°ハイブリッド回路９１により合成されて、信号出力端子６４より出力される。一方、電力増幅器４２を通電状態とし、図１５ｂに示した通りに、９０°ハイブリッド回路９０、９１の各々についてスイッチを制御して、９０°ハイブリッド回路９０についてハイブリッド動作状態とし、９０°ハイブリッド回路９１について電力合成を行わない状態とすれば、信号入力端子６３より入力した周波数ｆ０の高周波信号は、従来の９０°ハイブリッド回路４５により分配された後、この発明の９０°ハイブリッド回路９０の第２の入出力端子２には出力されず、この発明の９０°ハイブリッド回路９０の第３の入出力端子３のみに合成されて出力される。信号入力端子６３より入力した周波数ｆ０の高周波信号は、従って、この電力増幅器４２のみに供給および増幅され、この発明の９０°ハイブリッド回路９１をそのまま通過し、信号出力端子６４より出力される。このとき、電力増幅器４１への通電を遮断することで、電力増幅器４１の消費する電力を低減することができる。図１５ａ、図１５ｂにおいては、この発明の９０°ハイブリッド回路を第２の実施例のものとして示したが、他の実施例に示した実施例を用いても、同様に動作する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施例を説明する図。
【図２】第１の実施例の等価回路を説明する図。
【図３】第２の実施例を説明する図。
【図４】第２の実施例の等価回路を説明する図。
【図５】第３の実施例を説明する図。
【図６】第４の実施例を説明する図。
【図７】第５の実施例を説明する図。
【図８】第６の実施例を説明する図。
【図９】第７の実施例を説明する図。
【図１０】第８の実施例を説明する図。
【図１１】第９の実施例を説明する図。
【図１２】第１０の実施例を説明する図。
【図１３】第１１および図１２の実施例を説明する図。
【図１４】９０°ハイブリッド回路の実施例を用いた並列動作増幅器を説明する図。
【図１５】９０°ハイブリッド回路の実施例を用いた別の並列動作増幅器を説明する図。
【図１６】第１１の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが短絡或いは開放状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図１７】第１２の実施例のハイブリッド動作時のシミュレ−ション結果を示す図。
【図１８】第１２の実施例におけるＳＰＳＴスイッチ９，１０が短絡で、かつＳＰＳＴスイッチ７ａ、７ｂ、８ａ、８ｂが短絡或いは開放状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図１９】第１の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが開放状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図２０】第１の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが短絡状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図２１】第２の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが開放状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図２２】第５の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが開放状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図２３】第５の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが短絡状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図２４】第６の実施例におけるＳＰＳＴスイッチが開放状態のシミュレ−ション結果を示す図。
【図２５】ブランチライン型ハイブリッド回路の従来例を説明する図。
【図２６】従来の集中定数型ハイブリッド回路
【図２７】並列動作増幅器の例
【図２８】電力分配機能或いは電力合成機能の動作・非動作機能を付加した従来の９０°ハイブリッド回路
【図２９】ＳＰＤＴスイッチをＳＰＳＴスイッチで構成する場合のＳＰＳＴスイッチの接続を示す図。
【符号の説明】
【００６０】
１  第１の入出力端子                            ２  第２の入出力端子
３  第３の入出力端子                            ４  第４の入出力端子
５  第１の対称面                                ６  第２の対称面
７、９  第１のＳＰＳＴスイッチ            ８、１０  第２のＳＰＳＴスイッチ
７ａ、８ａ  ＳＰＳＴスイッチ          ７ｂ、８ｂ  ＳＰＳＴスイッチ
１１  第１の分布定数線路                    １１a  第１の分布定数線路の一方
１２  第２の分布定数線路                      ２１  第３の分布定数線路
２１ａ  第３の分布定数線路の一方            ２１ｂ  第３の分布定数線路の他方
２２  第４の分布定数線路路                  ２２ａ  第４の分布定数線路の一方
２２ｂ  第４の分布定数線路の他方              ３１  第１の２端子対回路の一方
３２  第１の２端子対回路の他方                ３３  第２の２端子対回路の一方
３４  第２の２端子対回路の他方                ４１  第１の電力増幅器
４２  第２の電力増幅器                        ４３  第１の伝送線路
４４  第２の伝送線路                          ４５  第１の９０°ハイブリッド回路
４６  第２の９０°ハイブリッド回路            ４７  第１のＳＰＤＴスイッチの一方
４８  第１のＳＰＤＴスイッチの他方            ４９  第２のＳＰＤＴスイッチの一方
５０  第２のＳＰＤＴスイッチの他方            ５１  第１の整合用抵抗
５２  第２の整合用抵抗                        ６１  第１の切り替え部
６２  第２の切り替え部                        ６３  信号入力端子
６４  信号出力端子                            ８１  第１の伝送線路
８２  第２の伝送線路                          ８３  第１の伝送線路
８４  第２の伝送線路                        ８５ａ  第３の伝送線路の一方
８５ｂ  第３の伝送線路の他方                ８６ａ  第４の伝送線路の一方
８６ｂ  第４の伝送線路の他方            ９０、９１  ハイブリッド回路
９２  ＳＰＤＴスイッチ                      １０１  第１のインダクタ
１０２  第１のキャパシタの一方              １０３  第１のキャパシタの他方
１０４  第２のインダクタ                    １０５  第２のキャパシタの一方
１０６  第２のキャパシタの他方              １０７  第３のインダクタ
１０７ａ  第３のインダクタの一方          １０７ｂ  第３のインダクタの他方
１０８  第３のキャパシタの一方              １０９  第３のキャパシタの他方
（１０７ａ、１０８）、（１０７ｂ、１０９）  第３の２端子対回路の一方
（１１０ａ、１１２）、（１１０ｂ、１１１）  第３の２端子対回路の他方
１１０  第４のインダクタ                  １１０ａ  第４のインダクタの一方
１１０ｂ  第４のインダクタの他方            １１１  第４のキャパシタの一方
１１２  第４のキャパシタの他方              １１３  第１のキャパシタの一方
１１４  第１のキャパシタの他方              １１５  第２のキャパシタの一方
１１６  第２のキャパシタの他方            １１７a  第３のキャパシタの一方
１１７ｂ  第３のキャパシタの他方          １１８a  第４のキャパシタの一方
１１８ｂ第４のキャパシタの他方              １１９  第１のキャパシタの一方
１２０  第１のキャパシタの他方              １２１  第２のキャパシタの一方
１２２  第２のキャパシタの他方
【図１】
2005086533.tif 000003
【図２】
2005086533.tif 000004
【図３】
2005086533.tif 000005
【図４】
2005086533.tif 000006
【図５】
2005086533.tif 000007
【図６】
2005086533.tif 000008
【図７】
2005086533.tif 000009
【図８】
2005086533.tif 000010
【図９】
2005086533.tif 000011
【図１０】
2005086533.tif 000012
【図１１】
2005086533.tif 000013
【図１２】
2005086533.tif 000014
【図１３】
2005086533.tif 000015
【図１４】
2005086533.tif 000016
【図１５】
2005086533.tif 000017
【図１６】
2005086533.tif 000018
【図１７】
2005086533.tif 000019
【図１８】
2005086533.tif 000020
【図１９】
2005086533.tif 000021
【図２０】
2005086533.tif 000022
【図２１】
2005086533.tif 000023
【図２２】
2005086533.tif 000024
【図２３】
2005086533.tif 000025
【図２４】
2005086533.tif 000026
【図２５】
2005086533.tif 000027
【図２６】
2005086533.tif 000028
【図２７】
2005086533.tif 000029
【図２８】
2005086533.tif 000030
【図２９】
2005086533.tif 000031