(57)【要約】【課題】簡単な構成で回路規模を小型化でき、低コストでＲＦＩＣ化に適した４相電力分配器および４相電力合成器および高周波通信装置を提供する。【解決手段】Ｌ４aとＣ５aの第１節点Ｎ１に接続された入力ポートに入力された高周波信号が略９０度ずつ位相のずれた４つの高周波信号に分配されて、Ｃ３aとＣ４aの第５節点Ｎ５に接続された第１出力ポート、Ｌ１aとＬ２aの第４節点Ｎ４に接続された第２出力ポート、Ｃ６aとＣ７aの第８節点Ｎ８に接続された第３出力ポート、Ｃ１aとＬ３aの第２節点Ｎ２に接続された第４出力ポートから夫々出力されるように、キャパシタンス成分Ｃ１a〜Ｃ８aとインダクタンス成分Ｌ１a〜Ｌ８aおよび抵抗成分Ｒ１a〜Ｒ３aを設定する。【選択図】図１
2005101943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１節点,第２節点,第３節点,第４節点が順に環状に配置された第１のリング型回路と、第１節点,第４節点,第５節点,第６節点が順に環状に配置された第２のリング型回路と、第１節点,第７節点,第８節点,第２節点が順に環状に配置された第３のリング型回路とを有し、
上記第１節点と上記第２節点の間には第１回路要素が接続され、
上記第２節点と上記第３節点の間には第２回路要素が接続され、
上記第３節点と上記第４節点の間には第３回路要素が接続され、
上記第４節点と上記第１節点の間には第４回路要素が接続され、
上記第４節点と上記第５節点の間には第５回路要素が接続され、
上記第５節点と上記第６節点の間には第６回路要素が接続され、
上記第６節点と上記第１節点の間には第７回路要素が接続され、
上記第１節点と上記第７節点の間には第８回路要素が接続され、
上記第７節点と上記第８節点の間には第９回路要素が接続され、
上記第８節点と上記第２節点の間には第１０回路要素が接続され、
上記第３節点を第１抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第６節点を第２抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第７節点を第３抵抗成分を介してグランドを接続し、
上記第１節点に入力ポートが接続され、上記第５節点に第１出力ポートが接続され、上記第４節点に第２出力ポートが接続され、上記第８節点に第３出力ポートが接続され、上記第２節点に第４出力ポートが接続され、
上記入力ポートに入力された高周波信号が略９０度ずつ位相のずれた４つの高周波信号に分配されて上記第１乃至第４出力ポートから夫々出力されるように、上記第１乃至第１０回路要素が設定されていることを特徴とする４相電力分配器。
【請求項２】
請求項１に記載の４相電力分配器において、
上記第１回路要素がキャパシタンス成分であり、
上記第４回路要素がインダクタンス成分であり、
上記第２回路要素と上記第３回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、
上記第１０回路要素と上記第５回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、かつ、
上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のうちのいずれか１つがインダクタンス成分であると共に他の２つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のすべてがインダクタンス成分であり、かつ、
上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のうちのいずれか２つがインダクタンス成分であると共に他の１つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のすべてがインダクタンス成分であることを特徴とする４相電力分配器。
【請求項３】
請求項２に記載の４相電力分配器において、
上記キャパシタンス成分の少なくとも一部が２７０度の位相回転量を有する高周波線路であるか、或いは、
上記インダクタンス成分の少なくとも一部が９０度の位相回転量を有する高周波線路であることを特徴とする４相電力分配器。
【請求項４】
請求項１に記載の４相電力分配器において、
上記第１乃至第１０回路要素のうちのキャパシタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のキャパシタンス成分とそのキャパシタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のインダクタンス成分とを有し、
上記第１乃至第１０回路要素のうちのインダクタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のインダクタンス成分とそのインダクタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のキャパシタンス成分とを有することを特徴とする４相電力分配器。
【請求項５】
第１節点,第２節点,第３節点,第４節点が順に環状に配置された第１のリング型回路と、第１節点,第４節点,第５節点,第６節点が順に環状に配置された第２のリング型回路と、第１節点,第７節点,第８節点,第２節点が順に環状に配置された第３のリング型回路とを有し、
上記第１節点と上記第２節点の間には第１回路要素が接続され、
上記第２節点と上記第３節点の間には第２回路要素が接続され、
上記第３節点と上記第４節点の間には第３回路要素が接続され、
上記第４節点と上記第１節点の間には第４回路要素が接続され、
上記第４節点と上記第５節点の間には第５回路要素が接続され、
上記第５節点と上記第６節点の間には第６回路要素が接続され、
上記第６節点と上記第１節点の間には第７回路要素が接続され、
上記第１節点と上記第７節点の間には第８回路要素が接続され、
上記第７節点と上記第８節点の間には第９回路要素が接続され、
上記第８節点と上記第２節点の間には第１０回路要素が接続され、
上記第３節点を第１抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第６節点を第２抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第７節点を第３抵抗成分を介してグランドを接続し、
上記第１節点に出力ポートが接続され、上記第５節点に第１入力ポートが接続され、上記第４節点に第２入力ポートが接続され、上記第８節点に第３入力ポートが接続され、上記第２節点に第４入力ポートが接続され、
上記第１乃至第４入力ポートに夫々入力された略９０度ずつ位相のずれた４つの高周波信号が合成されて１つの高周波信号として上記出力ポートから出力されるように、上記第１乃至第１０回路要素が設定されていることを特徴とする４相電力合成器。
【請求項６】
請求項５に記載の４相電力合成器において、
上記第１回路要素がキャパシタンス成分であり、
上記第４回路要素がインダクタンス成分であり、
上記第２回路要素と上記第３回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、
上記第１０回路要素と上記第５回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、かつ、
上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のうちのいずれか１つがインダクタンス成分であると共に他の２つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のすべてがインダクタンス成分であり、かつ、
上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のうちのいずれか２つがインダクタンス成分であると共に他の１つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のすべてがインダクタンス成分であることを特徴とする４相電力合成器。
【請求項７】
請求項６に記載の４相電力合成器において、
上記キャパシタンス成分の少なくとも一部が２７０度の位相回転量を有する高周波線路であるか、或いは、
上記インダクタンス成分の少なくとも一部が９０度の位相回転量を有する高周波線路であることを特徴とする４相電力合成器。
【請求項８】
請求項５に記載の４相電力合成器において、
上記第１乃至第１０回路要素のうちのキャパシタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のキャパシタンス成分とそのキャパシタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のインダクタンス成分とを有し、
上記第１乃至第１０回路要素のうちのインダクタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のインダクタンス成分とそのインダクタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のキャパシタンス成分とを有することを特徴とする４相電力合成器。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれか１つに記載の４相電力分配器を、アンテナと差動形式ミキサ回路との間において高周波ディジタル変調信号を分配する電力分配器として用いて、上記差動形式ミキサ回路と共に集積回路上に一体集積化したことを特徴とする高周波通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、４相電力分配器および４相電力合成器および高周波通信装置に関し、特に、マイクロ波帯やミリ波帯のような高周波電気回路で多用されている４相電力分配器および４相電力合成器および高周波通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力分配器とは、一つの入力ポートに入力された高周波信号を、複数の出力ポートに分配して出力する回路である。このような電力分配器は、受動回路のみで構成するのが一般的であり、入力と出力の向きを逆方向にして電力合成器として用いることができる。
【０００３】
電力分配器の種類は多いが、本明細書で対象とする電力分配器は、中でも以下の３つの特徴を有する回路である。
【０００４】
第１の特徴として、１つの入力ポートに入力された高周波信号が、４つの出力ポートに、均等に電力分配されること。
【０００５】
第２の特徴として、安全性向上のために、４つの出力ポートの間でアイサレーション特性が確保されていること。第３の特徴として、４つの出力ポートから出力される高周波信号の位相が、ちょうど正確に９０度ずつずれていること。
【０００６】
以下、本明細書においては、このような回路を４相電力分配器と呼ぶ。
【０００７】
図２５は、このような４相電力分配器の回路構成の一例を示すブロック図であり、特開平１１−１９１７１７号公報(特許文献１)および、信学技報MW98-62「平衡形９０度移相回路を用いたモノリシック偶高調波直交ミクサ」(非特許文献１)において開示されている従来技術である。点線部分(１０４)が４相電力分配器を構成しており、その内部は、５つの回路ブロックを接続したものになっている。入力された高周波信号は、まず１８０度電力分配器１０５によって、等電力で位相差が１８０度の２つの高周波信号に分配される。これら２つの高周波信号は、０度電力分配器１０６,１０７によって、電力の等しい４つの高周波信号に分配される。これら４つの高周波信号が、＋４５度移相器１０８あるいは−４５度移相器１０９を通ることによって、電力が等しくかつ位相が９０度ずつずれた４つの高周波信号になる。
【０００８】
５つの回路ブロック(１０５〜１０９)は、インダクタンスＬ,キャパシタンスＣ,抵抗Ｒからなる受動回路であり、その実現例は非特許文献１に詳細に記されている。図２７は、非特許文献１に記載されているものと同じ回路図である。図２７において、３０５は１０５に対応する１８０度電力分配器、３０６と３０７はそれぞれ１０６と１０７に対応する０度電力分配器、３０８は１０８に対応する＋４５度移相器、３０９は１０９に対応する−４５度移相器である。この例では、キャパシタンス１７個、インダクタンス１３個、抵抗３個を用いた大規模な回路になっている。
【０００９】
また、図２５は、このような４相電力分配器の高周波通信装置の中における役割を説明するための図も兼ねている。図２５は、携帯電話のようなディジタル無線通信機の受信ＲＦ部のブロック図である。本明細書においては本質的な問題ではないが、このブロック図は、ＲＦ信号を直接ベースバンド信号にダウンコンバートするダイレクトコンバージョン方式の一例である。入力ポートからは、アンテナで受信されたＧＨz帯の高周波ディジタル変調信号が入力される。それが、４相電力分配器１０４で分配された後、ローカル発振器１０１の信号とミキサ１０２,１０３で混合されることで、ベースバンド帯のＩ信号とＱ信号にダウンコンバートされる。図２５は受信系の模式的ブロック図であるが、変調信号の方向を逆にして、送信系のブロック図として見てもよい。
【００１０】
この時、４相電力分配器１０４が必要とされる理由は以下の通りである。まず、ディジタル変調信号をＩ信号とＱ信号に分離するためには、９０度位相がずれた２信号に分配する必要がある。更に、図２５に示すような受信回路は近年ではＲＦＩＣ(Ｒadio Frequency Integrated Ｃircuit)形態で実現されるのが一般的であり、またＲＦＩＣ上の回路は差動形式で設計されるのが一般的であるため、Ｉ信号もＱ信号もそれぞれ、１８０度位相がずれた２信号から成る差動信号に変換しておく必要があるためである。
【００１１】
図２５に示す従来技術の４相電力分配器には、回路規模が大きいという問題があった。近年の無線通信回路分野においては、１チップＲＦＩＣ化の動向が著しい。本発明の対象である４相電力分配器も、実際には、Ｓi等のウェハー上に、半導体集積回路の製造工程中において、ＭＩＭ(Metal Insulator Metal:メタル・インシュレータ・メタル)キャパシタやスパイラルインダクタによって実現されるのが一般的である。そのため、回路規模が大きいということは、チップサイズの大型化に直結し、更にはチップコストや実装コストに直結するという重大な問題である。
【００１２】
また、上記４相電力分配器と同様のことが、入力と出力の向きを逆方向にした４相電力合成器についても言える。
【特許文献１】特開平１１−１９１７１７号公報
【非特許文献１】下沢充弘著、他５名、「平衡形９０度移相回路を用いたモノリシック偶高調波直交ミクサ」、信学技報、電子情報通信学会、１９９８年７月、ｐ．３５(図２)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、このような従来技術の問題を解決するために考案したものであり、簡単な構成で回路規模を小型化でき、低コストでＲＦＩＣ化に適した回路構造の４相電力分配器および４相電力合成器を提供することを目的としている。また、本発明は、このような４相電力分配器および４相電力合成器を活用し、１チップ化,低コスト化された高周波通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明による４相電力分配器は、第１節点,第２節点,第３節点,第４節点が順に環状に配置された第１のリング型回路と、第１節点,第４節点,第５節点,第６節点が順に環状に配置された第２のリング型回路と、第１節点,第７節点,第８節点,第２節点が順に環状に配置された第３のリング型回路とを有し、上記第１節点と上記第２節点の間には第１回路要素が接続され、上記第２節点と上記第３節点の間には第２回路要素が接続され、上記第３節点と上記第４節点の間には第３回路要素が接続され、上記第４節点と上記第１節点の間には第４回路要素が接続され、上記第４節点と上記第５節点の間には第５回路要素が接続され、上記第５節点と上記第６節点の間には第６回路要素が接続され、上記第６節点と上記第１節点の間には第７回路要素が接続され、上記第１節点と上記第７節点の間には第８回路要素が接続され、上記第７節点と上記第８節点の間には第９回路要素が接続され、上記第８節点と上記第２節点の間には第１０回路要素が接続され、上記第３節点を第１抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第６節点を第２抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第７節点を第３抵抗成分を介してグランドを接続し、上記第１節点に入力ポートが接続され、上記第５節点に第１出力ポートが接続され、上記第４節点に第２出力ポートが接続され、上記第８節点に第３出力ポートが接続され、上記第２節点に第４出力ポートが接続され、上記入力ポートに入力された高周波信号が略９０度ずつ位相のずれた４つの高周波信号に分配されて上記第１乃至第４出力ポートから夫々出力されるように、上記第１乃至第１０回路要素が設定されていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、回路要素とは、インダクタンス,キャパシタンスおよび抵抗などのうちの少なくとも１つの集中定数素子または分布定数線路により構成されたものである。
【００１６】
上記構成の４相電力分配器によれば、簡単な構成で入力された高周波信号を位相が９０度ずつずれた４つの高周波信号に分配することができ、回路規模を小型化できる低コストでＲＦＩＣ化に適した回路構造の４相電力分配器を実現できる。
【００１７】
また、一実施形態の４相電力分配器は、上記第１回路要素がキャパシタンス成分であり、上記第４回路要素がインダクタンス成分であり、上記第２回路要素と上記第３回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、上記第１０回路要素と上記第５回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、かつ、上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のうちのいずれか１つがインダクタンス成分であると共に他の２つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のすべてがインダクタンス成分であり、かつ、上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のうちのいずれか２つがインダクタンス成分であると共に他の１つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のすべてがインダクタンス成分である４相電力分配器であっても良い。
【００１８】
上記実施形態の４相電力分配器によれば、入力された高周波信号を位相が９０度ずつずれた４つの高周波信号に分配することができる回路構成を集中定数素子のみによって実現できる。
【００１９】
また、一実施形態の４相電力分配器は、上記キャパシタンス成分の少なくとも一部が２７０度の位相回転量を有する高周波線路であるか、或いは、上記インダクタンス成分の少なくとも一部が９０度の位相回転量を有する高周波線路である４相電力分配器であっても良い。
【００２０】
また、一実施形態の４相電力分配器は、上記第１乃至第１０回路要素のうちのキャパシタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のキャパシタンス成分とそのキャパシタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のインダクタンス成分とを有し、上記第１乃至第１０回路要素のうちのインダクタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のインダクタンス成分とそのインダクタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のキャパシタンス成分とを有する４相電力分配器であっても良い。
【００２１】
上記実施形態の４相電力分配器によれば、広帯域化が容易にできる。
【００２２】
本発明による４相電力合成器は、第１節点,第２節点,第３節点,第４節点が順に環状に配置された第１のリング型回路と、第１節点,第４節点,第５節点,第６節点が順に環状に配置された第２のリング型回路と、第１節点,第７節点,第８節点,第２節点が順に環状に配置された第３のリング型回路とを有し、上記第１節点と上記第２節点の間には第１回路要素が接続され、上記第２節点と上記第３節点の間には第２回路要素が接続され、上記第３節点と上記第４節点の間には第３回路要素が接続され、上記第４節点と上記第１節点の間には第４回路要素が接続され、上記第４節点と上記第５節点の間には第５回路要素が接続され、上記第５節点と上記第６節点の間には第６回路要素が接続され、上記第６節点と上記第１節点の間には第７回路要素が接続され、上記第１節点と上記第７節点の間には第８回路要素が接続され、上記第７節点と上記第８節点の間には第９回路要素が接続され、上記第８節点と上記第２節点の間には第１０回路要素が接続され、上記第３節点を第１抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第６節点を第２抵抗成分を介してグランドに接続し、上記第７節点を第３抵抗成分を介してグランドを接続し、上記第１節点に出力ポートが接続され、上記第５節点に第１入力ポートが接続され、上記第４節点に第２入力ポートが接続され、上記第８節点に第３入力ポートが接続され、上記第２節点に第４入力ポートが接続され、上記第１乃至第４入力ポートに夫々入力された略９０度ずつ位相のずれた４つの高周波信号が合成されて１つの高周波信号として上記出力ポートから出力されるように、上記第１乃至第１０回路要素が設定されていることを特徴とする。
【００２３】
ここで、回路要素とは、インダクタンス,キャパシタンスおよび抵抗などのうちの少なくとも１つの集中定数素子または分布定数線路により構成されたものである。
【００２４】
上記構成の４相電力合成器によれば、簡単な構成で位相が９０度ずつずれた４つの高周波信号を１つの高周波信号に合成することができ、回路規模を小型化できる低コストでＲＦＩＣ化に適した回路構造の４相電力合成器を実現できる。
【００２５】
また、一実施形態の４相電力合成器は、上記第１回路要素がキャパシタンス成分であり、上記第４回路要素がインダクタンス成分であり、上記第２回路要素と上記第３回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、上記第１０回路要素と上記第５回路要素のどちらもがキャパシタンス成分またはインダクタンス成分のいずれか一方であり、かつ、上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のうちのいずれか１つがインダクタンス成分であると共に他の２つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第５回路要素,第６回路要素,第７回路要素のすべてがインダクタンス成分であり、かつ、上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のうちのいずれか２つがインダクタンス成分であると共に他の１つがキャパシタンス成分であるか、または、上記第８回路要素,第９回路要素,第１０回路要素のすべてがインダクタンス成分である４相電力合成器であっても良い。
【００２６】
上記実施形態の４相電力合成器によれば、位相が９０度ずつずれた４つの高周波信号を１つの高周波信号に合成することができる回路構成を集中定数素子のみによって実現できる。
【００２７】
また、一実施形態の４相電力合成器は、上記キャパシタンス成分の少なくとも一部が２７０度の位相回転量を有する高周波線路であるか、或いは、上記インダクタンス成分の少なくとも一部が９０度の位相回転量を有する高周波線路である４相電力合成器であっても良い。
【００２８】
また、一実施形態の４相電力合成器は、上記第１乃至第１０回路要素のうちのキャパシタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のキャパシタンス成分とそのキャパシタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のインダクタンス成分とを有し、上記第１乃至第１０回路要素のうちのインダクタンス成分を有する回路要素は、直列接続された複数のインダクタンス成分とそのインダクタンス成分間の接続点とグランドとの間に接続された１以上のキャパシタンス成分とを有する４相電力合成器であっても良い。
【００２９】
上記実施形態の４相電力分配器によれば、広帯域化が容易にできる。
【００３０】
また、本発明による高周波通信装置は、本発明による４相電力分配器を、アンテナと差動形式ミキサ回路との間において高周波ディジタル変調信号を分配する電力分配器として用いて、上記差動形式ミキサ回路と共に集積回路上に一体集積化したことを特徴とする。
【００３１】
上記構成の高周波通信装置によれば、小型でかつＲＦＩＣ化に適した回路である４相電力分配器を用いることによって、１チップＲＦＩＣ化してもチップサイズが小さくでき、大幅な低コスト化できる。
【発明の効果】
【００３２】
以上のように、本発明の４相電力分配器によれば、入力された高周波信号を、４つの第１〜第４出力ポートに、位相が９０度ずつずれた高周波信号として均等電力分配できる４相電力分配器が実現できる。その際、４つの第１〜第４出力ポート間では良好なアイサレーション特性を実現でき、また、回路構造としてはＲＦＩＣ化に適した極めて小規模の集中定数回路で実現することができる。
【００３３】
また、本発明の４相電力合成器によれば、第１〜第４入力ポートに入力された位相が９０度ずつずれた４つの高周波信号を合成できる４相電力合成器が実現できる。その際、４つの入力ポート間では良好なアイサレーション特性を実現でき、また、回路構造としてはＲＦＩＣ化に適した極めて小規模の集中定数回路で実現することができる。
【００３４】
また、本発明の４相電力分配器を、ディジタル通信用ＲＦＩＣにおけるアンテナと差動ミキサ間の分配変換回路として用いることにより、低コストな高周波通信装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の４相電力分配器および高周波通信装置の実施の形態を、図面を用いてさらに具体的に詳細に説明する。
【００３６】
以下の全ての実施形態において、回路中に現れる回路素子の表記法として、煩雑さを避けるために、名前がＣで始まる素子はキャパシタンス成分、名前がＬで始まる素子はキャパシタンス成分、名前がＲで始まる素子は抵抗成分を、それぞれ意味するものとしている。例えば、素子Ｃ３aはキャパシタンス成分であり、素子Ｌ４bはインダクタンス成分であり、Ｒ５cは抵抗成分を意味する。
【００３７】
図２１は、本発明による４相電力分配器の基本的な回路構造である。この４相電力分配器は、図２１に示すように、第１回路要素Ｚ１２と第２回路要素Ｚ２３と第３回路要素Ｚ３４と第４回路要素Ｚ１４が順に環状に接続された第１のリング型回路と、上記第４回路要素Ｚ１４と第５回路要素Ｚ４５と第６回路要素Ｚ５６と第７回路要素Ｚ１６が順に環状に接続された第２のリング型回路と、上記第１回路要素Ｚ１２と第８回路要素Ｚ１７と第９回路要素Ｚ７８と第１０回路要素Ｚ２８が順に環状に接続された第３のリング型回路とを有する。
【００３８】
上記第１回路要素Ｚ１２と上記第４回路要素Ｚ１４との間の第１節点Ｎ１に入力ポートが接続され、第５回路要素Ｚ４５と第６回路要素Ｚ５６との間の第５節点Ｎ５に第１出力ポートが接続され、第３回路要素と第４回路要素Ｚ１４との間の第４節点Ｎ４に第２出力ポートが接続されている。上記第１０回路要素Ｚ２８と第９回路要素Ｚ７８との間の第８節点Ｎ８に第３出力ポートが接続され、第１回路要素Ｚ１２と第２回路要素Ｚ２３との間の第２節点Ｎ２に第４出力ポートが接続されている。また、上記第２回路要素Ｚ２３と第３回路要素との間の第３節点Ｎ３を第１抵抗成分Ｒ１を介してグランドに接続し、第６回路要素Ｚ５６と第７回路要素Ｚ１６との間の第６節点Ｎ６とグランドとを接続する第２抵抗成分Ｒ２を介してグランドに接続し、第９回路要素Ｚ７８と第８回路要素Ｚ１７との間の第７節点Ｎ７に第３抵抗成分Ｒ３を介してグランドを接続している。上記入力ポートに入力された高周波信号を略９０度ずつ位相をずらして４さの高周波信号に分配して、分配された高周波信号が上記第１乃至第４出力ポートから夫々出力されるように、第１〜第８回路要素Ｚ１２,Ｚ２３,Ｚ３４,Ｚ１４,Ｚ４５,Ｚ５６,Ｚ１６,Ｚ１７,Ｚ７８,Ｚ２８が設定されている。
【００３９】
この基本構造に必要に応じてインピーダンス整合用の素子を追加することで、より理想的な４相電力分配器の特性に近付いて行く。以下、図１〜図１６に示す第１〜第１６実施形態では、インピーダンス整合用の素子として、並列のキャパシタンス成分やインダクタンス成分を付加している。
【００４０】
(第１実施形態)
図１は本発明の第１実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１a、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３a、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２a、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１a、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ４a、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ３a、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ４a、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ５a、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ６a、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ７a、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１a、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２a、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３aとした場合の実施例である。
【００４１】
また、インピーダンス整合を向上するために、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２aを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ８aを介してグランドに接続し、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ６aを介してグランドに接続している。さらに、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ５aを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をインダクタンス成分Ｌ７aを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をインダクタンス成分Ｌ８aを介してグランドに接続している。
【００４２】
図１の回路の特性例を、図１７〜図２０のグラフに示す。グラフは全て、一般的な市販の回路シミュレータによる計算結果であり、Ｓパラメータの表記方法は図１の中に記したポート番号(かっこ書き)に沿ったものである。また、これらの結果を得た時の回路定数は、Ｃ１a＝０.４７１ｐＦ、Ｃ２a＝１.７８７ｐＦ、Ｃ３a＝０.６８６ｐＦ、Ｃ４a＝０.４０５ｐＦ、Ｃ５a＝０.３５ｐＦ、Ｃ６a＝０.７０２ｐＦ、Ｃ７a＝０.４４８ｐＦ、Ｃ８a＝０.９８ｐＦ、Ｌ１a＝１.７４７ｎＨ、Ｌ２a＝０.９０８ｎＨ、Ｌ３a＝０.９４３ｎＨ、Ｌ４a＝２.２９７ｎＨ、Ｌ５a＝２.９８６ｎＨ、Ｌ６a＝０.８１ｎＨ、Ｌ７a＝０.８３８ｎＨ、Ｌ８a＝０.７１５ｎＨ、Ｒ１a＝１１.８５３Ω、Ｒ２a＝４８.３８Ω、Ｒ３a＝６０.６３５Ωであった。設計の際には、表１に示した仕様を設計目標とした。
【００４３】
【表１】
2005101943.tif 000003
【００４４】
図１７は、反射係数特性である。目標とした通過帯域(５〜６ＧＨz)において、１つの入力ポートと４つの第１〜第４出力ポートの全てにおいて、反射係数(Ｓ１１,Ｓ２２,Ｓ３３,Ｓ４４,Ｓ５５)は−１５ｄＢ以下に抑圧できている。
【００４５】
図１８は、透過係数特性(絶対値)である。目標とした通過帯域(５〜６ＧＨz)において、１つの入力ポートと４つの第１〜第４出力ポートの間で、透過係数(Ｓ５１,Ｓ５２,Ｓ５３,Ｓ５４)はほぼ均等な値(約−６ｄＢ)に保たれている。入力された電力は４つの第１〜第４出力ポートに対して分配されるので、−６ｄＢの挿入損失ということは、この回路が無損失であることを意味している。
【００４６】
図１９は、アイサレーション特性である。目標とした通過帯域(５〜６ＧＨz)において、４つの第１〜第４出力ポートの間の透過係数(Ｓ１２,Ｓ２３,Ｓ３４,Ｓ４１,Ｓ１３,Ｓ２４)、即ちアイサレーションは、−１５ｄＢ以下に抑圧できている。
【００４７】
図２０は、透過係数特性(位相)である。目標とした通過帯域(５〜６ＧＨz)において、１つの入力ポートと４つの第１〜第４出力ポートの間で、透過係数(Ｓ５１,Ｓ５２,Ｓ５３,Ｓ５４)は、ほぼ９０度ずつずれた４つの位相に分離されている。
【００４８】
以上のように、図１は極めて小規模な回路だが、４相電力分配器としての機能を備えていることが分かる。また、回路が小規模であるだけでなく、集中定数のＬ,Ｃ,Ｒだけで構成されており、その素子値としても飛び抜けた大きな値や微小な値を必要としないため、例えばＲＦＩＣ上に一体集積化するような実現形態が容易である。
【００４９】
(第２実施形態)
図２は本発明の第２実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１b、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３b、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２b、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１b、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ５b、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ４b、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ３b、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ６b、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ７b、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ８b、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１b、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２b、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３bとした場合の実施例である。
【００５０】
また、インピーダンス整合を向上するために、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ８bを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２bを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ９bを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ９bを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ５bを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ４bを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をインダクタンス成分Ｌ７bを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をインダクタンス成分Ｌ８bを介してグランドに接続している。
【００５１】
この回路において、例えば回路定数をＣ１b＝０.４９２ｐＦ、Ｃ２b＝０.４１３ｐＦ、Ｃ３b＝０.４１９ｐＦ、Ｃ４b＝０.６９５ｐＦ、Ｃ５b＝０.４１９ｐＦ、Ｃ６b＝０.３４４ｐＦ、Ｃ７b＝０.６９３ｐＦ、Ｃ８b＝０.４４９ｐＦ、Ｃ９b＝０.７５９ｐＦ、Ｌ１b＝１.７６８ｎＨ、Ｌ２b＝１.０２８ｎＨ、Ｌ３b＝２.２８６ｎＨ、Ｌ４b＝２.８７１ｎＨ、Ｌ５b＝０.７６３ｎＨ、Ｌ６b＝０.８７５ｎＨ、Ｌ７b＝０.７１９ｎＨ、Ｌ８b＝０.６１４ｎＨ、Ｌ９b＝０.７５６ｎＨ、Ｒ１b＝５８.３１５Ω、Ｒ２b＝４７.５６５Ω、Ｒ３b＝６３.４７８Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００５２】
(第３実施形態)
図３は本発明の第３実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１c、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３c、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２c、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１c、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ４c、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ４c、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ３c、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ５c、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ６c、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ７c、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１c、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２c、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３cとした場合の実施例である。
【００５３】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をインダクタンス成分Ｌ７cを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ８cを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２cを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ８cを介してグランドに接続している。さらに、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ９cを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をインダクタンス成分Ｌ５cを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をインダクタンス成分Ｌ６cを介してグランドに接続している。
【００５４】
この回路において、例えば回路定数をＣ１c＝０.４８５ｐＦ、Ｃ２c＝１.２３６ｐＦ、Ｃ３c＝０.２５３ｐＦ、Ｃ４c＝０.３９６ｐＦ、Ｃ５c＝０.３１６ｐＦ、Ｃ６c＝０.６４７ｐＦ、Ｃ７c＝０.４５２ｐＦ、Ｃ８c＝０.６４２ｐＦ、Ｃ９c＝０.１４４ｐＦ、Ｌ１c＝１.７９８ｎＨ、Ｌ２c＝１.２９１ｎＨ、Ｌ３c＝１.１７４ｎＨ、Ｌ４c＝１.６２６ｎＨ、Ｌ５c＝０.９０５ｎＨ、Ｌ６c＝０.８１８ｎＨ、Ｌ７c＝１.３９９ｎＨ、Ｌ８c＝２.５０８ｎＨ、Ｒ１c＝２４.０５２Ω、Ｒ２c＝１０７.９０３Ω、Ｒ３c＝６７.８２６Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００５５】
(第４実施形態)
図４は本発明の第４実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１d、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３d、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２d、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１d、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ５d、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ３d、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ４d、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ６d、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ７d、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ８d、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１d、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２d、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３dとした場合の実施例である。
【００５６】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をインダクタンス成分Ｌ８dを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ７dを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２dを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ６dを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｃ１０dを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ９dを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をインダクタンス成分Ｌ４dを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をインダクタンス成分Ｌ５dを介してグランドに接続している。
【００５７】
この回路において、例えば回路定数をＣ１d＝０.５１１ｐＦ、Ｃ２d＝０.４２８ｐＦ、Ｃ３d＝０.４８５ｐＦ、Ｃ４d＝０.２９５ｐＦ、Ｃ５d＝０.４１４ｐＦ、Ｃ６d＝０.３３４ｐＦ、Ｃ７d＝０.６８８ｐＦ、Ｃ８d＝０.４６２ｐＦ、Ｃ９d＝０.１６６ｐＦ、Ｃ１０d＝０.１０８ｐＦ、Ｌ１d＝１.７３３ｎＨ、Ｌ２d＝０.９２３ｎＨ、Ｌ３d＝１.３９９ｎＨ、Ｌ４d＝０.８９４ｎＨ、Ｌ５d＝０.７９４ｎＨ、Ｌ６d＝１.７６９ｎＨ、Ｌ７d＝０.５６１ｎＨ、Ｌ８d＝１.２５６ｎＨ、Ｒ１d＝４８.６２７Ω、Ｒ２d＝７７.４３７Ω、Ｒ３d＝６２.２０４Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００５８】
(第５実施形態)
図５は本発明の第５実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１e、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３e、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２e、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１e、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ３e、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ４e、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ４e、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ５e、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ６e、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ５e、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１e、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２e、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３eとした場合の実施例である。
【００５９】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をキャパシタンス成分Ｃ１０eを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をキャパシタンス成分Ｃ７eを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２インダクタンス成分Ｌ９eを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２eを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ６eを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ８eを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ７eを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ８eを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ９eを介してグランドに接続している。
【００６０】
この回路において、例えば回路定数をＣ１e＝０.４６５ｐＦ、Ｃ２e＝１.２８ｐＦ、Ｃ３e＝０.３８７ｐＦ、Ｃ４e＝０.３６４ｐＦ、Ｃ５e＝０.４３ｐＦ、Ｃ６e＝０.８０６ｐＦ、Ｃ７e＝０.２７８ｐＦ、Ｃ８e＝１.００７ｐＦ、Ｃ９e＝０.２４３ｐＦ、Ｃ１０e＝０.５０３ｐＦ、Ｌ１e＝１.８４１ｎＨ、Ｌ２e＝１.０７４ｎＨ、Ｌ３e＝１.１７１ｎＨ、Ｌ４e＝４.３６５ｎＨ、Ｌ５e＝２.２８６ｎＨ、Ｌ６e＝１.１０８ｎＨ、Ｌ７e＝４.８０１ｎＨ、Ｌ８e＝１.４４２ｎＨ、Ｌ９e＝１.９１２ｎＨ、Ｒ１e＝１５.５７６Ω、Ｒ２e＝１９２.８６４Ω、Ｒ３e＝５１.９２Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００６１】
(第６実施形態)
図６は本発明の第６実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１f、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３f、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２f、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１f、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ５f、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ４f、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ２f、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ３f、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ４f、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ６f、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１f、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２f、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３fとした場合の実施例である。
【００６２】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をキャパシタンス成分Ｃ９fを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ９fを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２fを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ１０fを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ８fを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ７fを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ６fを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ７fを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ８fを介してグランドに接続している。
【００６３】
この回路において、例えば回路定数をＣ１f＝０.５０８ｐＦ、Ｃ２f＝０.１８８ｐＦ、Ｃ３f＝０.２１９ｐＦ、Ｃ４f＝０.７２４ｐＦ、Ｃ５f＝０.３６２ｐＦ、Ｃ６f＝０.４２５ｐＦ、Ｃ７f＝１.０３８ｐＦ、Ｃ８f＝０.２８ｐＦ、Ｃ９f＝０.６５ｐＦ、Ｃ１０f＝０.７０３ｐＦ、Ｌ１f＝１.９９１ｎＨ、Ｌ２f＝２.０６９ｎＨ、Ｌ３f＝２.３０５ｎＨ、Ｌ４f＝１.１５２ｎＨ、Ｌ５f＝２.２３９ｎＨ、Ｌ６f＝２.９８ｎＨ、Ｌ７f＝０.７９８ｎＨ、Ｌ８f＝１.０７７ｎＨ、Ｌ９f＝０.６９ｎＨ、Ｒ１f＝２３９.４２５Ω、Ｒ２f＝４３.３８２Ω、Ｒ３f＝５１.８４３Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００６４】
(第７実施形態)
図７は本発明の第７実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１g、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３g、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２g、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１g、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ３g、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ４g、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ４g、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ５g、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ６g、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ５g、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１g、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２g、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３gとした場合の実施例である。
【００６５】
また、インピーダンス整合を向上するために、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ７gを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２gを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ６gを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をキャパシタンス成分Ｃ８gを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ７gを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ９gを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ１０gを介してグランドに接続している。
【００６６】
この回路において、例えば回路定数をＣ１g＝０.５１７ｐＦ、Ｃ２g＝０.９２２ｐＦ、Ｃ３g＝０.４１２ｐＦ、Ｃ４g＝０.３４３ｐＦ、Ｃ５g＝０.４７９ｐＦ、Ｃ６g＝０.４５９ｐＦ、Ｃ７g＝０.１１９ｐＦ、Ｃ８g＝０.２３６ｐＦ、Ｃ９g＝１.１０７ｐＦ、Ｃ１０g＝０.４０４ｐＦ、Ｌ１g＝１.７３３ｎＨ、Ｌ２g＝１.５９２ｎＨ、Ｌ３g＝１.４４４ｎＨ、Ｌ４g＝１.２３３ｎＨ、Ｌ５g＝２.０４ｎＨ、Ｌ６g＝０.９９４ｎＨ、Ｌ７g＝１.５２９ｎＨ、Ｒ１g＝３７.３４７Ω、Ｒ２g＝６１.３８１Ω、Ｒ３g＝３９.７８Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００６７】
(第８実施形態)
図８は本発明の第８実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１h、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３h、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２h、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１h、第５回路要素Ｚ４５＝Ｃ５h、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ２h、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ４h、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ３h、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ４h、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｃ６h、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１h、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２h、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３hとした場合の実施例である。
【００６８】
また、インピーダンス整合を向上するために、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ７hを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２hを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ６hを介してグランドに接続し、第５節点Ｎ５をキャパシタンス成分Ｃ８hを介してグランドに接続している。さらに、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ７hを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ９hを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ１０hを介してグランドに接続している。
【００６９】
この回路において、例えば回路定数をＣ１h＝０.５２ｐＦ、Ｃ２h＝０.３４１ｐＦ、Ｃ３h＝０.３７９ｐＦ、Ｃ４h＝０.３７３ｐＦ、Ｃ５h＝０.４３ｐＦ、Ｃ６h＝０.４７１ｐＦ、Ｃ７h＝０.１３７ｐＦ、Ｃ８h＝０.２６６ｐＦ、Ｃ９h＝１.１５ｐＦ、Ｃ１０h＝０.４３ｐＦ、Ｌ１h＝１.７０７ｎＨ、Ｌ２h＝１.１２７ｎＨ、Ｌ３h＝２.０２５ｎＨ、Ｌ４h＝１.０１５ｎＨ、Ｌ５h＝２.２４７ｎＨ、Ｌ６h＝１.９７３ｎＨ、Ｌ７h＝０.５９１ｎＨ、Ｒ１h＝８４.１９３Ω、Ｒ２h＝４９.９７５Ω、Ｒ３h＝３９.８２２Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００７０】
(第９実施形態)
図９は本発明の第９実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１i、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３i、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２i、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１i、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ６i、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ５i、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ４i、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ３i、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ７i、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ８i、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１i、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２i、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３iとした場合の実施例である。
【００７１】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をキャパシタンス成分Ｃ８iを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ９iを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をキャパシタンス成分Ｃ１０iを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２iを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ９iを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をキャパシタンス成分Ｃ５iを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ４iを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ６iを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ７iを介してグランドに接続している。
【００７２】
この回路において、例えば回路定数をＣ１i＝０.４６８ｐＦ、Ｃ２i＝０.８０６ｐＦ、Ｃ３i＝０.２８３ｐＦ、Ｃ４i＝１.０２６ｐＦ、Ｃ５i＝１.２２４ｐＦ、Ｃ６i＝０.２５４ｐＦ、Ｃ７i＝０.９０５ｐＦ、Ｃ８i＝０.１２６ｐＦ、Ｃ９i＝１.３８７ｐＦ、Ｃ１０i＝１.０６７ｐＦ、Ｌ１i＝１.６９８ｎＨ、Ｌ２i＝２.０３４ｎＨ、Ｌ３i＝２.０７ｎＨ、Ｌ４i＝２.３１２ｎＨ、Ｌ５i＝１.１３８ｎＨ、Ｌ６i＝１.８３３ｎＨ、Ｌ７i＝１.５７９ｎＨ、Ｌ８i＝２.０５１ｎＨ、Ｌ９i＝１.１６６ｎＨ、Ｒ１i＝５９.１９Ω、Ｒ２i＝５５.６２１Ω、Ｒ３i＝８０.８０５Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００７３】
(第１０実施形態)
図１０は本発明の第１０実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１j、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３j、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２j、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１j、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ５j、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ４j、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ３j、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ４j、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ６j、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ７j、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１j、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２j、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３jとした場合の実施例である。
【００７４】
また、インピーダンス整合を向上するために、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ９jを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２jを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ９jを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ８jを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をキャパシタンス成分Ｃ６jを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ５jを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ７jを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ８jを介してグランドに接続している。
【００７５】
この回路において、例えば回路定数をＣ１j＝０.５ｐＦ、Ｃ２j＝０.６６４ｐＦ、Ｃ３j＝０.７６８ｐＦ、Ｃ４j＝０.２９９ｐＦ、Ｃ５j＝０.９５３ｐＦ、Ｃ６j＝１.１２ｐＦ、Ｃ７j＝０.２９５ｐＦ、Ｃ８j＝０.９６６ｐＦ、Ｃ９j＝０.４４４ｐＦ、Ｌ１j＝１.８５３ｎＨ、Ｌ２j＝０.６２８ｎＨ、Ｌ３j＝２.５６ｎＨ、Ｌ４j＝１.２９３ｎＨ、Ｌ５j＝１.９５４ｎＨ、Ｌ６j＝１.５０２ｎＨ、Ｌ７j＝１.９９４ｎＨ、Ｌ８j＝４.５０３ｎＨ、Ｌ９j＝０.９８１ｎＨ、Ｒ１j＝１９.６５５Ω、Ｒ２j＝７１.４７４Ω、Ｒ３j＝６９.２９４Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００７６】
(第１１実施形態)
図１１は本発明の第１１実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１k、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３k、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２k、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１k、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ４k、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ４k、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ３k、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ５k、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ５k、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ６k、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１k、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２k、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３kとした場合の実施例である。
【００７７】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をインダクタンス成分Ｌ９kを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をキャパシタンス成分Ｃ９kを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ１０kを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２kを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ８kを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ８kを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ７kを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ６kを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ７kを介してグランドに接続している。
【００７８】
この回路において、例えば回路定数をＣ１k＝０.４５７ｐＦ、Ｃ２k＝０.８９５ｐＦ、Ｃ３k＝０.４１１ｐＦ、Ｃ４k＝０.８３６ｐＦ、Ｃ５k＝０.２６２ｐＦ、Ｃ６k＝０.２２２ｐＦ、Ｃ７k＝０.８３２ｐＦ、Ｃ８k＝１.３６７ｐＦ、Ｃ９k＝１.０９８ｐＦ、Ｌ１k＝１.７２５ｎＨ、Ｌ２k＝１.８９８ｎＨ、Ｌ３k＝１.９１ｎＨ、Ｌ４k＝１.９１５ｎＨ、Ｌ５k＝１.６７６ｎＨ、Ｌ６k＝２.０６５ｎＨ、Ｌ７k＝０.７３４ｎＨ、Ｌ８k＝２.４４９ｎＨ、Ｌ９k＝１.４３ｎＨ、Ｌ１０k＝１.２１３ｎＨ、Ｒ１k＝５３.７３８Ω、Ｒ２k＝３８.９４４Ω、Ｒ３k＝９７.２４５Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００７９】
(第１２実施形態)
図１２は本発明の第１２実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１m、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３m、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２m、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１m、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ３m、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ５m、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ４m、第８回路要素Ｚ１７＝Ｃ６m、第９回路要素Ｚ７８＝Ｌ４m、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ５m、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１m、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２m、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３mとした場合の実施例である。
【００８０】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をインダクタンス成分Ｌ８mを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ１０mを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２mを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ９mを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ９mを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ７mを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ６mを介してグランドに接続し、第７節点Ｎ７をキャパシタンス成分Ｃ７mを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をキャパシタンス成分Ｃ８mを介してグランドに接続している。
【００８１】
この回路において、例えば回路定数をＣ１m＝０.４６ｐＦ、Ｃ２m＝０.７５２ｐＦ、Ｃ３m＝０.８１７ｐＦ、Ｃ４m＝０.３７５ｐＦ、Ｃ５m＝０.７７５ｐＦ、Ｃ６m＝０.２０１ｐＦ、Ｃ７m＝０.１８３ｐＦ、Ｃ８m＝０.６１８ｐＦ、Ｃ９m＝０.４７３ｐＦ、Ｌ１m＝１.７７９ｎＨ、Ｌ２m＝０.６５ｎＨ、Ｌ３m＝１.９３３ｎＨ、Ｌ４m＝２.２３４ｎＨ、Ｌ５m＝２.１６３ｎＨ、Ｌ６m＝０.８２８ｎＨ、Ｌ７m＝３.３３２ｎＨ、Ｌ８m＝１.６５ｎＨ、Ｌ９m＝２.６４９ｎＨ、Ｌ１０m＝１.０１２ｎＨ、Ｒ１m＝１４.７７５Ω、Ｒ２m＝４９.８１９Ω、Ｒ３m＝１７４.１９５Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００８２】
(第１３実施形態)
図１３は本発明の第１３実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１n、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３n、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２n、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１n、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ６n、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ５n、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ４n、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ７n、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ３n、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ８n、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１n、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２n、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３nとした場合の実施例である。
【００８３】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をキャパシタンス成分Ｃ６nを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をキャパシタンス成分Ｃ８nを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２nを介してグランドに接続している。さらに、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ７nを介してグランドに接続し、第５節点Ｎ５をキャパシタンス成分Ｃ５nを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ４nを介してグランドに接続している。
【００８４】
この回路において、例えば回路定数をＣ１n＝０.４７２ｐＦ、Ｃ２n＝０.９７７ｐＦ、Ｃ３n＝０.５３５ｐＦ、Ｃ４n＝０.９７５ｐＦ、Ｃ５n＝１.０８４ｐＦ、Ｃ６n＝０.６７６ｐＦ、Ｃ７n＝１.５ｐＦ、Ｃ８n＝０.４５８ｐＦ、Ｌ１n＝１.６１６ｎＨ、Ｌ２n＝１.６３４ｎＨ、Ｌ３n＝１.７２８ｎＨ、Ｌ４n＝２.４４３ｎＨ、Ｌ５n＝１.２３８ｎＨ、Ｌ６n＝１.８４ｎＨ、Ｌ７n＝２.７０９ｎＨ、Ｌ８n＝２.４６８ｎＨ、Ｒ１n＝４０.１３Ω、Ｒ２n＝６０.３７２Ω、Ｒ３n＝７２.８４Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００８５】
(第１４実施形態)
図１４は本発明の第１４実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１p、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３p、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２p、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１p、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ５p、第６回路要素Ｚ５６＝Ｌ４p、第７回路要素Ｚ１６＝Ｌ３p、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ６p、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ６p、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ７p、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１p、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２p、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３pとした場合の実施例である。
【００８６】
また、インピーダンス整合を向上するために、第１節点Ｎ１をキャパシタンス成分Ｃ７pを介してグランドに接続し、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ８pを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２pを介してグランドに接続している。さらに、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ８pを介してグランドに接続し、第５節点Ｎ５をキャパシタンス成分Ｃ５pを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をキャパシタンス成分Ｃ４pを介してグランドに接続している。
【００８７】
この回路において、例えば回路定数をＣ１p＝０.４５１ｐＦ、Ｃ２p＝０.６９６ｐＦ、Ｃ３p＝０.６８６ｐＦ、Ｃ４p＝０.９６３ｐＦ、Ｃ５p＝１.０４７ｐＦ、Ｃ６p＝０.５３２ｐＦ、Ｃ７p＝０.６２８ｐＦ、Ｃ８p＝０.３０３ｐＦ、Ｌ１p＝１.７７４ｎＨ、Ｌ２p＝０.６５２ｎＨ、Ｌ３p＝２.５９１ｎＨ、Ｌ４p＝１.３１７ｎＨ、Ｌ５p＝１.９６９ｎＨ、Ｌ６p＝２.８３４ｎＨ、Ｌ７p＝２.５７３ｎＨ、Ｌ８p＝１.１１６ｎＨ、Ｒ１p＝２１.９４３Ω、Ｒ２p＝６８.５５６Ω、Ｒ３p＝８４.３４Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００８８】
(第１５実施形態)
図１５は本発明の第１５実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１q、第２回路要素Ｚ２３＝Ｌ３q、第３回路要素Ｚ３４＝Ｌ２q、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１q、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ４q、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ４q、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ３q、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ５q、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ５q、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ６q、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１q、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２q、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３qとした場合の実施例である。
【００８９】
また、インピーダンス整合を向上するために、第２節点Ｎ２をキャパシタンス成分Ｃ７qを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をキャパシタンス成分Ｃ２qを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ６qを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ８qを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ７qを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をインダクタンス成分Ｌ９qを介してグランドに接続している。
【００９０】
この回路において、例えば回路定数をＣ１q＝０.４９４ｐＦ、Ｃ２q＝０.９ｐＦ、Ｃ３q＝０.４５８ｐＦ、Ｃ４q＝０.９１９ｐＦ、Ｃ５q＝０.８４３ｐＦ、Ｃ６q＝１.４７ｐＦ、Ｃ７q＝０.４６７ｐＦ、Ｌ１q＝１.６１１ｎＨ、Ｌ２q＝１.９１８ｎＨ、Ｌ３q＝２.０２ｎＨ、Ｌ４q＝１.７５４ｎＨ、Ｌ５q＝１.９３５ｎＨ、Ｌ６q＝２.０６９ｎＨ、Ｌ７q＝０.６８７ｎＨ、Ｌ８q＝１.８４７ｎＨ、Ｌ９q＝２.６３４ｎＨ、Ｒ１q＝５９.６８８Ω、Ｒ２q＝３３.３２１Ω、Ｒ３q＝３６.６４７Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００９１】
(第１６実施形態)
図１６は本発明の第１６実施形態の４相電力分配器の回路図を示している。この４相電力分配器は、図２１において、第１回路要素Ｚ１２＝Ｃ１r、第２回路要素Ｚ２３＝Ｃ３r、第３回路要素Ｚ３４＝Ｃ２r、第４回路要素Ｚ１４＝Ｌ１r、第５回路要素Ｚ４５＝Ｌ３r、第６回路要素Ｚ５６＝Ｃ５r、第７回路要素Ｚ１６＝Ｃ４r、第８回路要素Ｚ１７＝Ｌ４r、第９回路要素Ｚ７８＝Ｃ６r、第１０回路要素Ｚ２８＝Ｌ５r、第１抵抗成分Ｒ１＝Ｒ１r、第２抵抗成分Ｒ２＝Ｒ２r、第３抵抗成分Ｒ３＝Ｒ３rとした場合の実施例である。
【００９２】
また、インピーダンス整合を向上するために、第２節点Ｎ２をインダクタンス成分Ｌ１０rを介してグランドに接続し、第３節点Ｎ３をインダクタンス成分Ｌ２rを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をキャパシタンス成分Ｃ７rを介してグランドに接続し、第４節点Ｎ４をインダクタンス成分Ｌ９rを介してグランドに接続している。さらに、第５節点Ｎ５をインダクタンス成分Ｌ７rを介してグランドに接続し、第６節点Ｎ６をインダクタンス成分Ｌ６rを介してグランドに接続し、第８節点Ｎ８をインダクタンス成分Ｌ８rを介してグランドに接続している。
【００９３】
この回路において、例えば回路定数をＣ１r＝０.４６９ｐＦ、Ｃ２r＝０.７０３ｐＦ、Ｃ３r＝０.６７３ｐＦ、Ｃ４r＝０.４２６ｐＦ、Ｃ５r＝０.８７６ｐＦ、Ｃ６r＝０.８１７ｐＦ、Ｃ７r＝０.８０２ｐＦ、Ｌ１r＝１.７０８ｎＨ、Ｌ２r＝０.８２７ｎＨ、Ｌ３r＝１.８２６ｎＨ、Ｌ４r＝２.０５５ｎＨ、Ｌ５r＝２.１８８ｎＨ、Ｌ６r＝０.７６７ｎＨ、Ｌ７r＝２.１１３ｎＨ、Ｌ８r＝２.７７２ｎＨ、Ｌ９r＝１.６０５ｎＨ、Ｌ１０r＝１.２６１ｎＨ、Ｒ１r＝２１.５４１Ω、Ｒ２r＝３９.０６４Ω、Ｒ３r＝４６.１６８Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００９４】
(第１７実施形態)
次に、本発明の第１７実施形態の４相電力分配器について説明する。
【００９５】
本発明による４相電力分配器は、集中定数のキャパシタンス素子やインダクタンス素子の代わりに、分布定数線路を用いることでも実現できる。本発明の回路構造において、直列のインダクタンス素子は９０度の位相回転量を有する高周波線路でも代用でき、直列のキャパシタンス素子は−９０度、即ち２７０度の位相回転量を有する高周波線路でも代用できる。
【００９６】
一例として、図２１において、第１回路要素Ｚ１２は位相回転量が２７０度で特性インピーダンスが７９.４３３Ωの高周波線路、第２回路要素Ｚ２３は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが８８.８６６Ωの高周波線路、第３回路要素Ｚ３４は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが１０３.５０２Ωの高周波線路、第４回路要素Ｚ１４は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが６５.１５２Ωの高周波線路、第５回路要素Ｚ４５は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが７６.６５１Ωの高周波線路、第６回路要素Ｚ５６は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが５６.６２９Ωの高周波線路、第７回路要素Ｚ１６は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが１１２.５８３Ωの高周波線路、第８回路要素Ｚ１７は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが１１４.９３９Ωの高周波線路、第９回路要素Ｚ７８は位相回転量が２７０度で特性インピーダンスが７８.８６２Ωの高周波線路、第１０回路要素Ｚ２８は位相回転量が９０度で特性インピーダンスが１５５.４０７Ωの高周波線路、第１抵抗成分Ｒ１＝８９.７２２Ω、第２抵抗成分Ｒ２＝１２１.３１５Ω、第３抵抗成分Ｒ３＝１４４.６５９Ωとすれば、図１の回路とほぼ同等の特性が得られる。
【００９７】
(第１８実施形態)
本発明の４相電力分配器(図１)は、その反射,透過特性(図１７,図１８)を見れば、このままでも、中心周波数５.５ＧＨzに対して約１ＧＨzもの帯域幅が確保できている。この帯域幅は、以下の方法で容易に、更なる拡大を図ることができる。
【００９８】
図２３に模式的に示したように、回路中におけるキャパシタンス素子Ｃs０は、直列に接続された複数のキャパシタンス素子Ｃs１〜Ｃs６およびそのキャパシタンス素子間の接続点とグランドとの間に接続された複数のインダクタンス素子Ｌp１〜Ｌp４を交互に配置したＴ型多段回路で置き換える。また、図２４に模式的に示したように、回路中におけるインダクタンス素子Ｌs０は、直列に接続された複数のインダクタンス素子Ｌs１〜Ｌs６およびそのインダクタンス素子間の接続点とグランドとの間に接続された複数のキャパシタンス素子Ｃp１〜Ｃp４を交互に配置したＴ型多段回路で置き換える。このような多段化ＬＣ回路による広帯域化は、回路理論においては一般的に知られた手法であるが、本発明の４相電力分配器においてもそのまま適用が可能である。
【００９９】
図２２は、図１の４相電力分配器に上記手法を適用して広帯域化を図った場合の一例である。より詳細には、以下のような置き換えを行っている。図１の回路におけるキャパシタンス成分Ｃ１a,Ｃ３a,Ｃ４a,Ｃ５a,Ｃ６a,Ｃ７aが、それぞれ図２２の回路においては、直列に接続された２個のキャパシタンス成分およびそのキャパシタンス成分間とグランドとの間に接続された１個のインダクタンス成分から成るＴ型回路１２,５６,４５,１７,７８,２８に置き換えられている。また、図１の回路におけるインダクタンス成分Ｌ１a,Ｌ２a,Ｌ３a,Ｌ４aが、それぞれ図２２の回路においては、直列に接続された２個のインダクタンス成分およびそのインダクタンス成分間とグランドとの間に接続された１個のキャパシタンス成分から成るＴ型回路１４,３４,２３,１６に置き換えられている。
【０１００】
(第１９実施形態)
図２６は、本発明の第１９実施形態の高周波通信装置の要部を示すブロック図である。図２５に対応させて、ダイレクトコンバージョン方式の受信系のブロック図を想定している。しかし、ダイレクトコンバージョン以外の方式でも実現は可能であり、また変調信号の方向を逆にして送信系のブロック図として見ても良い。
【０１０１】
入力ポートからは、アンテナで受信されたＧＨz帯の高周波ディジタル変調信号が入力される。それが、４相電力分配器２０４で分配された後、ローカル発振器２０１の信号とミキサ２０２,２０３で混合されることで、ベースバンド帯のＩ信号とＱ信号にダウンコンバートされる。４相電力分配器２０４は、例えば図１に示した本発明による４相電力分配器を、配線２１１〜２１５をそれぞれポート１〜５に接続することで実現できる。
【０１０２】
図２６の高周波通信装置は、４相電力分配器２０４が極めて小規模かつＲＦＩＣ形態に適した回路であるため、図中の全ての回路を１チップＲＦＩＣ化してもチップサイズが小さくて済み、大幅な低コスト化が実現できる。
【０１０３】
上記第１〜第１８実施形態では、４相電力分配器について説明したが、各実施形態と同一の構成で入出力の向きを逆方向にした４相電力合成器についても同様に、簡単な構成で回路規模を最小にでき、ＲＦＩＣ化に適した回路構造が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】図１は本発明の第１実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図２】図２は本発明の第２実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図３】図３は本発明の第３実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図４】図４は本発明の第４実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図５】図５は本発明の第５実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図６】図６は本発明の第６実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図７】図７は本発明の第７実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図８】図８は本発明の第８実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図９】図９は本発明の第９実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１０】図１０は本発明の第１０実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１１】図１１は本発明の第１１実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１２】図１２は本発明の第１２実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１３】図１３は本発明の第１３実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１４】図１４は本発明の第１４実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１５】図１５は本発明の第１５実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１６】図１６は本発明の第１６実施形態の４相電力分配器の回路図である。
【図１７】図１７は図１の回路の反射特性の一例を示す図である。
【図１８】図１８は図１の回路の透過特性(絶対値)の一例を示す図である。
【図１９】図１９は図１の回路のアイサレーション特性の一例を示す図である。
【図２０】図２は図１の回路の透過特性(位相)の一例を示す図である。
【図２１】図２１は本発明の４相電力分配器の共通構造を表す図である。
【図２２】図２２は本発明の第１８実施形態の図１の回路を広帯域化した一例を示す図である。
【図２３】図２３はキャパシタンス成分をＴ型多段回路で置き換える方法の模式図である。
【図２４】図２４はインダクタンス成分をＴ型多段回路で置き換える方法の模式図である。
【図２５】図２５は従来技術による高周波通信装置の回路構成の一例を示すブロック図である。
【図２６】図２６は本発明の第１９実施形態の高周波通信装置を示すブロック図である。
【図２７】図２７は図２５における４相電力分配器の詳細回路図である。
【符号の説明】
【０１０５】
Ｃ１a〜Ｃ８a,Ｃ１b〜Ｃ９b,Ｃ１c〜Ｃ９c,Ｃ１d〜Ｃ１０d,Ｃ１e〜Ｃ１０e,Ｃ１f〜Ｃ１０f,Ｃ１g〜Ｃ１０g,Ｃ１h〜Ｃ１０h,Ｃ１i〜Ｃ１０i,Ｃ１j〜Ｃ９j,Ｃ１k〜Ｃ９k,Ｃ１m〜Ｃ９m,Ｃ１n〜Ｃ８n,Ｃ１p〜Ｃ８p,Ｃ１q〜Ｃ７q,Ｃ１r〜Ｃ７r,Ｃs０〜Ｃs６,Ｃp１〜Ｃp４…キャパシタンス成分
Ｌ１a〜Ｌ８a,Ｌ１b〜Ｌ９b,Ｌ１c〜Ｌ８c,Ｌ１d〜Ｌ８d,Ｌ１e〜Ｌ９e,Ｌ１f〜Ｌ９f,Ｌ１g〜Ｌ７g,Ｌ１h〜Ｌ７h,Ｌ１i〜Ｌ９i,Ｌ１j〜Ｌ９j,Ｌ１k〜Ｌ１０k,Ｌ１m〜Ｌ１０m,Ｌ１n〜Ｌ８n,Ｌ１p〜Ｌ８p,Ｌ１q〜Ｌ９q,Ｌ１r〜Ｌ１０r,Ｌs０〜Ｌs６,Ｌp１〜Ｌp４…インダクタンス成分
Ｒ１a〜Ｒ３a,Ｒ１b〜Ｒ３b,Ｒ１c〜Ｒ３c,Ｒ１d〜Ｒ３d,Ｒ１e〜Ｒ３e,Ｒ１f〜Ｒ３f,Ｒ１g〜Ｒ３g,Ｒ１h〜Ｒ３h,Ｒ１i〜Ｒ３i,Ｒ１j〜Ｒ３j,Ｒ１k〜Ｒ３k,Ｒ１m〜Ｒ３m,Ｒ１n〜Ｒ３n,Ｒ１p〜Ｒ３p,Ｒ１q〜Ｒ３q,Ｒ１r〜Ｒ３r,Ｒ１〜Ｒ３…抵抗成分
Ｚ１２…第１回路要素
Ｚ２３…第２回路要素
Ｚ３４…第３回路要素
Ｚ１４…第４回路要素
Ｚ４５…第５回路要素
Ｚ５６…第６回路要素
Ｚ１６…第７回路要素
Ｚ１７…第８回路要素
Ｚ７８…第９回路要素
Ｚ２８…第１０回路要素
Ｎ１…第１節点
Ｎ２…第２節点
Ｎ３…第３節点
Ｎ４…第４節点
Ｎ５…第５節点
Ｎ６…第６節点
Ｎ７…第７節点
Ｎ８…第８節点
１０１,２０１…ローカル発振器
１０２,１０３,２０２,２０３…ミキサ
１０４,２０４…４相電力分配器
１０５,３０５…１８０度電力分配器
１０６,１０７,３０６,３０７…０度電力分配器
１０８,３０８…＋４５度移相器
１０９,３０９…−４５度移相器
【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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