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JP5235826B2 - Directional coupler - Google Patents
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JP5235826B2 JP2009202842A JP2009202842A JP5235826B2 JP 5235826 B2 JP5235826 B2 JP 5235826B2 JP 2009202842 A JP2009202842 A JP 2009202842A JP 2009202842 A JP2009202842 A JP 2009202842A JP 5235826 B2 JP5235826 B2 JP 5235826B2
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Description

この発明は、マイクロ波帯で使用される方向性結合器に関する。   The present invention relates to a directional coupler used in the microwave band.

方向性結合器は、電力監視を行うために広く用いられている。従来の方向性結合器としては、それぞれ右手/左手系複合線路を構成する第1ストリップ導体と第2ストリップ導体との間に、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とを接続する第3ストリップ導体および第3ストリップ導体を短絡する短絡手段からなるショートスタブを設けた構成が知られている(例えば、特許文献1、非特許文献1参照)。   Directional couplers are widely used for power monitoring. As a conventional directional coupler, a third strip conductor connecting a first strip conductor and a second strip conductor between a first strip conductor and a second strip conductor, respectively, constituting a right-hand / left-handed composite line. And the structure which provided the short stub which consists of a short circuit means which short-circuits a 3rd strip conductor is known (for example, refer patent document 1, nonpatent literature 1).

このような構成のフォワード結合する方向性結合器では、偶モード動作時の結合線路における位相速度と、奇モード動作時の結合線路における位相速度との差を大きくすることができる。そのため、小型かつ密結合で、フォワード結合する方向性結合器を実現することができる。   In the directional coupler having such a configuration for forward coupling, the difference between the phase velocity in the coupled line during the even mode operation and the phase velocity in the coupled line during the odd mode operation can be increased. Therefore, a directional coupler that is small and tightly coupled and forward-coupled can be realized.

特開2009−135918号公報JP 2009-135918 A

廣田明道、他2名、「右手/左手系複合線路を用いた密結合フォワードカプラの基礎検討」、電子情報通信学会エレクトロニクスソサイエティ大会、C−2−31、pp.56、2008年9月Akimichi Hamada and two others, "Basic study of tightly coupled forward couplers using right / left handed composite lines", IEICE Electronics Society Conference, C-2-31, pp. 56, September 2008

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
従来の方向性結合器では、偶モード動作時および奇モード動作時ともに、通過帯域である左手系の特性となる帯域と右手系の特性となる帯域との間に、高周波信号が伝搬されない帯域であるバンドギャップが存在する。
フォワード結合する帯域は、偶モード動作時の通過帯域と奇モード動作時の通過帯域とが重なる帯域のみなので、バンドギャップとなる帯域ではフォワード結合しない。すなわち、フォワード結合する帯域が不連続となるので、従来の方向性結合器は、周波数帯域が狭帯域になるという問題がある。
However, the prior art has the following problems.
In a conventional directional coupler, both in the even mode operation and the odd mode operation, in a band in which a high-frequency signal is not propagated between a band that is a left-handed characteristic and a band that is a right-handed characteristic that are passbands. There is a band gap.
Since the band to be forward-coupled is only a band in which the pass band in the even mode operation and the pass band in the odd-mode operation overlap, forward coupling is not performed in the band gap band. That is, since the band for forward coupling becomes discontinuous, the conventional directional coupler has a problem that the frequency band becomes narrow.

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あり、小型、密結合かつ広帯域で、フォワード結合する方向性結合器を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a directional coupler that is forward-coupled in a small size, a tight coupling, and a wide band.

この発明に係る方向性結合器は、誘電体基板に形成された第1ストリップ導体と、誘電体基板に、第1ストリップ導体と対向して形成された第2ストリップ導体と、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とを接続する第3ストリップ導体と、誘電体基板に、第1ストリップ導体、第2ストリップ導体および第3ストリップ導体から隔離して形成された地導体と、第3ストリップ導体を接地電位に短絡する短絡手段と、第1ストリップ導体の両端に近接して形成された一対の第1入出力線路と、第2ストリップ導体の両端に近接して形成された一対の第2入出力線路と、を備え、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部において、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体との間の距離は、第1ストリップ導体から地導体までの距離および第2ストリップ導体から地導体までの距離の何れか短い方の2倍以内とされているものである。   A directional coupler according to the present invention includes a first strip conductor formed on a dielectric substrate, a second strip conductor formed on the dielectric substrate so as to face the first strip conductor, and a first strip conductor. A third strip conductor connecting the second strip conductor, a ground conductor formed on the dielectric substrate so as to be separated from the first strip conductor, the second strip conductor and the third strip conductor, and the third strip conductor are grounded Short-circuit means for short-circuiting the potential, a pair of first input / output lines formed close to both ends of the first strip conductor, and a pair of second input / output lines formed close to both ends of the second strip conductor And a distance between the first strip conductor and the second strip conductor is equal to the first strip conductor in a side coupling portion where the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled. Are those within twice the one shorter distance to the ground conductor from the distance and a second strip conductor up al ground conductor.

この発明に係る方向性結合器によれば、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部において、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体との間の距離が、第1ストリップ導体から地導体までの距離および第2ストリップ導体から地導体までの距離の何れか短い方の2倍以内とされることにより、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在せず、左手系の通過帯域と右手系の通過帯域とを連続させることができる。また、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とを接続する第3ストリップ導体と、第3ストリップ導体を接地電位に短絡する短絡手段とを備えたことにより、偶モード動作時の位相定数の周波数特性と奇モード動作時の位相定数の周波数特性とを平行移動するように変化させることができる。そのため、小型、密結合かつ広帯域で、フォワード結合する方向性結合器を得ることができる。   According to the directional coupler according to the present invention, in the side coupling portion where the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled, the distance between the first strip conductor and the second strip conductor is the first. By setting the distance from the strip conductor to the ground conductor and the distance from the second strip conductor to the ground conductor to be less than twice the shorter one, there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation. The left-handed passband and the right-handed passband can be made continuous. In addition, by providing a third strip conductor that connects the first strip conductor and the second strip conductor, and a short-circuit means that short-circuits the third strip conductor to the ground potential, the frequency characteristics of the phase constant during even mode operation are provided. And the frequency characteristic of the phase constant during the odd mode operation can be changed so as to translate. Therefore, it is possible to obtain a directional coupler that performs forward coupling with a small size, a tight coupling, and a wide band.

この発明の実施の形態1に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1に示した方向性結合器を、A−A'線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the directional coupler shown in FIG. 1 along the AA 'line. 図1に示した方向性結合器のB−B'線に沿って磁気壁を仮定した場合の、偶モード動作時の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit at the time of even mode operation | movement at the time of assuming a magnetic wall along the BB 'line | wire of the directional coupler shown in FIG. 図1に示した方向性結合器のB−B'線に沿って電気壁を仮定した場合の、奇モード動作時の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit at the time of odd mode operation | movement when an electrical wall is assumed along the BB 'line | wire of the directional coupler shown in FIG. 図3に示した等価回路において、L ・C の方がL ・C よりも大きい場合の分散特性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing dispersion characteristics when L e R · C e L is larger than L e L · C e R in the equivalent circuit shown in FIG. 3. 図3に示した等価回路において、L ・C とL ・C とが等しい場合の分散特性を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing dispersion characteristics when L e R · C e L and L e L · C e R are equal in the equivalent circuit shown in FIG. 3. バンドギャップが存在せず、かつ偶モード動作時の分散特性が奇モード動作時の分散特性に対して大きく平行移動した場合の分散特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a dispersion characteristic when a band gap does not exist and the dispersion characteristic at the time of even mode operation | movement shifts greatly with respect to the dispersion characteristic at the time of odd mode operation | movement. この発明の実施の形態2に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2に係る別の方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows another directional coupler which concerns on Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態4に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態5に係る別の方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows another directional coupler which concerns on Embodiment 5 of this invention. この発明の実施の形態6に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 6 of this invention. この発明の実施の形態7に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 7 of this invention. 図15に示した方向性結合器を、C−C'線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the directional coupler shown in FIG. 15 along CC 'line. この発明の実施の形態8に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 8 of this invention. 図17に示した方向性結合器を、C−C'線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the directional coupler shown in FIG. 17 along CC 'line. この発明の実施の形態9に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 9 of this invention. 図19に示した方向性結合器を、C−C'線に沿って切断した断面図である。It is sectional drawing which cut | disconnected the directional coupler shown in FIG. 19 along CC 'line. この発明の実施の形態10に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 10 of this invention. 図21に示した方向性結合器のB−B'線に沿って磁気壁または電気壁を仮定した場合の等価回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the equivalent circuit at the time of assuming a magnetic wall or an electrical wall along the BB 'line | wire of the directional coupler shown in FIG. 図22に示した等価回路において、キャパシタを置き換えた場合の等価回路を示す回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram showing an equivalent circuit when a capacitor is replaced in the equivalent circuit shown in FIG. 22. この発明の実施の形態11に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 11 of this invention. この発明の実施の形態12に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 12 of this invention. この発明の実施の形態13に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 13 of this invention. この発明の実施の形態14に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 14 of this invention. この発明の実施の形態15に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 15 of this invention. この発明の実施の形態16に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 16 of this invention. この発明の実施の形態16に係る別の方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows another directional coupler which concerns on Embodiment 16 of this invention. この発明の実施の形態17に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 17 of this invention. この発明の実施の形態18に係る方向性結合器を示す平面図である。It is a top view which shows the directional coupler which concerns on Embodiment 18 of this invention.

以下、この発明の方向性結合器の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the directional coupler according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る方向性結合器を示す平面図である。また、図2は、図1に示した方向性結合器を、A−A'線に沿って切断した断面図である。
この発明の実施の形態1に係る方向性結合器は、マイクロストリップ線路を用いて構成されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the directional coupler shown in FIG. 1 cut along the line AA ′.
The directional coupler according to Embodiment 1 of the present invention is configured using a microstrip line.

図1、2において、この方向性結合器は、誘電体基板1と、誘電体基板1の一方の面(裏面)に形成された地導体2と、誘電体基板1の他方の面(表面)に形成された第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30a、一対の第1入出力線路41、42および一対の第2入出力線路51、52と、誘電体基板1を貫通して設けられた接続導体であるスルーホール31(短絡手段)とを備えている。   1 and 2, the directional coupler includes a dielectric substrate 1, a ground conductor 2 formed on one surface (back surface) of the dielectric substrate 1, and the other surface (front surface) of the dielectric substrate 1. The first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30a, the pair of first input / output lines 41 and 42, the pair of second input / output lines 51 and 52, and the dielectric substrate 1 And a through hole 31 (short-circuit means) which is a connecting conductor provided penetrating therethrough.

第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とは、互いに対向して形成されている。また、第3ストリップ導体30aは、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とを接続している。また、地導体2は、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20および第3ストリップ導体30aから隔離して形成されている。また、スルーホール31は、第3ストリップ導体30aを地導体2(接地電位)に短絡している。   The first strip conductor 10 and the second strip conductor 20 are formed to face each other. Further, the third strip conductor 30 a connects the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20. The ground conductor 2 is formed separately from the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, and the third strip conductor 30a. The through hole 31 shorts the third strip conductor 30a to the ground conductor 2 (ground potential).

ここで、第3ストリップ導体30aの半分(スルーホール31から第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20まで)とスルーホール31とで形成されるショートスタブの電気長は、それぞれ誘導性を示す0度以上90度以下に設定されている。また、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30aおよびスルーホール31をまとめたものを、単位セル100aと称する。   Here, the electrical length of the short stub formed by half of the third strip conductor 30a (from the through hole 31 to the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20) and the through hole 31 is 0 indicating inductivity, respectively. It is set to not less than 90 degrees and not more than 90 degrees. Also, the unit of the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30a, and the through hole 31 is referred to as a unit cell 100a.

第1入出力線路41、42は、第1ストリップ導体10の両端に近接して形成されている。第1ストリップ導体10と第1入出力線路41、42との間には、それぞれ入出力ギャップ61、62が形成されている。また、第2入出力線路51、52は、第2ストリップ導体20の両端に近接して形成されている。第2ストリップ導体20と第2入出力線路51、52との間には、それぞれ入出力ギャップ71、72が形成されている。   The first input / output lines 41 and 42 are formed close to both ends of the first strip conductor 10. Input / output gaps 61 and 62 are formed between the first strip conductor 10 and the first input / output lines 41 and 42, respectively. The second input / output lines 51 and 52 are formed close to both ends of the second strip conductor 20. Input / output gaps 71 and 72 are formed between the second strip conductor 20 and the second input / output lines 51 and 52, respectively.

第1ストリップ導体10は、第1導体部11、第2導体部12および第3導体部13を有している。また、第2ストリップ導体20は、第1導体部21、第2導体部22および第3導体部23を有している。なお、第1導体部11と第1導体部21と、第2導体部12と第2導体部22と、および第3導体部13と第3導体部23とは、それぞれ互いに平行に形成されている。また、第2導体部12と第2導体部22との間には、第3ストリップ導体30aが形成されている。   The first strip conductor 10 has a first conductor portion 11, a second conductor portion 12, and a third conductor portion 13. Further, the second strip conductor 20 has a first conductor portion 21, a second conductor portion 22, and a third conductor portion 23. The first conductor portion 11, the first conductor portion 21, the second conductor portion 12, the second conductor portion 22, and the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23 are formed in parallel to each other. Yes. A third strip conductor 30 a is formed between the second conductor portion 12 and the second conductor portion 22.

ここで、第1導体部11および第1導体部21と、第3導体部13および第3導体部23とは、それぞれ第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とが側結合される側結合部を形成している。側結合部において、第1導体部11と第1導体部21との間の距離は、第1導体部11から地導体2までの距離および第1導体部21から地導体2までの距離の何れか短い方の2倍以内とされている。また、同様に、第3導体部13と第3導体部23との間の距離は、第3導体部13から地導体2までの距離および第3導体部23から地導体2までの距離の何れか短い方の2倍以内とされている。   Here, the 1st conductor part 11 and the 1st conductor part 21, and the 3rd conductor part 13 and the 3rd conductor part 23 are the side coupling | bonding by which the 1st strip conductor 10 and the 2nd strip conductor 20 are side-coupled, respectively. Forming part. In the side coupling portion, the distance between the first conductor portion 11 and the first conductor portion 21 is any of the distance from the first conductor portion 11 to the ground conductor 2 and the distance from the first conductor portion 21 to the ground conductor 2. Or less than twice the shorter one. Similarly, the distance between the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23 is either the distance from the third conductor portion 13 to the ground conductor 2 or the distance from the third conductor portion 23 to the ground conductor 2. Or less than twice the shorter one.

図3は、図1に示した方向性結合器のB−B'線に沿って磁気壁を仮定した場合の、偶モード動作時の等価回路を示す回路図である。
図3の等価回路で表されるストリップ線路は、第1ストリップ導体10、第1入出力線路41、42、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30a、および断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側のスルーホール31で構成されている。すなわち、この等価回路は、方向性結合器の偶モード動作時の回路を示している。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an equivalent circuit at the time of even mode operation when a magnetic wall is assumed along the line BB ′ of the directional coupler shown in FIG.
The strip line represented by the equivalent circuit of FIG. 3 includes a first strip conductor 10, first input / output lines 41 and 42, a third strip conductor 30a closer to the first strip conductor 10 than the section BB ′, and a section. The through hole 31 is closer to the first strip conductor 10 than BB ′. That is, this equivalent circuit shows a circuit when the directional coupler operates in an even mode.

方向性結合器の偶モード動作時の等価回路は、順番に直列接続された伝送線路モデル101a、キャパシタ102a、インダクタ103a、インダクタ103b、キャパシタ102bおよび伝送線路モデル101bと、インダクタ103aとインダクタ103bとの間にそれぞれ一端が並列接続され、他端がグランド(接地電位)に接続されたキャパシタ104およびインダクタ105とを用いて表される。   The equivalent circuit during the even mode operation of the directional coupler includes a transmission line model 101a, a capacitor 102a, an inductor 103a, an inductor 103b, a capacitor 102b, a transmission line model 101b, an inductor 103a, and an inductor 103b connected in series. The capacitor 104 and the inductor 105 are connected to each other with one end connected in parallel and the other end connected to the ground (ground potential).

伝送線路モデル101aは、第1入出力線路41に対応している。キャパシタ102aは、入出力ギャップ61のキャパシタンスに対応している。インダクタ103aは、第1導体部11および第2導体部12の半分(断面A−A'の第1入出力線路41側)のインダクタンスに対応している。また、インダクタ103bは、第2導体部12の残り半分(断面A−A'の第1入出力線路42側)および第3導体部13のインダクタンスに対応している。キャパシタ102bは、入出力ギャップ62のキャパシタンスに対応している。伝送線路モデル101bは、第1入出力線路42に対応している。   The transmission line model 101 a corresponds to the first input / output line 41. The capacitor 102 a corresponds to the capacitance of the input / output gap 61. The inductor 103a corresponds to the inductance of half of the first conductor portion 11 and the second conductor portion 12 (on the first input / output line 41 side of the cross section AA ′). The inductor 103 b corresponds to the other half of the second conductor portion 12 (on the first input / output line 42 side of the cross section AA ′) and the inductance of the third conductor portion 13. The capacitor 102 b corresponds to the capacitance of the input / output gap 62. The transmission line model 101 b corresponds to the first input / output line 42.

キャパシタ104は、第1導体部11、第2導体部12、第3導体部13および断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30aのキャパシタンスに対応している。インダクタ105は、キャパシタ104と並列接続され、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30a、および断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側のスルーホール31のインダクタンスに対応している。   The capacitor 104 corresponds to the capacitance of the first conductor portion 11, the second conductor portion 12, the third conductor portion 13, and the third strip conductor 30a closer to the first strip conductor 10 than the section BB ′. The inductor 105 is connected in parallel with the capacitor 104, and includes a third strip conductor 30a closer to the first strip conductor 10 than the section BB ′ and a through hole 31 closer to the first strip conductor 10 than the section BB ′. Corresponds to inductance.

図4は、図1に示した方向性結合器のB−B'線に沿って電気壁を仮定した場合の、奇モード動作時の等価回路を示す回路図である。
図4の等価回路で表されるストリップ線路は、第1ストリップ導体10、第1入出力線路41、42、および断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30aで構成されている。すなわち、この等価回路は、方向性結合器の奇モード動作時の回路を示している。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an equivalent circuit during an odd mode operation when an electric wall is assumed along the line BB ′ of the directional coupler shown in FIG.
4 includes the first strip conductor 10, the first input / output lines 41 and 42, and the third strip conductor 30a closer to the first strip conductor 10 than the cross-section BB ′. Has been. That is, this equivalent circuit shows a circuit when the directional coupler operates in an odd mode.

方向性結合器の奇モード動作時の等価回路は、順番に直列接続された伝送線路モデル201a、キャパシタ202a、インダクタ203a、インダクタ203b、キャパシタ202bおよび伝送線路モデル201bと、インダクタ203aとインダクタ203bとの間にそれぞれ一端が並列接続され、他端がグランドに接続されたキャパシタ204およびインダクタ205とを用いて表される。   The equivalent circuit during the odd mode operation of the directional coupler includes a transmission line model 201a, a capacitor 202a, an inductor 203a, an inductor 203b, a capacitor 202b, and a transmission line model 201b, an inductor 203a and an inductor 203b, which are connected in series. It is represented using a capacitor 204 and an inductor 205 each having one end connected in parallel and the other end connected to the ground.

伝送線路モデル201aは、第1入出力線路41に対応している。キャパシタ202aは、入出力ギャップ61のキャパシタンスに対応している。インダクタ203aは、第1導体部11および第2導体部12の半分(断面A−A'の第1入出力線路41側)のインダクタンスに対応している。また、インダクタ203bは、第2導体部12の残り半分(断面A−A'の第1入出力線路42側)および第3導体部13のインダクタンスに対応している。キャパシタ202bは、入出力ギャップ62のキャパシタンスに対応している。伝送線路モデル201bは、第1入出力線路42に対応している。   The transmission line model 201 a corresponds to the first input / output line 41. The capacitor 202 a corresponds to the capacitance of the input / output gap 61. The inductor 203a corresponds to the inductance of half of the first conductor portion 11 and the second conductor portion 12 (on the first input / output line 41 side of the cross section AA ′). Further, the inductor 203 b corresponds to the other half of the second conductor portion 12 (on the first input / output line 42 side of the cross section AA ′) and the inductance of the third conductor portion 13. The capacitor 202 b corresponds to the capacitance of the input / output gap 62. The transmission line model 201 b corresponds to the first input / output line 42.

キャパシタ204は、第1導体部11、第2導体部12、第3導体部13および断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30aのキャパシタンスに対応している。インダクタ205は、キャパシタ104と並列接続され、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30aのインダクタンスに対応している。   The capacitor 204 corresponds to the capacitance of the first conductor portion 11, the second conductor portion 12, the third conductor portion 13, and the third strip conductor 30a closer to the first strip conductor 10 than the cross section BB ′. The inductor 205 is connected in parallel with the capacitor 104 and corresponds to the inductance of the third strip conductor 30a on the first strip conductor 10 side with respect to the cross section BB ′.

次に、この発明の実施の形態1に係る方向性結合器の動作について説明する。
まず、図3または図4で示した等価回路において、キャパシタ102aの一端(伝送線路モデル101a側)とキャパシタ102bの他端(伝送線路モデル101b側)との間の伝搬定数γ、およびキャパシタ202aの一端とキャパシタ202bの他端との間の伝搬定数γは、それぞれ次式(1)で表される。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
First, in the equivalent circuit shown in FIG. 3 or FIG. 4, the propagation constant γ e between one end of the capacitor 102a (on the transmission line model 101a) and the other end of the capacitor 102b (on the transmission line model 101b), and the capacitor 202a The propagation constant γ o between one end of the capacitor 202 and the other end of the capacitor 202b is expressed by the following equation (1).

Figure 0005235826
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式(1)において、iはeまたはoを示し、αは偶モード動作時の減衰定数、αは奇モード動作時の減衰定数、βは偶モード動作時の位相定数、βは奇モード動作時の位相定数をそれぞれ示している。
また、式(1)において、インピーダンスZ(i=e,o)は、次式(2)で表され、アドミッタンスY(i=e,o)は、次式(3)で表される。
In equation (1), i represents e or o, α e is an attenuation constant during even mode operation, α o is an attenuation constant during odd mode operation, β e is a phase constant during even mode operation, and β o is The phase constants during odd mode operation are shown.
In the equation (1), the impedance Z i (i = e, o) is represented by the following equation (2), and the admittance Y i (i = e, o) is represented by the following equation (3). .

Figure 0005235826
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Figure 0005235826
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式(2)、(3)において、ωは角周波数、L はインダクタ103a、103bのインダクタンス、L はインダクタ203a、203bのインダクタンス、C はキャパシタ102a、102bのキャパシタンス、C はキャパシタ202a、202bのキャパシタンス、C はキャパシタ104のキャパシタンス、C はキャパシタ204のキャパシタンス、L はインダクタ105のインダクタンス、L はインダクタ205のインダクタンスをそれぞれ示している。 In equations (2) and (3), ω is the angular frequency, L e R is the inductance of the inductors 103a and 103b, L o R is the inductance of the inductors 203a and 203b, C e L is the capacitance of the capacitors 102a and 102b, and C o L represents the capacitance of the capacitors 202a and 202b, C e R represents the capacitance of the capacitor 104, C o R represents the capacitance of the capacitor 204, L e L represents the inductance of the inductor 105, and L o L represents the inductance of the inductor 205, respectively.

続いて、図3に示した等価回路において、L ・C の方がL ・C よりも大きい場合の分散特性を図5に示す。
図5において、f clは位相定数βの値が0以外となる帯域における低周波側の帯域端部の周波数を示し、次式(4)で表される。また、f seは位相定数βの値が0となる周波数の低い方の周波数を示し、次式(5)で表される。また、f shは位相定数βの値が0となる周波数の高い方の周波数を示し、次式(6)で表される。また、f crは位相定数βの値が0以外となる帯域における高周波側の帯域端部の周波数を示し、次式(7)で表される。なお、次式(4)〜(7)において、ω は次式(8)、ω は次式(9)、κは次式(10)でそれぞれ表される。
Next, in the equivalent circuit shown in FIG. 3, the dispersion characteristics when L e R · C e L is larger than L e L · C e R are shown in FIG.
In FIG. 5, f e cl indicates the frequency at the band edge on the low frequency side in the band where the value of the phase constant β e is other than 0, and is expressed by the following equation (4). F e se indicates the lower frequency at which the value of the phase constant β e is 0, and is expressed by the following equation (5). F e sh indicates the higher frequency at which the value of the phase constant β e is 0, and is represented by the following equation (6). Further, f e cr indicates the frequency at the band edge on the high frequency side in a band where the value of the phase constant β e is other than 0, and is expressed by the following equation (7). In the following formulas (4) to (7), ω i 0 is represented by the following formula (8), ω i L is represented by the following formula (9), and κ i is represented by the following formula (10).

Figure 0005235826
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図5に示した分散特性の場合、f clからf seまでの帯域およびf shからf crまでの帯域は、通過帯域となる。これに対して、f seからf shまでの帯域は、位相定数βが0となるので、バンドギャップとなり高周波信号が伝搬されない。すなわち、通過帯域(f clからf seまでの帯域およびf shからf crまでの帯域)が不連続となるので、通過帯域は狭帯域となる。 For dispersion characteristic shown in FIG. 5, band from the band and f e sh from f e cl to f e se to f e cr is a pass band. On the other hand, since the phase constant β e is 0 in the band from f e se to f e sh , a high frequency signal is not propagated due to a band gap. That is, since the pass band (from the band and f e sh from f e cl to f e se to f e cr) is discontinuous, the pass band becomes narrow band.

次に、図3に示した等価回路において、L ・C とL ・C とが等しい場合の分散特性を図6に示す。
図6より、L ・C とL ・C とが等しい場合、f seとf shとが互いに一致するので、バンドギャップが存在しない分散特性となる。そのため、通過帯域がf clからf crまでと連続になるので、通過帯域は広帯域となる。すなわち、L ・C とL ・C とを等しくすることにより、広帯域な通過特性を実現することができる。
Next, FIG. 6 shows dispersion characteristics when L e R · C e L is equal to L e L · C e R in the equivalent circuit shown in FIG.
As shown in FIG. 6, when L e R · C e L and L e L · C e R are equal, f e se and f e sh coincide with each other, so that a dispersion characteristic with no band gap is obtained. Therefore, since the pass band is continuous from f e cl to f e cr , the pass band becomes a wide band. That is, by making L e R · C e L and L e L · C e R equal, wide band pass characteristics can be realized.

なお、ここでは、偶モード動作時の場合について説明したが、奇モード動作時においても同様に、L ・C とL ・C とを等しくすることにより、広帯域な通過特性を実現することができる。 In addition, although the case at the time of even mode operation | movement was demonstrated here, similarly, also at the time of odd mode operation | movement, by making L o R * C o L and L o L * C o R equal, it is broadband pass. Characteristics can be realized.

ここで、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在せず、かつ偶モード動作時の分散特性が奇モード動作時の分散特性に対して大きく平行移動した場合について考える。この場合の分散特性を図7に示す。
図7より、バンドギャップが存在しないので、偶モード動作時および奇モード動作時ともに広帯域な通過特性が実現される。また、偶モード動作時および奇モード動作時において、f clからf crまでの帯域が各動作時に共通した通過帯域となるので、周波数帯域が広帯域になる。
Here, let us consider a case where there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, and the dispersion characteristic in the even mode operation is largely parallel to the dispersion characteristic in the odd mode operation. The dispersion characteristics in this case are shown in FIG.
As shown in FIG. 7, since there is no band gap, a wide band pass characteristic is realized in both the even mode operation and the odd mode operation. Further, in the even mode operation and the odd mode operation, the band from f o cl to f e cr becomes a common pass band in each operation, and thus the frequency band becomes wide.

また、偶モード動作時の分散特性が奇モード動作時の分散特性に対して大きく平行移動しているので、偶モード動作時と奇モード動作時との位相定数の差が大きくなり、偶モード動作時および奇モード動作時でともに通過帯域となる帯域において、位相定数の差がほぼ一定となる。以上のことから、図7に示した分散特性を実現することができれば、密結合で広帯域なフォワード結合を実現することができる。   In addition, since the dispersion characteristics during even mode operation are greatly parallel to the dispersion characteristics during odd mode operation, the difference in phase constant between even mode operation and odd mode operation increases, and even mode operation occurs. The difference in the phase constant is substantially constant in the band that becomes the pass band in both the hour mode and the odd mode operation. From the above, if the dispersion characteristic shown in FIG. 7 can be realized, it is possible to realize a wide-band forward coupling by tight coupling.

続いて、この発明の実施の形態1に係る方向性結合器の偶モード動作時および奇モード動作時の等価回路における素子の値の関係について説明する。
この発明の実施の形態1に係る方向性結合器では、上述したように、第1導体部11と第1導体部21との間の距離は、第1導体部11から地導体2までの距離および第1導体部21から地導体2までの距離の何れか短い方の2倍以内とされている。また、同様に、第3導体部13と第3導体部23との間の距離は、第3導体部13から地導体2までの距離および第3導体部23から地導体2までの距離の何れか短い方の2倍以内とされている。そのため、側結合部において、電磁結合が生じる。
Next, the relationship between the element values in the equivalent circuit during the even mode operation and the odd mode operation of the directional coupler according to Embodiment 1 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 1 of the present invention, as described above, the distance between the first conductor portion 11 and the first conductor portion 21 is the distance from the first conductor portion 11 to the ground conductor 2. In addition, the distance from the first conductor portion 21 to the ground conductor 2 is set to be within twice the shorter one. Similarly, the distance between the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23 is either the distance from the third conductor portion 13 to the ground conductor 2 or the distance from the third conductor portion 23 to the ground conductor 2. Or less than twice the shorter one. Therefore, electromagnetic coupling occurs at the side coupling portion.

したがって、偶モード動作時においては、第1導体部11と第1導体部21との間、および第3導体部13と第3導体部23との間に相互インダクタンスが生じるので、偶モード動作時の等価回路におけるインダクタ103a、103bの値は、奇モード動作時の等価回路におけるインダクタ203a、203bよりも大きくなる。すなわち、L はL よりも大きくなる。 Therefore, during the even mode operation, mutual inductance is generated between the first conductor portion 11 and the first conductor portion 21 and between the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23. The values of the inductors 103a and 103b in the equivalent circuit are larger than those of the inductors 203a and 203b in the equivalent circuit during the odd mode operation. That is, L e R is larger than L o R.

また、奇モード動作時においては、第1導体部11と第1導体部21との間、および第3導体部13と第3導体部23との間に相互キャパシタンスが生じるので、偶モード動作時の等価回路におけるキャパシタ104の値は、奇モード動作時の等価回路におけるキャパシタ204よりも小さくなる。すなわち、C はC よりも小さくなる。 Further, during odd mode operation, mutual capacitance is generated between the first conductor portion 11 and the first conductor portion 21 and between the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23. The value of the capacitor 104 in the equivalent circuit is smaller than that of the capacitor 204 in the equivalent circuit during the odd mode operation. That is, C e R is smaller than C o R.

一方、偶モード動作時の等価回路において入出力ギャップ61、62のキャパシタンスにそれぞれ対応したキャパシタ102a、102b、および奇モード動作時の等価回路において入出力ギャップ61、62のキャパシタンスにそれぞれ対応したキャパシタ202a、202bは、側結合部に生じる電磁結合の影響を受けない。すなわち、C とC とは、等しい値となる。 On the other hand, capacitors 102a and 102b respectively corresponding to the capacitances of the input / output gaps 61 and 62 in the equivalent circuit during the even mode operation, and capacitors 202a corresponding to the capacitances of the input / output gaps 61 and 62 in the equivalent circuit during the odd mode operation, respectively. , 202b is not affected by the electromagnetic coupling generated in the side coupling portion. That is, C e L and C o L have the same value.

ここで、偶モード動作時において、第2導体部12は、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30aとスルーホール31とを介して地導体2と接続されている。また、奇モード動作時において、第2導体部12は、断面B−B'が電気壁であることから、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30aのみを介して地導体2と接続されている。   Here, in the even mode operation, the second conductor portion 12 is connected to the ground conductor 2 via the third strip conductor 30a and the through hole 31 on the first strip conductor 10 side from the cross section BB ′. Yes. Further, during the odd mode operation, since the cross section BB ′ is an electric wall, the second conductor portion 12 passes only through the third strip conductor 30a closer to the first strip conductor 10 than the cross section BB ′. Are connected to the ground conductor 2.

このことから、偶モード動作時においては、第2導体部12が地導体2と接続されるまでの長さが、奇モード動作時よりもスルーホール31分だけ長い。そのため、偶モード動作時の等価回路におけるインダクタ105の値は、奇モード動作時の等価回路におけるインダクタ205よりも大きくなる。すなわち、L はL よりも大きくなる。
上述したことをまとめると、偶モード動作時および奇モード動作時の等価回路における素子の値の関係は、次式(11)〜(14)で表される。
From this, in the even mode operation, the length until the second conductor portion 12 is connected to the ground conductor 2 is longer by the through hole 31 than in the odd mode operation. Therefore, the value of the inductor 105 in the equivalent circuit during the even mode operation is larger than the inductor 205 in the equivalent circuit during the odd mode operation. That is, L e L is larger than L 0 L.
In summary, the relationship between the element values in the equivalent circuit during the even mode operation and the odd mode operation is expressed by the following equations (11) to (14).

>L (11)
<C (12)
=C (13)
>L (14)
L e R> L o R ( 11)
C e R <C o R (12)
C e L = C o L (13)
L e L > L o L (14)

上記式(5)、(11)、(13)より、f seの方がf seよりも小さくなることが分かる(次式(15)参照)。また、式(12)と式(14)との関係を考慮して、次式(15)〜(19)を満たし、かつ偶モード動作時と奇モード動作時との位相定数βの差が大きくなるように各キャパシタおよびインダクタの値を決定することができる。すなわち、図7に示した分散特性を実現することができる。 From the above equations (5), (11), and (13), it can be seen that f e se is smaller than f o se (see the following equation (15)). Further, in consideration of the relationship between Expression (12) and Expression (14), the following Expressions (15) to (19) are satisfied, and the difference in phase constant β i between even mode operation and odd mode operation is The value of each capacitor and inductor can be determined to be large. That is, the dispersion characteristic shown in FIG. 7 can be realized.

se<f se (15)
se=f sh (16)
se=f sh (17)
cl<f cl (18)
cr<f cr (19)
f e se <f o se ( 15)
f e se = f e sh (16)
f o se = f o sh (17)
f e cl <f o cl (18)
f e cr <f o cr (19)

これまで説明してきたことから、式(15)〜(19)を満たし、かつ偶モード動作時と奇モード動作時との位相定数βの差が大きくなるように各キャパシタおよびインダクタの値を決定することにより、偶モード動作時および奇モード動作時において、図7に示した分散特性を実現することができる。すなわち、この発明の実施の形態1に係る方向性結合器の寸法を、等価回路が図7に示した分散特性を実現するように決定することにより、密結合で広帯域なフォワード結合を実現することができる。 From what has been described so far, the values of the capacitors and the inductors are determined so that the equations (15) to (19) are satisfied and the difference in the phase constant β i between the even mode operation and the odd mode operation is large. Thus, the dispersion characteristics shown in FIG. 7 can be realized during the even mode operation and the odd mode operation. In other words, by determining the dimensions of the directional coupler according to Embodiment 1 of the present invention so that the equivalent circuit realizes the dispersion characteristic shown in FIG. Can do.

ここで、この発明の実施の形態1に係る方向性結合器は、偶モード動作時と奇モード動作時との位相定数βの差により結合するので、フォワード結合となる。また、偶モード動作時の位相速度と奇モード動作時の位相速度との差が大きいほど、フォワード結合の方向性結合器は密結合となるが、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。 Here, the directional coupler according to the first embodiment of the present invention is coupled by the difference of the phase constant β i between the even mode operation and the odd mode operation, and thus becomes forward coupling. Further, the larger the difference between the phase velocity during the even mode operation and the phase velocity during the odd mode operation, the closer the directional coupler of the forward coupling becomes, but the phase constant β e during the even mode operation and the odd mode The phase constant β o at the time of operation can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large and tight coupling occurs. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. Further, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態1によれば、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部において、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体との間の距離が、第1ストリップ導体から地導体までの距離および第2ストリップ導体から地導体までの距離の何れか短い方の2倍以内とされることにより、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在せず、左手系の通過帯域と右手系の通過帯域とを連続させることができる。また、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とを接続する第3ストリップ導体と、第3ストリップ導体を接地電位に短絡する短絡手段とを備えたことにより、偶モード動作時の位相定数の周波数特性と奇モード動作時の位相定数の周波数特性とを平行移動するように変化させることができる。そのため、小型、密結合かつ広帯域で、フォワード結合する方向性結合器を得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, in the side coupling portion where the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled, the distance between the first strip conductor and the second strip conductor is By setting the distance from the first strip conductor to the ground conductor and the distance from the second strip conductor to the ground conductor to be less than twice the shorter one, there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation. The left-handed passband and the right-handed passband can be made continuous. In addition, by providing a third strip conductor that connects the first strip conductor and the second strip conductor, and a short-circuit means that short-circuits the third strip conductor to the ground potential, the frequency characteristics of the phase constant during even mode operation are provided. And the frequency characteristic of the phase constant during the odd mode operation can be changed so as to translate. Therefore, it is possible to obtain a directional coupler that performs forward coupling with a small size, a tight coupling, and a wide band.

なお、上記実施の形態1では、地導体2が誘電体基板1の裏面に形成されていると説明した。しかしながら、これに限定されず、地導体2は、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30a等と同様に、誘電体基板1の表面に形成されて、コプレナ線路を構成してもよい。また、誘電体基板1が多層基板である場合には、地導体2、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30a等は、層の表面に形成されてもよいし、層間に形成されてもよい。
これらの場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、これらの変形は、以下の実施の形態においても同様に適用することができる。
In the first embodiment, it has been described that the ground conductor 2 is formed on the back surface of the dielectric substrate 1. However, the present invention is not limited to this, and the ground conductor 2 is formed on the surface of the dielectric substrate 1 in the same manner as the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30a, etc., and constitutes a coplanar line. May be. When the dielectric substrate 1 is a multilayer substrate, the ground conductor 2, the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30a, etc. may be formed on the surface of the layer, It may be formed between layers.
In these cases, the same effect as in the first embodiment can be obtained. These modifications can be similarly applied to the following embodiments.

また、上記実施の形態1では、第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20の両端に位置する第1導体部11および第1導体部21と、第3導体部13および第3導体部23とによって側結合部が形成されていると説明した。しかしながら、これに限定されず、側結合部は、第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20の一端のみに形成されてもよいし、第3ストリップ導体30aで接続された箇所に形成されてもよい。
これらの場合も、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、これらの変形は、以下の実施の形態においても同様に適用することができる。
Moreover, in the said Embodiment 1, the 1st conductor part 11 and the 1st conductor part 21 which are located in the both ends of the 1st strip conductor 10 and the 2nd strip conductor 20, the 3rd conductor part 13 and the 3rd conductor part 23, It has been explained that the side coupling portion is formed. However, the present invention is not limited to this, and the side coupling portion may be formed only at one end of the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, or may be formed at a location connected by the third strip conductor 30a. Good.
In these cases, the same effect as in the first embodiment can be obtained. These modifications can be similarly applied to the following embodiments.

実施の形態2.
図8は、この発明の実施の形態2に係る方向性結合器を示す平面図である。
図8に示す方向性結合器は、図1に示した方向性結合器において、単位セル100aを3つ直列に並ぶように配置して構成されている。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 2 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 8 is configured by arranging three unit cells 100a in series in the directional coupler shown in FIG.

第1ストリップ導体10と第1入出力線路41、42との間には、それぞれ入出力ギャップ61、62が形成されている。また、第2ストリップ導体20と第2入出力線路51、52との間には、それぞれ入出力ギャップ71、72が形成されている。また、第1ストリップ導体10同士の間、および第2ストリップ導体20同士の間には、それぞれ単位セル間ギャップ80が形成されている。すなわち、単位セル100aが、単位セル間ギャップ80を介して縦続接続されている。   Input / output gaps 61 and 62 are formed between the first strip conductor 10 and the first input / output lines 41 and 42, respectively. Input / output gaps 71 and 72 are formed between the second strip conductor 20 and the second input / output lines 51 and 52, respectively. A unit cell gap 80 is formed between the first strip conductors 10 and between the second strip conductors 20. That is, the unit cells 100a are connected in cascade via the inter-unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態2に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態2に係る方向性結合器は、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
The directional coupler according to Embodiment 2 of the present invention is similar to the directional coupler according to Embodiment 1 described above in that the phase constant β e during even mode operation and the phase constant β o during odd mode operation are as follows. Can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. In addition, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態2によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態2に係る方向性結合器は、上述した実施の形態1に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Further, the directional coupler according to Embodiment 2 of the present invention is a side coupling portion in which the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled as compared to the directional coupler according to Embodiment 1 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

なお、上記実施の形態2では、入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80の形状が相対する2本の直線であるが、これに限定されない。入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80を、図9に示すようなインターデジタルキャパシタとした場合にも、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができる。ここで、ギャップをインターデジタルキャパシタとすることにより、入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスが増加し、より低周波で密結合な方向性結合器を構成することができる。   In the second embodiment, the shapes of the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the unit cell gap 80 are two opposing lines, but the present invention is not limited to this. Even when the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the inter-unit cell gap 80 are interdigital capacitors as shown in FIG. 9, the same effects as those of the second embodiment can be obtained. Here, by making the gap an interdigital capacitor, the capacitance corresponding to the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the unit cell gap 80 is increased, and a directional coupler that is tightly coupled at a lower frequency is formed. can do.

また、上記実施の形態2では、3つの単位セル100aを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100aを縦続接続してもよい。   In the second embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100a. However, the present invention is not limited to this, and two or more unit cells 100a may be cascaded. Good.

実施の形態3.
図10は、この発明の実施の形態3に係る方向性結合器を示す平面図である。
この発明の実施の形態3に係る方向性結合器は、マイクロストリップ線路を用いて構成されている。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 10 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 3 of the present invention.
The directional coupler according to Embodiment 3 of the present invention is configured using a microstrip line.

図10において、この方向性結合器は、図1に示した第3ストリップ導体30aに代えて、第3ストリップ導体30bを備えている。
第3ストリップ導体30bは、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とを接続するとともに、第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20と交差して外側にまで延びて形成されている。また、第3ストリップ導体30bを地導体2に短絡するスルーホール31は、第3ストリップ導体30bの両端に形成されている。
10, this directional coupler includes a third strip conductor 30b instead of the third strip conductor 30a shown in FIG.
The third strip conductor 30b connects the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, and is formed so as to cross the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20 and extend outward. Further, through holes 31 for short-circuiting the third strip conductor 30b to the ground conductor 2 are formed at both ends of the third strip conductor 30b.

ここで、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と交差して外側に延びた部分の第3ストリップ導体30bとスルーホール31とで形成されるショートスタブの電気長は、それぞれ誘導性を示す0度以上90度以下に設定されている。また、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30bおよびスルーホール31をまとめたものを、単位セル100bと称する。
なお、その他の構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
Here, the electrical lengths of the short stubs formed by the third strip conductor 30b and the through-hole 31 in the portion extending outwardly intersecting the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 are inductive, respectively. It is set to 0 degree or more and 90 degrees or less. Also, the unit of the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30b, and the through hole 31 is referred to as a unit cell 100b.
Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、この発明の実施の形態3に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態3に係る方向性結合器では、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができ、そのときの等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 3 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 1 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross-section BB ′ serving as a symmetry plane. The equivalent circuits at that time are the equivalent circuits shown in FIGS.

このとき、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20との間に存在する部分の第3ストリップ導体30bは、偶モード動作時において無視できるように、線路幅が狭くされている。一方、奇モード動作時において、第1ストリップ導体10は、断面B−B'が電気壁であることから、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30bを介して地導体2と接続されている。   At this time, the line width of the portion of the third strip conductor 30b existing between the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20 is made narrow so that it can be ignored during the even mode operation. On the other hand, during the odd-mode operation, the first strip conductor 10 has the cross section BB ′ as an electric wall, and therefore via the third strip conductor 30b closer to the first strip conductor 10 than the cross section BB ′. It is connected to the ground conductor 2.

すなわち、偶モード動作時におけるインダクタ105のインダクタンスL と、奇モード動作時におけるインダクタ205のインダクタンスL とは、互いに異なる。また、第1導体部11と第1導体部21との間、および第3導体部13と第3導体部23との間に電磁結合が生じるので、偶モード動作時におけるキャパシタ102a、102bのキャパシタンスC およびキャパシタ104のキャパシタンスC と、奇モード動作時におけるキャパシタ202a、202bのキャパシタンスC およびキャパシタ204のキャパシタンスC とは、互いに異なる。 That is, the inductance L e L of the inductor 105 during the even mode operation is different from the inductance L o L of the inductor 205 during the odd mode operation. Further, since electromagnetic coupling occurs between the first conductor portion 11 and the first conductor portion 21 and between the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23, the capacitances of the capacitors 102a and 102b during the even mode operation. C e L and the capacitance C e R of the capacitor 104 are different from the capacitance C o L of the capacitors 202 a and 202 b and the capacitance C o R of the capacitor 204 during the odd mode operation.

したがって、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。
すなわち、実施の形態3によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Therefore, similarly to the directional coupler according to the first embodiment described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β o during the odd mode operation can be changed so as to translate, Since the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i is increased, resulting in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained.
That is, according to the third embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態4.
図11は、この発明の実施の形態4に係る方向性結合器を示す平面図である。
図11に示す方向性結合器は、図10に示した方向性結合器において、単位セル100bを3つ直列に並ぶように配置して構成されている。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 4 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 11 is configured by arranging three unit cells 100b in series in the directional coupler shown in FIG.

第1ストリップ導体10と第1入出力線路41、42との間には、それぞれ入出力ギャップ61、62が形成されている。また、第2ストリップ導体20と第2入出力線路51、52との間には、それぞれ入出力ギャップ71、72が形成されている。また、第1ストリップ導体10同士の間、および第2ストリップ導体20同士の間には、それぞれ単位セル間ギャップ80が形成されている。すなわち、単位セル100bが、単位セル間ギャップ80を介して縦続接続されている。   Input / output gaps 61 and 62 are formed between the first strip conductor 10 and the first input / output lines 41 and 42, respectively. Input / output gaps 71 and 72 are formed between the second strip conductor 20 and the second input / output lines 51 and 52, respectively. A unit cell gap 80 is formed between the first strip conductors 10 and between the second strip conductors 20. That is, the unit cells 100b are connected in cascade via the inter-unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態4に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態4に係る方向性結合器は、上述した実施の形態3に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 4 of the present invention will be described.
The directional coupler according to Embodiment 4 of the present invention is similar to the directional coupler according to Embodiment 3 described above in that the phase constant β e during even mode operation and the phase constant β o during odd mode operation are as follows. Can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. Further, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態4によれば、上記実施の形態3と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態4に係る方向性結合器は、上述した実施の形態3に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as in the third embodiment can be obtained.
Further, the directional coupler according to Embodiment 4 of the present invention is a side coupling portion in which the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled to the directional coupler according to Embodiment 3 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

なお、上記実施の形態4では、3つの単位セル100bを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100bを縦続接続してもよい。   In the fourth embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100b. However, the present invention is not limited to this, and two or more unit cells 100b may be cascaded. Good.

実施の形態5.
図12は、この発明の実施の形態5に係る方向性結合器を示す平面図である。
図12において、この方向性結合器は、図1に示した第3ストリップ導体30aに代えて、第3ストリップ導体30cを備えている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 12 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 5 of the present invention.
In FIG. 12, the directional coupler includes a third strip conductor 30c instead of the third strip conductor 30a shown in FIG.

第3ストリップ導体30cは、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とを接続するとともに、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20との中間から、第3導体部13および第3導体部23の方向(図の右方向)に分岐するT分岐部を有している。また、第3ストリップ導体30cを地導体2に短絡するスルーホール31は、T分岐部に形成されている。   The third strip conductor 30c connects the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, and from the middle between the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, the third conductor portion 13 and the third conductor portion. It has a T-branch portion that branches in 23 directions (right direction in the figure). A through hole 31 that short-circuits the third strip conductor 30c to the ground conductor 2 is formed in the T branch portion.

ここで、第3ストリップ導体30cの半分(スルーホール31から第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20まで)とスルーホール31とで形成されるショートスタブの電気長は、それぞれ誘導性を示す0度以上90度以下に設定されている。また、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30cおよびスルーホール31をまとめたものを、単位セル100cと称する。
なお、その他の構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
Here, the electrical length of the short stub formed by the half of the third strip conductor 30c (from the through hole 31 to the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20) and the through hole 31 is 0 indicating inductivity. It is set to 90 degrees or more. A unit cell 100c is a combination of the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30c, and the through hole 31.
Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、この発明の実施の形態5に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態5に係る方向性結合器では、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができ、そのときの等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 5 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 5 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 1 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross-section BB ′ serving as a symmetry plane. The equivalent circuits at that time are the equivalent circuits shown in FIGS.

偶モード動作時において、第2ストリップ導体20は、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30cとスルーホール31とを介して地導体2と接続されている。一方、奇モード動作時において、第2ストリップ導体20は、断面B−B'が電気壁であることから、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の第3ストリップ導体30cを介して地導体2と接続されている。   During the even mode operation, the second strip conductor 20 is connected to the ground conductor 2 via the third strip conductor 30c and the through hole 31 closer to the first strip conductor 10 than the cross section BB ′. On the other hand, during the odd-mode operation, the second strip conductor 20 has the cross section BB ′ as an electric wall, and therefore via the third strip conductor 30 c closer to the first strip conductor 10 than the cross section BB ′. It is connected to the ground conductor 2.

すなわち、偶モード動作時におけるインダクタ105のインダクタンスL と、奇モード動作時におけるインダクタ205のインダクタンスL とは、互いに異なる。また、第1導体部11と第1導体部21との間、および第3導体部13と第3導体部23との間に電磁結合が生じるので、偶モード動作時におけるキャパシタ102a、102bのキャパシタンスC およびキャパシタ104のキャパシタンスC と、奇モード動作時におけるキャパシタ202a、202bのキャパシタンスC およびキャパシタ204のキャパシタンスC とは、互いに異なる。 That is, the inductance L e L of the inductor 105 during the even mode operation is different from the inductance L o L of the inductor 205 during the odd mode operation. Further, since electromagnetic coupling occurs between the first conductor portion 11 and the first conductor portion 21 and between the third conductor portion 13 and the third conductor portion 23, the capacitances of the capacitors 102a and 102b during the even mode operation. C e L and the capacitance C e R of the capacitor 104 are different from the capacitance C o L of the capacitors 202 a and 202 b and the capacitance C o R of the capacitor 204 during the odd mode operation.

したがって、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。
すなわち、実施の形態5によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
Therefore, similarly to the directional coupler according to the first embodiment described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β o during the odd mode operation can be changed so as to translate, Since the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i is increased, resulting in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained.
That is, according to the fifth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

なお、上記実施の形態5では、第3ストリップ導体30cがT分岐部を有し、T分岐部にスルーホール31が形成されていると説明した。しかしながら、これに限定されず、図13に示すように、第3ストリップ導体30dが、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20との中間に形成されたT分岐部の先にさらにT分岐部を有し、T分岐部の先端にスルーホール31が形成されてもよい。   In the fifth embodiment, it has been described that the third strip conductor 30c has the T branch portion, and the through hole 31 is formed in the T branch portion. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 13, the third strip conductor 30 d is further provided at the end of the T branch portion formed in the middle between the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20. And the through hole 31 may be formed at the tip of the T branching portion.

実施の形態6.
図14は、この発明の実施の形態6に係る方向性結合器を示す平面図である。
図14に示す方向性結合器は、図12に示した方向性結合器において、単位セル100cを3つ直列に並ぶように配置して構成されている。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 14 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 6 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 14 is configured by arranging three unit cells 100c in series in the directional coupler shown in FIG.

第1ストリップ導体10と第1入出力線路41、42との間には、それぞれ入出力ギャップ61、62が形成されている。また、第2ストリップ導体20と第2入出力線路51、52との間には、それぞれ入出力ギャップ71、72が形成されている。また、第1ストリップ導体10同士の間、および第2ストリップ導体20同士の間には、それぞれ単位セル間ギャップ80が形成されている。すなわち、単位セル100cが、単位セル間ギャップ80を介して縦続接続されている。   Input / output gaps 61 and 62 are formed between the first strip conductor 10 and the first input / output lines 41 and 42, respectively. Input / output gaps 71 and 72 are formed between the second strip conductor 20 and the second input / output lines 51 and 52, respectively. A unit cell gap 80 is formed between the first strip conductors 10 and between the second strip conductors 20. That is, the unit cells 100c are connected in cascade via the inter-unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態6に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態6に係る方向性結合器は、上述した実施の形態5に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 6 of the present invention will be described.
The directional coupler according to Embodiment 6 of the present invention is similar to the directional coupler according to Embodiment 5 described above in that the phase constant β e during even mode operation and the phase constant β o during odd mode operation are as follows. Can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. Further, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態6によれば、上記実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態6に係る方向性結合器は、上述した実施の形態5に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the sixth embodiment, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained.
Further, the directional coupler according to Embodiment 6 of the present invention is a side coupling portion in which the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled to the directional coupler according to Embodiment 5 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

なお、上記実施の形態6では、3つの単位セル100cを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100cを縦続接続してもよい。
また、図13に示した第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20、第3ストリップ導体30dおよびスルーホール31からなる単位セル100dを複数個縦続接続して方向性結合器を構成してもよい。
In the sixth embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100c. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more unit cells 100c may be cascaded. Good.
Further, a directional coupler may be configured by cascading a plurality of unit cells 100d including the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, the third strip conductor 30d, and the through hole 31 shown in FIG. .

実施の形態7.
図15は、この発明の実施の形態7に係る方向性結合器を示す平面図である。また、図16は、図15に示した方向性結合器を、C−C'線に沿って切断した断面図である。なお、図15において、入出力部容量形成導体111および単位セル間容量形成導体112が誘電体基板1の表面に見えるように図示されているが、これは理解しやすくするためのものであって、実際は図16に示すように誘電体基板1の内部に形成されている。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 15 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 7 of the present invention. FIG. 16 is a cross-sectional view of the directional coupler shown in FIG. 15 cut along the line CC ′. In FIG. 15, the input / output unit capacitance forming conductor 111 and the unit cell capacitance forming conductor 112 are shown to be visible on the surface of the dielectric substrate 1, but this is for ease of understanding. Actually, it is formed inside the dielectric substrate 1 as shown in FIG.

図15、16において、この方向性結合器は、図8に示した方向性結合器に加えて、入出力部容量形成導体111、単位セル間容量形成導体112およびスルーホール113を備えている。
入出力部容量形成導体111は、入出力ギャップ61、62、71、72の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。また、単位セル間容量形成導体112は、単位セル間ギャップ80の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。
15 and 16, the directional coupler includes an input / output section capacitance forming conductor 111, a unit cell capacitance forming conductor 112, and a through hole 113 in addition to the directional coupler shown in FIG.
The input / output unit capacitance forming conductor 111 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the input / output gaps 61, 62, 71, 72. The inter-unit cell capacity forming conductor 112 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the inter-unit cell gap 80.

入出力ギャップ61、71の下方に配置された入出力部容量形成導体111は、それぞれ第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20に形成されたスルーホール113を介して、第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20と接続されている。
また、入出力ギャップ62、72の下方に配置された入出力部容量形成導体111は、それぞれ第1入出力線路42および第2入出力線路52に形成されたスルーホール113を介して、第1入出力線路42および第2入出力線路52と接続されている。
The input / output portion capacitance forming conductors 111 disposed below the input / output gaps 61 and 71 are connected to the first strip conductor 10 and the first strip conductor 10 through the through holes 113 formed in the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, respectively. The second strip conductor 20 is connected.
In addition, the input / output section capacitance forming conductor 111 disposed below the input / output gaps 62 and 72 is connected to the first input / output line 42 and the second input / output line 52 through the through holes 113 respectively. The input / output line 42 and the second input / output line 52 are connected.

また、単位セル間ギャップ80の下方に配置された単位セル間容量形成導体112は、それぞれ第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20に形成されたスルーホール113を介して、第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20と接続されている。   In addition, the inter-unit cell capacitance forming conductor 112 disposed below the inter-unit cell gap 80 is connected to the first strip conductor 10 via the through holes 113 formed in the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, respectively. And connected to the second strip conductor 20.

次に、この発明の実施の形態7に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態7に係る方向性結合器では、上述した実施の形態2に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができ、そのときの等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 7 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 7 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 2 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross section BB ′ serving as a symmetry plane. The equivalent circuits at that time are the equivalent circuits shown in FIGS.

したがって、上述した実施の形態2に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。 Therefore, similarly to the directional coupler according to the second embodiment described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β o during the odd mode operation can be changed to translate, Since the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i is increased, resulting in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. In addition, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態7によれば、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態7に係る方向性結合器では、入出力部容量形成導体111および単位セル間容量形成導体112を設けたことにより、入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスが増加し、より低周波で密結合な方向性結合器を構成することができる。
As described above, according to the seventh embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
Further, in the directional coupler according to Embodiment 7 of the present invention, the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the unit are provided by providing the input / output portion capacitance forming conductor 111 and the unit cell capacitance forming conductor 112. The capacitance corresponding to the inter-cell gap 80 is increased, and a directional coupler that is tightly coupled at a lower frequency can be formed.

なお、上記実施の形態7では、入出力部容量形成導体111および単位セル間容量形成導体112を、それぞれ入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80の下方の誘電体基板1の内部に配置すると説明した。しかしながら、これに限定されず、入出力ギャップ61、62、71、72または単位セル間ギャップ80の上方、または入出力ギャップ61、62、71、72または単位セル間ギャップ80の近傍に配置してもよい。   In the seventh embodiment, the input / output part capacitance forming conductor 111 and the inter-unit cell capacitance forming conductor 112 are connected to the dielectric substrate 1 below the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the unit cell gap 80, respectively. I explained that it was placed inside. However, the present invention is not limited to this, and is arranged above the input / output gaps 61, 62, 71, 72 or the inter-unit cell gap 80 or in the vicinity of the input / output gaps 61, 62, 71, 72 or the inter-unit cell gap 80. Also good.

実施の形態8.
図17は、この発明の実施の形態8に係る方向性結合器を示す平面図である。また、図18は、図17に示した方向性結合器を、C−C'線に沿って切断した断面図である。なお、図17において、第1浮遊導体114が誘電体基板1の表面に見えるように図示されているが、これは理解しやすくするためのものであって、実際は図18に示すように誘電体基板1の内部に形成されている。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 17 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 8 of the present invention. 18 is a cross-sectional view of the directional coupler shown in FIG. 17 cut along the line CC ′. In FIG. 17, the first floating conductor 114 is shown so as to be visible on the surface of the dielectric substrate 1, but this is for easy understanding, and in fact, as shown in FIG. It is formed inside the substrate 1.

図17、18において、この方向性結合器は、図1に示した方向性結合器に加えて、第1浮遊導体114を備えている。
第1浮遊導体114は、入出力ギャップ61、62、71、72の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。
17 and 18, the directional coupler includes a first floating conductor 114 in addition to the directional coupler shown in FIG.
The first floating conductor 114 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the input / output gaps 61, 62, 71, 72.

次に、この発明の実施の形態8に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態8に係る方向性結合器では、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができ、そのときの等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 8 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 8 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 1 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross section BB ′ serving as a symmetry plane. The equivalent circuits at that time are the equivalent circuits shown in FIGS.

したがって、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。 Therefore, similarly to the directional coupler according to the first embodiment described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β o during the odd mode operation can be changed so as to translate, Since the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i is increased, resulting in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. Further, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態8によれば、上記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態8に係る方向性結合器では、第1浮遊導体114を設けたことにより、入出力ギャップ61、62、71、72に対応するキャパシタンスが増加し、より低周波で密結合な方向性結合器を構成することができる。
また、この発明の実施の形態8に係る方向性結合器は、第1浮遊導体114と第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20(第1入出力線路42または第2入出力線路52)とを接続するスルーホールを形成する必要がないので、スルーホール113を用いる実施の形態7に係る方向性結合器と比較して、容易に製造することができる。
As described above, according to the eighth embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Further, in the directional coupler according to Embodiment 8 of the present invention, by providing the first floating conductor 114, the capacitance corresponding to the input / output gaps 61, 62, 71, 72 increases, and at a lower frequency. A tightly coupled directional coupler can be constructed.
A directional coupler according to Embodiment 8 of the present invention includes a first floating conductor 114 and a first strip conductor 10 or a second strip conductor 20 (first input / output line 42 or second input / output line 52). Since it is not necessary to form a through hole for connecting the two, a directional coupler according to Embodiment 7 using the through hole 113 can be easily manufactured.

実施の形態9.
図19は、この発明の実施の形態9に係る方向性結合器を示す平面図である。また、図20は、図19に示した方向性結合器を、C−C'線に沿って切断した断面図である。なお、図19において、第1浮遊導体114および第2浮遊導体115が誘電体基板1の表面に見えるように図示されているが、これは理解しやすくするためのものであって、実際は図20に示すように誘電体基板1の内部に形成されている。
Embodiment 9 FIG.
FIG. 19 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 9 of the present invention. FIG. 20 is a cross-sectional view of the directional coupler shown in FIG. 19 cut along the line CC ′. In FIG. 19, the first floating conductor 114 and the second floating conductor 115 are shown so as to be visible on the surface of the dielectric substrate 1, but this is for ease of understanding. As shown in FIG. 2, the dielectric substrate 1 is formed inside.

図19、20において、この方向性結合器は、図8に示した方向性結合器に加えて、第1浮遊導体114および第2浮遊導体115を備えている。
第1浮遊導体114は、入出力ギャップ61、62、71、72の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。また、第2浮遊導体115は、単位セル間ギャップ80の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。
19 and 20, the directional coupler includes a first floating conductor 114 and a second floating conductor 115 in addition to the directional coupler shown in FIG.
The first floating conductor 114 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the input / output gaps 61, 62, 71, 72. The second floating conductor 115 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態9に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態9に係る方向性結合器では、上述した実施の形態2に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができ、そのときの等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 9 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 9 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 2 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross-section BB ′ serving as a symmetry plane. The equivalent circuits at that time are the equivalent circuits shown in FIGS.

したがって、上述した実施の形態2に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。 Therefore, similarly to the directional coupler according to the second embodiment described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β o during the odd mode operation can be changed to translate, Since the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i is increased, resulting in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. Further, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態9によれば、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態9に係る方向性結合器は、上述した実施の形態8に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the ninth embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
Further, the directional coupler according to Embodiment 9 of the present invention is a side coupling portion in which the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled to the directional coupler according to Embodiment 8 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

また、この発明の実施の形態9に係る方向性結合器では、第1浮遊導体114および第2浮遊導体115を設けたことにより、入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスが増加し、より低周波で密結合な方向性結合器を構成することができる。   In the directional coupler according to Embodiment 9 of the present invention, the first floating conductor 114 and the second floating conductor 115 are provided, so that the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the unit cell gap 80 are provided. The capacitance corresponding to 1 increases, and a directional coupler that is tightly coupled at a lower frequency can be formed.

また、この発明の実施の形態9に係る方向性結合器は、第1浮遊導体114または第2浮遊導体115と第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20(第1入出力線路42または第2入出力線路52)とを接続するスルーホールを形成する必要がないので、スルーホール113を用いる実施の形態7に係る方向性結合器と比較して、容易に製造することができる。   The directional coupler according to Embodiment 9 of the present invention includes a first floating conductor 114 or a second floating conductor 115 and a first strip conductor 10 or a second strip conductor 20 (first input / output line 42 or second Since it is not necessary to form a through hole for connecting the input / output line 52), it can be easily manufactured as compared with the directional coupler according to the seventh embodiment using the through hole 113.

なお、上記実施の形態9では、3つの単位セル100aを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100aを縦続接続してもよい。   In the ninth embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100a. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more unit cells 100a may be cascaded. Good.

実施の形態10.
図21は、この発明の実施の形態10に係る方向性結合器を示す平面図である。
図21に示す方向性結合器は、図8に示した方向性結合器において、単位セル間ギャップ80の間隔を変化させたものである。具体的には、単位セル間ギャップ80の間隔は、入出力ギャップ61、62、71、72の間隔に対して、約2倍に設定されている。
Embodiment 10 FIG.
FIG. 21 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 10 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 21 is obtained by changing the interval between unit cell gaps 80 in the directional coupler shown in FIG. Specifically, the interval between the unit cell gaps 80 is set to approximately twice the interval between the input / output gaps 61, 62, 71, 72.

次に、この発明の実施の形態10に係る方向性結合器の動作について説明する。
図22は、図21に示した方向性結合器のB−B'線に沿って磁気壁または電気壁を仮定した場合の等価回路を示す回路図である。
図22の等価回路で表されるストリップ線路は、断面B−B'よりも第1ストリップ導体10側の単位セル100aおよび第1入出力線路41、42で構成されている。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 10 of the present invention will be described.
FIG. 22 is a circuit diagram showing an equivalent circuit when a magnetic wall or an electric wall is assumed along the line BB ′ of the directional coupler shown in FIG.
22 includes a unit cell 100a and first input / output lines 41 and 42 closer to the first strip conductor 10 than the cross section BB ′.

例えば、方向性結合器の偶モード動作時において、この等価回路は、直列接続された複数の伝送線路モデル101、キャパシタ106およびインダクタ103と、インダクタ103間にそれぞれ一端が並列接続され、他端がグランドに接続されたキャパシタ104およびインダクタ105とを用いて表される。   For example, in the even mode operation of the directional coupler, this equivalent circuit includes a plurality of transmission line models 101, capacitors 106 and inductors 103 connected in series, and one end connected in parallel between the inductors 103 and the other end connected to the other end. It is represented using a capacitor 104 and an inductor 105 connected to ground.

ここで、単位セル間ギャップ80に対応する2つのキャパシタ106は、連続して直列に接続されているので、入出力ギャップ61、62に対応するキャパシタ106のキャパシタンスの約1/2倍となるキャパシタ107で置き換えることができる。このときの等価回路は、図23に示す等価回路となる。
一方、単位セル間ギャップ80の間隔が、入出力ギャップ61、62の間隔に対して、約2倍に設定されているので、単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスは、入出力ギャップ61、62に対応するキャパシタンスに対して、約1/2倍となっている。
Here, since the two capacitors 106 corresponding to the unit cell gap 80 are continuously connected in series, the capacitor which is about ½ times the capacitance of the capacitor 106 corresponding to the input / output gaps 61 and 62. 107 can be substituted. The equivalent circuit at this time is the equivalent circuit shown in FIG.
On the other hand, since the interval between the unit cell gaps 80 is set to be approximately twice the interval between the input / output gaps 61 and 62, the capacitance corresponding to the unit cell gap 80 is equal to the input / output gaps 61 and 62. It is about ½ times the capacitance corresponding to.

したがって、この発明の実施の形態10に係る方向性結合器では、より図23に示した等価回路に近い構成になるので、インピーダンス整合のとれた良好な反射特性を実現することができる。
すなわち、実施の形態10によれば、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができるとともに、良好な反射特性を有する方向性結合器を得ることができる。
Therefore, the directional coupler according to Embodiment 10 of the present invention has a configuration closer to the equivalent circuit shown in FIG. 23, so that it is possible to realize a good reflection characteristic with impedance matching.
That is, according to the tenth embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained, and a directional coupler having good reflection characteristics can be obtained.

なお、上記実施の形態10では、3つの単位セル100aを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100aを縦続接続してもよい。   In the tenth embodiment, three unit cells 100a are connected in cascade to form a directional coupler. However, the present invention is not limited to this, and two or more unit cells 100a may be connected in cascade. Good.

実施の形態11.
図24は、この発明の実施の形態11に係る方向性結合器を示す平面図である。
図24に示す方向性結合器は、図8に示した方向性結合器において、入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80の形状を変化させたものである。具体的には、入出力ギャップ61、62、71、72および単位セル間ギャップ80は、インターデジタルキャパシタである。
Embodiment 11 FIG.
FIG. 24 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 11 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 24 is obtained by changing the shapes of the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the unit cell gap 80 in the directional coupler shown in FIG. Specifically, the input / output gaps 61, 62, 71, 72 and the inter-unit cell gap 80 are interdigital capacitors.

また、入出力ギャップ61、62、71、72に対応するキャパシタンスが、単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスの約2倍となるように、単位セル間ギャップ80を構成するインターデジタルキャパシタの大きさは、入出力ギャップ61、62、71、72を構成するインターデジタルキャパシタの大きさの約1/2倍に設定されている。   The size of the interdigital capacitor constituting the unit cell gap 80 is such that the capacitance corresponding to the input / output gaps 61, 62, 71, 72 is about twice the capacitance corresponding to the unit cell gap 80. Is set to about ½ times the size of the interdigital capacitor constituting the input / output gaps 61, 62, 71, 72.

次に、この発明の実施の形態11に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態11に係る方向性結合器は、入出力ギャップ61、62、71、72に対応するキャパシタンスを、単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスの約2倍とすることができるので、上述した実施の形態10と同様の効果を得ることができる。
すなわち、実施の形態11によれば、上記実施の形態2と同様の効果を得ることができるとともに、インピーダンス整合のとれた良好な反射特性を実現することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 11 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 11 of the present invention, the capacitance corresponding to the input / output gaps 61, 62, 71, 72 can be approximately double the capacitance corresponding to the unit cell gap 80. The same effects as those in the tenth embodiment described above can be obtained.
That is, according to the eleventh embodiment, the same effects as those of the second embodiment can be obtained, and good reflection characteristics with impedance matching can be realized.

なお、上記実施の形態11では、3つの単位セル100aを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100aを縦続接続してもよい。   In the eleventh embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100a. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more unit cells 100a may be cascaded. Good.

実施の形態12.
図25は、この発明の実施の形態12に係る方向性結合器を示す平面図である。なお、図25において、第1浮遊導体114および第2浮遊導体115が誘電体基板1の表面に見えるように図示されているが、これは理解しやすくするためのものであって、実際は誘電体基板1の内部に形成されている。
Embodiment 12 FIG.
FIG. 25 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 12 of the present invention. In FIG. 25, the first floating conductor 114 and the second floating conductor 115 are illustrated so as to be visible on the surface of the dielectric substrate 1, but this is for ease of understanding. It is formed inside the substrate 1.

図25に示す方向性結合器は、図19に示した方向性結合器において、第1浮遊導体114の面積を変化させたものである。具体的には、入出力ギャップ61、62、71、72に対応するキャパシタンスが、単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスの約2倍となるように、第1浮遊導体114が第1入出力線路41、42、第2入出力線路51、52および単位セル100aと重なる部分の面積は、第2浮遊導体115が単位セル100aと重なる部分の面積の約2倍に設定されている。すなわち、単位セル100aは、単位セル100a同士が縦続接続しているキャパシタンスの約2倍のキャパシタンスで、第1入出力線路41、42および第2入出力線路51、52と縦続接続している。   The directional coupler shown in FIG. 25 is obtained by changing the area of the first floating conductor 114 in the directional coupler shown in FIG. Specifically, the first floating conductor 114 is connected to the first input / output line so that the capacitance corresponding to the input / output gaps 61, 62, 71, 72 is approximately twice the capacitance corresponding to the unit cell gap 80. 41, 42, the second input / output lines 51, 52, and the area overlapping the unit cell 100a are set to be approximately twice the area of the portion where the second floating conductor 115 overlaps the unit cell 100a. That is, the unit cell 100a is connected in cascade with the first input / output lines 41 and 42 and the second input / output lines 51 and 52 with a capacitance that is approximately twice the capacitance of the unit cells 100a connected in cascade.

次に、この発明の実施の形態12に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態12に係る方向性結合器は、入出力ギャップ61、62、71、72に対応するキャパシタンスを、単位セル間ギャップ80に対応するキャパシタンスの約2倍とすることができるので、上述した実施の形態10と同様の効果を得ることができる。
すなわち、実施の形態12によれば、上記実施の形態9と同様の効果を得ることができるとともに、インピーダンス整合のとれた良好な反射特性を実現することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 12 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 12 of the present invention, the capacitance corresponding to the input / output gaps 61, 62, 71, 72 can be approximately double the capacitance corresponding to the unit cell gap 80. The same effects as those in the tenth embodiment described above can be obtained.
That is, according to the twelfth embodiment, the same effects as those of the ninth embodiment can be obtained, and good reflection characteristics with impedance matching can be realized.

なお、上記実施の形態12では、3つの単位セル100aを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100aを縦続接続してもよい。   In the twelfth embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100a. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more unit cells 100a may be cascaded. Good.

実施の形態13.
図26は、この発明の実施の形態13に係る方向性結合器を示す平面図である。
この発明の実施の形態13に係る方向性結合器は、マイクロストリップ線路を用いて構成されている。
Embodiment 13 FIG.
FIG. 26 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention.
The directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention is configured using a microstrip line.

図26において、この方向性結合器は、図1に示した第3ストリップ導体30aおよびスルーホール31に代えて、第3ストリップ導体30eを備えている。
第3ストリップ導体30eは、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とを接続するとともに、第1ストリップ導体10および第2ストリップ導体20と交差して外側にまで延びて形成されている。
26, the directional coupler includes a third strip conductor 30e instead of the third strip conductor 30a and the through hole 31 shown in FIG.
The third strip conductor 30e connects the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, and is formed so as to cross the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20 and extend outward.

ここで、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と交差して外側に延びた部分の第3ストリップ導体30eで形成されるオープンスタブの電気長は、それぞれ誘導性を示す90度以上180度以下に設定されている。また、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20および第3ストリップ導体30eをまとめたものを、単位セル100eと称する。
なお、その他の構成については、実施の形態1と同様なので、説明を省略する。
Here, the electrical length of the open stub formed by the portion of the third strip conductor 30e that intersects with the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 and extends outward is 90 degrees or more and 180 degrees indicating inductivity, respectively. It is set as follows. Also, a combination of the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, and the third strip conductor 30e is referred to as a unit cell 100e.
Since other configurations are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、この発明の実施の形態13に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態13に係る方向性結合器では、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 1 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross section BB ′ serving as a symmetry plane. can do.

なお、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と交差して外側に延びた部分の第3ストリップ導体30eで形成されるオープンスタブの電気長が、それぞれ90度以上180度以下なので、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20の端部から電気長が約90度内側の部分で、電位が必ず0となる。   Note that the electrical lengths of the open stubs formed by the third strip conductor 30e that intersects with the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 and extends outward are 90 degrees or more and 180 degrees or less, respectively. The electric potential is always 0 at the portion where the electrical length is about 90 degrees inside from the end of the strip conductor 10 or the second strip conductor 20.

すなわち、この発明の実施の形態13に係る方向性結合器において、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と交差して外側に延びた部分の第3ストリップ導体30eは、上述した実施の形態3に係る方向性結合器において、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と交差して外側に延びた部分の第3ストリップ導体30bとスルーホール31とで形成されるショートスタブと同様の機能を有している。   That is, in the directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention, the portion of the third strip conductor 30e that extends outwardly across the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 is the same as that of the above-described embodiment. In the directional coupler according to No. 3, the function similar to that of the short stub formed by the third strip conductor 30b and the through hole 31 in a portion extending outwardly intersecting the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 have.

したがって、この発明の実施の形態13に係る方向性結合器の等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
このことから、この発明の実施の形態13に係る方向性結合器では、上述した実施の形態3に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。
Therefore, the equivalent circuits of the directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention are the equivalent circuits shown in FIGS.
From this, in the directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 3 described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β e during the odd mode operation are used. Since the phase constant β o can be changed so as to move in parallel and the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained.

以上のように、実施の形態13によれば、上記実施の形態3と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態13に係る方向性結合器は、第3ストリップ導体30eを地導体2に短絡するスルーホールを形成する必要がないので、スルーホール31を用いる実施の形態3に係る方向性結合器と比較して、容易に製造することができる。
As described above, according to the thirteenth embodiment, the same effect as in the third embodiment can be obtained.
In addition, the directional coupler according to Embodiment 13 of the present invention does not require the formation of a through hole that short-circuits the third strip conductor 30e to the ground conductor 2, and therefore relates to Embodiment 3 using the through hole 31. Compared to a directional coupler, it can be easily manufactured.

実施の形態14.
図27は、この発明の実施の形態14に係る方向性結合器を示す平面図である。
図27に示す方向性結合器は、図26に示した方向性結合器において、単位セル100eを3つ直列に並ぶように配置して構成されている。
Embodiment 14 FIG.
FIG. 27 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 14 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 27 is configured by arranging three unit cells 100e in series in the directional coupler shown in FIG.

第1ストリップ導体10と第1入出力線路41、42との間には、それぞれ入出力ギャップ61、62が形成されている。また、第2ストリップ導体20と第2入出力線路51、52との間には、それぞれ入出力ギャップ71、72が形成されている。また、第1ストリップ導体10同士の間、および第2ストリップ導体20同士の間には、それぞれ単位セル間ギャップ80が形成されている。すなわち、単位セル100eが、単位セル間ギャップ80を介して縦続接続されている。   Input / output gaps 61 and 62 are formed between the first strip conductor 10 and the first input / output lines 41 and 42, respectively. Input / output gaps 71 and 72 are formed between the second strip conductor 20 and the second input / output lines 51 and 52, respectively. A unit cell gap 80 is formed between the first strip conductors 10 and between the second strip conductors 20. That is, the unit cells 100e are connected in cascade via the inter-unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態14に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態14に係る方向性結合器は、上述した実施の形態13に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 14 of the present invention will be described.
The directional coupler according to Embodiment 14 of the present invention, like the directional coupler according to Embodiment 13 described above, has a phase constant β e during even mode operation and a phase constant β o during odd mode operation. Can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. In addition, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態14によれば、上記実施の形態13と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態14に係る方向性結合器は、上述した実施の形態13に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the fourteenth embodiment, the same effect as in the thirteenth embodiment can be obtained.
Furthermore, the directional coupler according to Embodiment 14 of the present invention is a side coupling portion in which the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled to the directional coupler according to Embodiment 13 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

なお、上記実施の形態14では、3つの単位セル100eを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100eを縦続接続してもよい。   In the fourteenth embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100e. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more unit cells 100e may be cascaded. Good.

実施の形態15.
図28は、この発明の実施の形態15に係る方向性結合器を示す平面図である。
図28において、この方向性結合器は、図26に示した第3ストリップ導体30eに代えて、第3ストリップ導体30fを備えている。
Embodiment 15 FIG.
FIG. 28 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention.
28, the directional coupler includes a third strip conductor 30f instead of the third strip conductor 30e shown in FIG.

第3ストリップ導体30fは、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20とを接続するとともに、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20との中間から、第3導体部13および第3導体部23の方向(図の右方向)に分岐するT分岐部を有している。   The third strip conductor 30f connects the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, and from the middle between the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20, the third conductor portion 13 and the third conductor portion. It has a T-branch portion that branches in 23 directions (right direction in the figure).

ここで、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と第3ストリップ導体30fとの接続点からT分岐部までの電気長は0度以上90度以下に設定され、T分岐部からT分岐部の先端までの電気長は0度以上90度以下に設定されている。すなわち、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と第3ストリップ導体30fとの接続点からT分岐部の先端までの電気長は、それぞれ誘導性を示す90度以上180度以下に設定されている。また、第1ストリップ導体10、第2ストリップ導体20および第3ストリップ導体30fをまとめたものを、単位セル100fと称する。
なお、その他の構成については、実施の形態13と同様なので、説明を省略する。
Here, the electrical length from the connection point of the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 and the third strip conductor 30f to the T branch portion is set to 0 degrees or more and 90 degrees or less, and the T branch section to the T branch section. The electrical length to the tip of is set to 0 degree or more and 90 degrees or less. That is, the electrical length from the connection point between the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 and the third strip conductor 30f to the tip of the T-branch portion is set to 90 degrees or more and 180 degrees or less indicating inductivity, respectively. Yes. Also, a combination of the first strip conductor 10, the second strip conductor 20, and the third strip conductor 30f is referred to as a unit cell 100f.
Other configurations are the same as those in the thirteenth embodiment, and a description thereof will be omitted.

次に、この発明の実施の形態15に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態15に係る方向性結合器では、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 1 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross-section BB ′ serving as a symmetry plane. can do.

なお、第1ストリップ導体10または第2ストリップ導体20と第3ストリップ導体30fとの接続点からT分岐部の先端までの電気長が、それぞれ90度以上180度以下なので、T分岐部からT分岐部の先端が開放となる部分までの間で、必ず電位が0となる部分が存在する。   The electrical length from the connection point of the first strip conductor 10 or the second strip conductor 20 and the third strip conductor 30f to the tip of the T branch portion is 90 degrees or more and 180 degrees or less, respectively. There is a part where the potential is always 0 between the part where the tip of the part is open.

すなわち、この発明の実施の形態15に係る方向性結合器の第3ストリップ導体30fは、上述した実施の形態5に係る方向性結合器において、第3ストリップ導体30cとスルーホール31とで形成されるショートスタブと同様の機能を有している。
したがって、この発明の実施の形態15に係る方向性結合器の等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
That is, the third strip conductor 30f of the directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention is formed of the third strip conductor 30c and the through hole 31 in the directional coupler according to Embodiment 5 described above. It has the same function as the short stub.
Therefore, the equivalent circuits of the directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention are equivalent circuits shown in FIGS.

このことから、この発明の実施の形態15に係る方向性結合器では、上述した実施の形態5に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。 From this, in the directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 5 described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β e during the odd mode operation are used. Since the phase constant β o can be changed so as to move in parallel and the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained.

以上のように、実施の形態15によれば、上記実施の形態5と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態15に係る方向性結合器は、第3ストリップ導体30fを地導体2に短絡するスルーホールを形成する必要がないので、スルーホール31を用いる実施の形態5に係る方向性結合器と比較して、容易に製造することができる。
As described above, according to the fifteenth embodiment, the same effect as in the fifth embodiment can be obtained.
In addition, the directional coupler according to Embodiment 15 of the present invention does not require the formation of a through hole that short-circuits the third strip conductor 30f to the ground conductor 2, and thus relates to Embodiment 5 using the through hole 31. Compared to a directional coupler, it can be easily manufactured.

実施の形態16.
図29は、この発明の実施の形態16に係る方向性結合器を示す平面図である。
図29に示す方向性結合器は、図28に示した方向性結合器において、単位セル100fを3つ直列に並ぶように配置して構成されている。
Embodiment 16 FIG.
FIG. 29 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 16 of the present invention.
The directional coupler shown in FIG. 29 is configured by arranging three unit cells 100f in series in the directional coupler shown in FIG.

第1ストリップ導体10と第1入出力線路41、42との間には、それぞれ入出力ギャップ61、62が形成されている。また、第2ストリップ導体20と第2入出力線路51、52との間には、それぞれ入出力ギャップ71、72が形成されている。また、第1ストリップ導体10同士の間、および第2ストリップ導体20同士の間には、それぞれ単位セル間ギャップ80が形成されている。すなわち、単位セル100fが、単位セル間ギャップ80を介して縦続接続されている。   Input / output gaps 61 and 62 are formed between the first strip conductor 10 and the first input / output lines 41 and 42, respectively. Input / output gaps 71 and 72 are formed between the second strip conductor 20 and the second input / output lines 51 and 52, respectively. A unit cell gap 80 is formed between the first strip conductors 10 and between the second strip conductors 20. That is, the unit cells 100f are connected in cascade through the inter-unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態16に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態16に係る方向性結合器は、上述した実施の形態15に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 16 of the present invention will be described.
The directional coupler according to Embodiment 16 of the present invention, like the directional coupler according to Embodiment 15 described above, has a phase constant β e during even mode operation and a phase constant β o during odd mode operation. Can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. In addition, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態16によれば、上記実施の形態15と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態16に係る方向性結合器は、上述した実施の形態15に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the sixteenth embodiment, the same effect as in the fifteenth embodiment can be obtained.
Further, the directional coupler according to Embodiment 16 of the present invention is a side coupling portion in which the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled to those of the directional coupler according to Embodiment 15 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

なお、上記実施の形態16では、3つの単位セル100fを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100fを縦続接続してもよい。   In the sixteenth embodiment, the directional coupler is configured by cascading three unit cells 100f. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more unit cells 100f may be cascaded. Good.

また、上記実施の形態16では、第3ストリップ導体30fがT分岐部を有していると説明した。しかしながら、これに限定されず、図30に示すように、第3ストリップ導体30gが、第1ストリップ導体10と第2ストリップ導体20との中間に形成されたT分岐部の先にさらにT分岐部を有していてもよい。   In the sixteenth embodiment, the third strip conductor 30f has been described as having a T-branch. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 30, the third strip conductor 30 g is further provided at the end of the T branch portion formed in the middle between the first strip conductor 10 and the second strip conductor 20. You may have.

実施の形態17.
図31は、この発明の実施の形態17に係る方向性結合器を示す平面図である。なお、図31において、第1浮遊導体114および第3浮遊導体116が誘電体基板1の表面に見えるように図示されているが、これは理解しやすくするためのものであって、実際は誘電体基板1の内部に形成されている。
Embodiment 17. FIG.
FIG. 31 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 17 of the present invention. In FIG. 31, the first floating conductor 114 and the third floating conductor 116 are illustrated so as to be visible on the surface of the dielectric substrate 1, but this is for ease of understanding. It is formed inside the substrate 1.

図31において、この方向性結合器は、図17に示した方向性結合器に加えて、第3浮遊導体116を備えている。
第3浮遊導体116は、入出力ギャップ61、62、71、72の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。
In FIG. 31, this directional coupler includes a third floating conductor 116 in addition to the directional coupler shown in FIG.
The third floating conductor 116 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the input / output gaps 61, 62, 71, 72.

次に、この発明の実施の形態17に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態17に係る方向性結合器では、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、対称面となる断面B−B'に沿って磁気壁または電気壁を仮定することができ、そのときの等価回路は、それぞれ図3、4に示した等価回路となる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 17 of the present invention will be described.
In the directional coupler according to Embodiment 17 of the present invention, similarly to the directional coupler according to Embodiment 1 described above, a magnetic wall or an electric wall is assumed along the cross-section BB ′ serving as a symmetry plane. The equivalent circuits at that time are the equivalent circuits shown in FIGS.

ここで、第3浮遊導体116は、断面B−B'上に存在するので、偶モード動作時においては浮遊導体として作用するが、奇モード動作時においては、断面B−B'が電気壁であることから、地導体2に接続されるので、地導体として作用する。そのため、偶モード動作時の等価回路におけるキャパシタ102a、102bの値は、奇モード動作時の等価回路におけるキャパシタ202a、202bの値よりも大きくなり、また、偶モード動作時の等価回路におけるキャパシタ104の値は、奇モード動作時の等価回路におけるキャパシタ204の値よりも小さくなる。   Here, since the third floating conductor 116 exists on the cross section BB ′, the third floating conductor 116 acts as a floating conductor in the even mode operation, but the cross section BB ′ is an electric wall in the odd mode operation. Since it is connected to the ground conductor 2, it acts as a ground conductor. Therefore, the values of the capacitors 102a and 102b in the equivalent circuit during the even mode operation are larger than the values of the capacitors 202a and 202b in the equivalent circuit during the odd mode operation, and the capacitor 104 in the equivalent circuit during the even mode operation. The value is smaller than the value of the capacitor 204 in the equivalent circuit during the odd mode operation.

したがって、第3浮遊導体116を設けたことにより、等価回路上の全ての素子の値を、偶モード動作時および奇モード動作時で変化させることができるので、回路設計が容易になる。
また、上述した実施の形態1に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Therefore, by providing the third floating conductor 116, the values of all elements on the equivalent circuit can be changed during the even mode operation and the odd mode operation, so that the circuit design is facilitated.
Similarly to the directional coupler according to the first embodiment described above, the phase constant β e during the even mode operation and the phase constant β o during the odd mode operation can be changed so as to translate, Since the amount of the parallel movement can be increased, the difference in the phase constant β i is increased, resulting in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. In addition, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態17によれば、上記実施の形態8と同様の効果を得ることができるとともに、回路設計が容易な方向性結合器を得ることができる。   As described above, according to the seventeenth embodiment, it is possible to obtain a directional coupler that can obtain the same effects as those of the eighth embodiment and can easily design a circuit.

実施の形態18.
図32は、この発明の実施の形態18に係る方向性結合器を示す平面図である。なお、図32において、第1浮遊導体114、第2浮遊導体115、第3浮遊導体116および第4浮遊導体117が誘電体基板1の表面に見えるように図示されているが、これは理解しやすくするためのものであって、実際は誘電体基板1の内部に形成されている。
Embodiment 18 FIG.
FIG. 32 is a plan view showing a directional coupler according to Embodiment 18 of the present invention. In FIG. 32, the first floating conductor 114, the second floating conductor 115, the third floating conductor 116, and the fourth floating conductor 117 are shown to be visible on the surface of the dielectric substrate 1, but this is understood. In order to facilitate, it is actually formed inside the dielectric substrate 1.

図32において、この方向性結合器は、図19に示した方向性結合器に加えて、第3浮遊導体116および第4浮遊導体117を備えている。
第3浮遊導体116は、入出力ギャップ61、62、71、72の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。また、第4浮遊導体117は、単位セル間ギャップ80の下方の誘電体基板1の内部に配置されている。
32, the directional coupler includes a third floating conductor 116 and a fourth floating conductor 117 in addition to the directional coupler shown in FIG.
The third floating conductor 116 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the input / output gaps 61, 62, 71, 72. The fourth floating conductor 117 is disposed inside the dielectric substrate 1 below the unit cell gap 80.

次に、この発明の実施の形態18に係る方向性結合器の動作について説明する。
この発明の実施の形態18に係る方向性結合器は、上述した実施の形態17に係る方向性結合器と同様に、偶モード動作時の位相定数βと奇モード動作時の位相定数βとを平行移動するように変化させることができ、その平行移動量を大きくすることもできるので、位相定数βの差が大きくなり、密結合かつフォワード結合となる。また、偶モード動作時および奇モード動作時ともにバンドギャップが存在しないので、広帯域となる。また、右手系線路を用いた一般的な方向性結合器と比較して、同じ結合量であれば、大幅に小型化することができる。
Next, the operation of the directional coupler according to Embodiment 18 of the present invention will be described.
The directional coupler according to Embodiment 18 of the present invention, like the directional coupler according to Embodiment 17 described above, has a phase constant β e during even mode operation and a phase constant β o during odd mode operation. Can be changed so as to translate, and the amount of translation can be increased, so that the difference in the phase constant β i becomes large, which results in tight coupling and forward coupling. Further, since there is no band gap in both the even mode operation and the odd mode operation, a wide band is obtained. In addition, as compared with a general directional coupler using a right-handed line, if the amount of coupling is the same, the size can be greatly reduced.

以上のように、実施の形態18によれば、上記実施の形態17と同様の効果を得ることができる。
また、この発明の実施の形態18に係る方向性結合器は、上述した実施の形態17に係る方向性結合器よりも、第1ストリップ導体と第2ストリップ導体とが側結合される側結合部(結合線路部分)が長いので、より密結合とすることができる。
As described above, according to the eighteenth embodiment, the same effect as in the seventeenth embodiment can be obtained.
In addition, the directional coupler according to Embodiment 18 of the present invention is a side coupling portion where the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled to the directional coupler according to Embodiment 17 described above. Since the (coupled line portion) is long, more tight coupling can be achieved.

また、上記実施の形態18では、3つの単位セル100aを縦続接続して方向性結合器を構成したが、これに限定されず、2つまたは4つ以上の単位セル100aを縦続接続してもよい。   In the eighteenth embodiment, three unit cells 100a are connected in cascade to form a directional coupler. However, the present invention is not limited to this, and two or more unit cells 100a may be connected in cascade. Good.

1 誘電体基板、2 地導体、10 第1ストリップ導体、20 第2ストリップ導体、30a〜30g 第3ストリップ導体、31 スルーホール(短絡手段)、41、42 第1入出力線路、51、52 第2入出力線路、100a〜100g 単位セル、114 第1浮遊導体、115 第2浮遊導体、116 第3浮遊導体、117 第4浮遊導体。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric board | substrate, 2 Ground conductor, 10 1st strip conductor, 20 2nd strip conductor, 30a-30g 3rd strip conductor, 31 Through hole (short-circuit means), 41, 42 1st input / output line, 51, 52 1st 2 input / output lines, 100a to 100g unit cell, 114 first floating conductor, 115 second floating conductor, 116 third floating conductor, 117 fourth floating conductor.

Claims (13)

誘電体基板に形成された第1ストリップ導体と、
前記誘電体基板に、前記第1ストリップ導体と対向して形成された第2ストリップ導体と、
前記第1ストリップ導体と前記第2ストリップ導体とを接続する第3ストリップ導体と、
前記誘電体基板に、前記第1ストリップ導体、前記第2ストリップ導体および前記第3ストリップ導体から隔離して形成された地導体と、
前記第3ストリップ導体を接地電位に短絡する短絡手段と、
前記第1ストリップ導体の両端に近接して形成された一対の第1入出力線路と、
前記第2ストリップ導体の両端に近接して形成された一対の第2入出力線路と、を備え、
前記第1ストリップ導体と前記第2ストリップ導体とが側結合される側結合部において、前記第1ストリップ導体と前記第2ストリップ導体との間の距離は、前記第1ストリップ導体から前記地導体までの距離および前記第2ストリップ導体から前記地導体までの距離の何れか短い方の2倍以内とされている
ことを特徴とする方向性結合器。
A first strip conductor formed on a dielectric substrate;
A second strip conductor formed on the dielectric substrate so as to face the first strip conductor;
A third strip conductor connecting the first strip conductor and the second strip conductor;
A ground conductor formed on the dielectric substrate separately from the first strip conductor, the second strip conductor, and the third strip conductor;
Short-circuit means for short-circuiting the third strip conductor to a ground potential;
A pair of first input / output lines formed adjacent to both ends of the first strip conductor;
A pair of second input / output lines formed in proximity to both ends of the second strip conductor,
In the side coupling portion where the first strip conductor and the second strip conductor are side-coupled, the distance between the first strip conductor and the second strip conductor is from the first strip conductor to the ground conductor. And the distance from the second strip conductor to the ground conductor, whichever is shorter, is less than twice the directional coupler.
前記短絡手段は、前記第3ストリップ導体と前記地導体とを接続する接続導体であることを特徴とする請求項1に記載の方向性結合器。   The directional coupler according to claim 1, wherein the short-circuit means is a connection conductor that connects the third strip conductor and the ground conductor. 前記接続導体は、前記第3ストリップ導体の中央部に形成されることを特徴とする請求項2に記載の方向性結合器。   The directional coupler according to claim 2, wherein the connection conductor is formed at a central portion of the third strip conductor. 前記接続導体は、前記第3ストリップ導体の両端に形成されることを特徴とする請求項2に記載の方向性結合器。   The directional coupler according to claim 2, wherein the connection conductor is formed at both ends of the third strip conductor. 前記短絡手段は、前記第3ストリップ導体の中央部から分岐した分岐部と、前記分岐部と前記地導体とを接続する接続導体とから構成されることを特徴とする請求項1に記載の方向性結合器。   2. The direction according to claim 1, wherein the short-circuit unit includes a branch portion branched from a central portion of the third strip conductor, and a connection conductor connecting the branch portion and the ground conductor. Sex coupler. 前記短絡手段は、前記第3ストリップ導体の両端から延びて形成されたオープンスタブであることを特徴とする請求項1に記載の方向性結合器。   The directional coupler according to claim 1, wherein the short-circuit means is an open stub formed to extend from both ends of the third strip conductor. 前記短絡手段は、前記第3ストリップ導体の中央部から分岐した分岐部であることを特徴とする請求項1に記載の方向性結合器。   2. The directional coupler according to claim 1, wherein the short-circuit means is a branch portion branched from a central portion of the third strip conductor. 前記第1ストリップ導体と前記第1入出力線路とが対向する部分の近傍、および前記第2ストリップ導体と前記第2入出力線路とが対向する部分の近傍に、何れの導体にも接続されない第1浮遊導体を設けたことを特徴とする請求項1から請求項7までの何れか1項に記載の方向性結合器。   In the vicinity of the portion where the first strip conductor and the first input / output line face each other, and in the vicinity of the portion where the second strip conductor and the second input / output line face each other, no first conductor is connected. The directional coupler according to any one of claims 1 to 7, wherein one floating conductor is provided. 前記第1ストリップ導体および前記第2ストリップ導体と前記第1入出力線路および前記第2入出力線路とが対向する部分の近傍に、何れの導体にも接続されない第3浮遊導体を設けたことを特徴とする請求項1から請求項8までの何れか1項に記載の方向性結合器。   A third floating conductor that is not connected to any conductor is provided in the vicinity of a portion where the first strip conductor and the second strip conductor oppose the first input / output line and the second input / output line. The directional coupler according to any one of claims 1 to 8, wherein the directional coupler is any one of claims 1 to 8. 前記第1ストリップ導体、前記第2ストリップ導体および前記第3ストリップ導体から構成される単位セルが、前記第1ストリップ導体の端部同士が対向し、かつ前記第2ストリップ導体の端部同士が対向するように、複数個並べて配置される
ことを特徴とする請求項1から請求項9までの何れか1項に記載の方向性結合器。
In the unit cell composed of the first strip conductor, the second strip conductor, and the third strip conductor, the end portions of the first strip conductor face each other, and the end portions of the second strip conductor face each other. The directional coupler according to any one of claims 1 to 9, wherein a plurality of the directional couplers are arranged side by side.
前記単位セルが、前記短絡手段を含むことを特徴とする請求項10に記載の方向性結合器。   The directional coupler according to claim 10, wherein the unit cell includes the short-circuit unit. 前記第1ストリップ導体の端部同士が対向する部分の近傍、および前記第2ストリップ導体の端部同士が対向する部分の近傍に、何れの導体にも接続されない第2浮遊導体を設けたことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の方向性結合器。   A second floating conductor that is not connected to any conductor is provided in the vicinity of the portion where the end portions of the first strip conductor face each other and in the vicinity of the portion where the end portions of the second strip conductor face each other. 12. A directional coupler according to claim 10 or claim 11 characterized in that it is characterized in that: 前記第1ストリップ導体の段部同士および前記第2ストリップ導体の端部同士が対向する部分の近傍に、何れの導体にも接続されない第4浮遊導体を設けたことを特徴とする請求項10から請求項12までの何れか1項に記載の方向性結合器。   The fourth floating conductor that is not connected to any conductor is provided in the vicinity of a portion where the step portions of the first strip conductors and the end portions of the second strip conductors face each other. The directional coupler according to any one of claims 12 to 13.
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