JPH0716121B2

JPH0716121B2 - 分波器

Info

Publication number: JPH0716121B2
Application number: JP61309179A
Authority: JP
Inventors: 博道戸田; 健二田中
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 1986-12-27
Filing date: 1986-12-27
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPS63166302A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、比較的離れた２つの周波数成分を含む高周
波信号から、その一方のみを取り出すのに使用される分
波器に関し、例えば超高周波（マイクロ波）受信器にお
いて、ミキサ出力に含まれるローカル信号（RF）とIF信
号の分離に利用できる分波器に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の高周波帯域において、周波数差のある高，低２波
の信号成分を分離し、そのうちの一方（ここでは、便宜
上低周波数成分として説明する）のみを取り出すため
に、第６図に示すような回路構成が用いられている。

この図において、11はハイパスフィルタ（以下HPFとい
う）、12はローパスフィルタ（以下LPFという）であ
る。

このような回路構成において重要なことは、入力側から
見たインピーダンスを一定に保つために、HPF11とLPF12
のクロスオーバ部分の特性を相補的に良く合わせること
であるが、信号周波数がマイクロ波帯に及ぶようになる
と、このことは極めて困難になってくる。

このため、第７図、第８図に示すような構成が用いられ
ている。

これらの図において、13はアイソレータ、14はLPF、15
はバイパスフィルタ（以下BPFという）である。

これらは、一方（高周波側）の周波数成分の帯域のアイ
ソレータ13の出力側に他方（低周波側）の成分のみを通
過させるLPF14あるいはBPF15を設け、高周波数の成分を
これらで反射させてアイソレータ13に吸収させるもので
ある。この場合、入力側から見たインピーダンスはアイ
ソレータ13のみで決まり一定値に保たれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記のような構成の分波器で用いられるアイソ
レータ13としては、広帯域のRF信号に対応することが要
求され、アイソレータ13が高価で大型となるため、分波
器も高価で大型のものになるという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、安価で簡単な構成、かつ広帯域で高周波数帯の信
号に対して良好な整合を保つことができる分波器を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る分波器は、一定幅の入力端と異なる幅の
出力端を有しその間を結ぶとともに、入力端と出力端の
間の一定区間に亘りテーパを有する導体（２）と、入力
端が前記２つの周波数成分に亘って所定インピーダンス
特性を有するように入力端における導体に結合して構成
される誘電体（３）と、入力端と出力端との間に誘電体
と接する境界線がテーパの入力端側の傾斜始まり点を通
過し、ほぼ前記テーパを含むような傾斜で導体を横切る
ようにされ、信号の他の周波数成分が出力端に向かうに
つれ徐々に大きく吸収されるように結合して構成され
る、誘電体の誘電離率と異なる誘電率を有する電波吸収
体（４）とを備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、伝送線路の入力方向から出力方向
に伝送される信号のうちの一定の周波数成分が電波吸収
体によって次第に減衰され、その出力として特定の周波
数成分が除去された信号が得られる。

また、減衰量が徐々に増加するように配置されることに
より、特定の周波数成分における入力端反射減衰量（整
合度）も良好になる。

〔実施例〕

第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の分波器の一実施例の
構成を示す分解斜視図，断面図および蓋を取った状態の
上面図である。

これらの図において、１は誘電体基板、２は伝送線路の
中心的構成要素であるストリップ導体、2aは入力端、2b
は出力端、３は誘電体、４は電波吸収体、５は金属台、
６は金属製の蓋である。

次にその構成について説明する。

まず、第１図（ａ）に示したように、金属台５の上に、
テーパをつけたストリップ導体２が表面に形成された誘
電体基板１を置き、その上に、このストリップ導体２と
接触するように誘電体３と電波吸収体４を置き、さらに
その上から金属製の蓋６を重ねる。蓋６は止ネジ等（図
では省略されている）で、金属台５に締め付ける。誘電
体３と電波吸収体４の厚さを等しくし、これと誘電体基
板１の厚さを加えたものと金属台５の凹部の深さを等し
くすると、蓋６を金属台５に締め付けたとき、これらは
すき間なく重なる。これを中心付近で切断したときの断
面図は第１図（ｂ）に示すようになり、周知のようにス
トリップ導体２の両端を入，出力端2a,2bとするとスト
リップラインと呼ばれる高周波伝送線路が形成される。

蓋６を取った状態を示す第１図（ｃ）より明らかなよう
に、ストリップ導体２と誘電体3,電波吸収体４の接触面
積は相補的に変化するようになっている。

すなわち、誘電体３とストリップ導体２との接触面積が
入力端2a側で大きく出力端2bに向かって次第に小さくな
ってゆくのに対し、電波吸収体４とストリップ導体２と
の接触面積は逆に入力端2a側で小さく出力端2b側に向か
って次第に大きくなるように構成してある。入力端2aに
所要の周波数と不要の周波数が入力された場合、その両
方の周波数において整合がとれるように入力端2aでスト
リップ導体２と誘電体３が結合するためと、電波吸収体
４が出力端2bに向かうにつれ、ストリップ導体２を横切
るようにすることによって、電波吸収体４の装荷による
線路インピーダンスの変化が急激に起こらないようにし
て、電波吸収体４の吸収効果の大きい周波数帯域におけ
る入力端反射減衰量特性を良好にするためである。

なお、このような構成にするのは、電波吸収体４を伝送
線路を構成するために信号方向に直角に配置したとすれ
ば、電波吸収体４も誘電体であるから、特定インピーダ
ンスを形成できる可能性はあるが、第２図に示すような
周波数特性からして、所望帯域全体として電波吸収体４
は、インピーダンスを乱す原因となる。そこで、電波吸
収体４がストリップ導体２を横切る際の長さ（信号方
向）に応じて徐々に不要な周波数成分を減衰させること
によりそこからの反射を防止している。

また、ストリップ導体２の幅を誘電体３あるいは電波吸
収体４との接触面積に応じて変化させているのは、電波
吸収体４の吸収効果の小さい周波数帯域において、これ
らの誘電体３と電波吸収体４の定数（誘電率，透磁率）
の差による伝送線路の特性インピーダンスの変化を補償
して一定に保つようにするためである。この実施例では
誘電体３の誘電率より電波吸収体４の誘電率が高い場合
を想定している（仮にこれらの誘電率の大小が逆の場合
は、これらの接触面積とストリップ導体２の幅との関係
も逆転させればよく、これは例えば第１図（ａ）〜
（ｃ）においてストリップ導体２を逆向き形成した場合
に相当する。

特定の周波数成分に対する吸収量の多い電波吸収体４と
しては、高周波数成分のみを減衰させるような特性のも
のを選んでおけば、出力端2bには低周波成分のみが伝送
される。このとき高周波数成分は整合負荷に吸収される
形となるので、入力端2aへの反射は起こらない。

なお、ストリップ導体２と電波吸収体４とは、第１図
（ｃ）に示すように、ストリップ導体２の入力端側の傾
斜を始める点で交差し、電波吸収体４が導体のテーパを
含むように構成している。また、これら交差の位置は、
入力端から離れている。第１図（ｃ）からも分かるよう
に、誘電体で整合がとれるようにされた入力端から離れ
た位置で、ストリップ導体２のテーパでインピーダンス
補償されない（つまり反射のおきやすい）高周波成分
を、電波吸収体４でそのテーパ付近において徐々に吸収
減衰させるようにしているものである。

第２図は実際に用いられる電波吸収体４の減衰量（吸収
量）−周波数特性の一例を示す図であり、第３図は、第
２図に示した特性の電波吸収体４を用いて構成した分波
器の伝送特性の一例を示す図である。

すなわち、第３図より、３〜7GHzの信号成分と500MHz以
下の信号成分とは20dB以上の減衰量の差で分離でき、全
帯域にわたって整合も良好であることがわかる。

この実施例の場合、接地面（金属台５の凹部の幅）を約
20mm、伝送路線の長さ（この場合ストリップ導体２の長
さと同じ）を約50mmとしており、極めて小形，軽量で十
分な性能が得られる。

一方、より大きな分離度、あるいは良い整合度が要求さ
れる場合は、伝送線路の全長を長くし、ストリップ導体
２と電波吸収体４との接触面積の変化をゆるやかにする
ことにより容易に実現できる。

また、さらにこの発明は、伝送線路の形態がストリップ
線路のみに限定されるものでなく、あらゆる伝送線路を
用いることが考えられ、例えば第４図（ａ）〜（ｃ）に
示すようにマイクロストリップ線路に応用してもよいほ
か、第５図（ａ），（ｂ）に示すように同軸線路に応用
してもよく、同様な効果を得ることができる。なお、こ
れらの図において、第１図（ａ）〜（ｃ）と同一符号は
同一部材を示し、第５図（ａ），（ｂ）における７は内
導体、８は外導体、９は電波吸収体である。

なお、上記実施例では高周波数成分を阻止して低周波数
成分を取り出す場合を中心に述べたが、低周波数成分の
みを吸収する特性の電波吸収体を用いることにより、逆
に高周波数成分のみを取り出す回路も容易に実現できる
ことは自明である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明は、一方の周波数成分
（不要周波数成分）が出力端に向かうにつれて徐々に大
きく吸収されるように電波吸収体を導体に配置するとと
もに、電波吸収体が吸収体として作用しない他方の周波
数成分（通過周波数成分）においては、誘電体と電波吸
収体とで誘電率が異なるので良好な整合が得られないた
め、入力端と出力端とで各々所望のインピーダンスを得
る異なる導体幅としその間をテーパで結ぶことにより、
所望の全帯域にわたり良好な整合特性を得る構成とした
ことから、簡単な構成で、複数の周波数成分の入力に対
して反射が少く、かつ所望の周波数成分を出力できる分
波器が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｃ）はこの発明の分波器の一実施例の
構成を示す分解斜視図，断面図および蓋を取った状態の
上面図、第２図は電波吸収体の減衰量−周波数特性の一
例を示す図、第３図はこの発明の分波器の一実施例の伝
送特性の一例を示す図、第４図（ａ）〜（ｃ），第５図
（ａ），（ｂ）はこの発明の他の実施例の構成を説明す
るための図、第６図，第７図，第８図は従来の分波器の
構成を示す図である。図中、１は誘電体基板、２はストリップ導体、３は誘電
体、4,9は電波吸収体、５は金属台、６は蓋、７は内導
体、８は外導体である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】伝送線路で形成され、少なくとも高、低の
２つの周波数成分を含む信号を受けて一方の周波数成分
を分波して取り出し、他方の周波数成分を除去する分波
器であって、一定幅の入力端と異なる幅の出力端を有し
その間を結ぶとともに、前記入力端と出力端の間の一定
区間に亘りテーパを有する導体（２）と、前記入力端が
前記２つの周波数成分に亘って所定インピーダンス特性
を有するように入力端における導体に結合して構成され
る誘電体（３）と、前記入力端と出力端との間に前記誘
電体と接する境界線が前記テーパの入力端側の傾斜始ま
り点を通過し、ほぼ前記テーパを含むような傾斜で前記
導体を横切るようにされ、前記信号の他の周波数成分が
出力端に向かうにつれ徐々に大きく吸収されるように結
合して構成される、前記誘電体の誘電離率と異なる誘電
率を有する電波吸収体（４）とを備えたことを特徴とす
る分波器。