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目次
1.オープンスタブ&ショートスタブ
2.分配器・合成器 (1)2分配回路?
2.分配器・合成器
(2)Wilkinson couplers
最も簡単な構成の Wilkinson coupler のシミュレーション回路と結果を図4−6
に示します。特性インピーダンスが √2Zo の1/4波長伝送線路2本と、2Zoの抵
抗1個で構成されています。
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(a)シミュレーション回路 |
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(b)S11(PORT1 入力インピーダンス) | (c)S22(PORT2 入力インピーダンス) |
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(d)S21(LOSS : PORT1 → PORT2) | (e)S32(ISOLATION : PORT2 → PORT3) |
図4−6 Wilkinson coupler
どうですか?(1)項で示した例と比べると、全ての特性が格段に良くなっているの
が一目瞭然ですね。もし基板上にスペースの余裕があるならば、1/4波長のラインを
PORT1に付け足すことにより、更に特性を良くすることが出来ます。図4−7に回路と
結果を示します。
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(a)シミュレーション回路 |
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(b)S11(PORT1 入力インピーダンス) | (c)S22(PORT2 入力インピーダンス) |
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(d)S21(LOSS : PORT1 → PORT2) | (e)S32(ISOLATION : PORT2 → PORT3) |
図4−7 Wilkinson coupler(compensated)
さて、これらの Wilkinson coupler を実際に作成する場合に、一番問題になるの
は分岐の部分です。上記のシミュレーションでは分岐の部分を無視していますので、理
想的な特性が得られています。分岐の形状は、大きく分けると図4−8に示すような(a)
T型と(b)Y型の2つに分けることが出来ます。分岐の影響を如何に少なくし、補償す
るのか、ここが設計者の腕の見せ所です。カット・アンド・トライ、あるいはシミュレ
ータを駆使して、自分だけの形状・配置の Wilkinson couplerを作り上げてください。
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(a) T型分岐 | | (b) Y型分岐 |
図4−8 分岐の形状
ここまで分配器(divider)として話を進めてきましたが、分配器を逆に使えば合成
器(combiner)になります。つまり、PORT2,PORT3から入力すれば、PORT1から合成
出力を得ることが出来ます。Wilkinson couplerは、単にcombiner,dividerとも呼
ばれています。2分配器の出力に2分配器を次々とつないで行けば、4分配,8分配,
16分配・・・を得ることが出来ます。
それでは、分配比率を1:1(等分配)ではなく、任意の比率で分けるにはどうした
らよいのか?図4−9に不等分配 Wilkinson coupler の構成を示します。TOOL
boxに計算シートを載せます。
図4−9 不等分配器
2.分配器・合成器 (3)もっと小さく簡単に出来ないの?