トップへ
　目次
　１．90°Hybrid（Branch-Line Coupler）

　２．Rat-Race（Magic Tee）

　　　Rat Race。。。ねずみの競争？。。。辞書で Rat Race を調べると、「無駄な競争，
　　悪循環」と載っていました。こんな変な名前の回路が一体どんなモノなのか、見て行
　　きましょう。図７−８にこの回路の外観（平面回路の場合の）を示します。

　　　　　　　　　　　

    　　　　　　　　　　　　図７−８　Rat-Race（Magic Tee）


　　　図に示すように、Port Ａ−Ｂ，Ｂ−Ｃ，そしてＣ−Ｄ間はλ／４離れて配置され、
　　Port Ａ−Ｄ間は３λ／４離れて配置されています。この配置によって、各Port間の
　　入出力関係がどうなるのか見てみましょう。

　　◇ PortＣに信号を入力した場合

　　・　まずPortＢには、Ｃから時計回りに５λ／４だけリングを進んだ波と、Ｃから反
　　　時計回りにλ／４進んだ波が到達します。これらの２波は同相になるので、足し合
　　　わされたものがＢに出力されます。
　　・　PortＤもＢと同様に、時計回りと反時計回りの波が足し合わされて出力されます。
　　・　さて、PortＡはどうなるか？ＡにはＣから時計回りにλ進んだ波と、Ｃから反時
　　　計回りにλ／２進んだ波が到達します。これらの２波は逆相になるので打ち消され、
　　　ＡはＣから Isolate された形になります。

　　　　従って、PortＡは全く関係なくなり、Ｃから見るとＢとＤの２つの Port が対称
　　　に配置された回路のようになります。つまり、Ｃからの入力はＢとＤに等分配され
　　　て出力されます。この時、ＢとＤからの出力は同相になります。

　　◇ PortＡに信号を入力した場合

　　・　まずPortＢには、Ａから時計回りにλ／４だけリングを進んだ波と、Ａから反時
　　　計回りに５λ／４進んだ波が到達します。これらの２波は同相になるので、足し合
　　　わされたものがＢに出力されます。
　　・　PortＤは、Ａから見ると時計回り，反時計回り共に３λ／４の位置にあるので、
　　　波が足し合わされて出力されます。
　　・　さて、PortＣはどうなるか？ＣにはＡから時計回りにλ／２進んだ波と、Ａから
　　　反時計回りにλ進んだ波が到達します。これらの２波は逆相になるので打ち消され、
　　　ＣはＡから Isolate された形になります。

　　　　従って、PortＣは全く関係なくなり、Ａから見るとＢとＤの２つの Port が配置
　　　された回路のようになります。つまり、Ａからの入力はＢとＤに分配されて出力さ
　　　れます。この時、ＢとＤ出力の位相は逆相（180°位相が違う）になります。

　　全部同じ導体でつながっているのに、信号が出てきたり、出てこなかったり、高周波
　　の世界って面白いと思いませんか？

　　PortＣ，PortＡに信号を入力した場合の各特性を、シミュレーションで確かめてみま
　　しょう。図７−９から図７−１２にシミュレーション結果を示します。　


　　　　　　　　

    　　　　　　　　　　　　　　図７−９　PortＣ入力
　　　　　　　　　　　　　Ｃ→Ａ：Ｓ２１，Ｃ→Ｂ：Ｓ３１，Ｃ→Ｄ：Ｓ４１

　　　　　　　　

    　　　　　　　　　　　　図７−１０　PortＣ入力（Phase）


　　　　　　　　

    　　　　　　　　　　　　　　図７−１１　PortＡ入力
　　　　　　　　　　　　　Ａ→Ｂ：Ｓ２１，Ａ→Ｃ：Ｓ３１，Ａ→Ｄ：Ｓ４１

　　　　　　　　

   　　　　　　　　　　　　　図７−１２　PortＡ入力（Phase）


　３．λ／４変成器（transformer）