トップへ 目次 1.90°Hybrid(Branch-Line Coupler) 2.Rat-Race(Magic Tee) 3.λ/4変成器(transformer) 4.バイアス回路 (1)集中定数で構成 (2)分布定数で構成 集中定数回路に続いて、分布定数で構成したバイアス回路を見ていきましょう。 ◇ バイアス回路5 先ず最初に、図7−27に示す回路を見てみます。この回路は、直流〜低周波にお いて接地回路として働きますので、バイアス電流のリターン回路,0Vバイアス回路, 静電気対策回路などとして使われます。図7−27 バイアス回路5 経験的に、λ/4の長さの高い特性インピーダンスのライン(細いライン)で接地 していると思いますが、インピーダンスはどれくらいが最適なのか、高ければ高いほ ど良いのか、考えたことがありますか?図の等価回路で、ラインの特性インピーダン スを 15Ω,50Ω,150Ωと変えてシミュレーションした結果を、図7−28に示しま す。各伝送線路は理想的なものとして、シミュレーションを行いました。シミュレー ションで 15Ω,150Ωという値をなぜ使ったかというと、マイクロストリップライン で一般に実現可能な特性インピーダンスが、この範囲程度だからです。 シミュレーション結果から、特性インピーダンスが高ければ高いほど、広帯域化で きて良いと言えます。ただし、パターンを形成する導体の厚さはガラエポやテフロン 基板等で 18μmか35μm,セラミック基板等で薄膜のパターンの場合には数μmしかあ りませんから、大電流を流す回路の場合には、パターンが焼損しないよう注意が必要 です。 ショートスタブの働きについては、Passive回路 PartT 1.の項を参照下さい。
図7−28 バイアス回路5の影響 ◇ バイアス回路6 図7−29に示すように、λ/4のラインを介して、バイアスを供給する場合の影 響を調べてみます。ラインのインピーダンスを変えてシミュレーションした結果を、 図7−30に示します。各伝送線路は理想的なものとして、シミュレーションを行い ました。特性インピーダンスが低いほど、コンデンサの影響が出ています。
図7−29 バイアス回路6
図7−30 バイアス回路6の影響 ◇ バイアス回路7 最後に、図7−31のようにバイアス回路6のコンデンサの代わりに、λ/4のオ −プンスタブを接続した回路の影響を調べてみます。マイクロ波回路でよく見かける パターンです。主伝送線路から引き出すラインの特性インピーダンスを 150Ωとして、 それにつながるオープンスタブの特性インピーダンスを変えて(15Ω,50Ω,150Ω)、 シミュレーションした結果を、図7−31に示します。各伝送線路は理想的なものと して、シミュレーションを行いました。 シミュレーション結果から、特性インピーダンスが低ければ低いほど、広帯域化で きて良いと言えます。
図7−31 バイアス回路7
図7−32 バイアス回路7の影響 何故この回路が、ショートスタブと同じような特性になるのか? 考え方1 : λ/4オープンスタブの付け根は、中心周波数において高周波的に 接地されているとみなすことが出来るので、Z1のラインは高周波的に はショートスタブと等価と考えられる。 考え方2 : Z1,Z2のラインを合わせると、長さはλ/2になる。オープンスタ ブの先端で電圧振幅最大なので、そこからλ/2離れた伝送線路との 接続点でも電圧振幅最大になる。