右手／左手系複合線路を用いたスタブ共有型フォワードカプラ

摘要

右手佐手系複合(CRLH: Composite Right/Left Handed)線路とは，周波数により右手系線路の性質や左手系線路の性質を有する線路であり，直列のCと並列のLとなる単位セル構造を周期的に並べて構成される．CRLH線路を用いたカプラとして，2本のCRLH線路を近接して平行に配置した結合線路形カプラが提案されているが，これらのカプラはすべてバックワードカプラであり，CRLH線路を用いたフォワードカプラは報告されていない．CRLH線路は，線路の周期構造によって特性インピーダンスや位相定数を大きく変化させることができるため，偶モードと奇モードで位相定数が大きく異なるようなCRLH線路を構成できれば，それを用いて密結合なフォワードカプラを実現できる可能性がある．著者らは，CRLH線路を用いた結合線路形フォワード結合のカプラを提案し，電磁界解析及び実験により有効性を確認した．しかし，このフォワードカプラは結合度が約12dBであり，密結合ではなかった．そこで，2本のCRLH線路をセル毎に接続し中央にショートスタブを配置したスタブ共有型フォワードカプラを提案し，電磁界解析及び実験により有効性を確認した．提案したカプラは，同程度の結合量となる従来の右手系フォワードカプラと比べ1/7以下の大きさとなった．また，実験においても結合度2.8[dB]を確認し，提案するフォワードカプラの有効性を確認した．