等価アドミタンス法に基づくマイクロストリップ結合線路型1/4波長方向性結合器の設計法

摘要

マイクロストリップ線路のような非均質導波路で構成された結合線路型1/4波長方向性結合器は，偶#12539;奇モードの位相速度の差異により方向性が劣化する．この問題を解決するために様々な方法が提案されているが，本論文では等価アドミタンス法を用いた設計法により，極めて簡潔な整合回路で特性改善が可能となることを示している．特に，結合線路部の偶#12539;奇モードインピーダンスの設定に自由度をもたせることで，より効果的な特性改善が可能となることも示している．はじめに完全整合時の結合係数をパラメータとした結合線路の線路幅と間隔に対する設計チャートを示し，次に60Ω系分布結合線路を簡単なインピーダンスステップ整合回路を用いて50Ωの入出力線路に整合させれば，方向性が著しく改善されることを示している．更に，終端短絡1/4波長スタブを併用することにより，比帯域幅47％以上にわたって20dB以上の方向性の実現が可能となることを示している．また，本設計法の妥当性を電磁界シミュレータ（HFSS）と試作実験によって確認している．