ストリップ線回路の等価回路に基づく理論的取扱い: 固有モード展開法の適用

摘要

マイクロ波#12539;ミリ波といった高周波帯で所望の機能を実現する回路設計では，一般に集中定数回路理論が適用できず，伝送線路回路理論に基づいて回路を設計#12539;解析されている．しかし，設計された伝送線路回路を具体的なマイクロ波#12539;ミリ波帯での導波路で実現する場合，導波路自体がもつ高次伝送モードや導波路接続部が理想的な接続となっていないことによって生じる不要特性を含んでいるため，伝送線路回路理論で設計されたとおりの所望特性が実現されないといった問題が生じる．本論文では，ストリップ線路で構成された導波路回路を平面回路近似のもとで正確に取り扱うために，固有モードの考えに基づく厳密な等価回路モデルを導入する．一般的なストリップ線路は，ストリップ線対応平面導波路，ステップ型不連続部，接合型不連続部より構成されており，この3種の構成要素に対する等価回路をそれぞれ導出し，具体的なマイクロ波回路（インピーダンス変換回路，直角曲がり，電力2分配T分岐回路，分岐線路形3dBハイブリッド回路）に応用した．またこれら平面回路モデルの計算結果とモーメント法に基づく3次元電磁界シミュレータの結果と比較検討を行い，平面回路近似で得られた等価回路の妥当性#12539;適用性について考察した．