高周波における電力２分配器の小形化に関する研究

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Title

高周波における電力２分配器の小形化に関する研究( 内容の

_{要旨(Summary) )}

Author(s)

張, 允承

Report No.(Doctoral

Degree)

博士(工学) 甲第055号

Issue Date

1996-03-25

Type

博士論文

Version

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12099/1776

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氏名(本籍) 学位の種類学位記番号学位授与年月日専攻学位論文題目学位論文審査委員張允承(大韓民国) 博士(工学) 甲第 55 号平成 8 _年 ₃ _月 25 日電子情報システム工学専攻高周波における電力2分配器の小形化に関する研究 (主査)教授横川泉二 (副査)教授田中嘉津夫教授中村隆論文内容の要旨信号を複数の通信路に分配したり､逆に､複数の通信路からの信号を1つの信号としてまとめる機能を有する回路はハイブリッド電力分配器として各方面の通信システムで用いられている｡そして､具体的な回路は使用周波数によっていろいろ異なっている｡特に､高周波では集中定数回路は使用できなくなるので､分布定数回路による設計がなされ､その基本回路素子は使用周波数の1/4波長の伝送線路である｡そのため､実際には大形となって使用することが困附こなる場合がある｡そこで､従来より各種の小形化が考えられているが､その1つの方法として高周波でも集中定数素子として比較的使用することができるキャパシタンスと伝送線路を用いて構成する考え方がある｡この論文では､2本の1 /4波長線路と1個の抵抗で構成されるウイルキンソン型のハイブリッド電力2分配券について､このキャパシタンスと伝送線路を用い小形に構成することと､それらの分配器の広帯域化について研究したものである｡始めに､ハイブリッド電力分配蕃として必要な特性と､使用されている分野について説明し､従来からどのような分配器が用いられているかについて述べている｡これは使用する周波数が低い場合から高周波に至るまで各種の基本的なものを紹介している｡次に､高周波のハイブリッド電力分配券を小形に構成する設計法について､従来から考えられているものについて紹介している｡また､ウイルキンソン型のハイブリッド電力2分配器で､ 2本の1/4波長線路が本来結合のないものとして考えているが､結合があっても分配器は構成できること､及び､その特性としては狭帯域なものとなることを理論と実験によって明らかにしている｡次に具休的に小形にする回路の検討をしている｡最初に､すでに考えられている線路の両端にキャパシタンスをシャントに接続して小形化を計る方法に対して､類似の考え方であるが線路の中央にキャパシタンスをシャントに接続することで構成することを検討している｡この構成にするとウイルキンソン型電力2分配半ではキャパシタンスの数を少なくすることができる｡設計例について試作し､実故によって′ト形化が実現され､理論値と一敦したハイブリッド電力2分配器の得られることを確かめている｡次に､より小型化を計るものとして､縦横の線路は用いないで直列のキャパシタンスと

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-71-シャントに入れた短絡スタッブを用いて､大幅に′ト形化が可能なハイブリッド電力2分配器を考案している｡これは入出力の端子間はキャパシタンスで結ばれるので端子間は接近し､短絡スタッブを適当に折り曲げて配置することにより小形化が実現する｡実際にはキャパシタンスの両端に接続用のリード線が必要となるので､そのリード線を含めた設計理論も示している｡設計例について試作し､実験によって理論どおりの特性が得られることを明らかにしている｡最後に､1/4波長線路の特性に近い使用帯域幅を確保し､かつ､小形化を実現する分配器を構成するものとして､結合線路とキャパシタンスを用いた回路を考案している｡この結合線路の線路長を短縮し小形化するために､結合線路の偶モードと奇モードの各伝送モードについてキャパシタンスを用いて実現している｡このような短縮をすると､この回路は全域通過回路とはならなくなるが､使用周波数付近で近似的に全域通過回路となるように設計している｡この回路を用いた分配券は小形化が実現されると共に､1/4波長線路の分配器に近い周波数特性を示し､設計例について試作し実数した結果､理論値と一致する特性が得られことを示している｡また､このように集中定数のキャパシタンスと線路を用いるものは1/4波長線路を用いる分配器と比較し狭帯域なものとなる｡そこで､これらの回路を縦続に多段接頼して広帯域化を計る設計法を示している｡それらはインピーダンス変成半の設計理論を応用して設計するもので､2段縦続接続のものについて設計し､数値計算によって大幅に広帯域化されることを明らかにしている｡以上のように､この論文では高周波におけるハイブリッド電力2分配器の小形化と広帯域化について､新しい考案による回路で実現した成果について示しており､このように小型化される分配券でも､構造の最も竹串なもの､最も小形になるもの､及び､最も広帯域となるものとして､それぞれを比較検討し評価している｡

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-72-論文審査の結果の要旨信号を複数の通信路に分配したり､逆に､複数の通信路からの信号を1つの信号としてまとめる機能を有するハイブリッド電力分配善が､高周披では大形となって使用するとき困難になる場合があるので､この論文ではその小形化について研究している｡本来､1/ 4波長の線路長で構成されるウイルキンソン型ハイブリッド電力2分配蕃について､小形化の1つの手法である伝送線路とキャパシタンスを用いて小形化を計っている｡それは線路とその線路の中央にシャントに配置したキャパシタンスによるもの､2つのキャパシタンスを縦続接続し､そのキャパシタンス間にスタップを接続したもの､及び､結合線路と 2つのキャパシタンスによるものの3種類の回路を新たに考案し検討したものである｡これらについて理論的に分配半が構成されることを明らかにし､更に､設計例について試作し､実験によって小形化された分配馨の得られることを確認している｡また､これらの小形化された回路を縦続接続して､分配半を広帯域にわたって使用できるようにした設計法も示している｡そして､これらの各分配蕃はそれぞれに､回路が最も簡単なもの､回路が最も小形になるもの､及び､最も広帯域となるものであることを比較検討により明らかにし､目的によってどのような回路を用いるべきか選択すべきことを指摘している｡以上のように､著者は高周波用電力2分配器の小形化について研究し､学術雑誌に投稿中の1編を含め3編の論文を発表しており､学術的に大きな貢献をしていると判定した｡よって､この学位論文は合格と認める｡