３合成３分配器
【課題】 ハイブリッドリングからなる３合成３分配器を提供する。
【解決手段】 入力された電力が１／２ずつ分配される２つの第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５と、入力された電力が１／３と２／３に分配される１つの第２ハイブリッドリング１３とを用いて、Ｋ６端子とＫ９端子とを接続する第２線路１２の位相量β２とＫ１１端子とＫ７端子とを接続する第３線路１４の位相量β３との和と、Ｋ２端子とＫ３端子とを接続する第１線路１１の位相量β１との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）に設定されている。これにより、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された電力がそれぞれ均等に１／３ずつに３分配されて出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３から出力されるようになる。
【解決手段】 入力された電力が１／２ずつ分配される２つの第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５と、入力された電力が１／３と２／３に分配される１つの第２ハイブリッドリング１３とを用いて、Ｋ６端子とＫ９端子とを接続する第２線路１２の位相量β２とＫ１１端子とＫ７端子とを接続する第３線路１４の位相量β３との和と、Ｋ２端子とＫ３端子とを接続する第１線路１１の位相量β１との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）に設定されている。これにより、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された電力がそれぞれ均等に１／３ずつに３分配されて出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３から出力されるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドリングを利用した３合成３分配器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１２（ａ）に示す構成の高周波伝送機器の一種である通称９０°ハイブリッド回路の代表的回路であるハイブリッドリングが知られている。図１２（ａ）に示すハイブリッドリング１００は、四端子構造であるから２合成２分配回路として機能する。例えば、高周波電力分配比が１対１で、入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ω、使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした時に、電気長を１／４λｏ（１／４波長）とした時の基本的なハイブリッドリング１００とされている。入力端子をＰｉ１及びＰｉ２とし、出力端子をＰｏ１及びＰｏ２として図１２（ａ）に示す様に配置した場合、Ｐｉ１〜Ｐｉ２間は第３線路１０３で接続され、Ｐｏ１〜Ｐｏ２間は第４線路１０４で接続され、第３線路１０３および第４線路１０４は特性インピーダンスが５０Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間は第１線路１０１で接続され、Ｐｉ２〜Ｐｏ２間は第２線路１０２で接続され、第１線路１０１および第２線路１０２は特性インピーダンスが約３５．３６Ω（５０／√２Ω）で、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。各入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２に印加された高周波電力は２つの出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２へ均等に合成分配され他方の入力端子には出力されないので、２合成２分配回路と見なすことができ、合成分配損失は約３．０１ｄＢとなる。入出力端子間の周波数Ｆｏにおける位相差は、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間及びＰｉ２〜Ｐｏ２間で−９０°、Ｐｉ１〜Ｐｏ２間及びＰｉ２〜Ｐｏ１間で−１８０°となる。
【０００３】
また、高周波電力分配比を２対１とした時の基本的なハイブリッドリング１１０の構成を図１２（ｂ）に示す。入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ω、使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした時に、ハイブリッドリング１１０は、入力端子がＰｉ１及びＰｉ２とされ、出力端子がＰｏ１及びＰｏ２とされている。ハイブリッドリング１１０において、Ｐｉ１〜Ｐｉ２間は第３線路１１３で接続され、Ｐｏ１〜Ｐｏ２間は第４線路１１４で接続され、第３線路１１３および第４線路１１４は特性インピーダンスが約７０．７Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間は第１線路１１１で接続され、Ｐｉ２〜Ｐｏ２間は第２線路１１２で接続され、第１線路１１１および第２線路１１２は特性インピーダンスが約４０．８２Ωで、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。ハイブリッドリング１１０では、入出力端子間に於いて対向する端子間対斜め方向の端子間の電力分配比率が２対１となり、合成分配損失は約１．７６ｄＢ対４．７７ｄＢとなる。入出力端子間の周波数Ｆｏにおける位相差は、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間及びＰｉ２〜Ｐｏ２間で−９０°、Ｐｉ１〜Ｐｏ２間及びＰｉ２〜Ｐｏ１間で−１８０°となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、複数のハイブリッドリング１１０からなる４合成４分配器が知られている。従来のハイブリッドリングで構成した４合成４分配回路の回路図を図１３に示す。
図１３に示す４合成４分配器２００は、図１２（ａ）に示す高周波電力分配比１対１の４個のハイブリッドリング２０１，２０２，２０３，２０４を使用して構成した回路構成とされており、入力端子をＰｉ１〜Ｐｉ４とし、出力端子をＰｏ１〜Ｐｏ４として、図１３に示す様に配置し結線されている。この場合、各入出力端子間の経路は１つに限られるので、各入力端子に印加された高周波電力は出力端子方向に電力比１／２の分配を繰り返して、１／４ずつ均等に電力分配される。従って、全体としては４合成４分配回路となる。例えば、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は、ハイブリッドリング２０１のＫ１，Ｋ３端子から１／２の電力で出力される。端子Ｋ１は、ハイブリッドリング２０２のＫ２端子に接続されており、Ｋ２端子に入力された高周波電力はハイブリッドリング２０２でさらに１／２になることから、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２から１／４ずつ出力される。
【０００６】
また、Ｋ３端子はハイブリッドリング２０４のＫ６端子に接続されており、Ｋ６端子に入力された高周波電力はハイブリッドリング２０４でさらに１／２になることから、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は出力端子Ｐｏ３，Ｐｏ４から１／４ずつ出力される。このように、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は１／４ずつ均等に電力分配されて出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４から出力される。また、入力端子Ｐｉ２，Ｐｉ３，Ｐｉ４に入力された高周波電力も同様にして、１／４ずつ均等に電力分配されて出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４から出力される。この場合の分配損失は、電力が１／４に減じることから約−６．０２ｄＢとなる。すなわち、入力端子Ｐｉ１〜Ｐｉ４から入力される高周波電力をそれぞれＰｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３，Ｐｗ４とすると、出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４のそれぞれから（Ｐｗ１＋Ｐｗ２＋Ｐｗ３＋Ｐｗ４）／４の合成電力が出力されるようになる。なお、入出力端子間の使用中心周波数Ｆｏにおける位相差は伝送経路によって異なるが、図１４に示す図表の位相とされる。この時のハイブリッドリング２０１〜２０４の間は、線路長０、即ち位相量は０°で接続されているものとして計算している。
【０００７】
例えば、出力端子Ｐｏ２を例に上げて説明すると、Ｐｉ１→Ｋ１の端子間およびＫ４→Ｐｏ２の端子間およびＰｉ３→Ｋ５の端子間が−９０°であり、Ｐｉ２→Ｋ１の端子間およびＫ２→Ｐｏ２の端子間およびＰｉ４→Ｋ５の端子間が−１８０°となる。入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ２→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ１／４の位相は−２７０°となる。また、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２は、Ｐｉ２→Ｋ１→Ｋ２→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ２／４の位相は−３６０°となる。さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、Ｐｉ３→Ｋ５→Ｋ４→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ３／４の位相は−１８０°となる。さらにまた、入力端子Ｐｉ４に入力された高周波電力Ｐｗ４は、Ｐｉ４→Ｋ５→Ｋ４→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ４／４の位相は−２７０°となる。
【０００８】
ところで、３つの高周波電力を３合成３分配したい場合があるが、ハイブリッドリングからなる３合成３分配器が知られていないと云う問題点があった。
そこで、本発明はハイブリッドリングからなる３合成３分配器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、２つの入力端子Ｋ１，Ｋ５を有すると共に、該入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ２と、前記入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ６とを有する第１ハイブリッドリングと、２つの入力端子Ｋ９，Ｋ１２を有すると共に、該入力端子Ｋ９に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ１０と、前記入力端子Ｋ９に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ１１とを有する第２ハイブリッドリングと、２つの入力端子Ｋ３，Ｋ７を有すると共に、該入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ４と、前記入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ８とを有する第３ハイブリッドリングと、前記出力端子Ｋ２と前記入力端子Ｋ３との間に接続されている第１線路と、前記出力端子Ｋ６と前記入力端子Ｋ９との間に接続されている第２線路と、前記出力端子Ｋ１１と前記入力端子Ｋ７との間に接続されている第３線路とを備え、前記第２線路の位相量と前記第３線路の位相量との和と、前記第１線路の位相量との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）（ただし、Ｎは０を含む正の整数）に設定されており、前記入力端子Ｋ１，Ｋ５，Ｋ１２に入力された電力がそれぞれ均等に３分配されて前記出力端子Ｋ４，Ｋ８，Ｋ１０から出力されることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、入力された電力が１／２ずつ分配される２つのハイブリッドリングと、入力された電力が１／３と２／３に分配される１つのハイブリッドリングとを用いて、第２線路の位相量と第３線路の位相量との和と、第１線路の位相量との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）に設定されていることから、入力端子Ｋ１，Ｋ５，Ｋ１２に入力された電力がそれぞれ均等に３分配されて出力端子Ｋ４，Ｋ８，Ｋ１０から出力されるようになる。
これにより、ハイブリッドリングからなる３合成３分配器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の３合成３分配器の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の３合成３分配器の入力端子と出力端子間との位相量の一例を示す図表である。
【図３】本発明の３合成３分配器の入力端子と出力端子間との位相量の理論値を示す図表である。
【図４】本発明の３合成３分配器の設定を変えた際の入力端子と出力端子間との位相量の理論値を示す図表である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の入力端子と出力端子間における位相量の実測値を示す図表である。
【図６】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の入力端子と出力端子間における合成分配損失の実測値を示す図表である。
【図７】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器における端子間減衰量の実測値を示す図表である。
【図８】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の各端子におけるＶＳＷＲの実測値を示す図表である。
【図９】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例にかかる３合成３分配器の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施例にかかる３合成３分配器の構成を示す図である。
【図１２】従来のハイブリッドリングの構成および他のハイブリッドリングの構成を示す回路図である。
【図１３】従来のハイブリッドリングからなる４合成４分配器の構成を示す回路図である。
【図１４】従来のハイブリッドリングからなる４合成４分配器の入力端子と出力端子間との位相量を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の複数のハイブリッドリングからなる３合成３分配器の構成を示す回路図を図１に示す。
図１に示す３合成３分配器１は、電力分配比が１対１とされ１／２ずつ均等分配される第１ハイブリッドリング１０および第３ハイブリッドリング１５と、電力分配比が２対１とされ１／３と２／３に不等分配される第２ハイブリッドリング１３と、第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５間に接続された第１線路１１と、第１ハイブリッドリング１０と第２ハイブリッドリング１３間に接続された第２線路１２と、第２ハイブリッドリング１３と第３ハイブリッドリング１５間に接続された第３線路１４とから構成されている。３合成３分配器１における入力端子はＰｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３とされ、出力端子はＰｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３とされている。第１ハイブリッドリング１０および第３ハイブリッドリング１５は、例えば図１２（ａ）に示す構成とされ、入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ωとされている。使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした場合、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、特性インピーダンスが５０Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路およびＫ５〜Ｋ６間の線路は、特性インピーダンスが約３５．３６Ω（５０／√２Ω）で、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。第３ハイブリッドリング１５も同様に、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、特性インピーダンスが５０Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。さらに、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路およびＫ７〜Ｋ８間の線路は、特性インピーダンスが約３５．３６Ω（５０／√２Ω）で、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。
【００１３】
第２ハイブリッドリング１３は、例えば電力分配比が２対１とされ１／３と２／３に不等分配される図１２（ｂ）に示す構成とされ、入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ωとされている。使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした場合、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、特性インピーダンスが約７０．７Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路およびＫ１２〜Ｋ１１間の線路は、特性インピーダンスが約４０．８２Ωで、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。
ここでは、第１ハイブリッドリング１０の２つの入力端子がＫ１，Ｋ５端子とされ、Ｋ１，Ｋ５端子は高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２がそれぞれ入力される入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２にそれぞれ接続されている。また、第２ハイブリッドリング１３の一方の入力端子であるＫ１２端子が、高周波電力Ｐｗ３が入力される入力端子Ｐｉ３に接続されている。
【００１４】
第１ハイブリッドリング１０の２つの出力端子はＫ２，Ｋ６端子とされ、Ｋ２端子は位相量β１の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５の一方の入力端子であるＫ３端子に接続され、Ｋ６端子は位相量β２の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３の他方の入力端子であるＫ９端子に接続されている。また、第２ハイブリッドリング１３の２つの出力端子はＫ１０，Ｋ１１端子とされ、Ｋ１１端子は位相量β３の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５の他方の入力端子であるＫ７端子に接続され、Ｋ１０端子は出力端子Ｐｏ３に接続されている。さらに、第３ハイブリッドリング１５の一方の出力端子であるＫ４端子は出力端子Ｐｏ１に接続され、他方の出力端子であるＫ８端子は出力端子Ｐｏ２に接続されている。
【００１５】
ここで、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される経路は２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ１から出力されることになる。２つの経路における一方の第１経路は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ４→Ｐｏ１の経路であり、他方の第２経路はＰｉ１→Ｋ１→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ４→Ｐｏ１の経路である。
まず、第１経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ２端子は、位相量β１の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相（−９０°−β１）のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相（−１８０°−β１）のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００１６】
次に第２経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相（−１８０°−β２）のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相（−３６０°−β２）のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相（−３６０°−β２−β３）のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相（−５４０°−β２−β３）のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相（−１８０°−β１）のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相（−５４０°−β２−β３）のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。ここで、（β２+β３）の位相量とβ１の位相量との位相差を９０°に設定するように、位相量β１を−９０°、位相量β２，β３をともに０°に設定すると、位相が−２７０°のＰｗ１／４の電力と、位相が−５４０°のＰｗ１／１２との電力が合成されることになる。
【００１７】
第１経路と第２経路の積算電力を合成するために、電圧比に換算した後でベクトル合成して合成電圧比を求め、その合成電圧比から合成電力比を算出する。第１経路の積算電力分配比は１／４でありその平方根をとって電圧分配比を求めると√（１／４）となり、第２経路の積算電力分配比は１／１２でありその平方根をとって電圧分配比を求めると√（１／１２）となる。第１経路と第２経路との位相差は９０°であるから、位相差が９０°の２つの電圧をベクトル合成するには、各々二乗して和を求め更にその平方根を求めると、合成電圧比が得られる。この手順に従って計算を進めると、√（１／４）の二乗は１／４であり、√（１／１２）の二乗は１／１２となって、その和は１／３となる。その平方根は√（１／３）となり、これがベクトル合成電圧比となる。合成電圧比を二乗すれば合成電力比が求まるので、√（１／３）を二乗すると１／３が得られ、これが最終的な電力分配合成比となり、出力端子Ｐｏ１からはＰｗ１／３の合成電力が出力される。電力比１／３はｄＢ換算で約−４．７７ｄＢとなり、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２４０°となる。
【００１８】
次に、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ２から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ２から出力される経路も２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ２から出力されることになる。一方の第１経路は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ８→Ｐｏ２の経路であり、他方の第２経路はＰｉ１→Ｋ１→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ８→Ｐｏ２の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、第１経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ２端子は、位相量β１（＝９０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−３６０°のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００１９】
次に第２経路については、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−４５０°のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ２からは、第１経路からの位相−３６０°のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相−５４０°のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ２における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ１／３の合成電力が出力端子Ｐｏ２から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−３０°（＝−３９０°）となる。
【００２０】
さらに、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ３から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ３から出力される経路は１つだけとされている。この経路は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１０→Ｐｏ３の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１０端子から位相−２７０°のＰｗ１／３の電力が出力される。このＫ１０端子は出力端子Ｐｏ３に接続されていることから、出力端子Ｐｏ３から位相−２７０°のＰｗ１／３の電力が出力される。
このように、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に均等に１／３ずつに分配されて出力されるようになる。
【００２１】
次に、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ３から出力される電力について説明する。まず、出力端子Ｐｏ１についてみると、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１から出力される経路は２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ１から出力されることになる。第１経路は、Ｐｉ２→Ｋ５→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ４→Ｐｏ１の経路であり、第２経路はＰｉ２→Ｋ５→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ４→Ｐｏ１の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、第１経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝９０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−２７０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−３６０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００２２】
第２経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−４５０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−３６０°のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−４５０°のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−３０°（＝−３９０°）となる。
【００２３】
次に、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ２から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ２から出力される経路は２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ２から出力されることになる。第１経路は、Ｐｉ２→Ｋ５→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ８→Ｐｏ２の経路であり、第２経路はＰｉ２→Ｋ５→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ８→Ｐｏ２の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、第１経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝９０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ２端子に位相−２７０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−４５０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００２４】
第２経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−３６０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ２からは、第１経路からの位相−４５０°のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−３６０°のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ２における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ２から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−６０°（＝−４２０°）となる。
【００２５】
さらに、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ３から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ３から出力される経路は１つだけとされている。この経路は、Ｐｉ２→Ｋ５→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１０→Ｐｏ３の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ３端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１０端子から位相−１８０°のＰｗ２／３の電力が出力される。このＫ１０端子は出力端子Ｐｏ３に接続されていることから、出力端子Ｐｏ３から位相−１８０°のＰｗ２／３の電力が出力される。
このように、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２は、出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に均等に１／３ずつ分配されて出力されるようになる。
【００２６】
次に、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ３から出力される電力について説明する。まず、出力端子Ｐｏ１についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１から出力される経路は、Ｐｉ３→Ｋ１２→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ４→Ｐｏ１の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。この端子Ｋ１１は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−２７０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００２７】
次に、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ２から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ２から出力される経路はＰｉ３→Ｋ１２→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ８→Ｐｏ２の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。この端子Ｋ１１は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−１８０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００２８】
さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ３から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ３から出力される経路はＰｉ３→Ｋ１２→Ｋ１０→Ｐｏ３の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２に入力されることから、Ｋ１０端子から位相−１８０°のＰｗ３／３の電力で出力される。この端子Ｋ１０は出力端子Ｐｏ３に接続されていることから、出力端子Ｐｏ３から位相−１８０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
このように、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に均等に１／３ずつ分配されて出力されるようになる。
【００２９】
本発明にかかる３合成３分配器１は、上記したように入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３から入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３が、それぞれ均等に３分配された合成出力（Ｐｗ１／３＋Ｐｗ２／３＋Ｐｗ３／３）が出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３からそれぞれ出力されるようになる。この本発明にかかる３合成３分配器１の入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量を示す図表を図２に示している。図２に示す図表は、第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時の位相とされている。
【００３０】
また、第１線路１１の位相量β１を０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に−４５°に設定した時の、本発明にかかる３合成３分配器１の入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量を示す図表を図３に示している。
図３の図表を例を挙げて説明するが、第１線路１１ないし第３線路１４の位相量だけが異なっていることから、主に位相量に関しての説明をする。入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−９０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、端子Ｋ４を介して出力端子Ｐｏ１から位相−１８０°のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００３１】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ１から端子Ｋ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝４５°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−２２５°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−４０５°のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝４５°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−４５０°のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−６３０°のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−１８０°のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相−６３０°（＝−２７０°）のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ１／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２１０°となる。
【００３２】
また、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−１８０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−２７０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００３３】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝４５°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１３５°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−３１５°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝４５°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−３６０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−５４０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−２７０°のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−５４０°（＝−１８０°）のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２４０°となる。
【００３４】
さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２端子に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝４５°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−１３５°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−３１５°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００３５】
このように、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ１に１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。また、説明は省略するが、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ２，Ｐｏ３にそれぞれ１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。すなわち、第１線路１１の位相量β１を０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に−４５°に設定した時も、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３から入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３が、それぞれ均等に３分配された合成出力（Ｐｗ１／３＋Ｐｗ２／３＋Ｐｗ３／３）が出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３からそれぞれ出力されるようになる。また、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量も図３に示すようになる。
上記の説明では、第１線路１１の位相量β１と、第２線路１２の位相量β２と第３線路１４の位相量β３との和との位相差が９０°に設定されており、この設定時において本発明にかかる３合成３分配器１は、３合成３分配器として動作する。また、この位相差を２７０°とした時も、本発明にかかる３合成３分配器１は、３合成３分配器として動作する。ただし、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量はさらに−１８０°遅れるようになる。このように、本発明にかかる３合成３分配器１においては、第１線路１１の位相量β１と、第２線路１２の位相量β２と第３線路１４の位相量β３との和との位相差を９０°＋（１８０°×Ｎ）（ただし、Ｎは０を含む正の整数）に設定した時に、３合成３分配器として動作するようになる。
【００３６】
ここで、上記した式のＮを２として第１線路１１の位相量β１を−４５０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時の、本発明にかかる３合成３分配器１の入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量を示す図表を図４に示している。
図４の図表を例を挙げて説明するが、第１線路１１ないし第３線路１４の位相量だけが異なっていることから、主に位相量に関しての説明をする。入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝４５０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−５４０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、端子Ｋ４を介して出力端子Ｐｏ１から位相−６３０°のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００３７】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ１から端子Ｋ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−５４０°のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−６３０°（＝−２７０°）のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相−５４０°（＝−１８０°）のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ１／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２４０°となる。
【００３８】
また、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝４５０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−６３０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−７２０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００３９】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−４５０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−７２０°（＝０°）のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−４５０°（＝−９０°）のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−３０°となる。
【００４０】
さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２端子に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−２７０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００４１】
このように、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ１に１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。また、説明は省略するが、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ２，Ｐｏ３にそれぞれ１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。すなわち、第１線路１１の位相量β１を−４５０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時も、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３から入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３が、それぞれ均等に３分配された合成出力（Ｐｗ１／３＋Ｐｗ２／３＋Ｐｗ３／３）が出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３からそれぞれ出力されるようになる。また、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量も図４に示すようになる。
【００４２】
本発明の３合成３分配器１を実現した第１実施例の３合成３分配器２の構成を図９に示す。
図９に示す第１実施例の３合成３分配器２は、矩形の基板２ａ上にプリントパターンにより構成されている。基板２ａはプリント基板とされ、裏面の全面がアース面とされている。基板２ａの表面に第１ハイブリッドリング１０、第２ハイブリッドリング１３と第３ハイブリッドリング１５とがプリントパターンにより形成されている。ハイブリッドリング１０，１３，１５の線路パターンは円形状に形成されており、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路、Ｋ５〜Ｋ６間の線路、Ｋ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。同様に、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路、Ｋ１１〜Ｋ１２間の線路、Ｋ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされており、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路、Ｋ７〜Ｋ８間の線路、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。
【００４３】
また、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子からＰａ端子の引出線がプリントパターンにより形成され、第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子からＰｂ端子の引出線がプリントパターンにより形成されて、同軸ケーブル等からなる第１線路１１によりＰａ端子とＰｂ端子とが接続されている。この場合、Ｐａ端子からＰｂ端子までを９０°に相当する長さの線路では短すぎて接続することができず、第１線路１１を約４５０°に相当する長さの線路としている。また、端子Ｋ６とＫ９および端子Ｋ１１と端子Ｋ７とはプリントパターンにより直結されている。さらに、端子Ｋ１から入力端子Ｐｉ１の引出線がプリントパターンにより形成され、同様に、端子Ｋ５から入力端子Ｐｉ２の引出線が、端子Ｋ１２から出力端子Ｐｉ３の引出線が、端子Ｋ４から出力端子Ｐｏ１の引出線が、端子Ｋ８から出力端子Ｐｏ２の引出線が、端子Ｋ１０から出力端子Ｐｏ３の引出線がプリントパターンにより形成されている。
【００４４】
このように、図９に示す本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器２は、第１線路１１を約４５０°の位相に相当する長さの同軸ケーブルで構成してＰａ端子とＰｂ端子とが位相量４５０°の線路で接続され、第２線路１２が省略されてＫ６端子とＫ９端子とが直結されると共に、第３線路１４が省略されてＫ１１端子とＫ７端子とが直結されている。この第１実施例の３合成３分配器２において、各入出力端子間の位相量を実測した値の図表を図５に、入力端子と出力端子間における合成分配損失の実測値の図表を図６に、端子間減衰量の実測値の図表を図７に、各端子におけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）の実測値の図表を図８に示す。この場合、設計周波数は６２０ＭＨｚとされており、板厚が約１ｍｍ、誘電率が約２．６の両面銅張りの基板２ａの表面に、外周が約８０ｍｍの各ハイブリッドリングの線路パターンを形成し、Ｐａ〜Ｐｂ間を約４５０°相当の線路長の同軸ケーブルからなる第１線路１１で結んだ時の実測値である。
いる。
【００４５】
第１実施例の３合成３分配器２における各入出力端子間の図５に示す位相量実測値の図表と、第１線路１１の位相量β１を−４５０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時の各入出力端子間の位相量理論値を示す図４の図表とを対比して参照する。図４に示す各入出力端子間の位相量は理論値であり、図４に示す各入出力端子間の位相量と一致するはずであるが、二つの図表を比較すると、おおよそ５０°だけ位相量に差異があるものの、相対位相差はほぼ一致している。この差異は、各入出力端子からの引き出し線路長によるものと考えられることから、各入出力端子間の位相量実測値は理論値に一致しているといえる。
【００４６】
また、第１実施例の３合成３分配器２における各端子間の図６に示す端子間減衰量の実測値の図表を参照すると、第１実施例の３合成３分配器２における各端子間の端子間減衰量は、Ｐｏ１〜Ｐｏ２の端子間において最も良好な約４６．３ｄＢが得られており、端子間減衰量は悪くてもＰｏ１〜Ｐｏ３の端子間において最も良好な約４６．３ｄＢが得られており合成分配損失偏差が少なく、合成分配損失がほぼ理論値に一致していることが分かる。
また、第１実施例の３合成３分配器２における入出力端子間の図７に示す合成分配損失の実測値の図表を、入出力端子間の合成分配損失の理論値である４．７７ｄＢと対比して参照すると、第１実施例の３合成３分配器２における入出力端子間の合成分配損失偏差が少なく、合成分配損失がほぼ理論値に一致していることが分かる。
さらに、第１実施例の３合成３分配器２における各端子の図８に示すＶＳＷＲの実測値を参照すると、第１実施例の３合成３分配器２における各端子のＶＳＷＲは、入力端子Ｐｉ１において最も良好な約１．０８が得られており、ＶＳＷＲは悪くても入力端子Ｐｉ２における約１．１６とされており、各端子において良好なＶＳＷＲが得られていることが分かる。
【００４７】
次に、本発明の３合成３分配器１を実現した第２実施例の３合成３分配器３の構成を図１０に示す。
図１０に示す第２実施例の３合成３分配器３は、背中合わせに配置した２枚の矩形のプリント基板からなる基板３ａ上にプリントパターンにより構成されている。基板３ａの表側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５とがプリントパターンにより形成されている。また、基板３ａの裏側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第２ハイブリッドリング１３がプリントパターンにより形成されている。このような表側のプリント基板の裏面と、裏側のプリント基板の裏面とが電気的に接続されて貼着されることにより第２実施例の３合成３分配器３が構成されている。これらのハイブリッドリング１０，１３，１５の線路パターンは円形状に形成されており、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路、Ｋ５〜Ｋ６間の線路、Ｋ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。同様に、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路、Ｋ１１〜Ｋ１２間の線路、Ｋ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされており、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路、Ｋ７〜Ｋ８間の線路、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。
【００４８】
また、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子は、プリントパターンにより形成された第１線路１１により、第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されている。この場合、Ｋ２端子からＫ３端子までは９０°に相当する長さの第１線路１１により接続されている。また、端子Ｋ６とＫ９および端子Ｋ１１と端子Ｋ７とは基板３ａを貫通して形成されているスルーホール３ｂ，３ｃによりそれぞれ直結されている。このスルーホール３ｂ，３ｃは、基板３ａを構成している背中合わせに配置した２枚のプリント基板のアース面と接触しないように形成されている。さらに、端子Ｋ１から入力端子Ｐｉ１の引出線がプリントパターンにより形成され、同様に、端子Ｋ５から入力端子Ｐｉ２の引出線が、端子Ｋ１２から出力端子Ｐｉ３の引出線が、端子Ｋ４から出力端子Ｐｏ１の引出線が、端子Ｋ８から出力端子Ｐｏ２の引出線が、端子Ｋ１０から出力端子Ｐｏ３の引出線がプリントパターンにより形成されている。
このように、図１０に示す本発明の第２実施例にかかる３合成３分配器３は、第１線路１１を約９０°の位相に相当する長さのプリントパターンで構成してＫ２端子とＫ３端子とが位相量９０°の線路で接続され、第２線路１２が省略されてＫ６端子とＫ９端子とが直結されると共に、第３線路１４が省略されてＫ１１端子とＫ７端子とが直結されている。
【００４９】
次に、本発明の３合成３分配器１を実現した第３実施例の３合成３分配器４の構成を図１１に示す。
図１１に示す第３実施例の３合成３分配器４は、背中合わせに配置した２枚の矩形のプリント基板からなる基板４ａ上にプリントパターンにより構成されている。基板４ａの表側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５とがプリントパターンにより形成されている。また、基板４ａの裏側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第２ハイブリッドリング１３がプリントパターンにより形成されている。このような表側のプリント基板の裏面と、裏側のプリント基板の裏面とが電気的に接続されて貼着されることにより第３実施例の３合成３分配器４が構成されている。これらのハイブリッドリング１０，１３，１５の線路パターンは円形状に形成されており、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路、Ｋ５〜Ｋ６間の線路、Ｋ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。同様に、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路、Ｋ１１〜Ｋ１２間の線路、Ｋ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされており、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路、Ｋ７〜Ｋ８間の線路、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。
【００５０】
また、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子は、プリントパターンにより第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に直結されている。また、端子Ｋ６からは４５°に相当する長さの第２線路１２のプリントパターンが引き出されており、この第２線路１２の先端は基板４ａを貫通して形成されているスルーホール４ｃにより第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されている。さらに、端子Ｋ７からは４５°に相当する長さの第３線路１４のプリントパターンが引き出されており、この第３線路１４の先端は基板４ａを貫通して形成されているスルーホール４ｂにより第２ハイブリッドリング１３のＫ１１端子に接続されている。なお、スルーホール４ｂ，４ｃは、基板４ａを構成している背中合わせに配置した２枚のプリント基板のアース面と接触しないように形成されている。さらにまた、端子Ｋ１から入力端子Ｐｉ１の引出線がプリントパターンにより形成され、同様に、端子Ｋ５から入力端子Ｐｉ２の引出線が、端子Ｋ１２から出力端子Ｐｉ３の引出線が、端子Ｋ４から出力端子Ｐｏ１の引出線が、端子Ｋ８から出力端子Ｐｏ２の引出線が、端子Ｋ１０から出力端子Ｐｏ３の引出線がプリントパターンにより形成されている。
このように、図１１に示す本発明の第３実施例にかかる３合成３分配器４は、第１線路１１が省略されてＫ２端子とＫ３端子とが直結され、第２線路１２を約４５°の位相に相当する長さのプリントパターンで構成してＫ６端子とＫ９端子とが位相量４５°の第２線路１２で接続されると共に、第３線路１４を約４５°の位相に相当する長さのプリントパターンで構成してＫ１１端子とＫ７端子とが位相量４５°の第３線路１４で接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明した本発明にかかる３合成３分配器においては、３つの入力電力を均等に３分配して３つの出力端子から出力することができる。本発明にかかる３合成３分配器は、３台の送信機からの送信電力を均等に３台のアンテナに３分配して供給したり、３台のアンテナからの受信電力を均等に３台の受信機に３分配して供給することができるようになる。また、本発明にかかる３合成３分配器においては、第１線路１１の位相量β１と、第２線路１２の位相量β２と第３線路１４の位相量β３との和との位相差が９０°に設定されるが、位相差は厳密に９０°とされる必要はなく、約９０°の位相差とされていれば３合成３分配されるようになる。
なお、第２実施例および第３実施例の３合成３分配器の端子間減衰量特性、合成分配損失特性およびＶＳＷＲ特性は、第１実施例の３合成３分配器の上記した特性とほぼ同様の実測値が得られる。
【符号の説明】
【００５２】
１ ３合成３分配器、２ ３合成３分配器、２ａ 基板、３ ３合成３分配器、３ａ 基板、３ｂ，３ｃ スルーホール、４ ３合成３分配器、４ａ 基板、４ｂ スルーホール、４ｃ スルーホール、１０ ハイブリッドリング、１１ 第１線路、１２ 第２線路、１３ 第２ハイブリッドリング、１４ 第３線路、１５ 第３ハイブリッドリング、１００ ハイブリッドリング、１０１ 第１線路、１０２ 第２線路、１０３ 第３線路、１０４ 第４線路、１１０ ハイブリッドリング、１１１ 線路、１１２ 線路、１１３ 線路、１１４ 線路、２００ ４合成４分配器、２０１〜２０４ ハイブリッドリング、Ｋ１〜Ｋ１２ 端子、Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３ 入力端子、Ｐｉ１〜Ｐｉ４ 入力端子、Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３ 出力端子、Ｐｏ１〜Ｐｏ４ 出力端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッドリングを利用した３合成３分配器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１２（ａ）に示す構成の高周波伝送機器の一種である通称９０°ハイブリッド回路の代表的回路であるハイブリッドリングが知られている。図１２（ａ）に示すハイブリッドリング１００は、四端子構造であるから２合成２分配回路として機能する。例えば、高周波電力分配比が１対１で、入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ω、使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした時に、電気長を１／４λｏ（１／４波長）とした時の基本的なハイブリッドリング１００とされている。入力端子をＰｉ１及びＰｉ２とし、出力端子をＰｏ１及びＰｏ２として図１２（ａ）に示す様に配置した場合、Ｐｉ１〜Ｐｉ２間は第３線路１０３で接続され、Ｐｏ１〜Ｐｏ２間は第４線路１０４で接続され、第３線路１０３および第４線路１０４は特性インピーダンスが５０Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間は第１線路１０１で接続され、Ｐｉ２〜Ｐｏ２間は第２線路１０２で接続され、第１線路１０１および第２線路１０２は特性インピーダンスが約３５．３６Ω（５０／√２Ω）で、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。各入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２に印加された高周波電力は２つの出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２へ均等に合成分配され他方の入力端子には出力されないので、２合成２分配回路と見なすことができ、合成分配損失は約３．０１ｄＢとなる。入出力端子間の周波数Ｆｏにおける位相差は、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間及びＰｉ２〜Ｐｏ２間で−９０°、Ｐｉ１〜Ｐｏ２間及びＰｉ２〜Ｐｏ１間で−１８０°となる。
【０００３】
また、高周波電力分配比を２対１とした時の基本的なハイブリッドリング１１０の構成を図１２（ｂ）に示す。入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ω、使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした時に、ハイブリッドリング１１０は、入力端子がＰｉ１及びＰｉ２とされ、出力端子がＰｏ１及びＰｏ２とされている。ハイブリッドリング１１０において、Ｐｉ１〜Ｐｉ２間は第３線路１１３で接続され、Ｐｏ１〜Ｐｏ２間は第４線路１１４で接続され、第３線路１１３および第４線路１１４は特性インピーダンスが約７０．７Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間は第１線路１１１で接続され、Ｐｉ２〜Ｐｏ２間は第２線路１１２で接続され、第１線路１１１および第２線路１１２は特性インピーダンスが約４０．８２Ωで、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。ハイブリッドリング１１０では、入出力端子間に於いて対向する端子間対斜め方向の端子間の電力分配比率が２対１となり、合成分配損失は約１．７６ｄＢ対４．７７ｄＢとなる。入出力端子間の周波数Ｆｏにおける位相差は、Ｐｉ１〜Ｐｏ１間及びＰｉ２〜Ｐｏ２間で−９０°、Ｐｉ１〜Ｐｏ２間及びＰｉ２〜Ｐｏ１間で−１８０°となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２４１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、複数のハイブリッドリング１１０からなる４合成４分配器が知られている。従来のハイブリッドリングで構成した４合成４分配回路の回路図を図１３に示す。
図１３に示す４合成４分配器２００は、図１２（ａ）に示す高周波電力分配比１対１の４個のハイブリッドリング２０１，２０２，２０３，２０４を使用して構成した回路構成とされており、入力端子をＰｉ１〜Ｐｉ４とし、出力端子をＰｏ１〜Ｐｏ４として、図１３に示す様に配置し結線されている。この場合、各入出力端子間の経路は１つに限られるので、各入力端子に印加された高周波電力は出力端子方向に電力比１／２の分配を繰り返して、１／４ずつ均等に電力分配される。従って、全体としては４合成４分配回路となる。例えば、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は、ハイブリッドリング２０１のＫ１，Ｋ３端子から１／２の電力で出力される。端子Ｋ１は、ハイブリッドリング２０２のＫ２端子に接続されており、Ｋ２端子に入力された高周波電力はハイブリッドリング２０２でさらに１／２になることから、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２から１／４ずつ出力される。
【０００６】
また、Ｋ３端子はハイブリッドリング２０４のＫ６端子に接続されており、Ｋ６端子に入力された高周波電力はハイブリッドリング２０４でさらに１／２になることから、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は出力端子Ｐｏ３，Ｐｏ４から１／４ずつ出力される。このように、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力は１／４ずつ均等に電力分配されて出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４から出力される。また、入力端子Ｐｉ２，Ｐｉ３，Ｐｉ４に入力された高周波電力も同様にして、１／４ずつ均等に電力分配されて出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４から出力される。この場合の分配損失は、電力が１／４に減じることから約−６．０２ｄＢとなる。すなわち、入力端子Ｐｉ１〜Ｐｉ４から入力される高周波電力をそれぞれＰｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３，Ｐｗ４とすると、出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ４のそれぞれから（Ｐｗ１＋Ｐｗ２＋Ｐｗ３＋Ｐｗ４）／４の合成電力が出力されるようになる。なお、入出力端子間の使用中心周波数Ｆｏにおける位相差は伝送経路によって異なるが、図１４に示す図表の位相とされる。この時のハイブリッドリング２０１〜２０４の間は、線路長０、即ち位相量は０°で接続されているものとして計算している。
【０００７】
例えば、出力端子Ｐｏ２を例に上げて説明すると、Ｐｉ１→Ｋ１の端子間およびＫ４→Ｐｏ２の端子間およびＰｉ３→Ｋ５の端子間が−９０°であり、Ｐｉ２→Ｋ１の端子間およびＫ２→Ｐｏ２の端子間およびＰｉ４→Ｋ５の端子間が−１８０°となる。入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ２→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ１／４の位相は−２７０°となる。また、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２は、Ｐｉ２→Ｋ１→Ｋ２→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ２／４の位相は−３６０°となる。さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、Ｐｉ３→Ｋ５→Ｋ４→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ３／４の位相は−１８０°となる。さらにまた、入力端子Ｐｉ４に入力された高周波電力Ｐｗ４は、Ｐｉ４→Ｋ５→Ｋ４→Ｐｏ２の伝送経路で出力されることから、出力端子Ｐｏ２から出力される高周波電力Ｐｗ４／４の位相は−２７０°となる。
【０００８】
ところで、３つの高周波電力を３合成３分配したい場合があるが、ハイブリッドリングからなる３合成３分配器が知られていないと云う問題点があった。
そこで、本発明はハイブリッドリングからなる３合成３分配器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、２つの入力端子Ｋ１，Ｋ５を有すると共に、該入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ２と、前記入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ６とを有する第１ハイブリッドリングと、２つの入力端子Ｋ９，Ｋ１２を有すると共に、該入力端子Ｋ９に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ１０と、前記入力端子Ｋ９に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ１１とを有する第２ハイブリッドリングと、２つの入力端子Ｋ３，Ｋ７を有すると共に、該入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ４と、前記入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ８とを有する第３ハイブリッドリングと、前記出力端子Ｋ２と前記入力端子Ｋ３との間に接続されている第１線路と、前記出力端子Ｋ６と前記入力端子Ｋ９との間に接続されている第２線路と、前記出力端子Ｋ１１と前記入力端子Ｋ７との間に接続されている第３線路とを備え、前記第２線路の位相量と前記第３線路の位相量との和と、前記第１線路の位相量との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）（ただし、Ｎは０を含む正の整数）に設定されており、前記入力端子Ｋ１，Ｋ５，Ｋ１２に入力された電力がそれぞれ均等に３分配されて前記出力端子Ｋ４，Ｋ８，Ｋ１０から出力されることを最も主要な特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、入力された電力が１／２ずつ分配される２つのハイブリッドリングと、入力された電力が１／３と２／３に分配される１つのハイブリッドリングとを用いて、第２線路の位相量と第３線路の位相量との和と、第１線路の位相量との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）に設定されていることから、入力端子Ｋ１，Ｋ５，Ｋ１２に入力された電力がそれぞれ均等に３分配されて出力端子Ｋ４，Ｋ８，Ｋ１０から出力されるようになる。
これにより、ハイブリッドリングからなる３合成３分配器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の３合成３分配器の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の３合成３分配器の入力端子と出力端子間との位相量の一例を示す図表である。
【図３】本発明の３合成３分配器の入力端子と出力端子間との位相量の理論値を示す図表である。
【図４】本発明の３合成３分配器の設定を変えた際の入力端子と出力端子間との位相量の理論値を示す図表である。
【図５】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の入力端子と出力端子間における位相量の実測値を示す図表である。
【図６】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の入力端子と出力端子間における合成分配損失の実測値を示す図表である。
【図７】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器における端子間減衰量の実測値を示す図表である。
【図８】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の各端子におけるＶＳＷＲの実測値を示す図表である。
【図９】本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器の構成を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施例にかかる３合成３分配器の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施例にかかる３合成３分配器の構成を示す図である。
【図１２】従来のハイブリッドリングの構成および他のハイブリッドリングの構成を示す回路図である。
【図１３】従来のハイブリッドリングからなる４合成４分配器の構成を示す回路図である。
【図１４】従来のハイブリッドリングからなる４合成４分配器の入力端子と出力端子間との位相量を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の複数のハイブリッドリングからなる３合成３分配器の構成を示す回路図を図１に示す。
図１に示す３合成３分配器１は、電力分配比が１対１とされ１／２ずつ均等分配される第１ハイブリッドリング１０および第３ハイブリッドリング１５と、電力分配比が２対１とされ１／３と２／３に不等分配される第２ハイブリッドリング１３と、第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５間に接続された第１線路１１と、第１ハイブリッドリング１０と第２ハイブリッドリング１３間に接続された第２線路１２と、第２ハイブリッドリング１３と第３ハイブリッドリング１５間に接続された第３線路１４とから構成されている。３合成３分配器１における入力端子はＰｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３とされ、出力端子はＰｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３とされている。第１ハイブリッドリング１０および第３ハイブリッドリング１５は、例えば図１２（ａ）に示す構成とされ、入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ωとされている。使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした場合、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、特性インピーダンスが５０Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路およびＫ５〜Ｋ６間の線路は、特性インピーダンスが約３５．３６Ω（５０／√２Ω）で、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。第３ハイブリッドリング１５も同様に、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、特性インピーダンスが５０Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。さらに、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路およびＫ７〜Ｋ８間の線路は、特性インピーダンスが約３５．３６Ω（５０／√２Ω）で、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。
【００１３】
第２ハイブリッドリング１３は、例えば電力分配比が２対１とされ１／３と２／３に不等分配される図１２（ｂ）に示す構成とされ、入出力端子に接続される外部インピーダンスが５０Ωとされている。使用周波数帯域の中心周波数Ｆｏの波長をλｏとした場合、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、特性インピーダンスが約７０．７Ωで電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。また、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路およびＫ１２〜Ｋ１１間の線路は、特性インピーダンスが約４０．８２Ωで、電気長１／４λｏの分布定数線路とされている。
ここでは、第１ハイブリッドリング１０の２つの入力端子がＫ１，Ｋ５端子とされ、Ｋ１，Ｋ５端子は高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２がそれぞれ入力される入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２にそれぞれ接続されている。また、第２ハイブリッドリング１３の一方の入力端子であるＫ１２端子が、高周波電力Ｐｗ３が入力される入力端子Ｐｉ３に接続されている。
【００１４】
第１ハイブリッドリング１０の２つの出力端子はＫ２，Ｋ６端子とされ、Ｋ２端子は位相量β１の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５の一方の入力端子であるＫ３端子に接続され、Ｋ６端子は位相量β２の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３の他方の入力端子であるＫ９端子に接続されている。また、第２ハイブリッドリング１３の２つの出力端子はＫ１０，Ｋ１１端子とされ、Ｋ１１端子は位相量β３の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５の他方の入力端子であるＫ７端子に接続され、Ｋ１０端子は出力端子Ｐｏ３に接続されている。さらに、第３ハイブリッドリング１５の一方の出力端子であるＫ４端子は出力端子Ｐｏ１に接続され、他方の出力端子であるＫ８端子は出力端子Ｐｏ２に接続されている。
【００１５】
ここで、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される経路は２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ１から出力されることになる。２つの経路における一方の第１経路は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ４→Ｐｏ１の経路であり、他方の第２経路はＰｉ１→Ｋ１→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ４→Ｐｏ１の経路である。
まず、第１経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ２端子は、位相量β１の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相（−９０°−β１）のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相（−１８０°−β１）のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００１６】
次に第２経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相（−１８０°−β２）のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相（−３６０°−β２）のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相（−３６０°−β２−β３）のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相（−５４０°−β２−β３）のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相（−１８０°−β１）のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相（−５４０°−β２−β３）のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。ここで、（β２+β３）の位相量とβ１の位相量との位相差を９０°に設定するように、位相量β１を−９０°、位相量β２，β３をともに０°に設定すると、位相が−２７０°のＰｗ１／４の電力と、位相が−５４０°のＰｗ１／１２との電力が合成されることになる。
【００１７】
第１経路と第２経路の積算電力を合成するために、電圧比に換算した後でベクトル合成して合成電圧比を求め、その合成電圧比から合成電力比を算出する。第１経路の積算電力分配比は１／４でありその平方根をとって電圧分配比を求めると√（１／４）となり、第２経路の積算電力分配比は１／１２でありその平方根をとって電圧分配比を求めると√（１／１２）となる。第１経路と第２経路との位相差は９０°であるから、位相差が９０°の２つの電圧をベクトル合成するには、各々二乗して和を求め更にその平方根を求めると、合成電圧比が得られる。この手順に従って計算を進めると、√（１／４）の二乗は１／４であり、√（１／１２）の二乗は１／１２となって、その和は１／３となる。その平方根は√（１／３）となり、これがベクトル合成電圧比となる。合成電圧比を二乗すれば合成電力比が求まるので、√（１／３）を二乗すると１／３が得られ、これが最終的な電力分配合成比となり、出力端子Ｐｏ１からはＰｗ１／３の合成電力が出力される。電力比１／３はｄＢ換算で約−４．７７ｄＢとなり、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２４０°となる。
【００１８】
次に、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ２から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ２から出力される経路も２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ２から出力されることになる。一方の第１経路は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ８→Ｐｏ２の経路であり、他方の第２経路はＰｉ１→Ｋ１→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ８→Ｐｏ２の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、第１経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ２端子は、位相量β１（＝９０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−３６０°のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００１９】
次に第２経路については、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−４５０°のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ２からは、第１経路からの位相−３６０°のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相−５４０°のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ２における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ１／３の合成電力が出力端子Ｐｏ２から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−３０°（＝−３９０°）となる。
【００２０】
さらに、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ３から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ３から出力される経路は１つだけとされている。この経路は、Ｐｉ１→Ｋ１→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１０→Ｐｏ３の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１０端子から位相−２７０°のＰｗ１／３の電力が出力される。このＫ１０端子は出力端子Ｐｏ３に接続されていることから、出力端子Ｐｏ３から位相−２７０°のＰｗ１／３の電力が出力される。
このように、入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に均等に１／３ずつに分配されて出力されるようになる。
【００２１】
次に、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ３から出力される電力について説明する。まず、出力端子Ｐｏ１についてみると、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１から出力される経路は２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ１から出力されることになる。第１経路は、Ｐｉ２→Ｋ５→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ４→Ｐｏ１の経路であり、第２経路はＰｉ２→Ｋ５→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ４→Ｐｏ１の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、第１経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝９０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−２７０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−３６０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００２２】
第２経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−４５０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−３６０°のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−４５０°のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−３０°（＝−３９０°）となる。
【００２３】
次に、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ２から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ２から出力される経路は２つあり、２つの経路からの電力が合成されて出力端子Ｐｏ２から出力されることになる。第１経路は、Ｐｉ２→Ｋ５→Ｋ２→第１線路１１→Ｋ３→Ｋ８→Ｐｏ２の経路であり、第２経路はＰｉ２→Ｋ５→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ８→Ｐｏ２の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、第１経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝９０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ２端子に位相−２７０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−４５０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００２４】
第２経路では、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−３６０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ２からは、第１経路からの位相−４５０°のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−３６０°のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ２における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ２から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−６０°（＝−４２０°）となる。
【００２５】
さらに、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ３から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ３から出力される経路は１つだけとされている。この経路は、Ｐｉ２→Ｋ５→Ｋ６→第２線路１２→Ｋ９→Ｋ１０→Ｐｏ３の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ２からＫ５端子に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ３端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１０端子から位相−１８０°のＰｗ２／３の電力が出力される。このＫ１０端子は出力端子Ｐｏ３に接続されていることから、出力端子Ｐｏ３から位相−１８０°のＰｗ２／３の電力が出力される。
このように、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２は、出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に均等に１／３ずつ分配されて出力されるようになる。
【００２６】
次に、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１〜Ｐｏ３から出力される電力について説明する。まず、出力端子Ｐｏ１についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１から出力される経路は、Ｐｉ３→Ｋ１２→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ４→Ｐｏ１の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。この端子Ｋ１１は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−２７０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００２７】
次に、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ２から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ２から出力される経路はＰｉ３→Ｋ１２→Ｋ１１→第３線路１４→Ｋ７→Ｋ８→Ｐｏ２の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。この端子Ｋ１１は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ８端子を介して出力端子Ｐｏ２から位相−１８０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００２８】
さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ３から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ３から出力される経路はＰｉ３→Ｋ１２→Ｋ１０→Ｐｏ３の経路である。
第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定したとして、この経路について説明すると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２に入力されることから、Ｋ１０端子から位相−１８０°のＰｗ３／３の電力で出力される。この端子Ｋ１０は出力端子Ｐｏ３に接続されていることから、出力端子Ｐｏ３から位相−１８０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
このように、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３に均等に１／３ずつ分配されて出力されるようになる。
【００２９】
本発明にかかる３合成３分配器１は、上記したように入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３から入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３が、それぞれ均等に３分配された合成出力（Ｐｗ１／３＋Ｐｗ２／３＋Ｐｗ３／３）が出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３からそれぞれ出力されるようになる。この本発明にかかる３合成３分配器１の入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量を示す図表を図２に示している。図２に示す図表は、第１線路１１の位相量β１を−９０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時の位相とされている。
【００３０】
また、第１線路１１の位相量β１を０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に−４５°に設定した時の、本発明にかかる３合成３分配器１の入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量を示す図表を図３に示している。
図３の図表を例を挙げて説明するが、第１線路１１ないし第３線路１４の位相量だけが異なっていることから、主に位相量に関しての説明をする。入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−９０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、端子Ｋ４を介して出力端子Ｐｏ１から位相−１８０°のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００３１】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ１から端子Ｋ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝４５°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−２２５°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−４０５°のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝４５°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−４５０°のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−６３０°のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−１８０°のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相−６３０°（＝−２７０°）のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ１／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２１０°となる。
【００３２】
また、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−１８０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−２７０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００３３】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝４５°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１３５°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−３１５°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝４５°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−３６０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−５４０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−２７０°のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−５４０°（＝−１８０°）のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２４０°となる。
【００３４】
さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２端子に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝４５°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−１３５°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−３１５°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００３５】
このように、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ１に１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。また、説明は省略するが、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ２，Ｐｏ３にそれぞれ１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。すなわち、第１線路１１の位相量β１を０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に−４５°に設定した時も、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３から入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３が、それぞれ均等に３分配された合成出力（Ｐｗ１／３＋Ｐｗ２／３＋Ｐｗ３／３）が出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３からそれぞれ出力されるようになる。また、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量も図３に示すようになる。
上記の説明では、第１線路１１の位相量β１と、第２線路１２の位相量β２と第３線路１４の位相量β３との和との位相差が９０°に設定されており、この設定時において本発明にかかる３合成３分配器１は、３合成３分配器として動作する。また、この位相差を２７０°とした時も、本発明にかかる３合成３分配器１は、３合成３分配器として動作する。ただし、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量はさらに−１８０°遅れるようになる。このように、本発明にかかる３合成３分配器１においては、第１線路１１の位相量β１と、第２線路１２の位相量β２と第３線路１４の位相量β３との和との位相差を９０°＋（１８０°×Ｎ）（ただし、Ｎは０を含む正の整数）に設定した時に、３合成３分配器として動作するようになる。
【００３６】
ここで、上記した式のＮを２として第１線路１１の位相量β１を−４５０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時の、本発明にかかる３合成３分配器１の入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量を示す図表を図４に示している。
図４の図表を例を挙げて説明するが、第１線路１１ないし第３線路１４の位相量だけが異なっていることから、主に位相量に関しての説明をする。入力端子Ｐｉ１に入力された高周波電力Ｐｗ１が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ１からＫ１端子に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子から位相−９０°のＰｗ１／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝４５０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−５４０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、端子Ｋ４を介して出力端子Ｐｏ１から位相−６３０°のＰｗ１／４の電力が出力される。
【００３７】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ１から端子Ｋ１に入力された高周波電力Ｐｗ１は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−１８０°のＰｗ１／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−１８０°のＰｗ１／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−３６０°のＰｗ１／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−５４０°のＰｗ１／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−６３０°（＝−２７０°）のＰｗ１／４の電力と、第２経路からの位相−５４０°（＝−１８０°）のＰｗ１／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ１／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−２４０°となる。
【００３８】
また、入力端子Ｐｉ２に入力された高周波電力Ｐｗ２が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、上記した第１経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ２から位相−１８０°のＰｗ２／２の電力で出力される。この端子Ｋ２は、位相量β１（＝４５０°）の第１線路１１を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されており、Ｋ３端子に位相−６３０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−７２０°のＰｗ２／４の電力が出力される。
【００３９】
また、上記した第２経路では、入力端子Ｐｉ２から端子Ｋ５に入力された高周波電力Ｐｗ２は、第１ハイブリッドリング１０のＫ６端子から位相−９０°のＰｗ２／２の電力で出力される。このＫ６端子は、位相量β２（＝０°）の第２線路１２を介して第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されており、Ｋ９端子に位相−９０°のＰｗ２／２の電力が入力されることから、Ｋ１１端子から位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−２７０°のＰｗ２／６の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−４５０°のＰｗ２／１２の電力が出力される。
このように、出力端子Ｐｏ１からは、第１経路からの位相−７２０°（＝０°）のＰｗ２／４の電力と、第２経路からの位相−４５０°（＝−９０°）のＰｗ２／１２の電力とが合成されて出力されることになる。上記と同様にして計算すると、出力端子Ｐｏ１における電力分配合成比として１／３（ｄＢ換算で約−４．７７ｄＢ）が得られてＰｗ２／３の合成電力が出力端子Ｐｏ１から出力される。この時の、合成電力の位相は、第１経路と第２経路の各々の電圧と位相から−３０°となる。
【００４０】
さらに、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３が出力端子Ｐｏ１から出力される電力についてみると、入力端子Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ３は、第２ハイブリッドリング１３のＫ１２端子に入力されることから、Ｋ１１端子から位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力で出力される。このＫ１１端子は、位相量β３（＝０°）の第３線路１４を介して第３ハイブリッドリング１５のＫ７端子に接続されており、Ｋ７端子に位相−９０°の２Ｐｗ３／３の電力が入力されることから、Ｋ４端子を介して出力端子Ｐｏ１から位相−２７０°のＰｗ３／３の電力が出力される。
【００４１】
このように、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ１に１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。また、説明は省略するが、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３に入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３は、出力端子Ｐｏ２，Ｐｏ３にそれぞれ１／３ずつ均等に分配されて出力されるようになる。すなわち、第１線路１１の位相量β１を−４５０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時も、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３から入力された高周波電力Ｐｗ１，Ｐｗ２，Ｐｗ３が、それぞれ均等に３分配された合成出力（Ｐｗ１／３＋Ｐｗ２／３＋Ｐｗ３／３）が出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３からそれぞれ出力されるようになる。また、入力端子Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３と出力端子Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３との間の位相量も図４に示すようになる。
【００４２】
本発明の３合成３分配器１を実現した第１実施例の３合成３分配器２の構成を図９に示す。
図９に示す第１実施例の３合成３分配器２は、矩形の基板２ａ上にプリントパターンにより構成されている。基板２ａはプリント基板とされ、裏面の全面がアース面とされている。基板２ａの表面に第１ハイブリッドリング１０、第２ハイブリッドリング１３と第３ハイブリッドリング１５とがプリントパターンにより形成されている。ハイブリッドリング１０，１３，１５の線路パターンは円形状に形成されており、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路、Ｋ５〜Ｋ６間の線路、Ｋ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。同様に、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路、Ｋ１１〜Ｋ１２間の線路、Ｋ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされており、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路、Ｋ７〜Ｋ８間の線路、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。
【００４３】
また、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子からＰａ端子の引出線がプリントパターンにより形成され、第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子からＰｂ端子の引出線がプリントパターンにより形成されて、同軸ケーブル等からなる第１線路１１によりＰａ端子とＰｂ端子とが接続されている。この場合、Ｐａ端子からＰｂ端子までを９０°に相当する長さの線路では短すぎて接続することができず、第１線路１１を約４５０°に相当する長さの線路としている。また、端子Ｋ６とＫ９および端子Ｋ１１と端子Ｋ７とはプリントパターンにより直結されている。さらに、端子Ｋ１から入力端子Ｐｉ１の引出線がプリントパターンにより形成され、同様に、端子Ｋ５から入力端子Ｐｉ２の引出線が、端子Ｋ１２から出力端子Ｐｉ３の引出線が、端子Ｋ４から出力端子Ｐｏ１の引出線が、端子Ｋ８から出力端子Ｐｏ２の引出線が、端子Ｋ１０から出力端子Ｐｏ３の引出線がプリントパターンにより形成されている。
【００４４】
このように、図９に示す本発明の第１実施例にかかる３合成３分配器２は、第１線路１１を約４５０°の位相に相当する長さの同軸ケーブルで構成してＰａ端子とＰｂ端子とが位相量４５０°の線路で接続され、第２線路１２が省略されてＫ６端子とＫ９端子とが直結されると共に、第３線路１４が省略されてＫ１１端子とＫ７端子とが直結されている。この第１実施例の３合成３分配器２において、各入出力端子間の位相量を実測した値の図表を図５に、入力端子と出力端子間における合成分配損失の実測値の図表を図６に、端子間減衰量の実測値の図表を図７に、各端子におけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）の実測値の図表を図８に示す。この場合、設計周波数は６２０ＭＨｚとされており、板厚が約１ｍｍ、誘電率が約２．６の両面銅張りの基板２ａの表面に、外周が約８０ｍｍの各ハイブリッドリングの線路パターンを形成し、Ｐａ〜Ｐｂ間を約４５０°相当の線路長の同軸ケーブルからなる第１線路１１で結んだ時の実測値である。
いる。
【００４５】
第１実施例の３合成３分配器２における各入出力端子間の図５に示す位相量実測値の図表と、第１線路１１の位相量β１を−４５０°、第２線路１２と第３線路１４の位相量β２と位相量β３とを共に０°に設定した時の各入出力端子間の位相量理論値を示す図４の図表とを対比して参照する。図４に示す各入出力端子間の位相量は理論値であり、図４に示す各入出力端子間の位相量と一致するはずであるが、二つの図表を比較すると、おおよそ５０°だけ位相量に差異があるものの、相対位相差はほぼ一致している。この差異は、各入出力端子からの引き出し線路長によるものと考えられることから、各入出力端子間の位相量実測値は理論値に一致しているといえる。
【００４６】
また、第１実施例の３合成３分配器２における各端子間の図６に示す端子間減衰量の実測値の図表を参照すると、第１実施例の３合成３分配器２における各端子間の端子間減衰量は、Ｐｏ１〜Ｐｏ２の端子間において最も良好な約４６．３ｄＢが得られており、端子間減衰量は悪くてもＰｏ１〜Ｐｏ３の端子間において最も良好な約４６．３ｄＢが得られており合成分配損失偏差が少なく、合成分配損失がほぼ理論値に一致していることが分かる。
また、第１実施例の３合成３分配器２における入出力端子間の図７に示す合成分配損失の実測値の図表を、入出力端子間の合成分配損失の理論値である４．７７ｄＢと対比して参照すると、第１実施例の３合成３分配器２における入出力端子間の合成分配損失偏差が少なく、合成分配損失がほぼ理論値に一致していることが分かる。
さらに、第１実施例の３合成３分配器２における各端子の図８に示すＶＳＷＲの実測値を参照すると、第１実施例の３合成３分配器２における各端子のＶＳＷＲは、入力端子Ｐｉ１において最も良好な約１．０８が得られており、ＶＳＷＲは悪くても入力端子Ｐｉ２における約１．１６とされており、各端子において良好なＶＳＷＲが得られていることが分かる。
【００４７】
次に、本発明の３合成３分配器１を実現した第２実施例の３合成３分配器３の構成を図１０に示す。
図１０に示す第２実施例の３合成３分配器３は、背中合わせに配置した２枚の矩形のプリント基板からなる基板３ａ上にプリントパターンにより構成されている。基板３ａの表側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５とがプリントパターンにより形成されている。また、基板３ａの裏側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第２ハイブリッドリング１３がプリントパターンにより形成されている。このような表側のプリント基板の裏面と、裏側のプリント基板の裏面とが電気的に接続されて貼着されることにより第２実施例の３合成３分配器３が構成されている。これらのハイブリッドリング１０，１３，１５の線路パターンは円形状に形成されており、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路、Ｋ５〜Ｋ６間の線路、Ｋ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。同様に、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路、Ｋ１１〜Ｋ１２間の線路、Ｋ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされており、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路、Ｋ７〜Ｋ８間の線路、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。
【００４８】
また、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子は、プリントパターンにより形成された第１線路１１により、第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に接続されている。この場合、Ｋ２端子からＫ３端子までは９０°に相当する長さの第１線路１１により接続されている。また、端子Ｋ６とＫ９および端子Ｋ１１と端子Ｋ７とは基板３ａを貫通して形成されているスルーホール３ｂ，３ｃによりそれぞれ直結されている。このスルーホール３ｂ，３ｃは、基板３ａを構成している背中合わせに配置した２枚のプリント基板のアース面と接触しないように形成されている。さらに、端子Ｋ１から入力端子Ｐｉ１の引出線がプリントパターンにより形成され、同様に、端子Ｋ５から入力端子Ｐｉ２の引出線が、端子Ｋ１２から出力端子Ｐｉ３の引出線が、端子Ｋ４から出力端子Ｐｏ１の引出線が、端子Ｋ８から出力端子Ｐｏ２の引出線が、端子Ｋ１０から出力端子Ｐｏ３の引出線がプリントパターンにより形成されている。
このように、図１０に示す本発明の第２実施例にかかる３合成３分配器３は、第１線路１１を約９０°の位相に相当する長さのプリントパターンで構成してＫ２端子とＫ３端子とが位相量９０°の線路で接続され、第２線路１２が省略されてＫ６端子とＫ９端子とが直結されると共に、第３線路１４が省略されてＫ１１端子とＫ７端子とが直結されている。
【００４９】
次に、本発明の３合成３分配器１を実現した第３実施例の３合成３分配器４の構成を図１１に示す。
図１１に示す第３実施例の３合成３分配器４は、背中合わせに配置した２枚の矩形のプリント基板からなる基板４ａ上にプリントパターンにより構成されている。基板４ａの表側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第１ハイブリッドリング１０と第３ハイブリッドリング１５とがプリントパターンにより形成されている。また、基板４ａの裏側のプリント基板は、裏面の全面がアース面とされており、その表面に第２ハイブリッドリング１３がプリントパターンにより形成されている。このような表側のプリント基板の裏面と、裏側のプリント基板の裏面とが電気的に接続されて貼着されることにより第３実施例の３合成３分配器４が構成されている。これらのハイブリッドリング１０，１３，１５の線路パターンは円形状に形成されており、第１ハイブリッドリング１０におけるＫ１〜Ｋ２間の線路、Ｋ５〜Ｋ６間の線路、Ｋ１〜Ｋ５間の線路およびＫ２〜Ｋ６間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。同様に、第２ハイブリッドリング１３におけるＫ９〜Ｋ１０間の線路、Ｋ１１〜Ｋ１２間の線路、Ｋ９〜Ｋ１２間の線路およびＫ１０〜Ｋ１１間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされており、第３ハイブリッドリング１５におけるＫ３〜Ｋ４間の線路、Ｋ７〜Ｋ８間の線路、Ｋ３〜Ｋ７間の線路およびＫ４〜Ｋ８間の線路は、図１に示す電気長の分布定数線路とされている。
【００５０】
また、第１ハイブリッドリング１０のＫ２端子は、プリントパターンにより第３ハイブリッドリング１５のＫ３端子に直結されている。また、端子Ｋ６からは４５°に相当する長さの第２線路１２のプリントパターンが引き出されており、この第２線路１２の先端は基板４ａを貫通して形成されているスルーホール４ｃにより第２ハイブリッドリング１３のＫ９端子に接続されている。さらに、端子Ｋ７からは４５°に相当する長さの第３線路１４のプリントパターンが引き出されており、この第３線路１４の先端は基板４ａを貫通して形成されているスルーホール４ｂにより第２ハイブリッドリング１３のＫ１１端子に接続されている。なお、スルーホール４ｂ，４ｃは、基板４ａを構成している背中合わせに配置した２枚のプリント基板のアース面と接触しないように形成されている。さらにまた、端子Ｋ１から入力端子Ｐｉ１の引出線がプリントパターンにより形成され、同様に、端子Ｋ５から入力端子Ｐｉ２の引出線が、端子Ｋ１２から出力端子Ｐｉ３の引出線が、端子Ｋ４から出力端子Ｐｏ１の引出線が、端子Ｋ８から出力端子Ｐｏ２の引出線が、端子Ｋ１０から出力端子Ｐｏ３の引出線がプリントパターンにより形成されている。
このように、図１１に示す本発明の第３実施例にかかる３合成３分配器４は、第１線路１１が省略されてＫ２端子とＫ３端子とが直結され、第２線路１２を約４５°の位相に相当する長さのプリントパターンで構成してＫ６端子とＫ９端子とが位相量４５°の第２線路１２で接続されると共に、第３線路１４を約４５°の位相に相当する長さのプリントパターンで構成してＫ１１端子とＫ７端子とが位相量４５°の第３線路１４で接続されている。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明した本発明にかかる３合成３分配器においては、３つの入力電力を均等に３分配して３つの出力端子から出力することができる。本発明にかかる３合成３分配器は、３台の送信機からの送信電力を均等に３台のアンテナに３分配して供給したり、３台のアンテナからの受信電力を均等に３台の受信機に３分配して供給することができるようになる。また、本発明にかかる３合成３分配器においては、第１線路１１の位相量β１と、第２線路１２の位相量β２と第３線路１４の位相量β３との和との位相差が９０°に設定されるが、位相差は厳密に９０°とされる必要はなく、約９０°の位相差とされていれば３合成３分配されるようになる。
なお、第２実施例および第３実施例の３合成３分配器の端子間減衰量特性、合成分配損失特性およびＶＳＷＲ特性は、第１実施例の３合成３分配器の上記した特性とほぼ同様の実測値が得られる。
【符号の説明】
【００５２】
１ ３合成３分配器、２ ３合成３分配器、２ａ 基板、３ ３合成３分配器、３ａ 基板、３ｂ，３ｃ スルーホール、４ ３合成３分配器、４ａ 基板、４ｂ スルーホール、４ｃ スルーホール、１０ ハイブリッドリング、１１ 第１線路、１２ 第２線路、１３ 第２ハイブリッドリング、１４ 第３線路、１５ 第３ハイブリッドリング、１００ ハイブリッドリング、１０１ 第１線路、１０２ 第２線路、１０３ 第３線路、１０４ 第４線路、１１０ ハイブリッドリング、１１１ 線路、１１２ 線路、１１３ 線路、１１４ 線路、２００ ４合成４分配器、２０１〜２０４ ハイブリッドリング、Ｋ１〜Ｋ１２ 端子、Ｐｉ１，Ｐｉ２，Ｐｉ３ 入力端子、Ｐｉ１〜Ｐｉ４ 入力端子、Ｐｏ１，Ｐｏ２，Ｐｏ３ 出力端子、Ｐｏ１〜Ｐｏ４ 出力端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２つの入力端子Ｋ１，Ｋ５を有すると共に、該入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ２と、前記入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ６とを有する第１ハイブリッドリングと、
２つの入力端子Ｋ９，Ｋ１２を有すると共に、該入力端子Ｋ９に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ１０と、前記入力端子Ｋ９に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ１１とを有する第２ハイブリッドリングと、
２つの入力端子Ｋ３，Ｋ７を有すると共に、該入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ４と、前記入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ８とを有する第３ハイブリッドリングと、
前記出力端子Ｋ２と前記入力端子Ｋ３との間に接続されている第１線路と、前記出力端子Ｋ６と前記入力端子Ｋ９との間に接続されている第２線路と、前記出力端子Ｋ１１と前記入力端子Ｋ７との間に接続されている第３線路とを備え、
前記第２線路の位相量と前記第３線路の位相量との和と、前記第１線路の位相量との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）（ただし、Ｎは０を含む正の整数）に設定されており、前記入力端子Ｋ１，Ｋ５，Ｋ１２に入力された電力がそれぞれ均等に３分配されて前記出力端子Ｋ４，Ｋ８，Ｋ１０から出力されることを特徴とする３合成３分配器。
【請求項１】
２つの入力端子Ｋ１，Ｋ５を有すると共に、該入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ２と、前記入力端子Ｋ１に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ５に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ６とを有する第１ハイブリッドリングと、
２つの入力端子Ｋ９，Ｋ１２を有すると共に、該入力端子Ｋ９に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ１０と、前記入力端子Ｋ９に入力された電力の１／３を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ１２に入力された電力の２／３を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ１１とを有する第２ハイブリッドリングと、
２つの入力端子Ｋ３，Ｋ７を有すると共に、該入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力する出力端子Ｋ４と、前記入力端子Ｋ３に入力された電力の１／２を位相−１８０°で出力すると共に、前記入力端子Ｋ７に入力された電力の１／２を位相−９０°で出力する出力端子Ｋ８とを有する第３ハイブリッドリングと、
前記出力端子Ｋ２と前記入力端子Ｋ３との間に接続されている第１線路と、前記出力端子Ｋ６と前記入力端子Ｋ９との間に接続されている第２線路と、前記出力端子Ｋ１１と前記入力端子Ｋ７との間に接続されている第３線路とを備え、
前記第２線路の位相量と前記第３線路の位相量との和と、前記第１線路の位相量との位相差が９０°＋（１８０°×Ｎ）（ただし、Ｎは０を含む正の整数）に設定されており、前記入力端子Ｋ１，Ｋ５，Ｋ１２に入力された電力がそれぞれ均等に３分配されて前記出力端子Ｋ４，Ｋ８，Ｋ１０から出力されることを特徴とする３合成３分配器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２５７０１８（Ｐ２０１２−２５７０１８Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２８０７６（Ｐ２０１１−１２８０７６）
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００２２７８９２）日本アンテナ株式会社 (176)
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月８日（２０１１．６．８）
【出願人】（０００２２７８９２）日本アンテナ株式会社 (176)
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