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公開番号2024015638
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-06
出願番号2022117838
出願日2022-07-25
発明の名称電力合成器
出願人富士通株式会社
代理人個人
主分類H01P 5/12 20060101AFI20240130BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】損失を小さく抑えること。
【解決手段】第1マイクロストリップ線路を有する第1基板と、第2マイクロストリップ線路を有する第2基板と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた第3基板と、前記第1マイクロストリップ線路と前記第2マイクロストリップ線路に接続された導波路と、を備え、前記第1基板は、前記導波路内に突出し、前記第1マイクロストリップ線路が設けられた第1突起部を有し、前記第2基板は、平面視において前記第1突起部に重なって前記導波路内に突出し、前記第2マイクロストリップ線路が設けられた第2突起部を有し、前記第3基板は、平面視において前記第1突起部および前記第2突起部の前方に位置するように前記導波路内に突出し、前記第1突起部の先端と前記第2突起部の先端とに重なる位置から先端までの長さが(λ/4)±(λ/8)である凸部を有する、電力合成器。
【選択図】図9

特許請求の範囲【請求項１】
第１マイクロストリップ線路を有する第１基板と、
前記第１基板上に設けられ、第２マイクロストリップ線路を有する第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた第３基板と、
前記第１マイクロストリップ線路と前記第２マイクロストリップ線路に接続され、前記第１マイクロストリップ線路から入力される第１電力と前記第２マイクロストリップ線路から入力される第２電力とを合成して伝送する導波路と、を備え、
前記第１基板は、前記導波路内に突出し、前記第１マイクロストリップ線路が設けられた第１突起部を有し、
前記第２基板は、平面視において前記第１突起部に重なって前記導波路内に突出し、前記第２マイクロストリップ線路が設けられた第２突起部を有し、
前記第３基板は、平面視において前記第１突起部および前記第２突起部の前方に位置するように前記導波路内に突出し、前記第１突起部の先端と前記第２突起部の先端とに重なる位置から先端までの長さが前記第１マイクロストリップ線路および前記第２マイクロストリップ線路を伝搬する電磁波の波長をλとした場合に（λ／４）±（λ／８）である第１凸部を有する、電力合成器。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記第１凸部の幅は、前記第１突起部の幅および前記第２突起部の幅より大きく、かつ、λ／８以下である、請求項１に記載の電力合成器。
【請求項３】
前記第１基板に対して前記第３基板とは反対側に設けられた下部基板と、
前記第２基板に対して前記第３基板とは反対側に設けられた上部基板と、を備え、
前記導波路は、前記第１基板と前記第２基板と前記第３基板の各々に設けられた開口を前記下部基板と前記上部基板とが挟むことにより形成される、請求項１または２に記載の電力合成器。
【請求項４】
前記開口により形成された前記導波路の内部は空隙である、請求項３に記載の電力合成器。
【請求項５】
前記第１凸部は平面視にて矩形形状である、請求項１または２記載の電力合成器。
【請求項６】
前記第１突起部および前記第２突起部は平面視にて三角形状である、請求項５に記載の電力合成器。
【請求項７】
前記第２基板は、前記第２マイクロストリップ線路が前記第１マイクロストリップ線路に平面視において重なるように前記第１基板上に設けられる、請求項１または２に記載の電力合成器。
【請求項８】
前記導波路を伝送する電力が入力される第３マイクロストリップ線路が設けられ、かつ、前記導波路内に突出し、前記第３マイクロストリップ線路が設けられた第３突起部を有する第４基板と、
前記第４基板の上下の少なくとも一方に、平面視において前記第３突起部の前方に位置するように前記導波路内に突出し、前記第３突起部の先端に重なる位置から先端までの長さが（λ／４）±（λ／８）である第２凸部を有する第５基板と、を備える、請求項１または２に記載の電力合成器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力合成器に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
レーダーシステムおよび携帯電話等の通信システムでは、高出力化のために、複数のトランジスタの出力電力を電力合成器で合成することが行われている。また、高周波帯の電磁波の伝送路として導波管が知られている。導波管を模した基板集積導波路（ＳＩＷ：Substrate Integrated Waveguide）も知られている。基板集積導波路は、例えば基板の上下面に金属膜が設けられ、基板を貫通する複数のビア配線で上下面に設けられた金属膜を接続した構成をしている。基板集積導波路において、上面の金属膜に外側に向かって伸びるスタブを形成し、スタブと基板と下面の金属膜とで形成される線路の長さをλ／４（λは伝搬する電磁波の波長）とすることが知られている（例えば特許文献１）。これにより、電磁波の漏洩を抑制できる効果が得られることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１８２４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電力合成器では損失を小さく抑えることが望まれている。例えば、電力合成器としてウィルキンソン型電力合成器が知られているが、ウィルキンソン型電力合成器はトーナメント状の配置構成となるために合成損失が大きくなってしまう。
【０００５】
１つの側面では、損失を小さく抑えることが可能な電力合成器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様では、第１マイクロストリップ線路を有する第１基板と、前記第１基板上に設けられ、第２マイクロストリップ線路を有する第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた第３基板と、前記第１マイクロストリップ線路と前記第２マイクロストリップ線路に接続され、前記第１マイクロストリップ線路から入力される第１電力と前記第２マイクロストリップ線路から入力される第２電力とを合成して伝送する導波路と、を備え、前記第１基板は、前記導波路内に突出し、前記第１マイクロストリップ線路が設けられた第１突起部を有し、前記第２基板は、平面視において前記第１突起部に重なって前記導波路内に突出し、前記第２マイクロストリップ線路が設けられた第２突起部を有し、前記第３基板は、平面視において前記第１突起部および前記第２突起部の前方に位置するように前記導波路内に突出し、前記第１突起部の先端と前記第２突起部の先端とに重なる位置から先端までの長さが前記第１マイクロストリップ線路および前記第２マイクロストリップ線路を伝搬する電磁波の波長をλとした場合に（λ／４）±（λ／８）である第１凸部を有する、電力合成器である。
【発明の効果】
【０００７】
１つの側面として、損失を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施例１に係る電力合成器の斜視図である。
図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ間の断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ間の断面図である。
図３は、実施例１に係る電力合成器の分解斜視図である。
図４（ａ）および図４（ｂ）は、線路基板の斜視図である。
図５（ａ）および図５（ｂ）は、他の線路基板の斜視図である。
図６（ａ）および図６（ｂ）は、中間基板の斜視図である。
図７（ａ）および図７（ｂ）は、実施例１に係る電力合成器の分解平面図である。
図８は、実施例１に係る電力合成器の動作を説明するための断面図である。
図９は、実施例１に係る電力合成器の効果を説明するための断面図である。
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、実施例１の変形例１に係る電力合成器の断面図である。
図１１は、実施例１の変形例２に係る電力合成器の分解斜視図である。
図１２は、実施例２に係る電力合成器の斜視図である。
図１３（ａ）は、図１２のＡ－Ａ間の断面図、図１３（ｂ）は、図１２のＢ－Ｂ間の断面図である。
図１４は、実施例２に係る電力合成器の分解斜視図である。
図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、他の中間基板の斜視図である。
図１６は、実施例２に係る電力合成器の動作を説明するための断面図である。
図１７（ａ）は、実施例２の変形例に係る電力合成器の断面図、図１７（ｂ）は、実施例２の変形例に係る電力合成器の動作を説明するための断面図である。
図１８は、実施例３に係る電力合成器の分解斜視図である。
図１９（ａ）は、実施例３に係る電力合成器の断面図、図１９（ｂ）は、実施例３に係る電力合成器の動作を説明するための断面図である。
図２０は、実施例３の変形例に係る電力合成器の分解斜視図である。
図２１（ａ）は、実施例３の変形例に係る電力合成器の断面図、図２１（ｂ）は、実施例３の変形例に係る電力合成器の動作を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、実施例１に係る電力合成器１００の斜視図である。図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ間の断面図、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ間の断面図である。図３は、実施例１に係る電力合成器１００の分解斜視図である。電力合成器１００は、例えば２つのトランジスタの出力電力を合成して伝送するものであり、レーダーシステムおよび携帯電話等の通信システム等、様々な用途に用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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