方向性結合器の基本的な紹介

方向性結合器は、マイクロ波システムで広く使用されているマイクロ波デバイスの一種です。 その本質は、特定の比率に従ってマイクロ波信号の電力を分配することです。
方向性結合器は、伝送線路、同軸線路、方形導波管、円形導波管、ストリップライン、マイクロストリップラインで構成され、方向性結合器を構成できるため、方向性結合器の構造には大きな違いがあります。 しかし、結合機構の観点から見ると、キーホール結合、平行結合、分岐結合、マッチングダブルTの4種類に分類できます。
方向性結合器は、2 つの伝送線を十分近くに配置して、一方の線からの電力をもう一方の線に結合できるデバイスです。 その 2 つの出力ポートの信号振幅は等しいことも等しくなくてもよく、特に広く使用されているカプラは 3dB カプラであり、このカプラの 2 つの出力ポートの出力信号振幅は等しいです。
1950 年代初頭までは、ほぼすべてのマイクロ波デバイスで金属導波管と同軸線路回路が使用されていました。 当時、方向性結合器はベーテのキーホール結合理論に基づいた導波管キーホール結合方向性結合器が主流でした。 Cohn や Levy らも多大な貢献をしてくれました。
航空・宇宙技術の発展に伴い、マイクロ波回路やシステムは小型化、軽量化、信頼性の高い性能を実現することが求められ、ストリップラインやマイクロストリップラインが登場しました。 その後、マイクロ波回路やシステムの必要性から、フィン線路、スロット線路、コプレーナ導波管、コプレーナストリップ線路などのマイクロ波集積伝送線路が次々と登場してきました。 こうして、さまざまな伝送線方向性結合器が誕生​​しました。