太田 勲

本論文では,互いに分離した4個ずつ2組の8開口すべてが整合され,ある開口からの入力は他の組に属する4個の開口へある一定の位相関係で等分配される特性を有する回路,すなわち,通常の(4開口)3dBハイブリッドの特性を8開口に拡張した回路を8開口ハイブリッド回路と呼び,4個のブランチライン形3dBハイブリッドを用いた回路構成法を提案している.まず,回路形状の対称性を利用して解析を行い,各分岐線路部の特性アドミタンスが満たすべき関係式を明らかにすると共に,散乱行列要素の周波数特性を示している.次に,広帯域化のために,各ハイブリッドを接続する1/4波長線路と各開口へ付加する整合回路の設計法を示し,それにより約20%の比帯域幅を実現している.また,試作回路の測行を行い設計法に妥当性も確認している.本回路は,ストリップ線路などを用いて基板の同一面上への回路構成が可能であること,および8開口すべてが外側へ向いているため他回路との接続が容易であることなどの特長を有している.

リング状に結合された4個のマジックTからなる8ポートハイブリッド回路を用いた4個の発振器の新しい電力合成運転系について,その同期特性や電力合成条件などを理論的,実験的に検討した.本発振器系には4通りの同期定常状態が存在し,各同期状態に対応して4方向に合成電力が出力されること,および各出力ポートのインピーダンスを調整することによって希望の同期モードのみを選択できることが明らかとなった.このモード選択は,簡単な回路操作によって実験できるので,4方向切り替え運転が可能な電力合成運転系として応用することも可能と考えられる.

ラットレース回路は中心周波数での長さが1/4波長の奇数倍の4個の構成伝送線路部からなり,そのうちの1個が他の3個に比べて1/2波長の奇数倍だけ異なるように構成される.特に3個の1/4波長線路と1個の3/4波長線路からなるリング線路部の全長が3/2波長の回路が基本回路として最も広く利用されている.本論文では,任意電力分配ラットレース回路の一般的構成条件を明らかにすることを目的として,任意の長さと特性アドミタンスをもつ伝送線路で構成された1軸対称の回路を扱い,整合条件と電力分配比から決まる各線路部のアドミタンス値と電気長との関係を導出した.その結果,リング長が1/2波長より長ければ回路設計が原理的に可能で,1波長以上の回路では任意の電力分配比を設計できること,およびリング長が一定の場合ある任意の電力分配比に対して各線路回の長さとアドミタンス値の選び方に自由度があることなどがわかった.更に,実用的観点から上記の結果を用いて回路の小形化や適度なアドミタンス値の線路で不等分配の大きな回路の設計が可能となることも示した.また,実験により理論結果の妥当性も確認している.