特表2024-527998抵抗及びインピーダンス変成器負荷を有する信号電力スプリッタ／コンバイナ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-07-26
(54)【発明の名称】抵抗及びインピーダンス変成器負荷を有する信号電力スプリッタ／コンバイナ
(51)【国際特許分類】
H01P 5/02 20060101AFI20240719BHJP
【ＦＩ】
H01P5/02 603L
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024505072
(86)(22)【出願日】2022-07-15
(85)【翻訳文提出日】2024-01-26
(86)【国際出願番号】 US2022037358
(87)【国際公開番号】W WO2023014488
(87)【国際公開日】2023-02-09
(31)【優先権主張番号】17/392,005
(32)【優先日】2021-08-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】595020643
【氏名又は名称】クゥアルコム・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＱＵＡＬＣＯＭＭ ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジョンヘ
(72)【発明者】
【氏名】パク、サン－ジュン
(72)【発明者】
【氏名】チダンバラム、ペリアンナン
(57)【要約】
態様は、第１の信号ポート（Ｐ１）と、第１の抵抗器（ＲＯ）と、第１の信号ポートと第１の中間ノード（ｎ１）との間で第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器（７１０）と、第１の中間ノード（ｎ１）と第２の信号ポート（Ｐ２）との間に結合された第２のインピーダンス変成器（７２０）と、第１の中間（ｎ１）ノードと第３の信号ポート（Ｐ３）との間に結合された第３のインピーダンス変成器（７３０）と、第２の信号ポートと第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器（Ｒ２）と、を含む信号電力スプリッタ／コンバイナ（７００）に関する。信号電力スプリッタ／コンバイナは、第２のインピーダンス（７２０）変成器と第２の信号ポートとの間に結合された第４のインピーダンス変成器（７４０）と、第３のインピーダンス変成器（７３０）と第３の信号ポートとの間に結合された第５のインピーダンス変成器（７５０）と、第３の中間ノード（ｎ３）と第２の中間ノード（ｎ２）との間に結合された第３の抵抗器（Ｒ１）とを更に含み得、第２の中間ノード（ｎ２）は、第２のインピーダンス変成器（７２０）と第４のインピーダンス変成器（７４０）との間にあり、第３の中間ノード（ｎ３）は、第３のインピーダンス変成器（７３０）と第５のインピーダンス変成器（７５０）との間にある。
【選択図】図７
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
装置であって、第１の信号ポートと、
第１の抵抗器と、
前記第１の信号ポートと第１の中間ノードとの間で前記第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器と、
前記第１の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第２のインピーダンス変成器と、
前記第１の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第３のインピーダンス変成器と、
前記第２の信号ポートと前記第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器と、
を備える、装置。
【請求項2】
前記第１のインピーダンス変成器は、第１のインピーダンス及び第１の長さを有する第１の伝送線路を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項3】
前記第２のインピーダンス変成器は、第２のインピーダンス及び第２の長さを有する第２の伝送線路を備える、請求項２に記載の装置。
【請求項4】
前記第３のインピーダンス変成器は、第３のインピーダンス及び第３の長さを有する第３の伝送線路を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項5】
前記第２のインピーダンスは、前記第３のインピーダンスと実質的に同じであり、前記第２の長さは、前記第３の長さと実質的に同じである、請求項４に記載の装置。
【請求項6】
前記第１のインピーダンス変成器は、第１のシャントキャパシタ、第１のシリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを備え、前記第１及び第２のシャントキャパシタは、前記第１のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項１に記載の装置。
【請求項7】
前記第２のインピーダンス変成器は、第３のシャントキャパシタ、第２のシリーズインダクタ、及び第４のシャントキャパシタを備え、前記第３及び第４のシャントキャパシタは、前記第２のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項６に記載の装置。
【請求項8】
前記第３のインピーダンス変成器は、第５のシャントキャパシタ、第３のシリーズインダクタ、及び第６のシャントキャパシタを備え、前記第５及び第６のシャントキャパシタは、前記第３のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項７に記載の装置。
【請求項9】
前記第３、第４、第５、第６のシャントキャパシタは、実質的に同じ静電容量を有し、前記第２及び第３のシリーズインダクタは、実質的に同じインダクタンスを有する、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記第２のインピーダンス変成器は、第２のシリーズインダクタ及び第３のシャントキャパシタを備え、前記第２のシャントキャパシタは、前記第１のインピーダンス変成器と前記第２のインピーダンス変成器との間で共有され、前記第２及び第３のシャントキャパシタは、前記第２のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項６に記載の装置。
【請求項11】
前記第３のインピーダンス変成器は、第３のシリーズインダクタ及び第４のシャントキャパシタを備え、前記第２のシャントキャパシタは、前記第１のインピーダンス変成器と、前記第２のインピーダンス変成器と、前記第３のインピーダンス変成器との間で共有され、前記第２及び第４のシャントキャパシタは、前記第３のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項１０に記載の装置。
【請求項12】
第２の中間ノードと前記第２の信号ポートとの間に結合された第４のインピーダンス変成器と、ここにおいて、前記第２のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第２の中間ノードとの間に結合され、第３の中間ノードと前記第３の信号ポートとの間に結合された第５のインピーダンス変成器と、ここにおいて、前記第３のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第３の中間ノードとの間に結合され、
前記第２の中間ノードと前記第３の中間ノードとの間に結合された第３の抵抗器と、
を更に備える、請求項１に記載の装置。
【請求項13】
前記第４のインピーダンス変成器は、第１のインピーダンス及び第１の長さを有する第１の伝送線路を備え、前記第５のインピーダンス変成器は、第２のインピーダンス及び第２の長さを有する第２の伝送線路を備え、前記第１のインピーダンスは、前記第２のインピーダンスと実質的に同じであり、前記第１の長さは、前記第２の長さと実質的に同じである、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
前記第４のインピーダンス変成器は、第１のシャントキャパシタ、第１のシリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを備え、前記第１及び第２のシャントキャパシタは、前記第１のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合され、前記第５のインピーダンス変成器は、第３のシャントキャパシタ、第２のシリーズインダクタ、及び第４のシャントキャパシタを備え、前記第３及び第４のシャントキャパシタは、前記第２のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合され、
前記第１、第２、第３、第４のシャントキャパシタは、実質的に同じ静電容量を有し、前記第１及び第２のシリーズインダクタは、実質的に同じインダクタンスを有する、請求項１２に記載の装置。
【請求項15】
方法であって、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することと、
第１の中間ノードにおいて第２の信号を生成するために、第１の抵抗器及び第１のインピーダンス変成器を通して前記第１の信号を伝播することと、
第３及び第４の信号を生成するために、前記第１の中間ノードにおいて前記第２の信号を分割することと、
第２の信号ポートに向かって第２のインピーダンス変成器を通して前記第３の信号を伝播することと、
第３の信号ポートに向かって第３のインピーダンス変成器を通して前記第４の信号を伝播することと、
第２の抵抗器を介して前記第２の信号ポートを前記第３の信号ポートに電気的に結合することと
を備える、方法。
【請求項16】
前記第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、伝送線路を備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
前記第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、第１のシャントキャパシタ、シリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを備え、前記第１及び第２のシャントキャパシタは、前記シリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項１５に記載の方法。
【請求項18】
第２の中間ノードから前記第２の信号ポートに第４のインピーダンス変成器を通して前記第３の信号を伝播することと、ここにおいて、前記第２のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第２の中間ノードとの間に結合され、第３の中間ノードから前記第３の信号ポートに第５のインピーダンス変成器を通して前記第４の信号を伝播することと、ここにおいて、前記第３のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第３の中間ノードとの間に結合され、
第３の抵抗器を介して前記第２の中間ノードを前記第３の中間ノードに電気的に結合することと
を更に備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項19】
第５及び第６の信号を生成するために、前記第２の信号ポートにおいて前記第３の信号を分割することを更に備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項20】
前記第１の信号及び第６の信号を生成するために、第５の信号を分割することを更に備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項21】
方法であって、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することと、
第２の信号ポートにおいて第２の信号を受信することと、
第１の抵抗器を介して前記第１の信号ポートを前記第２の信号ポートに電気的に結合することと、
第１のインピーダンス変成器を介して前記第１の信号ポートから第１の中間ノードに前記第１の信号を伝播することと、
第２のインピーダンス変成器を介して前記第２の信号ポートから前記第１の中間ノードに前記第２の信号を伝播することと、
第３の信号を生成するために、前記第１の中間ノードにおいて前記第１及び第２の信号を合成することと、
第３のインピーダンス変成器及び第２の抵抗器を介して前記第１の中間ノードから第３の信号ポートに前記第３の信号を伝播することと、
を備える、方法。
【請求項22】
前記第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、伝送線路を備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項23】
前記第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、第１のシャントキャパシタ、シリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを備え、前記第１及び第２のシャントキャパシタは、前記シリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、請求項２１に記載の方法。
【請求項24】
第４のインピーダンス変成器を介して前記第１の信号ポートから第２の中間ノードに前記第１の信号を伝播することと、ここにおいて、前記第１のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第２の中間ノードとの間に結合され、第５のインピーダンス変成器を介して前記第２の信号ポートから第３の中間ノードに前記第２の信号を伝播することと、ここにおいて、前記第２のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第３の中間ノードとの間に結合され、
第３の抵抗器を介して前記第２の中間ノードを前記第３の中間ノードに電気的に結合することと、
を更に備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項25】
第５の信号を生成するために、前記第３の信号を第４の信号と合成することを更に備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項26】
前記第１の信号を生成するために、第４及び第５の信号を合成することを更に備える、請求項２１に記載の方法。
【請求項27】
ワイヤレス通信デバイスであって、少なくとも１つのアンテナと、
前記少なくとも１つのアンテナに結合されたトランシーバチェーンのセットと、
前記トランシーバチェーンのセットに結合された信号電力スプリッタ又はコンバイナと、
を備え、前記信号電力スプリッタ又はコンバイナは、
第１の信号ポートと、
第１の抵抗器と、
前記第１の信号ポートと第１の中間ノードとの間で前記第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器と、
前記第１の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第２のインピーダンス変成器と、
前記第１の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第３のインピーダンス変成器と、
前記第２の信号ポートと前記第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器と、
を備える、ワイヤレス通信デバイス。
【請求項28】
前記第１の信号ポートは、信号処理回路の入力に結合され、前記第２及び第３のポートは、前記トランシーバチェーンのセットの入力にそれぞれ結合される、請求項２７に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項29】
前記第２及び第３の信号ポートは、前記トランシーバチェーンのセットの出力にそれぞれ結合され、前記第１の信号ポートは、信号処理回路の入力に結合される、請求項２７に記載のワイヤレス通信デバイス。
【請求項30】
前記信号電力スプリッタ又はコンバイナは、第２の中間ノードと前記第２の信号ポートとの間に結合された第４のインピーダンス変成器と、ここにおいて、前記第２のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第２の中間ノードとの間に結合され、
第３の中間ノードと前記第３の信号ポートとの間に結合された第５のインピーダンス変成器と、ここにおいて、前記第３のインピーダンス変成器は、前記第１の中間ノードと前記第３の中間ノードとの間に結合され、
前記第２の中間ノードと前記第３の中間ノードとの間に結合された第３の抵抗器と、
を更に備える、請求項２７に記載のワイヤレス通信デバイス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
[0001]本特許出願は、２０２１年８月２日に出願され、本出願の譲受人に譲渡され、以下で全てが記載されているかのように、全ての適用可能な目的のために、参照によって本明細書に明確に援用される、係属中の米国非仮出願第１７／３９２，００５号の優先権を主張する。
【技術分野】
【0002】
[0002]本開示の態様は、概して、信号電力スプリッタ／コンバイナ（combiner）に関し、特に、より広い帯域幅にわたる改善された性能のための抵抗及びインピーダンス変成器負荷を有する信号電力スプリッタ／コンバイナに関する。
【背景技術】
【0003】
[0003]信号電力スプリッタは、入力信号を受信し、入力信号を電力分割して、出力信号のセットを生成するように構成される。逆に、信号電力コンバイナは、入力信号のセットを受信し、入力信号を電力合成して、出力信号を生成するように構成される。一般に、信号電力スプリッタ又はコンバイナは、相反特性（reciprocity property）を有し、ここで、入力信号がデバイスの一方の側の単一のポートにおいて受信されるか、又は入力信号のセットがデバイスのもう一方の側の入力ポートのセットにおいて受信されるかに応じて、同じデバイスが電力スプリッタ又はコンバイナとして使用され得る。
【0004】
[0004]信号電力スプリッタ／コンバイナの関心のある他の特性は、入力ポートと出力ポートとの間の挿入損失（insetion loss）、２つ以上の入力ポート又は出力ポート間のアイソレーション(isolation)、及びポートのうちの任意のものにおけるインピーダンス整合又は反射損失を含む。
【発明の概要】
【0005】
[0005]以下は、１つ以上の実装形態の基本的な理解を提供するために、そのような実装形態の簡略化された概要を提示する。この概要は、全ての企図される実装形態の広範な概観ではなく、全ての実装形態の基幹的又は重要な要素を識別することも、任意又は全ての実装形態の範囲を叙述することも意図されない。その唯一の目的は、後に提示されるより詳細な説明への前置きとして、簡略化された形式で１つ以上の実装形態のいくつかの概念を提示することである。
【0006】
[0006]本開示の態様は、装置に関する。本装置は、第１の信号ポートと、第１の抵抗器と、第１の信号ポートと第１の中間ノードとの間で第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器（impedance transformer）と、第１の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第２のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第３のインピーダンス変成器と、第２の信号ポートと第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器とを含む。
【0007】
[0007]本開示の別の態様は、方法に関する。本方法は、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することと、第１の中間ノードにおいて第２の信号を生成するために、第１の抵抗器及び第１の変成器を通して第１の信号を伝播することと、第３及び第４の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第２の信号を分割することと、第２の信号ポートに向かって第２のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播することと、第３の信号ポートに向かって第３のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播することと、第２の抵抗器を介して第２の信号ポートを第３の信号ポートに電気的に結合することとを含む。
【0008】
[0008]本開示の別の態様は、装置に関する。本装置は、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信するための手段と、第１の中間ノードにおいて第２の信号を生成するために、第１の抵抗器及び第１の変成器を通して第１の信号を伝播するための手段と、第３及び第４の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第２の信号を分割するための手段と、第２の信号ポートに向かって第２のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播するための手段と、第３の信号ポートに向かって第３のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播するための手段と、第２の抵抗器を介して第２の信号ポートを第３の信号ポートに電気的に結合するための手段と、を含む。
【0009】
[0009]本開示の別の態様は、方法に関する。本方法は、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することと、第２の信号ポートにおいて第２の信号を受信することと、第１の抵抗器を介して第１の信号ポートを第２の信号ポートに電気的に結合することと、第１のインピーダンス変成器を介して第１の信号ポートから第１の中間ノードに第１の信号を伝播することと、第２のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第１の中間ノードに第２の信号を伝播することと、第３の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第１及び第２の信号を合成することと、第３のインピーダンス変成器及び第２の抵抗器を介して第１の中間ノードから第３の信号ポートに第３の信号を伝播することと、を含む。
【0010】
[0010]本開示の別の態様は、装置に関する。本装置は、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信するための手段と、第２の信号ポートにおいて第２の信号を受信するための手段と、第１の抵抗器を介して第１の信号ポートを第２の信号ポートに電気的に結合するための手段と、第１のインピーダンス変成器を介して第１の信号ポートから第１の中間ノードに第１の信号を伝播するための手段と、第２のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第１の中間ノードに第２の信号を伝播するための手段と、第３の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第１及び第２の信号を合成するための手段と、第３のインピーダンス変成器及び第２の抵抗器を介して第１の中間ノードから第３の信号ポートに第３の信号を伝播するための手段とを含む。
【0011】
[0011]本開示の別の態様は、ワイヤレス通信デバイスに関する。ワイヤレス通信デバイスは、少なくとも１つのアンテナと、少なくとも１つのアンテナに結合されたトランシーバチェーンのセットと、トランシーバチェーンのセットに結合された信号電力スプリッタ又はコンバイナとを含み、信号電力スプリッタ又はコンバイナは、第１の信号ポートと、第１の抵抗器と、第１の信号ポートと第１の中間ノードとの間で第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第２のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第３のインピーダンス変成器と、第２の信号ポートと第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器とを含む。
【0012】
[0012]前述及び関連する目的を達成するために、１つ以上の実装形態は、以下で十分に説明され、且つ特許請求の範囲で特に指摘される特徴を含む。以下の説明及び付属の図面は、１つ以上の実装形態のある特定の例示的な態様を詳細に記載する。これらの態様は、しかしながら、様々な実装形態の原理が用いられ得る様々な方法のうちのほんの一部を示しているに過ぎず、説明の実装形態は、全てのそのような態様及びそれらの同等物を含むことを意図される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1A】[0013]本開示の態様による実例的な信号電力スプリッタの概略図を例示する。
【図1B】[0014]本開示の別の態様による実例的な信号電力コンバイナの概略図を例示する。
【図3】[0016]本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナの概略図を例示する。
【図4】[0017]本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナの概略図を例示する。
【図6】[0019]本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナの概略図を例示する。
【図7】[0020]本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナの概略図を例示する。
【図11B】[0024]本開示の別の態様による実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナのレイアウト図を例示する。
【図12】[0025]本開示の別の態様による、信号を電力分割する実例的な方法のフロー図を例示する。
【図13】[0026]本開示の別の態様による、信号を電力合成する実例的な方法のフロー図を例示する。
【図14】[0027]本開示の別の態様による実例的なワイヤレス通信デバイスのブロック図を例示する。
【図15】[0028]本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナのブロック図を例示する。
【発明を実施するための形態】
【0014】
[0029]添付された図面に関連して以下で記載される詳細な説明は、様々な構成の説明として意図され、本明細書で説明される概念が実施され得る唯一の構成を表すことを意図されない。詳細な説明は、様々な概念の完全な理解を提供することを目的として特定の詳細を含む。しかしながら、これらの概念がこれらの特定の詳細なしに実施され得ることは当業者にとって明らかであろう。いくつかの事例では、よく知られた構造及び構成要素は、そのような概念を曖昧にすることを避けるためにブロック図形式で示される。
【0015】
[0030]図１Ａは、本開示の態様による実例的な信号電力スプリッタ１００の概略図を例示する。信号電力スプリッタ１００は、入力信号Ｐinを受信し、入力信号Ｐinを電力分割して、第１の出力信号Ｐout1及び第２の出力信号Ｐout２を生成するように構成される。この例では、電力分割は、等しいか又は平衡されており、即ち、第１の出力信号Ｐout1の電力レベルが第２の出力信号Ｐout２の電力レベルと実質的に同じであることを意味する。信号電力スプリッタ１００の入力と出力との間に挿入損失がないと仮定すると、第１の出力信号Ｐout1及び第２の出力信号Ｐout２の各々の信号電力は、入力信号Ｐinの信号電力よりも実質的に三（３）デシベル（ｄＢ）低い。
【0016】
[0031]信号電力スプリッタ１００は、入力信号ポート１１０と、入力信号ポート１１０と第１の出力信号ポート１１６との間に結合された第１の伝送線路１１２と、入力信号ポート１１０と第２の出力信号ポート１１８との間に結合された第２の伝送線路１１４と、第１の出力信号ポート１１６と第２の出力信号ポート１１８との間に結合された抵抗器Ｒとを含む。議論されたように、入力信号Ｐinは、入力信号ポート１１０において受信され、第１の出力信号Ｐout1及び第２の出力信号Ｐout２は、第１の出力ポート１１６及び第２の出力ポート１１８においてそれぞれ生成される。
【0017】
[0032]入力信号ポート１１０並びに出力信号ポート１１６及び１１８が特定の波長λ又は周波数における特定の特性インピーダンスＺｏを有する場合、伝送線路１１２及び１１４は各々、実質的に同じインピーダンスＺ1を有し、それは、実質的に
【0018】
【数1】
【0019】
に設定され得る。追加として、伝送線路１１２及び１１４は各々、実質的に同じ長さＬ1を有し、それは、特定の周波数において実質的に４分の１波長（λ／４）に設定され得る。更に、抵抗器Ｒの抵抗は、実質的に２・Ｚｏに設定され得る。
【0020】
[0033]伝送線路１１２及び１１４は、マイクロストリップ、ストリップライン、コプレーナマイクロストリップ、サスペンデッドマイクロストリップ、又はその他として実装され得、ここで、伝送線路１１２及び１１４は各々、誘電体又は半導体基板上に配設されたメタライゼーションストリップとして実装される。抵抗器Ｒはまた、誘電体又は半導体基板上に配設された窒化チタン（ＴｉＮ）などの適切に寸法決めされた薄膜材料として実装され得る。
【0021】
[0034]図１Ｂは、本開示の別の態様による実例的な信号電力コンバイナ１５０の概略図を例示する。以前に議論された信号電力スプリッタ１００は、相反特性を有する。即ち、信号電力スプリッタ１００は、ポート１１６及び１１８においてそれぞれの入力信号を受信し、ポート１１０において合成された信号を生成することによって、信号電力コンバイナとして構成され得る。信号電力コンバイナ１５０は、信号電力スプリッタ１００が電力コンバイナとして使用される例である。その相反特性のために、信号電力スプリッタ１００及びコンバイナ１５０は、本明細書では、概して、信号電力スプリッタ／コンバイナと呼ばれる。
【0022】
[0035]信号電力コンバイナ１５０は、第１の入力信号Ｐin1及び第２の入力信号Ｐin2を受信し、入力信号Ｐin1及びＰin2を電力合成して、出力信号Ｐoutを生成するように構成される。この例では、電力合成は、等しいか又は平衡されており、即ち、出力信号Ｐoutの電力レベルが、実質的に入力信号Ｐin1及びＰin2の電力レベルの和であることを意味する。信号電力コンバイナ１５０の入力と出力との間に挿入損失がなく、入力信号Ｐin1及びＰin2が実質的に同じ電力を有すると仮定すると、出力信号Ｐoutの電力は、入力信号Ｐin1及びＰin2の各々の信号電力よりも実質的に３ｄＢ高い。
【0023】
[0036]信号電力コンバイナ１５０は、第１の入力信号ポート１６２と、第２の入力信号ポート１６４と、第１の入力信号ポート１６２と第２の入力信号ポート１６４との間に結合された抵抗器Ｒと、第１の入力信号ポート１６２と出力信号ポート１７０との間に結合された第１の伝送線路１６６と、第２の入力信号ポート１６４と出力信号ポート１７０との間に結合された第２の伝送線路１６８とを含む。議論されたように、第１の入力信号Ｐin1及び第２の入力信号Ｐin2は、第１の入力信号ポート１６２及び第２の入力信号ポート１６４でそれぞれ受信され、出力信号Ｐoutは、出力信号ポート１７０において生成される。
【0024】
[0037]入力信号ポート１６２及び１６４並びに出力信号ポート１７０が各々、特定の波長λ又は周波数における特定の特性インピーダンスＺｏを有する場合、伝送線路１６６及び１６８は各々、実質的に同じインピーダンスＺ1を有し、それは、実質的に
【0025】
【数2】
【0026】
に設定され得る。追加として、伝送線路１６６及び１６８は各々、実質的に同じ長さＬ1を有し、その長さＬ1は、特定の周波数において実質的に４分の１波長（λ／４）に設定され得る。更に、抵抗器Ｒの抵抗は、実質的に２・Ｚｏに設定され得る。
【0027】
[0038]実質的に、伝送線路１６６及び１６８は、マイクロストリップ、ストリップライン、コプレーナマイクロストリップ、サスペンデッドマイクロストリップ、又はその他として実装され得、ここで、伝送線路１６６及び１６８は各々、誘電体又は半導体基板上に配設されたメタライゼーションストリップ（metallization strip）として実装される。抵抗器Ｒはまた、誘電体又は半導体基板上に配設された窒化チタン（ＴｉＮ）などの適切に寸法決めされた薄膜材料として実装され得る。
【0028】
[0039]図２Ａ～２Ｃは、本開示の別の態様による、信号電力スプリッタ／コンバイナ１００／１５０に関連付けられた実例的な仕様及び応答のグラフを例示する。グラフの各々では、ｘ軸即ち水平軸は、左端の０ヘルツから右端の２０ギガヘルツ（ＧＨｚ）までの周波数を表す。図２Ａに図示されるグラフのｙ軸又は垂直軸は、上部の－２ｄＢから下部の－１４ｄＢまでの、ポート１１０／１７０とポート１１６／１６２と（又はポート１１０／１７０とポート１１８／１６４と）の間のｄＢ単位の挿入損失を表す。図２Ｂに図示されるグラフのｙ軸又は垂直軸は、上部の０ｄＢから下部の－３０ｄＢまでの、ポート１１６／１６２と１１８／１６４との間のｄＢ単位のアイソレーションを表す。図２Ｃに図示されるグラフのｙ軸又は垂直軸は、上部の０ｄＢから下部の－３０ｄＢまでの、ポート１１０／１７０におけるｄＢ単位の反射損失を表す。
【0029】
[0040]特に図２Ａを参照すると、グラフは、特定の用途のための挿入損失についての実例的な仕様を示す陰影付き領域を含む。特に、この仕様は、周波数０～１５ＧＨｚの間で－５ｄＢ以下の挿入損失を示すが、理想的には、周波数帯域全体にわたって－３ｄＢであるべきである。追加として、議論されたように、グラフはまた、ポート１１０／１７０とポート１１６／１６２と（又はポート１１０／１７０とポート１１８／１６４と）の間のｄＢ単位の挿入損失を示す。挿入損失は、周波数０～１５ＧＨｚの間で－３ｄＢと－４ｄＢとの間で変化し、それは、挿入損失についての実例的な仕様を満たすことに留意されたい。
【0030】
[0041]特に図２Ｂを参照すると、グラフは、特定の用途のためのポート１１６／１６２と１１８／１６４との間のアイソレーションについての実例的な仕様を示す陰影付き領域を含む。特に、この仕様は、周波数７～１５ＧＨｚの間で－１５ｄＢ以上のアイソレーションを示す。追加として、議論されたように、グラフはまた、ポート１１６／１６２と１１８／１６４との間のアイソレーションを示す。アイソレーションは、周波数帯域７～１５ＧＨｚ内で－１３ｄＢと－２９ｄＢとの間で変化することに留意されたい。このことから、周波数帯域７～１５ＧＨｚのより低い部分（例えば、７～８ＧＨｚの間）では、ポート１１６／１６２と１１８／１６４との間のアイソレーションは、仕様を満たさない。これは、伝送線路１１２／１６６及び１１４／１６８の長さＬ1が各々、この例では１３ＧＨｚなどの特定の周波数に対して設定され、ここで、アイソレーションが－２９ｄＢでピークに達するからである。この例では、アイソレーションが８．２ＧＨｚを下回る仕様を満たさない特定の周波数から更に離れた周波数に対して、アイソレーションは減少する。
【0031】
[0042]特に図２Ｃを参照すると、グラフは、特定の用途のためのポート１１０／１７０における反射損失（return loss）についての実例的な仕様を示す陰影付き領域を含む。特に、この仕様は、より低い周波数帯域０～１ＧＨｚ内で及びより高い周波数帯域７～１５ＧＨｚ内で－１５ｄＢ以下の反射損失を示す。追加として、議論されたように、グラフはまた、そのようなポート１１０／１７０における反射損失を示す。反射損失は、高周波数帯域７～１５ＧＨｚ内で－１２ｄＢ～－２７ｄＢの間で変化することに留意されたい。このことから、特に、より高い周波数帯域７～１５ＧＨｚのより低い部分（例えば、７～９ＧＨｚの間）では、反射損失は、仕様を満たさない。追加として、より低い周波数帯域０～１ＧＨｚ全体に対して、反射損失は、－５ｄＢよりも大きく、それは、仕様を大いに満たさない。この場合も、これは、伝送線路１１２／１６６及び１１４／１６８の長さＬ1が各々、この例では１３ＧＨｚなどの特定の周波数に対して設定され、ここで、反射損失は、－２９ｄＢで最良であるためである。反射損失は、特定の周波数から離れた周波数に対して増加し、ここで、この例では、反射損失は、より高い周波数帯域に対して９ＧＨｚを下回る仕様を満たさず、より低い周波数帯域全体に対して仕様を満たさない。
【0032】
[0043]図３は、本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナ３００の概略図を例示する。信号電力スプリッタ／コンバイナが挿入損失、アイソレーション、及び反射損失の点で仕様を満たすことが可能であり得る帯域幅を改善するための手法は、信号電力スプリッタ／コンバイナにより多くの段を追加することである。電力スプリッタ／コンバイナ３００は、多段信号電力スプリッタ／コンバイナの例である。
【0033】
[0044]特に、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００は、第１の信号ポートＰ1と、第１の信号ポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に結合された第１の伝送線路３１２と、第１の信号ポートＰ1と第２の中間ノードｎ２との間に結合された第２の伝送線路３１４と、第１の中間ノードｎ１と第２の中間ノードｎ２との間に結合された第１の抵抗器Ｒ１とを含む。信号電力スプリッタ／コンバイナ３００は、第１の中間ノードｎ１と第２の信号ポートＰ2との間に結合された第３の伝送線路３１６と、第２の中間ノードｎ２と第３の信号ポートＰ3との間に結合された第４の伝送線路３１８と、第２の信号ポートＰ2と第３の信号ポートＰ3との間に結合された第２の抵抗器Ｒ２とを更に含む。
【0034】
[0045]信号電力スプリッタ／コンバイナ３００が電力スプリッタとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００は、ポートＰ1において入力信号Ｐinを受信し、ポートＰ2及びＰ3において出力信号Ｐout1及びＰout２をそれぞれ生成する。信号電力スプリッタ／コンバイナ３００が電力コンバイナとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００は、ポートＰ2及びＰ3において入力信号Ｐin1及びＰin2をそれぞれ受信し、ポートＰ1において出力信号Ｐoutを生成する。
【0035】
[0046]ポートＰ1、Ｐ2、及びＰ3が各々、特定の波長λ又は周波数において特性インピーダンスＺｏを有する場合、第１の伝送線路３１２及び第２の伝送線路３１４は各々、実質的に同じインピーダンスＺ1（例えば、Ｚ1＝１．３２・Ｚｏ）及び実質的に同じ長さＬ1（例えば、特定の周波数（例えば、１３ＧＨｚ）においてλ／４）を有し得る。更に、第１の抵抗器Ｒ１の抵抗は、実質的に１．８７・Ｚｏに設定され得る。追加として、第３の伝送線路３１６及び第４の伝送線路３１８は各々、実質的に同じインピーダンスＺ2（例えば、Ｚ2＝１．１３・Ｚｏ）と、実質的に同じ長さＬ2（例えば、特定の周波数（例えば、１３ＧＨｚ）におけるλ／４）とを有し得る。更に、第２の抵抗器Ｒ２の抵抗は、実質的に３．１１・Ｚｏに設定され得る。
【0036】
[0047]伝送線路３１２、３１４、３１６、及び３１８は、マイクロストリップ、ストリップライン、コプレーナマイクロストリップ、サスペンデッドマイクロストリップ、又はその他として実装され得、ここで、伝送線路３１２、３１４、３１６、及び３１８は各々、誘電体又は半導体基板上に配設されたメタライゼーションストリップとして実装される。抵抗器Ｒ１及びＲ２はまた、誘電体又は半導体基板上に配設された窒化チタン（ＴｉＮ）などの適切に寸法決めされた薄膜材料として実装され得る。
【0037】
[0048]図４は、本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナ４００の概略図を例示する。信号電力スプリッタ／コンバイナ４００は、以前に議論された信号電力スプリッタ／コンバイナ３００の代替の実装形態であり得る。即ち、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００の伝送線路３１２、３１４、３１６、及び３１８は各々、インピーダンス変成器（impedance transformer）として動作する。しかしながら、等価インピーダンス変成器を実装する別の回路は、シリーズインダクタの両端にそれぞれ結合されたシャントキャパシタを含むパイネットワークなどの個別のデバイスを使用する。伝送線路の代わりに個別の構成要素を使用することによって、信号電力スプリッタ／コンバイナ４００は、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００と比較して、より小さく、又はよりコンパクトにされ得る。
【0038】
[0049]信号電力スプリッタ／コンバイナ４００は、第１の信号ポートＰ1と、第１のインピーダンス変成器４２０と、第２のインピーダンス変成器４３０と、第１の抵抗器Ｒ１と、第３のインピーダンス変成器４４０と、第４のインピーダンス変成器４５０と、第２の抵抗器Ｒ２と、第２の信号ポートＰ2と、第３の信号ポートＰ3とを含む。第１のインピーダンス変成器４２０は、第１の信号ポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に結合される。第１のインピーダンス変成器４２０は、第１の信号ポートＰ1とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ1Aと、第１の信号ポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に結合されたシリーズインダクタＬ1Aと、第１の中間ノードｎ１とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ1Bとを含む。
【0039】
[0050]第２のインピーダンス変成器４３０は、第１の信号ポートＰ1と第２の中間ノードｎ２との間に結合される。第２のインピーダンス変成器４３０は、第１の信号ポートＰ1とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ1Cと、第１の信号ポートＰ1と第２の中間ノードｎ２との間に結合されたシリーズインダクタＬ1Bと、第２の中間ノードｎ２とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ1Dとを含む。第１の抵抗器Ｒ１は、第１の中間ノードｎ１と第２の中間ノードｎ２との間に結合される。
【0040】
[0051]第３のインピーダンス変成器４４０は、第１の中間ノードｎ１と第２の信号ポートＰ2との間に結合される。第３のインピーダンス変成器４４０は、第１の中間ノードｎ１とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ2Aと、第１の中間ノードｎ１と第２の信号ポートＰ2との間に結合されたシリーズインダクタＬ2Aと、第２の信号ポートＰ2とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ2Bとを含む。
【0041】
[0052]第４のインピーダンス変成器４５０は、第２の中間ノードｎ２と第３の信号ポートＰ3との間に結合される。第４のインピーダンス変成器４５０は、第２の中間ノードｎ２とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ2Cと、第２の中間ノードｎ２と第３の信号ポートＰ3との間に結合されたシリーズインダクタＬ2Bと、第３の信号ポートＰ3とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ2Dとを含む。
【0042】
[0053]信号電力スプリッタ／コンバイナ４００が電力スプリッタとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ４００は、ポートＰ1において入力信号Ｐinを受信し、ポートＰ2及びＰ3において出力信号Ｐout1及びＰout２をそれぞれ生成する。信号電力スプリッタ／コンバイナ４００が電力コンバイナとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ４００は、ポートＰ2及びＰ3において入力信号Ｐin1及びＰin2をそれぞれ受信し、ポートＰ1において出力信号Ｐoutを生成する。
【0043】
[0054]ポートＰ1、Ｐ2、及びＰ3が各々、特定の波長λ又は周波数において特性インピーダンスＺｏを有する場合、第１のインピーダンス変成器４２０及び第２のインピーダンス変成器４３０は、第１の伝送線路３１２及び第２の伝送線路３１４と実質的に同じインピーダンス変換をそれぞれ実行するように構成され得る。これは、キャパシタＣ1A、Ｃ1B、Ｃ1C、及びＣ1D、並びにインダクタＬ1A及びＬ1Bの静電容量及びインダクタンスをそれぞれ設定することによって達成され得る。例えば、キャパシタＣ1A、Ｃ1B、Ｃ1C、及びＣ1Dの静電容量は、実質的に同じであり得、インダクタＬ1A及びＬ1Bのインダクタンスは、実質的に同じであり得る。
【0044】
[0055]同様に、第３のインピーダンス変成器４４０及び第４のインピーダンス変成器４５０は、第３の伝送線路３１６及び第４の伝送線路３１８と実質的に同じインピーダンス変換をそれぞれ実行するように構成され得る。これは、キャパシタＣ2A、Ｃ2B、Ｃ2C、及びＣ2D、並びにインダクタＬ2A及びＬ2Bの静電容量及びインダクタンスをそれぞれ設定することによって達成され得る。例えば、キャパシタＣ2A、Ｃ2B、Ｃ2C、及びＣ2Dの静電容量は、実質的に同じであり得、インダクタＬ2A及びＬ2Bのインダクタンスは、実質的に同じであり得る。
【0045】
[0056]信号電力スプリッタ／コンバイナ４００の抵抗器Ｒ１及びＲ２は、電力スプリッタ／コンバイナ３００の抵抗器Ｒ１及びＲ２と実質的に同じ抵抗をそれぞれ有するように実装され得る。
【0046】
[0057]図５Ａ～５Ｃは、本開示の別の態様による、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００に関連付けられた実例的な仕様及び応答のグラフを例示する。グラフの寸法、単位、及びスケールは、以前に議論された図２Ａ～２Ｃに図示されたものと同じである。グラフはまた、挿入損失、アイソレーション、及び反射損失についての同じ仕様の陰影付き領域をそれぞれ図示する。
【0047】
[0058]図５Ａに図示されるような挿入損失に関して、グラフは、ポートＰ1とポートＰ2と（又はＰ1とＰ3と）の間のｄＢ単位の挿入損失が、周波数０～１５ＧＨｚの間で依然として－３ｄＢ及び－４ｄＢ内であることを示し、それは、挿入損失についての実例的な仕様を満たす。しかしながら、電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００が電力スプリッタ／コンバイナ１００又は１５０における１段と比較して２段を有することに起因して、電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００は、電力スプリッタ／コンバイナ１００又は１５０に関連付けられたロールオフと比較してより高い周波数においてロールオフを有する。例えば、１段電力スプリッタ／コンバイナ１００又は１５０では、ロールオフは、約１４ＧＨｚで始まり、それに対して、２段電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００では、ロールオフは、１５ＧＨｚで始まる。
【0048】
[0059]図５Ｂに図示されるようなアイソレーションに関して、グラフは、ポートＰ2とＰ3との間のアイソレーションが周波数７～１５ＧＨｚの間で－１７ｄＢよりも大きいことを示し、それは、仕様を満たす。このことから、２段の電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００に起因して、２段が関心のある周波数範囲（例えば、７～１５ＧＨｚ）内に別のアイソレーションピークを導入するので、アイソレーションが仕様を満たす帯域幅又は周波数範囲が拡大される。例えば、アイソレーションは、９．５ＧＨｚ及び１４ＧＨｚにピークを有する。
【0049】
[0060]図５Ｃに図示されるような反射損失に関して、グラフは、反射損失が関心のあるより高い周波数範囲（７～１５ＧＨｚ）内でより広いことを示す。しかしながら、この周波数帯域内でさえ、反射損失は、７～９．５ＧＨｚの間の周波数についての仕様を満たさない。関心のあるより低い周波数範囲（例えば、０～１ＧＨｚ）に関して、反射損失は仕様を満たさない。このことから、２段信号電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００は、その中の反射損失を周波数拡大することによって、より高い周波数帯域内の反射損失を改善することが可能であり得る。しかしながら、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００は依然として、より高い周波数帯域の一部分及びより低い周波数帯域全体についての仕様を満たすには不十分である。
【0050】
[0061]図６は、本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナ６００の概略図を例示する。要約すると、より低い周波数帯域（例えば、０～１ＧＨｚ）及びより高い周波数帯域（例えば、７～１５ＧＨｚ）のより低い部分内の反射損失仕様を改善するために、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００は、信号ポートＰ1と第１のインピーダンス変成器６１２及び第２のインピーダンス変成器６１４との間に直列に結合された負荷抵抗器Ｒ０及び追加のインピーダンス変成器６１０を含む。本明細書でより詳細に議論されるように、負荷抵抗器Ｒ０は、より低い周波数帯域内の反射損失がその周波数帯域内の仕様を満たすように、その周波数帯域内の反射損失を改善する。追加のインピーダンス変成器６１０は、より高い周波数帯域にわたる反射損失が仕様を満たすように、より高い周波数帯域のより低い部分内の反射損失を改善する。
【0051】
[0062]特に、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００は、第１の信号ポートＰ1と、負荷抵抗器Ｒ０と、直列伝送線路６１０と、第１の並列伝送線路６１２及び第２の並列伝送線路６１４と、第１の抵抗器Ｒ１と、第３の並列伝送線路６１６及び第４の並列伝送線路６１８と、第２の抵抗器Ｒ２と、第２の信号ポートＰ2及び第３の信号ポートＰ3とを含む。負荷抵抗器Ｒ０及び直列伝送線路６１０は、第１の信号ポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に直列に結合される。第１の並列伝送線路６１２は、第１の中間ノードｎ１と第２の中間ノードｎ２との間に結合される。第２の並列伝送線路６１４は、第１の中間ノードｎ１と第３の中間ノードｎ３との間に結合される。第１の抵抗器Ｒ１は、第２の中間ノードｎ２と第３の中間ノードｎ３との間に結合される。第３の並列伝送線路６１６は、第２の中間ノードｎ２と第２の信号ポートＰ2との間に結合される。第４の並列伝送線路６１８は、第３の中間ノードｎ３と第３の信号ポートＰ3との間に結合される。第２の抵抗器Ｒ２は、第２の信号ポートＰ2と第３の信号ポートＰ3との間に結合される。
【0052】
[0063]同様に、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００が電力スプリッタとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００は、ポートＰ1において入力信号Ｐinを受信し、ポートＰ2及びＰ3において出力信号Ｐout1及びＰout２をそれぞれ生成する。信号電力スプリッタ／コンバイナ６００が電力コンバイナとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００は、ポートＰ2及びＰ3において入力信号Ｐin1及びＰin2をそれぞれ受信し、ポートＰ1において出力信号Ｐoutを生成する。伝送線路６１０、６１２／６１４、及び６１６／６１８の抵抗器Ｒ０、Ｒ１、及びＲ２の抵抗、インピーダンスＺ0、Ｚ1、及びＺ2、並びに長さＬ1、Ｌ2、及びＬ3は、図２Ａ～２Ｃを参照して説明されたものなど、関心のある１つ以上の周波数帯域にわたる挿入損失、アイソレーション、及び反射損失が仕様を満たすように最適化され得る。
【0053】
[0064]同様に、伝送線路６１０、６１２、６１４、６１６、及び６１８は、マイクロストリップ、ストリップライン、コプレーナマイクロストリップ、サスペンデッドマイクロストリップ、又はその他として実装され得、ここで、伝送線路６１０、６１２、６１４、６１６、及び６１８は各々、誘電体又は半導体基板上に配設されたメタライゼーションストリップとして実装される。抵抗器Ｒ０、Ｒ１、及びＲ２はまた、誘電体又は半導体基板上に配設された窒化チタン（ＴｉＮ）などの適切に寸法決めされた薄膜材料として実装され得る。
【0054】
[0065]図７は、本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナ７００の概略図を例示する。信号電力スプリッタ／コンバイナ７００は、以前に議論された信号電力スプリッタ／コンバイナ６００の代替の個別の構成要素の実装形態であり得る。
【0055】
[0066]信号電力スプリッタ／コンバイナ７００は、信号ポートＰ1と、負荷抵抗器Ｒ０と、直列インピーダンス変成器７１０と、第１の並列インピーダンス変成器７２０と、第２の並列インピーダンス変成器７３０と、第１の抵抗器Ｒ１と、第３の並列インピーダンス変成器７４０と、第４の並列インピーダンス変成器７５０と、第２の抵抗器Ｒ２と、第２の信号ポートＰ2と、第３の信号ポートＰ3とを含む。負荷抵抗器Ｒ０及び直列インピーダンス変成器７１０は、第１のポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に直列に結合される。直列インピーダンス変成器７１０は、第１のポートＰ1とより低い電圧レール(rail)（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ0Aと、第１のポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に結合されたシリーズインダクタＬ0Aと、第１の中間ノードｎ１とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ0Bとを含む。
【0056】
[0067]第１の並列インピーダンス変成器７２０は、第１の中間ノードｎ１と第２の中間ノードｎ２との間に結合される。第１の並列インピーダンス変成器７２０は、第１の中間ノードｎ１とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ1Aと、第１の中間ノードｎ１と第２の中間ノードｎ２との間に結合されたシリーズインダクタＬ1Aと、第２の中間ノードｎ２とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ1Bとを含む。
【0057】
[0068]第２の並列インピーダンス変成器７３０は、第１の中間ノードｎ１と第３の中間ノードｎ３との間に結合される。第２の並列インピーダンス変成器７３０は、第１の中間ノードｎ１とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ1Cと、第１の中間ノードｎ１と第３の中間ノードｎ３との間に結合されたシリーズインダクタＬ1Bと、第３の中間ノードｎ３とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ1Dとを含む。第１の抵抗器Ｒ１は、第２の中間ノードｎ２と第３の中間ノードｎ３との間に結合される。
【0058】
[0069]第３の並列インピーダンス変成器７４０は、第２の中間ノードｎ２と第２のポートＰ2との間に結合される。第３の並列インピーダンス変成器７４０は、第２の中間ノードｎ２とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ2Aと、第２の中間ノードｎ２と第２のポートＰ2との間に結合されたシリーズインダクタＬ2Aと、第２のポートＰ2とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ2Bとを含む。
【0059】
[0070]第４の並列インピーダンス変成器７５０は、第３の中間ノードｎ３と第３のポートＰ3との間に結合される。第４のインピーダンス変成器７５０は、第３の中間ノードｎ３とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第１のシャントキャパシタＣ2Cと、第３の中間ノードｎ３と第３のポートＰ3との間に結合されたシリーズインダクタＬ2Bと、第３のポートＰ3とより低い電圧レール（例えば接地）との間に結合された第２のシャントキャパシタＣ2Dとを含む。
【0060】
[0071]信号電力スプリッタ／コンバイナ７００が電力スプリッタとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ７００は、ポートＰ1において入力信号Ｐinを受信し、ポートＰ2及びＰ3において出力信号Ｐout1及びＰout２をそれぞれ生成する。信号電力スプリッタ／コンバイナ７００が電力コンバイナとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ７００は、ポートＰ2及びＰ3において入力信号Ｐin1及びＰin2をそれぞれ受信し、ポートＰ1において出力信号Ｐoutを生成する。
【0061】
[0072]ポートＰ1、Ｐ2、及びＰ3が各々、特定の波長λ又は周波数において特性インピーダンスＺｏを有する場合、負荷抵抗器Ｒ０及び直列インピーダンス変成器７１０は、以前に議論されたより低い周波数帯域（例えば、０～１ＧＨｚ）及びより高い周波数帯域（例えば、７～１５ＧＨｚ）の一部分などの１つ以上の所望の周波数帯域において信号電力スプリッタ／コンバイナ７００の反射損失（及び／又は他の特性（複数可））を改善するように構成され得る。これは、負荷抵抗器Ｒ０の抵抗、並びに直列インピーダンス変成器７１０のキャパシタＣ0A及びＣ0B並びにインダクタＬ0Aの静電容量及びインダクタンスをそれぞれ設定することによって達成され得る。
【0062】
[0073]信号電力スプリッタ／コンバイナ６００と同様に、第１の並列インピーダンス変成器７２０及び第２の並列インピーダンス変成器７３０は、第１の並列伝送線路６１２及び第２の並列伝送線路６１４と実質的に同じインピーダンス変換をそれぞれ実行するように構成され得る。これは、キャパシタＣ1A、Ｃ1B、Ｃ1C、及びＣ1D、並びにインダクタＬ1A及びＬ1Bの静電容量及びインダクタンスをそれぞれ設定することによって達成され得る。同様に、第３の並列インピーダンス変成器７４０及び第４の並列インピーダンス変成器７５０は、第３の並列伝送線路６１６及び第４の並列伝送線路６１８と実質的に同じインピーダンス変換をそれぞれ実行するように構成され得る。これは、キャパシタＣ2A、Ｃ2B、Ｃ2C、及びＣ2D、並びにインダクタＬ2A及びＬ2Bの静電容量及びインダクタンスをそれぞれ設定することによって達成され得る。電力スプリッタ／コンバイナ７００の抵抗器Ｒ１及びＲ２は、電力スプリッタ／コンバイナ６００の抵抗器Ｒ１及びＲ２と実質的に同じ抵抗をそれぞれ有するように実装され得る。
【0063】
[0074]図８は、本開示の別の態様による、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００のポートにおけるインピーダンスの実例的なスミスチャートを例示する。より低い周波数帯域（例えば、０～１ＧＨｚ）内などの低周波数においては、インピーダンス変成器３１２、３１４、３１６、及び３１８、又は４２０、４３０、４４０、及び４５０は、低周波数信号に実質的に影響を及ぼさない。これは、低周波数において、伝送線路３１２、３１４、３１６、及び３１８が本質的に短絡（short）として機能するためである。同様に、低周波数において、インピーダンス変成器４２０、４３０、４４０、及び４５０のキャパシタは、本質的に開放（open）として機能し、インダクタは、本質的に短絡として機能する。
【0064】
[0075]このことから、ポートＰ1の観点から、信号電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００のインピーダンスは、本質的にＲ２と並列のＲ１である。例えば、Ｒ１が１．８７・Ｚｏであり、Ｒ２が３．１１・Ｚｏである場合、電力スプリッタ／コンバイナ３００によってポートＰ1に提示されるインピーダンスは、ポートＰ2及びＰ3に存在するＺｏも考慮すると、０．７・Ｚｏである。このことから、スミスチャート中に示されるように、そのような低周波数におけるインピーダンスは、スミスチャート上の丸で囲まれた番号「１」によって表されるように、Ｚｏ未満の抵抗を有する実質的に電気抵抗である。これが、低周波数における反射損失が貧弱な原因である。番号「２」が付された正方形内に示される領域は、より高い周波数帯域（例えば、７～１５ＧＨｚ）などのより高い周波数において電力スプリッタ／コンバイナ３００によってポートＰ1に提示されるインピーダンスであり、ここで、反射損失は、より良好であるが、以前に議論されたように、より高い周波数帯域全体についての仕様を満たさない場合がある。
【0065】
[0076]図９は、本開示の別の態様による、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００又は７００のポートにおけるインピーダンスの実例的なスミスチャートを例示する。電力スプリッタ／コンバイナ６００又は７００中への負荷抵抗器Ｒ０の追加は、電力スプリッタ／コンバイナ６００又は７００によってポートＰ1に提示される抵抗を増大させる効果を有する。このことから、低周波インピーダンスを表す丸で囲まれた番号「３」によって示される領域は、電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００に関連付けられたスミスチャートの丸で囲まれた番号「１」の領域よりもＺｏに近い。このことから、直列負荷抵抗器Ｒ０の追加は、より低い周波数帯域内のインピーダンス整合又は反射損失を改善する。
【0066】
[0077]直列負荷抵抗器Ｒ０の追加は、より低い周波数におけるインピーダンス整合又は反射損失を改善するだけでなく、より高い周波数帯域内のインピーダンス整合に悪影響を及ぼし得る。このことから、負荷抵抗器Ｒ０の追加による、より高い周波数帯域内のインピーダンス整合又は反射損失に対するいかなる悪影響も補償するために、直列インピーダンス変成器６１０又は７１０は、より高い周波数帯域内のインピーダンス整合又は反射損失を改善する。スミスチャートは、これを、電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００に関係するスミスチャートの領域「２」と比較して、Ｚｏの周りで圧縮されている、番号「４」が付された正方形領域で例示する。このことから、直列インピーダンス変成器６１０又は７１０の追加は、より高い周波数帯域内のインピーダンス整合又は反射損失を改善する。
【0067】
[0078]図１０Ａ～１０Ｃは、本開示の別の態様による、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００又は７００に関連付けられた実例的な仕様及び応答のグラフを例示する。グラフの寸法、単位、及びスケールは、以前に議論された図２Ａ～２Ｃに図示されたものと同じである。グラフはまた、挿入損失、アイソレーション、及び反射損失についての同じ仕様の陰影付き領域をそれぞれ図示する。
【0068】
[0079]図１０Ａに図示されるような挿入損失に関して、グラフは、ポートＰ1とポートＰ2と（又はＰ1とＰ3と）の間のｄＢ単位の挿入損失が、電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００の対応する挿入損失よりも約１ｄＢ大きいが、周波数０～１５ＧＨｚの間では－５ｄＢ仕様よりも依然として小さいことを示す。このことから、負荷抵抗器Ｒ０及び直列インピーダンス変成器６１０又は７１０の追加は、挿入損失に対して僅かな影響を有する。
【0069】
[0080]図１０Ｂに図示されるようなアイソレーションに関して、グラフは、ポートＰ2とＰ3との間のアイソレーションが、周波数７～１５ＧＨｚの間で－１５ｄＢよりも大きいことを示し、それは、仕様を満たす。このことから、２段信号電力スプリッタ／コンバイナ３００又は４００への負荷抵抗器Ｒ０及び直列インピーダンス変成器６１０又は７１０の追加は、より高い周波数帯域（例えば、７～１５ＧＨｚ）内のアイソレーションに大いに影響を与えない。
【0070】
[0081]図１０Ｃに図示されるような反射損失に関して、グラフは、負荷抵抗器Ｒ０及び直列インピーダンス変成器６１０又は７１０の追加が、より低い及びより高い周波数帯域（例えば、０～１ＧＨｚ及び７～１５ＧＨｚ）内のインピーダンス整合又は反射損失を大いに改善することを示す。このことから、両方の帯域内の反射損失は、－１５ｄＢ未満の仕様を満たす。
【0071】
[0082]図１１は、本開示の別の態様による実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００のレイアウト図を例示する。信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、信号電力スプリッタ／コンバイナ７００の実例的なレイアウト実装形態である。
【0072】
[0083]信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、信号ポートＰ1、負荷抵抗器１１１０、並びに第１及び第２のシャントキャパシタ１１１２とシリーズインダクタ１１１４とを含む直列インピーダンス変成器を含む。信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、シャントキャパシタ１１１６及び１１２４とシリーズインダクタ１１１８とを含む第１の並列インピーダンス変成器を更に含む。シャントキャパシタ１１１６は、直列インピーダンス変成器と第１の並列インピーダンス変成器との間で共有されることに留意されたい。同様に、信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、シャントキャパシタ１１１６及び１１２６とシリーズインダクタ１１２０とを含む第２の並列インピーダンス変成器を更に含む。また、シャントキャパシタ１１１６は、直列インピーダンス変成器と第２の並列インピーダンス変成器との間で共有されることに留意されたい。
【0073】
[0084]信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、シャントキャパシタ１１２４及び１１３６とシリーズインダクタ１１３０とを含む第３の並列インピーダンス変成器を更に含む。シャントキャパシタ１１２４は、第１の並列インピーダンス変成器と第３の並列インピーダンス変成器との間で共有されることに留意されたい。追加として、信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、シャントキャパシタ１１２６及び１１３８と、シリーズインダクタ１１３２とを含む第４の並列インピーダンス変成器を更に含む。シャントキャパシタ１１２６は、第２の並列インピーダンス変成器と第４の並列インピーダンス変成器との間で共有される。信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、第１の抵抗器１１２８及び第２の抵抗器１１３４と、第２の信号ポートＰ2及び第３の信号ポートＰ3とを更に含む。
【0074】
[0085]負荷抵抗器１１１０及び直列インピーダンス変成器１１１２／１１１４／１１１６は、第１のポートＰ1と第１の中間ノードｎ１との間に直列に結合される。第１の並列インピーダンス変成器１１１６／１１１８／１１２４は、第１の中間ノードｎ１と第２の中間ノードｎ２との間に結合される。第２の並列インピーダンス変成器１１１６／１１２０／１１２６は、第１の中間ノードｎ１と第３の中間ノードｎ３との間に結合される。第１の抵抗器１１２８は、第２の中間ノードｎ２と第３の中間ノードｎ３との間に結合される。
【0075】
[0086]第３の並列インピーダンス変成器１１２４／１１３０／１１３６は、第２の中間ノードｎ２と第２のポートＰ2との間に結合される。第４の並列インピーダンス変成器１１２６／１１３２／１１３８は、第３の中間ノードｎ３と第３のポートＰ3との間に結合される。第２の抵抗器１１３４は、第２のポートＰ2と第３のポートＰ3との間に結合される。
【0076】
[0087]前述されたように、抵抗器１１１０、１１２８、及び１１３４は、ＴｉＮなどの抵抗材料の適切に寸法決めされたシートとして実装され得る。キャパシタ１１１２、１１１６、１１２４、１１２６、１１３６、及び１１３８は、金属－絶縁体－金属（ＭＩＭ）キャパシタとして実装され得る。インダクタ１１１４、１１１８、１１２０、１１３０、及び１１３２は、１つ以上のメタライゼーション層上に形成されたメタライゼーションコイル状ストリップとして実装され得る。
【0077】
[0088]信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００が電力スプリッタとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、ポートＰ1において入力信号Ｐinを受信し、ポートＰ2及びＰ3において出力信号Ｐout1及びＰout２をそれぞれ生成する。信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００が電力コンバイナとして使用される場合、信号電力スプリッタ／コンバイナ１１００は、ポートＰ2及びＰ3において入力信号Ｐin1及びＰin2をそれぞれ受信し、ポートＰ1において出力信号Ｐoutを生成する。
【0078】
[0089]図１２は、本開示の別の態様による、信号を電力分割する実例的な方法１２００のフロー図を例示する。方法１２００は、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することを含む（ブロック１２１０）。第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信するための手段の例は、本明細書で説明される信号ポートＰ1、Ｐ11、Ｐ21A、及びＰ21Bのうちの任意のものを含む。
【0079】
[0090]方法１２００は、第１の中間ノードにおいて第２の信号を生成するために、第１の抵抗器及び第１のインピーダンス変成器を通して第１の信号を伝播することを更に含む（ブロック１２２０）。第１の中間ノードにおいて第２の信号を生成するために第１の抵抗器及び第１の変成器を通して第１の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明される負荷抵抗器Ｒ０及び１１１０並びに直列インピーダンス変成器６１０、７１０、及び１１１２／１１１４／１１１６のうちの任意のものを含む。
【0080】
[0091]方法１２００はまた、第３及び第４の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第２の信号を分割することを含む（ブロック１２３０）。第３及び第４の信号を生成するために第１の中間ノードにおいて第２の信号を分割するための手段の例は、本明細書で説明される中間ノードｎ１のうちの任意のものを含む。
【0081】
[0092]方法１２００は、追加として、第２の信号ポートに向かって第２のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播することを含む（ブロック１２４０）。第２の信号ポートに向かって第２のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１２、７２０、及び１１１６／１１１８／１１２４のうちの任意のものを含む。
【0082】
[0093]更に、方法１２００は、第３の信号ポートに向かって第３のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播することを含む（ブロック１２５０）。第３の信号ポートに向かって第３のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１４、７３０、及び１１１６／１１２０／１１２６のうちの任意のものを含む。
【0083】
[0094]また、方法１２００は、第２の抵抗器を介して第２の信号ポートを第３の信号ポートに電気的に結合することを含む（ブロック１２６０）。第２の抵抗器を介して第２の信号ポートを第３の信号ポートに電気的に結合するための手段の例は、第２のポートＰ2と第３のポートＰ3との間の第２の抵抗器Ｒ２又は１１３４の結合を含む。
【0084】
[0095]方法１２００は、第２の中間ノードから第２の信号ポートに第４のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播すること、ここにおいて、第２のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第２の中間ノードとの間に結合され、と、第３の中間ノードから第３の信号ポートに第５のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播すること、ここにおいて、第３のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合され、と、第３の抵抗器を介して第２の中間ノードを第３の中間ノードに電気的に結合することと、を更に含み得る。
【0085】
[0096]第２の中間ノードから第２の信号ポートに第４のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１６、７４０、及び１１２４／１１３０／１１３６のうちの任意のものを含む。第３の中間ノードから第３の信号ポートに第５のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１８、７５０、及び１１２６／１１３２／１１３８のうちの任意のものを含む。第３の抵抗器を介して第２の中間ノードを第３の中間ノードに電気的に結合するための手段の例は、第２の中間ノードｎ２と第３の中間ノードｎ３との間の第１の抵抗器Ｒ１又は１１２８の結合を含む。
【0086】
[0097]追加として、方法１２００は、第５及び第６の信号を生成するために、第２の信号ポートにおいて第３の信号を分割することを含み得る。第５及び第６の信号を生成するために第２の信号ポートにおいて第３の信号を分割するための手段の例は、本明細書で説明される電力スプリッタ１５２０及び１５３０のうちの任意のものを含む。加えて、方法１２００は、第１及び第６の信号を生成するために、第１の信号ポートにおいて第５の信号を分割することを含み得る。第１の信号及び第６の信号を生成するために第１の信号ポートにおいて第５の信号を分割するための手段の例は、本明細書で説明されるような電力スプリッタ１５２０及び１５３０のうちの任意のものを含む。
【0087】
[0098]図１３は、本開示の別の態様による、信号を電力合成する実例的な方法１３００のフロー図を例示する。方法１３００は、第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することを含む（ブロック１３１０）。第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信するための手段の例は、本明細書で説明される信号ポートＰ2のうちの任意のものを含む。方法１３００は、第２の信号ポートにおいて第２の信号を受信することを更に含む（ブロック１３２０）。第２の信号ポートにおいて第２の信号を受信するための手段の例は、本明細書で説明される信号ポートＰ3のうちの任意のものを含む。
【0088】
[0099]追加として、方法１３００は、第１の抵抗器を介して第１の信号ポートを第２の信号ポートに電気的に結合することを含む（ブロック１３３０）。第１の抵抗器を介して第１の信号ポートを第２の信号ポートに電気的に結合するための手段の例は、本明細書で説明される第２のポートＰ2と第３のポートＰ3との間の第２の抵抗器Ｒ２又は１１３４の結合を含む。
【0089】
[0100]方法１３００はまた、第１のインピーダンス変成器を介して第１の信号ポートから第１の中間ノードに第１の信号を伝播することを含む（ブロック１３４０）。第１のインピーダンス変成器を介して第１の信号ポートから第１の中間ノードに第１の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１２、７２０、及び１１２４／１１１８／１１１６のうちの任意のものを含む。
【0090】
[0101]更に、方法１３００は、第２のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第１の中間ノードに第２の信号を伝播することを含む（ブロック１３５０）。第２のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第１の中間ノードに第２の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１４、７３０、及び１１２６／１１２０／１１１６のうちの任意のものを含む。
【0091】
[0102]方法１３００はまた、第３の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第１及び第２の信号を合成することを含む（ブロック１３６０）。第３の信号を生成するために第１の中間ノードにおいて第１及び第２の信号を合成するための手段の例は、本明細書で説明される中間ノードｎ１のうちの任意のものを含む。
【0092】
[0103]そして、方法１３００は、第３のインピーダンス変成器及び第２の抵抗器を介して第１の中間ノードから第３の信号ポートに第３の信号を伝播することを含む（ブロック１３７０）。第３のインピーダンス変成器及び第２の抵抗器を介して第１の中間ノードから第３の信号ポートに第３の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明される直列インピーダンス変成器６１０、７１０、及び１１１６／１１１４／１１１２、並びに負荷抵抗器Ｒ０及び１１１０のうちの任意のものを含む。
【0093】
[0104]方法１３００は、第４のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第２の中間ノードに第３の信号を伝播すること、ここにおいて、第１のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第２の中間ノードとの間に結合され、と、第５のインピーダンス変成器を介して第３の信号ポートから第３の中間ノードに第４の信号を伝播すること、ここにおいて、第２のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合され、と、第３の抵抗器を介して第２の中間ノードを第３の中間ノードに電気的に結合することと、を更に含み得る。
【0094】
[0105]第４のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第２の中間ノードに第３の信号を伝播するための手段の例は、本明細書で説明されるインピーダンス変成器６１６、７４０、及び１１３６／１１３０／１１２４のうちの任意のものを含む。第５のインピーダンス変成器を介して第３の信号ポートから第３の中間ノードに第４の信号を伝播する例は、本明細書で説明されたインピーダンス変成器６１８、７５０、及び１１３８／１１３２／１１２６のうちの任意のものを含む。第３の抵抗器を介して第２の中間ノードを第３の中間ノードに電気的に結合するための手段の例は、第２の中間ノードｎ２と第３の中間ノードｎ３との間の第１の抵抗器Ｒ１又は１１２８の結合を含む。
【0095】
[0106]追加として、方法１３００は、第５の信号を生成するために、第３の信号ポートにおいて第３の信号を第４の信号と合成することを含み得る。第５の信号を生成するために第３の信号ポートにおいて第３の信号を第４の信号と合成するための手段は、本明細書で説明されるような電力スプリッタ１５２０及び１５３０のうちの任意のものを含む。加えて、方法１３００は、第１の信号を生成するために、第１の信号ポートにおいて第４及び第５の信号を合成することを含み得る。第１の信号を生成するために第１の信号ポートにおいて第４及び第５の信号を合成するための手段の例は、本明細書で更に説明されるように、電力スプリッタ１５２０及び１５３０のうちの任意のものを含む。
【0096】
[0107]図１４は、本開示の別の態様による実例的なワイヤレス通信デバイス１４００のブロック図を例示する。ワイヤレス通信デバイス１４００は、スマートフォン、タブレットデバイス、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ウェアラブルデバイス（例えば、スマートウォッチ、アクティビティ監視デバイス、健康監視デバイス、等）、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスなどとして実装され得る。
【0097】
[0108]ワイヤレス通信デバイス１４００は、少なくとも１つのアンテナ１４１０（例えば、アンテナのセット、又は１つ以上のフェーズアレイアンテナ、等）と、トランシーバチェーンのセット１４２０と、信号電力コンバイナ１４４０と、信号電力スプリッタ１４５０と、信号処理回路１４６０とを含む。トランシーバチェーンのセット１４２０の各々は、少なくとも１つのアンテナ１４１０に及びそれから信号をルーティングするように構成された信号ルーティング回路１４２２と、低雑音増幅器（ＬＮＡ）１４２４と、位相シフタ１４２６と、（局部発振器（ＬＯ）信号を受信する）ダウンコンバートミキサ１４２８と、中間周波数（ＩＦ）又はベースバンド（ＢＢ）フィルタ１４３０とを含み得る。これらのデバイスは、少なくとも１つのアンテナ１４１０を介して受信されたＲＦ信号を受信されたＩＦ又はＢＢ信号に変換するように集合的に構成される。
【0098】
[0109]信号電力コンバイナ１４４０は、トランシーバチェーンのセット１４２０の出力にそれぞれ結合された入力を含む。例えば、信号電力コンバイナ１１４０の入力は、トランシーバチェーンのセット１４２０の対応する受信されたＩＦ又はＢＢフィルタ１４３０の出力にそれぞれ結合され得る。信号電力コンバイナ１１４０の入力は、トランシーバチェーンのセット１４２０からＩＦ又はＢＢ信号を受信するように構成される。先の例を考慮すると、トランシーバチェーンのセット１４２０のうちの１つは、より高い周波数帯域（例えば、７～１５ＧＨｚ）内のＩＦ信号を生成するように構成され得、トランシーバチェーンのセット１４２０のうちの別の１つは、より低い周波数帯域（例えば、０～１ＧＨｚ）内のＩＦ信号を生成するように構成され得る。
【0099】
[0110]信号電力コンバイナ１４４０は、受信されたＩＦ信号又はＢＢ信号を合成して、合成された受信されたＩＦ信号又はＢＢ信号をその出力において生成するように構成される。信号電力コンバイナ１４４０は、本明細書で説明される信号電力コンバイナのうちの任意のものによって実装され得る。信号電力コンバイナ１４４０の出力は、信号処理回路１４６０の入力に結合される。信号処理回路１４６０は、結合された受信されたＩＦ又はＢＢ信号を処理して、そこからデータを復元するように構成される。
【0100】
[0111]信号処理回路１４６０は、データを含む合成された送信ＩＦ又はＢＢ信号を生成するように構成される。信号処理回路１４６０は、信号電力スプリッタ１４５０の入力に結合された出力を含み、その出力において、合成された送信ＩＦ又はＢＢ信号が生成される。信号電力スプリッタ１４５０は、結合された送信ＩＦ又はＢＢ信号を電力分割して、送信ＩＦ又はＢＢ信号のセットを生成するように構成される。信号電力スプリッタ１４５０は、本明細書で説明された信号電力スプリッタのうちの任意のものによって実装され得る。信号電力スプリッタ１４５０は、トランシーバチェーンのセット１４２０の入力にそれぞれ結合された出力のセットを含み、その出力において、送信ＩＦ又はＢＢ信号のセットが生成される。
【0101】
[0112]トランシーバチェーンのセット１４２０の各々は、（ＬＯ信号を受信する）アップコンバートミキサ１４３２と、無線周波数（ＲＦ）フィルタ１４３４と、位相シフタ１４３６と、１つ以上の増幅器のセット１４３８（例えば、前置増幅器、電力増幅器（ＰＡ）、等）とを更に含み得る。これらのデバイスは、信号電力スプリッタ１４５０から受信された送信ＩＦ又はＢＢ信号を変換して、送信ＲＦ信号を生成するように集合的に構成され、送信ＲＦ信号は、ワイヤレス送信のために信号ルーティング回路１４２２を介して少なくとも１つのアンテナ１４１０に提供される。信号電力スプリッタ１４５０によって生成された送信ＩＦ又はＢＢ信号のセットは、トランシーバチェーンのセット１４２０の対応するアップコンバートミキサ１４３２にそれぞれ提供される。
【0102】
[0113]図１５は、本開示の別の態様による別の実例的な信号電力スプリッタ／コンバイナ１５００のブロック図を例示する。電力スプリッタ／コンバイナ１５００は、階層的な信号電力スプリッタ／コンバイナのセットを含み得、各電力スプリッタ／コンバイナは、以前に議論された信号電力スプリッタ／コンバイナのうちの任意のものによって構成され得る。
【0103】
[0114]特に、信号電力スプリッタ／コンバイナ１５００は、信号ポートＰ11、Ｐ12、及びＰ13を含む第１の階層レベル信号電力スプリッタ／コンバイナ１５１０を含む。第１の階層レベル信号電力スプリッタ／コンバイナ１５１０は、以前に議論された信号電力スプリッタ／コンバイナ６００、７００、及び１１００のうちの任意のものによって実装され得、信号ポートＰ11、Ｐ12、及びＰ13は、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００、７００、及び１１００の信号ポートＰ1、Ｐ2、及びＰ3にそれぞれ対応する。
【0104】
[0115]信号電力スプリッタ／コンバイナ１５００は、信号ポートＰ21A、Ｐ22A、及びＰ23Aを含む第１の第２の階層レベル信号電力スプリッタ／コンバイナ１５２０を含む。第１の第２の階層レベル信号電力スプリッタ／コンバイナ１５２０は、以前に議論された信号電力スプリッタ／コンバイナ６００、７００、及び１１００のうちの任意のものによって実装され得、信号ポートＰ21A、Ｐ22A、及びＰ23Aは、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００、７００、及び１１００の信号ポートＰ1、Ｐ2、及びＰ3にそれぞれ対応する。
【0105】
[0116]信号電力スプリッタ／コンバイナ１５００は、信号ポートＰ21B、Ｐ22B、及びＰ23Bを含む第２の第２の階層レベル信号電力スプリッタ／コンバイナ１５３０を含む。第２の第２の階層レベル信号電力スプリッタ／コンバイナ１５３０は、以前に議論された信号電力スプリッタ／コンバイナ６００、７００、及び１１００のうちの任意のものによって実装され得、信号ポートＰ21B、Ｐ22B、及びＰ23Bは、信号電力スプリッタ／コンバイナ６００、７００、及び１１００の信号ポートＰ1、Ｐ2、及びＰ3にそれぞれ対応する。
【0106】
[0117]信号電力スプリッタ／コンバイナ１５００が電力スプリッタとして使用される場合、信号電力スプリッタ１５００は、ポートＰ11において入力信号Ｐinを受信し、第１の階層レベルスプリッタ１５１０は、入力信号Ｐinを電力分割して、ポートＰ12及びＰ13において第１の階層レベル出力信号Ｐout11及びＰout12をそれぞれ生成する。第１の第２の階層レベル信号電力スプリッタ１５２０は、ポートＰ21Aにおいて第１の階層レベル出力信号Ｐout11を受信し、信号Ｐout11を電力分割して、ポートＰ22A及びＰ23Bにおいて第２の階層レベル出力信号Ｐout21及びＰou22をそれぞれ生成する。第２の第２の階層レベル信号電力スプリッタ１５３０は、ポートＰ21Bにおいて第２の階層レベル出力信号Ｐout12を受信し、信号Ｐout12を電力分割して、ポートＰ22B及びＰ23Bにおいて第２の階層レベル出力信号Ｐout23及びＰout24をそれぞれ生成する。信号電力スプリッタの２つよりも多い階層レベルが存在し得ることを理解されたい。
【0107】
[0118]信号電力スプリッタ／コンバイナ１５００が電力コンバイナとして使用される場合、信号電力スプリッタ１５００は、ポートＰ22A、Ｐ23A、Ｐ22B、及びＰ23Bにおいて入力信号Ｐin1、Ｐin2、Ｐin３、及びＰin４をそれぞれ受信する。第１の第２の階層レベル信号電力コンバイナ１５２０は、入力信号Ｐin1及びＰin2を電力合成して、ポートＰ21Aにおいて第１の第１の階層レベル入力信号Ｐin11を生成する。同様に、第２の第２の階層レベル信号電力コンバイナ１５３０は、入力信号Ｐin３及びＰin４を電力合成して、ポートＰ21Bにおいて第２の第１の階層レベル入力信号Ｐin12を生成する。第１の階層レベル信号電力コンバイナ１５１０は、ポートＰ12及びＰ13において第１の階層レベル入力信号Ｐin11及びＰin12をそれぞれ受信し、信号Ｐin11及びＰin12を電力合成して、ポートＰ11において出力信号Ｐoutを生成する。信号電力コンバイナの２つよりも多い階層レベルが存在し得ることを理解されたい。
【0108】
[0119]図１５に示されている例は、１：４電力スプリッタ又は４：１電力コンバイナである。最大信号電力分割又は結合は、２nであり、ここで、ｎは、階層レベルの数である。例えば、この例では、ｎ＝２である。このことから、信号分割又は結合の最大数は、２2又は４である。信号分割又は結合の最大２n以外の奇数又は偶数は、最高階層レベルにおいて１つ以上の電力スプリッタ／コンバイナを除去することによって達成され得る。例えば、１：３電力スプリッタ又は３：１電力コンバイナは、電力スプリッタ／コンバイナ１５００を除去することによって、電力スプリッタ／コンバイナ１５３０を用いて達成され得る。別の例は、３つの階層レベル（ｎ＝３）であり、ここで、最高の階層レベルは、最大８の代わりに６つの電力スプリッタ／コンバイナを有する。
【0109】
[0120]以下は、本開示の態様の概要を提供する：
【0110】
[0121]態様１：第１の信号ポートと、第１の抵抗器と、第１の信号ポートと第１の中間ノードとの間で第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第２のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第３のインピーダンス変成器と、第２の信号ポートと第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器とを含む、装置。
【0111】
[0122]態様２：第１のインピーダンス変成器は、第１のインピーダンス及び第１の長さを有する第１の伝送線路を含む、態様１に記載の装置。
【0112】
[0123]態様３：第２のインピーダンス変成器は、第２のインピーダンス及び第２の長さを有する第２の伝送線路を含む、態様１又は２に記載の装置。
【0113】
[0124]態様４：第３のインピーダンス変成器は、第３のインピーダンス及び第３の長さを有する第３の伝送線路を含む、態様１～３のいずれか１つに記載の装置。
【0114】
[0125]態様５：第２のインピーダンスは、第３のインピーダンスと実質的に同じであり、第２の長さは、第３の長さと実質的に同じである、態様４に記載の装置。
【0115】
[0126]態様６：第１のインピーダンス変成器は、第１のシャントキャパシタ、第１のシリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを含み、第１及び第２のシャントキャパシタは、第１のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様１～５のいずれか１つに記載の装置。
【0116】
[0127]態様７：第２のインピーダンス変成器は、第３のシャントキャパシタ、第２のシリーズインダクタ、及び第４のシャントキャパシタを含み、第３及び第４のシャントキャパシタは、第２のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様１～６のいずれか１つに記載の装置。
【0117】
[0128]態様８：第３のインピーダンス変成器は、第５のシャントキャパシタ、第３のシリーズインダクタ、及び第６のシャントキャパシタを含み、第５及び第６のシャントキャパシタは、第３のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様１～７のいずれか１つに記載の装置。
【0118】
[0129]態様９：第３、第４、第５、第６のシャントキャパシタは、実質的に同じ静電容量を有し、第２及び第３のシリーズインダクタは、実質的に同じインダクタンスを有する、態様９に記載の装置。
【0119】
[0130]態様１０：第２のインピーダンス変成器は、第２のシリーズインダクタ及び第３のシャントキャパシタを含み、第２のシャントキャパシタは、第１のインピーダンス変成器と第２のインピーダンス変成器との間で共有され、第２及び第３のシャントキャパシタは、第２のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様６～９のいずれか１つに記載の装置。
【0120】
[0131]態様１１：第３のインピーダンス変成器は、第３のシリーズインダクタ及び第４のシャントキャパシタを含み、第２のシャントキャパシタは、第１のインピーダンス変成器と第２のインピーダンス変成器と第３のインピーダンス変成器との間で共有され、第２及び第４のシャントキャパシタは、第３のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様１０に記載の装置。
【0121】
[0132]態様１２：第２の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第４のインピーダンス変成器と、ここにおいて、第２のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第２の中間ノードとの間に結合され、第３の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第５のインピーダンス変成器と、ここにおいて、第３のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合され、第２の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合された第３の抵抗器とを更に含む、態様１～１１のいずれか１つに記載の装置。
【0122】
[0133]態様１３：第４のインピーダンス変成器は、第１のインピーダンス及び第１の長さを有する第１の伝送線路を含み、第５のインピーダンス変成器は、第２のインピーダンス及び第２の長さを有する第２の伝送線路を含み、第１のインピーダンスは、第２のインピーダンスと実質的に同じであり、第１の長さは、第２の長さと実質的に同じである、態様１２に記載の装置。
【0123】
[0134]態様１４：第４のインピーダンス変成器は、第１のシャントキャパシタ、第１のシリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを含み、第１及び第２のシャントキャパシタは、第１のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合され、第５のインピーダンス変成器は、第３のシャントキャパシタ、第２のシリーズインダクタ、及び第４のシャントキャパシタを含み、第３及び第４のシャントキャパシタは、第２のシリーズインダクタの両端にそれぞれ結合され、第１、第２、第３、第４のシャントキャパシタは、実質的に同じ静電容量を有し、第１及び第２のシリーズインダクタは、実質的に同じインダクタンスを有する態様１２に記載の装置。
【0124】
[0135]態様１５：第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することと、第１の中間ノードにおいて第２の信号を生成するために、第１の抵抗器及び第１のインピーダンス変成器を通して第１の信号を伝播することと、第３及び第４の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第２の信号を分割することと、第２の信号ポートに向かって第２のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播することと、第３の信号ポートに向かって第３のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播することと、第２の抵抗器を介して第２の信号ポートを第３の信号ポートに電気的に結合することと、を含む、方法。
【0125】
[0136]態様１６：第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、伝送線路を含む、態様１５に記載の方法。
【0126】
[0137]態様１７：第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、第１のシャントキャパシタ、シリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを含み、第１及び第２のシャントキャパシタは、シリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様１５に記載の方法。
【0127】
[0138]態様１８：第２の中間ノードから第２の信号ポートに第４のインピーダンス変成器を通して第３の信号を伝播することと、ここにおいて、第２のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第２の中間ノードとの間に結合され、第３の中間ノードから第３の信号ポートに第５のインピーダンス変成器を通して第４の信号を伝播することと、ここにおいて、第３のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合され、第３の抵抗器を介して第２の中間ノードを第３の中間ノードに電気的に結合することとを更に含む、請求項１５～１７のいずれか１つに記載の方法。
【0128】
[0139]態様１９：第５及び第６の信号を生成するために、第２の信号ポートにおいて第３の信号を分割することを更に含む、態様１５～１８のいずれか１つに記載の方法。
【0129】
[0140]態様２０：第１の信号及び第６の信号を生成するために、第５の信号を更に分割する、態様１５～１９のいずれか１つに記載の方法。
【0130】
[0141]態様２１：第１の信号ポートにおいて第１の信号を受信することと、第２の信号ポートにおいて第２の信号を受信することと、第１の抵抗器を介して第１の信号ポートを第２の信号ポートに電気的に結合することと、第１のインピーダンス変成器を介して第１の信号ポートから第１の中間ノードに第１の信号を伝播することと、第２のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第１の中間ノードに第２の信号を伝播することと、第３の信号を生成するために、第１の中間ノードにおいて第１及び第２の信号を合成することと、第３のインピーダンス変成器及び第２の抵抗器を介して第１の中間ノードから第３の信号ポートに第３の信号を伝播することと、を含む、方法。
【0131】
[0142]態様２２：第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、伝送線路を含む、態様２１に記載の方法。
【0132】
[0143]態様２３：第１、第２、及び第３のインピーダンス変成器は各々、第１のシャントキャパシタ、シリーズインダクタ、及び第２のシャントキャパシタを含み、第１及び第２のシャントキャパシタは、シリーズインダクタの両端にそれぞれ結合される、態様２１に記載の方法。
【0133】
[0144]態様２４：第４のインピーダンス変成器を介して第１の信号ポートから第２の中間ノードに第１の信号を伝播することと、ここにおいて、第１のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第２の中間ノードとの間に結合され、第５のインピーダンス変成器を介して第２の信号ポートから第３の中間ノードに第２の信号を伝播することと、ここにおいて、第２のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合され、第３の抵抗器を介して第２の中間ノードを第３の中間ノードに電気的に結合することとを更に含む、態様２１～２３のいずれか１つに記載の方法。
【0134】
[0145]態様２５：第５の信号を生成するために、第３の信号を第４の信号と合成することを更に含む、態様２１～２４のいずれか１つに記載の方法。
【0135】
[0146]態様２６：第１の信号を生成するために、第４及び第５の信号を合成することを更に含む、態様２１～２５のいずれか１つに記載の方法。
【0136】
[0147]態様２７：少なくとも１つのアンテナと、少なくとも１つのアンテナに結合されたトランシーバチェーンのセットと、トランシーバチェーンのセットに結合された信号電力スプリッタ又はコンバイナとを含み、信号電力スプリッタ又はコンバイナは、第１の信号ポートと、第１の抵抗器と、第１の信号ポートと第１の中間ノードとの間で第１の抵抗器と直列に結合された第１のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第２のインピーダンス変成器と、第１の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第３のインピーダンス変成器と、第２の信号ポートと第３の信号ポートとの間に結合された第２の抵抗器とを含む、ワイヤレス通信デバイス。
【0137】
[0148]態様２８：第１の信号ポートは、信号処理回路の入力に結合され、第２及び第３のポートは、トランシーバチェーンのセットの入力にそれぞれ結合される、態様２７に記載のワイヤレス通信デバイス。
【0138】
[0149]態様２９：第２及び第３の信号ポートは、トランシーバチェーンのセットの出力にそれぞれ結合され、第１の信号ポートは、信号処理回路の入力に結合される、態様２７に記載のワイヤレス通信デバイス。
【0139】
[0150]態様３０：信号電力スプリッタ又はコンバイナは、第２の中間ノードと第２の信号ポートとの間に結合された第４のインピーダンス変成器と、ここにおいて、第２のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第２の中間ノードとの間に結合され、第３の中間ノードと第３の信号ポートとの間に結合された第５のインピーダンス変成器と、ここにおいて、第３のインピーダンス変成器は、第１の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合され、第２の中間ノードと第３の中間ノードとの間に結合された第３の抵抗器とを更に備える、態様２７～２９のいずれか１つに記載のワイヤレス通信デバイス。
【0140】
[0151]本開示の先の説明は、当業者が本開示を製造又は使用することを可能にするために提供される。本開示に対する様々な修正は、当業者にとって容易に明らかとなり、本明細書で定義された包括的な原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなしに他の変形形態に適用され得る。このことから、本開示は、本明細書で説明された例に限定されることを意図されず、本明細書で開示された原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を付与されるべきである。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【国際調査報告】