CN101567248A - 使用鼓形芯的平衡-不平衡变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平衡－不平衡变压器。这种平衡－不平衡变压器包括：鼓形芯，其具有芯单元和设置在该芯单元两侧的一对法兰；设置在所述法兰上的多个端子电极；主绕组，其缠绕在所述芯单元上，并且该主绕组的两端连接到所述端子电极；和副绕组，其缠绕在所述芯单元上，该副绕组的两端和中央抽头连接到所述端子电极，其中，所述副绕组包括从一端延伸到所述中央抽头的第一绕线，和从另一端延伸到所述中央抽头的第二绕线，并且第一绕线和第二绕线以彼此沿着对方延伸的方式缠绕在所述芯单元上。

Description

使用鼓形芯的平衡-不平衡变压器

技术领域

本发明涉及平衡-不平衡变压器，尤其涉及一种使用鼓形芯的平衡-不平衡变压器。

背景技术

连接到天线等的传输线路一般为不平衡传输线路，而连接到高频电路(比如半导体IC)的传输线路为平衡传输线路。因此，在将不平衡传输线路和平衡传输线路连接起来的时候，将平衡-不平衡变压器插入在传输线路之间，该平衡-不平衡变压器使不平衡信号和平衡信号彼此转换。在这种情况下，不平衡信号指的是以固定电势(比如接地电势)作为基准的单端信号，而平衡信号指的是差分信号。

日本专利申请特开第H11-135330号中描述的使用眼镜形芯的平衡-不平衡变压器和日本专利申请特开第H8-115820号中描述的使用环形芯的平衡-不平衡变压器是一般平衡-不平衡变压器的例子。然而，使用眼镜形芯的或者环形芯的平衡-不平衡变压器中存在一个问题，也就是它不仅具有相对较大的整体尺寸，而且对绕组的绕线操作自动化和表面安装造成了困难。

同时，日本专利申请特开第2005-39446号中描述的使用鼓形芯的平衡-不平衡变压器具有以下优点：容易减小尺寸，并且适于绕组的绕线操作自动化和表面安装。

然而，在使用鼓形芯的平衡-不平衡变压器中，其特性随着副绕组的绕线方法而显著改变，因此难以获得良好的高频特性。尤其是在高频区中，难以获得良好的幅度平衡(平衡信号中的幅度平衡)和相位平衡(平衡信号中的相位平衡)。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种使用鼓形芯、能够获得良好高频特性的平衡-不平衡变压器。

本发明的另一个目的是提供一种使用鼓形芯、在高频区中具有良好幅度平衡和相位平衡的平衡-不平衡变压器。

本发明人经过大量研究发现：使用鼓形芯的平衡-不平衡变压器的高频区中的幅度平衡和相位平衡的劣化原因在于构成副绕组的两个绕组的对称性破坏。本发明就是基于这种技术发现而完成的。

也就是说说，根据本发明的平衡-不平衡变压器包括：鼓形芯，其具有芯单元和设置在该芯单元两侧的一对法兰(flange)；设置在所述法兰上的多个端子电极；主绕组，其缠绕在所述芯单元上并且两端连接到所述端子电极；和副绕组，其缠绕在所述芯单元上并且两端和中央抽头连接到所述端子电极。所述副绕组包括从一端延伸到中央抽头的第一绕线，和从另一端延伸到中央抽头的第二绕线，并且第一绕线和第二绕线以彼此沿着对方延伸的方式缠绕在所述芯单元上。

根据本发明，构成所述副绕组的第一绕线和第二绕线以两条绕线彼此沿着对方延伸的方式缠绕，从而确保了这两条绕线之间极高的对称度。结果，尤其是在高频区中，能够使幅度平衡和相位平衡获得理想数值。在本发明中，“主绕组”和“副绕组”并没有限定输入侧和输出侧。也就是说，连接到不平衡传输线路的一侧被定义为“主绕组”，而连接到平衡传输线路的一侧被定义为“副绕组”，然而为方便起见，输入侧和输出侧中的任何一侧都可以作为“主绕组”和“副绕组”。

将两条绕线缠绕在芯单元上使得两条绕线彼此沿着对方延伸的一种优选方法是所谓的双线绕线。这种双线绕线通常被用作共模滤波器等的绕线方法。然而在共模滤波器中，主绕组和副绕组是通过双线绕线而简单地绕成的。相比较而言，本发明的关注点在构成副绕组的两条绕线的对称性上，并且如双线绕线中那样，这两条绕线是以彼此沿着对方延伸的状态缠绕的。借此可以显著提高在本技术领域中尚未引起注意的副绕组之间的对称性。注意：“彼此沿着对方延伸的状态”并不限于两条绕线彼此接触地缠绕的状态，而是还包括两条绕线以彼此之间设置了恒定间隔的方式缠绕的状态。

在本发明中优选的是：主绕组的一端连接到设置在一个法兰上的端子电极，而主绕组的另一端连接到设置在另一个法兰上的端子电极。因此，无需在穿越主绕组的同时进行缠绕，从而能够抑制短路的发生，进而提高了产品的可靠性。

在这种情况下，优选的是：从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，而从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，所述主绕组的一端连接到第一端子电极，所述主绕组的另一端连接到第四端子电极，所述副绕组的一端连接到第三端子电极，而所述副绕组的另一端连接到第六端子电极。还优选的是：在所述副绕组的中央抽头当中，属于第一绕线的一部分连接到第五端子电极，而属于第二绕线的一部分连接到第二端子电极。因此，通过以所述芯单元的轴为中心，可以将不平衡传输线路连接到位于一侧的第一和第四端子电极上，并且通过以所述芯单元的轴为中心，可以将平衡传输线路连接到位于另一侧的第三和第六端子电极上。因此，不必要例如绕开构成传输线路的布线图案，从而能够实现线性度和对称度高的传输线路。

此外，在这种情况下优选的是：所述主绕组包括从所述一端到中继点的第三绕线和从所述另一端到该中继点的第四绕线，位于第一与第二端子电极之间的第七端子电极进一步被设置在所述一个法兰上，而位于第四与第五端子电极之间的第八端子电极进一步被设置在所述另一个法兰上。还优选的是：在所述中继点当中，属于第三绕线的一部分连接到第八端子电极，属于第四绕线的一部分连接到第七端子电极，而第三和第四绕线以彼此沿着对方延伸的方式缠绕在所述芯单元上。于是就得到了这样一种配置，所述主绕组和所述副绕组在从对应端子电极开始的匝数彼此相等的部分处邻接，这样能够提高所述主绕组和所述副绕组之间的磁耦合。

在本发明中，还优选的是：第一和第二端子电极设置在所述一个法兰上，而第三和第四端子电极设置在所述另一个法兰上；所述主绕组的一端连接到第一端子电极，而所述主绕组的另一端连接到第二端子电极；所述副绕组的一端连接到第三端子电极，而所述副绕组的另一端连接到第四端子电极，并且所述副绕组的中央抽头连接到第二端子电极。因此，可以减少端子电极的数量。此外，可以将不平衡传输线路连接到设置在一个法兰上的第一和第二端子电极上，而可以将平衡传输线路连接到设置在另一个法兰上的第三和第四端子电极上。因此不必要例如绕开构成传输线路的布线图案，从而能够获得线性度和对称度高的传输线路。

在这种情况下，优选的是：将所述主绕组缠绕在所述芯单元的外周侧，而将所述副绕组缠绕在所述芯单元的内周侧。因此，所述主绕组的交叉部分(intersecting part)上没有施加过多的应力，从而可以提高产品的可靠性。

在本发明中，还优选的是：从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，并且从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，所述主绕组的一端连接到第一端子电极，所述主绕组的另一端连接到第六端子电极；所述副绕组的一端连接到第三端子电极，而所述副绕组的另一端连接到第四端子电极，并且在所述副绕组的中央抽头当中，属于第一绕线的一部分连接到第五端子电极，而属于第二绕线的一部分连接到第二端子电极。因此，抵消了安装时的方向性，由此无需控制安装方向，从而降低了安装成本。此外，不必使第一绕线和第二绕线交叉，因此简化了制造。

在本发明中，还优选的是：从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，并且从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，所述绕组的一端连接到第一端子电极，所述主绕组的另一端连接到第四端子电极，所述副绕组的一端连接到第三端子电极，所述副绕组的另一端连接到第五端子电极，并且在所述副绕组的中央抽头当中，属于第一绕线的部分连接到第六端子电极，而属于第二绕线的部分连接到第二端子电极。因此，不必使第一绕线和第二绕线交叉，从而简化了制造。此外，因为构成主绕组的绕线与构成副绕组的第一和第二绕线之间在长度和绕线条件方面几乎没有差别，所以可以将这些绕线保持在一致的状态下。

在本发明中还优选的是：从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，并且从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，所述主绕组的一端连接到第二端子电极，所述主绕组的另一端连接到第五端子电极，所述副绕组的一端连接到第三端子电极，所述副绕组的另一端连接到第四端子电极，并且在所述副绕组的中央抽头当中，属于第一绕线的部分连接到第六端子电极，而属于第二绕线的部分连接到第一端子电极。因此，抵消了安装时的方向性，从而无需控制安装方向，进而降低了安装成本。此外，不必使第一和第二绕线交叉，因此简化了制造。

在本发明中同时优选的是：从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，并且从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，所述主绕组的一端连接到第二端子电极，所述主绕组的另一端连接到第五端子电极，所述副绕组的一端连接到第三端子电极，所述副绕组另一端连接到第六端子电极，并且在所述副绕组的中央抽头当中，属于第一绕线的部分连接到第四端子电极，而属于第二绕线的部分连接到第一端子电极。因此，可以平行且线性地形成连接到所述副绕组的一对平衡传输线路，从而可以确保这一对平衡传输线路之间的对称性。此外，不必使第一绕线和第二绕线交叉，因此简化了制造。

因此，根据本发明，构成所述副绕组的两条绕线之间的对称性很高，进而能够提供具有良好高频特性尤其是在高频区中具有良好幅度平衡和相位平衡特性的平衡-不平衡变压器。

附图说明

通过结合附图参照本发明的以下详细描述，本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得更加明了，图中：

图1为示出了根据本发明第一实施方式的平衡-不平衡变压器的外观的示意性立体图；

图2为根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器的示意性截面图；

图3为根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器的从安装表面侧观察的示意性仰视图；

图4为用于解释绕线131-133与端子电极141-146之间的连接关系的示意图；

图5为根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的等效电路图；

图6为根据比较例的平衡-不平衡变压器的示意性截面图；

图7为示出了用于安装平衡-不平衡变压器100的印制电路板上的布线图案的视图；

图8为示出了根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器的外观的示意性立体图；

图9为根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器的示意性截面图；

图10为根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器的从安装表面侧观察的示意性仰视图；

图11为用于解释绕线231-234与端子电极241-248之间连接关系的示意图；

图12为根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器200的等效电路图；

图13A为示出了每匝绕线231-234与端子之间关系的电路图；

图13B为示出了每匝绕线231-234的排布的示意性局部截面图；

图14示出了用于安装平衡-不平衡变压器200的印制电路板上的布线图案；

图15为示出了根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器的外观的示意性立体图；

图16为根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器的示意性截面图；

图17为根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器的从安装表面侧观察的示意性仰视图；

图18为用于解释绕线331-334与端子电极341-344之间连接关系的示意图；

图19为根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器300的等效电路图；

图20示出了用于安装根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器300的印制电路板上的布线图案；

图21为用于解释根据第四实施方式的平衡-不平衡变压器400的绕线与端子电极之间连接关系的示意图；

图22示出了用于安装根据第四实施方式的平衡-不平衡变压器400的印制电路板上的布线图案；

图23为用于解释根据第五实施方式的平衡-不平衡变压器500的绕线与端子电极之间连接关系的示意图；

图24示出了用于安装根据第五实施方式的平衡-不平衡变压器500的印制电路板上的布线图案；

图25为用于解释根据第六实施方式的平衡-不平衡变压器600的绕线与端子电极之间连接关系的示意图；

图26示出了用于安装根据第六实施方式的平衡-不平衡变压器600的印制电路板的布线图案；

图27为用于解释根据第七实施方式的平衡-不平衡变压器700的绕线与端子电极之间连接关系的示意图；

图28示出了用于安装平衡-不平衡变压器700的印制电路板上的布线图案；

图29示出了可用作副绕组的双绞线10；

图30示出了幅度不平衡的测量结果；而

图31示出了相位不平衡的测量结果。

具体实施方式

以下将参照附图来解释本发明的优选实施方式。

图1为示出了根据本发明第一实施方式的平衡-不平衡变压器的外观的示意性立体图，图2为根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器的示意性截面图，而图3为根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器的从安装表面侧观察的示意性仰视图。

如图1-3所示，根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100配置有鼓形芯110、板形芯120和三条绕线131-133。鼓形芯110包括芯单元111和设置在芯单元111的两端的一对法兰112和113。从一个方向(图3所示的箭头A)观察时，以这种顺序设置的三个端子电极141-143位于一个法兰112上。从同一方向(图3所示的箭头A)观察时，以这种顺序设置的三个端子电极144-146位于另一个法兰113上。

放置板形芯120是为了将鼓形芯110的法兰112和113的顶部连接起来。在本发明中，板形芯120的使用不是必要条件，然而，在利用板形芯120形成闭合磁路的情况下，可以获得高的磁耦合。鼓形芯110和板形芯120是由磁性材料制成的，虽然没有特别限定，但优选使用NiZn铁磁材料。使用NiZn铁磁材料的原因在于它不仅提供了相对较高的透磁性，而且具有相对较低的导电率。因此，能够借助这种材料直接形成端子电极。然而，在板形芯120上没有形成端子电极的情况下，也可以使用透磁性甚至更高的MgZn铁磁材料。

如图3所示，所有三条绕线131-133顺时针方向(右转)朝着箭头B缠绕。图4为用于解释绕线131-133与端子电极141-146之间连接关系的示意图。如图4所示，绕线131的一端131a连接到端子电极141，而另一端131b连接到端子电极144。在第一实施方式中，绕线131缠绕了八匝。此外，绕线132的一端132a连接到端子电极143，而另一端132b连接到端子电极145。在第一实施方式中，绕线132缠绕了四匝。此外，绕线133的一端133a连接到端子电极142，而另一端133b连接到端子电极146。在第一实施方式中，绕线133缠绕了四匝。

图5为根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的等效电路图。

如图5所示，平衡-不平衡变压器100是由连接在主侧端子P与接地端子GNG之间的主绕组L11、L12以及连接在副侧正电极端子ST与副侧负电极端子SB之间的副绕组L21、L22构成的。副绕组L21与L22之间的连接点被用作中央抽头CT。

在第一实施方式中，绕线131的一端131a上的四匝构成了主绕组L1，而另一端131a上的四匝构成了主绕组L2。此外，绕线132构成了副绕组L21，而绕线133构成了副绕组L22。因此，将端子电极141用作主侧端子P，将端子电极143和146分别用作副侧正电极端子ST和副侧负电极端子SB，将端子电极144用作接地端子GNG，而将端子电极142和145用作中央抽头CT。

如图2和图3所示，在第一实施方式中，构成主绕组的绕线131缠绕在内周侧，而构成副绕组的绕线132和133缠绕在外周侧。注意：可以按相反的方式来缠绕这些绕线。构成副绕组的绕线132和133通过双线缠绕方式缠绕在芯单元111上。在图2中，截面为阴影线的绕线为绕线132，而截面上标有“×”的绕线为绕线133。也就是说，绕线132和133交替地从一个法兰112朝着另一个法兰113(或者朝着相反方向)缠绕。因此，与绕线132和133的第n(n＝1到4)匝重合的部分互相邻接。

相比于所谓的扇形缠绕(也就是如图6所示的比较例中所示的那样，绕线132集中缠绕在芯单元111中法兰112一侧的区域111a中，而绕线133集中缠绕在芯单元111中法兰113一侧的区域111b中)，这种绕线方法可以在这两条绕线132和133之间确保很高的对称度。这是因为：相比于两条绕线几乎均等缠绕的双线缠绕，在扇形缠绕中充当中央抽头CT的一部分位于芯单元111的中心，因此对称性在用于将中央抽头CT连接到端子电极的绕线部分处受到了破坏。

图7示出了用于安装根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的印制电路板上的布线图案。

图7所示的印制电路板上的安装区域150是用于安装平衡-不平衡变压器100的区域，并且该区域上设置有四个焊盘图案151-154。焊盘图案151是连接到不平衡传输线路PL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器100的端子电极141(主侧端子P)。焊盘图案152是连接到接地导线GNDL的图案，并且公共连接到平衡-不平衡变压器100的端子电极144(接地端子GND)以及端子电极142和145(中央抽头CT)。焊盘图案153和154是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器100的端子电极143(副侧正电极端子ST)和端子电极146(副侧负电极端子SB)。

因为这种布局，在从安装区域150观察时，可以在箭头C的方向上线性地形成不平衡传输线路PL，同时在从安装区域150观察时，可以在箭头D的方向上彼此并行且线性地形成一对平衡传输线路STL和SBL。因此不必例如绕开印制电路板上的布线图案，因此布线图案所占据的面积不会超出所需限值。此外，可以确保布线图案的对称性。从而能够降低整个装置的尺寸，同时提高信号质量。

因此，平衡-不平衡变压器100对构成副绕组的两条绕线132和133采用了双线绕线，因而与通过扇形绕线来缠绕的情况相比，可以在构成副绕组的这两条绕线之间确保很高的对称度。结果，尤其是在高频区中，能够获得良好的幅度平衡和相位平衡。

此外，因为所有绕线131-133都是在同一方向上缠绕的，所以不必在使芯单元111中的绕线进行交叉的同时进行缠绕。因此短路难以发生，从而提高了产品的可靠性。

接下来描述本发明的第二实施方式。

图8为示出了根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器的外观的示意性立体图，图9为根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器的示意性截面图，而图10为根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器的从安装面侧观察的示意性仰视图。

如图8到10所示，根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器200是由鼓形芯210、板形芯220和四条绕线231-234构成的。鼓形芯210包括芯单元211和一对设置在芯单元211的两端上的法兰212和213。鼓形芯210和板形芯220对应于平衡-不平衡变压器100中的鼓形芯110和板形芯120，因此其材料与上述材料相同。

从一个方向(图10所示的箭头E)观察时，以这种顺序定位的四个端子电极241、247、242和243设置在鼓形芯210的一个法兰212上。从同一方向(图10所示的箭头E)观察时，以这种顺序定位的四个端子电极244、248、245和246设置在另一个法兰213上。在这些端子电极当中，端子电极241-246对应于平衡-不平衡变压器100中的端子电极141-146。因此，平衡-不平衡变压器200具有比平衡-不平衡变压器100多了两个端子电极247和248的配置。

如图10所示，所有四个绕线231-234都沿顺时针方向(右转)朝着箭头F缠绕。图11为用于解释绕线231-234与端子电极241-248之间连接关系的示意图。如图11所示，绕线231的一端231a连接到端子电极241，而另一端231b则连接到端子电极248。绕线232的一端232a连接到端子电极247，而另一端232b则连接到端子电极244。绕线233的一端233a连接到端子电极243，而另一端233b连接到端子电极245。此外，绕线234的一端234a连接到端子电极242，而另一端234b连接到端子电极246。在第二实施方式中，所有绕线231-234都缠绕四匝。

图12为根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器200的等效电路图。

如图12所示，平衡-不平衡变压器200的等效电路基本上与图5所示的等效电路相同。然而，主绕组L11和L12是由彼此不同的绕线231和232构成的，并且绕线231和232通过充当中继点的端子电极247和248而连接起来。此外，与图5所示的等效电路类似，端子电极241用作主侧端子P，端子电极243和246分别用作副侧正电极端子ST和副侧负电极端子SB，端子电极244用作接地端子GND，而端子电极242和245用作中央抽头CT。

如图9和图10所示，在第二实施方式中，同样，构成主绕组的绕线231和232缠绕在内周侧，而构成副绕组的绕线233和234缠绕在外周侧。注意：这些绕线是以相反方式缠绕的。在第二实施方式中，不仅构成副绕组的绕线233和234是通过双线缠绕方式缠绕在芯单元211上的，而且构成主绕组的绕线231和232也是通过双线缠绕方式缠绕在芯单元211上的。在图9中，截面上既没有阴影也没有标示符号的绕线为绕线231，截面上标示有“●”(实心圆圈)的绕线为绕线232，截面上有阴影的绕线为绕线233，而截面上标示有“×”的绕线为绕线234。也就是说，平衡-不平衡变压器200具有这样的配置，即，绕线231和232交替地从一个法兰212朝着另一个法兰213(朝相反方向)缠绕，与此同时，绕线233和234交替地缠绕。

图13A和图13B更详细地解释了绕线231-234的排布，其中图13A为示出了每匝绕线231-234与端子之间关系的电路图，而图13B为示出了每匝绕线231-234的排布的示意性局部截面图。在图13A和图13B中，连字符之前显示的数字表示了绕线类型，而连字符之后显示的数字表示了匝数。比如，标号为231-1的部分表示绕线231的第一匝。

如图13A所示，假定以端子电极241(主侧端子P)为开始点来定义绕线231的匝数，假定以端子电极247(中继点)为开始点来定义绕线232的匝数，假定以端子电极243(副侧正电极端子ST)为开始点来定义绕线233的匝数，并且以端子电极242(中央抽头CT)为开始点来定义绕线234的匝数。因此，从对应端子电极(241和243)观察时，绕线231的每匝231-1到231-4和绕线233的每匝233-1到233-4彼此之间构成了一对PA。类似地，从对应端子电极(244和246)观察时，绕线232的每匝232-1到232-4和绕线234的每匝234-1到234-4彼此之间构成了一对PA。在这种情况下，这对PA是一对绕线的对应匝，并且是其中传输信号的相位应当一致的部分。

如图13B所示，应该理解，在其中从对应端子电极观察时匝数彼此相等(也就是一对PA)的部分内，主绕组和副绕组在顶部和底部邻接起来。也就是说，每条绕线都在其中传输信号的相位应当一致的部分中邻接起来，因此可以增强主绕组与副绕组的磁耦合，并且可以获得更好的高频特性。

图14示出了用于安装平衡-不平衡变压器200的印制电路板上的布线图案。

图14所示的印制电路板上的安装区域250是用于安装平衡-不平衡变压器200的区域，并且该区域上设置有五个焊盘图案251-255。焊盘图案251是连接到不平衡传输线路PL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器200的端子电极241(主侧端子P)。焊盘图案252是连接到接地导线GNDL的图案，并且公共连接到平衡-不平衡变压器200的端子电极244(接地端子GND)以及端子电极242和245(中央抽头CT)。焊盘图案253和254是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器200的端子电极243(副侧正电极端子ST)和端子电极246(副侧负电极端子SB)。此外，焊盘图案255是连接到主绕组的中继点的图案，并且公共连接到平衡-不平衡变压器200的端子电极247和248。

根据这种布局，与根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100类似，不必例如绕开印制电路板上的布线图案，因此布线图案占据的面积没有增大到超过所需限值，此外，可以确保布线图案的对称性。这使得能够减小整个装置的尺寸，同时提高信号质量。

因此，根据第二实施方式的平衡-不平衡变压器200，除了具有与根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100相同的效果之外，还可以进一步增强主绕组与副绕组之间的磁耦合，这使得能够获得更好的高频特性。此外，因为绕线231-234的缠绕次数相同，因此可以同时缠绕这四条绕线231-234。

接下来描述本发明的第三实施方式。

图15为示出了根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器的外观的示意性立体图。图16为根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器的示意性截面图，而图17为根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器的从安装表面侧观察的示意性仰视图。

如图15到图17所示，根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器300由鼓形芯310、板形芯320和三条绕线331-333构成。鼓形芯310包括芯单元311和设置在芯单元311两侧的一对法兰312和313。鼓形芯310和板形芯320对应于平衡-不平衡变压器100中的鼓形芯110和板形芯120，因此其材料也与上述材料相同。

鼓形芯310的一个法兰312上设置有两个端子电极341和342，而另一个法兰313上设置有两个端子电极343和344。如图17所示，所有三条绕线331-333都以顺时针方向(右转)朝着箭头G缠绕。注意：对于绕线331，在沿箭头G的方向从一端331a缠绕四匝之后，再沿箭头H的方向以返回绕线的形式缠绕四匝。因此，绕线331在某些部分自我交叉。

图18为用于解释绕线331-333与端子电极341-344之间连接关系的示意图。如图18所示，绕线331的一端331a连接到端子电极341，而另一端331b连接到端子电极342。绕线332的一端332a连接到端子电极343，而另一端332b连接到端子电极342。此外，绕线333的一端333a连接到端子电极344，而另一端333b连接到端子电极342。在第三实施方式中，绕线331缠绕了八匝，而绕线332和333各缠绕了四匝。

图19为根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器300的等效电路图。

如图19所示，平衡-不平衡变压器300的等效电路基本上与图5所示的等效电路相同。然而，端子电极342被同时用作接地端子GND和中央抽头CT。此外，端子电极341被用作主侧端子P，而端子电极343和344分别被用作副侧正电极端子ST和副侧负电极端子SB。

如图16和图17所示，在第三实施方式中，同样，构成主绕组的绕线331缠绕在外周侧，而构成副绕组的绕线332和333缠绕在内周侧。这是因为绕线331在某些部分上自身交叉，所以缠绕之后的表面变得粗糙，并且当副绕组(绕线332和333)缠绕在该粗糙表面上时，应力会作用于该交叉部分。

在第三实施方式中，同样，构成副绕组的绕线332和333也通过双线绕线法缠绕在芯单元311上。在图16中，截面有阴影的绕线为绕线332，截面上标有“×”的绕线为绕线333。也就是说，绕线332和333从一个法兰312朝着另一个法兰313(或者朝相反方向)交替地缠绕。

图20示出了用于安装根据第三实施方式的平衡-不平衡变压器300的印制电路板上的布线图案。

图20所示的印制电路板上的安装区域350是用于安装平衡-不平衡变压器300的区域，并且该区域上设置有四个焊盘图案351-354。焊盘图案351是连接到不平衡传输线路PL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器300的端子电极341(主侧端子P)。焊盘图案352是连接到接地导线GNDL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器300的端子电极342(兼任接地端子GND和中央抽头CT)。焊盘图案353和354是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器300的端子电极343(副侧正电极端子ST)和端子电极344(副侧负电极端子SB)。

根据这种布局，与平衡-不平衡变压器100和平衡-不平衡变压器200类似，不必例如绕开印制电路板上的布线图案，因此布线图案占据的面积没有增大到超过所需限值，此外可以确保布线图案的对称性。这使得能够减小整个装置的尺寸，同时提高信号质量。

如上所述，根据平衡-不平衡变压器300，除了具有与根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100相同的效果之外，还可以将端子电极的数量减小为四，因此可以进一步减小尺寸。

接下来描述本发明的第四实施方式。

图21为用于解释根据第四实施方式的平衡-不平衡变压器400的绕线与端子电极之间连接关系的示意图。根据第四实施方式的平衡-不平衡变压器400的外观和截面基本上与图1和图2所示的根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的相同。

如图21所示，在第四实施方式中，端子电极441-446上连接了三条绕线431-433。在这些端子电极当中，绕线431构成了主绕组，而绕线432和433构成了副绕组。绕线431的一端431a连接到端子电极441，而另一端431b连接到端子电极446。绕线432的一端432a连接到端子电极442，而另一端432b连接到端子电极444。绕线433的一端433a连接到端子电极443，而另一端433b连接到端子电极445。在第四实施方式中，绕线431缠绕了八匝，而绕线432和433各缠绕了四匝。此外，平衡-不平衡变压器400的等效电路与图5所示的等效电路相同。

图22示出了用于安装根据第四实施方式的平衡-不平衡变压器400的印制电路板上的布线图案。

图22所示的印制电路板上的安装区域450是用于安装平衡-不平衡变压器400的区域，并且该区域上设置有四个焊盘图案451-454。焊盘图案451是连接到不平衡传输线路PL上的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器400的端子电极441。焊盘图案452是连接到接地导线GNDL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器400的端子电极442、445和446。因此，端子电极442和445构成了副绕组的中央抽头。焊盘图案453和454是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器400的端子电极443和端子电极444。

平衡-不平衡变压器400不需要具有任何方向性，因此，即使交换了设置在芯单元411两侧上的一对法兰412和413的位置，也可以获得相同的绕线连接状态。也就是说，即使在安装时将平衡-不平衡变压器400旋转180度，也可以执行正确的操作。平衡-不平衡变压器400旋转180度后连接到焊盘图案451-454的端子电极的标号被示于图22中的括号内。因此，由于平衡-不平衡变压器400不需要具有任何方向性，所以不必控制安装方向，由此降低了安装成本。

此外，在平衡-不平衡变压器400中，通过双线缠绕方式缠绕的绕线432和433在任何位置(绕线432和433的位置发生交换的任何位置)都不彼此相交。因此，不必在绕线缠绕操作中将绕线432和433互相交叉，从而可以在不利用任何复杂绕线机的情况下进行生产。

此外，在平衡-不平衡变压器400中，绕线(PL、STL、STB和GNDL)中的每一个都可以连接到位于边角处的端子电极441、443、444和446，因此容易将印制电路板上的绕线连接到平衡-不平衡变压器400。

接下来描述本发明的第五实施方式。

图23为用于解释根据第五实施方式的平衡-不平衡变压器500的绕线与端子电极之间连接关系的示意图。根据第五实施方式的平衡-不平衡变压器500的外观和截面基本上与图1和图2所示的根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的相同。

如图23所示，根据第五实施方式，端子电极541-546上连接了三条绕线531-533。在这些端子电极中，绕线531构成了主绕组，而绕线532和533构成了副绕组。绕线531的一端531a连接到端子电极541，而另一端531b连接到端子电极554。绕线532的一端532a连接到端子电极542，而另一端532b连接到端子电极545。绕线533的一端533a连接到端子电极543，而另一端533b连接到端子电极546。在第五实施方式中，绕线531缠绕了八匝，而绕线532和533各缠绕了四匝。此外，平衡-不平衡变压器500的等效电路与图5所示的等效电路相同。

图24示出了用于安装根据第五实施方式的平衡-不平衡变压器500的印制电路板上的布线图案。

图24所示的印制电路板上的安装区域550是用于安装平衡-不平衡变压器500的区域，并且该区域上设置有四个焊盘图案551-554。焊盘图案551是连接到不平衡传输线路PL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器500的端子电极541。焊盘图案552是连接到接地导线GNDL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器500的端子电极542、544和546。因此，端子电极542和546构成了副绕组的中央抽头。焊盘图案553和554是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器500的端子电极543和端子电极545。

与根据第四实施方式的平衡-不平衡变压器400类似，在根据第五实施方式的平衡-不平衡变压器500中，同样，通过双线缠绕方式缠绕的绕线532和533在任何位置都不彼此相交。因此，不必在绕线缠绕操作中将绕线532和533互相交叉起来，从而可以在不利用任何复杂绕线机的情况下进行生产。

此外，在平衡-不平衡变压器500中，所有绕线531-533的两个端部都连接到彼此相对的端子电极，因此可以将这三条绕线保持在统一状态，且其长度和绕线状态基本上无异。

接下来描述本发明的第六实施方式。

图25为用于解释根据第六实施方式的平衡-不平衡变压器600的绕线与端子电极之间连接关系的示意图。根据第六实施方式的平衡-不平衡变压器500的外观和截面基本上与图1和图2所示的根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的相同。

如图25所示，根据第六实施方式，端子电极641-646上连接了三条绕线631-633。在这些端子电极当中，绕线631构成了主绕组，而绕线632和633构成了副绕组。绕线631的一端631a连接到端子电极642，而另一端631b连接到端子电极645。绕线632的一端632a连接到端子电极641，而另一端632b连接到端子电极644。此外，绕线633的一端633a连接到端子电极643，而另一端633b连接到端子电极646。在第六实施方式中，绕线631缠绕了八匝，而绕线632和633各缠绕了四匝。此外，平衡-不平衡变压器600的等效电路与图5所示的等效电路相同。

图26示出了用于安装根据第六实施方式的平衡-不平衡变压器600的印制电路板上的布线图案。

图26所示的印制电路板上的安装区域650是用于安装平衡-不平衡变压器600的区域，并且该区域上设置有四个焊盘图案651-654。焊盘图案651是连接到不平衡传输线路PL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器600的端子电极642。焊盘图案652是连接到接地导线GNDL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器600的端子电极641、645和646。因此，端子电极645和646构成了副绕组的中央抽头。焊盘图案653和654是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器600的端子电极643和端子电极644。

平衡-不平衡变压器600不具有任何方向性，因此，即使交换了设置在芯单元611两个端部上的一对法兰612和613的位置，也可以获得相同的绕线连接状态。也就是说，即使在安装时将平衡-不平衡变压器600旋转180度，也可以执行正确的操作。因此，由于平衡-不平衡变压器600不具有任何方向性，所以不必控制安装方向，从而降低了安装成本。

此外，在平衡-不平衡变压器600中，通过双线缠绕方式缠绕的绕线632和633在任何位置(绕线632和633的位置交换的任何位置)都不彼此相交。因此，不必在绕线缠绕操作中将绕线632和633互相交叉起来，从而可以在不利用任何复杂绕线机的情况下进行生产。

接下来描述本发明的第七实施方式。

图27为用于解释根据第七实施方式的平衡-不平衡变压器700的绕线与端子电极之间连接关系的示意图。根据第七实施方式的平衡-不平衡变压器700的外观和截面基本上与图1和图2所示的根据第一实施方式的平衡-不平衡变压器100的相同。

如图27所示，根据第七实施方式，端子电极741-746上连接了三条绕线731-733。在这些端子电极当中，绕线731构成了主绕组，而绕线732和733构成了副绕组。绕线731的一端731a连接到端子电极742，而另一端731b连接到端子电极745。绕线732的一端732a连接到端子电极741，而另一端732b连接到端子电极746。绕线733的一端733a连接到端子电极743，而另一端733b连接到端子电极744。在第七实施方式中，绕线731缠绕了八匝，而绕线732和733各缠绕了四匝。此外，平衡-不平衡变压器700的等效电路与图5所示的等效电路相同。

图28示出了用于安装根据第七实施方式的平衡-不平衡变压器700的印制电路板上的布线图案。

图28所示的印制电路板上的安装区域750是用于安装平衡-不平衡变压器700的区域，并且该区域上设置有四个焊盘图案751-754。焊盘图案751是连接到不平衡传输线路PL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器700的端子电极742上。焊盘图案752是连接到接地导线GNDL的图案，并且连接到平衡-不平衡变压器700的端子电极741、744和745。因此，端子电极741和744构成了副绕组的中央抽头。焊盘图案753和754是连接到一对平衡传输线路STL和SBL的图案，并且分别连接到平衡-不平衡变压器700的端子电极743和端子电极746。

平衡-不平衡变压器700不具有任何方向性，因此，即使交换了设置在芯单元711两个端部上的一对法兰712和713的位置，也可以获得相同的绕线连接状态。也就是说，即使在安装时将平衡-不平衡变压器700旋转180度，也可以执行正确的操作。因此，由于平衡-不平衡变压器700不具有任何方向性，所以不必控制安装方向，从而降低了安装成本。

此外，可以并行且线性地形成这一对平衡传输线路STL和SBL，因此不需要绕开印制电路板上的平衡传输线路STL和SBL，从而能够确保这对平衡传输线路STL和SBL之间的对称性。

虽然之前已经描述了本发明的优选实施方式，但本发明并不限于前述实施方式，而是可以在不脱离本发明主旨的情况下做出各种修改。毋庸置疑，这种修改包含在本发明的范围之内。

比如，在第一到第七实施例中的每一个实施方式中，对构成副绕组的两条绕线执行了双线绕线。然而，绕线方法并不限于双线绕线，只要两条绕线彼此沿着对方缠绕就可以。因此，如图29所示，将两条绕线11和12绞合起来，以便使用双绞线10，并且可以将这种双绞线10缠绕在芯单元上，将其用作副绕组。

实施例

虽然下面解释了本发明的实施例，但是本发明并不限于此。

首先，制备根据具有图1-图3所示配置的实施例的平衡-不平衡变压器和根据具有图6所示配置的比较例的平衡-不平衡变压器。如上所述，构成根据该实施例的平衡-不平衡变压器中的副绕组的绕线132和133是通过双线绕线方法来缠绕的，而构成比较例中的平衡-不平衡变压器的副绕组的绕线132和133是通过扇形绕线方法来缠绕的。这两个例子之间的唯一不同之处是副绕组的绕线方法，而其余的特征都相同。注意：在这两种情况下，都将NiZn铁磁作为鼓形芯和板形芯的材料。

接下来，针对根据该实施例和比较例，对平衡-不平衡变压器的幅度不平衡和相位不平衡的高频特性进行测量。图30示出了幅度不平衡测量结果，而图31示出了相位不平衡测量结果。

如图30所示，根据该实施例的平衡-不平衡变压器的幅度不平衡在所测频率范围内(0-200MHz)几乎为0dB。从而可以确认平衡信号的幅度平衡是相等的。相比较而言，在比较例的平衡-不平衡变压器中，随着频率变高，幅度平衡被破坏，因此可以确认平衡信号的幅度平衡在较高频率区中进一步降低。

如图31所示，根据该实施例的平衡-不平衡变压器的相位平衡在所测频率范围内几乎为180度，因此可以确认平衡信号的相位被正确倒相。相比较而言，在比较例的平衡-不平衡变压器中，随着频率变高，相位平衡-不平衡偏离180度的水平位，从而可以确认平衡信号相位在更高频率区域中进一步偏移。

Claims (10)

1、一种平衡-不平衡变压器，该平衡-不平衡变压器包括：

鼓形芯，其具有芯单元和设置在该芯单元两侧的一对法兰；

设置在所述法兰上的多个端子电极；

主绕组，其缠绕在所述芯单元上，并且该主绕组的两端连接到所述端子电极；和

副绕组，其缠绕在所述芯单元上，该副绕组的两端和中央抽头连接到所述端子电极，

其中，所述副绕组包括从一端延伸到所述中央抽头的第一绕线，和从另一端延伸到所述中央抽头的第二绕线，并且

第一绕线和第二绕线以彼此沿着对方延伸的方式缠绕在所述芯单元上。

2、根据权利要求1所述的平衡-不平衡变压器，其中，所述主绕组的一端连接到设置在一个法兰上的端子电极，而所述主绕组的另一端连接到设置在另一个法兰上的端子电极。

3、根据权利要求2所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极包括第一到第六端子电极，

从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，

从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，

所述主绕组的一端连接到第一端子电极，

所述主绕组的另一端连接到第四端子电极，

所述副绕组的一端连接到第三端子电极，

所述副绕组的另一端连接到第六端子电极，

所述副绕组的所述中央抽头的属于第一绕线的一部分连接到第五端子电极，而

所述副绕组的所述中央抽头的属于第二绕线的另一部分连接到第二端子电极。

4、根据权利要求3所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极还包括第七端子电极和第八端子电极，

所述主绕组包括从所述一端延伸到中继点的第三绕线和从所述另一端延伸到该中继点的第四绕线，

第七端子电极位于所述一个法兰上的第一端子电极与第二端子电极之间，

第八端子电极位于所述另一个法兰上的第四端子电极与第五端子电极之间，

所述中继点的属于第三绕线的一部分连接到第八端子电极，

所述中继点的属于第四绕线的另一部分连接到第七端子电极，并且

第三绕线和第四绕线以彼此沿着对方延伸的方式缠绕在所述芯单元上。

5、根据权利要求1所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极包括第一到第四端子电极，

第一端子电极和第二端子电极设置在所述一个法兰上，

第三端子电极和第四端子电极设置在所述另一个法兰上；

所述主绕组的一端连接到第一端子电极，

所述主绕组的另一端连接到第二端子电极；

所述副绕组的一端连接到第三端子电极，

所述副绕组的另一端连接到第四端子电极，并且

所述副绕组的所述中央抽头连接到第二端子电极。

6、根据权利要求5所述的平衡-不平衡变压器，其中，所述主绕组缠绕在所述芯单元的外周侧，而所述副绕组缠绕在所述芯单元的内周侧。

7、根据权利要求2所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极包括第一到第六端子电极，

从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，

从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，

所述主绕组的一端连接到第一端子电极，

所述主绕组的另一端连接到第六端子电极；

所述副绕组的一端连接到第三端子电极，

所述副绕组的另一端连接到第四端子电极，

所述副绕组的所述中央抽头的属于第一绕线的一部分连接到第五端子电极，而

所述副绕组的所述中央抽头的属于第二绕线的另一部分连接到第二端子电极。

8、根据权利要求2所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极包括第一到第六端子电极，

从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，

从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，

所述绕组的一端连接到第一端子电极，

所述主绕组的另一端连接到第四端子电极，

所述副绕组的一端连接到第三端子电极，

所述副绕组的另一端连接到第五端子电极，并且

所述副绕组的所述中央抽头的属于第一绕线的一部分连接到第六端子电极，而

所述副绕组的所述中央抽头的属于第二绕线的另一部分连接到第二端子电极。

9、根据权利要求2所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极包括第一到第六端子电极，

从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，

从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，

所述主绕组的一端连接到第二端子电极，

所述主绕组的另一端连接到第五端子电极，

所述副绕组的一端连接到第三端子电极，

所述副绕组的所述另一端连接到第四端子电极，

所述副绕组的所述中央抽头的属于第一绕线的一部分连接到第六端子电极，而

所述副绕组的所述中央抽头的属于第二绕线的另一部分连接到第一端子电极。

10、根据权利要求2所述的平衡-不平衡变压器，其中

所述多个端子电极包括第一到第六端子电极，

从一个方向观察时，第一到第三端子电极以这种顺序设置在所述一个法兰上，

从该方向观察时，第四到第六端子电极以这种顺序设置在所述另一个法兰上，

所述主绕组的一端连接到第二端子电极，

所述主绕组的另一端连接到第五端子电极，

所述副绕组的一端连接到第三端子电极，

所述副绕组另一端连接到第六端子电极，并且

所述副绕组的所述中央抽头的属于第一绕线的一部分连接到第四端子电极，而

所述副绕组的所述中央抽头的属于第二绕线的另一部分连接到第一端子电极。

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