CN117957767A - 功率分配器 - Google Patents
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Abstract
功率分配器(100)具备共用端子(T0)、接地端子(GND)、第一端子(T1)、第二端子(T2)、与共用端子连接的第一电路(CR1)、以及第二电路(CR2)。第二电路将来自第一电路的信号分支并传递至第一端子和第二端子。第一电路包含:并联连接在共用端子与分支点(BP1)之间的电感器(L11、L12)、连接在电感器(L11)的各端与接地端子之间的电容器(C1、C2)。第二电路包含:电感器(L21、L22)、电容器(C21、C22)、以及电阻元件(R1)。电感器(L21)连接在分支点与第一端子之间。电感器(L22)连接在分支点与第二端子之间。电容器(C21)连接在第一端子与接地端子之间。电容器(C22)连接在第二端子与接地端子之间。电阻元件连接在第一端子与第二端子之间。
Description
技术领域
本公开涉及功率分配器,更特别涉及用于使功率分配器中的特性提高的技术。
背景技术
国际公开第2020/045576号说明书(专利文献1)公开了用于分配或耦合高频功率的功率分配/耦合部件。在国际公开第2020/045576号说明书(专利文献1)中公开的功率分配/耦合部件中,记载了一种通过配置电感器以及电容器而改善隔离特性的构成,其中该电感器连接在共用端子与将路径向第一端子和第二端子分支的连接点之间,该电容器分别连接在该共用端子及连接点与地之间。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2020/045576号说明书
发明内容
发明要解决的问题
上述那样的功率分配器例如在移动电话或智能手机等移动终端、以及移动通信的基站等中使用。近年来,作为在这些通信设备中使用的天线,有时采用使用了多个辐射元件的阵列天线。在该情况下,为了将高频信号分支成多个路径并供给至各辐射元件,需要上述那样的功率分配器。
在这样的功率分配器中,期望特性的进一步宽频带化,为了将其实现,需要抑制分波后的信号间的特性变动。
本公开就是为了解决这种课题而完成的,其目的在于,在功率分配器中,抑制分波后的信号的特性变动,实现宽频带化。
用于解决技术问题的手段
本公开所涉及的功率分配器具备:共用端子、接地端子、第一端子及第二端子、第一电路及第二电路。第一电路与共用端子连接。第二电路与第一端子及第二端子连接,将通过第一电路后的信号在分支点处分支并传递至第一端子及第二端子。第一电路包含:并联连接在共用端子与分支点之间的第一电感器及第二电感器、连接在共用端子与接地端子之间的第一电容器、以及连接在分支点与接地端子之间的第二电容器。第二电路包含:第三电感器及第四电感器、第三电容器及第四电容器、以及电阻元件。第三电感器的一端与分支点连接,配置在从分支点到第一端子的路径上。第四电感器的一端与分支点连接,配置在从分支点到第二端子的路径上。第三电容器连接在第三电感器的另一端与接地端子之间。第四电容器连接在第四电感器的另一端与接地端子之间。电阻元件连接在第三电感器的另一端与第四电感器的另一端之间。
发明效果
根据本公开的功率分配器,配置在共用端子与分支点之间的电感器由并联连接的2个电感器构成。由此,能够使从共用端子到第一端子的路径、以及从共用端子到第二端子的路径成为对称的构造。由此,能够抑制分波后的信号的特性变动,实现宽频带化。
附图说明
图1是实施方式1所涉及的功率分配器的等效电路图。
图2是实施方式1所涉及的功率分配器的外形立体图。
图3是图2的功率分配器的分解立体图。
图4是用于说明层叠体中的各电感器的配置的图。
图5是比较例的功率分配器的等效电路图。
图6是用于说明比较例中的各电感器的配置的图。
图7是示出实施方式1及比较例的功率分配器中的特性的图。
图8是实施方式2所涉及的功率分配器的等效电路图。
图9是实施方式2所涉及的功率分配器的外形立体图。
图10是图9的功率分配器的分解立体图。
图11是用于说明层叠体中的各电感器的配置的图。
图12是示出实施方式2的功率分配器的特性的第一图。
图13是示出实施方式2的功率分配器的特性的第二图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本公开的实施方式。此外,对图中相同或相当的部分标注相同的附图标记,不再重复其说明。
[实施方式1]
(功率分配器的电路构成)
图1是实施方式1所涉及的功率分配器100的等效电路图。功率分配器100例如在如排列有多个辐射元件的阵列天线那样将共用的高频信号分配给多个辐射元件的情况下使用。
参照图1,功率分配器100具备共用端子T0、第一端子T1、第二端子T2、第一电路CR1和第二电路CR2。第一电路CR1与共用端子T0连接。第二电路CR2连接在第一电路CR1与第一端子T1及第二端子T2之间。第二电路CR2将供给到共用端子T0并通过第一电路CR1后的信号分支,传递至第一端子T1和第二端子T2。
第一电路CR1包含电感器L11、L12和电容器C1、C2。电感器L11和电感器L12并联连接在共用端子T0与第二电路CR2中的分支点BP1之间。电容器C1连接在共用端子T0与接地端子GND之间。电容器C2连接在分支点BP1与接地端子GND之间。即,第一电路CR1作为π型低通滤波器发挥功能。
第二电路CR2包含电感器L21、L22、电容器C21、C22以及电阻元件R1。电感器L21连接在与第一电路CR1连接的分支点BP1和第一端子T1之间。电感器L22连接在分支点BP1与第二端子T2之间。
电容器C21连接在第一端子T1与接地端子GND之间。电容器C22连接在第二端子T2与接地端子GND之间。电阻元件R1连接在第一端子T1与第二端子T2之间。
在第二电路CR2中,电感器L21的电感值被设定为与电感器L22的电感值相同的值。另外,电容器C21的电容值被设定为与电容器C22的电容值相同的值。即,从分支点BP1到第一端子T1的路径的阻抗值与从分支点BP1到第二端子T2的路径的阻抗值相同。由此,供给到共用端子T0的功率就被第二电路CR2均分并从第一端子T1和第二端子T2输出。
在上述那样的电路中,利用第一电路CR1,在从第一端子T1到第二端子T2的路径的隔离特性中,形成至少一个衰减极。另外,利用包含在第二电路CR2中的电阻元件R1,在隔离特性中形成一个衰减极。
(功率分配器的构造)
接着,使用图2及图3,说明功率分配器100的详细构造。图2是功率分配器100的外形立体图,图3是示出功率分配器100的层叠构造的一例的分解立体图。
参照图2及图3,功率分配器100包含由多个介质层LY1~LY9沿层叠方向层叠而成的长方体或大致长方体的层叠体110、和设置在层叠体110的外部的电阻元件R1。介质层LY1~LY9例如通过低温共烧陶瓷(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)等陶瓷或树脂而形成。在层叠体110的内部,通过设置于各介质层的多个电极、以及设置于介质层间的多个通路,构成图1的第一电路CR1和第二电路CR2中的电感器及电容器。此外,本说明书中的“通路”表示为了连接设置于不同介质层的电极而在介质层中设置的导体。通路例如通过导电浆料、镀覆、及/或金属引脚等形成。
此外,在此后的说明中,将层叠体110中的介质层LY1~LY9的层叠方向作为“Z轴方向”,将垂直于Z轴方向且沿层叠体110的长边的方向作为“X轴方向”,将沿层叠体110的短边的方向作为“Y轴方向”。另外,以下,有时将各图中的Z轴的正向称为上侧,将负向称为下侧。
层叠体110具有上表面111、下表面112、侧面113~116。上表面111是层叠体110的Z轴的正向的面,下表面112是层叠体110的Z轴的负向的面。侧面113是层叠体110的X轴的正向的面,侧面114是层叠体110的X轴的负向的面。侧面115是层叠体110的Y轴的正向的面,侧面116是层叠体110的Y轴的负向的面。
在层叠体110的上表面111(介质层LY1)配置有用于确定功率分配器100的方向的方向性标记DM。在层叠体110的侧面115、116配置有用于将层叠体110与其他设备连接的多个外部端子(共用端子T0、第一端子T1、第二端子T2以及接地端子GND)。各外部端子具有大致C字形状,从上表面111通过侧面115延伸到下表面112,或者从上表面111通过侧面116延伸到下表面112。在侧面115侧配置有第一端子T1、第二端子T2以及接地端子GND。在侧面116侧配置有共用端子T0和接地端子GND。电阻元件R1与第一端子T1及第二端子T2连接。
共用端子T0与配置于下表面112侧的介质层LY9的电容器电极PC1连接。在从层叠方向(Z轴方向)俯视观察层叠体110的情况下,电容器电极PC1的至少一部分与配置于介质层LY8的大致矩形形状的接地电极PG1重叠。接地电极PG1与接地端子GND连接。由电容器电极PC1和接地电极PG1构成图1的第一电路CR1中的电容器C1。
另外,共用端子T0也与配置于介质层LY2的平板电极P10连接。平板电极P10是沿X轴方向延伸的带状的电极,在其中央部分与共用端子T0连接。在平板电极P10的一端连接有通路V11,在平板电极P10的另一端连接有通路V15。
通路V11与配置于介质层LY3的带状的平板电极PL11的一端连接。平板电极PL11具有大致U字或C字形状。在平板电极PL11的另一端连接有通路V12。通路V12与配置于介质层LY4的带状的平板电极PL12的一端连接。平板电极PL12具有大致U字或C字形状。在平板电极PL12的另一端连接有通路V13。通路V13与配置于介质层LY5的带状的平板电极PL13的一端连接。平板电极PL13具有大致U字或C字形状。在平板电极PL13的另一端连接有通路V14。
平板电极PL11、PL12、PL13被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL11、PL12、PL13以及通路V11、V12、V13、V14构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图1中的电感器L11。
通路V15与配置于介质层LY3的带状的平板电极PL15的一端连接。平板电极PL15具有大致U字或C字形状。在平板电极PL15的另一端连接有通路V16。通路V16与配置于介质层LY4的带状的平板电极PL16的一端连接。平板电极PL16具有大致U字或C字形状。在平板电极PL16的另一端连接有通路V17。通路V17与配置于介质层LY5的带状的平板电极PL17的一端连接。平板电极PL17具有大致U字或C字形状。在平板电极PL17的另一端连接有通路V18。
平板电极PL15、PL16、PL17被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL15、PL16、PL17以及通路V15、V16、V17、V18构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图1中的电感器L12。
构成电感器L11的通路V14和构成电感器L12的通路V18与配置于介质层LY6的平板电极P11连接。平板电极P11是沿X轴方向延伸的带状的电极,在平板电极P11的一端连接有通路V14,在平板电极P11的另一端连接有通路V18。平板电极P11在中央部分与平行于平板电极P11延伸的平板电极P12连接。
在连接平板电极P11和平板电极P12的连接部分P13上连接有通路V19。通路V19与配置于介质层LY7的平板电极PC2连接。平板电极PC2具有矩形形状,在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,至少一部分与介质层LY8的接地电极PG1重叠。由平板电极PC2和接地电极PG1构成图1的第一电路CR1中的电容器C2。
平板电极P12是沿X轴方向延伸的带状的电极,在平板电极P12的一端连接有平板电极PL21,在平板电极P12的另一端连接有平板电极PL25。
平板电极PL21是具有大致U字或C字形状的带状的电极。在平板电极PL21中,在与平板电极P12连接的端部相反的端部上连接有通路V21。通路V21与配置于介质层LY5的带状的平板电极PL22的一端连接。平板电极PL22具有大致U字或C字形状。在平板电极PL22的另一端连接有通路V22。通路V22与配置于介质层LY4的带状的平板电极PL23的一端连接。平板电极PL23具有大致U字或C字形状。在平板电极PL23的另一端连接有通路V23。通路V23与配置于介质层LY3的带状的平板电极PL24的一端连接。平板电极PL24具有大致U字或C字形状。平板电极PL24的另一端与配置于侧面115的第一端子T1连接。
平板电极PL21、PL22、PL23、PL24被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL21、PL22、PL23、PL24以及通路V21、V22、V23构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图1中的电感器L21。
第一端子T1与配置于介质层LY9的平板形状的电容器电极PC3连接。在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,电容器电极PC3的至少一部分与介质层LY8的接地电极PG1重叠。由平板电极PC3和接地电极PG1构成图1的第二电路CR2中的电容器C21。
介质层LY6中的平板电极PL25是具有大致U字或C字形状的带状的电极。在平板电极PL25中,在与平板电极P12连接的端部相反的端部上连接有通路V25。通路V25与配置于介质层LY5的带状的平板电极PL26的一端连接。平板电极PL26具有大致U字或C字形状。在平板电极PL26的另一端连接有通路V26。通路V26与配置于介质层LY4的带状的平板电极PL27的一端连接。平板电极PL27具有大致U字或C字形状。在平板电极PL27的另一端连接有通路V27。通路V27与配置于介质层LY3的带状的平板电极PL28的一端连接。平板电极PL28具有大致U字或C字形状。平板电极PL28的另一端与配置于侧面115的第二端子T2连接。
平板电极PL25、PL26、PL27、PL28被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL25、PL26、PL27、PL28以及通路V25、V26、V27构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图1中的电感器L22。
第二端子T2与配置于介质层LY9的平板形状的电容器电极PC4连接。在从层叠方向俯视观察层叠体110的情况下,电容器电极PC4的至少一部分与介质层LY8的接地电极PG1重叠。由电容器电极PC4和接地电极PG1构成图1的第二电路CR2中的电容器C22。
第一端子T1及第二端子T2上连接有图1的第二电路CR2中的电阻元件R1。如图2所示,电阻元件R1构成为配置于层叠体110的外部的独立的芯片电阻,电阻元件R1的外部端子与第一端子T1及第二端子T2连接。或者,电阻元件R1也可以构成为配置于层叠体110的内部或上表面111的平板电极PR1。在图3的例子中,平板电极PR1例如是配置于介质层LY2的沿X轴方向延伸的带状的电极,平板电极PR1与侧面115的第一端子T1连接,平板电极PR1的另一端与侧面115的第二端子T2连接。另外,平板电极PR1为了得到期望的电阻值,也可以构成为曲折形状的电极。
图4是从Z轴的正向俯视观察在介质层LY2~LY6中构成的电感器L11、L12、L21、L22的部分的概要图。如图4所示,电感器L11和电感器L12配置在相对于通过共用端子T0的假想线CL1线对称的位置上。另外,电感器L21和电感器L22也配置在相对于假想线CL1线对称的位置上。
此外,电感器L11的卷绕方向(CW方向:第一方向)与电感器L12的卷绕方向(CCW方向:与第二方向)相反,电感器L21的卷绕方向(CW方向)与电感器L22的卷绕方向(CCW方向)相反。另一方面,电感器L11的卷绕方向与电感器L21的卷绕方向相同,电感器L12的卷绕方向与电感器L22的卷绕方向相同。
这样,通过在层叠体110中将第一电路CR1和第二电路CR2中包含的电感器对称地配置,能够使从共用端子T0到第一端子T1的路径、以及从共用端子T0到第二端子T2的路径在构造上对称。另外,通过使相对于假想线CL1配置在相同侧的电感器的卷绕方向为相同方向,并且使相对于假想线CL1配置在相反侧的电感器的卷绕方向为相反方向,能够使由电感器产生的电磁场对称。
通过设为这样的构成,能够形成构造上对称和电磁上对称的构成,因此能够抑制功率分配器100中的相位差和振幅差的变动。另外,通过使相对于假想线CL1配置在相同侧的电感器的卷绕方向为相同方向,能够防止由电感器L11和电感器L21产生的电磁场彼此相互抵消、以及由电感器L12和电感器L22产生的电磁场彼此相互抵消,因此能够抑制电磁特性的降低。
(功率分配器的特性)
与比较例一起说明实施方式1的功率分配器100的特性。图5是比较例中的功率分配器100X的等效电路图。参照图5,在功率分配器100X中,具有将图1的功率分配器100中的第一电路CR1置换为第一电路CR1X的构成。功率分配器100X中的第二电路CR2与功率分配器100相同。在功率分配器100X的第一电路CR1X中,成为功率分配器100中的电感器L11、L12的并联电路被置换为单独的电感器L1的构成。
图6是用于说明比较例的功率分配器100X中的各电感器的配置的概要的图,是与上述图4对应的图。参照图6,在功率分配器100X的情况下,在构造上可以形成相对于假想线CL2大致线对称的构成,但由于第一电路CR1X中的电感器L1为1个,因此电感器L1的卷绕方向就会与电感器L21或电感器L22中的某一个的卷绕方向相反。因此,在功率分配器100X中产生的电磁场不对称,在卷绕方向相互为相反方向的电感器彼此之间(在图6中,电感器L1和电感器L22)会发生电磁场的相互抵消。由此,在功率分配器100X中,相位差和振幅差可能发生变动。
图7是示出实施方式1的功率分配器100及比较例的功率分配器100X中的相位差(PD:Phase Difference)和振幅平衡(AB:Amplitude Balance)的比较的图。图7的上段是比较例的功率分配器100X的特性,下段是实施方式1的功率分配器100的特性。
参照图7,在比较例的功率分配器100X的情况下,相位差(线LN10)和振幅平衡(线LN15)均随着频率变高而大幅变动。另一方面,在实施方式1的功率分配器100的情况下,即使频率变化,相位差(线LN11)和振幅平衡(线LN16)也几乎为零,与比较例相比,相位差和振幅差有所改善。
如上所述,通过如实施方式1的功率分配器100那样,由并联连接的2个电感器构成配置在共用端子T0与分支点BP1之间的电感器,并且,以使得在俯视观察层叠体的情况下从共用端子T0到第一端子T1的路径和从共用端子T0到第二端子T2的路径成为线对称的方式配置各电感器,能够改善相位差和振幅差。
另外,在上述说明中,以功率分配器100将输入到共用端子T0的信号从第一端子T1和第二端子T2输出的情况为例进行了说明,但也可以与此相反,使功率分配器100作为将输入到第一端子T1和第二端子T2的信号合成并从共用端子T0输出的功率合成器发挥功能。
实施方式1中的“电感器L11”、“电感器L12”、“电感器L21”和“电感器L22”分别对应于本公开中的“第一电感器”、“第二电感器”、“第三电感器”和“第四电感器”。实施方式1中的“电容器C1”、“电容器C2”、“电容器C21”和“电容器C22”分别对应于本公开中的“第一电容器”、“第二电容器”、“第三电容器”和“第四电容器”。
[实施方式2]
在实施方式2中,对在功率分配器的第二电路中进一步追加了电路的构成进行说明。
(功率分配器的电路构成)
图8是实施方式2所涉及的功率分配器100A的等效电路图。功率分配器100A是将实施方式1的功率分配器100中的第二电路CR2置换为第二电路CR2A的构成。第二电路CR2A除了包含实施方式1的第二电路CR2的构成之外,还包含第三电路CR3。另外,在功率分配器100A中,与实施方式1的功率分配器100重复的要素的说明不再重复。
参照图8,第三电路CR3配置在第二电路CR2的构成与第一端子T1及第二端子T2之间。第三电路CR3包含电感器L31、L32和电容器C31、C32。
电感器L31连接在电感器L21与第一端子T1之间。换言之,电感器L21、L31串联连接在分支点BP1与第一端子T1之间。电感器L32连接在电感器L22与第二端子T2之间。换言之,电感器L22、L32串联连接在分支点BP1与第二端子T2之间。
电容器C31与电阻元件R1并联连接。另外,电容器C32连接在第一端子T1与第二端子T2之间。
利用包含在第二电路CR2A中的第三电路CR3,在从第一端子T1到第二端子T2的路径的隔离特性中,再形成一个衰减极。
(功率分配器的构造)
接着,使用图9及图10,说明功率分配器100A的详细构造。图9是功率分配器100A的外形立体图,图10是示出功率分配器100A的层叠构造的一例的分解立体图。
参照图9及图10,功率分配器100A包含由多个介质层LY11~LY23沿层叠方向层叠而成的长方体或大致长方体的层叠体110A、和设置在层叠体110A的外部的电阻元件R1。介质层LY11~LY23与实施方式1同样地,例如由低温共烧陶瓷(LTCC)等陶瓷或树脂形成。
在层叠体110A的上表面111(介质层LY11)配置有用于确定功率分配器100A的方向的方向性标记DM。在层叠体110A中,在侧面113、114也配置有外部端子。侧面114的外部端子是第一端子T1,侧面113的外部端子是第二端子T2。另外,在侧面116配置有共用端子T0和接地端子GND,在侧面115配置有接地端子GND和连接端子T3、T4。电阻元件R1与连接端子T3、T4连接。
共用端子T0与配置于下表面112侧的介质层LY23的电容器电极PC11连接。在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,电容器电极PC11的至少一部分与配置于介质层LY22的大致矩形形状的接地电极PG10重叠。接地电极PG10与接地端子GND连接。由电容器电极PC11和接地电极PG10构成图8的第一电路CR1中的电容器C1。
另外,共用端子T0也与配置于介质层LY19的平板电极PL31、PL41连接。平板电极PL31、PL41各自是具有大致U字或C字形状的带状的电极,彼此的一端相互连接。在平板电极PL31与平板电极PL41的连接部分上连接有共用端子T0。在平板电极PL31的另一端连接有通路V31,在平板电极PL41的另一端连接有通路V41。
通路V31与配置于介质层LY18的带状的平板电极PL32的一端连接。平板电极PL32具有大致U字或C字形状。在平板电极PL32的另一端连接有通路V32。通路V32与配置于介质层LY17的带状的平板电极PL33的一端连接。平板电极PL33具有大致U字或C字形状。在平板电极PL33的另一端连接有通路V33。通路V33与配置于介质层LY16的带状的平板电极PL34的一端连接。平板电极PL34具有大致U字或C字形状。在平板电极PL34的另一端连接有通路V34。通路V34与配置于介质层LY15的带状的平板电极PL35的一端连接。平板电极PL35具有大致U字或C字形状。
平板电极PL31、PL32、PL33、PL34、PL35被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL31、PL32、PL33、PL34、PL35以及通路V31、V32、V33、V34构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图8中的电感器L11。
通路V41与配置于介质层LY18的带状的平板电极PL42的一端连接。平板电极PL42具有大致U字或C字形状。在平板电极PL42的另一端连接有通路V42。通路V42与配置于介质层LY17的带状的平板电极PL43的一端连接。平板电极PL43具有大致U字或C字形状。在平板电极PL43的另一端连接有通路V43。通路V43与配置于介质层LY16的带状的平板电极PL44的一端连接。平板电极PL44具有大致U字或C字形状。在平板电极PL44的另一端连接有通路V44。通路V44与配置于介质层LY15的带状的平板电极PL45的一端连接。平板电极PL45具有大致U字或C字形状。
平板电极PL41、PL42、PL43、PL44、PL45被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL41、PL42、PL43、PL44、PL45以及通路V41、V42、V43、V44构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图8中的电感器L12。
在介质层LY15中,平板电极PL35的一部分与平板电极PL45的一部分重复,彼此的另一端被共用化。在平板电极PL35和平板电极PL45的被共用化的另一端连接有通路V1。
通路V1与配置于介质层LY14的平板电极P20、以及配置于介质层LY13的电容器电极PC14连接。平板电极P20和电容器电极PC14均是沿X轴方向延伸的带状的电极,在延伸方向的中央部分处与通路V1连接。
在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,电容器电极PC14的一部分与配置于介质层LY12的接地电极PG11重叠。接地电极PG11是沿X轴方向延伸的带状的电极。接地电极PG11的两个端部与配置于侧面116的接地端子GND连接。由电容器电极PC14和接地电极PG11构成图8的等效电路中的电容器C2。
在介质层LY14中的平板电极P20的一端连接有通路V51,在平板电极P20的另一端连接有通路V61。通路V51与配置于介质层LY15的平板电极PL51的一端连接。平板电极PL51具有大致U字或C字形状。在平板电极PL51的另一端连接有通路V52。通路V52与配置于介质层LY16的带状的平板电极PL52的一端连接。平板电极PL52具有大致U字或C字形状。在平板电极PL52的另一端连接有通路V53。通路V53与配置于介质层LY17的带状的平板电极PL53的一端连接。平板电极PL53具有大致U字或C字形状。在平板电极PL53的另一端连接有通路V54。通路V54与配置于介质层LY18的带状的平板电极PL54的一端连接。平板电极PL53具有大致U字或C字形状。平板电极PL53的另一端与配置于侧面115的连接端子T3连接,并且与带状的平板电极PL71的一端连接。
平板电极PL51、PL52、PL53、PL54被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL51、PL52、PL53、PL54以及通路V51、V52、V53、V54构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图8中的电感器L21。
通路V61与配置于介质层LY15的平板电极PL61的一端连接。平板电极PL61具有大致U字或C字形状。在平板电极PL61的另一端连接有通路V62。通路V62与配置于介质层LY16的带状的平板电极PL62的一端连接。平板电极PL62具有大致U字或C字形状。在平板电极PL62的另一端连接有通路V63。通路V63与配置于介质层LY17的带状的平板电极PL63的一端连接。平板电极PL63具有大致U字或C字形状。在平板电极PL63的另一端连接有通路V64。通路V64与配置于介质层LY18的带状的平板电极PL64的一端连接。平板电极PL63具有大致U字或C字形状。平板电极PL63的另一端与配置于侧面115的连接端子T4连接,并且与带状的平板电极PL81的一端连接。
平板电极PL61、PL62、PL63、PL64被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL61、PL62、PL63、PL64以及通路V61、V62、V63、V64构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图8中的电感器L22。
在介质层LY18中的平板电极PL71的另一端连接有通路V71。通路V71与配置于介质层LY17的带状的平板电极PL72的一端连接。平板电极PL72具有大致U字或C字形状。在平板电极PL72的另一端连接有通路V72。通路V72与配置于介质层LY16的带状的平板电极PL73的一端连接。平板电极PL73具有大致U字或C字形状。在平板电极PL73的另一端连接有通路V74。通路V74与配置于介质层LY15的带状的平板电极PL74的一端连接。平板电极PL74具有大致U字或C字形状。平板电极PL74的另一端与配置于侧面114的第一端子T1连接。
平板电极PL71、PL72、PL73、PL74被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL71、PL72、PL73、PL74以及通路V71、V72、V73构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图8中的电感器L31。
在介质层LY18中的平板电极PL81的另一端连接有通路V81。通路V81与配置于介质层LY17的带状的平板电极PL82的一端连接。平板电极PL82具有大致U字或C字形状。在平板电极PL82的另一端连接有通路V82。通路V82与配置于介质层LY16的带状的平板电极PL83的一端连接。平板电极PL83具有大致U字或C字形状。在平板电极PL83的另一端连接有通路V84。通路V84与配置于介质层LY15的带状的平板电极PL84的一端连接。平板电极PL84具有大致U字或C字形状。平板电极PL84的另一端与配置于侧面113的第二端子T2连接。
平板电极PL81、PL82、PL83、PL84被配置为,在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,路径的大部分相互重叠。即,由平板电极PL81、PL82、PL83、PL84以及通路V81、V82、V83构成以Z轴为卷绕轴的螺旋线圈。该螺旋线圈对应于图8中的电感器L32。
在介质层LY15中,在平板电极PL74的中途连接有通路V2。通路V2与配置于介质层LY13的电容器电极PC15连接。电容器电极PC15是沿X轴方向延伸的带状的电极。同样地,在介质层LY15中,在平板电极PL84的中途连接有通路V3。通路V3与配置于介质层LY13的电容器电极PC16连接。电容器电极PC16是沿X轴方向延伸的带状的电极。
在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,电容器电极PC15的一部分以及电容器电极PC16的一部分与配置于介质层LY12的电容器电极PC17重叠。电容器电极PC17是沿X轴方向延伸的带状的电极。由电容器电极PC15、PC16、PC17构成图8的等效电路中的电容器C32。
配置于层叠体110A的侧面115的连接端子T3与配置于介质层LY18的平板电极PL54、PL71、配置于介质层LY20的电容器电极PC19、以及配置于介质层LY23的电容器电极PC12连接。在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,配置于介质层LY23的电容器电极PC12的一部分与介质层LY22的接地电极PG11重叠。由电容器电极PC12和接地电极PG11构成图8的等效电路中的电容器C21。
配置于层叠体110A的侧面115的连接端子T4与配置于介质层LY18的平板电极PL64、PL81、配置于介质层LY20的电容器电极PC20、以及配置于介质层LY23的电容器电极PC13连接。在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,配置于介质层LY23的电容器电极PC13的一部分与介质层LY22的接地电极PG11重叠。由电容器电极PC13和接地电极PG11构成图8的等效电路中的电容器C22。
在从层叠方向俯视观察层叠体110A的情况下,配置于介质层LY20的电容器电极PC19的一部分以及电容器电极PC20的一部分与配置于介质层LY21的电容器电极PC18重叠。由电容器电极PC18、PC19、PC20构成图8的等效电路中的电容器C31。
虽然在图10中未示出,但在连接端子T3、T4上连接有设置于层叠体110A的外部的电阻元件R1。另外,电阻元件R1也可以配置于层叠体110A的内部。
图11是从Z轴的正向俯视观察在介质层LY15~LY19中构成的电感器L11、L12、L21、L22、L31、L32的部分的概要图。如图11所示,电感器L11和电感器L12配置在相对于通过共用端子T0的假想线CL2线对称的位置上。另外,关于电感器L21和电感器L22、以及电感器L31和电感器L32,也配置在相对于假想线CL2线对称的位置上。
电感器L11、L21、L31的卷绕方向均为CW方向,成为相同的方向。另一方面,电感器L12、L22、L32的卷绕方向均为CCW方向,成为相同的方向。
这样,通过将层叠体110A中包含的电感器对称地配置,能够使从共用端子T0到第一端子T1的路径、以及从共用端子T0到第二端子T2的路径在构造上对称。此外,通过使相对于假想线CL2配置在相同侧的卷绕方向为相同方向,并且使相对于假想线CL2配置在相反侧的电感器的卷绕方向为相反方向,能够使由电感器产生的电磁场对称。
通过设为这样的构成,能够形成构造上对称和电磁上对称的构成,因此能够抑制功率分配器100A中的相位差和振幅差的变动。另外,通过使相对于假想线CL2配置在相同侧的电感器的卷绕方向为相同方向,能够防止由电感器L11、L21、L31产生的电磁场彼此相互抵消、以及由电感器L12、L22、L32产生的电磁场彼此相互抵消,因此能够抑制电磁特性的降低。
(隔离特性)
图12是示出实施方式2的功率分配器100A和实施方式1所示的比较例的功率分配器100X中的第一端子T1与第二端子T2之间的隔离的图。在图12中,实线LN20表示实施方式2的功率分配器100A,虚线LN21表示比较例的功率分配器100X。
参照图12,在比较例的功率分配器100X中,在3.5GHz附近和4.7GHz附近这两处产生了衰减极。另一方面,在实施方式2的功率分配器100A中,利用第三电路CR3追加了衰减极,在2.7GHz附近、3.9GHz附近、以及5.0GHz附近这三处产生了衰减极。由此,与比较例相比,实施方式2的功率分配器100A中的衰减量整体变大。因此,例如如果比较可实现20dB的隔离的频带宽度,则功率分配器100A的频带宽度BW1比比较例中的频带宽度BW2扩大了(BW1>BW2)。即,实现了隔离特性的宽频带化。
图13是示出有关实施方式2的功率分配器100A的、第一端子T1与第二端子T2之间的相位差(PD)和振幅平衡(AB)的图。关于相位差(线LN30),虽然随着频率变高而产生了些许相位差,但相位差被抑制为小于1°。另外,关于振幅平衡(线LN31),在频率的整个区域实现了零dB。即,在实施方式2的功率分配器100A的构成中,与图7所示的比较例的情况相比,也抑制了相位差和振幅差的变动。
如上所述,在功率分配器中信号分支后的电路中追加了第三电路的构成中,通过对称地配置电感器,并且使电感器的卷绕方向对称,也能够抑制相位差和振幅差的变动。
另外,实施方式2中的“电感器L31”和“电感器L32”分别对应于本公开中的“第五电感器”和“第六电感器”。实施方式1中的“电容器C31”和“电容器C32”分别对应于本公开中的“第五电容器”和“第六电容器”。
应认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示而不是限制性的。本发明的范围并不由上述实施方式的说明示出,而是通过权利要求书示出,其意图在于包括与权利要求书等同的意义及范围内的所有变更。
附图标记说明
100、100A、100X功率分配器,110、110A层叠体,111上表面,112下表面,113~116侧面,BP1分支点,C1、C2、C21、C22、C31、C32电容器,CR1、CR1X第一电路,CR2、CR2A第二电路,CR3第三电路,DM方向性标记,GND接地端子,L1、L11、L12、L21、L22、L31、L32电感器,LY1~LY9、LY11~LY23介质层,P10~P12、P20、PC2、PC3、PL11~PL13、PL15~PL17、PL21~PL28、PL31~PL35、PL41~PL45、PL51~PL54、PL61~PL64、PL71~PL74、PL81~PL84、PR1平板电极,P13连接部分,PC1、PC3、PC4、PC11~PC20电容器电极,PG1、PG10、PG11接地电极,R1电阻元件,T0共用端子,T1第一端子,T2第二端子,T3、T4连接端子,V1~V3、V11~V19、V21~V23、V25~V27、V31~V34、V41~V44、V51~V54、V61~V64、V71~V74、V81~V84通路。
Claims (10)
1.一种功率分配器,具备:
共用端子;
接地端子;
第一端子及第二端子;
第一电路,其与所述共用端子连接;以及
第二电路,其与所述第一端子及所述第二端子连接,将通过所述第一电路后的信号在分支点处分支并传递至所述第一端子及所述第二端子,
所述第一电路包含:
第一电感器及第二电感器,其并联连接在所述共用端子与所述分支点之间;
第一电容器,其连接在所述共用端子与所述接地端子之间;以及
第二电容器,其连接在所述分支点与所述接地端子之间,
所述第二电路包含:
第三电感器,其一端与所述分支点连接,所述第三电感器配置在从所述分支点到所述第一端子的路径上;
第四电感器,其一端与所述分支点连接,所述第四电感器配置在从所述分支点到所述第二端子的路径上;
第三电容器,其连接在所述第三电感器的另一端与所述接地端子之间;
第四电容器,其连接在所述第四电感器的另一端与所述接地端子之间;以及
电阻元件,其连接在所述第三电感器的另一端与所述第四电感器的另一端之间。
2.根据权利要求1所述的功率分配器,其中,
还具备层叠有多个介质层的层叠体,
所述第一电感器、所述第二电感器、所述第三电感器以及所述第四电感器分别配置在所述层叠体的内部,是以所述层叠体的层叠方向为卷绕轴的线圈,
在从层叠方向俯视观察所述层叠体的情况下,
所述第一电感器和所述第二电感器配置在相对于通过所述共用端子的假想线线对称的位置上,
所述第三电感器和所述第四电感器配置在相对于所述假想线线对称的位置上。
3.根据权利要求2所述的功率分配器,其中,
在从层叠方向俯视观察所述层叠体的情况下,
所述第一电感器和所述第三电感器的卷绕方向为第一方向,
所述第二电感器和所述第四电感器的卷绕方向是与所述第一方向相反的第二方向。
4.根据权利要求2或3所述的功率分配器,其中,
所述电阻元件配置在所述层叠体的外部。
5.根据权利要求1所述的功率分配器,其中,
所述第二电路还包含:
第五电感器,其连接在所述第三电感器的另一端与所述第一端子之间;
第六电感器,其连接在所述第四电感器的另一端与所述第二端子之间;
第五电容器,其与所述电阻元件并联连接;以及
第六电容器,其连接在所述第一端子与所述第二端子之间。
6.根据权利要求5所述的功率分配器,其中,
还具备层叠有多个介质层的层叠体,
所述第一电感器至所述第六电感器分别配置在所述层叠体的内部,是以所述层叠体的层叠方向为卷绕轴的线圈,
在从层叠方向俯视观察所述层叠体的情况下,
所述第一电感器和所述第二电感器配置在相对于通过所述共用端子的假想线线对称的位置上,
所述第三电感器和所述第四电感器配置在相对于所述假想线线对称的位置上,
所述第五电感器和所述第六电感器配置在相对于所述假想线线对称的位置上。
7.根据权利要求6所述的功率分配器,其中,
在从层叠方向俯视观察所述层叠体的情况下,
所述第一电感器、所述第三电感器以及所述第五电感器的卷绕方向为第一方向,
所述第二电感器、所述第四电感器以及所述第六电感器的卷绕方向是与所述第一方向相反的第二方向。
8.根据权利要求6或7所述的功率分配器,其中,
所述电阻元件配置在所述层叠体的外部。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的功率分配器,其中,
利用所述第一电路,在从所述第一端子到所述第二端子的路径的隔离特性中,产生至少一个衰减极。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的功率分配器,其中,
利用所述第二电路,在从所述第一端子到所述第二端子的路径的隔离特性中,产生至少一个衰减极。
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