CN1461488A - 叠层型平衡－不平衡转换器 - Google Patents

Abstract

线路部24与27经中继端子43串联连接，构成不平衡传输线路。线路部25与28分别构成平衡传输线路。线路部24与25电磁耦合构成耦合器。同样，线路部27与28电磁耦合构成耦合器。接地用端子G1分别连接到由线路部25及28形成的平衡传输线路。另外，屏蔽用端子G2连接于屏蔽用电极30～32的引出部30a～32a。G1，G2这二个端子在电气上是独立的。

Description

叠层型平衡—不平衡转换器

技术领域

本发明涉及叠层型平衡—不平衡转换器，特别涉及作为无线通信机用IC的平衡—不平衡信号转换器及相位转换器等用的叠层型平衡—不平衡转换器。

背景技术

平衡—不平衡转换器，是例如用来相互转换平衡传输线路的平衡信号及不平衡传输线路的不平衡信号的变换器的略称。

平衡传输线路，具有成对的2根信号线，信号(平衡信号)作为2根信号线间的电位差进行传递。平衡传输线路，因外来噪音对2根信号线的影响相等、该噪音被对消，所以具有不易受外来噪音影响的优点。又，模拟IC的内部电路由差分放大器构成，所以模拟IC的信号用的输入输出端子通常是将信号作为2端子间的电位差进行输入或输出的平衡型端子。

对此，不平衡传输线路，信号(不平衡信号)作为相对于地电位(0电位)的一根信号线的电位被传递。例如，同轴线路及基板上的微波传输带与此相当。

以往，建议有如图7所示的叠层型平衡—不平衡转换器1作为高频电路中的传输线路的平衡—不平衡转换器。

这种平衡—不平衡转换器1，由将引出电极3设置在表面的介质层2b、以及分别设置1/4波长传输带4，5，8，9的介质层2c，2d，2f，2g、以及将屏蔽用电极12，13，14分别设置在表面的介质层2a，2e，2h等构成。

传输带4与传输带9，经设置在外面的中继端子N作电串联连接，构成一个不平衡传输线路。另一方面，传输带5与8，分别构成平衡传输线路。

传输带5夹持层2c与传输带4相对形成。因此，传输带4与5电磁耦合构成耦合器。又，传输带9夹持层2f与传输带8相对形成，因此，传输带8与9电磁耦合构成耦合器。又，传输带5与传输带8经形成于层2d，2e的孔18作串联连接。

这样，对于应用于携带电话等移动通信机及无线LAN的平衡—不平衡转换器1，要求仅在平衡传输线路迭加偏置，使平衡信号得到放大。

但是，前述平衡—不平衡转换器1，由于构成平衡传输线路的传输带5及传输带8的各自的一端经屏蔽用电极13与屏蔽用端子G进行电连接，不能只在平衡传输线路迭加偏置电压。即亦，这样构成的平衡—不平衡转换器1，存在不能放大平衡信号的问题。

本发明是针对以上情况提出的，其目的是提供可只在传输线路迭加偏置电压、可放大平衡信号的叠层型平衡—不平衡转换器。

发明内容

即亦，本发明是提供具有以下特征的叠层型平衡—不平衡转换器：

具备

(a)至少由一对平衡传输线路、与前述一对平衡传输线路电磁耦合的一个不平衡传输线路、与前述平衡传输线路及前述不平衡传输线路中的至少一方的传输线路相对的屏蔽用电极、及多个介质层重叠构成的叠层体，以及

(b)设置在前述叠层体表面、与前述平衡传输线路电连接的接地用端子，以及

(c)设置在前述叠层体表面、与前述屏蔽用电极电连接的屏蔽用端子；

(d)前述接地用端子与屏蔽用端子在电气上是独立的。

按照以上的构成，由于设置与屏蔽用端子电独立的接地用端子，所以例如可仅在接地用端子迭加偏置电压。

又，本发明是提供具备以下部分的叠层型平衡—不平衡转换器：

(e)一对平衡传输线路，

(f)与前述一对平衡传输线路电磁耦合的一个不平衡传输线路，

(g)与前述不平衡传输线路的一端电连接的不平衡信号端子，

(h)与前述一对平衡传输线路的一端分别电连接的二个平衡信号端子，

(i)与前述一对平衡传输线路的各自的另一端电连接的一个共同偏置端子，以及

(j)在前述共同偏置端子与地端间电连接的偏置用电容器。

更具体地，是提供具有以下特征的叠层型平衡—不平衡转换器：包括

(k)一对平衡传输线路，与前述一对平衡传输线路电磁耦合的一个不平衡传输线路，与前述平衡传输线路及不平衡传输线路中的至少一方的传输线路相对的屏蔽用电极，一对偏置用电容器模板，及至少将多个介质层重叠构成的叠层体，以及

(l)设置在前述叠层体表面、与前述平衡传输线路及前述一对偏置用电容器模板的一方的电容器模板电连接的共同的偏置端子，以及

(m)设置在前述叠层体表面、与前述屏蔽用电极及另一方的电容器模板电连接的屏蔽用端子，

(n)前述共同的偏置端子与屏蔽用端子在电气上是独立的。

由于以上的构成，如在共同偏置端子迭加偏置电压，经过偏置用电容器只在平衡传输线路迭加偏置电压，可使平衡信号可靠地得到放大。

附图说明

图1表示本发明的叠层型平衡—不平衡转换器的第1实施形态的分解立体图。

图2表示图1中的平衡—不平衡转换器的外观的立体图。

图3是图2中的平衡—不平衡转换器的等效电路图。

图4是用来说明图2中的平衡—不平衡转换器的作用效果的电路图。

图5表示本发明的叠层型平衡—不平衡转换器的第2实施形态的分解立体图。

图6是图5中的平衡—不平衡转换器的等效电路图。

图7表示以往的叠层型平衡—不平衡转换器的分解立体图。

具体实施形态

以下，以实施本发明的叠层型平衡—不平衡转换器的形态为基础进行说明。

在各实施形态中，对附图中的同一部件及同一部分带相同标号。

[第1实施形态，图1～图4]

如图1所示，叠层型平衡—不平衡转换器21，由将引出电极23、26、29设置在各自表面的介质层22b、22e、22i，以及将具有相当于1/4波长的电长度的线路部24、25、27、28设置在各自表面的介质层22c、22d、22g、22h，以及将屏蔽用电极30、31、32设置在各自表面的介质层22a、22f、22j等构成。

作为介质层22a～22j的材料，可采用环氧树脂或陶瓷感应体等。在第1实施形态中，作为介质层22a～22j的材料，采用将感应体陶瓷粉末和粘合剂混合后成为板状的绿陶瓷层。各介质层22a～22j的层厚度被可按规定的尺寸设定。

引出电极23，一方的端部23a在层22b的前侧边的中央露出，另一方的端部23b位于层22b的中央部。线路部24做成螺旋状的形状，一方的端部24a在层22c的里侧边的中央露出，另一方的端部24b位于层22c的中央部。线路部24的端部24b，经设置在层22b的孔35被电连接于引出电极23的端部23b。

线路部25做成螺旋状的形状，一方的端部25a在层22d的里侧边的左侧露出，另一方的端部25b位于层22d的中央部。引出电极26，一方的端部26a在层22e的前侧边的左侧露出，另一方的端部26b位于层22e的中央部。引出电极26的端部26b，经设置在层22d的孔35被电连接于线路部25的端部25b。

线路部27做成螺旋状的形状，一方的端部27a位于层22g的里侧边的中央，另一方的端部27b位于层22g的中央部。

线路部28做成螺旋状的形状，一方的端部28a在层22h的里侧边的右侧露出，另一方的端部28b位于层22h的中央部。引出电极29，一方的端部29a在层22i的前侧边的左侧露出，另一方的端部29b位于层22i的中央部。引出电极29的端部29b，经设置在层22h的孔35被电连接于线路部28的端部28b。

屏蔽用电极30～32，分别被设置在层22a、22f、22j的几乎全面，它的引出部30a～32a在层22a、22f、22j的前侧边的右侧露出。考虑到平衡—不平衡转换器21的特性，这些屏蔽用电极30～32最好配置在离线路部24、25、27、28规定距离的位置。引出电极23、26、29、线路部24、25、27、28及屏蔽用电极30～32，可通过喷涂法、蒸涂法、印刷法等方法形成，由Ag-Pd，Ag，Pd，Cu等材料构成。

各层22a～22j被重叠，并烧结成一体，形成如图2所示那样的叠层体40。在叠层体40的前侧面，形成接地用端子G1，不平衡信号端子41及屏蔽用端子G2。在叠层体的里侧面，形成平衡信号端子42a，42b及中继端子43。端子41～43，G1，G2可通过喷涂法、蒸涂法、涂布法等方法形成，由Ag-Pd，Ag，Pd，Cu，Cu合金等材料构成。

不平衡信号端子41被电连接于引出电极23的端部23a，平衡信号端子42a被电连接于线路部25的端部25a，平衡信号端子42b被电连接于线路部28的端部28a，中继端子43被电连接于线路部24，27的端部24a，27a。接地用端子G1被电连接于引出电极26，29的端部26a，29a，屏蔽用端子G2被电连接于屏蔽用电极30～32的引出部30a～32a。图3是叠层型平衡—不平衡转换器21的等效电路图。

在按以上构成的平衡-不平衡转换器21中，线路部24，25被配置于屏蔽用电极30，31间，具有传输带构造。线路部27，28被配置于屏蔽用电极31，32间，也具有传输带构造。又，线路部24及27，经中继端子43串联连接，构成阻抗元件的不平衡传输线路38。线路部25与28，各自构成阻抗元件的平衡传输线路39，39。

且，线路部24及25与线路部27及28，分别夹持层22c，22g面对面地形成。因此，线路部24的螺旋状图形与线路部25的螺旋状图形从平面看大致重合，相对部分电磁耦合(线耦合)构成耦合器。同样，线路部27的螺旋状图形与线路部28的螺旋状图形从平面看大致重合，相对部分电磁耦合(线耦合)构成耦合器。又，不平衡传输线路38的一端(具体是线路部27的端部27a)成为开放端，也可以作接地端。

在调整平衡—不平衡转换器21的电特性时，通过改变介质层22c，22g，的厚度及线路部24，25，27，28的线幅，对线路部24，25间的电磁耦合，或者，线路部27及28间的电磁耦合进行调整。

又，电连接于平衡传输线路39，39的接地用端子G1，与屏蔽用端子G2在电气上独立，它不仅可作为接地用端子使用，也可作为偏置端子等使用。例如，把平衡—不平衡转换器21接入携带电话等移动通信机、在以往接地的接地用端子G1上迭加偏置电压，可使传递于平衡传输线路39，39的平衡信号放大。

图4是安置在移动通信机中的平衡—不平衡转换器21的主要部件的电路图。平衡—不平衡转换器21被连接于滤波器电路Fil与低噪音放大器Amp之间。从滤波器电路Fil输入的不平衡信号S1通过平衡—不平衡转换器21被转换为平衡信号S2，这种平衡信号S2从平衡信号端子42a，42b输出到低噪音放大器Amp。

这里，平衡—不平衡转换器21的接地用端子G1上迭加着偏置电压。依此，偏置电压经平衡传输线路39，39被作为低噪音放大器Amp的电源电压迭加到低噪音放大器Amp上。这样就使电电路简化，有利于移动通信机的小型化。

平衡—不平衡转换器21因上面形成有屏蔽用电极30，所以具有屏蔽效果。又，屏蔽用电极30上面露出，但可以用别的介质层把这种屏蔽用电极30整个盖起来。

又，参照图3，对把这种平衡—不平衡转换器21作为平衡—不平衡信号转换器使用的场合进行说明。如把不平衡信号S1输入不平衡信号端子41，不平衡信号S1在不平衡传输线路38上传递(引出电极23—线路部24—中继端子43—线路部27)。又，通过在线路部24与线路部25电磁耦合，在线路部27与线路部28电磁耦合，不平衡信号S1被转换成平衡信号S2，该平衡信号S2可从平衡信号端子42a，42b输出。反之，如平衡信号S2被输入到平衡信号端子42a，42b，平衡信号S2在平衡传输线路39，39上传递，经不平衡传输线路38被转换成不平衡信号S1后，从不平衡信号端子41输出。

[第2实施形态，图5及图6]

第2实施形态的平衡—不平衡转换器，在前述第1实施形态的平衡—不平衡转换器21上，将表面上设置偏置用电容器模板33的介质层22k插入到介质层22a与22b之间。即亦，如图5所示，介质层22k被配置于介质层22a与22b间，在其表面形成偏置用电容器模板33。偏置用电容器模板33的引出部33a在层22k的前侧的边的左侧露出。又，通过该偏置用电容器模板33及屏蔽用电容器模板30形成约30pF的偏置用电容器C。而后，屏蔽用电容器模板30也具有偏置用电容器模板的功能。电容器模板30，33的形状是任意的，电容器模板30有屏蔽效果上的要求，所以，面积设定得大些好。

通过将各层22a～22k重叠，并烧结成一体，形成如图2所示那样的叠层体。叠层体的前侧面上形成共同的偏置端子G1、不平衡信号端子41及屏蔽用端子G2。在叠层体的里侧面，形成平衡信号端子42a，42b及中继端子端子43。

图6是叠层型平衡—不平衡转换器51的等效电路图。共同的偏置端子G1经偏置用电容器C被电连接于平衡传输线路39，39的各自—端。由以上构成，可获得内藏偏置用电容器C的叠层型平衡—不平衡转换器51。

前述的第1实施形态的平衡—不平衡转换器21，在将接地用端子G1作为偏置端子使用时，有时会出现特性劣化，本实施形态的平衡—不平衡转换器，由于在共同偏置端子G1与屏蔽用端子(接地)G2之间有偏置用电容器C，所以，可防止这种劣化。

[其他实施形态]

本发明的叠层型平衡—不平衡转换器，不限于前述的实施形态，在其宗旨范围内可进行种种变更。

例如，线路部24，25，27，28的形状是任意的，除了螺旋状，蛇状、直线状都行。又，线路部也不一定设定于1/4波长的电长度，线幅也不一定设定得全线路部等尺寸。

又，线路部，不限于配置于二个屏蔽用电极间的传输带构造，在感应体基板(里面设置屏蔽用电极)的表面配置线路部的所谓微波传输带构造也是可行的。

又，前述实施形态的叠层型平衡—不平衡转换器，在重叠叠层介质层22a～22k而成的叠层体的上下配置着由线路部24、25构成的耦合器及由线路部27、28构成的耦合器。但是，把这些耦合器配置在介质层的左右当然也可以。

线路部电磁耦合构成的耦合器不限于2个，3个以上也可。例如，由一对平衡传输线路，及这一对平衡传输线路上电磁耦合的2个不平衡传输线路构成的所谓二重平衡—不平衡转换器也行。或者，由一个不平衡传输线路，及这一个不平衡传输线路上电磁耦合的2对平衡传输线路构成的平衡—不平衡转换器也是可行的。

又，平衡传输线路与不平衡传输线路的电磁耦合不限于线耦合，线圈耦合也可。又，前述实施形态，对只在平衡传输线路39，39迭加偏置电压的例子作了说明，在将不平衡传输线路38的一端(线路部27的端部27a)做成接地端的场合，重新设置电连接于不平衡传输线路38的接地用端子、把偏置电压迭加于该接地用端子也可以。

又，前述实施形态将个别产品的场合为例进行说明，批量生产时，可制作具有多个个平衡—不平衡转换器的母基板，再按要求的尺寸切开、制成制品。又，前述实施形态，在将以导体形成的介质层重叠后再烧结成一体，但也不限定这样。层可采用预先烧结的。又，也可通过下面说明的制法制造平衡—不平衡转换器。用印刷等的手段将糊状的感应体材料进行涂布、形成感应体层后，在该感应体层的表面涂布糊状的导电体材料、形成任意的导体。然后，将糊状的感应体材料在前述导体上进行涂布。这样，通过反复涂布获得具有叠层构造的平衡—不平衡转换器。

如上所述，按照本发明，由于设置与屏蔽用端子电气上独立的接地用端子，例如，可将该接地用端子作为偏置端子使用。这样，如果只在连接于平衡传输线路的接地用端子上迭加偏置电压，可使平衡传输线路上传递的平衡信号得到放大。又，由于内藏偏置用电容器，可通过这种偏置用电容器迭加偏置电压，使平衡信号的放大得以可靠地进行。

工业上的实用性

如上所述，本发明的叠层型平衡—不平衡转换器，可用作无线通信机用IC的平衡—不平衡信号转换器及相位转换器。

Claims (3)

1.一种叠层型平衡一不平衡转换器，其特征在于，包括

至少由一对平衡传输线路、与所述一对平衡传输线路电磁耦合的一个不平衡传输线路、与所述平衡传输线路及所述不平衡传输线路中的至少一方的传输线路相对的屏蔽用电极、及多个介质层重叠构成的叠层体，

设置在所述叠层体表面、与所述平衡传输线路电连接的接地用端子，以及

设置在所述叠层体表面、与所述屏蔽用电极电连接的屏蔽用端子；

所述接地用端子与所述屏蔽用端子在电气上是独立的。

2.一种叠层型平衡—不平衡转换器，其特征在于，包括

一对平衡传输线路，

与所述一对平衡传输线路电磁耦合的一个不平衡传输线路，

与所述不平衡传输线路的一端电连接的不平衡信号端子，

与所述一对平衡传输线路的一端分别电连接的二个平衡信号端子，

与所述一对平衡传输线路的各自的另一端电连接的一个共同偏置端子，以及

在所述共同偏置端子与地端间电连接的偏置用电容器。

3.一种叠层型平衡—不平衡转换器，其特征在于，包括

一对平衡传输线路，

与所述一对平衡传输线路电磁耦合的一个不平衡传输线路，

与所述平衡传输线路及不平衡传输线路中的至少一方的传输线路相对的屏蔽用电极，

一对偏置用电容器模板，

至少将多个介质层重叠构成的叠层体，

设置在所述叠层体表面、与所述平衡传输线路及所述一对偏置用电容器模板的一方的电容器模板电连接的共同的偏置端子，以及

设置在所述叠层体表面、与所述屏蔽用电极及另一方的电容器模板电连接的屏蔽用端子；

所述共同的偏置端子与所述屏蔽用端子在电气上是独立的。

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