CN205249153U - 功率分配器 - Google Patents
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Abstract
功率分配器(10)具有第1、第2、第3输入输出端子(P01、P02、P03)连接至结合分叉点A的结构。电感(121、122)连接于第2输入输出端子(P02)与结合分叉点A之间，电感(131、132)连接于第3输入输出端子(P03)与结合分叉点A之间。电感(121、122、131、132)通过形成于层叠基板(90)内的电感用导体图案(P1211-P1214、P1221-P1224、P1311-P1314、P1321-P1324)，以将层叠方向作为轴方向的螺旋状，实现为集总常数型电感元件。
Description
技术领域
本实用新型涉及对高频信号进行分配或合成的功率分配器。
背景技术
以往，提出了各种能够对高频信号进行分配或者合成的功率分配器的方案。作为这种功率分配器的一种有威尔金森型功率分配器。
威尔金森型功率分配器具有第1、第2、第3输入输出端子，且各输入输出端子分别通过导体图案与一个结合分叉点连接。此外，第2输入输出端子和第3输入输出端子通过电阻进行旁路连接。第2输入输出端子侧的电阻连接点与结合分叉点之间的电长度、以及第3输入输出端子侧的电阻连接点与结合分叉点之间的电长度被设定为传输的高频信号的波长的1/4。
例如在专利文献1中记载了使用多层基板来构成由这种电路结构构成的威尔金森型功率分配器。而且，专利文献1的功率分配器中，通过形成于多层基板的分布常数线路型的导体图案来实现将第1、第2、第3输入输出端子连接至结合分叉点的电路。即，将第2输入输出端子侧的电阻连接点与结合分叉点连接的导体图案的长度、以及将第3输入输出端子侧的电阻连接点与结合分叉点连接的导体图案的长度被设定为传输的高频信号的波长的1/4。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2009/125492号刊物
实用新型内容
实用新型所要解决的技术问题
但是，上述的专利文献1的结构中，由于将第1、第2、第3输入输出端子连接至结合分叉点的线路是分布常数线路型的导体图案，因此在多层基板的平面上必须需要与高频信号的1/4波长相对应的长度。因此，需要用于形成与该高频信号的1/4波长相对应的长度的导体图案的空间，难以使功率分配器的面积变小。
此外，在使用分布常数线路型时，由于无法改变导体图案的长度，因此为了使面积变小必须使导体图案的宽度变窄。但是，若使导体图案的宽度变窄，则会增加纯电阻(直流电阻)，会增加插入损耗。
本实用新型的目的在于提供一种使面积变小且低损耗的功率分配器。
解决技术问题所采用的技术方案
本实用新型的高频用功率分配器是威尔金森型功率分配器，由第1、第2、第3输入输出端子分别连接至结合分叉点的电路结构构成，且由多个电介质层层叠而成的层叠基板形成。功率分配器的第2输入输出端子和第3输入输出端子分别经由电感与结合分叉点连接。电感由形成于相对介电常数为5以下的低介电常数的层叠基板内的集总常数型的形状的导体图案形成。
此结构中，集总常数型的电感连接于第2输入输出端子与结合分叉点之间、以及第3输入输出端子与结合分叉点之间。通过此集总常数型的电感，使传输的高频信号的相位旋转，实现与高频信号的1/4波长的分布常数线路相同的功能。由此，通过使用集总常数型的电感，从而能够以比高频信号的1/4波长的分布常数线路更小的面积来形成。因此，能够使功率分配器的面积变小。此外，此结构中，能够扩大导体图案的宽度。但是，由于层叠基板的介电常数较低，从而即使导体图案的宽度较大也能抑制杂散电容，也能实现低损耗的传输。
此外，本实用新型的功率分配器中，电介质层的相对介电常数优选为4以下。利用此结构，能够实现损耗更低的功率分配器。
此外，本实用新型的功率分配器中，电介质层优选由液晶聚合物构成。
利用此结构，能够实现损耗更加低的功率分配器。
此外，本实用新型的功率分配器中，电感优选由形成于多个电介质层的电感用导体图案、以及对形成于该多个电介质层的电感用导体图案进行层间连接的层间连接导体形成。
此结构中，由于电感由形成于多个电介质层的导体图案来构成，因此能够减小每一层的导体图案的面积，能使功率分配器的面积更小。
此外，本实用新型的功率分配器中，电感优选为是具有与层叠基板的层叠方向相平行的中心轴的螺旋形状。
此结构中，由于电感形成为以使得沿着层叠基板的高度(厚度)方向构成轴，因此能够使面积更小。
此外，本实用新型的功率分配器中，优选采用以下的结构。上述电感具有第1电感和第2电感。
第1电感连接于构成电感的第2输入输出端子与结合分叉点之间，并形成在与层叠基板的层叠方向正交的第1方向的一端侧。
第2电感连接于第3输入输出端子与结合分叉点之间，并形成在层叠基板的第1方向的另一端侧。
此结构中，能够抑制第1电感与第2电感之间的磁场耦合。由此，能够进一步高度确保第2输入输出端子与第3输入输出端子之间的隔离。
此外，本实用新型的功率分配器中，优选为，第1电感和第2电感的层叠基板的一个主面侧的端部与结合分叉点连接，且第1电感和第2电感从一个主面侧俯视层叠基板时的卷绕方向是相反的。
此结构中，第1电感和第2电感所产生的磁场不发生耦合而彼此独立。由此，能够进一步高度确保第2输入输出端子与第3输入输出端子之间的隔离。
此外，本实用新型的功率分配器中，优选为在层叠基板内，在第1电感与第2电感之间形成有接地导体。
此结构中，能够通过接地导体来防止第1电感与第2电感的电磁场耦合。由此，能够进一步高度确保第2输入输出端子与第3输入输出端子之间的隔离。
此外，本实用新型的功率分配器中，优选采用以下的结构。功率分配器还包括：连接于第1电感与第2输入输出端子之间的第3电感；以及连接于第2电感与第3输入输出端子之间的第4电感。第1电感和第3电感从一个主面侧俯视层叠基板时的卷绕方向相同，且在层叠基板的另一主面侧的端部进行连接，第2电感和第4电感从一个主面侧俯视层叠基板时的卷绕方向相同，且在层叠基板的另一主面侧的端部进行连接。
此结构中，能够实现将电感多级化的威尔金森型功率分配器。此外，通过连接于第2输入输出端子与结合分叉点之间的第1电感和第3电感来形成第1封闭磁路，通过连接于第3输入输出端子与结合分叉点之间的第2电感和第4电感来形成第2封闭磁路。由此，即使是多级化也能够高度确保第2输入输出端子与第3输入输出端子之间的隔离。
实用新型的效果
根据本实用新型，能够实现小面积且低损耗的功率分配器。
附图说明
图1是本实用新型的实施方式所涉及的功率分配器的电路图。
图2是本实用新型的实施方式所涉及的功率分配器的外观立体图。
图3是表示本实用新型实施方式所涉及的形成功率分配器的层叠基板的各层的导体图案的图。
图4是表示本实用新型的实施方式所涉及的功率分配器的特性的图表。
图5是本实用新型的实施方式所涉及的具有功率分配器的高频前端模块的电路图。
图6是一级威尔金森型功率分配器的电路图。
具体实施方式
对于本实用新型的实施方式所涉及的高频信号用的功率分配器进行说明。图1是本实用新型的实施方式所涉及的功率分配器的电路图。
功率分配器10具有第1输入输出端子P01、第2输入输出端子P02、第3输入输出端子P03。第1、第2、第3输入输出端子P01、P01、P03连接至结合分叉点A。
结合分叉点A与第1输入输出端子P01直接连接。连接第1输入输出端子P01与结合分叉点A的连接线与接地之间连接有电容210。
结合分叉点A与第2输入输出端子P02之间串联连接有电感121、122。此时，从结合分叉点A一侧以电感121、电感122的顺序进行连接。
电感121、122形成为集总常数型，在后面将对其详细构造进行说明。电感121形成为如下的电感形状：当传输的高频信号(以下称传输信号)在电感121中传输时相位变化90[°](π/2[rad])。电感122形成为如下的电感形状：当传输的高频信号(以下称传输信号)在电感122中传输时相位变化90[°](π/2[rad])。
结合分叉点A与第3输入输出端子P03之间串联连接有电感131、132。此时，从结合分叉点A一侧以电感131、电感132的顺序进行连接。
电感131、132形成为集总常数型，在后面将对其详细构造进行说明。电感131形成为如下的电感形状：当传输的高频信号(以下称传输信号)在电感131中传输时相位变化90[°](π/2[rad])。电感132形成为如下的电感形状：当传输的高频信号(以下称传输信号)在电感132中传输时相位变化90[°](π/2[rad])。
连接电感121与电感122的传输线、和连接电感131与电感132的传输线通过电阻器301进行连接。
连接电感122与第2输入输出端子P02的传输线、和连接电感132与第3输入输出端子P03的传输线通过电阻器302进行连接。
电感121的电感122侧的端部与接地之间连接有电容221。此时，电容221在传输线中连接至相比连接电阻器301的点更靠电感121一侧。
电感122的第2输入输出端子P02侧的端部与接地之间连接有电容222。此时，电容222在传输线中连接至相比连接电阻器302的点更靠第2输入输出端子P02一侧。
电感131的电感132侧的端部与接地之间连接有电容231。此时，电容231在传输线中连接至相比连接电阻器301的点更靠电感131一侧。
电感132的第3输入输出端子P03侧的端部与接地之间连接有电容232。此时，电容232在传输线中连接至相比连接电阻器302的点更靠第3输入输出端子P03一侧。
通过这样的电路结构，功率分配器10起到作为二级连接的威尔金森型功率分配器的作用。即，从第1输入输出端子P01输入的传输信号分配至第2输入输出端子P02和第3输入输出端子P03进行输出。此外，以相同相位输入至第2输入输出端子P02和第3输入输出端子P03的传输信号结合后从第1输入输出端子P01进行输出。
此外，若仅从第2输入输出端子P02输入传输信号，则传输信号仅从第1输入输出端子P01输出，不输出至第3输入输出端子P03。若仅从第3输入输出端子P03输入传输信号，则传输信号仅从第1输入输出端子P01输出，不输出至第2输入输出端子P02。
由这样的电路结构构成的功率分配器10如下所示，由安装有安装部件的层叠基板来实现。图2是本实用新型的实施方式所涉及的功率分配器的外观立体图。图3是表示本实用新型的实施方式所涉及的形成功率分配器的层叠基板的各层的导体图案的图。
如图2所示，功率分配器10具有层叠基板90和安装部件91、92。层叠基板90如图3所示，对多个电介质层901、902、903、904、905、906、907(以下在统一标注标号时称为“901-907”)进行层叠而成。本实施方式中，示出了具有7层电介质层901-907的示例，但层叠数不局限于此。
构成层叠基板90的电介质层901-907由低介电常数的材料构成，例如由相对介电常数为4以下的液晶聚合物构成。此外，电介质层901-907不局限于液晶聚合物，只要相对介电常数为5以下，更优选的是相对介电常数为4以下即可。
为了实现图1所示的电路，在各电介质层901-907形成有如图3所示的各种导体图案和层间连接导体(过孔导体)。
层叠基板90由长方体形状构成。以下，将与厚度方向(层叠电介质层901-907的层叠方向)正交的一个方向作为第1方向，将与层叠方向以及第1方向正交的方向作为第2方向进行说明。后面会对具体的内部构造进行说明，通过使用本实施方式的结构，层叠基板90例如能够使第1方向的长度成为2.0mm左右，第2方向的长度成为2.5mm左右，厚度成为0.3mm左右。
在层叠基板90的第1主面(元件安装面)安装有安装部件91、92。安装部件91是实现电阻器301的片状电阻，安装部件92是实现电阻器302的片状电阻。安装部件91、92的外形平面尺寸例如是0.6mm×0.3mm。
接着，使用图3对于层叠基板90的内部构造进行更具体的说明。此外，图3所示的虚线的圆形记号表示层间连接导体Vi。
层叠基板90由从安装面即安装有安装部件91、92的面一侧开始层叠电介质层901-907的结构构成。电介质层901在安装面一侧形成有导体图案，电介质层902、903、904、905、906、907在与安装面相反的面一侧形成有导体图案。
在电介质层901上形成有部件安装用导体图案P3011、P3012、P3021、P3022。部件安装用导体图案P3011、P3021形成于将层叠基板90(电介质层901)沿第1方向分割成两个而得到的第1区域Re1，部件安装用导体图案P3012、P3022形成于将层叠基板90(电介质层901)沿第1方向分割成两个而得到的第2区域Re2。在部件安装用导体图案P3011、P3012上安装有安装部件91，在部件安装用导体图案P3021、P3022上安装有安装部件92。此面成为层叠基板90的安装面(一个主面)。
在电介质层902上形成有电容用导体图案P2101、以及走线用导体图案的P911、P912、P921、P922。走线用导体图案P911、P912形成于第1区域Re1，走线用导体图案P921、P922形成于第2区域Re2。
电容用导体图案P2101在电介质层902的第1方向的大致中央形成于第2方向的一端附近。
走线用导体图案P911、P912从电介质层902的第2方向的一端向另一端以走线用导体图案P912、走线用导体图案P911的顺序进行配置。
走线用导体图案P921、P222从电介质层902的第2方向的一端向另一端以走线用导体图案P922、走线用导体图案P921的顺序进行配置。
在电容用导体图案P2101上连接有走线用导体图案P912、P922。
电介质层903形成有电感用导体图案P1211、P1221、P1311、P1321、接地用导体图案P903。电感用导体图案P1211、P1221形成于第1区域Re1，电感用导体图案P1311、P1321形成于第2区域Re2。电感用导体图案P1211、P1221、P1311、P1321由C环状的线状导体图案、即整周的一部分切断的环状的线状导体图案构成。
电感用导体图案P1211、P1221从电介质层903的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1211、电感用导体图案P1221的顺序进行配置。电感用导体图案P1311、P1321从电介质层903的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1311、电感用导体图案P1321的顺序进行配置。
接地用导体图案P903一体形成有接地用导体图案P9031、P9032。接地用导体图案P9031在电介质层903的第2方向的另一端附近，形成为遍及第1方向的大致整个长度的形状。电容用导体图案P9032在电介质层903的第1方向的大致中央形成为在第2方向上伸长的长方形。接地用导体图案P9032是沿第2方向到达形成电感用导体图案P1211、P1311的区域的长方形。接地用导体图案P9032进一步形成为与电容用导体图案P2101彼此部分重叠。
电介质层904形成有电感用导体图案P1212、P1222、P1312、P1322、电容用导体图案P2102、P2211、P2221、P2311、P2321。
电感用导体图案P1212、P1222形成于第1区域Re1，电感用导体图案P1312、P1322形成于第2区域Re2。电感用导体图案P1212、P1222、P1312、P1322由C环状的线状导体图案、即整周的一部分切断的环状的线状导体图案构成。
电感用导体图案P1212、P1222从电介质层904的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1212、电感用导体图案P1222的顺序进行配置。电感用导体图案P1312、P1322从电介质层904的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1312、电感用导体图案P1322的顺序进行配置。
电容用导体图案P2102在电介质层904的第1方向的大致中央形成于第2方向的一端附近。电容用导体图案P2102沿第1方向，配置于电感用导体图案P1212、P1312之间。电容用导体图案P2102形成为与接地用导体图案P9032彼此部分重叠。
电容用导体图案P2211、P2311形成于电介质层904的第1、第2方向的大致中央。电容用导体图案P2211、P2311沿第1方向，配置于电感用导体图案P1222、P1322之间。电容用导体图案P2211配置于电感用导体图案P1222一侧，电容用导体图案P2311配置于电感用导体图案P1322一侧。
电容用导体图案P2221、P2321形成于电介质层904的第2方向的另一端附近。电容用导体图案P2221形成于电介质层904的第1区域Re1，电容用导体图案P2321形成于电介质层904的第2区域Re2。电容用导体图案P2221、P2321形成为与接地用导体图案P9031彼此部分重叠。
电介质层905形成有电感用导体图案P1213、P1223、P1313、P1323、接地用导体图案P905。电感用导体图案P1213、P1223形成于第1区域Re1，电感用导体图案P1313、P1323形成于第2区域Re2。电感用导体图案P1213、P1223、P1313、P1323由C环状的线状导体图案、即整周的一部分切断的环状的线状导体图案构成。
电感用导体图案P1213、P1223从电介质层905的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1213、电感用导体图案P1223的顺序进行配置。电感用导体图案P1313、P1323从电介质层905的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1313、电感用导体图案P1323的顺序进行配置。
接地用导体图案P905是与接地用导体图案P903大致重叠的形状。接地用导体图案P905一体形成有接地用导体图案P9051、P9052。接地用导体图案P9051在电介质层905的第2方向的另一端附近，形成为遍及第1方向的大致整个长度的形状。电容用导体图案P9052在电介质层905的第1方向的大致中央形成为在第2方向上伸长的长方形。接地用导体图案P9052是沿第2方向到达形成电感用导体图案P1213、P1313的区域的长方形。接地用导体图案P9052进一步形成为与电容用导体图案P2102彼此部分重叠。
电介质层906形成有电感用导体图案P1214、P1224、P1314、P1324、电容用导体图案P2103、P2212、P2222、P2312、P2322。
电感用导体图案P1214、P1224形成于第1区域Re1，电感用导体图案P1314、P1324形成于第2区域Re2。电感用导体图案P1214、P1224、P1314、P1324由C环状的线状导体图案、即整周的一部分切断的环状的线状导体图案构成。
电感用导体图案P1214、P1224从电介质层906的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1214、电感用导体图案P1224的顺序进行配置。电感用导体图案P1314、P1324从电介质层906的第2方向的一端向另一端以电感用导体图案P1314、电感用导体图案P1324的顺序进行配置。
电容用导体图案P2103在电介质层906的第1方向的大致中央形成于第2方向的一端附近。电容用导体图案P2103沿第1方向，配置于电感用导体图案P1214、P1314之间。电容用导体图案P2103形成为与接地用导体图案P9052彼此部分重叠。
电容用导体图案P2212、P2312形成于电介质层906的第1、第2方向的大致中央。电容用导体图案P2212、P2312沿第1方向，配置于电感用导体图案P1224、P1324之间。电容用导体图案P2212配置于电感用导体图案P1224一侧，电容用导体图案P2312配置于电感用导体图案P1324一侧。
电容用导体图案P2212连接至电感用导体图案P1214、P1224。电容用导体图案P2312连接至电感用导体图案P1314、P1324。
电容用导体图案P2222、P2322形成于电介质层906的第2方向的另一端附近。电容用导体图案P2222形成于电介质层906的第1区域Re1，电容用导体图案P2322形成于电介质层906的第2区域Re2。电容用导体图案P2222、P2322形成为与接地用导体图案P9051彼此部分重叠。
在电介质层907上形成有外部连接用导体图案PP01、PP02、PP03以及接地用导体图案P907。此面成为层叠基板90的外部连接面(另一个主面)。
外部连接用导体图案PP01、接地用导体图案P907在电介质层907的第1方向的大致中央，沿第2方向空开间隔进行配置。外部连接用导体图案PP01与电容用导体图案P2103具有大致相同的形状，并重叠配置。接地用导体图案P907是长方形，并与接地用导体图案P905(特别是接地用导体图案P9052)重叠配置。
外部连接用导体图案PP02、PP03形成于电介质层907的第2方向的另一端附近。外部连接用导体图案PP02形成于第1区域Re1，外部连接用导体图案PP02形成于第2区域Re2。外部连接用导体图案PP02、PP03将接地用导体图案P907介于两者之间进行配置。
外部连接用导体图案PP01相当于第1输入输出端子P01，外部连接用导体图案PP02相当于第2输入输出端子P02，外部连接用导体图案PP03相当于第3输入输出端子P03。
接地用导体图案P907经由层间连接导体Vi与接地用导体图案P903、P905连接。这些接地用导体图案P903、P905、P907成为功率分配器10的接地。
电感用导体图案P1211、P1212、P1213、P1214分别通过层间连接导体Vi依次连续地进行连接。此时，通过使各电感用导体图案P1211、P1212、P1213、P1214在俯视时大致一致，从而构成具有与层叠方向平行的中心轴的螺旋状的电感元件。通过此电感元件来实现电感121。此外，电介质层902的走线用导体图案P912、层间连接导体Vi也作为电感121的一部分起作用。而且，实现此电感121的电感元件形成为使传输信号的相位变化90[°]的形状。即，电感121通过集总常数型的电感来实现。
电感用导体图案P1221、P1222、P1223、P1224分别通过层间连接导体Vi依次连续地进行连接。此时，通过使各电感用导体图案P1221、P1222、P1223、P1224在俯视时大致一致，从而构成具有与层叠方向平行的中心轴的螺旋状的电感元件。通过此电感元件来实现电感122。此外，电介质层902的走线用导体图案P911、层间连接导体Vi也作为电感122的一部分起作用。而且，实现此电感122的电感元件形成为使传输信号的相位变化90[°]的形状。即，电感122通过集总常数型的电感来实现。
电感用导体图案P1311、P1312、P1313、P1314分别通过层间连接导体Vi依次连续地进行连接。此时，通过使各电感用导体图案P1311、P1312、P1313、P1314在俯视时大致一致，从而构成具有与层叠方向平行的中心轴的螺旋状的电感元件。通过此电感元件来实现电感131。此外，电介质层902的走线用导体图案P922、层间连接导体Vi也作为电感131的一部分起作用。而且，实现此电感131的电感元件形成为使传输信号的相位变化90[°]的形状。即，电感131通过集总常数型的电感来实现。
电感用导体图案P1321、P1322、P1323、P1324分别通过层间连接导体Vi依次连续地进行连接。此时，通过使各电感用导体图案P1321、P1322、P1323、P1324在俯视时大致一致，从而构成具有与层叠方向平行的中心轴的螺旋状的电感元件。通过此电感元件来实现电感132。此外，电介质层902的走线用导体图案P921、层间连接导体Vi也作为电感132的一部分起作用。而且，实现此电感132的电感元件形成为使传输信号的相位变化90[°]的形状。即，电感132通过集总常数型的电感来实现。
通过电容用导体图案P2101、P2102、P2103、外部连接用导体图案PP01与接地用导体图案P903、P905相重叠的区域；以及夹在该区域内的电介质层来实现电容210。
通过电容用导体图案P2211、P2212与接地用导体图案P903、P905、P907相重叠的区域；以及夹在该区域内的电介质层来实现电容221。
通过电容用导体图案P2221、P2222与接地用导体图案P903、P905、P907相重叠的区域；以及夹在该区域内的电介质层来实现电容222。
通过电容用导体图案P2311、P2312与接地用导体图案P903、P905、P907相重叠的区域；以及夹在该区域内的电介质层来实现电容231。
通过电容用导体图案P2321、P2322与接地用导体图案P903、P905、P907相重叠的区域；以及夹在该区域内的电介质层来实现电容232。
而且，各电感、电容、电阻器、接地如下所示进行连接。
电容用导体图案P2101、P2102、P2103(电容210的构成要素)经由层间连接导体Vi与外部连接用导体图案PP01(第1输入输出端子)进行连接。
电容用导体图案P2101(电容210的构成要素)经由走线用导体图案P912以及层间连接导体Vi与电感用导体图案P1211(电感121的构成要素)进行连接。电感用导体图案P1214(电感121的构成要素)连接至电感用导体图案P1224(电感122的构成要素)。电感用导体图案P1221(电感122的构成要素)经由走线用导体图案P911以及层间连接导体Vi与外部连接用导体图案PP02(第2输入输出端子P02)进行连接。
电感用导体图案P1214(电感121的构成要素)以及电感用导体图案P1224(电感122的构成要素)与电容用导体图案P2212进行连接，并且经由层间连续导体Vi与电容用导体图案P2211以及部件安装用导体图案P3011进行连接。
电感用导体图案P1221(电感122的构成要素)以及外部连接用导体图案PP02(第2输入输出端子P02)经由层间连接导体Vi与电容用导体图案P2221、P2222以及部件安装用导体图案P3021进行连接。
电容用导体图案P2101(电容210的构成要素)经由走线用导体图案P922以及层间连接导体Vi与电感用导体图案P1311(电感131的构成要素)进行连接。电感用导体图案P1314(电感131的构成要素)连接至电感用导体图案P1324(电感132的构成要素)。电感用导体图案P1321(电感132的构成要素)经由走线用导体图案P921以及层间连接导体Vi与外部连接用导体图案PP03(第3输入输出端子P03)进行连接。
电感用导体图案P1314(电感131的构成要素)以及电感用导体图案P1324(电感132的构成要素)与电容用导体图案P2312进行连接，并且经由层间连续导体Vi与电容用导体图案P2311以及部件安装用导体图案P3012进行连接。
电感用导体图案P1321(电感132的构成要素)以及外部连接用导体图案PP03(第3输入输出端子P03)经由层间连接导体Vi与电容用导体图案P2321、P2322以及部件安装用导体图案P3022连接。根据这种连接结构，通过层叠基板90以及安装于此层叠基板90的安装部件91、92能够实现上述图1所示的功率分配器10的电路。
而且，通过使用本实施方式的结构，从而能够利用在层叠基板90内形成的集总常数型电感元件来实现电感121、122、131、132。由此，能够以比利用高频信号的1/4波长的分布常数线路来实现电感更小的面积，形成电感121、122、131、132。因此，能够使层叠基板90的面积变小，从而能够使功率分配器10的面积变小。
而且，电感121、122、131、132是沿层叠方向伸长的螺旋状。由此，即使电感的导体图案变长，面积也不会变大，容易使层叠基板90的面积更小。
此外，上述的结构中，电感121、122形成于层叠基板90的第1区域Re1，电感131、132形成于层叠基板90的第2区域Re2。因此，能够使电感121、122与电感131、132分隔开，能够抑制电感121、122与电感131、132之间的磁场耦合。由此，能够提高第2输入输出端子P02与第3输入输出端子P03之间的隔离。
此外，上述的结构中，如图3所示，电感121、122在俯视层叠基板90时的卷绕方向相同，在层叠基板90的外部连接面侧的端部进行连接。由此，通过电感121产生的磁场和电感122产生的磁场来形成封闭磁场。同样地，电感131、132在俯视层叠基板90时的卷绕方向相同，在层叠基板90的外部连接面侧的端部进行连接。由此，通过电感131产生的磁场和电感132产生的磁场来形成封闭磁场。
因此，能够抑制电感121、122与电感131、132之间的磁场耦合。由此，能够进一步提高第2输入输出端子P02与第3输入输出端子P03之间的隔离。
此外，电感121和电感131在俯视层叠基板90时的卷绕方向是相反的。由此，电感121的磁场与电感131的磁场不发生耦合而彼此独立。因此，能够抑制电感121与电感131之间的磁场耦合。由此，能够进一步提高第2输入输出端子P02与第3输入输出端子P03之间的隔离。
此外，电感122与电感132在俯视层叠基板90时的卷绕方向是相反的。由此，电感122的磁场与电感132的磁场不发生耦合而彼此独立。因此，能够抑制电感122与电感132之间的磁场耦合。由此，能够进一步提高第2输入输出端子P02与第3输入输出端子P03之间的隔离。
此外，构成电感121、122的电感用导体图案、与构成电感131、132的电感用导体图案之间，形成有多层接地用导体图案P903。由此，能够抑制电感121、122与电感131、132之间的磁场耦合。因此，能够进一步提高第2输入输出端子P02与第3输入输出端子P03之间的隔离。
此外，构成电感121的电感用导体图案、与构成电感131的电感用导体图案之间，形成有构成电容210的导体图案。由此，能够抑制电感121与电感131之间的磁场耦合。此外，构成电感122的电感用导体图案、与构成电感132的电感用导体图案之间，形成有构成电容221、231的导体图案。由此，能够抑制电感122与电感132之间的磁场耦合。因此，在配置接地用导体图案的同时，能够进一步提高第2输入输出端子P02与第3输入输出端子P03之间的隔离。
此外，通过对电介质层901-907使用低介电常数的材料，从而即使形成电感121、122、131、132的电感用导体图案的线宽变大，也能抑制杂散电容变大。由此，能够实现低损耗的电感121、122、131、132。因此，能够实现低损耗的功率分配器10。
如上所述，通过使用本实施方式的结构，能够实现小面积且低损耗的功率分配器。
图4是表示本实用新型的实施方式所涉及的功率分配器的特性的图表，示出了通过特性图、反射特性图、隔离特性图。S(2,1)是第1、第2输入输出端子P01、P02之间的通过特性，S(3,1)是第1、第3输入输出端子P01、P03之间的通过特性。S(1,1)是第1输入输出端子P01的反射特性，S(2,2)是第2输入输出端子P02的反射特性，S(3,3)是第3输入输出端子P03的反射特性。S(2,3)是第2、第3输入输出端子P02、P03之间的隔离特性。
如图4所示，通过使用本实施方式的结构，从而能够在1.5GHz～3.0GHz下，低损耗地传输传输信号，且能够高度确保第2、第3输入输出端子P02、P03间的隔离。
由这种结构构成的功率分配器10能够用于高频耦合器、分频器。例如，在将功率分配器10用于分频器时，能够用于如图5所示的高频前端模块20。图5是本实用新型的实施方式所涉及的具有功率分配器的高频前端模块的电路图。高频前端模块20具有功率分配器10；带通滤波器21、22；电感23。功率分配器10的第1输入输出端子P01连接至天线ANT。在此连接线与接地之间连接有电感23。功率分配器10的第2输入输出端子P02经由带通滤波器21与发送信号输入端子Ptx连接。功率分配器10的第3输入输出端子P03经由带通滤波器22与接收信号输出端子Prx连接。
由此，发送信号输入端子Ptx与接收信号输出端子Prx之间的隔离较高，能够小型地实现低损耗的高频前端模块20。
此外，上述的实施方式中示出了使用二级的威尔金森型功率分配器的示例。但是，不管是一级的威尔金森型功率分配器，还是三级以上的威尔金森型功率分配器，都使用同样的结构即可。例如，图6是一级的威尔金森型功率分配器的电路图。图6所示的功率分配器10A省略了图1所示的功率分配器10中的电感122、132；电阻器302；电容222、232。此时，例如，只要采用将实现图3所示的电感122、132；电阻器302；电容222、232的导体图案省略后的构造即可。
此外，上述的实施方式中使用了具有与层叠方向平行的中心轴的螺旋状的电感，但也可采用在层叠基板内形成其他集总常数型的电感的结构。
标号说明
10，10A：功率分配器
20：高频前端模块
21，22：带通滤波器
23：电感
121，122，131，132：电感
210，221，222，231，232：电容
301，302：电阻器
90：层叠基板
91，92：安装部件
901－907：电介质层
P2101，P2102，P2211，P2221，P2311，P2321，P2103，P2212，P2222，P2312，P2322：电容用导体图案
P1211，P1221，P1311，P1321，P1212，P1222，P1312，P1322，P1213，P1223，P1313，P1323，P1214，P1224，P1314，P1324：电感用导体图案
P903，P9031，P9032，P905，P9051，P9052，P907：接地用导体图案
P911，P912，P921，P922：走线用导体图案
P3011，P3012，P3021，P3022：部件安装用导体图案
P01：第1输入输出端子
P02：第2输入输出端子
P03：第3输入输出端子
PP01，PP02，PP03：外部连接用导体图案
Claims (12)
1.一种功率分配器，是威尔金森型功率分配器，由第1、第2、第3输入输出端子分别连接至结合分叉点的电路结构构成，且由多个电介质层层叠而成的层叠基板形成，其特征在于，
所述第2输入输出端子和所述第3输入输出端子分别经由电感与所述结合分叉点连接，
所述电感由形成于相对介电常数为5以下的低介电常数的层叠基板内的集总常数型的形状的导体图案形成，
构成所述电感的连接于所述第2输入输出端子与所述结合分叉点之间的第1电感形成在与所述层叠基板的层叠方向正交的第1方向的一端侧，
连接于所述第3输入输出端子与所述结合分叉点之间的第2电感形成在所述第1方向的另一端侧，
在所述层叠基板内，在所述第1电感与所述第2电感之间形成有接地导体。
2.如权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，
所述第1电感和所述第2电感的所述层叠基板的一个主面侧的端部与所述结合分叉点连接，且所述第1电感和所述第2电感从一个主面侧俯视所述层叠基板时的卷绕方向是相反的。
3.如权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，
所述电介质层的相对介电常数为4以下。
4.如权利要求3所述的功率分配器，其特征在于，
所述电介质层由液晶聚合物构成。
5.如权利要求1所述的功率分配器，其特征在于，
所述电感由形成于所述多个电介质层的电感用导体图案、以及对形成于该多个电介质层的电感用导体图案进行层间连接的层间连接导体形成。
6.如权利要求5所述的功率分配器，其特征在于，
所述电感是具有与所述层叠基板的层叠方向相平行的中心轴的螺旋形状。
7.一种功率分配器，是威尔金森型功率分配器，由第1、第2、第3输入输出端子分别连接至结合分叉点的电路结构构成，且由多个电介质层层叠而成的层叠基板形成，其特征在于，
所述第2输入输出端子和所述第3输入输出端子分别经由电感与所述结合分叉点连接，
所述电感由形成于相对介电常数为5以下的低介电常数的层叠基板内的集总常数型的形状的导体图案形成，
构成所述电感的连接于所述第2输入输出端子与所述结合分叉点之间的第1电感形成在与所述层叠基板的层叠方向正交的第1方向的一端侧，
连接于所述第3输入输出端子与所述结合分叉点之间的第2电感形成在所述第1方向的另一端侧，
所述功率分配器还包括：
连接于所述第1电感与所述第2输入输出端子之间的第3电感；以及
连接于所述第2电感与所述第3输入输出端子之间的第4电感，
所述第1电感和所述第3电感从一个主面侧俯视所述层叠基板时的卷绕方向相同，且在所述层叠基板的另一主面侧的端部进行连接，
所述第2电感和所述第4电感从一个主面侧俯视所述层叠基板时的卷绕方向相同，且在所述层叠基板的另一主面侧的端部进行连接。
8.如权利要求7所述的功率分配器，其特征在于，
所述第1电感和所述第2电感的所述层叠基板的一个主面侧的端部与所述结合分叉点连接，且所述第1电感和所述第2电感从一个主面侧俯视所述层叠基板时的卷绕方向是相反的。
9.如权利要求7所述的功率分配器，其特征在于，
所述电介质层的相对介电常数为4以下。
10.如权利要求9所述的功率分配器，其特征在于，
所述电介质层由液晶聚合物构成。
11.如权利要求7所述的功率分配器，其特征在于，
所述电感由形成于所述多个电介质层的电感用导体图案、以及对形成于该多个电介质层的电感用导体图案进行层间连接的层间连接导体形成。
12.如权利要求11所述的功率分配器，其特征在于，
所述电感是具有与所述层叠基板的层叠方向相平行的中心轴的螺旋形状。
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2014
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- 2014-07-18 CN CN201490000811.5U patent/CN205249153U/zh active Active
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