CN209168856U - 高频变压器以及移相器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及高频变压器以及移相器。高频变压器具备：线圈卷绕轴处于同轴关系且相互进行磁场耦合的初级线圈(L1)以及次级线圈(L2)；与初级线圈(L1)的第1端连结的第1端子；与次级线圈(L2)的第1端连结的第2端子；以及与初级线圈(L1)的第2端及次级线圈(L2)的第2端连结的共用端子。初级线圈(L1)以及次级线圈(L2)是包含分别形成于多层的多个环状导体图案的螺旋状的线圈，构成初级线圈(L1)的多个环状导体图案之中的最接近于初级线圈(L1)的第2端的第1环状导体图案的匝数比初级线圈(L1)中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。

Description

高频变压器以及移相器
技术领域
本实用新型涉及初级线圈与次级线圈以较高的耦合度而被耦合的高频变压器以及具备其的移相器。
背景技术
伴随着电子设备的小型化/轻薄化，针对内置的高频变压器，也在推进小型化/轻薄化，但一般地，高频变压器随着其小型化，初级线圈与次级线圈的耦合系数降低。在高频变压器中，作为用于得到初级线圈与次级线圈的较高的耦合系数的构造，如专利文献1中那样，设为通过两个卷绕轴来相互夹着初级侧线圈以及次级侧线圈的层叠构造(所谓双线卷绕构造)是有效的。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2014/188739号
专利文献2：JP特开平3-62908号公报
实用新型内容
-实用新型要解决的课题-
但是，在专利文献1所示的构造的高频变压器中，线圈形成区域的面积较大，对小型化不利。此外，随着导体图案的配置构造复杂，设计上的自由度、特性变更困难。例如，难以提高初级线圈与次级线圈的耦合系数，并且提高初级线圈以及次级线圈的电感(自感以及互感)。
在将高频变压器用作为阻抗转换器的情况下，高频变压器的初级线圈与次级线圈的耦合系数越高，越能够将初级线圈与次级线圈的导体图案长度缩短化，由此可实现低损耗化。此外，在将高频变压器用作为移相器的情况下，初级线圈与次级线圈的耦合系数越高，越可得到接近于180度的移相量。
此外，在专利文献2所示的构造的高频变压器中，分别针对初级线圈和次级线圈，环状导体图案的层叠方向的分布范围变宽，因此不能增大初级线圈、次级线圈各自的自感。此外，由于在初级线圈与次级线圈的环状导体图案的层间产生的电位差较大，因此初级线圈与次级线圈之间的寄生电容较大。
本实用新型的目的在于，提供一种能够得到初级线圈与次级线圈的规定的较高的耦合系数并且具有规定的较高的电感的高频变压器以及具备其的移相器。
此外，本实用新型的目的在于，提供一种对寄生电容进行抑制并且初级线圈与次级线圈以规定的较高的耦合系数进行耦合的高频变压器以及具备其的移相器。
-解决课题的手段-
(1)本实用新型的高频变压器的特征在于，具备：
线圈卷绕轴处于同轴关系且相互进行磁场耦合的初级线圈以及次级线圈；
与所述初级线圈的第1端连结的第1端子；
与所述次级线圈的第1端连结的第2端子；以及
与所述初级线圈的第2端及所述次级线圈的第2端连结的共用端子，
所述初级线圈以及所述次级线圈是包含多个环状导体图案的螺旋状的线圈，
所述多个环状导体图案分别形成于多个不同的层，
所述初级线圈具备构成所述初级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述初级线圈的第2端的第1环状导体图案，
所述次级线圈具备构成所述次级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述次级线圈的第2端的第2环状导体图案，
所述第1环状导体图案的匝数比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。
通过上述构造，初级线圈的电流密度较强的环状导体图案即第1环状导体图案的匝数较多，由此能够增大初级线圈的自感。进一步地，分别针对初级线圈和次级线圈，能够使环状导体图案的层叠方向的分布范围较窄，由此能够增大初级线圈与次级线圈的互感。此外，初级线圈与次级线圈由于环状导体图案的电流密度较强的环状导体图案彼此相互接近，并且电流密度较高的部分的匝数较多，因此可得到较高的耦合系数。
(2)优选所述第2环状导体图案的匝数比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。由此，次级线圈的电流密度较强的环状导体图案即第2环状导体图案的匝数较多，从而能够增大次级线圈的自感。此外，由于电流密度较强的第1环状导体图案与第2环状导体图案相互接近，并且电流密度较高的部分的匝数较多，因此可得到较高的耦合系数。
(3)优选所述第1环状导体图案的匝数与所述第2环状导体图案的匝数实质上相等。由此，电流密度较强的第1环状导体图案与第2环状导体图案的耦合系数有效地提高，初级线圈与次级线圈的耦合系数更加提高。
(4)优选所述第1环状导体图案的线宽比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽。由此，可减少电流密度较强的第1环状导体图案中的导体损耗，可减少初级线圈的直流电阻(DCR)。
(5)优选所述第2环状导体图案的线宽比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽。由此，可减少电流密度较强的第2环状导体图案中的导体损耗，可减少次级线圈的直流电阻(DCR)。
(6)优选所述多个环状导体图案的各层的环状导体图案分别形成于非磁性体的基材。由此，不会受到磁性体材料的磁导率的频率特性的负面影响。此外，不产生基于磁性体材料的磁性体损耗。
(7)优选在沿着所述线圈卷绕轴的俯视下，所述初级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置与所述次级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置重叠。由此，初级线圈与次级线圈的耦合系数有效地提高。
(8)优选所述第1环状导体图案与所述第2环状导体图案的层间距离比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案彼此的层间距离或者所述次级线圈中包含的其他环状导体图案彼此的层间距离窄。由此，由于电流密度较强的第1环状导体图案与第2环状导体图案更加接近，因此可有效地得到较高的耦合系数。
(9)优选所述初级线圈的电感与所述次级线圈的电感实质上相等。由此，在将阻抗转换比保持恒定不变的状态下直接用作为移相器的情况下，更加合适。
(10)本实用新型的高频变压器的特征在于，具备：
线圈卷绕轴处于同轴关系且相互进行磁场耦合的初级线圈以及次级线圈；
与所述初级线圈的第1端连结的第1端子；
与所述次级线圈的第1端连结的第2端子；以及
与所述初级线圈的第2端及所述次级线圈的第2端连结的共用端子，
所述初级线圈以及所述次级线圈是包含多个环状导体图案的螺旋状的线圈，
所述多个环状导体图案分别形成于多个不同的层，
构成所述初级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述初级线圈的第2端的第1环状导体图案，处于构成所述次级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述次级线圈的第2端的第2环状导体图案与相邻于该第2环状导体图案的环状导体图案的层间，
构成所述次级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述次级线圈的第2端的第2环状导体图案，处于构成所述初级线圈的所述多个环状导体图案之中的所述第1环状导体图案与相邻于该第1环状导体图案的环状导体图案的层间。
通过上述构造，由于在初级线圈中，在最接近于初级线圈的第2端的第1环状导体图案与相邻于该第1环状导体图案的环状导体图案的层间存在第2环状导体图案，第1环状导体图案与相邻于该第1环状导体图案的环状导体图案在层叠方向上分离，因此可抑制初级线圈的寄生电容。同样地，在次级线圈中，由于在最接近于次级线圈的第2端的第2环状导体图案与相邻于该第2环状导体图案的环状导体图案的层间存在第1环状导体图案，第2环状导体图案与相邻于该第2环状导体图案的环状导体图案在层叠方向上分离，因此也可抑制次级线圈的寄生电容。此外，初级线圈与次级线圈由于电流强度最强的环状导体图案彼此接近，并且电流强度最强的环状导体图案被对象方线圈的电流强度最强的环状导体图案与第二强的层夹着，因此能够有效地提高初级线圈与次级线圈的耦合系数。进一步地，由于将接近于初级线圈L1的共用电位(接地电位)的一侧的层即第 1环状导体图案和其相邻图案、接近于次级线圈L2的共用电位(接地电位)的一侧的层即第2环状导体图案和其相邻图案配置为在层叠方向上初级线圈的层与次级线圈的层交替配置，因此可抑制在初级线圈与次级线圈之间产生的寄生电容。
(11)在所述(10)中，优选所述第1环状导体图案的匝数比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。由此，初级线圈和次级线圈由于环状导体图案的电流强度较强的环状导体图案彼此接近，并且电流强度较高的部分的匝数较多，因此可得到较高的耦合系数。
(12)在所述(11)中，优选所述第2环状导体图案的匝数比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。由此，初级线圈和次级线圈由于环状导体图案的电流强度较强的环状导体图案彼此相互接近，并且电流强度较高的部分的匝数较多，因此可得到较高的耦合系数。
(13)在所述(12)中，优选所述第1环状导体图案的匝数与所述第 2环状导体图案的匝数实质上相等。由此，电流强度较强的第1环状导体图案与第2环状导体图案的耦合系数有效地提高，初级线圈与次级线圈的耦合系数更加提高。
(14)在所述(10)～(13)中，优选所述多个环状导体图案的各层的环状导体图案分别形成于非磁性体的基材。由此，不会受到磁性体材料的磁导率的频率特性的负面影响。此外，不产生基于磁性体材料的磁性体损耗。
(15)在所述(10)～(14)中，优选在沿着所述线圈卷绕轴的俯视下，所述初级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置与所述次级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置重叠。由此，初级线圈与次级线圈的耦合系数有效地提高。
(16)在所述(10)～(15)中，优选所述初级线圈的电感与所述次级线圈的电感实质上相等。由此，在将阻抗转换比保持恒定不变的状态下直接用作为移相器的情况下，更加合适。
(17)本实用新型的移相器具备所述(1)～(16)所述的高频变压器，
通过所述第1端子和所述共用端子来构成第1输入输出端口，通过所述第2端子和所述共用端子来构成第2输入输出端口。
-实用新型效果-
根据本实用新型，能够获得可得到初级线圈与次级线圈的规定的较高的耦合系数并且具有规定的较高的电感的高频变压器以及具备其的移相器。
附图说明
图1是第1实施方式所涉及的高频变压器11的外观立体图。
图2是表示第1实施方式所涉及的高频变压器11的内部的多个环状导体图案的形状以及配置的立体图。
图3是第1实施方式所涉及的高频变压器11的主视图。
图4是第1实施方式所涉及的高频变压器11的分解俯视图，是表示形成于各基材的导体图案的图。
图5是第1实施方式所涉及的高频变压器L1以及移相器12的电路图。
图6是通过浓淡来表示环状导体图案L1A、L1B、L1C、L1D的电流密度的图(轮廓图)。
图7是通过浓淡来表示环状导体图案L1A、L1B、L1C、L1D的各形成层处的磁场强度的图(轮廓图)。
图8是表示第2实施方式所涉及的高频变压器11的内部的多个环状导体图案的形状以及配置的立体图。
图9是第2实施方式所涉及的高频变压器11的主视图。
图10是第2实施方式所涉及的高频变压器11以及移相器12的电路图。
图11是表示第3实施方式所涉及的多路复用器13的结构的电路图。
图12是在史密斯圆图上表示从一般的SAW滤波器的一个端口观察的反射系数的频率特性的图。
具体实施方式
以下，参照附图来举出几个具体例，表示用于实施本实用新型的多个方式。各图中对同一位置赋予同一符号。考虑要点的说明或者理解的容易性，为了方便而分为实施方式进行表示，但能够进行不同实施方式中所示的结构的局部置换或者组合。第2实施方式以后，省略针对与第1实施方式共同的事项的记述，仅说明不同点。
《第1实施方式》
在第1实施方式中，表示高频变压器以及具备其的移相器的例子。
图1是第1实施方式所涉及的高频变压器11的外观立体图，图2是表示高频变压器11的内部的多个环状导体图案的形状以及配置的立体图。此外，图3是高频变压器11的主视图。图2、图3中，将基材透视表示。图4是高频变压器11的分解俯视图，是表示形成于各基材的导体图案的图。图5是高频变压器11以及移相器12的电路图。
如图1所示，高频变压器11具备形成有环状导体图案的多个基材的层叠体100。在层叠体100的外表面，分别形成第1端子T1、第2端子 T2、接地端子GND、空闲端子NC。
如图5所示，高频变压器11具备相互进行磁场耦合的初级线圈L1以及次级线圈L2。该初级线圈L1与次级线圈L2如图2、图3所示，线圈卷绕轴AX处于同轴关系。
在沿着线圈卷绕轴AX的俯视下，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置重叠。
如图1所示，具备：与初级线圈L1的第1端连结的第1端子T1；与次级线圈L2的第1端连结的第2端子T2；以及与初级线圈L1的第2端及次级线圈L2的第2端连结的接地端子GND。该接地端子GND是本实用新型所涉及的“共用端子”的一个例子。移相器12构成为将高频变压器11的第1端子T1和接地端子GND设为第1输入输出端口P1，将第2 端子T2和接地端子GND设为第2输入输出端口P2。
如图4所示，在基材S1、S2、S3、S4分别形成环状导体图案L1A、 L1B、L1C、L1D。此外，在基材S5、S6、S7、S8分别形成环状导体图案 L2D、L2C、L2B、L2A。
环状导体图案L1A的第1端相当于初级线圈L1的第1端E11(图5 所示的电路图上的第1端子T1)。环状导体图案L1A的第2端与环状导体图案L1B的第1端通过过孔导体V11而被层间连接。环状导体图案L1B 的第2端与环状导体图案L1C的第1端通过过孔导体V12而被层间连接。环状导体图案L1C的第2端与环状导体图案L1D的第1端通过过孔导体V13而被层间连接。环状导体图案L1D的第2端相当于初级线圈L1的第 2端E12。
环状导体图案L2A的第1端相当于次级线圈L2的第1端E21。环状导体图案L2A的第2端与环状导体图案L2B的第1端通过过孔导体V21 而被层间连接。环状导体图案L2B的第2端与环状导体图案L2C的第1 端通过过孔导体V22而被层间连接。环状导体图案L2C的第2端与环状导体图案L2D的第1端通过过孔导体V23而被层间连接。环状导体图案 L2D的第2端相当于次级线圈L2的第2端E22(图5所示的电路图上的第2端子T2)。
构成上述初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于第2端E12 的环状导体图案L1D相当于本实用新型所涉及的“第1环状导体图案”。此外，构成上述次级线圈L2的多个环状导体图案之中最接近于第2端E22 的环状导体图案L2D相当于本实用新型所涉及的“第2环状导体图案”。
环状导体图案L1A、L1B、L1C分别是约1匝的导体图案，第1环状导体图案L1D是约2匝的导体图案。此外，环状导体图案L2A、L2B、L2C 是约1匝的导体图案，第2环状导体图案L2D是约2匝的导体图案。即，构成初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于初级线圈L1的第2端 E12的第1环状导体图案L1D的匝数比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案(L1A、L1B、L1C)的平均匝数多。同样地，构成次级线圈L2的多个环状导体图案之中最接近于次级线圈L2的第2端E22的第2环状导体图案L2D的匝数比次级线圈L2中包含的其他环状导体图案(L2A、L2B、 L2C)的平均匝数多。
这样，初级线圈L1以及次级线圈L2是包含分别形成于多层的多个环状导体图案的大致矩形螺旋状的线圈。
第1环状导体图案L1D的线宽比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的平均线宽宽。同样地，第2环状导体图案L2D的线宽比次级线圈L2中包含的其他环状导体图案L2A、L2B、L2C的平均线宽宽。
如图3所示，第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D的层间距离d0比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的层间距离d1或者次级线圈L2中包含的其他环状导体图案L2A、L2B、L2C 的层间距离d2窄。
在本实施方式中，构成初级线圈L1的多个环状导体图案与构成次级线圈L2的多个环状导体图案的层叠顺序在层叠方向上相互相反，对应的各层的环状导体图案镜对称。此外，从初级线圈L1的第1端E11到第2 端E12的卷绕方向与从次级线圈L2的第2端E22到第1端E21的卷绕方向相等。因此，初级线圈L1的电感与次级线圈L2的电感实质上相等。
本实施方式的高频变压器11的制造方法如下。
(1)首先，在集合基板状态的液晶聚合物等的热塑性树脂基材S1、 S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的单侧主面层压金属箔(例如铜箔)，通过光刻来将该金属箔图案化，从而形成环状导体图案L1A、L1B、L1C、 L1D、L2D、L2C、L2B、L2A等。
此外，在集合基板状态的树脂基材S2、S3、S4、S6、S7、S8形成过孔导体。过孔导体通过以下方法而被设置：通过激光器等设置了贯通孔后，配设包含铜、银、锡等之中的一种以上的导电性膏，通过后面的加热/加压工序来使其固化。
(2)层叠树脂基材S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8，通过加热/ 加压来使导电性膏固化，并且压接树脂基材S1、S2、S3、S4、S5、S6、 S7、S8，构成集合基板状态的层叠体。
(3)接下来，通过将集合基板状态的层叠体断开，来得到各个层叠体100。
(4)然后，在层叠体100的第1主面、第2主面、四个侧面分别形成第1端子T1、第2端子T2、接地端子GND、空闲端子NC。
图6是通过浓淡来表示上述环状导体图案L1A、L1B、L1C、L1D的电流密度的图(轮廓图)。此外，图7是通过浓淡来表示上述环状导体图案L1A、L1B、L1C、L1D的各形成层处的磁场强度的图(轮廓图)。
如图6、图7所示，构成初级线圈L1的多个环状导体图案之中基于最接近于初级线圈L1的第2端E12的第1环状导体图案L1D的磁场强度最强。同样地，构成次级线圈L2的多个环状导体图案之中基于最接近于次级线圈L2的第2端E22的第2环状导体图案L2D的磁场强度最强。
根据本实施方式，起到如下效果。
(1)第1环状导体图案L1D的匝数相对较多，由此能够增大初级线圈的自感。进一步地，相比于双线卷绕构造，分别对于初级线圈和次级线圈而言，能够使环状导体图案的层叠方向的分布范围较窄，由此能够增大初级线圈与次级线圈的互感。此外，初级线圈和次级线圈由于环状导体图案的电流密度较强的环状导体图案彼此相互接近，而电流密度较高的部分的匝数较多，因此可得到较高的耦合系数。
(2)第2环状导体图案L2D的匝数相对较多，由此能够增大次级线圈的自感。此外，由于电流密度较强的第1环状导体图案与第2环状导体图案相互接近，而电流密度较高的部分的匝数较多，因此可得到较高的耦合系数。
(3)由于第1环状导体图案L1D的匝数与第2环状导体图案L2D的匝数实质上相等，因此电流密度较强的第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D的耦合系数有效地提高，初级线圈与次级线圈的耦合系数更加提高。
(4)由于第1环状导体图案L1D的线宽比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽，因此可减少电流密度较强的第1环状导体图案L1D中的导体损耗，可减少初级线圈L1的直流电阻(DCR)。
(5)由于第2环状导体图案L2D的线宽比次级线圈L2中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽，因此可减少电流密度较强的第2环状导体图案L2D中的导体损耗，可减少次级线圈L2的直流电阻(DCR)。
(6)由于多个环状导体图案的各层的环状导体图案分别形成于非磁性体的基材(S1～S8)，因此不受到磁性体材料的磁导率的频率特性的负面影响。此外，不产生基于磁性体材料的磁性体损耗。
(7)由于在沿着线圈卷绕轴的俯视下，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置不重叠，因此可得到初级线圈L1与次级线圈L2的较高的耦合系数。
(8)由于第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D的层间距离比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的层间距离或者次级线圈L2中包含的其他环状导体图案L2A、L2B、L2C的层间距离窄，因此电流密度较强的第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案 L2D更加接近，可得到初级线圈L1与次级线圈L2的较高的耦合系数。
(9)通过初级线圈L1的电感与次级线圈L2的电感实质上相等，从而在将阻抗转换比保持恒定不变的状态下直接用作为移相器的情况下，更加合适。
在以上所示的例子中，表示构成初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于初级线圈L1的第2端E12的第1环状导体图案L1D的匝数约为2，初级线圈L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的匝数分别约为1匝的例子，但这些其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的匝数也可以分别不同。例如，与第1环状导体图案L1D相邻的环状导体图案L1C 的匝数也可以为1匝以上。同样地，与第2环状导体图案L2D相邻的环状导体图案L2C的匝数也可以为1匝以上。其中，对于提高初级线圈的自感，或者，提高初级线圈L1与次级线圈L2的耦合系数，均优选最接近于初级线圈L1的第2端E12的第1环状导体图案L1D的匝数相比于初级线圈 L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的匝数为最多。同样地，优选最接近于次级线圈L2的第2端E22的第2环状导体图案L2D的匝数相比于次级线圈L2中包含的其他环状导体图案L2A、L2B、L2C的匝数为最多。
此外，在以上所示的例子中，表示了使第1环状导体图案L1D的匝数比其他环状导体图案的平均匝数多、并且使第2环状导体图案L2D的匝数比其他环状导体图案的平均匝数多的例子，但也可以构成为仅初级线圈或者次级线圈之中的一个线圈满足该条件。
此外，在以上所示的例子中，表示了第1环状导体图案L1D的匝数与第2环状导体图案L2D的匝数相等的例子。优选这两个环状导体图案的匝数相等，但只要实质上相等即可。此外，这两个环状导体图案的匝数也可以不同。
此外，在以上所示的例子中，表示了第1环状导体图案L1D的线宽比其他环状导体图案的平均线宽宽、并且第2环状导体图案L2D的线宽比其他环状导体图案的平均线宽宽的例子。但也可以构成为第1环状导体图案 L1D或者第2环状导体图案L2D的任意一个满足该条件。
此外，在以上所示的例子中，表示了在沿着线圈卷绕轴AX的俯视下，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置遍及整周重叠的例子，但也可以在初级线圈L1与次级线圈L2的耦合系数的降低的允许范围内，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置错开。
此外，在以上所示的例子中，第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D的层间距离比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案的层间距离或者次级线圈L2中包含的其他环状导体图案的层间距离窄，但也可以第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D的层间距离与其他环状导体图案的层间距离相等。
此外，在以上所示的例子中，表示了各层的环状导体图案为镜对称的例子，但也可以不是镜对称。此外，也可以初级线圈L1的电感与次级线圈L2的电感不同。
《第2实施方式》
图8是表示第2实施方式所涉及的高频变压器11的内部的多个环状导体图案的形状以及配置的立体图。该高频变压器11的外观与第1实施方式中图1所示的相同。图9是该高频变压器11的主视图。在图8、图9 中，将基材透视表示。图10是高频变压器11以及移相器12的电路图。
如图8所示，高频变压器11具备形成有环状导体图案的多个基材的层叠体100。在层叠体100的外表面，分别形成第1端子T1、第2端子 T2、接地端子GND、空闲端子NC(参照图1)。
如图10所示，高频变压器11具备相互磁场耦合的初级线圈L1以及次级线圈L2。在图10中，电容C1s表示初级线圈L1中产生的寄生电容，电容C2s表示次级线圈L2中产生的寄生电容，电容C3s表示初级线圈L1 与次级线圈L2之间产生的寄生电容。
如图8、图9所示，初级线圈L1与次级线圈L2的线圈卷绕轴AX处于同轴关系。在沿着线圈卷绕轴AX的俯视下，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置重叠。
如图1所示，具备：与初级线圈L1的第1端连结的第1端子T1；与次级线圈L2的第1端连结的第2端子T2；以及与初级线圈L1的第2端及次级线圈L2的第2端连结的接地端子GND。该接地端子GND是本实用新型所涉及的“共用端子”的一个例子。移相器12构成为将高频变压器11的第1端子T1和接地端子GND设为第1输入输出端口P1，将第2 端子T2和接地端子GND设为第2输入输出端口P2。
如图9所示，在基材S1、S2、S3、S5分别形成环状导体图案L1A、 L1B、L1C、L1D。此外，在基材S4、S6、S7、S8分别形成环状导体图案 L2D、L2C、L2B、L2A。
环状导体图案L1A的第1端相当于初级线圈L1的第1端E11(图10 所示的电路图上的第1端子T1)。环状导体图案L1A的第2端与环状导体图案L1B的第1端通过过孔导体V11而被层间连接。环状导体图案L1B 的第2端与环状导体图案L1C的第1端通过过孔导体V12而被层间连接。环状导体图案L1C的第2端与环状导体图案L1D的第1端通过过孔导体 V13、V14而被层间连接。环状导体图案L1D的第2端相当于初级线圈 L1的第2端E12。
环状导体图案L2A的第1端相当于次级线圈L2的第1端E21。环状导体图案L2A的第2端与环状导体图案L2B的第1端通过过孔导体V21 而被层间连接。环状导体图案L2B的第2端与环状导体图案L2C的第1 端通过过孔导体V22而被层间连接。环状导体图案L2C的第2端与环状导体图案L2D的第1端通过过孔导体V23、V24而被层间连接。环状导体图案L2D的第2端相当于次级线圈L2的第2端E22(图10所示的电路图上的第2端子T2)。
构成上述初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于第2端E12 的环状导体图案L1D相当于本实用新型所涉及的“第1环状导体图案”。此外，构成上述次级线圈L2的多个环状导体图案之中最接近于第2端E22 的环状导体图案L2D相当于本实用新型所涉及的“第2环状导体图案”。
构成初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于初级线圈L1的第 2端E12的第1环状导体图案L1D处于构成次级线圈L2的多个环状导体图案之中最接近于次级线圈L2的第2端E22的第2环状导体图案L2D与相邻于该第2环状导体图案L2D的环状导体图案L2C的层间。此外，第 2环状导体图案L2D处于第1环状导体图案L1D与相邻于该第1环状导体图案L1D的环状导体图案L1C的层间。
环状导体图案L1A、L1B分别是约1匝的导体图案，环状导体图案 L1C是约1.5匝的导体图案，第1环状导体图案L1D是约2.5匝的导体图案。此外，环状导体图案L2A、L2B是约1匝的导体图案，环状导体图案 L2C是约1.5匝的导体图案，第2环状导体图案L2D是约2.5匝的导体图案。即，构成初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于初级线圈L1 的第2端E12的第1环状导体图案L1D的匝数比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案(L1A、L1B、L1C)的平均匝数多。同样地，构成次级线圈L2的多个环状导体图案之中最接近于次级线圈L2的第2端E22的第 2环状导体图案L2D的匝数比次级线圈L2中包含的其他环状导体图案(L2A、L2B、L2C)的平均匝数多。
这样，初级线圈L1以及次级线圈L2是包含分别形成于多层的多个环状导体图案的大致矩形螺旋状的线圈。
在本实施方式中，构成初级线圈L1的多个环状导体图案与构成次级线圈L2的多个环状导体图案的层叠顺序在层叠方向上相互相反，对应的各层的环状导体图案为镜对称。此外，从初级线圈L1的第1端E11到第 2端E12的卷绕方向与从次级线圈L2的第2端E22到第1端E21的卷绕方向相等。因此，初级线圈L1的电感与次级线圈L2的电感实质上相等。
本实施方式的高频变压器11的制造方法如下。
(1)首先，在集合基板状态的液晶聚合物等的热塑性树脂基材S1、 S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8的单侧主面层压金属箔(例如铜箔)，通过光刻来将该金属箔图案化，从而形成环状导体图案L1A、L1B、L1C、 L1D、L2D、L2C、L2B、L2A等。
此外，在集合基板状态的树脂基材S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8形成过孔导体。过孔导体通过以下方法而被设置：通过激光器等设置贯通孔后，配设包含铜、银、锡等之中的一种以上的导电性膏，通过后面的加热 /加压工序来使其固化。
(2)层叠树脂基材S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9，通过加热/加压来使导电性膏固化，并且压接树脂基材S1、S2、S3、S4、S5、S6、 S7、S8、S9，构成集合基板状态的层叠体。
(3)接下来，通过将集合基板状态的层叠体断开，来得到各个层叠体100。
(4)然后，在层叠体100的第1主面、第2主面、四个侧面分别形成第1端子T1、第2端子T2、接地端子GND、空闲端子NC。
根据本实施方式，起到如下效果。
(1)在初级线圈L1中，由于在最接近于初级线圈L1的第2端E12 的第1环状导体图案L1D与相邻于该第1环状导体图案L1D的环状导体图案L1C的层间存在第2环状导体图案L2D，L1D与L1C在层叠方向被分离，因此可抑制初级线圈L1的寄生电容(图10中的电容C1s)。同样地，在次级线圈L2中，由于在最接近于次级线圈L2的第2端E22的第2 环状导体图案L2D与相邻于该第2环状导体图案L2D的环状导体图案L2C 的层间存在第1环状导体图案L1D，L2D与L2C在层叠方向分离，因此也可抑制次级线圈L2的寄生电容(图10中的电容C2s)。此外，初级线圈L1与次级线圈L2由于电流强度最强的环状导体图案彼此(第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D)接近，并且电流强度最强的环状导体图案被对象方线圈的电流强度最强的环状导体图案与第二强的层夹着，因此初级线圈与次级线圈的耦合系数有效地提高。进一步地，由于将接近于初级线圈L1的共用电位(接地电位)的一侧的层即环状导体图案 L1C和第1环状导体图案L1D、接近于次级线圈L2的共用电位(接地电位)的一侧的层即环状导体图案L2C和第2环状导体图案L2D按照L1C、 L2D、L1D、L2C的顺序进行配置，以使得在层叠方向，初级线圈L1的层与次级线圈L2的层被交替配置，因此可抑制初级线圈L1与次级线圈L2 之间产生的寄生电容(图10中的电容C3s)。
这样，由于可分别抑制初级线圈L1的寄生电容Cs1、次级线圈L2的寄生电容Cs2以及初级线圈L1与次级线圈L2之间的寄生电容Cs3，并且初级线圈L1与次级线圈L2的耦合系数提高，因此从两个端口观察到的阻抗的频率特性被稳定化。此外，可遍及宽频带地将利用为移相器时的移相量稳定化。
(2)由于第1环状导体图案L1D的匝数比初级线圈L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C的平均匝数多，此外，由于第2环状导体图案L2D的匝数比次级线圈L2中包含的其他环状导体图案L2A、L2B、L2C的平均匝数多，因此初级线圈L1与次级线圈L2的环状导体图案的电流强度较强的环状导体图案彼此的磁场耦合变强，耦合系数有效地提高。
(3)由于第1环状导体图案L1D的匝数与第2环状导体图案L2D的匝数实质上相等，因此电流强度较强的第1环状导体图案L1D与第2环状导体图案L2D的耦合系数有效地提高，初级线圈与次级线圈的耦合系数更加提高。
(4)由于多个环状导体图案的各层的环状导体图案分别形成于非磁性体的基材(S1～S9)，因此不受磁性体材料的磁导率的频率特性的负面影响。此外，不产生基于磁性体材料的磁性体损耗。
(5)由于在沿着线圈卷绕轴的俯视下，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置重叠，因此可得到初级线圈L1与次级线圈L2的较高的耦合系数。
(6)通过初级线圈L1的电感与次级线圈L2的电感实质上相等，从而在将阻抗转换比保持恒定不变的状态下直接用作为移相器的情况下，更加合适。
在以上所示的例子中，表示了构成初级线圈L1的多个环状导体图案之中最接近于初级线圈L1的第2端E12的第1环状导体图案L1D的匝数约为2.5、与其连续的环状导体图案L1C的匝数分别约为1.5匝的例子，但这些“其他环状导体图案”L1A、L1B、L1C的匝数也可以相同。这对于次级线圈L2也是同样的。其中，对于提高初级线圈L1的自感，或者提高初级线圈L1与次级线圈L2的耦合系数，均优选第1环状导体图案L1D 的匝数相比于初级线圈L1中包含的其他环状导体图案L1A、L1B、L1C 的匝数为最多。同样地，优选第2环状导体图案L2D的匝数相比于次级线圈L2中包含的其他环状导体图案L2A、L2B、L2C的匝数为最多。
此外，在以上所示的例子中，表示了使第1环状导体图案L1D的匝数比其他环状导体图案的平均匝数多、并且使第2环状导体图案L2D的匝数比其他环状导体图案的平均匝数多的例子，但也可以构成为仅初级线圈或者次级线圈之中的一个线圈满足该条件。
此外，在以上所示的例子中，表示了第1环状导体图案L1D的匝数与第2环状导体图案L2D的匝数相等的例子。虽然优选这两个环状导体图案的匝数相等，但只要实质上相等即可。此外，这两个环状导体图案的匝数也可以不同。
此外，在以上所示的例子中，表示了各层的环状导体图案L1A、L1B、 L1C、L1D、L2D、L2C、L2B、L2A的线宽相等的例子，但这些也可以相互不同。特别是，若第1环状导体图案L1D的线宽比其他环状导体图案 L1B、L1C、L1D的平均线宽宽，则可减少电流强度较强的第1环状导体图案L1D中的导体损耗，可减少初级线圈L1的直流电阻(DCR)。同样地，若第2环状导体图案L2D的线宽比其他环状导体图案L2C、L2B、L2A 的平均线宽宽，则可减少电流强度较强的第2环状导体图案L2D中的导体损耗，可减少次级线圈L2的直流电阻(DCR)。
此外，在以上所示的例子中，表示了在沿着线圈卷绕轴AX的俯视下，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置遍及整周重叠的例子，但也可以在初级线圈L1与次级线圈L2的耦合系数的降低的允许范围内，初级线圈L1的多个环状导体图案的卷绕位置与次级线圈L2的多个环状导体图案的卷绕位置错开。
此外，在以上所示的例子中，表示了各层的环状导体图案L1A、L1B、 L1C、L2D、L1D、L2C、L2B、L2A的层间距离相等的例子，但这些也可以相互不同。特别是，若环状导体图案L1C、L2D、L1D、L2C的各层间距离比其他环状导体图案的层间距离窄，则电流强度较强的环状导体图案 L1C、L2D、L1D、L2C接近，初级线圈L1与次级线圈L2的耦合系数提高。
此外，在以上所示的例子中，表示了各层的环状导体图案为镜对称的例子，但也可以不是镜对称。此外，初级线圈L1的电感与次级线圈L2的电感也可以不同。
《第3实施方式》
在第3实施方式中，表示多个SAW滤波器以及与这些SAW滤波器共同地具备移相器的多路复用器。
图11是表示第3实施方式所涉及的多路复用器13的结构的电路图。该多路复用器13具备分别连接于共用端口Pc与单独端口Pr1、Pr2、Pr3、 Pr4之间的移相器12a、12b、12c、12d和SAW滤波器SAWa、SAWb、 SAWc、SAWd。移相器12a、12b、12c、12d是第1实施方式所示的移相器。在本实施方式中，在共用端口Pc例如连接天线，在单独端口Pr1、Pr2、 Pr3、Pr4连接各频带的通信电路。
各SAW滤波器SAWa、SAWb、SAWc、SAWd分别具有第1端口以及第2端口，通带各不相同。第1SAW滤波器SAWa的第1端口经由移相器12a而与共用端口Pc连接，第2端口与单独端口Pr1连接。同样地，第2SAW滤波器SAWb的第1端口经由移相器12b而与共用端口Pc连接，第2端口与单独端口Pr2连接，第3SAW滤波器SAWc的第1端口经由移相器12c而与共用端口Pc连接，第2端口与单独端口Pr3连接，第4SAW 滤波器SAWd的第1端口经由移相器12d而与共用端口Pc连接，第2端口与单独端口Pr4连接。
例如，第1SAW滤波器SAWa的通带的中心频率为700MHz，第2SAW 滤波器SAWb的通带的中心频率为800MHz，第3SAW滤波器SAWc的通带的中心频率为900MHz。此外，第4SAW滤波器SAWd的通带的中心频率为2GHz。即，SAW滤波器SAWa、SAWb、SAWc为低频带用，SAW 滤波器SAWd为高频带用。
移相器12a进行移相，以使得从共用端口Pc观察，在SAW滤波器 SAWb、SAWc、SAWd的通带下，第1SAW滤波器SAWa实质为开路。此外，移相器12b进行移相，以使得从共用端口Pc观察，在SAW滤波器 SAWa、SAWc、SAWd的通带下，第2SAW滤波器SAWb实质为开路。移相器12c进行移相，以使得从共用端口Pc观察，在SAW滤波器SAWa、 SAWb、SAWd的通带下，第3SAW滤波器SAWc实质为开路。同样地，移相器12d进行移相，以使得从共用端口Pc观察，在SAW滤波器SAWa、 SAWb、SAWc的通带下，第4SAW滤波器SAWd实质为开路。
图12是将从一般的SAW滤波器的一个端口观察到的反射系数的频率特性表示在史密斯圆图上的图。在低于通带的频带下，阻抗实质为短路，在通带的中心频率fc下，为规定阻抗(50Ω)，在高于通带的频带下，阻抗再次实质为短路。
因此，若将通带频率较大不同的多个SAW滤波器直接连接于共用端口，则产生在使用频带下共用端口Pc实质与接地短路的状况。因此，例如由于可视为低频带用SAW滤波器与高频带用SAW滤波器相互短路状态，因此不能将其直接连接于共用端口Pc。
根据本实施方式，由于即使是通带较大分离的SAW滤波器彼此，也通过移相器被移相约180°，因此SAW滤波器可视为相互开路。因此，能够经由移相器来直接连接于共用端口Pc。在该状态下可确保端口间隔离性。
《其他实施方式》
在第1实施方式中，在树脂基材形成了基于金属箔的环状导体图案，但也可以例如在低温共烧陶瓷生片印刷形成基于铜糊膏的环状导体图案，并进行层叠，通过一体同时烧成而形成。即也可以由LTCC多层基板构成。
另外，在以上所示的各实施方式中，表示了在700MHz以上的高频带下使用的例子，但也能够在UHF频带以上进行使用。此外，在基材是磁性体铁氧体的情况下，也能够构成可在HF频带下使用的高频变压器。
最后，上述的实施方式的说明在全部方面为示例，并不是限制性的。对于本领域技术人员来说能够适当地进行变形以及变更。本实用新型的范围并不由上述的实施方式表示，而由权利要求书表示。进一步地，本实用新型的范围中，包含与权利要求书均等的范围内的从实施方式的变更。
-符号说明-
AX...线圈卷绕轴
d0、d1、d2...层间距离
E11...初级线圈L1的第1端
E12...初级线圈L1的第2端
E21...次级线圈L2的第1端
E22...次级线圈L2的第2端
fc...中心频率
GND...接地端子
L1...初级线圈
L2...次级线圈
L1A、L1B、L1C、L1D...环状导体图案
L2A、L2B、L2C，L2D...环状导体图案
L1D...第1环状导体图案
L2D...第2环状导体图案
NC...空闲端子
P1...第1输入输出端口
P2...第2输入输出端口
Pc...共用端口
Pr1、Pr2、Pr3、Pr4...单独端口
S1～S9...基材
SAWa、SAWb、SAWc、SAWd...SAW滤波器
T1...第1端子
T2...第2端子
V11、V12、V13、V14...过孔导体
V21、V22、V23、V24...过孔导体
11...高频变压器
12、12a、12b、12c、12d...移相器
13...多路复用器
100...层叠体。

Claims (19)

1.一种高频变压器，其特征在于，具备：
线圈卷绕轴处于同轴关系且相互进行磁场耦合的初级线圈以及次级线圈；
与所述初级线圈的第1端连结的第1端子；
与所述次级线圈的第1端连结的第2端子；以及
与所述初级线圈的第2端及所述次级线圈的第2端连结的共用端子，
所述初级线圈以及所述次级线圈是包含多个环状导体图案的螺旋状的线圈，
所述多个环状导体图案分别形成于多个不同的层，
所述初级线圈具备构成所述初级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述初级线圈的第2端的第1环状导体图案，
所述次级线圈具备构成所述次级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述次级线圈的第2端的第2环状导体图案，
所述第1环状导体图案的匝数比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。
2.根据权利要求1所述的高频变压器，其特征在于，
所述第2环状导体图案的匝数比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。
3.根据权利要求2所述的高频变压器，其特征在于，
所述第1环状导体图案的匝数与所述第2环状导体图案的匝数实质上相等。
4.根据权利要求1至3的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述第1环状导体图案的线宽比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽。
5.根据权利要求1至3的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述第2环状导体图案的线宽比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽。
6.根据权利要求1至3的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述多个环状导体图案的各层的环状导体图案分别形成于非磁性体的基材。
7.根据权利要求1至3的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
在沿着所述线圈卷绕轴的俯视下，所述初级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置与所述次级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置重叠。
8.根据权利要求1至3的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述第1环状导体图案与所述第2环状导体图案的层间距离比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案彼此的层间距离或者所述次级线圈中包含的其他环状导体图案彼此的层间距离窄。
9.根据权利要求1至3的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述初级线圈的电感与所述次级线圈的电感实质上相等。
10.一种高频变压器，其特征在于，具备：
线圈卷绕轴处于同轴关系且相互进行磁场耦合的初级线圈以及次级线圈；
与所述初级线圈的第1端连结的第1端子；
与所述次级线圈的第1端连结的第2端子；以及
与所述初级线圈的第2端及所述次级线圈的第2端连结的共用端子，
所述初级线圈以及所述次级线圈是包含多个环状导体图案的螺旋状的线圈，
所述多个环状导体图案分别形成于多个不同的层，
构成所述初级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述初级线圈的第2端的第1环状导体图案，处于构成所述次级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述次级线圈的第2端的第2环状导体图案与相邻于该第2环状导体图案的环状导体图案的层间，
构成所述次级线圈的所述多个环状导体图案之中的最接近于所述次级线圈的第2端的第2环状导体图案，处于构成所述初级线圈的所述多个环状导体图案之中的所述第1环状导体图案与相邻于该第1环状导体图案的环状导体图案的层间。
11.根据权利要求10所述的高频变压器，其特征在于，
所述第1环状导体图案的匝数比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。
12.根据权利要求11所述的高频变压器，其特征在于，
所述第2环状导体图案的匝数比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均匝数多。
13.根据权利要求12所述的高频变压器，其特征在于，
所述第1环状导体图案的匝数与所述第2环状导体图案的匝数实质上相等。
14.根据权利要求10至13的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述第1环状导体图案的线宽比所述初级线圈中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽。
15.根据权利要求10至13的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述第2环状导体图案的线宽比所述次级线圈中包含的其他环状导体图案的平均线宽宽。
16.根据权利要求10至13的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述多个环状导体图案的各层的环状导体图案分别形成于非磁性体的基材。
17.根据权利要求10至13的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
在沿着所述线圈卷绕轴的俯视下，所述初级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置与所述次级线圈的所述多个环状导体图案的卷绕位置重叠。
18.根据权利要求10至13的任意一项所述的高频变压器，其特征在于，
所述初级线圈的电感与所述次级线圈的电感实质上相等。
19.一种移相器，其特征在于，具备：
权利要求1至18的任意一项所述的高频变压器，
将所述第1端子和所述共用端子设为第1输入输出端口，将所述第2端子和所述共用端子设为第2输入输出端口。
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