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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Richtungskoppler, der
in dem Mikrowellenband und dem Millimeterwellenband verwendet wird,
und auf eine Kommunikationsvorrichtung, die den Richtungskoppler
verwendet.
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Hintergrund
der Technik
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Bei
der Basisstation von tragbaren Telefonen etc., die das Quasi-Mikrowellenband
oder das Mikrowellenband verwendet, wird ein Richtungskoppler verwendet,
um die Übertragungsleistung
an der Basisstation zu überwachen.
Ein Hochfrequenz-Front-End-Abschnitt bei der Basisstation von tragbaren
Telefonen etc. besteht aus einem Sende- oder Empfangs-Filter, das einen
dielektrischen Resonator, einen Niedrigrauschverstärker etc.
verwendet, und ist mit einer Sende- und Empfangs-Antenne verbunden. Der
Hochfrequenz-Front-End-Abschnitt überwacht,
ob die Basisstation elektrische Leistung überträgt, die notwendig ist, um die
Kommunikation an einem festgelegten Bereich möglich zu machen, und die Schaltung
ist aufgebaut, um in der Lage zu sein, stabil elektrische Leistung
auf der Basis des Überwachungsergebnisses
zu übertragen.
Der Richtungskoppler wird zum Überwachen
der Übertragung elektrischer
Leistung verwendet und ist zwischen der Sende- und Empfangs-Antenne
und dem Hochfrequenz-Front-End-Abschnitt angeordnet. Ferner wird als
eine Kopplungsleitung zum Herstellen des Richtungskopplers, der
mit einer Hauptleitung innerhalb der Schaltung gekoppelt ist, häufig eine
Mikrostreifenleitung verwendet, die dadurch gekennzeichnet ist,
dass die Herstellung einfach ist und dass die Kopplung mit Leitungen
in verschiedenen Formen auf einfache Weise erreicht werden kann.
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Bei
Patentdokument 1, bei einer Schaltung, die einen Wellenleiter als
eine Hauptleitung verwendet, ist ein Richtungskoppler, bei dem eine
Mikrostreifenleitung in den Wellenleiter eingefügt ist, gezeigt. Wenn eine
Kopplungsleitung vom Mikrostreifenleitungstyp in einen Wellenleiter
eingefügt
ist, ist das elektromagnetische Feld innerhalb des Wellenleiters mit
der Mikrostreifenleitung bei hohen Frequenzen gekoppelt und ein
Teil der elektrischen Leistung innerhalb des Wellenleiters kann
herausgezogen werden.
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Wenn
jedoch eine Mikrostreifenleitung in einen Wellenleiter eingefügt ist,
bestand insofern ein Problem, dass es schwierig wird, die Richtwirkung
zu dem Wellenleiter zu spezifizieren, aufgrund des Einflusses der
Masseelektrode auf der Rückoberfläche des
Substrats. Dann wird bei Patentdokument 1 die Richtwirkung auf solche
Weise verbessert, dass die gesamte Masseelektrode auf der Rückoberfläche in der
Längenrichtung
eines Kopplungsleitungsabschnitts, wo das elektromagnetische Feld
des Wellenleiters mit der Mikrostreifenleitung gekoppelt ist, veranlasst
wird, sich um eine feste Distanz in der Breiten-Richtung des Kopplungsleitungsabschnitts zurückzuziehen.
Wenn ein Wellenleiter und eine Mikrostreifenleitung mit festen Abmessungen
verwendet werden, wird darauf hingewiesen, dass die Richtwirkung
bis zu 20 dB verbessert wird, dadurch, dass verursacht wird, dass
sich die Masseelektrode auf der Rückoberfläche um eine feste Distanz in
der Breite-Richtung des Kopplungsleitungsabschnitts zurückzieht.
Ferner kann bei Patentdokument 1, obwohl die Masseelektrode auf
der Rückseite
hergestellt ist, um eine feste Form aufzuweisen, zum Zweck des Verbesserns
der Richtwirkung an einer Verbindung mit dem Wellenleiter, die selbe
Wirkung bei der Struktur erhalten werden, bei der anstelle des Wellenleiters
der Mittelleiter einer Koaxialleitung zu einem Hauptleiter gemacht
ist.
Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr.
2-26103
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Offenbarung
der Erfindung
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Bei
der Struktur von Patentdokument 1 jedoch, da die Masseelektrode
auf der Rückoberfläche hergestellt
ist, um sich in der Leitungsbreitenrichtung über den gesamten Kopplungsleitungsabschnitt
zurückzuziehen,
wo die Mikrostreifenleitung und der Wellenleiter gekoppelt sind,
besteht insofern ein Problem, dass sich die Richtwirkung bedeutend
durch eine geringe Positionsverschiebung zwischen der Mikrostreifenleitung
und der Masseelektrode ändert, wenn
die Elektrodenstruktur gebildet wird. Das Problem wird durch Verwenden
der Struktur aus 5 beschrieben, wobei die Struktur
in Patentdokument 1 zum Koppeln mit der Koaxialleitung verwendet
wird.
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5 ist
eine schematische Querschnittsansicht, wenn eine Substratoberfläche, wo
der Leitungsabschnitt einer Mikrostreifenleitung, die mit einer
Koaxialleitung gekoppelt ist, gebildet wird, als eine Schnittoberfläche geschnitten
ist. Bei einem Richtungskoppler mit der Struktur wie in 5 müssen die
Stärke
einer Magnetfeldkopplung und die Stärke einer Kopplung des elektrischen
Feldes, die zwischen dem Mittelleiter 42 (hierin nachfolgend
bezeichnet als die Hauptleitung) einer Koaxialleitung 41 und
der Mikrostreifenleitung 40 erzeugt sind, einander gleich
gemacht werden, um die Richtwirkung eines Stroms zu erhalten, der
in einer Mikrostreifenleitung 40 fließt. 5(a) zeigt
die Richtung eines Stroms, der in der Mikrostreifenleitung 40 fließt, wenn beide
Leitungen durch ein Magnetfeld gekoppelt sind, das in der Hauptleitung 42 erzeugt
ist. Ein ringför miges
Magnetfeld 44 wird um die Hauptleitung 42 durch
einen Strom erzeugt, der in der Hauptleitung 42 fließt. Ein
Substrat 45, das die gebildete Mikrostreifenleitung 40 aufweist,
ist in das Magnetfeld eingefügt
und, wenn die Mikrostreifenleitung 40 in die Nähe der Hauptleitung 42 gebracht
wird, werden die Hauptleitung 42 und die Mikrostreifenleitung 40 durch
das Magnetfeld 44 gekoppelt. Dabei wird ein induzierter
Strom 46 in einem Kopplungsleitungsabschnitt 47 der
Mikrostreifenleitung 40 induziert. Der induzierte Strom 46 fließt von einem
Ende der Mikrostreifenleitung 40 zu dem anderen Ende.
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Andererseits
zeigt 5(b) die Richtung eines Stroms,
der in der Mikrostreifenleitung fließt, wenn die Hauptleitung und
die Mikrostreifenleitung durch eine Kapazität gekoppelt sind, die zwischen beiden
Leitungen erzeugt ist. Wenn die Mikrostreifenleitung 40 in
die Nähe
der Hauptleitung 42 gebracht ist, wird eine Kopplungskapazität 48 zwischen
der Hauptleitung 42 und der Mikrostreifenleitung 40 erzeugt
und eine Elektrisches-Feld-Kopplung wird zwischen den Leitungen
verursacht. Dabei, da eine im Wesentlichen symmetrische Verteilung
der Stärke des
elektrischen Feldes von dem Mittelpunkt des Kopplungsleitungsabschnitts 47 zu
beiden Enden 49 und 50 der Mikrostreifenleitung 40 erhalten
wird, werden die Ströme 51 und 52 der
selben Größe in der selben
Richtung an beiden Enden 49 und 50 der Mikrostreifenleitung 40 erzeugt.
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Wenn
ein Richtungskoppler durch enge Anordnung einer Hauptleitung und
einer Mikrostreifenleitung aufgebaut ist, tritt sowohl eine Magnetfeldkopplung
als auch eine Kopplung des elektrischen Feldes auf, und Ströme, die
denselben entsprechen, fließen
in der Mikrostreifenleitung. In 5, wenn
der Betrag der Kopplung des elektrischen Feldes und der Betrag der
Magnetfeldkopplung gleich sind, da der Betrag eines Stroms 46,
der in das andere Ende 50 der Mikrostreifenleitung fließt, der
durch die Magnetfeldkopplung erzeugt wird, und eines Stroms 51,
der in ein Ende 49 der Mikro streifenleitung fließt, der durch
die Kopplung des elektrischen Feldes erzeugt wird, im Wesentlichen
gleich werden, fließt
der Strom zu einem Ende 49 nicht und der Strom fließt nur zu dem
anderen Ende 50. Daher ist die Richtwirkung eines Stroms,
der in der Mikrostreifenleitung fließt, entschieden, und die Richtwirkung
des Richtungskopplers kann erhalten werden. Dann, wenn eine Überwachungsschaltung
mit dem anderen Ende 50 verbunden ist, ist sie in der Lage,
die elektrische Leistung 43 zu überwachen, die durch die Hauptleitung 42 läuft.
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Bei
Patentdokument 1 wird die elektrische Feldstärke zwischen der Mikrostreifenleitung
und der Masseelektrode verändert,
durch Verursachen, dass sich die Masseelektrode gegenüberliegend
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt um einen festen Betrag in der
Leitungsbreitenrichtung zurückzieht,
und somit der Magnetfeldkopplungsbetrag und der Kopplungsbetrag
des elektrischen Feldes zwischen der Mikrostreifenleitung und der
Hauptleitung gleich gemacht werden, um die Richtwirkung zu erhalten.
Da jedoch verursacht wird, dass sich die gesamte Masseelektrode
gegenüberliegend
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt zurückzieht, wird der Änderungsbetrag
des Magnetfeldkopplungsbetrags und des Kopplungsbetrags des elektrischen
Feldes, die zwischen beiden Leitungen erzeugt werden, der durch
den Betrag des Zurückziehens
der Masseelektrode verursacht wird, groß. Daher tritt insofern ein
Problem auf, dass die Richtwirkung nicht erhalten werden kann, wenn
eine Positionsverschiebung zwischen der Masseelektrode und der Mikrostreifenleitung
bei der Bildung der Elektrodenstruktur etc. auftritt, da jeder des
Magnetfeldkopplungsbetrags und des Kopplungsbetrags des elektrischen
Feldes zwischen beiden Leitungen größer wird.
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Um
das oben beschriebene Problem zu lösen, weist ein Richtungskoppler
der vorliegenden Erfindung folgende Merkmale auf: eine Masseelektrode,
die auf einer Hauptoberfläche
eines Substrats enthalten ist; einen Leitungsabschnitt, der auf
der anderen Hauptoberfläche
des Substrats enthalten ist und zusammen mit der Masseelektrode
eine Mikrostreifenleitung bildet; und eine Hauptleitung, die angeordnet
ist, um bei hohen Frequenzen mit einem Kopplungsleitungsabschnitt
gekoppelt zu sein, der Teil des Leitungsabschnitts ist, und um im
Wesentlichen parallel zu dem Kopplungsleitungsabschnitt zu sein.
Bei dem Richtungskoppler ist ein Einkerbungsabschnitt, bei dem ein
Teil der Masseelektrode gegenüberliegend
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt durch das Substrat in der Breiten-Richtung
des Kopplungsleitungsabschnitts von dem Randabschnitt des Substrats
geschnitten ist, um zumindest den Kopplungsleitungsabschnitt zu
umfassen, enthalten.
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Da
bei der Struktur der vorliegenden Erfindung der Einkerbungsabschnitt
in der Breite-Richtung der Mikrostreifenleitung in einem Teil der
Masseelektrode gegenüberliegend
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt der Mikrostreifenleitung enthalten
ist, um zumindest den Kopplungsleitungsabschnitt zu umfassen, kann
die Änderung
der Richtwirkung aufgrund einer Positionsverschiebung zwischen der
Mikrostreifenleitung und dem Kopplungsleitungsabschnitt reduziert
werden.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass Einkerbungsabschnitte
an beiden Enden in der Längenrichtung
des Kopplungsleitungsabschnitts enthalten sind.
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Bei
der Struktur der vorliegenden Erfindung sind die Einkerbungsabschnitte
der Masseelektrode an beiden Enden des Kopplungsleitungsabschnitts enthalten.
Die elektrische Feldstärke,
die zwischen dem Leitungsabschnitt auf der oberen Substratoberfläche und
der Masseelektrode auf der Substratrückoberfläche erzeugt wird, ist in dem
Mittelabschnitt in der Längenrichtung
des Kopplungsleitungsabschnitts höher. Wenn die Masseelektrode
bei dem Mittelabschnitt des Kopplungsleitungsabschnitts gelassen wird,
da der Kopplungsbetrag des elektrischen Feldes zwischen dem Kopplungsleitungsabschnitt
und der Masseelektrode ohne weiteres gesteuert werden kann, ist
es ebenfalls einfach, die Richtwirkung zu steuern.
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Ferner
ist die vorliegende Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische
Feldstärke,
die zwischen dem Kopplungsleitungsabschnitt und der Masseelektrode
erzeugt wird, bei den Einkerbungsabschnitten der Masseelektrode
niedriger ist als bei der Masseelektrode, die keinen Einkerbungsabschnitt
aufweist.
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Da
bei der Struktur der vorliegenden Erfindung die Einkerbungsabschnitte
in einem Abschnitt enthalten sind, wo die Kopplung des elektrischen
Feldes zwischen dem Kopplungsleitungsabschnitt und der Masseelektrode
hoch ist, kann die Kopplung des elektrischen Feldes zwischen dem
Kopplungsleitungsabschnitt und der Masseelektrode ohne weiteres
gesteuert werden und es ist ferner einfach, die Richtwirkung zu
steuern.
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Ferner
kann die vorliegende Erfindung auch bei einer Schaltung verwendet
werden, bei der die Hauptleitung der Mittelleiter einer Koaxialleitung
ist.
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Wie
bei der vorliegenden Erfindung kann die Richtwirkung, die zum Überwachen
der elektrischen Übertragungsleistung
notwendig ist, erhalten werden, und die Änderung der Richtwirkung aufgrund
einer Positionsverschiebung zwischen dem Leitungsabschnitt und der
Masseelektrode, wenn die Elektrodenstruktur gebildet wird, kann
reduziert werden, bei einem Richtungskoppler, der aus einer Masseelektrode,
die auf einer Hauptoberfläche
eines Substrats enthalten ist, einem Leitungsabschnitt, der auf
der anderen Hauptoberfläche
des Substrats enthalten ist und eine Mikrostreifenleitung zusammen
mit der Masseelektrode bildet, und einer Hauptleitung, die angeordnet
ist, um bei hohen Frequenzen mit einem Kopplungsleitungsabschnitt
gekoppelt zu sein, der Teil des Leitungsabschnitts ist, und im Wesentlichen parallel
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt sein, besteht, da ein Einkerbungsabschnitt
in der Breite-Richtung des Kopplungsleitungsabschnitts von dem Randabschnitt
des Substrats, und der zumindest den Kopplungsleitungsabschnitt
enthält,
der gegenüberliegend
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt durch das Substrat ist, in einem
Teil der Masseelektrode enthalten ist.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Draufsicht und eine schematische Querschnittsansicht
eines Richtungskopplers eines ersten Ausführungsbeispiels.
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2 sind
schematische Ansichten einer Mikrostreifenleitung eines Richtungskopplers
des ersten Ausführungsbeispiels, 2(a) zeigt die obere Oberfläche und 2(b) zeigt die Rückoberfläche.
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3(a) ist eine schematische Draufsicht, die
eine Masseelektrode eines Richtungskopplers eines zweiten Ausführungsbeispiels
zeigt,
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3(b) ist eine schematische Draufsicht, die
eine Masseelektrode eines Richtungskopplers eines dritten Ausführungsbeispiels
zeigt, und
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3(c) ist eine schematische Draufsicht, die
eine Masseelektrode eines Richtungskopplers eines vierten Ausführungsbeispiels
zeigt.
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4 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines Richtungskopplers eines
fünften
Ausführungsbeispiels.
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5 sind
schematische Draufsichten, die den Kopplungszustand zwischen der
Mikrostreifenleitung und einer Hauptleitung zeigen.
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- 1,
31 und 45
- Substrate
- 2,
30 und 40
- Leitungsabschnitte
einer Mikrostreifenleitung
- 3,
32 und 42
- Hauptleitungen
- 4
- Kopplungsraum
- 5
- Externer
Leiter
- 6
- Durchgangsloch
- 7
und 33
- Masseelektroden
- 12
- Abschlusswiderstand
- 13,
20, 21 und 22
- Einkerbungsabschnitte
- 44
- Kopplungsmagnetfeld
- 48
- Kopplungskapazität
- 49
- ein
Ende einer Mikrostreifenleitung
- 50
- das
andere Ende einer Mikrostreifenleitung
- 51
- Strom,
der zu einem Ende einer Mikrostreifenleitung fließt
- 52
- Strom,
der zu dem anderen Ende einer Mikrostreifenleitung fließt
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Beste Ausführung der
Erfindung
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Zuerst
wird ein erstes Ausführungsbeispiel Bezug
nehmend auf 1 und 2 beschrieben.
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Bei
einem Richtungskoppler, bei dem eine Mikrostreifenleitung so angeordnet
ist, um bei hohen Frequenzen mit der Hauptleitung einer Koaxialleitung unter
Verwendung von Kupfer als externen Leiter gekoppelt zu sein, ist
in 1(a) eine schematische Draufsicht
gezeigt, wenn die Oberfläche,
die die Mikrostreifenleitung aufweist, die auf derselben gebildet ist,
als eine Schnittoberfläche
geschnitten ist, und in 1(b) ist eine
schematische Querschnittsansicht gezeigt, wenn dieselbe bei Linie
A-A' aus 1(a) ausgeschnitten ist. Ferner ist der
Richtungskoppler, der in 1 gezeigt ist, ein Ausführungsbeispiel,
das für
die Basisstation von tragbaren Telefonen des 2-GHz-Bandes verwendet
wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist eine Mikrostreifenleitung 2, die auf einem Glas-Epoxydharz-Substrat 1 gebildet
ist, mit einem Raum 4 mit 2 mm entfernt von einer Hauptleitung 3 angeordnet.
Ferner ist das Glas-Epoxydharz-Substrat 1, wie in 1(b) gezeigt ist, auf dem die Mikrostreifenleitung 2 gebildet
ist, in den externen Leiter einer Koaxialleitung durch einen Einkerbungsabschnitt
eingefügt,
der in dem externen Leiter gebildet ist, und ist derart angeordnet,
dass der Raum 4 zu der Hauptleitung 3 rechteckig
im Querschnitt ist und eine Breite von 5 mm und eine Dicke von 0,5
mm aufweist. Ferner ist der Raum zwischen dem Mittelleiter und dem
externen Leiter der Koaxialleitung eine Schicht aus Luft. Dabei
ist das Glas-Epoxydharz-Substrat 1 auf solche Weise angeordnet, dass
die Mittelachse in der Dicke-Richtung
des Glas-Epoxydharz-Substrats 1 im Wesentlichen in Ausrichtung
mit der Mittelachse 9 ist, die im Querschnitt durch die
Mitte der Koaxialleitung verläuft. Aufgrund
einer solchen Struktur sind die Magnetfelder, die auf eine ringförmige Weise
durch die Mikrostreifenleitung 2 und die Hauptleitung 3 erzeugt
werden, miteinander gekoppelt, und folglich sind beide Leitungen
magnetisch gekoppelt und gleichzeitig, aufgrund der Kapazität, die zwischen
der Mikrostreifenleitung 2 und der Hauptleitung 3 erzeugt
wird, sind die elektrischen Felder gekoppelt. Somit kann die Leistung
eines Hochfrequenzsignals, das sich innerhalb der Koaxialleitung
ausbreitet, überwacht
werden. Ferner ist in 1 ein Ende der Mikrostreifenleitung 2 mit
einer Elektrode 7 auf der Rückoberfläche durch ein Durchgangsloch 6 verbunden,
und das Glas-Epoxydharz-Substrat 1 ist auf einem Befestigungssubstrat
durch eine Schraube (nicht darge stellt) befestigt, die in ein Schraubloch 8 eingefügt werden
soll.
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Als
Nächstes
werden die Struktur und das Herstellungsverfahren des Abschnitts
einer Mikrostreifenleitung bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
unter Verwendung von 2 beschrieben. 2(a) zeigt
die Struktur einer Substratoberfläche, auf der die Mikrostreifenleitung 2 gebildet
ist, und 2(b) ist eine schematische
Draufsicht, die die Struktur der Substratrückoberfläche und die Anordnung der Elemente
zeigt. Zuerst wird ein Glas-Epoxydharz-Substrat 1, dessen Dicke 0,8
mm beträgt und
wobei auf beiden Oberflächen
desselben eine 16 μm
dicke Kupferelektrode gebildet ist, vorbereitet. Die Elektrodenstrukturen,
wie sie in 2(a) und 2(b) gezeigt
sind, werden sowohl auf der oberen als auch Rück-Oberfläche des Glas-Epoxydharz-Substrats 1 unter
Verwendung einer Photolithographietechnik gebildet. Dabei ist bei
der Mikrostreifenleitung 2, die mit der Hauptleitung gekoppelt
sein soll, die Leitungsbreite mit 0,8 mm hergestellt, so dass die charakteristische
Impedanz 50 Ω werden
kann, und die Leitungslänge
ist auf die Hälfte
einer Wellenlänge eingestellt,
unter Berücksichtigung
der effektiven dielektrischen Konstante auf dem Glas-Epoxydharz-Substrat 1.
Ferner ist die Mikrostreifenleitung 2 U-förmig hergestellt,
und die Länge
eines Kopplungsleitungsabschnitts 10, der angeordnet ist,
um im Wesentlichen parallel zu der Hauptleitung zu sein, so dass
der Kopplungsleitungsabschnitt 10 bei hohen Frequenzen
mit der Hauptleitung gekoppelt sein kann, ist auf 18 mm eingestellt.
Ferner ist auf der Rückoberfläche des
Glas-Epoxydharz-Substrats 1 eine Elektrodenanschlussfläche 11 für eine Elementverbindung,
zu der eine Verbindung über
ein Durchgangsloch 6 hergestellt wird, das an einem Leerlaufende
der Mikrostreifenleitung 2 gebildet ist, gebildet. Ein
Abschlusswiderstand 12 zum Abschließen des Leerlaufendes der Mikrostreifenleitung 2 mit
50 Ω ist zwischen
die Elektrodenanschlussfläche 11 und
die Masseelektrode 7 geschaltet. Ferner ist das andere Leerlaufende der
Mikrostreifenleitung 2 mit einer Schaltung bei einem Hochfrequenz-Front-End-Abschnitt
(nicht dargestellt) verbunden.
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In 2(b) sind zwei rechteckige Einkerbungsabschnitte 13 an
dem Abschnitt enthalten, gegenüberliegend
zu beiden Enden des Kopplungsleitungsabschnitts 10 auf
der Substratoberfläche,
bei der Masseelektrode 7 des Glas-Epoxydharz-Substrats 1.
Bei den Einkerbungsabschnitten 13 ist die Masseelektrode 7 entfernt,
um die gesamte Mikrostreifenleitung 2 in der Leitungsbreitenrichtung
des Kopplungsleitungsabschnitts 10 von dem Endabschnitt
des Glas-Epoxydharz-Substrats 1 einzulagern.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ist die Länge
des Einkerbungsabschnitts 13 auf 1 mm eingestellt, so dass
die Richtwirkung des Stroms, der in der Mikrostreifenleitung 2 fließt, erhalten
werden kann. Ferner ist es erforderlich, die Form der Einkerbungsabschnitte 13 gemäß dem Substratmaterial, das
verwendet werden soll, und seiner Dicke zu ändern.
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Eine
Einstellung kann so ausgeführt
werden, dass der Magnetfeldkopplungsbetrag und der Kopplungsbetrag
des elektrischen Feldes zwischen dem Kopplungsleitungsabschnitt 10 und
der Hauptleitung (nicht dargestellt) äquivalent werden können, und dass
die Richtwirkung des Stroms, der in der Mikrostreifenleitung 2 fließt, durch
Enthalten der Einkerbungsabschnitte 13 in der Masseelektrode 7 gegenüberliegend
zu dem Kopplungsleitungsabschnitt 10, wie bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel,
erhalten werden kann. Ferner ist bei den Einkerbungsabschnitten 13,
da die Masseelektrode 7 entfernt ist, um die gesamte Leitung
des Kopplungsleitungsabschnitts 10 einzuschließen, sogar
wenn jegliche Positionsverschiebung zwischen dem Kopplungsleitungsabschnitt 10 und
der Masseelektrode 7 vorliegt, wenn die Elektrodenstruktur
gebildet ist, die Änderung
der Stärke
des Magnetfeldes und des elektrischen Feldes, die zwischen der Mikrostreifenleitung 2 und
der Hauptleitung erzeugt werden, die die Richtwirkung bilden, gering.
Ein Richtungs koppler vom Mikrostreifenleitungstyp, der die Richtwirkung
sicher aufweist, kann durch Verwenden einer solchen Struktur des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
erhalten werden.
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Ferner,
da die Mikrostreifenleitung 2 eine Leitung ist, bei der
eine 50-Ω-Schaltung
an beiden Enden angeschlossen ist und die Leitungslänge eine halbe
Wellenlänge
ist, weist die nahe Umgebung der Mitte des Kopplungsleitungsabschnitts
ein starkes elektrisches Feld auf und erreicht ohne weiteres eine Elektrisches-Feld-Kopplung
mit der Hauptleitung. Dementsprechend ist die Mikrostreifenleitung 2 hergestellt,
um durch ein Magnetfeld mit der Hauptleitung gekoppelt zu sein,
dadurch, dass die Masseelektrode 7 in der nahen Umgebung
der Mitte des Kopplungsleitungsabschnitt 10 gelassen wird,
wie in 2, und der Kopplungsbetrag des elektrischen Feldes
und der Magnetfeldkopplungsbetrag äquivalent zueinander gemacht
sind, um eine gewünschte Richtwirkung
zu erhalten.
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Wenn
bei einem Richtungskoppler für
tragbare Telefonvorrichtungen für
ein 2-GHz-Band, wie bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, sich die gesamte
Masseelektrode auf der Rückoberfläche des
Substrats in der Breite-Richtung des Kopplungsleitungsabschnitts
zurückzieht,
war die Richtwirkung bei dem Frequenzband von 1,9 bis 2,5 GHz bis
zu ungefähr
10 dB klein. Wenn jedoch eine Struktur wie bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
angenommen wird, wird die Richtwirkung bei demselben Frequenzband
um 10 dB verbessert, und resultiert in der Richtwirkung von 20 dB.
Folglich wurde eine ausreichende und stabile Richtwirkung erhalten.
Ferner ist die Koaxialleitung, die bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
verwendet wird, rechteckig im Querschnitt, aber eine andere Form,
kreisförmig
etc. im Querschnitt kann ebenfalls verwendet werden.
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Ferner
ist eine schematische Draufsicht einer Masseelektrode eines zweiten
Ausführungsbeispiels
in 3(a) gezeigt. Obwohl die Einkerbungsabschnitte
bei dem ersten Ausfüh rungsbeispiel
an zwei Orten bei der Masseelektrode enthalten waren, können drei
oder mehr Einkerbungsabschnitte wie bei dem vorliegenden zweiten
Ausführungsbeispiel enthalten
sein. Wenn eine Mehrzahl von Einkerbungsabschnitten 20 enthalten
ist, kann der Änderungsbetrag
der Richtwirkung aufgrund der Positionsverschiebung zwischen dem
Kopplungsleitungsabschnitt und der Struktur der Masseelektrode weiter reduziert
werden.
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Ferner
ist eine schematische Draufsicht einer Masseelektrode bei einem
dritten Ausführungsbeispiel
in 3(b) gezeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel
ist ein modifiziertes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels, und ein Teil
jedes Einkerbungsabschnitts 21 ist in einem Kreisbogen
geformt. Die Wirkung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist dieselbe
wie die des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Ferner
ist eine schematische Draufsicht einer Masseelektrode bei einem
vierten Ausführungsbeispiel
in 3(c) gezeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel
ist ein modifiziertes Beispiel des zweiten Ausführungsbeispiels und ein Teil
jedes Einkerbungsabschnitts 22 ist in einer Dreiecksform
geformt. Die Wirkung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist die gleiche
wie die des zweiten Ausführungsbeispiels.
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Obwohl
die Unterschiede bei der Form der Einkerbungsabschnitte bei dem
zweiten bis vierten Ausführungsbeispiel
gezeigt sind, kann die selbe Wirkung erhalten werden, wenn die Form
der Einkerbungsabschnitte proportional zu jenen bei den Ausführungsbeispielen
ist. Ferner ist es nicht erforderlich, die Form der ganzen Einkerbungsabschnitte
zu vereinheitlichen, und die Einkerbungsabschnitte, die teilweise
in der Form unterschiedlich voneinander sind, können verwendet werden.
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Ferner
ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Kopplungsverfahren
zwischen einer Hauptleitung und einer Mikrostreifenleitung zeigt,
bei einem fünften
Ausführungs beispiel
in 4 gezeigt. Bei der Struktur des vorliegenden Ausführungsbeispiels
ist ein Substrat 31, auf dem eine Mikrostreifenleitung 30 gebildet
ist, unter dem Mittelleiter 32 einer Koaxialleitung als
die Hauptleitung angeordnet. Wenn der Schaltungsbereich etc. begrenzt
ist, kann die Größe einer
Schaltung reduziert werden, ohne die elektrischen Charakteristika
zu verringern, auf solche Weise, dass das Substrat, auf dem die
Mikrostreifenleitung 30 gebildet ist, unter dem Mittelleiter 32 eingefügt ist.
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Zusammenfassung
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Bei
einem Richtungskoppler mit einer Masseelektrode (7), die
auf einer Hauptoberfläche
eines Substrats (1) enthalten ist, einem Leitungsabschnitt (2),
der eine Mikrostreifenleitung zusammen mit einer Masseelektrode
(7) bildet, und einer Hauptleitung, die angeordnet ist,
um bei hohen Frequenzen mit einem Kopplungsleitungsabschnitt (10)
gekoppelt zu sein, der Teil des Leitungsabschnitts (2)
ist, und im Wesentlichen parallel zu dem Kopplungsleitungsabschnitt
zu sein, um ein Problem zu lösen,
bei dem sich die Richtwirkung durch Positionsverschiebung zwischen
der Masseelektrode (7) auf der Substratrückoberfläche und
dem Kopplungsleitungsabschnitt (10) bedeutend verändert, ist
ein Einkerbungsabschnitt (13) in einem Teil der Masseelektrode
(7) auf der Rückoberfläche des
Substrats gegenüberliegend zu
dem Kopplungsleitungsabschnitt (10) des Leitungsabschnitts
(2) der Mikrostreifenleitung enthalten, um zumindest den
Kopplungsleitungsabschnitt (10) in der Breiten-Richtung
des Kopplungsleitungsabschnitts (10) von dem Rand des Substrats
(1) zu umfassen.