JP2002176302A - Directional coupler, high frequency module and communication equipment - Google Patents

Directional coupler, high frequency module and communication equipment

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JP2002176302A
JP2002176302A JP2000372502A JP2000372502A JP2002176302A JP 2002176302 A JP2002176302 A JP 2002176302A JP 2000372502 A JP2000372502 A JP 2000372502A JP 2000372502 A JP2000372502 A JP 2000372502A JP 2002176302 A JP2002176302 A JP 2002176302A
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JP
Japan
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directional coupler
dielectric substrate
electrode
slot
ground electrode
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Application number
JP2000372502A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeyuki Mikami
重幸 三上
Toshiro Hiratsuka
敏朗 平塚
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To construct a small directional coupler composed of a slot line whose coupling is large. SOLUTION: Two lines 4a and 4b obtained by opening respectively a part of a ground electrode 2 formed on one surface of a dielectric board 1 in a slot shape are formed and arranged parallelly for a prescribed length by making the lines 4a and 4b partially adjacent at a prescribed interval. Two electrode removed parts 5a and 5b are formed in a prescribed width on the ground electrode 2 sandwiched by the parallelly arranged slots 4a and 4b with an interval about 1/4 of a signal wavelength in the propagation direction of a signal, and the ground electrode 2 separated by the two electrode removing parts 5a and 5b are electrically connected with two wires 6 that a re not in contact with the dielectric board 1b. Meanwhile, slots 4c and 4d and electrode removed parts 5c and 5d and a wire 6 are also provided on the other surface of the dielectric board 1 having a ground electrode 3 so as to face the surface having the ground electrode 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、マイクロ波帯お
よびミリ波帯で用いられる方向性結合器、それを備えた
高周波モジュール、および通信装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a directional coupler used in a microwave band and a millimeter wave band, a high-frequency module including the same, and a communication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、誘電体基板上に構成した方向性結
合器としては、二つのマイクロストリップラインを近接
させて、所定長にわたって並行配置したものが用いられ
ている。このようにマイクロストリップラインによる方
向性結合器は、当然にマイクロストリップラインを伝送
線路とする高周波回路に適するが、スロットラインまた
はスロット系の線路を伝送線路とする高周波回路に対し
ては、適用し難いものであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a directional coupler formed on a dielectric substrate, one having two microstrip lines arranged close to each other and arranged in parallel over a predetermined length has been used. As described above, the directional coupler using the microstrip line is suitable for a high-frequency circuit using a microstrip line as a transmission line, but is applicable to a high-frequency circuit using a slot line or a slot-type line as a transmission line. It was difficult.

【0003】そこで、マイクロストリップラインをその
ままスロットラインに置換することによって、スロット
系の方向性結合器を構成することが考えられる。その例
について、図7を参照して説明する。
Therefore, it is conceivable to construct a slot-type directional coupler by replacing a microstrip line with a slot line as it is. An example will be described with reference to FIG.

【0004】図7の(A)はスロットラインによる方向
性結合器の外観斜視図、(B)は平面図、(C)は側面
断面図である。
FIG. 7A is an external perspective view of a slot line directional coupler, FIG. 7B is a plan view, and FIG. 7C is a side sectional view.

【0005】図7において、1は誘電体基板であり、誘
電体基板1の一方の面には、接地電極2を形成する。こ
の接地電極には、一部をそれぞれスロット状に幅Wで開
口させて成る二つのスロット4a,4bを形成するとと
もに、スロット4a,4bの一部分同士を、間隔sで近
接させて、所定の長さLだけ並行配置する。
In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a dielectric substrate, and a ground electrode 2 is formed on one surface of the dielectric substrate 1. The ground electrode is formed with two slots 4a and 4b, each of which is opened in a slot shape with a width W, and a part of the slots 4a and 4b is brought close to each other at an interval s to form a predetermined length. Are arranged in parallel by L.

【0006】図7の(A)に示すように、スロット4a
の両端をPORT1,PORT2とし、これに対応する
ように、スロット4bの両端をPORT4,PORT3
とする。そして、PORT1から信号が入力された場
合、PORT3が結合ポート、PORT4がアイソレー
ションポートとして機能する。
As shown in FIG. 7A, the slot 4a
Are both PORT1 and PORT2, and correspondingly, both ends of the slot 4b are PORT4 and PORT3.
And When a signal is input from PORT1, PORT3 functions as a coupling port, and PORT4 functions as an isolation port.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】このようなスロット同
士を近接させて並行配置して成る方向性結合器には、以
下に示す解決すべき課題があった。
A directional coupler having such slots arranged in parallel with the slots close to each other has the following problems to be solved.

【0008】すなわち、一般にスロット系の線路は、ス
ロット部分の電磁界の閉じ込め性が高いため、結合量が
大きくとれないという問題があった。結合量を大きくす
るためには、二つのスロットの間隔を狭くすることが有
効であるが、寸法精度、回路製作の線密度の問題から、
自ずと限界がある。また、結合部の長さLを長くするこ
とにより、結合量を大きくすることも可能であるが、回
路の外形が大きくなることにより、高周波モジュールの
外形も大きくなってしまう。例えば、25GHzにおい
て、3dB方向性結合器を構成しようとすると、結合部
の長さLは、10mm以上必要となってしまう。
That is, in general, a slot-based line has a problem that the coupling amount cannot be increased because the electromagnetic field in the slot portion is highly confined. In order to increase the coupling amount, it is effective to reduce the distance between the two slots, but from the viewpoint of dimensional accuracy and the linear density of circuit fabrication,
There is a limit naturally. In addition, it is possible to increase the coupling amount by increasing the length L of the coupling portion, but the external shape of the high-frequency module is increased by increasing the external shape of the circuit. For example, if a 3 dB directional coupler is to be configured at 25 GHz, the length L of the coupling portion needs to be 10 mm or more.

【0009】この発明の目的は、平面誘電体線路を用い
た、所望の結合量を有する小型の方向性結合器、それを
備えた高周波モジュール、および通信装置を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a small directional coupler having a desired coupling amount using a planar dielectric line, a high-frequency module including the same, and a communication device.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体基板
上に、接地電極の一部をそれぞれスロット状に開口させ
て成る二つの線路を、それぞれの線路の一部分同士を近
接させて並行配置し、二つの線路の並行配置部分で挟ま
れる接地電極に、信号伝搬方向に信号波長の略1/4波
長の間隔で、二つの電極除去部を設け、当該除去部によ
り離間した電極間に、誘電体基板に接しない導体ブリッ
ジを形成する。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, two lines each having a part of a ground electrode opened in a slot shape are arranged in parallel on a dielectric substrate so that a part of each line is brought close to each other. A ground electrode sandwiched between the parallel arrangement portions of the two lines is provided with two electrode removing portions at an interval of approximately の wavelength of the signal wavelength in the signal propagation direction, and between the electrodes separated by the removing portion, A conductor bridge that does not contact the dielectric substrate is formed.

【0011】また、この発明は、前記スロット開口部
を、誘電体基板の両面に、当該誘電体基板を挟む面対称
の位置に形成する。
Further, according to the present invention, the slot openings are formed on both surfaces of the dielectric substrate at symmetrical positions sandwiching the dielectric substrate.

【0012】また、この発明は、前記導体ブリッジを、
金属ワイヤまたは金属リボンで構成する。
Also, the present invention provides the above-mentioned conductor bridge,
Consist of metal wire or metal ribbon.

【0013】また、この発明は、誘電体基板の表面に設
けた誘電体層、該誘電体層に設けた、前記離間した電極
に導通する複数のビアホール、および前記誘電体層に設
けた前記ビアホール間を導通させる導体パターンによっ
て、前記導体ブリッジを構成する。
Further, the present invention provides a dielectric layer provided on a surface of a dielectric substrate, a plurality of via holes provided in the dielectric layer, the plurality of via holes being electrically connected to the separated electrodes, and the via hole provided in the dielectric layer. The conductor bridge is constituted by a conductor pattern that conducts between them.

【0014】また、この発明は、前記誘電体基板の両面
における、電極除去部の位置を面対称の位置に形成す
る。
Further, according to the present invention, the positions of the electrode removal portions on both surfaces of the dielectric substrate are formed at plane-symmetric positions.

【0015】また、この発明は、前記方向性結合器を用
いて、高周波モジュールを構成する。
Further, according to the present invention, a high-frequency module is formed using the directional coupler.

【0016】また、この発明は、前記高周波モジュール
を用いて、通信装置を構成する。
Further, according to the present invention, a communication device is configured using the high-frequency module.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】第1の実施形態に係る平面誘電体
線路による方向性結合器の構成を、図1〜図3を参照し
て説明する。図1の(A)は方向性結合器の外観斜視
図、(B)は平面図、(C)および(D)は側面断面図
である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The configuration of a directional coupler using a planar dielectric line according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1A is an external perspective view of the directional coupler, FIG. 1B is a plan view, and FIGS. 1C and 1D are side sectional views.

【0018】図1の(A)において、1は誘電体基板で
あり、誘電体基板1の両面には、接地電極2,3を形成
している。誘電体基板1の一方の面には、接地電極2の
一部をそれぞれスロット状に幅Wで開口させて成る二つ
のスロット4a,4bを形成するとともに、スロット4
a,4bの一部分同士を、間隔sで近接させて、所定の
長さLだけ並行配置している。また、図1の(B)に示
すように、並行配置したスロット4a,4bに挟まれた
接地電極2に、信号の伝搬方向に信号波長の略1/4の
間隔で、二つの電極除去部5a,5bを所定の幅で形成
し、二つの電極除去部5a,5bによって離間させた接
地電極2を、誘電体基板1に接していない二つのワイヤ
6にて電気的に接続している。
In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a dielectric substrate, and ground electrodes 2 and 3 are formed on both surfaces of the dielectric substrate 1. On one surface of the dielectric substrate 1, two slots 4a and 4b each formed by opening a part of the ground electrode 2 in a slot shape with a width W are formed.
Parts of a and 4b are arranged in parallel at a predetermined length L so as to be close to each other at an interval s. As shown in FIG. 1B, two electrode removing portions are provided on the ground electrode 2 sandwiched between the slots 4a and 4b arranged in parallel at an interval of approximately 1/4 of the signal wavelength in the signal propagation direction. 5a and 5b are formed with a predetermined width, and the ground electrode 2 separated by the two electrode removing portions 5a and 5b is electrically connected by two wires 6 not in contact with the dielectric substrate 1.

【0019】一方、誘電体基板1の他方の面において
も、接地電極2を有する面と対向するように、接地電極
3に、スロット4c,4d、電極除去部5c,5dを形
成し、離間させた接地電極3を電気的に接続するワイヤ
6を設けている。
On the other hand, slots 4c and 4d and electrode removing portions 5c and 5d are formed in the ground electrode 3 so as to face the surface having the ground electrode 2 also on the other surface of the dielectric substrate 1, and are separated from each other. A wire 6 for electrically connecting the ground electrode 3 is provided.

【0020】このとき、スロット4a、スロット4cの
両端をPORT1,PORT2とし、これに対向するよ
うに、スロット4b、スロット4dの両端をPORT
4,PORT3とする。
At this time, both ends of the slot 4a and the slot 4c are PORT1 and PORT2, and both ends of the slot 4b and the slot 4d are opposed to the PORT1 and PORT2.
4, PORT3.

【0021】PORT1から入射した信号は、スロット
4a、スロット4c、および誘電体基板1から成る線路
を伝搬し、PORT2に出力されるが、前述の構造を用
いることにより、一方の面では、スロット4a、4bが
互いに、二つの電極除去部5a,5bを介して結合し、
他方の面では、スロット4c、4dが互いに、二つの電
極除去部5c,5dを介して結合することにより、スロ
ット4b、スロット4d、および誘電体基板1から成る
線路に、信号の一部が流出する。
The signal incident from the PORT 1 propagates through the line composed of the slot 4a, the slot 4c and the dielectric substrate 1 and is output to the PORT 2. By using the above-described structure, the slot 4a , 4b are connected to each other via two electrode removing portions 5a, 5b,
On the other side, a part of the signal flows out to the line composed of the slot 4b, the slot 4d and the dielectric substrate 1 by the slot 4c, 4d being coupled to each other via the two electrode removing portions 5c, 5d. I do.

【0022】このとき、電極除去部5aおよび5cを通
過してPORT4に進行する信号と、電極除去部5bお
よび5dを通過してPORT4に進行する信号とは、同
一面上に形成された二つの電極除去部(5aと5b、5
cと5d)の間隔を信号波長λの略1/4としているこ
とにより、信号の位相がλ/2ずれて逆位相になるため
に、互いに相殺しあい、PORT4には、信号が出力さ
れない。一方、PORT3に進行する信号は、互いに同
位相であるために、PORT3には信号が出力される。
よって、方向性結合器としての機能を有することとな
る。
At this time, the signal passing through the electrode removing portions 5a and 5c to the PORT 4 and the signal passing through the electrode removing portions 5b and 5d to the PORT 4 are two signals formed on the same plane. Electrode removal parts (5a and 5b, 5
By setting the interval between c and 5d) to be approximately 1/4 of the signal wavelength λ, the phases of the signals are shifted by λ / 2 and become opposite phases, and thus cancel each other out, and no signal is output to the PORT4. On the other hand, since the signals traveling to PORT3 have the same phase, a signal is output to PORT3.
Therefore, it has a function as a directional coupler.

【0023】また、二つの電極除去部によって、離間さ
れた接地電極を電気的に接続する導体の形態は、ワイヤ
のみでなく、所定の幅をもったリボンを用いてもよい。
The form of the conductor for electrically connecting the ground electrode separated by the two electrode removing portions may be not only a wire but also a ribbon having a predetermined width.

【0024】また、スロットを一方の面のみに形成し、
電極除去部を設け、離間された接地電極をワイヤで電気
的に接続することによっても、方向性結合器としての特
性をもたせることができる。ただし、誘電体基板の両面
に、前述の構造を用いることにより、両面に形成された
スロットで挟まれる誘電体基板部分に伝送信号のエネル
ギーを集中させることができ、伝送損失を少なくし、よ
り優れた伝送特性が得られる。
Further, the slot is formed only on one surface,
The characteristics as a directional coupler can also be provided by providing an electrode removing section and electrically connecting the separated ground electrode with a wire. However, by using the above-described structure on both sides of the dielectric substrate, the energy of the transmission signal can be concentrated on the dielectric substrate portion sandwiched by the slots formed on both sides, thereby reducing transmission loss and improving Transmission characteristics can be obtained.

【0025】次に、図7に示した従来技術による方向性
結合器と第1の実施形態に係る方向性結合器との特性の
違いを図2および図3を参照して説明する。
Next, differences in characteristics between the directional coupler according to the prior art shown in FIG. 7 and the directional coupler according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

【0026】図2の(A)は第1の実施形態に係る方向
性結合器の平面図、図2の(B)は第1の実施形態に係
る方向性結合器において、ワイヤを用いず、接地電極
2,3の電極除去部5a〜5dの一部を6′で示すよう
に、除去せずに残した構造の方向性結合器の平面図であ
る。図2において、Laは並行配置された線路の長さ、
Lbは電極除去部の中心間距離、Wはスロット幅、sは
スロット間隔をそれぞれ示す。
FIG. 2A is a plan view of the directional coupler according to the first embodiment, and FIG. 2B is a directional coupler according to the first embodiment which uses no wires. FIG. 9 is a plan view of a directional coupler having a structure in which a part of the electrode removal portions 5a to 5d of the ground electrodes 2 and 3 is left without being removed as indicated by 6 '. In FIG. 2, La is the length of the lines arranged in parallel,
Lb indicates the distance between the centers of the electrode removing portions, W indicates the slot width, and s indicates the slot interval.

【0027】図3は、それぞれの仕様による各特性値の
周波数特性を示したものであり、図3の(A)は、図2
の(A)の仕様、すなわち第1の実施形態に係る方向性
結合器の特性、図3の(B)は、図2の(B)に示す仕
様の方向性結合器の特性、および図3の(C)は図7に
示した方向性結合器の特性を示す。
FIG. 3 shows the frequency characteristic of each characteristic value according to each specification, and FIG.
3A, that is, the characteristics of the directional coupler according to the first embodiment, FIG. 3B shows the characteristics of the directional coupler having the specifications shown in FIG. 2B, and FIG. (C) shows the characteristics of the directional coupler shown in FIG.

【0028】図3の特性を算出するに当たり、図2に示
すLa,Lb,W,sは、それぞれLa=1.5mm,
Lb=0.75mm,W=0.2mm,s=0.1mm
と設定した。
In calculating the characteristics shown in FIG. 3, La, Lb, W, and s shown in FIG.
Lb = 0.75 mm, W = 0.2 mm, s = 0.1 mm
Was set.

【0029】また、周波数帯として、25GHzを中心
に22〜28GHzの特性を算出した。
Further, as a frequency band, characteristics of 22 to 28 GHz were calculated centering on 25 GHz.

【0030】図3において、S11は反射損失、S21
は挿入損失、S31は方向性、S41はアイソレーショ
ンの各特性を示す。
In FIG. 3, S11 is a reflection loss, S21
Indicates insertion loss characteristics, S31 indicates directionality, and S41 indicates isolation characteristics.

【0031】図3の(A)からわかるように、周波数2
5GHz付近において、S41は大きく減衰し、方向性
とアイソレーションの比である結合量(=S31−S4
1(dB))は大きくなり、方向性結合器としての特性
が向上する。また、S31が平坦な特性曲線をもつこと
より、広い周波数帯域で安定した方向性を得ることがで
きる。
As can be seen from FIG.
In the vicinity of 5 GHz, S41 is greatly attenuated, and the coupling amount (= S31-S4
1 (dB)), and the characteristics as a directional coupler are improved. In addition, since S31 has a flat characteristic curve, stable directionality can be obtained in a wide frequency band.

【0032】また、図3の(B)からわかるように、電
極を一部分のみ残し、ワイヤの代わりにした場合では、
有効なアイソレーションが得られず、方向性結合器とし
ての十分な特性が得られない。
As can be seen from FIG. 3B, when only a part of the electrode is left and replaced with a wire,
Effective isolation cannot be obtained, and sufficient characteristics as a directional coupler cannot be obtained.

【0033】これは、前述の電極除去部を形成した場合
のように、スロット4a,4cからスロット4b,4d
に直接信号が流出しないためである。よって、誘電体基
板1に接していない金属により、電極除去部を電気的に
接続することによって、大きな結合量を有する方向性結
合器が構成できることがわかる。
This is because the slots 4a, 4c to the slots 4b, 4d
This is because the signal does not flow directly to the device. Therefore, it can be seen that a directional coupler having a large coupling amount can be formed by electrically connecting the electrode removing portion with a metal not in contact with the dielectric substrate 1.

【0034】なお、誘電体基板1の二つの面において、
それぞれ二つの電極除去部が、対向する位置に形成され
ていなくても、前述と同様に効果は得られるが、それぞ
れの面の電極除去部(5aと5b、5cと5d)を、対
向する位置(5aに対して5c、5bに対して5d)に
形成することにより、誘電体基板1を挟む上下の対称性
が保たれ、不要なスプリアスモードが生じることもな
く、高いアイソレーション特性が保てる。
Note that, on the two surfaces of the dielectric substrate 1,
The same effect as described above can be obtained even if the two electrode removing portions are not formed at the opposing positions, but the electrode removing portions (5a and 5b, 5c and 5d) on the respective surfaces are placed at the opposing positions. By forming (5c for 5a and 5d for 5b), the vertical symmetry of the dielectric substrate 1 is maintained, unnecessary spurious modes are not generated, and high isolation characteristics can be maintained.

【0035】次に、第2の実施形態に係る平面誘電体線
路による方向性結合器の構成を、図4を参照して説明す
る。図4の(A)は方向性結合器の外観斜視図、(B)
は平面図、(C)は側面断面図である。
Next, the configuration of a directional coupler using a planar dielectric line according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4A is an external perspective view of a directional coupler, and FIG.
Is a plan view, and (C) is a side sectional view.

【0036】図4の(A)において、1は誘電体基板で
あり、誘電体基板1の両面には、接地電極2,3を形成
している。誘電体基板1の一方の面には、接地電極2の
一部をそれぞれスロット状に開口させて成る二つの線路
4a,4bを形成するとともに、スロット4a,4bの
一部分同士を、所定の間隔で近接させて、所定の長さだ
け並行配置している。また、図4の(B)に示すよう
に、並行配置したスロット4a,4bに挟まれた接地電
極2に、信号の伝搬方向に信号波長の略1/4の間隔
で、二つの電極除去部5a,5bを所定の幅で形成して
いる。
In FIG. 4A, reference numeral 1 denotes a dielectric substrate, and ground electrodes 2 and 3 are formed on both surfaces of the dielectric substrate 1. On one surface of the dielectric substrate 1, two lines 4a and 4b each formed by opening a part of the ground electrode 2 in a slot shape are formed, and a part of the slots 4a and 4b is arranged at a predetermined interval. They are arranged close to each other by a predetermined length. As shown in FIG. 4B, two electrode removing portions are provided on the ground electrode 2 sandwiched between the slots 4a and 4b arranged in parallel at an interval of approximately 1/4 of the signal wavelength in the signal propagation direction. 5a and 5b are formed with a predetermined width.

【0037】9a,9bは、誘電体基板1に積層形成し
た誘電体層である。誘電体層9aには、電極除去部5
a,5bからそれぞれ所定の距離だけ離れた位置にビア
ホール7a,7a’,7b,7b’をそれぞれ形成して
いる。誘電体層9aの外面には、ビアホール7a−7
a’、7b−7b’間をそれぞれ電気的に接続するよう
にストリップ線路8a,8bを形成している。
Reference numerals 9a and 9b denote dielectric layers laminated on the dielectric substrate 1. The dielectric layer 9a includes an electrode removing portion 5
Via holes 7a, 7a ', 7b, 7b' are formed at positions separated by a predetermined distance from a, 5b, respectively. Via holes 7a-7 are formed on the outer surface of the dielectric layer 9a.
Strip lines 8a and 8b are formed so as to electrically connect between a 'and 7b-7b'.

【0038】また、誘電体層9bには、同様にして、ビ
アホール7c,7c’,7d,7d’、ストリップ線路
8c,8dを形成しており、離間された接地電極3を電
気的に接続している。
Similarly, via holes 7c, 7c ', 7d, 7d' and strip lines 8c, 8d are formed in the dielectric layer 9b, and the separated ground electrodes 3 are electrically connected. ing.

【0039】この構造により、第1の実施形態に示した
効果と同様の効果が得られるとともに、層構造を用いる
ことにより、離間された接地電極間の電気的接続部の強
度が増し、信頼性が向上する。また、ワイヤやリボンを
用いる場合より、接続部の位置精度が高くなるため、特
性の再現性がよくなり、量産性が向上する。
With this structure, the same effect as that of the first embodiment can be obtained, and by using the layer structure, the strength of the electrical connection between the separated ground electrodes can be increased, and the reliability can be improved. Is improved. In addition, since the positional accuracy of the connection portion is higher than when a wire or a ribbon is used, reproducibility of characteristics is improved, and mass productivity is improved.

【0040】なお、ビアホール7c,7c’,7d,7
d’とストリップ線路8c,8dをビアホール7a,7
a’,7b,7b’とストリップ線路8a,8bに対し
て面対称に形成すれば、誘電体基板1を挟む上下の対称
性が保たれ、不要なスプリアスモードが生じることもな
く、高いアイソレーション特性が保てる。
The via holes 7c, 7c ', 7d, 7
d 'and the strip lines 8c, 8d are connected to the via holes 7a, 7d.
If a ', 7b, 7b' and the strip lines 8a, 8b are formed in plane symmetry, the vertical symmetry of the dielectric substrate 1 is maintained, unnecessary spurious modes do not occur, and high isolation is achieved. Characteristics can be maintained.

【0041】次に、第3の実施形態に係る高周波モジュ
ールの構成を、図5を参照して説明する。図5は、高周
波モジュールの構成を表すブロック図である。図5にお
いて、VCOは電圧制御発振器、ISOはアイソレー
タ、CPLは方向性結合器、Cir.はサーキュレー
タ、MIXはミキサ、およびAMPはオペアンプであ
る。VCOの発振信号は、アイソレータISO、方向性
結合器CPLおよびサーキュレータCir.を経てアン
テナから送信される。アンテナからの受信信号は、サー
キュレータCir.を経て、ミキサMIXに入力され
る。ミキサMIXは、この信号と方向性結合器CPLか
らの信号とを混合し、中間周波信号を生成する。アンプ
AMPは、この信号を増幅して、中間周波信号IFとし
て出力する。
Next, the configuration of the high-frequency module according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of the high-frequency module. In FIG. 5, VCO is a voltage controlled oscillator, ISO is an isolator, CPL is a directional coupler, and Cir. Is a circulator, MIX is a mixer, and AMP is an operational amplifier. The oscillation signal of the VCO includes an isolator ISO, a directional coupler CPL, and a circulator Cir. And transmitted from the antenna. The signal received from the antenna is transmitted to the circulator Cir. Is input to the mixer MIX. The mixer MIX mixes this signal with the signal from the directional coupler CPL to generate an intermediate frequency signal. The amplifier AMP amplifies this signal and outputs it as an intermediate frequency signal IF.

【0042】図5に示した方向性結合器CPL部分に
は、図1または図2に示した方向性結合器を用いる。こ
のようにして、方向性、結合量の特性に優れた方向性結
合器を用いることにより、小型で、特性の優れた高周波
モジュールを構成できる。
For the directional coupler CPL shown in FIG. 5, the directional coupler shown in FIG. 1 or 2 is used. In this manner, by using a directional coupler having excellent characteristics of the directionality and the amount of coupling, a small-sized high-frequency module having excellent characteristics can be configured.

【0043】次に、第4の実施形態に係る通信装置の構
成を、図6を参照して説明する。図6は、通信装置の構
成を表すブロック図である。この通信装置は、図5に示
した高周波モジュールと信号処理回路とから構成してい
る。図6に示す信号処理回路は、符号化・復号化回路、
同期制御回路、変調器、復調器、およびCPUなどから
成り、この信号処理回路に送受信信号を入出力する回路
を更に設けて、通信装置を構成する。このように、高周
波モジュールを使用することにより、小型で通信性能に
優れた通信装置を構成する。
Next, the configuration of a communication device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the communication device. This communication device includes the high-frequency module and the signal processing circuit shown in FIG. The signal processing circuit illustrated in FIG. 6 includes an encoding / decoding circuit,
The communication device is constituted by a synchronization control circuit, a modulator, a demodulator, a CPU, and the like. The signal processing circuit is further provided with a circuit for inputting and outputting a transmission / reception signal. As described above, by using the high-frequency module, a communication device that is small and has excellent communication performance is configured.

【0044】[0044]

【発明の効果】この発明によれば、誘電体基板上に、接
地電極の一部をそれぞれスロット状に開口させて成る二
つの線路を、それぞれの線路の一部分同士を近接させて
並行配置して形成し、二つの線路の並行配置部分で挟ま
れる接地電極に、信号伝搬方向に信号波長の略1/4波
長の間隔で、二つの電極除去部を設け、当該除去部によ
り離間した電極間に、誘電体基板に接しない導体ブリッ
ジを形成することにより、大きな結合量を有し、広周波
数帯域において結合する小型の方向性結合器を構成でき
る。
According to the present invention, two lines, each having a part of the ground electrode opened in a slot shape, are arranged in parallel on the dielectric substrate so that the parts of the respective lines are close to each other. The two electrode removing portions are formed at intervals of approximately 1/4 wavelength of the signal wavelength in the signal propagation direction on the ground electrode formed and sandwiched between the parallel arrangement portions of the two lines, and between the electrodes separated by the removing portion. By forming a conductor bridge not in contact with the dielectric substrate, a small directional coupler having a large coupling amount and coupling in a wide frequency band can be configured.

【0045】また、この発明によれば、スロット開口部
を、誘電体基板の両面に、誘電体基板を挟む面対称の位
置に形成することにより、両面に形成されたスロット間
に挟まれた誘電体基板部分に伝送信号のエネルギーを集
中させることができ、伝送損失の小さな小型の方向性結
合器を構成できる。
Further, according to the present invention, by forming the slot openings on both sides of the dielectric substrate at symmetrical positions with respect to the dielectric substrate, the dielectric openings sandwiched between the slots formed on both sides are formed. The energy of the transmission signal can be concentrated on the body substrate, and a small directional coupler with small transmission loss can be configured.

【0046】また、この発明によれば、導体ブリッジ
を、金属ワイヤまたは金属リボンで構成することによ
り、容易に方向性結合器を構成できる。
According to the present invention, the directional coupler can be easily formed by forming the conductor bridge with a metal wire or a metal ribbon.

【0047】また、この発明によれば、誘電体基板の表
面の誘電体層に設けた、離間した電極に導通する複数の
ビアホール、およびビアホール間を導通させる導体パタ
ーンによって、導体ブリッジを構成することにより、信
頼性の高い方向性結合器が構成できる。また、接続部の
位置精度が高くなるため、特性の再現性が良好となり、
量産性が高まる。
Further, according to the present invention, a conductor bridge is constituted by a plurality of via holes provided in a dielectric layer on the surface of a dielectric substrate and electrically connected to spaced electrodes, and a conductor pattern for conducting between the via holes. Thereby, a highly reliable directional coupler can be configured. In addition, since the position accuracy of the connection portion is increased, the reproducibility of the characteristics is improved,
Mass production is enhanced.

【0048】また、この発明によれば、誘電体基板の両
面における、電極除去部を面対称に形成することによ
り、不要なスプリアスモードが生じない、高いアイソレ
ーション特性を有する小型の方向性結合器を構成でき
る。
Further, according to the present invention, by forming the electrode removal portions on both surfaces of the dielectric substrate in plane symmetry, unnecessary small spurious modes do not occur and a small directional coupler having high isolation characteristics is provided. Can be configured.

【0049】また、この発明によれば、前記方向性結合
器を用いることにより、電気特性の優れた小型の高周波
モジュールを構成できる。
Further, according to the present invention, by using the directional coupler, a compact high-frequency module having excellent electric characteristics can be configured.

【0050】また、この発明によれば、前記高周波モジ
ュールを用いることにより、通信特性の優れた小型の通
信装置を構成できる。
Further, according to the present invention, by using the high-frequency module, a compact communication device having excellent communication characteristics can be configured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の実施形態に係る方向性結合器の外観斜視
図、平面図、および側面断面図
FIG. 1 is an external perspective view, a plan view, and a side sectional view of a directional coupler according to a first embodiment.

【図2】第1の実施形態に係る方向性結合器の平面図FIG. 2 is a plan view of the directional coupler according to the first embodiment.

【図3】第1の実施形態に係る方向性結合器の周波数特
性を表した図
FIG. 3 is a diagram illustrating frequency characteristics of the directional coupler according to the first embodiment;

【図4】第2の実施形態に係る方向性結合器の外観斜視
図、および側面図
FIG. 4 is an external perspective view and a side view of a directional coupler according to a second embodiment.

【図5】第3の実施形態に係る高周波モジュールのブロ
ック図
FIG. 5 is a block diagram of a high-frequency module according to a third embodiment.

【図6】第4の実施形態に係る通信装置のブロック図FIG. 6 is a block diagram of a communication device according to a fourth embodiment;

【図7】従来の方向性結合器の外観斜視図、平面図、お
よび側面断面図
FIG. 7 is an external perspective view, a plan view, and a side sectional view of a conventional directional coupler.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1−誘電体基板 2,3−接地電極 4a〜4d−スロット 5a〜5d−電極除去部 6−ワイヤ 7a〜7d’−ビアホール 8a〜8d−ストリップ線路 9a,9b−誘電層 La−スロットの近接並行配置長さ Lb−電極除去部の形成ピッチ s−スロット間隔(電極幅) W−スロット幅 1-dielectric substrate 2,3-ground electrode 4a-4d-slot 5a-5d-electrode removal part 6-wire 7a-7d'-via hole 8a-8d-strip line 9a, 9b-dielectric layer La-slot close to parallel Arrangement length Lb-Pitch for forming electrode removal portion s-Slot interval (electrode width) W-Slot width

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体基板と、該誘電体基板上に接地電
極の一部がそれぞれスロット状に開口されて形成される
二つの線路に関し、それぞれの線路の一部分同士を近接
させて並行配置し、当該二つの線路の並行配置部分で挟
まれる前記接地電極を、前記二つの線路の信号伝搬方向
に信号波長の略1/4波長の間隔で除去することによ
り、二つの電極除去部を設け、当該除去部により離間し
た電極間を、前記誘電体基板に接しない導体ブリッジに
より、電気的に導通させて成る方向性結合器。
1. A dielectric substrate and two lines formed on the dielectric substrate with a part of a ground electrode opened in a slot shape, wherein a part of each line is arranged in parallel with each other close to each other. Providing two electrode removal portions by removing the ground electrode sandwiched between the parallel arrangement portions of the two lines at an interval of approximately 波長 wavelength of the signal wavelength in the signal propagation direction of the two lines; A directional coupler formed by electrically connecting the electrodes separated by the removing portion with a conductor bridge not in contact with the dielectric substrate.
【請求項2】 前記スロット状開口部を、前記誘電体基
板の両面に、当該誘電体基板を挟む面対称の位置に形成
して、当該スロット状開口部で挟まれる誘電体基板部分
に伝送信号のエネルギーが集中する、平面誘電体線路と
した請求項1に記載の方向性結合器。
2. The slot-shaped opening is formed on both surfaces of the dielectric substrate at symmetrical positions sandwiching the dielectric substrate, and a transmission signal is formed on a portion of the dielectric substrate sandwiched by the slot-shaped opening. 2. The directional coupler according to claim 1, wherein the directional coupler is a planar dielectric line on which energy is concentrated.
【請求項3】 前記導体ブリッジを、金属ワイヤまたは
金属リボンで構成した、請求項1または2に記載の方向
性結合器。
3. The directional coupler according to claim 1, wherein the conductor bridge is formed of a metal wire or a metal ribbon.
【請求項4】 前記誘電体基板の表面に設けた誘電体
層、該誘電体層に設けた、前記離間した電極にそれぞれ
導通する複数のビアホール、および前記誘電体層上に設
けた前記ビアホール間を導通させる導体パターンによっ
て、前記導体ブリッジを構成した、請求項1または2に
記載の方向性結合器。
4. A dielectric layer provided on a surface of the dielectric substrate, a plurality of via holes provided in the dielectric layer, each of which is electrically connected to the separated electrode, and a via hole provided on the dielectric layer. 3. The directional coupler according to claim 1, wherein the conductor bridge is formed by a conductor pattern that conducts.
【請求項5】 前記誘電体基板の両面における、前記電
極除去部の位置を前記誘電体基板に関して面対称にした
請求項2〜4のいずれかに記載の方向性結合器。
5. The directional coupler according to claim 2, wherein the positions of the electrode removing portions on both surfaces of the dielectric substrate are plane-symmetric with respect to the dielectric substrate.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかに記載の方向性
結合器を備えた高周波モジュール。
6. A high-frequency module comprising the directional coupler according to claim 1.
【請求項7】 請求項1〜5のいずれかに記載の方向性
結合器または請求項6に記載の高周波モジュールを備え
た通信装置。
7. A communication device comprising the directional coupler according to claim 1 or the high-frequency module according to claim 6.
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