JP2003503928A - 平衡不平衡回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、各々がλ／４導波管に対応、又は本質的に対応する第１の副回路（１０）及び第２の副回路（２０）から成るバラン回路（１Ｂ）に関する。第１の副回路（１０）は、第１の導体（１０Ｕ）、第２の導体（１０Ｌ）及び前記第１及び第２の導体の間に配置された誘電体層を含み、前記複数導体は一緒に容量的かつ誘導的に接続される。第２の副回路（２０）は、第１の導体（２０Ｕ）、第２の導体（２０Ｌ）及び前記第１及び、第２の導体の間に配置された誘電体層を含み、前記複数導体は一緒に容量的かつ誘導的に接続される。第１の副回路内の第１の導体（１０Ｕ）上の第１の側は入力ポート（Ｐ１）に接続される。第１の副回路内の第１の導体（１０Ｕ）上の第２の側は、第２の副回路（２０）内の第１の導体（２０Ｕ）上の第１の側に接続導体（１５）を経由して接続される。第１の副回路（１０）内の第２の導体（１０Ｌ）上の第２の側は第１の出力ポート（Ｐ２）に接続される。第２の副回路（２０）内の第２の導体（２０Ｌ）上の第１の側は第２の出力ポート（Ｐ３）に接続される。第１の開放終端λ／４導波管（３０）は第１の副回路（１０）内の第２の導体（１０Ｌ）上の第２の側に接続され、また第２の開放終端λ／４導波管（４０）は第２の副回路（２０）内の第２の導体（２０Ｌ）の第２の側に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 （技術分野） 本発明は、請求項１の前文による平衡不平衡回路（バラン、ＢＡＬＵＮ）に関
する。

【０００２】 高周波電気信号は、２つのしばしば発生する方法、即ち平衡か又は不平衡かの
いずれかで伝送できる。平衡伝送の場合においては２つの導体が使用され、そこ
では電流は常に逆位相である。不平衡伝送は、これに対し、１つの信号導体のみ
を使用し、信号（電流）は大地を経由して戻る。平衡伝送は性質において差別的
であり、不平衡伝送よりも妨害及び干渉に対して敏感でない。

【０００３】 平衡及び不平衡伝送は、無線システムにおいてしばしば混合される。従って、
平衡信号を不平衡信号へ、及びこの逆へ、最小の可能な損失で変換できることが
必要である。バラン回路はこの目的のために使用される。

【０００４】 バラン回路の属性は、高周波電気信号における奇数及び偶数モードに対するイ
ンピーダンス差及び位相差に依存する。

【０００５】 典型的なバランは、対に接続された４個のλ／４導波管を含むマーチャンド（
Ｍａｒｃｈａｎｄ）バランである。多くの場合、平衡ポートは差動増幅器の入力
又は出力へ接続されるであろう。通常、増幅器を直流バイアスすることが必要で
あり、従って平衡ポートを接地へ直流的に短絡することは受け入れることが出来
ない。このことは、初期においては、２個のコンデンサを実際の平衡回路と平衡
負荷との間に含むことにより解決してきた。これらのコンデンサは個別的コンデ
ンサであり、これらの共振周波数が信号周波数と一致する様に選択される。キャ
パシタンスは、次に自身の寄生インダクタンスにより平衡が取られ、関係周波数
において理想的に透明に動作する。

【０００６】 個別的コンデンサについての問題は、これらが比較的にかさばり、多層プリン
ト配線基板又はセラミック基板に集積される時容易に実行出来ないことである。

【０００７】 差動増幅器をバイアスする時、今日のバラン回路を電流源又は電圧源へ追加の
個別的コンポーネントを経由して接続することが通常必要である。これは特にマ
ーチャンドバランに当てはまり、また問題を構成する。

【０００８】 （発明の要約） 本発明の目的は、前述の問題を少なくとも減少させることである。

【０００９】 この目的は、請求項１による装置の手段により発明の第１の局面に従い達成さ
れる。

【００１０】 本発明により与えられる１つの利点は、損失削減及び平衡信号のより良い位相
特性に関して性能が改善されることである。

【００１１】 別の利点は、個別的コンポーネントモデルに頼る必要がないので、現存する解
決策の場合よりも容易にシミュレート出来ることである。

【００１２】 本発明はその好ましい実施例を参照し、また付随する図面を参照してより詳細
に説明されるであろう。

【００１３】 （好ましい実施例の説明） 発明性ある装置の特別の特徴のより良い理解を提供するために、最初に図１及
び２を参照する。

【００１４】 図１は伝統的なマーチャンドバラン１の実施例を示し、これはそれぞれ第１及
び第２の副回路１０及び２０を含む。第１の副回路１０は、上部導体１０Ｕ、下
部導体１０Ｌ及び前記複数導体の間に配置された誘電体層を含む。第１の副回路
１０内の上部導体１０Ｕ及び下部導体１０Ｌは一緒に容量的かつ誘導的に、与え
られた結合定数で接続される。第１の副回路１０は、第１のλ／４導波管に対応
、又は本質的に対応する。同様に、第２の副回路２０は、上部導体２０Ｕ、下部
導体２０Ｌ及び前記複数導体の間に配置された誘電体層を含む。上部導体２０Ｕ
及び下部導体２０Ｌは、前記第２の副回路２０内で容量的かつ誘導的に、与えら
れた結合定数で相互に接続される。第２の副回路は、第２のλ／４導波管に対応
、又は本質的に対応する。

【００１５】 入力Ｐ１は、第１の副回路１０内の上部導体１０Ｕ上の第１の側に接続される
。第１の副回路１０内の上部導体１０Ｕ上の第２の側は、第２の副回路２０内の
上部導体２０Ｕ上の第１の側に接続導体１５を経由して接続される。第２の副回
路２０内の上部導体２０Ｕ上の第２の側は開放である。第１の副回路１０内の下
部導体１０Ｌ上の第１の側は接地される。第１の副回路１０内の下部導体１０Ｌ
上の第２の側は第１の出力ポートＰ２に接続される。第２の副回路２０内の下部
導体２０Ｌ上の第１の側は第２の出力ポートＰ３に接続される。第２の副回路２
０内の下部導体２０Ｌ上の第２の側は接地される。

【００１６】 図２はマーチャンドバラン回路１Ａを示す。マーチャンドバラン回路１Ａと図
１に示す伝統的マーチャンドバラン回路１との唯一の相違は、図２の回路は、平
衡出力信号が直流的に接地へ短絡されるのを防止する２個のコンデンサ５０及び
６０を含むことである。第１のコンデンサ５０は、出力ポートＰ２と第１の副回
路１０内の下部導体１０Ｌ上の第２の側との間に配置される。第２のコンデンサ
６０は、出力ポートＰ３と第２の副回路２０内の第２の導体２０Ｌ上の第１の側
との間に配置される。

【００１７】 図３は発明性あるバラン回路１Ｂの実施例を示す。この発明性あるバラン回路
の示された実施例は、ストリップライン形式において示される。換言すれば、相
互に接続された複数導体はそれぞれ異なる平面内に置かれる。この発明性あるバ
ラン回路１Ｂは、第１及び第２の副回路１０及び２０を含む。第１の副回路１０
は、上部導体１０Ｕ、下部導体１０Ｌ及び前記複数導体の間に配置された誘電体
層を含む。第１の副回路１０内の上部導体１０Ｕ及び下部導体１０Ｌは、与えら
れた結合定数で容量的かつ誘導的に一緒に接続される。第１の副回路１０は、第
１のλ／４導波管に対応、又は本質的に対応する。同様に第２の副回路２０は、
上部導体２０Ｕ、下部導体２０Ｌ及び前記複数導体の間に配置された誘電体層を
含む。第２の副回路２０内の上部導体２０Ｕ及び下部導体２０Ｌは、与えられた
結合定数で容量的かつ誘導的に一緒に接続される。第２の副回路２０は第２のλ
／４導波管に対応、又は本質的に対応する。

【００１８】 入力Ｐ１は第１の副回路１０内の上部導体１０Ｕの第１の側に接続される。第
１の副回路１０内の上部導体１０Ｕの第２の側は、第２の副回路２０内の上部導
体２０Ｕの第１の側に接続導体１５を経由して接続される。第２の副回路２０内
の上部導体２０Ｕ上の第２の側は開放される。第１の副回路１０内の第２の導体
１０Ｌ上の第１の側は、第１の開放終端λ／４導波管３０の第１の側に接続され
る。第１の副回路１０内の下部導体１０Ｌ上の第２の側は第１の出力ポートＰ２
に接続される。第２の副回路２０内の下部導体２０Ｌの第１の側は第２の出力ポ
ートＰ３に接続される。第２の副回路２０内の下部導体２０Ｌ上の第２の側は、
第２の開放、終端λ／４導波管４０の第１の側に接続される。

【００１９】 第１及び第２の副回路内の上部導体１０Ｕ及び２０Ｕと下部導体１０Ｌ及び２
０Ｌとの間に配置された誘電体材料は、層構造、ストリップライン構造内に配置
される。しかし、この誘電体材料は、上部及び下部導体と同じ平面内、マイクロ
構造に配置出来ることは理解されるであろう。これら電気導体は、図１による線
型、又は螺旋形式でも良い。

【００２０】 第３のλ／４導波管３０と第１の副回路１０内の下部導体１０Ｌとの間の点７
０はＲＦ式接地点として機能する。第４のλ／４導波管４０と第２の副回路２０
内の下部導体２０Ｌとの間の点８０はＲＦ式接地点として機能する。

【００２１】 バラン回路１Ｂの示された実施例におけるこれらλ／４導波管は金属、例えば
、銀合金、銅、タングステン又はアルミニュームで作られても良い。誘電体材料
は、セラミック材料、高分子材料、電気的非導電有機材料、二酸化珪素又は窒化
珪素を含んでも良い。

【００２２】 この発明性のあるバラン回路は、全ての波長に対して機能するであろうが、各
λ／４導波管の長さは、純粋に実際的な理由により制御可能でなければならない
。

【００２３】 このバラン回路は、マイクロストリップ又はストリップラインの種類でも良い
。

【００２４】 この発明は、上述及び示された実施例に限定されず、また修正を請求項の範囲
内で行なうことが出来ることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、伝統的マーチャンドバランの原理図である。

【図２】 図２は、平衡出力信号の接地への直流式短絡を避けるように、技術の現在の観
点に従い作られたマーチャンドバランの１つの実施例の原理図である。

【図３】 図３は、発明性のあるマーチャンドバランの１つの実施例の原理図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ， ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，Ｃ Ｎ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ， ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，Ｌ Ｃ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，Ｔ Ｊ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ ，ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】 第１の副回路（１０）内の第２の導体（１０Ｌ）上の第 ２の側に接続され、また第２の開放終端λ／４導波管 （４０）は第２の副回路（２０）内の第２の導体（２０ Ｌ）の第２の側に接続される。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その各々がλ／４導波管に対応、又は本質的に対応する第１
   の副回路（１０）及び第２の副回路（２０）から成り、そこに第１の副回路（１
   ０）は、第１の導体（１０Ｕ）、第２の導体（１０Ｌ）及び前記第１及び第２の
   導体の間に配置された誘電体層を含み、そこに前記これらの導体は一緒に容量的
   かつ誘導的に接続され、そこに第２の副回路（２０）は、第１の導体（２０Ｕ）
   、第２の導体（２０Ｌ）及び前記第１及び第２の導体の間に配置された誘電体層
   を含み、前記これらの導体は一緒に容量的かつ誘導的に接続され、そこに第１の
   副回路（１０）内の第１の導体（１０Ｕ）上の第１の側は入力ポート（Ｐ１）に
   接続され、第１の副回路（１０）内の第１の導体（１０Ｕ）上の第２の側は第２
   の副回路（２０）内の第１の導体（２０Ｕ）上の第１の側に接続導体（１５）を
   経由して接続され、第１の副回路（１０）内の第２の導体（１０Ｌ）上の第２の
   側は第１の出力ポート（Ｐ２）に接続され、また第２の副回路（２０）内の第２
   の導体（１０Ｌ）上の第１の側は第２の出力ポート（Ｐ３）に接続される、バラ
   ン回路（１Ｂ）において、 第１の開放、終端λ／４導波管（３０）は、第１の副回路（１０）内の第２
   の導体（１０Ｌ）上の第２の側に接続され、また 第２の、開放終端λ／４導波管（４０）は、第２の副回路（２０）内の前記
   第２の導体（２０Ｌ）上の第２の側に接続されることを特徴とするバラン回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のバラン回路において、当該バラン回路はス
   トリップラインの種類であることを特徴とするバラン回路。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のバラン回路において、当該バラン回路はマ
   イクロストリップの種類であることを特徴とするバラン回路。