JP2005064676A - High frequency composite component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波複合部品及び移動体通信装置に関し、更に詳しくは、バルントランス及びフィルタ回路を組み合わせた高周波複合部品及びこれを用いた移動体通信装置に関する。 The present invention relates to a high frequency composite component and a mobile communication device, and more particularly to a high frequency composite component combining a balun transformer and a filter circuit and a mobile communication device using the same.
一般に、移動体通信装置では、高周波信号を増幅器やミキサに180度位相をずらして等分配し、または、増幅器やミキサからの信号を、180度位相をずらして等合成する必要がある。バルントランスは、そのための手段として用いられるもので、増幅器やミキサ等を含むIC(送受信回路)の入力側または出力側に配置され、平衡伝送線路の平衡信号と、不平衡伝送線路の不平衡信号を相互に変換する高周波回路を構成する。 In general, in a mobile communication device, it is necessary to equally distribute a high-frequency signal to an amplifier or a mixer with a phase shift of 180 degrees, or to synthesize a signal from the amplifier or the mixer with a phase shift of 180 degrees. The balun transformer is used as a means for that purpose, and is arranged on the input side or output side of an IC (transmission / reception circuit) including an amplifier, a mixer, etc., and a balanced signal of the balanced transmission line and an unbalanced signal of the unbalanced transmission line. A high-frequency circuit that converts between the two is configured.
上述したバルントランスにおいて、使用周波数信号の選択度を上げる手段として、バルントランスにフィルタ回路を組み合わせたものが提案されている。例えば、特許文献1は、バルントランスの不平衡端子にバンドパスフィルタを接続する技術を開示している。また、特許文献2は、平衡線路のそれぞれにキャパシタを並列に接続し、それによって狭帯域化することにより、フィルタの役割を持たせるようにした技術を開示している。
In the above-described balun transformer, a combination of a filter circuit and a balun transformer has been proposed as means for increasing the selectivity of the used frequency signal. For example,
ところで、例えば使用周波数2.4GHz帯の近距離通信システムでは、通過帯域2.4GHzに対して、もっとも減衰の必要な帯域は、1.8〜2.0GHzの周波数帯域であり、さらに低域がコンスタントに減衰している必要がある。低域の減衰はシステムに入り込む妨害波を除去するために不可欠である。 By the way, for example, in a short-range communication system having a use frequency of 2.4 GHz, a band that needs to be attenuated most is a frequency band of 1.8 to 2.0 GHz with respect to a pass band of 2.4 GHz, and a lower frequency band. Must be constantly decaying. Low frequency attenuation is essential to eliminate interfering waves entering the system.
高域でも、通過域に対して2倍の4.8GHz〜5.0GHzの周波数範囲における減衰を必要としているが、この高域の減衰は、主にシステム内の発振器等から発生する高調波を除去することを目的とするものであって、妨害波除去を目的とするものではない。もし、ICで構成される送受信回路が、高調波信号の小さい優れた特性を有するものであれば、高調波周波数の減衰はそれほど必要としない。しかし、このような場合でも、妨害波除去の観点から、フィルタ部はできるだけ低域のみを減衰させるような設計にする必要がある。 Even in the high band, attenuation in the frequency range of 4.8 GHz to 5.0 GHz, which is twice that of the pass band, is required. This high band attenuation is mainly caused by harmonics generated from oscillators in the system. The purpose is to eliminate, and not the purpose of removing the interference wave. If the transmission / reception circuit constituted by the IC has an excellent characteristic with a small harmonic signal, the harmonic frequency does not need to be attenuated so much. However, even in such a case, it is necessary to design the filter unit so as to attenuate only the low band as much as possible from the viewpoint of eliminating the interference wave.
特許文献1に記載された技術によって、上述した要求を満たすには、バンドパスを構成するための素子数が多くなり、移動体通信装置において要請される小型化に対応することができない。特許文献2に記載された技術によれば、広い周波数範囲でフィルタ特性を実現できるが、通過帯域から近傍の周波数を減衰させることが難しい。
本発明の課題は、特に、低域側における通過帯域制限が顕著で、小型化に適し、しかもバルントランスの特性をそのまま保持し得る高周波複合部品及びこれらを用いた移動体通信装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a high-frequency composite component that is particularly suitable for downsizing and that can maintain the characteristics of a balun transformer as it is, and a mobile communication device using the same, in which the passband limitation on the low frequency side is significant. It is.
上述した課題を解決するため、本発明に係る高周波複合部品は、バルントランスと、第1のフィルタ回路と、第2のフィルタ回路とを含む。前記バルントランスは、第1乃至第4の線路導体を含んでおり、前記第1の線路導体は、一端が不平衡信号用端子を構成する。前記第2の線路導体は、一端が前記第1の線路導体の他端と接続されており、前記第3の線路導体は、前記第1の線路導体と方向性をもって結合し、前記不平衡信号用端子と対応する一端が接地端子に接続されている。前記第4の線路導体は、前記第2の線路導体と方向性をもって結合し、前記第2の線路導体の他端と対応する一端が接地端子に接続されている。 In order to solve the above-described problem, the high-frequency composite component according to the present invention includes a balun transformer, a first filter circuit, and a second filter circuit. The balun transformer includes first to fourth line conductors, and one end of the first line conductor constitutes an unbalanced signal terminal. One end of the second line conductor is connected to the other end of the first line conductor, and the third line conductor is coupled to the first line conductor with directionality, and the unbalanced signal One end corresponding to the service terminal is connected to the ground terminal. The fourth line conductor is coupled to the second line conductor with directivity, and one end corresponding to the other end of the second line conductor is connected to a ground terminal.
前記第1のフィルタ回路は、一端が前記第3の線路導体の他端に接続され、他端が第1の平衡信号用端子を構成し、前記第2のフィルタ回路は、一端が前記第4の線路導体の他端に接続され、他端が第2の平衡信号用端子を構成する。 One end of the first filter circuit is connected to the other end of the third line conductor, the other end forms a first balanced signal terminal, and the second filter circuit has one end connected to the fourth line. Are connected to the other end of the line conductor, and the other end constitutes a second balanced signal terminal.
本発明に係る高周波複合部品は、アンテナと、送受信回路と組み合わせて、携帯電話などの移動体通信装置に用いられる。送受信回路は、送信回路および受信回路の一方、または、両者を含む。 The high-frequency composite component according to the present invention is used in a mobile communication device such as a mobile phone in combination with an antenna and a transmission / reception circuit. The transmission / reception circuit includes one or both of a transmission circuit and a reception circuit.
移動体通信装置において、不平衡信号用端子がアンテナに接続され、第1の平衡信号用端子及び第2の平衡信号用端子が送受信回路に接続され、接地端子が接地される。 In the mobile communication device, the unbalanced signal terminal is connected to the antenna, the first balanced signal terminal and the second balanced signal terminal are connected to the transmission / reception circuit, and the ground terminal is grounded.
既に述べたように、移動体通信装置では、高周波信号を増幅器やミキサに180度位相をずらして等分配し、または、増幅器やミキサからの信号を、180度位相をずらして等合成する必要がある。本発明に係る高周波複合部品は、そのための手段として用いられるもので、アンテナと、増幅器やミキサ等を含む送受信回路の入力側または出力側に配置される。 As already described, in a mobile communication device, it is necessary to equally distribute a high-frequency signal to an amplifier or a mixer with a phase difference of 180 degrees, or to synthesize a signal from an amplifier or a mixer with a phase difference of 180 degrees. is there. The high-frequency composite component according to the present invention is used as means for that purpose, and is disposed on the input side or output side of a transmission / reception circuit including an antenna, an amplifier, a mixer, and the like.
アンテナ側から第1の線路導体及び第2の線路導体に供給された不平衡信号は、第1の線路導体及び第2の線路導体に方向性をもって結合する第3の線路導体及び第4の線路導体により、平衡信号に変換され、第1の平衡信号用端子及び第2の平衡信号用端子から送受信回路側に供給される。送受信回路から供給された信号は第3の線路導体及び第4の線路導体から、第1の線路導体及び第2の線路導体に伝送され、アンテナに供給される。 The unbalanced signal supplied from the antenna side to the first line conductor and the second line conductor is coupled to the first line conductor and the second line conductor with directivity, and the third line conductor and the fourth line. The signal is converted into a balanced signal by the conductor and supplied to the transmission / reception circuit side from the first balanced signal terminal and the second balanced signal terminal. A signal supplied from the transmission / reception circuit is transmitted from the third line conductor and the fourth line conductor to the first line conductor and the second line conductor and supplied to the antenna.
上述した不平衡信号及び平衡信号の相互変換は、既に知られている。本発明の特徴は、第1のフィルタ回路及び第2のフィルタ回路を有する点にある。第1のフィルタ回路は、一端が第3の線路導体の他端に接続され、他端が第1の平衡信号用端子を構成している。また、第2のフィルタ回路は、一端が第4の線路導体の他端に接続され、他端が第2の平衡信号用端子を構成する。 The mutual conversion between the unbalanced signal and the balanced signal described above is already known. A feature of the present invention is that it includes a first filter circuit and a second filter circuit. One end of the first filter circuit is connected to the other end of the third line conductor, and the other end constitutes a first balanced signal terminal. The second filter circuit has one end connected to the other end of the fourth line conductor and the other end constituting a second balanced signal terminal.
この構成によれば、小型化を図りつつ、通過帯域よりも低域側を特に減衰させ、通過帯域を制限することができる。したがって、本発明によれば、移動体通信装置のシステム内に入り込む妨害波を確実に除去することができる。しかもバルントランスの特性をそのまま保持し得る。 According to this configuration, it is possible to limit the pass band by specifically attenuating the lower band side than the pass band while reducing the size. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably remove interference waves that enter the system of the mobile communication device. Moreover, the characteristics of the balun transformer can be maintained as they are.
また、第1のフィルタ回路及び第2のフィルタ回路は、キャパシタやインダクタを組み合わせた簡単な回路構成によって構成できるから、小型化を図りつつ、種々のフィルタ特性を付与することができる。また、マッチングを取るための素子を付加した場合でも、従来との対比において、十分に小型化できる。 In addition, since the first filter circuit and the second filter circuit can be configured by a simple circuit configuration in which a capacitor and an inductor are combined, various filter characteristics can be imparted while achieving miniaturization. Further, even when an element for matching is added, the size can be sufficiently reduced in comparison with the prior art.
更に、第1のフィルタ回路及び第2のフィルタ回路を構成する回路素子数が少なくて済むので、小型の積層型高周波複合部品を得るのにも極めて適している。 Furthermore, since the number of circuit elements constituting the first filter circuit and the second filter circuit can be small, it is extremely suitable for obtaining a small multilayer high-frequency composite component.
以上のべたように、特に、低域側における通過帯域制限が顕著で、小型化に適し、しかもバルントランスの特性をそのまま保持し得る高周波複合部品及びこれらを用いた移動体通信装置を提供することができる。 As described above, the present invention provides a high-frequency composite component that is particularly suitable for downsizing, and that can maintain the characteristics of a balun transformer as it is, and a mobile communication device using these components, in which the passband limitation on the low frequency side is remarkable. Can do.
本発明の他の目的、構成、及び、利点については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単なる例示に過ぎない。 Other objects, configurations, and advantages of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are merely examples.
図1は本発明に係る高周波複合部品を用いた移動体通信装置の構成を示している。図示された移動体通信装置は、アンテナ1、本発明に係る高周波複合部品3及び外部回路4等を含んでいる。高周波複合部品3は、バルントランス31と、第1のフィルタ回路32と、第2のフィルタ回路32とを含む。
FIG. 1 shows the configuration of a mobile communication device using a high-frequency composite component according to the present invention. The illustrated mobile communication apparatus includes an
バルントランス31は、第1乃至第4の線路導体311〜314を含む。第1乃至第4の線路導体311〜314は、例えば、(λ/4)のストリップラインまたはマイクロストリップラインとして構成される。第1の導体線路311及び第2の線路導体312は、直列に接続され、不平衡線路を構成する。第1の線路導体311は、一端が不平衡信号用端子T1を構成する。不平衡信号用端子T1はアンテナ1に接続される。第2の線路導体312は、一端が第1の線路導体311の他端と接続されている。
The
第3の線路導体313は、第1の線路導体311と方向性をもって電磁誘導によって結合し、不平衡信号用端子T1と対応する一端が接地端子T2に接続されている。接地端子T2は接地される。
The
第4の線路導体314は、第2の線路導体312と方向性をもって電磁誘導によって結合し、第2の線路導体312の他端と対応する一端が接地端子T5に接続されている。接地端子T5は接地される。接地端子T2、T5は一緒にしてもよい。
The
第1のフィルタ回路32は、一端が第3の線路導体313の他端に接続される。第1のフィルタ回路32の他端は、第1の平衡信号用端子T3を構成し、第2のフィルタ回路33は、一端が第4の線路導体314の他端に接続され、他端が第2の平衡信号用端子T4を構成する。
One end of the
送受信回路4は、送信回路および受信回路を含んでおり、一般にはIC(集積回路素子)によって構成される。送受信回路4には、第1のフィルタ回路32から導かれた第1の平衡信号用端子T3及び第2のフィルタ回路33から導かれた第2の平衡信号用端子T4が接続されている。
The transmission /
既に述べたように、移動体通信装置では、送受信回路4内において、高周波信号を、増幅器やミキサに180度位相をずらして等分配し、または、増幅器やミキサからの信号を、180度位相をずらして等合成する必要がある。本発明において、高周波複合部品3は、そのための手段として用いられるもので、アンテナ1と、増幅器やミキサ等を含む送受信回路4の入力側または出力側に配置される。
As already described, in the mobile communication device, the high-frequency signal is equally distributed to the amplifier and mixer by shifting the phase by 180 degrees in the transmission /
アンテナ1から第1の線路導体311及び第2の線路導体312に供給された不平衡信号は、第3の線路導体313及び第4の線路導体314により、平衡信号に変換され、第1の平衡信号用端子T3及び第2の平衡信号用端子T4から送受信回路4に供給される。送受信回路4から供給された信号は第3の線路導体313及び第4の線路導体314から、第1の線路導体311及び第2の線路導体312に伝送され、アンテナ1に供給される。
The unbalanced signal supplied from the
上述した不平衡信号及び平衡信号の相互変換は周知である。本発明の特徴は、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33を有する点にある。第1のフィルタ回路32は、一端が第3の線路導体313の他端に接続され、他端が第1の平衡信号用端子T3を構成している。また、第2のフィルタ回路33は、一端が第4の線路導体314の他端に接続され、他端が第2の平衡信号用端子T4を構成する。
The above-described mutual conversion between an unbalanced signal and a balanced signal is well known. A feature of the present invention is that it includes a
この構成によれば、小型化を図りつつ、通過帯域よりも低域側を、特に減衰させ、通過帯域を制限することができる。したがって、本発明によれば、移動体通信装置のシステム内に入り込む妨害波を確実に除去することができる。しかもバルントランス31の特性をそのまま保持し得る。
According to this configuration, it is possible to limit the pass band by specifically attenuating the lower band side than the pass band while reducing the size. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably remove interference waves that enter the system of the mobile communication device. Moreover, the characteristics of the
また、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33は、キャパシタまたはインダクタとを組み合わせた簡単な回路構成によって構成できるから、小型化を図りつつ、種々のフィルタ特性を付与することができる。また、マッチングを取るための素子を付加した場合でも、従来との対比において、十分に小型化できる。更に、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33を構成する回路素子数が少なくて済むので、小型の積層型高周波複合部品を得るのにも極めて適している。
In addition, since the
次に、図2〜図10を参照し、具体的に説明する。図2〜図10において、図1に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照符号を付し、重複説明はこれを省略する。 Next, a specific description will be given with reference to FIGS. 2 to 10, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図2は本発明に係る高周波複合部品の具体例を示す電気回路図である。この実施例では、第1のフィルタ回路32は、第1のキャパシタC1を含む。第1のキャパシタC1は第3の線路導体313の他端と第1の平衡信号用端子T3との間に接続されている。第2のフィルタ回路33は、第2のキャパシタC2を含み、第2のキャパシタC2は第4の線路導体314の他端と第2の平衡信号用端子T4との間に接続されている。
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a specific example of the high-frequency composite component according to the present invention. In this embodiment, the
図3は図2に示した高周波複合部品の反射及び通過特性、図4は図3に示した反射及び通過特性を得るのに供された回路図である。図3において、参照符号S11は反射特性、参照符号S21は通過特性をそれぞれ示している。使用周波数は2.4GHzである。図4において、平衡信号用端子T3,T4に理想トランスを挿入することにより、通常は3ポートとして用いられるこの種高周波複合部品を、2ポート回路とみなせるようにし、測定器で反射及び通過特性を測定した。 FIG. 3 is a circuit diagram used to obtain the reflection and transmission characteristics of the high-frequency composite component shown in FIG. 2, and FIG. 4 is a circuit diagram used to obtain the reflection and transmission characteristics shown in FIG. In FIG. 3, reference numeral S11 indicates reflection characteristics, and reference numeral S21 indicates transmission characteristics. The frequency used is 2.4 GHz. In FIG. 4, by inserting ideal transformers into balanced signal terminals T3 and T4, this kind of high-frequency composite component normally used as a 3-port can be regarded as a 2-port circuit. It was measured.
図3に図示された通過特性S21に注目すると、使用周波数2.4GHzよりも低域側が特に減衰しており、通過帯域を制限できることがわかる。したがって、本発明によれば、移動体通信装置のシステム内に入り込む妨害波を確実に除去することができる。反射特性S11に注目すると、使用周波数2.4GHzに反射減衰極が生じており、2.4GHzでは反射を極小にできる。しかもバルントランス31の特性をそのまま保持し得る。
When attention is paid to the pass characteristic S21 shown in FIG. 3, it can be seen that the low frequency side of the operating frequency 2.4 GHz is particularly attenuated, and the pass band can be limited. Therefore, according to the present invention, it is possible to reliably remove interference waves that enter the system of the mobile communication device. When attention is paid to the reflection characteristic S11, a reflection attenuation pole is generated at a use frequency of 2.4 GHz, and the reflection can be minimized at 2.4 GHz. Moreover, the characteristics of the
また、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33は、第1及び第2のキャパシタC1、C2を有する簡単な回路構成によって構成できるから、小型化を図ることができる。
Further, since the
図5は本発明に係る高周波複合部品の別の具体例を示す電気回路図である。この実施例では、第1のフィルタ回路32は、第1のキャパシタC1と、第1のインダクタL1とを含んでいる。第1のキャパシタC1は第3の線路導体313の他端と第1の平衡信号用端子T3との間に接続されている。第1のインダクタL1は第1のキャパシタC1と並列に接続されている。
FIG. 5 is an electric circuit diagram showing another specific example of the high-frequency composite component according to the present invention. In this embodiment, the
第2のフィルタ回路33は、第2のキャパシタC2と、第2のインダクタL2とを含んでいる。第2のキャパシタC2は第4の線路導体314の他端と第2の平衡信号用端子T4との間に接続されている。第2のインダクタL2は第2のキャパシタC2と並列に接続されている。
The
図6は図5に示した高周波複合部品の反射及び通過特性であり、図4に示した測定回路によって測定した。使用周波数は2.4GHzである。図6において、通過特性S21に注目すると、使用周波数2.4GHzよりも低域側が特に減衰しており、通過帯域を制限することができる。しかも、使用周波数2.4GHzよりも低域側である1.8GHz付近で、ノッチ(減衰極)P1を生じている。したがって、移動体通信装置のシステム内に入り込む妨害波を、より確実に除去することができる。反射特性S11に注目すると、使用周波数2.4GHzに反射減衰極が生じており、2.4GHzでは反射を極小にできる。しかもバルントランス31の特性をそのまま保持し得る。
FIG. 6 shows the reflection and transmission characteristics of the high-frequency composite part shown in FIG. 5, and was measured by the measurement circuit shown in FIG. The frequency used is 2.4 GHz. In FIG. 6, paying attention to the pass characteristic S21, the low band side is particularly attenuated from the use frequency of 2.4 GHz, and the pass band can be limited. Moreover, a notch (attenuation pole) P1 is generated in the vicinity of 1.8 GHz, which is on the lower frequency side than the operating frequency 2.4 GHz. Therefore, the interference wave that enters the system of the mobile communication device can be more reliably removed. When attention is paid to the reflection characteristic S11, a reflection attenuation pole is generated at a use frequency of 2.4 GHz, and the reflection can be minimized at 2.4 GHz. Moreover, the characteristics of the
また、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33は、第1及び第2のキャパシタC1、C2及び第1及び第2のインダクタL1、L2を有する簡単な回路構成によって構成できるから、小型化を図ることができる。
The
図7は本発明に係る高周波複合部品の更に別の具体例を示す電気回路図である。この実施例では、第1のフィルタ回路32は、第1のキャパシタC1と、第3のキャパシタC3とを含んでいる。第1のキャパシタC1は第3の線路導体313の他端と第1の平衡信号用端子T3との間に接続されている。第3のキャパシタC3は、第1の平衡信号用端子T3と接地端子T5との間に接続されている。
FIG. 7 is an electric circuit diagram showing still another specific example of the high-frequency composite component according to the present invention. In this embodiment, the
第2のフィルタ回路33は、第2のキャパシタC2と、第4のキャパシタC4とを含んでいる。第2のキャパシタC2は第4の線路導体314の他端と第2の平衡信号用端子T4との間に接続されている。第4のキャパシタC4は、第2の平衡信号用端子T4と接地端子T5との間に接続されている。
The
図8は図7に示した高周波複合部品の反射及び通過特性であり、図4に示した測定回路によって測定した。使用周波数は2.4GHzである。図8において、通過特性S21に注目すると、使用周波数2.4GHzよりも低域側において、減衰が著しい。したがって、移動体通信装置のシステム内に入り込む妨害波を、より確実に除去することができる。しかも、使用周波数2.4GHzよりも高域側においても減衰している。したがって、低域側及び高域側において、通過帯域を制限することができる。反射特性S11に注目すると、使用周波数2.4GHzに反射減衰極が生じており、使用周波数2.4GHzでは反射を極小化できる。 FIG. 8 shows the reflection and transmission characteristics of the high-frequency composite part shown in FIG. 7, and was measured by the measurement circuit shown in FIG. The frequency used is 2.4 GHz. In FIG. 8, paying attention to the pass characteristic S21, the attenuation is significant on the lower frequency side than the operating frequency 2.4 GHz. Therefore, the interference wave that enters the system of the mobile communication device can be more reliably removed. Moreover, it is also attenuated on the higher frequency side than the operating frequency of 2.4 GHz. Therefore, the pass band can be limited on the low frequency side and the high frequency side. If attention is paid to the reflection characteristic S11, a reflection attenuation pole is generated at a use frequency of 2.4 GHz, and reflection can be minimized at a use frequency of 2.4 GHz.
また、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33は、第1乃至第4のキャパシタC1〜C4を有する簡単な回路構成によって構成できるから、小型化を図ることができる。
Further, since the
図9は本発明に係る高周波複合部品の更に別の具体例を示す電気回路図である。この実施例では、第1のフィルタ回路32は、第1のキャパシタC1と、第1のインダクタL1と、第3のキャパシタC3とを含む。第1のキャパシタC1は第3の線路導体313の他端と第1の平衡信号用端子T3との間に接続されている。第1のインダクタL1は第1のキャパシタC1と並列に接続されている。第3のキャパシタC3は第1の平衡信号用端子T3と接地端子T5との間に接続されている。
FIG. 9 is an electric circuit diagram showing still another specific example of the high-frequency composite component according to the present invention. In this embodiment, the
第2のフィルタ回路33は、第2のキャパシタC2と、第2のインダクタL2と、第4のキャパシタC4とを含む。第2のキャパシタC2は第4の線路導体314の他端と第2の平衡信号用端子T4との間に接続されている。第2のインダクタL2は第2のキャパシタC2と並列に接続されている。第4のキャパシタC4は第2の平衡信号用端子T4と接地端子T5との間に接続されている。
The
図10は図9に示した高周波複合部品の反射及び通過特性であり、図4に示した測定回路によって測定した。使用周波数は2.4GHzである。図10において、通過特性S21に注目すると、使用周波数2.4GHzよりも低域側が特に減衰している。しかも、使用周波数2.4GHzよりも低域側である1.8GHz付近で、ノッチ(減衰極)P1を生じている。したがって、移動体通信装置のシステム内に入り込む妨害波を、より確実に除去することができる。 FIG. 10 shows the reflection and transmission characteristics of the high-frequency composite part shown in FIG. 9, and was measured by the measurement circuit shown in FIG. The frequency used is 2.4 GHz. In FIG. 10, when attention is paid to the pass characteristic S21, the low frequency side is particularly attenuated from the use frequency of 2.4 GHz. Moreover, a notch (attenuation pole) P1 is generated in the vicinity of 1.8 GHz, which is on the lower frequency side than the operating frequency 2.4 GHz. Therefore, the interference wave that enters the system of the mobile communication device can be more reliably removed.
更に、使用周波数2.4GHzよりも低域側のみならず、高域側においても減衰している。したがって、低域側及び高域側において、通過帯域を制限することができる。反射特性S11に注目すると、使用周波数2.4GHzに反射減衰極が生じており、使用周波数2.4GHzでは反射を極小化できる。 Furthermore, it is attenuated not only on the low frequency side but also on the high frequency side than the operating frequency of 2.4 GHz. Therefore, the pass band can be limited on the low frequency side and the high frequency side. If attention is paid to the reflection characteristic S11, a reflection attenuation pole is generated at a use frequency of 2.4 GHz, and reflection can be minimized at a use frequency of 2.4 GHz.
また、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33は、第1〜第4のキャパシタC1〜C4及び第1及び第2のインダクタL1、L2を有する簡単な回路構成によって構成できるから、小型化を図ることができる。
In addition, the
次に、図11〜図15を参照して、図2、図5、図7及び図9に示した高周波複合部品の具体的構造について説明する。 Next, a specific structure of the high-frequency composite component shown in FIGS. 2, 5, 7, and 9 will be described with reference to FIGS.
図11は本発明に係る高周波複合部品3の外観斜視図、図12は図2に示した回路構成を有する高周波複合部品3の内部構造を示す分解斜視図である。なお、図12の目的は各機能層間に備えられている線路導体またはキャパシタ電極のパターン等を示すことにある。
11 is an external perspective view of the high-
図示された高周波複合部品3は、絶縁基体7を含む。絶縁基体7は、複数の機能層71〜78を積層したものである。機能層71〜78は、有機材料、セラミック材料又は両者を混合した複合材料の何れを用いることもできる。機能層71〜78は、各層の役割、機能に応じて、その厚み、並びに、比誘電率、及び、Qなどの材料特性が選定される。
The illustrated high-
第1の機能層71の表面には、接地電極GND1が形成されている。接地電極GND1は、第1の機能層71の外縁から若干のギャップを残して、第1の機能層71の一面に広く形成されている。接地電極GND1の相対する両辺には端子接続部が設けられ、接地電極GND1は、この端子接続部を介して、接地端子T2、T5(図1、図2、図11参照)に接続されている。図3には図示されていないが、図11を見ると明らかなように、第1の機能層71の表面には、接地電極GND1を完全に覆う機能層が設けられる場合もある。
A ground electrode GND <b> 1 is formed on the surface of the first
第1の機能層71と第2の機能層72との間には、リード導体パターン721が設けられている。リード導体パターン721は、一端が端子T1(図1、図2、図11参照)に接続され、他端がスルーホール(ビアホール)導体722に接続される。スルーホール導体722は第2の機能層72を貫通する。
A
第2の機能層72と第3の機能層73との間には、バルントランス31を構成する第1の線路導体311と、第2の線路導体312とが備えられている。第1の線路導体311及び第2の線路導体312は、例えば、(λ/4)のストリップラインまたはマイクロストリップラインとなるように、渦巻き状に形成されていて、その外周で互いに連続している。第1の線路導体311の内端には、第2の機能層72を貫通したスルーホール導体722が接続される。
Between the second
第3の機能層73と第4の機能層74との間には、バルントランス31を構成する第3の線路導体313及び第4の線路導体314が形成されている。第3の線路導体313及び第4の線路導体314は、例えば、(λ/4)のストリップラインまたはマイクロストリップラインとなるように、渦巻き状に形成されていて、その外周で互いに連続している。第3の線路導体313は第3の機能層73を介して、第1の線路導体311と電磁結合し、第4の線路導体314は第3の機能層73を介して、第2の線路導体312と電磁結合する。
Between the third
第3の線路導体313及び第4の線路導体314は、内端がスルーホール導体741、742に接続されている。また、第3の線路導体313及び第4の線路導体314の外周部に連なる線路導体の略中間部に、スルーホール導体743が設けられている。スルーホール導体741〜743は第4の機能層74を貫通する。
The inner ends of the
第4の機能層74と第5の機能層75との間には、接地電極GND2が形成されている。接地電極GND2は、第5の機能層75の外縁から若干のギャップを残して、第5の機能層75の一面に広く形成されている。接地電極GND2の相対する両辺には端子接続部が設けられ、接地電極GND2は、この端子接続部を介して、接地される端子T2、T5(図1、図2、図11参照)に接続される。接地電極GND2の面内には、スルーホール導体741〜743と重なるスルーホール導体751、752、753が設けられている。スルーホール導体751、752の周りにはリング状の絶縁ギャップが設けられており、スルーホール導体751、752は、この絶縁ギャップによって、接地電極GND2から電気的に絶縁されている。第4の機能層74と第5の機能層75とを重ねあわせた状態では、第3の線路導体313及び第4の線路導体314に設けられたスルーホール導体741〜743がスルーホール導体751〜753と接続される。
A ground electrode GND <b> 2 is formed between the fourth
第5の機能層75と第6の機能層76との間、及び、第6の機能層76と第7の機能層77との間には、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33が形成されている。まず、第5の機能層75と第6の機能層76との間には、第1のフィルタ回路32を構成するキャパシタC1のためのキャパシタ電極C11と、第2のフィルタ回路33を構成するキャパシタC2のためのキャパシタ電極C21が設けられている。キャパシタ電極C11、C21は第5の機能層75を貫通するスルーホール導体751、752と重なる位置に、平面状に形成されている。従って、第5の機能層75と第6の機能層76とを重ねた場合、キャパシタ電極C11、C21は第5の機能層75を貫通するスルーホール導体751、752により、第3の線路導体313及び第4の線路導体314の内端と接続される。
The
次に、第6の機能層76と第7の機能層77との間には、第1のフィルタ回路32を構成するキャパシタC1のためのキャパシタ電極C12と、第2のフィルタ回路33を構成するキャパシタC2ためのキャパシタ電極C22が設けられている。キャパシタ電極C12、C22はキャパシタ電極C11、C21と重なる位置に、平面状に形成されている。従って、第6の機能層76と第7の機能層77とを重ねた場合、キャパシタ電極C11とキャパシタ電極C12が第6の機能層76を介して対向し、第6の機能層76を容量層とするキャパシタC1が形成される。また、キャパシタ電極C21とキャパシタ電極C22が第6の機能層76を介して対向し、第6の機能層76を容量層とするキャパシタC2が形成される。
Next, between the sixth
キャパシタ電極C11及びキャパシタ電極C21は、第4の機能層74と第5の機能層75との間に存在する接地電極GND2とも対向するから、この部分でも容量が発生する。その影響を回避する手段として、第5の機能層75の厚みを、第6の機能層76の厚みよりも2〜3倍程度厚くすればよい。
Since the capacitor electrode C11 and the capacitor electrode C21 are also opposed to the ground electrode GND2 existing between the fourth
キャパシタ電極C12の端縁は、第6及び第7の機能層76、77の側端面に導き、第1の平衡信号用端子T3に接続する。キャパシタ電極C22の端縁も、第6及び第7の機能層76、77の側端面に導き、第2の平衡信号用端子T4に接続する。
The edge of the capacitor electrode C12 is led to the side end surfaces of the sixth and seventh
第7の機能層77と第8の機能層78との間には、接地電極GND3が設けられている。接地電極GND3は、第8の機能層78の外縁から若干のギャップを残して、第8の機能層78の一面に広く形成されている。接地電極GND3の相対する両辺には端子接続部が設けられ、接地電極GND3は、この端子接続部を介して、接地される端子T2、T5(図1、図2、図11参照)に接続される。接地電極GND3の面内には、第7の機能層77に設けられたスルーホール導体773と重なるスルーホール導体783が設けられている。
A ground electrode GND <b> 3 is provided between the seventh
キャパシタ電極C12、C22は、第7の機能層77と第8の機能層78との間に存在する接地電極GND3とも対向するから、この部分でも容量が発生する。その影響を回避する手段として、第7の機能層77の厚みを、第6の機能層76の厚みよりも2〜3倍程度厚くすればよい。
Since the capacitor electrodes C12 and C22 are also opposed to the ground electrode GND3 existing between the seventh
図12に示した実施例は、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33を構成する回路素子として、第1のキャパシタC1及び第2のキャパシタC2を有するだけなので、小型の積層型高周波複合部品を得るのにも極めて適している。
The embodiment shown in FIG. 12 has only the first capacitor C1 and the second capacitor C2 as circuit elements constituting the
図13は図5に示した回路構成を有する高周波複合部品3の内部構造を示す分解斜視図である。図において、図12に現れた構成部分と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。この実施例では、第5の機能層75と第6の機能層76との間に、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33が形成されている。第1のフィルタ回路32は、キャパシタC1のためのキャパシタ電極C11とインダクタL1を構成する線路導体とを含んでいる。キャパシタ電極C11は第5の機能層75を貫通するスルーホール導体751と重なる位置に、平面状に形成されている。従って、第5の機能層75と第6の機能層76とを重ねた場合、キャパシタ電極C11は第5の機能層75を貫通するスルーホール導体751、及び、第4の機能層74を貫通するスルーホール導体741により、第3の線路導体313の内端と接続される。
FIG. 13 is an exploded perspective view showing the internal structure of the high-
第1のフィルタ回路32のインダクタL1を構成する線路導体は、一端がキャパシタ電極C11に接続され、他端が第1の平衡信号用端子T3(図1、図5、図11参照)のある位置に導かれ、第1の平衡信号用端子T3と接続される。
The line conductor constituting the inductor L1 of the
第2のフィルタ回路33は、キャパシタC2のためのキャパシタ電極C21と、インダクタL2を構成する線路導体とを含んでいる。キャパシタ電極C21は、第5の機能層75を貫通するスルーホール導体752と重なる位置に平面状に形成されている。従って、第5の機能層75と第6の機能層76とを重ねた場合、キャパシタ電極C21は、第5の機能層75を貫通するスルーホール導体752、及び、第4の機能層74を貫通するスルーホール導体742により、第4の線路導体314の内端と接続される。
The
図13に示した実施例は、第1のフィルタ回路32及び第2のフィルタ回路33を構成する回路素子として、第1及び第のキャパシタC1、C2、並びに、これらと同一位置に形成された第1及び第のインダクタL1、L2を有するだけなので、小型の積層型高周波複合部品を得ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 13, the circuit elements constituting the
図14は図7に示した回路構成を有する高周波複合部品3の内部構造を示す分解斜視図である。図において、図12に現れた構成部分と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。この実施例では、第5の機能層75及び第7の機能層77の厚みを、第6の機能層76の厚みと同程度とし、キャパシタ電極C11及びキャパシタ電極C21と、第4の機能層74及び第5の機能層75との間に存在する接地電極GND2との対向関係、並びに、キャパシタ電極C12、C22と、第7の機能層77及び第8の機能層78との間に存在する接地電極GND3との対向関係によって、第3のキャパシタC3及び第4のキャパシタC4を取得するようになっている。
FIG. 14 is an exploded perspective view showing the internal structure of the high-
したがって、図14に示した実施例は、図12との対比において、追加的な第3のキャパシタC3及び第4のキャパシタC4を有するにもかかわらず、却って、小型、かつ、薄型の積層型高周波複合部品を得ることができる。 Therefore, the embodiment shown in FIG. 14 has a small and thin laminated high frequency in spite of having an additional third capacitor C3 and a fourth capacitor C4 in comparison with FIG. Composite parts can be obtained.
図15は図9に示した回路構成を有する高周波複合部品3の内部構造を示す分解斜視図である。図において、図13に現れた構成部分と同一の構成部分には同一の参照符号を付し、重複説明は省略する。この実施例では、第5の機能層75及び第7の機能層77の厚みを、第6の機能層76の厚みと同程度とし、キャパシタ電極C11及びキャパシタ電極C21と、第4の機能層74及び第5の機能層75との間に存在する接地電極GND2との対向関係、並びに、キャパシタ電極C12、C22と、第7の機能層77及び第8の機能層78との間に存在する接地電極GND3との対向関係によって、第3のキャパシタC3及び第4のキャパシタC4を取得するようになっている。
FIG. 15 is an exploded perspective view showing the internal structure of the high-frequency
したがって、図15に示した実施例は、図13との対比において、追加的な第3のキャパシタC3及び第4のキャパシタC4を有するにもかかわらず、却って、小型、かつ、薄型の積層型高周波複合部品を得ることができる。 Accordingly, the embodiment shown in FIG. 15 has a small and thin multilayer high frequency in spite of having an additional third capacitor C3 and a fourth capacitor C4 in contrast to FIG. Composite parts can be obtained.
以上、実施の形態を参照して説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。 While the present invention has been described with reference to the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to this embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims.
7 絶縁基体
31 バルントランス
32 第1のフィルタ回路
33 第2のフィルタ回路
71〜78 機能層
311 第1の線路導体
312 第2の線路導体
313 第3の線路導体
314 第4の線路導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 7 Insulation base |
Claims (7)
前記バルントランスは、第1乃至第4の線路導体を含んでおり、
前記第1の線路導体は、一端が不平衡信号用端子を構成し、
前記第2の線路導体は、一端が前記第1の線路導体の他端と接続されており、
前記第3の線路導体は、前記第1の線路導体と方向性をもって結合し、前記不平衡信号用端子と対応する一端が接地端子に接続されており、
前記第4の線路導体は、前記第2の線路導体と方向性をもって結合し、前記第2の線路導体の他端と対応する一端が接地端子に接続されており、
前記第1のフィルタ回路は、一端が前記第3の線路導体の他端に接続され、他端が第1の平衡信号用端子を構成し、
前記第2のフィルタ回路は、一端が前記第4の線路導体の他端に接続され、他端が第2の平衡信号用端子を構成する
高周波複合部品。 A high-frequency composite component including a balun transformer, a first filter circuit, and a second filter circuit,
The balun transformer includes first to fourth line conductors,
One end of the first line conductor constitutes an unbalanced signal terminal,
The second line conductor has one end connected to the other end of the first line conductor,
The third line conductor is coupled to the first line conductor with directionality, and one end corresponding to the unbalanced signal terminal is connected to a ground terminal,
The fourth line conductor is coupled to the second line conductor with directionality, and one end corresponding to the other end of the second line conductor is connected to a ground terminal,
One end of the first filter circuit is connected to the other end of the third line conductor, and the other end constitutes a first balanced signal terminal,
The second filter circuit is a high-frequency composite component having one end connected to the other end of the fourth line conductor and the other end constituting a second balanced signal terminal.
前記絶縁基体は、複数の機能層を有しており、
前記バルントランスは、第1乃至第4の線路導体を含み、前記機能層の層間に配置されており、
前記第1の線路導体は、一端が、前記絶縁基体の外面に設けられた不平衡信号用端子に接続されており、
前記第2の線路導体は、一端が、前記機能層の内部で、前記第1の線路導体の他端と接続されており、
前記第3の線路導体は、前記機能層の内部で、前記第1の線路導体と方向性をもって結合し、前記不平衡信号用端子と対応する一端が、前記絶縁基体の外面に設けられた接地端子に接続されており、
前記第4の線路導体は、前記機能層の内部で、前記第2の線路導体と方向性をもって結合し、前記第2の線路導体の他端と対応する一端が、前記絶縁基体の外面に設けられた接地端子に接続されており、
前記第1のフィルタ回路は、その回路要素導体が前記機能層の層間に配置され、一端が前記機能層の内部で前記第3の線路導体の他端に接続され、他端が、前記絶縁基体の外面に設けられた第1の平衡信号用端子に接続されており、
前記第2のフィルタ回路は、その回路要素導体が前記機能層の層間に配置され、一端が前記機能層の内部で前記第4の線路導体の他端に接続され、他端が前記絶縁基体の外面に設けられた第2の平衡信号用端子に接続されている
高周波複合部品。 A high-frequency composite component including an insulating base, a balun transformer, a first filter circuit, and a second filter circuit,
The insulating base has a plurality of functional layers,
The balun transformer includes first to fourth line conductors, and is disposed between the functional layers.
The first line conductor has one end connected to an unbalanced signal terminal provided on the outer surface of the insulating base,
One end of the second line conductor is connected to the other end of the first line conductor inside the functional layer,
The third line conductor is coupled to the first line conductor with directionality inside the functional layer, and one end corresponding to the unbalanced signal terminal is provided on the outer surface of the insulating base. Connected to the terminal,
The fourth line conductor is coupled with the second line conductor in a direction within the functional layer, and one end corresponding to the other end of the second line conductor is provided on the outer surface of the insulating base. Connected to the ground terminal
The first filter circuit has a circuit element conductor disposed between the functional layers, one end connected to the other end of the third line conductor inside the functional layer, and the other end connected to the insulating base. Connected to the first balanced signal terminal provided on the outer surface of
The second filter circuit has a circuit element conductor disposed between the functional layers, one end connected to the other end of the fourth line conductor inside the functional layer, and the other end of the insulating base. A high-frequency composite component connected to a second balanced signal terminal provided on the outer surface.
前記第1のフィルタ回路は、第1のキャパシタを含み、前記第1のキャパシタは前記第3の線路導体の他端と前記第1の平衡信号用端子との間に接続されており、
前記第2のフィルタ回路は、第2のキャパシタを含み、前記第2のキャパシタは前記第4の線路導体の他端と前記第2の平衡信号用端子との間に接続されている
高周波複合部品。 The high-frequency composite component according to claim 1 or 2,
The first filter circuit includes a first capacitor, and the first capacitor is connected between the other end of the third line conductor and the first balanced signal terminal;
The second filter circuit includes a second capacitor, and the second capacitor is connected between the other end of the fourth line conductor and the second balanced signal terminal. .
前記第1のフィルタ回路は、第1のキャパシタと、第1のインダクタとを含んでおり、前記第1のキャパシタは前記第3の線路導体の他端と前記第1の平衡信号用端子との間に接続され、前記第1のインダクタは前記第1のキャパシタと並列に接続されており、
前記第2のフィルタ回路は、第2のキャパシタと、第2のインダクタとを含んでおり、前記第2のキャパシタは前記第4の線路導体の他端と前記第2の平衡信号用端子との間に接続され、前記第2のインダクタは前記第2のキャパシタと並列に接続されている
高周波複合部品。 The high-frequency composite component according to claim 1 or 2,
The first filter circuit includes a first capacitor and a first inductor, and the first capacitor is connected between the other end of the third line conductor and the first balanced signal terminal. The first inductor is connected in parallel with the first capacitor,
The second filter circuit includes a second capacitor and a second inductor, and the second capacitor is connected between the other end of the fourth line conductor and the second balanced signal terminal. A high-frequency composite component connected in between, wherein the second inductor is connected in parallel with the second capacitor.
前記第1のフィルタ回路は、第1のキャパシタと、第3のキャパシタとを含み、前記第1のキャパシタは前記第3の線路導体の他端と前記第1の平衡信号用端子との間に接続されており、前記第3のキャパシタは、前記第1の平衡信号用端子と前記接地端子との間に接続されており、
前記第2のフィルタ回路は、第2のキャパシタと、第4のキャパシタとを含み、前記第2のキャパシタは前記第4の線路導体の他端と前記第2の平衡信号用端子との間に接続されており、前記第4のキャパシタは、前記第2の平衡信号用端子と前記接地端子との間に接続されている
高周波複合部品。 The high-frequency composite component according to claim 1 or 2,
The first filter circuit includes a first capacitor and a third capacitor, and the first capacitor is interposed between the other end of the third line conductor and the first balanced signal terminal. The third capacitor is connected between the first balanced signal terminal and the ground terminal;
The second filter circuit includes a second capacitor and a fourth capacitor, and the second capacitor is interposed between the other end of the fourth line conductor and the second balanced signal terminal. The high-frequency composite component is connected, and the fourth capacitor is connected between the second balanced signal terminal and the ground terminal.
前記第1のフィルタ回路は、第1のキャパシタと、第1のインダクタと、第3のキャパシタとを含み、前記第1のキャパシタは前記第3の線路導体の他端と前記第1の平衡信号用端子との間に接続されており、前記第1のインダクタは前記第1のキャパシタと並列に接続されており、前記第3のキャパシタは前記第1の平衡信号用端子と前記接地端子との間に接続されており、
前記第2のフィルタ回路は、第2のキャパシタと、第2のインダクタと、第4のキャパシタとを含み、前記第2のキャパシタは前記第4の線路導体の他端と前記第2の平衡信号用端子との間に接続されており、前記第2のインダクタは前記第2のキャパシタと並列に接続されており、前記第4のキャパシタは前記第2の平衡信号用端子と前記接地端子との間に接続されている
高周波複合部品。 The high-frequency composite component according to claim 1 or 2,
The first filter circuit includes a first capacitor, a first inductor, and a third capacitor, and the first capacitor includes the other end of the third line conductor and the first balanced signal. The first inductor is connected in parallel with the first capacitor, and the third capacitor is connected between the first balanced signal terminal and the ground terminal. Connected between,
The second filter circuit includes a second capacitor, a second inductor, and a fourth capacitor, and the second capacitor includes the other end of the fourth line conductor and the second balanced signal. And the second inductor is connected in parallel with the second capacitor, and the fourth capacitor is connected between the second balanced signal terminal and the ground terminal. High frequency composite parts connected between.
前記送受信回路は、送信回路及び受信回路の少なくとも一方を備えており、
前記高周波複合部品は、請求項1乃至6の何れかに記載されたものでなり、前記不平衡信号用端子が前記アンテナに接続され、前記第1の平衡信号用端子及び前記第2の平衡信号用端子が前記送受信回路に接続され、前記接地端子が接地されている
移動体通信装置。 A mobile communication device including an antenna, a transmission / reception circuit, and a high-frequency composite component,
The transmission / reception circuit includes at least one of a transmission circuit and a reception circuit,
The high-frequency composite component according to any one of claims 1 to 6, wherein the unbalanced signal terminal is connected to the antenna, and the first balanced signal terminal and the second balanced signal are connected. A mobile communication device in which a terminal is connected to the transmission / reception circuit and the ground terminal is grounded.
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