JP2005203824A - 高周波カプラ - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の周波数についてアイソレーションを高くすることができる高周波カプラを提供する。
【解決手段】第1、第2の主線路ML1,ML2がそれぞれ、副線路SLと容量結合し、副線路SLにキャパシタが接続される。第1、第2の主線路ML1,ML2それぞれに高周波信号を通電したときに、副線路SLにその信号の一部が誘起され、副線路SLで第1、第2の主線路の高周波信号ML1,ML2をモニタできる。副線路に接続されるキャパシタによって高周波カプラの周波数特性を調節し、第1、第2の主線路ML1,ML2を通過する2つの周波数の信号の双方に対してアイソレーションを高くすることができる。
【選択図】図1
【解決手段】第1、第2の主線路ML1,ML2がそれぞれ、副線路SLと容量結合し、副線路SLにキャパシタが接続される。第1、第2の主線路ML1,ML2それぞれに高周波信号を通電したときに、副線路SLにその信号の一部が誘起され、副線路SLで第1、第2の主線路の高周波信号ML1,ML2をモニタできる。副線路に接続されるキャパシタによって高周波カプラの周波数特性を調節し、第1、第2の主線路ML1,ML2を通過する2つの周波数の信号の双方に対してアイソレーションを高くすることができる。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば、携帯電話機、無線LAN等の無線機器の回路部品として用いられる高周波カプラに関する。
無線通信等に利用する高周波信号をモニタするために高周波カプラが用いられる。高周波カプラによって高周波信号の一部を分岐して、例えば、増幅器の利得を調節することで高周波信号の出力を一定に保つことができる。
高周波カプラは、高周波信号を入出力する端子に加えて高周波信号をモニタするための2つの端子を有する。この一方の端子がモニタ用の出力端子であり、他方の端子は終端抵抗に接続される。
高周波カプラは、終端抵抗側の端子への出力を低減すること、即ち、アイソレーションを高めることが無線機器の消費電力低減のために要望される。このためインピーダンス整合回路を用いて高周波カプラのアイソレーションを高める技術が開示されている(特許文献1参照)。
特開2002−280812号公報
高周波カプラは、高周波信号を入出力する端子に加えて高周波信号をモニタするための2つの端子を有する。この一方の端子がモニタ用の出力端子であり、他方の端子は終端抵抗に接続される。
高周波カプラは、終端抵抗側の端子への出力を低減すること、即ち、アイソレーションを高めることが無線機器の消費電力低減のために要望される。このためインピーダンス整合回路を用いて高周波カプラのアイソレーションを高める技術が開示されている(特許文献1参照)。
ここで、無線機器が通信に複数の周波数を用い、高周波カプラがこの複数の周波数の信号をモニタする場合がある。この場合には、これら複数の周波数の双方に対して、高周波カプラのアイソレーションを高くする必要がある。
上記に鑑み、本発明は複数の周波数についてアイソレーションを高くすることができる高周波カプラを提供することを目的とする。
上記に鑑み、本発明は複数の周波数についてアイソレーションを高くすることができる高周波カプラを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る高周波カプラは、第1、第2の主線路を有する第1の基板と、前記第1、第2の主線路の双方と容量結合する副線路を有する第2の基板と、前記副線路と電気的に接続される第1の平板電極を有する第3の基板と、前記第3の基板を夾んで配置される第4,第5の基板であって、前記第1の平板電極と対応して配置され、かつ互いに電気的に接続される第2,第3の平板電極をそれぞれ有する第4,第5の基板と、を具備することを特徴とする。
第1、第2の主線路それぞれに高周波信号を通電したときに、これらと容量結合する副線路にその信号の一部が誘起されることから、副線路を用いて第1、第2の主線路の高周波信号をモニタすることができる。この副線路に接続される第1の電極は第2,第3の電極に夾まれていることから、これらの電極はキャパシタとして機能する。このキャパシタによって高周波カプラの周波数特性を調節し、第1、第2の主線路を通過する2つの周波数の信号の双方に対してアイソレーションを高くすることができる。
第1、第2の主線路それぞれに高周波信号を通電したときに、これらと容量結合する副線路にその信号の一部が誘起されることから、副線路を用いて第1、第2の主線路の高周波信号をモニタすることができる。この副線路に接続される第1の電極は第2,第3の電極に夾まれていることから、これらの電極はキャパシタとして機能する。このキャパシタによって高周波カプラの周波数特性を調節し、第1、第2の主線路を通過する2つの周波数の信号の双方に対してアイソレーションを高くすることができる。
ここで、前記第3の基板が、前記第1の平板電極と接続された線路をさらに有してもよい。
線路がインダクタとして機能する。インダクタを有することから高周波カプラの周波数特性の調節がより容易となり、2つの周波数の双方に対してアイソレーションを高くすることができる。
線路がインダクタとして機能する。インダクタを有することから高周波カプラの周波数特性の調節がより容易となり、2つの周波数の双方に対してアイソレーションを高くすることができる。
本発明によれば複数の周波数についてアイソレーションを高くすることができる高周波カプラを提供できる。
図1は本発明の一実施形態に係る高周波カプラ10の回路構成を表す図である。
図1に示すように高周波カプラ10は、2つの主線路ML1、ML2、副線路SL、インダクタ(インダクタンス素子)L、キャパシタ(コンデンサ:容量素子)Cを備え、2つの主線路ML1、ML2をそれぞれ通過する異なる周波数の信号(高周波信号)を副線路SLによってモニタすることができる。
図1に示すように高周波カプラ10は、2つの主線路ML1、ML2、副線路SL、インダクタ(インダクタンス素子)L、キャパシタ(コンデンサ:容量素子)Cを備え、2つの主線路ML1、ML2をそれぞれ通過する異なる周波数の信号(高周波信号)を副線路SLによってモニタすることができる。
2つの主線路ML1、ML2は、それぞれ端子P1,P2(入力端子P1、出力端子P2)、P3,P4(入力端子P3、出力端子P4)を備え、これらから高周波信号を入出力する。
この主線路ML1、ML2への信号の入出力はいずれか一方のみ(片方で信号が入出力されているときは、他方は信号の入出力が行わない)であるのが通例である。但し、場合により、主線路ML1、ML2への信号の入出力が同時に行われても差し支えない。この場合には、副線路SLに分岐された2つの周波数の信号を何らかの手段(例えば、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ)で分離して、それぞれの信号を別個にモニタすることができる。
この主線路ML1、ML2への信号の入出力はいずれか一方のみ(片方で信号が入出力されているときは、他方は信号の入出力が行わない)であるのが通例である。但し、場合により、主線路ML1、ML2への信号の入出力が同時に行われても差し支えない。この場合には、副線路SLに分岐された2つの周波数の信号を何らかの手段(例えば、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタ)で分離して、それぞれの信号を別個にモニタすることができる。
副線路SLは、2つの主線路ML1、ML2の双方と容量結合し(容量:C1,C2)、2つの主線路ML1、ML2をそれぞれ通過する高周波信号から分岐された信号が通過する。副線路SLは2つの端子P5,P6を備え、端子P5に所定の終端抵抗RL(例えば、抵抗値50Ω)を接続し、端子P6からモニタ用の信号を出力する。即ち、端子P5、P6はそれぞれ終端抵抗端子およびモニタ用出力端子である。なお、終端抵抗RLは高周波カプラ10に接続された回路部品であり、高周波カプラ10の構成要素そのものではない。
副線路SLにインダクタL、キャパシタCが接続され、LC共振回路を構成している。このため、高周波カプラ10の周波数特性を調節し、主線路ML1,ML2を通過する高周波信号の2つの周波数の双方について、アイソレーションを高くすることができる。アイソレーションは、例えば、入力端子P1から入力される信号強度W1に対する終端抵抗端子P5から出力される信号強度W5の比(W5/W1)、入力端子P3から入力される信号強度W3に対する終端抵抗端子P5から出力される信号強度W5の比(W5/W3)で表される。この信号強度比W5/W1、W5/W3が小さいことは、アイソレーションが高いことを意味し、終端抵抗RLによって消費される電力を小さくすることができる。なお、キャパシタCは、接地されたグランド端子Gに接続される。
2つの周波数においてアイソレーションを高くするには、LC共振回路のパラメータを調節して、この2つの周波数またはその間に信号強度比W5/W1、W5/W3が小さい領域(谷型の領域)が位置するようにすればよい。このようにすると、2つの周波数の双方でアイソレーションを高くすることが可能となる。
アイソレーション特性は、図1でのインダクタL、キャパシタCを入れ替えてもほぼ同様である。また、アイソレーション特性の調節は、必ずしもインダクタL、キャパシタCの双方が必要な訳ではなく、キャパシタCのみを用いて行うことも可能である。
なお、高周波カプラ10のアイソレーション特性の詳細は後述する。
アイソレーション特性は、図1でのインダクタL、キャパシタCを入れ替えてもほぼ同様である。また、アイソレーション特性の調節は、必ずしもインダクタL、キャパシタCの双方が必要な訳ではなく、キャパシタCのみを用いて行うことも可能である。
なお、高周波カプラ10のアイソレーション特性の詳細は後述する。
図2は、高周波カプラ10の外観を表す図である。
高周波カプラ10は、基板21〜26を重ね合わせて構成される。基板21〜26に、例えば、ガラスセラミック(誘電率εr=7.9、tanδ=4.8×10-3)からなる2012(2.0mm×1.25mm)タイプの基板を用い、厚膜印刷により銀ペースト等を印刷した電極パターンが形成される。これらの基板21〜26を高さ0.75mm程度に積層することで高周波カプラ10が構成される。
なお、基板21〜26は、ガラスセラミック以外のセラミック素材であっても良い。
高周波カプラ10は、基板21〜26を重ね合わせて構成される。基板21〜26に、例えば、ガラスセラミック(誘電率εr=7.9、tanδ=4.8×10-3)からなる2012(2.0mm×1.25mm)タイプの基板を用い、厚膜印刷により銀ペースト等を印刷した電極パターンが形成される。これらの基板21〜26を高さ0.75mm程度に積層することで高周波カプラ10が構成される。
なお、基板21〜26は、ガラスセラミック以外のセラミック素材であっても良い。
各基板21〜26の側辺には所定の端子となる切欠部11〜18が形成されている。この切欠部11〜18は、積層時に基板21〜26の積層方向で一致し、積層方向に延びる溝部を構成する。この溝部に銀ペーストを印刷することで、入力端子P1、P3、出力端子P2、P4、終端抵抗端子P5、モニタ出力端子P6、およびグランド端子Gが形成される。
図3は、高周波カプラ10を構成する基板21〜26を分離した状態を表す分解斜視図である。
基板21は、接地(アース)用の平板電極211および接続電極212の電極パターンを有する。
基板22は、キャパシタ用の平板電極221およびインダクタとしての線路222の電極パターンを有する。
基板23は、接地(アース)用の平板電極231および接続電極232の電極パターンを有する。
基板24は、主線路ML1、ML2の電極パターンを有する。主線路ML2が折れ曲がっているのは基板25の面積を広げずに、主線路ML2の線路長を確保するためである。
基板25は、副線路SLの電極パターンを有する。副線路SLが折れ曲がっているのは基板25の面積を広げずに、副線路SLの線路長および主線路ML1と重なる領域241を確保するためである。
基板26は、特段のパターンを有せず、主として基板25を保護するためのものである。
基板21は、接地(アース)用の平板電極211および接続電極212の電極パターンを有する。
基板22は、キャパシタ用の平板電極221およびインダクタとしての線路222の電極パターンを有する。
基板23は、接地(アース)用の平板電極231および接続電極232の電極パターンを有する。
基板24は、主線路ML1、ML2の電極パターンを有する。主線路ML2が折れ曲がっているのは基板25の面積を広げずに、主線路ML2の線路長を確保するためである。
基板25は、副線路SLの電極パターンを有する。副線路SLが折れ曲がっているのは基板25の面積を広げずに、副線路SLの線路長および主線路ML1と重なる領域241を確保するためである。
基板26は、特段のパターンを有せず、主として基板25を保護するためのものである。
前述のように、切欠部11〜17の銀ペーストを介して、基板21〜26に形成されたパターン同士が電気的に接続される。即ち、基板22の線路222と基板25の副線路SLのモニタ出力端子P6が接続される。また、基板21,23の接続電極212,232がグランド端子Gに接続される。
主線路ML1,ML2の線路長は、これを通過する信号(それぞれの周波数が2.4GHz、5.0GHz)の1/4波長(誘電率εr=7.9)に設定される。
主線路MLおよび副線路SLの線幅は、例えば100μmに設定される。
主線路MLおよび副線路SLの線幅は、例えば100μmに設定される。
主線路ML1,ML2は、副線路SLと基板25を介して積層方向に重なって位置する。この結果、主線路ML1,ML2はそれぞれ副線路SLと容量結合する。
具体的には、主線路ML1と副線路SLとは、互いに領域241,251で上下に重なり、この線路の重なり部分が容量結合する。即ち、主線路ML1と副線路SLの重なり部分およびその中間の基板25がキャパシタC1として機能する。
また、主線路ML2と副線路SLとは、互いに領域242,252で上下に重なり、この導体パターンの重なり部分が容量結合する。即ち、主線路ML2と副線路SLの重なり部分およびその中間の基板25がキャパシタC2として機能する。
具体的には、主線路ML1と副線路SLとは、互いに領域241,251で上下に重なり、この線路の重なり部分が容量結合する。即ち、主線路ML1と副線路SLの重なり部分およびその中間の基板25がキャパシタC1として機能する。
また、主線路ML2と副線路SLとは、互いに領域242,252で上下に重なり、この導体パターンの重なり部分が容量結合する。即ち、主線路ML2と副線路SLの重なり部分およびその中間の基板25がキャパシタC2として機能する。
基板22の平板電極221および線路222は、接地端子Gと電気的に接続された基板21,23の平板電極211,231で挟まれている。この結果、平板電極221、基板22,23、および平板電極211,231はキャパシタを構成する。即ち、平板電極221は、基板22、平板電極211との間で第1のキャパシタC01を基板23、平板電極231との間で第2のキャパシタC02を形成する。そして、これら第1、第2のキャパシタが並列に接続されることで全体として1つのキャパシタCとして機能することになる(C=C01+C02)。このように上下にキャパシタを構成したのは、平板電極221の面積を大きくすることなく全体の容量Cを大きくするためである。
線路222は、インダクタLとして機能する。
線路222は、インダクタLとして機能する。
以上の結果、基板21,22,23は、全体としてインダクタLとキャパシタCとが直列に接続されたLC共振回路を構成する。
なお、接地端子Gを接地(アース)することで、平板電極221および線路222は、外界、例えば他の電極パターンから電気的にシールド(遮蔽)され、高周波カプラ10の動作の安定化が図られる。
なお、接地端子Gを接地(アース)することで、平板電極221および線路222は、外界、例えば他の電極パターンから電気的にシールド(遮蔽)され、高周波カプラ10の動作の安定化が図られる。
(比較例)
図4は、比較例たる高周波カプラ110を構成する基板21〜26を分離した状態を表す分解斜視図である。
この比較例では基板22上に特段の導体パターンは形成されていない。即ち、高周波カプラ110は図1に示した回路からインダクタLおよびキャパシタCを除去した構成をしている。
高周波カプラ10と同様に、高周波カプラ110は副線路SLによって主線路ML1,ML2に流れる高周波信号をモニタすることができる。
後述のように、インダクタLおよびキャパシタCがないことから、高周波カプラ110は高周波カプラ10とアイソレーション特性が相違する。
図4は、比較例たる高周波カプラ110を構成する基板21〜26を分離した状態を表す分解斜視図である。
この比較例では基板22上に特段の導体パターンは形成されていない。即ち、高周波カプラ110は図1に示した回路からインダクタLおよびキャパシタCを除去した構成をしている。
高周波カプラ10と同様に、高周波カプラ110は副線路SLによって主線路ML1,ML2に流れる高周波信号をモニタすることができる。
後述のように、インダクタLおよびキャパシタCがないことから、高周波カプラ110は高周波カプラ10とアイソレーション特性が相違する。
(高周波カプラの特性)
図5、6は、本実施形態に係る高周波カプラ10のアイソレーション(ISO)の周波数特性の一例を表したグラフである。
図5のグラフは、入力端子P1での高周波信号の信号強度W1と終端抵抗端子P5から出力される信号強度W5の比(W5/W1)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W5/W1)[dB]に対応する。この信号強度比(W5/W1)が入力端子P1でのアイソレーションを表す。
図6のグラフは、入力端子P3での高周波信号の信号強度W3と終端抵抗端子P5から出力される信号強度W5の比(W5/W3)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W5/W3)[dB]に対応する。この信号強度比(W5/W3)が入力端子P3でのアイソレーションを表す。
図5、6は、本実施形態に係る高周波カプラ10のアイソレーション(ISO)の周波数特性の一例を表したグラフである。
図5のグラフは、入力端子P1での高周波信号の信号強度W1と終端抵抗端子P5から出力される信号強度W5の比(W5/W1)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W5/W1)[dB]に対応する。この信号強度比(W5/W1)が入力端子P1でのアイソレーションを表す。
図6のグラフは、入力端子P3での高周波信号の信号強度W3と終端抵抗端子P5から出力される信号強度W5の比(W5/W3)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W5/W3)[dB]に対応する。この信号強度比(W5/W3)が入力端子P3でのアイソレーションを表す。
図7、8は、比較例に係る高周波カプラ110のアイソレーション(ISO)の周波数特性の一例を表したグラフである。図7,8はそれぞれ、図5,6に対応し、入力端子P1,P3でのアイソレーションを表す。
図5から示されるように、高周波カプラ10での入力端子P1について周波数2.4GHzと5.0GHzとの間(3.0GHz付近)にノッチ(信号強度比W5/W1が谷状に低くなっている領域)が生じている。また、図6から示されるように、高周波カプラ10での入力端子P3について周波数5.0GHz付近にノッチ(信号強度比W5/W3が谷状に低くなっている領域)が生じている。
これに対して、図7,8に示されるように、高周波カプラ110では入力端子P1、P3のいずれについても周波数2.4GHzと5.0GHzとの間で信号強度比が単調に増加している。
これに対して、図7,8に示されるように、高周波カプラ110では入力端子P1、P3のいずれについても周波数2.4GHzと5.0GHzとの間で信号強度比が単調に増加している。
高周波カプラ10では入力端子P1で周波数2.4GHzおよび入力端子P3で周波数5.0GHzそれぞれにおいて、信号強度比W5/W1,W5/W3が−36dBおよび−47dBである(図5,6参照)。これに対して、高周波カプラ110では入力端子P1で周波数2.4GHzおよび入力端子P3で周波数5.0GHzそれぞれにおいて、信号強度比W5/W1,W5/W3が−28dBおよび−26dBと大きくなっている(図7,8参照)。即ち、高周波カプラ10では高周波カプラ110と比較して、2.4GHz(入力端子P1)と5.0GHz(入力端子P3)でのアイソレーションがそれぞれ、8dB、21dB向上している。
このノッチは、高周波カプラ10がインダクタLとキャパシタCを有していることに起因する。キャパシタCが存在することでアイソレーション特性にノッチが発生する。さらに、インダクタLが存在することでこのノッチが発生する周波数を調節することが容易となる。
ノッチの位置(周波数)が入力端子P1,P3とで異なっているのは、主線路ML1、ML2の線路長およびこれらと副線路SLとの容量結合の状態(キャパシタンスC1,C2)の相違に起因するものである。
ノッチの位置(周波数)が入力端子P1,P3とで異なっているのは、主線路ML1、ML2の線路長およびこれらと副線路SLとの容量結合の状態(キャパシタンスC1,C2)の相違に起因するものである。
以上のように、インダクタLとキャパシタCによって、主線路ML1,ML2を通過する高周波信号の周波数、あるいはその中間にノッチを容易に形成することができる。
このノッチの位置はキャパシタンスC1,C2が相違するため、入力端子P1,P3の双方で同一とはならないが、むしろその相違を利用して入力端P1(周波数2.4GHz),P3(周波数5.0GHz)の双方に適した位置(周波数)にノッチを形成することができる。入力端子P1、P3それぞれについて、入力信号の周波数(入力端子P1:2.4GHz、入力端子P3:5.0GHz)に信号強度の極小値が位置することがより好ましい。
以上、アイソレーション特性について説明した。
このノッチの位置はキャパシタンスC1,C2が相違するため、入力端子P1,P3の双方で同一とはならないが、むしろその相違を利用して入力端P1(周波数2.4GHz),P3(周波数5.0GHz)の双方に適した位置(周波数)にノッチを形成することができる。入力端子P1、P3それぞれについて、入力信号の周波数(入力端子P1:2.4GHz、入力端子P3:5.0GHz)に信号強度の極小値が位置することがより好ましい。
以上、アイソレーション特性について説明した。
次に、入力端子P1,P3に入力した信号強度W1,W3とモニタ出力端子P6に出力される信号強度W6の比(W6/W1、W6/W3)、即ち、カップリング(結合度)の周波数特性について説明する。
図9、10は、本実施形態に係る高周波カプラ10のカップリング(CPL)の周波数特性の一例を表したグラフである。
図9のグラフは、入力端子P1での高周波信号の信号強度W1とモニタ用出力端子P6から出力される信号強度W6の比(W6/W1)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W6/W1)[dB]に対応する。この信号強度比(W6/W1)が入力端子P1におけるカップリングを表す。
図10のグラフは、入力端子P3での高周波信号の信号強度W3とモニタ用出力端子P6から出力される信号強度W6の比(W6/W3)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W6/W3)[dB]に対応する。この信号強度比(W6/W3)が入力端子P3におけるカップリングを表す。
図9、10は、本実施形態に係る高周波カプラ10のカップリング(CPL)の周波数特性の一例を表したグラフである。
図9のグラフは、入力端子P1での高周波信号の信号強度W1とモニタ用出力端子P6から出力される信号強度W6の比(W6/W1)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W6/W1)[dB]に対応する。この信号強度比(W6/W1)が入力端子P1におけるカップリングを表す。
図10のグラフは、入力端子P3での高周波信号の信号強度W3とモニタ用出力端子P6から出力される信号強度W6の比(W6/W3)の周波数による変化を表す。横軸が高周波信号の周波数f[GHz]、縦軸が信号強度比(W6/W3)[dB]に対応する。この信号強度比(W6/W3)が入力端子P3におけるカップリングを表す。
図11、12は、比較例に係る高周波カプラ110のカップリング(CPL))の周波数特性の一例を表したグラフである。図11,12はそれぞれ、図9,10に対応し、入力端子P1,P3におけるカップリングを表す。
図9、10から示されるように、高周波カプラ10での入力端子P1、P3それぞれについて、おおむね特性が単調に変化している(特性の凹みがおおむね生じない)。入力端子P3では周波数2.7GHz付近で特性(信号強度比W6/W3)の凹みが多少生じているが、入力端子P3に入力する信号の周波数5.0GHzとズレがあるので特に問題とはならない。図11,12に示されるように、比較例に係る高周波カプラ110では入力端子P1、P3のいずれについても周波数2.4GHzと5.0GHzとの間で信号強度比が単調に増加している。
高周波カプラ10では入力端子P1で周波数2.4GHzおよび入力端子P3で周波数5.0GHzそれぞれにおいて、信号強度比W6/W1,W6/W3が−20dBおよび−22dBである。これに対して、高周波カプラ110では入力端子P1で周波数2.4GHzおよび入力端子P3で周波数5.0GHzそれぞれにおいて、信号強度比W6/W1,W6/W3が−21dBおよび−21dBである。即ち、高周波カプラ10と高周波カプラ110とは、2.4GHz(入力端子P1)と5.0GHz(入力端子P3)でのカップリングがほぼ同様である。
以上をまとめると、インダクタL、キャパシタCによって、主線路ML1、ML2双方についてアイソレーション特性にノッチを発生させ、アイソレーション特性を向上できる。この結果、終端抵抗RLによる消費電力を低減することができる。このとき、主線路ML1、ML2のそれぞれに適した位置にノッチを発生させ、2つの周波数のそれぞれでアイソレーション特性を良好にすることができる。この調節はインダクタL、キャパシタCの双方をパラメータとして変化させることで、より容易に行える。
しかも、この際にカップリング(結合度)が大きく変化することが無いので、モニタ信号の強度を確保することが可能となる。なお、モニタ信号の強度は、キャパシタC1,C2の容量を変えることで、調節することができる。
しかも、この際にカップリング(結合度)が大きく変化することが無いので、モニタ信号の強度を確保することが可能となる。なお、モニタ信号の強度は、キャパシタC1,C2の容量を変えることで、調節することができる。
(応用例)
図13は、高周波カプラ10の応用例として、携帯電話機等の移動体無線機器の無線ユニットの回路構成を示す図である。
図13に示すように、無線ユニット100は異なる周波数の電波を送受信するために2つのデュプレクサ(DUP)41,42等を有している。
デュプレクサ41,42はそれぞれ、アンテナ61,62を介して受信した電波を受信回路51,52側へ振り分けるとともに、送信回路30から出力された高周波信号をアンテナ61,62へと送り出す。
図13は、高周波カプラ10の応用例として、携帯電話機等の移動体無線機器の無線ユニットの回路構成を示す図である。
図13に示すように、無線ユニット100は異なる周波数の電波を送受信するために2つのデュプレクサ(DUP)41,42等を有している。
デュプレクサ41,42はそれぞれ、アンテナ61,62を介して受信した電波を受信回路51,52側へ振り分けるとともに、送信回路30から出力された高周波信号をアンテナ61,62へと送り出す。
送信回路30では、信号源311,312からそれぞれから出力される信号をミキサ321,322で電圧制御発振器(VCO)331,332からの高周波信号で変調される。変調された信号は、バンドパスフィルタ(BPF)341,342で不要な高周波成分および低周波分を除去した後、パワーアンプ(AMP)351,352で電力増幅される。
パワーアンプ(AMP)351,352からの出力はそれぞれ、高周波カプラ10を通してローパスフィルタ(LPF)361,362に送られて高調波成分(第2、第3高調波)を除去した後に、デュプレクサ41,42に出力される。
パワーアンプ(AMP)351,352からの出力はそれぞれ、高周波カプラ10を通してローパスフィルタ(LPF)361,362に送られて高調波成分(第2、第3高調波)を除去した後に、デュプレクサ41,42に出力される。
パワーアンプ(AMP)351,352それぞれからの出力の一部が高周波カプラ10により自動利得調整回路(APC)37に振り分けられ、パワーアンプ351,352の利得が調整される。この結果、アンテナ61,62から放射される高周波出力が一定範囲に保たれる。
以上のように、高周波カプラ10によって、パワーアンプ351,352からの信号出力をモニタし、それぞれを調節することができる。
以上のように、高周波カプラ10によって、パワーアンプ351,352からの信号出力をモニタし、それぞれを調節することができる。
なお、上記は、アンテナ61,62からの高周波出力の放射は、その一方のみが行われることを前提としている。即ち、電圧制御発振器331,332の一方のみが動作するか、その一方の信号が図示しないスイッチ手段によって遮断される。アンテナ61,62双方から高周波出力が同時に放射することを容認する場合には、例えば、高周波カプラ10から出力される信号をフィルタリングしてパワーアンプ351,352それぞれから出力される周波数の出力に対応するように分離し、そのそれぞれに自動利得調整回路37を対応させ、パワーアンプ351,352を制御すればよい。
10…高周波カプラ
21〜26…基板
ML1,ML2…主線路
SL…副線路
C…キャパシタ
L…インダクタ
RL…終端抵抗
211,221,231…平板電極
222…線路
21〜26…基板
ML1,ML2…主線路
SL…副線路
C…キャパシタ
L…インダクタ
RL…終端抵抗
211,221,231…平板電極
222…線路
Claims (2)
- 第1、第2の主線路を有する第1の基板と、
前記第1、第2の主線路の双方と容量結合する副線路を有する第2の基板と、
前記副線路と電気的に接続される第1の平板電極を有する第3の基板と、
前記第3の基板を夾んで配置される第4,第5の基板であって、前記第1の平板電極と対応して配置され、かつ互いに電気的に接続される第2,第3の平板電極をそれぞれ有する第4,第5の基板と、
を具備することを特徴とする高周波カプラ。 - 前記第3の基板が、前記第1の平板電極と接続された線路をさらに有する
ことを特徴とする請求項1記載の高周波カプラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004005047A JP2005203824A (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 高周波カプラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004005047A JP2005203824A (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 高周波カプラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005203824A true JP2005203824A (ja) | 2005-07-28 |
Family
ID=34819479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004005047A Pending JP2005203824A (ja) | 2004-01-13 | 2004-01-13 | 高周波カプラ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005203824A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7907032B2 (en) | 2009-01-06 | 2011-03-15 | Mitsubishi Electric Corporation | Directional coupler |
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WO2012084379A1 (de) * | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Epcos Ag | Richtkoppler |
-
2004
- 2004-01-13 JP JP2004005047A patent/JP2005203824A/ja active Pending
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