JP2005244637A

JP2005244637A - 平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品

Info

Publication number: JP2005244637A
Application number: JP2004052147A
Authority: JP
Inventors: Kazuki Shimizu; 一希清水
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】平衡信号の２つの出力信号の出力レベル差を小さくした平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品を提供することにある。
【解決手段】第１の分布定数線路１と第２の分布定数線路２とを並列接続して並列線路ＰＬを形成するとともに、第１の分布定数線路１に第３の分布定数線路３を、第２の分布定数線路２に第４の分布定数線路４を電磁静電結合させてなり、並列線路ＰＬの一端側Ｉｎより入力される入力信号と位相の等しい出力信号を第３の分布定数線路３の一端側Ｏｕｔ１より出力し、入力信号と位相を半波長ずらした出力信号を第４の分布定数線路４の一端側Ｏｕｔ２より出力するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、平衡信号及び不平衡信号を相互に変換する平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品に関するものである。

従来より、携帯電話等の高周波通信機器に平衡信号及び不平衡信号を相互に変換する平衡−不平衡変換回路が用いられている。

かかる従来の平衡−不平衡変換回路は、例えば図４に示す通り、第１の分布定数線路４１、第２の分布定数線路４２及び第３の分布定数線路４３を並列接続して並列線路ＰＬを形成するとともに、並列線路ＰＬの一端側Ｉｎより入力される入力信号と位相の等しい出力信号を第３の分布定数線路４３の一端側Ｏｕｔ１より出力し、上記入力信号と位相を半波長ずらした出力信号を、第２の分布定数線路４２と電磁静電結合する第４の分布定数線路４４の一端側Ｏｕｔ２より出力するようになした構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また上述した平衡−不平衡変換回路を構成する平衡−不平衡変換部品は、第１〜第４の分布定数線路を複数の誘電体層を積層して成る積層体の内部で、隣接する誘電体層間に配設させた構造のものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００３―１１５７０８号公報（図１）特開２００３―１１５７０８号公報（図３）

しかしながら、上述した従来の平衡−不平衡変換回路においては、平衡信号の２つの出力信号の出力レベル差を小さくすることが設計上困難であった。出力レベル差の大きな平衡−不平衡変換回路を用いた高周波回路では特性の劣化が誘発されてしまう。

従来の平衡−不平衡変換回路における大きな出力レベル差は、第４の分布定数線路４４より出力される出力信号が電磁静電結合のみによって信号が伝搬されることから、第３の分布定数線路４３より出力される出力信号と比較すると出力レベルが弱くなるために生じる。

本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、平衡信号の２つの出力信号の出力レベル差を小さくした平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品を提供することにある。

本発明の平衡−不平衡変換回路は、第１の分布定数線路と第２の分布定数線路とを並列接続して並列線路を形成するとともに、前記第１の分布定数線路に第３の分布定数線路を、前記第２の分布定数線路に第４の分布定数線路を電磁静電結合させてなり、前記並列線路の一端側より入力される入力信号と位相の等しい出力信号を第３の分布定数線路の一端側より出力し、前記入力信号と位相を半波長ずらした出力信号を第４の分布定数線路の一端側より出力するようになしたものである。

また本発明の平衡−不平衡変換回路は、前記並列線路、前記第３の分布定数線路及び第４の分布定数線路の各他端側がグランド電位に接続されることを特徴とするものである。

更に本発明の平衡−不平衡変換部品は、平衡−不平衡変換回路の第１の分布定数線路、第２の分布定数線路、第３の分布定数線路及び第４の分布定数線路を、複数個の誘電体層を積層して成る積層体の内部で、隣接する誘電体層間に配設させるとともに、前記第１の分布定数線路及び第３の分布定数線路の配設領域と、第２の分布定数線路及び第４の分布定数線路の配設領域とを、隣接する誘電体層間に介在させたグランド導体パターンにて区画したことを特徴とするものである。

本発明の平衡−不平衡変換回路によれば、第１の分布定数線路に第３の分布定数線路を、第２の分布定数線路に第４の分布定数線路を電磁静電結合させたことから、平衡信号の２つの出力信号がともに電磁静電結合のみによって伝搬されているので、第３の分布定数線路の一端側より出力される出力信号と第４の分布定数線路の一端側より出力される出力信号の出力レベル差を少なくすることができる。

また本発明の平衡−不平衡変換回路によれば、並列線路、第３の分布定数線路及び第４の分布定数線路の各他端側がグランド電位に接続されることから、第３の分布定数線路の一端側及び第４の分布定数線路の一端側より出力される２つの出力信号の出力レベル差をより少なくすることができる。

更に本発明の平衡−不平衡変換部品は、複数個の誘電体層を積層して成る積層体の内部で、前記第１の分布定数線路及び第３の分布定数線路の配設領域と、第２の分布定数線路及び第４の分布定数線路の配設領域とを、隣接する誘電体層間に介在させたグランド導体パターンにて区画したことから、第３の分布定数線路と第４の分布定数線路のアイソレーションが高まるので、平衡信号の２つの出力信号の特性の調整をそれぞれ独立して行うことが可能となり、出力レベル差の少ない高特性の平衡−不平衡変換部品を提供することが可能となる。

以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の平衡−不平衡変換回路の回路図であり、図中の平衡−不平衡変換回路は、第１の分布定数線路１、第２の分布定数線路２、第２の分布定数線路３及び第４の分布定数線路４を有した構成となっている。

第１の分布定数線路１と第２の分布定数線路２とは並列接続して並列線路ＰＬを形成しており、この並列回路の一端Ｉｎより信号が入力されている。

並列線路ＰＬの一端側より入力される入力信号は、第1の分布定数線路１より、第１の分布定数線路１に電磁静電結合される第３の分布定数線路３に伝播し、第３の分布定数線路３の一端側Ｏｕｔ１から出力される。本発明の平衡−不平衡変換回路においては、第1の分布定数線路１と第３の分布定数線路３の電磁静電結合が、いわゆるコムライン型の結合となっており、並列回路の一端Ｉｎより入力した入力信号と第３の分布定数線路３の一端側Ｏｕｔ１から出力される出力信号とは位相が等しいものとなる。

他方、並列線路ＰＬの一端側より入力される入力信号は、第２の分布定数線路２より、第２の分布定数線路２に電磁静電結合される第４の分布定数線路４に伝搬し、第４の分布定数線路４の一端側Ｏｕｔ２からも出力される。本発明の平衡−不平衡変換回路においては、第２の分布定数線路２と第４の分布定数線路４の電磁静電結合が、いわゆるインターデジタル型の結合となっており、並列回路の一端Ｉｎより入力した入力信号と第４の分布定数線路４の一端側Ｏｕｔ２から出力される出力信号とは位相が半波長ずれたものとなる。

このように上述した回路は、並列線路ＰＬの一端側より入力される入力信号、即ち不平衡信号を、第３の分布定数線路３の一端側Ｏｕｔ１から出力される入力信号と等しい位相の出力信号と、第４の分布定数線路４の一端側Ｏｕｔ２から出力される入力信号と半波長ずれた位相の出力信号の２つの出力信号、即ち平衡信号へ変換する平衡−不平衡変換回路を構成する。

そして本発明の平衡−不平衡変換回路は、第１の分布定数線路１に第３の分布定数線路３を、第２の分布定数線路２に第４の分布定数線路４を電磁静電結合させたことから、平衡信号の２つの出力信号がともに電磁静電結合のみによって伝搬される構成となっている。従って第３の分布定数線路３の一端側Ｏｕｔ１より出力される出力信号と第４の分布定数線路４の一端側Ｏｕｔ２より出力される出力信号の出力レベル差を少なくした平衡−不平衡変換回路とすることができる。

またこれに加えて、並列線路ＰＬ、第３の分布定数線路３及び第４の分布定数線路４の各他端側がグランド電位に接続されていることから、第３の分布定数線路３の一端側Ｏｕｔ１及び第４の分布定数線路４の一端側Ｏｕｔ２より出力される２つの出力信号の出力レベル差をより少ないものとしている。

次に上述した平衡−不平衡変換回路を構成する平衡−不平衡変換部品について説明する。

図２は本発明の平衡−不平衡変換部品の一実施形態を示す外観斜視図であり、図３は図２の平衡−不平衡変換部品の分解斜視図であり、同図に示す平衡−不平衡変換部品は、積層体２０の内部に、第１の分布定数線路２１、第２の分布定数線路２２、第３の分布定数線路２３及び第４の分布定数線路２４が配設された構造を有している。

積層体２０は複数個の誘電体層３０ａ〜３０ｇが積層されて成るものであり、使用される材料としては、セラミックなどの高誘電率材料が望ましい。代表的な高誘電率材料としては、Ｂａ−ＴｉＯ_２系、Ｃａ−ＴｉＯ_２系、Ｍｇ−ＴｉＯ_２系等があげられ、これらの材料を使用すれば誘電率が高いので、少ない面積でも充分な容量成分が得られ、実質的な分布定数線路のライン長を短縮できるので、部品を小型化することが可能となる。

隣接する誘電体層間に配設される第１の分布定数線路２１、第２の分布定数線路２２、第３の分布定数線路２３及び第４の分布定数線路２４は、例えばストリップラインパターンとして形成される。使用される材料としては特に導体抵抗値の低い材料が適しており、例えば、ＡｇやＣｕを主成分とする導体材料が望ましい。また、隣接する誘電体層間に介在させたグランド導体パターンＧｎｄ１〜３及び外部端子電極３１ａ〜３１ｆの材料としても上述した導体材料を用いることができる。特に、積層体２０の材料にガラス−セラミックを用いれば、上述したＡｇやＣｕと同時焼成をすることが可能となる。尚、外部端子電極３１ａ〜３１ｆの表面には、ＮｉやＳｎ等のメッキ被膜が形成される。

第１の分布定数線路２１は、誘電体層３０ｅ−３０ｆ間に配設され、一端は外部端子電極３１ａに接続し、他端はグランド導体パターンＧｎｄ３に接続される。

第２の分布定数線路２２は、誘電体層３０ｂ−３０ｆ間に配設され、一端は外部端子電極３１ａに接続し、他端はグランド導体パターンＧｎｄ２に接続される。

第３の分布定数線路２３は、誘電体層３０ｅ−３０ｆ間に配設され、一端は外部端子電極３１ｅに接続し、他端はグランド導体パターンＧｎｄ３に接続される。

第４の分布定数線路２４は、誘電体層３０ｂ−３０ｆ間に配設され、一端は外部端子電極３１ｆに接続し、他端はグランド導体パターンＧｎｄ２に接続される。

上述の構造によれば、第１の分布定数線路２１及び第３の分布定数線路２３は、同一の誘電体層間に配設され、コムライン型に電磁静電結合され、外部端子電極３１ａより入力される入力信号と外部端子電極３１ｅより出力される出力信号とは位相が等しいものとなる。

また、第２の分布定数線路２２及び第４の分布定数線路２４については、同一の誘電体層間に配設され、インターデジタル型に電磁静電結合され、外部端子電極３１ａより入力される入力信号と外部電極端子３１ｆより出力される出力信号とは位相が半波長ずれたものとなる。

そして本実施形態の平衡−不平衡変換部品は、積層体２０の内部で、第１の分布定数線路２１及び第３の分布定数線路２３の配設領域と、第２の分布定数線路２２及び第４の分布定数線路２４の配設領域とを、隣接する誘電体層３０ｃ−３０ｄ間に介在させたグランド導体パターンＧｎｄ２にて区画している。従って、第３の分布定数線路２３と第４の分布定数線路２４のアイソレーションが高まるので、平衡信号の２つの出力信号の特性の調整をそれぞれ独立して行うことが可能となり、出力レベル差の少ない高特性の平衡−不平衡変換部品を提供することが可能となる。

尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。

例えば、上述した平衡−不平衡変換回路は、不平衡信号を平衡信号に変換する回路として用いているが、平衡信号を不平衡信号に変換する平衡−不平衡変換回路として用いることも可能である。このような平衡−不平衡変換回路は、平衡信号の入力レベル差が少なくなることから、出力レベルを効率よく高められた不平衡信号を得ることが可能になる。

また上述した平衡−不平衡変換部品は、積層体の内部で、第１の分布定数線路及び第３の分布定数線路の配設領域と、第２の分布定数線路及び第４の分布定数線路の配設領域とを、隣接する誘電体層間に介在させたグランド導体パターンにて区画した構造としているが、これに変えて、第１の分布定数線路、第２の分布定数線路、第３の分布定数線路及び第４の分布定数線路を同一の誘電体層間に形成しても良い。このような平衡−不平衡変換部品は、積層体の積層数を少なくして、低背型の部品とすることが可能となる。

本発明の平衡−不平衡変換回路の回路図である。本発明の平衡−不平衡変換部品の一実施例を示す外観斜視図である。本発明の平衡−不平衡変換部品の一実施例を示す分解斜視図である。従来の平衡−不平衡変換回路の回路図である。

符号の説明

１、２１・・・第１の分布定数線路
２、２２・・・第２の分布定数線路
３、２３・・・第３の分布定数線路
４、２４・・・第４の分布定数線路
２０・・・積層体
３１ａ〜３１ｆ・・・外部端子電極
Ｇｎｄ１〜３・・・グランド導体パターン

Claims

第１の分布定数線路と第２の分布定数線路とを並列接続して並列線路を形成するとともに、前記第１の分布定数線路に第３の分布定数線路を、前記第２の分布定数線路に第４の分布定数線路を電磁静電結合させてなり、
前記並列線路の一端側より入力される入力信号と位相の等しい出力信号を第３の分布定数線路の一端側より出力し、前記入力信号と位相を半波長ずらした出力信号を第４の分布定数線路の一端側より出力するようになした平衡−不平衡変換回路。
前記並列線路、前記第３の分布定数線路及び第４の分布定数線路の各他端側がグランド電位に接続されることを特徴とする請求項１に記載の平衡−不平衡変換回路。
請求項１または請求項２に記載の平衡−不平衡変換回路の第１の分布定数線、第２の分布定数線、第３の分布定数線及び第４の分布定数線を、複数個の誘電体層を積層して成る積層体の内部で、隣接する誘電体層間に配設させるとともに、前記第１の分布定数線路及び第３の分布定数線路の配設領域と、第２の分布定数線路及び第４の分布定数線路の配設領域とを、隣接する誘電体層間に介在させたグランド導体パターンにて区画したことを特徴とする平衡−不平衡変換部品。