JP2006191221A - 方向性結合器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 結合器としての性能を維持しつつ小型化が可能であり、しかも、主線路における電力損失を低減化することができる方向性結合器を提供する。
【解決手段】 方向性結合器1は、主線路2と副線路3とが略直方体形状の誘電体4内に内包され、外部電極5−1〜5−4がこの誘電体4の外側に取り付けられた構成である。具体的には、主線路2を、短手方向の両端部に端子部21,22を有した略長方形に形成し、その短手方向の線路長を、主信号の波長の1/4倍よりも短く設定する。また、副線路3は、スパイラル形状の本体部30と端子部31,32とを有しており、そのスパイラル方向の軸心が主線路2の短手方向の軸心と直交している。外部電極5−1,5−2は主線路2の端子部21,22に接続し、外部電極5−3,5−4は副線路3の端子部31,32の端面31a,32aに接続している。
【選択図】図1
【解決手段】 方向性結合器1は、主線路2と副線路3とが略直方体形状の誘電体4内に内包され、外部電極5−1〜5−4がこの誘電体4の外側に取り付けられた構成である。具体的には、主線路2を、短手方向の両端部に端子部21,22を有した略長方形に形成し、その短手方向の線路長を、主信号の波長の1/4倍よりも短く設定する。また、副線路3は、スパイラル形状の本体部30と端子部31,32とを有しており、そのスパイラル方向の軸心が主線路2の短手方向の軸心と直交している。外部電極5−1,5−2は主線路2の端子部21,22に接続し、外部電極5−3,5−4は副線路3の端子部31,32の端面31a,32aに接続している。
【選択図】図1
Description
この発明は、携帯電話などの移動体通信機に適用される方向性結合器に関するものである。
方向性結合器としては、主線路と副線路とでなるストリップライン電極をλ/4(λは主信号の波長)にわたり部分的に立体的に接近させて、主線路を伝搬する主信号の電力に対応して副線路に現れる副信号の電力を検知するものが一般的であった。しかし、この方向性結合器では、直状のストリップライン電極の長さがλ/4である。したがって、例えば、1GHzの高周波信号を扱うためには、誘電体の比誘電率が1の場合、ストリップライン電極の長さを約7.5cmもの長さにしなければならず、この方向性結合器を実装するには、広い基板面積が必要であり、小型化が困難であった。このため、小型化と結合性能維持との両立を図った方向性結合器が提案されるに至った(例えば、特許文献1参照)。
この方向性結合器は、 誘電体を挾んで主線路としての電極ラインと副線路としての電極ラインとを対向させ、これら両電極ラインの外側にグランド電極を位置させた構成になっている。しかも、両電極ラインを、共にスパイラル状に形成して、対向状態で長さ方向に並走するよう配置している。これにより、横方向に隣接するスパイラル電極同士が共通の磁界を形成して、電極ラインインダクタンスが高くなり、性能を維持したまま方向性結合器の小型化を図ることができるようになっている。
この方向性結合器は、 誘電体を挾んで主線路としての電極ラインと副線路としての電極ラインとを対向させ、これら両電極ラインの外側にグランド電極を位置させた構成になっている。しかも、両電極ラインを、共にスパイラル状に形成して、対向状態で長さ方向に並走するよう配置している。これにより、横方向に隣接するスパイラル電極同士が共通の磁界を形成して、電極ラインインダクタンスが高くなり、性能を維持したまま方向性結合器の小型化を図ることができるようになっている。
上記した従来の方向性結合器では、次のような問題がある。
すなわち、上記した方向性結合器では、狭い面積中にスパイラル状の電極ラインを形成しなければならない。したがって、電極ラインの長さをλ/4という長い長さに設定するには、電極ラインの線幅を狭くして、巻数を確保する必要がある。しかしながら、電極ラインの線幅を狭くすることで、電極ラインの直流抵抗値が大きくなり、電力損失が激しくなる。このため、電力損失を補うために、主信号をパワーアップして方向性結合器の主線路である電極ラインに送り出さなければならない。この結果、携帯電話などの電池の寿命が短くなるという弊害が発生する。
すなわち、上記した方向性結合器では、狭い面積中にスパイラル状の電極ラインを形成しなければならない。したがって、電極ラインの長さをλ/4という長い長さに設定するには、電極ラインの線幅を狭くして、巻数を確保する必要がある。しかしながら、電極ラインの線幅を狭くすることで、電極ラインの直流抵抗値が大きくなり、電力損失が激しくなる。このため、電力損失を補うために、主信号をパワーアップして方向性結合器の主線路である電極ラインに送り出さなければならない。この結果、携帯電話などの電池の寿命が短くなるという弊害が発生する。
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、結合器としての性能を維持しつつ小型化が可能であり、しかも、主線路における電力損失を低減化することができる方向性結合器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1の発明は、主信号を伝送する主線路と、この主線路との電磁気的結合により主信号の電力に対応した副信号を出力する副線路とを備えた方向性結合器であって、主線路は、その両端部に主信号を伝送するための端子部を有し、副線路は、両端部に副信号を出力するための端子部を有したスパイラル形状をなし且つそのスパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と交差するように配置されている構成とした。
かかる構成によれば、副線路のスパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と交差しているので、主信号が主線路に伝送されると、主信号による磁界によって、副信号が副線路中に誘導され、その端子部から出力される。このとき、主線路の線路長を短く設定することで、方向性結合器内を流れる主信号に対する直流抵抗値を小さくすることができる。また、副線路が、スパイラル形状をなしているので、主線路と電磁気的結合をする線路が長い。したがって、主線路と副線路との間の電磁気的結合度は高い。さらに、主線路の線路幅を広くとることで、電力損失を小さくすることができる。
かかる構成によれば、副線路のスパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と交差しているので、主信号が主線路に伝送されると、主信号による磁界によって、副信号が副線路中に誘導され、その端子部から出力される。このとき、主線路の線路長を短く設定することで、方向性結合器内を流れる主信号に対する直流抵抗値を小さくすることができる。また、副線路が、スパイラル形状をなしているので、主線路と電磁気的結合をする線路が長い。したがって、主線路と副線路との間の電磁気的結合度は高い。さらに、主線路の線路幅を広くとることで、電力損失を小さくすることができる。
請求項2の発明は、請求項1に記載の方向性結合器において、副線路は、スパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と直交するように配置されている構成とした。
かかる構成により、副線路のスパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と直交しているので、主線路と副線路との間の電磁気的結合度を最大限に高めることができる。
かかる構成により、副線路のスパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と直交しているので、主線路と副線路との間の電磁気的結合度を最大限に高めることができる。
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の方向性結合器において、主線路の線路長は、主信号の波長の1/4倍以下である構成とした。
かかる構成により、主線路での電力損失を小さく抑えることが可能となる。
かかる構成により、主線路での電力損失を小さく抑えることが可能となる。
請求項4の発明は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の方向性結合器において、副線路は、略矩形のスパイラル形状をなす構成とした。
請求項5の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方向性結合器において、主線路は、所定の回路基板にパターン形成され、副線路は、スパイラル方向の軸心が主線路の主信号の伝搬方向と交差するように、主線路の上方に配置され、且つ両端部の端子部が回路基板に設けられたランドに接続されている構成とした。
請求項6の発明は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方向性結合器において、主線路と副線路とが略直方体の誘電体又は磁性体中に内包されて、主線路の端子部と副線路の端子部とが誘電体又は磁性体の側面に露出するようにそれぞれ引き出され、外部電極が端子部の露出部にそれぞれ接続された状態で誘電体又は磁性体の側面に取り付けられている構成とした。
請求項7の発明は、請求項6に記載の方向性結合器において、主信号の伝搬方向の両縁部を誘電体又は磁性体の内部において誘電体又は磁性体の側面に沿ってそれぞれ折り曲げることにより、主線路を副線路を径方向から囲む断面略U字状に形成し、外部電極を両端子部の露出部に接続した構成とする。
請求項8の発明に係る高周波モジュールは、請求項1ないしは請求項7に記載の方向性結合器を備えた構成とする。
請求項9の発明に係る無線通信装置は、請求項8に記載の高周波モジュールを備えた構成とする。
以上詳しく説明したように、この発明の方向性結合器によれば、主信号に対する直流抵抗値を小さくすることができるので、主信号に対する電力損失を低減化することができ、この結果、携帯電話などの電池の長寿化を図ることができるという優れた効果がある。また、副線路がスパイラル形状をなして、主線路と副線路との間の電磁気的結合度を高めているので、方向性結合器としての性能を十分に発揮することができる。さらに、方向性結合器の小型化をも図ることができる。
特に、請求項2の発明に係る方向性結合器によれば、主線路と副線路との間の電磁気的結合度を最大限に高めることができるので、高性能の方向性結合器を提供することができる。
さらに、請求項3の発明に係る方向性結合器によれば、さらなる小型化が可能である。
また、請求項4の発明に係る方向性結合器によれば、副線路が略矩形のスパイラル形状であるので、主線路との電磁気的結合を強化することができる。
また、請求項8及び請求項9の発明によれば、電力損失の少ない小型で高性能の高周波モジュール及び無線通信装置を提供することができる。
特に、請求項2の発明に係る方向性結合器によれば、主線路と副線路との間の電磁気的結合度を最大限に高めることができるので、高性能の方向性結合器を提供することができる。
さらに、請求項3の発明に係る方向性結合器によれば、さらなる小型化が可能である。
また、請求項4の発明に係る方向性結合器によれば、副線路が略矩形のスパイラル形状であるので、主線路との電磁気的結合を強化することができる。
また、請求項8及び請求項9の発明によれば、電力損失の少ない小型で高性能の高周波モジュール及び無線通信装置を提供することができる。
以下、この発明の最良の形態について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の第1実施例に係る方向性結合器を透視して示す斜視図であり、図2は、方向性結合器の外観図であり、図3は、方向性結合器の分解斜視図である。
図1に示すように、この実施例の方向性結合器1は、主線路2と副線路3とが誘電体4内に内包され、外部電極5−1〜5−4がこの誘電体4の外側に取り付けられたチップ体である。
図1に示すように、この実施例の方向性結合器1は、主線路2と副線路3とが誘電体4内に内包され、外部電極5−1〜5−4がこの誘電体4の外側に取り付けられたチップ体である。
主線路2は、高周波信号である主信号を伝送するための線路であり、図3に示すように、幅広の略長方形をなす。そして、主線路2は、その短手方向の両端部に主信号を伝送するための端子部21,22を有し、当該短手方向を主信号の伝搬方向としている。
具体的には、主線路2の短手方向における線路長L1は、主信号の波長の1/4倍よりも短く設定され、長手方向の長さ即ち主線路2の線幅L2は、後述する副線路3の本体部30の長さL3よりも広く設定されている。これにより、例えば端子部21から入力した主信号は線幅L2の主線路2を流れて端子部22に至ることとなる。
具体的には、主線路2の短手方向における線路長L1は、主信号の波長の1/4倍よりも短く設定され、長手方向の長さ即ち主線路2の線幅L2は、後述する副線路3の本体部30の長さL3よりも広く設定されている。これにより、例えば端子部21から入力した主信号は線幅L2の主線路2を流れて端子部22に至ることとなる。
一方、図1において、副線路3は、主線路2との電磁気的結合により主信号の電力に対応した副信号を出力するための線路であり、図3に示すように、この副線路3は、スパイラル形状の本体部30と両端の端子部31,32とを有している。
図4は、副線路3の分解斜視図である。
図4に示すように、副線路3の本体部30は、8つのコ字状のパターン30a〜30hの組合せでなる。具体的には、8つのパターン30a〜30hの開口を順次上、右、下、左に向けてその軸心M2方向に並べ、パターン30a〜30h間を接続部材33で接続することにより、本体部30全体をスパイラル形状にした。そして、パターン30a,30hに端子部31,32をそれぞれ接続して、矩形のスパイラル形状をなす副線路3を形成した。
また、この副線路3は、図3に示すように、スパイラル方向の軸心M2が主線路2の短手方向の中心軸M1と交差するように配置されている。より詳細には、副線路3の軸心M2は、主線路2の中心軸M1と直交する。
図4は、副線路3の分解斜視図である。
図4に示すように、副線路3の本体部30は、8つのコ字状のパターン30a〜30hの組合せでなる。具体的には、8つのパターン30a〜30hの開口を順次上、右、下、左に向けてその軸心M2方向に並べ、パターン30a〜30h間を接続部材33で接続することにより、本体部30全体をスパイラル形状にした。そして、パターン30a,30hに端子部31,32をそれぞれ接続して、矩形のスパイラル形状をなす副線路3を形成した。
また、この副線路3は、図3に示すように、スパイラル方向の軸心M2が主線路2の短手方向の中心軸M1と交差するように配置されている。より詳細には、副線路3の軸心M2は、主線路2の中心軸M1と直交する。
誘電体4は、略直方体形状をなし、上記の主線路2と副線路3とを内包している。
図5は、図2の矢視A−A断面図であり、図6は、副線路3を透視して示す図2の矢視B−B断面図である。
図5に示すように、誘電体4内に配された主線路2の端子部21,22は誘電体4の側面41,42迄に引き出され、その端面21a,22aが側面41,42から露出している。また、図6に示すように、誘電体4内に配された副線路3の端子部31,32は誘電体4の側面43,44迄引き出され、その端面31a,32aが側面43,44から露出している。
図5は、図2の矢視A−A断面図であり、図6は、副線路3を透視して示す図2の矢視B−B断面図である。
図5に示すように、誘電体4内に配された主線路2の端子部21,22は誘電体4の側面41,42迄に引き出され、その端面21a,22aが側面41,42から露出している。また、図6に示すように、誘電体4内に配された副線路3の端子部31,32は誘電体4の側面43,44迄引き出され、その端面31a,32aが側面43,44から露出している。
外部電極5−1〜5−4は、上記のような誘電体4の外側に取り付けられている。
具体的には、図5に示すように、外部電極5−1,5−2が誘電体4の側面41,42にそれぞれ取り付けられて、端子部21,22の端面21a,22aに接続し、図6に示すように、外部電極5−3,5−4が誘電体4の側面43,44にそれぞれ取り付けられて、端子部31,32の端面31a,32aに接続している。
これにより、主線路2がその両端部で外部電極5−1,5−2にそれぞれ電気的に接続され、副線路3がその両端部で外部電極5−3,5−4にそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
具体的には、図5に示すように、外部電極5−1,5−2が誘電体4の側面41,42にそれぞれ取り付けられて、端子部21,22の端面21a,22aに接続し、図6に示すように、外部電極5−3,5−4が誘電体4の側面43,44にそれぞれ取り付けられて、端子部31,32の端面31a,32aに接続している。
これにより、主線路2がその両端部で外部電極5−1,5−2にそれぞれ電気的に接続され、副線路3がその両端部で外部電極5−3,5−4にそれぞれ電気的に接続された状態となっている。
次に、上記のような構成の方向性結合器1の製造方法について簡単に説明する。
図7は、方向性結合器1の積層構造を示すための斜視図である。
図7において、符号4a〜4iは、誘電体4を構成する誘電体層であり、印刷工法やフォトリソグラフィ工法によって、主線路2や副線路3をこれらの誘電体層4a〜4iにパターニングすることにより、方向性結合器1を形成する。
具体的には、最下層の誘電体層4aの表面に副線路3のパターン30aを形成すると共にビアホールに導電性部材を充填して端子部31を形成する。そして、このような誘電体層4aの上に積層した誘電体層4b上に、パターン30bを形成すると共に、ビアホールに充填された導電性部材により接続部材33を形成して、パターン30a,30bを電気的に接続する。以後、同様にして、誘電体層4c〜4h上に、パターン30c〜30hを形成すると共に、ビアホールの接続部材33によって、パターン30c〜30hを電気的に接続していく。そして、最上層の誘電体層4iに形成したビアホールに導電性部材を充填して端子部32を形成することで、副線路3が誘電体4内に形成される。
一方、主線路2は、直線上の導電層20a〜20iで構成する。具体的には、誘電体層4a〜4iのそれぞれに直状の切り溝を設け、この切り溝内に導電性部材を充填することにより、積層方向で連続する導電層20a〜20iを形成する。これにより、連続する導電層20a〜20iによって1枚の主線路2が誘電体4内に形成される。また、誘電体層4c〜4fにおける直状の切り溝を、誘電体層4c〜4fの両側(図7の左右側)迄切り欠いた状態にすることで、導電層20c〜20fの両端部を露出させ、導電層20c〜20fの露出部分で端子部21,22を形成することができる。
このようにして、主線路2と副線路3とを内包した直方体状の誘電体4を形成した後、メッキ工法などによって、外部電極5−1〜5−4を誘電体4の外側に形成することで、方向性結合器1の製造が完了する。
図7は、方向性結合器1の積層構造を示すための斜視図である。
図7において、符号4a〜4iは、誘電体4を構成する誘電体層であり、印刷工法やフォトリソグラフィ工法によって、主線路2や副線路3をこれらの誘電体層4a〜4iにパターニングすることにより、方向性結合器1を形成する。
具体的には、最下層の誘電体層4aの表面に副線路3のパターン30aを形成すると共にビアホールに導電性部材を充填して端子部31を形成する。そして、このような誘電体層4aの上に積層した誘電体層4b上に、パターン30bを形成すると共に、ビアホールに充填された導電性部材により接続部材33を形成して、パターン30a,30bを電気的に接続する。以後、同様にして、誘電体層4c〜4h上に、パターン30c〜30hを形成すると共に、ビアホールの接続部材33によって、パターン30c〜30hを電気的に接続していく。そして、最上層の誘電体層4iに形成したビアホールに導電性部材を充填して端子部32を形成することで、副線路3が誘電体4内に形成される。
一方、主線路2は、直線上の導電層20a〜20iで構成する。具体的には、誘電体層4a〜4iのそれぞれに直状の切り溝を設け、この切り溝内に導電性部材を充填することにより、積層方向で連続する導電層20a〜20iを形成する。これにより、連続する導電層20a〜20iによって1枚の主線路2が誘電体4内に形成される。また、誘電体層4c〜4fにおける直状の切り溝を、誘電体層4c〜4fの両側(図7の左右側)迄切り欠いた状態にすることで、導電層20c〜20fの両端部を露出させ、導電層20c〜20fの露出部分で端子部21,22を形成することができる。
このようにして、主線路2と副線路3とを内包した直方体状の誘電体4を形成した後、メッキ工法などによって、外部電極5−1〜5−4を誘電体4の外側に形成することで、方向性結合器1の製造が完了する。
次に、この実施例の方向性結合器1が示す作用及び効果について説明する。
まず、図1に示す方向性結合器1の外部電極5−1に主信号を入力すると、主信号は、外部電極5−1から主線路2の端子部21に入力し、主線路2を通じて端子部22から出力される。このとき、上記した従来例の如く、主線路2の線幅が小さいと、主信号に対する直流抵抗値が増大し、電力損失を生じさせる。しかし、この実施例では、図3に示したように、主線路2を長方形にして、主線路2の線幅L2を極めて広くし、しかも、主線路2の短手方向における線路長L1を、主信号の波長の1/4倍よりも短く設定している。したがって、主線路2は、線幅の断面積が広く且つ線路長が短いので、主信号に対する電力損失が低減する。
また、主線路2が、短手方向の線路長が、主信号の波長の1/4倍より短い長方形であることから、主線路形成面積を小さくすることができ、この結果、方向性結合器1の小型化が可能である。
まず、図1に示す方向性結合器1の外部電極5−1に主信号を入力すると、主信号は、外部電極5−1から主線路2の端子部21に入力し、主線路2を通じて端子部22から出力される。このとき、上記した従来例の如く、主線路2の線幅が小さいと、主信号に対する直流抵抗値が増大し、電力損失を生じさせる。しかし、この実施例では、図3に示したように、主線路2を長方形にして、主線路2の線幅L2を極めて広くし、しかも、主線路2の短手方向における線路長L1を、主信号の波長の1/4倍よりも短く設定している。したがって、主線路2は、線幅の断面積が広く且つ線路長が短いので、主信号に対する電力損失が低減する。
また、主線路2が、短手方向の線路長が、主信号の波長の1/4倍より短い長方形であることから、主線路形成面積を小さくすることができ、この結果、方向性結合器1の小型化が可能である。
そして、上記のように主信号が主線路2を流れると、主線路2と副線路3との電磁気的結合により、副線路3に主信号の電力に対応した副信号が誘導されて、端子部31や端子部32から出力される。このとき、主信号の電力損失は極めて少ないので、主信号の電力に対応した大きな電力の副信号が端子部31や端子部32から出力されることとなる。
しかし、大電力の副信号を確実に得るためには、主線路2と副線路3との間で、十分な電力の副信号を誘導させるだけの強い電磁気的結合がなされていなければならない。
図8は、主線路2と副線路3との電磁気的結合を説明するための側面図であり、図9は、主線路2と副線路3との電磁気的結合を説明するための正面図である。
主信号S1が端子部21から端子部22に向かって主線路2を流れると、図8に示すように、磁界Hが副線路3の軸心を通るように発生すると共に、電界Eが本体部30と主線路2との間に生じる。すると、図9に示すように、この磁界Hによって、副信号S2が副線路3の本体部30内に誘導され、本体部30内をスパイラルに流れた後、図8に示すように、端子部31から出力する。このとき、主線路2の線幅L2が、本体部30の長さL3よりも広いので、主線路2がパターン30a〜30hの全てに対して対向した状態になっている。しかも、副線路3の本体部30がスパイラル形状をなして、十分な線路長を確保しているので、主線路2と副線路3の本体部30との電磁気的結合をする線路が長い。したがって、主線路2と副線路3との間で強い電磁気的結合が行われる。さらに、図3に示したように、主線路2の中心軸M1と副線路3の軸心M2とが直交しているので、上記電磁気的結合度は最大限迄高められている。
しかし、大電力の副信号を確実に得るためには、主線路2と副線路3との間で、十分な電力の副信号を誘導させるだけの強い電磁気的結合がなされていなければならない。
図8は、主線路2と副線路3との電磁気的結合を説明するための側面図であり、図9は、主線路2と副線路3との電磁気的結合を説明するための正面図である。
主信号S1が端子部21から端子部22に向かって主線路2を流れると、図8に示すように、磁界Hが副線路3の軸心を通るように発生すると共に、電界Eが本体部30と主線路2との間に生じる。すると、図9に示すように、この磁界Hによって、副信号S2が副線路3の本体部30内に誘導され、本体部30内をスパイラルに流れた後、図8に示すように、端子部31から出力する。このとき、主線路2の線幅L2が、本体部30の長さL3よりも広いので、主線路2がパターン30a〜30hの全てに対して対向した状態になっている。しかも、副線路3の本体部30がスパイラル形状をなして、十分な線路長を確保しているので、主線路2と副線路3の本体部30との電磁気的結合をする線路が長い。したがって、主線路2と副線路3との間で強い電磁気的結合が行われる。さらに、図3に示したように、主線路2の中心軸M1と副線路3の軸心M2とが直交しているので、上記電磁気的結合度は最大限迄高められている。
次に、この発明の第2実施例について説明する。
図10は、この発明の第2実施例に係る方向性結合器の要部を示す平面図であり、図11は、この発明の第2実施例に係る方向性結合器の要部を示す断面図である。
図10及び図11に示すように、この実施例の方向性結合器では、主線路2の形状を略U字状にした点が、上記第1実施例と異なる。
具体的には、図10に示すように、主線路2の短手方向の両縁部2a,2bを上方に掘り曲げて、図11に示すように、両縁部2a,2bを誘電体4の内部で側面41,42に沿って起立させた。これにより、主線路2が副線路3をスパイラルの径方向から囲む断面略U字状の形状になる。そして、外部電極5−1,5−2を端子部21,22の端面21a,22aに接続した。
かかる構成により、副線路3の本体部30に対する主線路2の対向面積が大きくなるので、主線路2と副線路3との間の電磁的結合度がさらに高まる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
図10は、この発明の第2実施例に係る方向性結合器の要部を示す平面図であり、図11は、この発明の第2実施例に係る方向性結合器の要部を示す断面図である。
図10及び図11に示すように、この実施例の方向性結合器では、主線路2の形状を略U字状にした点が、上記第1実施例と異なる。
具体的には、図10に示すように、主線路2の短手方向の両縁部2a,2bを上方に掘り曲げて、図11に示すように、両縁部2a,2bを誘電体4の内部で側面41,42に沿って起立させた。これにより、主線路2が副線路3をスパイラルの径方向から囲む断面略U字状の形状になる。そして、外部電極5−1,5−2を端子部21,22の端面21a,22aに接続した。
かかる構成により、副線路3の本体部30に対する主線路2の対向面積が大きくなるので、主線路2と副線路3との間の電磁的結合度がさらに高まる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
次に、この発明の第3実施例について説明する。
図12は、この発明の第3実施例に係る方向性結合器を示す斜視図である。
上記第1実施例の方向性結合器は、チップ体であったが、この実施例の方向性結合器は、図12に示すように、回路基板に組み付けられた方向性結合器である点が、上記第1実施例と異なる。
図12は、この発明の第3実施例に係る方向性結合器を示す斜視図である。
上記第1実施例の方向性結合器は、チップ体であったが、この実施例の方向性結合器は、図12に示すように、回路基板に組み付けられた方向性結合器である点が、上記第1実施例と異なる。
すなわち、図12に示すように、主線路2を、回路基板100上に形成された主信号伝送用の配線パターン101中にパターン形成した。そして、副線路3を、その軸心M2が主線路2の中心軸M1と直交するように、主線路2の上方に配する。しかる後、副線路3の端子部31,32を、回路基板100上に形成された副信号伝送用の配線パターン102のランド103,103に半田等で接続した。
かかる構成により、配線パターン101で伝送された主信号S1が主線路2を通ると、主線路2と副線路3との電磁気的結合が行われる。これにより、副信号S2が主線路2に誘導され、配線パターン102に出力される。
なお、この実施例では、線路の特性インピーダンスを考慮して、主線路2の線路幅を広くしていない。しかし、上記実施例と同様に、二点鎖線で示すような幅広の主線路2をも適用することができることは勿論である。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
かかる構成により、配線パターン101で伝送された主信号S1が主線路2を通ると、主線路2と副線路3との電磁気的結合が行われる。これにより、副信号S2が主線路2に誘導され、配線パターン102に出力される。
なお、この実施例では、線路の特性インピーダンスを考慮して、主線路2の線路幅を広くしていない。しかし、上記実施例と同様に、二点鎖線で示すような幅広の主線路2をも適用することができることは勿論である。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例と同様であるので、その記載は省略する。
次に、この発明の第4実施例について説明する。
図13は、この発明の第4実施例に係る無線通信装置を一部破断して示す斜視図であり、図14は、無線通信装置の要部を示すブロック図である。
この実施例の無線通信装置は、携帯電話であり、図13に示すように、アンテナ6と、高周波モジュールとしてのRF部7と、ベースバンド部8とを有している。
図13は、この発明の第4実施例に係る無線通信装置を一部破断して示す斜視図であり、図14は、無線通信装置の要部を示すブロック図である。
この実施例の無線通信装置は、携帯電話であり、図13に示すように、アンテナ6と、高周波モジュールとしてのRF部7と、ベースバンド部8とを有している。
RF部7は、図14に示すように、ベースバンド部8に接続され、ベースバンド部8からの中間周波信号を高周波信号に変換してアンテナ6に出力し又はアンテナ6からの高周波信号を中間周波信号に変換してベースバンド部8に出力する部分である。
このRF部7には、ベースバンド部8とアンテナ共用器70との間に設けられた帯域通過フィルタ71とミキサ73と帯域通過フィルタ74とパワーアンプ75とによって送信側が構成され、また、アンテナ共用器70とベースバンド部8との間に設けられた帯域通過フィルタ76とローノイズアンプ72とミキサ77と帯域通過フィルタ78と中間周波増幅器75′とによって受信側が構成されている。そして、ミキサ73,77には電圧制御発振器79が接続されている。
このRF部7には、ベースバンド部8とアンテナ共用器70との間に設けられた帯域通過フィルタ71とミキサ73と帯域通過フィルタ74とパワーアンプ75とによって送信側が構成され、また、アンテナ共用器70とベースバンド部8との間に設けられた帯域通過フィルタ76とローノイズアンプ72とミキサ77と帯域通過フィルタ78と中間周波増幅器75′とによって受信側が構成されている。そして、ミキサ73,77には電圧制御発振器79が接続されている。
さらに、このRF部7は、上記第1〜第3実施例のいずれかの方向性結合器1が送信側のパワーアンプ75とアンテナ共用器70との間に介設されている。
具体的には、方向性結合器1の主線路2がパワーアンプ75の出力側とアンテナ共用器70の入力側との間に接続され、副線路3がコントローラ9の入力側に接続されている。
具体的には、方向性結合器1の主線路2がパワーアンプ75の出力側とアンテナ共用器70の入力側との間に接続され、副線路3がコントローラ9の入力側に接続されている。
かかる構成により、高周波の主信号S1がパワーアンプ75から出力されると、方向性結合器1の主線路2を通ってアンテナ共用器70に至り、アンテナ6から送信される。
すると、主線路2と副線路3との電磁気的結合により、主信号S1の電力に対応した副信号S2が副線路3に誘導されてコントローラ9に至る。そして、コントローラ9が、副信号S2の電力値から主信号S1の電力値を想定して、パワーアンプ75の出力電力を制御する。
このとき、方向性結合器1の主線路2において、主信号S1に対する電力損失が少ないので、パワーアンプの出力電力を効率よく伝送させることができる。この結果、消費電力を抑えることができる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例〜第3実施例と同様であるので、その記載は省略する。
すると、主線路2と副線路3との電磁気的結合により、主信号S1の電力に対応した副信号S2が副線路3に誘導されてコントローラ9に至る。そして、コントローラ9が、副信号S2の電力値から主信号S1の電力値を想定して、パワーアンプ75の出力電力を制御する。
このとき、方向性結合器1の主線路2において、主信号S1に対する電力損失が少ないので、パワーアンプの出力電力を効率よく伝送させることができる。この結果、消費電力を抑えることができる。
その他の構成,作用及び効果は、上記第1実施例〜第3実施例と同様であるので、その記載は省略する。
なお、この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内において種々の変形や変更が可能である。
例えば、上記実施例では、副線路3の本体部30を矩形のスパイラル形状にしたが、これに限定されるものではなく、例えば、円形のスパイラル形状にしても良いことは勿論である。
また、上記実施例では、誘電体4内に主線路2と副線路3とを内包した構成としたが、略直方体状の磁性体内に主線路2と副線路3とを内包した構成とすることもできる。
また、上記実施例における方向性結合器1の製造方法において、図7に示した方向性結合器1の積層方向はその一例であり、積層方向が図7に示す方向に限定される物ではないことは勿論である。さらに、当該製造方法では、個産の場合を例にして説明したが、量産する場合は、複数の方向性結合器を備えた親基板(ウエハ)の状態で製造し、最終工程でダイシング、レーザー等の方法により製品サイズ毎に切り出す方法を用いると、効果的に量産することができる。
例えば、上記実施例では、副線路3の本体部30を矩形のスパイラル形状にしたが、これに限定されるものではなく、例えば、円形のスパイラル形状にしても良いことは勿論である。
また、上記実施例では、誘電体4内に主線路2と副線路3とを内包した構成としたが、略直方体状の磁性体内に主線路2と副線路3とを内包した構成とすることもできる。
また、上記実施例における方向性結合器1の製造方法において、図7に示した方向性結合器1の積層方向はその一例であり、積層方向が図7に示す方向に限定される物ではないことは勿論である。さらに、当該製造方法では、個産の場合を例にして説明したが、量産する場合は、複数の方向性結合器を備えた親基板(ウエハ)の状態で製造し、最終工程でダイシング、レーザー等の方法により製品サイズ毎に切り出す方法を用いると、効果的に量産することができる。
1…方向性結合器、 2…主線路、 2a,2b…両縁部、 3…副線路、 4…誘電体、 4a〜4i…誘電体層、 5−1〜5−4…外部電極、 6…アンテナ、 7…RF部、 8…ベースバンド部、 9…コントローラ、 21,22,31,32…端子部、 21a,22a,31a,32a…端面、 30…本体部、 30a〜30h…パターン、 33…接続部材、 41〜44…側面、 100…回路基板、 101,102…配線パターン、 103…ランド、 H…磁界、 L1…線路長、 L2…線幅、 L3…長さ、 M1…中心軸、 M2…軸心、 S1…主信号、 S2…副信号。
Claims (9)
- 主信号を伝送する主線路と、この主線路との電磁気的結合により上記主信号の電力に対応した副信号を出力する副線路とを備えた方向性結合器であって、
上記主線路は、その両端部に上記主信号を伝送するための端子部を有し、
上記副線路は、両端部に上記副信号を出力するための端子部を有したスパイラル形状をなし且つそのスパイラル方向の軸心が上記主線路の主信号の伝搬方向と交差するように配置されている、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項1に記載の方向性結合器において、
上記副線路は、上記スパイラル方向の軸心が上記主線路の主信号の伝搬方向と直交するように配置されている、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項1又は請求項2に記載の方向性結合器において、
上記主線路の線路長は、上記主信号の波長の1/4倍以下である、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の方向性結合器において、
上記副線路は、略矩形のスパイラル形状をなす、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方向性結合器において、
上記主線路は、所定の回路基板にパターン形成され、
上記副線路は、上記スパイラル方向の軸心が上記主線路の主信号の伝搬方向と交差するように、主線路の上方に配置され、且つ上記両端部の端子部が上記回路基板に設けられたランドに接続されている、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の方向性結合器において、
上記主線路と副線路とが略直方体の誘電体又は磁性体中に内包されて、当該主線路の上記端子部と副線路の上記端子部とが当該誘電体又は磁性体の側面に露出するようにそれぞれ引き出され、外部電極が当該端子部の露出部にそれぞれ接続された状態で誘電体又は磁性体の側面に取り付けられている、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項6に記載の方向性結合器において、
上記主信号の伝搬方向の両縁部を上記誘電体又は磁性体の内部において当該誘電体又は磁性体の側面に沿ってそれぞれ折り曲げることにより、上記主線路を上記副線路を径方向から囲む断面略U字状に形成し、上記外部電極を当該両端子部の露出部に接続した、
ことを特徴とする方向性結合器。 - 請求項1ないしは請求項7に記載の方向性結合器を備えた、
ことを特徴とする高周波モジュール。 - 請求項8に記載の高周波モジュールを備えた、
ことを特徴とする無線通信装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2005000076A JP2006191221A (ja) | 2005-01-04 | 2005-01-04 | 方向性結合器 |
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JP2005000076A JP2006191221A (ja) | 2005-01-04 | 2005-01-04 | 方向性結合器 |
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008078853A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Renesas Technology Corp | 方向性結合器および高周波回路モジュール |
WO2012005052A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | 電子部品及びその製造方法 |
WO2012005041A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
WO2012005051A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
JP2012244324A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波装置 |
WO2016006676A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
-
2005
- 2005-01-04 JP JP2005000076A patent/JP2006191221A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008078853A (ja) * | 2006-09-20 | 2008-04-03 | Renesas Technology Corp | 方向性結合器および高周波回路モジュール |
JP5868317B2 (ja) * | 2010-07-06 | 2016-02-24 | 株式会社村田製作所 | 電子部品及びその製造方法 |
WO2012005052A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | 電子部品及びその製造方法 |
WO2012005041A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
WO2012005051A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 株式会社村田製作所 | 電子部品 |
CN102960075A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-03-06 | 株式会社村田制作所 | 电子元器件及其制造方法 |
CN102986084A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-03-20 | 株式会社村田制作所 | 定向耦合器 |
JPWO2012005052A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2013-09-02 | 株式会社村田製作所 | 電子部品及びその製造方法 |
US8629735B2 (en) | 2010-07-06 | 2014-01-14 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Electronic component |
JP5545369B2 (ja) * | 2010-07-06 | 2014-07-09 | 株式会社村田製作所 | 方向性結合器 |
US8791770B2 (en) | 2010-07-06 | 2014-07-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Directional coupler |
CN102986084B (zh) * | 2010-07-06 | 2015-08-05 | 株式会社村田制作所 | 定向耦合器 |
JP2012244324A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波装置 |
WO2016006676A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2016-01-14 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
JPWO2016006676A1 (ja) * | 2014-07-10 | 2017-04-27 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
US10008757B2 (en) | 2014-07-10 | 2018-06-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High-frequency module |
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