JP2008061082A - Balancing filter circuit and high frequency device fabricated thereby - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに電磁結合した第1および第2の結合線路を有し、いわゆるバラン(Balun:平衡非平衡変換回路)の機能と複数個の帯域通過フィルタの機能とを併せ持つフィルタ回路(以下、バランスフィルタ回路という)に関するものである。 The present invention includes first and second coupling lines that are electromagnetically coupled to each other, and a filter circuit having a function of a so-called balun (balanced and unbalanced conversion circuit) and a function of a plurality of band-pass filters (hereinafter referred to as a “band” filter). (Referred to as a balance filter circuit).
結合線路を用いたバランスフィルタ回路としては従来様々なタイプがあるが、何れも、通過帯域の低域の隣接周波数帯域の信号レベルを減衰させる減衰回路を備えている。
たとえば2.4GHz帯の信号を通過させ、隣接する1.9GHz帯の他の通信方式の電波の周波数域を減衰させる特性を有し、バランの機能を備えるフィルタとして、誘電体層を積層させ低温焼成技術を用いて一体化した構造のフィルタ回路が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
There are various types of balanced filter circuits using a coupled line, and each includes an attenuation circuit that attenuates the signal level of the adjacent frequency band in the low pass band.
For example, a filter having a characteristic of passing a 2.4 GHz band signal and attenuating a frequency band of a radio wave of another communication system adjacent to the 1.9 GHz band and having a balun function is formed by laminating a dielectric layer at a low temperature. A filter circuit having an integrated structure using a firing technique is known (for example, see Patent Document 1).
この特許文献1に、バランスフィルタ回路として、低温焼成技術を用いた積層型誘電体フィルタが開示されているが、これは平衡非平衡変換回路とフィルタ回路がそれぞれ誘電率の異なる誘電体層内で構成され上部と下部に積層された構造となっているため、形状寸法の小型化に限界がある。
また平衡非平衡変換回路の平衡入出力端子側にインダクタ及びキャパシタを配置する場合、高周波特性を考慮して鏡面対称に配置する必要がありレイアウト上の制限となる。また平衡入出力端子から出力される信号のレベルバランスが悪く選別工程でのトリミングを必要とする。また平衡入出力端子側にインダクタ及びキャパシタを配置するよりも多くのインダクタ及びキャパシタの素子数が必要になるため、小型化に不利であるとともに素子がばらつくことにより周波数特性が悪化する。
さらに、通常エッジ結合線路に接続される波長短縮用キャパシタは、減衰極を構成する共振回路のキャパシタとは別に構成される。このためキャパシタの製造精度がばらつくと、通過帯域が両側の減衰特性に影響されて帯域幅が狭くなってしまう問題がある。
In addition, when an inductor and a capacitor are arranged on the balanced input / output terminal side of the balanced / unbalanced conversion circuit, it is necessary to arrange them mirror-symmetrically in consideration of high frequency characteristics, which is a limitation in layout. Further, the level balance of the signal output from the balanced input / output terminal is poor, and trimming in the selection process is required. In addition, since more inductors and capacitors are required than when the inductors and capacitors are arranged on the balanced input / output terminal side, it is disadvantageous for miniaturization and the frequency characteristics deteriorate due to variations in the elements.
Further, the wavelength shortening capacitor connected to the normal edge coupling line is configured separately from the capacitor of the resonance circuit forming the attenuation pole. For this reason, if the manufacturing accuracy of the capacitor varies, there is a problem that the pass band is affected by the attenuation characteristics on both sides and the bandwidth becomes narrow.
上述したことに鑑み、本発明は通過帯域の低域側に存在する他の信号と、高域側の通過帯域の高調波信号とを減衰すると共に素子がばらついても所定の通過帯域特性を得ることである。 In view of the above, the present invention attenuates other signals present on the low band side of the pass band and harmonic signals in the high band side pass band, and obtains a predetermined pass band characteristic even if the elements vary. That is.
本発明のバランスフィルタ回路は、非平衡入出力端子と、第1と第2の端子を有し、該第1の端子が上記非平衡入出力端子に接続され、入力信号の通過帯域の低域側に第1の減衰極を有する第1の減衰回路と、第3と第4の端子を有し、該第3の端子が上記非平衡入出力端子に接続され、上記通過帯域の高域側に第2の減衰極を有する第2の減衰回路と、上記第1の減衰回路の第2の端子と第2の減衰回路の第4の端子に接続され、第1の結合線路で構成された帯域フィルタと、平衡信号を入出力する第5と第6の入出力端子を有し、上記第1の結合線路に少なくとも一部が平行に配置され、電磁結合して上記通過帯域の信号を導出するかまたは上記第5と第6の入出力端子から入力された平衡信号を電磁結合により上記第1の結合線路に供給する第2の結合線路とを有する。 The balance filter circuit of the present invention has an unbalanced input / output terminal and first and second terminals, the first terminal being connected to the unbalanced input / output terminal, and a low pass band of an input signal. A first attenuation circuit having a first attenuation pole on the side, and third and fourth terminals, the third terminal being connected to the unbalanced input / output terminal, and the high band side of the passband And a second attenuation circuit having a second attenuation pole, a second terminal of the first attenuation circuit, and a fourth terminal of the second attenuation circuit. Bandpass filter, fifth and sixth input / output terminals for inputting / outputting balanced signal, at least part of which is arranged in parallel to the first coupling line, and electromagnetically deriving the signal in the passband Or a balanced signal input from the fifth and sixth input / output terminals is supplied to the first coupling line by electromagnetic coupling. And a second coupling line.
本発明の高周波装置は、絶縁体基板上に構成された結合線路によって平衡非平衡変換回路とフィルタ回路が一体化された高周波装置であって、第1と第2の端子を有し、該第1の端子が非平衡入出力端子に接続され、入力信号の通過帯域の低域側に第1の減衰極を有する第1の減衰回路と、第3と第4の端子を有し、該第3の端子が上記非平衡入出力端子に接続され、上記通過帯域の高域側に第2の減衰極を有する第2の減衰回路と、上記第1の減衰回路の第2の端子と上記第2の減衰回路の第4の端子に接続された結合線路からなる平衡非平衡変換回路とを有する。 A high-frequency device according to the present invention is a high-frequency device in which a balanced / unbalanced conversion circuit and a filter circuit are integrated by a coupling line formed on an insulator substrate, and includes first and second terminals. 1 terminal is connected to the unbalanced input / output terminal, has a first attenuation circuit having a first attenuation pole on the lower side of the pass band of the input signal, and third and fourth terminals, 3 terminal is connected to the unbalanced input / output terminal, a second attenuation circuit having a second attenuation pole on the high band side of the pass band, a second terminal of the first attenuation circuit, and the second terminal And a balanced / unbalanced conversion circuit comprising a coupled line connected to the fourth terminal of the second attenuation circuit.
非平衡入出力端子から入力された信号は、第1の減衰回路、第2の減衰回路、帯域通過フィルタ、平衡非平衡変換部を通って平衡信号に変換され、平衡入出力端子から出力される。このとき、帯域通過フィルタを構成するLC並列共振回路の通過帯域の周波数では、当該LC並列共振回路のインピーダンスが低くなるようにその定数が設定されている。
この通過帯域の周波数では、通過帯域の低域側の隣接周波数域に減衰極を有するLC直列共振回路のインピーダンスは高いが、通過帯域の隣接周波数域では低くなる。また、高域側の隣接周波数域に減衰極を有するLC並列共振回路のインピーダンスは、通過帯域の周波数においてインピーダンスは低いが、通過帯域の高域隣接周波数域では高くなる。その結果、通過帯域の低域と高域の隣接周波数域で減衰極を有する通過帯域フィルタ特性が得られる。
A signal input from the unbalanced input / output terminal is converted into a balanced signal through the first attenuation circuit, the second attenuation circuit, the band pass filter, and the balanced unbalanced conversion unit, and is output from the balanced input / output terminal. . At this time, the constant is set so that the impedance of the LC parallel resonant circuit is low at the frequency of the pass band of the LC parallel resonant circuit constituting the band pass filter.
At this passband frequency, the impedance of the LC series resonance circuit having an attenuation pole in the adjacent frequency region on the lower side of the passband is high, but is low in the adjacent frequency region of the passband. In addition, the impedance of the LC parallel resonant circuit having an attenuation pole in the adjacent frequency region on the high frequency side is low in the passband frequency but high in the high frequency adjacent frequency region in the passband. As a result, it is possible to obtain a passband filter characteristic having attenuation poles in the low frequency band and high frequency adjacent frequency bands.
さらに、入力信号は第1および第2の結合線路によって平衡非平衡変換される。このとき第1および第2の結合線路が屈曲され、結合線路の両端が平衡信号の出力経路と近づいた配置となっている。そのため、寄生インダクタンスの影響を受けることなく平衡非平衡変換が実行される。
またこれとは逆に、平衡入出力端子から平衡信号を供給して、フィルタ処理した後、非平衡入出力端子から非平衡信号を導出することもできる。
Further, the input signal is balanced and unbalanced by the first and second coupled lines. At this time, the first and second coupled lines are bent so that both ends of the coupled line are close to the output path of the balanced signal. Therefore, balanced / unbalanced conversion is performed without being affected by the parasitic inductance.
On the other hand, after a balanced signal is supplied from the balanced input / output terminal and filtered, the unbalanced signal can be derived from the unbalanced input / output terminal.
本発明のバランスフィルタ回路およびこれを用いた高周波装置は、高周波増幅回路等の接続を考慮して非平衡−平衡、あるいは平衡−非平衡とする入出力形式を実現しながらも、本来他信号や通過帯域の高調波成分等を減衰するとともに、小型化を有効に図りかつ製造ばらつきに強いフィルタ回路を構成することができる。 The balanced filter circuit of the present invention and the high-frequency device using the balanced filter circuit, while realizing an input / output type that is unbalanced-balanced or balanced-unbalanced in consideration of the connection of a high-frequency amplifier circuit, etc. It is possible to configure a filter circuit that attenuates harmonic components and the like in the passband, effectively reduces the size, and is resistant to manufacturing variations.
図1に本発明の実施の形態に係るバランスフィルタ回路(またはフィルタ回路と記載する)の回路図を示す。このバランスフィルタ回路は、WLAN(Wireless LAN)やBluetoothなど無線データ通信機器のマイクロ波回路部を構成するアンテナとIC回路(差動型マイクロ波増幅回路など)の段間に配置される高周波部品として用いられる。バランスフィルタ回路1の入出力端子として、非平衡入出力端子Tuと平衡入出力端子Tb1,Tb2が構成されているが、信号入力はいずれか一方の端子から入力し、他方の端子から信号を導出する。
FIG. 1 shows a circuit diagram of a balance filter circuit (or a filter circuit) according to an embodiment of the present invention. This balance filter circuit is a high-frequency component that is placed between the antenna and the IC circuit (differential-type microwave amplifier circuit, etc.) constituting the microwave circuit part of a wireless data communication device such as WLAN (Wireless LAN) or Bluetooth. Used. As the input / output terminals of the
例えば、信号が非平衡入出力端子Tu11から入力され平衡入出力端子Tb1,Tb2から出力信号が導出されるとき、非平衡入力−平衡出力のフィルタ回路を構成する。また、信号が平衡入出力端子Tb1,Tb2から入力され、非平衡入出力端子Tuから導出されるとき、平衡入力−非平衡出力のフィルタ回路を構成する。
すなわち、入力端子は入力信号の入力形式に適合させるため、非平衡入力端子あるいは平衡入出力端子のどちらか一方にすることができるので、入力端子をいずれかに設定すればこれに伴い、出力端子は設定される。
For example, when a signal is input from the unbalanced input / output terminal Tu11 and an output signal is derived from the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2, an unbalanced input-balanced output filter circuit is configured. When a signal is input from the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2 and derived from the unbalanced input / output terminal Tu, a balanced input / unbalanced output filter circuit is configured.
In other words, since the input terminal is adapted to the input format of the input signal, it can be either an unbalanced input terminal or a balanced input / output terminal. Is set.
フィルタ回路(バランスフィルタ回路)1は、第1の減衰回路10、第2の減衰回路20、結合線路部30およびインピーダンス整合(変換)部40を有する。このうち結合線路部30は、マイクロストリップ線路(結合線路とも称する)出構成され、平面状のレイアウトは、例えば後述するように、同一の導電層から形成される、いわゆるエッジ結合または横結合と称されるタイプと、異なる導電層で誘電体層を挟んで電磁結合する、いわゆるブロードサイド結合または縦結合と称されるタイプとの2つの実施態様がある。両タイプは、この結合線路CL1,CL2の構造が異なるのみで基本的な等価回路の構成は共通する。
The filter circuit (balance filter circuit) 1 includes a
第1の減衰回路10は、LC直列共振回路で構成され、一般にトラップ回路と称され、このLC直列共振回路は例えばインダクタL1とキャパシタC1の素子で構成され、特定周波数、たとえば1.9GHz付近に共振周波数の減衰極を有する。
第1の減衰回路10の具体例として、非平衡入出力端子Tuと基準電位(接地電位:GND)との間にインダクタL1の一端が接続され、他端がキャパシタC1の一端に接続され、このキャパシタC1の他端がグランドに接続される。
ここで、入力信号が非平衡入出力端子Tuを介して第1の減衰回路10に入力されるときは、非平衡入力端子であり、また逆にこの第1の減衰回路10から非平衡入出力端子Tuを介して出力信号を導出するときは、非平衡出力端子となる。この2通りの端子の役割をまとめて非平衡入出力端子Tuと定義する。
The
As a specific example of the
Here, when the input signal is input to the
第2の減衰回路20はLC並列共振回路で構成されたトラップ回路であり、通過帯域の中心周波数の約2倍の周波数、4.8GHz付近に共振周波数の減衰極を有する。このLC並列共振回路は、インダクタL2とキャパシタC2とを有する。
第2の減衰回路20の具体例として、非平衡入出力端子TuにインダクタL2の一端とキャパシタC2の一端が接続され、インダクタL2の他端とキャパシタC2の他端が結合線路CL1の一端に接続され、この結合線路CL1の他端はグランドに接続される。
結合線路部30は、第1の結合線路CL1と第2の結合線路CL2とを有する。第1の結合線路CL1はLC並列共振回路を構成し、グランドに接地される。この結合線路CL1は例えば、マイクロストリップ線路で形成され、線路長をλ/4(λは波長)とすることにより、上述した通過帯域の中心周波数、例えば2.4GHzで並列共振するバンドパス(帯域)フィルタを構成する。この図1に示すように結合線路CL1とグランド間にキャパシタが接続されず、CL1の他端が直接グランドに接続される。
The
As a specific example of the
The coupled
結合線路CL1に波長短縮用のキャパシタを接続していないが、LC並列共振回路の容量成分を用いて、キャパシタを代用している。具体的には、第2の減衰回路20の共振周波数(減衰極)は、通過帯域の中心周波数より高いので、通過帯域の周波数において、この並列共振器回路のインピーダンスは容量性となる。この容量成分が上記第1の結合線路CL1と直列接続されるので、線路長を短縮できる。
次に、第2の結合線路CL2は、例えばマイクロストリップ線路で形成され、結合線路CL1に沿って配置され、2つの平衡入出力端子Tb1とTb2の間に接続されている。
平衡入出力端子Tb1とTb2は、パターンレイアウトすると通常、寄生インダクタや寄生抵抗も含むがそれらは微少であるので、図1では、2つの平衡入出力端子Tb1とTb2の間に接続されているキャパシタC3のみを示す。ここで、出力信号が平衡入出力端子Tb1とTb2を介して導出されるときは、平衡入出力端子Tb1とTb2は平衡出力端子であり、逆に入力信号がこの平衡入出力端子Tb1とTb2を介して第2の結合線路に入力されるときは、平衡入力端子となる。この2通りの端子の役割をまとめて平衡入出力端子Tb1とTb2と定義する。
なお本実施形態において、第1の減衰回路10の非平衡入出力端子TuとインダクタL1の共通接続端子は第1の端子の相当し、キャパシタC1のグランドに接続されている端子が第2の端子に相当する。第2の減衰回路20のインダクタL2とキャパシタC2が共通接続され、非平衡入出力端子Tuに接続される端子が第3の端子に相当し、第1の結合線路CL1とインダクタL2とキャパシタC2が共通接続された端子が第4の端子に相当する。また、第2の結合線路CL2の平衡入出力端子Tb1,Tb2が第5と第6の端子に相当する。
Although a wavelength shortening capacitor is not connected to the coupling line CL1, a capacitor is substituted by using a capacitance component of the LC parallel resonance circuit. Specifically, since the resonance frequency (attenuation pole) of the
Next, the second coupled line CL2 is formed of, for example, a microstrip line, arranged along the coupled line CL1, and connected between the two balanced input / output terminals Tb1 and Tb2.
The balanced input / output terminals Tb1 and Tb2 usually include a parasitic inductor and a parasitic resistance in a pattern layout, but they are very small. Therefore, in FIG. Only C3 is shown. Here, when the output signal is derived via the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2, the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2 are balanced output terminals. When the signal is input to the second coupled line via the line, it becomes a balanced input terminal. The roles of these two terminals are collectively defined as balanced input / output terminals Tb1 and Tb2.
In this embodiment, the unbalanced input / output terminal Tu of the
次に図1のバランスフィルタ回路1の動作について説明する。以後説明を簡略化するため、入力信号を非平衡入出力端子Tuから入力し、フィルタ処理した信号を平衡入出力端子Tb1,Tb2から導出する場合について説明する。勿論、この逆の信号入力、信号出力により、フィルタ処理を行うことができる。
非平衡入出力端子Tuから、例えば2.4GHzの高周波信号が入力されると、第1の減衰回路10の共振周波数は約1.9GHzであるので、この2.4GHzの信号は減衰されない。しかし、周波数約1.9GHzの他の信号は、第1の減衰回路10の減衰極と一致するので、ここで減衰される。これにより希望信号に隣接する低域側の他の信号による妨害を減少させることができる。
Next, the operation of the
When a high frequency signal of 2.4 GHz, for example, is input from the unbalanced input / output terminal Tu, the resonance frequency of the
次に、第1の減衰回路10で隣接信号が減衰した信号は、第2の減衰回路20に供給される。ここで第2の減衰回路20はLC並列共振回路で構成されたトラップを構成し、このトラップ中心周波数は、通過帯域の中心周波数の約2倍の4.8GHzに設定される。この結果、2.4GHzの高調波は減衰極の周波数と一致するので減衰される。
したがって、第2の減衰回路20の出力では、入力信号に隣接する1.9GHzと4.8GHzの信号が減衰され、通過帯域内の希望信号のみが出力される。
第2の減衰回路20を通過した信号は、結合線路部30に供給され、第1の結合線路CL1で中心周波数2.4GHzのバンドパスフィルタが構成され、所定帯域幅の周波数が抽出される。
この第1と第2の結合線路CL1,CL2で結合されて、キャパシタC3でインピーダンス変換されて、平衡入出力端子Tb1とTb2から、互いに180度位相の異なる信号が導出される。
すなわち、非平衡入出力端子Tuから入力された非平衡信号は、通過帯域の低域側と高域側の周波数が減衰された後、平衡入出力端子Tb1とTb2から導出される。
Next, the signal in which the adjacent signal is attenuated by the
Accordingly, at the output of the
The signal that has passed through the
The first and second coupling lines CL1 and CL2 are coupled, and the impedance is converted by the capacitor C3, so that signals having phases different from each other by 180 degrees are derived from the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2.
That is, the unbalanced signal input from the unbalanced input / output terminal Tu is derived from the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2 after the frequencies on the low band side and high band side of the pass band are attenuated.
また、上述した信号入力の経路を逆にすることができる。例えば、平衡入出力端子Tb1とTb2にバランスした信号を入力し、第2の結合線路CL2に入力する。この第2の結合線路CL2と第1の結合線路CL1が電磁結合され、かつ第1の結合線路CL1の通過帯域の周波数(信号)のみが抽出される。この抽出された信号は、非平衡信号となり、第2の減衰回路20の帯域の中心周波数の約2倍の周波数の信号が減衰され、さらに第1の減衰回路に供給され、通過帯域の低域側に設けられた約1.9GHzの共振周波数が減衰される。
このように、通過帯域の低域側と高域側に隣接する減衰極で不要な信号を減衰し、帯域周波数のみを抽出して、非平衡入出力端子Tuから出力信号が導出される。
上述したように、このバランスフィルタ回路1は、入力と出力を入力形式に従って設定することができる。
Further, the signal input path described above can be reversed. For example, a balanced signal is input to the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2, and is input to the second coupling line CL2. The second coupled line CL2 and the first coupled line CL1 are electromagnetically coupled, and only the passband frequency (signal) of the first coupled line CL1 is extracted. This extracted signal becomes an unbalanced signal, a signal having a frequency about twice the center frequency of the band of the
In this way, unnecessary signals are attenuated by the attenuation poles adjacent to the low band side and the high band side of the pass band, and only the band frequency is extracted, and the output signal is derived from the unbalanced input / output terminal Tu.
As described above, the
また、このバランスフィルタ回路1を組み合わせて、種々の入力、出力形式のフィルタ回路を構成することができる。
具体例として、図1に示したバランスフィルタ回路1を2個用い、第1のバランスフィルタの平衡入出力端子Tb1,Tb2と第2のバランスフィルタの平衡入出力端子Tb1,Tb2とをお互い接続することにより、非平衡入力、非平衡出力のフィルタ回路を構成することができる。
また、他の例として、第1のバランスフィルタ回路の非平衡入出力端子Tuと第2のバランスフィルタ回路の非平衡入出力端子Tuをお互い接続することにより、平衡入力、平衡出力のフィルタ回路を構成することができる。
In addition, the
As a specific example, two
As another example, by connecting the unbalanced input / output terminal Tu of the first balance filter circuit and the unbalanced input / output terminal Tu of the second balance filter circuit to each other, a balanced input and balanced output filter circuit can be obtained. Can be configured.
次に、図1のバランスフィルタ回路を有する高周波装置100のパターンレイアウトとその断面構造について説明する。パターンレイアウトでは、第1の結合線路CL1と第2の結合線路CL2に関して、横結合線路(エッジ結合)と縦結合線路の実施形態があり、後者はフィルタ回路の面積が広くなる。
図2は結合線路をエッジ結合(横結合)させた場合の高周波装置100のレイアウト例である。
図2に示す横結合タイプの高周波装置100は、図3に示すように、たとえば半絶縁性半導体基板、その他導電率が低い基板140上に絶縁層142を形成し、この絶縁層142の上に基準電位(たとえば接地電位GND)を供給するグランド(GND)プレート144が形成されている。グランドプレート144上に層間誘電体層146が形成され、層間誘電体層146の上に殆どのフィルタ回路素子の素材である上層の導電層が形成されている。
Next, a pattern layout and a cross-sectional structure of the
FIG. 2 is a layout example of the high-
As shown in FIG. 3, the lateral coupling type high-
高周波装置100のパターンレイアウト図は図2に示す構成となっている。概略、パターンレイアウト図の左側領域に第1の減衰回路110、第2の減衰回路107の構成素子が配置され、右側領域に結合線路部114やインピーダンス整合部を構成する素子が配置されている。
高周波装置100のパターンレイアウト図において、このパターンレイアウト図の外周部にグランド(GND)ライン101が配置され、グランドライン101の所定間隔に、ビアホール102を設け、これを介して下層のグランド(GND)プレート144に接続される。それにより、各受動素子がグランドライン101で囲まれ、バランスフィルタ回路1が電磁シールドされ、素子間の信号干渉が防止される。グランドライン101は、入力線路(配線)103と出力線路(配線)120,121を基板の端部までレイアウトするため、非平衡入出力端子111(Tu)、平衡入出力端子116(Tb1),117(Tb2)の端子取り出し領域のみ形成されていない。
The pattern layout diagram of the high-
In the pattern layout diagram of the high-
第1の減衰回路110に対応するパターンレイアウト図について説明する。非平衡入出力端子111に、スパイラル形のインダクタ108の一方側端が接続されている。このインダクタ108は上層の導電層により形成され、その中心寄りの他方側端が、ビアホール130B、下層の導電層からなる接続層135、ビアホール130A、キャパシタ109を介してグランドライン101に接続される。
バランスフィルタ回路1では、この接続層135のみが層間誘電体層146中に埋め込まれた下層の導電層により構成され、図2の平面図におけるその他の回路素子や配線は全て、層間誘電体層146上に形成された上層の導電層から構成される。
A pattern layout diagram corresponding to the
In the
また、非平衡入出力端子111は、第2の減衰回路107に接続される。この第2の減衰回路107は、具体的にはスパイラル形のインダクタ105の中心寄りの一方の端子とキャパシタ106の一方の端子に接続される。また、非平衡入出力端子111は、ビアホール131A、下層の導電層からなる接続層135A、ビアホール131Bを介してインダクタ105の中心寄りの端子に接続されるとともにキャパシタ106の一方の端子に接続される。また、インダクタ105の他方の端子はキャパシタ106の他方の端子に接続される。
バランスフィルタ回路1では、この接続層135,135Aのみが層間誘電体層146中に埋め込まれた下層の導電層から構成され、図2の平面図におけるその他の回路素子や配線は全て、層間誘電体層146上に形成された上層の導電層から構成される。
The unbalanced input /
In the
第2の減衰回路107の出力は結合線路部114に接続され、非平衡信号が平衡信号に変換されて導出される。
具体的に、第2の減衰回路107の出力は第1の結合線路112(CL1)の端部に接続される。第1の結合線路112は一部が屈曲された分布定数線路で構成され、他の端部がグランドライン101に接続される。
第2の結合線路113(CL2)の実効接合部が、第1の結合線路112の内周に沿って平行に同一平面上に配置され、これにより相互にエッジ結合(横結合)が可能になっている。
The output of the
Specifically, the output of the
The effective joint portion of the second coupling line 113 (CL2) is arranged on the same plane in parallel along the inner periphery of the
実効結合部の両端はそれぞれ平衡信号の出力線路120,121を介して平衡入出力端子116,117に接続される。平衡信号を導出する出力線路120,121間にインピーダンス整合用のキャパシタ115が配置されている。
図2に示す高周波装置100のレイアウトパターン図において、第2の結合線路113とインピーダンス整合部は、キャパシタ115の中心で折り返したミラー対称配置となっている。これにより出力信号レベルが揃えられ、かつ位相が反転した2つの平衡信号の特性にパターン上で大きなズレが生じないように配慮されている。なお、全てのキャパシタ106,109,115は上層の導電層で、MIM(Metal Insulator Metal)構造により形成されている。
Both ends of the effective coupling unit are connected to balanced input /
In the layout pattern diagram of the high-
なお、図3においては、インダクタ108の接続層135を第2の結合線路113の下層の接続層135Aと同一の導電層で形成しているがこれに限らず、第2の結合線路113と異なる階層の導電層から接続層135を形成してもよい。このように、より下層の導電層を用いることにより、インダクタの交差部の寄生容量が低減でき、インダクタの高い特性が得られている。
In FIG. 3, the
また、図2と図3に示す断面構造のほかに平面パターンでも変更が可能である。例えば、図2の横結合線路の結合線路部114の変形例として、第1の結合線路112を屈曲しないで直線状に形成し、またこれに対して第2の結合線路113の一部をこの第1の結合線路112に平行に直線状にレイアウトし、インピーダンス整合用キャパシタを介して囲むように矩形状のパターンを形成する。そして、このキャパシタの両端から取り出し線路を接続し、平衡入出力端子116と117に接続する。このとき、第1の減衰回路110と第2の減衰回路107のレイアウトは限定されず、図2に示す領域に配置されても良い。
In addition to the cross-sectional structure shown in FIGS. For example, as a modification of the coupled
またこの他、縦結合線路の例として、第1の結合線路112を層間誘電体層146上に直線状にレイアウトし、これに対応して第2の結合線路113の一部を層間誘電体層146内に埋め込んで第1の結合線路112に平行に直線状にレイアウトし、インピーダンス整合用キャパシタを介して囲み矩形状のパターンを形成する。このキャパシタの両端に配線層を接続し、さらに平衡信号を導出するための出力端子を接続する。この例においても、第1の減衰回路と第2の減衰回路は図2のようにレイアウトされて良い。
In addition, as an example of the longitudinally coupled line, the first coupled
図4に周波数−減衰量の周波数特性を示す。この周波数特性を示すグラフにおいて、横軸は周波数を示し、1GHzステップの目盛で0.00GHzから6.00GHzの範囲を示し、一方、縦軸は減衰量を示し、10dBステップ目盛で、0.0dBから−60.0dBの範囲を示す。
図4に示す曲線bは非平衡入出力端子Tu(11,111)から一方の平衡入出力端子Tb1(12,116)を経路したときの信号伝送特性(レベルLの周波数特性)を示し、曲線aは非平衡入出力端子Tu(11,111)から他方の平衡入出力端子Tb2(13,117)を経路したときの信号伝送特性を示す。また、この曲線aと曲線bを合成した値が曲線cであり、非平衡入出力端子Tu(11,111)から信号を入力したときの平衡入出力端子Tb1(12,116)、Tb2(13,117)から取り出すトータル出力信号に対応する。
FIG. 4 shows frequency characteristics of frequency-attenuation. In the graph showing the frequency characteristics, the horizontal axis indicates the frequency, the range of 0.00 GHz to 6.00 GHz is shown on the scale of 1 GHz step, while the vertical axis shows the amount of attenuation, 0.0 dB on the 10 dB step scale. To -60.0 dB.
A curve b shown in FIG. 4 shows a signal transmission characteristic (level L frequency characteristic) when routed from the unbalanced input / output terminal Tu (11, 111) to one balanced input / output terminal Tb1 (12, 116). a represents signal transmission characteristics when the other balanced input / output terminal Tb2 (13, 117) is routed from the unbalanced input / output terminal Tu (11, 111). A value obtained by combining the curve a and the curve b is a curve c, and balanced input / output terminals Tb1 (12, 116) and Tb2 (13) when a signal is input from the unbalanced input / output terminal Tu (11, 111). , 117) corresponding to the total output signal.
曲線aは、1GHz以下に1個の寄生トラップが存在するが、第1の減衰回路10の共振周波数の1.9GHzのトラップも存在し、この1.9GHzの減衰極の減衰量が大きい。このLC直列共振によるトラップは、上述したように図1においてはインダクタL1とキャパシタC1により発生し、図2においてはインダクタ108とキャパシタ109によるものである。このトラップの減衰量は、共振周波数で約−52dBである。また、通過帯域の高域側のトラップは、第2の減衰回路20により発生し、具体的にはインダクタL2とキャパシタC2の並列共振により形成される。この並列共振周波数(減衰極)は約4,4GHzで、その周波数における減衰量は−58dB以上である。
このとき、中心周波数2.4GHzの通過帯域の範囲では、各平衡入出力端子Tb1,Tb2から取り出す信号ロスはそれぞれ約4dBである。
曲線bは非平衡入出力端子Tu(11,111)から信号が入力され、平衡入出力端子Tb2(13,117)から信号を取り出したときの、周波数に対する信号の振幅レベルで、その特性はほぼ曲線aと同じである。
また、曲線cは曲線aと曲線bを合成したときの周波数に対する振幅レベルである。曲線cの通過帯域における伝送ロスは約−2dBであり、基準値の−3dBより少ない。
In the curve a, one parasitic trap exists at 1 GHz or less, but a 1.9 GHz trap of the resonance frequency of the
At this time, the signal loss taken out from each of the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2 is about 4 dB in the range of the pass band of the center frequency 2.4 GHz.
A curve b is the amplitude level of the signal with respect to the frequency when a signal is input from the unbalanced input / output terminal Tu (11, 111) and the signal is extracted from the balanced input / output terminal Tb2 (13, 117). Same as curve a.
Curve c is the amplitude level with respect to frequency when curve a and curve b are combined. The transmission loss in the pass band of the curve c is about -2 dB, which is smaller than the reference value of -3 dB.
このように、2.4GHz帯の信号通過帯域の信号伝送ロス、1.9GHz付近の隣接周波数帯域の極減衰周波数、1.5GHz以下の低域減衰幅と4.8GHz付近の極減衰周波数、減衰幅など、2つの平衡信号の特性がほぼ同一という結果が得られる。また、減衰極により通過帯域以外の他の無線通信に用いられる帯域の信号成分と高調波成分を効率よく減衰できる。 Thus, the signal transmission loss in the signal pass band of 2.4 GHz band, the extreme attenuation frequency in the adjacent frequency band near 1.9 GHz, the low attenuation width of 1.5 GHz or less, the extreme attenuation frequency in the vicinity of 4.8 GHz, the attenuation The result is that the characteristics of the two balanced signals, such as width, are nearly identical. In addition, the attenuation pole can efficiently attenuate signal components and harmonic components in bands other than the passband used for wireless communication.
図5に、図4に示した周波数特性を一部拡大したグラフを示す。この周波数特性は、平衡入出力端子Tb1(12,116)、Tb2(13,117)から導出する通過帯域近傍の出力信号の位相差と減衰量を示す。
この拡大図において、横軸に周波数をとり、2.3GHzから2.6GHzの範囲を示す。また右側の縦軸に、位相を示し、170度から190度の範囲を示し、また左側の縦軸に拡大した減衰量を示し、0.0dBから−4.0dBの範囲を示す。
平衡入出力端子Tb1(12,116)、Tb2(13,117)から取り出した出力信号間の位相差は、周波数2.3GHzから2.42GHzまで直線状に増加し、その周波数の範囲における位相差は1度以下である。また周波数2.42GHzから2.6GHzの範囲では、180度と179度の範囲で直線状に減少し、その差は0.5度以下である。
FIG. 5 shows a graph in which the frequency characteristics shown in FIG. 4 are partially enlarged. This frequency characteristic indicates the phase difference and attenuation of the output signal in the vicinity of the passband derived from the balanced input / output terminals Tb1 (12, 116) and Tb2 (13, 117).
In this enlarged view, the horizontal axis represents frequency and the range from 2.3 GHz to 2.6 GHz is shown. The right vertical axis indicates the phase, shows a range from 170 degrees to 190 degrees, the left vertical axis indicates the amount of attenuation, and indicates a range from 0.0 dB to -4.0 dB.
The phase difference between the output signals taken out from the balanced input / output terminals Tb1 (12, 116) and Tb2 (13, 117) increases linearly from the frequency 2.3 GHz to 2.42 GHz, and the phase difference in the frequency range. Is less than 1 degree. Further, in the frequency range from 2.42 GHz to 2.6 GHz, it decreases linearly in the range of 180 degrees and 179 degrees, and the difference is 0.5 degrees or less.
また、通過帯域の周波数約2.4GHzと2.48GHzの範囲における位相差は、約1.5度である。
このように、位相バランスは通過帯域において一般的な許容値180±10度の範囲内である。
図2に示す第1の結合線路CL1と第2の結合線路CL2を屈曲させさせた場合、平衡入出力端子Tb1、Tb2から出力される平衡信号のレベルバランスと位相バランスは、電磁界シミュレーションの結果から、結合線路を直線とした場合と同等である。
勿論、第1の結合線路CL1と第2の結合線路CL2を平行に直線状に配置した時は、その位相差はさらに小さくなる。
Further, the phase difference in the passband frequency range of about 2.4 GHz and 2.48 GHz is about 1.5 degrees.
Thus, the phase balance is in the range of a typical tolerance of 180 ± 10 degrees in the passband.
When the first coupled line CL1 and the second coupled line CL2 shown in FIG. 2 are bent, the level balance and phase balance of the balanced signals output from the balanced input / output terminals Tb1 and Tb2 are the results of electromagnetic field simulation. Therefore, it is equivalent to the case where the coupled line is a straight line.
Of course, when the first coupling line CL1 and the second coupling line CL2 are linearly arranged in parallel, the phase difference is further reduced.
次に、バランスフィルタ回路1に用いる素子がばらついたときの電気的特性の変化について述べる。
図6に容量値がばらついたときの減衰量−周波数特性に関する電気的特性を示す。
具体的には、バランスフィルタ回路1または高周波装置100に用いられるキャパシタC1(109),C2(106)とC3(115)の容量値がばらついたときの、減衰量−周波数特性を示す。
横軸に周波数の、0.00GHzから6.00GHzの範囲を示し、縦軸に減衰量0.00dBから−60.00dBの範囲を示す。
Next, changes in electrical characteristics when elements used in the
FIG. 6 shows electrical characteristics related to the attenuation-frequency characteristics when the capacitance value varies.
Specifically, attenuation-frequency characteristics when the capacitance values of the capacitors C1 (109), C2 (106), and C3 (115) used in the
The horizontal axis indicates the frequency range of 0.00 GHz to 6.00 GHz, and the vertical axis indicates the attenuation range of 0.00 dB to −60.00 dB.
上述した容量値が+(プラス)10%ばらついたときの電気的特性を曲線a、ばらつきが無いときの特性を曲線b、ばらつきが−(マイナス)10%としたときの特性を曲線cにそれぞれ示す。
このとき、通過帯域より低域の減衰極の周波数の変化は曲線a,b,c間において約0.2GHz以下であり、また変化したときの減衰量の変化はほぼ同じである。また、この減衰極より低域の約1.3GHz領域での減衰量は−30dB以下であり、容量値がばらついても基準値を満たしている。
通過帯域より高域側の減衰極の周波数は、曲線aの約4.2GHzから曲線cの4.6GHzの範囲にあり、それに対応する減衰量は約−59dBと−57dBである。また減衰極の周波数より高域の約4.8GHz付近の減衰量は、約−35dBから−39dBの範囲であり、基準値の−30dBより減衰量が大きい。
通過帯域において、容量値が−10%から+10%ばらついたとき、減衰量は−3dB以下であり、基準値より減衰量は小さい。
The electrical characteristic when the capacitance value varies + (plus) 10% is shown as curve a, the characteristic when there is no variation is curve b, and the characteristic when the variation is − (minus) 10% is shown as curve c. Show.
At this time, the change in the frequency of the attenuation pole lower than the pass band is about 0.2 GHz or less between the curves a, b, and c, and the change in the attenuation when changed is substantially the same. In addition, the attenuation in the region of about 1.3 GHz, which is lower than the attenuation pole, is −30 dB or less, and satisfies the reference value even if the capacitance value varies.
The frequency of the attenuation pole higher than the pass band is in the range from about 4.2 GHz of curve a to 4.6 GHz of curve c, and the corresponding attenuation amounts are about -59 dB and -57 dB. Further, the amount of attenuation in the vicinity of about 4.8 GHz higher than the frequency of the attenuation pole is in the range of about −35 dB to −39 dB, and the amount of attenuation is larger than the reference value of −30 dB.
When the capacitance value varies from −10% to + 10% in the pass band, the attenuation amount is −3 dB or less, and the attenuation amount is smaller than the reference value.
図7に、図6に示す減衰量−周波数特性の拡大図を示す。具体的には、容量値がばらついたときの通過帯域とその近傍周波数の電気的特性図を示す。
容量値が+10%ばらついたときの周波数特性を曲線a、容量値がばらつかないとき、すなわちセンター値のときの特性を曲線b、容量値が−10%ばらついたときの特性を曲線cとし、またこれらに対応した位相特性をそれぞれ曲線a1、b1、c1に示す。
曲線aに示すように、容量値がセンター値に対して+10%ばらついたとき、通過帯域の中心周波数は約2.35GHzとなり、その結果、通過帯域の上限周波数である約2.75GHzで減衰量は大きくなるが、約−3.0dBで基準値以下の減衰量である。勿論、このときの通過帯域の下限周波数での減衰量は約−2.1dBで、明らかに基準値より減衰量は少ない。
またこのときの位相特性を曲線a1に示す。曲線a1は、2.30GHzから2.34GHzまで直線状に増加し、その位相の変化量は1度以下である。2.34GHz付近で位相が急にマイナス方向に変化するが、その量は少なく約1度であり、その後2.34GHzから2.60GHzの範囲で、0.5度以下減少する。また、通過帯域の周波数では、位相の変化は殆んどない。
FIG. 7 shows an enlarged view of the attenuation amount-frequency characteristic shown in FIG. Specifically, an electrical characteristic diagram of the passband and its neighboring frequencies when the capacitance value varies is shown.
When the capacitance value varies by + 10%, the frequency characteristic is curve a, when the capacitance value does not vary, that is, when the capacitance value is the center value, curve b, and when the capacitance value varies by -10%, the characteristic is curve c. The phase characteristics corresponding to these are shown in curves a1, b1 and c1, respectively.
As shown by the curve a, when the capacitance value varies by + 10% with respect to the center value, the center frequency of the pass band is about 2.35 GHz. As a result, the attenuation is about 2.75 GHz which is the upper limit frequency of the pass band. However, the attenuation is about −3.0 dB or less than the reference value. Of course, the attenuation at the lower limit frequency of the passband at this time is about -2.1 dB, which is clearly less than the reference value.
The phase characteristic at this time is shown by a curve a1. The curve a1 increases linearly from 2.30 GHz to 2.34 GHz, and the amount of phase change is 1 degree or less. The phase abruptly changes in the negative direction around 2.34 GHz, but the amount is small, about 1 degree, and then decreases by 0.5 degrees or less in the range from 2.34 GHz to 2.60 GHz. Also, there is almost no phase change at the passband frequency.
曲線bに示すように、容量値がセンター値に対してばらつかないとき、通過帯域の中心周波数は約2.43GHzとなり、その結果、通過帯域の下限周波数である約2.40GHzで減衰量は−2.0dB以下で、基準値以下の減衰量である。また、このときの通過帯域の上限周波数2.475GHzでの減衰量は約−2.0dB強で、明らかに基準値より減衰量は少ない。
またこのときの位相特性を曲線b1に示す。曲線b1は、2.30GHzから2.42GHzまで直線状に増加し、その位相の変化量は0.5度以下である。2.42GHz付近で位相が急に変化するが、その量は約1.5度であり、その後2.43GHzから2.60GHzの範囲で以下減少する。このときの位相の減衰量の変化は0.5度以下である。また、位相の変化は2.42GHz付近で最も大きいが、通過帯域では約1.5度以下の位相の変化である。
As shown in the curve b, when the capacitance value does not vary with respect to the center value, the center frequency of the pass band is about 2.43 GHz, and as a result, the attenuation is about 2.40 GHz which is the lower limit frequency of the pass band. The attenuation is below -2.0 dB and below the reference value. Further, the attenuation at the upper limit frequency 2.475 GHz of the pass band at this time is about −2.0 dB, which is clearly less than the reference value.
The phase characteristic at this time is shown by a curve b1. The curve b1 increases linearly from 2.30 GHz to 2.42 GHz, and the amount of phase change is 0.5 degrees or less. The phase changes abruptly around 2.42 GHz, but the amount is about 1.5 degrees, and then decreases in the range from 2.43 GHz to 2.60 GHz. At this time, the change in phase attenuation is 0.5 degrees or less. Further, the phase change is the largest in the vicinity of 2.42 GHz, but the phase change is about 1.5 degrees or less in the passband.
曲線bに示すように、容量値がセンター値に対して−10%ばらついたとき、通過帯域の中心周波数は約2.50GHzとなり、その結果、通過帯域の下限周波数である約2.非平衡入出力端子GHzで減衰量は大きくなるが、約−3.0dBより少なく基準値以下の減衰量である。勿論、このときの通過帯域の上限周波数での減衰量は約−2.1dBで、明らかに基準値より減衰量は少ない。
またこのときの位相特性を曲線c1に示す。曲線c1は、2.30GHzから2.49GHzまで直線状に増加し、その位相の変化量は1度以下である。2.34GHz付近で位相が急にマイナス方向に変化するが、その量は約2度であり、その後2.51GHzから2.60GHzの範囲で減少し、その位相差は0.1度以下である。また、通過帯域では、位相の変化は0.5度以下で位相の変化は殆んどない。
As shown by the curve b, when the capacitance value varies by -10% with respect to the center value, the center frequency of the pass band is about 2.50 GHz, and as a result, the lower limit frequency of the pass band is about 2. Although the amount of attenuation increases at the unbalanced input / output terminal GHz, the amount of attenuation is less than about −3.0 dB and below the reference value. Of course, the attenuation at the upper limit frequency of the passband at this time is about -2.1 dB, which is clearly less than the reference value.
The phase characteristic at this time is shown by a curve c1. The curve c1 increases linearly from 2.30 GHz to 2.49 GHz, and the amount of phase change is 1 degree or less. The phase suddenly changes in the negative direction around 2.34 GHz, but the amount is about 2 degrees, and then decreases in the range of 2.51 GHz to 2.60 GHz, and the phase difference is less than 0.1 degree. . In the pass band, the phase change is 0.5 degrees or less and there is almost no phase change.
次に、図4から図7に示した電気的特性を不図示の他のバランスフィルタ回路の電気的特性と比較する。この比較用バランスフィルタ回路の特性を図8、図9、図10に示す。このバランスフィルタ回路の回路構成は、図1に示すバランスフィルタ回路1と比較して第2の減衰回路が省略されていて、第1の減衰回路の出力と第1の結合線路CL1の一方の端子間に低域遮断回路を構成するキャパシタが接続され、このキャパシタと第1の結合線路CL1の共通接続点とグランド間にキャパシタが接続された構成となっている。
Next, the electrical characteristics shown in FIGS. 4 to 7 are compared with the electrical characteristics of other balance filter circuits not shown. The characteristics of this comparative balance filter circuit are shown in FIGS. The circuit configuration of this balance filter circuit is that the second attenuation circuit is omitted as compared with the
図8に示すように、上述した比較用バランスフィルタ回路は、通過帯域の低域側に約1.8GHzにトラップが形成され、高域側にトラップは形成されない。
図9に、図8に対応した出力端子(Tb1とTb2)間の位相差を示す。通過帯域中の位相差は1度以内である。
As shown in FIG. 8, in the above-described comparative balance filter circuit, a trap is formed at about 1.8 GHz on the low band side of the pass band, and no trap is formed on the high band side.
FIG. 9 shows the phase difference between the output terminals (Tb1 and Tb2) corresponding to FIG. The phase difference in the pass band is within 1 degree.
上述したように、図1に示したバランスフィルタ回路1と比較用バランスフィルタ回路は、素子がばらつかないとき、通過帯域外の1.9GHzと4.8GHzにおける減衰量は−30dB以上であり、また通過帯域内での位相差も基準値以内である。
As described above, the
次に、図10に比較用バランスフィルタ回路の構成素子がばらついたときの電気的特性を示す。
図10に示す、曲線aはキャパシタの容量値がセンター値に対して+10%ばらついたときの特性を示す。通過帯域の高域側で、約−3.4dBし、基準値以上の減衰量である。また、容量値がセンター値に対して−10%ばらついたとき、曲線cを示し、通過帯域の低域側で、約−3.4dB減衰し、基準値の−3.0dBより減衰量が大きく、基準値を満足しない。
Next, FIG. 10 shows electrical characteristics when the constituent elements of the comparative balance filter circuit vary.
A curve “a” shown in FIG. 10 shows characteristics when the capacitance value of the capacitor varies + 10% with respect to the center value. On the high band side of the pass band, the attenuation is about −3.4 dB, which is greater than the reference value. Further, when the capacitance value varies by -10% with respect to the center value, a curve c is shown, which is attenuated by about -3.4 dB on the lower side of the pass band, and the attenuation is larger than the reference value of -3.0 dB. Does not satisfy the standard value.
従って、図1に示すバランスフィルタ回路1は、図10に示した比較用バランスフィルタ回路に比べて、容量値がセンター値に対して−10%から+10%以上ばらついても、通過帯域の減衰量は小さいことが分かる。
Accordingly, the
以上述べたように、帯域通過フィルタ特性に、その通過帯域の低域側と高域側に隣接周波数域を減衰させた特性を付与するための減衰回路が非平衡入出力端子の入力側に設けられていることから、その配置の自由度が高く全体の面積を小さくできる。
第2の減衰回路の減衰極を通過帯域の高調波にすることにより、使用周波数の高調波信号を減衰することができる。
結合線路の波長短縮用キャパシタを、並列共振回路を構成する第2の減衰回路の容量成分で代用するので、素子数を削減できる。
またフィルタを構成するキャパシタの素子数を減らす回路構成とし、キャパシタがばらついても、所定の減衰量と位相量を確保できる。
As described above, an attenuation circuit is provided on the input side of the unbalanced input / output terminal to give the bandpass filter characteristics that attenuate the adjacent frequency bands on the low-pass and high-pass sides of the passband. Therefore, the degree of freedom of the arrangement is high and the entire area can be reduced.
By making the attenuation pole of the second attenuation circuit a harmonic of the pass band, the harmonic signal of the operating frequency can be attenuated.
Since the capacitor for shortening the wavelength of the coupled line is substituted with the capacitance component of the second attenuation circuit constituting the parallel resonant circuit, the number of elements can be reduced.
In addition, the circuit configuration is such that the number of capacitors constituting the filter is reduced, and even when the capacitors vary, a predetermined attenuation amount and phase amount can be secured.
1…バランスフィルタ回路、10,110…第1の減衰回路、20,107…第2の減衰回路、30…結合線路部、40…インピーダンス整合(変換)部、100…高周波装置、101…グランド(GND)ライン、102…ビアホール、103…入力線路(配線)、105,108,L1,L2…インダクタ、106,109,115,C1,C2,C3…キャパシタ、112,113,CL1,CL2…結合線路(マイクロストリップ線路)、111,Tu…非平衡入出力端子、116,117,Tb1,Tb2…平衡入出力端子、120,121…出力線路(配線)、140…基板、142…絶縁層、144…グランド(GND)プレート、146…層間誘電体層。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
第1と第2の端子を有し、該第1の端子が上記非平衡入出力端子に接続され、入力信号の通過帯域の低域側に第1の減衰極を有する第1の減衰回路と、
第3と第4の端子を有し、該第3の端子が上記非平衡入出力端子に接続され、上記通過帯域の高域側に第2の減衰極を有する第2の減衰回路と、
上記第1の減衰回路の第2の端子と第2の減衰回路の第4の端子に接続され、第1の結合線路で構成された帯域フィルタと、
平衡信号を入出力する第5と第6の入出力端子を有し、上記第1の結合線路に少なくとも一部が平行に配置され、電磁結合して上記通過帯域の信号を導出するかまたは上記第5と第6の入出力端子から入力された平衡信号を電磁結合により上記第1の結合線路に供給する第2の結合線路と
を有するバランスフィルタ回路。 Unbalanced input / output terminals;
A first attenuation circuit having first and second terminals, the first terminal being connected to the unbalanced input / output terminal, and having a first attenuation pole on the lower side of the passband of the input signal; ,
A second attenuation circuit having third and fourth terminals, the third terminal being connected to the unbalanced input / output terminal, and having a second attenuation pole on the high frequency side of the passband;
A band-pass filter connected to the second terminal of the first attenuation circuit and the fourth terminal of the second attenuation circuit and configured by a first coupled line;
It has fifth and sixth input / output terminals for inputting and outputting a balanced signal, and is arranged at least partially in parallel with the first coupling line, and electromagnetically couples to derive the signal in the passband or And a second coupling line that supplies balanced signals input from the fifth and sixth input / output terminals to the first coupling line by electromagnetic coupling.
請求項1記載のバランスフィルタ回路。 The balance filter circuit according to claim 1, wherein the frequency of the second attenuation pole of the second attenuation circuit is the same frequency as a harmonic of the center frequency of the passband.
請求項1記載のバランスフィルタ回路。 2. The balanced filter circuit according to claim 1, wherein the electromagnetic coupling between the first and second coupling lines is horizontal coupling or vertical coupling.
請求項1記載のバランスフィルタ回路。 2. The balanced filter circuit according to claim 1, wherein the first attenuation circuit is a series resonance circuit having an inductor and a capacitor, and the second attenuation circuit is a parallel resonance circuit having an inductor and a capacitor.
請求項4記載のバランスフィルタ回路。 The balance filter circuit according to claim 4, wherein the capacitor for shortening the wavelength of the first coupling line uses a capacitance component of the second attenuation circuit.
請求項1記載のバランスフィルタ回路。 The balance filter circuit according to claim 1, wherein the first and second attenuation circuits and the first and second coupled lines are formed on the same substrate.
第1と第2の端子を有し、該第1の端子が非平衡入出力端子に接続され、入力信号の通過帯域の低域側に第1の減衰極を有する第1の減衰回路と、
第3と第4の端子を有し、該第3の端子が上記非平衡入出力端子に接続され、上記通過帯域の高域側に第2の減衰極を有する第2の減衰回路と、
上記第1の減衰回路の第2の端子と上記第2の減衰回路の第4の端子に接続された結合線路からなる平衡非平衡変換回路と
を有する高周波装置。 A high-frequency device in which a balanced / unbalanced conversion circuit and a filter circuit are integrated by a coupling line configured on an insulator substrate,
A first attenuation circuit having first and second terminals, the first terminal being connected to an unbalanced input / output terminal, and having a first attenuation pole on the lower side of the passband of the input signal;
A second attenuation circuit having third and fourth terminals, the third terminal being connected to the unbalanced input / output terminal, and having a second attenuation pole on the high frequency side of the passband;
A high-frequency device comprising: a second terminal of the first attenuation circuit; and a balanced / unbalanced conversion circuit comprising a coupled line connected to the fourth terminal of the second attenuation circuit.
請求項7記載の高周波装置。 The high-frequency device according to claim 7, wherein the first and second attenuation circuits include an inductor and a capacitor, and the inductor and the capacitor are disposed on the unbalanced input / output terminal side.
請求項7記載の高周波装置。 The high-frequency device according to claim 7, wherein a frequency of the second attenuation pole of the second attenuation circuit is the same frequency as a harmonic of the center frequency of the passband.
請求項7記載の高周波装置。 The high-frequency device according to claim 7, wherein the coupled line of the balanced / unbalanced conversion circuit is a lateral coupling or a longitudinal coupling.
請求項7記載の高周波装置。 The high-frequency device according to claim 7, wherein the first attenuation circuit is a series resonance circuit having an inductor and a capacitor, and the second attenuation circuit is a parallel resonance circuit having an inductor and a capacitor.
請求項11記載の高周波装置。
The high-frequency device according to claim 11, wherein the capacitor for shortening the wavelength of the coupling line of the balanced / unbalanced conversion circuit uses a capacitance component of the second attenuation circuit.
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