JP2012244324A - High frequency device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話の高周波信号を伝送する高周波装置に関する。 The present invention relates to a high-frequency device that transmits a high-frequency signal of, for example, a mobile phone.
特許文献1には、高周波信号を伝送する伝送線路、及びこれに電磁結合した副伝送線路を有する高周波装置が開示されている。副伝送線路は、伝送線路を伝送する高周波信号をモニタするために設けられている。 Patent Document 1 discloses a high-frequency device having a transmission line for transmitting a high-frequency signal and a sub-transmission line electromagnetically coupled thereto. The sub transmission line is provided to monitor a high frequency signal transmitted through the transmission line.
伝送線路を伝送する高周波信号をモニタするためには、伝送線路と副伝送線路を長くして副伝送線路を伝送線路に十分に電磁結合させる必要がある。ところが、伝送線路と副伝送線路を長くすると高周波装置が大型化してしまう。 In order to monitor a high-frequency signal transmitted through the transmission line, it is necessary to lengthen the transmission line and the sub-transmission line so that the sub-transmission line is sufficiently electromagnetically coupled to the transmission line. However, if the transmission line and the sub-transmission line are lengthened, the high-frequency device becomes large.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、伝送線路を伝送する高周波信号をモニタでき、かつ小型化に有利な高周波装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a high-frequency device that can monitor a high-frequency signal transmitted through a transmission line and is advantageous for downsizing.
本願の発明に係る高周波装置は、高周波信号を伝送する伝送線路と、該伝送線路と電磁結合するように近接したチップインダクタと、該チップインダクタの一端と接続されたモニタポートと、を備えたことを特徴とする。 The high-frequency device according to the present invention includes a transmission line for transmitting a high-frequency signal, a chip inductor close to the transmission line so as to be electromagnetically coupled, and a monitor port connected to one end of the chip inductor. It is characterized by.
本願の発明に係る他の高周波装置は、高周波信号を伝送する第1伝送線路と、該高周波信号を伝送する第2伝送線路と、一端が該第1伝送線路と接続され、他端が該第2伝送線路と接続され、該第1伝送線路から該第2伝送線路へ該高周波信号を伝送するチップインダクタと、該チップインダクタと電磁結合するように近接したモニタ用伝送線路と、該モニタ用伝送線路の一端と接続されたモニタポートと、を備えたことを特徴とする。 Another high-frequency device according to the present invention includes a first transmission line that transmits a high-frequency signal, a second transmission line that transmits the high-frequency signal, one end connected to the first transmission line, and the other end connected to the first transmission line. A chip inductor connected to two transmission lines and transmitting the high-frequency signal from the first transmission line to the second transmission line; a monitor transmission line close to the chip inductor so as to be electromagnetically coupled; and the monitor transmission And a monitor port connected to one end of the track.
本発明によれば、チップインダクタを用いて伝送線路の高周波信号をモニタするので、伝送線路の高周波信号をモニタ可能としつつ、小型化に有利な高周波装置を提供できる。 According to the present invention, since the high-frequency signal of the transmission line is monitored using the chip inductor, it is possible to provide a high-frequency device advantageous for downsizing while allowing the high-frequency signal of the transmission line to be monitored.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る高周波装置を示す図である。高周波装置10は、RF入力ポート12を備えている。RF入力ポート12には増幅器14が接続されている。増幅器14はRF入力ポートから入力された高周波信号を増幅して出力するものである。増幅器14の出力にはストリップライン16の一端が接続されている。ストリップライン16の他端にはRF出力ポート18が接続されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a high-frequency device according to Embodiment 1 of the present invention. The
高周波装置10はフィルム型チップインダクタ20を備えている。フィルム型チップインダクタ20は電極20aと電極20bを備えている。電極20aはランド22に固定され、電極20bはランド26に固定されている。これらの固定には例えばはんだを用いる。ランド22とランド26は導電性材料で形成されている。フィルム型チップインダクタ20は、ストリップライン16と電磁結合するようにこれと近接している。図1から分かるように、フィルム型チップインダクタ20はストリップライン16と交差している。フィルム型チップインダクタ20とストリップライン16は接触していない。
The
ランド22には、モニタポート24が接続されている。ランド26は、終端抵抗28を介して接地されている。フィルム型チップインダクタ20、ランド22及び26、モニタポート24、並びに終端抵抗28はカプラ回路を形成している。
A
図2は、本発明の実施の形態1に係るストリップラインとフィルム型チップインダクタの斜視図である。フィルム型チップインダクタ20の底面は、ストリップライン16に最近接している。ランド22及び26は、ストリップライン16より厚く形成されており、フィルム型チップインダクタ20の底面がストリップライン16と離間できるようになっている。
FIG. 2 is a perspective view of the stripline and the film type chip inductor according to Embodiment 1 of the present invention. The bottom surface of the film
図3は、フィルム型チップインダクタの底面図である。フィルム型チップインダクタ20の底面にはスパイラル状のコイルパターン20cが形成されている。フィルム型チップインダクタ20のコイルパターン20cが形成された面(底面)がストリップライン16と対向している。
FIG. 3 is a bottom view of the film type chip inductor. A
次に高周波装置10の動作について説明する。RF入力ポート12に高周波信号の入力があると、増幅器14で当該高周波信号が増幅される。増幅器14で増幅された高周波信号はストリップライン16を伝送し、RF出力ポート18へ至る。ここで、ストリップライン16とフィルム型チップインダクタ20は電磁結合しているので、ストリップライン16の高周波信号の一部はフィルム型チップインダクタ20に取り出される。フィルム型チップインダクタ20で取り出された電力をモニタポート24に接続された外部機器でモニタする。
Next, the operation of the
本発明の実施の形態1に係る高周波装置10によれば、ストリップライン16と電磁結合したフィルム型チップインダクタ20を用いて、ストリップライン16の高周波信号をモニタすることができる。ストリップライン16の高周波信号は増幅器14の出力信号であるので、増幅器14の出力をモニタできる。
According to the
また、フィルム型チップインダクタ20のコイルパターン20cをストリップライン16と対向させて両者を近接させるので、フィルム型チップインダクタ20をストリップライン16に十分に電磁結合させることができる。そのため、ストリップライン16の高周波信号をモニタすることができる。さらに、カップリング回路の部品としてフィルム型チップインダクタ20を用いているので小型化に有利な高周波装置を提供できる。
In addition, since the
増幅器14の出力を伝送する線路はストリップライン16としたが、高周波を伝送する伝送線路を用いる限りにおいて特に限定されない。例えば、ガラスエポキシ基板上のプリントパターン(マイクロストリップライン)で伝送線路を形成してもよい。また、増幅器14の出力以外の出力を伝送線路に伝送してもよい。
Although the line for transmitting the output of the
ストリップライン16と電磁結合する要素をフィルム型チップインダクタ20としたが、チップインダクタである限り高周波装置の小型化をなし得る。例えば、巻線型、又は積層型などのチップインダクタを用いても良い。
Although the element that electromagnetically couples to the
フィルム型チップインダクタ20は、ストリップライン16と交差するように設けたが、ストリップライン16と十分に電磁結合できれば交差して設けなくてもよい。また、十分な電磁結合を得るために、フィルム型チップインダクタ20とストリップライン16を接触させてもよい。
Although the film
実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2に係る高周波装置を示す図である。既に説明した構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。今後の実施の形態についても同様である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a high-frequency device according to Embodiment 2 of the present invention. Constituent elements already described are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The same applies to future embodiments.
本発明の実施の形態2に係る高周波装置は、ストリップライン16上に形成されたソルダーレジスト40を備えている。ソルダーレジスト40はストリップライン16にはんだが付着することを防止し、かつストリップライン16を異物などから保護するものである。フィルム型チップインダクタ20はソルダーレジスト40と重なるように形成されている。
The high frequency device according to the second embodiment of the present invention includes a solder resist 40 formed on the
図5は、ソルダーレジストの上にフィルム型チップインダクタ20を形成することを示す図である。電極20aはランド22にはんだ付けされ、電極20bはランド26にはんだ付けされる。このはんだ付けにより、ソルダーレジスト40とフィルム型チップインダクタ20を接触させる。
FIG. 5 is a diagram showing that the film
本発明の実施の形態2に係る高周波装置によれば、ストリップライン16とフィルム型チップインダクタ20との距離はソルダーレジスト40の膜厚で規定される。よって、ソルダーレジスト40の膜厚を調整することにより所望の電磁結合を実現できる。また、ソルダーレジスト40がストリップライン16の一部を覆っているので、はんだによるストリップライン16とランド22又は26の導通を回避できる。
In the high frequency device according to the second embodiment of the present invention, the distance between the
なお、フィルム型チップインダクタ20はソルダーレジスト40と接触することとしたが、両者を離間させてもよい。
Although the film
ストリップライン16の上にソルダーレジスト40を形成したが、ストリップライン16上に非導電性の保護膜を形成する限りこれに限定されない。例えば、ストリップライン16上にオーバーガラス(オーバーガラスコート)を形成してもよい。
Although the solder resist 40 is formed on the
図6は、本発明の実施の形態2に係る高周波装置の変形例を示す図である。この高周波装置は、ランド50及び52の厚みをストリップライン16の厚みよりも厚くすることでフィルム型チップインダクタ20のストリップライン16に対する電磁結合を最適化したものである。ランド50及び52の厚みを調整することで、容易に電磁結合の結合量を最適化できる。なお、本発明の実施の形態2に係る高周波装置は、少なくとも実施の形態1と同程度の変形が可能である。
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the high-frequency device according to Embodiment 2 of the present invention. In this high-frequency device, the
実施の形態3.
図7は、本発明の実施の形態3に係る高周波装置を示す図である。本発明の実施の形態3に係る高周波装置は、ストリップライン16と交差するように設けられたフィルム型チップインダクタ60を備えている。フィルム型チップインダクタ60の一端には電極60aが形成され、他端には電極60bが形成されている。電極60aはランド64に固定され、電極60bはランド66に固定されている。これらの固定には例えばはんだを用いる。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a high-frequency device according to Embodiment 3 of the present invention. The high-frequency device according to Embodiment 3 of the present invention includes a film-
フィルム型チップインダクタ60の隣にはフィルム型のサブチップインダクタ62が形成されている。サブチップインダクタ62は一端に電極62aが形成され他端に電極62bが形成されている。電極62aはランド68に固定され、電極62bはランド66に固定されている。これらの固定には例えばはんだを用いる。サブチップインダクタ62の電極62aはランド68を介して終端抵抗28に接続されている。
Next to the film-
すなわち、サブチップインダクタ62の電極62bは、ランド66を介してフィルム型チップインダクタ60の他端と接続されている。この接続によりサブチップインダクタ62とフィルム型チップインダクタ60とはカプラ回路に直列に接続されている。サブチップインダクタ62は、ストリップライン16と交差しており、これと電磁結合するように近接している。
That is, the
図8は、本発明の実施の形態3に係る高周波装置のカプラ回路の底面図である。フィルム型チップインダクタ60はスパイラル状のコイルパターン60cを備えている。サブチップインダクタ62はスパイラル状のコイルパターン62cを備えている。コイルパターン60cのコイル巻数とコイルパターン62cのコイル巻数は相違している。これにより、サブチップインダクタ62は、フィルム型チップインダクタ60のインダクタンスとは異なるインダクタンスを有している。
FIG. 8 is a bottom view of the coupler circuit of the high-frequency device according to Embodiment 3 of the present invention. The film
本発明の実施の形態3に係る高周波装置によれば、インダクタンスの異なるフィルム型チップインダクタ60とサブチップインダクタ62がそれぞれストリップライン16と電磁結合している。従って、フィルム型チップインダクタ60で第1の周波数の高周波信号をモニタしつつ、サブチップインダクタ62で第2の周波数の高周波信号をモニタできる。換言すればカプラ回路の広帯域化ができる。なお、本発明の実施の形態3に係る高周波装置は、少なくとも実施の形態1と同程度の変形が可能である。
According to the high frequency device according to the third embodiment of the present invention, the film
実施の形態4.
図9は、本発明の実施の形態4に係る高周波装置を示す図である。本発明の実施の形態4に係る高周波装置は、高周波信号を伝送する第1伝送線路70と、高周波信号を伝送する第2伝送線路72を備えている。フィルム型チップインダクタ80の一端(電極80a)は第1伝送線路70と接続され、他端(電極80b)は第2伝送線路72と接続されている。こうして、フィルム型チップインダクタ80は、第1伝送線路70から第2伝送線路72へ高周波信号を伝送できるように接続されている。なお、これらの接続には例えばはんだを用いる。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a high-frequency device according to Embodiment 4 of the present invention. The high-frequency device according to Embodiment 4 of the present invention includes a
次に、カプラ回路について説明する。カプラ回路はモニタ用ストリップライン90を備えている。モニタ用ストリップライン90の一端にはモニタポート24が接続されている。モニタ用ストリップライン90の他端には終端抵抗28が接続されている。モニタ用ストリップライン90は、フィルム型チップインダクタ80の下にこれと交差するように形成されている。これにより、モニタ用ストリップライン90はフィルム型チップインダクタ80と電磁結合するように近接して形成されている。
Next, the coupler circuit will be described. The coupler circuit includes a
図10は、本発明の実施の形態4に係るストリップラインとフィルム型チップインダクタの斜視図である。実施の形態1のフィルム型チップインダクタと同様に、フィルム型チップインダクタ80の底面には、スパイラル状にコイルパターンが形成されている。
FIG. 10 is a perspective view of a stripline and a film type chip inductor according to Embodiment 4 of the present invention. Similar to the film type chip inductor of the first embodiment, a coil pattern is formed in a spiral shape on the bottom surface of the film
本発明の実施の形態4に係る高周波装置によれば、モニタ用ストリップライン90がフィルム型チップインダクタ80と電磁結合しているので、増幅器14の出力をモニタできる。また、フィルム型チップインダクタ80は高周波信号(増幅器14の出力)を伝送する回路の一部を構成しているので、整合回路の一部としても機能させることができる。
According to the high-frequency device according to the fourth embodiment of the present invention, since the
図11は、本発明の実施の形態4に係る高周波装置の変形例を示す図である。モニタ用ストリップライン90の上には保護膜92が形成されている。保護膜92はソルダーレジストなどである。フィルム型チップインダクタ80は保護膜92と重なるように、これと接触して形成されている。保護膜92の厚みを調整することでモニタ用ストリップライン90とフィルム型チップインダクタ80の距離を調整できる。なお、本発明の実施の形態4に係る高周波装置は、少なくとも実施の形態1と同程度の変形が可能である。
FIG. 11 is a diagram showing a modification of the high-frequency device according to Embodiment 4 of the present invention. A
10 高周波装置、 12 RF入力ポート、 14 増幅器、 16 ストリップライン(伝送線路)、 18 RF出力ポート、 20 フィルム型チップインダクタ、 20a,20b 電極、 22,26 ランド、 24 モニタポート、 28 終端抵抗 10 RF device, 12 RF input port, 14 amplifier, 16 strip line (transmission line), 18 RF output port, 20 film type chip inductor, 20a, 20b electrode, 22, 26 lands, 24 monitor port, 28 termination resistor
Claims (7)
前記伝送線路と電磁結合するように近接したチップインダクタと、
前記チップインダクタの一端と接続されたモニタポートと、を備えたことを特徴とする高周波装置。 A transmission line for transmitting high-frequency signals;
A chip inductor in close proximity to be electromagnetically coupled to the transmission line;
And a monitor port connected to one end of the chip inductor.
前記フィルム型チップインダクタの前記コイルパターンが形成された面は、前記伝送線路と対向することを特徴とする請求項1に記載の高周波装置。 The chip inductor is formed of a film type chip inductor having a coil pattern formed in a spiral shape,
The high-frequency device according to claim 1, wherein a surface of the film-type chip inductor on which the coil pattern is formed is opposed to the transmission line.
前記チップインダクタは、前記保護膜と重なるように形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の高周波装置。 Comprising a non-conductive protective film formed on the transmission line;
The high-frequency device according to claim 1, wherein the chip inductor is formed so as to overlap the protective film.
前記高周波信号を伝送する第2伝送線路と、
一端が前記第1伝送線路と接続され、他端が前記第2伝送線路と接続され、前記第1伝送線路から前記第2伝送線路へ前記高周波信号を伝送するチップインダクタと、
前記チップインダクタと電磁結合するように近接したモニタ用伝送線路と、
前記モニタ用伝送線路の一端と接続されたモニタポートと、を備えたことを特徴とする高周波装置。 A first transmission line for transmitting a high-frequency signal;
A second transmission line for transmitting the high-frequency signal;
A chip inductor having one end connected to the first transmission line, the other end connected to the second transmission line, and transmitting the high-frequency signal from the first transmission line to the second transmission line;
A monitor transmission line close to the chip inductor so as to be electromagnetically coupled;
A high-frequency device comprising: a monitor port connected to one end of the monitor transmission line.
前記フィルム型チップインダクタの前記コイルパターンが形成された面は、前記モニタ用伝送線路と対向することを特徴とする請求項5に記載の高周波装置。 The chip inductor is formed of a film type chip inductor having a coil pattern formed in a spiral shape,
6. The high frequency device according to claim 5, wherein a surface of the film type chip inductor on which the coil pattern is formed is opposed to the monitor transmission line.
前記チップインダクタは、前記保護膜と重なるように形成されたことを特徴とする請求項5又は6に記載の高周波装置。 A non-conductive protective film formed on the monitor transmission line;
The high-frequency device according to claim 5, wherein the chip inductor is formed so as to overlap the protective film.
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