JP2643822B2 - バラントランス - Google Patents
バラントランスInfo
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- JP2643822B2 JP2643822B2 JP35360093A JP35360093A JP2643822B2 JP 2643822 B2 JP2643822 B2 JP 2643822B2 JP 35360093 A JP35360093 A JP 35360093A JP 35360093 A JP35360093 A JP 35360093A JP 2643822 B2 JP2643822 B2 JP 2643822B2
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- Japan
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- transformer
- balun transformer
- pattern
- layer surface
- balun
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、テレビジョン放送用の
固体化送信機用電力増幅器などにおいて、不平衡線路か
ら平衡線路への変換器として用いられるバラントランス
に関する。
固体化送信機用電力増幅器などにおいて、不平衡線路か
ら平衡線路への変換器として用いられるバラントランス
に関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビジョン放送用の固体化送信機用電
力増幅器においては、最終段トランジスタとして出力電
力１００ＷクラスのＲＦパワートランジスタが用いられ
ている。このような大電力ＲＦパワートランジスタは、
入出力インピーダンスが数Ωと低く、５０Ωの伝送線路
と接続するためには、変換比の大きいインピーダンス整
合回路が必要となり、広帯域性や回路損失の面で不利と
なる。そこで、トランジスタの入出力インピーダンスを
高くする方法として、トランジスタをプッシュプル構成
で使用することが知られている。プッシュプル構成で
は、２つのトランジスタを各々０゜，１８０゜の逆位相
で等振幅のバランス動作させるものであり、その入出力
には平衡形線路による接続が必要となる。同軸線路やマ
イクロストリップラインの不平衡線路から平衡線路への
変換器としてはバラントランスがあり、これには従来、
フェライトコアを用いたものや、同軸ケーブルを用いた
ものがある。
力増幅器においては、最終段トランジスタとして出力電
力１００ＷクラスのＲＦパワートランジスタが用いられ
ている。このような大電力ＲＦパワートランジスタは、
入出力インピーダンスが数Ωと低く、５０Ωの伝送線路
と接続するためには、変換比の大きいインピーダンス整
合回路が必要となり、広帯域性や回路損失の面で不利と
なる。そこで、トランジスタの入出力インピーダンスを
高くする方法として、トランジスタをプッシュプル構成
で使用することが知られている。プッシュプル構成で
は、２つのトランジスタを各々０゜，１８０゜の逆位相
で等振幅のバランス動作させるものであり、その入出力
には平衡形線路による接続が必要となる。同軸線路やマ
イクロストリップラインの不平衡線路から平衡線路への
変換器としてはバラントランスがあり、これには従来、
フェライトコアを用いたものや、同軸ケーブルを用いた
ものがある。
【０００３】図５に、フェライトコア１６を用いたバラ
ントランス１５の電力増幅器基板への実装例をし、図６
に、このバラントランス１５の斜視図を示す。図７は、
このバラントランス１５の等価回路である。これらの図
で、バラントランス１５は、フェライトコア１６に２本
のより線を巻き付けて構成され、一方のより線の端部１
７はプリント基板１２上の入力端子１に半田付けされ、
端部１８は出力端子２に半田付けされる。また、他方の
より線の端部１９は接地端子に半田付けされ、端部２０
は出力端子３に半田付けされる。これら出力端子２，３
は、プッシュプルトランジスタ１３のベースにパターン
接続されている。一方、セミリジッド同軸ケーブル２２
を用いたバラントランス２１では、図８に示すように曲
げ加工されてプリント基板１２上に実装される。図９
は、このバラントランス２１の等価回路を示す。
ントランス１５の電力増幅器基板への実装例をし、図６
に、このバラントランス１５の斜視図を示す。図７は、
このバラントランス１５の等価回路である。これらの図
で、バラントランス１５は、フェライトコア１６に２本
のより線を巻き付けて構成され、一方のより線の端部１
７はプリント基板１２上の入力端子１に半田付けされ、
端部１８は出力端子２に半田付けされる。また、他方の
より線の端部１９は接地端子に半田付けされ、端部２０
は出力端子３に半田付けされる。これら出力端子２，３
は、プッシュプルトランジスタ１３のベースにパターン
接続されている。一方、セミリジッド同軸ケーブル２２
を用いたバラントランス２１では、図８に示すように曲
げ加工されてプリント基板１２上に実装される。図９
は、このバラントランス２１の等価回路を示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のバラントランス１５の構造は、フェライトコア１６に
２本のより線（銅線）を巻き付けたものであり、銅線に
はポリウレタン等の保護被膜があり、各端子へ半田付け
にあたっては、銅線端部の被膜を剥ぐ処理が必要とな
る。また、セミリジッド同軸ケーブル２２を用いたバラ
ントランス２１でも、実装にあたってケーブルの曲げ加
工が必要であったり、両端の内導体を数ｍｍ残す処理が
必要である。このように従来のバラントランスでは、部
品自体の製造に手間がかかるとともに、プリント基板へ
の実装も自動搭載ができず、手作業による半田付けによ
って行なわれていたため、製造工数がかかり、製造コス
トも高くなるという欠点があった。
のバラントランス１５の構造は、フェライトコア１６に
２本のより線（銅線）を巻き付けたものであり、銅線に
はポリウレタン等の保護被膜があり、各端子へ半田付け
にあたっては、銅線端部の被膜を剥ぐ処理が必要とな
る。また、セミリジッド同軸ケーブル２２を用いたバラ
ントランス２１でも、実装にあたってケーブルの曲げ加
工が必要であったり、両端の内導体を数ｍｍ残す処理が
必要である。このように従来のバラントランスでは、部
品自体の製造に手間がかかるとともに、プリント基板へ
の実装も自動搭載ができず、手作業による半田付けによ
って行なわれていたため、製造工数がかかり、製造コス
トも高くなるという欠点があった。
【０００５】そこで、特開平２−１８３６０８号には、
フェライトコアに線材を巻き付けて構成したバラントラ
ンスを支持台に固定することで、プリント基板への実装
を容易に行なえるようにし、支持台のステムによって生
じたインダクタンス成分を空心コイルまたはプリント基
板上に形成したマイクロストリップラインによって補償
したミクサ回路が提案されている。しかし、この従来技
術においても、バラントランスの製作が簡単ではなく、
バラントランスを取り付けた支持台をプリント基板に実
装するにあたって、半田付け処理が必要であり、製造工
数が削減されているとはいえない。
フェライトコアに線材を巻き付けて構成したバラントラ
ンスを支持台に固定することで、プリント基板への実装
を容易に行なえるようにし、支持台のステムによって生
じたインダクタンス成分を空心コイルまたはプリント基
板上に形成したマイクロストリップラインによって補償
したミクサ回路が提案されている。しかし、この従来技
術においても、バラントランスの製作が簡単ではなく、
バラントランスを取り付けた支持台をプリント基板に実
装するにあたって、半田付け処理が必要であり、製造工
数が削減されているとはいえない。
【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、部品の製
造に手間がかからず、部品の実装も必要としないバラン
トランスの提供を目的とする。
課題を解決するために提案されたものであり、部品の製
造に手間がかからず、部品の実装も必要としないバラン
トランスの提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明によるバラントランスは、プリント基板の第一
層面と第二層面の両面のパターンにより電磁結合ライン
として構成されるアイソレーショントランスと、このア
イソレーショントランスの出力端子に接続され、同様な
電磁結合ラインとして構成される電位設定用位相反転ト
ランスと、この電位設定用位相反転トランスの第二層面
側の出力端子を第一層面に導くためのスルーホールとを
備える構成としてある。
に本発明によるバラントランスは、プリント基板の第一
層面と第二層面の両面のパターンにより電磁結合ライン
として構成されるアイソレーショントランスと、このア
イソレーショントランスの出力端子に接続され、同様な
電磁結合ラインとして構成される電位設定用位相反転ト
ランスと、この電位設定用位相反転トランスの第二層面
側の出力端子を第一層面に導くためのスルーホールとを
備える構成としてある。
【０００８】また、本発明によるバラントランスは、上
記パターンの寸法を変えることにより、出力インピーダ
ンスを自由に設定する構成としてある。
記パターンの寸法を変えることにより、出力インピーダ
ンスを自由に設定する構成としてある。
【０００９】
【作用】上述した構成によれば、プリント基板の両面に
パターンのみにより形成される電磁結合ラインによるア
イソレーショントランスと、電位設定用位相反転トラン
スの組み合わせにより、バラントランスを構成できる。
このバラントランスでは、パターンの寸法を変えること
により、出力インピーダンスを自由に設定できる。
パターンのみにより形成される電磁結合ラインによるア
イソレーショントランスと、電位設定用位相反転トラン
スの組み合わせにより、バラントランスを構成できる。
このバラントランスでは、パターンの寸法を変えること
により、出力インピーダンスを自由に設定できる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１に本発明によるバラントランスの一実施
例を示し、図２に側面図、図３にバラントランスの等価
回路を示す。なお、図１および図２において、斜線部分
はプリント基板上のパターンを示す。これらの図で、プ
リント基板１２の第一層面（表面）に形成されたパター
ン６と第二層面（裏面）に形成されたパターン７は、電
磁結合ラインをなし、アイソレーショントランス４を構
成している。各パターン６，７のパターン幅は、それぞ
れＳ１に設定されている。第一層面のパターン６の一端
は、高周波信号入力端子１に接続され、第二層面のパタ
ーン７の一端はアースパターン１１に接続され接地され
ている。これらパターン６，７の他端は、アイソレーシ
ョントランス４の出力端子をなしている。
説明する。図１に本発明によるバラントランスの一実施
例を示し、図２に側面図、図３にバラントランスの等価
回路を示す。なお、図１および図２において、斜線部分
はプリント基板上のパターンを示す。これらの図で、プ
リント基板１２の第一層面（表面）に形成されたパター
ン６と第二層面（裏面）に形成されたパターン７は、電
磁結合ラインをなし、アイソレーショントランス４を構
成している。各パターン６，７のパターン幅は、それぞ
れＳ１に設定されている。第一層面のパターン６の一端
は、高周波信号入力端子１に接続され、第二層面のパタ
ーン７の一端はアースパターン１１に接続され接地され
ている。これらパターン６，７の他端は、アイソレーシ
ョントランス４の出力端子をなしている。
【００１１】一方、プリント基板１２の第一層面に形成
されたパターン８と第二層面に形成されたパターン９
は、電磁結合ラインとなり、電位設定用位相反転トラン
ス５を構成している。各パターン８，９のパターン幅
は、それぞれＳ２に設定されている。アイソレーション
トランス４の一方の出力端子は、第一層面のパターン８
の一端に接続され、他方の出力端子は第二層面のパター
ン９の一端に接続される。これらパターン８，９の他端
は、アースパターン１１に接続され接地されている。ア
イソレーショントランス４を構成する第一層面のパター
ン６の他端は、そのまま出力端子３に接続され、第二層
面のパターン７の他端は、スルーホール１０を介して第
一層面の出力端子２へ導かれている。
されたパターン８と第二層面に形成されたパターン９
は、電磁結合ラインとなり、電位設定用位相反転トラン
ス５を構成している。各パターン８，９のパターン幅
は、それぞれＳ２に設定されている。アイソレーション
トランス４の一方の出力端子は、第一層面のパターン８
の一端に接続され、他方の出力端子は第二層面のパター
ン９の一端に接続される。これらパターン８，９の他端
は、アースパターン１１に接続され接地されている。ア
イソレーショントランス４を構成する第一層面のパター
ン６の他端は、そのまま出力端子３に接続され、第二層
面のパターン７の他端は、スルーホール１０を介して第
一層面の出力端子２へ導かれている。
【００１２】このアイソレーショントランス４と電位設
定用位相反転トランス５の組み合わせにより、バラント
ランスを構成しており、入力端子１は不平衡端子となっ
ており、出力端子２，３は平衡出力端子となっている。
定用位相反転トランス５の組み合わせにより、バラント
ランスを構成しており、入力端子１は不平衡端子となっ
ており、出力端子２，３は平衡出力端子となっている。
【００１３】図１（ａ），図２において、１３は止めね
じによりヒートシンク１４に取り付けられた電力増幅用
のプッシュプルトランジスタを示しており、バラントラ
ンスの出力端子２，３は、パターンによりこのプッシュ
プルトランジスタ１３のベースにそれぞれ接続される。
じによりヒートシンク１４に取り付けられた電力増幅用
のプッシュプルトランジスタを示しており、バラントラ
ンスの出力端子２，３は、パターンによりこのプッシュ
プルトランジスタ１３のベースにそれぞれ接続される。
【００１４】このように構成されるバラントランスで
は、不平衡線路であるマイクロストリップ線路によって
端子１から入力された信号は、アイソレーショントラン
ス４をなすパターン６とパターン７の上に大きさが等し
く流れが逆となる差動型電流として流れる。ただし、ト
ランス４の結合が弱い場合などは、第二層面のパターン
７に同相型の電流が発生し、差動型電流とはならない。
パターン８，９により構成される電位設定用位相反転ト
ランス５は、この同相型の電流を阻止する働きをする。
この電位設定用位相反転トランス５の働きにより、出力
端子２，３は大きさが等しく逆位相の平衡型の出力信号
が得られ、バラントランスとして機能する。
は、不平衡線路であるマイクロストリップ線路によって
端子１から入力された信号は、アイソレーショントラン
ス４をなすパターン６とパターン７の上に大きさが等し
く流れが逆となる差動型電流として流れる。ただし、ト
ランス４の結合が弱い場合などは、第二層面のパターン
７に同相型の電流が発生し、差動型電流とはならない。
パターン８，９により構成される電位設定用位相反転ト
ランス５は、この同相型の電流を阻止する働きをする。
この電位設定用位相反転トランス５の働きにより、出力
端子２，３は大きさが等しく逆位相の平衡型の出力信号
が得られ、バラントランスとして機能する。
【００１５】電位設定用位相反転トランス５を出た信号
は、プッシュプルトランジスタ１３で電力増幅される。
は、プッシュプルトランジスタ１３で電力増幅される。
【００１６】つぎに、図４に示す他の実施例のバラント
ランスを説明する。この実施例では、アイソレーション
トランス４をなすパターン６，７と電位設定用位相反転
トランス５をなすパターン８，９のパターン幅をそれぞ
れＳ３，Ｓ４に変えることにより、バランストランスの
出力インピーダンスを変えている。
ランスを説明する。この実施例では、アイソレーション
トランス４をなすパターン６，７と電位設定用位相反転
トランス５をなすパターン８，９のパターン幅をそれぞ
れＳ３，Ｓ４に変えることにより、バランストランスの
出力インピーダンスを変えている。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
リント基板の両面にパターンを形成して、電磁結合ライ
ンによる２つのトランスの組み合わせでバラントランス
を構成したので、プリント基板のみでバラントランスを
製作することができ、従来のようにバラントランスのた
めの部品や、部品を取り付ける手間を全く必要とせず、
製造工数の削減を図れるとともに、低コストでバランス
トランスの機能を実現することができる。また、プリン
ト基板上の各部のパターン寸法を変えることにより、バ
ラントランスの出力インピーダンスを自由に設定できる
という利点を有する。
リント基板の両面にパターンを形成して、電磁結合ライ
ンによる２つのトランスの組み合わせでバラントランス
を構成したので、プリント基板のみでバラントランスを
製作することができ、従来のようにバラントランスのた
めの部品や、部品を取り付ける手間を全く必要とせず、
製造工数の削減を図れるとともに、低コストでバランス
トランスの機能を実現することができる。また、プリン
ト基板上の各部のパターン寸法を変えることにより、バ
ラントランスの出力インピーダンスを自由に設定できる
という利点を有する。
【図１】本発明によるバラントランスの一実施例を示
し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図である。
し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図である。
【図２】図１のバラントランスの側面図である。
【図３】上記バラントランスの等価回路図である。
【図４】他の実施例のバラントランスを示し、（ａ）は
平面図であり、（ｂ）は背面図である。
平面図であり、（ｂ）は背面図である。
【図５】フェライトコアを使用した従来のバラントラン
スの実装例を示した平面図である。
スの実装例を示した平面図である。
【図６】フェライトコアを使用した従来のバラントラン
スの斜視図である。
スの斜視図である。
【図７】図５のバラントランスの等価回路図である。
【図８】同軸ケーブルを使用した従来のバラントランス
の実装例を示す平面図である。
の実装例を示す平面図である。
【図９】図８のバラントランスの等価回路図である。
１ 入力端子 ２，３ 出力端子 ４ アイソレーショントランス ５ 電位設定用位相反転トランス ６，７，８，９ パターン １０ スルーホール １１ アースパターン １２ プリント基板 １３ プッシュプルトランジスタ １４ ヒートシンク
Claims (2)
- 【請求項１】 プリント基板の第一層面と第二層面の両
面のパターンにより電磁結合ラインとして構成されるア
イソレーショントランスと、 このアイソレーショントランスの出力端子に接続され、
プリント基板の第一層面と第二層面の両面のパターンに
より電磁結合ラインとして構成される電位設定用位相反
転トランスと、 この電位設定用位相反転トランスの第二層面側の出力端
子を第一層面に導くためのスルーホールとを備えること
を特徴とするバラントランス。 - 【請求項２】 上記パターンの寸法を変えることによ
り、出力インピーダンスを任意に設定することを特徴と
する請求項１記載のバラントランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35360093A JP2643822B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | バラントランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35360093A JP2643822B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | バラントランス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202523A JPH07202523A (ja) | 1995-08-04 |
| JP2643822B2 true JP2643822B2 (ja) | 1997-08-20 |
Family
ID=18431938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35360093A Expired - Fee Related JP2643822B2 (ja) | 1993-12-29 | 1993-12-29 | バラントランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2643822B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4673526B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-04-20 | 株式会社日立国際電気 | 電子部品の実装構造 |
| US7961063B2 (en) * | 2008-07-31 | 2011-06-14 | Freescale Semiconductor, Inc. | Balun signal transformer and method of forming |
-
1993
- 1993-12-29 JP JP35360093A patent/JP2643822B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07202523A (ja) | 1995-08-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090502 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100502 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |