JP2698538B2 - トランス型積層分配器 - Google Patents
トランス型積層分配器Info
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- JP2698538B2 JP2698538B2 JP5240469A JP24046993A JP2698538B2 JP 2698538 B2 JP2698538 B2 JP 2698538B2 JP 5240469 A JP5240469 A JP 5240469A JP 24046993 A JP24046993 A JP 24046993A JP 2698538 B2 JP2698538 B2 JP 2698538B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波通信機器に
使用される分配器に関するものである。
使用される分配器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波通信機器で使用される分配器
は、１／４波長のマイクロストリップラインを使用した
方向性結合器、ブランチライン形ハイブリッド等を使用
していたが、携帯電話等の通信機器の小型化に伴い、チ
ップ抵抗を用いた抵抗型分配器、あるいはフェライトコ
アに巻線を施したトランス型分配器などが用いられるよ
うになっている。このフェライトコアを用いたトランス
型分配器の一例の斜視図を図４に、等価回路図を図５に
示す。図４に示すように、メガネ形状のフェライトコア
３１に巻線３２を施し、その巻線３２のリード線を端子
３３、３４に接続し、また中間タップを端子３５に接続
して形成されている。そして、中間タップに入力された
電力が２分され、出力端子３３、３４に出力される。ま
た、出力端子３３、３４間には、抵抗３６（約１００
Ω）が接続されている。この抵抗は、２出力端子間のア
イソレーションを得る為に接続されている。つまり、端
子３３から電力が入力したとき、トランスの作用により
端子３４にその電力が反転して表れるが、その電力が抵
抗３６で吸収され、結果として端子３３に入力した電力
は端子３４に表れないものである。このような分配器
は、図６に示すように、マイクロ波発振器の出力電力の
２分配等に使用される。要求される性能は、発振器から
の入力電力を損失少なく２分配し、送信系と受信系との
干渉をなくすための分配器の２出力間のアイソレーショ
ンが大きいことである。更に、マイクロ波デジタル無線
機では、２つの出力電力の位相差が小さいことも要求さ
れる。
は、１／４波長のマイクロストリップラインを使用した
方向性結合器、ブランチライン形ハイブリッド等を使用
していたが、携帯電話等の通信機器の小型化に伴い、チ
ップ抵抗を用いた抵抗型分配器、あるいはフェライトコ
アに巻線を施したトランス型分配器などが用いられるよ
うになっている。このフェライトコアを用いたトランス
型分配器の一例の斜視図を図４に、等価回路図を図５に
示す。図４に示すように、メガネ形状のフェライトコア
３１に巻線３２を施し、その巻線３２のリード線を端子
３３、３４に接続し、また中間タップを端子３５に接続
して形成されている。そして、中間タップに入力された
電力が２分され、出力端子３３、３４に出力される。ま
た、出力端子３３、３４間には、抵抗３６（約１００
Ω）が接続されている。この抵抗は、２出力端子間のア
イソレーションを得る為に接続されている。つまり、端
子３３から電力が入力したとき、トランスの作用により
端子３４にその電力が反転して表れるが、その電力が抵
抗３６で吸収され、結果として端子３３に入力した電力
は端子３４に表れないものである。このような分配器
は、図６に示すように、マイクロ波発振器の出力電力の
２分配等に使用される。要求される性能は、発振器から
の入力電力を損失少なく２分配し、送信系と受信系との
干渉をなくすための分配器の２出力間のアイソレーショ
ンが大きいことである。更に、マイクロ波デジタル無線
機では、２つの出力電力の位相差が小さいことも要求さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
フェライトコアを用いたトランス型分配器は、マイクロ
波帯でのフェライトの材料損失（μ”）が大きいため、
分配器として損失が大きく、又極細の線材を巻線として
使用している為、部品としての信頼性に不安があるとい
う問題点があった。一方、チップ抵抗を用いた抵抗型分
配器も電力の伝送線路に直列に抵抗が入る為、分配器の
損失が２分配損３ｄＢを含めて約６ｄＢもあり、問題で
ある。また、１／４波長のマイクロストリップラインを
使用した分配器は、その寸法が大きくなり、携帯電話等
の移動無線機には適さない。本発明は、上記の事を鑑み
て、小型で、低損失のトランス型分配器を提供すること
を目的とする。
フェライトコアを用いたトランス型分配器は、マイクロ
波帯でのフェライトの材料損失（μ”）が大きいため、
分配器として損失が大きく、又極細の線材を巻線として
使用している為、部品としての信頼性に不安があるとい
う問題点があった。一方、チップ抵抗を用いた抵抗型分
配器も電力の伝送線路に直列に抵抗が入る為、分配器の
損失が２分配損３ｄＢを含めて約６ｄＢもあり、問題で
ある。また、１／４波長のマイクロストリップラインを
使用した分配器は、その寸法が大きくなり、携帯電話等
の移動無線機には適さない。本発明は、上記の事を鑑み
て、小型で、低損失のトランス型分配器を提供すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体基板上
にストリップライン電極を形成し、これを積層してなる
分配器であって、前記ストリップライン電極は、全長が
約ωＬ＝１００ΩとなるインダクタンスＬを得られる長
さに形成され、その半分の長さのところから中間タップ
が引き出され、前記ストリップライン電極の両端部及び
中間タップの引き出し電極が積層体の側面に形成されて
いるトランス型積層分配器である。
にストリップライン電極を形成し、これを積層してなる
分配器であって、前記ストリップライン電極は、全長が
約ωＬ＝１００ΩとなるインダクタンスＬを得られる長
さに形成され、その半分の長さのところから中間タップ
が引き出され、前記ストリップライン電極の両端部及び
中間タップの引き出し電極が積層体の側面に形成されて
いるトランス型積層分配器である。
【０００５】
【作用】本発明によれば、中間タップから入力された電
力は、それぞれストリップラインを２分して流れる。こ
の中間タップから見たインダクタンスは、それぞれＬ＝
１００Ω／２ωであり、ストリップラインの先端（出力
端）には９０°位相が進んで表われる。この時２つの先
端（出力端）の位相差は０°である。このことは、スト
リップラインの一方の先端（出力端）から入力する電力
の電圧は、もう一方の先端（出力端）において、その電
力は１８０°の位相差をもつ電圧が表われる。このスト
リップラインの２つの先端間に抵抗を付加する事によ
り、２つの出力間のアイソレーションを得る事ができ
る。本発明では、上記のとおり２つの出力間のアイソレ
ーションを得るために、ストリップラインの全長をωＬ
＝１００Ωとしている。この理由を以下に説明する。こ
の２つの出力間のアイソレーションを得るということ
は、一方の出力端から入力した電力が、他方の出力端に
表われないようにすることであり、その条件は一方の出
力端の入力電圧に対し、中間タップを経由して他方の出
力端へ流れる電力の電圧が１８０度の位相差をもつこと
である。また、１／４波長のストリップラインは、その
入出力端子間で９０度の位相差をもつ。このため、出力
端から中間タップまでをそれぞれ１／４波長ストリップ
ラインとすれば、２つの出力間で１８０度の位相差を実
現することができる。この１／４波長の長さのストリッ
プラインを集中定数で実現するには、数式１により達成
できる。
力は、それぞれストリップラインを２分して流れる。こ
の中間タップから見たインダクタンスは、それぞれＬ＝
１００Ω／２ωであり、ストリップラインの先端（出力
端）には９０°位相が進んで表われる。この時２つの先
端（出力端）の位相差は０°である。このことは、スト
リップラインの一方の先端（出力端）から入力する電力
の電圧は、もう一方の先端（出力端）において、その電
力は１８０°の位相差をもつ電圧が表われる。このスト
リップラインの２つの先端間に抵抗を付加する事によ
り、２つの出力間のアイソレーションを得る事ができ
る。本発明では、上記のとおり２つの出力間のアイソレ
ーションを得るために、ストリップラインの全長をωＬ
＝１００Ωとしている。この理由を以下に説明する。こ
の２つの出力間のアイソレーションを得るということ
は、一方の出力端から入力した電力が、他方の出力端に
表われないようにすることであり、その条件は一方の出
力端の入力電圧に対し、中間タップを経由して他方の出
力端へ流れる電力の電圧が１８０度の位相差をもつこと
である。また、１／４波長のストリップラインは、その
入出力端子間で９０度の位相差をもつ。このため、出力
端から中間タップまでをそれぞれ１／４波長ストリップ
ラインとすれば、２つの出力間で１８０度の位相差を実
現することができる。この１／４波長の長さのストリッ
プラインを集中定数で実現するには、数式１により達成
できる。
【数１】 ここで、ＲＯ、ＲＬは入力、出力のインピーダンス一
方、マイクロ波装置においては、入出力インピーダンス
は５０Ωである。そこで、数式１のＲＯ、ＲＬにそれぞ
れ５０を代入すると、ωＬ＝５０Ωとなる。つまり、出
力端から中間タップまでをそれぞれωＬ＝５０Ωとする
ことにより、その出力端から中間タップまでに１／４波
長ストリップラインを構成できる。従って、一方の出力
端から他方の出力端までは、その２倍であるから、スト
リップラインの全長では、ωＬ＝１００Ωとすることに
より、アイソレーションを得ることができるものであ
る。本発明は、誘電体基板を用いているため、電磁界損
失が小さく、低損失のインダクタンスを形成できる。中
間タップ点（入力端）からみた入力インピーダンスＺｉ
ｎは、ほぼＺｉｎ＝２５＋ｊωＬで表わされる。マイク
ロ波無線装置に使用される分配器、あるいは発振器等の
部品は、その入出力インピーダンスが５０Ωであること
が要求される。このトランス型積層分配器の入力インピ
ーダンスＺｉｎを５０Ωに近づけるには、その入力端子
部分つまり中間タップ点に並列にコンデンサを付加する
ことで可能である。
方、マイクロ波装置においては、入出力インピーダンス
は５０Ωである。そこで、数式１のＲＯ、ＲＬにそれぞ
れ５０を代入すると、ωＬ＝５０Ωとなる。つまり、出
力端から中間タップまでをそれぞれωＬ＝５０Ωとする
ことにより、その出力端から中間タップまでに１／４波
長ストリップラインを構成できる。従って、一方の出力
端から他方の出力端までは、その２倍であるから、スト
リップラインの全長では、ωＬ＝１００Ωとすることに
より、アイソレーションを得ることができるものであ
る。本発明は、誘電体基板を用いているため、電磁界損
失が小さく、低損失のインダクタンスを形成できる。中
間タップ点（入力端）からみた入力インピーダンスＺｉ
ｎは、ほぼＺｉｎ＝２５＋ｊωＬで表わされる。マイク
ロ波無線装置に使用される分配器、あるいは発振器等の
部品は、その入出力インピーダンスが５０Ωであること
が要求される。このトランス型積層分配器の入力インピ
ーダンスＺｉｎを５０Ωに近づけるには、その入力端子
部分つまり中間タップ点に並列にコンデンサを付加する
ことで可能である。
【０００６】
【実施例】本発明に係る一実施例の分解斜視図を図１
に、斜視図を図２に示す。この実施例のトランス型積層
分配器１は、ストリップライン電極の形成された誘電体
基板を積層して構成され、側面及び表面に外部電極Ｂ，
Ｃ，Ｄが形成されている。この誘電体基板にはセラミッ
クグリーンシートが用いられ、そのセラミックグリーン
シートに電極膜が形成された後積層され、外部電極Ｂ，
Ｃ，Ｄが形成され、焼成されて構成される。また、外部
電極Ｂ，Ｃ，Ｄは、積層体を焼成した後に形成してもよ
い。この実施例について更に詳しく説明する。第１のス
トリップライン電極基板２は、セラミックグリーンシー
トの一面にストリップライン電極２ｅが形成され、この
ストリップライン電極２ｅの一端側は外部電極２ｃに接
続され、他端はスルーホール用ラウンド２ｆが形成され
ている。次いで第２のストリップライン電極基板３は、
セラミックグリーンシートの一面にストリップライン電
極３ｅが形成され、このストリップライン電極３ｅの一
端側には前記第１のストリップライン電極基板２のスル
ーホール用ラウンド２ｆに対応した位置にてスルーホー
ル電極３ｇが形成され、他端はスルーホール用ラウンド
３ｆが形成されている。次いで第３のストリップライン
電極基板４は、セラミックグリーンシートの一面にスト
リップライン電極４ｅが形成され、このストリップライ
ン電極４ｅの一端側には前記第２のストリップライン電
極基板３のスルーホール用ラウンド３ｆに対応した位置
にてスルーホール電極４ｇが形成され、他端は外部電極
４ｄに接続されている。次いで第４のストリップライン
電極基板５は、セラミックグリーンシートの一面にスト
リップライン電極５ｅが形成され、このストリップライ
ン電極５ｅの一端側は外部電極５ｄに接続され、他端は
スルーホール用ラウンド５ｆが形成されている。次いで
第５のストリップライン電極基板６は、セラミックグリ
ーンシートの一面にストリップラインの電極６ｅが形成
され、このストリップライン電極６ｅの一端側に前記第
４のストリップライン電極基板５のスルーホール用ラウ
ンド５ｆに対応した位置にてスルーホール電極６ｇが形
成され、他端はスルーホール用ラウンド６ｆが形成され
ている。次いで第６のストリップライン電極基板７は、
セラミックグリーンシートの一面にストリップライン電
極７ｅが形成され、このストリップライン電極７ｅの一
端側には前記第５のストリップライン電極基板６のスル
ーホール用ラウンド６ｆに対応した位置にてスルーホー
ル電極７ｇが形成され、他端は外部電極７ｂに接続され
ている。そして保護基板８は、外部電極８ｂ，８ｃ，８
ｄが形成されている。このストリップライン電極２ｅ，
３ｅ，４ｅの全長と、ストリップライン電極５ｅ，６
ｅ，７ｅの全長は、それぞれＬ＝５０／ωとなるインダ
クタンスＬをもつ長さである。このセラミックグリーン
シートは、誘電率７．８で、厚さ０．１ｍｍの低温度焼
成可能な誘電体材料からなり、ストリップライン電極
は、幅０．２ｍｍ、厚さ１０μｍのＣｕ電極からなり、
ストリップライン電極の全長（外部電極Ｂから外部電極
Ｃまでの長さ）は３０．４ｍｍとなるように作製した。
なお、寸法は、焼成後の寸法である。このとき、ストリ
ップライン電極のインダクタンスＬは２０ｎＨとなり、
おおよそ８００ＭＨｚでωＬ＝１００Ωとなる。また、
この実施例の外形は、３．２×１．６ｍｍで厚さ０．８
ｍｍと非常に小型化された。この入力端子Ｄに３ｐＦの
チップコンデンサを付加し、かつ出力端子Ｂ，Ｃ間に１
００Ωのチップ抵抗を付加したときの電気特性を図３に
示す。分配損失は、２分配損失３ｄＢを含めて３．２ｄ
Ｂ以下とほとんど損失がなく、又アイソレーション特性
も２０ｄＢ以上と良好なトランス型積層分配器を得るこ
とができた。ここでは、入力端子の整合用容量を外付け
のチップコンデンサで形成したが、ストリップライン電
極基板の上あるいは下、あるいは上下両方にコンデンサ
部分を内蔵することにより、より一層の小型化を図るこ
ともできる。
に、斜視図を図２に示す。この実施例のトランス型積層
分配器１は、ストリップライン電極の形成された誘電体
基板を積層して構成され、側面及び表面に外部電極Ｂ，
Ｃ，Ｄが形成されている。この誘電体基板にはセラミッ
クグリーンシートが用いられ、そのセラミックグリーン
シートに電極膜が形成された後積層され、外部電極Ｂ，
Ｃ，Ｄが形成され、焼成されて構成される。また、外部
電極Ｂ，Ｃ，Ｄは、積層体を焼成した後に形成してもよ
い。この実施例について更に詳しく説明する。第１のス
トリップライン電極基板２は、セラミックグリーンシー
トの一面にストリップライン電極２ｅが形成され、この
ストリップライン電極２ｅの一端側は外部電極２ｃに接
続され、他端はスルーホール用ラウンド２ｆが形成され
ている。次いで第２のストリップライン電極基板３は、
セラミックグリーンシートの一面にストリップライン電
極３ｅが形成され、このストリップライン電極３ｅの一
端側には前記第１のストリップライン電極基板２のスル
ーホール用ラウンド２ｆに対応した位置にてスルーホー
ル電極３ｇが形成され、他端はスルーホール用ラウンド
３ｆが形成されている。次いで第３のストリップライン
電極基板４は、セラミックグリーンシートの一面にスト
リップライン電極４ｅが形成され、このストリップライ
ン電極４ｅの一端側には前記第２のストリップライン電
極基板３のスルーホール用ラウンド３ｆに対応した位置
にてスルーホール電極４ｇが形成され、他端は外部電極
４ｄに接続されている。次いで第４のストリップライン
電極基板５は、セラミックグリーンシートの一面にスト
リップライン電極５ｅが形成され、このストリップライ
ン電極５ｅの一端側は外部電極５ｄに接続され、他端は
スルーホール用ラウンド５ｆが形成されている。次いで
第５のストリップライン電極基板６は、セラミックグリ
ーンシートの一面にストリップラインの電極６ｅが形成
され、このストリップライン電極６ｅの一端側に前記第
４のストリップライン電極基板５のスルーホール用ラウ
ンド５ｆに対応した位置にてスルーホール電極６ｇが形
成され、他端はスルーホール用ラウンド６ｆが形成され
ている。次いで第６のストリップライン電極基板７は、
セラミックグリーンシートの一面にストリップライン電
極７ｅが形成され、このストリップライン電極７ｅの一
端側には前記第５のストリップライン電極基板６のスル
ーホール用ラウンド６ｆに対応した位置にてスルーホー
ル電極７ｇが形成され、他端は外部電極７ｂに接続され
ている。そして保護基板８は、外部電極８ｂ，８ｃ，８
ｄが形成されている。このストリップライン電極２ｅ，
３ｅ，４ｅの全長と、ストリップライン電極５ｅ，６
ｅ，７ｅの全長は、それぞれＬ＝５０／ωとなるインダ
クタンスＬをもつ長さである。このセラミックグリーン
シートは、誘電率７．８で、厚さ０．１ｍｍの低温度焼
成可能な誘電体材料からなり、ストリップライン電極
は、幅０．２ｍｍ、厚さ１０μｍのＣｕ電極からなり、
ストリップライン電極の全長（外部電極Ｂから外部電極
Ｃまでの長さ）は３０．４ｍｍとなるように作製した。
なお、寸法は、焼成後の寸法である。このとき、ストリ
ップライン電極のインダクタンスＬは２０ｎＨとなり、
おおよそ８００ＭＨｚでωＬ＝１００Ωとなる。また、
この実施例の外形は、３．２×１．６ｍｍで厚さ０．８
ｍｍと非常に小型化された。この入力端子Ｄに３ｐＦの
チップコンデンサを付加し、かつ出力端子Ｂ，Ｃ間に１
００Ωのチップ抵抗を付加したときの電気特性を図３に
示す。分配損失は、２分配損失３ｄＢを含めて３．２ｄ
Ｂ以下とほとんど損失がなく、又アイソレーション特性
も２０ｄＢ以上と良好なトランス型積層分配器を得るこ
とができた。ここでは、入力端子の整合用容量を外付け
のチップコンデンサで形成したが、ストリップライン電
極基板の上あるいは下、あるいは上下両方にコンデンサ
部分を内蔵することにより、より一層の小型化を図るこ
ともできる。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、分配損失が少なく、か
つ非常に小型化されたトランス型積層分配器を提供で
き、更に面実装可能な構造であり、携帯電話等マイクロ
波部品の小型化に極めて有益である。
つ非常に小型化されたトランス型積層分配器を提供で
き、更に面実装可能な構造であり、携帯電話等マイクロ
波部品の小型化に極めて有益である。
【図１】本発明に係る一実施例の分解斜視図である。
【図２】本発明に係る一実施例の斜視図である。
【図３】本発明に係る一実施例の電気特性である。
【図４】従来例の斜視図である。
【図５】従来例の等価回路図である。
【図６】分配器の使用例の回路ブロック図である。
１ トランス型積層分配器 ２、３、４、５、６、７ ストリップライン電極基板 ８ 保護基板 ２ｂ、３ｂ、４ｂ、５ｂ、６ｂ、７ｂ、８ｂ 外部電極 ２ｃ、３ｃ、４ｃ、５ｃ、６ｃ、７ｃ、８ｃ 外部電極 ２ｄ、３ｄ、４ｄ、５ｄ、６ｄ、７ｄ、８ｄ 外部電極 ２ｅ、３ｅ、４ｅ、５ｅ、６ｅ、７ｅ ストリップライ
ン電極 ２ｆ、３ｆ、５ｆ、６ｆ スルーホール用ラウンド ３ｇ、４ｇ、６ｇ、７ｇ スルーホール電極
ン電極 ２ｆ、３ｆ、５ｆ、６ｆ スルーホール用ラウンド ３ｇ、４ｇ、６ｇ、７ｇ スルーホール電極
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−62909（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−34317（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−144317（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−170908（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭52−31697（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体基板上にストリップライン電極を
形成し、これを積層してなる分配器であって、前記スト
リップライン電極は、全長が約ωＬ＝１００Ωとなるイ
ンダクタンスＬを得られる長さに形成され、その半分の
長さのところから中間タップが引き出され、前記ストリ
ップライン電極の両端部及び中間タップの引き出し電極
が積層体の側面に形成されていることを特徴とするトラ
ンス型積層分配器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5240469A JP2698538B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | トランス型積層分配器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5240469A JP2698538B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | トランス型積層分配器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774575A JPH0774575A (ja) | 1995-03-17 |
| JP2698538B2 true JP2698538B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=17059981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5240469A Expired - Fee Related JP2698538B2 (ja) | 1993-08-31 | 1993-08-31 | トランス型積層分配器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698538B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5732330A (en) * | 1996-07-02 | 1998-03-24 | Ericsson Inc. | Dual band transceiver |
| KR100311813B1 (ko) * | 1999-06-15 | 2001-11-02 | 이형도 | 칩형 분배기 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4829224A (ja) * | 1971-08-23 | 1973-04-18 | ||
| JPS60144317U (ja) * | 1984-03-07 | 1985-09-25 | 宇呂電子工業株式会社 | テレビジヨン信号分配器 |
| JP2831391B2 (ja) * | 1989-08-01 | 1998-12-02 | ティーディーケイ株式会社 | 中間タップ付き積層トランス |
| JP3034317U (ja) * | 1996-08-02 | 1997-02-18 | カクイアメニティケア株式会社 | マットレス |
-
1993
- 1993-08-31 JP JP5240469A patent/JP2698538B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0774575A (ja) | 1995-03-17 |
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