JP3123562U - 平衡不平衡信号変換機能を有するミニ多層帯域フィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】平衡不平衡信号変換器とのさらなる結合なしに、平衡信号を出力できる機能を含む帯域フィルタを提供する。
【解決手段】平衡不平衡信号変換のためのミニ多層帯域フィルタは、積層基板とマルチ結合伝送線路とを含む。マルチ結合伝送線路は積層基板の1つの層の上に形成され、または対応する層の上にそれぞれ形成される。結合伝送線路は、２つ毎に、帯域フィルタを形成するために順次結合される。最初の結合伝送線路には不平衡入力端子が設定され、最後の結合伝送線路には２つの平衡出力端子が設定されている。この構成によって、帯域フィルタと後段回路との間に従来の平衡不平衡変換器を設ける必要はない。それゆえ、回路体積を減少することができ、また、信号変換のロスを低減することができる。さらに、フィルタと平衡不平衡変換器との間で発生する結合効果のノイズを避けられることができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、広くは帯域フィルタに関し、より具体的には平衡不平衡信号変換機能を有するミニ多層帯域フィルタに関する。

従来の帯域フィルタは、入力信号にフィルタをかけるため、またフィルタを経た信号を増幅器に送るために、該増幅器の前段に設定されている。従来の前記帯域フィルタは、通常、1つの入力端子と1つの出力端子を有し、それらは不平衡な信号を入出力する。前記帯域フィルタが、差動増幅器のような、平衡な入力端子を含む増幅器に結合されるとき、前記帯域フィルタと前記増幅器との間に変圧器タイプのバラン（balun、平衡不平衡変換器）を追加することが要求される。バランは、不平衡な信号を平衡なものに、またその逆に同様な変換をするために使われる。バランによって、帯域フィルタから出力された不平衡な信号は、前記増幅器に送られるべき平衡な信号に変換される。

しかしながら、帯域フィルタとバランの２つの別個のコンポーネントの上記した構成では、回路体積が増大するだけでなく、信号が帯域フィルタとバランとを通過する必要があるので、信号のロスが大きくなる。さらに、帯域フィルタとバランとの間で結合効果が生じ、互いに干渉して、さらに電気適応特性の調整を困難にする。したがって、帯域フィルタの従来の構成は、さらに改善される必要がある。

本考案の目的は、平衡不平衡信号変換器の追加結合なしに平衡信号を出力できる機能を含む帯域フィルタを提供することにある。

前記した目的を達成するために、本考案の主要な技術は、積層基板によって形成された帯域フィルタを作ることである。前記積層基板はマルチ結合伝送線路を含む。前記結合伝送線路は、２つ毎に順次結合されている。最初の結合伝送線路には、不平衡入力端子が設定されおり、最終の結合伝送線路には２つの平衡出力端子が設定されている。この構成によって、帯域フィルタと後段回路との間に設けられる従来の平衡不平衡変換器は、不要となる。それゆえ、回路体積を減少することができ、また、信号変換のロスを低減することができる。さらに、フィルタと平衡不平衡変換器との間で発生する結合効果のノイズを避けることができる。

さらに、前記結合伝送線路の両端を接地キャパシタンスを経てアースにそれぞれ接続することができる。前記結合伝送線路は２つ毎にそれらの両端で結合キャパシタンスを経て連結されている。

さらに、平衡出力端子が設定された前記結合伝送線路を、その1つの適切な位置で、接地キャパシタンスを経てアースにさらに接続することができる。前記結合キャパシタンスは、２つの隣り合う基板上の金属層によって作られている。

インダクタンスまたは伝送線が、本考案の前記帯域フィルタと前記後段回路との間でインピーダンス整合をとるように、前記平衡出力端子と前記結合伝送線路との間に直列接続されている。不平衡入力端子に対応する前記結合伝送線路の他端は、アースに直接接続することができる。前記インダクタンスはうずまき線の金属回線によって作られ、該金属回線は前記結合伝送線路と、平衡出力端子と、隣り合う前記基板との間に形成されている。

本考案の他の目的、利点および新規な特徴は、添付の図面に関連する以下の詳細な説明から、より明らかになるであろう。

図１に関して、本考案の平衡不平衡信号変換機能を有するミニ多層帯域フィルタの第１の実施例は、第１の結合伝送線路１１、第２の結合伝送線路１２および第３の結合伝送線路１３を含む。第１および第２の結合伝送線路１１および１２は、適正な距離をおいて対応的に連結されおり、また、第２および第３の結合伝送線路１２および１３は、適正な距離をおいて対応的に連結されている。第１の結合伝送線路１１の一端には、不平衡入力端子２１が設定されており、その他端は遊離端である。第３の結合伝送線路１３の両端には、平衡出力端子２２がそれぞれ設定されている。

図２に関して、本考案の第１実施例に沿って得られた第１の物理的多層構造は、前記結合伝送線路１１、１２および１３が水平方向に連結されるように、積層基板３０の一つの層上に形成することができることを示す。さらに、図３に例示するように、本考案の第１の実施例に沿って得られた第２の物理的多層構造は、結合伝送線路１１、１２および１３が垂直方向に連結されるように、３つの層３１、３２、３３上にそれぞれ形成することができることを示す。

さらに、本考案の第２の実施例が図４に示されている。図１の第１実施例と図４の第２実施例との違いは、不平衡入力端子２１に対応する第１の結合伝送線路１１′の遊離端がアースに接続されていることである。前記伝送線路の４分の1波長効果を得るために、該伝送線路の長さを減少することができる。それゆえ、第１の結合伝送線路１１′の長さは、本考案の第１の実施例の第１の結合伝送線路１１の長さよりも短い。

図５に関して、本考案の第３の実施例は、図１の本考案の第１の実施例にほぼ類似している。第３の実施例の主たる違いは、第１ないし第３の結合伝送線路１１、１２および１３の両端が、それぞれ接地キャパシタンスＣｇを経てアースに接続されていることにある。接地キャパシタンスＣｇによって、本考案の帯域フィルタの最適な整合特性を、異なる操作周波数帯域または異なる後段回路に従って、調整することができる。接地キャパシタンスＣｇは、図６に例示するような隣り合う複数の基板３０上の金属層３０１によって作られている。

図７に関して、本考案の回路図の第４の実施例は、図１の本考案の第１の実施例にほぼ類似している。第４の実施例の主たる違いは、結合伝送線路１１、１２および１３が、２つ毎に、それらの両端で結合キャパシタンスＣｃを経て、連結されていることにある。結合キャパシタンスＣｃによって、本考案の帯域フィルタは、最適な整合特性を達成するために、調整することができる。

さらに、図８に例示するような本考案の回路図の第５の実施例は、図１の本考案の第１の実施例にほぼ類似している。第５の実施例の主たる違いは、最初すなわち第１の結合伝送線路１１の両端が、接地キャパシタンスＣｇを経てアースにそれぞれ接続されていることにあり、また第２および第３の結合伝送線路１２、１３が、その両端でそれぞれ結合キャパシタンスＣｃを経て連結されていることにある。接地キャパシタンスＣｇと結合キャパシタンスＣｃとによって、本考案の帯域フィルタは、最適な整合特性を達成するために、調整することができる。

さらに、図９に例示するような本考案の回路図の第６の実施例は、概ね本考案の第３の実施例と第４実施例との組み合わせである。結合伝送線路１１、１２、１３の両端は、接地キャパシタンスＣｇを経てアースにそれぞれ接続されており、また、結合伝送線路１１、１２、１３は、２つ毎にそれらの両端で結合キャパシタンスＣｃを経て連結されている。第６の実施例の重要な違いは、その２つの伝送線Ｔが、本考案の帯域フィルタと後段回路との間で、インピーダンス整合を調整するように、平衡出力端子２２と第３すなわち最後の結合伝送線路１３との間にそれぞれ直列で接続されていることにある。伝送線Ｔは、図１０に例示するような第３の結合伝送線路１３と平衡出力端子２２との間で、金属回線３０２によって作られる。

さらに、図１１に関して、本考案の回路図の第７の実施例は、図９の本考案の第６の実施例にほぼ類似している。第７の実施例の重要な違いは、平衡出力端子が設定された前記結合伝送線路がアースに直接接続されていることである。例えば、第３の結合伝送線路１３が1つの適正なポジションで、後段（ポスト）回路のためにＤＣ(直流)バイアスパスを提供するように、接地キャパシタンスＣｇを通してアースに接続されている。２つのインダクタンスＬが、平衡出力端子２２と第３の結合伝送線路１３との間でそれぞれ直列に接続されている。インダクタンスＬは、うずまき線の金属回線(図示せず)によって作られ、それは第３の結合伝送線路１３と、平衡出力端子２２と、隣り合う前記基板との間に、形成される。

本考案の結合伝送線路が、帯域フィルタの効果だけでなく不平衡入力信号を平衡出力信号に変換する能力をも含むことが、上記の説明から、明確に理解できるであろう。このように、帯域フィルタと後段回路との間に従来の平衡不平衡変換器を設定する必要はない。それゆえ、回路体積を減少することができ、また、信号変換のロスを減少することができる。さらに、フィルタと平衡不平衡変換器との間で発生した結合効果のノイズを避けることができる。それゆえ、帯域フィルタと平衡不平衡変換器との間の電気適用特性を調整し易い。したがって、本考案の平衡不平衡信号の変換のためのミニ多層帯域フィルタは、従来の帯域フィルタに比べて改善された実用的な機器であり、実用新案登録の要件を満たす優れた実用性と、非自明性の特徴とを含む。

本考案は、例を通して、また好適な実施例に関して説明されたが、本考案がそれに制限されないことは理解できるであろう。逆に、本考案は、種々の変更やそれと同様な配置および手順をも含むことを意図しており、従って、ここに添付された請求項の範囲は、すべてのそのような変更や同様な配置および手順を包含するように最も広い解釈を与えられるべきである。

本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第１実施例の等価線図である。 本考案による帯域フィルタの第１実施例に沿って得られた第１の物理的多層構造の斜視図である。 本考案による帯域フィルタの第１の実施例に沿って得られた第２の物理的多層構造の分解斜視図である。 本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第２の実施例の等価線図である。 本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第３の実施例の等価線図である。 本考案による帯域フィルタの第３の実施例に沿って得られた物理的多層構造の分解斜視図である。 本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第４の実施例の等価線図である。 本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第５の実施例の等価線図である。 本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第６の実施例の等価線図である。 本考案による帯域フィルタの第６の実施例に沿って得られた物理的多層構造の分解斜視図である。 本考案による帯域フィルタの回路レイアウトの第７の実施例の等価線図である。

符号の説明

１１、１１′、１２、１３ マルチ結合伝送線路
２１ 不平衡入力端子
２２ 平衡出力端子
３０ 積層基板
３１、３２、３３ 層
３０１ 金属層、
３０２ 金属回線
Ｃｇ 接地キャパシタンス
Ｃｃ 結合キャパシタンス
Ｔ 伝送線
Ｌ インダクタンス

Claims (14)

1. 平衡不平衡信号変換機能を有するミニ多層帯域フィルタであって、複数の層を有する積層基板と、該積層基板の対応する層上にそれぞれ形成されたマルチ結合伝送線路とを含み、該マルチ結合伝送線路は、２つ毎に順次結合されており、前記マルチ結合伝送線路の最初の結合伝送線路には、不平衡入力端子が設定されており、前記マルチ結合伝送線路の最後の結合伝送線路には、２つの平衡出力端子が設定されている、ミニ多層帯域フィルタ。
2. 平衡不平衡信号変換機能を有するミニ多層帯域フィルタであって、複数の層を有する積層基板と、該積層基板の一つの層上に形成されたマルチ結合伝送線路とを含み、該マルチ結合伝送線路は２つ毎に順次結合されており、前記マルチ結合伝送線路の最初の結合伝送線路には、不平衡入力端子が設定されており、前記マルチ結合伝送線路の最後の結合伝送線路には、２つの平衡出力端子が設定されている、ミニ多層帯域フィルタ。
3. 前記結合伝送線路の両端は、接地キャパシタンスを経てアースに接続可能である、請求項１または２に記載のミニ多層帯域フィルタ。
4. 前記結合伝送線路は、２つ毎にそれらの両端で結合キャパシタンスを経て連結されている、請求項１または２に記載のミニ多層帯域フィルタ。
5. 前記結合伝送線路は、２つ毎にそれらの両端で結合キャパシタンスを経て相互に連結されている、請求項３に記載のミニ多層帯域フィルタ。
6. 前記平衡出力端子が設定された前記結合伝送線路は、該結合伝送線路のノードを経て、または接地キャパシタンスを経てアースに接続されている、請求項１または２に記載のミニ多層帯域フィルタ。
7. 伝送線が、前記平衡出力端子と該平衡出力端子が設定された前記結合伝送線路との間で直列接続されている、請求項１または２に記載のミニ多層帯域フィルタ。
8. インダクタンスが、前記平衡出力端子と前記結合伝送線路との間で直列接続されている、請求項１または２に記載のミニ多層帯域フィルタ。
9. 前記不平衡入力端子に対応する前記結合伝送線路の他端は、アースに直接接続されている、請求項１または２に記載のミニ多層帯域フィルタ。
10. 前記伝送線は、前記積層基板上の前記平衡出力端子と、隣り合う前記結合伝送線路との間の金属回線により作られている、請求項７に記載のミニ多層帯域フィルタ。
11. 前記インダクタンスは、うずまき線の金属回線によって作られ、該金属回線は、前記積層基板上の前記平衡出力端子と、隣り合う前記結合伝送線路と、隣り合う前記基板との間に、形成されている、請求項８に記載のミニ多層帯域フィルタ。
12. 前記キャパシタンスは、２つの隣り合う前記層上の金属層によって作られている、請求項３に記載のミニ多層帯域フィルタ。
13. 前記キャパシタンスは、２つの隣り合う前記層上の金属層によって作られている、請求項４に記載のミニ多層帯域フィルタ。
14. 前記キャパシタンスは、２つの隣り合う前記基板上の金属層によって作られている、請求項６に記載のミニ多層帯域フィルタ。

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