JP6760315B2 - Bidirectional coupler, monitor circuit, and front-end circuit - Google Patents

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Description

本発明は、双方向性結合器、モニタ回路およびフロントエンド回路に関する。 The present invention relates to bidirectional couplers, monitor circuits and front-end circuits.

従来、周波数帯域が異なる複数の高周波信号を処理する方向性結合器が知られている(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a directional coupler that processes a plurality of high-frequency signals having different frequency bands is known (for example, Patent Document 1).

図18は、特許文献1に開示される方向性結合器の構成の一例を示す斜視図である。なお、以下で用いる構成要素名および参照符号は、説明の便宜上、特許文献1のものとは異なる場合がある。 FIG. 18 is a perspective view showing an example of the configuration of the directional coupler disclosed in Patent Document 1. The component names and reference numerals used below may differ from those of Patent Document 1 for convenience of explanation.

図18の方向性結合器9は、第1主線路91、第2主線路92、第1副線路93、第2副線路94、およびグランド96を備える。 The directional coupler 9 of FIG. 18 includes a first main line 91, a second main line 92, a first sub line 93, a second sub line 94, and a ground 96.

第1主線路91と第2主線路92とは、グランド96を介して配置されている。第1副線路93と第2副線路94とは、グランド96を介して配置されるとともに、第1主線路91および第2主線路92とそれぞれ結合する。第1副線路93および第2副線路94は、互いの一端同士が接続されて1本の副線路95を構成している。 The first main line 91 and the second main line 92 are arranged via the ground 96. The first sub-line 93 and the second sub-line 94 are arranged via the ground 96 and are coupled to the first main line 91 and the second main line 92, respectively. One end of the first sub-line 93 and the second sub-line 94 are connected to each other to form one sub-line 95.

第1主線路91の一方端および他方端は、入力ポートP1および出力ポートP2を構成し、第2主線路92の一方端および他方端は、入力ポートP3および出力ポートP4を構成している。副線路95の一方端および他方端は、結合ポートP5およびアイソレーションポートP6を構成している。 One end and the other end of the first main line 91 constitute an input port P1 and an output port P2, and one end and the other end of the second main line 92 form an input port P3 and an output port P4. One end and the other end of the sub line 95 constitute a coupling port P5 and an isolation port P6.

方向性結合器9は、一例として、周波数帯域が異なる2つの送信信号を処理するデュアルバンド対応の携帯電話端末に設けられ、送信信号の強度のモニタに用いられる。 As an example, the directional coupler 9 is provided in a dual band compatible mobile phone terminal that processes two transmission signals having different frequency bands, and is used for monitoring the strength of the transmission signal.

具体的に、2つの送信信号の一方および他方は、入力ポートP1、P3へそれぞれ供給され、第1主線路91、第2主線路92を伝搬して、出力ポートP2、P4からアンテナへ供給される。送信信号の強度に応じた第1のモニタ信号が、結合ポートP5から取り出される。第1のモニタ信号は、例えば、送信電力のフィードバック制御に用いられる。 Specifically, one and the other of the two transmission signals are supplied to the input ports P1 and P3, respectively, propagate through the first main line 91 and the second main line 92, and are supplied to the antenna from the output ports P2 and P4. To. A first monitor signal corresponding to the strength of the transmission signal is taken out from the coupling port P5. The first monitor signal is used, for example, for feedback control of transmission power.

特開2002−100909号公報JP-A-2002-100909

近年、方向性結合器には、順方向信号と逆方向信号の両方をモニタする双方向性結合器が求められている。ここで、順方向信号とは、主線路を入力ポートから出力ポートへ向かって伝搬する信号を言い、逆方向信号とは、主線路を出力ポートから入力ポートへ向かって伝搬する信号を言う。 In recent years, directional couplers are required to be bidirectional couplers that monitor both forward and reverse signals. Here, the forward signal means a signal that propagates on the main line from the input port to the output port, and the reverse signal means a signal that propagates on the main line from the output port to the input port.

双方向性結合器の基本的な構成は、4ポートの方向性結合器と等しい。したがって、特許文献1では言及されていないが、方向性結合器9でも、第1主線路91および第2主線路92を伝搬する逆方向信号(例えば、アンテナからの反射波)の強度に応じた第2のモニタ信号をアイソレーションポートP6から取り出すことはできる。 The basic configuration of a bidirectional coupler is equivalent to a 4-port directional coupler. Therefore, although not mentioned in Patent Document 1, even in the directional coupler 9, it depends on the intensity of the reverse signal (for example, the reflected wave from the antenna) propagating in the first main line 91 and the second main line 92. The second monitor signal can be taken out from the isolation port P6.

しかしながら、方向性結合器9を双方向性結合器として使用した場合、方向性結合器9の順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とは異なる。そのため、方向性結合器9を双方向性結合器として使用した場合、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが揃わず、順方向信号の方向性と逆方向信号の方向性が同等でないという問題が生じる。 However, when the directional coupler 9 is used as the bidirectional coupler, the directional coupler 9 with respect to the forward signal and the directional coupler 9 with respect to the reverse signal are different from each other. Therefore, when the directional coupler 9 is used as the bidirectional coupler, the directional of the forward signal and the directional of the reverse signal are not aligned, and the directional of the forward signal and the directional of the reverse signal are different. The problem arises that they are not equivalent.

そこで、本発明は、3つの信号線路の各々において順方向信号と逆方向信号とをモニタ可能であり、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも良好な双方向性結合器を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, the forward signal and the reverse signal can be monitored in each of the three signal lines, and both the directionality to the forward signal and the directionality to the reverse signal are good bidirectional coupling. The purpose is to provide a vessel.

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る双方向性結合器は、多層基板と、前記多層基板に設けられた第1主線路、第2主線路、第3主線路、および副線路と、を備え、前記副線路は、前記第1主線路と電磁界結合する部分である第1線路部と、前記第2主線路と電磁界結合する部分である偶数個の第2線路部と、前記第3主線路と電磁界結合する部分である偶数個の第3線路部とを有し、前記偶数個の第2線路部のうちの半数は、前記第1線路部と前記副線路の一方端との間に設けられ、前記偶数個の第2線路部のうちの他の半数は、前記第1線路部と前記副線路の他方端との間に設けられ、前記偶数個の第3線路部のうちの半数は、前記第2線路部の前記半数と前記副線路の一方端との間に設けられ、前記偶数個の第3線路部のうちの他の半数は、前記第2線路部の前記他の半数と前記副線路の他方端との間に設けられている。 In order to achieve the above object, the bidirectional coupler according to one aspect of the present invention includes a multilayer substrate, a first main line, a second main line, a third main line, and a sub line provided on the multilayer substrate. The sub-line includes a first line portion that is electromagnetically coupled to the first main line, and an even number of second line portions that are electromagnetically coupled to the second main line. And an even number of third line portions which are portions that are electromagnetically coupled to the third main line, and half of the even second line portions are the first line portion and the sub line portion. The other half of the even number of second line portions provided between one end and the other half of the even number of second line portions is provided between the first line portion and the other end of the sub line portion. Half of the three line portions are provided between the half of the second line portion and one end of the sub line, and the other half of the even number of third line portions is the second. It is provided between the other half of the line portion and the other end of the sub line.

この構成によれば、第1主線路との結合部である副線路の第1線路部の両側に、副線路の第2主線路との結合部である第2線路部を同数設けている。そのため、副線路上において、第1主線路との結合部を中心として、第2主線路との結合部を対称に配置することができる。また、副線路の第2主線路との結合部である第2線路部の両側に、副線路の第3主線路との結合部である第3線路部を設けている。そのため、副線路上において、第2主線路との結合部を中心として、第3主線路との結合部を対称に配置することができる。結合部をこのように配置することによって、第1主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を揃え、また第2主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を揃え、また第3主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を揃えることができる。 According to this configuration, the same number of second line portions, which are the coupling portions of the sub line with the second main line, are provided on both sides of the first line portion of the sub line, which is the coupling portion with the first main line. Therefore, on the sub-line, the connection portion with the second main line can be arranged symmetrically with the connection portion with the first main line as the center. Further, on both sides of the second line portion which is a connecting portion of the sub line with the second main line, a third line portion which is a connecting portion of the sub line with the third main line is provided. Therefore, on the sub-line, the connection portion with the third main line can be arranged symmetrically with the connection portion with the second main line as the center. By arranging the coupling portion in this way, the electrical characteristics from the first main line to one end and the other end of the sub line are aligned, and the electrical characteristics from the second main line to one end and the other end of the sub line are made uniform. The characteristics can be made uniform, and the electrical characteristics from the third main line to one end and the other end of the sub line can be made uniform.

これにより、順方向信号に対応する第1のモニタ信号の方向性および逆方向信号に対応する第2のモニタ信号の方向性を両方とも向上することが可能になる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも改善された双方向性結合器が得られる。 This makes it possible to improve both the directionality of the first monitor signal corresponding to the forward signal and the directionality of the second monitor signal corresponding to the reverse signal. The result is a bidirectional coupler with improved directional for both forward and reverse signals.

また、前記第1線路部は、1対の第1線路部を含んでもよい。 Further, the first line portion may include a pair of first line portions.

この構成によれば、第1線路部を分割して配置することができるので、副線路のレイアウトの自由度が高まる。 According to this configuration, since the first line portion can be divided and arranged, the degree of freedom in the layout of the sub line is increased.

また、前記副線路の電気長での中点と前記1対の第1線路部のうちの一方との間の電気長と、前記中点と前記1対の第1線路部のうちの他方との間の電気長とは、略等しくてもよい。 Further, the electric length between the midpoint of the auxiliary line and one of the pair of first line portions, and the other of the midpoint and the pair of first line portions. The electrical length between may be approximately equal.

この構成によれば、副線路の第1主線路との結合部が、副線路上の電気長での対称位置に配置されるので、第1主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器が得られる。 According to this configuration, since the coupling portion of the sub line with the first main line is arranged symmetrically with respect to the electric length on the sub line, from the first main line to one end and the other end of the sub line. The electrical characteristics can be aligned more accurately. As a result, a bidirectional coupler is obtained in which both the directional signal with respect to the forward signal and the directional property with respect to the reverse signal are improved.

また、前記偶数個の第2線路部は1対の第2線路部であり、前記副線路の電気長での中点と前記1対の第2線路部のうちの一方との間の電気長と、前記中点と前記1対の第2線路部のうちの他方との間の電気長とは、略等しくてもよい。 Further, the even number of second line portions are a pair of second line portions, and the electrical length between the midpoint of the electrical length of the sub-line and one of the pair of second line portions. And the electrical length between the midpoint and the other of the pair of second line sections may be substantially equal.

この構成によれば、副線路の第2主線路との結合部が、副線路上の電気長での対称位置に配置されるので、第2主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器が得られる。 According to this configuration, the coupling portion of the sub line with the second main line is arranged symmetrically with respect to the electric length on the sub line, so that from the second main line to one end and the other end of the sub line. The electrical characteristics can be aligned more accurately. As a result, a bidirectional coupler is obtained in which both the directional signal with respect to the forward signal and the directional property with respect to the reverse signal are improved.

また、前記偶数個の第3線路部は1対の第3線路部であり、前記副線路の電気長での中点と前記1対の第3線路部のうちの一方との間の電気長と、前記中点と前記1対の第3線路部のうちの他方との間の電気長とは、略等しくてもよい。 Further, the even number of third line portions are a pair of third line portions, and the electrical length between the midpoint of the electrical length of the sub-line and one of the pair of third line portions. And the electrical length between the midpoint and the other of the pair of third line sections may be substantially equal.

この構成によれば、副線路の第3主線路との結合部が、副線路上の電気長での対称位置に配置されるので、第3主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器が得られる。 According to this configuration, since the coupling portion of the sub line with the third main line is arranged at a symmetrical position on the sub line at the electrical length, from the third main line to one end and the other end of the sub line. The electrical characteristics can be aligned more accurately. As a result, a bidirectional coupler is obtained in which both the directional signal with respect to the forward signal and the directional property with respect to the reverse signal are improved.

また、前記偶数個の第2線路部は1対の第2線路部であり、前記多層基板上の直線を挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、前記副線路は前記直線を対称軸として線対称の形状に設けられ、前記1対の第2線路部の一方と他方とは、前記線対称での対応位置にあってもよい。 Further, the even number of second line portions are a pair of second line portions, and in the first region and the second region sandwiching the straight line on the multilayer substrate, the sub line has the straight line as the axis of symmetry. It is provided in a line-symmetrical shape, and one and the other of the pair of second line portions may be at corresponding positions in the line symmetry.

この構成によれば、副線路の形状の対称性に基づいて、第2主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器が得られる。 According to this configuration, the electrical characteristics from the second main line to one end and the other end of the sub line can be more accurately aligned based on the symmetry of the shape of the sub line. As a result, a bidirectional coupler is obtained in which both the directional signal with respect to the forward signal and the directional property with respect to the reverse signal are improved.

また、前記偶数個の第3線路部は1対の第3線路部であり、前記多層基板上の直線を挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、前記副線路は前記直線を対称軸として線対称の形状に設けられ、前記1対の第3線路部の一方と他方とは、前記線対称での対応位置にあってもよい。 Further, the even number of third line portions are a pair of third line portions, and in the first region and the second region sandwiching the straight line on the multilayer substrate, the sub-line has the straight line as the axis of symmetry. It is provided in a line-symmetrical shape, and one and the other of the pair of third line portions may be at corresponding positions in the line symmetry.

この構成によれば、副線路の形状の対称性に基づいて、第3主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器が得られる。 According to this configuration, the electrical characteristics from the third main line to one end and the other end of the sub line can be more accurately aligned based on the symmetry of the shape of the sub line. As a result, a bidirectional coupler is obtained in which both the directional signal with respect to the forward signal and the directional property with respect to the reverse signal are improved.

また、前記多層基板上の直線を挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、前記副線路は前記直線を対称軸として線対称の形状に設けられ、前記1対の第1線路部の一方と他方とは、前記線対称での対応位置にあってもよい。 Further, in the first region and the second region sandwiching the straight line on the multilayer substrate, the sub line is provided in a line-symmetrical shape with the straight line as the axis of symmetry, and is provided with one of the pair of first line portions. The other may be at the corresponding position in line symmetry.

この構成によれば、副線路の形状の対称性に基づいて、第1主線路から副線路の一方端および他方端までの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器が得られる。 According to this configuration, the electrical characteristics from the first main line to one end and the other end of the sub line can be more accurately aligned based on the symmetry of the shape of the sub line. As a result, a bidirectional coupler is obtained in which both the directional signal with respect to the forward signal and the directional property with respect to the reverse signal are improved.

また、前記1対の第1線路部の一方と他方とが、インダクタで接続されていてもよい。 Further, one and the other of the pair of first line portions may be connected by an inductor.

この構成によれば、副線路の中点に直列にインダクタを挿入することができるので、双方向性結合器の方向性を向上できる。 According to this configuration, the inductor can be inserted in series at the midpoint of the sub line, so that the directionality of the bidirectional coupler can be improved.

また、前記副線路の前記第1線路部での幅、前記第2線路部での幅、および、前記第3線路部での幅のうち少なくとも1つの幅が異なっていてもよい。 Further, at least one of the width of the sub-line in the first line portion, the width in the second line portion, and the width in the third line portion may be different.

この構成によれば、副線路の幅に応じて、副線路と第1主線路、第2主線路および第3主線路の各々との結合を最適化することができる。 According to this configuration, the connection between the sub line and each of the first main line, the second main line, and the third main line can be optimized according to the width of the sub line.

本発明の一態様に係るモニタ回路は、前記双方向性結合器を有する。 The monitor circuit according to one aspect of the present invention has the bidirectional coupler.

この構成によれば、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも向上した双方向性結合器を用いることで、順方向信号および逆方向信号の双方を高い精度でモニタするモニタ回路が得られる。 According to this configuration, both the forward signal and the reverse signal are monitored with high accuracy by using a bidirectional coupler in which both the directional signal for the forward signal and the directional signal for the reverse signal are improved. A monitor circuit is obtained.

本発明の一態様に係るフロントエンド回路は、前記モニタ回路と、前記モニタ回路に接続されたアンテナ端子と、前記モニタ回路に接続されたフィルタと、を備える。 The front-end circuit according to one aspect of the present invention includes the monitor circuit, an antenna terminal connected to the monitor circuit, and a filter connected to the monitor circuit.

この構成によれば、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも向上した双方向性結合器を有するモニタ回路を用いることで、例えば、送信電力のフィードバック制御およびアンテナのマッチング調整を含む各種の制御を高い精度で行う、高性能な通信装置を構成できる。 According to this configuration, by using a monitor circuit having a bidirectional coupler in which both the directional signal for the forward signal and the directional signal for the reverse signal are improved, for example, feedback control of transmission power and antenna matching can be used. It is possible to configure a high-performance communication device that performs various controls including adjustment with high accuracy.

本発明に係る双方向性結合器によれば、3つの信号線路の各々において順方向信号と逆方向信号とをモニタ可能であり、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも良好な双方向性結合器が得られる。 According to the bidirectional coupler according to the present invention, the forward signal and the reverse signal can be monitored in each of the three signal lines, and both the directional signal with respect to the forward signal and the directional signal with respect to the reverse signal can be monitored. A good bidirectional coupler is obtained.

実施の形態1に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the first embodiment. 実施の形態1に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the first embodiment. 実施の形態1に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図Top view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the first embodiment. 実施の形態1に係る双方向性結合器の構造の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the structure of the bidirectional coupler which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る双方向性結合器の構造の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the structure of the bidirectional coupler which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る双方向性結合器の構造の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the structure of the bidirectional coupler which concerns on Embodiment 1. 実施の形態1に係る双方向性結合器の立体構造の一例を示す分解斜視図An exploded perspective view showing an example of the three-dimensional structure of the bidirectional coupler according to the first embodiment. 実施の形態2に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the second embodiment. 実施の形態2に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図Top view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the second embodiment. 実施の形態3に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the third embodiment. 実施の形態3に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図Top view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the third embodiment. 実施の形態4に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the fourth embodiment. 実施の形態4に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図Top view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the fourth embodiment. 実施の形態5に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図Top view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the fifth embodiment. 実施の形態6に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the sixth embodiment. 実施の形態6に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図Top view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the sixth embodiment. 実施の形態7に係る方向性結合器を用いたモニタ回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of a monitor circuit using the directional coupler according to the seventh embodiment. 実施の形態8に係る通信装置の機能的な構成の一例を示すブロック図A block diagram showing an example of a functional configuration of the communication device according to the eighth embodiment. その他の形態に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of a bidirectional coupler according to another form. 従来例に係る方向性結合器の構造の一例を示す斜視図Perspective view showing an example of the structure of the directional coupler according to the conventional example. 従来例に係る方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図A circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of a directional coupler according to a conventional example.

(本発明の基礎となった知見)
図18の方向性結合器9の順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが異なる要因について考察する。
(Knowledge on which the present invention is based)
Consider the factors that cause the directional coupler 9 of FIG. 18 to differ in directionality with respect to the forward signal and directionality with respect to the reverse signal.

図19は、方向性結合器9の等価回路の一例を示す回路図である。図19では、理解のため、副線路95を直線状に表すとともに、副線路95の電気長での中点Mを示している。 FIG. 19 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the directional coupler 9. In FIG. 19, for the sake of understanding, the sub line 95 is represented in a straight line, and the midpoint M at the electrical length of the sub line 95 is shown.

図19に示されるように、方向性結合器9において、第1主線路91と第1副線路93とは、副線路95の中点MとアイソレーションポートP6との間のみで結合している。また、第2主線路92と第2副線路94とは、副線路95の中点Mと結合ポートP5との間のみで結合している。つまり、副線路95の第1主線路91との結合部および第2主線路92との結合部は、副線路95上で非対称に配置されている。 As shown in FIG. 19, in the directional coupler 9, the first main line 91 and the first sub line 93 are coupled only between the midpoint M of the sub line 95 and the isolation port P6. .. Further, the second main line 92 and the second sub line 94 are coupled only between the midpoint M of the sub line 95 and the coupling port P5. That is, the connecting portion of the sub line 95 with the first main line 91 and the connecting portion with the second main line 92 are arranged asymmetrically on the sub line 95.

そのため、第1主線路91から副線路95の結合ポートP5までの電気的特性と、第1主線路91から副線路95のアイソレーションポートP6までの電気的特性とは異なる。これにより、第1主線路91を伝搬する順方向信号に対応する第1のモニタ信号と逆方向信号に対応する第2のモニタ信号とが、第1主線路91からの電気的特性が異なる結合ポートP5とアイソレーションポートP6とからそれぞれ取り出されることになる。その結果、方向性結合器9の第1主線路91を伝搬する順方向信号および逆方向信号に対する特性差が生じる。 Therefore, the electrical characteristics from the first main line 91 to the coupling port P5 of the sub line 95 are different from the electrical characteristics from the first main line 91 to the isolation port P6 of the sub line 95. As a result, the first monitor signal corresponding to the forward signal propagating on the first main line 91 and the second monitor signal corresponding to the reverse signal are coupled with different electrical characteristics from the first main line 91. It will be taken out from the port P5 and the isolation port P6, respectively. As a result, there is a characteristic difference between the forward signal and the reverse signal propagating in the first main line 91 of the directional coupler 9.

第2主線路92についても同様のことが成り立つので、方向性結合器9では第2主線路92を伝搬する順方向信号および逆方向信号に対しても特性差が生じる。 Since the same applies to the second main line 92, the directional coupler 9 causes a characteristic difference between the forward signal and the reverse signal propagating on the second main line 92.

このように、結合部の配置の非対称性が、方向性結合器9の順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とを異ならせている主因と考えられる。 As described above, it is considered that the asymmetry of the arrangement of the coupling portion is the main reason why the directionality of the directional coupler 9 with respect to the forward signal and the directionality with respect to the reverse signal are different.

本発明者は、この考察に基づき、鋭意検討の結果、3つの主線路を有し、いずれの主線路についても順方向信号に対する特性と逆方向信号に対する特性とが等しい双方向性結合器を考案するに至った。 Based on this consideration, the present inventor devised a bidirectional coupler having three main lines, and the characteristics for the forward signal and the characteristics for the reverse signal are the same for all the main lines. I came to do it.

当該双方向性結合器は、多層基板と、前記多層基板に設けられた第1主線路、第2主線路、第3主線路、および副線路と、を備え、前記副線路は、前記第1主線路と電磁界結合する部分である第1線路部と、前記第2主線路と電磁界結合する部分である偶数個の第2線路部と、前記第3主線路と電磁界結合する部分である偶数個の第3線路部とを有し、前記偶数個の第2線路部のうちの半数は、前記第1線路部と前記副線路の一方端との間に設けられ、前記偶数個の第2線路部のうちの他の半数は、前記第1線路部と前記副線路の他方端との間に設けられ、前記偶数個の第3線路部のうちの半数は、前記第2線路部の前記半数と前記副線路の一方端との間に設けられ、前記偶数個の第3線路部のうちの他の半数は、前記第2線路部の前記他の半数と前記副線路の他方端との間に設けられているものである。 The bidirectional coupler includes a multilayer board and a first main line, a second main line, a third main line, and a sub line provided on the multi-layer board, and the sub line is the first main line. A first line portion that is electromagnetically coupled to the main line, an even number of second line portions that are electromagnetically coupled to the second main line, and an electromagnetically coupled portion to the third main line. It has an even number of third line portions, and half of the even number of second line portions is provided between the first line portion and one end of the sub line, and the even number of the second line portions is provided. The other half of the second line section is provided between the first line section and the other end of the sub line, and half of the even number of third line sections is the second line section. The other half of the even number of third line portions is provided between the half of the above and one end of the sub line, and the other half of the second line portion and the other end of the sub line. It is provided between and.

以下、本発明の複数の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさ又は大きさの比は、必ずしも厳密ではない。 Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that all of the embodiments described below show comprehensive or specific examples. Numerical values, shapes, materials, components, arrangement of components, connection modes, etc. shown in the following embodiments are examples, and are not intended to limit the present invention. Among the components in the following embodiments, the components not described in the independent claims are described as arbitrary components. Also, the sizes of the components shown in the drawings or the ratio of sizes is not always exact.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the first embodiment.

図1に示されるように、双方向性結合器1は、第1主線路21、第2主線路31、第3主線路41および副線路51を備える。 As shown in FIG. 1, the bidirectional coupler 1 includes a first main line 21, a second main line 31, a third main line 41, and a sub line 51.

第1主線路21の一方端および他方端は、入力ポートIN1および出力ポートOUT1を構成し、第2主線路31の一方端および他方端は、入力ポートIN2および出力ポートOUT2を構成し、第3主線路41の一方端および他方端は、入力ポートIN3および出力ポートOUT3を構成している。副線路51の一方端および他方端は、フォワードポートFWDおよびリバースポートREVを構成している。 One end and the other end of the first main line 21 form an input port IN1 and an output port OUT1, and one end and the other end of the second main line 31 form an input port IN2 and an output port OUT2. One end and the other end of the main line 41 constitute an input port IN3 and an output port OUT3. One end and the other end of the sub line 51 constitute a forward port FWD and a reverse port REV.

副線路51は、第1主線路21と結合する部分である1対の第1線路部511a、511bと、第2主線路31と結合する部分である1対の第2線路部512a、512bと、第3主線路41と結合する部分である1対の第3線路部513a、513bとを有する。ここで、1対の第1線路部511a、511bは、偶数個の第1線路部の一例であり、1対の第2線路部512a、512bは、偶数個の第2線路部の一例であり、1対の第3線路部513a、513bは、偶数個の第3線路部の一例である。 The sub-line 51 includes a pair of first line portions 511a and 511b that are connected to the first main line 21 and a pair of second line portions 512a and 512b that are connected to the second main line 31. It has a pair of third line portions 513a and 513b which are portions to be coupled to the third main line 41. Here, the pair of first line portions 511a and 511b is an example of an even number of first line portions, and the pair of second line portions 512a and 512b is an example of an even number of second line portions. The pair of third line portions 513a and 513b is an example of an even number of third line portions.

第1線路部511aは、リバースポートREVとフォワードポートFWDとの間に設けられ、第1線路部511bは、第1線路部511aとフォワードポートFWDとの間に設けられている。なお、以下において、第1線路部511aおよび511bをまとめて第1線路部511と呼ぶ場合がある。 The first line portion 511a is provided between the reverse port REV and the forward port FWD, and the first line portion 511b is provided between the first line portion 511a and the forward port FWD. In the following, the first line portion 511a and 511b may be collectively referred to as the first line portion 511.

第2線路部512aは、副線路51の第1線路部511とリバースポートREVとの間に設けられ、第2線路部512bは、副線路51の第1線路部511とフォワードポートFWDとの間に設けられている。第3線路部513aは、副線路51の第2線路部512bとフォワードポートFWDとの間に設けられ、第3線路部513bは、副線路51の第2線路部512aとリバースポートREVとの間に設けられている。 The second line portion 512a is provided between the first line portion 511 of the sub line 51 and the reverse port REV, and the second line portion 512b is between the first line portion 511 of the sub line 51 and the forward port FWD. It is provided in. The third line portion 513a is provided between the second line portion 512b of the sub line 51 and the forward port FWD, and the third line portion 513b is between the second line portion 512a of the sub line 51 and the reverse port REV. It is provided in.

1対の第1線路部511a、511bは、第1主線路21と略同一方向に延設され、1対の第2線路部512a、512bは、第2主線路31と略同一方向に延設され、1対の第3線路部513a、513bは、第3主線路41と略同一方向に延設される。 The pair of first line portions 511a and 511b are extended in substantially the same direction as the first main line 21, and the pair of second line portions 512a and 512b are extended in substantially the same direction as the second main line 31. The pair of third line portions 513a and 513b are extended in substantially the same direction as the third main line 41.

図2は、図1の等価回路と同一の回路を表す回路図である。図2では、理解のため、副線路51を直線状に表すとともに、副線路51の電気長での中点Mを示している。第3主線路41は、表記上、入力ポートIN3側の半分区間と出力ポートOUT3側の半分区間とに分断されているが、実際にはA点同士で連続している。第2主線路31は、表記上、入力ポートIN2側の半分区間と出力ポートOUT2側の半分区間とに分断されているが、実際にはB点同士で連続している。第1主線路21は、表記上、入力ポートIN1側の一部区間と出力ポートOUT1側の一部区間とに分断されているが、実際にはC点同士で連続している。 FIG. 2 is a circuit diagram showing the same circuit as the equivalent circuit of FIG. In FIG. 2, for the sake of understanding, the sub line 51 is represented in a straight line, and the midpoint M at the electrical length of the sub line 51 is shown. The third main line 41 is divided into a half section on the input port IN3 side and a half section on the output port OUT3 side in the notation, but it is actually continuous at points A. The second main line 31 is divided into a half section on the input port IN2 side and a half section on the output port OUT2 side in the notation, but it is actually continuous at points B. The first main line 21 is divided into a part section on the input port IN1 side and a part section on the output port OUT1 side in the notation, but it is actually continuous at points C.

図2から理解されるように、双方向性結合器1では、副線路51の第1主線路21との結合部が1対の第1線路部511a、511bで構成され、当該結合部の両側に、副線路51の第2主線路31との結合部である第2線路部512a、512bを設けている。そのため、副線路51上において、第1主線路21との結合部(第1線路部511a、511b)を中心として、第2主線路31との結合部(第2線路部512a、512b)を対称に配置することができる。なお、「第1主線路21との結合部を中心として」とは、第1主線路21と結合する第1線路部511aおよび第1線路部511bの中央に位置する中心線を基準とすることを意味する。 As can be understood from FIG. 2, in the bidirectional coupler 1, the coupling portion of the sub line 51 with the first main line 21 is composed of a pair of first line portions 511a and 511b, and both sides of the coupling portion. A second line portion 512a, 512b, which is a coupling portion of the sub-line 51 with the second main line 31, is provided. Therefore, on the sub line 51, the connection portion with the second main line 31 (second line portion 512a, 512b) is symmetrical with the coupling portion with the first main line 21 (first line portion 511a, 511b) as the center. Can be placed in. In addition, "centering on the coupling portion with the first main line 21" is based on the center line located at the center of the first line portion 511a and the first line portion 511b coupled with the first main line 21. Means.

また、双方向性結合器1では、副線路51の第2主線路31との結合部が1対の第2線路部512a、512bで構成され、当該結合部の両側に、第3主線路41との結合部である第3線路部513a、513bを設けている。そのため、副線路51上において、第2主線路31との結合部(第2線路部512a、512b)を中心として、第3主線路41との結合部(第3線路部513a、513b)を対称に配置することができる。なお、「第2主線路31との結合部を中心として」とは、第2主線路31と結合する第2線路部512aおよび第2線路部512bの中央に位置する中心線を基準とすることを意味する。 Further, in the bidirectional coupler 1, the connecting portion of the sub line 51 with the second main line 31 is composed of a pair of second line portions 512a and 512b, and the third main line 41 is formed on both sides of the connecting portion. Third line portions 513a and 513b, which are joint portions with the above, are provided. Therefore, on the sub line 51, the connection portion with the third main line 41 (third line portion 513a, 513b) is symmetrical with the coupling portion with the second main line 31 (second line portion 512a, 512b) as the center. Can be placed in. In addition, "centering on the coupling portion with the second main line 31" is based on the center line located at the center of the second line portion 512a and the second line portion 512b that are coupled with the second main line 31. Means.

結合部をこのように配置することで、第1主線路21からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、第2主線路31からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、また、第3主線路41からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃えることができる。また第1線路部を分割して1対の第1線路部511a、511bとして配置するので、副線路51の形状の自由度が高まる。 By arranging the coupling portion in this way, the electrical characteristics from the first main line 21 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned, and the electrical characteristics from the second main line 31 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned. The electrical characteristics from the third main line 41 to the forward port FWD and the reverse port REV can be made uniform. Further, since the first line portion is divided and arranged as a pair of first line portions 511a and 511b, the degree of freedom in the shape of the sub line 51 is increased.

これにより、順方向信号に対応する第1のモニタ信号の方向性および逆方向信号に対応する第2のモニタ信号の方向性を両方とも向上することが可能になる。その結果、第1主線路21、第2主線路31および第3主線路41のいずれについても、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも改善された双方向性結合器1が得られる。 This makes it possible to improve both the directionality of the first monitor signal corresponding to the forward signal and the directionality of the second monitor signal corresponding to the reverse signal. As a result, for all of the first main line 21, the second main line 31, and the third main line 41, both the directionality to the forward signal and the directionality to the reverse signal are improved in the bidirectional coupler. 1 is obtained.

なお、図2に示されるように、副線路51における、中点Mと第1線路部511aとの間の電気長L1bと、中点Mと第1線路部511bとの間の電気長L1aとは、略等しくてもよい。また、中点Mと第2線路部512aとの間の電気長L2bと、中点Mと第2線路部512bとの間の電気長L2aとは、略等しくてもよい。また、中点Mと第3線路部513aとの間の電気長L3aと、中点Mと第3線路部513bとの間の電気長L3bとは、略等しくてもよい。なお、電気長L1aと電気長L1bとが略等しいとは、例えば、電気長L1aと電気長L1bとの差が、電気長L1aおよび電気長L1bのうち一方の電気長の±10%以内となる場合である。電気長L2aと電気長L2bとが略等しいとは、例えば、電気長L2aと電気長L2bとの差が、電気長L2aおよび電気長L2bのうち一方の電気長の±10%以内となる場合である。電気長L3aと電気長L3bとが略等しいとは、例えば、電気長L3aと電気長L3bとの差が、電気長L3aおよび電気長L3bのうち一方の電気長の±10%以内となる場合である。 As shown in FIG. 2, the electric length L1b between the midpoint M and the first line portion 511a and the electric length L1a between the midpoint M and the first line portion 511b in the sub line 51. May be approximately equal. Further, the electric length L2b between the midpoint M and the second line portion 512a and the electric length L2a between the midpoint M and the second line portion 512b may be substantially equal. Further, the electric length L3a between the midpoint M and the third line portion 513a and the electric length L3b between the midpoint M and the third line portion 513b may be substantially equal. The fact that the electric length L1a and the electric length L1b are substantially equal means that, for example, the difference between the electric length L1a and the electric length L1b is within ± 10% of the electric length of one of the electric length L1a and the electric length L1b. If this is the case. The electric length L2a and the electric length L2b are substantially equal to each other, for example, when the difference between the electric length L2a and the electric length L2b is within ± 10% of the electric length of one of the electric length L2a and the electric length L2b. is there. The electric length L3a and the electric length L3b are substantially equal to each other, for example, when the difference between the electric length L3a and the electric length L3b is within ± 10% of the electric length of one of the electric length L3a and the electric length L3b. is there.

これにより、副線路51において、第1線路部511a、511bが、副線路51上の電気長での対称位置に配置され、かつ第2線路部512a、512bが、副線路51上の電気長での対称位置に配置され、かつ第3線路部513a、513bが、副線路51上の電気長での対称位置に配置される。そのため、第1主線路21、第2主線路31および第3主線路41からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも向上した双方向性結合器1が得られる。 As a result, in the sub line 51, the first line portions 511a and 511b are arranged at symmetrical positions with respect to the electric length on the sub line 51, and the second line portions 512a and 512b have the electric length on the sub line 51. The third line portions 513a and 513b are arranged at symmetrical positions on the sub-line 51 at the electrical length. Therefore, the electrical characteristics from the first main line 21, the second main line 31, and the third main line 41 to the forward port FWD and the reverse port REV can be more accurately aligned. As a result, the bidirectional coupler 1 having both the directional property for the forward signal and the directional property for the reverse signal is improved.

双方向性結合器1の構造的な特徴について説明を続ける。 The structural features of the bidirectional coupler 1 will continue to be described.

図3は、双方向性結合器1の構造の一例を示す平面図である。図4Aは、双方向性結合器1の構造の一例を示す断面図であり、図3のIVA−IVA断面線を矢印の方向に見た断面に対応する。図4Bは、双方向性結合器1の構造の一例を示す断面図であり、図3のIVB−IVB断面線を矢印の方向に見た断面に対応する。図3、図4Aおよび図4Bでは、明確のため、構成要素ごとに異なる柄を付して示している。 FIG. 3 is a plan view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 1. FIG. 4A is a cross-sectional view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 1, and corresponds to a cross section of the IVA-IVA cross section of FIG. 3 viewed in the direction of the arrow. FIG. 4B is a cross-sectional view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 1, and corresponds to a cross section of the IVB-IVB cross-sectional line of FIG. 3 viewed in the direction of the arrow. In FIGS. 3, 4A and 4B, for the sake of clarity, each component is shown with a different pattern.

図4Aおよび図4Bに示されるように、双方向性結合器1は、基板15の上方に形成され層間絶縁層11、12a、12b、12c、13、14でそれぞれ分離された第1層金属配線61、第2層金属配線62、第3層金属配線63、および、第4層金属配線64で構成されている。一例として、基板15および層間絶縁層11〜14の積層体が多層基板10に対応する。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the bidirectional coupler 1 is a first layer metal wiring formed above the substrate 15 and separated by interlayer insulating layers 11, 12a, 12b, 12c, 13, and 14, respectively. It is composed of 61, a second layer metal wiring 62, a third layer metal wiring 63, and a fourth layer metal wiring 64. As an example, the laminate of the substrate 15 and the interlayer insulating layers 11 to 14 corresponds to the multilayer substrate 10.

第1層金属配線61は層間絶縁層12aと同じ層に配置され、第2層金属配線62は層間絶縁層12bと同じ層に配置され、第3層金属配線63は層間絶縁層12cと同じ層に配置される。第4層金属配線64は、層間絶縁層13と層間絶縁層14との界面に配置される。 The first layer metal wiring 61 is arranged in the same layer as the interlayer insulating layer 12a, the second layer metal wiring 62 is arranged in the same layer as the interlayer insulating layer 12b, and the third layer metal wiring 63 is arranged in the same layer as the interlayer insulating layer 12c. Is placed in. The fourth layer metal wiring 64 is arranged at the interface between the interlayer insulating layer 13 and the interlayer insulating layer 14.

副線路51は、第1層金属配線61、第2層金属配線62、および第3層金属配線63で形成される。第1主線路21、第2主線路31および第3主線路は、第4層金属配線64で形成される。 The sub line 51 is formed of a first layer metal wiring 61, a second layer metal wiring 62, and a third layer metal wiring 63. The first main line 21, the second main line 31, and the third main line are formed of the fourth layer metal wiring 64.

一例として、基板15は半導体基板(ウェハー)であってもよい。この場合、双方向性結合器1は、周知の半導体プロセスを用いて、半導体基板上に層間絶縁層を介在しながら複数の配線層を形成することにより作製される。 As an example, the substrate 15 may be a semiconductor substrate (wafer). In this case, the bidirectional coupler 1 is manufactured by forming a plurality of wiring layers on a semiconductor substrate with an interlayer insulating layer interposed therebetween, using a well-known semiconductor process.

他の一例として、基板15および層間絶縁層11、12a〜12c、13、14は、LTCC(低温同時焼成セラミックス)材料で構成された基材層であってもよい。この場合、双方向性結合器1は、金属配線となる導体ペーストを配置した複数のセラミックグリーンシートを重ねて一体化し、焼成することにより作製される。 As another example, the substrate 15 and the interlayer insulating layers 11, 12a to 12c, 13, 14 may be a base material layer made of an LTCC (co-fired ceramics) material. In this case, the bidirectional coupler 1 is manufactured by stacking, integrating, and firing a plurality of ceramic green sheets on which a conductor paste serving as a metal wiring is arranged.

さらに他の一例として、基板15および層間絶縁層11、12a〜12c、13、14は、多層プリント配線基板の各層を構成する絶縁樹脂層であってもよい。この場合、双方向性結合器1は、金属配線としての配線パターンを配置した複数の絶縁樹脂層を積層し、ビア導体としてのスルーホールを設けてなる多層プリント配線基板として作製される。 As yet another example, the substrate 15 and the interlayer insulating layers 11, 12a to 12c, 13, 14 may be insulating resin layers constituting each layer of the multilayer printed wiring board. In this case, the bidirectional coupler 1 is manufactured as a multilayer printed wiring board formed by laminating a plurality of insulating resin layers in which a wiring pattern as a metal wiring is arranged and providing a through hole as a via conductor.

図3に示されるように、副線路51は、平面視して、第2主線路31および第3主線路41間の領域にて交差する立体交差部579を有している。具体的には、立体交差部579は、第2線路部512aと第3線路部513bとの間、および、第2線路部512bと第3線路部513aとの間にて交差している。 As shown in FIG. 3, the sub-line 51 has a grade separation portion 579 that intersects in the region between the second main line 31 and the third main line 41 in a plan view. Specifically, the grade separation portion 579 intersects between the second line portion 512a and the third line portion 513b, and between the second line portion 512b and the third line portion 513a.

図4Cは、双方向性結合器1の構造の一例を示す断面図であり、図3のIVC−IVC断面線を矢印の方向に見た断面に対応する。 FIG. 4C is a cross-sectional view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 1, and corresponds to a cross section of the IVC-IVC cross-sectional line of FIG. 3 viewed in the direction of the arrow.

図4Cに示されるように、立体交差部579では、第3線路部513aから第2線路部512bに至る配線経路が、下側に位置する第1層金属配線61によって構成され、第2線路部512aから第3線路部513bに至る配線経路が、上側に位置する第3層金属配線63によって構成されている。この配線経路により、立体交差部579において副線路51が接触しない構造となっている。 As shown in FIG. 4C, in the three-dimensional intersection 579, the wiring path from the third line portion 513a to the second line portion 512b is composed of the first layer metal wiring 61 located on the lower side, and the second line portion. The wiring path from 512a to the third line portion 513b is composed of the third layer metal wiring 63 located on the upper side. Due to this wiring path, the sub-line 51 does not come into contact with the grade separation portion 579.

図5は、双方向性結合器1の立体構造の一例を示す分解斜視図である。図5では、副線路51の形状を分かりやすく示すために、層間絶縁層12a〜12c、13、14を省略し、第1主線路21、第2主線路31および第3主線路41を実際の位置より上方に描いている。 FIG. 5 is an exploded perspective view showing an example of the three-dimensional structure of the bidirectional coupler 1. In FIG. 5, in order to show the shape of the sub line 51 in an easy-to-understand manner, the interlayer insulating layers 12a to 12c, 13 and 14 are omitted, and the first main line 21, the second main line 31 and the third main line 41 are actually used. It is drawn above the position.

図5に示されるように、第1主線路21および第2主線路31は、第1主線路21を内側に配し第2主線路31を外側に配した、開き角が異なるV字の略入れ子形状に形成されている。第3主線路41は、第2主線路31から見て、第1主線路21が位置する側の反対側に形成されている。第3主線路41は、直線状であり、開き角が180°である。すなわち、各主線路の開き角は、第1主線路21、第2主線路31、第3主線路41の順に大きくなっている。副線路51は、1周の周回形状に形成されている。副線路51は、フォワードポートFWDから、第3主線路41の一部、第2主線路31の一部、第1主線路21の一部、第2主線路31の一部および第3主線路41の一部に沿いながら周回して、リバースポートREVに至る。 As shown in FIG. 5, the first main line 21 and the second main line 31 are abbreviated as V-shaped with different opening angles, with the first main line 21 arranged inside and the second main line 31 arranged outside. It is formed in a nested shape. The third main line 41 is formed on the side opposite to the side where the first main line 21 is located when viewed from the second main line 31. The third main line 41 is linear and has an opening angle of 180 °. That is, the opening angle of each main line increases in the order of the first main line 21, the second main line 31, and the third main line 41. The sub line 51 is formed in a circular shape around one circumference. From the forward port FWD, the sub line 51 is a part of the third main line 41, a part of the second main line 31, a part of the first main line 21, a part of the second main line 31, and the third main line. It goes around along a part of 41 and reaches the reverse port REV.

図5に示されるように、双方向性結合器1では、副線路51のフォワードポートFWDから1/6周区間に第3主線路41と略同一方向に延設された第3線路部513aがあり、第3線路部513aは第3主線路41の入力ポートIN3側の半分区間と結合する。また、副線路51の次の1/6周区間に第2主線路31と略同一方向に延設された第2線路部512bがあり、第2線路部512bは第2主線路31の出力ポートOUT2側の半分区間と結合する。また、副線路51の次の1/6周区間に第1主線路21と略同一方向に延設された第1線路部511bがあり、第1線路部511bは第1主線路21の出力ポートOUT1側の一部区間と結合する。 As shown in FIG. 5, in the bidirectional coupler 1, the third line portion 513a extending in substantially the same direction as the third main line 41 in the 1/6 circumference section from the forward port FWD of the sub line 51 The third line portion 513a is coupled to the half section of the third main line 41 on the input port IN3 side. Further, there is a second line portion 512b extending in substantially the same direction as the second main line 31 in the next 1/6 lap section of the sub line 51, and the second line portion 512b is an output port of the second main line 31. Combine with the half section on the OUT2 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 51, there is a first line portion 511b extending in substantially the same direction as the first main line 21, and the first line portion 511b is an output port of the first main line 21. Combined with a part of the OUT1 side.

そして、副線路51の次の1/6周区間に第1主線路21と略同一方向に延設された第1線路部511aがあり、第1線路部511aは第1主線路21の入力ポートIN1側の一部区間と結合する。また、副線路51の次の1/6周区間に第2主線路31と略同一方向に延設された第2線路部512aがあり、第2線路部512aは第2主線路31の入力ポートIN2側の半分区間と結合する。また、副線路51の残りの1/6周区間に第3主線路41と略同一方向に延設された第3線路部513bがあり、第3線路部513bは第3主線路41の出力ポートOUT3側の半分区間と結合する。 Then, in the next 1/6 lap section of the sub line 51, there is a first line portion 511a extending in substantially the same direction as the first main line 21, and the first line portion 511a is an input port of the first main line 21. Combines with a part of the IN1 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 51, there is a second line portion 512a extending in substantially the same direction as the second main line 31, and the second line portion 512a is an input port of the second main line 31. Combine with the half section on the IN2 side. Further, in the remaining 1/6 lap section of the sub line 51, there is a third line portion 513b extending in substantially the same direction as the third main line 41, and the third line portion 513b is an output port of the third main line 41. Combine with the half section on the OUT3 side.

また、図3および図5に示されるように、多層基板10上の直線Sを挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、副線路51は直線Sを対称軸として線対称の形状に設けられ、第1線路部511a、511b、第2線路部512a、512b、第3線路部513a、513bは、それぞれ前記線対称での対応位置にある。なお、以下において「副線路が線対称の形状に設けられている」とは、例えば、図3および図5に示すような立体交差部579を除いて副線路が線対称の形状に設けられている場合を含むものとする。 Further, as shown in FIGS. 3 and 5, the sub-line 51 is provided in a line-symmetrical shape with the straight line S as the axis of symmetry in the first region and the second region sandwiching the straight line S on the multilayer substrate 10. , The first line portion 511a and 511b, the second line portion 512a and 512b, and the third line portion 513a and 513b are respectively in the corresponding positions in line symmetry. In the following, "the sub-line is provided in a line-symmetrical shape" means that the sub-line is provided in a line-symmetrical shape except for the grade separation portion 579 as shown in FIGS. 3 and 5, for example. It shall include the case where there is.

これにより、副線路51の形状の対称性に基づいて、第1主線路21、第2主線路31および第3主線路41からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器1が得られる。 Thereby, based on the symmetry of the shape of the sub line 51, the electrical characteristics from the first main line 21, the second main line 31 and the third main line 41 to the forward port FWD and the reverse port REV can be more accurately obtained. Can be aligned. As a result, the bidirectional coupler 1 in which both the directionality with respect to the forward signal and the directionality with respect to the reverse direction signal are improved can be obtained.

(実施の形態2)
実施の形態2では、第1主線路、第2主線路、第3主線路および副線路の変形例について説明する。
(Embodiment 2)
In the second embodiment, a modification of the first main line, the second main line, the third main line, and the sub line will be described.

図6は、双方向性結合器2の等価回路の一例を示す回路図である。 FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler 2.

図6に示されるように、双方向性結合器2は、第1主線路22、第2主線路32、第3主線路42および副線路52を備える。 As shown in FIG. 6, the bidirectional coupler 2 includes a first main line 22, a second main line 32, a third main line 42, and a sub line 52.

第1主線路22の一方端および他方端は、入力ポートIN1および出力ポートOUT1を構成し、第2主線路32の一方端および他方端は、入力ポートIN2および出力ポートOUT2を構成し、第3主線路42の一方端および他方端は、入力ポートIN3および出力ポートOUT3を構成している。副線路52の一方端および他方端は、フォワードポートFWDおよびリバースポートREVを構成している。 One end and the other end of the first main line 22 form an input port IN1 and an output port OUT1, and one end and the other end of the second main line 32 form an input port IN2 and an output port OUT2. One end and the other end of the main line 42 constitute an input port IN3 and an output port OUT3. One end and the other end of the sub line 52 constitute a forward port FWD and a reverse port REV.

副線路52は、第1主線路22と結合する部分である1対の第1線路部521a、521bと、第2主線路32と結合する部分である1対の第2線路部522a、522bと、第3主線路42と結合する部分である1対の第3線路部523a、523bとを有する。 The sub-line 52 includes a pair of first line portions 521a and 521b that are connected to the first main line 22 and a pair of second line portions 522a and 522b that are connected to the second main line 32. , A pair of third line portions 523a and 523b, which are portions to be coupled to the third main line 42.

第1線路部521aは、リバースポートREVとフォワードポートFWDとの間に設けられ、第1線路部521bは、第1線路部521aとフォワードポートFWDとの間に設けられている。なお、以下において、第1線路部521aおよび521bをまとめて第1線路部521と呼ぶ場合がある。 The first line portion 521a is provided between the reverse port REV and the forward port FWD, and the first line portion 521b is provided between the first line portion 521a and the forward port FWD. In the following, the first line portions 521a and 521b may be collectively referred to as the first line portion 521.

第2線路部522aは、副線路52の第1線路部521とリバースポートREVとの間に設けられ、第2線路部522bは、副線路52の第1線路部521とフォワードポートFWDとの間に設けられている。第3線路部523aは、副線路52の第2線路部522bとフォワードポートFWDとの間に設けられ、第3線路部523bは、副線路52の第2線路部522aとリバースポートREVとの間に設けられている。 The second line portion 522a is provided between the first line portion 521 of the sub line 52 and the reverse port REV, and the second line portion 522b is between the first line portion 521 of the sub line 52 and the forward port FWD. It is provided in. The third line portion 523a is provided between the second line portion 522b of the sub line 52 and the forward port FWD, and the third line portion 523b is between the second line portion 522a of the sub line 52 and the reverse port REV. It is provided in.

1対の第1線路部521a、521bは、第1主線路22と略同一方向に延設され、1対の第2線路部522a、522bは、第2主線路32と略同一方向に延設され、1対の第3線路部523a、523bは、第3主線路42と略同一方向に延設される。 A pair of first line portions 521a and 521b extend in substantially the same direction as the first main line 22, and a pair of second line portions 522a and 522b extend in substantially the same direction as the second main line 32. The pair of third line portions 523a and 523b are extended in substantially the same direction as the third main line 42.

双方向性結合器2においても、副線路52の第1主線路22との結合部が1対の第1線路部521a、521bで構成され、当該結合部の両側に、副線路52の第2主線路32との結合部である第2線路部522a、522bを設けている。そのため、副線路52上において、第1主線路22との結合部(第1線路部521a、521b)を中心として、第2主線路32との結合部(第2線路部522a、522b)を対称に配置することができる。 Also in the bidirectional coupler 2, the connecting portion of the sub line 52 with the first main line 22 is composed of a pair of first line portions 521a and 521b, and the second sub line 52 is provided on both sides of the connecting portion. Second line portions 522a and 522b, which are coupling portions with the main line 32, are provided. Therefore, on the sub-line 52, the connection portion with the second main line 32 (second line portion 522a, 522b) is symmetrical with the connection portion with the first main line 22 (first line portion 521a, 521b) as the center. Can be placed in.

また、双方向性結合器2では、副線路52の第2主線路32との結合部が1対の第2線路部522a、522bで構成され、当該結合部の両側に、第3主線路42との結合部である第3線路部523a、523bを設けている。そのため、副線路52上において、第2主線路32との結合部(第2線路部522a、522b)を中心として、第3主線路42との結合部(第3線路部523a、523b)を対称に配置することができる。 Further, in the bidirectional coupler 2, the connecting portion of the sub line 52 with the second main line 32 is composed of a pair of second line portions 522a and 522b, and the third main line 42 is formed on both sides of the connecting portion. Third line portions 523a and 523b, which are joint portions with the above, are provided. Therefore, on the sub-line 52, the connection portion with the third main line 42 (third line portion 523a, 523b) is symmetrical with the connection portion with the second main line 32 (second line portion 522a, 522b) as the center. Can be placed in.

結合部をこのように配置することで、第1主線路22からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、第2主線路32からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、また、第3主線路42からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃えることができる。 By arranging the coupling portion in this way, the electrical characteristics from the first main line 22 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned, and the electrical characteristics from the second main line 32 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned. The electrical characteristics from the third main line 42 to the forward port FWD and the reverse port REV can be made uniform.

これにより、順方向信号に対応する第1のモニタ信号および逆方向信号に対応する第2のモニタ信号を、第1主線路22、第2主線路32および第3主線路42からの電気的特性が揃ったフォワードポートFWDおよびリバースポートREVからそれぞれ取り出すことが可能になる。その結果、第1主線路22、第2主線路32および第3主線路42のいずれについても、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも改善された双方向性結合器2が得られる。 As a result, the first monitor signal corresponding to the forward signal and the second monitor signal corresponding to the reverse signal are subjected to electrical characteristics from the first main line 22, the second main line 32, and the third main line 42. It becomes possible to take out from the forward port FWD and the reverse port REV, respectively. As a result, for all of the first main line 22, the second main line 32, and the third main line 42, the bidirectional coupler in which both the directionality to the forward signal and the directionality to the reverse signal are improved. 2 is obtained.

双方向性結合器2の構造的な特徴について説明を続ける。 The structural features of the bidirectional coupler 2 will continue to be described.

図7は、双方向性結合器2の構造の一例を示す平面図である。図7の双方向性結合器2は、実施の形態1の双方向性結合器1と比べて、第1主線路22の形状において相違する。 FIG. 7 is a plan view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 2. The bidirectional coupler 2 of FIG. 7 differs from the bidirectional coupler 1 of the first embodiment in the shape of the first main line 22.

図7に示されるように、第1主線路22および第2主線路32は、第1主線路22を内側に配し第2主線路32を外側に配した、開き角が異なるV字の略入れ子形状に形成されている。具体的には、第1主線路22が逆V字状となり、第1主線路22の開口と第2主線路32の開口とが向き合うように入れ子形状となっている。第3主線路42は、第2主線路32から見て、第1主線路22が位置する側の反対側に形成されている。第3主線路42は、直線状であり、開き角が180°である。副線路52は、1周の周回形状に形成されている。副線路52は、フォワードポートFWDから、第3主線路42の一部、第2主線路32の一部、第1主線路22の一部、第2主線路32の一部および第3主線路42の一部に沿いながら周回して、リバースポートREVに至る。副線路52は、平面視して、第2主線路32および第3主線路42間の領域にて交差する立体交差部579を有している。 As shown in FIG. 7, the first main line 22 and the second main line 32 are abbreviated as V-shaped with different opening angles, with the first main line 22 arranged inside and the second main line 32 arranged outside. It is formed in a nested shape. Specifically, the first main line 22 has an inverted V shape, and is nested so that the opening of the first main line 22 and the opening of the second main line 32 face each other. The third main line 42 is formed on the side opposite to the side where the first main line 22 is located when viewed from the second main line 32. The third main line 42 is linear and has an opening angle of 180 °. The sub line 52 is formed in a circular shape around one circumference. From the forward port FWD, the sub line 52 is a part of the third main line 42, a part of the second main line 32, a part of the first main line 22, a part of the second main line 32, and the third main line. It goes around along a part of 42 and reaches the reverse port REV. The sub-line 52 has a grade separation portion 579 that intersects in the region between the second main line 32 and the third main line 42 in a plan view.

図7に示されるように、双方向性結合器2では、副線路52のフォワードポートFWDから1/6周区間に第3主線路42と略同一方向に延設された第3線路部523aがあり、第3線路部523aは第3主線路42の入力ポートIN3側の半分区間と結合する。また、副線路52の次の1/6周区間に第2主線路32と略同一方向に延設された第2線路部522bがあり、第2線路部522bは第2主線路32の出力ポートOUT2側の半分区間と結合する。また、副線路52の次の1/6周区間に第1主線路22と略同一方向に延設された第1線路部521bがあり、第1線路部521bは第1主線路22の入力ポートIN1側の一部区間と結合する。 As shown in FIG. 7, in the bidirectional coupler 2, the third line portion 523a extending in substantially the same direction as the third main line 42 in the 1/6 circumference section from the forward port FWD of the sub line 52 The third line portion 523a is coupled to the half section of the third main line 42 on the input port IN3 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 52, there is a second line portion 522b extending in substantially the same direction as the second main line 32, and the second line portion 522b is an output port of the second main line 32. Combine with the half section on the OUT2 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub-line 52, there is a first line portion 521b extending in substantially the same direction as the first main line 22, and the first line portion 521b is an input port of the first main line 22. Combines with a part of the IN1 side.

そして、副線路52の次の1/6周区間に第1主線路22と略同一方向に延設された第1線路部521aがあり、第1線路部521aは第1主線路22の出力ポートOUT1側の一部区間と結合する。また、副線路52の次の1/6周区間に第2主線路32と略同一方向に延設された第2線路部522aがあり、第2線路部522aは第2主線路32の入力ポートIN2側の半分区間と結合する。また、副線路52の残りの1/6周区間に第3主線路42と略同一方向に延設された第3線路部523bがあり、第3線路部523bは第3主線路42の出力ポートOUT3側の半分区間と結合する。 Then, in the next 1/6 lap section of the sub line 52, there is a first line portion 521a extending in substantially the same direction as the first main line 22, and the first line portion 521a is an output port of the first main line 22. Combined with a part of the OUT1 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 52, there is a second line portion 522a extending in substantially the same direction as the second main line 32, and the second line portion 522a is an input port of the second main line 32. Combine with the half section on the IN2 side. Further, in the remaining 1/6 lap section of the sub line 52, there is a third line portion 523b extending in substantially the same direction as the third main line 42, and the third line portion 523b is an output port of the third main line 42. Combine with the half section on the OUT3 side.

また、図7に示されるように、多層基板10上の直線Sを挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、副線路52は直線Sを対称軸として線対称の形状に設けられ、第1線路部521a、521b、第2線路部522a、522bおよび第3線路部523a、523bは、前記線対称での対応位置にある。 Further, as shown in FIG. 7, in the first region and the second region sandwiching the straight line S on the multilayer substrate 10, the sub-line 52 is provided in a line-symmetrical shape with the straight line S as the axis of symmetry, and the first The line portions 521a and 521b, the second line portion 522a and 522b, and the third line portion 523a and 523b are in the corresponding positions in line symmetry.

これにより、副線路52の形状の対称性に基づいて、第1主線路22、第2主線路32、第3主線路42からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器2が得られる。 Thereby, based on the symmetry of the shape of the sub line 52, the electrical characteristics from the first main line 22, the second main line 32, and the third main line 42 to the forward port FWD and the reverse port REV can be more accurately obtained. Can be aligned. As a result, the bidirectional coupler 2 in which both the directionality with respect to the forward signal and the directionality with respect to the reverse signal are improved can be obtained.

(実施の形態3)
実施の形態3では、第1主線路、第2主線路、第3主線路および副線路の変形例について説明する。
(Embodiment 3)
In the third embodiment, a modification of the first main line, the second main line, the third main line, and the sub line will be described.

図8は、双方向性結合器3の等価回路の一例を示す回路図である。 FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler 3.

図8に示されるように、双方向性結合器3は、第1主線路23、第2主線路33、第3主線路43および副線路53を備える。 As shown in FIG. 8, the bidirectional coupler 3 includes a first main line 23, a second main line 33, a third main line 43, and a sub line 53.

第1主線路23の一方端および他方端は、入力ポートIN1および出力ポートOUT1を構成し、第2主線路33の一方端および他方端は、入力ポートIN2および出力ポートOUT2を構成し、第3主線路43の一方端および他方端は、入力ポートIN3および出力ポートOUT3を構成している。副線路53の一方端および他方端は、フォワードポートFWDおよびリバースポートREVを構成している。 One end and the other end of the first main line 23 form an input port IN1 and an output port OUT1, and one end and the other end of the second main line 33 form an input port IN2 and an output port OUT2. One end and the other end of the main line 43 constitute an input port IN3 and an output port OUT3. One end and the other end of the sub line 53 constitute a forward port FWD and a reverse port REV.

副線路53は、第1主線路23と結合する部分である1対の第1線路部531a、531bと、第2主線路33と結合する部分である1対の第2線路部532a、532bと、第3主線路43と結合する部分である1対の第3線路部533a、533bとを有する。 The sub-line 53 includes a pair of first line portions 531a and 531b that are connected to the first main line 23 and a pair of second line portions 532a and 532b that are connected to the second main line 33. , It has a pair of third line portions 533a and 533b which are portions to be coupled to the third main line 43.

第1線路部531aは、リバースポートREVとフォワードポートFWDとの間に設けられ、第1線路部531bは、第1線路部531aとフォワードポートFWDとの間に設けられている。なお、以下において、第1線路部531aおよび531bをまとめて第1線路部531と呼ぶ場合がある。 The first line portion 531a is provided between the reverse port REV and the forward port FWD, and the first line portion 531b is provided between the first line portion 531a and the forward port FWD. In the following, the first line portions 531a and 531b may be collectively referred to as the first line portion 531.

第2線路部532aは、副線路53の第1線路部531とリバースポートREVとの間に設けられ、第2線路部532bは、副線路53の第1線路部531とフォワードポートFWDとの間に設けられている。第3線路部533aは、副線路53の第2線路部532aとリバースポートREVとの間に設けられ、第3線路部533bは、副線路53の第2線路部532bとフォワードポートFWDとの間に設けられている。 The second line portion 532a is provided between the first line portion 531 of the sub line 53 and the reverse port REV, and the second line portion 532b is between the first line portion 531 of the sub line 53 and the forward port FWD. It is provided in. The third line portion 533a is provided between the second line portion 532a of the sub line 53 and the reverse port REV, and the third line portion 533b is between the second line portion 532b of the sub line 53 and the forward port FWD. It is provided in.

1対の第1線路部531a、531bは、第1主線路23と略同一方向に延設され、1対の第2線路部532a、532bは、第2主線路33と略同一方向に延設され、1対の第3線路部533a、533bは、第3主線路43と略同一方向に延設される。 The pair of first line portions 531a and 531b are extended in substantially the same direction as the first main line 23, and the pair of second line portions 532a and 532b are extended in substantially the same direction as the second main line 33. The pair of third line portions 533a and 533b are extended in substantially the same direction as the third main line 43.

双方向性結合器3でも、副線路53の第1主線路23との結合部が1対の第1線路部531a、531bで構成され、当該結合部の両側に、副線路53の第2主線路33との結合部である第2線路部532a、532bを設けている。そのため、副線路53上において、第1主線路23との結合部(第1線路部531a、531b)を中心として、第2主線路33との結合部(第2線路部532a、532b)を対称に配置することができる。 Also in the bidirectional coupler 3, the coupling portion of the sub line 53 with the first main line 23 is composed of a pair of first line portions 531a and 531b, and the second main of the sub line 53 is on both sides of the coupling portion. Second line portions 532a and 532b, which are coupling portions with the line 33, are provided. Therefore, on the sub line 53, the connection portion with the second main line 33 (second line portion 532a, 532b) is symmetrical with the connection portion with the first main line 23 (first line portion 531a, 531b) as the center. Can be placed in.

また、双方向性結合器3では、副線路53の第2主線路33との結合部が1対の第2線路部532a、532bで構成され、当該結合部の両側に、第3主線路43との結合部である第3線路部533a、533bを設けている。そのため、副線路53上において、第2主線路33との結合部(第2線路部532a、532b)を中心として、第3主線路43との結合部(第3線路部533a、533b)を対称に配置することができる。 Further, in the bidirectional coupler 3, the coupling portion of the sub line 53 with the second main line 33 is composed of a pair of second line portions 532a and 532b, and the third main line 43 is formed on both sides of the coupling portion. Third line portions 533a and 533b, which are joint portions with the above, are provided. Therefore, on the sub line 53, the connection portion with the third main line 43 (third line portion 533a, 533b) is symmetrical with the connection portion with the second main line 33 (second line portion 532a, 532b) as the center. Can be placed in.

結合部をこのように配置することで、第1主線路23からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、第2主線路33からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、また、第3主線路43からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃えることができる。 By arranging the coupling portion in this way, the electrical characteristics from the first main line 23 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned, and the electrical characteristics from the second main line 33 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned. The electrical characteristics from the third main line 43 to the forward port FWD and the reverse port REV can be made uniform.

これにより、順方向信号に対応する第1のモニタ信号および逆方向信号に対応する第2のモニタ信号を、第1主線路23、第2主線路33および第3主線路43からの電気的特性が揃ったフォワードポートFWDおよびリバースポートREVからそれぞれ取り出すことが可能になる。その結果、第1主線路23、第2主線路33および第3主線路43のいずれについても、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも改善された双方向性結合器3が得られる。 As a result, the first monitor signal corresponding to the forward signal and the second monitor signal corresponding to the reverse signal are subjected to electrical characteristics from the first main line 23, the second main line 33, and the third main line 43. It becomes possible to take out from the forward port FWD and the reverse port REV, respectively. As a result, for all of the first main line 23, the second main line 33, and the third main line 43, the bidirectional coupler in which both the directionality to the forward signal and the directionality to the reverse signal are improved. 3 is obtained.

双方向性結合器3の構造的な特徴について説明を続ける。 The structural features of the bidirectional coupler 3 will continue to be described.

図9は、双方向性結合器3の構造の一例を示す平面図である。図9の双方向性結合器3は、実施の形態1の双方向性結合器1と比べて、副線路53の形状において相違する。 FIG. 9 is a plan view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 3. The bidirectional coupler 3 of FIG. 9 differs from the bidirectional coupler 1 of the first embodiment in the shape of the sub-line 53.

図9に示されるように、第1主線路23および第2主線路33は、第1主線路23を内側に配し第2主線路33を外側に配した、開き角が異なるV字の略入れ子形状に形成されている。第3主線路43は、第2主線路33から見て、第1主線路23が位置する側の反対側に形成されている。第3主線路43は、直線状であり、開き角が180°である。すなわち、各主線路の開き角は、第1主線路23、第2主線路33、第3主線路43の順に大きくなっている。副線路53は、立体交差を有しない1周の周回形状に形成されている。副線路53は、フォワードポートFWDから、第3主線路43の一部、第2主線路33の一部、第1主線路23の一部、第2主線路33の一部および第3主線路43の一部に沿いながら周回して、リバースポートREVに至る。 As shown in FIG. 9, the first main line 23 and the second main line 33 are abbreviated as V-shaped with different opening angles, with the first main line 23 arranged inside and the second main line 33 arranged outside. It is formed in a nested shape. The third main line 43 is formed on the side opposite to the side where the first main line 23 is located when viewed from the second main line 33. The third main line 43 is linear and has an opening angle of 180 °. That is, the opening angle of each main line increases in the order of the first main line 23, the second main line 33, and the third main line 43. The sub-line 53 is formed in a circular shape having no grade separation. From the forward port FWD, the sub line 53 is a part of the third main line 43, a part of the second main line 33, a part of the first main line 23, a part of the second main line 33, and the third main line. It goes around along a part of 43 and reaches the reverse port REV.

図9に示されるように、双方向性結合器3では、副線路53のフォワードポートFWDから1/6周区間に第3主線路43と略同一方向に延設された第3線路部533bがあり、第3線路部533bは第3主線路43の入力ポートIN3側の半分区間と結合する。また、副線路53の次の1/6周区間に第2主線路33と略同一方向に延設された第2線路部532bがあり、第2線路部532bは第2主線路33の出力ポートOUT2側の半分区間と結合する。また、副線路53の次の1/6周区間に第1主線路23と略同一方向に延設された第1線路部531bがあり、第1線路部531bは第1主線路23の出力ポートOUT1側の一部区間と結合する。 As shown in FIG. 9, in the bidirectional coupler 3, the third line portion 533b extending in substantially the same direction as the third main line 43 in the 1/6 circumference section from the forward port FWD of the sub line 53 The third line portion 533b is coupled to the half section of the third main line 43 on the input port IN3 side. Further, there is a second line portion 532b extending in substantially the same direction as the second main line 33 in the next 1/6 lap section of the sub line 53, and the second line portion 532b is an output port of the second main line 33. Combine with the half section on the OUT2 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 53, there is a first line portion 531b extending in substantially the same direction as the first main line 23, and the first line portion 531b is an output port of the first main line 23. Combined with a part of the OUT1 side.

そして、副線路53の次の1/6周区間に第1主線路23と略同一方向に延設された第1線路部531aがあり、第1線路部531aは第1主線路23の入力ポートIN1側の一部区間と結合する。また、副線路53の次の1/6周区間に第2主線路33と略同一方向に延設された第2線路部532aがあり、第2線路部532aは第2主線路33の入力ポートIN2側の半分区間と結合する。また、副線路53の残りの1/6周区間に第3主線路43と略同一方向に延設された第3線路部533aがあり、第3線路部533aは第3主線路43の出力ポートOUT3側の半分区間と結合する。 Then, in the next 1/6 lap section of the sub line 53, there is a first line portion 531a extending in substantially the same direction as the first main line 23, and the first line portion 531a is an input port of the first main line 23. Combines with a part of the IN1 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 53, there is a second line portion 532a extending in substantially the same direction as the second main line 33, and the second line portion 532a is an input port of the second main line 33. Combine with the half section on the IN2 side. Further, in the remaining 1/6 lap section of the sub line 53, there is a third line portion 533a extending in substantially the same direction as the third main line 43, and the third line portion 533a is an output port of the third main line 43. Combine with the half section on the OUT3 side.

また、図9に示されるように、多層基板10上の直線Sを挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、副線路53は直線Sを対称軸として線対称の形状に設けられ、第1線路部531a、531b、第2線路部532a、532bおよび第3線路部533a、533bは、前記線対称での対応位置にある。 Further, as shown in FIG. 9, in the first region and the second region sandwiching the straight line S on the multilayer substrate 10, the sub-line 53 is provided in a line-symmetrical shape with the straight line S as the axis of symmetry, and the first The line portions 531a and 533b, the second line portions 532a and 532b, and the third line portions 533a and 533b are in the corresponding positions in line symmetry.

これにより、副線路53の形状の対称性に基づいて、第1主線路23、第2主線路33、第3主線路43からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器3が得られる。 Thereby, based on the symmetry of the shape of the sub line 53, the electrical characteristics from the first main line 23, the second main line 33, and the third main line 43 to the forward port FWD and the reverse port REV can be more accurately obtained. Can be aligned. As a result, the bidirectional coupler 3 in which both the directionality with respect to the forward signal and the directionality with respect to the reverse direction signal are improved can be obtained.

(実施の形態4)
実施の形態4では、第1主線路、第2主線路、第3主線路および副線路の変形例について説明する。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a modification of the first main line, the second main line, the third main line, and the sub line will be described.

図10は、双方向性結合器4の等価回路の一例を示す回路図である。 FIG. 10 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler 4.

図10に示されるように、双方向性結合器4は、第1主線路24、第2主線路34、第3主線路44および副線路54を備える。 As shown in FIG. 10, the bidirectional coupler 4 includes a first main line 24, a second main line 34, a third main line 44, and a sub line 54.

第1主線路24の一方端および他方端は、入力ポートIN1および出力ポートOUT1を構成し、第2主線路34の一方端および他方端は、入力ポートIN2および出力ポートOUT2を構成し、第3主線路44の一方端および他方端は、入力ポートIN3および出力ポートOUT3を構成している。副線路54の一方端および他方端は、フォワードポートFWDおよびリバースポートREVを構成している。 One end and the other end of the first main line 24 form an input port IN1 and an output port OUT1, and one end and the other end of the second main line 34 form an input port IN2 and an output port OUT2. One end and the other end of the main line 44 constitute an input port IN3 and an output port OUT3. One end and the other end of the sub line 54 constitute a forward port FWD and a reverse port REV.

副線路54は、第1主線路24と結合する部分である1対の第1線路部541a、541bと、第2主線路34と結合する部分である1対の第2線路部542a、542bと、第3主線路44と結合する部分である1対の第3線路部543a、543bとを有する。 The sub line 54 includes a pair of first line portions 541a and 541b that are connected to the first main line 24 and a pair of second line portions 542a and 542b that are portions that are connected to the second main line 34. , A pair of third line portions 543a and 543b, which are portions to be coupled to the third main line 44.

第1線路部541aは、リバースポートREVとフォワードポートFWDとの間に設けられ、第1線路部541bは、第1線路部541aとフォワードポートFWDとの間に設けられている。なお、以下において、第1線路部541aおよび541bをまとめて第1線路部541と呼ぶ場合がある。 The first line portion 541a is provided between the reverse port REV and the forward port FWD, and the first line portion 541b is provided between the first line portion 541a and the forward port FWD. In the following, the first line section 541a and 541b may be collectively referred to as the first line section 541.

第2線路部542aは、副線路54の第1線路部541とリバースポートREVとの間に設けられ、第2線路部542bは、副線路54の第1線路部541とフォワードポートFWDとの間に設けられている。第3線路部543aは、副線路54の第2線路部542aとリバースポートREVとの間に設けられ、第3線路部543bは、副線路54の第2線路部542bとフォワードポートFWDとの間に設けられている。 The second line portion 542a is provided between the first line portion 541 of the sub line 54 and the reverse port REV, and the second line portion 542b is between the first line portion 541 of the sub line 54 and the forward port FWD. It is provided in. The third line portion 543a is provided between the second line portion 542a of the sub line 54 and the reverse port REV, and the third line portion 543b is between the second line portion 542b of the sub line 54 and the forward port FWD. It is provided in.

1対の第1線路部541a、541bは、第1主線路24と略同一方向に延設され、1対の第2線路部542a、542bは、第2主線路34と略同一方向に延設され、1対の第3線路部543a、543bは、第3主線路44と略同一方向に延設される。 The pair of first line portions 541a and 541b extend in substantially the same direction as the first main line 24, and the pair of second line portions 542a and 542b extend in substantially the same direction as the second main line 34. The pair of third line portions 543a and 543b are extended in substantially the same direction as the third main line 44.

双方向性結合器4でも、副線路54の第1主線路24との結合部が1対の第1線路部541a、541bで構成され、当該結合部の両側に、副線路54の第2主線路34との結合部である第2線路部542a、542bを設けている。そのため、副線路54上において、第1主線路24との結合部(第1線路部541a、541b)を中心として、第2主線路34との結合部(第2線路部542a、542b)を対称に配置することができる。 Also in the bidirectional coupler 4, the coupling portion of the sub line 54 with the first main line 24 is composed of a pair of first line portions 541a and 541b, and the second main of the sub line 54 is on both sides of the coupling portion. Second line portions 542a and 542b, which are coupling portions with the line 34, are provided. Therefore, on the sub-line 54, the joints with the first main line 24 (first line portions 541a, 541b) are centered, and the joints with the second main line 34 (second line portions 542a, 542b) are symmetrical. Can be placed in.

また、双方向性結合器4では、副線路54の第2主線路34との結合部が1対の第2線路部542a、542bで構成され、当該結合部の両側に、第3主線路44との結合部である第3線路部543a、543bを設けている。そのため、副線路54上において、第2主線路34との結合部(第2線路部542a、542b)を中心として、第3主線路44との結合部(第3線路部543a、543b)を対称に配置することができる。 Further, in the bidirectional coupler 4, the coupling portion of the sub line 54 with the second main line 34 is composed of a pair of second line portions 542a and 542b, and the third main line 44 is formed on both sides of the coupling portion. Third line portions 543a and 543b, which are joint portions with the above, are provided. Therefore, on the sub-line 54, the coupling portion with the third main line 44 (third line portion 543a, 543b) is symmetrical with the coupling portion with the second main line 34 (second line portion 542a, 542b) as the center. Can be placed in.

結合部をこのように配置することで、第1主線路24からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、第2主線路34からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃え、また、第3主線路44からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を揃えることができる。 By arranging the coupling portion in this way, the electrical characteristics from the first main line 24 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned, and the electrical characteristics from the second main line 34 to the forward port FWD and the reverse port REV are aligned. The electrical characteristics from the third main line 44 to the forward port FWD and the reverse port REV can be made uniform.

これにより、順方向信号に対応する第1のモニタ信号および逆方向信号に対応する第2のモニタ信号を、第1主線路24、第2主線路34および第3主線路44からの電気的特性が揃ったフォワードポートFWDおよびリバースポートREVからそれぞれ取り出すことが可能になる。その結果、第1主線路24、第2主線路34および第3主線路44のいずれについても、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが両方とも改善された双方向性結合器4が得られる。 As a result, the first monitor signal corresponding to the forward signal and the second monitor signal corresponding to the reverse signal are subjected to electrical characteristics from the first main line 24, the second main line 34, and the third main line 44. It becomes possible to take out from the forward port FWD and the reverse port REV, respectively. As a result, for all of the first main line 24, the second main line 34, and the third main line 44, the bidirectional coupler in which both the directionality to the forward signal and the directionality to the reverse signal are improved. 4 is obtained.

双方向性結合器4の構造的な特徴について説明を続ける。 The structural features of the bidirectional coupler 4 will continue to be described.

図11は、双方向性結合器4の構造の一例を示す平面図である。図11の双方向性結合器4は、実施の形態3の双方向性結合器3と比べて、第1主線路24の形状において相違する。 FIG. 11 is a plan view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 4. The bidirectional coupler 4 of FIG. 11 differs from the bidirectional coupler 3 of the third embodiment in the shape of the first main line 24.

図11に示されるように、第1主線路24および第2主線路34は、第1主線路24を内側に配し第2主線路34を外側に配した、開き角が異なるV字の略入れ子形状に形成されている。具体的には、第1主線路24が逆V字状となり、第1主線路24の開口と第2主線路34の開口とが向き合うように入れ子形状となっている。第3主線路44は、第2主線路34から見て、第1主線路24が位置する側の反対側に形成されている。第3主線路44は、直線状であり、開き角が180°である。副線路54は、立体交差を有しない1周の周回形状に形成されている。副線路54は、フォワードポートFWDから、第3主線路44の一部、第2主線路34の一部、第1主線路24の一部、第2主線路34の一部および第3主線路44の一部に沿いながら周回して、リバースポートREVに至る。 As shown in FIG. 11, the first main line 24 and the second main line 34 are abbreviated as V-shaped with different opening angles, with the first main line 24 arranged inside and the second main line 34 arranged outside. It is formed in a nested shape. Specifically, the first main line 24 has an inverted V shape, and is nested so that the opening of the first main line 24 and the opening of the second main line 34 face each other. The third main line 44 is formed on the side opposite to the side where the first main line 24 is located when viewed from the second main line 34. The third main line 44 is linear and has an opening angle of 180 °. The sub line 54 is formed in a circular shape having no grade separation. From the forward port FWD, the sub line 54 is a part of the third main line 44, a part of the second main line 34, a part of the first main line 24, a part of the second main line 34, and the third main line. It goes around along a part of 44 and reaches the reverse port REV.

図11に示されるように、双方向性結合器4では、副線路54のフォワードポートFWDから1/6周区間に第3主線路44と略同一方向に延設された第3線路部543bがあり、第3線路部543bは第3主線路44の入力ポートIN3側の半分区間と結合する。また、副線路54の次の1/6周区間に第2主線路34と略同一方向に延設された第2線路部542bがあり、第2線路部542bは第2主線路34の出力ポートOUT2側の半分区間と結合する。また、副線路54の次の1/6周区間に第1主線路24と略同一方向に延設された第1線路部541bがあり、第1線路部541bは第1主線路24の入力ポートIN1側の一部区間と結合する。 As shown in FIG. 11, in the bidirectional coupler 4, the third line portion 543b extending in substantially the same direction as the third main line 44 in the 1/6 lap section from the forward port FWD of the sub line 54 The third line portion 543b is coupled to the half section of the third main line 44 on the input port IN3 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub line 54, there is a second line portion 542b extending in substantially the same direction as the second main line 34, and the second line portion 542b is an output port of the second main line 34. Combine with the half section on the OUT2 side. Further, in the next 1/6 lap section of the sub-line 54, there is a first line portion 541b extending in substantially the same direction as the first main line 24, and the first line portion 541b is an input port of the first main line 24. Combines with a part of the IN1 side.

そして、副線路54の次の1/6周区間に第1主線路24と略同一方向に延設された第1線路部541aがあり、第1線路部541aは第1主線路24の出力ポートOUT1側の一部区間と結合する。また、第2主線路34と略同一方向に延設された副線路54の次の1/6周区間に第2線路部542aがあり、第2線路部542aは第2主線路34の入力ポートIN2側の半分区間と結合する。また、副線路54の残りの1/6周区間に第3主線路44と略同一方向に延設された第3線路部543aがあり、第3線路部543aは第3主線路44の出力ポートOUT3側の半分区間と結合する。 Then, in the next 1/6 lap section of the sub line 54, there is a first line portion 541a extending in substantially the same direction as the first main line 24, and the first line portion 541a is an output port of the first main line 24. Combined with a part of the OUT1 side. Further, there is a second line portion 542a in the next 1/6 lap section of the sub line 54 extending in substantially the same direction as the second main line 34, and the second line portion 542a is an input port of the second main line 34. Combine with the half section on the IN2 side. Further, in the remaining 1/6 lap section of the sub line 54, there is a third line portion 543a extending in substantially the same direction as the third main line 44, and the third line portion 543a is an output port of the third main line 44. Combine with the half section on the OUT3 side.

また、図11に示されるように、多層基板10上の直線Sを挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、副線路54は直線Sを対称軸として線対称の形状に設けられ、第1線路部541a、541b、第2線路部542a、542bおよび第3線路部543a、543bは、前記線対称での対応位置にある。 Further, as shown in FIG. 11, in the first region and the second region sandwiching the straight line S on the multilayer substrate 10, the sub-line 54 is provided in a line-symmetrical shape with the straight line S as the axis of symmetry, and the first The line portions 541a and 541b, the second line portions 542a and 542b, and the third line portions 543a and 543b are in the corresponding positions in line symmetry.

これにより、副線路54の形状の対称性に基づいて、第1主線路24、第2主線路34、第3主線路44からフォワードポートFWDおよびリバースポートREVまでの電気的特性を、より正確に揃えることができる。その結果、順方向信号に対する方向性と逆方向信号に対する方向性とが、両方とも向上した双方向性結合器4が得られる。 Thereby, based on the symmetry of the shape of the sub line 54, the electrical characteristics from the first main line 24, the second main line 34, and the third main line 44 to the forward port FWD and the reverse port REV can be more accurately obtained. Can be aligned. As a result, the bidirectional coupler 4 in which both the directionality with respect to the forward signal and the directionality with respect to the reverse direction signal are improved can be obtained.

(実施の形態5)
実施の形態5では、副線路の変形例について説明する。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, a modified example of the sub line will be described.

図12は、実施の形態5に係る双方向性結合器の構造の一例を示す平面図である。図12の双方向性結合器5は、実施の形態3の双方向性結合器3と比べて、副線路55の形状において相違する。以下では、実施の形態3と同一の構成要素には同一の符号を付して、適宜説明を省略する。 FIG. 12 is a plan view showing an example of the structure of the bidirectional coupler according to the fifth embodiment. The bidirectional coupler 5 of FIG. 12 differs in the shape of the sub-line 55 as compared with the bidirectional coupler 3 of the third embodiment. In the following, the same components as those in the third embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

図12に示されるように、双方向性結合器5では、副線路55の幅、つまり長手方向に交差する方向の寸法が、第1線路部551a、551bと第2線路部552a、552bと第3線路部553a、553bとで、少なくとも1つが異なる。図12の例では、第2線路部552a、552bの幅は、第1線路部551a、551bの幅より大きい。また、第3線路部553a、553bの幅は、第2線路部552a、552bの幅より大きい。 As shown in FIG. 12, in the bidirectional coupler 5, the width of the sub-line 55, that is, the dimension in the direction intersecting the longitudinal direction, is the first line portions 551a, 551b and the second line portions 552a, 552b and the second. At least one is different from the three line portions 553a and 535b. In the example of FIG. 12, the width of the second line portions 552a and 552b is larger than the width of the first line portions 551a and 551b. Further, the width of the third line portions 553a and 552b is larger than the width of the second line portions 552a and 552b.

このように、副線路55の幅を結合部ごとに設定することで、副線路55の幅に応じて、副線路55と第1主線路25、第2主線路35および第3主線路45の各々との結合を最適化することができる。例えば、結合のための最適条件によっては、図12の例とは逆に、第1線路部551a、551bの幅が、第2線路部552a、552bの幅より大きくてもよい。また、第2線路部552a、552bの幅が、第3線路部553a、553bの幅より大きくてもよい。 By setting the width of the sub line 55 for each coupling portion in this way, the sub line 55 and the first main line 25, the second main line 35, and the third main line 45 are set according to the width of the sub line 55. The coupling with each can be optimized. For example, depending on the optimum conditions for coupling, the width of the first line portions 551a and 551b may be larger than the width of the second line portions 552a and 552b, contrary to the example of FIG. Further, the width of the second line portions 552a and 552b may be larger than the width of the third line portions 553a and 552b.

(実施の形態6)
実施の形態6では、副線路の変形例について説明する。
(Embodiment 6)
In the sixth embodiment, a modified example of the sub line will be described.

図13は、実施の形態6に係る双方向性結合器の等価回路の一例を示す回路図である。図13の双方向性結合器6は、図1の双方向性結合器1と比べて、副線路56にインダクタLが挿入される点で相違する。副線路56の中点に直列にインダクタLを挿入することにより、双方向性結合器6の方向性を向上することができる。 FIG. 13 is a circuit diagram showing an example of an equivalent circuit of the bidirectional coupler according to the sixth embodiment. The bidirectional coupler 6 of FIG. 13 differs from the bidirectional coupler 1 of FIG. 1 in that the inductor L is inserted into the sub-line 56. By inserting the inductor L in series with the midpoint of the auxiliary line 56, the directionality of the bidirectional coupler 6 can be improved.

インダクタLは、例えば、配線パターンによって形成されてもよい。 The inductor L may be formed by, for example, a wiring pattern.

図14は、双方向性結合器6の構造の一例を示す平面図である。図14に示されるように、双方向性結合器6の副線路56は、図1の双方向性結合器1の副線路51に、第1線路部561a、561b同士を接続するループ状の巻回部569を追加して構成される。 FIG. 14 is a plan view showing an example of the structure of the bidirectional coupler 6. As shown in FIG. 14, the sub line 56 of the bidirectional coupler 6 is a loop-shaped winding that connects the first line portions 561a and 561b to the sub line 51 of the bidirectional coupler 1 of FIG. It is configured by adding a rotating part 569.

巻回部569が、インダクタLとして機能することにより、双方向性結合器6の方向性を向上することができる。 Since the winding portion 569 functions as the inductor L, the directionality of the bidirectional coupler 6 can be improved.

(実施の形態7)
実施の形態7では、双方向性結合器を用いたモニタ回路について説明する。
(Embodiment 7)
In the seventh embodiment, a monitor circuit using a bidirectional coupler will be described.

図15は、実施の形態7に係るモニタ回路の一例を示す回路図である。図15のモニタ回路70は、双方向性結合器71、スイッチ72、73、および終端器74を有する。 FIG. 15 is a circuit diagram showing an example of the monitor circuit according to the seventh embodiment. The monitor circuit 70 of FIG. 15 has a bidirectional coupler 71, switches 72, 73, and a terminator 74.

双方向性結合器71には、実施の形態1〜6で説明した双方向性結合器1〜6のいずれかが用いられる。 As the bidirectional coupler 71, any one of the bidirectional couplers 1 to 6 described in the first to sixth embodiments is used.

スイッチ72、73は、1対の単極双投のスイッチであり、制御信号(図示せず)に従って連動する。 The switches 72 and 73 are a pair of single-pole double-throw switches, which are interlocked according to a control signal (not shown).

終端器74は、制御信号(図示せず)に従って変更可能な可変複素インピーダンスであり、例えば、可変抵抗と可変インダクタとで構成される。 The terminator 74 is a variable complex impedance that can be changed according to a control signal (not shown), and is composed of, for example, a variable resistor and a variable inductor.

このように構成されるモニタ回路70によれば、フォワードポートFWDから取り出されるモニタ信号およびリバースポートREVから取り出されるモニタ信号のうち所望の一方をスイッチ72、73で選択し、終端器74によって適した終端を施して、モニタ信号MONとして出力することができる。 According to the monitor circuit 70 configured as described above, the desired one of the monitor signal extracted from the forward port FWD and the monitor signal extracted from the reverse port REV is selected by the switches 72 and 73, and is suitable by the terminator 74. It can be terminated and output as a monitor signal MON.

(実施の形態8)
実施の形態8では、実施の形態7に係るモニタ回路を用いた通信装置について、異なる3つの周波数帯域を用いて送受信動作を行うことができるトリプルバンド対応の通信装置の例で説明する。
(Embodiment 8)
In the eighth embodiment, the communication device using the monitor circuit according to the seventh embodiment will be described with an example of a triple band compatible communication device capable of performing transmission / reception operations using three different frequency bands.

図16は、実施の形態8に係る通信装置100の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図16に示されるように、通信装置100は、ベースバンド信号処理回路110、RF信号処理回路120、およびフロントエンド回路130を備える。通信装置100は、アンテナ201、202、203を用いて、トリプルバンドでの送受信動作を行う。 FIG. 16 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the communication device 100 according to the eighth embodiment. As shown in FIG. 16, the communication device 100 includes a baseband signal processing circuit 110, an RF signal processing circuit 120, and a front-end circuit 130. The communication device 100 uses the antennas 201, 202, and 203 to perform transmission / reception operations in a triple band.

ベースバンド信号処理回路110は、音声通話や画像表示などを行う応用装置/応用ソフトウェアで生成された送信データを送信信号に変換し、RF信号処理回路120へ供給する。当該変換は、データの圧縮、多重化、誤り訂正符号の付加を含んでもよい。また、RF信号処理回路120から受信した受信信号を受信データに変換し、応用装置/応用ソフトウェアへ供給する。当該変換は、データの伸長、多重分離、誤り訂正を含んでもよい。ベースバンド信号処理回路110は、ベースバンド集積回路(BBIC)チップで構成されてもよい。 The baseband signal processing circuit 110 converts the transmission data generated by the application device / application software that performs voice call, image display, etc. into a transmission signal and supplies the transmission data to the RF signal processing circuit 120. The conversion may include data compression, multiplexing, and addition of error correction codes. Further, the received signal received from the RF signal processing circuit 120 is converted into received data and supplied to the application device / application software. The conversion may include data decompression, multiplexing, and error correction. The baseband signal processing circuit 110 may be composed of a baseband integrated circuit (BBIC) chip.

RF信号処理回路120は、ベースバンド信号処理回路110で生成された送信信号を周波数帯域ごとの送信RF信号Tx1、Tx2、Tx3に変換し、フロントエンド回路130へ供給する。当該変換は、信号の変調およびアップコンバートを含んでもよい。また、RF信号処理回路120は、フロントエンド回路130から受信した周波数帯域ごとの受信RF信号Rx1、Rx2、Rx3を受信信号に変換し、ベースバンド信号処理回路110へ供給する。RF信号処理回路120は、高周波集積回路(RFIC)チップで構成されてもよい。 The RF signal processing circuit 120 converts the transmission signal generated by the baseband signal processing circuit 110 into transmission RF signals Tx1, Tx2, and Tx3 for each frequency band, and supplies the transmission signal to the front-end circuit 130. The conversion may include signal modulation and up-conversion. Further, the RF signal processing circuit 120 converts the received RF signals Rx1, Rx2, and Rx3 for each frequency band received from the front end circuit 130 into received signals and supplies them to the baseband signal processing circuit 110. The RF signal processing circuit 120 may be composed of a radio frequency integrated circuit (RFIC) chip.

フロントエンド回路130は、パワーアンプ回路131a、131b、131c、ローノイズアンプ回路132a、132b、132c、モニタ回路133、デュプレクサ134a、134b、134cおよびコントローラ136を有する。各デュプレクサ134a〜134cは、周波数帯域ごとのフィルタで構成されている。モニタ回路133は、デュプレクサ134a〜134cおよびアンテナ端子ANT1、ANT2、ANT3に接続されている。 The front-end circuit 130 includes power amplifier circuits 131a, 131b, 131c, low-noise amplifier circuits 132a, 132b, 132c, monitor circuits 133, duplexers 134a, 134b, 134c and a controller 136. Each duplexer 134a to 134c is composed of a filter for each frequency band. The monitor circuit 133 is connected to the duplexers 134a to 134c and the antenna terminals ANT1, ANT2, and ANT3.

各パワーアンプ回路131a〜131cは、RF信号処理回路120で生成された周波数帯域ごとの送信RF信号Tx1、Tx2、Tx3を増幅し、デュプレクサ134a〜134cを介してモニタ回路133へ供給する。パワーアンプ回路131a〜131cにおける増幅ゲインおよび整合インピーダンスは可変であり、コントローラ136からの制御に応じて調整される。 Each of the power amplifier circuits 131a to 131c amplifies the transmission RF signals Tx1, Tx2, and Tx3 for each frequency band generated by the RF signal processing circuit 120, and supplies them to the monitor circuit 133 via the duplexers 134a to 134c. The amplification gain and matching impedance in the power amplifier circuits 131a to 131c are variable and are adjusted according to the control from the controller 136.

各デュプレクサ134a〜134cは、各パワーアンプ回路131a〜131cから受信した周波数帯域ごとの送信RF信号Tx1、Tx2、Tx3を送信アンテナ信号Txに合成して、モニタ回路133の各ポートIN1、IN2、IN3に供給する。 Each duplexer 134a to 134c synthesizes the transmission RF signals Tx1, Tx2, and Tx3 for each frequency band received from the power amplifier circuits 131a to 131c into the transmission antenna signal Tx, and each port IN1, IN2, IN3 of the monitor circuit 133. Supply to.

モニタ回路133は、送信アンテナ信号Txを、各ポートOUT1、OUT2、OUT3から各アンテナ端子ANT1、ANT2、ANT3を介して各アンテナ201、202、203へ伝搬するとともに、送信アンテナ信号Txの強度および送信アンテナ信号Txのアンテナ201、202、203からの反射波の強度を表すモニタ信号MONを出力する。 The monitor circuit 133 propagates the transmitting antenna signal Tx from the ports OUT1, OUT2, and OUT3 to the antennas 201, 202, and 203 via the antenna terminals ANT1, ANT2, and ANT3, and the strength and transmission of the transmitting antenna signal Tx. The monitor signal MON indicating the intensity of the reflected wave from the antennas 201, 202, 203 of the antenna signal Tx is output.

モニタ回路133は、各アンテナ201、202、203からの受信アンテナ信号Rxを、各アンテナ端子ANT1、ANT2、ANT3を介して各ポートOUT1、OUT2、OUT3で受信し、各ポートIN1、IN2、IN3から各デュプレクサ134a〜134cへ伝搬する。 The monitor circuit 133 receives the received antenna signals Rx from the antennas 201, 202, and 203 at the ports OUT1, OUT2, and OUT3 via the antenna terminals ANT1, ANT2, and ANT3, and from the ports IN1, IN2, and IN3. It propagates to each duplexer 134a-134c.

モニタ回路133には、実施の形態7のモニタ回路70が用いられる。 As the monitor circuit 133, the monitor circuit 70 of the seventh embodiment is used.

各デュプレクサ134a〜134cは、受信アンテナ信号Rxから周波数帯域ごとの受信RF信号Rx1、Rx2、Rx3を分離して、ローノイズアンプ回路132a〜132cへ供給する。 Each duplexer 134a to 134c separates the reception RF signals Rx1, Rx2, and Rx3 for each frequency band from the reception antenna signal Rx and supplies them to the low noise amplifier circuits 132a to 132c.

各ローノイズアンプ回路132a〜132cは、各デュプレクサ134a〜134cから受信した周波数帯域ごとの受信RF信号Rx1、Rx2、Rx3を増幅し、RF信号処理回路120へ供給する。 The low noise amplifier circuits 132a to 132c amplify the received RF signals Rx1, Rx2, and Rx3 for each frequency band received from the duplexers 134a to 134c and supply them to the RF signal processing circuit 120.

コントローラ136は、モニタ回路133から受信されたモニタ信号MONに基づいてパワーアンプ回路131a〜131cの増幅ゲインおよび整合インピーダンスを制御することにより、送信電力のフィードバック制御、およびアンテナ201、202、203のマッチング調整を行う。 The controller 136 controls the feedback control of the transmission power and the matching of the antennas 201, 202, 203 by controlling the amplification gain and the matching impedance of the power amplifier circuits 131a to 131c based on the monitor signal MON received from the monitor circuit 133. Make adjustments.

フロントエンド回路130は、パワーアンプ回路131a〜131c、ローノイズアンプ回路132a〜132c、モニタ回路133、デュプレクサ134a〜134cおよびコントローラ136を搭載した高周波モジュールで構成されてもよい。なお、コントローラ136は、フロントエンド回路130ではなく、RF信号処理回路120に含まれてもよい。 The front-end circuit 130 may be composed of a high-frequency module including a power amplifier circuit 131a to 131c, a low noise amplifier circuit 132a to 132c, a monitor circuit 133, a duplexer 134a to 134c, and a controller 136. The controller 136 may be included in the RF signal processing circuit 120 instead of the front-end circuit 130.

通信装置100では、モニタ回路133に、順方向信号(送信信号)に対する方向性と逆方向信号(反射波)に対する方向性とがどちらも良好な双方向性結合器を用いるので、送信電力のフィードバック制御およびアンテナのマッチング調整を含む各種の制御を高い精度で行う、高性能な通信装置を構成できる。 In the communication device 100, the monitor circuit 133 uses a bidirectional coupler in which both the directionality with respect to the forward signal (transmission signal) and the directionality with respect to the reverse direction signal (reflected wave) are good, so that the transmission power is fed back. It is possible to configure a high-performance communication device that performs various controls including control and antenna matching adjustment with high accuracy.

以上、本発明の実施の形態に係る双方向性結合器、モニタ回路およびフロントエンド回路について説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 Although the bidirectional coupler, the monitor circuit, and the front-end circuit according to the embodiment of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the individual embodiments. As long as it does not deviate from the gist of the present invention, one or more of the present embodiments may be modified by those skilled in the art, or may be constructed by combining components in different embodiments. It may be included within the scope of the embodiment.

例えば、実施の形態2の双方向性結合器2において、第1線路部521a、521bが2本の線路でなく、図17に示すように、一本の第1線路部521によって構成されていてもよい。他の実施の形態1および実施の形態1〜6についても同様である。 For example, in the bidirectional coupler 2 of the second embodiment, the first line portions 521a and 521b are composed of one first line portion 521 as shown in FIG. 17 instead of two lines. May be good. The same applies to the other embodiments 1 and 1 to 6.

本発明は、双方向性結合器および双方向性結合器を用いた通信装置に広く利用できる。 The present invention can be widely used in bidirectional couplers and communication devices using bidirectional couplers.

1〜6 双方向性結合器
9 方向性結合器
10 多層基板
11〜14 層間絶縁層
15 基板
21〜26、91 第1主線路
31〜36、92 第2主線路
41〜46 第3主線路
51〜56、95 副線路
61 第1層金属配線
62 第2層金属配線
63 第3層金属配線
64 第4層金属配線
70、133 モニタ回路
71 双方向性結合器
72、73 スイッチ
74 終端器
93 第1副線路
94 第2副線路
96 グランド
100 通信装置
110 ベースバンド信号処理回路
120 RF信号処理回路
130 フロントエンド回路
131a、131b、131c パワーアンプ回路
132a、132b、132c ローノイズアンプ回路
134a、134b、134c デュプレクサ
136 コントローラ
201、202、203 アンテナ
511、511a、511b、521、521a、521b、531、531a、531b、541、541a、541b、551a、551b、561a、561b 第1線路部
512a、512b、522a、522b、532a、532b、542a、542b、552a、552b、562a、562b 第2線路部
513a、513b、523a、523b、533a、533b、543a、543b、553a、553b、563a、563b 第3線路部
569 巻回部
579 立体交差部
1-6 Bidirectional coupler 9 Directional coupler 10 Multi-layer board 11-14 Interlayer insulation layer 15 Boards 21-26, 91 1st main line 31-36, 92 2nd main line 41-46 3rd main line 51 ~ 56, 95 Sub-line 61 1st layer metal wiring 62 2nd layer metal wiring 63 3rd layer metal wiring 64 4th layer metal wiring 70, 133 Monitor circuit 71 Bidirectional coupler 72, 73 Switch 74 Terminator 93 1 Sub-wire 94 2nd sub-line 96 Ground 100 Communication device 110 Baseband signal processing circuit 120 RF signal processing circuit 130 Front-end circuit 131a, 131b, 131c Power amplifier circuit 132a, 132b, 132c Low noise amplifier circuit 134a, 134b, 134c Duplexer 136 Controller 201, 202, 203 Antenna 511, 511a, 511b, 521, 521a, 521b, 513, 513a, 513b, 541, 541a, 541b, 551a, 551b, 561a, 561b First line section 512a, 512b, 522a, 522b , 532a, 532b, 542a, 542b, 552a, 552b, 562a, 562b 2nd line part 513a, 513b, 523a, 523b, 533a, 533b, 543a, 543b, 353a, 555b, 563a, 563b 3rd line part 569 windings Part 579 three-dimensional intersection

Claims (12)

多層基板と、
前記多層基板に設けられた第1主線路、第2主線路、第3主線路、および副線路と、を備え、
前記副線路は、前記第1主線路と電磁界結合する部分である第1線路部と、前記第2主線路と電磁界結合する部分である偶数個の第2線路部と、前記第3主線路と電磁界結合する部分である偶数個の第3線路部とを有し、
前記偶数個の第2線路部のうちの半数は、前記第1線路部と前記副線路の一方端との間に設けられ、前記偶数個の第2線路部のうちの他の半数は、前記第1線路部と前記副線路の他方端との間に設けられ、
前記偶数個の第3線路部のうちの半数は、前記第2線路部の前記半数と前記副線路の一方端との間に設けられ、前記偶数個の第3線路部のうちの他の半数は、前記第2線路部の前記他の半数と前記副線路の他方端との間に設けられている、
双方向性結合器。
Multi-layer board and
The first main line, the second main line, the third main line, and the sub line provided on the multilayer board are provided.
The sub-line includes a first line portion that is electromagnetically coupled to the first main line, an even number of second line portions that are electromagnetically coupled to the second main line, and a third main line. It has an even number of third line portions, which are parts that are electromagnetically coupled to the line.
Half of the even number of second line portions is provided between the first line portion and one end of the sub line, and the other half of the even number of second line portions is said. It is provided between the first line portion and the other end of the sub line.
Half of the even number of third line portions is provided between the half of the second line portion and one end of the sub line, and the other half of the even number of third line portions. Is provided between the other half of the second line portion and the other end of the sub line.
Bidirectional coupler.
前記第1線路部は、1対の第1線路部を含む、
請求項1に記載の双方向性結合器。
The first line section includes a pair of first line sections.
The bidirectional coupler according to claim 1.
前記副線路の電気長での中点と前記1対の第1線路部のうちの一方との間の電気長と、前記中点と前記1対の第1線路部のうちの他方との間の電気長とは、略等しい、
請求項2に記載の双方向性結合器。
Between the midpoint of the electrical length of the sub-line and one of the pair of first line sections and between the midpoint and the other of the pair of first line sections. Is almost equal to the electric length of
The bidirectional coupler according to claim 2.
前記偶数個の第2線路部は1対の第2線路部であり、
前記副線路の電気長での中点と前記1対の第2線路部のうちの一方との間の電気長と、前記中点と前記1対の第2線路部のうちの他方との間の電気長とは、略等しい、
請求項1から3のいずれか1項に記載の双方向性結合器。
The even number of second line portions is a pair of second line portions.
Between the midpoint of the electrical length of the sub-line and one of the pair of second line sections and between the midpoint and the other of the pair of second line sections. Is almost equal to the electric length of
The bidirectional coupler according to any one of claims 1 to 3.
前記偶数個の第3線路部は1対の第3線路部であり、
前記副線路の電気長での中点と前記1対の第3線路部のうちの一方との間の電気長と、前記中点と前記1対の第3線路部のうちの他方との間の電気長とは、略等しい、
請求項1から4のいずれか1項に記載の双方向性結合器。
The even number of third line portions is a pair of third line portions.
Between the midpoint of the electrical length of the sub-line and one of the pair of third line sections and between the midpoint and the other of the pair of third line sections. Is almost equal to the electric length of
The bidirectional coupler according to any one of claims 1 to 4.
前記偶数個の第2線路部は1対の第2線路部であり、
前記多層基板上の直線を挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、前記副線路は前記直線を対称軸として線対称の形状に設けられ、前記1対の第2線路部の一方と他方とは、前記線対称での対応位置にある、
請求項1から5のいずれか1項に記載の双方向性結合器。
The even number of second line portions is a pair of second line portions.
In the first region and the second region sandwiching the straight line on the multilayer substrate, the sub-line is provided in a line-symmetrical shape with the straight line as the axis of symmetry, and one and the other of the pair of second line portions are provided. Is in the corresponding position in line symmetry,
The bidirectional coupler according to any one of claims 1 to 5.
前記偶数個の第3線路部は1対の第3線路部であり、
前記多層基板上の直線を挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、前記副線路は前記直線を対称軸として線対称の形状に設けられ、前記1対の第3線路部の一方と他方とは、前記線対称での対応位置にある、
請求項1から6のいずれか1項に記載の双方向性結合器。
The even number of third line portions is a pair of third line portions.
In the first region and the second region sandwiching the straight line on the multilayer substrate, the sub-line is provided in a line-symmetrical shape with the straight line as the axis of symmetry, and one and the other of the pair of third line portions are provided. Is in the corresponding position in line symmetry,
The bidirectional coupler according to any one of claims 1 to 6.
前記多層基板上の直線を挟んだ第1領域と第2領域とにおいて、前記副線路は前記直線を対称軸として線対称の形状に設けられ、前記1対の第1線路部の一方と他方とは、前記線対称での対応位置にある、
請求項2または3に記載の双方向性結合器。
In the first region and the second region sandwiching the straight line on the multilayer substrate, the sub-line is provided in a line-symmetrical shape with the straight line as the axis of symmetry, and one and the other of the pair of first line portions are provided. Is in the corresponding position in line symmetry,
The bidirectional coupler according to claim 2 or 3.
前記1対の第1線路部の一方と他方とが、インダクタで接続されている、
請求項2、3または8に記載の双方向性結合器。
One and the other of the pair of first line portions are connected by an inductor.
The bidirectional coupler according to claim 2, 3 or 8.
前記副線路の前記第1線路部での幅、前記第2線路部での幅、および、前記第3線路部での幅のうち少なくとも1つの幅が異なっている、
請求項1から9のいずれか1項に記載の双方向性結合器。
At least one of the width of the sub-line in the first line portion, the width in the second line portion, and the width in the third line portion is different.
The bidirectional coupler according to any one of claims 1 to 9.
請求項1から8のいずれか1項に記載の双方向性結合器を有するモニタ回路。 The monitor circuit having the bidirectional coupler according to any one of claims 1 to 8. 請求項11に記載のモニタ回路と、
前記モニタ回路に接続されたアンテナ端子と、
前記モニタ回路に接続されたフィルタと、
を備えるフロントエンド回路。
The monitor circuit according to claim 11 and
With the antenna terminal connected to the monitor circuit,
The filter connected to the monitor circuit and
Front-end circuit with.
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