JP6904497B2 - コイルデバイス、移相回路及び通信装置 - Google Patents
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Description
絶縁基体と、
それぞれ前記絶縁基体に形成された、第1入出力端子、第2入出力端子、共通端子、第1コイル及び第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルは、第1巻回軸まわりに巻回された形状の第1コイル導体で構成され、
前記第2コイルは、前記第1巻回軸方向に平行な第2巻回軸まわりに巻回された形状の第2コイル導体で構成され、
前記第1コイルは、複数層に亘って形成された複数の第1コイル導体で構成され、前記複数の第1コイル導体は、一端が入出力端子に接続された、入出力端子側第1コイル導体を有し、
前記第2コイルは、複数層に亘って形成された複数の第2コイル導体で構成され、前記複数の第2コイル導体は、一端が入出力端子に接続された、入出力端子側第2コイル導体を有し、
前記入出力端子側第1コイル導体は、前記第2巻回軸の方向において、前記複数の第2コイル導体のうち2つの第2コイル導体の間に位置し、かつ前記第2巻回軸の方向に視て、前記2つの第2コイル導体に重なり、
前記2つの第2コイル導体のうち、一方は前記入出力端子側第2コイル導体であり、
前記入出力端子側第2コイル導体は、前記第1巻回軸の方向において、前記複数の第1コイル導体のうち2つの第1コイル導体の間に位置し、かつ前記第1巻回軸の方向に視て、前記2つの第1コイル導体に重なり、
前記2つの第1コイル導体のうち、一方は前記入出力端子側第1コイル導体である、
ことを特徴とする。
図1は第1の実施形態に係るコイルデバイス11の回路図である。コイルデバイス11は、第1入出力端子T1と、第2入出力端子T2と、共通端子COMと、第1コイルL1と、第2コイルL2と、を備える。第1コイルL1と第2コイルL2とは磁界結合する。この第1コイルL1と第2コイルL2とでトランスが構成されている。
Lb:k * L1
Lc:L2(1 - k)
Lc1:L1(1 - k)
理想トランスITのトランス比は第1コイルL1と第2コイルL2との巻回数比である。
第1コイルL1の巻回軸方向(基材の積層方向)において、入出力端子側第1コイル導体LP1は、中間第2コイル導体LM2と入出力端子側第2コイル導体LP2との間に位置する。
入出力端子側第1コイル導体LP1の線幅は、共通端子側第1コイル導体LC1、中間第1コイル導体LM1の線幅よりも太い部分を有する。この例では、入出力端子側第1コイル導体LP1の線幅は、共通端子側第1コイル導体LC1の線幅より太い。そのため、入出力端子側第1コイル導体LP1と入出力端子側第2コイル導体LP2との間に生じる容量、及び中間第1コイル導体LM1と入出力端子側第2コイル導体LP2との間に生じる容量、が効果的に高まる。また、共通端子側第1コイル導体LC1の線幅が、入出力端子側第1コイル導体LP1の線幅より細いことで、第1コイルのインダクタンスを大きくすることができ、また設計者の意図しない寄生容量を抑制できるため、所望のインダクタンス値が得られる。
入出力端子側第1コイル導体LP1の巻回数は、共通端子側第1コイル導体LC1の巻回数よりも多い。図4に示した例では、入出力端子側第1コイル導体LP1の巻回数は約2ターンであり、共通端子側第1コイル導体LC1の巻回数は約0.75ターンである。そのため、入出力端子側第1コイル導体LP1と入出力端子側第2コイル導体LP2との間に生じる容量が効果的に高まる。
入出力端子側第1コイル導体LP1の巻回数は1より多く、入出力端子側第1コイル導体LP1に接続されるビア導体V1Cは、入出力端子側第2コイル導体LP2のコイル開口CA2内に位置する(図5参照)。この構成によれば、ビア導体V1Cがコイル開口の外側にある構造に比べて、入出力端子側第1コイル導体LP1と入出力端子側第2コイル導体LP2を比較的大きく巻くことができるため、インダクタンス値の設計自由度が高まる。また、ビア導体がコイル開口の外側にある場合には、ビア導体から発生する磁束がコイルデバイスの外部にまで広がるため、その磁束が周囲に配置される他のデバイスと結合されやすくなる。その場合、コイルデバイスとその他のデバイスとが干渉し、互いに特性が変化するおそれがある。しかし、上記構成のように、ビア導体がコイル開口内に配置され、コイルデバイスのより中心側に配置されている場合は、コイルデバイスの外部に磁束が漏れにくく、他のデバイスとの干渉及び特性変化を抑制できる。さらに、ビア導体が複数ある場合は、それらをコイル開口内に配置されることで、ビア導体同士を近接配置しやすくなり、磁界結合及び容量結合を高めることができる。
第2の実施形態では、入出力端子側コイル導体が複数層である、コイルデバイスの例を示す。
第3の実施形態では、共通端子側コイル導体及び入出力端子側コイル導体のいずれもが一層である、コイルデバイスの例を示す。
第4の実施形態では、インピーダンス整合回路を備えるコイルデバイスの例を示す。
第5の実施形態では移相回路の例を示す。
第6の実施形態では通信装置の例について示す。図12は第6の実施形態に係る通信装置200のブロック図である。本実施形態の通信装置200は、アンテナ1、アンテナ整合回路40、移相回路30、通信回路41、ベースバンド回路42、アプリケーションプロセッサ(APU)43及び入出力回路44を備える。通信回路41はローバンド(700MHz〜1.0GHz)とハイバンド(1.4GHz〜2.7GHz)についての送信回路TX及び受信回路RX、さらにはアンテナ共用器を備えている。アンテナ1は、ローバンドとハイバンドに対応するモノポールアンテナ又は逆F型アンテナである。通信回路41は本発明における「送受信回路」に相当する。
第7の実施形態では通信装置の別の例を示す。図13は第7の実施形態に係る通信装置の一部の回路図である。本実施形態の通信装置は、アンテナ1、ダイプレクサ50、高周波電力増幅回路51,52及び移相回路30を備える。高周波電力増幅回路51の入力部にはハイバンド用の送信回路が接続され、高周波電力増幅回路52の入力部にはローバンド用の送信回路が接続される。高周波電力増幅回路51,52は本発明における「送受信回路」に相当する。
C2…第2キャパシタ
C12…入出力間キャパシタ
CA1,CA2…コイル開口
COM…共通端子
GND…グランド端子(共通端子)
IT…理想トランス
L1…第1コイル
L2…第2コイル
La,Lb,Lc,Lc1…インダクタ
LC1…共通端子側第1コイル導体
LC2…共通端子側第2コイル導体
LM1…中間第1コイル導体
LM2…中間第2コイル導体
LP1…入出力端子側第1コイル導体
LP2…入出力端子側第2コイル導体
NC…空き端子
S1〜S8…基材
T1…第1入出力端子
T2…第2入出力端子
V1A,V1B,V1C…ビア導体(層間接続導体)
V2A,V2B,V2C…ビア導体(層間接続導体)
WA…巻回軸
1…アンテナ
9…給電回路
10〜14…コイルデバイス
20…移相線路
30,30A,30B…移相回路
40…アンテナ整合回路
41…通信回路(高周波回路)
42…ベースバンド回路
43…アプリケーションプロセッサ
44…入出力回路
50…ダイプレクサ
51,52…高周波電力増幅回路(高周波回路)
100…積層体
200…通信装置
Claims (8)
- 絶縁基体と、
それぞれ前記絶縁基体に形成された、第1入出力端子、第2入出力端子、共通端子、第1コイル及び第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルは、第1巻回軸まわりに巻回された形状の第1コイル導体で構成され、
前記第2コイルは、前記第1巻回軸方向に平行な第2巻回軸まわりに巻回された形状の第2コイル導体で構成され、
前記第1コイルは、複数層に亘って形成された複数の第1コイル導体で構成され、前記複数の第1コイル導体は、一端が入出力端子に接続された、入出力端子側第1コイル導体を有し、
前記第2コイルは、複数層に亘って形成された複数の第2コイル導体で構成され、前記複数の第2コイル導体は、一端が入出力端子に接続された、入出力端子側第2コイル導体を有し、
前記入出力端子側第1コイル導体は、前記第2巻回軸の方向において、前記複数の第2コイル導体のうち2つの第2コイル導体の間に位置し、かつ前記第2巻回軸の方向に視て、前記2つの第2コイル導体に重なり、
前記2つの第2コイル導体のうち一方は前記入出力端子側第2コイル導体であり、
前記入出力端子側第2コイル導体は、前記第1巻回軸の方向において、前記複数の第1コイル導体のうち2つの第1コイル導体の間に位置し、かつ前記第1巻回軸の方向に視て、前記2つの第1コイル導体に重なり、
前記2つの第1コイル導体のうち一方は前記入出力端子側第1コイル導体であり、
前記2つの第1コイル導体のうち前記入出力端子側第1コイル導体とは異なる他方は、一端が前記共通端子に接続された共通端子側第1コイル導体であり、
前記2つの第2コイル導体のうち前記入出力端子側第2コイル導体とは異なる他方は、一端が前記共通端子に接続された共通端子側第2コイル導体である、
コイルデバイス。 - 絶縁基体と、
それぞれ前記絶縁基体に形成された、第1入出力端子、第2入出力端子、共通端子、第1コイル及び第2コイルと、
を備え、
前記第1コイルは、第1巻回軸まわりに巻回された形状の第1コイル導体で構成され、
前記第2コイルは、前記第1巻回軸方向に平行な第2巻回軸まわりに巻回された形状の第2コイル導体で構成され、
前記第1コイルは、複数層に亘って形成された複数の第1コイル導体で構成され、前記複数の第1コイル導体は、一端が入出力端子に接続された、入出力端子側第1コイル導体を有し、
前記第2コイルは、複数層に亘って形成された複数の第2コイル導体で構成され、前記複数の第2コイル導体は、一端が入出力端子に接続された、入出力端子側第2コイル導体を有し、
前記入出力端子側第1コイル導体は、前記第2巻回軸の方向において、前記複数の第2コイル導体のうち2つの第2コイル導体の間に位置し、かつ前記第2巻回軸の方向に視て、前記2つの第2コイル導体に重なり、
前記2つの第2コイル導体のうち一方は前記入出力端子側第2コイル導体であり、
前記入出力端子側第2コイル導体は、前記第1巻回軸の方向において、前記複数の第1コイル導体のうち2つの第1コイル導体の間に位置し、かつ前記第1巻回軸の方向に視て、前記2つの第1コイル導体に重なり、
前記2つの第1コイル導体のうち一方は前記入出力端子側第1コイル導体であり、
前記複数の第1コイル導体は、一端が前記共通端子に接続された共通端子側第1コイル導体と、前記入出力端子側第1コイル導体と前記共通端子側第1コイル導体とで前記第1巻回軸の方向に挟まれた中間第1コイル導体と、を含み、
前記2つの第1コイル導体のうち前記入出力端子側第1コイル導体とは異なる他方は前記中間第1コイル導体であり、
前記複数の第2コイル導体は、一端が前記共通端子に接続された共通端子側第2コイル導体と、前記入出力端子側第2コイル導体と前記共通端子側第2コイル導体とで前記第2巻回軸の方向に挟まれた中間第2コイル導体と、を含み、
前記2つの第2コイル導体のうち前記入出力端子側第2コイル導体とは異なる他方は前記中間第2コイル導体である、
コイルデバイス。 - 前記入出力端子側第1コイル導体の線幅は前記共通端子側第1コイル導体の線幅よりも太い部分を有し、前記入出力端子側第2コイル導体の線幅は前記共通端子側第2コイル導体の線幅よりも太い部分を有する、
請求項1又は2に記載のコイルデバイス。 - 前記入出力端子側第1コイル導体の巻回数は、前記共通端子側第1コイル導体の巻回数よりも多く、前記入出力端子側第2コイル導体の巻回数は、前記共通端子側第2コイル導体の巻回数よりも多い、
請求項1から3のいずれかに記載のコイルデバイス。 - 前記入出力端子側第1コイル導体の巻回数は1より多く、
前記入出力端子側第1コイル導体に接続される層間接続導体は、前記入出力端子側第2コイル導体のコイル開口内に位置し、
前記入出力端子側第2コイル導体の巻回数は1より多く、
前記入出力端子側第2コイル導体に接続される層間接続導体は、前記入出力端子側第1コイル導体のコイル開口内に位置する、
請求項1から4のいずれかに記載のコイルデバイス。 - 請求項1から5のいずれかに記載のコイルデバイスと、前記コイルデバイスに対して直列に接続された、移相量が90°未満の移相線路とを備える、移相回路。
- 送受信回路と、前記送受信回路に接続されるアンテナと、を備える通信装置であって、
前記送受信回路と前記アンテナとの間に、請求項1から5のいずれかに記載のコイルデバイス又は請求項6に記載の移相回路を備えた、通信装置。 - 送受信回路と、前記送受信回路に接続されるダイプレクサと、を備える通信装置であって、
前記送受信回路と前記ダイプレクサとの間に、請求項1から5のいずれかに記載のコイルデバイス又は請求項6に記載の移相回路を備えた、通信装置。
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