JPH0565102U

JPH0565102U - 平衡−不平衡変換器

Info

Publication number: JPH0565102U
Application number: JP593892U
Authority: JP
Inventors: 武種村
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1992-02-14
Filing date: 1992-02-14
Publication date: 1993-08-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】小型、かつ、低変換損失の平衡−不平衡変換
器を構成する。【構成】方向性結合部１３は、伝搬される信号の波長
の１／４の長さの溝が底面の長さ方向に沿って所定間隔
で設けられるととともに、上面および両側面に接地パタ
ーンが設けられたセラミック材と、溝に各々設けられた
結合ライン１３ａ，１３ｂとから構成されている。そし
て、方向性結合部１３は、プリント基板１４上に載置さ
れ、２本の結合ライン１３ａ，１３ｂのいずれかいっぽ
うの一端が接地されるとともに、接地パターンが接地さ
れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、小型化された高周波送受信装置等における平衡−不平衡変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

近年、移動体通信の分野においては、通信機器が小型化、低コスト化へ移行する傾向にあるため、従来、ディスクリート部品で構成されていた回路、例えば、増幅器、ミキサ、オシレータ等をＩＣで構成することにより上述した傾向に対処している。また、ＩＣ化のメリットを引き出すために、ＩＣの内部回路は平衡回路で構成されるのが一般的である。このため、各回路の電気的性能が向上するとともに、信号の回り込み等についても有利になる。しかし、ＩＣの内部回路以外の周辺の回路は、通常、ディスクリート部品で構成されているため、不平衡回路である。したがって、平衡回路と不平衡回路との変換器として、小型、かつ、低変換損失の平衡−不平衡変換器が必要となってくる。

【０００３】図６は従来の平衡−不平衡変換器１の電気的構成を示す回路図、図７は同外観構成を示す平面図であり、各々の図において、互いに対応する部分には同じ符号が付けてある。図７に示すように、この平衡−不平衡変換器１は、プリント基板２およびコンデンサ３，４により構成されている。そして、プリント基板２の表面には、方向性結合部５（一点鎖線で囲まれている部分）、伝送線路である信号取り出し用ライン６ａ〜６ｄ、およびアース７が、エッチング等の方法により形成されている。

【０００４】方向性結合部５は、２本のマイクロストリップライン５ａ，５ｂから構成されている。マイクロストリップライン５ａおよび５ｂの長さは、共にマイクロストリップライン５ａ，５ｂを伝搬する信号の波長λ₀の１／４であり、対向して配置されている。一例として、プリント基板２が誘電率４．５程度のガラスエポキシ材で構成される場合、マイクロストリップライン５ａ，５ｂの長さλ₀／４は１ＧＨｚで約３５ｍｍであり、その幅は０．６ｍｍ、また、マイクロストリップ５ａと５ｂとの間隔は０．２ｍｍである。

【０００５】そして、マイクロストリップライン５ａの両端に接続されている信号取り出し用ライン６ａおよび６ｂは、平衡回路入出力部である端子８，９において、図示せぬ外部の平衡回路に接続されているとともに、コンデンサ３を介し、互いに接続されている。また、マイクロストリップライン５ｂの一端に接続されている信号取り出し用ライン６ｃは、アース７に接続されているとともに、不平衡回路入出力部の端子１０において、図示せぬ外部の不平衡回路に接続されている。また、マイクロストリップライン５ｂの他端に接続されている信号取り出し用ライン６ｄは、不平衡回路入出力部の端子１１において、図示せぬ外部の不平衡回路に接続されているとともに、コンデンサ４を介し、アース７に接続されている。ここで、コンデンサ３および４は、各々方向性結合部５と平衡回路との整合および方向性結合部５と不平衡回路とを整合させるために設けられている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

上述した従来の平衡−不平衡変換器１においては、高周波送受信装置等の小型化にともない、平衡−不平衡変換器１と他回路との距離が近くなり、回路間における信号の結合およびとび込み等の影響が大きいという問題がある。また、上述したように、プリント基板２にはガラスエポキシ材等が一般的に用いられており、マイクロストリップライン５ａ，５ｂの周囲の実効誘電率が小さいため、方向性結合部５が大きくなってしまうという欠点がある。この考案は、上述した事情に鑑みてなされたもので、回路間における信号の結合やとび込み等の影響が小さく、しかも小型な平衡−不平衡変換器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上述した問題点を解決するために、請求項１に係わる考案による平衡−不平衡変換器は、伝搬される信号の波長の１／４の長さの２本の溝が底面の長さ方向に沿って所定間隔で設けられるととともに、上面および両側面に接地パターンが設けられた強誘電体部材と、前記２本の溝に各々設けられた２本の結合ラインとからなる方向性結合部と、該方向性結合部が載置され、前記２本の結合ラインのいずれかいっぽうの一端が接地されるとともに、前記接地パターンが接地されるプリント基板とを具備することを特徴とする。

【０００８】請求項２に係わる考案による平衡−不平衡変換器は、伝搬される信号の波長の１／４の長さの２本の貫通孔が長さ方向に沿って所定間隔で設けられるととともに、上面および両側面に接地パターンが設けられた強誘電体部材と、前記２本の貫通孔に各々設けられた２本の結合ラインとからなる方向性結合部と、該方向性結合部が載置され、前記２本の結合ラインのいずれかいっぽうの一端が接地されるとともに、前記接地パターンが接地されるプリント基板とを具備することを特徴とする。

【０００９】

【作用】

上記請求項１および２に係わる考案による平衡−不平衡変換器によれば、強誘電体部材を用いることにより線路の周囲における実効誘電率が高くなるため、強誘電体部材における信号の波長が短縮される。また、２本の線路長が線路を伝搬する信号の波長の１／４であるため、それらの線路間で信号の結合が行われる。この場合、２本の線路は強誘電体部材の外側面に形成される接地パターンによりシールドされる。

【００１０】

【実施例】

図１は本考案の第１実施例による平衡−不平衡変換器１２の構成を示す平面図であり、図２は図１に示される方向性結合部１３の外観構成を示す斜視図である。図１および図２において、図６および図７の各部と対応する部分には同じ符号を付け、その説明を省略する。図１および図２に示す本実施例の平衡−不平衡変換器１２においては、図７に示すような長さがλ₀／４のマイクロストリップライン５ａ，５ｂから構成される方向性結合部５の代わりに、プリント基板１４上に高誘電率のセラミック材１５を用いた方向性結合部１３が新たに設けられている。

【００１１】図１に示す１点鎖線で囲まれた部分は、図２に示す方向性結合部１３が設置される場所である。セラミック材１５の底面には、セラミック材１５の長さ方向に沿って、２本の直方体状の溝１５ａ，１５ｂが所定の間隔で設けられており、溝１５ａ，１５ｂに金属メッキが施されることにより、長さがλ₁／４の２本の結合ライン１３ａ、１３ｂが形成されている。ここで、λ₁は結合ライン１３ａ、１３ｂを伝搬する信号の波長である。

【００１２】ここで、図３にセラミック材１５の詳細な構成図を示す。この図において、上述した図１、図２の対応する部分には同じ符号が付けてある。同図（ａ）はセラミック材１５の底面図、同図（ｂ）はセラミック材１５の上面図である。以下、同様に、同図（ｃ），（ｄ），（ｅ）および（ｆ）は、各々、セラミック材１５の左側面図、右側面図、前面図および後面図である。また、同図（ｇ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ断面における溝１５ａ，１５ｂの拡大図である。図に示すように、セラミック材１５の右側面、左側面、および上面の全面には、方向性結合部１３内部と外部回路との間を互いにシールドするために、金属メッキによる接地パターン１６（図中の斜線部分）が形成されている。

【００１３】さて、図１に示すプリント基板１４において、信号取り出し用ライン６ａおよび６ｂの先端部分である接触部１７ａおよび１７ｂは、結合ライン１３ａの両端部にそれぞれ接触し、また、信号取り出し用ライン６ｃおよび６ｄの先端部分である接触部１７ｃおよび１７ｄは、結合ライン１３ｂの両端部にそれぞれ接触するように配置されている。そして、図２に示すように、結合ライン１３ａ、１３ｂのそれぞれの両端部は、各々接触部１７ａ〜１７ｄと半田１８により電気的に接続されているとともに、セラミック材１５がプリント基板１４に固定されている。

【００１４】そして、図２に示すように、セラミック材１５の右側面および左側面はプリント基板１４上に形成された金属パターンである半田付け部１９と半田１８により接続されている。この場合、半田付け部１９は、セラミック材１５の右側面および左側面において、少なくとも一カ所で半田付けができるように設けられている。さらに、半田付け部１９は、スルーホールを介してプリント基板１４の裏面のアースに接続されるか、または、プリント基板１４上に形成される金属パターン等を介してアース７と接続されるように形成されている。これにより、図３に示すセラミック材１５の右側面、左側面および上面に形成されている接地パターン１６が接地されるとともに、セラミック材１５がプリント基板１４上にさらに強く固定される。

【００１５】上述の平衡−不平衡変換器１２の構成において、セラミック材１５に誘電率が９０のものを用いた場合、方向性結合部１３の長さは１ＧＨｚで８ｍｍとなる。このように、強誘電体部材であるセラミック材１５を用いることにより、結合ライン１３ａ，１３ｂの周囲の実効誘電率が高くなり、従来の平衡−不平衡変換器１における方向性結合部５の長さの約１／４の方向性結合部１３を持つ平衡−不平衡変換器１２を構成することができる。ただし、この場合、結合ライン１３ａと１３ｂとの間隔は０．３ｍｍであり、従来例におけるマイクロストリップライン５ａと５ｂとの間隔より僅かに大きくなる。また、結合ライン１３ａ，１３ｂの周囲の実効誘電率が高いため、信号の結合度が強くなる。さらに、セラミック材１５の表面に接地パターン１６を設けたことにより、方向性結合部１３と他回路との間の信号の結合およびとび込み等の影響も軽減することができる。したがって、この実施例によれば、小型で、しかも、信号の結合が強い平衡− 不平衡変換器１２を構成することができる。

【００１６】次に、図４は、本考案の第２実施例における方向性結合部２０の構成を示す斜視図である。なお、この図において、上述した図１、図２、図６および図７に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。本実施例においては、図１に示すプリント基板１４をそのまま用いるが、方向性結合部１３に代えて、セラミック材２１を用いた方向性結合部２０を新たに設ける。

【００１７】セラミック材２１には、その長さ方向に沿って、２本の円柱状の孔２１ａ，２１ｂが所定の間隔で設けられており、各々孔２１ａおよび２１ｂには、金属メッキが施されることにより各々長さλ₂／４の２本の結合ライン２０ａおよび２０ｂが形成されている。ここで、λ₂は結合ライン２０ａ，２０ｂを伝搬する信号の波長である。また、セラミック材２１の表面において、各々の結合ライン２０ａ，２０ｂの両端部からセラミック材２１の底面に向かって延びている金属メッキによる信号取り出し用パターン２２が形成されている。

【００１８】ここで、図５にセラミック材２１の詳細な構成図を示す。この図において、上述した図４に対応する部分には同じ符号を付け、その説明を省略する。同図（ａ）はセラミック材２１の底面図、同図（ｂ）はセラミック材２１の上面図である。以下、同様に、同図（ｃ），（ｄ），（ｅ）および（ｆ）は、各々、セラミック材２１の左側面図、右側面図、前面図および後面図である。また、同図（ｇ）は、同図（ｆ）のＢ−Ｂ断面の一部を示す図である。図に示すように、セラミック材２１の右側面、左側面、上面の全面、および下面の一部には、方向性結合部２０内部と外部回路との間を互いにシールドするために、金属メッキによる接地パターン２３（図中の斜線部分）が形成されている。

【００１９】ところで、図４に示すように、４つの信号取り出し用パターン２２の各々の一端は結合ライン２０ａまたは２０ｂの端部と連続しており、各々の他端はセラミック材２１の底面において、図１に示す各々接触部１７ａ〜１７ｄと半田１８により接続されるようになっている。そのため、結合ライン２０ａ、２０ｂ、信号取り出し用パターン２２、および信号取り出し用ライン６ａ〜６ｄが電気的に接続されるとともに、セラミック材２１がプリント基板１４に固定される。ただし、この場合、半田１８がセラミック材２１と各接触部１７ａ〜１７ｄとの間に入り込む場合があるため、セラミック材２１がプリント基板１４上から０．０２〜０．１ｍｍ程度浮くことがあるが、結合ライン２０ａ，２０ｂが図５に示す接地パターン２３によりシールドされているため、性能上の問題はない。また、セラミック材２１の右側面および左側面の接地パターン２３とプリント基板１３上の半田付け部１９とにおける半田付けの方法は、第１実施例と同様である。

【００２０】本実施例においては、上述した方向性結合部２０を用いることにより、第１実施例と比較して、結合ライン２０ａ，２０ｂの周囲における実効誘電率の値がよりセラミック材２１の誘電率の値に近くなるため、方向性結合部２０の長さをより短く構成することができる。

【００２１】なお、上述したセラミック材２１の下面に形成されている接地パターン２３に代えて、セラミック材２１の下で、かつ半田づけ部１９に連続するようにプリント基板１４上に形成された金属パターンを用いても同様の効果が得られる。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の平衡−不平衡変換器においては、方向性結合部を小さく構成することができ、平衡−不平衡変換器を小型化することができる。また、信号の結合度が強く、変換損失の小さな平衡−不平衡変換器を構成することができる。さらに、セラミック材表面に金属箔を設けたことにより、装置の小型化にともなう平衡−不平衡変換器と他回路間における信号の結合およびとび込み等の影響も軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の平衡−不平衡変換器の構
成を示す平面図である。

【図２】図１に示す第１実施例における方向性結合部１
３の構成を示す斜視図である。

【図３】図１に示す実施例におけるセラミック材１５の
構成を示す詳細図である。

【図４】本考案の第２の実施例における方向性結合部２
０の構成を示す斜視図である。

【図５】図４に示す実施例におけるセラミック材２１の
構成を示す詳細図である。

【図６】平衡−不平衡変換器の電気回路図である。

【図７】従来の平衡−不平衡変換器１の構成を示す平面
図である。

【符号の説明】

１２平衡−不平衡変換器１３，２０方向性結合部１３ａ，１３ｂ，２０ａ，２０ｂ結合ライン１４プリント基板１５，２１セラミック材１５ａ，１５ｂ溝１６，２３接地パターン２１ａ，２１ｂ孔２２信号取り出し用パターン

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】伝搬される信号の波長の１／４の長さの
２本の溝が底面の長さ方向に沿って所定間隔で設けられ
るととともに、上面および両側面に接地パターンが設け
られた強誘電体部材と、前記２本の溝に各々設けられた
２本の結合ラインとからなる方向性結合部と、該方向性結合部が載置され、前記２本の結合ラインのい
ずれかいっぽうの一端が接地されるとともに、前記接地
パターンが接地されるプリント基板とを具備することを
特徴とする平衡−不平衡変換器。
【請求項２】伝搬される信号の波長の１／４の長さの
２本の貫通孔が長さ方向に沿って所定間隔で設けられる
ととともに、上面および両側面に接地パターンが設けら
れた強誘電体部材と、前記２本の貫通孔に各々設けられ
た２本の結合ラインとからなる方向性結合部と、該方向性結合部が載置され、前記２本の結合ラインのい
ずれかいっぽうの一端が接地されるとともに、前記接地
パターンが接地されるプリント基板とを具備することを
特徴とする平衡−不平衡変換器。