JPH0571125B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ プリント回路として形成される誘導性素子と
容量性素子からなる高周波変成器であつて、前記
誘導性素子が閉じたフエライトコア５を有するコ
イル装置からなり、このコイル装置がプリントさ
れた導体路９，１０，１７，１８の形で絶縁基板
１上に形成される高周波変成器において、前記容
量性素子は、誘電体として機能する他の絶縁基板
２７を有し、この絶縁基板はコイル装置９，１
０，１７，１８の少なくとも一部上に形成されて
いて、コイル装置９，１０，１７，１８と反対側
の表面側に導体被膜２８を有しており、この導体
被膜がどの回路点とも電気的に接続されていない
ことを特徴とする高周波変成器。

２ 導体路９，１７，１０，１８を有する絶縁基
板１上にバランス抵抗１５が設けられ、このバラ
ンス抵抗は細片状の導体１６によりコイル装置に
接続されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項に記載の高周波変成器。

３ 前記バランス抵抗１５はシステムの特性イン
ピーダンス値と異なる抵抗値を有することを特徴
とする特許請求の範囲第２項に記載の高周波変成
器。

４ 前記コイル装置は複数巻回されたらせん状導
体路１７，１８を有し、その外端２５，２６がア
ースに接続されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項から第３項までのいずれか１項に記載の
高周波変成器。

５ 前記導体路９，１７，１０，１８は互いに異
なる幅あるいは距離を有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１
項に記載の高周波変成器。

従来技術 本発明は独立特許請求の範囲の前文に記載され
た高周波変成器に関する。ドイツ特許公告公報第
1073046号には両側にプリント回路として構成さ
れた所定の形状を有するインダクタンスコイルを
コンデンサを有しメートル並びにデシメートル領
域で動作する強磁性材を用いない高周波装置が記
載されている。らせん状のインダクタンスコイル
は各々基板の各側に他方のコイルを接続されたコ
イルから構成されている。一方コンデンサは基板
により分離され直流的に接触する互いに対向した
被膜から構成されており、接点は互いにコンデン
サ被膜を接続し、またコイル端子と接続してい
る。

ドイツ特許公告公報第2230587号に記載され、
印刷技術を用いて作られた従来の変成器では、巻
線基板上に形成され平坦ならせん形状の巻線と磁
気コアを有し、その磁気回路が巻線の電気回路と
結合される絶縁材から構成された、平面形状の巻
線基板が設けられている。フエライトコアは２分
されており、磁気回路中に空隙を有する。このよ
うな構成ではメガヘルツの高周波領域で充分なイ
ンダクタンスが得られない、と言うのはこの周波
数領域で高透磁率のフエライト材の透磁率は僅か
であるからである。

さらに絶縁基板上にプリント導体路として形成
される２組のコイルが形成された多数の穴を有す
るコアを備えたコイル装置が知られている。絶縁
基板にはコイルの内部あるいは外側に透孔が形成
されている。この透孔には非焼結のフエライト材
が充填され絶縁基板の上側ならびに下側にフエラ
イト材が取り付けられる。続いて全体の装置が焼
結されるので、漏洩、磁束が極めて小さな閉じた
コアを備えたコイル装置が得られる（ドイツ特許
公開公報第2917388号）。しかしこのフエライトコ
アを製造するのに用いられる技術は複雑で習得す
るのが困難であつて、コイル装置の伝送特性は大
量生産時にばらつきが生じる。

また、ドイツ特許公開公報第2830732号には、
導体路間の絶縁距離を少なくともある部分で変化
させることによりプリント導体路を有するコイル
における寄生コイル容量を減少させ、コイルの限
界周波数を高める方法が記載されている。しかし
この場合、広帯域の変成器に必要な閉じた磁気回
路を得ることができないと言う問題がある。

発明の利点 これに対し独立特許請求の範囲の特徴部分に記
載された本発明による変成器では、下方周波数領
域（２〜３メガヘルツ）における誘導伝送が連続
的に上方周波数領域（200〜300メガヘルツ）のマ
イクロストリツプカツプラー伝送になるという利
点が得られる。接点を設けていない導体被膜は導
体路部分と端子を容量的に結合し、それにより中
間ならびに上方周波数領域における全てのパラメ
ータを所望の方向に変化させる直列接続のコンデ
ンサの機能を持つことになる。即ち、本発明で
は、容量素子を構成する導体被膜がどの回路点と
も接続されないことにより、変成器の種々の回路
部分間に直列接続のコンデンサが形成される効果
が得られ、それにより容量値が小さくすることが
できる。導体被膜ならびに誘電体の厚さと幾何学
的な形状を決めることにより、現在要求されてい
る回路に最適に適合させることができる。それに
より中間ならびに上方の周波数領域において、従
来の線巻型の変成器に比較して顕著に値の優れた
変成器をプラナー技術を用いて製造することがで
きる。

実施態様項に記載された手段により独立の請求
の範囲に記載された変成器を改良ならびに変形さ
せることができる。特に誘電体としてさらに他の
絶縁基板を用い、それを導体路を有する絶縁基板
上に、例えばハンダにより固定し、その他の絶縁
基板に導体被膜を設けるようにすると、製造が簡
単なものとなる。変成器がバランス抵抗を持つ場
合には、このバランス抵抗は導体路を有する絶縁
基板上に配置され細片導体によつてコイル装置に
接続される。所定の寸法を持つたこのような細片
導体を用いることにより、上方周波数領域におけ
る変成器のスタブから出力端子に至る伝送減衰量
を大きなものとすることができる。さらにバラン
ス抵抗は好ましくはシステムの特性インピーダン
ス値と異なる抵抗値を有し、またコイル装置は外
端がアースに接続された複数巻回の導体路コイル
を有する。このような両方の手段により下方周波
数領域におけるスタブから出力端子に至る伝送減
衰量を顕著に向上させることができる。これは特
にコイルの外部端子がアースに接続されることに
よつて得られるコイルの非対称な巻数特性によつ
て達成される。

図面 本発明の実施例が図面に図示されており、以下
に詳細に説明する。第１図は第２図に図示された
絶縁基板−線に沿つた電気変成器を示す図、
第２図はフエライトコアを断面にした第１図の変
成器の平面図、第３図は変成器のNF等価回路
図、第４図及び第５図は他の構成の変成器と比較
した種々の伝送特性を示した特性図である。

実施例の説明 第１図及び第２図に図示された電気変成器は絶
縁基板１を有し、この絶縁基板は高絶縁性で変形
後自動的に平坦な位置に戻る公知の弾性材から構
成される。絶縁基板１は２つの穴を有する閉じた
フエライトコア５を収納する矩形状の３つの透孔
２，３，４（第２図）を有する。これらの透孔の
大きさはコアの脚部６，７，８の断面に合わされ
る。フエライトコア５を透孔２〜４に入れるため
にドイツ特許出願第P3322004.2号に記載されてい
るように基板面から取り外せる不図示の弾性舌片
が絶縁基板１に設けられる。絶縁基板１の上側に
は公知の方法でプリント導体路の形状をしたコイ
ル装置が面状に形成される。具体的にはコイル装
置は両端に端子１１，１２ないし１３，１４が形
成される２つの長く伸びる導体路９，１０から構
成される。端子１１は入力端子を、端子１２は出
力端子を、又端子１３はシステムのスタブを各々
示す。導体路１０の端子１４はバランス抵抗１５
を介してアースに接続される。端子１４をバラン
ス抵抗１５と接続するのに、細片導体１６が用い
られる。

本実施例では、導体路９，１０に対向して矩形状
でフエライトコア５の脚部６〜８を包囲するらせ
ん状の導体路１７〜１８が各々形成される。フエ
ライトコアの穴１９〜２０を通過する導体路９，
１０は、第２図から明らかなようにそれと対向す
るらせん状の導体路１７〜１８の部分、２１〜２
２とその幅及び距離が相違する。好ましくは導体
路１０の幅は導体路９の幅よりも小さく、また導
体路９とらせん状の導体路１７の対向部分２１間
の距離は導体路１０とらせん状の導体路１８の対
向部分２２間の距離よりも小さくされる。さらに
フエライトコアの穴２０を通過するらせん状の導
体路部分２２，２４の幅は穴１９のらせん状導体
路部分２１，２３の幅よりも小さくされる。２２
から２４ならびに２１から２３への距離はそれと
逆になる。寸法は上述したようなものに選ばれる
ので、９，１７及び１０，１８の部分は幾何学的
に等しくない（非対称な）変形した細片導体のカ
ツプラーを構成することになる。

らせん状の両導体路１７，１８は逆方向が逆と
なつており、各々内側から外側に向つて外端部２
５，２６がアースに接続されるように伸びてい
る。それによりコアの穴１９，２０を通過する導
体の数が同じ場合９、及び１７，１０及び１８な
らびに１７と１８の巻数比を異なるようにするこ
とができる。好ましくは１０と１８の巻数比は９
と１７の巻数比よりも大きく選ばれており、９な
らびに１０の巻数は等しくコアの穴１９，２０を
通過する導体路部分２１，２３及び２２，２４の
数は同等にされる。この巻数比の差は入力端子１
１からスタブ１３に至る所望の公称伝送減衰量、
例えば１５dBに従つて決められる。コアの脚部
６に隣接したコイル１７の内側の始端部は細片導
体１７ａにより導体路１０と接続され、一方らせ
ん状導体路１８の始端部は細片導体１８ａにより
導体路９と接続される。細片導体１７ａ，１８ａ
は絶縁基板１の裏側に配置される。

実際のバランス抵抗１５は薄膜あるいは厚膜技
術によるプリント技術を用いるか、あるいはハン
ダ付けあるいは接着による別個の素子として回路
上に配置される。この場合重要なことは、抵抗１
５の公称値をシステムの特性インピーダンス値と
同じにするのではなく異なるようにしなければな
らない。公称伝送減衰量が１５dBの時は抵抗１
５の値は82Ωとなり、特性インピーダンス値Zoは
75Ωとなる。この手段ならびに巻数比を異なるよ
うにすることにより、スタブ１３から出力端子１
２に至る伝送時の減衰量をかなり大きなものとす
ることができる。

絶縁基板１上にさらに他の小さい絶縁基板２７
が設けられ、この絶縁基板はフエライトコア５と
端子１１，１３間に配置される。この基板に対し
ては材質が安定しており、また柔軟性の高い薄い
絶縁材が適している。このような材質は、特に絶
縁基板１自体が充分な安定性を有する時に用いら
れる。コイル装置９，１０，１７，１８と対向し
た絶縁基板２７の上側には導体被膜２８が形成さ
れる。この導体被膜は本実施例では矩形の形をし
ており、入力端子、アース及びスタブの領域にお
いて導体路を覆うように絶縁基板２７上に取り付
けられる。導体被膜は好ましくは印刷技術を用い
て直接絶縁基板２７上に形成される。

しかし接着できる導体物質、例えば銅の薄片あ
るいは導体を被覆した絶縁片を接着することによ
つて構成することもできる。

導体被膜２８は誘電体である絶縁基板２７によ
りコイル装置と容量的に結合される。コイルの導
体路ならびにその端子は第３図のNF等価回路に
示されたように導体被膜２８とともに入力端子１
１、アース、スタブ１３間で直列に接続されたコ
ンデンサ２９〜３３ならびに導体路９，１７，１
０，１８を構成する。絶縁基板２７上には接点部
は設けられない。

このように直列接続のコンデンサを分布させる
ことにより、また導体被膜に接点を設けないこと
により中間ならびに上方周波数領域における全て
のパラメータを所望なものに変化させることがで
きる。導体被膜２８の幾何学的な形状を適当なも
のにし、また誘電体２７の層の厚さを所定なもの
にすることにより回路のほぼ全てのパラメータに
対して最適な値を得ることができる。

第４図及び第５図の特性図を導体路の幅、距離
及び巻数比が非対称な１５dBの変成器から得ら
れる特性値である。伝送量として図示した入力端
子１１、出力端子１２間の伝送特性は全ての周波
数領域においてほぼ直線状であり、上方の限界周
波数領域で僅かな下降を示すだけである（第４図
の特性Ａ）。また特性A′はそれと同等な線巻変成
器の伝送特性である。さらに第４図では端子特性
（入力端子１１ならびにスタブ１３間の伝送特性）
が図示されている。特性Ｂは本発明によつて形成
された変成器に関するものであり、特性B′は線
巻変成器に関するものである。第５図に図示され
た出力端子１２と、スタブ１３間及びその逆間の
分離を示す特性Ｃは変成器に被膜２８を設ける場
合ほぼ最適なものとなる。これは導体被膜２８を
設けない変成器の分離特性C′と線巻変成器の分離
特性C″を比較してみると明らかである。さらに
第５図には本発明に関わる変成器と線巻変成器の
特性Ｄ，D′が図示されている。