JPH06350306A

JPH06350306A - 誘電体デュプレクサの整合回路

Info

Publication number: JPH06350306A
Application number: JP14073893A
Authority: JP
Inventors: Yasukata Hirao; 康容平尾; Taizo Kobayashi; 泰三小林; Kosuke Takeuchi; 孝介竹内; Kenichi Shibata; 賢一柴田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-12-22

Abstract

(57)【要約】【目的】整合回路の小型化を図りつつ、整合回路に必
要な位相特性を得ることができる誘電体デュプレクサの
整合回路を提供することを目的とする。【構成】アルミナ基板３ａ上に形成された伝送線路５
の位相特性を利用する誘電体デュプレクサの整合回路３
において、前記伝送線路５を折り曲げて蛇行状に形成す
るとともに、隣り合う伝送線路の間隔ｉを、電磁波の結
合の起こらない伝搬波長の１．４％の距離とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波機器に利用
される誘電体デュプレクサの整合回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車電話や携帯電話の利用が急
速に拡大しており、電話機の小型化が要求されている。
この携帯電話用部品として特に小型化の期待が大きいも
のに誘電体デュプレクサがあり、高誘電率を有する材料
を用いて構成された誘電体デュプレクサが小型のものと
して使用されるようになってきた。

【０００３】従来の誘電体デュプレクサは、特開昭６２
−１３６１０５号公報に示されているように、誘電体基
板上に形成された伝送線路の位相特性を利用して整合を
行う整合回路基板上に送信フィルタ、受信フィルタを取
り付けることにより作成されるものであった。

【０００４】図８に上記従来の構造を示す。図におい
て、３０は整合回路、３１は送信フィルタ、３２は受信
フィルタ、３３はスタブである。上記の整合回路３０
は、アルミナ基板３６上に形成された伝送線路３４によ
り構成され、伝送線路３４の長さは、送信フィルタ３１
および受信フィルタ３２の各々の反射特性を測定し、そ
れぞれの抑圧帯でのインピーダンスが無限大になるよう
に設計される。

【０００５】しかし、送信フィルタ３１および受信フィ
ルタ３２の反射特性には、製品間で微妙なばらつきがあ
ることから、前記整合回路３０の位相特性もその微妙な
相違に合わせて調整しなければならない。従来は、スタ
ブ３３等の形成により上記の調整を行っていたが、この
スタブ３３を形成することによって整合回路３０部分の
面積が大きくなるため、誘電体デュプレクサを小型化で
きず、また、調整時間の短縮化も容易ではなかった。

【０００６】そこで、誘電体デュプレクサを、整合回路
ユニットと送信フィルタユニットと受信フィルタユニッ
トの３つに分割し、上記両フィルタユニットの反射特性
を測定して数グループに分類し、各々の送信フィルタお
よび受信フィルタの組み合わせに対応するような数種類
の整合パターンを設計しておくことが考えられ、これに
よりフィルタの歩留り向上と調整時間の短縮化が可能と
なる。そして、かかる場合においては、伝送線路３４に
おける前記スタブ３３を不要にして整合回路ユニットを
小型化することが可能であり、また、伝送線路３４とし
てある程度の線路長が必要であることについては、伝送
線路３４を折り曲げて蛇行状に形成することにより、そ
の小型化を図ることが考えられる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
伝送線路３４を折り曲げて蛇行状に形成した場合、伝送
線路間の間隔を小さくしすぎると、伝送線路を進む電磁
波が隣の伝送線路と結合するため、伝送線路３４として
必要とされる線路長を確保したにもかかわらず、等価的
には線路長が短くなり、必要な位相特性を得ることが出
来ない。

【０００８】本発明は、上記の事情に鑑み、伝送線路を
折り曲げて蛇行状に形成して整合回路の小型化を図りつ
つ、必要な位相特性を得ることができる誘電体デュプレ
クサの整合回路を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の誘電体デュプレ
クサの整合回路は、上記の課題を解決するために、誘電
体基板上に形成された伝送線路の位相特性を利用する誘
電体デュプレクサの整合回路において、前記伝送線路を
折り曲げて蛇行状に形成するとともに、隣り合う伝送線
路の間隔を、電磁波の結合の起こらない距離に設定した
ことを特徴としている。

【００１０】前記伝送線路の間隔としては、伝搬波長の
ほぼ１．４％の距離を確保するのが望ましい。

【００１１】また、本発明の誘電体デュプレクサの整合
回路は、誘電体基板上に形成された伝送線路の位相特性
を利用する誘電体デュプレクサの整合回路において、前
記伝送線路を折り曲げて蛇行状に形成するとともに、こ
の折り曲げによって伝送線路内の電波の進行方向に変化
が生じる角地点と、この変化する前の進行方向の延長線
上に同じ方向に進むべく形成された伝送線路の角地点と
の間隔を、電磁波の結合の起こらない距離に設定したこ
とを特徴としている。

【００１２】前記の間隔としては、伝搬波長のほぼ３．
２％の距離を確保するのが望ましい。

【００１３】

【作用】上記の第１の構成によれば、伝送線路を折り曲
げて蛇行状に形成したので整合回路の小型化が図れる。
また、隣り合う伝送線路の間隔を電波の結合の起こらな
い距離に設定したので、伝送線路長が等価的に短くなる
のを防止して必要な位相特性を得ることができる。

【００１４】また、第２の構成によれば、電波の進行方
向の延長線上に伝送線路が存在する構造のものにおい
て、伝送線路長が等価的に短くなるのを防止して必要な
位相特性を得ることができる。

【００１５】

【実施例】（実施例１）以下、本発明をその実施例を示
す図に基づいて説明する。

【００１６】図１は、本発明に係る誘電体デュプレクサ
を示す斜視図である。図中、１は送信フィルタユニッ
ト、２は受信フィルタユニット、３は整合回路ユニッ
ト、５は伝送線路、６は半田、７はフィルタユニット
１，２と整合回路ユニット３との接続用の電極、８は段
間結合用チップコンデンサーである。

【００１７】前記の送信フィルタユニット１と受信フィ
ルタユニット２は、ともに１／４波長型共振器１９を３
段に配置して構成されている点で共通し、また、他の構
造も共通する点が多いので、以下、これらをまとめて説
明する。

【００１８】各共振器１９は、誘電体セラミックス（Ｂ
ａ−Ｎｄ−Ｔｉ−Ｏ系）を同軸形状にプレス成形された
ものであり、焼結後には外形が２．６ｍｍ角、内軸０．
８ｍｍ径、長さ７ｍｍ程度となる。そして、これに無電
解Ｃｕメッキ、更にはニッケルメッキが施されて外導体
９および内導体１０が形成されている。また、各共振器
１９には、図２にも示すように、開放端側の面から長さ
Ｌ＝２．５ｍｍ、深さＤ＝０．６ｍｍの切り込み部１１
がカッティングソーによる切除によって形成されてい
る。

【００１９】図３（ａ）は送信フィルタユニット１のア
ルミナ基板（誘電体基板）１ａを示す平面図であり、同
図（ｂ）は、受信フィルタユニット２のアルミナ基板
（誘電体基板）２ａを示す平面図である。各基板１ａ，
２ａには、スクリーン印刷法により、同図にそれぞれ示
されるパターンで銀が印刷され、８８０℃で焼き付けさ
れることにより当該パターンの電極が形成される。図中
１２は段間結合用電極、１３は共振器結合用電極であ
る。なお、図中の１４は前記の段間結合用チップコンデ
ンサー８が設置される位置を示している。

【００２０】前記の共振器１９…は、前記の誘電体基板
１ａ，２ａにエポキシ系接着剤により固着されるが、こ
の固着においては、各共振器の内導体１０が共振器結合
用電極１３の中央に重なるように、且つ、前記の切り込
み部１１を誘電体基板１ａ，２ａに当接させて行われ
る。また、受信フィルタユニット２における段間結合
は、前記の１４で示される位置に段間結合用チップコン
デンサー８を設置することにより行う。

【００２１】そして、以上のようにして組み立てられた
各フィルタユニット１ａ，２ａの通過帯と阻止帯の周波
数の調整を行うが、この調整はネットワークアナライザ
ーによる特性測定を行いながら、共振器１９…の開放端
の面を研磨器で削ることにより行われる。

【００２２】次に、整合回路ユニット３について説明す
る。このユニット３は、図４にも示すように、アルミナ
基板（誘電体基板）３ａ上に蛇行状に銀がスクリーン印
刷法により印刷され、８８０℃で焼き付けられることに
より当該パターンの伝送線路５が形成されてなるもので
ある。また、図において、１５はアンテナ用端子、１６
は送信フィルタ用端子、１７は受信フィルタ用端子であ
る。アルミナ基板３ａの裏面は、アース電極部を同様に
印刷し焼成した後、表面のアース面と裏面のアース面、
表面と裏面の入出力電極をそれぞれアルミナ基板３ａの
側面或いは図示しないスルーホールにより導通される。

【００２３】上記の伝送線路５は、上記折り曲げられて
蛇行状に形成されるが、隣り合う伝送線路の間隔は、電
波の結合の起こらない距離でできるだけ短く設定されて
いる。即ち、上記間隔は電波の結合の起こらない距離で
できるだけ短くすることにより、誘電体デュプレクサの
小型化をより図ることができる。

【００２４】以下、電波の結合の起こらない距離を具体
的に説明する。表１は間隔ｉ（ｍｍ）と位相変化量Ψ
（°）と損失（ｄＢ）の関係を示した表であり、図５は
その関係を横軸に間隔ｉをとり、縦軸に位相変化量Ψを
とって示したグラフである。

【００２５】

【表１】

【００２６】上記の表１および図５のグラフに示される
ように、伝送線路間隔ｉが約１ｍｍ以下に狭められる
と、位相変化量Ψが減少し始める。これは、隣接する伝
送線路が近接することにより、電磁波が隣接線路と結合
してしまうために等価的に伝送線路長が短くなるからで
ある。従って、本実施例の整合回路では、電磁波が隣接
線路に結合するのを回避するためには、伝送線路間隔ｉ
は１．１ｍｍ以上を確保することが望ましく、これは、
伝搬波長のほぼ１．４％に相当する（アルミナ基板３ａ
の等価誘電率ε_eff＝６．６として計算）。

【００２７】即ち、本実施例の整合回路では、伝送線路
５を蛇行状に形成してその小型化を図るとともに、隣り
合う伝送線路の間隔ｉを伝搬波長の１．４％以上で、で
きるだけ１．４％に近く設定することで必要な位相特性
を得ることが可能となると共に、より一層小型化が図れ
る。

【００２８】なお、整合回路ユニット３は、前述したフ
ィルタユニット１，２の特性に合ったものが選ばれてこ
れらに接続されるのであるが、この接続は、互いのユニ
ット入出力端子同士を当接させ、且つ、表面においてユ
ニット間の接続用の電極７に共振器１９の外導体９を半
田付けし、更に、裏面において整合回路ユニット３とフ
ィルタユニット１，２の境界のアース面を半田付けする
ことにより行う。また、プリント基板或いは金属板に、
送信フィルタユニット１、整合回路ユニット３、受信フ
ィルタユニット２を半田付けにより取り付けるようにし
てもよい。

【００２９】（実施例２）以下の本発明の他の実施例を
説明する。

【００３０】図６は、本実施例の整合回路ユニットにお
ける伝送線路パターンを示した平面図である。このよう
な伝送線路パターン、即ち、伝送線路５の折り曲げの位
置がＰ，Ｑのように並んだ場合、別言すれば、電波の進
行方向（矢印で示す）の延長線上に伝送線路５が存在す
る場合は、前述のように伝送線路間隔を伝搬波長の１．
４％以上に設定しても、当該並んだ部分で電磁波が進行
方向に洩れて飛び越して結合し、等価的に伝送線路が短
くなる。

【００３１】本実施例は、係る不具合を解消するもので
ある。即ち、前記伝送線路５を折り曲げて蛇行状に形成
するとともに、この折り曲げによって伝送線路内の電波
の進行方向に変化が生じる角地点Ｐに対し、変化する前
の進行方向の延長線上に同じ方向に進むべく形成された
伝送線路Ｑを有する整合回路ユニットにおいて、伝送線
路間隔ｊは、電波の結合の起こらない距離でできるだけ
短く設定されている。

【００３２】以下、電波の結合の起こらない距離を具体
的に説明する。図７は、間隔ｊ（ｍｍ）と位相変化量Ψ
（°）との関係を示したグラフであり、横軸に間隔ｊを
とり、縦軸に位相変化量Ψをとって示している。

【００３３】このグラフに示されるように、伝送線路間
隔ｊが２．５ｍｍ以下に狭められると、位相変化量Ψが
減少しはじめる。故に、電磁波が隣接線路と結合するの
を回避するためには、伝送線路間隔ｉは２．５ｍｍ以上
を確保することが必要であり、これは、伝搬波長の３．
２％に相当する（アルミナ基板３ａの等価誘電率ε_eff
＝６．６として計算）。

【００３４】従って、本実施例の整合回路では、伝送線
路５を蛇行状に形成してその小型化を図るとともに、前
記両角地点Ｐ，Ｑの間隔ｊを伝搬波長の３．２％以上で
できるだけ３．２％に近く設定することにより、必要な
位相特性を得ることが可能となると共に、より一層小型
化が図れる。

【００３５】なお、前記のＰ，Ｑの位置をずらせば、実
施例１で説明したように、伝送線路間隔は伝搬波長の
１．４％でよいので、このように“ずらす”伝送線路パ
ターンを形成するのが小型化のために望ましいといえる
が、このような“ずらす”伝送線路パターンが形成でき
ないときにおいては本発明が効果的となる。

【００３６】また、以上の実施例では、ユニット構成と
した誘電体デュプレクサについて説明したが、フィルタ
部分と整合回路部分とが一つの基板上に一体的に設けら
れるタイプの誘電体デュプレクサにおいても、本発明を
適用し得るものである。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、整合回
路の伝送線路を蛇行状に形成してその小型化を図るとと
もに、電磁結合による線路長の等価的短縮化を回避して
必要な位相特性を得ることができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の誘電体デュプレクサを示す斜視図であ
る。

【図２】１／４波長型共振器の斜視図である。

【図３】同図（ａ）は受信フィルタユニットの配線基板
を示す平面図、同図（ｂ）は受信フィルタユニットの配
線基板を示す平面図である。

【図４】本発明の整合回路ユニットの配線基板を示す平
面図である。

【図５】伝送線路間隔と位相変化量との関係を示すグラ
フである。

【図６】本発明の他の実施例を示すものであって、整合
回路ユニットの伝送線路パターンを示す平面図である。

【図７】伝送線路間隔と位相変化量との関係を示すグラ
フである。

【図８】従来の誘電体デュプレクサを示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１送信フィルタユニット２受信フィルタユニット３整合回路ユニット３ａアルミナ基板（誘電体基板）５伝送線路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柴田賢一大阪府守口市京阪本通２丁目18番地三洋電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板上に形成された伝送線路の位
相特性を利用する誘電体デュプレクサの整合回路におい
て、前記伝送線路を折り曲げて蛇行状に形成するととも
に、隣り合う伝送線路の間隔を、電磁波の結合の起こら
ない距離に設定したことを特徴とする誘電体デュプレク
サの整合回路。
【請求項２】前記伝送線路の間隔が伝搬波長のほぼ
１．４％の距離とされたことを特徴とする請求項１に記
載の誘電体デュプレクサの整合回路。
【請求項３】誘電体基板上に形成された伝送線路の位
相特性を利用する誘電体デュプレクサの整合回路におい
て、前記伝送線路を折り曲げて蛇行状に形成するととも
に、この折り曲げによって伝送線路内の電波の進行方向
に変化が生じる角地点と、この変化する前の進行方向の
延長線上に同じ方向に進むべく形成された伝送線路の角
地点との間隔を、電磁波の結合の起こらない距離に設定
したことを特徴とする誘電体デュプレクサの整合回路。
【請求項４】前記両角地点の間隔が伝搬波長のほぼ
３．２％の距離とされたことを特徴とする請求項３に記
載の誘電体デュプレクサの整合回路。