JPH08307116A

JPH08307116A - トランス結合器

Info

Publication number: JPH08307116A
Application number: JP10666995A
Authority: JP
Inventors: Katsumoto Okino; 勝基沖野; Tadahiko Nakahara; 忠彦中原
Original assignee: TAISE KK
Current assignee: TAISE KK
Priority date: 1995-04-28
Filing date: 1995-04-28
Publication date: 1996-11-22

Abstract

(57)【要約】【目的】小形で、且つ広周波数帯域に亙って低い挿入
損失を有するトランス結合器を提供する。【構成】所定間隔を開けて平行に配置され並列接続さ
れた２つのマイクロストリップ線路１２ａ，１２ｂから
主線路１２を構成すると共に、主線路１２上に所定厚さ
の誘電体部材１３を配置し、主線路１２を構成する２つ
のマイクロストリップ線路１２ａ，１２ｂ間の間隙１２
ｃに対応する誘電体部材１３上の位置に主線路１２に平
行な副線路１４を設ける。【効果】主線路１２と副線路１４との間の結合面積が
増大されて電磁結合の状態が変化されるので、主線路１
２と副線路１４との間の結合度の調整範囲が広がり、挿
入損失の周波数特性を所望の設計値に容易に設定するこ
とができると共に、形状を小型に形成することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トランス結合器に関
し、特に、自動車電話及び携帯電話等の無線機器に使用
される位相分配器或いは方向性結合器等を構成するトラ
ンス結合器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子回路の小型化、集積化が進む
につれ、各素子部品の小型化かが望まれるようになって
きている。この様に小型化が望まれる素子部品の一つと
して、トランス結合器が知られている。

【０００３】トランス結合器の一種として、図２に示す
ような構成を有する高周波に適した方向性結合器が知ら
れている。この方向性結合器は、プリント回路基板又は
セラミック等の基板１上に主線路２と、副線路３、並び
に主線路２及び副線路３の両端の電極２ａ，２ｂ，３
ａ，３ｂとを成膜して形成されている。

【０００４】この方向性結合器は、一対のストリップ線
路２，３間の容量による電磁結合を利用したもので側結
合方向性結合器と呼ばれている。

【０００５】前述した方向性結合器は、図３に示すよう
に、回路基板４上における信号検出対象となる信号線路
５の途中を切断し、該切断位置に主線路２を介在させて
使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の方向性結合器においては、図４に示すように周
波数が高くなるにつれ挿入損失ISN-LOSSが増加し、高周
波数帯域においての使用が困難であるという問題点があ
った。

【０００７】例えば、９００ＭＨｚ帯用の方向性結合器
の周波数特性は図４に示すものとなる。図において、横
軸は周波数を示し、縦軸は挿入損失INS-LOSS進行波Ｐ
ｆ、反射波Ｐｒを表し、挿入損失ISN-LOSSの単位は１ｄ
Ｂ／ＤＩＶ、進行波Ｐｆ及び反射波Ｐｒの単位は１０ｄ
Ｂ／ＤＩＶである。

【０００８】９０１．５ＭＨｚにおける挿入損失ISN-LO
SSは−０．３４２５ｄＢと小さいが、１．５ＧＨｚ付近
では−１ｄＢ程度にまで増大している。一般に、方向性
結合器における挿入損失INS-LOSSは低いほど良いとされ
ている。

【０００９】本発明の目的は上記の問題点に鑑み、小形
で、且つ広周波数帯域に亙って低い挿入損失を有するト
ランス結合器を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために請求項１では、絶縁体基板上に形成された
マイクロストリップ線路からなる主線路及び該主線路に
平行な副線路とを備えたトランス結合器において、前記
主線路を所定間隔を開けて平行に配置され並列接続され
た２つのマイクロストリップ線路から構成すると共に、
前記主線路上に配置された所定厚さの絶縁部材と、前記
主線路を構成する２つのマイクロストリップ線路間の間
隙に対応する前記絶縁部材上の位置に設けられた前記副
線路とを備えたトランス結合器を提案する。

【００１１】また、請求項２では、請求項１記載のトラ
ンス結合器において、前記副線路の一端に接続された終
端抵抗器を前記誘電体基板上に成膜形成したトランス結
合器を提案する。

【００１２】また、請求項３では、請求項１又は２記載
のトランス結合器において、前記副線路を所定間隔を開
けて平行に配置され並列接続された少なくとも２つのマ
イクロストリップ線路から構成したトランス結合器を提
案する。

【００１３】

【作用】本発明の請求項１によれば、所定間隔を開けて
平行に配置され並列接続された２つのマイクロストリッ
プ線路から主線路が構成されると共に、該主線路上に所
定厚さの絶縁部材が配置され、前記主線路を構成する２
つのマイクロストリップ線路間の間隙に対応する前記絶
縁部材上の位置に前記主線路に平行な副線路が設けられ
るこれにより、前記主線路と副線路との間の結合面積が
増大され、前記主線路と副線路との間の電磁結合の状態
が変化される。

【００１４】また、請求項２によれば、前記副線路の一
端には、前記絶縁体基板上に成膜形成された終端抵抗器
が接続され、該終端抵抗器の抵抗値を変えることにより
整合状態が変化される。

【００１５】また、請求項３によれば、前記副線路が所
定間隔を開けて平行に配置され並列接続された少なくと
も２つのマイクロストリップ線路から構成されているの
で、前記主線路と副線路との間の静電容量を増大するこ
となく結合面積が増大され、前記主線路と副線路との間
の電磁結合の状態が変化される。

【００１６】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明の第１の実施例のトランス結合器
を示す構成図で、図１の（ａ）は平面図、図１の（ｂ）
は（ａ）におけるＡ−Ａ線矢視方向の断面図であり、図
１の（ｃ）は分解図である。また、図５はその等価回路
図である。

【００１７】この第１の実施例のトランス結合器は、
０．４５〜２．４ＧＨｚ程度の周波数において用いられ
るように構成されている。図において、１１は例えばア
ルミナ等の誘電体からなる絶縁体基板で、4.5mm×2.5mm
×1.0mmの矩形状を有し、その上面には所定間隔を開け
て平行に配置され且つ両端が互いに接続された所定の幅
及び厚さを有する２つのマイクロストリップ線路１２
ａ，１２ｂからなる主線路１２が形成されている。

【００１８】さらに、主線路１２上には所定厚さの誘電
体部材１３が設けられ、該誘電体部材１３の上面に副線
路１４が形成されている。

【００１９】また、副線路１４は、厚膜印刷を用いて形
成された所定の幅及び厚さを有するストリップラインか
らなり、主線路１２を構成する２つのストリップライン
１２ａ，１２ｂ間の間隙１２ｃに対応した位置に形成さ
れている。

【００２０】前述の構成によれば、主線路１２及び副線
路１４のそれぞれはインダクタを構成し、さらにこれら
の主線路１２及び副線路１４は接近して配置されると共
に、これらの間には誘電体部材１３が介在されているの
で、主線路１２と副線路１４は誘導結合及び容量結合を
なす。従って、周知の容量誘導型トランス結合器が構成
され、主線路１２上を伝搬する信号が、副線路１４に出
力される。

【００２１】このトランス結合器を用いて、例えば方向
性結合器を構成するには、図６に示すように副線路１４
の一端側１４ａに終端抵抗器Ｒを接続すれば良い。これ
により、主線路１２の他端側端子電極１２ｅから一端側
端子電極１２ｄへ向かう信号のみが、副線路１４の他端
側端子電極１４ｂに出力される。

【００２２】図７は、図６に示した方向性結合器におけ
る特性の実測値を示す図である。図において、横軸は周
波数を、また縦軸は挿入損失INS-LOSS、順方向結合度Ｐ
ｆ、及び逆方向結合度Ｐｒを表している。実測における
周波数は０．１〜３．０ＧＨｚとした。

【００２３】挿入損失INS-LOSSは周波数が変化してもほ
ぼ一定値を維持し、0.45GHz,0.9GHz,1.5GHz,1.9GHz,2.4
GHzの５つの周波数ｆ1〜ｆ5における値はそれぞれ-0.38
dB,-1.12dB,-2.30dB,-2.76dB,-3.07dBとなり、実用上支
障の無い値となっている。また、周波数ｆ1〜ｆ5におけ
る順方向結合度Ｐｆは-13.66dB,-8.76dB,-5.99dB,-4.77
dB,-3.64dBとなり、逆方向結合度Ｐｒは-18.22dB,-13.8
0dB,-11.88dB,-11.33dB,-11.04dBとなった。従って、広
帯域に亙って使用可能な小型の方向性結合器を得ること
ができた。

【００２４】また、主線路１２を構成する２つのストリ
ップ線路１２ａ，１２ｂ間の間隙１２ｃの幅を変えるこ
とにより、結合度及び分離度を広範囲に亙って変化させ
ることができ、この場合、終端抵抗器Ｒの抵抗値を変え
ることにより、容易に整合をとることができる。さら
に、１／４波長結合線路を用いた方向性結合器に比べて
実装時の占有面積を１／１０以下に小型化することがで
きる。

【００２５】尚、本実施例では、終端抵抗器Ｒを基板１
１の外部に設けて方向性結合器を形成したが、図８に示
す第２の実施例のように、基板１１上に終端抵抗器１５
を成膜形成し、この終端抵抗器１５を副線路１４の一端
に接続して整合状態を所望の値に設定しても良い。これ
により、使用する際に整合用の抵抗器を負荷する必要が
なくなると共に、最良の整合状態に設定することができ
る。

【００２６】また、図９に示すように、副線路１４を主
線路１２と同様に例えば２つのマイクロストリップ線路
１４ｃ，１４ｄを所定間隔をあけて並列接続して構成し
てもよい。このようにすることにより、副線路１４と主
線路１２との間の静電容量を減らして結合度を高めるこ
とができるので、同一面積の基板の中により高周波に適
合したトランス結合器を作製することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、２つのマイクロストリップ線路から主線路を構
成すると共に、該主線路上に所定厚さの絶縁部材を配置
し、前記主線路を構成する２つのマイクロストリップ線
路間の間隙に対応する前記絶縁部材上の位置に前記主線
路に平行な副線路を設けることにより、前記主線路と副
線路との間の電磁結合の状態が変化されるので、前記主
線路と副線路との間の結合度の調整範囲が広がり、挿入
損失の周波数特性を所望の設計値に容易に設定すること
ができると共に、形状を小型に形成することができる。

【００２８】また、請求項２によれば、上記の効果に加
えて、副線路の一端に、絶縁体基板上に成膜形成された
終端抵抗器が接続されて整合状態が所望の値に設定され
るので、使用する際に整合用の抵抗器を負荷する必要が
なくなると共に、最良の整合状態に設定することができ
る。

【００２９】また、請求項３によれば、上記の効果に加
えて、前記副線路が所定間隔を開けて平行に配置され並
列接続された少なくとも２つのマイクロストリップ線路
から構成されているため、前記主線路と副線路との間の
静電容量を増大することなく結合面積が増大され、前記
主線路と副線路との間の電磁結合の状態が変化されるの
で、前記副線路と主線路との間の静電容量を減らして結
合度を高めることができ、同一面積の基板の中により高
周波に適合したトランス結合器を作製することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実際例のトランス結合器を示す
構成図

【図２】従来例を示す構成図

【図３】従来例の使用例を示す図

【図４】従来例の周波数特性を示す図

【図５】本発明の第１の実施例の等価回路を示す図

【図６】本発明の第１の実施例における方向性結合器を
示す構成図

【図７】第１の実施例における方向性結合器の周波数特
性を示す図

【図８】本発明の第２の実施例を示す構成図

【図９】本発明の第３の実施例を示す構成図

【符号の説明】

１１…絶縁体基板、１２…主線路、１２ａ，１２ｂ…マ
イクロストリップ線路、１２ｃ…間隙、１３…誘電体部
材、１４…副線路、１４ｃ，１４ｄ…マイクロストリッ
プ線路、１５…終端抵抗器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁体基板上に形成されたマイクロスト
リップ線路からなる主線路及び該主線路に平行な副線路
とを備えたトランス結合器において、前記主線路を所定間隔を開けて平行に配置され並列接続
された２つのマイクロストリップ線路から構成すると共
に、前記主線路上に配置された所定厚さの絶縁部材と、前記主線路を構成する２つのマイクロストリップ線路間
の間隙に対応する前記絶縁部材上の位置に設けられた前
記副線路とを備えたことを特徴とするトランス結合器。
【請求項２】前記副線路の一端に接続された終端抵抗
器を前記絶縁体基板上に成膜形成したことを特徴とする
請求項１記載のトランス結合器。
【請求項３】前記副線路を所定間隔を開けて平行に配
置され並列接続された少なくとも２つのマイクロストリ
ップ線路から構成したことを特徴とする請求項１又は２
記載のトランス結合器。