JPWO2008041398A1 - 平衡不平衡変換素子、および平衡不平衡変換素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

平衡不平衡変換素子（１）は、平板状の誘電体基板（１０）に接地電極（１５）と複数の主面電極（１３Ａ），（１３Ｂ），（１４）とを設けたフィルタである。主面電極（１３Ａ），（１３Ｂ）は、短絡用側面電極（１１Ａ），（１１Ｂ）を介して接地電極（１５）に接続して１／４波長共振線路を構成している。主面電極（１４）は、主面電極（１３Ａ），（１３Ｂ）の間に配置していて、両端を開放して１／２波長共振線路を構成している。誘電体基板（１０）の側面には平衡特性調整用側面電極（１８）を設けている。この平衡特性調整用側面電極（１８）と主面電極（１４）との間に生じる容量の調整により２つの平衡信号の位相バランスを所望のものに設定する。

Description

この発明は平衡端子と不平衡端子を備える平衡不平衡変換素子、および、その平衡不平衡変換素子の製造方法に関する。

誘電体基板に１つの１／２波長共振器と２つの１／４波長共振器とを形成して、平衡不平衡変換を行う平衡不平衡変換素子が複数考案されている。

図１に特許文献１に開示された平衡不平衡変換素子の構成を示す。平衡不平衡変換素子１０１は、複数の誘電体基板を積層したものである。この平衡不平衡変換素子１０１は上側面Ａと下側面Ｂに接地電極（不図示）を備え、左側面Ｃに不平衡端子（不図示）を備え、右側面Ｄに２つの平衡端子（不図示）を備える。上層の誘電体基板の図示する主面には不平衡パターン１０２が設けられている。不平衡パターン１０２は１／２波長共振器を構成する電極である。また、下層の誘電体基板には平衡パターン１０３Ａと平衡パターン１０３Ｂが設けられている。平衡パターン１０３Ａと平衡パターン１０３Ｂは、それぞれ異なる１／４波長共振器を構成する電極である。

不平衡パターン１０２は平行に配置された線路部分１０２Ａ，１０２Ｂと、線路部分１０２Ａ，１０２Ｂを接続する線路部分１０２Ｃと、接地電極との接続用の引出電極１０２Ｄと、不平衡端子との結合用の引出電極１０２Ｅと、を含む略Ｕ字型形状の電極である。平衡パターン１０３Ａ，１０３Ｂは夫々略Ｉ字型形状の電極パターンである。不平衡パターン１０２の線路部分１０２Ａ，１０２Ｂは、それぞれ第１の誘電体基板を介して平衡パターン１０３Ａまたは平衡パターン１０３Ｂに対向する。

この平衡不平衡変換素子１０１では、不平衡端子に不平衡信号が入力されると、不平衡信号を平衡信号に変換し、一方の平衡端子から第１の平衡信号を出力し、前記第１の平衡信号と略逆位相の関係にある第２の平衡信号を他方の平衡端子から出力する。

また逆に、２つの平衡端子から平衡信号が入力されると、平衡信号を不平衡信号に変換し、不平衡端子から不平衡信号を出力する。
特開平１０−２９０１０７号公報

一般に平衡不平衡変換素子の性能は、２つの平衡信号の位相差と振幅差が所望の範囲に収まる周波数帯域の広さによって評価される。

ところが特許文献１に記載された平衡不平衡変換素子では、不平衡パターン１０２の形状と、平衡パターン１０３Ａ，１０３Ｂの配置が非対称であるため、適正な平衡特性が得られる周波数帯域が狭いという問題があった。

そこでこの発明の目的は、広い周波数帯域にわたって適正な平衡特性が得られる平衡不平衡変換素子を提供すること、および、この平衡不平衡変換素子を容易に製造できる製造方法を提供することにある。

本願請求項１に係る発明は、それぞれ、誘電体基板を介して接地電極に対向し、一端を短絡端とし他端を開放端とした第１・第２の１／４波長共振線路と、前記第１の１／４波長共振線路に近接配置した第１の線路部と、前記第２の１／４波長共振線路に近接配置した第２の線路部とを備え、前記誘電体基板を介して前記接地電極に対向し両端を開放端とした１／２波長共振線路と、前記第１の１／４波長共振線路に結合する第１の平衡端子と、前記第２の１／４波長共振線路に結合する第２の平衡端子と、前記１／２波長共振線路に結合する不平衡端子と、を備える平衡不平衡変換素子において、一端を前記接地電極に接続した平衡特性調整電極を備え、当該平衡特性調整電極を、前記１／２波長共振線路の前記第１・第２の線路部に挟まれた部位の側方に対向させたことを特徴とする。

この発明によれば、平衡特性調整電極を１／２波長共振線路の側方に対向させるので、平衡特性調整電極と１／２波長共振線路との間に容量が生じる。一般に１／２波長共振線路の中央付近には、１／２波長共振器の等価的な短絡端として作用する部位が生じるが、本発明のような平衡特性調整電極を用いれば、上記容量によって、１／２波長共振器の等価的な短絡端の位置をずらし、平衡不平衡変換素子における２つの平衡信号の位相差と振幅差を調整できる。

したがって、上記容量を適切な値に調整することにより、２つの平衡信号の位相差と振幅差との周波数に対しての変動が低減できる。これにより、広い周波数帯域にわたって、位相差と振幅差が一定範囲内に収まる２つの平衡信号を得ることが可能になる。

また、本願請求項２に係る平衡不平衡変換素子は、前記第１・第２の１／４波長共振線路の開放端を同方向に延設し、前記１／２波長共振線路の開放端を、前記第１・第２の１／４波長共振線路の開放端とは逆方向に延設したものである。

この構成では、第１・第２の１／４波長共振線路と１／２波長共振線路とがインターディジタル結合し、強く結合する。これにより、さらに広い周波数帯域にわたって位相差と振幅差が所望の範囲内に収まる２つの平衡信号を得ることが可能になる。

また、本願請求項３に係る前記平衡特性調整電極は、前記誘電体基板の側面に延設した側面電極と、前記誘電体基板の、前記第１・第２の１／４波長共振線路と前記１／２波長共振線路とを延設した側の主面に設けた主面電極と、を備える。

この場合、平衡特性調整電極の主面電極によっても上記の容量を発生させることができるので、平衡特性調整電極を設けた側面の近傍にまで１／２波長共振線路を引き回す必要が無くなる。したがって、１／２波長共振線路の取り回しが自由に設定でき、各共振線路の様々な共振特性の設定範囲を広げることができる。

また、本願請求項４に係る前記平衡特性調整電極の主面電極は、前記１／２波長共振線路の側方に向けて部分的に突出する凸形状である。

この構成により、凸形状の部分の幅によって上記の容量を設定することができ、平衡不平衡変換素子における２つの平衡信号の位相差と振幅差を、より精緻に調整できる。

また、本願請求項５に係る平衡不平衡変換素子は、前記平衡特性調整電極の側面電極を設けた前記誘電体基板の側面にさらに、第１の平衡端子と第１の１／４波長共振線路とを導通する第１の引出電極と、第２の平衡端子と第２の１／４波長共振線路とを導通する第２の引出電極と、を備え、前記第１の引出電極と、前記平衡特性調整電極の側面電極と、前記第２の引出電極と、を等間隔に配置したものである。

この構成により、平衡不平衡変換素子に設ける電極パターンを、より線対称な形状に近づけることができる。また、この回路の実装時に、側面電極間の無用な接続が生じる危険性を低減できる。また、平衡特性調整電極の側面電極を、１／２波長共振線路の等価的な短絡端の極めて近くに配置することになり、より広い周波数帯域で、２つの平衡信号の位相差と振幅差との周波数に対しての変動が低減できる。

また、本願請求項６に係る平衡不平衡変換素子は、前記第１の平衡端子と前記第２の平衡端子と前記不平衡端子との少なくともひとつに接続された高周波回路を備える。

これにより、広い周波数帯域にわたって適正に平衡不平衡変換を行い、平衡不平衡変換回路と高周波回路を一体的に設けた平衡不平衡変換素子を提供できる。

また、本願請求項７に係る平衡不平衡変換素子の製造方法は、表主面に、前記第１・第２の１／４波長共振線路と前記１／２波長共振線路とを構成する電極を形成し、裏主面に前記接地電極を形成した平板状の誘電体母基板を、分割して複数の素子素体を形成する分割ステップと、前記分割ステップにより形成された前記素子素体の側面に、前記主面電極から前記接地電極にかけて、導電体ペーストを印刷し、乾燥し、焼成して、前記平衡特性調整電極の側面電極を形成する側面電極形成ステップと、を備える。

これにより、広い周波数帯域にわたって適正に平衡不平衡変換を行えるようにした平衡不平衡変換素子を、単に前記平衡特性調整電極の側面電極を印刷するのみで製造できる。

また、本願請求項８に係る前記側面電極形成ステップは、前記分割ステップにより形成された複数の素子素体のうちから抜き取った素子素体に対して、記平衡特性調整電極の側面電極の線路幅又は配置を最適化し、その後、前記複数の素子素体の全てに対して前記側面電極を前記最適化した線路幅又は配置で形成するステップである。

この製造方法により、広い周波数帯域にわたって適正に平衡不平衡変換を行えるようにした平衡不平衡変換素子の量産性を高めることができる。

この発明の平衡不平衡変換素子によれば、２つの平衡信号の位相差と振幅差とを適切に設定して、広い周波数帯域にわたって逆位相の２つの平衡信号を得ることが可能になる。また、このような平衡不平衡変換素子の量産性を高めることができる。

従来の平衡不平衡変換素子の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る平衡不平衡変換素子を説明する斜視図である。 同実施形態に係る平衡不平衡変換素子のシミュレーション結果を示すグラフである。 同実施形態に係る平衡不平衡変換素子の製造工程を説明するフローである。 本発明の第２の実施形態に係る平衡不平衡変換素子を説明する斜視図である。 同実施形態に係る平衡不平衡変換素子のシミュレーション結果を示すグラフである。

符号の説明

１−平衡不平衡変換素子
２−ガラス層
１０−誘電体基板
１１Ａ，１１Ｂ−短絡用側面電極
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ−タップ接続用引出電極
１３Ａ，１３Ｂ，１４−主面電極
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄ−線路部
１５−接地電極
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ−端子電極
１８−平衡特性調整用側面電極
１９−平衡特性調整用主面電極

この発明の第１の実施形態に係る平衡不平衡変換素子について各図を参照して説明する。ここでは、図中に示す直交座標系（Ｘ−Ｙ−Ｚ軸）を説明に用いる。
まず、本実施形態の平衡不平衡変換素子の概略構成について説明する。図２（Ａ）は平衡不平衡変換素子１を、表主面（＋Ｚ面）を上向きに配置し、正面（＋Ｙ面）を左手前向きに配置し、右側面（＋Ｘ面）を右手前向きに配置した斜視図である。

この平衡不平衡変換素子１は、ＵＷＢ(Ultra Wide Band)通信に用いる小型直方体状のバラン素子である。この平衡不平衡変換素子１は、矩形平板状の誘電体基板１０の表主面側を、ガラス層２で被覆した構成である。誘電体基板１０の基板厚み（Ｚ軸寸法）は５００μｍ、ガラス層２の厚み（Ｚ軸寸法）は１５〜３０μｍであり、平衡不平衡変換素子１の外形寸法はＸ軸寸法が約２．５ｍｍ、Ｙ軸寸法が約２．０ｍｍ、Ｚ軸寸法が約０．５６ｍｍである。

誘電体基板１０は、酸化チタン等のセラミックの誘電体からなり、比誘電率が約１１０の基板である。また、ガラス層２は、結晶性ＳｉＯ_２および硼珪酸ガラス等の絶縁体からなるガラスペーストのスクリーン印刷および焼成により形成した層であり、透光性ガラス層と遮光性ガラス層とを積層した構成（不図示）としている。

透光性ガラス層は、誘電体基板１０に接するように設けるものであり、誘電体基板１０に対して強い密着強度を発現して誘電体基板１０上の回路パターンの剥離を防ぎ、後述する主面電極および平衡不平衡変換素子１の耐環境性能を高める。また、遮光性ガラス層は、上記透光性ガラス層の上層に無機顔料を含有させガラスを積層したものであり、平衡不平衡変換素子１表面への印字を可能にするとともに、内部の回路パターンの機密保持を実現する。なお、ガラス層２を２層構造にする必要は必ずしも無く、ガラス層２を単層構造としてもよく、また、ガラス層２を設けないようにしてもよい。なお、誘電体基板１０、ガラス層２それぞれの組成および寸法は、誘電体基板１０とガラス層２との密着度や耐環境性、周波数特性などを考慮して適宜設定すればよい。

平衡不平衡変換素子１の表主面、即ちガラス層２の表主面には後述する側面電極印刷時に主面に電極ペーストがはみだし、複数のはみ出し電極（不図示）が形成される。このはみ出し電極は、印刷条件によっては生じない場合もありうる。また、平衡不平衡変換素子１の裏主面にも、側面電極印刷時に電極がはみ出す。裏主面におけるはみ出し電極は接地電極１５や端子電極１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃに一体化する。誘電体基板１０の表主面側にガラス層２を積層しているため、側面電極印刷時にはみ出し電極が主面電極の接続不要部分に短絡してしまうことが防げる。

同図（Ｂ）は、平衡不平衡変換素子１からガラス層２を取り除いた図であり、表主面（＋Ｚ面）を上向きに配置し、正面（＋Ｙ面）を左手前向きに配置し、右側面（＋Ｘ面）を右手前向きに配置した斜視図である。また、同図（Ｃ）は、誘電体基板１０を同図（Ｂ）の状態からＸ軸を中心に１８０°回転させ、裏主面（−Ｚ面）を上向きに配置し、背面（−Ｙ面）を左手前向きに配置し、右側面（＋Ｘ面）を右手前向きに配置した斜視図である。

誘電体基板１０とガラス層２との層間にあたる誘電体基板１０の表主面には、ストリップライン共振器を構成する複数の主面電極１３Ａ，１３Ｂ，１４を設けている。主面電極１３Ａ，１３Ｂ，１４は電極厚み（Ｚ軸寸法）約６μｍの銀電極であり、感光性銀ペーストのフォトリソグラフィ等により形成した電極である。

誘電体基板１０の裏主面、即ち平衡不平衡変換素子１の裏主面には接地電極１５と端子電極１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとを設けている。接地電極１５はストリップライン共振器の接地電極であり、平衡不平衡変換素子１を実装基板に実装する電極を兼ねるものである。また、端子電極１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃは平衡不平衡変換素子１を実装基板に実装する際に高周波信号入出力端子に接続するものであり、端子電極１６Ａ，１６Ｂが平衡端子、端子電極１６Ｃが不平衡端子として用いられる。接地電極１５は誘電体基板１０の裏主面の略全面に設けている。端子電極１６Ａ，１６Ｂは正面側の側面に接する角付近にそれぞれ接地電極１５とは分離して配している。端子電極１６Ｃは背面側の側面に接する中心付近に接地電極１５とは分離して配している。接地電極１５と端子電極１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとはそれぞれ、導電体ペーストをスクリーン印刷等で印刷し焼成により形成した、厚み（Ｚ軸方向）約１５μｍの電極である。

誘電体基板１０の正面側の側面には、タップ接続用引出電極１２Ａ，１２Ｂと平衡特性調整用側面電極１８とを設けている。本実施形態では、平衡特性調整用側面電極１８が平衡特性調整電極である。誘電体基板１０の背面側の側面には、短絡用側面電極１１Ａ，１１Ｂとタップ接続用引出電極１２Ｃを設けている。各側面電極は、誘電体基板１０の側面だけではなくガラス層２の側面にも形成される。各側面電極は、それぞれ誘電体基板１０の裏主面からガラス層２の表主面にかけてＺ軸方向に延びる長方形状の銀電極である。各側面電極は、導電体ペーストをスクリーン印刷等で印刷し焼成により形成した、厚み（Ｘ軸寸法）約１５μｍの電極である。ここでは、それぞれの線路幅は互いに等しくしているが、異ならせても良い。またここでは、平衡特性調整用側面電極１８とタップ接続用引出電極１２Ｃは、それぞれ形成面の中央に配置しているが、中央からずれた位置に配置していても良い。

短絡用側面電極１１Ａ，１１Ｂはそれぞれ主面電極１３Ａ，１３Ｂと接地電極１５とを導通させる。また、タップ接続用引出電極１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃはそれぞれ主面電極１３Ａ，１３Ｂ，１４と端子電極１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃとを導通させる。

前述の主面電極１３Ａ，１３Ｂ，１４の電極厚みを約６μｍにしているのに対して、前述の短絡用側面電極１１Ａ，１１Ｂの電極厚みは約１５μｍにしている。このように、短絡用側面電極１１Ａ，１１Ｂの電極厚みをより厚いものにしているので、一般に電流集中が生じる短絡端側の部位での電流を分散させ、導体ロスを低減させている。この構成によって、平衡不平衡変換素子１は挿入損失が小さい素子になっている。

誘電体基板１０の表主面に設けた主面電極１３Ａと主面電極１３Ｂはそれぞれ、誘電体基板１０の左側面と右側面とに沿って延びるＩ字形状の電極であり、それぞれ接地電極１５とともに一端開放、一端短絡の１／４波長共振器を構成している。

主面電極１３Ａと主面電極１３Ｂは、それぞれ誘電体基板１０の背面側で短絡用側面電極１１Ａ，１１Ｂに接続し、それぞれ短絡用側面電極１１Ａ，１１Ｂを介して接地電極１５に導通している。また、主面電極１３Ａは正面側でタップ接続用引出電極１２Ａに接続し、タップ接続用引出電極１２Ａを介して端子電極１６Ａに導通する。また、主面電極１３Ｂも正面側でタップ接続用引出電極１２Ｂに接続し、タップ接続用引出電極１２Ｂを介して端子電極１６Ｂに導通している。

主面電極１４は、背面側の辺が開いた略Ｃ字形状の電極であり、背面中央から左側面側にかけて背面に沿って延びる線路部１４Ａと、その部位の左側面側の端から正面側に延びる線路部１４Ｂと、その部位の正面側の端から右側面側に延びる線路部１４Ｃと、その右側面側の端から背面側に延びる線路部１４Ｄとにより構成している。線路部１４Ｂは、主面電極１３Ａと平行に配置されている。また、線路部１４Ｄは、主面電極１３Ｂと平行に配置されていて、その背面側の端で終端している。線路部１４Ａは、背面中央に設けたタップ接続用引出電極１２Ｃに接続し、タップ接続用引出電極１２Ｃを介して端子電極１６Ｃに導通している。

従ってこの主面電極１４は、接地電極１５とともに両端開放の１／２波長共振器を構成している。このように主面電極１４を湾曲させた形状にしているので、限られた基板面積内に共振器長の長い１／２波長共振器を構成している。

なお、主面電極１３Ａ，１３Ｂ，１４を構成する共振線路の線路幅は、必要とする周波数特性を実現するために調整したものである。ここでは、主面電極１３Ａ，１３Ｂの線路幅と主面電極１４の線路幅とを等しくしているが、それぞれの線路幅を異ならせるようにしてもよい。

このような主面電極１３Ａ，１３Ｂ，１４を形成することにより、主面電極１３Ａと主面電極１４とのそれぞれを含んで構成される１／４波長共振器と１／２波長共振器とは互いにインターディジタル結合し、主面電極１３Ｂと主面電極１４とのそれぞれを含んで構成される１／４波長共振器と１／２波長共振器とは互いにインターディジタル結合する。また、主面電極１３Ａを含んで構成される１／４波長共振器は端子電極１６Ａに対してタップ結合する。主面電極１３Ｂを含んで構成される１／４波長共振器は端子電極１６Ｂに対してタップ結合する。主面電極１４を含んで構成される１／２波長共振器は端子電極１６Ｃに対してタップ結合する。

ここで、誘電体基板１０の正面側の側面には、平衡特性調整用側面電極１８を設けている。そのため、この平衡特性調整用側面電極１８の終端付近と、主面電極１４の線路部１４Ｃとの間には容量が生じる。

そして、この容量により主面電極１４による１／２波長共振器の等価的な開放端の位置が、平衡特性調整用側面電極１８を設けない場合よりもずれる。これにより、主面電極１４による１／２波長共振器と主面電極１３Ａによる１／４波長共振器との結合が影響を受け、また、主面電極１４による１／２波長共振器と主面電極１３Ｂによる１／４波長共振器との結合が影響を受ける。したがって、容量の大きさによって、端子電極１６Ａ及び端子電極１６Ｂの平衡信号の位相バランスが調整可能になる。

なお、平衡特性調整用側面電極１８の終端付近と、主面電極１４の線路部１４Ｃとの間に生じる容量は、それぞれの電極対向長さと間隙寸法により定まるので、平衡特性調整用側面電極１８の線路幅、および主面電極１４の正面側の側面からの距離、いずれによっても上記容量を設定することができる。

従ってこの平衡不平衡変換素子は、平衡信号を不平衡信号に変換する、または不平衡信号を平衡信号に変換する平衡不平衡変換素子を構成する。インターディジタル結合による強い結合を得て広帯域特性を実現するとともに、上記容量を利用して、広い周波数帯域にわたって２つの平衡信号を所望の範囲以内の位相差と振幅差にしている。

なお、ここでは平衡特性調整用側面電極１８を正面側の側面中央に配置しているが、必ずしもその必要は無い。平衡特性調整用側面電極１８を正面側の側面中央に配置することで平衡不平衡変換素子に設ける電極の配置をより線対称に近づけることができる。

次に、平衡特性調整用側面電極１８による平衡特性の調整効果について図３に基づいて説明する。
同図（Ａ）に示すグラフは、平衡特性調整用側面電極１８の有無による２つの平衡信号の振幅差（振幅バランス）をシミュレーションした結果を示している。即ち、２つの平衡信号の振幅がどの程度相違するのかを示している。同図（Ａ）のグラフは、横軸が周波数を表し、縦軸が２つの平衡信号の振幅差を表している。図中の実線は、本実施形態の平衡特性調整用側面電極１８を設けた場合のグラフである。また、図中の点線は、本実施形態と同様な構成で平衡特性調整用側面電極１８のみを設けない場合での比較対象のグラフである。

シミュレーションの結果によれば、グラフに実線で示す本実施形態の構成では、グラフに点線で示す比較対象の構成に対して、所定の周波数帯（この例では３．１ＧＨz〜４．８ＧＨz）に亘って２つの平衡信号の振幅差を低減し、所定の周波数帯に亘って振幅差を平坦化できている。このように本実施形態の構成では、上記容量を適切に設定することにより、平坦な振幅特性を得ている。

このように、平衡特性調整用側面電極１８を設けることで、平衡不平衡変換素子における２つの平衡信号の振幅差を平坦化でき、広い周波数帯域にわたって、一定範囲内に振幅差が収まる２つの平衡信号が得られる。

同図（Ｂ）に示すグラフは、平衡特性調整用側面電極１８の有無による２つの平衡信号の位相差（位相バランス）をシミュレーションした結果を示している。即ち、２つの平衡信号の位相がどの程度相違するのかを示している。同図（Ｂ）のグラフは、横軸が周波数を表し、縦軸が２つの平衡信号の位相差を表している。図中の実線は、本実施形態の平衡特性調整用側面電極１８を設けた場合のグラフである。また、図中の点線は、本実施形態と同様な構成で平衡特性調整用側面電極１８のみを設けない場合での比較対象のグラフである。

シミュレーションの結果によれば、グラフに実線で示す本実施形態の構成では、グラフに点線で示す比較対象の構成に対して、所定の周波数帯（この例では３．１ＧＨz〜４．８ＧＨz）に亘って２つの平衡信号の位相差を低減し、所定の周波数帯に亘って位相差を平坦化できている。このように本実施形態の構成では、平坦な位相差特性を得ることができる。

このように、平衡特性調整用側面電極１８を設けることで、平衡不平衡変換素子における２つの平衡信号の位相差を平坦化でき、広い周波数帯域にわたって、一定範囲内に位相差が収まる２つの平衡信号が得られる。

次に、平衡不平衡変換素子１の製造工程を説明する。

図４に示す平衡不平衡変換素子１の製造工程では、
（Ｓ１）まず、いずれの面にも電極を形成していない誘電体母基板を用意する。

（Ｓ２）次に、誘電体母基板に対して、裏主面側に導電体ペーストをスクリーン印刷し、乾燥、焼成を経て接地電極および端子電極を形成する。

（Ｓ３）次に、誘電体母基板に対して、表主面側に感光性導電体ペーストを印刷し、乾燥、露光、現像、焼成を経て、フォトリソグラフィ法により各主面電極を形成する。

（Ｓ４）次に、誘電体母基板の表主面側にガラスペーストを印刷し、焼成を経て透明ガラス層を形成する。

（Ｓ５）次に、誘電体母基板の表主面側に無機顔料を含有させたガラスペーストを印刷し、焼成を経て遮光性ガラス層を形成する。

（Ｓ６）次に、上記のようにして構成した誘電体母基板からダイシングなどにより多数の素子素体を切り出す。切り出し後に一部の素子素体の上面パターンに対して電気特性の予備測定を行う。

（Ｓ７）次に、切り出した複数の素子素体からひとつ又は少数の素子素体を抜き取り、平衡特性調整用側面電極の線路幅及び配置を決定するための試行形成を行い、所望の平衡特性が得られる最適化した平衡特性調整用側面電極の線路幅および配置を選択する。

（Ｓ８）抜き取った素子素体への平衡特性調整用側面電極の試行形成により所望の平衡特性が得られる線路幅を選択し、その後、同一基板ロットの複数の素子素体に対して、最適化した線路幅および配置で側面に導電体ペーストを印刷し、焼成を経て平衡特性調整用側面を形成する。

以上の製造方法により、表主面への主面電極の形成後に、側面への平衡特性調整用側面電極の形成により平衡特性を調整でき、所望の平衡特性を確実に得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態の平衡不平衡変換素子について図５に基づいて説明する。同図（Ａ）は本実施形態の平衡不平衡変換素子の誘電体基板を、表主面（＋Ｚ面）を上向きに配置し、正面（＋Ｙ面）を左手前向きに配置し、右側面（＋Ｘ面）を右手前向きに配置した斜視図である。また、同図（Ｂ）は、平衡特性調整用主面電極１９の寸法を説明するための図である。以下では、第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、説明を除く。

本実施形態の平衡不平衡変換素子は、第１の実施形態の平衡不平衡変換素子と略同様の構成であり、主面電極１４の線路部１４Ｃの形成位置を正面側の側面から離し、表主面の正面側に平衡特性調整用主面電極１９を設けた点で異なる。平衡特性調整用主面電極１９は、平衡特性調整用側面電極１８に連続していて、平衡特性調整用側面電極１８を介して接地電極に導通している。本実施形態では、平衡特性調整用側面電極１８と平衡特性調整用主面電極１９とが平衡特性調整電極を構成している。このような構成により第１の実施形態の平衡不平衡変換素子に比べて精緻に平衡特性の調整を行うことを可能にしている。

同図（Ｂ）に示すように、主面電極１４の線路部１４Ｃの形成位置は、正面側の側面から２５０μｍ離している。そして、平衡特性調整用主面電極１９は、凸形状の先端を線路部１４ＣからＸμｍ離している。平衡特性調整用主面電極１９は線路幅が３００μｍである。凸形状の先端は幅１５０μｍ、高さ７５μｍであり、平衡特性調整用主面電極１９の幅方向の中央に配置している。

なお、ここでは、凸形状の先端の幅の寸法を１５０μｍ、高さの寸法７５μｍにしているが、この寸法によっても線路部１４Ｃとの間に生じる容量が変わるため、これらの値を調整して容量を設定しても良い。また、必ずしも凸形状の先端を平衡特性調整用主面電極１９の幅方向の中央に配置する必要も無い。

次に、平衡特性調整用主面電極１９による平衡特性の調整効果について図６に基づいて説明する。
同図（Ａ）に示すグラフは、図５（Ｂ）における平衡特性調整用主面電極１９の凸形状の先端から線路部１４Ｃまでの距離Ｘμｍを様々な値に設定した場合の、２つの平衡信号の振幅差（振幅バランス）をシミュレーションした結果を示している。即ち、２つの平衡信号の振幅がどの程度相違するのかを示している。

同図（Ａ）のグラフは、横軸が周波数を表し、縦軸が２つの平衡信号の振幅差を表している。図中の実線は、本実施形態の平衡不平衡変換素子において上記寸法Ｘμｍを、５０μｍに設定した場合のグラフである。また、図中の点線は、本実施形態の平衡不平衡変換素子において上記寸法Ｘμｍを、７５μｍに設定した場合のグラフである。また、図中の鎖線は、本実施形態の平衡不平衡変換素子において上記寸法Ｘμｍを、２５μｍに設定した場合のグラフである。また、図中の一点鎖線は、本実施形態の平衡不平衡変換素子１において平衡特性調整用主面電極１９を設けない場合の比較対象のグラフである。

シミュレーションの結果によれば、いずれの場合も２つの平衡信号の振幅差がゼロになる周波数を持ち、その近傍の周波数帯においては所望の振幅差になっている。

仮に所望の振幅差が２．０〜−２．０ｄＢの場合、鎖線で示す上記寸法２５μｍの場合には、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって振幅差が０．６〜−１．３ｄＢであり所望の範囲に収まるため、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって適正な振幅差が得られていることになる。また、実線で示す上記寸法５０μｍの場合には、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって振幅差が０．７〜−１．９ｄＢであり所望の範囲に収まるため、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって適正な振幅差が得られていることになる。また、点線で示す上記寸法７５μｍの場合には、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって振幅差が０．９〜−２．０ｄＢであり所望の範囲に収まるため、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって適正な振幅差が得られていることになる。しかし、一点鎖線で示す平衡特性調整用主面電極１９を設けない場合には、周波数帯域２〜６ＧＨｚでは、振幅差が１．２ｄＢより小さく−２．０ｄＢを越えて変化しているため、所望の振幅差に収まらず、振幅差が所望の範囲におさまる周波数帯域は、２〜６ＧＨｚよりも狭い。

また、周波数帯域３．１〜４．８ＧＨｚを見てみると、鎖線で示す上記寸法２５μｍの場合には、振幅差が０．４〜−０．８ｄＢ変化する。また、実線で示す上記寸法５０μｍの場合には、振幅差が０．４〜−０．６ｄＢ変化する。また、点線で示す上記寸法７５μｍの場合には、振幅差が０．６〜−０．６ｄＢ変化する。また、一点鎖線で示す平衡特性調整用主面電極１９を設けない場合には、振幅差が０．７〜−０．９ｄＢ変化する。この周波数帯域３．１〜４．８ＧＨｚの場合には、実線で示す上記寸法５０μｍでの振幅差が最も小さくなっている。

このように上記寸法Ｘμｍの設定によって様々に振幅特性を設定できる。したがって、必要とする周波数帯域で所望範囲内に振幅差が収まるように上記寸法Ｘμｍを設定することで、広い周波数帯域にわたって一定範囲内に振幅差が収まる２つの平衡信号が得られる。

同図（Ｂ）のグラフは、横軸が周波数を表し、縦軸が２つの平衡信号の位相差を表している。図中の各線は同図（Ａ）と同じ設定である。

シミュレーションの結果によれば、いずれの場合も２つの平衡信号の位相差が６ＧＨｚ付近でゼロに近づき、その近傍の周波数帯において所望の範囲内の位相差になる。

また、周波数帯域２〜６ＧＨｚにわたって、鎖線で示す上記寸法２５μｍの場合に最も位相差が少なく、次に、実線で示す上記寸法５０μｍの場合、次に点線で示す上記寸法７５μｍの場合、次に一点鎖線で示す平衡特性調整用主面電極１９を設けない場合、の順に位相差は大きい。

このように上記寸法Ｘμｍの設定によって位相特性を設定でき、必要とする周波数帯域で所望の範囲内に位相差が収まるように設定することで、広い周波数帯域にわたって一定範囲内に位相差が収まる２つの平衡信号が得られる。

以上のように平衡特性調整用主面電極１９を設けることで、平衡不平衡変換素子における２つの平衡信号の位相差と振幅差、および位相差と振幅差の変動を精緻に設定することが可能になる。そして、上記容量を適切に設定することにより、広い周波数帯域にわたって、一定範囲内に位相差が収まる２つの平衡信号を得ることが可能になる。

なお、上記した各実施形態での主面電極や短絡用側面電極の配置構成は製品仕様に応じたものであり、製品仕様に応じたどのような形状であっても良い。本発明は上記構成以外であっても適用でき、多様な平衡不平衡変換素子のパターン形状に採用できる。また、この平衡不平衡変換素子に、他の構成（高周波回路）を配しても良い。

Claims (8)

1. それぞれ、誘電体基板を介して接地電極に対向し、一端を短絡端とし他端を開放端とした第１・第２の１／４波長共振線路と、
   前記第１の１／４波長共振線路に近接配置した第１の線路部と、前記第２の１／４波長共振線路に近接配置した第２の線路部とを備え、前記誘電体基板を介して前記接地電極に対向し両端を開放端とした１／２波長共振線路と、
   前記第１の１／４波長共振線路に結合する第１の平衡端子と、
   前記第２の１／４波長共振線路に結合する第２の平衡端子と、
   前記１／２波長共振線路に結合する不平衡端子と、
   を備える平衡不平衡変換素子において、
   一端を前記接地電極に接続した平衡特性調整電極を備え、
   当該平衡特性調整電極を、前記１／２波長共振線路の前記第１・第２の線路部に挟まれた部位の側方に対向させたことを特徴とする平衡不平衡変換素子。
2. 前記第１・第２の１／４波長共振線路の開放端を同方向に延設し、
   前記１／２波長共振線路の開放端を、前記第１・第２の１／４波長共振線路の開放端とは逆方向に延設した請求項１に記載の平衡不平衡変換素子。
3. 前記平衡特性調整電極は、
   前記誘電体基板の側面に延設した側面電極と、
   前記誘電体基板の、前記第１・第２の１／４波長共振線路と前記１／２波長共振線路とを延設した側の主面に設けた主面電極と、を備える請求項１または２に記載の平衡不平衡変換素子。
4. 前記平衡特性調整電極の主面電極は、前記１／２波長共振線路の側方に向けて部分的に突出する凸形状である請求項３に記載の平衡不平衡変換素子。
5. 前記平衡特性調整電極の側面電極を設けた前記誘電体基板の側面にさらに、第１の平衡端子と第１の１／４波長共振線路とを導通する第１の引出電極と、第２の平衡端子と第２の１／４波長共振線路とを導通する第２の引出電極と、を備え、
   前記第１の引出電極と、前記平衡特性調整電極の側面電極と、前記第２の引出電極と、を等間隔に配置した請求項３または４に記載の平衡不平衡変換素子。
6. 前記第１の平衡端子と前記第２の平衡端子と前記不平衡端子との少なくともひとつに接続された高周波回路を備える請求項１〜６のいずれかに記載の平衡不平衡変換素子。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の平衡不平衡変換素子の製造方法であって、
   表主面に、前記第１・第２の１／４波長共振線路と前記１／２波長共振線路とを構成する電極を形成し、裏主面に前記接地電極を形成した平板状の誘電体母基板を、分割して複数の素子素体を形成する分割ステップと、
   前記分割ステップにより形成された前記素子素体の側面に、前記主面電極から前記接地電極にかけて、導電体ペーストを印刷し、乾燥し、焼成して、前記平衡特性調整電極の側面電極を形成する側面電極形成ステップと、を備える平衡不平衡変換素子製造方法。
8. 前記側面電極形成ステップは、前記分割ステップにより形成された複数の素子素体のうちから抜き取った素子素体に対して、記平衡特性調整電極の側面電極の線路幅又は配置を最適化し、その後、前記複数の素子素体の全てに対して前記側面電極を前記最適化した線路幅又は配置で形成するステップである請求項７に記載の平衡不平衡変換素子製造方法。

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