JPWO2009005079A1 - 不平衡−平衡変換器 - Google Patents

Abstract

誘電体基板（１２）内であって、上部アース電極（１６ａ）と下部アース電極（１６ｂ）で挟まれた第４誘電体層（Ｓ４）の主面に、一対のバランス端子（第１バランス端子（１４ｄ）及び第２バランス端子（１４ｆ））に電気的に接続された第１バランス電極部（１８）が形成され、第７誘電体層（Ｓ７）の主面に、一対のバランス端子（１４ｄ、１４ｆ）に電気的に接続された第２バランス電極部（２０）が形成され、第５誘電体層（Ｓ５）の主面に、アンバランス端子（１４ｃ）に電気的に接続されたアンバランス電極部（２２）が形成されている。

Description

本発明は、誘電体基板の内部に形成された１つのアンバランス電極と２つのバランス電極とを有する不平衡−平衡変換器に関する。

一般に、不平衡入出力を平衡入出力に変換したり、平衡入出力を不平衡入出力に変換する回路部品としてバラン（不平衡−平衡変換器）が知られている。

近時、集積回路（ＩＣ）等の半導体部品の高集積化が進み、半導体部品自体の小型化も急速に進んでいる。これに伴い、前記バランも小型化が進んでいる。

従来のバラン１００は、一例として図１２に示すように、１／２波長の不平衡伝送線路１０２と、１／４波長の一対の平衡伝送線路１０４、１０６とを有する（特許文献１参照）。

不平衡伝送線路１０２の一端は、バラン１００の不平衡入力端子１０８であり、他端は開放端とされている。また、一対の平衡伝送線路１０４、１０６の各一端は、バラン１００の平衡出力端子１１０、１１２であり、各他端はアースされている。

また、従来では、特許文献２及び非特許文献１に示すように、改良されたマーチャンドバランが提案されている。

この改良されたマーチャンドバランによれば、偶モードの特性インピーダンスを大きくでき、且つ、両モードの位相速度を近づけることができ、良好な回路特性を得ることができる。

特開２００２−２９９１２７号公報 特開平１０−３３５９１１号公報 ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＴＨＥＯＲＹ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ，ＶＯＬ．４１，ＮＯ．１２，ＤＥＣＥＭＢＥＲ １９９３ ｐｐ．２３３０−２３３５［Ａ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ，Ｐｌａｎａｒ，Ｄｏｕｂｌｙ Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ Ｋａ−Ｂａｎｄ Ｄｉｏｄｅ Ｍｉｘｅｒ］

しかしながら、特許文献１に記載のバラン１００は、広帯域化を図ることができない、という問題があり、特許文献２及び非特許文献１に記載のバランは、広帯域化を図ることはできるが、小型化できないという問題がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、改良されたマーチャンドバランを１つの誘電体基板内に具体的に構成することができ、有効帯域幅の広帯域化、小型化並びに低損失化を図ることができる不平衡−平衡変換器を提供することを目的とする。

本発明に係る不平衡−平衡変換器は、複数の誘電体層が積層されて構成された誘電体基板と、前記誘電体基板の上部及び下部に形成された上部アース電極及び下部アース電極と、前記誘電体基板の外表面に形成された少なくともアンバランス端子と一対のバランス端子とを有する不平衡−平衡変換器において、前記誘電体基板内であって、前記上部アース電極と下部アース電極で挟まれた素子形成領域の第１形成面に、前記一対のバランス端子に電気的に接続された第１バランス電極部が形成され、前記素子形成領域の第２形成面に、一方の前記バランス端子に電気的に接続された第２バランス電極部が形成され、前記素子形成領域であって、前記第１形成面と前記第２形成面との間に位置された第３形成面に、前記アンバランス端子に電気的に接続されたアンバランス電極部が形成され、前記第１バランス電極部は、第１コイルパターンと第２コイルパターンとを有し、前記第２バランス電極部は、第３コイルパターンと第４コイルパターンとを有し、前記一対のバランス端子のうち、一方の前記バランス端子と、前記第１コイルパターン及び前記第３コイルパターンの各一端とが電気的に接続され、前記第１コイルパターン及び前記第３コイルパターンの各他端が電気的に接続され、前記一対のバランス端子のうち、他方の前記バランス端子と、前記第２コイルパターン及び前記第４コイルパターンの各一端とが電気的に接続され、前記第２コイルパターン及び前記第４コイルパターンの各他端が電気的に接続され、前記アンバランス電極部は、第５コイルパターンと第６コイルパターンとを有し、前記第５コイルパターン及び前記第６コイルパターンの一端同士が電気的に接続され、前記第５コイルパターンに対して前記第１コイルパターンと前記第３コイルパターンとがそれぞれ上下に対向し、前記第６コイルパターンに対して前記第２コイルパターンと前記第４コイルパターンとがそれぞれ上下に対向していることを特徴とする。

これにより、改良されたマーチャンドバランを１つの誘電体基板内に具体的に構成することができ、有効帯域幅の広帯域化、小型化並びに低損失化を図ることができる。従来のように、短冊状のストリップラインを用いた分布定数回路の場合、直線方向の長さにある一定の制約（例えば１／４波長の長さ）が必要となるため、使用する帯域によっては、大型化するおそれがある。一方、本発明は、コイルパターンにて形成しているため、直線方向の長さに制約されることがなく、小型化に向けた自由度の高い設計ができる。

そして、本発明において、前記第１コイルパターンは、第１中央端部から第１外側端部にかけて一方向に渦巻状に形成され、前記第２コイルパターンは、第２中央端部から第２外側端部にかけて逆方向に渦巻状に形成され、前記第３コイルパターンは、第３中央端部から第３外側端部にかけて一方向に渦巻状に形成され、前記第４コイルパターンは、第４中央端部から第４外側端部にかけて逆方向に渦巻状に形成され、前記第５コイルパターンは、前記アンバランス端子に電気的に接続された第５中央端部から一方向に渦巻状に形成され、前記第６コイルパターンは、第６中央端部から逆方向に渦巻状に形成され、前記第１コイルパターンの前記第１外側端部と、前記第３コイルパターンの前記第３外側端部とが、一方の前記バランス端子に電気的に接続され、前記第１コイルパターンの前記第１中央端部と、前記第３コイルパターンの前記第３中央端部とが電気的に接続され、前記第２コイルパターンの前記第２外側端部と、前記第４コイルパターンの前記第４外側端部とが、他方の前記バランス端子に電気的に接続され、前記第２コイルパターンの前記第２中央端部と、前記第４コイルパターンの前記第４中央端部とが電気的に接続されていてもよい。

この場合、前記素子形成領域であって、前記上部アース電極と前記第１形成面との間に位置された第４形成面に、直流信号が供給される第１ＤＣ電極が形成され、前記素子形成領域であって、前記下部アース電極と前記第３形成面との間に位置された第５形成面に、前記直流信号が供給される第２ＤＣ電極が形成され、前記第１バランス電極部における前記第１コイルパターンの前記第１中央端部と前記第２コイルパターンの前記第２中央端部とがそれぞれ前記第１ＤＣ電極に電気的に接続され、前記第２バランス電極部における前記第３コイルパターンの前記第３中央端部と前記第４コイルパターンの前記第４中央端部とがそれぞれ前記第２ＤＣ電極に電気的に接続されていてもよい。

また、本発明において、前記第１コイルパターンは、一方の前記バランス端子に電気的に接続された第１中央端部から一方向に渦巻状に形成され、前記第２コイルパターンは、他方の前記バランス端子に電気的に接続された第２中央端部から逆方向に渦巻状に形成され、前記第１コイルパターンと前記第２コイルパターンとが第１位置で電気的につながった形状を有し、前記第３コイルパターンは、一方の前記バランス端子に電気的に接続された第３中央端部から一方向に渦巻状に形成され、前記第４コイルパターンは、他方の前記バランス端子に電気的に接続された第４中央端部から逆方向に渦巻状に形成され、前記第３コイルパターンと前記第４コイルパターンとが第２位置で電気的につながった形状を有し、前記第５コイルパターンは、第５中央端部から第５外側端部にかけて一方向に渦巻状に形成され、前記第６コイルパターンは、第６中央端部から逆方向に渦巻状に形成され、前記第５中央端部と前記第６中央端部とが電気的に接続され、前記第５外側端部が前記アンバランス端子に電気的に接続され、前記素子形成領域であって、前記上部アース電極と前記第１形成面との間に位置する第６形成面に、前記第１コイルパターンの前記第１中央端部と一方の前記バランス端子とを電気的に接続するための第１接続電極と、前記第２コイルパターンの前記第２中央端部と他方の前記バランス端子とを電気的に接続するための第２接続電極とが形成され、前記下部アース電極と前記第２形成面との間に位置する第７形成面に、前記第３コイルパターンの前記第３中央端部と一方の前記バランス端子とを電気的に接続するための第３接続電極と、前記第４コイルパターンの前記第４中央端部と他方の前記バランス端子とを電気的に接続するための第４接続電極とが形成され、前記第１形成面と前記第２形成面との間に位置され、且つ、前記第３形成面とは異なる第８形成面に、前記第５コイルパターンの前記第５中央端部と前記第６コイルパターンの前記第６中央端部とを電気的に接続するための第５接続電極が形成されていてもよい。

この場合、前記素子形成領域であって、前記上部アース電極と前記第１形成面との間に位置された第４形成面に、直流信号が供給される第１ＤＣ電極が形成され、前記素子形成領域であって、前記下部アース電極と前記第３形成面との間に位置された第５形成面に、前記直流信号が供給される第２ＤＣ電極が形成され、前記誘電体基板の前記外表面に前記第１ＤＣ電極及び前記第２ＤＣ電極が電気的に接続されるＤＣ端子が形成され、前記第１位置における前記第１コイルパターンと前記第２コイルパターンとがつながった部分と前記ＤＣ端子とが電気的に接続され、前記第２位置における前記第３コイルパターンと前記第４コイルパターンとがつながった部分と前記ＤＣ端子とが電気的に接続されていてもよい。

以上説明したように、本発明に係る不平衡−平衡変換器によれば、良好な回路特性を有する改良されたマーチャンドバランを１つの誘電体基板内に具体的に構成することができ、有効帯域幅の広帯域化、小型化並びに低損失化を図ることができる。

第１バランの外観を示す斜視図である。 第１バランの構成を示す分解斜視図である。 第１バランの構成を示す等価回路図である。 比帯域を示す説明図である。 第１実験例において、従来例に係るバランの入力反射特性、第１伝送特性及び第２伝送特性を示す図である。 第１実験例において、第１バランの入力反射特性、第１伝送特性及び第２伝送特性を示す図である。 従来のバランの構成を示すモデル図である。 第１バランの構成を示すモデル図である。 第２実験例（挿入損失の特性）による結果を示すグラフである。 第２バランの外観を示す斜視図である。 第２バランの構成を示す分解斜視図である。 従来例に係るバランの構成を示す等価回路図である。

以下、本発明に係る不平衡−平衡変換器の実施の形態例を図１〜図１１を参照しながら説明する。

先ず、第１の実施の形態に係る不平衡−平衡変換器（以下、単に第１バラン１０Ａと記す）は、図１に示すように、複数の誘電体層（誘電体層Ｓ１〜Ｓ１０：図２参照）が積層、焼成一体化された誘電体基板１２を有する。誘電体基板１２の外表面のうち、第１側面１２ａに３つの端子１４ａ〜１４ｃが形成され、第２側面１２ｂ（第１側面１２ａと対向する側面）に３つの端子１４ｄ〜１４ｆが形成されている。これら各端子１４ａ〜１４ｆは、それぞれ上面１２ｕの一部から下面１２ｙの一部にかけて連続して形成されている。

これら各端子１４ａ〜１４ｆの内訳は、第１側面１２ａの例えば右側に形成された端子がＮＣ端子１４ａ（電極に接続されていない端子）であり、第１側面１２ａの例えば中央に形成された端子がアース端子１４ｂであり、第１側面１２ａの左側に形成された端子がアンバランス端子１４ｃである。

第２側面１２ｂに形成された３つの端子１４ｄ〜１４ｆのうち、上述したアンバランス端子１４ｃに対向する端子が第１バランス端子１４ｄであり、上述したアース端子１４ｂに対向する端子がＤＣ端子１４ｅ（直流信号が供給される端子）であり、上述したＮＣ端子１４ａに対向する端子が第２バランス端子１４ｆである。

誘電体基板１２は、図２に示すように、上から順に、第１〜第１０の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１０が積み重ねられて構成されている。これらの第１〜第１０の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１０は、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

また、この第１バラン１０Ａは、誘電体基板１２の上部に上部アース電極１６ａが形成され、誘電体基板１２の下部に下部アース電極１６ｂが形成されている。具体的には、第２誘電体層Ｓ２の主面に上部アース電極１６ａが形成され、第９誘電体層Ｓ９の主面に下部アース電極１６ｂが形成されている。

そして、この第１バラン１０Ａにおいては、誘電体基板１２内であって、上部アース電極１６ａと下部アース電極１６ｂで挟まれた素子形成領域の第１形成面（第４誘電体層Ｓ４の主面）に、一対のバランス端子（第１バランス端子１４ｄ及び第２バランス端子１４ｆ）に電気的に接続された第１バランス電極部１８が形成され、素子形成領域の第２形成面（第７誘電体層Ｓ７の主面）に、一対のバランス端子（１４ｄ、１４ｆ）に電気的に接続された第２バランス電極部２０が形成され、素子形成領域であって、第１形成面と第２形成面との間に位置された第３形成面（第５誘電体層Ｓ５の主面）に、アンバランス端子１４ｃに電気的に接続されたアンバランス電極部２２が形成されている。

第１バランス電極部１８は、第１コイルパターン２４と第２コイルパターン２６を有する。第１コイルパターン２４は、第１中央端部２４ａから第１外側端部２４ｂにかけて一方向に渦巻状に形成されている。第２コイルパターン２６は、第２中央端部２６ａから第２外側端部２６ｂにかけて逆方向に渦巻状に形成されている。また、第１コイルパターン２４の第１外側端部２４ｂは第１バランス端子１４ｄと電気的に接続され、第２コイルパターン２６の第２外側端部２６ｂは第２バランス端子１４ｆと電気的に接続されている。

第２バランス電極部２０は、第３コイルパターン２８と第４コイルパターン３０を有する。第３コイルパターン２８は、第３中央端部２８ａから第３外側端部２８ｂにかけて一方向に渦巻状に形成されている。第４コイルパターン３０は、第４中央端部３０ａから第４外側端部３０ｂにかけて逆方向に渦巻状に形成されている。また、第３コイルパターン２８の第３外側端部２８ｂは第１バランス端子１４ｄと電気的に接続され、第４コイルパターン３０の第４外側端部３０ｂは第２バランス端子１４ｆと電気的に接続されている。

アンバランス電極部２２は、第５コイルパターン３２と第６コイルパターン３４とを有し、これら第５コイルパターン３２と第６コイルパターン３４とが第１位置３６で電気的につながった形状を有する。第５コイルパターン３２は、アンバランス端子１４ｃに電気的に接続された第５中央端部３２ａから一方向に渦巻状に形成されている。第６コイルパターン３４は、第６中央端部３４ａから逆方向に渦巻状に形成されている。

また、この第１バラン１０Ａは、上部アース電極１６ａと第１形成面との間に位置された第４形成面（第３誘電体層Ｓ３の主面）に、ＤＣ端子１４ｅに電気的に接続された第１ＤＣ電極３８ａが形成され、下部アース電極１６ｂと第２形成面との間に位置された第５形成面（第８誘電体層Ｓ８の主面）に、ＤＣ端子１４ｅに電気的に接続された第２ＤＣ電極３８ｂが形成されている。

そして、第１バランス電極部１８における第１コイルパターン２４の第１中央端部２４ａと第２コイルパターン２６の第２中央端部２６ａとが、それぞれ第１ビアホール４０ａ及び第２ビアホール４０ｂを介して第１ＤＣ電極３８ａに電気的に接続され、第２バランス電極部２０における第３コイルパターン２８の第３中央端部２８ａと第４コイルパターン３０の第４中央端部３０ａとが、それぞれ第３ビアホール４０ｃ及び第４ビアホール４０ｄを介して第２ＤＣ電極３８ｂに電気的に接続されている。

さらに、第１形成面（第４誘電体層Ｓ４の主面）と第２形成面（第７誘電体層Ｓ７の主面）との間に位置され、且つ、第３形成面とは異なる第６形成面（第６誘電体層Ｓ６の主面）に、アンバランス電極部２２における第５コイルパターン３２の第５中央端部３２ａとアンバランス端子１４ｃとを電気的に接続するための接続電極４２が形成されている。具体的には、接続電極４２と第５ビアホール４０ｅを介して第５コイルパターン３２の第５中央端部３２ａとアンバランス端子１４ｃとが電気的に接続される。なお、第６コイルパターン３４の第６中央端部３４ａはフローティング状態とされている。

第１バラン１０Ａを等価回路で示すと、図３に示すように、アンバランス電極部２２の第５コイルパターン３２の一端がアンバランス端子１４ｃに接続され、アンバランス電極部２２の第５コイルパターン３２に第１バランス電極部１８の第１コイルパターン２４と第２バランス電極部２０の第３コイルパターン２８が対向し、アンバランス電極部２２の第６コイルパターン３４に第１バランス電極部１８の第２コイルパターン２６と第２バランス電極部２０の第４コイルパターン３０が対向した形となる。

また、第１バランス電極部１８の第１コイルパターン２４と第２バランス電極部２０の第３コイルパターン２８の各一端が第１バランス端子１４ｄに接続され、第１バランス電極部１８の第２コイルパターン２６と第２バランス電極部２０の第４コイルパターン３０の各一端が第２バランス端子１４ｆに接続された形となる。

さらに、第１バランス電極部１８の第１コイルパターン２４と第２バランス電極部２０の第３コイルパターン２８の各他端並びに第１バランス電極部１８の第２コイルパターン２６と第２バランス電極部２０の第４コイルパターン３０の各他端がＤＣ端子１４ｅに接続されると共に、容量Ｃａを介してＧＮＤ（グランド）に接続された形となる。

ここで、容量Ｃａは、図２でみると、上部アース電極１６ａと第１ＤＣ電極３８ａとの間に形成される容量と、下部アース電極１６ｂと第２ＤＣ電極３８ｂとの間に形成される容量との合成容量であり、直流信号が短絡するのを防ぐコンデンサとして機能する。

そして、この第１バラン１０Ａの特性、特に、有効帯域幅が従来のバラン１００と比してどのぐらい広帯域化されているかを第１実験例で確認した。広帯域化の指標として比帯域を用いた。

先ず、第１実験例における比帯域について図４を参照しながら説明する。図４は、バランのアンバランス端子１４ｃに対する入力反射特性（Ｓ１１：曲線Ａ参照）と、アンバランス端子１４ｃから第１バランス端子１４ｄへの第１伝送特性（Ｓ２１：曲線Ｂ参照）と、アンバランス端子１４ｃから第２バランス端子１４ｆへの第２伝送特性（Ｓ３１：曲線Ｃ参照）とを示したものである。

そして、入力反射特性（Ｓ１１）のリターンロスが−９．５４ｄＢ以下であって、且つ、第１伝送特性（Ｓ２１）と第２伝送特性（Ｓ３１）との差（振幅差）が１．０ｄＢ以下を満足する帯域を有効帯域幅とし、この有効帯域幅を帯域中心周波数で割った値を比帯域とした。従って、比帯域の値が大きいほど広帯域であることを示す。

図１２に示す従来のバラン１００は、図５に示す入力反射特性（Ｓ１１：曲線Ａ参照）、第１伝送特性（Ｓ２１：曲線Ｂ参照）及び第２伝送特性（Ｓ３１：曲線Ｃ参照）を示し、比帯域は５９％であった。

一方、図１及び図２に示す第１バラン１０Ａは、図６に示す入力反射特性（Ｓ１１：曲線Ａ参照）、第１伝送特性（Ｓ２１：曲線Ｂ参照）及び第２伝送特性（Ｓ３１：曲線Ｃ参照）を示し、比帯域は９７％であった。

このように、第１バラン１０Ａは、従来と比して大幅に有効帯域幅が大きくなっていることがわかる。もちろん、第１バラン１０Ａは、アンバランス電極部２２を第１バランス電極部１８と第２バランス電極部２０で挟むようにしているため、偶モードの特性インピーダンスを大きくでき、且つ、両モードの位相速度を近づけることができ、良好な回路特性を得ることができる。

また、この第１バラン１０Ａにおいては、小型化も図ることができる。すなわち、従来のように、短冊状のストリップラインを用いた分布定数回路の場合、直線方向の長さにある一定の制約（例えば１／４波長の長さ）が必要となるため、使用する帯域によっては、大型化するおそれがある。しかし、第１バラン１０Ａは、第１バランス電極部１８、第２バランス電極部２０及びアンバランス電極部２２をそれぞれコイルパターンにて形成しているため、直線方向の長さに制約されることがなく、小型化に向けた自由度の高い設計ができる。

また、この第１バラン１０Ａにおいては、低損失も図ることができる。すなわち、従来のバラン１００は、例えば図７に示すように、誘電体基板２００における上部アース電極２０２と下部アース電極２０４間に、１つのバランス電極部２０６と、１つのアンバランス電極部２０８とが対向した構成を有する。そのため、アンバランス電極部２０８からの電気力線Ｌｅがバランス電極部２０６に放射されるほか、下部アース電極２０４に輻射されることになる。この電気力線Ｌｅの下部アース電極２０４への輻射によって、挿入損失が増加するという問題がある。

一方、第１バラン１０Ａは、図８に示すように、誘電体基板１２における上部アース電極１６ａと下部アース電極１６ｂ間に、１つのアンバランス電極部２２と、該アンバランス電極部２２の上部と対向する第１バランス電極部１８と、アンバランス電極部２２の下部と対向する第２バランス電極部２０とを有する。そのため、アンバランス電極部２２からの電気力線Ｌｅの下部アース電極１６ｂへの輻射が抑えられ、挿入損失を低減することができる。さらに、バランス線路を、第１バランス電極部１８と第２バランス電極部２０の２層で形成するようにしているため、導体の面積を広くすることが可能となる。これにより、第１バランス電極部１８及び第２バランス電極部２０での電流密度が低下することとなり、挿入損失が低減する効果も奏することとなる。

ここで、１つの実験例（第２実験例）を示す。この第２実験例は、第１バラン１０Ａが従来のバラン１００と比してどのぐらい挿入損失が低減しているかを測定したものである。

この第２実験例では、上述した第１実験例の場合と比して、従来のバラン１００の帯域幅を、第１バラン１０Ａとのマッチングが同等にとれる帯域幅となるように回路定数を変更し（帯域もより高くして）、反射による損失が生じない条件で、挿入損失の差を比較した。実験結果を図９に示す。この図９において、実線Ｄが第１バラン１０Ａの特性を示し、破線Ｅが従来のバラン１００の特性を示す。

図９の結果から、従来のバラン１００の挿入損失のピークは−３．４６ｄＢ、第１バラン１０Ａの挿入損失のピークは−３．４１ｄＢであり、その差は０．０５ｄＢにもなった。このように、第１バラン１０Ａは、従来のバラン１００と比して低損失であることがわかる。

次に、第２の実施の形態に係る不平衡−平衡変換器（以下、単に第２バラン１０Ｂと記す）について図１０及び図１１を参照しながら説明する。

この第２バラン１０Ｂは、図１０に示すように、誘電体基板１２における第１側面１２ａの例えば左側に第１バランス端子１４ｄ、中央部分にアース端子１４ｂ、第１側面の右側に第２バランス端子１４ｆが形成されている。

また、第２側面に形成された３つの端子のうち、上述した第１バランス端子１４ｄに対向する端子がアンバランス端子１４ｃであり、上述したアース端子１４ｂに対向する端子がＤＣ端子１４ｅ（直流信号が供給される端子）であり、上述した第２バランス端子１４ｆに対向する端子がＮＣ端子１４ａ（電極に接続されていない端子）である。

誘電体基板１２は、図１１に示すように、上から順に、第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２が積み重ねられて構成されている。これらの第１〜第１２の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１２は、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

また、この第２バラン１０Ｂは、第２誘電体層Ｓ２の主面に上部アース電極１６ａが形成され、第１１誘電体層Ｓ１１の主面に下部アース電極１６ｂが形成されている。

そして、この第２バラン１０Ｂは、誘電体基板１２内であって、上部アース電極１６ａと下部アース電極１６ｂで挟まれた素子形成領域の第１形成面（第５誘電体層Ｓ５の主面）に、一対のバランス端子（第１バランス端子１４ｄ及び第２バランス端子１４ｆ）に電気的に接続された第１バランス電極部１８が形成され、素子形成領域の第２形成面（第８誘電体層Ｓ８の主面）に、一対のバランス端子に電気的に接続された第２バランス電極部２０が形成され、素子形成領域であって、第１形成面と第２形成面との間に位置された第３形成面（第７誘電体層Ｓ７の主面）に、アンバランス端子１４ｃに電気的に接続されたアンバランス電極部２２が形成されている。

第１バランス電極部１８は、第１コイルパターン２４と第２コイルパターン２６とが第１位置４４ａで電気的につながった形状を有し、第１コイルパターン２４は、第１バランス端子１４ｄに電気的に接続された第１中央端部２４ａから第１位置４４ａにかけて一方向に渦巻状に形成され、第２コイルパターン２６は、第２バランス端子１４ｆに電気的に接続された第２中央端部２６ａから第１位置４４ａにかけて逆方向に渦巻状に形成されている。

第２バランス電極部２０は、第３コイルパターン２８と第４コイルパターン３０とが第２位置４４ｂで電気的につながった形状を有し、第３コイルパターン２８は、第１バランス端子１４ｄに電気的に接続された第３中央端部２８ａから第２位置４４ｂにかけて一方向に渦巻状に形成され、第４コイルパターン３０は、第２バランス端子１４ｆに電気的に接続された第４中央端部３０ａから第２位置４４ｂにかけて逆方向に渦巻状に形成されている。

アンバランス電極部２２の第５コイルパターン３２は、第５中央端部３２ａから第５外側端部３２ｂにかけて一方向に渦巻状に形成され、第５外側端部３２ｂとアンバランス端子１４ｃとが電気的に接続されている。第６コイルパターン３４は、第６中央端部３４ａから逆方向に渦巻状に形成され、第６外側端部３４ｂはフローティング状態とされている。

また、この第２バラン１０Ｂは、上部アース電極１６ａと第１形成面との間に位置された第４形成面（第３誘電体層Ｓ３の主面）に、ＤＣ端子１４ｅに電気的に接続された第１ＤＣ電極３８ａが形成され、下部アース電極１６ｂと第２形成面との間に位置された第５形成面（第１０誘電体層Ｓ１０の主面）に、ＤＣ端子１４ｅに電気的に接続された第２ＤＣ電極３８ｂが形成されている。

そして、第１バランス電極部１８の第１位置４４ａにおける第１コイルパターン２４と第２コイルパターン２６とがつながった部分とＤＣ端子１４ｅとが電気的に接続され、第２バランス電極部２０の第２位置４４ｂにおける第３コイルパターン２８と第４コイルパターン３０とがつながった部分とＤＣ端子１４ｅとが電気的に接続されている。

また、上部アース電極１６ａと第１形成面との間に位置する第６形成面（第４誘電体層Ｓ４の主面）に、第１バランス電極部１８における第１コイルパターン２４の第１中央端部２４ａと第１バランス端子１４ｄとを電気的に接続するための第１接続電極４６ａと、第２コイルパターン２６の第２中央端部２６ａと第２バランス端子１４ｆとを電気的に接続するための第２接続電極４６ｂとが形成されている。具体的には、第１接続電極４６ａと第１１ビアホール４８ａとを介して第１コイルパターン２４の第１中央端部２４ａと第１バランス端子１４ｄとが電気的に接続され、第２接続電極４６ｂと第１２ビアホール４８ｂとを介して第２コイルパターン２６の第２中央端部２６ａと第２バランス端子１４ｆとが電気的に接続される。

同様に、下部アース電極１６ｂと第２形成面との間に位置する第７形成面（第９誘電体層Ｓ９の主面）に、第２バランス電極部２０における第３コイルパターン２８の第３中央端部２８ａと第１バランス端子１４ｄとを電気的に接続するための第３接続電極４６ｃと、第４コイルパターン３０の第４中央端部３０ａと第２バランス端子１４ｆとを電気的に接続するための第４接続電極４６ｄとが形成されている。具体的には、第３接続電極４６ｃと第１３ビアホール４８ｃとを介して第３コイルパターン２８の第３中央端部２８ａと第１バランス端子１４ｄとが電気的に接続され、第４接続電極４６ｄと第１４ビアホール４８ｄとを介して第４コイルパターン３０の第４中央端部３０ａと第２バランス端子１４ｆとが電気的に接続される。

前記第１形成面と前記第２形成面との間に位置され、且つ、第３形成面とは異なる第８形成面（第６誘電体層Ｓ６の主面）に、アンバランス電極部２２における第５コイルパターン３２の第５中央端部３２ａと第６コイルパターン３４の第６中央端部３４ａとを電気的に接続するための第５接続電極４６ｅが形成されている。具体的には、第１５ビアホール４８ｅを介して第５コイルパターン３２の第５中央端部３２ａと第５接続電極４６ｅとが電気的に接続され、第１６ビアホール４８ｆを介して第６コイルパターン３４の第６中央端部３４ａと第５接続電極４６ｅとが電気的に接続される。

この第２バラン１０Ｂにおいても、上述した第１バラン１０Ａと同様に、従来と比して大幅に有効帯域幅を大きくとることができ、小型化、低損失化も図ることができる。しかも、アンバランス電極部２２を第１バランス電極部１８と第２バランス電極部２０で挟むようにしているため、偶モードの特性インピーダンスを大きくでき、且つ、両モードの位相速度を近づけることができ、良好な回路特性を得ることができる。

上述の例では、誘電体基板内に、第１ＤＣ電極３８ａと第２ＤＣ電極３８ｂを形成した場合を示したが、これら第１ＤＣ電極３８ａと第２ＤＣ電極３８ｂを省略してもよい。

また、上述の例では、各コイルパターン（第１コイルパターン２４から第６コイルパターン３４）の外形を四角形状に形成した場合を示したが、円形状、多角形状、又はミアンダ形状に形成するようにしてもよい。

なお、本発明に係る不平衡−平衡変換器は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (5)

1. 複数の誘電体層が積層されて構成された誘電体基板（１２）と、
   前記誘電体基板（１２）の上部及び下部に形成された上部アース電極（１６ａ）及び下部アース電極（１６ｂ）と、
   前記誘電体基板（１２）の外表面に形成された少なくともアンバランス端子（１４ｃ）と一対のバランス端子（１４ｄ、１４ｆ）とを有する不平衡−平衡変換器において、
   前記誘電体基板（１２）内であって、前記上部アース電極（１６ａ）と下部アース電極（１６ｂ）で挟まれた素子形成領域の第１形成面に、前記一対のバランス端子（１４ｄ、１４ｆ）に電気的に接続された第１バランス電極部（１８）が形成され、
   前記素子形成領域の第２形成面に、一方の前記バランス端子（１４ｄ、１４ｆ）に電気的に接続された第２バランス電極部（２０）が形成され、
   前記素子形成領域であって、前記第１形成面（Ｓ４）と前記第２形成面（Ｓ７）との間に位置された第３形成面に、前記アンバランス端子（１４ｃ）に電気的に接続されたアンバランス電極部（２２）が形成され、
   前記第１バランス電極部（１８）は、第１コイルパターン（２４）と第２コイルパターン（２６）とを有し、
   前記第２バランス電極部（２０）は、第３コイルパターン（２８）と第４コイルパターン（３０）とを有し、
   前記一対のバランス端子（１４ｄ、１４ｆ）のうち、一方の前記バランス端子（１４ｄ）と、前記第１コイルパターン（２４）及び前記第３コイルパターン（２８）の各一端とが電気的に接続され、
   前記第１コイルパターン（２４）及び前記第３コイルパターン（２８）の各他端が電気的に接続され、
   前記一対のバランス端子（１４ｄ、１４ｆ）のうち、他方の前記バランス端子（１４ｆ）と、前記第２コイルパターン（２６）及び前記第４コイルパターン（３０）の各一端とが電気的に接続され、
   前記第２コイルパターン（２６）及び前記第４コイルパターン（３０）の各他端が電気的に接続され、
   前記アンバランス電極部（２２）は、第５コイルパターン（３２）と第６コイルパターン（３４）とを有し、
   前記第５コイルパターン（３２）及び前記第６コイルパターン（３４）の一端同士が電気的に接続され、
   前記第５コイルパターン（３２）に対して前記第１コイルパターン（２４）と前記第３コイルパターン（２８）とがそれぞれ上下に対向し、前記第６コイルパターン（３４）に対して前記第２コイルパターン（２６）と前記第４コイルパターン（３０）とがそれぞれ上下に対向していることを特徴とする不平衡−平衡変換器。
2. 請求項１記載の不平衡−平衡変換器において、
   前記第１コイルパターン（２４）は、第１中央端部（２４ａ）から第１外側端部（２４ｂ）にかけて一方向に渦巻状に形成され、
   前記第２コイルパターン（２６）は、第２中央端部（２６ａ）から第２外側端部（２６ｂ）にかけて逆方向に渦巻状に形成され、
   前記第３コイルパターン（２８）は、第３中央端部（２８ａ）から第３外側端部（２８ｂ）にかけて一方向に渦巻状に形成され、
   前記第４コイルパターン（３０）は、第４中央端部（３０ａ）から第４外側端部（３０ｂ）にかけて逆方向に渦巻状に形成され、
   前記第５コイルパターン（３２）は、前記アンバランス端子（１４ｃ）に電気的に接続された第５中央端部（３２ａ）から一方向に渦巻状に形成され、
   前記第６コイルパターン（３４）は、第６中央端部（３４ａ）から逆方向に渦巻状に形成され、
   前記第１コイルパターン（２４）の前記第１外側端部（２４ｂ）と、前記第３コイルパターン（２８）の前記第３外側端部（２８ｂ）とが、一方の前記バランス端子（２４ｄ）に電気的に接続され、
   前記第１コイルパターン（２４）の前記第１中央端部（２４ａ）と、前記第３コイルパターン（２８）の前記第３中央端部（２８ａ）とが電気的に接続され、
   前記第２コイルパターン（２６）の前記第２外側端部（２６ｂ）と、前記第４コイルパターン（３０）の前記第４外側端部（３０ｂ）とが、他方の前記バランス端子（１４ｆ）に電気的に接続され、
   前記第２コイルパターン（２６）の前記第２中央端部（２６ａ）と、前記第４コイルパターン（３０）の前記第４中央端部（４０ａ）とが電気的に接続されていることを特徴とする不平衡−平衡変換器。
3. 請求項２記載の不平衡−平衡変換器において、
   前記素子形成領域であって、前記上部アース電極（１６ａ）と前記第１形成面との間に位置された第４形成面に、直流信号が供給される第１ＤＣ電極（３８ａ）が形成され、
   前記素子形成領域であって、前記下部アース電極（１６ｂ）と前記第３形成面との間に位置された第５形成面に、前記直流信号が供給される第２ＤＣ電極（３８ｂ）が形成され、
   前記第１バランス電極部（１８）における前記第１コイルパターン（２４）の前記第１中央端部（２４ａ）と前記第２コイルパターン（２６）の前記第２中央端部（２６ａ）とがそれぞれ前記第１ＤＣ電極（３８ａ）に電気的に接続され、
   前記第２バランス電極部（２０）における前記第３コイルパターン（２６）の前記第３中央端部（２６ａ）と前記第４コイルパターン（３０）の前記第４中央端部（３０ａ）とがそれぞれ前記第２ＤＣ電極（３８ｂ）に電気的に接続されていることを特徴とする不平衡−平衡変換器。
4. 請求項１記載の不平衡−平衡変換器において、
   前記第１コイルパターン（２４）は、一方の前記バランス端子（１４ｄ）に電気的に接続された第１中央端部（２４ａ）から一方向に渦巻状に形成され、
   前記第２コイルパターン（２６）は、他方の前記バランス端子（１４ｆ）に電気的に接続された第２中央端部（２６ａ）から逆方向に渦巻状に形成され、
   前記第１コイルパターン（２４）と前記第２コイルパターン（２６）とが第１位置（４４ａ）で電気的につながった形状を有し、
   前記第３コイルパターン（２８）は、一方の前記バランス端子（１４ｄ）に電気的に接続された第３中央端部（２８ａ）から一方向に渦巻状に形成され、
   前記第４コイルパターン（３０）は、他方の前記バランス端子（１４ｆ）に電気的に接続された第４中央端部（３０ａ）から逆方向に渦巻状に形成され、
   前記第３コイルパターン（２８）と前記第４コイルパターン（３０）とが第２位置（４４ｂ）で電気的につながった形状を有し、
   前記第５コイルパターン（３２）は、第５中央端部（３２ａ）から第５外側端部（３２ｂ）にかけて一方向に渦巻状に形成され、
   前記第６コイルパターン（３４）は、第６中央端部（３４ａ）から逆方向に渦巻状に形成され、
   前記第５中央端部（３２ａ）と前記第６中央端部（３４ａ）とが電気的に接続され、前記第５外側端部（３２ｂ）が前記アンバランス端子（１４ｃ）に電気的に接続され、
   前記素子形成領域であって、前記上部アース電極（１６ａ）と前記第１形成面との間に位置する第６形成面に、前記第１コイルパターン（２４）の前記第１中央端部（２４ａ）と一方の前記バランス端子（１４ｄ）とを電気的に接続するための第１接続電極（４６ａ）と、前記第２コイルパターン（２６）の前記第２中央端部（２６ａ）と他方の前記バランス端子（１４ｆ）とを電気的に接続するための第２接続電極（４６ｂ）とが形成され、
   前記下部アース電極（１６ｂ）と前記第２形成面との間に位置する第７形成面に、前記第３コイルパターン（２８）の前記第３中央端部（２８ａ）と一方の前記バランス端子（１４ｄ）とを電気的に接続するための第３接続電極（４６ｃ）と、前記第４コイルパターン（３０）の前記第４中央端部（３０ａ）と他方の前記バランス端子（１４ｆ）とを電気的に接続するための第４接続電極（４６ｄ）とが形成され、
   前記第１形成面と前記第２形成面との間に位置され、且つ、前記第３形成面とは異なる第８形成面に、前記第５コイルパターン（３２）の前記第５中央端部（３２ａ）と前記第６コイルパターン（３４）の前記第６中央端部（３４ａ）とを電気的に接続するための第５接続電極（４６ｅ）が形成されていることを特徴とする不平衡−平衡変換器。
5. 請求項４記載の不平衡−平衡変換器において、
   前記素子形成領域であって、前記上部アース電極（１６ａ）と前記第１形成面との間に位置された第４形成面に、直流信号が供給される第１ＤＣ電極（３８ａ）が形成され、
   前記素子形成領域であって、前記下部アース電極（１６ｂ）と前記第３形成面との間に位置された第５形成面に、前記直流信号が供給される第２ＤＣ電極（３８ｂ）が形成され、
   前記誘電体基板（１２）の前記外表面に前記第１ＤＣ電極（３８ａ）及び前記第２ＤＣ電極（３８ｂ）が電気的に接続されるＤＣ端子（１４ｅ）が形成され、
   前記第１位置（４４ａ）における前記第１コイルパターン（２４）と前記第２コイルパターン（２６）とがつながった部分と前記ＤＣ端子（１４ｅ）とが電気的に接続され、
   前記第２位置（４４ｂ）における前記第３コイルパターン（２８）と前記第４コイルパターン（３０）とがつながった部分と前記ＤＣ端子（１４ｅ）とが電気的に接続されていることを特徴とする不平衡−平衡変換器。

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