KR101474005B1

KR101474005B1 - 방향성 결합기 및 고주파 회로모듈

Info

Publication number: KR101474005B1
Application number: KR1020070071142A
Authority: KR
Inventors: 히로시 오카베
Original assignee: 르네사스 일렉트로닉스 가부시키가이샤
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2014-12-17
Also published as: CN102522619B; US8249544B2; JP2008078853A; US20080070519A1; KR20080026474A; JP4729464B2; CN101150219A; CN102522619A; CN101150219B

Abstract

[과제]

단위 면적당의 결합도가 높고, 높은 방향성을 용이하게 실현할 수가 있으며, 제조시의 특성변동이 적은 방향성 결합기 및 그것을 구비한 고주파 회로모듈을 실현한다.

[해결 수단]

다층기판(20)의 표면에 주선로(主線路)(11)를 설치하고, 이면에 접지면(25)을 설치하며, 주선로의 바로 밑의 내층(內層)에, 주선로와 병행한 2개의 선로(12a,

12c)와, 이것들보다도 접지면(25)에 가까운 층에 선로(12b)를 설치한다. 그리고, 선로(12a, 12c)와 선로(12b)를 비어(13a, 13b)에 의해 접속함으로써 일권(一卷 :

한번 감음) 루프 형상이며, 또한, 이 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 접지면(25)에 대하여 수평이 되도록 부선로(副線路)를 형성한다

방향성 결합기, 고주파 회로모줄, 주선로, 부선로

Description

방향성 결합기 및 고주파 회로모듈{Directional Coupler and RF Circuit Module}

본 발명은 방향성 결합기 및 고주파 회로모듈에 관한 것이며, 특히 무선통신 장치내에서 송신 신호전력을 검출하는 용도에 가장 적합한 방향성 결합기 및 이것을 탑재한 고주파 회로모듈에 관한 것이다.

고주파 회로모듈의 출력을 확실하고 고(高)정밀도로 검출하는 방향성 결합기의 예가 특허문헌 1에 개시되어 있다. 같은 예에서는 고주파 회로모듈의 출력을 검출하는 방향성 결합기를 주선로(主線路)와 부선로(副線路)가 유전체를 통해서 서로겹치는 구조로 하고, 주선로의 선로폭을 부선로의 선로폭보다도 좁게 해, 주선로의 양측 가장자리를 부선로의 양측 가장자리의 안쪽에 위치시킴으로써 주선로의 선로폭 전역이 확실하게 부선로에 대면하도록 하고 있다.

또한, 방향성에 뛰어나고, 삽입손실이나 반사특성의 열화(劣化) 등이 적고, 소형이며, 고성능인 방향성 결합기의 예가 특허문헌 2에 개시되어 있다. 같은 예에서는, 주선로 및 부선로의 적어도 일부의 영역을, 그 측부(側部)가 서로 거의 평행해지도록 배설함으로써, 주선로와 부선로를 분포정수형(分布定數型) 결합시킨 사이 드 에지형의 방향성 결합기에 있어서, 부선로의 선로 길이를 주선로의 선로 길이보다도 길게 하고 있다. 또한, 주선로를 거의 직선모양의 선로 또는 소정의 위치에서 곡절(曲折-구부러진)한 거의 직선모양의 선로로 이루어지고, 또한, 나선 모양으로 주회(周回-둘레를 도는 것)하지 않는 구조로 하여, 부선로를 소정의 위치에서 곡절한 거의 직선 모양의 선로로 이루어지며, 나선 모양으로 주회하고 있는 구조로 하고 있다.

또한, 소형화했을 경우라도, 주(主) 라인 및 부(副) 라인의 라인·임피던스를 저하시키지 않아도 되는 방향성 결합기의 예가 특허문헌 3에 개시되어 있다. 같은 예에서는, 접지전극을 구비한 기판상의 하나의 층내에 소용돌이 모양 패턴으로 이루어진 주 라인을 형성하고, 다시금 절연막을 통해서 상층에 위치하는 하나의 층내에 소용돌이 모양 패턴으로 이루어진 부 라인을 형성하고 있다.

[특허문헌 1] 특개2002-43813호 공보

[특허문헌 2] 특개2003-133817호 공보

[특허문헌 3] 특개평11-284413호 공보

여기서, 본 발명의 목적은, 방향성 결합기의 소형화나 고주파 회로모듈의 소형화를 실현하는 것에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은, 단위 면적당의 결합도를 지금 이상으로 높일 수 있으며, 높은 방향성을 용이하게 실현하여, 제조시의 특성변동도 적은 방향성 결합기를 실현하는 것이다. 본 발명의 상기 및 그 이외의 목 적과 신규 특징은, 본 명세서의 기술 및 첨부 도면으로부터 밝혀질 것이다.

예컨대, 휴대전화를 대표로 하는 무선통신 장치로는, 송신신호전력을 검출하기 위해서 방향성 결합기를 이용할 수 있다. 세계표준의 통신 방식인 GSM( Global System for Mobile Co㎜unications)방식에 대응한 휴대전화의 송신계 고주파회로 블록의 일례를 도 7에 나타낸다. 이 회로 블록의 동작 개략은 아래와 같다.

우선 송신시에는, 고주파 송신회로 모듈(90)의 송신신호 입력단자(80)로부터 입력된 송신신호는, 전력증폭기IC(30)내의 전력증폭기(31)에 의해 증폭되고, 출력 정합회로(40)에서 임피던스 변환된 뒤, 방향성 결합기(10)를 경유하고, 저영역 통과필터(50)에 의해 불필요한 고조파가 제거되어, 일극쌍투(一極雙投)(이하「SPDT : Single Pole Double Throw 」라 한다) 스위치(60)를 통해서 안테나 단자(81)에 접속된 안테나(70)로부터 방사된다.

다음 수신시에는, 안테나(70)에서 수신된 수신신호는, 안테나 단자(81), SPDT스위치(60), 수신신호 출력단자(83)를 경유하고, 고주파 수신회로(도시하지 않음)로 보내진다. SPDT스위치(60)는 송수신의 타이밍에 맞추어, 고주파 송신회로 모듈이 논리 회로부(도시하지 않음)로부터 제어단자(82)를 통해서 받는 제어 신호를 바탕으로 스위치 제어회로(34)가 발생하는 스위치 제어신호에 의해 송신회로측과 수신회로측으로의 접속을 전환된다.

여기에서, GSM으로 대표되는 디지털 휴대전화 시스템에서는, 다른 단말과의 혼신(混信)을 피하기 위해서, 기지국에서 각 휴대전화 단말에, 송신전력을 필요 최소한으로 하도록 지시하는 전력제어신호가 보내진다. 휴대전화에서는 이 전력제어 신호에 근거해서 송신전력을 제어하기 위해서, 방향성 결합기(10)에 의해 송신신호전력의 일부를 취하여, 이것을 검파기(33)로 검파하여, 얻어진 검파전압을 참조하면서 바이어스 전압 제어회로(32)에 의해 전력 증폭기(31)의 게인(gain)을 소정의 송신전력이 얻어지도록 조정하고 있다.

일반적으로, 방향성 결합기는 양단(兩端)을 가지는 주선로와 같이 양단을 가지는 부선로로 이루어지는 4 단자회로이며, 주선로의 2 단자 사이를 통과하는 신호전력의 일부를 주선로와 전자결합한 부선로에 의해 그 한쪽 단자로부터 취하는 구성으로 되어 있다. 방향성 결합기의 성능지표는 결합도와 방향성으로 나타내어진

다. 전자는 주선로에 입력하는 전력과 부선로에 의해 취해지는 전력의 비(比)로 정의되며, 후자는 주선로 상의 진행파(혹은 반사파)가 부선로 상의 두 단자 각각에 나타나는 전력의 비(比)로 정의된다. 결합도는 높은 만큼 큰 전력을 부선로측에 취할 수 있지만, 주선로측의 손실이 증가하기 때문에 필요 충분한 양으로 억제할 필요가 있다. 방향성은 후에 설명하는 것 같이 진행파만을 분리해서 검출하고 싶은 용도에서는, 높으면 높을수록 좋다.

그런데, 최근에는 데이터 통신비율의 증가나, 안테나 내장 단말의 증가에 따라, 휴대전화에는 안테나의 방사 임피던스에 의하지 않고 일정한 송신전력을 출력하는 능력 즉 내부하(耐負荷) 변동성능의 향상이 요구되고 있다. 예컨대, 휴대전화를 스틸 책상 위에 놓은 채 데이터통신으로 이용한다든가, 유저가 안테나부를 쥔 채 통화하는 등의 상황하에서는, 안테나의 방사 임피던스가 변화되고, 송신신호의 일부가 임피던스 부정합(不整合)에 의해 안테나에서 반사해서 전력 증폭기측으로 되돌아가는 반사파가 된다. 이때, 송신전력을 검출하는 방향성 결합기가 전력증폭기로부터 안테나측으로의 진행파인 송신신호와 안테나로부터의 반사파를 분리할 수 없으면, 예컨대 안테나로부터의 반사전력이 증가했을 경우에, 전력증폭기로부터의 출력이 증가하고 있는 것으로 판단해서 전력증폭기의 출력을 내리고, 결과적으로 안테나로부터 방사되는 전력을 필요 이상으로 내려버려서, 기지국과 통신을 할 수 없게 된다.

또한, 안테나의 방사 임피던스에 따라서는 반사파의 위상이 진행파의 위상과 반대가 되기 때문에, 진행파와 반사파를 분리하지 못하면, 반사전력의 증가에 따라 검출되는 전력이 감소하고, 전력증폭기의 출력을 필요 이상으로 높이게 되며, 다른 단말에 영향을 주게 된다. 이 때문에, 방향성 결합기에는 진행파와 반사파를 분리해서 검출할 수 있는 능력, 즉 높은 방향성이 필요하게 된다.

휴대전화용의 방향성 결합기에는, 또한 다른 휴대전화용 부품과 같이 소형인 것이 요구된다. 방향성 결합기가 소형이 되기 위해서는 단위 면적당의 결합도가 높을 필요가 있다. 또한, 전력증폭기의 출력을 낭비하지 않고 안테나까지 전달시키기 위해서, 저손실일 것도 요구된다. 이 외에도, 세라믹 다층기판 프로세스 등에서 방향성 결합기를 제조할 경우에는, 각층의 층간 위치 어긋남 등에서 특성이 크게 변화되지 않는 것 등이 요구된다.

이상과 같은 요구에 부응하기 위해서, 예컨대, 특허문헌 1에서는 층간 어긋남이 생겨도 결합도가 변화되지 않게 하는 구조가 제안되고 있으며, 특허문헌 2에서는 방향성에 뛰어나고, 삽입 손실이나 반사특성의 열화 등이 적은, 소형구조가 제안되어 있다. 아울러, 특허문헌 3에서는, 주선로 및 부선로를 접지전극으로 끼운 샌드위치 구조에 비해, 주선로 및 부선로의 라인·임피던스를 저하시키지 않아도 되며, 소형화를 꾀할 수 있는 구조가 제안되어 있다.

도 10은, 본 발명의 전제로서 검토한 방향성 결합기의 구성예를 나타내는 것이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다. 도 10의 구성예는, 특허문헌 1의 특징을 반영한 것으로 되어 있다. 이 방향성 결합기는, 주선로(11)와 접지면(25)을 포함하고, 주선로(11) 바로 밑의 내층에 주선로와 병행으

로, 주선로보다 넓은 폭의 부선로(12)가 설치되어 있다. 이 도 10의 구성예는, 주선로와 부선로가 다층기판 내에서 단순하게 적층된 구조인 것으로부터, 이후, 이러한 구성예를 적층형이라 부른다.

도 11은, 본 발명의 전제로서 검토한 방향성 결합기의 다른 구성예를 나타내는 것이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다. 도 11의 구성예는, 특허문헌 2 또는 특허문헌 3의 특징을 반영한 것으로 되어 있다. 이 방향성 결합기는, 주선로(11)와 접지면(25)을 포함하고, 주선로(11) 바로 밑의 내층에, 주선로와 병행하게 겹치는 부분과, 주선로의 단부에서 주선로와 수직이 되는부분과, 주선로로부터 떨어진 위치에서 다시 주선로와 병행이 되는 부분을 가지는 역J자형의 선로(12a)가 설치되어 있다. 선로(12a)의 더욱 밑의 내층에는, 주선로로부터 떨어진 위치에서 주선로와 병행이 되는 부분과, 주선로의 다른 한쪽의 단부에서 주선로와 수직이 되는 부분과, 주선로와 병행하게 겹치는 부분을 가진 J자형의 선로(12b)가 설치되어 있다. 선로(12a)와 선로(12b)는 비어(13)에 의해 접속되어 부선로가 형성된다. 이 도 11의 구성예는, 부선로가 주선로 바로 밑에 신호의 입출력단을 갖고, 접지면과 평행한 루프를 가지는 나선(螺旋) 모양의 구조인 것으로부터, 이후, 이러한 구성예를 가로감기형(橫卷型)이라 부른다.

이러한, 적층형이나 가로감기형의 방향성 결합기를 이용함으로써 어느 정도의 결합도를 얻는 것은 가능하다. 그렇지만, 휴대전화의 소형화에 따라 방향성 결합기에도 더욱더 소형화가 요구되고 있어, 적층형이나 가로감기의 구조로는 달성할 수 없었던 단위 면적당의 결합도를 실현할 수 있는 새로운 구조가 필요로 하고 있다.

본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적이지만 개요를 간단히 설명하면, 다음과 같다. 본 발명의 방향성 결합기는, 주선로와 부선로와 접지면으로 구성되는 방향성 결합기에 있어서, 상기 주선로 또한 / 또는 상기 부선로가 적어도 한번 감기(一卷) 이상인 루프를 형성하고 있으며, 상기 루프가, 해당 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 상기 접지면에 대하여 수평이 되도록 배치되는 것을 특징으로 한다. 상기 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 상기 접지면에 대하여 수평이 되도록 루프를 배치함으로써, 주선로 또한 / 또는 부선로로부터 자계(磁界)를 효율 좋게 발생시킬 수 있게 되며, 단위 면적당의 결합도가 높아지고, 소형화가 달성된다.

여기서, 상기 루프의 중에서 상기 주선로 또한 / 또는 상기 부선로가 자선로

(自線路)내에서 같은 전류를 흘리는 방향으로 병주(竝走)하는 회수가 가장 많은 제

1구간이, 그 이외의 제2 구간보다도 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되며,

또한, 상기 주선로와 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분이 적어도 상기 제1 구간과 같은 정도 혹은 한층 더 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되면, 가장 강하게 자계를 발생하는 개소(箇所)가 상기 접지면으로부터 가장 떨어짐으로써 자계의 영향을 최대한으로 넓힐 수 있고, 또한, 결합에 기여하는 부분도 또한 접지면의 영향을 가장 받기 어려운 위치에 배치되는 것으로부터, 단위 면적당의 결합도를 보다 높일 수 있다.

더욱이, 상기 주선로의 결합에 기여하는 부분이 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분보다도 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분과 겹치도록 배치되면, 상기 주선로의 결합에 기여하는 부분으로부터 접지면측을 향해서 본 방향성 결합기의 투영(投影)면적이 최소화되는 동시에, 상기 주선로의 결합에 기여하는 부분이 있는 특성 임피던스를 가지기 때문에 필요한 폭을 최대화할 수 있는 것으로부터, 통과 손실을 저감(低減)할 수 있다. 또 이때, 상기 주선로의 결합에 기여하는 부분 전체의 폭과 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분 전체의 폭에 차이가 있으면, 상기 주선로와 상기 부선로가 제조시에 위치 어긋남을 발생시켰을 때에도 결합도의 변화를 억제할 수 있는 효과가 있다.

또, 여기까지 설명한 본 발명의 방향성 결합기에 있어서, 상기 주선로와 상기 부선로는 동일한 다층기판 위 혹은 내부에 형성되며, 해당 다층기판이 탑재되는 친기판(親基板-모체기판) 위 혹은 내부에 상기 접지면이 배치되도록 구성을 취하면, 상기 다층기판측에 접지면을 형성할 필요가 없어지므로, 상기 다층기판의 층수 를 감(減)함으로써 방향성 결합기를 보다 저가격으로 실현할 수 있다.

나아가, 여기까지 설명한 본 발명의 방향성 결합기를, 접지면을 포함하는 모듈 기판의 복수 배선층으로 형성하고, 이 모듈 기판상에 설치한 전력증폭기의 송신 신호전력을 검파하도록 구성하면, 소형이며 고성능인 고주파 회로모듈이 실현 가능해진다.

본원에 있어서 개시되는 발명 중, 대표적인 것에 의해 얻을 수 있는 효과를 간단히 설명하면, 방향성 결합기나 고주파 회로모듈의 소형화가 실현된다.

이하의 실시예에 있어서는 편의상 그 필요가 있을 때는, 복수의 섹션 또는 실시예로 분할해서 설명하지만, 특별히 명시했을 경우를 제외하고, 그것들은 서로 무관계한 것이 아니라, 한쪽은 다른 쪽의 일부 또는 전부의 변형예, 상세, 보충 설명 등의 관계에 있다. 또한, 이하의 실시예에 있어서, 요소의 수 등(개수, 수치, 양, 범위 등을 포함한다)을 언급할 경우, 특별히 명시했을 경우 및 원리적으로 분명히 특정한 수에 한정될 경우 등을 제외하고, 그 특정한 수에 한정되는 것은 아니며, 특정한 수 이상이어도 이하여도 좋다.

나아가, 이하의 실시예에 있어서, 그 구성 요소(요소 스텝 등도 포함한다)

는, 특별히 명시했을 경우 및 원리적으로 분명히 필수적이라고 생각될 경우 등을 제외하고, 반드시 필수적인 것이 아닌 것은 말할 필요도 없다. 마찬가지로, 이하의 실시예에 있어서, 구성 요소 등의 형상, 위치 관계 등을 언급할 때는, 특히 명시했 을 경우 및 원리적으로 분명하게 그렇지 않다고 생각될 경우 등을 제외하고, 실질적으로 그 형상 등에 근사 또는 유사한 것 등을 포함하는 것으로 한다. 이것은, 상기수치 및 범위에 관해서도 마찬가지이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 근거해서 상세히 설명한다. 또, 실시예를 설명하기 위한 전체도면에 있어서, 동일한 부재(部材)에는 원칙으로서 동일한 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.

(실시예 1)

도 1에 본 발명의 실시예 1에 있어서의 방향성 결합기의 구조를 나타낸다.

도 1(a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다. 도 1(b)로부터 알 수 있는 것처럼, 방향성 결합기는, 네 층의 절연층(21∼24)으로 이루어진 다층기판(20)에 의해 형성된다. 본 실시예 1에서는, 다층기판에 비유전율(比誘電率)이 7.8, tanδ가 0.002인 유리 세라믹 다층기판을 이용했다. 각 절연층의 두께는 각각 150μm이다. 다층기판(20)의 이면에는 접지면(25)이 설치되어 있다. 접지면을 포함하는 배선 도체의 도전율은 4×10⁷S/m 로, 두께는 15μm이다. 주선로(11)는 다층기판의 접지면이 설치된 이면과는 반대측 표면에 설치된다. 부선로는, 주선로의 바로 밑의 내층에 주선로와 병행하게 설치된 2개의 선로(12a, 12c)와, 이것들보다도 접지면에 가까운 층에 설치된 선로(12b)가 비어(13a, 13b)에 의해 접속되는 것으로 형성되어 있다. 이때의 접속방법은 선로(12a)와 (12c)에 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 한 접속방법이며, 즉, 이것들이 선로에서 구성되는 부선로는, 주선로(11) 바로 밑의 내층에 신호의 입출력단(入出力端)을 갖는 한번 감기(一卷) 루프로 되어 있다.

여기서, 도 1(a)로부터 알 수 있는 것처럼, 부선로의 루프는 접지면(25)에 대하여 수직인 방향으로 루프를 그리고 있기 때문에, 부선로의 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분은, 접지면(25)에 대하여 수평으로 되어 있다. 본 실시예 1에서 주선로(11)의 폭 및 부선로(12a, 12b, 12c)의 폭은 모두 100μm 이며, 부선로

12a와 12c의 간격도 100μm 이다. 또한, 주선로의 결합에 기여하는 선로길이, 즉 도 1에 나타낸 부분의 선로길이는 2mm 이다.

본 실시예 1의 방향성 결합기는, 부선로가 접지면에 대하여 세로(縱)로 감기고 있으므로, 이후, 세로감기형(縱卷型)이라고 부른다.

다음으로, 본 실시예 1에 의한 세로감기형의 방향성 결합기가, 도 10 및 도

11에 나타낸 적층형 및 가로감기형의 방향성 결합기와 비교하여 어떤 효과를 얻을 수 있을지를, 도 2에 의해 설명한다. 도 2(a)는 결합도의 비교도이며, (b)는 결합도 변화량의 비교도이다. 어느 쪽의 그래프도 3차원 전자계(電磁界) 해석에 의해 구해진 결과이다. 또, 이 비교를 위해, 도 1, 도 10 및 도 11의 각 구성예는, 각각 도 1과 같은 구조의 다층기판을 이용해서 같은 면적에서 실현하는 것으로 한다. 즉, 도 10 및 도 11에 있어서의 주선로(11)의 폭은 100μm이며, 도 10에 있어서의 부선로(12)의 폭은 300μm이다. 또한, 도 11에 있어서의 부선로(12a, 12b)의 폭은 100μm이며, 각 부선로(12a, 12b)에 있어서의 주선로와 병행이 되는 부분과 주선로와 병행하게 겹치는 부분의 간격은 100μm 이다.

도 2(a)에 의하면, 같은 다층기판 내에 같은 면적으로 형성했는데도 불구하고, 세로감기형은 다른 것에 비해서 3dB에 가까운 높은 결합도를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 이것은, 세로감기형에서는 부선로의 루프를 수직으로 관통하는 자계 벡터의 주성분이 접지면에 대하여 수평으로 되어 있는 것에 의해, 주선로가 발생한 자계를 부선로가 효율적으로 받을 수 있기 때문이다. 도 1(a)와 같은 주선로와 접지면의 조합에 의한 마이크로 스트립(microstrip) 선로구조에서는, 예컨대 주선로에 도 1(a)의 실선 화살표와 같은 방향으로 전류를 흘렸을 경우의 전자계 분포는, 접지면이 없을 경우에 접지면을 끼고 주선로와 대상의 위치에 실선의 화살표와는 역방향의 영상(影像)전류가 흐르고 있을 경우의 전자계 분포와 같아지게 되는 것이 알려져 있다. 주선로에 의해 만들어지는 자계와 영상전류에 의해 만들어지는 자계는, 주선로와 영상전류가 흐르는 위치의 사이에서는, 접지면에 수평인 방향으로 서로 강화하는 관계가 된다. 세로감기형에서는 부선로의 루프가 접지면에 수직하기 때문에, 접지면에 수평한 자계에 대하여 가장 감도가 높다. 따라서, 높은 감도를 가지는 방향에 강한 자계가 존재하는 세로감기형의 구성은, 주선로와 접지면으로 구성되는 마이크로 스트립 선로구조에 대하여, 가장 효율적으로 자계를 받을 수 있는 구조라고 할 수 있다.

또한, 도 1의 구성예에서는 주선로의 바로 밑의 층에서 부선로를 형성하는 선로부분12a와 12c가 병주(竝走)하고 있다. 이 때문에, 부선로가 형성하는 루프는, 약 1.5 감기 환산이 되기 때문에, 자계감도가 높여져 있다, 이에 대하여, 적층형에서는 주선로와 부선로는 병주하고 있을 뿐이므로, 자계 감도를 높이기 위해서는 선 로길이를 늘릴 필요가 있다. 또한, 가로감기형에서는 부선로의 루프가 접지면에 수평하기 때문에, 접지면에 수직한 자계에 대하여 가장 감도가 높아지지만, 접지면이 있을 경우에는, 주선로에 의해 만들어지는 자계와 영상전류에 의해 만들어지는 자계는, 접지면에 수직한 방향에서는 서로 약하게 하는 관계가 되기 때문

에, 효율적으로 자계를 검출할 수 없다.

또, 가로감기형의 경우, 접지면이 존재하지 않으면, 접지면이 존재하지 않을 경우의 세로감기형에 가까운 특성을 나타내고 있다고 생각되지만, 현실적으로는 접지면이 존재하지 않는 구성은 거의 생각할 수 없다. 일반적으로 고주파회로에서는 안정한 성능을 실현하기 위해서, 기준 전위가 되는 접지면이 설치되어 있고, 이것에 대하여 마이크로 스트립선로나 스트립선로 등의 전송 선로가 설치되어 있다. 방향성 결합기나 주파수 필터 등의 칩 부품에서는 부품 내에 접지면을 가지고 있지 않는 것도 존재하지만, 보통, 이것들을 탑재하는 친기판(親基板-모체기판) 위 혹은 내부에는 접지면이 존재하기 때문에, 장치를 조립한 상태에서는 어떤 형(形)으로 접지면이 존재하게 되기 때문이다.

또한, 도 1의 구조는, 예컨대, 부선로 내에서 같은 전류를 흘리는 방향으로 병주하는 회수가 가장 많은 구간을 제1 구간(선로(12a, 12c)에 해당)으로 하고, 그 이외를 제2 구간(선로(12b)에 해당)으로 하면, 제1 구간 쪽이 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되며, 또한, 주선로와 부선로의 결합에 기여하는 부분도 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되는 것으로 되어 있다. 제1 구간 쪽을 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치함으로써 자계의 영향을 최대한으로 넓힐 수 있고, 결합에 기여하 는 부분(즉 주선로와 부선로가 근접 배치되어서 전자결합하고 있는 부분이며, 도 1에서는 주선로(11)와 선로(12a, 12c)의 부분에 해당)을 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치함으로써 접지면의 영향을 받기 힘들어진다. 따라서, 예컨대, 도 1에 있어서 접지면(25)을 주선로(11)의 위쪽에 배치하도록 한 구성 등과 비교하면, 단위 면적당의 결합도를 보다 높일 수 있다.

다음으로, 도 2(b)에 의하면, 같은 다층기판 내에 같은 면적으로 형성하였음에도 불구하고, 세로감기형은 다른 것에 비해, 각 층간의 위치 어긋남이 생겼을 경우에, 가장 결합도 변화량이 작다는 것을 알 수 있다. 세로감기형에서는 주선로의 바로 밑의 층에 존재하는 부선로를 형성하는 선로부분(12a)과 (12c)를 합친 폭이 주선로의 폭보다도 200μm 넓다. 이 때문에, 주선로가 선로부분(12a) 또는 (12c)의 어느 한쪽으로 어긋났을 경우, 떨어진 쪽의 선로부분 사이의 용량성(容量性) 결합은 감소하지만, 가까워진 쪽의 선로부분 사이의 용량성 결합은 증가한다. 이로 인해 주선로와 부선로 전체 사이의 용량성 결합량은 층간 위치 어긋남이 생겨도 변화가 적도록 억제할 수 있기 때문에, 결과적으로 결합도 변화량도 적게 억제할 수 있다.

이에 대하여, 적층형은 주선로에 비해서 부선로의 폭이 200μm 넓기 때문에, 약간의 층간 위치 어긋남이 생겨도 주선로가 부선로 위로부터 벗어나는 일은 없으므로, 세로감기형에 이어서 결합도 변화량은 적다. 그러나, 가로감기형에서는 층간 위치 어긋남이 있으면 자계 결합량, 용량성 결합량이 함께 저하하기 때문에 결합도가 크게 저하하고, 나아가 주선로가 부선로 루프의 중심에 가까워질지 멀어질지에 의해 용량성 결합량의 변화에 차이가 생기기 때문에, 위치 어긋남의 방향에 의해 결합도 변화량에 차이가 생기고 있다.

이상과 같이, 본 실시예1의 방향성 결합기를 이용하면, 적층형이나 가로감기형의 방향성 결합기와 비교해서 단위 면적당의 결합도를 높게 할 수 있고, 소형화가 실현 가능해진다. 또한, 제조시에 층간 위치 어긋남이 생겼다고 하더라도 결합도 변화량이 적기 때문에, 고(高) 신뢰화나, 제조수율의 향상에 따르는 저비용화 등이 가능해진다.

(실시예 2)

본 실시예 2의 방향성 결합기는, 실시예 1의 방향성 결합기를 이용해서 더욱 방향성 조정을 행한 것이다. 본 실시예 2의 방향성 결합기의 구조는, 상기 실시예 1의 것과 기판층수, 절연층, 도체의 두께나 재료, 부선로의 선로폭, 주선로의 결합에 기여하는 선로길이는 같으며, 주선로의 선로폭이나 부선로를 구성하는 선로 속에서 병주하는 부분의 선로 간격 등은, 방향성을 개선하기 위한 파라미터가 되고 있다.

도 3(a)는 결합도 및 방향성의 주선로폭 의존성을 나타내는 그래프로서, (b)는 같은 부선로 간격 의존성을 나타내는 그래프이다. 어느 쪽의 그래프도 3차원 전자계 해석에 의해 구해진 결과이다. 도3(a)는 부선로간격이 140μm 일때의 결과로,

이것에 의하면, 주선로폭을 260μm 내지 200μm로 좁게 함에 따라 결합도는 조금씩 감소하지만, 방향성은 향상해 가는 것을 알 수 있다. 본 실시예 2에서는, 방향성의 목표를 25dB로 했으므로, 주선로폭을 200μm로 하면 충분한 여유를 가져 서 목표를 만족시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 다음으로 도 3(b)는 주선로폭이 200μm 일 때의 결과로, 이것에 의하면, 부선로 간격을 100μm 내지 180μm로 넓힘에 따라, 결합도는 조금씩 감소하지만, 방향성은 부선로 간격이 140μm일 때에 피크를 가지는 것을 알 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예 2의 방향성 결합기를 이용하면, 실시예 1에서 말한 각종 효과에 더하여, 더욱, 주선로의 폭과 부선로의 간격이라는 두 개의 파라미터로 방향성을 조정함으로써, 높은 내부하(耐負荷) 변동 성능을 실현하기 위해서 필요한 방향성을 용이하게 얻을 수 있다.

일반적으로 방향성 결합기의 방향성은, 주선로와 부선로 간의 자계결합(유도성 결합)과 전계결합(용량성 결합) 간의 밸런스에 의해 결정된다. 본 실시예 2의 방향성 결합기로 자계결합을 증가시키기 위해서는 부선로의 루프 면적 혹은 감음 수를 증가시키면 되며, 전계결합을 증가시키기 위해서는 주선로와 부선로의 겹쳐진 폭을 늘리든지 주선로와 부선로 간의 절연층(21)의 두께를 얇게 하면 된다. 본 실시예 2에서는 이 중에서 비교적 용이하게 조정할 수 있는 선로폭에 주목했지만, 당연히 그 이외의 파라미터로도 방향성의 조정은 가능하다.

(실시예 3)

본 실시예 3의 방향성 결합기는, 실시예 1 등에서 말한 것과 같은 세로감기형의 구조를 더욱 응용한 것이다. 도 4는, 본 발명의 실시예 3에 있어서의 방향성 결합기의 구조예를 나타내는 것이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다. 본 실시예 3의 방향성 결합기를 구성하는 기판층수, 절연층, 도체의 두께나 재료, 주선로 및 부선로의 폭, 주선로의 결합에 기여하는 선로길이 등은 실시예 1과 같다. 본 실시예 3과 실시예 1의 차이는, 본 실시예 3에서는, 도 4에 도시한 바와 같이, 부선로의 선로부분(12a)이 주선로(11) 바로 밑의 층에 주선로(11)와 서로 겹치도록 설치되며, 부선로의 선로부분(12c)이 주선로(11)와 병행하게 표층(表層)에 설치되어 있는 점이다.

선로부분(12a)와 (12c)는, 접지면(25)에 가까운 층에 설치된 선로(12b)와 비어(13a, 13b)를 통해서 접속되며, 전체로서 접지면에 대하여 수직에 가까운 루프를 가진 부선로가 형성되어 있다. 바꿔 말하면, 이 루프를 수직으로 관통하는 벡터는, 접지면에 대한 수직방향보다도 수평방향 쪽이 주성분으로 되어 있다. 본 실시예 3의 방향성 결합기는, 부선로가 접지면에 대하여 세로감기임과 동시에, 부선로의 일부가 표층에서 주선로와 병주하고 있기 때문에, 이후, 세로감기병주형(縱卷竝走型)이라고 부른다. 또, 주선로(11)와 선로부분(12c) 사이의 간격은 100μm이므로, 본 실시예 3의 방향성 결합기를 표층으로부터 바라본 투영 면적은, 실시예 1과 같다.

이 세로감기 병주형과 실시예 1에서 말한 세로감기형의 3차원 전자계 해석 결과에 의한 특성비교를, 도 5에 나타낸다. 도 5(a)보다, 세로감기형과 비교해서 세로감기 병주형은 결합도가 높은 것을 알 수 있다. 이것은, 부선로의 선로부분

(12c)을 표층에 설치함으로써, 부선로가 구성하는 루프의 유효면적이 넓어졌기 때문이다. 이에 대하여, 도 5(b)부터는, 세로감기형에 비해서 세로감기 병주형은 층간의 위치 어긋남이 생겼을 경우의 결합도 변화량이 크다는 것을 알 수 있다. 단

지, 세로감기 병주형의 결합도 변화량은, 도 2(b)의 결과와 비교하면, 적층형과 같 은 정도임을 알 수 있다. 이것은, 주선로(11)와 부선로의 선로부분(12a)과는 같은 폭으로 서로 겹치고 있기 때문에 층간 위치 어긋남에 따라 용량성 결합량이 변화되지만, 주선로(11)와 부선로의 선로부분(12c)과는 같은 층에 있기 때문에 층간 위치 어긋남의 영향을 받지 않으므로, 양자를 평균하면 그렇게 큰 결합도 변화량이 안 되기 때문이라고 생각할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시예 3의 방향성 결합기를 이용하면, 실시예 1에서 말한 세로감기형의 경우보다도 더욱 단위 면적당의 결합도가 높아지고, 보다 소형화가 실현 가능해진다. 또, 본 실시예 3의 방향성 결합기는, 사실은 사용상에서 실시예 1의 방향성 결합기와 대비하면, 결합도 변화량에 대하여 여유가 있는 시스템에 이용할 수 있을 경우나, 층간 위치 어긋남이 작은 다층기판 제조 프로세스로 방향성 결합기를 제조할 수 있을 경우에 적합하다.

(실시 예4)

본 실시예 4의 방향성 결합기는, 실시예 1 등에서 말한 것 같은 세로감기형의 구조를 주선로와 부선로에 적용한 것이다. 도 6은, 본 발명의 실시예 4에 의한 방향성 결합기에 있어서, 그 구성예를 나타내는 사시도이다. 본 실시예 4의 방향성 결합기는, 접지면(도시하지 않음)에 대면해서 병행하게 늘어선 2개의 선로(12a, 12c)와, 해당 2개의 선로보다 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 2개의 선로와 병행하게 배치된 3개의 선로(11a, 11c, 11e)와, 상기 2개의 선로와 상기 접지면 사이에 배치된 1개의 선로(12b)와, 상기 1개의 선로와 상기 접지면 사이에 배치된 별도의 2개의 선로(11b, 11d)를 갖추고 있다. 그리고, 상기 2개의 선로(12a, 12c)와 상기 1개의 선로(12b)를, 상기 2개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 비어(14a, 14b)에 의해 접속함으로써 부선로가 형성되어 있다. 게다가, 상기 3개의 선로(11a, 11c, 11e)와 상기 별도의 2개의 선로(11b, 11d)를, 상기 3개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 비어(13a, 13b, 13c, 13d)에 의해 접속함으로써 주선로가 형성되어 있다.

이러한 구성으로 함으로써 주선로, 부선로가 함께 접지면에 대하여 수직인 루프를 가진, 즉, 높은 자계결합 효율을 가지는 구조가 실현된다. 본 실시예 4에 있어서의 방향성 결합기의 결합도는, 주선로 및 부선로의 결합에 기여하는 부분의 길이(즉 주선로나 부선로에 있어서의 루프의 한번 감은 분(分)의 크기)나, 각각의 루프의 감음 수(數)나, 주선로와 부선로의 간격 등에 의해 조정할 수 있다. 또, 이 때에, 예컨대 루프에 수직인 선로부분(도 6에서는 계단모양의 선로(11b, 11d, 12b)에 있어서의 단차(段差) 부분에 해당)은, 결합에는 기여하지 않기 때문에 루프의 한번 감은 분의 크기에는 포함되지 않는다. 또한, 루프의 감음 수에는, 예컨대 주선로가 도 1의 경우와 같이 루프를 형성하지 않는다, 즉, 감음 수 0의 경우도 포함되어도 좋다. 또, 본 실시예 4에서는 주선로의 길이를 부선로의 길이보다도 길게 하고 있지만, 이것은 정합회로 등에 있어서 위상을 조정하기 위해서 긴 선로가 필요할 경우 등에, 이 부분에 방향성 결합기의 주선로를 겸용시킴으로써 모듈 면적의 유효활용을 꾀하는 것을 상정(想定)하고 있기 때문이다.

(실시예 5)

본 실시예 5의 고주파 회로모듈은, 실시예 1 등에서 말한 세로감기형의 방향 성 결합기를, 도 7에 나타낸 송신 고주파 회로블록의 기능을 갖는 고주파 회로모듈

의 모듈기판(다층기판) 내에 형성한 것이다. 도 8은, 본 발명에 의한 실시예 5의 고주파 회로모듈에 있어서, 그 구성예를 나타내는 것이며, (a)는 레이아웃도, (b)는 (a)의 A-A’단면도이다. 도 8(a), (b)에 있어서, 방향성 결합기(10)는, 주선로

(11)와, 선로(12a∼12c)로 구성되는 부선로로 구성되며, 다층기판(20)의 배선층에 의해 형성된다. 실시예 1에서 설명한 단위 면적당의 결합도의 높이에 의해, 방향성 결합기(10)의 점유 면적은 고주파 회로모듈(90) 내의 작은 부분에 그쳤으므로 고주파 회로모듈 전체를 소형으로 실현할 수 있었다.

또한, 방향성 결합기(10)의 결합도는 모듈기판 제조시의 층간 어긋남에 대하여 결합도 변화량이 적기 때문에, 결합도 변화량을 예상한 여분인 결합도 마진을 좁힘으로써 결합도를 될 수 있는 한 낮게 억제할 수 있었다. 이로 인해, 주선로를 통과하는 전력 증폭기 출력으로부터 여분 전력을 빼앗지 않아도 되기 때문에, 고주파 회로모듈 전체의 송신 전력효율을 개선할 수 있었다.

여기서, 방향성 결합기(10)에 있어서의 주선로(11)의 양단은, 각각 전송 선로(41) 및 칩용량(42a∼42c)로 구성되는 출력 정합회로와 낮은 영역 통과필터(5)에 접속되며, 부선로의 양단은 각각 전력증폭기IC(30) 내의 검파기와 종단(終端)저항

(15)에 접속된다. 방향성 결합기(10)의 방향성이 충분히 높으면, 주선로(11) 위를 출력 정합회로로부터 낮은 영역 통과필터(50)측으로 진행하는 신호전력의 일부는, 그 대부분이 부선로의 검파기 측에 나타나며, 종단저항(15) 측에는 거의 나타나지 않는다. 또한, 안테나 측에서 반사가 일어났을 경우에는, 부선로에 나타나는 반사 파성분은 대부분이 종단저항(15) 측에 나타나고, 검파기 측에는 거의 나타나지 않는다. 여기서, 예컨대, 실시예 2에서 말한 것 같은 방법으로 방향성을 조정함으로써 소형으로 충분한 방향성을 구비한 방향성 결합기를 실현할 수 있으며, 소형이며 고성능인 고주파 회로모듈을 실현 가능하게 됐다.

또, 여기에서는, 접지면(25)을 구비한 다층기판(20) 위 또는 내부에 방향성 결합기(10)를 형성하는 예를 나타냈지만, 예컨대, 주선로(11)와 선로(12a, 12c)로 구성되는 부선로를 갖춘 하나의 다층기판부품을 제작하고, 이것을 자기판(子基板)으로 해서 친기판(親基板-모체기판)이 되는 다층기판(20) 상에 설치하도록 하는 것도 가능하다. 이러한 경우라도, 친기판이 되는 다층기판(20)의 접지면(25)에 대하여 자기판 내의 부선로가 세로감기 구조가 되기 위해서 실시예 1 등과 같은 효과가 얻어진다.

(실시예 6)

본 실시예 6의 고주파 회로모듈은, 실시예 1 등에서 설명한 세로감기형의 방향성 결합기를, 도 7에 나타낸 송신 고주파 회로블록의 2 계통 분에 상당하는 멀티밴드 고주파 회로모듈의 모듈기판 내에 2 개소 형성한 것이다. 도 9는, 본 발명에 의한 실시예 6의 고주파 회로모듈에 있어서, 그 구성예를 나타내는 레이아웃도이

다. 멀티 밴드 고주파 회로모듈(95)에는, 2 계통의 주파수에 각각 대응한 전력증폭기를 내장한 듀얼 밴드 전력증폭기IC(35)가 탑재되어 있으며, 각각의 계통인 전력증폭기로부터의 출력은, 각각의 출력 정합회로를 통과해서 낮은 영역 통과 필터

(50a, 50b)에 의해 고조파(高調波)가 제거되며, 일극사투(一極四投)(Single Pole 4 Throw:SP4T)스위치(65)를 경유해서 안테나 단자(도시하지 않음)까지 유도된다.

SP4T 스위치(65)는, 송신의 2 계통과 수신의 2 계통 각각과 안테나 사이의 접속을 바꾸는 역할을 담당한다. 송신의 2 계통 각각의 출력 정합회로와 낮은 영역통과 필터 사이에는 각각의 주파수, 필요한 결합량에 대응한 방향성 결합기(10a,10b)를 설치했다. 이러한 구성으로 함으로써 실시예 5와 같은 이유로, 멀티 밴드 고주파 회로모듈을 소형으로 실현하고, 또한, 높은 송신 전력효율을 달성할 수 있었다.더욱이, 방향성 결합기(10a, 10b)는 각각의 주파수대에서 높은 방향성을 가지도록, 따로따로 최적화되어 있기 때문에, 어느 쪽의 주파수대에 있어서도 높은 내부하 변동성능을 달성할 수 있었다.

이상, 본 발명자에 의해 이루어진 발명을 실시예에 근거해 구체적으로 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경가능하다. 예컨대, 상기의 실시예에서는, 라인 모양의 주선로에 대하여 세로감기형의 부선로를 대비한 구성이나, 세로감기형의 주선로에 대하여 세로감기형의 부선로를 대비한 구성 등을 나타냈지만, 경우에 따라서는, 세로감기형의 주선로에 대하여 라인 모양의 부선로를 대비하는 것과 같은 구성도 가능하다.

본 발명의 방향성 결합기 및 고주파 회로모듈은, 휴대전화 시스템이라는 소형화가 강하게 요구되는 무선통신 시스템의 적용에 특히 유익한 기술이며, 이것에 한하지 않고, 예컨대 무선LAN이나 RFID(Radio Frequency Identification)등, 각 종 무선통신 시스템 전반에 대하여 널리 적용가능하다.

도 1은, 본 발명의 실시예 1에 관한 방향성 결합기(세로감기형(縱卷型))의 구조를 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다.

도 2는, 본 발명의 실시예 1에 관한 방향성 결합기(세로감기형)의 효과를 설명하기 위한 도이며, (a)는 결합도의 비교도, (b)은 결합도 변화량의 비교도이다.

도 3은, 본 발명의 실시예 2에 관한 방향성 결합기의 방향성의 조정법을 설명하기 위한 도이며, (a)은 주선로폭(主線路幅) 의존성, (b)은 부선로 간격 의존성의 예이다.

도 4는, 본 발명의 실시예 3에 관한 방향성 결합기(세로감기 병주형(縱卷竝走型))의 구조를 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다.

도 5는, 본 발명의 실시예 3에 관한 방향성 결합기(세로감기 병주형)의 효과를 설명하기 위한 도이며, (a)는 결합도의 비교도, (b)는 결합도 변화량의 비교도이다.

도 6은, 본 발명의 실시예 4에 관한 방향성 결합기의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.

도 7은, 대표적인 휴대전화의 송신계(送信系) 고주파회로 블록도이다.

도 8은, 본 발명의 실시예 5를 설명하기 위한 고주파 회로모듈의 도이며, (a)는 레이아웃도, (b)는 단면도이다.

도 9는, 본 발명의 실시예 6을 설명하기 위한 멀티밴드 고주파 회로모듈의 레이아웃도이다.

도 10은, 본 발명의 전제로서 검토한 방향성 결합기(적층형)의 구조를 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이

다.

도 11은, 본 발명의 전제로서 검토한 별도의 방향성 결합기(가로감기형(橫卷型)의 구조를 설명하기 위한 도이며, (a)는 사시도, (b)는 단면도, (c)는 상면으로부터의 투시도이다.

[부호의 설명]

10 , 10a, 1Ob … 방향성 결합기

11, 11a, 11b, 11c, 11d, 11e … 주선로

12, 12a, 12b, 12c … 부선로

13, 13a, 13b, 13c, 13d, 14a, 14b … 비어

15, 15a, 15b … 종단저항(終端抵抗)

20 … 다층기판

21, 22, 23, 24 … 절연층

25 … 접지면

30 … 전력증폭기IC

31 … 전력증폭기

32 … 바이어스 전압제어회로

33 … 검파기

34 … 스위치 제어회로

35 … 듀얼밴드 전력증폭기IC

40 … 출력정합회로(出力整合回路)

41 … 전송 선로

42a, 42b, 42c … 칩 용량

50, 50a, 50b … 저영역(低領域) 통과필터

60 … SPDT스위치

65 … SP4T스위치

70 … 안테나

80 … 송신신호 입력단자

81 … 안테나 단자

82 … 제어 단자

83 … 수신신호 출력단자

90 … 고주파송신 회로모듈

95 … 멀티밴드 고주파송신 회로모듈.

Claims

주선로(主線路)와 부선로(副線路)와 접지면을 구비하여 이루어진 방향성 결합기에 있어서,

상기 주선로 및 상기 부선로 중 적어도 하나가 한번 감기(一卷) 이상의 루프를 형성하고 있으며, 상기 루프가, 해당 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 상기 접지면에 대하여 수평이 되도록 배치되며,

상기 루프 중에서 상기 주선로 및 상기 부선로 중 적어도 하나가 자선로(自線路) 내에서 같은 전류를 흘리는 방향으로 병주(竝走)하는 회수가 가장 많은 제1 구간이, 그 이외의 제2 구간보다도 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되며, 또한, 상기 주선로와 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분이 상기 제1 구간과 같은 정도 혹은 한층 더 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
삭제
제1항에 있어서,

상기 주선로의 결합에 기여하는 부분이 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분보다도 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분과 겹치도록 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제3항에 있어서,

상기 주선로의 결합에 기여하는 부분 전체의 폭과 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분 전체의 폭에 차이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방향성 결합

기.
제1항에 있어서,

상기 주선로와 상기 접지면과의 사이에 상기 주선로와 병행(竝行)하게 n개의 선로가 설치되고(n은 2 이상의 정수), 해당 n개의 선로와 상기 접지면과의 사이에 n-1개의 선로가 설치되며, 상기 n개의 선로와 상기 n-1개의 선로가, 상기 n개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 부선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제1항에 있어서,

상기 부선로보다 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 부선로와 병행하게 m개의 선로가 설치되고(m은 2 이상의 정수), 상기 부선로와 상기 접지면과의 사이에 m-1개의 선로가 설치되며, 상기 m개의 선로와 상기 m-1개의 선로가, 상기 m개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 주선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제1항에 있어서,

상기 주선로와 상기 부선로와는 동일한 다층기판 위, 또는 내부에 형성되며, 해당 다층기판이 탑재되는 모체 기판(親基板) 위 또는 내부에 상기 접지면이 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
주선로와 부선로와 접지면을 구비하여 이루어진 방향성 결합기에 있어서,

상기 접지면에 대면해서 병행하게 늘어선 n개의 선로가 설치되고(n은 2 이상의 정수), 해당 n개의 선로보다 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 n개의 선로와 병행(竝行)하게 m개의 선로가 설치되며(m은 2 이상의 정수), 상기 n개의 선로와 상기 접지면과의 사이에 n-1개의 선로와 m-1개의 선로가 설치되고, 상기 n개의 선로와 상기 n-1개의 선로가, 상기 n개의 선로 상으로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로, 상기 부선로가 형성되며, 상기 m개의 선로와 상기 m-1개의 선로가, 상기 m개의 선로 상으로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로,상기 주선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제8항에 있어서,

상기 주선로와 상기 부선로는 동일한 다층기판 위 혹은 내부에 형성되며, 해당 다층기판이 탑재되는 모체(親) 기판 위 혹은 내부에 상기 접지면이 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
접지면과 복수의 배선층으로 이루어진 모듈 기판과,

상기 모듈 기판상에 설치되며, 입력된 송신 신호를 증폭해서 송신 신호전력을 출력하는 전력증폭기와,

상기 모듈 기판의 복수의 배선층 내에 형성되며, 상기 송신 신호전력이 입력되는 주선로 및 상기 주선로와 전자(電磁)결합하는 부선로를 포함하는 방향성 결합기와,

상기 모듈 기판상에 설치되며, 상기 부선로로부터 취한 신호를 검파(檢波)하고, 이 검파한 신호의 크기에 따라 상기 전력증폭기의 게인(gain)을 조정하는 제어부를 구비해서 이루어지고,

상기 주선로 및 상기 부선로 중 적어도 하나가 한 번 감기(一券) 이상의 루프를 형성하고 있으며, 상기 루프가, 해당 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 상기 접지면에 대하여 수평이 되도록 배치되며,

상기 주선로와 상기 접지면과의 사이에 상기 주선로와 병행하게 n개의 선로가 설치되고(n은 2 이상의 정수), 해당 n개의 선로와 상기 접지면과의 사이에 n-1개의 선로가 설치되며, 상기 n개의 선로와 상기 n-1개의 선로가, 상기 n개의 선로 상으로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로, 상기 부선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 회로모듈.
삭제
제10항에 있어서,

상기 부선로보다 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 부선로와 병행(竝行)하게 m개의 선로가 설치되고(m은 2 이상의 정수), 상기 부선로와 상기 접지면과의 사이에 m-1개의 선로가 설치되며, 상기 m개의 선로와 상기 m-1개의 선로가, 상기 m개의 선로 상으로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로, 상기 주선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 회로모듈.
주선로(主線路)와 부선로(副線路)와 접지면을 구비하여 이루어진 방향성 결합기에 있어서,

상기 부선로는 상기 주선로에 병행(竝行)한 부분을 가지고, 또한, 상기 병행한 부분은 상기 접지면에 병행하며,

상기 주선로 및 상기 부선로 중 적어도 하나가 한번 감기(一卷) 이상의 루프를 형성하고 있고, 상기 루프가, 해당 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 상기 접지면에 대하여 수평(水平)이 되도록 배치되며,

상기 루프 중에서 상기 주선로 및 상기 부선로 중 적어도 하나가 자선로(自線路) 내에서 같은 전류를 흘리는 방향으로 병주(竝走)하는 회수가 가장 많은 제1 구간이, 그 이외의 제2 구간보다 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되며, 또한, 상기 주선로와 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분이 상기 제1 구간과 같은 정도 혹은 한층 더 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
삭제
제13항에 있어서,

상기 주선로의 결합에 기여하는 부분이 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분보다 상기 접지면으로부터 떨어진 위치에 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분과 겹치도록 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제15항에 있어서,

상기 주선로의 결합에 기여하는 부분 전체의 폭과 상기 부선로의 결합에 기여하는 부분 전체의 폭에 차이가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제13항에 있어서,

상기 주선로와 상기 접지면과의 사이에 상기 주선로와 병행하게 n개의 선로가 설치되고(n는 2 이상의 정수), 해당 n개의 선로와 상기 접지면과의 사이에 n-1개의 선로가 설치되며, 상기 n개의 선로와 상기 n-1개의 선로가, 상기 n개의 선로위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 부선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제13항에 있어서,

상기 부선로와 병행하게 m개의 선로가 설치되고(m는 2 이상의 정수), 상기 부선로와 상기 접지면과의 사이에 m-1개의 선로가 설치되며, 상기 m개의 선로와 상기 접지면과의 거리는 상기 부선로와 상기 접지면과의 거리보다 크고, 상기 m개의 선로와 상기 m-1개의 선로가, 상기 m개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 주선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제13항에 있어서,

상기 주선로와 상기 부선로는 동일한 다층기판 위 또는, 내부에 형성되며, 해당 다층 기판이 탑재되는 모체 기판(親基板) 위 또는 내부에 상기 접지면이 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
주선로(主線路)와 부선로(副線路)와 접지면을 구비하여 이루어진 방향성 결합기에 있어서,

상기 접지면에 대면해서 병행하게 늘어선 n개(n은 2 이상의 정수)의 선로와, 상기 n개의 선로와 병행하게 배치되는 m개(m은 2 이상의 정수)의 선로가 설치되고, 상기 n개의 선로와 상기 접지면과의 사이에 n-1개의 선로와 m-1개의 선로가 설치되며, 상기 m개의 선로와 상기 접지면과의 거리는 상기 n개의 선로와 상기 접지면과의 거리보다 크고, 상기 n개의 선로와 상기 n-1개의 선로가, 상기 n개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로, 상기 부선로가 형성되며, 상기 m개의 선로와 상기 m-1개의 선로가, 상기 m개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 주선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
제20항에 있어서,

상기 주선로와 상기 부선로는 동일한 다층기판 위 혹은 내부에 형성되며, 해당 다층기판이 탑재되는 모체(親) 기판 위 혹은 내부에 상기 접지면이 배치되는 것을 특징으로 하는 방향성 결합기.
접지면과 복수의 배선층으로 이루어진 모듈 기판과,

상기 모듈 기판상에 설치되며, 입력된 송신 신호를 증폭해서 송신 신호전력을 출력하는 전력 증폭기와,

상기 모듈 기판의 복수의 배선층 내에 형성되며, 상기 송신 신호전력이 입력되는 주선로 및 상기 주선로와 전자(電磁)결합하는 부선로를 포함하는 방향성 결합기와,

상기 모듈 기판상에 설치되며, 상기 부선로로부터 취한 신호를 검파(檢波)하고, 이 검파한 신호의 크기에 따라 상기 전력증폭기의 게인(gain)을 조정하는 제어부를 구비해서 이루어지고,

상기 부선로는 상기 주선로에 병행한 부분을 가지고, 또한, 상기 병행한 부분은 상기 접지면에 병행하며,

상기 주선로 및 상기 부선로 중 적어도 하나가 한번 감기(一卷) 이상의 루프를 형성하고 있고, 상기 루프가, 해당 루프를 수직으로 관통하는 벡터의 주성분이 상기 접지면에 대하여 수평이 되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 고주파 회로 모듈.
제22항에 있어서,

상기 주선로와 상기 접지면과의 사이에 상기 주선로와 병행하게 n개의 선로가 설치되고(n는 2 이상의 정수), 해당 n개의 선로와 상기 접지면과의 사이에 n-1개의 선로가 설치되며, 상기 n개의 선로와 상기 n-1개의 선로가, 상기 n개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 부선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 회로 모듈.
제22항에 있어서,

상기 부선로와 병행하게 m개의 선로가 설치되고(m는 2 이상의 정수), 상기 부선로와 상기 접지면과의 사이에 m-1개의 선로가 설치되며, 상기 m개의 선로와 상기 접지면과의 거리는 상기 부선로와 상기 접지면과의 거리보다 크고, 상기 m개의 선로와 상기 m-1개의 선로가, 상기 m개의 선로 위로 흐르는 전류의 방향이 동일해지도록 접속되는 것으로 상기 주선로가 형성되는 것을 특징으로 하는 고주파 회로 모듈.