TWI756799B - 平衡-不平衡轉換器 - Google Patents

平衡-不平衡轉換器 Download PDF

Info

Publication number
TWI756799B
TWI756799B TW109129126A TW109129126A TWI756799B TW I756799 B TWI756799 B TW I756799B TW 109129126 A TW109129126 A TW 109129126A TW 109129126 A TW109129126 A TW 109129126A TW I756799 B TWI756799 B TW I756799B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
line
terminal
coil
reference potential
balun
Prior art date
Application number
TW109129126A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202118219A (zh
Inventor
佐藤拓也
Original Assignee
日商村田製作所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商村田製作所股份有限公司 filed Critical 日商村田製作所股份有限公司
Publication of TW202118219A publication Critical patent/TW202118219A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI756799B publication Critical patent/TWI756799B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/42—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/42—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns
    • H03H7/422—Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns comprising distributed impedance elements together with lumped impedance elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F19/00—Fixed transformers or mutual inductances of the signal type
    • H01F19/04—Transformers or mutual inductances suitable for handling frequencies considerably beyond the audio range
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115—Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/09—Filters comprising mutual inductance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H2001/0021—Constructional details
    • H03H2001/0085—Multilayer, e.g. LTCC, HTCC, green sheets

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本發明提供一種平衡-不平衡轉換器，其實現小型化及寬頻帶化，並且改善平衡特性。平衡-不平衡轉換器100包括：不平衡端子T1、平衡端子T2、T3及線路L1～線路L4，並且於平衡線路與平衡線路之間轉換訊號。線路L1連接於不平衡端子T1與基準電位之間。線路L2與連接於平衡端子T2與基準電位之間的線路L1耦合。線路L3與連接於平衡端子T3與基準電位之間的線路L1耦合。線路L4與並聯連接於線路L2的線路L3耦合。線路L4係以使相對於通過線路L3的訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。

Description

平衡-不平衡轉換器
本發明係關於一種於不平衡線路與平衡線路之間轉換訊號之平衡-不平衡轉換器，更確定而言，係關於用以提高積層型平衡-不平衡轉換器之特性之結構。
平衡-不平衡轉換器（Balun）係用於不平衡訊號與平衡訊號之相互轉換之轉換器。平衡訊號係振幅相等且彼此之相位反轉之一對訊號，通常用於通訊系統中之IC（Integrated Circuit，積體電路）內之差動放大電路等。另一方面，不平衡訊號係對將電位相對於接地電位之變化進行傳送的傳送方式所使用的訊號，微帶線或天線之輸入輸出之訊號符合。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2016-086327號公報
[發明所欲解決之問題]
於智慧型手機或行動電話等所代表的行動無線通訊裝置中，於用以將天線之不平衡線路與對高頻訊號進行處理之IC電路之平衡線路連接之前端電路中使用平衡-不平衡轉換器。該等通訊裝置中，對小型化及薄型化的要求高，隨之，對於平衡-不平衡轉換器等形成裝置之獨立之機器亦要求進一步之小型化。進而，用於通訊之高頻訊號之頻帶亦不斷擴大，各機器之寬頻帶化之必要性亦升高。
代表性之平衡-不平衡轉換器之類型已知：於連接於不平衡線路之具有波長λ之1/2之長度（λ/2）之線路，耦合有具有λ/4之長度且連接於平衡線路之2個線路的市售平衡-不平衡轉換器；或者於連接於不平衡線路與其中一個平衡線路之間的λ/2之長度之線路，耦合有連接於另一個平衡線路之λ/2之長度之線路的二線式之平衡-不平衡轉換器。該等平衡-不平衡轉換器中需要將彼此耦合的線路形成於同一基板內，因此基板面積增大，不適合於機器整體之小型化。
又，使連接於不平衡線路之低通濾波器中所包含之電感器、與和2個平衡線路分別連接之高通濾波器中所包含之電感器耦合而形成之匹配濾波器型之平衡-不平衡轉換器雖適合於小型化，但存在可使用之頻帶寬度比較狹窄之課題。
針對如上所述之課題，提出有使用3個線路之三線式之平衡-不平衡轉換器，其使與不平衡線路連接之λ/4長度之線路、和與2個平衡線路分別連接之λ/4長度之線路耦合。然而，如上所述之類型之平衡-不平衡轉換器雖適合於小型化及寬頻帶化，但2個平衡訊號之平衡特性仍存在改善之餘地。
本揭示係為解決該三線式平衡-不平衡轉換器之課題而形成，其目的為於通訊裝置所使用之平衡-不平衡轉換器中，實現小型化及寬頻帶化，並且提高平衡特性。 [解決課題之技術手段]
根據本揭示之第1方面之平衡-不平衡轉換器包括：不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子、以及第1線路至第4線路。第1線路連接於不平衡端子與基準電位之間。第2線路連接於第1平衡端子與基準電位之間，且與第1線路耦合。第3線路連接於第2平衡端子與基準電位之間，且與第1線路耦合。第4線路並聯連接於第2線路，且與第3線路耦合。第4線路係以使相對於通過第3線路之訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
根據本揭示之第2方面之平衡-不平衡轉換器包括：不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子、以及第1線路至第3線路及第5線路。第1線路連接於不平衡端子與基準電位之間。第2線路連接於第1平衡端子與基準電位之間，且與第1線路耦合。第3線路連接於第2平衡端子與基準電位之間，且與第1線路耦合。第5線路並聯連接於第3線路，且與第2線路耦合。第5線路係以使相對於通過第2線路之訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
根據本揭示之第3方面之平衡-不平衡轉換器包括：介電體基板、不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子、以及第1線路至第4線路。介電體基板包括積層有複數個介電體層之構成。不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子形成於介電體基板上。第1線路連接於不平衡端子與基準電位之間。第2線路連接於第1平衡端子與基準電位之間。第3線路連接於第2平衡端子與基準電位之間。第4線路並聯連接於第2線路。第1線路至第4線路分別形成以介電體基板之積層方向作為捲繞軸之線圈。於介電體基板中，第1線路至第4線路於積層方向上，以第2線路、第1線路、第3線路及第4線路之順序來積層。自第1平衡端子朝向基準電位之第2線路之捲繞方向與自不平衡端子朝向基準電位之第1線路之捲繞方向為同方向。自第2平衡端子朝向基準電位之第3線路之捲繞方向與自不平衡端子朝向基準電位之第1線路之捲繞方向為反方向。自第1平衡端子朝向基準電位之第4線路之捲繞方向與自第2平衡端子朝向基準電位之第3線路之捲繞方向為反方向。於自介電體基板之積層方向來俯視之情形時，由第1線路～第4線路分別所形成之線圈之開口部相互重疊。
根據本揭示之第4方面之平衡-不平衡轉換器包括介電體基板、不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子、以及第1線路至第3線路及第5線路。介電體基板包括積層有複數個介電體層之構成。不平衡端子、第1平衡端子及第2平衡端子形成於介電體基板上。第1線路連接於不平衡端子與基準電位之間。第2線路連接於第1平衡端子與基準電位之間。第3線路連接於第2平衡端子與基準電位之間。第5線路並聯連接於第3線路。第1線路、第2線路、第3線路及第5線路分別形成以介電體基板之積層方向作為捲繞軸之線圈。於介電體基板中，第1線路～第3線路及第5線路於積層方向上，以第5線路、第2線路、第1線路及第3線路之順序來積層。自第1平衡端子朝向基準電位之第2線路之捲繞方向與自不平衡端子朝向基準電位之第1線路之捲繞方向為同方向。自第2平衡端子朝向基準電位之第3線路之捲繞方向與自不平衡端子朝向基準電位之第1線路之捲繞方向為反方向。自第2平衡端子朝向基準電位之第5線路之捲繞方向與自第1平衡端子朝向基準電位之第2線路之捲繞方向為反方向。於自介電體基板之積層方向來俯視之情形時，由第1線路、第2線路、第3線路及第5線路分別所形成之線圈之開口部相互重疊。 [發明之效果]
根據本揭示之平衡-不平衡轉換器，使用如下構成：對與連接於不平衡端子之第1線路耦合之2個平衡線路（第2線路、第3線路）中之至少一者，進而耦合另一個平衡線路之訊號。藉由設為此種之構成，能夠實現小型化及寬頻帶化，並且提高平衡特性。
以下，參照圖式，對本揭示之實施形態進行詳細說明。此外，對圖中同一或者相當部分標註同一符號，不重複其說明。
[實施形態1] （通訊裝置之概要） 圖1係包括應用根據實施形態1之平衡-不平衡轉換器100之前端電路10的通訊裝置1之方塊圖。參照圖1，通訊裝置1除了包括前端電路10以外，還包括天線ANT、及作為訊號處理電路之RFIC（Radio Frequency Integrated Circuit，射頻積體電路）20。
RFIC 20對發送側線路TX輸出高頻訊號，經由前端電路10而自天線ANT發射電波。又，RFIC 20自接收側線路RX接收由天線ANT所接收之電波，對該接收訊號進行處理而向後段之電路傳遞。
前端電路10除了包括平衡-不平衡轉換器100以外，還包括開關SW、濾波器FLT1、FLT2、功率放大器PA、及低雜訊放大器LNA。開關SW用於將天線ANT中之電波之發送與接收進行切換。開關SW包括共用端子TC及2個選擇端子TA、TB。共用端子TC連接於天線ANT。選擇端子TA經由濾波器FLT1及功率放大器PA而連接於發送側線路TX。選擇端子TB經由濾波器FLT2、低雜訊放大器LNA及平衡-不平衡轉換器100而連接於接收側線路RX。
於自天線ANT發射電波之情形時，開關SW之共用端子TC連接於選擇端子TA。另一方面，於利用天線ANT來接收電波之情形時，開關SW之共用端子TC連接於選擇端子TB。
功率放大器PA將自RFIC 20傳遞之高頻訊號放大，輸出至濾波器FLT1。濾波器FLT1包括：低通濾波器、高通濾波器、或者帶通濾波器，使經功率放大器PA所放大之高頻訊號中之所需頻帶之訊號通過。通過濾波器FLT1之高頻訊號經由開關SW而自天線ANT發射。
濾波器FLT2與上述濾波器FLT1同樣，包括低通濾波器、高通濾波器、或者帶通濾波器，使由天線ANT所接收之高頻訊號中之所需頻帶之訊號通過。通過濾波器FLT2之高頻訊號藉由低雜訊放大器LNA而由低雜訊來放大，向平衡-不平衡轉換器100傳遞。
平衡-不平衡轉換器100係用以將不平衡訊號轉換為平衡訊號之轉換器。平衡訊號係振幅相等且彼此之相位反轉之一對訊號，不平衡訊號係於將電位相對於接地電位之變化進行傳送之傳送方式所使用的訊號。通常，連接於天線之線路係由不平衡線路所形成。另一方面，如RFIC 20般之IC電路中，利用平衡訊號來進行處理。因此，來自經不平衡訊號所傳遞之天線ANT的接收訊號係使用平衡-不平衡轉換器100，而轉換為適合於RFIC 20中之處理的平衡訊號。
（平衡-不平衡轉換器之構成） 圖2係圖1中之平衡-不平衡轉換器100之電路圖之第1例。參照圖2，平衡-不平衡轉換器100包括：不平衡端子T1、2個平衡端子T2、T3、以及4個線路（第1線路L1～第4線路L4）。於將作為通過對象之高頻訊號之波長設為λ之情形時，基本上，各線路具有λ/4之電性長。
此外，以下之說明中，係以對將不平衡端子T1設為輸入端子IN，且將平衡端子T2及平衡端子T3分別設為輸出端子OUT1、OUT2而將不平衡訊號轉換為平衡訊號之情形為例來進行說明，但平衡-不平衡轉換器100亦可用於將輸入至平衡端子T2及平衡端子T3之平衡訊號轉換為不平衡訊號而自不平衡端子T1輸出之情形。
參照圖2，第1線路L1之其中一端連接於不平衡端子T1，另一端連接於作為接地電位之基準電位。第2線路L2之其中一端連接於平衡端子T2，另一端連接於基準電位。第2線路L2係以與第1線路L1進行電磁耦合之方式來配置。若高頻訊號作為輸入訊號而傳遞至不平衡端子T1，且通過第1線路L1，則藉由電磁耦合而於第2線路L2中引起與輸入訊號對應之訊號。所引起之訊號自平衡端子T2輸出。即，於第2線路L2中，訊號於自接地電位朝向平衡端子T2之方向上通過。此時，第2線路L2係以使相對於通過第1線路L1之訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
此外，圖2及以下所說明之平衡-不平衡轉換器之電路圖中，各線路上所記載之箭頭表示通過該線路之訊號之相位。即，於各電路圖中鄰接之線路之箭頭為相同朝向之情形時，係指於2個線路中通過同相位之訊號。相反，於各電路圖中鄰接之線路之箭頭為相反朝向之情形時，係指於2個線路中通過彼此相反之相位之訊號。
第3線路L3之其中一端連接於平衡端子T3，另一端連接於基準電位。第3線路L3亦以與第1線路L1進行電磁耦合之方式來配置。若高頻訊號作為輸入訊號而傳遞至不平衡端子T1，且通過第1線路L1，則藉由電磁耦合而於第3線路L3中引起與輸入訊號對應之訊號。所引起之訊號自平衡端子T3輸出。即，於第3線路L3中，訊號於自接地電位朝向平衡端子T3之方向上通過。此時，第3線路L3係以使相對於通過第1線路L1之訊號而為同相位之訊號通過之方式來配置。
第4線路L4係電性地並聯連接於第2線路L2之線路，其中一端連接於平衡端子T2，另一端連接於基準電位。第4線路L4係以與第3線路L3進行電磁耦合之方式來配置。此時，第4線路L4係以使相對於通過第3線路L3之訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
此外，實施形態1之平衡-不平衡轉換器中，為實現所需之特性，亦可如圖3之平衡-不平衡轉換器100A、100B般來適當配置調整用之電容器。例如，亦可如圖3（a）平衡-不平衡轉換器100A般，於第1線路L1與基準電位之間配置電容器C1，來縮短通過線路之訊號之波長。藉由縮短波長，可縮短各線路之長度，因此亦有助於平衡-不平衡轉換器之小型化。又，亦可於平衡端子T2與基準電位之間、及/或平衡端子T3與基準電位之間設置電容器（電容器C2、C3），來調整自平衡端子T2、T3輸出之平衡訊號之平衡。電容器C1～C3並非必需之構成，而是視需要配置。例如亦可為如圖3（b）之平衡-不平衡轉換器100B般，僅配置電容器C1、C2之構成。
其次，使用圖4～圖6來對平衡-不平衡轉換器之結構進行詳細說明。此外，圖4～圖6中，對配置有調整用之電容器C1、C2之情形時（圖3（b））之平衡-不平衡轉換器100B之例進行說明。此外，於圖2之平衡-不平衡轉換器100之情形時，成為圖4～圖6中之電容器C1、C2被省略之構成。
圖4示出平衡-不平衡轉換器100B之外形立體圖，圖5示出將圖4中之介電體之記載省略之透視圖。又，圖6是平衡-不平衡轉換器100B之分解立體圖。此外，圖4～圖6中，將介電體層之積層方向設為Z軸，將沿著介電體基板110之長邊之方向設為X軸，且將沿著短邊之方向設為Y軸。以下之說明中，將介電體基板110之Z軸之正方向之面亦稱為上表面，且將Z軸之負方向之面亦稱為下表面。又，圖6及後述圖13、圖15、圖16之分解立體圖中，為了便於說明，而將形成於各介電體之側面之外部端子之記載省略。
參照圖4～圖6，平衡-不平衡轉換器100B係由積層有複數個介電體層LY1～LY14之介電體基板110所形成，具有大致長方體之外形。於介電體基板110之外表面，形成有跨越上表面、側面及下表面而延伸存在之大致C型形狀之複數個外部電極。外部電極用於與外部機器之連接，並且亦用於介電體基板110之各層之配線圖案間之連接。外部電極包括：不平衡端子T1、平衡端子T2、T3、用以與基準電位連接之接地電極GND（基準電位端子）、以及層間連接用之端子T0。於介電體基板110之上表面附有表示方向之方向性標記DM。此外，於如本實施形態般，該平衡-不平衡轉換器於前端電路等中使用之情形時，存在與端子T0不連接任何訊號之情形。
如圖5所示，各線路L1～L4形成以Z軸方向作為捲繞方向之線圈。又，於積層方向（Z軸方向）來俯視介電體基板110之情形時，各線路L1～L4中之線圈之開口部的至少一部分相互重疊。此外，所謂線圈開口部，表示於自Z軸方向來俯視介電體基板之情形時，由各線路L1～L4所形成之線圈將捲繞軸之周圍包圍成環形狀的內部之部分。圖6所示之例中，各線路L1～L4捲繞共用之捲繞軸CL1之周圍，各線路L1～L4中之線圈之開口部跨線路L1～L4而重疊。
於介電體基板110中，線路L1～L4自上表面起於積層方向上，以第2線路L2、第1線路L1、第3線路L3及第4線路L4順序來鄰接積層。藉由此種積層順序，第1線路L1與第2線路L2及第3線路耦合，第3線路L3進而與第4線路L4耦合。
如圖6所示，線路L1～L4分別跨越鄰接之2個層而形成，形成於各層之線圈係藉由通孔而連接。更詳細而言，第1線路L1包括如下構成：形成於第4層LY4之線圈L11、與形成於第5層LY5之線圈L12由通孔V1來連接。第2線路L2包括如下構成：形成於第2層LY2之線圈L21、與形成於第3層LY3之線圈L22由通孔V2來連接。第3線路L3包括如下構成：形成於第6層LY6之線圈L31、與形成於第7層LY7之線圈L32由通孔V3來連接。第4線路L4包括如下構成：形成於第8層LY8之線圈L41、與形成於第9層LY9之線圈L42由通孔V4來連接。此外，根據通帶之規格，各線圈可由1層來形成，亦可由3個以上之層來形成。
於第10層LY10及第12層LY12，分別形成有與接地電極GND連接之平板電極C10、C12。又，於第11層LY11，形成有藉由端子T0而連接於第1線路L1之平板電極C11。藉由平板電極C10～C12而形成調整用之電容器C1。
於第13層LY13，形成有平板電極C20，與第12層LY12之平板電極C12一併形成調整用之電容器C2。
形成第1線路L1之線圈L11、L12自與線圈L12之不平衡端子T1之連接點朝向與線圈L11之端子T0之連接點，而於逆時針旋轉（CCW）方向（箭頭AR11、AR12）上捲繞。線圈L11之端部經由形成於介電體之側面之端子T0而與第11層LY11之平板電極C11連接，經由藉由第10層LY10～第12層LY12所形成之電容器C1而與接地電極GND連接。輸入至不平衡端子T1之訊號自不平衡端子T1朝向接地電極GND而傳遞，因此訊號沿著線圈L11、L12而於CCW方向上傳遞。此外，以下之說明中，各線圈之捲繞方向（順時針旋轉、逆時針旋轉）表示自介電體基板110之上表面起，於積層方向（即，自第1層LY1朝向第14層LY14之方向）上俯視時之捲繞方向。
形成第2線路L2之線圈L21、L22自與線圈L21之平衡端子T2之連接點朝向與線圈L22之接地電極GND之連接點，而於CCW方向（箭頭AR21、AR22）上捲繞。即，自平衡端子T2朝向基準電位之第2線路L2之捲繞方向係與自不平衡端子T1朝向基準電位之第1線路L1之捲繞方向相同。另一方面，藉由與第1線路L1之耦合而引起之高頻訊號自第2線路L2之平衡端子T2輸出，故而於第2線路L2中，訊號沿著線圈L21、L22而於順時針旋轉（CW）方向上傳遞。
形成第3線路L3之線圈L31、L32係自與線圈L31之平衡端子T3之連接點朝向與線圈L32之接地電極GND之連接點，而於CW方向（箭頭AR31、AR32）上捲繞。即，自平衡端子T3朝向基準電位之第3線路L3之捲繞方向與自不平衡端子T1朝向基準電位之第1線路L1之捲繞方向為反方向。另一方面，藉由與第1線路L1之耦合而引起之高頻訊號自第3線路L3之平衡端子T3輸出，故而於第3線路L3中，訊號沿著線圈L31、L32而於CCW方向上傳遞。
形成第4線路L4之線圈L41、L42自與線圈L42之平衡端子T2之連接點朝向與線圈L41之接地電極GND之連接點，而於CCW方向（箭頭AR41、AR42）上捲繞。即，第4線路L4之捲繞方向與第3線路L3之捲繞方向為反方向。第4線路L4並聯連接於第2線路，所引起之高頻訊號自平衡端子T2輸出，故而於第4線路L4中，訊號沿著線圈L41、L42而於CW方向上傳遞。因此，自平衡端子T2輸出之訊號相對於通過第3線路L3之訊號而成為反相位。
以下，使用比較例來對實施形態1之平衡-不平衡轉換器之特性進行說明。
圖7係比較例1之平衡-不平衡轉換器200之電路圖。比較例1之平衡-不平衡轉換器200成為不包括實施形態1之平衡-不平衡轉換器100、100A中之第4線路L4的、使用3個線路之三線式之構成。此種構成之平衡-不平衡轉換器中，於不平衡-平衡轉換中，通常會產生於平衡訊號間之特性方面產生差異而無法實現所需之平衡特性的情形。尤其若所應用之頻帶變寬，則平衡訊號間之特性之差容易增大。
為改善平衡特性，存在採用如圖8所示之平衡-不平衡轉換器200A般，於圖7之平衡-不平衡轉換器200之2個平衡端子上連接有共用模式抗流線圈105之構成的情形。共用模式抗流線圈通常包括如下構成：於由鐵氧體等所形成之共用之芯（未圖示）上，捲繞有線路長相等且捲繞方向彼此不同之2個線路。圖8之比較例2中，以連接於第2線路L2與平衡端子T2之間之線路L2A、和連接於第3線路L3與平衡端子T3之間之線路L3A進行電磁耦合之方式來配置。進而，線路L2A及線路L3A係以通過線路L2A之訊號之相位相對於通過線路L3A之訊號之相位而成為反相位之方式來連接。若設為此種構成，則彼此之線路中所產生之磁通消除，故而自平衡端子T2及平衡端子T3輸出之訊號中之雜訊被去除，輸出訊號之平衡特性得到改善。
然而，圖8所示之平衡-不平衡轉換器200A之構成中，除三線式之平衡-不平衡轉換器之構成以外，還需要將共用模式抗流線圈形成於基板內、或者另行組合共用模式抗流線圈之晶片零件。因此，存在整體之機器尺寸增大而妨礙小型化之可能性。
另一方面，根據實施形態1之平衡-不平衡轉換器100、100A、100B中，藉由追加與三線式之平衡-不平衡轉換器之構成之第3線路L3耦合之第4線路L4，可利用第3線路L3及第4線路L4來實現與共用模式抗流線圈同等之功能。因此，與比較例1之平衡-不平衡轉換器相比，可抑制尺寸之增大，提高平衡線路間之訊號之平衡特性。
圖9係用以對實施形態1之平衡-不平衡轉換器之特性進行說明之圖。圖9中，示出與圖2所示之平衡-不平衡轉換器100以及圖7所示之比較例1之平衡-不平衡轉換器200中的插入損耗（Insertion Loss：IL）、反射損耗（Return Loss：RL）、振幅平衡（Amplitude Balance：AB）、相位偏差（Phase Difference：PD）、以及同相訊號去除比（Common Mode Rejection Ratio：CMRR）之各特性有關的模擬結果。各特性之圖表中，實線LN10、LN11、LN12、LN13、LN14表示實施形態1之平衡-不平衡轉換器100之情形，虛線LN10X、LN11X、LN12X、LN13X、LN14X表示比較例1之平衡-不平衡轉換器200之情形。
此外，本模擬之例中之通帶之規格為600 MHz以上、1500 MHz以下之範圍。又，與不平衡端子T1及平衡端子T2、T3連接之外部機器之阻抗均為50 Ω。即，輸入-輸出間之阻抗比為1：2（50 Ω：100 Ω）。
參照圖9，關於插入損耗及反射損耗，實施形態1之平衡-不平衡轉換器100及比較例1之平衡-不平衡轉換器200均遍及通帶之全域而滿足IL：1.5 dB以下、RL：10 dB以上，但與平衡-不平衡轉換器200（虛線LN10X、LN11X）相比，平衡-不平衡轉換器100（實線LN10、LN11）之損耗稍微下降。認為其原因在於，藉由並聯連接於第2線路L2之第4線路L4，自基準電位到達平衡端子T2之路徑之損耗減少。
關於振幅平衡，於比較例1之平衡-不平衡轉換器200之情形（虛線LN12X）時，於通帶之特別低頻率區域中成為規格範圍外。另一方面，於實施形態1之平衡-不平衡轉換器100之情形（實線LN12）時，於通帶之全域中成為規格範圍內，可知平衡特性得到改善。
關於相位偏差，實施形態1之平衡-不平衡轉換器100（實線LN13）及比較例1之平衡-不平衡轉換器200（虛線LN13X）中之任一者均遍及通帶之全域而滿足±10 deg以內，但平衡-不平衡轉換器100成為更接近0 dB之結果。
同相訊號去除比是表現將振幅平衡與相位偏差加以組合之特性的指標，通常較佳為25 dB以上。根據圖9，實施形態1之平衡-不平衡轉換器100（實線LN14）可遍及通帶之全域，而實現較比較例1之平衡-不平衡轉換器200（虛線LN14X）更高之同相訊號去除比，且可遍及通帶之全域而實現25 dB以上之同相訊號去除比。
如以上所述，藉由採用如根據實施形態1之平衡-不平衡轉換器100、100A、100B般，使與連接於平衡端子T2之第2線路L2並聯連接之第4線路L4和連接於另一個平衡端子T3之第3線路L3耦合之構成，可於不會使平衡-不平衡轉換器之機器尺寸大幅度增加之情況下，遍及寬廣之通帶幅而提高平衡端子間之平衡特性。
（變形例） 上述實施形態1之平衡-不平衡轉換器100、100A、100B中，雖為追加有與連接於平衡端子T2之第2線路L2電性地並聯連接之第4線路L4的構成，但除此以外，亦可為如圖10之變形例之平衡-不平衡轉換器100C般，追加與連接於平衡端子T3之第3線路L3電性地並聯連接之第5線路L5的構成。
圖10之平衡-不平衡轉換器100C中，第5線路L5之其中一端連接於平衡端子T3，另一端連接於基準電位。第5線路L5係以與第2線路L2進行電磁耦合之方式來配置。第5線路L5係以使相對於通過第2線路L2之訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
藉由設為此種構成，於平衡-不平衡轉換器100C中，藉由第2線路L2及第5線路L5而實現與共用模式抗流線圈同等之功能。因此，變形例之平衡-不平衡轉換器100C中，亦與實施形態1之平衡-不平衡轉換器100、100A、100B同樣，可於不大幅度增加平衡-不平衡轉換器之機器尺寸之情況下，遍及寬廣之通帶幅而提高平衡端子間之平衡特性。
上述例中，對與不平衡端子T1及平衡端子T2、T3連接之外部機器之阻抗均為50 Ω且輸入-輸出間之阻抗比為1：2之情形進行說明，但於連接於平衡端子之阻抗為更高阻抗之情形時，亦可應用與上述同樣之構成。例如，於與不平衡端子T1及平衡端子T2、T3連接之外部機器之阻抗均為100 Ω，且輸入-輸出間之阻抗比為1：4（50 Ω：200 Ω）之情形時，與圖7之比較例1之構成相比，亦可提高平衡端子間之平衡特性。
此外，於將平衡線路側之阻抗設為較不平衡線路側之阻抗更高之阻抗之情形時，使形成平衡線路（第2線路L2、第3線路L3）之線圈之捲繞數較形成不平衡線路（第1線路L1）之線圈之捲繞數而言增加。或者，可減少形成不平衡線路之線圈之捲繞數，亦可減小波長短縮用之電容器C1之電容。此時，藉由擴大平衡線路之線圈與不平衡線路之線圈之間之距離，降低線圈間之電容耦合，從而使平衡線路之共振頻率與不平衡線路之共振頻率一致。
上述說明中，已對相對於輸入至不平衡端子T1之輸入訊號，自平衡端子T2輸出之訊號為反相位，且自平衡端子T3輸出之訊號為同相位之情形之例進行說明。然而，於平衡-不平衡轉換器中，輸出訊號相對於輸入訊號之相位具有頻率特性，相對於輸入訊號而言並非一定為同相位或反相位。圖11是用以對實施形態1之平衡-不平衡轉換器中的輸出訊號（平衡訊號）相對於輸入訊號（不平衡訊號）之相位之頻率特性進行說明之圖。圖11中，橫軸上示出頻率，縱軸上示出相位。圖11中，實線LN15表示自平衡端子T2輸出之訊號之通過特性，虛線LN16表示自平衡端子T3輸出之訊號之通過特性。
參照圖11，該模擬之例中，於頻率為0.7 GHz左右之情形時，自平衡端子T2輸出之訊號相對於輸入訊號而成為反相位，自平衡端子T3輸出之訊號相對於輸入訊號而成為同相位。然而，隨著頻率逐漸大於0.7 GHz，顯示出各輸出訊號之相位相對於輸入訊號而緩緩地延遲之傾向。此外，於頻率變化之情形時，自2個平衡端子輸出之輸出訊號彼此之相位亦相互成為反相位。
[實施形態2] 實施形態1及其變形例中，已對連接於平衡端子之機器之阻抗與連接於不平衡端子之機器之阻抗相等之情形、或者阻抗更高之情形進行說明。
另一方面，存在使連接於平衡端子之機器之阻抗低於連接於不平衡端子之機器之阻抗之情形。於該情形時，通常藉由使平衡-不平衡轉換器中之形成平衡線路之線圈之捲繞數減少、使形成不平衡線路之線圈之捲繞數增加、或者使波長調整用之電容器C1之電容增大，來實現所需之阻抗比。然而，於將平衡線路側設為低阻抗之情形時，為使平衡線路之共振頻率與不平衡線路之共振頻率一致，需要進一步增大不平衡線路與平衡線路之間之電容耦合之程度。
為使不平衡線路與平衡線路之間之耦合程度增加，需要縮短線路間之距離，即減小各介電體層之厚度，但就製造上之制約或者介電體層之機械強度等觀點而言，存在形成介電體層之介電體片之厚度受到限制之情形，會產生無法實現所需之耦合電容之情形。
雖然亦可藉由追加調整用之電容器，來實現由於介電體層之片材厚度之限制而不足之耦合電容，但若於介電體基板內追加所需之電容之電容器，則導致機器整體之尺寸增大，存在無法滿足小型化之要求之可能性。
因此，於實施形態2中，採用除實施形態1之平衡-不平衡轉換器之構成以外，還設置與連接於另一個平衡端子之線路亦並聯連接之線路，使其耦合於上述構成之平衡-不平衡轉換器的構成。藉此，可使不平衡線路與平衡線路之間之耦合程度增加，因此即便於平衡端子側之阻抗比不平衡端子側之阻抗低之情形時，亦可於不大幅度增加平衡-不平衡轉換器之機器尺寸之情況下，遍及寬廣之通帶幅而提高平衡端子間之平衡特性。
圖12係根據實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D之電路圖。平衡-不平衡轉換器100D之構成基本上與將實施形態1之平衡-不平衡轉換器100A和變形例之平衡-不平衡轉換器100C組合而成之構成相對應。具體而言，相對於與平衡端子T2連接之第2線路L2而電性地並聯連接之第4線路L4係以與第3線路L3進行電磁耦合之方式來配置，進而相對於與平衡端子T3連接之第3線路L3而電性地並聯連接之第5線路L5係以與第2線路L2進行電磁耦合之方式來配置。關於其他構成，與平衡-不平衡轉換器100A及平衡-不平衡轉換器100C同樣。藉由設為此種構成，可提高不平衡線路與平衡線路之耦合程度。進而，於第2線路L2與第5線路L5之組合、以及第3線路L3與第4線路L4之組合之各個中，實質上發揮與共用模式抗流線圈同樣之功能，因此可改善平衡線路間之平衡特性。
圖13係平衡-不平衡轉換器100D之分解立體圖。參照圖13，平衡-不平衡轉換器100D之介電體基板110包括積層有複數個介電體層LY21～LY36之構成。
介電體基板110中，線路L1～L5自上表面起於積層方向上，以第5線路L5、第2線路L2、第1線路L1、第3線路L3及第4線路L4之順序鄰接而積層。藉由此種積層順序，第1線路L1與第2線路L2及第3線路L3耦合，第2線路L2與第5線路L5進而耦合，第3線路L3與第4線路L4進而耦合。圖13之例中，線路L1～L5圍繞共用之捲繞軸CL2而捲繞，各線路L1～L5中之線圈之開口部跨越線路L1～L5而重疊。
線路L1～L5分別跨越鄰接之2個層而形成，形成於各層上之線圈藉由通孔而連接。更詳細而言，第1線路L1包括形成於第6層LY26上之線圈L11a、與形成於第7層LY27上之線圈L12a由通孔V1來連接之構成。第2線路L2包括形成於第4層LY24上之線圈L21a、與形成於第5層LY25上之線圈L22a由通孔V2來連接之構成。第3線路L3包括形成於第8層LY28上之線圈L31a、與形成於第9層LY29上之線圈L32a由通孔V3所連接之構成。第4線路L4包括形成於第10層LY30上之線圈L41a、與形成於第11層LY31上之線圈L42a由通孔V4來連接之構成。第5線路L5包括形成於第2層LY22上之線圈L51a、與形成於第3層LY23上之線圈L52a由通孔V5來連接之構成。
於第12層LY32及第14層LY34上，分別形成有與接地電極GND連接之平板電極C10、C12。又，於第13層LY33及第15層LY35上，分別形成有藉由端子T0而與第1線路L1連接之平板電極C11、C13。藉由平板電極C10～C13而形成調整用之電容器C1。
又，於第15層LY35上，進而形成有平板電極C21及平板電極C31。藉由平板電極C21與第14層之平板電極C12而形成調整用之電容器C2，且藉由平板電極C31與平板電極C12而形成調整用之電容器C2。
形成第1線路L1上之線圈L11a、L12a自與線圈L12a之不平衡端子T1之連接點朝向與線圈L11a之端子T0之連接點，而於CCW方向（箭頭AR11、AR12）上捲繞。線圈L11a之端子T0經由外部電極而與第13層LY33之平板電極C11以及第15層LY35之平板電極C13連接，經由藉由第12層LY32～第15層LY35所形成之電容器C1而與接地電極GND連接。輸入至不平衡端子T1之訊號自不平衡端子T1向接地電極GND傳遞，因此訊號沿著線圈L11a、L12a而於CCW方向上傳遞。
形成第2線路L2之線圈L21a、L22a自與線圈L21a之平衡端子T2之連接點朝向與線圈L22a之接地電極GND之連接點，而於CCW方向（箭頭AR21、AR22）上捲繞。即，自平衡端子T2朝向基準電位之第2線路L2之捲繞方向與自不平衡端子T1朝向基準電位之第1線路L1之捲繞方向相同。另一方面，藉由與第1線路L1之耦合而引起之高頻訊號自第2線路L2之平衡端子T2輸出，因此於第2線路L2中，訊號沿著線圈L21a、L22a而於CW方向上傳遞。
形成第3線路L3之線圈L31a、L32a自與線圈L31a之平衡端子T3之連接點朝向與線圈L32a之接地電極GND之連接點，而於CW方向（箭頭AR31、AR32）上捲繞。即，自平衡端子T3朝向基準電位之第3線路L3之捲繞方向與自不平衡端子T1朝向基準電位之第1線路L1之捲繞方向為反方向。另一方面，藉由與第1線路L1之耦合而引起之高頻訊號自第3線路L3之平衡端子T3輸出，因此自平衡端子T3輸出之訊號於第3線路L3中，訊號沿著線圈L31a、L32a而於CCW方向上傳遞。
形成第4線路L4之線圈L41a、L42a自與線圈L42a之平衡端子T2之連接點朝向與線圈L41a之接地電極GND之連接點，而於CCW方向（箭頭AR41、AR42）上捲繞。即，第4線路L4之捲繞方向與第3線路L3之捲繞方向為反方向。另一方面，第4線路L4與第2線路並聯連接，所引起之高頻訊號自平衡端子T2輸出，因此於第4線路L4中，訊號沿著線圈L41a、L42a而於CW方向上傳遞。因此，自平衡端子T2輸出之訊號相對於通過第3線路L3之訊號而成為反相位。
形成第5線路L5之線圈L51a、L52a自與線圈L52a之平衡端子T3之連接點朝向與線圈L51a之接地電極GND之連接點，而於CW方向（箭頭AR51、AR52）上捲繞。即，第5線路L5之捲繞方向與第2線路L2之捲繞方向為反方向。另一方面，第5線路L5與第3線路並聯連接，所引起之高頻訊號自平衡端子T3輸出，因此於第5線路L5中，訊號沿著線圈L51a、L52a而於CCW方向上傳遞。因此，自平衡端子T3輸出之訊號相對於通過第2線路L2之訊號而成為反相位。
圖14係用以對實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D之特性進行說明之圖。圖14中，示出與實施形態2之平行五線式之平衡-不平衡轉換器100D、實施形態1之平行四線式之平衡-不平衡轉換器100、以及比較例1之平行三線式之平衡-不平衡轉換器200有關之插入損耗（IL）、反射損耗（RL）、振幅平衡（AB）、相位偏差（PD）、以及同相訊號去除比（CMRR）之各特性的模擬結果。各特性之圖表中，實線LN20、LN21、LN22、LN23、LN24表示實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D之情形，虛線LN20A、LN21A、LN22A、LN23A、LN24A表示實施形態1之平衡-不平衡轉換器100之情形，一點鏈線LN20B、LN21B、LN22B、LN23B、LN24B表示比較例1之平衡-不平衡轉換器100之情形。
此外，本模擬之例中之通帶之規格與實施形態1同樣，為600 MHz以上、1500 MHz以下之範圍。平衡-不平衡轉換器100D中，與不平衡端子T1連接之外部機器之阻抗為50 Ω，與平衡端子T2、T3連接之外部機器之阻抗為25 Ω。即，輸入-輸出間之阻抗比為1：1（50 Ω：50 Ω），平衡端子側之阻抗比不平衡端子側之阻抗低。
參照圖14，關於插入損耗及反射損耗，實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D、實施形態1之平衡-不平衡轉換器100以及比較例1之平衡-不平衡轉換器200中之任一者均遍及通帶之全域而滿足IL：1.5 dB以下、RL：10 dB以上。然而，於振幅平衡及相位偏差中，關於實施形態1之平衡-不平衡轉換器100（虛線LN22A、LN23A）以及比較例1之平衡-不平衡轉換器200（一點鏈線LN22B、LN23B），產生成為規格範圍外之區域。另一方面，關於實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D（實線LN22、LN23），振幅平衡及相位偏差中之任一者均達成規格範圍內。藉此，關於同相訊號去除比，實施形態1之平衡-不平衡轉換器100（虛線LN24A）以及比較例1之平衡-不平衡轉換器200（一點鏈線LN24B）亦產生低於25 dB之頻帶，但於實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D（實線LN24）中，可遍及通帶之全域而實現25 dB以上之同相訊號去除比。
即，可知，於平衡線路側較不平衡線路側而言成為低阻抗之情形時，即便於實施形態1中所示之構成之平衡-不平衡轉換器亦無法實現所需之平衡特性之情形，亦可藉由設為實施形態2之構成而實現所需之平衡特性。
[實施形態3] 於實施形態1及實施形態2中所說明之平衡-不平衡轉換器之例中，如圖6及圖13所示，對各線路由跨越2個層之線圈所形成之構成進行說明。當將該平衡-不平衡轉換器於低頻率之區域中使用時，存在需要進一步延長線圈之線路長之情形。於該情形時，根據使用對象之頻率，無法利用2個層來實現所需之線路長，需要跨越更多之層而形成線圈。
此處，於如本揭示中之平衡-不平衡轉換器之例般，用於與外部機器連接之外部電極形成於介電體基板之側面上之情形（參照圖4）時，於各線路中與外部電極連接之端部較佳為位於各介電體層之外周部。然而，與使用奇數個（例如3層）介電體層來形成螺旋狀之線圈之情形時，於形成該線路之介電體層之最上層或最下層，可成為線圈端部之其中一者位於較介電體層之外周部更內側之狀態。如此一來，另外需要形成用以將位於內側之線圈端部引出之配線圖案的層，存在平衡-不平衡轉換器整體之尺寸增大之可能性。
又，於使用4層以上之偶數個介電體層之情形時，產生與鄰接之線路之距離變遠之部分，因此與鄰接之線路之耦合減弱，可產生未獲得充分之特性之情形。
因此，實施形態3中，對使用3層之介電體層，並且將所形成之線圈之兩端配置於介電體層之外周部之構成進行說明。
圖15係實施形態3之平衡-不平衡轉換器100E之分解立體圖。參照圖15，平衡-不平衡轉換器100E之介電體基板110包括積層有複數個介電體層LY41～LY52之構成。平衡-不平衡轉換器100E係與實施形態2之平衡-不平衡轉換器100D同樣，包括5個線路L1～L5。此外，平衡-不平衡轉換器100E中，與平衡-不平衡轉換器100D相比，線路之積層順序相反。即，平衡-不平衡轉換器100E中，線路L1～L5自下表面起於積層方向上，以第5線路L5、第2線路L2、第1線路L1、第3線路L3及第4線路L4之順序鄰接而積層。藉由此種積層順序，第1線路L1與第2線路L2及第3線路L3耦合，第2線路L2與第5線路L5進而耦合，第3線路L3與第4線路L4進而耦合。又，平衡-不平衡轉換器100E中，藉由調整各線路之阻抗，而省略形成調整用之電容器之層。
於圖15之平衡-不平衡轉換器100E之例中，線路L1～L5中，第1線路L1跨越鄰接之3個層而形成，線路L2～L5係與平衡-不平衡轉換器100D同樣，跨越鄰接之2個層而形成。更詳細而言，第1線路L1包括如下構成：形成於第6層LY46上之線圈L11b、與形成於第7層LY47上之線圈L12b由通孔V11來連接，進而，形成於第7層LY47上之線圈L12b與形成於第8層LY48上之線圈L13b由通孔V12來連接。第2線路L2包括如下構成：形成於第9層LY49上之線圈L21b、與形成於第10層LY50上之線圈L22b由通孔V2來連接。第3線路L3包括如下構成：形成於第4層LY44上之線圈L31b、與形成於第5層LY45上之線圈L32b由通孔V3來連接。第4線路L4包括如下構成：形成於第2層LY42上之線圈L41b、與形成於第3層LY43上之線圈L42b由通孔V4來連接。第5線路L5包括如下構成：形成於第11層LY51上之線圈L51b、與形成於第12層LY52上之線圈L52b由通孔V5來連接。
關於由鄰接之2個層所形成之線路L2～L5，與平衡端子T2、T3連接之端部配置於其中一層之外周部，與接地電極GND連接之端部配置於另一層之外周部。將2個層連接之通孔形成於較各介電體層之外周部更內側。
第1線路L1之第2層之線圈L12b之兩端分別連接於第1層之線圈L11b以及第3層之線圈L13b，不與不平衡端子T1連接，亦不與接地電極GND連接。因此，於線圈L11b及線圈L13b中，與線圈L12b連接之端部配置於較介電體層之外周部更內側。因此，第2層之線圈L12b係以於較形成線圈L12b之介電體層之外周部更內側配置兩端之方式來捲繞。換言之，第2層之線圈L12b之兩端配置於較第1層之線圈L11b之最外周之線路導體更內側，進而，配置於較第3層之線圈L13b之最外周之線路導體更內側。
藉由將線圈形成為如以上所述之形狀，即便於由3個介電體層來形成線圈之情形時，亦可於第1線路L1之第1層及第3層中，於介電體層之外周部配置線圈之端部。藉此，不會削弱線路間之耦合，可延長線路長，因此於以比較低之頻帶作為對象之平衡-不平衡轉換器中，亦可抑制平衡-不平衡轉換器整體之尺寸增大。
此外，於圖15之例中，已對連接於不平衡端子之第1線路係由3個介電體層所形成之情形進行說明，但亦可代替或者添加第1線路，而由3個介電體層來形成其他線路。
此外，於實施形態3中形成第1線路之「第6層LY46」係與本揭示中之「第1介電體層」對應。形成第1線路之「第7層LY47」係與本揭示中之「第2介電體層」對應。形成第1線路之「第8層LY48」係與本揭示中之「第3介電體層」對應。
[實施形態4] 通常，於平衡-不平衡轉換器中，2個平衡端子之輸出較佳為於成為對象之通帶中為同相位。即，較佳為自2個不平衡端子輸出之訊號之相位偏差接近於0°。然而，於如上所述之多線式之平衡-不平衡轉換器中，根據各線路中之線圈之形狀等，耦合狀態未必成為對稱，存在相位偏差中產生頻率特性之情形。尤其關於與不平衡端子連接之第1線路，若鄰接之第2線路及第3線路之耦合成為非對稱，則2個平衡端子之輸出容易產生相位偏差。
因此，實施形態4中，對如下構成進行說明：於多線式平衡-不平衡轉換器中，藉由將形成與不平衡端子連接之線路之線圈於積層方向上設為對稱之配置，而提高線路間之耦合狀態之對稱性，改善相位偏差中之頻率特性。
圖16係實施形態4之平衡-不平衡轉換器100F之分解立體圖。參照圖16，平衡-不平衡轉換器100F之介電體基板110包括積層有複數個介電體層LY61～LY72之構成。平衡-不平衡轉換器100F係與實施形態3之平衡-不平衡轉換器100E同樣，包括5個線路L1～L5。平衡-不平衡轉換器100F中之線路之積層順序係與平衡-不平衡轉換器100E同樣，線路L1～L5自下表面起於積層方向上，以第5線路L5、第2線路L2、第1線路L1、第3線路L3及第4線路L4之順序鄰接而積層。此外，平衡-不平衡轉換器100F中，亦藉由調整各線路之阻抗，而省略形成調整用之電容器之層。
圖16之平衡-不平衡轉換器100F之例中，線路L1～L5中，第1線路L1跨鄰接之3個層而形成，線路L2～L5跨鄰接之2個層而形成。更詳細而言，第1線路L1包括如下構成：形成於第6層LY66上之線圈L11c、與形成於第7層LY67上之線圈L12c由通孔V11來連接，進而，形成於第7層LY67上之線圈L12c與形成於第8層LY68上之線圈L13c由通孔V12來連接。第2線路L2包括如下構成：形成於第9層LY69上之線圈L21c、與形成於第10層LY70上之線圈L22c由通孔V2來連接。第3線路L3包括如下構成：形成於第4層LY64上之線圈L31c、與形成於第5層LY65上之線圈L32c由通孔V3來連接。第4線路L4包括如下構成：形成於第2層LY62上之線圈L41c、與形成於第3層LY63上之線圈L42c由通孔V4來連接。第5線路L5包括如下構成：形成於第11層LY71上之線圈L51c、與形成於第12層LY72上之線圈L52c由通孔V5來連接。
第1線路L1中之第2層之線圈L12c之其中一端於介電體層之外周部連接於不平衡端子T1。線圈L12c之另一端於較介電體層之外周部更內側，經由通孔V11而與第1層之線圈L11c之其中一端連接。又，線圈L12c之另一端經由通孔V12而與第3層之線圈L13c之其中一端連接。而且，線圈L11c及線圈L13c之另一端於各個介電體層之外周部，與接地電極GND連接。即，如圖17（a）之等效電路所示，於第2層之線圈L12c與接地電極GND之間，第1層之線圈L11c及第3層之線圈L13c並聯連接。
進而，於平衡-不平衡轉換器100F中，第1線路L1中之第1層之線圈L11c及第3層之線圈L13c形成為相同之線路長且相同之形狀。換言之，於自積層方向來俯視平衡-不平衡轉換器100F之情形時，線圈L11c與線圈L13c彼此整體重疊。藉由將與不平衡端子T1連接之第1線路設為如上所述之對稱構成，而對與第2線路L2耦合之線圈L13c以及與第3線路L3耦合之線圈L11c，傳播相同相位之訊號。藉此，於連接於平衡端子T2、T3之其他線路間，可減少第1線路L1對於藉由與第1線路L1之電磁耦合而產生之訊號之相位偏差的影響。因此，可改善相位偏差中之頻率特性。
此外，於平衡-不平衡轉換器100F之例中，已對第1線路L1中之線圈L11c及線圈L13c為同一形狀之情形進行說明，但亦可該等線圈之形狀無需相同。例如，於形成與該線圈耦合之第2線路L2及第2線路L3之線圈形狀彼此不同之情形時，亦可藉由與其對應地獨立變更線圈L11c及線圈L13c之各線圈之形狀，來減少第2線路L2及第2線路L3所產生之訊號之相位偏差。
又，亦可為如下構成：如圖17（b）之等效電路般，第2層之線圈12d之其中一端與接地電極GND連接，且於線圈12d之另一端與不平衡端子T1之間，並聯連接有第1層之線圈11d及第3層之線圈13d。
圖18係用以對實施形態4之平衡-不平衡轉換器之特性進行說明之圖。圖18中，示出於將第1線路L1於積層方向上設為對稱形狀之情形（實施形態4）、以及將第1線路L1設為非對稱形狀之情形（比較例）時之插入損耗（IL）、反射損耗（RL）、振幅平衡（AB）及相位偏差（PD）。於各特性之圖表中，實線LN30、LN31、LN32、LN33表示實施形態4之平衡-不平衡轉換器100F之情形，虛線LN30X、LN31X、LN32X、LN33X表示比較例之情形。
本模擬之例中之通帶之規格範圍（600 MHz～1500 MHz）中，於比較例之情形時，插入損耗、反射損耗及振幅平衡滿足所需之規格，但關於相位偏差，隨著頻率升高，偏差增大，於超過5 GHz之範圍中為規格範圍外。另一方面，於實施形態4之平衡-不平衡轉換器100F之情形時，插入損耗、反射損耗及振幅平衡係與比較例之情形同樣，成為所需之規格範圍，進而，相位偏差亦遍及通帶之範圍而大致達到0°附近。即，實施形態4之平衡-不平衡轉換器100F中，相位偏差之頻率特性得到改善。
如以上所述，藉由將第1線路L1於積層方向上設為對稱形狀，可提高鄰接之線路間之耦合狀態之對稱性，可改善作為平衡-不平衡轉換器整體之相位偏差之頻率特性。
此外，實施形態4中之「線圈11c」或「線圈11d」係與本揭示中之「第1線圈」對應。實施形態4中之「線圈12c」或「線圈12d」係與本揭示中之「第2線圈」對應。實施形態4中之「線圈13c」或「線圈13d」係與本揭示中之「第3線圈」對應。
應認為，此次揭示之實施形態於所有方面均為例示，並非限制。本揭示之範圍並非由上述實施形態之說明所示，而由專利申請之範圍所示，意圖包含與專利申請之範圍均等之含義以及範圍內之所有變更。
1:通訊裝置 10:前端電路 20:RFIC 100、100A～100F、200、200A:平衡-不平衡轉換器 105:共用模式抗流線圈 110:介電體基板 ANT:天線 C1～C3:電容器 C10～C13、C20、C21、C31、GND:電極 DM:方向性標記 FLT1、FLT2:濾波器 L1～L5、L2A、L3A:線路 L11～L13、L21、L22、L31、L32、L41、L42、L51、L52:線圈 LNA:低雜訊放大器 LY1～LY14、LY21～LY36、LY41～LY52、LY61～LY72:介電體層 PA:功率放大器 RX:接收側線路 SW:開關 IN、OUT1、OUT2、T0～T3、TA～TC:端子 TX:發送側線路 V1～V5、V11、V12:通孔
[圖1]係包括應用根據實施形態1之平衡-不平衡轉換器之前端電路的通訊裝置之方塊圖。 [圖2]係圖1之平衡-不平衡轉換器之電路圖之第1例。 [圖3]係圖1之平衡-不平衡轉換器之電路圖之第2例及第3例。 [圖4]係圖3（b）之平衡-不平衡轉換器之外形立體圖。 [圖5]係於圖4中省略介電體之內部結構圖。 [圖6]係圖3（b）之平衡-不平衡轉換器之分解立體圖。 [圖7]係比較例1之平衡-不平衡轉換器之電路圖。 [圖8]係比較例2之平衡-不平衡轉換器之電路圖。 [圖9]係用以對實施形態1之平衡-不平衡轉換器之特性進行說明之圖。 [圖10]係變形例之平衡-不平衡轉換器之電路圖。 [圖11]係用以對平衡訊號相對於不平衡訊號之相位之頻率特性進行說明之圖。 [圖12]係根據實施形態2之平衡-不平衡轉換器之電路圖。 [圖13]係圖12之平衡-不平衡轉換器之分解立體圖。 [圖14]係用以對實施形態2之平衡-不平衡轉換器之特性進行說明之圖。 [圖15]係根據實施形態3之平衡-不平衡轉換器之分解立體圖。 [圖16]係根據實施形態4之平衡-不平衡轉換器之分解立體圖。 [圖17]係表示實施形態4中之第1線路之等效電路之圖。 [圖18]係用以對實施形態4之平衡-不平衡轉換器之特性進行說明之圖。
100:平衡-不平衡轉換器
L1~L4:線路
IN、OUT1、OUT2、T1~T3:端子

Claims (16)

  1. 一種平衡-不平衡轉換器，包括：不平衡端子；第1平衡端子及第2平衡端子；第1線路，連接於上述不平衡端子與基準電位之間；第2線路，連接於上述第1平衡端子與上述基準電位之間，且與上述第1線路電磁耦合；第3線路，連接於上述第2平衡端子與上述基準電位之間，且與上述第1線路電磁耦合；以及第4線路，並聯連接於上述第2線路，且與上述第3線路電磁耦合；上述第4線路係以使相對於通過上述第3線路之訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
  2. 如請求項1之平衡-不平衡轉換器，其更包括：第5線路，並聯連接於上述第3線路，且與上述第2線路耦合；上述第5線路係以使相對於通過上述第2線路的訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
  3. 如請求項1之平衡-不平衡轉換器，其中上述第1線路與上述第2線路不連接；上述第1線路與上述第3線路不連接；上述第3線路與上述第4線路不連接。
  4. 一種平衡-不平衡轉換器，包括：不平衡端子；第1平衡端子及第2平衡端子；第1線路，連接於上述不平衡端子與基準電位之間； 第2線路，連接於上述第1平衡端子與上述基準電位之間，且與上述第1線路耦合；第3線路，連接於上述第2平衡端子與上述基準電位之間，且與上述第1線路耦合；以及第5線路，並聯連接於上述第3線路，且與上述第2線路耦合；上述第5線路係以使相對於通過上述第2線路的訊號而為反相位之訊號通過之方式來配置。
  5. 如請求項1至4中任一項之平衡-不平衡轉換器，其更包括：第1電容器，連接於上述第1線路與上述基準電位之間。
  6. 如請求項1至4中任一項之平衡-不平衡轉換器，其更包括：第2電容器，連接於上述第1平衡端子與上述基準電位之間。
  7. 如請求項1至4中任一項之平衡-不平衡轉換器，其更包括：第3電容器，連接於上述第2平衡端子與上述基準電位之間。
  8. 一種平衡-不平衡轉換器，包括：介電體基板，積層有複數個介電體層；不平衡端子，形成於上述介電體基板上；第1平衡端子及第2平衡端子，形成於上述介電體基板上；基準電位端子，形成於上述介電體基板上；第1線路，連接於上述不平衡端子與上述基準電位端子之間；第2線路，連接於上述第1平衡端子與上述基準電位端子之間；第3線路，連接於上述第2平衡端子與上述基準電位端子之間；以及第4線路，並聯連接於上述第2線路；上述第1線路~上述第4線路分別形成以上述介電體基板之積層方向作為捲繞軸之線圈； 上述介電體基板中，上述第1線路至上述第4線路於積層方向上，以上述第2線路、上述第1線路、上述第3線路及上述第4線路之順序來積層；自上述第1平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第2線路之捲繞方向係與自上述不平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第1線路之捲繞方向為同方向；自上述第2平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第3線路之捲繞方向係與自上述不平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第1線路之捲繞方向為反方向；自上述第1平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第4線路之捲繞方向係與自上述第2平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第3線路之捲繞方向為反方向；於自上述介電體基板之積層方向來俯視之情形時，由上述第1線路至上述第4線路分別所形成之線圈之開口部相互重疊。
  9. 如請求項8之平衡-不平衡轉換器，其進一步包括：第5線路，並聯連接於上述第3線路；上述介電體基板中，上述第1線路至上述第5線路於積層方向上，以上述第5線路、上述第2線路、上述第1線路、上述第3線路及上述第4線路之順序來積層；自上述第2平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第5線路之捲繞方向係與自上述第1平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第2線路之捲繞方向為反方向。
  10. 一種平衡-不平衡轉換器，包括：介電體基板，積層有複數個介電體層；不平衡端子，形成於上述介電體基板上；第1平衡端子及第2平衡端子，形成於上述介電體基板上；基準電位端子，形成於上述介電體基板上；第1線路，連接於上述不平衡端子與上述基準電位端子之間； 第2線路，連接於上述第1平衡端子與上述基準電位端子之間；第3線路，連接於上述第2平衡端子與上述基準電位端子之間；以及第5線路，並聯連接於上述第3線路；上述第1線路、上述第2線路、上述第3線路及上述第5線路分別形成以上述介電體基板之積層方向作為捲繞軸的線圈；上述介電體基板中，上述第1線路至上述第3線路及上述第5線路於積層方向上，以上述第5線路、上述第2線路、上述第1線路及上述第3線路之順序來積層；自上述第1平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第2線路之捲繞方向係與自上述不平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第1線路之捲繞方向為同方向；自上述第2平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第3線路之捲繞方向係與自上述不平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第1線路之捲繞方向為反方向；自上述第2平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第5線路之捲繞方向係與自上述第1平衡端子朝向上述基準電位端子之上述第2線路之捲繞方向為反方向；於自上述介電體基板之積層方向來俯視之情形時，由上述第1線路、上述第2線路、上述第3線路及上述第5線路分別所形成之線圈之開口部相互重疊。
  11. 如請求項8至10中任一項之平衡-不平衡轉換器，其中形成於上述介電體基板上之各線路捲繞於共用之捲繞軸之周圍。
  12. 如請求項8至10中任一項之平衡-不平衡轉換器，其中形成於上述介電體基板上之線路中之至少1個跨越複數個介電體層而形成。
  13. 如請求項8至10中任一項之平衡-不平衡轉換器，其中形成於上述介電體基板上之線路中之至少1個跨第1介電體層、第2介電體層及第3介電體層而形成；上述第2介電體層配置於上述第1介電體層與上述第3介電體層之間； 形成於上述第2介電體層上之線圈之兩端，配置於較形成於上述第1介電體層上之線圈之最外周之線路導體更內側，進而配置於較形成於上述第3介電體層上之線圈之最外周之線路導體更內側。
  14. 如請求項8至10中任一項之平衡-不平衡轉換器，其中上述第1線路包括形成於不同介電體層上之第1線圈、第2線圈及第3線圈；上述第1線圈配置於與上述第3線路對向之介電體層上，其中一端連接於上述基準電位端子，且另一端連接於上述第2線圈之其中一端；上述第3線圈配置於與上述第2線路對向之介電體層上，其中一端連接於上述基準電位端子，且另一端連接於上述第2線圈之其中一端；上述第2線圈配置於上述第1線圈與上述第3線圈之間之介電體層上，另一端連接於上述不平衡端子。
  15. 如請求項8至10中任一項之平衡-不平衡轉換器，其中上述第1線路包括形成於不同介電體層上之第1線圈、第2線圈及第3線圈；上述第1線圈配置於與上述第3線路對向之介電體層上，其中一端連接於上述不平衡端子，另一端連接上述第2線圈之其中一端；上述第3線圈配置於與上述第2線路對向之介電體層上，其中一端連接於上述不平衡端子，另一端連接上述第2線圈之其中一端；上述第2線圈配置於上述第1線圈與上述第3線圈之間之介電體層上，另一端連接於上述基準電位端子。
  16. 如請求項14之平衡-不平衡轉換器，其中上述第1線圈及上述第3線圈形成為同一形狀。
TW109129126A 2019-09-17 2020-08-26 平衡-不平衡轉換器 TWI756799B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP2019-168313 2019-09-17
JP2019168313 2019-09-17
JP2020033545 2020-02-28
JPJP2020-033545 2020-02-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202118219A TW202118219A (zh) 2021-05-01
TWI756799B true TWI756799B (zh) 2022-03-01

Family

ID=74883650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109129126A TWI756799B (zh) 2019-09-17 2020-08-26 平衡-不平衡轉換器

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220173712A1 (zh)
JP (1) JP7131711B2 (zh)
CN (1) CN114175396B (zh)
TW (1) TWI756799B (zh)
WO (1) WO2021053934A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN214851156U (zh) * 2018-08-30 2021-11-23 株式会社村田制作所 功率分配/耦合电路和功率分配/耦合部件
CN115810891B (zh) * 2023-01-13 2023-05-12 安徽蓝讯通信科技有限公司 基于ltcc多线耦合的巴伦及通信设备

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808518A (en) * 1996-10-29 1998-09-15 Northrop Grumman Corporation Printed guanella 1:4 balun
WO2010058892A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Electronics And Telecommunications Research Institute 3-way balun for planar-type double balanced mixer
TW201315010A (zh) * 2011-09-21 2013-04-01 Univ Nat Taiwan 平衡不平衡轉換器
US8598964B2 (en) * 2011-12-15 2013-12-03 Werlatone, Inc. Balun with intermediate non-terminated conductor
US9154106B2 (en) * 2011-07-01 2015-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Broadband balun
US9666929B2 (en) * 2014-11-05 2017-05-30 National Chi Nan University Balun for converting between multiple differential signal pairs and a single ended signal

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3636247A1 (de) * 1986-10-24 1988-05-05 Blaupunkt Werke Gmbh Gegentaktuebertrager
FI103614B (fi) * 1997-03-20 1999-07-30 Nokia Mobile Phones Ltd Vaiheistus- ja balansointielin
DE19943955A1 (de) 1999-09-14 2001-04-12 Bosch Gmbh Robert Symmetrierglied
JP2002260930A (ja) * 2001-02-28 2002-09-13 Kyocera Corp 積層型バラントランス
JP2005244637A (ja) * 2004-02-26 2005-09-08 Kyocera Corp 平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品
JP2006014127A (ja) * 2004-06-29 2006-01-12 Kyocera Corp 平衡−不平衡変換回路
TWI361513B (en) 2008-03-21 2012-04-01 Univ Nat Chiao Tung Compact single-to-balanced bandpass filter
JP5660087B2 (ja) * 2012-08-09 2015-01-28 株式会社村田製作所 バラントランス
JP6333153B2 (ja) * 2014-10-28 2018-05-30 太陽誘電株式会社 複合回路、回路素子、回路基板、および通信装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5808518A (en) * 1996-10-29 1998-09-15 Northrop Grumman Corporation Printed guanella 1:4 balun
WO2010058892A2 (en) * 2008-11-19 2010-05-27 Electronics And Telecommunications Research Institute 3-way balun for planar-type double balanced mixer
US9154106B2 (en) * 2011-07-01 2015-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Broadband balun
TW201315010A (zh) * 2011-09-21 2013-04-01 Univ Nat Taiwan 平衡不平衡轉換器
US8598964B2 (en) * 2011-12-15 2013-12-03 Werlatone, Inc. Balun with intermediate non-terminated conductor
US9666929B2 (en) * 2014-11-05 2017-05-30 National Chi Nan University Balun for converting between multiple differential signal pairs and a single ended signal

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021053934A1 (ja) 2021-03-25
CN114175396A (zh) 2022-03-11
JPWO2021053934A1 (zh) 2021-03-25
JP7131711B2 (ja) 2022-09-06
TW202118219A (zh) 2021-05-01
US20220173712A1 (en) 2022-06-02
CN114175396B (zh) 2023-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8803634B2 (en) Branching device
JP5946024B2 (ja) 方向性結合器
US10128815B2 (en) Branching device
KR101119910B1 (ko) 모바일 ｒｆｉｄ 리더 송수신 시스템
US9008603B2 (en) Integrated circuit comprising an integrated transformer of the “BALUN” type with several input and output channels
CN105900337B (zh) 高频模块
JP2016527705A (ja) ベクトルインダクタのための装置および方法
US10084225B2 (en) Directional coupler
US20170040661A1 (en) Directional coupler
JP6137507B2 (ja) 方向性結合器
TWI756799B (zh) 平衡-不平衡轉換器
EP3367566B1 (en) Balancing filter
CN109845029A (zh) 定向耦合器内置基板、高频前端电路以及通信装置
CN108964680A (zh) 方向性耦合器、高频前端模块以及通信设备
CN106207359B (zh) 层叠型电子部件
JP4936119B2 (ja) 積層型バラントランス及び高周波部品
KR100332889B1 (ko) 이동통신용 듀얼폰 단말기의 원칩화된 출력파워 제어장치및 그 제조방법
CN215896088U (zh) 滤波器电路模块、滤波器电路元件、滤波器电路以及通信装置
US10998876B2 (en) Balun
JP7306579B2 (ja) バラン
JP3766262B2 (ja) バラントランス
WO2021230041A1 (ja) バラン
WO2021230043A1 (ja) バラン
WO2022270185A1 (ja) フィルタ装置およびそれを搭載した高周波フロントエンド回路
TWM445817U (zh) 雙頻高通濾波器