(57)【要約】【課題】回路規模の増大や挿入損失の増大を低減し、小型化を図れるバラン回路及びバラン回路素子並びにこのバラン回路を備えた回路基板及び回路モジュールを提供する。【解決手段】一端が非平衡端子102aに接続された電気長が１／２波長の第１の信号伝送線路201と、一端が接地され他端が第１の平衡端子102dに接続された電気長が１／４波長の第２の信号伝送線路202と、一端が第２の平衡端子102eに接続され他端が接地された電気長が１／４波長の第３の信号伝送線路203とを有するMarchand型バラン回路の第１の信号伝送線路201の他端に、電気長が１／４波長の第４の信号伝送線路204に一端を接続し、その他端を接地する。第４の信号伝送線路204を設けることにより、通過周波数特性において通過周波数帯域の上側と下側の双方に減衰極が得られる。【選択図】図２
2010021829.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が非平衡入力端となり電気長が１／２波長に設定されている第１の信号伝送線路と、前記第１の信号伝送線路の一端側に対向して配置され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の一端側に位置して接地されると共に他端が第１の平衡入力端となる電気長が１／４波長に設定されている第２の信号伝送線路と、前記第１の信号伝送線路の他端側に対向して配置され且つ第２の平衡入力端となる一端が前記第１の信号伝送線路の中央部に位置すると共に他端が接地され電気長が１／４波長に設定されている第３の信号伝送線路とを備えたバラン回路において、
電気長が１／４波長に設定され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の他端に接続されると共に他端が接地されている第４の信号伝送線路を設けた
ことを特徴とするバラン回路。
【請求項２】
誘電体からなる素子本体と、該素子本体の外面に設けられた複数の外部端子とからなり、前記素子本体内部に、一端が非平衡入力外部端子に接続され電気長が１／２波長に設定されている第１の信号伝送線路と、誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の一端側に対向して配置され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の一端側に位置して接地されると共に他端が第１の平衡入力端となる電気長が１／４波長に設定されている第２の信号伝送線路と、誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の他端側に対向して配置され且つ第２の平衡入力端となる一端が前記第１の信号伝送線路の中央部に位置すると共に他端が接地され電気長が１／４波長に設定されている第３の信号伝送線路とを備えたバラン回路素子において、
電気長が１／４波長に設定され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の他端に接続されると共に他端が接地されている第４の信号伝送線路を前記素子本体内部に設けた
ことを特徴とするバラン回路素子。
【請求項３】
前記素子本体が積層体からなり、前記第１乃至第４の信号伝送線路が渦巻状または蛇行状の形状をなしている
ことを特徴とする請求項２に記載のバラン回路素子。
【請求項４】
一端が非平衡入力端となり電気長が１／２波長に設定されている第１の信号伝送線路と、
誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の一端側に対向して配置され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の一端側に位置して接地されると共に他端が第１の平衡入力端となる電気長が１／４波長に設定されている第２の信号伝送線路と、
誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の他端側に対向して配置され且つ第２の平衡入力端となる一端が前記第１の信号伝送線路の中央部に位置すると共に他端が接地され電気長が１／４波長に設定されている第３の信号伝送線路と、
電気長が１／４波長に設定され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の他端に接続されると共に他端が接地されている第４の信号伝送線路を備えたバラン回路が形成されている
ことを特徴とする回路基板。
【請求項５】
前記請求項１に記載のバラン回路が形成されていることを特徴とする回路モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、帯域通過型フィルタ機能を有するバラン回路及びバラン回路素子並びにこのバラン回路を備えた回路基板及び回路モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線機器の高周波回路部分における更なる小型化のため、フィルタ機能とバラン機能を統合した部品（バランスフィルタ）の開発が盛んに行われている。例えば、特開２００３−０８７００８号公報に開示される積層型誘電体フィルタは、フィルタを形成する誘電体層とバランを形成する誘電体層を一体形成することで、これらの双方の機能を合わせ持ったバランスフィルタを実現している。
【０００３】
ここで、従来例のMarchand型バラン回路の一例を図１８乃至図２０を参照して説明する。図１８は従来例のMarchand型バラン回路の等価回路を示す図、図１９は従来例のバラン回路の周波数と減衰量の関係を示す図、図２０は従来例のMarchand型バラン回路の周波数と位相差の関係を示す図である。
【０００４】
図１８において、１０はバラン回路で、３つの信号伝送線路１２，１３，１４から構成されている。
【０００５】
第１の信号伝送線路１２は、一端が非平衡端子１１ａに接続され且つ他端が開放され、その電気長が通過帯域の中心周波数に対して１／２波長に設定されている信号伝送線路である。
【０００６】
第２の信号伝送線路１３は、その電気長が通過帯域の中心周波数に対して１／４波長に設定されている信号伝送線路で、第１の信号伝送線路１２の一端部の電気長が１／４波長の部分１２ａに対向するように第１の信号伝送線路１２の一端側に配置されている。また、第２の信号伝送線路１３の一端は第１の信号伝送線路１２の一端に対向して接地され、第２の信号伝送線路１３の他端は一方の平衡端子１１ｂに接続されている。
【０００７】
第３の信号伝送線路１４は、その電気長が通過帯域の中心周波数に対して１／４波長に設定されている信号伝送線路で、第１の信号伝送線路１２の他端部の電気長が１／４波長の部分１２ｂに対向するように第１の信号伝送線路１２の他端側に配置されている。また、第３の信号伝送線路１４の一端は一方の平衡端子１１ｂに接続され且つ他端は第１の信号伝送線路１２の他端に対向して接地されている。
【０００８】
上記構成のバラン回路１０は、図１９に示す減衰特性を有し、図２０に示す位相差特性を有する。図１９に示す減衰特性において、Ｓ１１は非平衡端子１１ａから見たときの反射特性曲線、Ｓ２１，Ｓ３１は非平衡端子１１ａから平衡端子１１ｂ，１１ｃへの通過特性曲線である。通過特性曲線Ｓ２１，Ｓ３１においては３．５〜４．５ＧＨｚを通過周波数帯域とし、８．０ＧＨｚにおいて１箇所のみ減衰極が現れている。また、平衡端子１１ｂ、１１ｃに出力される信号の位相差は、図２０に示すように１８０度になっている。
【特許文献１】特開２００３−０８７００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に開示される従来技術では、フィルタ部とバラン部を別々に設計しているので、良好な減衰特性を実現する際、フィルタ部分の回路を多段化するなどして、減衰特性を改善する必要がある。このため、回路規模の増大及びそれによる挿入損失の増大が生じてしまうという課題が残されていた。
【００１０】
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回路規模の増大や挿入損失の増大を低減し、小型化を図れるバラン回路及びバラン回路素子並びにこのバラン回路を備えた回路基板及び回路モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は前記目的を達成するために、一端が非平衡入力端となり電気長が１／２波長に設定されている第１の信号伝送線路と、前記第１の信号伝送線路の一端側に対向して配置され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の一端側に位置して接地されると共に他端が第１の平衡入力端となる電気長が１／４波長に設定されている第２の信号伝送線路と、前記第１の信号伝送線路の他端側に対向して配置され且つ第２の平衡入力端となる一端が前記第１の信号伝送線路の中央部に位置すると共に他端が接地され電気長が１／４波長に設定されている第３の信号伝送線路とを備えたバラン回路において、電気長が１／４波長に設定され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の他端に接続されると共に他端が接地されている第４の信号伝送線路を設けたバラン回路を構成した。
【００１２】
本発明のバラン回路によれば、第１の信号伝送線路の他端に接続された前記第４の信号伝送線路を設けたので、周波数特性において通過帯域の上側と下側の双方に減衰極が得られる。
【００１３】
また、本発明は前記目的を達成するために、誘電体からなる素子本体と、該素子本体の外面に設けられた複数の外部端子とからなり、前記素子本体内部に、一端が非平衡入力外部端子に接続され電気長が１／２波長に設定されている第１の信号伝送線路と、誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の一端側に対向して配置され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の一端側に位置して接地されると共に他端が第１の平衡入力端となる電気長が１／４波長に設定されている第２の信号伝送線路と、誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の他端側に対向して配置され且つ第２の平衡入力端となる一端が前記第１の信号伝送線路の中央部に位置すると共に他端が接地され電気長が１／４波長に設定されている第３の信号伝送線路とを備えたバラン回路素子において、電気長が１／４波長に設定され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の他端に接続されると共に他端が接地されている第４の信号伝送線路を前記素子本体内部に設けたバラン回路素子を構成した。
【００１４】
本発明のバラン回路素子によれば、第１の信号伝送線路の他端に接続された前記第４の信号伝送線路を設けたので、通過周波数特性において通過周波数帯域の上側と下側の双方に減衰極が得られる。
【００１５】
また、本発明は前記目的を達成するために、一端が非平衡入力端となり電気長が１／２波長に設定されている第１の信号伝送線路と、誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の一端側に対向して配置され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の一端側に位置して接地されると共に他端が第１の平衡入力端となる電気長が１／４波長に設定されている第２の信号伝送線路と、誘電体を挟んで前記第１の信号伝送線路の他端側に対向して配置され且つ第２の平衡入力端となる一端が前記第１の信号伝送線路の中央部に位置すると共に他端が接地され電気長が１／４波長に設定されている第３の信号伝送線路と、電気長が１／４波長に設定され且つ一端が前記第１の信号伝送線路の他端に接続されると共に他端が接地されている第４の信号伝送線路を備えたバラン回路が形成されている回路基板を構成した。
【００１６】
本発明の回路基板によれば、前記バラン回路において第１の信号伝送線路の他端に接続された前記第４の信号伝送線路を設けたので、通過周波数特性において通過周波数帯域の上側と下側の双方に減衰極が得られる。
【００１７】
また、本発明は前記目的を達成するために、上記のバラン回路が形成されている回路モジュールを構成した。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のバラン回路によれば、従来のバラン回路における第１の信号伝送線路の他端に接続された第４の信号伝送線路を設けたことにより、通過周波数特性において通過周波数帯域の上側と下側の双方に減衰極が得られるので、バラン機能と帯域通過型フィルタ機能の双方を得ることができる。
【００１９】
また、本発明のバラン回路を備えた回路基板及び回路モジュールは、従来のようにバラン回路とフィルタ回路を個別に備える必要がないため、小型に形成しても従来と同様のバラン機能とフィルタ機能の双方を合わせ持つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
【００２１】
図１乃至図７は本発明の第１実施形態を示すもので、図１は本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子を示す外観斜視図、図２は本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子の等価回路を示す図、図３及び図４は本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子のシミュレーション設定を説明する図、図５は本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子の減衰量／周波数特性のシミュレーション結果を示す図、図６は本発明の第１実施形態における位相差／周波数特性のシミュレーション結果を示す図、図７は本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子の内部導体パターンの一例を示す分解斜視図である。
【００２２】
図１及び図２において、100はバラン回路素子で、誘電体からなる素子本体101の側面に外部電極102a〜102fが形成されている。
【００２３】
バラン回路素子100の内部には複数層のそれぞれに形成された導体パターンによって、図２の等価回路に示すバラン回路が形成されている。第１実施形態のバラン回路は、図２に示すように、４つの信号伝送線路201〜204によって構成されている。
【００２４】
第１の信号伝送線路201は、一端が非平衡端子102aに接続され、電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／２波長に設定されている。
【００２５】
第２の信号伝送線路202は、その電気長が通過帯域の中心周波数（４．０GHｚ）の１／４波長に設定されている信号伝送線路で、第１の信号伝送線路201の一端部の電気長が１／４波長の部分201aに対向するように第１の信号伝送線路201の一端側に配置されている。また、第２の信号伝送線路202の一端は第１の信号伝送線路201の一端に対向して接地され、第２の信号伝送線路202の他端は一方の平衡端子102dに接続されている。
【００２６】
第３の信号伝送線路203は、その電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／４波長に設定されている信号伝送線路で、第１の信号伝送線路201の他端部の電気長が１／４波長の部分201bに対向するように第１の信号伝送線路201の他端側に配置されている。また、第３の信号伝送線路203の一端は一方の平衡端子102eに接続され且つ他端は第１の信号伝送線路201の他端に対向して接地されている。
【００２７】
また、第４の信号伝送線路204は、その一端が第１の信号伝送線路201の他端に接続され且つ他端が接地され、その電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／４波長に設定されている。
【００２８】
図５，６に示す周波数特性は、図２の等価回路における各伝送線路を次のように設定した場合のシミュレーション結果である。すなわち、このシミュレーションでは、図３，４に示すように、第１の信号伝送線路201の一端部201a及び他端部201b並びに第２の信号伝送線路202と第３の信号伝送線路203のそれぞれを電気長１／４波長（９０°）の帯状導体であるとし、それぞれの導体幅Ｗを０．１ｍｍ、導体の厚みを０．４ｍｍとした。さらに、第１の信号伝送線路201の一端部201aと第２の信号伝送線路202の帯状導体及び第１の信号伝送線路201の他端部201bと第３の信号伝送線路203の帯状導体は、互いに対向する接地導体200a,200bの間に配置され、距離Ｓ＝６０μｍをあけて互いに面対向して配置されてブロードサイド結合しているものとし、これらの周囲の誘電体の比誘電率を７．１とした。また、第４の信号伝送線204を、互いに対向する接地導体200a,200bの配置された１／４波長（９０°）の帯状導体であるとし、その導体幅Ｗを０．１ｍｍ、導体の厚みを０．４ｍｍ、周囲の誘電体の非誘電率を７．１とした。
【００２９】
図５に示す減衰特性において、Ｓ１１は非平衡端子102aから見たときの反射特性曲線であり、Ｓ２１，Ｓ３１は非平衡端子102aから平衡端子102d,102eへの通過特性曲線である。通過特性曲線Ｓ２１，Ｓ３１においては３．５〜４．５ＧＨｚを通過周波数帯域とし、１．８ＧＨｚ、６．２ＧＨｚ、８．０ＧＨｚ、９．８ＧＨｚの４箇所に減衰極が現れており、帯域通過フィルタの特性も示している。また、平衡端子102d,102eに出力される信号の位相差は、図６に示すように１８０度になっている。
【００３０】
上記のように、本実施形態のバラン回路素子100のバラン回路によれば、従来のバラン回路における第１の信号伝送線路の他端に接続された第４の信号伝送線路を設けたことにより、通過周波数特性において通過周波数帯域の上側と下側の双方に減衰極が得られるので、バラン機能と帯域通過型フィルタ機能の双方を得ることができる。
【００３１】
すなわち、非平衡端子102aに接続された第１の信号伝送線路201と第４の信号伝送線路204の全体の電気長が３／４波長であり、その先端が短絡状態になる。よって、通過周波数帯域で考えると、非平衡端子102aから見た最初の1/2波長に相当する部分の線路は、Marchand型バランと同じ電界磁界分布になる。ゆえに、Marchand型バランと同等の良好な平衡-非平衡変換機能が実現できる。また、通常のMarchand型バランの第１の信号伝送線路201に電気長が１／４波長の先端短絡型線路（第４の信号伝送線路204）を付加するだけで、通過周波数帯域の低周波側及び高周波側に複数の減衰極を設ることができ、通過周波数帯域外の減衰特性を改善できる。また、従来例のようなフィルタ部分で減衰極を追加する技術と比較して、新たに複数の共振器を設ける必要がないので、回路を大幅に小型化することができる。さらに、回路規模の増大による挿入損失の増加を緩和することができる。
【００３２】
バラン回路素子100の内部における導体パターンの一例では、図７に示すように積層構造をなして導体パターンが形成されている。
【００３３】
すなわち、バラン回路素子100は５つの誘電体層111〜115を有し、最上層（第１層）に位置する誘電体層111はダミー層である。
【００３４】
誘電体層111の下側に位置する第２層目の誘電体層112の上面には、外部電極102a〜102fが形成されている側縁部を除く全域に接地導体パターン121が形成され、この接地導体パターン121は接地外部電極となる外部電極102b,102c,102fに導電接続されている。
【００３５】
誘電体層112の下側に位置する第３層目の誘電体層113の上面には第１の信号伝送線路201と第４の信号伝送線路204を構成する蛇行状の形状をなす導体パターン122が形成されている。また、導体パターン122の一端は非平衡端子をなす外部電極102aに接続され、他端は誘電体層112に設けられているビア導体121aによって接地導体パターン121に導電接続されている。
【００３６】
誘電体層113の下側に位置する第４層目の誘電体層114の上面には、第２の信号伝送線路202を構成する蛇行状の形状をなす導体パターン123と第３の信号伝送線路203を構成する蛇行状の形状をなす導体パターン124が、第１の信号伝送線路201を構成する導体パターン122に対して誘電体層113を挟んで対向するように形成されている。
【００３７】
第２の信号伝送線路202を構成する導体パターン123の一端は第１の信号伝送線路201を構成する導体パターン122の一端部に対応する位置において誘電体層114に設けられたビア導体123aによって後述する接地導体パターン125に導電接続されている。また、導体パターン123の他端は一方の平衡端子となる外部電極102dに導電接続されている。
【００３８】
第３の信号伝送線路203を構成する導体パターン124の一端は他方の平衡端子となる外部電極102eに導電接続されている。また、導体パターン124の他端は、第１の信号伝送線路201の他端に対応する位置において誘電体層114に設けられたビア導体124aによって後述する接地導体パターン125に導電接続されている。
【００３９】
誘電体層114の下側に位置する第５層目の誘電体層115の上面には、外部電極102a〜102fが形成されている側縁部を除く全域に接地導体パターン125が形成され、この接地導体パターン125は接地外部電極となる外部電極102b,102c,102fに導電接続されている。
【００４０】
次に、本発明の第２実施形態を説明する。
【００４１】
図８乃至図１０は本発明の第２実施形態を示すもので、図８は本発明の第２実施形態におけるバラン回路素子を示す外観斜視図、図９は本発明の第２実施形態におけるバラン回路素子の等価回路を示す図、図１０は本発明の第２実施形態におけるバラン回路素子の要部分解斜視図である。
【００４２】
図において、130はバラン回路素子で、誘電体からなる素子本体131の側面に外部電極132a〜132fが形成されている。
【００４３】
バラン回路素子130の内部には複数層のそれぞれに形成された導体パターンによって、図９の等価回路に示すバラン回路が形成されている。第２実施形態のバラン回路は、図９に示すように、４つの信号伝送線路211〜214によって構成されている。
【００４４】
第１の信号伝送線路211は、一端が非平衡端子132fに接続され、電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／２波長に設定されている。
【００４５】
第２の信号伝送線路212は、その電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／４波長に設定されている信号伝送線路で、第１の信号伝送線路211の一端部の電気長が１／４波長の部分211aに対向するように第１の信号伝送線路211の一端側に配置されている。また、第２の信号伝送線路212の一端は第１の信号伝送線路211の一端に対向して接地され、第２の信号伝送線路212の他端は一方の平衡端子132aに接続されている。
【００４６】
第３の信号伝送線路213は、その電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／４波長に設定されている信号伝送線路で、第１の信号伝送線路211の他端部の電気長が１／４波長の部分211bに対向するように第１の信号伝送線路211の他端側に配置されている。また、第３の信号伝送線路213の一端は一方の平衡端子132bに接続され且つ他端は第１の信号伝送線路211の他端に対向して接地されている。
【００４７】
また、第４の信号伝送線路214は、その一端が第１の信号伝送線路211の他端に接続され且つ他端が接地され、その電気長が通過帯域の中心周波数（４．０ＧＨｚ）の１／４波長に設定されている。
【００４８】
上記バラン回路は、バラン回路素子130の内部において、図１０に示すように、積層構造をなして形成されている。
【００４９】
すなわち、バラン回路素子130は８つの誘電体層141〜148を有し、最上層（第１層）に位置する誘電体層141はダミー層である。
【００５０】
誘電体層141の下側に位置する第２層目の誘電体層142の上面には、外部電極132a〜132fが形成されている側縁部を除く全域に接地導体パターン151が形成され、この接地導体パターン151は接地外部電極となる外部電極132c,132d,132eに導電接続されている。
【００５１】
誘電体層142の下側に位置する第３層目の誘電体層143の上面には第２の信号伝送線路212を構成する蛇行状の形状をなす導体パターン152が形成されている。また、導体パターン152の一端は誘電体層142に設けられたビア導体151aによって接地導体パターン151に導電接続され、他端は一方の平衡端子となる外部電極132aに導電接続されている。
【００５２】
誘電体層143の下側に位置する第４層目の誘電体層144の上面には、第１の信号伝送線路211の一端部211aを構成する蛇行状の形状をなす導体パターン153が、導体パターン152に対して誘電体層143を挟んで対向するように形成されている。また、導体パターン153の一端は非平衡端子となる外部電極132fに導電接続され、他端は誘電体層144に設けられたビア導体153aと誘電体層145に設けられたビア導体155によって誘電体層146の上面に形成されている導体パターン156の一端に導電接続されている。
【００５３】
誘電体層144の下側に位置する第５層目の誘電体層145の上面には、外部電極132a〜132fが形成されている側縁部及びビア導体155が形成されている部分を除く全域に接地導体パターン154が形成され、この接地導体パターン154は接地外部電極となる外部電極132c,132d,132eに導電接続されている。
【００５４】
誘電体層145の下側に位置する第６層目の誘電体層146の上面には、第１の信号伝送線路211の他端部211bを構成する蛇行状の形状をなす導体パターン156aと第４の信号伝送線路214を構成する蛇行状の形状をなす導体パターン156bとを連結してなる導体パターン156が形成されている。また、導体パターン156の他端は誘電体層145に設けられたビア導体154aによって接地導体パターン154に導電接続されている。
【００５５】
誘電体層146の下側に位置する第７層目の誘電体層147の上面には、第３の信号伝送線路213を構成する蛇行状の形状をなす導体パターン157が、導体パターン156における第１の信号伝送線路211の他端部211bに対応した部分156aに対して誘電体層146を挟んで重なるように形成されている。また、導体パターン157の一端は誘電体層147に設けられたビア導体157aによって接地導体パターン158に導電接続され、他端は他方の平衡端子となる外部端子132bに導電接続されている。
【００５６】
誘電体層147の下側に位置する第８層目の誘電体層148の上面には、外部電極132a〜132fが形成されている側縁部を除く全域に接地導体パターン158が形成され、この接地導体パターン158は接地外部電極となる外部電極132c,132d,132eに導電接続されている。
【００５７】
上記構成のバラン回路素子130のように第１の信号伝送線路211を構成する導体パターン153,156を異なる層に形成し、第２の信号伝送線路212を構成する導体パターン152と第３の信号伝送線路213を構成する導体パターン157を異なる層に形成することによりバラン回路素子130の実装面積を前述したバラン回路素子100よりも小さくすることができる。また、このように複数層に分割して導体パターンを配置しても、第１実施形態のバラン回路素子100と同様の効果を得ることができる。
【００５８】
なお、上記第１及び第２実施形態における各信号伝送線路に対応する導体パターンの長さは波長短縮によって任意に短く設定することが可能である。例えば、第２実施形態のバラン回路素子130の場合、図１１に示すように第４の信号伝送線路214に対して並列にキャパシタンス215を接続することにより、第４の信号伝送線路214を構成する導体パターン156bの長さを短くすることができる。
【００５９】
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。
【００６０】
図１２乃至図１４は本発明の第３実施形態を示すもので、図１２は本発明の第３実施形態における回路基板を示す透過斜視図、図１３は本発明の第３実施形態における回路基板を示す透過平面図、図１４は本発明の第３実施形態における回路基板を示す透過側面図である。
【００６１】
これらの図において、300は回路基板で、誘電体からなる基板の内部に本発明のバラン回路が形成されているものである。このバラン回路の等価回路は第１実施形態において示したものと同様である。
【００６２】
すなわち、回路基板300の上面及び下面には接地導体パターン301,302が形成されており、内部には第１の信号伝送線路201及び第４の信号伝送線路204を構成する蛇行状の形状なす導体パターン311と、第２の信号伝送線路202を構成する導体パターン312及び第３の信号伝送線路203を構成する導体パターン313が形成されている。また、接地導体パターン301,302は複数のビア導体303によって導電接続されている。
【００６３】
導体パターン311の一端は非平衡端子311aとなっており、他端はビア導体304,305によって接地導体パターン301,302に導電接続されている。また、導体パターン311は、第１の信号伝送線路201の一端部201aを構成する直線状の形状をなす導体パターン311bと、第１の信号伝送線路201の他端部201bを構成する直線状の形状をなす導体パターン311cと、第４の信号伝送線路204を構成する直線状の形状をなす導体パターン311dが互いに平行になるようにＳ型形状に形成されている。
【００６４】
導体パターン312は、導体パターン311bに対して誘電体層を挟んで対向するように形成されており、その一端はビア導体306によって接地導体パターン301に導電接続され、他端は一方の平衡端子312aとなっている。
【００６５】
導体パターン313は、導体パターン311cに対して誘電体層を挟んで対向するように形成されており、その一端は他方の平衡端子313aとなり、他端はビア導体307によって接地導体パターン301に導電接続されている。
【００６６】
上記のように、回路基板300の内部にバラン回路を積層構造で実現する場合は、線路間をブロードサイドで結合させることで、小型かつ良好な特性が実現できる。このようにブロードサイドで強く結合させることで、従来のバランと同様に波長短縮効果を得ることも可能である。また、前述したように、キャパシタンス素子などのインピーダンス素子を付加して波長短縮効果を施すことで、バラン形状をさらに小型化することも可能である。なお、各信号伝送線路を構成する導体パターンの形状を、巻き線状、ミアンダ状、渦巻き状等に変更し、小型化することも当然可能である。
【００６７】
上記回路基板300に形成したバラン回路は図１５に示す減衰特性を示した。すなわち、図において、Ｓ１１は非平衡端子311aから見たときの反射特性曲線であり、Ｓ２１，Ｓ３１は非平衡端子311aから平衡端子312a,313aへの通過特性曲線である。通過特性曲線Ｓ２１においては３．５〜４．５ＧＨｚを通過周波数帯域とし、１．８ＧＨｚ、６．０ＧＨｚ、７．８ＧＨｚ、９．６ＧＨｚの４箇所に減衰極が現れ、通過特性曲線Ｓ３１においては３．５〜４．５ＧＨｚを通過周波数帯域とし、１．７ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、７．８ＧＨｚ、９．３ＧＨｚの４箇所に減衰極が現れており、有極型の帯域通過型フィルタの特性も示している。
【００６８】
上記のように回路基板300に本発明のバラン回路を構成した場合においても、このバラン回路は上記第１実施形態と同様の効果を発揮する。
【００６９】
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
【００７０】
第４実施形態では、本発明のバラン回路を備えた高周波無線回路モジュールを構成した。
【００７１】
図１６及び図１７は本発明の第４実施形態における高周波無線回路モジュールを示すもので、図１６は側面透視図、図１７は電気系回路を示すブロック図である。
【００７２】
図において、400は高周波無線回路モジュールで、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）等のセラミック基板や樹脂基板等の配線回路基板からなるモジュール基板401上に、無線送受信機能部（無線機能部）を構成するＩＣ421や受動素子422等の電子部品が実装されている。さらに、モジュール基板401の上面はシールド部材402によって覆われている。また、モジュール基板401の内部には本発明のバラン回路431を形成する導体パターン411が設けられている。これらによって構成される回路は、モジュール基板401の底面に形成されている複数の外部電極441を介して外部回路に接続できるようになっている。
【００７３】
高周波無線回路モジュール400の電気系回路は、図に示すように、ＩＣ421と、バラン回路431によって構成されている。バラン回路431の入力側は外部電極441のいずれかを介して外部のアンテナ451に接続される。バラン回路431の出力側はモジュール基板401の内部において無線送受信機能部（無線機能部）を構成するＩＣ421に接続されている。
【００７４】
本実施形態の高周波無線回路モジュール400においても、前述したと同様に、本発明のバラン回路431を非常に小型な構造に形成することができるので、バラン回路431を内蔵した高周波無線回路モジュール400の形状を小型にすることができる。
【００７５】
尚、前記実施形態は、本発明の一具体例であって、本発明がこれらの実施形態の構成のみに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子を示す外観斜視図
【図２】本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子の等価回路を示す図
【図３】本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子のシミュレーション設定を説明する図
【図４】本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子のシミュレーション設定を説明する図
【図５】本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子の減衰量／周波数特性のシミュレーション結果を示す図
【図６】本発明の第１実施形態における位相差／周波数特性のシミュレーション結果を示す図
【図７】本発明の第１実施形態におけるバラン回路素子の内部導体パターンの一例を示す分解斜視図
【図８】本発明の第２実施形態におけるバラン回路素子を示す外観斜視図
【図９】本発明の第２実施形態におけるバラン回路素子の等価回路を示す図
【図１０】本発明の第２実施形態におけるバラン回路素子の要部分解斜視図
【図１１】本発明のバラン回路素子における波長短縮の一例を説明する図
【図１２】本発明の第３実施形態における回路基板を示す透過斜視図
【図１３】本発明の第３実施形態における回路基板を示す透過平面図
【図１４】本発明の第３実施形態における回路基板を示す透過側面図
【図１５】本発明の第３実施形態におけるバラン回路の周波数と減衰量の関係を示す図
【図１６】本発明の第４実施形態における高周波無線回路モジュールを示す側面透視図
【図１７】本発明の第４実施形態における高周波無線回路モジュールの電気系回路を示すブロック図
【図１８】従来例のMarchand型バラン回路の等価回路を示す図
【図１９】従来例のMarchand型バラン回路の周波数と減衰量の関係を示す図
【図２０】従来例のMarchand型バラン回路の周波数と位相差の関係を示す図
【符号の説明】
【００７７】
100…バラン回路素子、101…素子本体、102a〜102f…外部電極、111〜115…誘電体層、121,125…接地導体パターン、122,123,124…導体パターン、121a,123a,124a…ビア導体、130…バラン回路素子、131…素子本体、132a〜132f…外部電極、141〜148…誘電体層、151,154,158…接地導体パターン、152,153,156,157…導体パターン、151a,153a,154a,155,157a…ビア導体、200a,200b…接地導体、201…第１の信号伝送線路、202…第２の信号伝送線路、203…第３の信号伝送線路、204…第４の信号伝送線路、211…第１の信号伝送線路、212…第２の信号伝送線路、213…第３の信号伝送線路、214…第４の信号伝送線路、215…キャパシタンス、300…回路基板、301,302…接地導体パターン、303,304,305,306,307…ビア導体、311,312,313…導体パターン、311a…非平衡端子、312a,313a…平衡端子、400…高周波無線回路モジュール、401…モジュール基板、402…シールド部材、411…導体パターン、421…ＩＣ、431…バラン回路、441…外部電極、451…アンテナ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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