(57)【要約】【課題】使用周波数帯域外の減衰特性が優れ、広い使用周波数帯域、小さい電力損失、優れた位相特性を有する積層バランを提供する。【解決手段】積層バラン１０は、絶縁層１１１，１１２、アンバランスコイル１３およびバランスコイル１４を備える。アンバランスコイル１３は、絶縁層１１１に形成され、線状電極１３１，１３２，１３３を有する。バランスコイル１４は、絶縁層１１２に形成され、線状電極１４１，１４２，１４３を有する。線状電極１３１の第１の端部は、線状電極１３２により、線状電極１３３の第１の端部に接続される。線状電極１４１の第１の端部は、線状電極１４２により、線状電極１４３の第１の端部に接続される。方向Ｄ１と方向Ｄ２とが鈍角または平角をなす。線状電極１３２，１４２は、積層体の主面に垂直な方向から見て、互いに離れる。【選択図】図３
2014216980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層体を構成する第１および第２の絶縁層と、
前記第１の絶縁層に形成され、第１、第２および第３の線状電極を有するバランスコイルと、
前記第２の絶縁層に形成され、第４、第５および第６の線状電極を有し、前記バランスコイルと電磁界結合するアンバランスコイルとを備え、
前記第１および前記第３の線状電極は略平行に伸長し、前記第２の線状電極は前記第１および前記第３の線状電極と直交する方向に伸長し、
前記第１の線状電極の第１の端部は、前記第２の線状電極により、前記第３の線状電極の第１の端部に接続され、
前記第１の線状電極の第２の端部と前記第３の線状電極の第２の端部とは、開口部を形成するように近接し、
前記第４および前記第６の線状電極は略平行に伸長し、前記第５の線状電極は前記第４および前記第６の線状電極と直交する方向に伸長し、
前記第４の線状電極の第１の端部は、前記第５の線状電極により、前記第６の線状電極の第１の端部に接続され、
前記第４の線状電極の第２の端部と前記第６の線状電極の第２の端部とは、開口部を形成するように近接し、
前記第１の線状電極の第１の端部から前記第１の線状電極の第２の端部を見たときの第１の方向と、前記第４の線状電極の第１の端部から前記第４の線状電極の第２の端部を見たときの第２の方向とが鈍角または平角をなし、
前記第２および前記第５の線状電極は、前記積層体の主面に垂直な方向から見て、互いに離れる積層バラン。
【請求項２】
前記第１の方向と前記第２の方向とは互いに略反対方向を向く、請求項１に記載の積層バラン。
【請求項３】
前記第６の線状電極の第２の端部はグランドに接続され、
前記第３の線状電極は、前記積層体の主面に垂直な方向から見て、前記第６の線状電極に重なる、請求項１または２に記載の積層バラン。
【請求項４】
前記第１の線状電極は、前記積層体の主面に垂直な方向から見て、前記第４の線状電極と前記第６の線状電極との間に形成される、請求項３に記載の積層バラン。
【請求項５】
前記第４の線状電極は、前記積層体の主面に垂直な方向から見て、前記第１の線状電極と前記第３の線状電極との間に形成される、請求項３に記載の積層バラン。
【請求項６】
前記第１の線状電極は、前記積層体の主面に垂直な方向から見て、前記第４の線状電極に重なる、請求項３に記載の積層バラン。
【請求項７】
前記積層体を構成する第３および第４の絶縁層と、
前記第３の絶縁層に形成されるグランド電極と、
前記第４の絶縁層に形成され、前記グランド電極に対向する第１および第２の平板電極と、
第１および第２のビア電極とを備え、
前記第１の線状電極の第２の端部は第１のビア電極を介して前記第１の平板電極に接続され、
前記第３の線状電極の第２の端部は第２のビア電極を介して前記第２の平板電極に接続される、請求項１ないし６のいずれかに記載の積層バラン。
【請求項８】
前記第２の線状電極の中央部はグランドに接続される、請求項１ないし７のいずれかに記載の積層バラン。
【請求項９】
前記積層体を構成する第５の絶縁層と、
前記アンバランスコイルを第１のアンバランスコイルとし、前記第１のアンバランスコイルと類似の電極構造を有する第２のアンバランスコイルとを備え、
前記第２のアンバランスコイルは前記第５の絶縁層に形成され、
前記第２の絶縁層は前記第１の絶縁層と前記第５の絶縁層との間に積層される、請求項１ないし８のいずれかに記載の積層バラン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積層体に電極パターンを形成する構成からなる積層バランに関する。
【背景技術】
【０００２】
バラン（平衡不平衡変換器）を積層構造で実現することにより、バランを小型化することができる。積層体からなる積層バランとして、例えば、図２１に示すものがある（特許文献１参照）。図２１は従来の積層バラン６０の要部を示す分解斜視図である。積層バラン６０は、絶縁層１１１，１１２、バランスコイル６３およびアンバランスコイル６４を備え、絶縁層１１１，１１２が積層されて構成されている。
【０００３】
バランスコイル６３は略直線状の線状電極６３１〜６３３からなる。線状電極６３１の第１の端部は線状電極６３２の第１の端部に接続されている。線状電極６３２の第２の端部は線状電極６３３の第１の端部に接続されている。線状電極６３１の第２の端部と線状電極６３３の第２の端部とは、開口部を形成するように近接している。すなわち、バランスコイル６３はコの字形状を有する。アンバランスコイル６４は直線状の線状電極６４１〜６４３からなる。線状電極６４１〜６４３は線状電極６３１〜６３３の場合と同様に構成されている。
【０００４】
積層面に垂直な方向（積層方向）から見て、線状電極６３１と線状電極６４１とが重なり、線状電極６３２と線状電極６４２とが重なり、線状電極６３３と線状電極６４３とが重なっている。すなわち、積層面に垂直な方向（積層方向）から見て、バランスコイル６３はアンバランスコイル６４に沿うように形成されている。このような配置により、バランスコイル６３とアンバランスコイル６４とは電磁界結合する。
アンバランスコイル６４側に入力される不平衡信号は、平衡信号に変換され、バランスコイル６３側から出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図２１に示すように、バランスコイル６３は、積層面に垂直な方向（積層方向）から見て、アンバランスコイル６４に沿うように形成されている。このため、バランスコイル６３およびアンバランスコイル６４で共振が生じる場合がある。この共振は、バランスコイル６３とアンバランスコイル６４との間に生じる浮遊容量と、バランスコイル６３およびアンバランスコイル６４の自己インダクタンスおよび相互インダクタンスとにより生じる。このような共振が生じる場合、使用周波数帯域外で減衰特性が十分に得られないおそれがある。
また、バランの一般的な特性として、使用周波数帯域が広く、電力損失が小さく、平衡信号の位相特性が優れていることが望ましい。
【０００７】
本発明の目的は、使用周波数帯域外の減衰特性が優れ、広い使用周波数帯域、小さな電力損失、優れた位相特性を同時に備える積層バランを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明の積層バランは、第１および第２の絶縁層、バランスコイルならびにアンバランスコイルを備える。第１および第２の絶縁層は積層体を構成する。バランスコイルは、第１の絶縁層に形成され、第１、第２および第３の線状電極を有する。アンバランスコイルは、第２の絶縁層に形成され、第４、第５および第６の線状電極を有する。
【０００９】
第１および第３の線状電極は略平行に伸長する。第２の線状電極は第１および第３の線状電極と直交する方向に伸長する。第１の線状電極の第１の端部は、第２の線状電極により、第３の線状電極の第１の端部に接続される。第１の線状電極の第２の端部と第３の線状電極の第２の端部とは、開口部を形成するように近接する。
【００１０】
第４および第６の線状電極は略平行に伸長する。第５の線状電極は第４および第６の線状電極と直交する方向に伸長する。第４の線状電極の第１の端部は、第５の線状電極により、第６の線状電極の第１の端部に接続される。第４の線状電極の第２の端部と第６の線状電極の第２の端部とは、開口部を形成するように近接する。
【００１１】
第１の線状電極の第１の端部から第１の線状電極の第２の端部を見たときの第１の方向と、第４の線状電極の第１の端部から第４の線状電極の第２の端部を見たときの第２の方向とが鈍角または平角をなす。第２および第５の線状電極は、積層体の主面に垂直な方向から見て、互いに離れる。
この構成では、アンバランスコイルおよびバランスコイルにより生じる共振が抑制されるため、使用周波帯域外の減衰特性が優れた積層バランを実現することができる。
【００１２】
（２）第１の方向と第２の方向とは互いに略反対方向を向く。
【００１３】
（３）第６の線状電極の第２の端部はグランドに接続される。第３の線状電極は、積層体の主面に垂直な方向から見て、第６の線状電極に重なる。
この構成では、広い使用周波数帯域、小さな電力損失および優れた位相特性を同時に備える積層バランを実現することができる。
【００１４】
（４）第１の線状電極は、積層体の主面に垂直な方向から見て、第４の線状電極と第６の線状電極との間に形成される。
【００１５】
（５）第４の線状電極は、積層体の主面に垂直な方向から見て、第１の線状電極と第３の線状電極との間に形成される。
【００１６】
（６）第１の線状電極は、積層体の主面に垂直な方向から見て、第４の線状電極に重なる。
これらの構成では、第１および第２の絶縁層の主面の大きさを小さくすることができるため、積層バランを小型化することができる。
【００１７】
（７）本発明の積層バランは、第３および第４の絶縁層、グランド電極、第１および第２の平板電極ならびに第１および第２のビア電極をさらに備える。第３および第４の絶縁層は積層体を構成する。グランド電極は第３の絶縁層に形成される。第１および第２の平板電極は、第４の絶縁層に形成され、グランド電極に対向する。第１の線状電極の第２の端部は第１のビア電極を介して第１の平板電極に接続される。第３の線状電極の第２の端部は第２のビア電極を介して第２の平板電極に接続される。
この構成では、グランド電極と第１および第２の平板電極との間にキャパシタンスが生じる。また、第１および第２のビア電極にはインダクタンスが含まれている。このキャパシタンスおよびインダクタンスを設定することにより、平衡端子側のインピーダンスを調整することができる。
【００１８】
（８）第２の線状電極の中央部はグランドに接続される。
この構成により、バランスコイルの位相基準点を決定することができる。これにより、所望とするバランス特性を高精度に実現することができる。
【００１９】
（９）本発明の積層バランは、第５の絶縁層と、前記アンバランスコイルを第１のアンバランスコイルとして第２のアンバランスコイルとをさらに備える。第５の絶縁層は積層体を構成する。第２のアンバランスコイルは第１のアンバランスコイルと類似の電極構造を有する。第２のアンバランスコイルは第５の絶縁層に形成される。第２の絶縁層は第１の絶縁層と第５の絶縁層との間に積層される。
この構成では、バランスコイルと第１および第２のアンバランスコイルとの電磁界結合を強くすることができる。これにより、平衡端子側のインピーダンスを広範囲で調整することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、使用周波数帯域外の減衰特性が優れ、広い使用周波数帯域、小さな電力損失、優れた位相特性を同時に備える積層バランを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る積層バランの等価回路図である。
【図２】第１の実施形態に係る積層バランの外観斜視図である。
【図３】第１の実施形態に係る積層バランの分解斜視図である。
【図４】ディファレンシャルモードにおける不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２との間の挿入損失を示す特性図である。
【図５】図５（Ａ）は、帯域幅ＢＷおよび中心周波数ｆ０を説明する特性図である。図５（Ｂ）は、平衡周波数ｆｂを説明する特性図である。
【図６】アンバランスコイル１３およびバランスコイル１４の設計パターンを示す平面図である。
【図７】図７（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図７（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図８】図８（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図８（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図９】図９（Ａ）は、パターン４，５における距離Ｂの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図９（Ｂ）は、パターン４，５における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図１０】図１０（Ａ）は、パターン５における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。図１０（Ｂ）は、パターン６における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図１１】図１１（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図１１（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図１２（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図１３】図１３（Ａ）は、パターン５における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。図１３（Ｂ）は、パターン６における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。
【図１４】第２の実施形態に係る積層バランの等価回路図である。
【図１５】第２の実施形態に係る積層バランの分解斜視図である。
【図１６】第３の実施形態に係る積層バランの等価回路図である。
【図１７】第３の実施形態に係る積層バランの分解斜視図である。
【図１８】第４の実施形態に係る積層バランの分解斜視図である。
【図１９】第５の実施形態に係る積層バランの分解斜視図である。
【図２０】第６の実施形態に係る積層バランの要部を示す平面図である。
【図２１】従来の積層バランの要部を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
《第１の実施形態》
本発明の第１の実施形態に係る積層バラン１０について説明する。図１は、積層バラン１０の等価回路図である。積層バラン１０の等価回路は、インダクタＬ１〜Ｌ４、キャパシタＣ１、不平衡端子Ｐ１および平衡端子Ｐ２，Ｐ３を備える。
【００２３】
不平衡端子Ｐ１は、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１から構成されるＬＣ並列共振回路を介して、グランドに接続されている。インダクタＬ２はインダクタＬ１と電磁界結合している。インダクタＬ２の第１の端子はインダクタＬ３を介して平衡端子Ｐ２に接続されている。インダクタＬ２の第２の端子はインダクタＬ４を介して平衡端子Ｐ３に接続されている。インダクタＬ２の中央部はグランドに接続されている。
不平衡端子Ｐ１に入力された不平衡信号は、平衡信号に変換され、平衡端子Ｐ２，Ｐ３から出力される。
【００２４】
図２は積層バラン１０の外観斜視図である。積層バラン１０は、積層体１１および外部電極１２１〜１２４を備える。外部電極１２１，１２２は、所定の間隔だけ互いに離れ、積層体１１の第１の側面に形成されている。外部電極１２３は外部電極１２１に対向して、外部電極１２４は外部電極１２２に対向して、それぞれ積層体の第２の側面（第１の側面の反対側の面）に形成されている。外部電極１２１〜１２４は、積層体の主面（上面および下面）に伸長するように、形成されている。外部電極１２２は不平衡端子Ｐ１に相当する。外部電極１２３は平衡端子Ｐ２に相当する。外部電極１２４は平衡端子Ｐ３に相当する。外部電極１２１はグランドに接続される。
【００２５】
図３は積層バラン１０の分解斜視図である。積層バラン１０は、絶縁層１１１〜１１６、アンバランスコイル１３、バランスコイル１４、平板電極１５１〜１５３、ビア電極１６１〜１６３および引き出し電極１７１〜１７７を備える。絶縁層１１１〜１１６はこの順に積層され、積層体１１を構成する。絶縁層１１１は積層体１１の最上層であり、絶縁層１１６は積層体１１の最下層である。
【００２６】
絶縁層１１１には、アンバランスコイル１３および引き出し電極１７１，１７２が形成されている。アンバランスコイル１３は略直線状の線状電極１３１〜１３３からなる。線状電極１３１の第１の端部は線状電極１３２の第１の端部に接続されている。線状電極１３１と線状電極１３２とは、積層体１１の主面に垂直な方向から見て、略直角をなす。線状電極１３２の第２の端部は線状電極１３３の第１の端部に接続されている。線状電極１３２と線状電極１３３とは、積層体１１の主面に垂直な方向から見て、略直角をなす。線状電極１３１の第２の端部と線状電極１３３の第２の端部とは、開口部を形成するように近接している。すなわち、アンバランスコイル１３はコの字形状を有する。線状電極１３１の第２の端部は引き出し電極１７２を介して外部電極１２２に接続されている。線状電極１３３の第２の端部は引き出し電極１７１を介して外部電極１２１に接続されている。
【００２７】
絶縁層１１２にはバランスコイル１４が形成されている。バランスコイル１４は略直線状の線状電極１４１〜１４３からなる。線状電極１４１の第１の端部は線状電極１４２の第１の端部に接続されている。線状電極１４１と線状電極１４２とは、積層体１１の主面に垂直な方向から見て、略直角をなす。線状電極１４２の第２の端部は線状電極１４３の第１の端部に接続されている。線状電極１４２と線状電極１４３とは、積層体１１の主面に垂直な方向から見て、略直角をなす。線状電極１４１の第２の端部と線状電極１４３の第２の端部とは、開口部を形成するように近接している。すなわち、アンバランスコイル１３は、バランスコイル１４と同様に、コの字形状を有する。アンバランスコイル１３とバランスコイル１４とは電磁界結合している。
【００２８】
線状電極１３１の第１の端部から線状電極１３１の第２の端部を見たときの方向をＤ１とする。線状電極１４１の第１の端部から線状電極１４１の第２の端部を見たときの方向をＤ２とする。方向Ｄ１と方向Ｄ２とは互いに略反対方向を向いている。線状電極１３２と線状電極１４２とは、積層体１１の主面に垂直な方向から見て、線状電極１３１，１３３，１４１，１４３の延びる方向に互いに離れて形成され、重なっていない。
【００２９】
線状電極１４１の第２の端部はビア電極１６２の第１の端部に接続されている。線状電極１４３の第２の端部はビア電極１６１の第１の端部に接続されている。線状電極１４２の中央部はビア電極１６３の第１の端部に接続されている。
【００３０】
絶縁層１１２は本発明の第１の絶縁層に相当する。絶縁層１１１は本発明の第２の絶縁層に相当する。線状電極１４１は本発明の第１の線状電極に相当する。線状電極１４２は本発明の第２の線状電極に相当する。線状電極１４３は本発明の第３の線状電極に相当する。線状電極１３１は本発明の第４の線状電極に相当する。線状電極１３２は本発明の第５の線状電極に相当する。線状電極１３３は本発明の第６の線状電極に相当する。方向Ｄ２は本発明の第１の方向に相当する。方向Ｄ１は本発明の第２の方向に相当する。
【００３１】
絶縁層１１３には引き出し電極１７３，１７４が形成されている。ビア電極１６２の第２の端部は引き出し電極１７４を介して外部電極１２４に接続されている。ビア電極１６１の第２の端部は引き出し電極１７３を介して外部電極１２３に接続されている。
【００３２】
絶縁層１１４には、平板電極１５１および引き出し電極１７５が形成されている。ビア電極１６３の第２の端部は平板電極１５１に接続されている。平板電極１５１は引き出し電極１７５を介して外部電極１２１に接続されている。絶縁層１１５には、平板電極１５２および引き出し電極１７６が形成されている。平板電極１５２は引き出し電極１７６を介して外部電極１２２に接続されている。絶縁層１１６には、平板電極１５３および引き出し電極１７７が形成されている。平板電極１５３は引き出し電極１７７を介して外部電極１２１に接続されている。平板電極１５１〜１５３は互いに対向するように形成されている。
【００３３】
図１の等価回路と図３の構成との対応を説明する。インダクタＬ１はアンバランスコイル１３に相当する。インダクタＬ２はバランスコイル１４に相当する。インダクタＬ３はビア電極１６１に相当する。インダクタＬ４はビア電極１６２に相当する。キャパシタＣ１は平板電極１５１〜１５３および絶縁層１１４，１１５から構成される。
【００３４】
図４は、ディファレンシャルモードにおける不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２との間の挿入損失を示す特性図である。図４の実線は本実施形態に係る積層バラン１０の挿入損失であり、図４の破線は図２１で示した従来の構成の積層バラン６０の挿入損失である。積層バラン６０は、積層バラン１０のアンバランスコイル１３およびバランスコイル１４の代わりに、バランスコイル６３およびアンバランスコイル６４を備える。積層バラン６０のその他の構成は積層バラン１０とほぼ同様である。積層バラン６０では、減衰特性が７〜８ＧＨｚ付近で悪化している。一方、積層バラン１０では、積層バラン６０の減衰特性と比較して、７〜８ＧＨｚ付近の減衰特性が改善している。
【００３５】
積層バラン６０では、バランスコイル６３とアンバランスコイル６４とにより生じる共振のため、使用周波数帯域外の減衰特性が悪化する。一方、積層バラン１０では、線状電極１３２と線状電極１４２とは、積層体１１の主面に垂直な方向から見て、重なっていない。これにより、アンバランスコイル１３およびバランスコイル１４により生じる共振が抑制されるため、使用周波帯域外の減衰特性を改善することができる。
【００３６】
また、積層バラン１０では、アンバランスコイル１３はビア電極を介することなく外部電極１２１，１２２の電極に接続されている。これにより、ビア電極の数を削減することができるため、積層バランの小型化および低コスト化を実現することができる。
【００３７】
なお、積層体１１の主面から見て、線状電極１３１と線状電極１４１とが重なり、線状電極１３３と線状電極１４３とが重なってもよい。これにより、絶縁層１１１，１１２の主面の大きさを小さくすることができるため、積層バランを小型化することができる。
【００３８】
また、積層バラン１０では、インダクタＬ１はアンバランスコイル１３から、キャパシタＣ１は平板電極１５１〜１５３および絶縁層１１４，１１５から、それぞれ構成されているが、これに限定されない。アンバランスコイル１３の長さを入出力信号の１／４波長に設定することにより、インダクタＬ１およびキャパシタＣ１からなるＬＣ並列共振回路を等価的に構成してもよい。
【００３９】
この構成では、キャパシタＣ１を構成するための絶縁層および電極を必要としない。また、入出力信号の周波数が高いほど、アンバランスコイル１３の長さを短くできるため、積層バランのサイズを小型にできる。
【００４０】
ここで、バランの一般的な特性を示す、帯域幅ＢＷ、中心周波数ｆ０および平衡周波数ｆｂについて説明する。図５（Ａ）は、帯域幅ＢＷおよび中心周波数ｆ０を説明する特性図であり、ディファレンシャルモードにおける不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２との間の挿入損失を示す。図５（Ｂ）は、平衡周波数ｆｂを説明する特性図であり、平衡端子Ｐ２，Ｐ３から出力される平衡信号の位相差の周波数特性を示す。
【００４１】
以下では、挿入損失が最も小さくなる周波数を中心周波数ｆ０と称する。挿入損失が中心周波数ｆ０での挿入損失から３ｄＢ減となる減衰量における周波数をｆ１，ｆ２として、ｆ２−ｆ１の絶対値を帯域幅ＢＷと称する。平衡信号の位相差が１８０°になる周波数を平衡周波数ｆｂと称する。
【００４２】
帯域幅ＢＷは使用周波数帯域の幅を表す。また、周波数差ｆ０−ｆｂの絶対値が小さいほど、電力損失が小さく、かつ、位相特性に優れたバランを実現することができる。このため、周波数差ｆ０−ｆｂの絶対値は小さい方が望ましい。
【００４３】
また、積層バラン１０の上記の特性について説明する前に、アンバランスコイル１３およびバランスコイル１４の設計パターンについて説明する。図６は、アンバランスコイル１３およびバランスコイル１４の設計パターンを示す平面図である。なお、設計パターンを説明する際に述べる位置関係は、積層体１１の主面に垂直な方向から見たものである。
【００４４】
パターン１では、アンバランスコイル１３とバランスコイル１４とを同一形状にする。線状電極１３２および線状電極１４２を距離Ａだけ離して平行に配置する。線状電極１３１および線状電極１４１を距離Ｂだけ離して平行に配置する。
【００４５】
パターン２では、線状電極１３２を線状電極１４２に比べて長くする。線状電極１３１，１３３，１４１，１４３の長さを等しくする。線状電極１３２および線状電極１４２を距離Ａだけ離して平行に配置する。線状電極１３１および線状電極１４１を距離Ｂだけ離して平行に配置する。線状電極１３３および線状電極１４３を距離Ｂだけ離して平行に配置する。
パターン３では、線状電極１３２を線状電極１４２に比べて短くする。その他の構成はパターン２と同様である。
【００４６】
パターン４では、線状電極１３２を線状電極１４２に比べて長くする。線状電極１３１と線状電極１４１とが重なるとともに平行になるように、線状電極１３１，１４１を配置する。線状電極１３３を線状電極１４３から距離Ｂだけ離して平行に配置する。線状電極１３２および線状電極１４２を距離Ａだけ離して平行に配置する。
【００４７】
パターン５では、線状電極１３２を線状電極１４２に比べて長くする。線状電極１３３と線状電極１４３とが重なるとともに平行になるように、線状電極１３３，１４３を配置する。線状電極１３１および線状電極１４１を距離Ｂだけ離して平行に配置する。線状電極１３２および線状電極１４２を距離Ａだけ離して平行に配置する。すなわち、グランドに接続される線状電極１３３を線状電極１４３に重ね、線状電極１３１と線状電極１３３との間に線状電極１４１を配置する。
【００４８】
パターン６では、線状電極１３２を線状電極１４２に比べて短くする。その他の構成はパターン５と同様である。すなわち、グランドに接続される線状電極１３３を線状電極１４３に重ね、線状電極１４１と線状電極１４３との間に線状電極１３１を配置する。
【００４９】
図７（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図７（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。パターン１では、距離Ｂを０μｍとしている。パターン２，３では、距離Ｂを５０μｍとしている。なお、アンバランスコイル１３とバランスコイル１４とは積層体１１の主面に垂直な方向に１２．５μｍだけ離れている。中心周波数ｆ０は５ＧＨｚ付近に設定されている。
【００５０】
帯域幅ＢＷは、パターン１〜３にかかわらず、距離Ａが長くなるにつれて広くなっている。周波数差ｆ０−ｆｂは、パターン１〜３にかかわらず、距離Ａが長くなるにつれて大きくなっている。そこで、アンバランスコイル１３とバランスコイル１４とにより生じる共振を回避するとともに帯域幅ＢＷを広くするために、距離Ａを長くする。
【００５１】
図８（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図８（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。パターン１〜３に係る距離Ａを２１２．５μｍとしている。その他の条件は図７の場合と同様である。なお、パターン３では、距離Ｂを１５０μｍ以上に大きくすると、線状電極１３１と線状電極１３３とが重なる。すなわち、パターン３はコの字形状でなくなる。このため、距離Ｂが１５０μｍ以上となる範囲については検討していない。
【００５２】
帯域幅ＢＷは、パターン１〜３にかかわらず、距離Ｂが長くなるにつれて狭くなっている。周波数差ｆ０−ｆｂは、パターン１〜３にかかわらず、距離Ｂが長くなるにつれて小さくなっている。パターン３では、距離Ｂが約１２０μｍであるとき、周波数差ｆ０−ｆｂは０ＧＨｚとなっている。パターン１では、距離Ｂが約１４０μｍであるとき、周波数差ｆ０−ｆｂは０ＧＨｚとなっている。すなわち、距離Ｂを所定値に設定した場合、周波数差ｆ０−ｆｂを０ＧＨｚにすることができるが、帯域幅ＢＷは狭くなる。そこで、パターン４，５のように、線状電極１３１，１３３のうちどちらか一方をバランスコイル１４に重ね、他方を距離Ｂだけ離して配置することが考えられる。
【００５３】
図９（Ａ）は、パターン４，５における距離Ｂの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図９（Ｂ）は、パターン４，５における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。パターン４，５に係る距離Ａを２１２．５μｍとしている。その他の条件は図７の場合と同様である。
【００５４】
帯域幅ＢＷは、パターン４，５にかかわらず、距離Ｂが長くなるにつれて狭くなっている。しかし、パターン４，５では、パターン１〜３に比べて、帯域幅ＢＷが広く保たれている。パターン４では、周波数差ｆ０−ｆｂは、距離Ｂが長くなるにつれて大きくなっている。パターン５では、周波数差ｆ０−ｆｂは、距離Ｂが長くなるにつれて小さくなっている。その結果、パターン５の距離Ｂが約１２５μｍであるとき、周波数差ｆ０−ｆｂは０ＧＨｚとなっている。
【００５５】
すなわち、パターン５のように、グランドに接続される線状電極１３３を線状電極１４３に重ね、線状電極１３１と線状電極１３３との間に線状電極１４１を配置することにより、帯域幅ＢＷを広く保ちつつ、周波数差ｆ０−ｆｂの絶対値を小さくすることができる。
【００５６】
図１０（Ａ）は、パターン５における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。図１０（Ｂ）は、パターン６における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。パターン５に係る距離Ａを２１２．５μｍ、１６２．５μｍおよび１３７．５μｍとしている。同様に、パターン６に係る距離Ａを２１２．５μｍ、１６２．５μｍおよび１３７．５μｍとしている。距離Ｂが１２０〜１３０μｍであるとき、パターン５，６および距離Ａにかかわらず、周波数差ｆ０−ｆｂはほぼ０ＧＨｚとなっている。
【００５７】
すなわち、パターン５，６のように、グランドに接続される線状電極１３３を線状電極１４３に重ね、線状電極１４１と線状電極１４３を所定の距離だけ離すことにより、帯域幅ＢＷを広く保ちつつ、周波数差ｆ０−ｆｂの絶対値を小さくすることができる。例えば、パターン５で、距離Ａを２１２．５μｍとし、距離Ｂを１２５μｍとすることにより、帯域幅ＢＷを約３ＧＨｚとし、周波数差ｆ０−ｆｂをほぼ０ＧＨｚとすることができる。
【００５８】
次に、中心周波数ｆ０を２ＧＨｚ付近に設定したときの帯域幅ＢＷおよび周波数差ｆ０−ｆｂについて説明する。図１１（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図１１（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ａの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。中心周波数ｆ０は２ＧＨｚ付近に設定されている。その他の条件は図７の場合と同様である。パターン１〜３共に、距離Ａが大きくなるにつれて、帯域幅ＢＷおよび周波数差ｆ０−ｆｂが大きくなる傾向が見られる。従って、帯域幅ＢＷおよび周波数差ｆ０−ｆｂは、図７（Ａ），（Ｂ）に示した５ＧＨｚの場合とほぼ同様に変化している。
【００５９】
図１２（Ａ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する帯域幅ＢＷの変化を示す特性図である。図１２（Ｂ）は、パターン１〜３における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。中心周波数ｆ０は２ＧＨｚ付近に設定されている。その他の条件は図８の場合と同様である。
【００６０】
パターン２の帯域幅ＢＷは距離Ｂの変化に対してほぼ一定となっている。また、パターン２の周波数差ｆ０−ｆｂは、距離Ｂが長くなるにつれて小さくなる傾向にあるが、距離Ｂが５０μｍから１００μｍに変化するとき大きくなっている。しかし、パターン１〜３の全体の傾向としては、図８（Ａ），（Ｂ）に示した５ＧＨｚの場合と同様に、帯域幅ＢＷおよび周波数差ｆ０−ｆｂは、距離Ｂが長くなるにつれて小さくなる。
【００６１】
図１３（Ａ）は、パターン５における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。図１３（Ｂ）は、パターン６における距離Ｂの変化に対する周波数差ｆ０−ｆｂの変化を示す特性図である。中心周波数ｆ０は２ＧＨｚ付近に設定されている。パターン５，６に係る距離Ａを２１２．５μｍとしている。その他の条件は図１０の場合と同様である。パターン５，６共に、図１０（Ａ），（Ｂ）に示した５ＧＨｚの場合と同様に、距離Ｂを大きくすることにより、周波数差ｆ０−ｆｂが０ＧＨｚに近づいていく傾向が見られる。
【００６２】
このように、中心周波数ｆ０を５ＧＨｚ付近に設定した場合の結果は、中心周波数ｆ０を２ＧＨｚ付近に設定した場合にも成立する。すなわち、アンバランスコイル１３とバランスコイル１４とをパターン５，６のように配置することにより、使用周波数帯域によらず、帯域幅ＢＷを広く保ちつつ、周波数差ｆ０−ｆｂの絶対値を小さくすることができる。
【００６３】
したがって、積層バラン１０では、線状電極１３２，１４２を重ねずに、距離Ａ，Ｂを適宜に調整することで、使用周波数帯域（中心周波数ｆ０の設定値）によらず、広い使用周波数帯域、小さな電力損失および優れた位相特性を同時に実現することができる。
【００６４】
なお、第１の実施形態では、積層体１１の誘電率を変えることにより、積層体１１のサイズを固定した状態で中心周波数ｆ０を変えている。しかし、積層体１１の誘電率を変えず、積層バラン１０のコイル形状の大きさを変えてもよい。この場合でも、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
また、第１の実施形態では、インダクタＬ２の中央部がグランドに接続されていることにより、バランスコイルの位相基準点を決定することができる。これにより、所望とするバランス特性が高精度に実現することができるが、インダクタＬ２の中央部はグランドに接続されていなくても良い。
【００６６】
《第２の実施形態》
本発明の第２の実施形態に係る積層バラン２０について説明する。図１４は積層バラン２０の等価回路図である。積層バラン２０の等価回路は、第１の実施形態に係る構成に加えて、キャパシタＣ２，Ｃ３を備える。インダクタＬ３と平衡端子Ｐ２との接続点は、キャパシタＣ２を介してグランドに接続されている。インダクタＬ４と平衡端子Ｐ３との接続点はキャパシタＣ３を介してグランドに接続されている。
【００６７】
図１５は積層バラン２０の分解斜視図である。積層バラン２０は、積層バラン１０の構成に加えて、平板電極２５１，２５２および引き出し電極２７１，２７２を備える。平板電極２５１，２５２および引き出し電極２７１，２７２は絶縁層１１５に形成されている。平板電極２５１，２５２は平板電極１５１，１５３と対向するように配置されている。平板電極２５１は引き出し電極２７１を介して外部電極１２３に接続されている。平板電極２５２は引き出し電極２７２を介して外部電極１２４に接続されている。平板電極１５１，１５３，２５１および絶縁層１１４，１１５はキャパシタＣ２を構成する。平板電極１５１，１５３，２５２および絶縁層１１４，１１５はキャパシタＣ３を構成する。
【００６８】
絶縁層１１４または絶縁層１１６は本発明の第３の絶縁層に相当する。絶縁層１１５は本発明の第４の絶縁層に相当する。平板電極１５１または平板電極１５３は本発明のグランド電極に相当する。平板電極２５２は本発明の第１の平板電極に相当する。平板電極２５１は本発明の第２の平板電極に相当する。ビア電極１６２は本発明の第１のビア電極に相当する。ビア電極１６１は本発明の第２のビア電極に相当する。
その他の構成は積層バラン１０の構成と同様である。
【００６９】
第２の実施形態によれば、インダクタＬ３，Ｌ４およびキャパシタＣ２，Ｃ３の素子値を設定することにより、平衡端子側のインピーダンスを調整することができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
《第３の実施形態》
本発明の第３の実施形態に係る積層バラン３０について説明する。図１６は積層バラン３０の等価回路図である。積層バラン３０の等価回路は、第１の実施形態に係るインダクタＬ３，Ｌ４を備えていない。インダクタＬ２の第１の端子は平衡端子Ｐ２に直接接続されている。インダクタＬ２の第２の端子は平衡端子Ｐ３に直接接続されている。
【００７１】
図１７は積層バラン３０の分解斜視図である。積層バラン３０は、第１の実施形態に係る絶縁層１１３およびビア電極１６２，１６３を備えていない。線状電極１４３の第２の端部は、絶縁層１１２に形成された引き出し電極１７３を介して、外部電極１２３に接続されている。線状電極１４１の第２の端部は、絶縁層１１２に形成された引き出し電極１７４を介して、外部電極１２４に接続されている。
その他の構成は第１の実施形態と同様である。
第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７２】
《第４の実施形態》
本発明の第４の実施形態に係る積層バラン４０について説明する。図１８は積層バラン４０の分解斜視図である。積層バラン４０は、第１の実施形態に係るアンバランスコイル１３およびバランスコイル１４に代えて、アンバランスコイル４３およびバランスコイル４４を備える。アンバランスコイル４３は略直線状の線状電極１３１〜１３５からなる。バランスコイル４４は略直線状の線状電極１４１〜１４５からなる。
【００７３】
線状電極１３１〜１３３は第１の実施形態と同様に形成されている。線状電極１３４の第１の端部は線状電極１３１の第２の端部（線状電極１３２に接続されていない側）に接続されている。線状電極１３５の第１の端部は線状電極１３３の第２の端部（線状電極１３２に接続されていない側）に接続されている。線状電極１３４，１３５は、線状電極１３４の第２の端部と線状電極１３５の第２の端部とが近接するように、伸長している。
【００７４】
線状電極１４１〜１４３は第１の実施形態と同様に形成されている。線状電極１４４の第１の端部は線状電極１４１の第２の端部（線状電極１４２に接続されていない側）に接続されている。線状電極１４５の第１の端部は線状電極１４３の第２の端部（線状電極１４２に接続されていない側）に接続されている。線状電極１４４，１４５は、線状電極１４４の第２の端部と線状電極１４５の第２の端部とが近接するように、伸長している。
アンバランスコイル４３はインダクタＬ１に相当する。バランスコイル４４はインダクタＬ２に相当する。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００７５】
第４の実施形態によれば、第１の実施形態に比べて、アンバランスコイル４３およびバランスコイル４４を大きくできるため、インダクタＬ１，Ｌ２の素子値が大きくなる。これにより、積層バランの共振周波数が下がるため、中心周波数ｆ０を下げることができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７６】
《第５の実施形態》
本発明の第５の実施形態に係る積層バラン５０について説明する。図１９は積層バラン５０の分解斜視図である。積層バラン５０は、第３の実施形態に係る構成に加えて、絶縁層５１１、アンバランスコイル５３および引き出し電極５７１，５７２を備える。
【００７７】
絶縁層５１１は絶縁層１１２と絶縁層１１４との間に積層されている。第３の実施形態に係る、絶縁層１１１、アンバランスコイル１３および引き出し電極１７１，１７２と同様に、絶縁層５１１、アンバランスコイル５３および引き出し電極５７１，５７２が構成されている。アンバランスコイル１３，５３はインダクタＬ１に相当する。
【００７８】
絶縁層５１１は本発明の第５の絶縁層に相当する。アンバランスコイル１３は本発明の第１のアンバランスコイルに相当する。アンバランスコイル５３は本発明の第２のアンバランスコイルに相当する。
その他の構成は第３の実施形態と同様である。
【００７９】
第５の実施形態によれば、バランスコイル１４がアンバランスコイル１３とアンバランスコイル５３との間に配置されている。このため、インダクタＬ１とインダクタＬ２との電磁界結合を強くすることができる。これにより、平衡端子側のインピーダンスを広範囲で調整することができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８０】
《第６の実施形態》
本発明の第６の実施形態に係る積層バランについて説明する。図２０（Ａ），（Ｂ）は、第６の実施形態に係る積層バランの要部を示す平面図である。アンバランスコイル１３に係る方向Ｄ１とバランスコイル１４に係る方向Ｄ２とが、積層方向から見て、鈍角をなしている。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００８１】
この構成によれば、方向Ｄ１と方向Ｄ２とがなす角度を調整することにより、アンバランスコイル１３とバランスコイル１４との結合度を調整することができる。また、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、本発明の効果を確実に得るために、方向Ｄ１と方向Ｄ２とがなす角度は、１７５°〜１８０°程度であることが好ましい。
【符号の説明】
【００８２】
Ｃ１〜Ｃ３…キャパシタ
Ｌ１〜Ｌ４…インダクタ
Ｐ１…不平衡端子
Ｐ２，Ｐ３…平衡端子
１０，２０，３０，４０，５０，６０…積層バラン
１１…積層体
１３，４３，６４…アンバランスコイル
５３…アンバランスコイル（第２のアンバランスコイル）
１４，４４，６３…バランスコイル
１１１…絶縁層（第２の絶縁層）
１１２…絶縁層（第１の絶縁層）
１１３…絶縁層
１１４，１１６…絶縁層（第３の絶縁層）
１１５…絶縁層（第４の絶縁層）
５１１…絶縁層（第５の絶縁層）
１２１〜１２４…外部電極
１３１…線状電極（第４の線状電極）
１３２…線状電極（第５の線状電極）
１３３…線状電極（第６の線状電極）
１４１…線状電極（第１の線状電極）
１４２…線状電極（第２の線状電極）
１４３…線状電極（第３の線状電極）
１３４，１３５，１４４，１４５…線状電極
６３１〜６３３，６４１〜６４３…線状電極
１５１，１５３…平板電極（グランド電極）
１５２…平板電極
２５１…平板電極（第２の平板電極）
２５２…平板電極（第１の平板電極）
１６１…ビア電極（第２のビア電極）
１６２…ビア電極（第１のビア電極）
１６３…ビア電極
１７１〜１７７，２７１，２７２，５７１，５７２…引き出し電極
【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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【図２１】
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