(57)【要約】【課題】挿入損失が小さく、平衡信号のバランス特性が優れたバラントランスを実現する。【解決手段】バラントランス１は、不平衡端子Ｐ１、平衡端子Ｐ２，Ｐ３、方向性結合器２３、ローパスフィルタ２１およびハイパスフィルタ２２を備える。方向性結合器２３は、第１、第２、第３および第４の端子を有する。方向性結合器２３の第１の端子は、不平衡端子Ｐ１に接続される。方向性結合器２３の第２の端子の出力信号と方向性結合器２３の第３の端子の出力信号とに、所定の位相差がある。方向性結合器２３の第２の端子は、方向性結合器２３を構成する線路により、方向性結合器２３の第１の端子と接続される。ローパスフィルタ２１は、方向性結合器２３の第２の端子と平衡端子Ｐ２との間に接続される。ハイパスフィルタ２２は、方向性結合器２３の第３の端子と平衡端子Ｐ３との間に接続される。【選択図】図１
2014036345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡信号を入出力する不平衡端子と、
平衡信号を入出力する第１および第２の平衡端子と、
第１、第２、第３および第４の端子を有し、前記不平衡端子に前記第１の端子が接続され、前記第２の端子の出力信号と前記第３の端子の出力信号とに所定の位相差がある方向性結合器とを備え、
前記方向性結合器の前記第２の端子は、前記方向性結合器を構成する線路により、前記方向性結合器の前記第１の端子と接続され、
前記方向性結合器の前記第２の端子と前記第１の平衡端子との間に接続されるローパスフィルタと、
前記方向性結合器の前記第３の端子と前記第２の平衡端子との間に接続されるハイパスフィルタとをさらに備えることを特徴とするバラントランス。
【請求項２】
前記ローパスフィルタは、前記方向性結合器の前記第２の端子と前記第１の平衡端子との間に直列接続されるインダクタを有し、
前記ハイパスフィルタは、前記方向性結合器の前記第３の端子と前記第２の平衡端子との間に直列接続されるキャパシタを有することを特徴とする請求項１に記載のバラントランス。
【請求項３】
前記不平衡端子と前記方向性結合器の前記第１の端子との間に直列接続されるキャパシタと、
該キャパシタと前記方向性結合器の前記第１の端子との間に一方端が接続されるインダクタと、
該インダクタの他方端に接続される直流供給端子とを備えることを特徴とする請求項１または２に記載のバラントランス。
【請求項４】
前記ローパスフィルタは、第１のインダクタと第１のキャパシタとを有し、
前記ハイパスフィルタは、第２のインダクタと第２のキャパシタとを有し、
誘電体層と、
前記第１のインダクタに用いられる第１のインダクタ電極と、
前記第２のインダクタに用いられる第２のインダクタ電極と、
前記第１のキャパシタに用いられる第１のキャパシタ電極と、
前記第２のキャパシタに用いられる第２のキャパシタ電極と、
前記方向性結合器に用いられる第１および第２の伝送線路電極とが積層されることにより形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のバラントランス。
【請求項５】
前記第１の伝送線路電極と前記第２の伝送線路電極とは、渦巻き状に形成され、積層方向から見て重なることを特徴とする請求項４に記載のバラントランス。
【請求項６】
前記第１のインダクタ電極と前記第２のインダクタ電極とは、前記第１および第２の伝送線路電極を間に挟んで、積層されることを特徴とする請求項４または５に記載のバラントランス。
【請求項７】
前記第１のキャパシタ電極と前記第２のキャパシタ電極とは、前記第１および第２の伝送線路電極を間に挟んで、積層されることを特徴とする請求項４または５に記載のバラントランス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
平衡信号と不平衡信号とを相互に変換するバラントランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
バラントランスは、平衡信号と不平衡信号とを相互に変換する回路である。バラントランスは、例えば、積層基板を用いて集積化され、携帯電話等の通信機器に実装されている。従来のバラントランスとして、例えば、図１１，１２に示すようなものがある。
【０００３】
図１１は、従来のバラントランス１Ｆを示す回路図である（特許文献１参照）。バラントランス１Ｆは、不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２，Ｐ３とローパスフィルタ２１Ｆとハイパスフィルタ２２Ｆとを備える。ローパスフィルタ２１Ｆは、不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２との間に接続されている。ハイパスフィルタ２２Ｆは、不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ３との間に接続されている。
【０００４】
不平衡信号が不平衡端子Ｐ１に入力された場合、信号は、ローパスフィルタ２１Ｆとハイパスフィルタ２２Ｆとを通過する。信号がローパスフィルタ２１Ｆを通過するとき、信号の位相は９０度遅れる。信号がハイパスフィルタ２２Ｆを通過するとき、信号の位相は９０度進む。このため、平衡端子Ｐ２，Ｐ３から出力される信号は、互いに位相が１８０度異なった平衡信号となる。平衡信号が平衡端子Ｐ２，Ｐ３に入力された場合、不平衡端子Ｐ１から出力される信号は、上記と同様に不平衡信号となる。
【０００５】
図１２は、従来のバラントランス１Ｍ（マーチャント型）を示す回路図である（特許文献２参照）。バラントランス１Ｍは、不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２，Ｐ３と１／４波長の伝送線路１１Ｍ，１２Ｍ，１３Ｍ，１４Ｍとを備える。伝送線路１１Ｍの一方の端子１１１Ｍは、不平衡端子Ｐ１に接続されている。伝送線路１１Ｍの他方の端子１１２Ｍは、伝送線路１２Ｍの一方の端子１２１Ｍに接続されている。伝送線路１３Ｍは、伝送線路１１Ｍと隣接するように配置され、伝送線路１１Ｍと電磁気的に結合している。伝送線路１４Ｍは、伝送線路１２Ｍに隣接するように配置され、伝送線路１２Ｍと電磁気的に結合している。伝送線路１３Ｍの他方の端子１３２Ｍは、平衡端子Ｐ２に接続されている。伝送線路１４Ｍの一方の端子１４１Ｍは、平衡端子Ｐ３に接続されている。伝送線路１３Ｍの一方の端子１３１Ｍと１４Ｍの他方の端子１４２Ｍとは、グランドに接続されている。
【０００６】
不平衡端子Ｐ１に入力された信号は、伝送線路１１Ｍ，１２Ｍを伝送する。そして、入力信号は、伝送線路１１Ｍと１３Ｍとの電磁気的な結合を介して１３Ｍを伝送する。また、入力信号は、伝送線路１２Ｍと１４Ｍとの電磁気的な結合を介して１４Ｍを伝わる。平衡端子Ｐ２，Ｐ３から出力される信号は、互いに位相が１８０度異なった平衡信号となる。平衡信号が平衡端子Ｐ２，Ｐ３に入力された場合、不平衡端子Ｐ１から出力される信号は、不平衡信号となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１６６７０２号公報
【特許文献２】特開２００３−１１０３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１１に示したバラントランス１Ｆの場合、ローパスフィルタ２１Ｆおよびハイパスフィルタ２２Ｆにより信号の位相を変化させる。図１３は、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタの通過特性を示している。縦軸は減衰量であり、横軸は周波数である。周波数ｆ１は、使用周波数帯域の中心周波数（動作点）である。
【０００９】
ローパスフィルタ２１Ｆは、動作点での信号の位相が９０度遅れるように設計されている。そして、図１３（Ａ）に示すように、ローパスフィルタ２１Ｆにおいて、動作点での減衰特性の傾きの大きさ（以下、傾きの大きさを単に傾きと称する）は大きくなっている。すなわち、バラントランス１Ｆでは、通過した信号の位相が９０度遅れるようにローパスフィルタ２１Ｆを設計すると、ローパスフィルタ２１Ｆの減衰特性の傾きが大きくなる。
【００１０】
ローパスフィルタを通過した信号の振幅は、当該信号の周波数におけるローパスフィルタの減衰特性によって決定される。このため、バラントランス１Ｆでは、使用周波数帯域内で信号の周波数が変動したとき、ローパスフィルタ２１Ｆを通過した信号の振幅の変化量は、大きくなる。
【００１１】
ハイパスフィルタ２２Ｆは、動作点での信号の位相が９０度進むように、設計されている。そして、図１３（Ａ）に示すように、ハイパスフィルタ２２Ｆにおいても、動作点での減衰特性の傾きは大きくなっている。このため、バラントランス１Ｆでは、使用周波数帯域内で信号の周波数が変動したとき、ハイパスフィルタ２２Ｆを通過した信号の振幅の変化量は大きくなる。
【００１２】
したがって、使用周波数帯域内で信号の周波数が変動したとき、バラントランス１Ｆの２つの平衡信号の振幅に大きな差が現れる。
【００１３】
図１２に示したバラントランス１Ｍの場合、不平衡端子Ｐ１を有する回路側と平衡端子Ｐ２，Ｐ３を有する回路側とは、電磁気的に結合している。したがって、不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２，Ｐ３とが配線により直接接続されている場合に比べて、挿入損失が大きい。
【００１４】
本発明の目的は、挿入損失が小さく、平衡信号のバランス特性が優れたバラントランスを実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の係るバラントランスは、以下のように構成される。バラントランスは、不平衡端子、第１および第２の平衡端子、方向性結合器、ローパスフィルタおよびハイパスフィルタを備える。不平衡端子は、不平衡信号を入出力する。第１および第２の平衡端子は、平衡信号を入出力する。方向性結合器は、第１、第２、第３および第４の端子を有する。方向性結合器の第１の端子は、不平衡端子に接続される。方向性結合器の第２の端子の出力信号と方向性結合器の第３の端子の出力信号とに、所定の位相差がある。方向性結合器の第２の端子は、方向性結合器を構成する線路により、方向性結合器の第１の端子と接続される。ローパスフィルタは、方向性結合器の第２の端子と第１の平衡端子との間に接続される。ハイパスフィルタは、方向性結合器の第３の端子と第２の平衡端子との間に接続される。
【００１６】
この構成では、不平衡端子と第１の平衡端子とは、配線により接続されている。これにより、マーチャント型バラントランスに比べて、挿入損失が小さいバラントランスを実現することができる。また、方向性結合器により信号の位相を変化させた後、ローパスフィルタとハイパスフィルタとによりさらに信号の位相を変化させる。これにより、ローパスフィルタとハイパスフィルタとにより位相を変化させるとき、信号の振幅が周波数に対して大きく変化しない位相領域で、信号の位相を変化させることができる。したがって、２つの平衡信号の振幅差が小さいバラントランスを実現することができる。
【００１７】
本発明に係るバラントランスは、キャパシタとインダクタと直流供給端子とをさらに備えてもよい。キャパシタは、不平衡端子と方向性結合器の第１の端子との間に直列接続される。インダクタは、キャパシタと方向性結合器の第１の端子との間に一方端が接続される。直流供給端子は、インダクタの他方端に接続される。この構成では、バラントランスが接続されるＩＣ等の電子部品に直流電流を供給することができる。
【００１８】
本発明に係るバラントランスは、好ましくは、以下のように構成される。ローパスフィルタは、第１のインダクタと第１のキャパシタとを有する。ハイパスフィルタは、第２のインダクタと第２のキャパシタとを有する。バラントランスは、誘電体層、第１のインダクタに用いられる第１のインダクタ電極、第２のインダクタに用いられる第２のインダクタ電極、第１のキャパシタに用いられる第１のキャパシタ電極、第２のキャパシタに用いられる第２のキャパシタ電極と、方向性結合器に用いられる第１および第２の伝送線路電極とが積層されることにより形成される。この構成では、積層基板を用いてバラントランスを集積化することができるため、バラントランスを小型化することができる。
【００１９】
本発明に係るバラントランスでは、好ましくは、第１の伝送線路電極と第２の伝送線路電極とは渦巻き状に形成され、積層方向から見て重なる。この構成では、方向性結合器の結合度を高くすることができる。これにより、挿入損失を小さくすることができる。
【００２０】
本発明に係るバラントランスでは、第１のインダクタ電極と第２のインダクタ電極とは、第１および第２の伝送線路電極を間に挟んで、積層されてもよい。この構成では、ローパスフィルタとハイパスフィルタとの電磁気的な結合を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、挿入損失が小さく、２つの平衡信号の振幅差が小さいバラントランスを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１の実施形態に係るバラントランスの回路図である。
【図２】第１の実施形態に係るバラントランスおよび従来構成のバラントランスの特性を示す表である。
【図３】図３（Ａ）は、ローパスフィルタ２１の通過特性を示す図である。図３（Ｂ）は、ローパスフィルタ２１を通過した信号の位相の周波数特性を示す図である。
【図４】図４（Ａ）は、第１の実施形態に係るバラントランスの挿入損失の周波数特性を示す図である。図４（Ｂ）は、第１の実施形態に係るバラントランスの振幅差の周波数特性を示す図である。
【図５】図５（Ａ）は、第１の実施形態に係るバラントランスの外観斜視図である。図５（Ｂ）は、第１の実施形態に係るバラントランスの分解斜視図である。
【図６】第２の実施形態に係るバラントランスの分解斜視図である。
【図７】第３の実施形態に係るバラントランスの分解斜視図である。
【図８】第４の実施形態に係るバラントランスの回路図である。
【図９】第５の実施形態に係るバラントランスの回路図である。
【図１０】第６の実施形態に係るバラントランスの回路図である。
【図１１】従来のバラントランス１Ｆを示す回路図である。
【図１２】従来のバラントランス１Ｍを示す回路図である。
【図１３】ローパスフィルタおよびハイパスフィルタの通過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明の第１の実施形態に係るバラントランス１について説明する。図１は、第１の実施形態に係るバラントランス１の回路図である。バラントランス１は、不平衡端子Ｐ１、平衡端子Ｐ２，Ｐ３、伝送線路１１，１２、キャパシタＣ１，Ｃ２およびインダクタＬ１，Ｌ２を備える。キャパシタＣ１とインダクタＬ１とは、ローパスフィルタ２１を構成する。キャパシタＣ２とインダクタＬ２とは、ハイパスフィルタ２２を構成する。伝送線路１１，１２は、方向性結合器２３を構成する。
【００２４】
伝送線路１１の一方の端子１１１は、不平衡端子Ｐ１に接続されている。伝送線路１１の他方の端子１１２は、インダクタＬ１を介して平衡端子Ｐ２に接続されている。インダクタＬ１と平衡端子Ｐ２との接続点は、キャパシタＣ１を介してグランドに接続されている。伝送線路１１の端子１１１は、本発明の方向性結合器の第１の端子に相当する。伝送線路１１の端子１１２は、本発明の方向性結合器の第２の端子に相当する。
【００２５】
伝送線路１２は、伝送線路１１に隣接するように配置され、伝送線路１１と電磁気的に結合している。伝送線路１２の他方の端子１２２は、グランドに接続されている。伝送線路１２の一方の端子１２１は、キャパシタＣ２を介して平衡端子Ｐ３に接続されている。キャパシタＣ２と平衡端子Ｐ３との接続点は、インダクタＬ２を介してグランドに接続されている。伝送線路１２の端子１２１は、本発明の方向性結合器の第３の端子に相当する
伝送線路１１，１２の線路長は、伝送する信号の波長の１／４である。これにより、伝送線路１１を伝わる信号の電力と伝送線路１２を伝わる信号の電力とを均等にすることができる。また、伝送線路１１，１２は、好ましくは、可能な限り大きいライン幅と膜厚とを有する。これにより、伝送線路１１，１２のＱ値を高めることができる。
【００２６】
不平衡端子Ｐ１に入力された不平衡信号Ｓ１は、方向性結合器２３を伝わり、信号Ｓ２，Ｓ３として出力される。信号Ｓ２は伝送線路１１の端子１１２から、信号Ｓ３は伝送線路１２の端子１２１から、それぞれ出力される。信号Ｓ３は、信号Ｓ２に比べて９０度進んだ位相を有する。信号Ｓ２は、ローパスフィルタ２１を通過し、信号Ｓ４として平衡端子Ｐ２から出力される。インダクタＬ１のインダクタンスとキャパシタＣ１のキャパシタンスとは、ローパスフィルタ２１を通過した信号の位相が４５度遅れるように調整されている。したがって、ローパスフィルタ２１を通過することにより、信号Ｓ４は信号Ｓ２に比べて４５度遅れた位相を有する。インダクタＬ２のインダクタンスとキャパシタＣ２のキャパシタンスとは、ハイパスフィルタ２２を通過した信号の位相が４５度進むように調整されている。したがって、信号Ｓ３は、ハイパスフィルタ２２を通過し、信号Ｓ５として平衡端子Ｐ３から出力される。ハイパスフィルタ２２を通過することにより、信号Ｓ５は信号Ｓ３に比べて４５度進んだ位相を有する。これにより、信号Ｓ４と信号Ｓ５とは、互いに位相が略１８０度異なった平衡信号となる。平衡端子Ｐ２，Ｐ３に入力された平衡信号は、上記の経路を逆向きに進み、不平衡端子Ｐ１から不平衡信号として出力される。
【００２７】
図２は、第１の実施形態に係るバラントランス１および従来構成のバラントランス１Ｆ，１Ｍの特性を示す表である。挿入損失には使用帯域内（２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚ）において各バラントランスの減衰量が最大になる周波数での挿入損失の大きさを示している。振幅差変化量は、使用帯域内における各バラントランスの周波数変化に対する２つの平衡信号の振幅差の変化量である。位相差は、使用帯域内における各バラントランスの２つの平衡信号の位相差である。
【００２８】
図２に示すように、バラントランス１は、従来構成に比べて小さい挿入損失を有する。また、バラントランス１は、従来構成に比べて優れた振幅バランスと位相バランスとを有する。特に、バラントランス１は、図１２に示すバラントランス１Ｍに比べて、挿入損失を小さくすることができる。また、バラントランス１は、図１１に示すバラントランス１Ｆに比べて、使用周波数帯域内で信号の周波数が変化しても優れた振幅バランスを保つことができる。
【００２９】
上記の結果は、以下の理由による。バラントランス１Ｍでは、不平衡端子Ｐ１を有する回路側と平衡端子Ｐ２，Ｐ３を有する回路側とは、電磁気的な結合のみで信号を伝送している。一方で、バラントランス１では、不平衡端子Ｐ１と平衡端子Ｐ２とは、電磁気的な結合を介さず、配線により直接接続されている。このため、伝送線路間での電力損失は、バラントランス１Ｍに比べて減少する。したがって、平衡端子Ｐ２，Ｐ３から出力される２つの平衡信号の電力を合わせると、バラントランス１はバラントランス１Ｍに比べて小さな挿入損失を有する。
【００３０】
図３は、ローパスフィルタ２１の特性図である。図３（Ａ）は、ローパスフィルタ２１の通過特性を示している。縦軸は減衰量であり、横軸は周波数である。図３（Ｂ）は、ローパスフィルタ２１を通過した信号の位相の周波数特性を示す図である。縦軸は位相であり、横軸は周波数である。周波数ｆ２は、使用周波数帯域の中心周波数（動作点）である。
【００３１】
図３（Ｂ）に示すように、動作点での信号の位相が４５度遅れるように、ローパスフィルタ２１は設計されている。また、上記のように、動作点での信号の位相が９０度遅れるように、ローパスフィルタ２１Ｆは設計されている。そして、図３（Ａ）、図１３（Ａ）に示すように、ローパスフィルタ２１における動作点での減衰特性の傾きの大きさ（以下、傾きの大きさを単に傾きと称する）は、ローパスフィルタ２１Ｆにおける動作点での減衰特性の傾きに比べて、小さくなる。
【００３２】
すなわち、通過した信号の位相が４５度遅れるローパスフィルタ２１における減衰特性の傾きは、通過した信号の位相が９０度遅れるローパスフィルタ２１Ｆにおける減衰特性の傾きに比べて、小さくなる。なお、この結果は、少数のインダクタおよびキャパシタから構成されるローパスフィルタについても同様に成立する。
【００３３】
ローパスフィルタを通過した信号の振幅は、当該信号の周波数におけるローパスフィルタの減衰特性によって決定される。このため、使用周波数帯域内で信号の周波数が変動したとき、ローパスフィルタ２１を通過した信号の振幅の変化量は、ローパスフィルタ２１Ｆを通過した信号の振幅の変化量に比べて小さくなる。
【００３４】
ハイパスフィルタでも同様に、通過した信号の位相が４５度進むハイパスフィルタ２２における減衰特性の傾きは、通過した信号の位相が９０度進むローパスフィルタ２１Ｆにおける減衰特性の傾きに比べて、小さくなる。このため、使用周波数帯域内で信号の周波数が変動したとき、ハイパスフィルタ２２を通過した信号の振幅の変化量は、ハイパスフィルタ２２Ｆを通過した信号の振幅の変化量に比べて小さくなる。
【００３５】
したがって、バラントランス１の振幅差変化量は、バラントランス１Ｆの振幅差変化量に比べて小さくなる。すなわち、バラントランス１は、バラントランス１Ｆに比べて、使用周波数帯域内で信号の周波数が変化しても優れた振幅バランスを保つことができる。
【００３６】
図４（Ａ）は、第１の実施形態に係るバラントランス１の挿入損失の周波数特性を示す図である。縦軸は挿入損失であり、横軸は周波数である。挿入損失は、使用帯域内（２．４ＧＨｚ〜２．５ＧＨｚ）で、約０．２６ｄＢであり、ほぼ一定である。図４（Ｂ）は、第１の実施形態に係るバラントランス１の振幅差の周波数特性を示す図である。縦軸は２つの平衡信号の振幅の差であり、横軸は周波数である。振幅差は、使用帯域内で、０に近い値であり、ほぼ一定である。図４に示すように、バラントランス１は、優れた周波数特性を有する。
【００３７】
図５（Ａ）は、第１の実施形態に係るバラントランス１の外観斜視図である。図５（Ｂ）は、第１の実施形態に係るバラントランス１の分解斜視図である。以下では、図５（Ａ）において、紙面の右手前を向いている面を第１の側面と称し、第１の側面の反対側の面を第２の側面と称し、上を向いている面を上面と称し、下を向いている面を下面と称する。また、積層方向から見て略矩形状となる電極パターンを平板電極と称し、バラントランス１の表面に形成された電極パターンを外部電極と称し、その他の電極パターンを線状電極と称する。
【００３８】
バラントランス１は、略直方体状の積層体であり、外部電極３１ないし３６を表面に備える。外部電極３１，３２，３３は、所定の間隔だけ互いに離れ、積層体の第２の側面に形成されている。外部電極３２は、外部電極３１，３３の間に位置している。外部電極３４は外部電極３３に対向して、外部電極３５は外部電極３２に対向して、外部電極３６は外部電極３１に対向して、それぞれ積層体の第１の側面に形成されている。外部電極３１ないし３６は、積層体の上面と下面とに伸びるように、形成されている。外部電極３１は不平衡端子Ｐ１に対応し、外部電極３２，３５はグランドに対応し、外部電極３３は平衡端子Ｐ２に対応し、外部電極３４は平衡端子Ｐ３に対応する。
【００３９】
バラントランス１は、誘電体層１０１ないし誘電体層１０９を備える。誘電体層１０１ないし誘電体層１０９は、番号順に積層されている。
【００４０】
線状電極４１は、誘電体層１０２に形成されている。線状電極４１の一端は、外部電極３５に接続されている。線状電極４２は、誘電体層１０３に形成され、渦巻き状の形状を有する。線状電極４２の一端は、外部電極３６に接続されている。線状電極４２の他端は、ビア電極６１により線状電極４１の他端に接続されている。線状電極４３は、誘電体層１０４に形成され、渦巻き状の形状を有する。線状電極４３の一端は、外部電極３１に接続されている。線状電極４２，４３は、積層方向から見て重なっている。線状電極４２は伝送線路１２に対応し、本発明の第２の伝送線路電極に相当する。線状電極４３は伝送線路１１に対応し、本発明の第１の伝送線路電極に相当する。すなわち、方向性結合器２３は線状電極４２，４３から構成される。
【００４１】
線状電極４４，４５は、誘電体層１０５に形成されている。線状電極４４の一端は、ビア電極６２により線状電極４３の他端に接続されている。線状電極４５の一端は、外部電極３５に接続されている。線状電極４６は、誘電体層１０６に形成されている。線状電極４６の一端は、ビア電極６３により線状電極４５の他端に接続されている。線状電極４７，４８は、誘電体層１０７に形成されている。線状電極４７の一端は、外部電極３３に接続されている。線状電極４８の一端は、外部電極３４に接続されている。線状電極４７の他端は、ビア電極６４により線状電極４４の他端に接続されている。線状電極４８の他端は、ビア電極６５により線状電極４６の他端に接続されている。線状電極４４，４７とビア電極６４とは、インダクタＬ１を構成し、本発明のインダクタ電極に相当する。線路電極４５，４６，４８とビア電極６３，６５とは、インダクタＬ２を構成し、本発明の第２のインダクタ電極に相当する。
【００４２】
平板電極５１，５２は、誘電体層１０８に形成されている。平板電極５１は、外部電極３３に接続されている。平板電極５２は、外部電極３６に接続されている。平板電極５３，５４は、誘電体層１０９に形成されている。平板電極５３は、外部電極３２に接続されている。平板電極５４は、外部電極３４に接続されている。平板電極５１，５３が誘電体層１０８を介して積層方向に重なることにより、キャパシタＣ１が構成される。平板電極５１，５３は、本発明の第１のキャパシタ電極に相当する。平板電極５２，５４が誘電体層１０８を介して積層方向に重なることにより、キャパシタＣ２が構成される。平板電極５２，５４は、本発明の第２のキャパシタ電極に相当する。
【００４３】
第１の実施形態によると、積層基板を用いてバラントランス１を集積化することができるため、バラントランス１を小型化することができる。また、伝送線路１１，１２が渦巻き状に形成されているため、伝送線路１１と伝送線路１２との間の結合度を高くすることができる。これにより、挿入損失を小さくすることができる。また、伝送線路１１，１２が、キャパシタＣ１を構成する平板電極５１、５３とキャパシタＣ２を構成する平板電極５２，５４とから離れて配置されているため、寄生容量が伝送線路１１，１２周辺で発生することを抑制することができる。これにより、伝送線路１１，１２のＱ値が高くなり、挿入損失を小さくすることができる。
【００４４】
本発明の第２の実施形態に係るバラントランス１Ａについて説明する。第２の実施形態に係るバラントランス１Ａの回路構成および外観は、第１の実施形態に係るバラントランス１と同様である。以下では、第２の実施形態に係るバラントランス１Ａの積層構造について説明する。図６は、第２の実施形態に係るバラントランス１Ａの分解斜視図である。
【００４５】
バラントランス１Ａは、誘電体層１０１Ａないし誘電体層１１１Ａを備える。誘電体層１０１Ａないし誘電体層１１１Ａは、番号順に積層されている。
【００４６】
平板電極５１Ａは、誘電体層１０２Ａに形成され、外部電極３４に接続されている。平板電極５２Ａは、誘電体層１０３Ａに形成されている。平板電極５１Ａ，５２Ａが誘電体層１０３Ａを介して積層方向に重なることにより、キャパシタＣ２が構成される。平板電極５１Ａ，５２Ａは、本発明の第２のキャパシタ電極に相当する。
【００４７】
線状電極４１Ａは、誘電体層１０４Ａに形成されている。線状電極４１Ａの一端は、外部電極３５に接続されている。線状電極４２Ａは、誘電体層１０５Ａに形成され、渦巻き状の形状を有する。線状電極４２Ａの一端は、ビア電極６１Ａにより平板電極５２Ａに接続されている。線状電極４２Ａの他端は、ビア電極６２Ａにより線状電極４１Ａの他端に接続されている。線状電極４３Ａは、誘電体層１０６Ａに形成され、渦巻き状の形状を有する。線状電極４３Ａの一端は、外部電極３１に接続されている。線状電極４２Ａ，４３Ａは、積層方向から見て重なっている。線状電極４２Ａは伝送線路１２に対応し、本発明の第２の伝送線路電極に相当する。線状電極４３Ａは伝送線路１１に対応し、本発明の第１の伝送線路電極に相当する。
【００４８】
線状電極４４Ａは、誘電体層１０７Ａに形成されている。線状電極４４Ａの一端は、外部電極３５に接続されている。線状電極４５Ａ，４６Ａは、誘電体層１０８Ａに形成されている。線状電極４５Ａの一端は、ビア電極６３Ａにより線状電極４３Ａの他端に接続されている。線状電極４６Ａの一端は、ビア電極６４Ａにより線状電極４４Ａの他端に接続されている。線状電極４７Ａ，４８Ａは、誘電体層１０９Ａに形成されている。線状電極４７Ａの一端は、外部電極３３に接続されている。線状電極４８Ａの一端は、外部電極３４に接続されている。線状電極４７Ａの他端は、ビア電極６５Ａにより線状電極４５Ａの他端に接続されている。線状電極４８Ａの他端は、ビア電極６６Ａにより線状電極４６Ａの他端に接続されている。線状電極４５Ａ，４７Ａとビア電極６５Ａとは、インダクタＬ１を構成し、本発明の第１のインダクタ電極に相当する。線状電極４４Ａ，４６Ａ，４８Ａとビア電極６４Ａ，６６Ａとは、インダクタＬ２を構成し、本発明の第２のインダクタ電極に相当する。
【００４９】
平板電極５３Ａは、誘電体層１１０Ａに形成され、外部電極３３に接続されている。平板電極５４Ａは、誘電体層１１１Ａに形成され、外部電極３２に接続されている。平板電極５３Ａ，５４Ａが誘電体層１１０Ａを介して積層方向に重なることにより、キャパシタＣ１が構成される。平板電極５３Ａ，５４Ａは、本発明の第１のキャパシタ電極に相当する。
【００５０】
第２の実施形態によると、挿入損失を小さくし、２つの平衡信号の振幅差を小さくすることができる。また、積層基板を用いてバラントランス１Ａを集積化することができるため、バラントランス１Ａを小型化することができる。また、伝送線路１１，１２が渦巻き状に形成されているため、伝送線路１１と伝送線路１２との間の結合度を高くすることができる。
【００５１】
本発明の第３の実施形態に係るバラントランス１Ｂについて説明する。第３の実施形態に係るバラントランス１Ｂの回路構成および外観は、第２の実施形態に係るバラントランス１Ａと同様である。以下では、第３の実施形態に係るバラントランス１Ｂの積層構造について説明する。図７は、第３の実施形態に係るバラントランス１Ｂの分解斜視図である。
【００５２】
バラントランス１Ｂは、誘電体層１０１Ｂないし誘電体層１１１Ｂを備える。誘電体層１０１Ｂないし誘電体層１１１Ｂは、番号順に積層されている。
【００５３】
線状電極４１Ｂは、誘電体層１０２Ｂに形成されている。線状電極４１Ｂの一端は、外部電極３３に接続されている。線状電極４２Ｂは、誘電体層１０３Ｂに形成されている。線状電極４２Ｂの一端は、ビア電極６１Ｂにより線状電極４１Ｂの他端に接続されている。線状電極４１Ｂ，４２Ｂとビア電極６１Ｂとは、インダクタＬ１を構成し、本発明の第１のインダクタ電極に相当する。
【００５４】
線状電極４３Ｂは、誘電体層１０４Ｂに形成され、渦巻き状の形状を有する。線状電極４３Ｂの一端は、外部電極３１に接続されている。線状電極４３Ｂの他端は、ビア電極６２Ｂにより線状電極４２Ｂの他端に接続されている。線状電極４４Ｂは、誘電体層１０５Ｂに形成され、渦巻き状の形状を有する。線状電極４３Ｂ，４４Ｂは、積層方向から見て重なっている。線状電極４５Ｂは、誘電体層１０６Ｂに形成されている。線状電極４５Ｂの一端は、外部電極３５に接続されている。線状電極４５Ｂの他端は、ビア電極６３Ｂにより線状電極４４Ｂの一端に接続されている。線状電極４３Ｂは伝送線路１１に対応し、本発明の第１の伝送線路電極に相当する。線状電極４４Ｂは伝送線路１２に対応し、本発明の第２の伝送線路電極に相当する。
【００５５】
線状電極４６Ｂは、誘電体層１０７Ｂに形成されている。線状電極４６Ｂの一端は、外部電極３５に接続されている。線状電極４７Ｂは、誘電体層１０８Ｂに形成されている。線状電極４７Ｂの一端は、ビア電極６４Ｂにより線状電極４６Ｂの他端に接続されている。線状電極４８Ｂは、誘電体層１０９Ｂに形成されている。線状電極４８Ｂの一端は、外部電極３４に接続されている。線状電極４８Ｂの他端は、６５Ｂにより線状電極４７Ｂの他端に接続されている。線状電極４６Ｂ，４７Ｂ，４８Ｂとビア電極６４Ｂ，６５Ｂとは、インダクタＬ２を構成し、本発明の第２のインダクタ電極に相当する。
【００５６】
平板電極５１Ｂ，５２Ｂは、誘電体層１１０Ｂに形成されている。平板電極５１Ｂは、外部電極３３に接続されている。平板電極５２Ｂは、ビア電極６６Ｂにより線状電極４４Ｂの他端と接続されている。平板電極５３Ｂ，５４Ｂは、誘電体層１１１Ｂに形成されている。平板電極５３Ｂは、外部電極３２に接続されている。平板電極５４Ｂは、外部電極３４に接続されている。平板電極５１Ｂ，５３Ｂが誘電体層１１０Ｂを介して積層方向に重なることにより、キャパシタＣ１が構成される。平板電極５１Ｂ，５３Ｂは、本発明の第１のキャパシタ電極に相当する。平板電極５２Ｂ，５４Ｂが誘電体層１１０Ｂを介して積層方向に重なることにより、キャパシタＣ２が構成される。平板電極５２Ｂ，５４Ｂは、本発明の第２のキャパシタ電極に相当する。
【００５７】
第３の実施形態によると、挿入損失を小さくし、２つの平衡信号の振幅差を小さくすることができる。また、積層基板を用いてバラントランス１Ｂを集積化することができるため、バラントランス１Ｂを小型化することができる。また、伝送線路１１，１２が渦巻き状に形成されているため、伝送線路１１と伝送線路１２との間の結合度を高くすることができる。また、インダクタＬ１とインダクタＬ２との間に伝送線路１１，１２が形成され、インダクタＬ１とインダクタＬ２とが積層方向に離れて形成される。これにより、ローパスフィルタ２１とハイパスフィルタ２２との電磁気的な結合を抑制することができる。
【００５８】
本発明の第４の実施形態に係るバラントランス１Ｃについて説明する。図８は、第４の実施形態に係るバラントランス１Ｃの回路図である。以下では、第１の実施形態に係るバラントランス１Ｃと異なる点について説明する。
【００５９】
第４の実施形態に係るバラントランス１Ｃは、第１の実施形態に係るバラントランス１の構成に加えて、キャパシタＣ３とインダクタＬ３と直流供給端子Ｐ４とを備える。また、第４の実施形態に係るバラントランス１Ｃは、第１の実施形態に係るインダクタＬ２に代えて、インダクタＬ２Ｃを備える。
【００６０】
キャパシタＣ３は、不平衡端子Ｐ１と伝送線路１１との間に直列接続されている。キャパシタＣ３と伝送線路１１との接続点は、インダクタＬ３を介して直流供給端子Ｐ４に接続されている。キャパシタＣ２と平衡端子Ｐ３との接続点は、インダクタＬ２Ｃを介して直流供給端子Ｐ４に接続されている。
【００６１】
第４の実施形態によると、挿入損失を小さくし、２つの平衡信号の振幅差を小さくすることができる。同時に、バラントランス１Ｃが接続されるＩＣ等の電子部品に直流電流を供給することができる。
【００６２】
本発明の第５の実施形態に係るバラントランス１Ｄについて説明する。図９は、第５の実施形態に係るバラントランス１Ｄの回路図である。以下では、第１の実施形態に係るバラントランス１と異なる点について説明する。
【００６３】
ローパスフィルタ２１Ｄは、インダクタＬ１とキャパシタＣ１とにより構成されている。ハイパスフィルタ２２Ｄは、キャパシタＣ２により構成されている。インダクタＬ４の一方端は、キャパシタＣ２と平衡端子Ｐ３との間に接続されている。インダクタＬ４の他方端は、インダクタＬ１とキャパシタＣ１との間に接続されている。
【００６４】
第５の実施形態によると、挿入損失を小さくし、２つの平衡信号の振幅差を小さくすることができる。また、インダクタＬ４のインダクタンスを調整することにより、平衡端子Ｐ２から不平衡端子Ｐ１側を見たインピーダンスの位相と、平衡端子Ｐ３から不平衡端子Ｐ１側を見たインピーダンスの位相と、を同じ位相量で回転させることができる。これにより、平衡端子Ｐ１，Ｐ２に接続されるＩＣ等の電子部品の入力インピーダンスの位相成分と整合するように、バラントランス１Ｄの平衡端子Ｐ１，Ｐ２の出力インピーダンスの位相成分を調整することができる。
【００６５】
本発明の第６の実施形態に係るバラントランス１Ｅについて説明する。図１０は、第６の実施形態に係るバラントランス１Ｅの回路図である。以下では、第１の実施形態に係るバラントランス１と異なる点について説明する。
【００６６】
ローパスフィルタ２１Ｅは、インダクタＬ１により構成されている。ハイパスフィルタ２２Ｅは、インダクタＬ２とキャパシタＣ２とにより構成されている。キャパシタＣ４の一方端は、キャパシタＣ２とインダクタＬ２との間に接続されている。キャパシタＣ４の他方端は、インダクタＬ１と平衡端子Ｐ２との間に接続されている。
【００６７】
第６の実施形態によると、挿入損失を小さくし、２つの平衡信号の振幅差を小さくすることができる。また、キャパシタＣ４のキャパシタンスを調整することにより、平衡端子Ｐ２から不平衡端子Ｐ１側を見たインピーダンスの位相と、平衡端子Ｐ３から不平衡端子Ｐ１側を見たインピーダンスの位相と、を同じ位相量で回転させることができる。これにより、平衡端子Ｐ１，Ｐ２に接続されるＩＣ等の電子部品の入力インピーダンスの位相成分と整合するように、バラントランス１Ｅの平衡端子Ｐ１，Ｐ２の出力インピーダンスの位相成分を調整することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｍ  バラントランス
１１，１２，１１Ｍ，１２Ｍ，１３Ｍ，１４Ｍ  伝送線路
２１，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ  ローパスフィルタ
２２，２２Ｄ，２２Ｅ，２２Ｆ  ハイパスフィルタ
２３，２３Ｍ，２４Ｍ  方向性結合器
３１ないし３６  外部電極
４１ないし４８，４１Ａないし４８Ａ，４１Ｂないし４８Ｂ  線状電極
５１ないし５４，５１Ａないし５４Ａ，５１Ｂないし５４Ｂ  平板電極
６１ないし６５，６１Ａないし６６Ａ，６１Ｂないし６６Ｂ  ビア電極
１０１ないし１０９，１０１Ａないし１１１Ａ，１０１Ｂないし１１１Ｂ  誘電体層
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４  キャパシタ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ２Ｃ  インダクタ
Ｐ１  不平衡端子
Ｐ２，Ｐ３  平衡端子
Ｐ４  直流供給端子
【図１】
2014036345.tif 000003
【図２】
2014036345.tif 000004
【図３】
2014036345.tif 000005
【図４】
2014036345.tif 000006
【図５】
2014036345.tif 000007
【図６】
2014036345.tif 000008
【図７】
2014036345.tif 000009
【図８】
2014036345.tif 000010
【図９】
2014036345.tif 000011
【図１０】
2014036345.tif 000012
【図１１】
2014036345.tif 000013
【図１２】
2014036345.tif 000014
【図１３】
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