(57)【要約】  高周波デバイスは、誘電体層及び磁性体層を含む積層された複数の層を含む基板と、端子（Ｐ１，Ｐ２）と、１つの層の上に形成されたパターン導体と、１つの層を貫通するビア導体とを備える。パターン導体及びビア導体は、端子（Ｐ１，Ｐ２）を接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。信号線の第１の部分は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、高周波信号に対して抵抗を有する。信号線の第２の部分は、誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含み、高周波デバイスは端子（Ｐ１，Ｐ２）において高周波信号に対してインピーダンスを有する。
2014030469.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの磁性体層を含む積層された複数の層を含む基板と、
第１及び第２の端子と、
上記複数の層のうちのいずれか１つの上に形成された少なくとも１つのパターン導体と、
上記複数の層のうちのいずれか１つを貫通する少なくとも１つのビア導体とを備えた高周波デバイスであって、
上記パターン導体及び上記ビア導体は、上記第１及び第２の端子を接続して所定の高周波信号を伝送する信号線を形成し、
上記信号線の第１の部分は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、上記第１の部分は上記高周波信号に対して所定の抵抗を有し、
上記信号線の第２の部分は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含み、上記高周波デバイスは上記第１及び第２の端子において上記高周波信号に対して所定のインピーダンスを有することを特徴とする高周波デバイス。
【請求項２】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波デバイス。
【請求項３】
上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体を含むことを特徴とする請求項２記載の高周波デバイス。
【請求項４】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の第１の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線と、上記第１の信号線上の第２の接続点及び上記接地端子を接続する第３の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１及び第２の接続点の間に、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第１のビア導体とを含み、
上記第３の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第２のビア導体とを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波デバイス。
【請求項５】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、２つの磁性体層間に挟設されかつ上記第１のキャパシタに並列接続された第１のパターン導体とを含み、
上記第１の信号線は、上記第２の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、２つの磁性体層間に挟設されかつ上記第２のキャパシタに並列接続された第２のパターン導体とを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波デバイス。
【請求項６】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第１のビア導体とを含み、
上記第１の信号線は、上記第２の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第２のビア導体とを含み、
上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第３の信号線と、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含みかつ上記第３の信号線に並列接続されたインダクタとを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波デバイス。
【請求項７】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の第１の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線と、上記第１の信号線上の第２の接続点及び上記接地端子を接続する第３の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１及び第２の接続点の間に、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、
上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、
上記第３の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第４の信号線と、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように形成されかつ上記第４の信号線に並列接続されたキャパシタとを含むことを特徴とする請求項１記載の高周波デバイス。
【請求項８】
上記高周波デバイスはアッテネータであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の高周波デバイス。
【請求項９】
上記高周波デバイスは低域通過フィルタであることを特徴とする請求項８記載の高周波デバイス。
【請求項１０】
上記高周波デバイスは高域通過フィルタであることを特徴とする請求項８記載の高周波デバイス。
【請求項１１】
上記高周波デバイスは帯域通過フィルタであることを特徴とする請求項８記載の高周波デバイス。
【請求項１２】
第１〜第４のポートと、
上記第１及び第２のポートの間に設けられた第１の伝送線路と、
上記第３及び第４のポートの間に設けられ、上記第１の伝送線路に電磁的に結合した第２の伝送線路と、
上記第３のポートと上記第２の伝送線路との間に設けられた第１のアッテネータと、
上記第４のポートと上記第２の伝送線路との間に設けられた第２のアッテネータとを備えた方向性結合器であって、
上記第１及び第２のアッテネータは請求項１〜１１のいずれか１つに記載の高周波デバイスであることを特徴とする方向性結合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アッテネータを含む高周波回路を含み、単一のチップとして構成される高周波デバイスに関する。本発明はまた、アッテネータを含む高周波回路を含み、単一のチップとして構成される方向性結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号の伝送に係る高周波デバイス又は高周波回路として、例えば、特許文献１〜６の発明が知られている。【０００３】
特許文献１は、フェライトコアの孔を貫通する導線を備えたＴ型減衰器の製造方法を開示している。【０００４】
特許文献２は、高周波領域の高周波成分を吸収する高域阻止及び低域通過特性を有する信号伝送素子を開示している。【０００５】
特許文献３は、少なくとも表面が絶縁性であって、該表面に導体部が形成されている磁性体板を積層し、前記導体部が直列に接続してなる積層インダクタの外側磁性体板にチップコンデンサが接続されＬＣ回路を形成することを特徴とする高周波ノイズフィルタを開示している。【０００６】
特許文献４は、一対の線路よりなる伝送路の一方の線路に挿入されたインダクタと、一端が他方の線路に接続され他端がインダクタの両端にそれぞれ接続された抵抗およびコンデンサよりなる一対の直列回路とにより構成され、インダクタは磁性体よりなる筒体内に導電線を貫通させて形成されてなるアッテネータを開示している。特許文献４のアッテネータは、インダクタ、抵抗、及びコンデンサを含むディスクリートな回路素子から構成されている。【０００７】
特許文献５は、フェライト焼結体、チップインダクタ、及びＬＣ複合部品を開示している。【０００８】
特許文献６は、一般的な方向性結合器を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特公平３−０１５３６３号公報。
【特許文献２】特開平８−０７８２１８号公報。
【特許文献３】特開昭６２−１８９７１２号公報。
【特許文献４】特開昭６３−０９８２０６号公報。
【特許文献５】特開平１−１１０７０８号公報。
【特許文献６】特開２０１１−０５５４５７号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
高周波回路においてアッテネータを用いる場合、不要な反射を抑えるためのインピーダンス整合回路が必要になる。アッテネータ及びインピーダンス整合回路をディスクリートな回路素子から構成する場合、所望の減衰量及びインピーダンスを得るために回路素子の特性のバラツキに対処しなければならない。また、ディスクリートな回路素子から回路を構成すること自体が手間になる。従って、アッテネータを用いた装置の製造を簡単化するために、アッテネータ及びインピーダンス整合回路を単一のチップとして提供することが望ましい。また、携帯電話機などの高周波回路を含む機器に対する小型化の要求に応えるためにも、アッテネータ及びインピーダンス整合回路を単一のチップとして提供することが望ましい。【００１１】
本発明の目的は、以上の課題を解決し、アッテネータを含む高周波回路を含み、単一のチップとして構成される高周波デバイスを提供することにある。本発明の目的はまた、アッテネータを含む高周波回路を含み、単一のチップとして構成される方向性結合器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様に係る高周波デバイスによれば、
少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの磁性体層を含む積層された複数の層を含む基板と、
第１及び第２の端子と、
上記複数の層のうちのいずれか１つの上に形成された少なくとも１つのパターン導体と、
上記複数の層のうちのいずれか１つを貫通する少なくとも１つのビア導体とを備えた高周波デバイスであって、
上記パターン導体及び上記ビア導体は、上記第１及び第２の端子を接続して所定の高周波信号を伝送する信号線を形成し、
上記信号線の第１の部分は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、上記第１の部分は上記高周波信号に対して所定の抵抗を有し、
上記信号線の第２の部分は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含み、上記高周波デバイスは上記第１及び第２の端子において上記高周波信号に対して所定のインピーダンスを有することを特徴とする。【００１３】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタを含むことを特徴とする。【００１４】
上記高周波デバイスにおいて、上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体を含むことを特徴とする。【００１５】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の第１の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線と、上記第１の信号線上の第２の接続点及び上記接地端子を接続する第３の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１及び第２の接続点の間に、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第１のビア導体とを含み、
上記第３の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第２のビア導体とを含むことを特徴とする。【００１６】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、２つの磁性体層間に挟設されかつ上記第１のキャパシタに並列接続された第１のパターン導体とを含み、
上記第１の信号線は、上記第２の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、２つの磁性体層間に挟設されかつ上記第２のキャパシタに並列接続された第２のパターン導体とを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタを含むことを特徴とする。【００１７】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第１のビア導体とを含み、
上記第１の信号線は、上記第２の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第２のビア導体とを含み、
上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第３の信号線と、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含みかつ上記第３の信号線に並列接続されたインダクタとを含むことを特徴とする。【００１８】
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の第１の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線と、上記第１の信号線上の第２の接続点及び上記接地端子を接続する第３の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１及び第２の接続点の間に、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、
上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、
上記第３の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第４の信号線と、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように形成されかつ上記第４の信号線に並列接続されたキャパシタとを含むことを特徴とする。【００１９】
上記高周波デバイスはアッテネータであることを特徴とする。【００２０】
上記高周波デバイスは低域通過フィルタであることを特徴とする。【００２１】
上記高周波デバイスは高域通過フィルタであることを特徴とする。【００２２】
上記高周波デバイスは帯域通過フィルタであることを特徴とする。【００２３】
本発明の第２の態様に係る方向性結合器によれば、
第１〜第４のポートと、
上記第１及び第２のポートの間に設けられた第１の伝送線路と、
上記第３及び第４のポートの間に設けられ、上記第１の伝送線路に電磁的に結合した第２の伝送線路と、
上記第３のポートと上記第２の伝送線路との間に設けられた第１のアッテネータと、
上記第４のポートと上記第２の伝送線路との間に設けられた第２のアッテネータとを備えた方向性結合器であって、
上記第１及び第２のアッテネータは本発明の第１の態様に係る高周波デバイスであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の高周波デバイスによれば、アッテネータ及びインピーダンス整合回路を単一のチップとして提供することができ、さらに、その減衰量及びインピーダンスを要件に応じて調整することができる。本発明の高周波デバイスによれば、高周波信号を所望の減衰量で減衰させながら、不要な反射を抑えた高周波回路を単一のチップとして提供することができる。また、アッテネータ及びインピーダンス整合回路を単一のチップとして提供することにより、減衰量のバラツキとインピーダンスのバラツキを低減し、また、高周波回路を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の高周波デバイスを積層した状態を示す断面図である。
【図３】図１の高周波デバイスの等価回路図である。
【図４】図１の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図６】図５の高周波デバイスを積層した状態を示す断面図である。
【図７】図５の高周波デバイスの等価回路図である。
【図８】図５の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図１０】図９の高周波デバイスの等価回路図である。
【図１１】図９の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図１２】第１の比較例に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図１３】図１２の高周波デバイスの等価回路図である。
【図１４】図１２の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５の高周波デバイスの等価回路図である。
【図１７】図１５の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図１８】本発明の第５の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図１９】図１８の高周波デバイスの等価回路図である。
【図２０】図１８の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図２１】第２の比較例に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【図２２】図２１の高周波デバイスの等価回路図である。
【図２３】図２１の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。
【図２４】本発明の第６の実施形態に係る方向性結合器の構成を示すブロック図である。
【図２５】図２４の方向性結合器の構成を示す分解斜視図の第１の部分である。
【図２６】図２４の方向性結合器の構成を示す分解斜視図の第２の部分である。
【図２７】図２５及び図２６の方向性結合器の等価回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。図２は、図１の高周波デバイスを積層した状態を示す断面図である。図２の断面図は、高周波デバイスのＹ方向の中央を通り、ＸＺ面に平行な断面を示す。
【００２７】
図１の高周波デバイスは、少なくとも１つの誘電体層Ｎ１〜Ｎ３及び少なくとも１つの磁性体層Ｍ１，Ｍ２を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上に形成された少なくとも１つのパターン導体１，４，５と、複数の層のうちのいずれか１つを貫通する少なくとも１つのビア導体２，３とを備える。磁性体層Ｍ２及び誘電体層Ｎ１の間の一点鎖線と、誘電体層Ｎ１，Ｎ２の間の一点鎖線は、誘電体層Ｎ１〜Ｎ３及び磁性体層Ｍ１，Ｍ２が積層されたときに電気的に接続されることを示す（他の図でも同様）。高周波デバイスはさらに、高周波信号の入出力のための端子Ｐ１，Ｐ２をパターン導体１に備え、接地端子ＧＮＤをパターン導体５に備える。パターン導体１，４，５及びビア導体２，３は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００２８】
信号線の一部は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む。信号線のこのような部分に高周波信号が流れるとき、高周波信号の一部は信号線の周囲の磁性体により熱に変換され、高周波信号は減衰する。従って、信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗を有する。図１の高周波デバイスでは、２つの磁性体層Ｍ１，Ｍ２の間に挟設されたパターン導体１の一部を抵抗Ｒ１，Ｒ２として示している。なお、簡単化のために図示を省略したが、磁性体層Ｍ２を貫通するビア導体２も同様に、抵抗として機能してもよい。
【００２９】
信号線の他の一部は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含む。信号線に含まれるキャパシタ及び／又はインダクタは、高周波デバイスが端子Ｐ１，Ｐ２において高周波信号に対して所定のインピーダンスを有するように構成される。図１の高周波デバイスでは、信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線とを含み、第２の信号線は、誘電体層Ｎ２を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体４，５により形成されたキャパシタＣ１を含む。
【００３０】
図３は、図１の高周波デバイスの等価回路図である。信号線の一部が高周波信号に対して抵抗Ｒ１，Ｒ２を有することにより、高周波デバイスはアッテネータとして機能する。また、端子Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ負荷インピーダンスＺ１，Ｚ２を接続するとき、信号線の一部がキャパシタ及びインダクタの少なくとも一方（図１ではキャパシタＣ１）を含むことにより、端子Ｐ１，Ｐ２におけるインピーダンスを整合させ、不要な反射を抑えることができる。
【００３１】
誘電体層Ｎ１〜Ｎ３及び磁性体層Ｍ１，Ｍ２はそれぞれ、絶縁性セラミックスからなる。磁性体層Ｍ１，Ｍ２は、例えば比透磁率１００〜３００を有する磁性体からなり、例えばフェライトを使用可能である。誘電体層Ｎ１〜Ｎ３は、１つの誘電体層を貫通するビア導体又は隣接する２つの誘電体層間に形成されたパターン導体に高周波信号を流しても実質的に減衰を生じない非磁性体（比透磁率１）である。
【００３２】
誘電体層Ｎ１〜Ｎ３の寸法及び比誘電率、磁性体層Ｍ１，Ｍ２の寸法及び比透磁率、パターン導体１，４，５及びビア導体２，３の寸法は、所望の減衰量及びインピーダンスを得るように設計される。
【００３３】
高周波デバイスの全体は、例えば、低温同時焼成セラミックス（low temperature co-fired ceramics：ＬＴＣＣ）の製造プロセスを用いて生成される。
【００３４】
図４は、図１の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図４のグラフは、試作した高周波デバイスについて実測した結果を示す。図４によれば、図１の高周波デバイスは実際にアッテネータとして機能していることがわかる。
【００３５】
図１の高周波デバイスによれば、アッテネータ及びインピーダンス整合回路を単一のチップとして提供することができ、さらに、その減衰量及びインピーダンスを要件に応じて調整することができる。図１の高周波デバイスによれば、高周波信号を所望の減衰量で減衰させながら、不要な反射を抑えた高周波回路を単一のチップとして提供することができる。また、アッテネータ及びインピーダンス整合回路を単一のチップとして提供することにより、減衰量のバラツキとインピーダンスのバラツキを低減し、また、高周波回路を小型化することができる。
【００３６】
第２の実施形態．
図５は、本発明の第２の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。図６は、図５の高周波デバイスを積層した状態を示す断面図である。
【００３７】
図５の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ１１〜Ｎ１３及び磁性体層Ｍ１１〜Ｍ１３を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体１１，１４，１５，１７と、複数の層のうちのいずれか１つをそれぞれ貫通するビア導体１２，１３，１６とを備える。高周波デバイスはさらに、端子Ｐ１，Ｐ２をパターン導体１１に備え、接地端子ＧＮＤをパターン導体１７に備える。パターン導体１１，１４，１５，１７及びビア導体１２，１３，１６は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００３８】
信号線の一部は、２つの磁性体層Ｍ１１，Ｍ１２間に挟設されたパターン導体１１と、１つの磁性体層Ｍ１３を貫通するビア導体１６とを含む。信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３をそれぞれ有する。
【００３９】
信号線の他の一部は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含む。図５の高周波デバイスでは、信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線とを含み、第２の信号線は、誘電体層Ｎ１２を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体１４，１５により形成されたキャパシタＣ１１を含む。
【００４０】
図７は、図５の高周波デバイスの等価回路図である。これは、抵抗Ｒ１３が追加されたことのほかは、図３の等価回路図と同様である。キャパシタＣ１１は、インピーダンスを調整すると同時に、第１の信号線を通る高周波信号を接地端子ＧＮＤに逃がす効果がある。第２の信号線に抵抗Ｒ１３を追加することで第１の信号線から接地端子ＧＮＤに流れる高周波電流の割合を調整し、端子Ｐ１，Ｐ２間の減衰量を調整できるようにする。
【００４１】
図８は、図５の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図８のグラフは、試作した高周波デバイスについて実測した結果を示す。図８によれば、図５の高周波デバイスは実際にアッテネータとして機能していることがわかる。
【００４２】
第１及び第２の実施形態で説明したように、信号線の一部は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗を有する。これにより、高周波デバイスはアッテネータとして機能することができる。
【００４３】
第３の実施形態．
図９は、本発明の第３の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【００４４】
図９の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ２１〜Ｎ２３及び磁性体層Ｍ２１を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体２１〜２４，２７と、複数の層のうちのいずれか１つをそれぞれ貫通するビア導体２５，２６と、少なくとも１つの誘電体層Ｎ２１上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ２１とを備える。高周波デバイスはさらに、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを誘電体層Ｎ２１〜Ｎ２３及び磁性体層Ｍ２１のそれぞれに備える。誘電体層Ｎ２１〜Ｎ２３及び磁性体層Ｍ２１が積層されたとき、各層の端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤは互いに電気的に接続される。パターン導体２１〜２４，２７及びビア導体２５，２６及びインダクタＬ２１は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００４５】
信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の第１の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線と、第１の信号線上の第２の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第３の信号線とを含む。第１の信号線は、第１及び第２の接続点の間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ２１上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ２１を含む。第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層Ｎ２２を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体２１，２３により形成されたキャパシタＣ２１と、１つの磁性体層Ｍ２１を貫通するビア導体２５とを含む。１つの磁性体層Ｍ２１を貫通するビア導体２５は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ２１を有する。第３の信号線は、少なくとも１つの誘電体層Ｎ２２を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体２２，２４により形成されたキャパシタＣ２２と、１つの磁性体層Ｍ２１を貫通するビア導体２６とを含む。１つの磁性体層Ｍ２１を貫通するビア導体２６は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ２２を有する。
【００４６】
図１０は、図９の高周波デバイスの等価回路図である。図９の高周波デバイスは、アッテネータとして機能すると同時に、Π型の低域通過フィルタとしても機能する。
【００４７】
図１１は、図９の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図１１のグラフは、以下のパラメータの値を有する高周波デバイスについてのシミュレーション結果を示す。インダクタＬ２１のインダクタンスは５ｎＨであり、キャパシタＣ２１，Ｃ２２の容量は２ｐＦであり、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２の抵抗値は２５０Ωであった。負荷インピーダンスＺ１，Ｚ２のインピーダンスは５０Ωであった。磁性体層Ｍ２１の比透磁率は２９０であり、誘電体層Ｎ２１〜Ｎ２３の比透磁率は１であった。図１１によれば、図９の高周波デバイスは、アッテネータとして機能すると同時に、低域通過フィルタとしても機能するということがわかる。
【００４８】
図１２は、第１の比較例に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【００４９】
図１２の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ３１〜Ｎ３３を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体３１〜３３と、誘電体層Ｎ３１上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ３１とを備える。高周波デバイスはさらに、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを誘電体層Ｎ３１〜Ｎ３３のそれぞれに備える。誘電体層Ｎ３１〜Ｎ３３が積層されたとき、各層の端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤは互いに電気的に接続される。パターン導体３１〜３３及びインダクタＬ３１は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００５０】
信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の第１の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線と、第１の信号線上の第２の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第３の信号線とを含む。第１の信号線は、第１及び第２の接続点の間に、誘電体層Ｎ３１上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ３１を含む。第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層Ｎ３２を間に挟むようにパターン導体３１，３３により形成されたキャパシタＣ３１を含む。第３の信号線は、少なくとも１つの誘電体層Ｎ３２を間に挟むようにパターン導体３２，３３により形成されたキャパシタＣ３２を含む。
【００５１】
図１３は、図１２の高周波デバイスの等価回路図である。これは、抵抗Ｒ２１，Ｒ２２が除去されたことのほかは、図１０の等価回路図と同様である。
【００５２】
図１４は、図１２の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図１１及び図１４を比較すると、図１２の高周波デバイスは低域通過フィルタとして機能しているものの、アッテネータとしては機能していないことがわかる。
【００５３】
第４の実施形態．
図１５は、本発明の第４の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【００５４】
図１５の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ４１〜Ｎ４３及び磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体４１〜４３，４５，４６，４９と、複数の層のうちのいずれか１つをそれぞれ貫通するビア導体４４，４７，４８と、少なくとも１つの誘電体層Ｎ４２上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ４１を備える。高周波デバイスはさらに、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを誘電体層Ｎ４１〜Ｎ４３及び磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２のそれぞれに備える。誘電体層Ｎ４１〜Ｎ４３及び磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２が積層されたとき、各層の端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤは互いに電気的に接続される。パターン導体４１〜４３，４５，４６，４９及びビア導体４４，４７，４８及びインダクタＬ４１は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００５５】
信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線とを含む。第１の信号線は、端子Ｐ１と第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ４１を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体４１，４３により形成されたキャパシタＣ４１と、２つの磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２間に挟設されかつキャパシタＣ４１に並列接続されたパターン導体４５とを含む。２つの磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２間に挟設されたパターン導体４５は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ４１を有する。第１の信号線は、端子Ｐ２と第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ４１を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体４２，４３により形成されたキャパシタＣ４２と、２つの磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２間に挟設されかつキャパシタＣ４２に並列接続されたパターン導体４６とを含む。２つの磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２間に挟設されたパターン導体４６は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ４２を有する。第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層Ｎ４２上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ４１を含む。
【００５６】
図１６は、図１５の高周波デバイスの等価回路図である。図１５の高周波デバイスは、アッテネータとして機能すると同時に、Ｔ型の高域通過フィルタとしても機能する。
【００５７】
図１７は、図１５の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図１７のグラフは、以下のパラメータの値を有する高周波デバイスについてのシミュレーション結果を示す。キャパシタＣ４１，Ｃ４２の容量は５ｐＦであり、抵抗Ｒ４１，Ｒ４２の抵抗値は４０Ωであり、インダクタＬ４１のインダクタンスは１０ｎＨであった。負荷インピーダンスＺ１，Ｚ２のインピーダンスは５０Ωであった。磁性体層Ｍ４１，Ｍ４２の比透磁率は２９０であり、誘電体層Ｎ４１〜Ｎ４３の比透磁率は１であった。図１７によれば、図１５の高周波デバイスは、アッテネータとして機能すると同時に、高域通過フィルタとしても機能するということがわかる。
【００５８】
第５の実施形態．
図１８は、本発明の第５の実施形態に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【００５９】
図１８の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ５１〜Ｎ５３及び磁性体層Ｍ５１〜Ｍ５３を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体５１，５２，５５〜５７，６２，６５と、複数の層のうちのいずれか１つをそれぞれ貫通するビア導体５３，５４，５８〜６１，６３，６４と、少なくとも１つの誘電体層Ｎ５２の下面に対向する磁性体層Ｍ５２上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ５１とを備える。高周波デバイスはさらに、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを誘電体層Ｎ５１〜Ｎ５３及び磁性体層Ｍ５１〜Ｍ５３のそれぞれに備える。誘電体層Ｎ５１〜Ｎ５３及び磁性体層Ｍ５１〜Ｍ５３が積層されたとき、各層の端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤは互いに電気的に接続される。パターン導体５１，５２，５５〜５７，６２，６５及びビア導体５３，５４，５８〜６１，６３，６４及びインダクタＬ５１は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００６０】
信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線とを含む。第１の信号線は、端子Ｐ１と第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ５１を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体５５，５７により形成されたキャパシタＣ５１と、１つの磁性体層Ｍ５１を貫通するビア導体５３とを含む。１つの磁性体層Ｍ５１を貫通するビア導体５３は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ５１を有する。第１の信号線は、端子Ｐ２と第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ５１を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体５６，５７により形成されたキャパシタＣ５２と、１つの磁性体層Ｍ５１を貫通するビア導体５４とを含む。１つの磁性体層Ｍ５１を貫通するビア導体５４は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ５２を有する。第２の信号線は、１つの磁性体層をそれぞれ貫通するビア導体６１，６４及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体６２を含む第３の信号線と、少なくとも１つの誘電体層Ｎ５２の下面に対向する磁性体層Ｍ５２上に形成されたパターン導体を含みかつ第３の信号線に並列接続されたインダクタＬ５１とを含む。１つの磁性体層をそれぞれ貫通するビア導体６１，６４及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体６２は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ５３を有する。
【００６１】
図１９は、図１８の高周波デバイスの等価回路図である。図１８の高周波デバイスは、アッテネータとして機能すると同時に、Ｔ型の高域通過フィルタとしても機能する。
【００６２】
図２０は、図１８の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図２０のグラフは、以下のパラメータの値を有する高周波デバイスについてのシミュレーション結果を示す。キャパシタＣ５１，Ｃ５２の容量は５ｐＦであり、抵抗Ｒ５１，Ｒ５２の抵抗値は１０Ωであり、抵抗Ｒ５３の抵抗値は１５０Ωであり、インダクタＬ５１のインダクタンスは１０ｎＨであった。負荷インピーダンスＺ１，Ｚ２のインピーダンスは５０Ωであった。磁性体層Ｍ５１〜Ｍ５３の比透磁率は２９０であり、誘電体層Ｎ５１〜Ｎ５３の比透磁率は１であった。図２０によれば、図１８の高周波デバイスは、アッテネータとして機能すると同時に、高域通過フィルタとしても機能するということがわかる。
【００６３】
図２１は、第２の比較例に係る高周波デバイスの構成を示す分解斜視図である。
【００６４】
図２１の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ７１〜Ｎ７４を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体７１〜７３，７６と、複数の層のうちのいずれか１つをそれぞれ貫通するビア導体７４，７５と、誘電体層Ｎ７３上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ７１とを備える。高周波デバイスはさらに、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを誘電体層Ｎ７１〜Ｎ７４のそれぞれに備える。誘電体層Ｎ７１〜Ｎ７４が積層されたとき、各層の端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤは互いに電気的に接続される。パターン導体７１〜７３，７６及びビア導体７４，７５及びインダクタＬ７１は、端子Ｐ１，Ｐ２及び接地端子ＧＮＤを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。
【００６５】
信号線は、端子Ｐ１，Ｐ２を接続する第１の信号線と、第１の信号線上の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線とを含む。第１の信号線は、端子Ｐ１と第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ７１を間に挟むようにパターン導体７１，７３により形成されたキャパシタＣ７１を含む。第１の信号線は、端子Ｐ２と第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層Ｎ７１を間に挟むようにパターン導体７２，７３により形成されたキャパシタＣ７２を含む。第２の信号線は、誘電体層Ｎ７３上に形成されたパターン導体を含むインダクタＬ７１を含む。
【００６６】
図２２は、図２１の高周波デバイスの等価回路図である。図２１の高周波デバイスは、Ｔ型の高域通過フィルタとして機能する。
【００６７】
図２３は、図２１の高周波デバイスに係る反射損失（Ｓ１１）及び挿入損失（Ｓ２１）の周波数特性を示すグラフである。図２３のグラフは、以下のパラメータの値を有する高周波デバイスについてのシミュレーション結果を示す。キャパシタＣ７１，Ｃ７２の容量は５ｐＦであり、インダクタＬ７１のインダクタンスは１０ｎＨであった。負荷インピーダンスＺ１，Ｚ２のインピーダンスは５０Ωであった。誘電体層Ｎ７１〜Ｎ７４の比透磁率は１であった。図２３によれば、図２１８の高周波デバイスは、高域通過フィルタとしても機能しているものの、アッテネータとしては機能していないことがわかる。
【００６８】
第６の実施形態．
図２４は、本発明の第６の実施形態に係る方向性結合器の構成を示すブロック図である。図２４の方向性結合器は、第１〜第５の実施形態に係る高周波デバイスをアッテネータとして備えたことを特徴とする。
【００６９】
図２４の方向性結合器は、４つのポートＩＮ，ＯＵＴ，ＣＯＵＰ，ＩＳＯと、ポートＩＮ，ＯＵＴの間に設けられた伝送線路８２ａと、ポートＣＯＵＰ，ＩＳＯの間に設けられ、伝送線路８２ａに電磁的に結合した伝送線路８２ｂと、ポートＣＯＵＰと伝送線路８２ｂとの間に設けられたアッテネータ８１と、ポートＩＳＯと伝送線路８２ｂとの間に設けられたアッテネータ８３とを備える。互いに電磁的に結合する伝送線路８２ａ，８２ｂを含む伝送線路部８２は、従来の方向性結合器と同様に構成される。アッテネータ８１，８３は、第１〜第５の実施形態のいずれかに係る高周波デバイスである。
【００７０】
次に、図２５〜図２７を参照して、図２４の方向性結合器の実施例について説明する。
【００７１】
図２５及び図２６は、図２４の方向性結合器の構成を示す分解斜視図である。
【００７２】
図２５及び図２６の高周波デバイスは、誘電体層Ｎ９１〜Ｎ９４及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９６を含む積層された複数の層を含む基板を備える。高周波デバイスは、複数の層のうちのいずれか１つの上にそれぞれ形成されたパターン導体９２，９３，９５，９６〜１０２，１０７〜１１０，１１５〜１２０と、複数の層のうちのいずれか１つをそれぞれ貫通するビア導体９４，１０３〜１０６，１１１〜１１４とを備える。高周波デバイスはさらに、端子ＩＮ，ＯＵＴ，ＣＯＵＰ，ＩＳＯ，Ｔ１，Ｔ２及び接地端子ＧＮＤを誘電体層Ｎ９１〜Ｎ９４及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９６のそれぞれに備える。端子ＩＮ，ＯＵＴ，ＣＯＵＰ，ＩＳＯは、図２４において同じ符号で表されたポートに対応し、また、端子Ｔ１，Ｔ２は、高周波デバイスの内部接続のための端子である。誘電体層Ｎ９１〜Ｎ９４及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９６が積層されたとき、各層の端子ＩＮ，ＯＵＴ，ＣＯＵＰ，ＩＳＯ，Ｔ１，Ｔ２及び接地端子ＧＮＤは互いに電気的に接続される。
【００７３】
誘電体層Ｎ９２，Ｎ９３上にそれぞれ形成されたパターン導体９２，９５及び誘電体層Ｎ９２を貫通するビア導体９４は、図２４の伝送線路８２ａに対応する。誘電体層Ｎ９２上に形成されたパターン導体９３は、図２４の伝送線路８２ｂに対応する。
【００７４】
次に、図２４のアッテネータ８１に対応する部分について説明する。パターン導体９６，９７，９９，１００，１０７，１０８，１１５，１１６，１１９と、ビア導体１０３，１０４，１１１，１１２は、端子ＣＯＵＰ及び伝送線路８２ｂを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。この信号線は、端子ＣＯＵＰ及び伝送線路８２ｂを接続する第１の信号線と、第１の信号線上の第１の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第２の信号線と、第１の信号線上の第２の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第３の信号線とを含む。第１の信号線は、第１及び第２の接続点の間に、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む。図２５及び図２６の方向性結合器では、第１の信号線は、２つの磁性体層Ｍ９４，Ｍ９５間に挟設されたパターン導体１１９を含む。第１の信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ９２を有する。第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む。図２５及び図２６の方向性結合器では、第２の信号線は、１つの磁性体層Ｍ９２，Ｍ９３をそれぞれ貫通するビア導体１０３，１１１及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９４間に形成されたパターン導体９９，１０７，１１５を含む。第２の信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ９１を有する。第３の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第４の信号線と、少なくとも１つの誘電体層Ｎ９４を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体９６，９７により形成されかつ第４の信号線に並列接続されたキャパシタＣ９１とを含む。図２５及び図２６の方向性結合器では、第４の信号線は、１つの磁性体層Ｍ９２，Ｍ９３をそれぞれ貫通するビア導体１０４，１１２及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９４間に形成されたパターン導体１００，１０８，１１６を含む。第３の信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ９３を有する。
【００７５】
次に、図２４のアッテネータ８３に対応する部分について説明する。パターン導体９６，９８，１０１，１０２，１０９，１１０，１１７，１１８，１２０と、ビア導体１０５，１０６，１１３，１１４は、端子ＩＳＯ及び伝送線路８２ｂを接続して高周波信号を伝送する信号線を形成する。この信号線は、端子ＩＳＯ及び伝送線路８２ｂを接続する第５の信号線と、第５の信号線上の第１の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第６の信号線と、第５の信号線上の第２の接続点及び接地端子ＧＮＤを接続する第７の信号線とを含む。第５の信号線は、第１及び第２の接続点の間に、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む。図２５及び図２６の方向性結合器では、第５の信号線は、２つの磁性体層Ｍ９４，Ｍ９５間に挟設されたパターン導体１２０を含む。第５の信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ９５を有する。第６の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む。図２５及び図２６の方向性結合器では、第６の信号線は、１つの磁性体層Ｍ９２，Ｍ９３をそれぞれ貫通するビア導体１０６，１１４及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９４間に形成されたパターン導体１０２，１１０，１１８を含む。第６の信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ９６を有する。第７の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第８の信号線と、少なくとも１つの誘電体層Ｎ９４を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないようにパターン導体９６，９８により形成されかつ第８の信号線に並列接続されたキャパシタＣ９２とを含む。図２５及び図２６の方向性結合器では、第８の信号線は、１つの磁性体層Ｍ９２，Ｍ９３をそれぞれ貫通するビア導体１０５，１１３及び磁性体層Ｍ９１〜Ｍ９４間に形成されたパターン導体１０１，１０９，１１７を含む。第７の信号線のこの部分は、高周波信号に対して所定の抵抗Ｒ９４を有する。
【００７６】
なお、図２５及び図２６の方向性結合器は、その表面に、デバイスの向きを判断するためのマーカー９１を備えてもよい。
【００７７】
図２７は、図２５及び図２６の方向性結合器の等価回路図である。アッテネータ８１，８３は、図２５及び図２６の構成に代えて、第１〜第５の実施形態のいずれかに係る高周波デバイスを用いてもよい。
【００７８】
図２５及び図２６の方向性結合器によれば、伝送線路８２ａ，８２ｂを誘電体層に形成し、アッテネータ８１，８３の抵抗Ｒ９１〜Ｒ９６を磁性体層に形成することで、伝送線路部８２及びアッテネータ８１，８３を単一のチップとして提供することができる。アッテネータ８１，８３の減衰量及びインピーダンスを調整することにより、方向性結合器は任意の結合度を得る。その際、伝送線路部８２の結合度に減衰量が付加されているので、方向性結合器の全体のインピーダンス整合が損なわれたときのバラツキは、減衰量の分だけ小さくすることが可能である。アッテネータ８１，８３の減衰量及びインピーダンスを調整することにより、カップリング信号のバラツキを低減することができる。
【００７９】
図２５及び図２６に示すように、抵抗Ｒ９１〜Ｒ９６に含まれるパターン導体及びビア導体の個数を増減することにより、その抵抗値を広い範囲で調整することができる。
【００８０】
図２４〜図２７の方向性結合器によれば、アッテネータを含む高周波回路を含み、単一のチップとして構成される方向性結合器を提供することができる。
【００８１】
変形例．
以上説明した各実施形態の構成に加えて、追加の抵抗、キャパシタ、及び／又はインダクタを含んでもよい。
【００８２】
本明細書では、パターン導体が２つの磁性体層間に挟設された場合のみ高周波信号に対して所定の抵抗を有するものとして説明したが、磁性体層と誘電体層との間に形成されたときも、高周波信号に対して所定の抵抗を有する素子として機能させてもよい。
【００８３】
本明細書では、アッテネータとして機能すると同時に、低域通過フィルタ又は高域通過フィルタとしても機能する高周波デバイスについて説明したが、アッテネータとして機能すると同時に、帯域通過フィルタとしても機能する高周波デバイスを構成してもよい。
【００８４】
また、キャパシタを構成するパターン導体が対向する面積、誘電体層の厚みや誘電率を調整することにより、キャパシタの容量を調整して所望のインピーダンスを得ることができる。なお、磁性体層や誘電体層には、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）を利用したセラミック層に限定されるものではなく、樹脂中に磁性体粉末を分散してなる磁性体樹脂層を利用する等、樹脂を用いたものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
本発明によれば、高周波帯において、不要な反射波の発生を抑えた高周波デバイスを提供することができる。また、高周波デバイスを小型化することにより、寄生分を減らすことができる。所望帯域の外においても不要な反射波を抑えたアッテネータ及び方向性結合器を提供することができる。【００８６】
本発明によれば、減衰量及びインピーダンスのバラツキが低減され、小型化されたアッテネータを提供することができる。【００８７】
本発明によれば、高周波信号の反射を生じることなく、任意の減衰量を得ることができるので、アッテネータ、フィルタ、及び方向性結合器へ応用したときに、その高性能化が可能になる。【００８８】
任意の周波数帯において、抵抗とインダクタと容量によりインピーダンスを調整することで、反射特性を調整することができる。
【符号の説明】
【００８９】
１，４，５，１１，１４，１５，１７，２１〜２４，２７，３１〜３３，４１〜４３，４５，４６，４８，４９，５１，５２，５５〜５７，６２，６５，７１〜７３，７６，９２，９３，９５，９６〜１０２，１０７〜１１０，１１５〜１２０…パターン導体、
２，３，１２，１３，１６，２５，２６，４４，４７，４８，５３，５４，５８〜６１，６３，６４，７４，７５，９４，１０３〜１０６，１１１〜１１４…ビア導体、
８１，８３…アッテネータ、
８２…伝送線路部、
８２ａ，８２ｂ…伝送線路、
９１…マーカー、
Ｃ１，Ｃ１１，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ３１，Ｃ３２，Ｃ５１，Ｃ５２，Ｃ７１，Ｃ７２，Ｃ９１，Ｃ９２…キャパシタ、
ＧＮＤ…接地端子、
Ｌ２１，Ｌ３１，Ｌ５１，Ｌ７１…インダクタ、
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ１１〜Ｒ１３，Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ５１〜Ｒ５３，Ｒ９１〜Ｒ９６…抵抗、
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ１１〜Ｍ１３，Ｍ２１，Ｍ４１，Ｍ４２，Ｍ５１〜Ｍ５３，Ｍ９１〜Ｍ９６…磁性体層、
Ｎ１〜Ｎ３，Ｎ１１〜Ｎ１３，Ｎ２１〜Ｎ２３，Ｎ３１〜Ｎ３３，Ｎ４１〜Ｎ４３，Ｎ５１〜Ｎ５３，Ｎ７１〜Ｎ７４，Ｎ９１〜Ｎ９４…誘電体層、
Ｐ１，Ｐ２，Ｔ１，Ｔ２…端子、
Ｚ１，Ｚ２…負荷インピーダンス。
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月16日(2014.9.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの磁性体層を含む積層された複数の層を含む基板と、
第１及び第２の端子と、
上記複数の層のうちのいずれか１つの上に形成された少なくとも１つのパターン導体と、
上記複数の層のうちのいずれか１つを貫通する少なくとも１つのビア導体とを備えた高周波デバイスであって、
上記パターン導体及び上記ビア導体は、上記第１及び第２の端子を接続して所定の高周波信号を伝送する信号線を形成し、
上記信号線の第１の部分は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、上記第１の部分は上記高周波信号に対して所定の抵抗を有し、
上記信号線の第２の部分は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含み、上記高周波デバイスは上記第１及び第２の端子において上記高周波信号に対して所定のインピーダンスを有し、
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の第１の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線と、上記第１の信号線上の第２の接続点及び上記接地端子を接続する第３の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１及び第２の接続点の間に、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタを含み、
上記第２の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第１のビア導体とを含み、
上記第３の信号線は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第２のビア導体とを含むことを特徴とする高周波デバイス。
【請求項２】
少なくとも１つの誘電体層及び少なくとも１つの磁性体層を含む積層された複数の層を含む基板と、
第１及び第２の端子と、
上記複数の層のうちのいずれか１つの上に形成された少なくとも１つのパターン導体と、
上記複数の層のうちのいずれか１つを貫通する少なくとも１つのビア導体とを備えた高周波デバイスであって、
上記パターン導体及び上記ビア導体は、上記第１及び第２の端子を接続して所定の高周波信号を伝送する信号線を形成し、
上記信号線の第１の部分は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含み、上記第１の部分は上記高周波信号に対して所定の抵抗を有し、
上記信号線の第２の部分は、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成されたキャパシタと、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含むインダクタとのうちの少なくとも一方を含み、上記高周波デバイスは上記第１及び第２の端子において上記高周波信号に対して所定のインピーダンスを有し、
上記高周波デバイスは接地端子をさらに備え、
上記信号線は、上記第１及び第２の端子を接続する第１の信号線と、上記第１の信号線上の接続点及び上記接地端子を接続する第２の信号線とを含み、
上記第１の信号線は、上記第１の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第１のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第１のビア導体とを含み、
上記第１の信号線は、上記第２の端子と上記第２の信号線に接続された接続点との間に、少なくとも１つの誘電体層を間に挟みかつ磁性体層を間に挟まないように２つのパターン導体により形成された第２のキャパシタと、１つの磁性体層を貫通する第２のビア導体とを含み、
上記第２の信号線は、１つの磁性体層を貫通するビア導体及び２つの磁性体層間に挟設されたパターン導体の少なくとも一方を含む第３の信号線と、少なくとも１つの誘電体層上に形成されたパターン導体を含みかつ上記第３の信号線に並列接続されたインダクタとを含むことを特徴とする高周波デバイス。
【請求項３】
上記高周波デバイスはアッテネータであることを特徴とする請求項１又は２記載の高周波デバイス。
【請求項４】
上記高周波デバイスは低域通過フィルタであることを特徴とする請求項３記載の高周波デバイス。
【請求項５】
上記高周波デバイスは高域通過フィルタであることを特徴とする請求項３記載の高周波デバイス。
【請求項６】
上記高周波デバイスは帯域通過フィルタであることを特徴とする請求項３記載の高周波デバイス。
【請求項７】
第１〜第４のポートと、
上記第１及び第２のポートの間に設けられた第１の伝送線路と、
上記第３及び第４のポートの間に設けられ、上記第１の伝送線路に電磁的に結合した第２の伝送線路と、
上記第３のポートと上記第２の伝送線路との間に設けられた第１のアッテネータと、
上記第４のポートと上記第２の伝送線路との間に設けられた第２のアッテネータとを備えた方向性結合器であって、
上記第１及び第２のアッテネータは請求項１〜６のいずれか１つに記載の高周波デバイスであることを特徴とする方向性結合器。
【国際調査報告】
2014030469.tif 000030
2014030469.tif 000031
2014030469.tif 000032
2014030469.tif 000033