(57)【要約】【課題】  挿入損失の低減と、主線路２と副線路３間の結合度の向上とを両方共に図ることが容易な方向性結合器１を提供する。【解決手段】  主線路２は、信号の入力部Ａから出力部Ｂに向かう途中で、本線線路８と、バイパス線路７とに分岐している。バイパス線路７は、副線路３に沿って伸長形成された後に本線線路８に合流する形態を有する。バイパス線路７は、副線路３と電磁結合し当該バイパス線路７（主線路２）に導通している信号を副線路３に検出させるための信号伝達用部位と成す。バイパス線路７の線路長は、分岐位置Ｘから合流位置Ｙまでの本線線路８の線路長よりも長くなっている。【選択図】        図１
2006005755.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板に、信号導通用の主線路と、この主線路と電磁結合して主線路に導通している信号を検出出力する副線路とが形成されている構成を備えた方向性結合器において、主線路は、信号の入力部から出力部に向かう途中で、本線線路と、バイパス線路とに分岐し、バイパス線路は、副線路に沿って伸長形成された後に本線線路に合流する形態を有し、当該バイパス線路は、副線路と電磁結合し副線路に信号を検出させるための信号伝達用部位と成しており、バイパス線路の線路長は、前記分岐位置から合流位置までの本線線路の線路長よりも長いことを特徴とする方向性結合器。
【請求項２】
バイパス線路の線路幅は本線線路の線路幅よりも細いことを特徴とする請求項１記載の方向性結合器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路の信号線路に導通している信号を検出できる機能を備えた方向性結合器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図２（ａ）には方向性結合器の一外観例が模式的な斜視図により示され、図２（ｂ）にはその方向性結合器の一内部構成例が模式的な分解図により示されている（例えば特許文献１参照）。この方向性結合器２０は、誘電体基板２１上に、複数の導体パターン層２２（２２ａ，２２ｂ）が絶縁層２３を介して積層配置されている構成を有している。導体パターン層２２ａには、２つの略スパイラル状の導体パターン２４ａ，２５ａがほぼ全長に渡って互いに間隔を介し沿うように形成されている。また、導体パターン層２２ｂにも、２つの略スパイラル状の導体パターン２４ｂ，２５ｂがほぼ全長に渡って互いに間隔を介し沿うように形成されている。
【０００３】
導体パターン２４ａ，２４ｂは絶縁層２３に形成されたスルーホール２６を介して接続されて、一続きの略スパイラル状の信号線路２４を構成している。当該信号線路２４は、信号導通用の主線路として機能する線路である。また同様に、導体パターン２５ａ，２５ｂも絶縁層２３に形成されたスルーホール２７を介して接続されて、一続きの略スパイラル状の信号線路２５を構成している。この信号線路２５は、主線路２４と電磁結合して主線路２４に導通している信号を検出出力する副線路として機能する線路である。
【０００４】
誘電体基板２１と導体パターン層２２ａ，２２ｂと絶縁層２３と保護用の絶縁層２８とが積層一体化して成る積層体２９の側面には外部接続用電極３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂがそれぞれ互いに間隔を介して形成されている。外部接続用電極３０ａには主線路２４の一端側が接続され、外部接続用電極３０ｂには主線路２４の他端側が接続されている。また、外部接続用電極３１ａには副線路２５の一端側が接続され、外部接続用電極３１ｂには副線路２５の他端側が接続されている。
【０００５】
例えば、外部から外部接続用電極３０ａを通って主線路２４の導体パターン２４ａに信号が伝達されると、その信号は、導体パターン２４ａとスルーホール２６と導体パターン２４ｂを順に導通して、外部接続用電極３０ｂから外部に向けて出力される。このように、主線路２４に信号が導通すると、副線路２５には、主線路２４との電磁結合によって、主線路２４の導通信号に応じた信号が誘起される（主線路２４から信号が伝達される）。その信号は、導体パターン２５ａから導体パターン２５ｂに向かう方向に副線路２５を導通して外部接続用電極３１ｂから外部に出力される。
【０００６】
すなわち、図２に示される方向性結合器２０では、例えば、外部接続用電極３０ａと主線路２４と外部接続用電極３０ｂを順に通って信号が導通すると、主線路２４と副線路２５の電磁結合によって、副線路２５には主線路２４の導通信号の検出信号が誘起されて外部接続用電極３１ｂから外部に出力される構成となっている。
【０００７】
図３（ａ）、（ｂ）には方向性結合器の別の構成例が示されている（例えば特許文献２参照）。この図３に示される方向性結合器２０では、副線路２５は略スパイラル状の信号線路と成しているのに対して、主線路２４は、スパイラル状ではなく、上方側から見たときに略コ字形状と成している。この構成以外の構成は、図２に示される方向性結合器２０と同様である。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２８０８１０号公報
【特許文献２】特開２００３−１３３８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図２に示される構成では、主線路２４と副線路２５は、ほぼ全長に渡って並設されている上に、それら主線路２４と副線路２５はスパイラル状と成しているために、限られた大きさの誘電体基板２１上で、主線路２４と副線路２５の並設の線路長を長くできる構成となっている。このため、主線路２４と副線路２５間の結合度を強めることができる。しかしながら、図２に示される構成では、主線路２４の線路長が長くなるので、主線路２４の通過損失が増加して方向性結合器２０の挿入損失が悪化してしまうという問題が生じる。
【００１０】
図３に示される構成では、主線路２４は略コ字形状と成し、スパイラル状に形成する場合に比べて、線路長が短くなる構成である。このため、主線路２４の通過損失を図２の構成に比べて少なくすることができる。しかしながら、主線路２４と副線路２５の並設の線路長が短くなるために、主線路２４と副線路２５間の結合度が悪くなるという問題が生じる。
【００１１】
この発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、主線路と副線路間の結合度の向上と、主線路の通過損失（方向性結合器の挿入損失）の低減との両方を図ることが容易な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】
上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、誘電体基板に、信号導通用の主線路と、この主線路と電磁結合して主線路に導通している信号を検出出力する副線路とが形成されている構成を備えた方向性結合器において、主線路は、信号の入力部から出力部に向かう途中で、本線線路と、バイパス線路とに分岐し、バイパス線路は、副線路に沿って伸長形成された後に本線線路に合流する形態を有し、当該バイパス線路は、副線路と電磁結合し副線路に信号を検出させるための信号伝達用部位と成しており、バイパス線路の線路長は、前記分岐位置から合流位置までの本線線路の線路長よりも長いことを特徴としている。また、この発明は、バイパス線路の線路幅は本線線路の線路幅よりも細い構成も特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、主線路は、信号の入力部から出力部に向かう途中で、本線線路と、バイパス線路とに分岐し、バイパス線路は、副線路に沿って伸長形成された後に本線線路に合流する形態を有し、当該バイパス線路は、副線路と電磁結合し副線路に信号を検出させるための信号伝達用部位と成している構成とした。つまり、この発明では、主線路は、副線路と電磁結合して副線路に信号を検出させるためのバイパス線路を本線線路から分岐して形成する構成とした。このため、主線路と副線路間の結合度は主にバイパス線路と副線路間の結合度により決定されることとなる。これにより、主線路を設計する際に、本線線路は、副線路との結合度を殆ど考慮することなく、挿入損失の低減を主に考えて設計し、また、バイパス線路は、副線路との結合度の向上を主に考慮して設計することにより、挿入損失の低減と、主線路と副線路間の結合度の向上とを両方共に図ることが容易にできることとなる。
【００１４】
また、この発明では、バイパス線路の線路長は、分岐位置から合流位置までの本線線路の線路長よりも長い構成を備えている。換言すれば、本線線路は、バイパス線路よりも線路長が短い構成を備えていることから、主線路を導通する信号は、バイパス線路よりも本線線路の方が通電し易く、主線路に流れ込んだ信号の多くを本線線路に導通させることが容易となる。主線路に流れ込んだ信号の多くを本線線路に導通させる構成とし、また、通過損失を小さくすべく本線線路の線路長を短くすることにより、主線路の通過損失をより小さく抑制することが簡単となる。
【００１５】
さらに、バイパス線路の線路幅は、本線線路の線路幅よりも細い構成とすることによって、バイパス線路よりも本線線路に、より一層信号が流れ易くなり、これにより、主線路の通過損失をより低減させることができる。また、バイパス線路の線路幅を狭くすることによって、誘電体基板の限られた大きさのなかで、バイパス線路をより長く形成することができる。つまり、副線路と並設しているバイパス線路部分の長さをより一層長くすることができる。このため、バイパス線路と副線路間の結合度を高めることができるので、バイパス線路に導通する信号は小さくなるが、バイパス線路と副線路間の結合度の向上によって、バイパス線路から副線路に伝達される信号が弱くなる事態を容易に回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１（ａ）には本発明に係る方向性結合器の一実施形態例が簡略化された斜視図により示され、図１（ｂ）にはその図１（ａ）の方向性結合器が模式的な分解図により示されている。この実施形態例の方向性結合器１は、信号導通用の主線路２と、この主線路２と電磁結合して主線路２に導通している信号を検出出力する副線路３とが誘電体基板４に形成されている構成を備えている。
【００１８】
すなわち、この実施形態例では、誘電体基板４は、例えば、ガラス、ガラスセラミックス、アルミナ、フェライト、Ｓｉ、ＳｉＯ2等の誘電体材料により構成されている。
【００１９】
副線路３は、誘電体基板４の表面上に形成された導体パターン３ａと、その上側に絶縁層５を介して積層形成された導体パターン３ｂとが、絶縁層５に形成されたスルーホール６によって接続されて構成されている。この副線路３はスパイラル状と成して当該副線路３の線路長を長くできる構成となっており、誘電体基板４の小型化に寄与することができる。
【００２０】
主線路２は、誘電体基板４の表面上に形成された導体パターン２ａと、その上側に絶縁層５を介して積層された導体パターン２ｂとを有して構成されている。導体パターン２ａは、バイパス線路用の導体パターン７ａと、本線線路用の導体パターン８ａとに分岐された形状と成している。同様に導体パターン２ｂも、バイパス線路用の導体パターン７ｂと、本線線路用の導体パターン８ｂとに分岐された形状と成している。バイパス線路用の導体パターン７ａ，７ｂの各先端部同士は、絶縁層５に形成されたスルーホール１０を介して接続されてバイパス線路７を構成している。また、本線線路用の導体パターン８ａ，８ｂの各先端部同士は、絶縁層５に形成されたスルーホール１１を介して接続されて本線線路８を構成している。
【００２１】
図１（ｃ）には導体パターン２ａ，２ｂ（７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ）が抜き出され図１（ｂ）の上方側から見た平面図により示されている。この図に示されるように、主線路２は、一端部Ａから他端部Ｂに向かう途中で、本線線路８と、バイパス線路７とに分岐している。バイパス線路７は、図１（ｂ）に示されるように、副線路３に沿って伸長形成された後に本線線路８に合流する形態と成している。この実施形態例では、バイパス線路７は、本線線路８よりも線路幅が細く、これにより、限られた大きさの中で線路長を長くすることが容易な構成となっている。また、バイパス線路７は、分岐位置Ｘから合流位置Ｙまでの本線線路８の線路長よりも長く形成されている。さらに、このバイパス線路７は、スパイラル状の副線路３に間隔を介して並設された略スパイラル状と成している。これらの構成によって、バイパス線路７は、副線路３に並設している部分の線路長を長くできるものとなっている。これにより、バイパス線路７と、副線路３との結合度を容易に向上できる。
【００２２】
本線線路８は、一端部Ａと他端部Ｂとの間を最短で結ぶことができるように直線状と成し、かつ、バイパス線路７よりも線路幅が太くなっており、信号が導通し易い形状と成している。なお、この実施形態例では、主線路２および副線路３（つまり、導体パターン２ａ，２ｂ（７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ））を構成する導体材料は特に限定されるものではないが、その例として、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ａｌ等を挙げることができる。また、主線路２および副線路３の形成手法も特に限定されるものではないが、例えば、フォトリソグラフィ工法や、スパッタリングや蒸着等の薄膜形成工法等を利用して、形成することによって、微細な主線路２および副線路３を高精度に形成することが可能となる。
【００２３】
この実施形態例では、誘電体基板４と、導体パターン２ａ，２ｂ（７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ）と、絶縁層５と、保護用として設けられた絶縁層１２とが積層一体化されて成る積層体１３の側面には、主線路２の一端部Ａに接続する外部接続用電極１４ａと、主線路２の他端部Ｂに接続する外部接続用電極１４ｂと、副線路３の一端部に接続する外部接続用電極１５ａと、副線路３の他端部に接続する外部接続用電極１５ｂとが形成されている。
【００２４】
例えば、外部から外部接続用電極１４ａを通して主線路２の一端部Ａに信号が伝達されると、その信号は本線線路８とバイパス線路７に分流して通電し、主線路２の他端部Ｂ側で合流して外部接続用電極１４ｂから外部に出力される。この実施形態例では、バイパス線路７は、本線線路８よりも細く、かつ、線路長が長いことから、主線路２に流れ込んだ信号の一部がバイパス線路７に通電し、他の信号は本線線路８を損失少なく通電する。一方、バイパス線路７の信号の通電によって、副線路３には、バイパス線路７（主線路２）の通電信号に応じた信号が誘起され、当該誘起された信号は、導体パターン３ａから導体パターン３ｂに向かう方向に通電して、外部接続用電極１５ｂから外部に出力される。
【００２５】
なお、この発明はこの実施形態例の形態に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、この実施形態例では、主線路２を構成するバイパス線路７は本線線路８よりも細く形成されていたが、例えば、バイパス線路７の線路長を本線線路８よりも格段に長くした場合には、バイパス線路７を本線線路８よりも細くしなくとも、バイパス線路７は本線線路８よりも信号が流れ難くなるので、このような場合には、バイパス線路７は本線線路８と等幅であってもよいし、本線線路８よりも太くしてもよい。
【００２６】
また、この実施形態例では、主線路２のバイパス線路７と、副線路３とはそれぞれスパイラル状に形成されていたが、例えば、誘電体基板２に対する大きさの規制が緩いために、誘電体基板２を大きく形成できて、副線路３をスパイラル状に形成しなくとも信号検出に必要な線路長を副線路３が誘電体基板２上で確保できる場合には、副線路３はスパイラル状に形成しなくともよく、例えば、直線状に形成してもよい。また、主線路２のバイパス線路７は、副線路３との結合度を考慮して設計されるものであり、スパイラル状に限定されるものではなく、例えば、副線路３がスパイラル状以外の形状である場合には、バイパス線路７はその副線路３に応じた形状としてもよい。
【００２７】
さらに、この実施形態例では、主線路２と副線路３は、それぞれ、２層構造であったが、もちろん、主線路２も、副線路３も、２層構造に限定されるものではなく、単層構造でもよいし、また、３層以上の多層構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る方向性結合器の一実施形態例を説明するための図である。
【図２】方向性結合器の一従来例を説明するための図である。
【図３】方向性結合器の別の従来例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  方向性結合器
２  主線路
３  副線路
７  バイパス線路
８  本線線路
【図１】
2006005755.tif 000003
【図２】
2006005755.tif 000004
【図３】
2006005755.tif 000005