(57)【要約】【課題】  高周波変換器を薄型化して構造を単純にする。【解決手段】  高周波の変換を行う高周波変換器であって、誘電体層に形成された不平衡信号伝送路と、前記誘電体層に形成された、前記不平衡信号伝送路と平行であって、当該不平衡信号伝送路と電磁的に結合した、第１の平衡信号伝送路および第２の平衡信号伝送路と、を有し、前記第１の平衡信号伝送路および前記第２の平衡信号伝送路の、それぞれの一端が、前記誘電体層の周囲に形成された導電体層に接続されて接地される構造であることを特徴とする高周波変換器。【選択図】  図３
2006180435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波の変換を行う高周波変換器であって、
誘電体層に形成された不平衡信号伝送路と、
前記誘電体層に形成された、前記不平衡信号伝送路と平行であって、当該不平衡信号伝送路と電磁的に結合した、第１の平衡信号伝送路および第２の平衡信号伝送路と、を有し、
前記第１の平衡信号伝送路および前記第２の平衡信号伝送路の、それぞれの一端が、前記誘電体層の周囲に形成された導電体層に接続されて接地される構造であることを特徴とする高周波変換器。
【請求項２】
前記誘電体層と前記導電体層は同一平面を構成するように形成される請求項１記載の高周波変換器。
【請求項３】
前記誘電体層は、前記不平衡信号伝送路と第１の平衡信号伝送路、または前記不平衡信号伝送路と前記第２の平衡信号伝送路に対応して形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の高周波変換器。
【請求項４】
前記不平衡信号伝送路の長さは前記高周波の波長の１／２であり、前記第１の平衡信号伝送路および第２の平衡信号伝送路の長さは、それぞれ当該波長の１／４であることを特徴とする請求項１乃至３のうち、いずれか１項記載の高周波変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波を変換する変換器に係り、特には平衡信号と不平衡信号の変換を行う高周波変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号には、例えば、振幅が等しく互いの位相が１８０度異なる一対の信号からなる平衡信号と、アース電位に対する電位の変化で表現される不平衡信号がある。
【０００３】
これらの、平衡信号と不平衡信号を変換するための変換器（これをバラン、またはバラントランスと呼ぶ場合がある）としては、例えばフェライトコアを用いたトランスが用いられていたが、小型化が困難である問題があった。
【０００４】
これらの問題を解決するため、平面型の高周波変換器（平面型バラン）が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。平面型バランは、例えば、高周波信号の高周波の波長をλとした場合、不平衡側にλ／２の長さを有する先端が開放された伝送路を、平衡側にλ／４の長さを有する、先端が接地された伝送路を、例えば２本形成し、これらの不平衡側と平衡側の伝送路を、誘電体を介して電磁的に結合させるように構成することにより、形成することができる。
【０００５】
図１は、従来の平面型の高周波変換器の断面を模式的に示した図であり、図２はその構成を模式的に示した斜視図である。
【０００６】
図１を参照するに、本図に示す高周波変換器１００は、接地されて接地電位となる導電体層１０１、１０２の間に、誘電体層１０３Ａ〜１０３Ｃが形成された構造を有している。前記誘電体層１０３Ａ、１０３Ｂの間には、不平衡信号伝送路１０４が形成されている。また、前記誘電体層１０３Ｂ、１０３Ｃの間には、当該不平衡信号伝送路１０４に当該誘電体層１０３Ｂを介して対向し、当該不平衡信号伝送路１０４に電磁的に結合する平衡信号伝送路１０５、１０６が形成されている。
【０００７】
この場合、前記不平衡信号伝送路１０４は、高周波信号の波長の１／２の長さに、前記平衡信号伝送路１０５、１０６は、それぞれ高周波信号の波長の１／４の長さになるよう形成されている。
【０００８】
また、図２を参照するに、例えば前記不平衡信号伝送路１０４は、その一端がビアプラグ１０４Ａに接続され、当該ビアプラグ１０４Ａは上層の導電体層１０１に形成された絶縁部分に到達するように構成され、当該絶縁部分に形成された、不平衡信号接続端子１０１Ｃに接続される構造になっている。また、前記不平衡信号伝送路１０４の他の一端は、誘電体層中で開放状態になっている。
【０００９】
一方、前記平衡信号伝送路１０５、１０６は、一端がそれぞれビアプラグ１０５Ａ，１０６Ａに接続され、当該ビアプラグ１０５Ａ，１０６Ａは上層の導電体層１０１に形成された絶縁部分に到達するように構成され、当該絶縁部分に形成された、平衡信号接続端子１０１Ａ，１０１Ｂに、それぞれ接続される構造になっている。また、前記平衡信号伝送路１０５、１０６の他の一端は、それぞれビアプラグ１０５Ｂ，１０６Ｂに接続され、当該ビアプラグ１０５Ｂ，１０６Ｂは下層の導電体層１０２に、接地接続部１０２Ａ，１０２Ｂで接続され、当該導電層１０２を介して接地される構造になっている。なお、図２では、図１に示した誘電体層１０３Ａ〜１０３Ｃは図示を省略している。
【００１０】
また、前記不平衡信号伝送路１０４は、渦巻きの方向が異なる２つの渦巻きを形成するように構成され、前記平衡信号伝送路１０５、１０６は、当該不平衡信号伝送路１０４のそれぞれの渦巻きに対応するような渦巻きを形成するように構成されている。
【特許文献１】特開２００１−１４４５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１７２２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上記に示した従来の平面型の高周波変換器１００では、多層構造とすることが必要となり、例えば、伝送路、誘電体層、導電体層などを積層させた構造となっているため、構造が複雑となり、薄型化が困難となる問題があった。
【００１２】
また、多層構造であるために、伝送路の接続のためのビアプラグを形成する必要があり、構造が複雑となる問題が生じていた。
【００１３】
そこで、本発明では、上記の問題を解決した新規で有用な高周波変換器を提供することを課題としている。
【００１４】
本発明の具体的な課題は、高周波変換器の構造を単純とし、薄型化を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記の課題を、高周波の変換を行う高周波変換器であって、誘電体層に形成された不平衡信号伝送路と、前記誘電体層に形成された、前記不平衡信号伝送路と平行であって、当該不平衡信号伝送路と電磁的に結合した、第１の平衡信号伝送路および第２の平衡信号伝送路と、を有し、前記第１の平衡信号伝送路および前記第２の平衡信号伝送路の、それぞれの一端が、前記誘電体層の周囲に形成された導電体層に接続されて接地される構造であることを特徴とする高周波変換器により、解決する。
【００１６】
当該高周波変換器は構造が単純であり、薄型化が可能である。
【００１７】
また、前記誘電体層と前記導電体層は同一平面を構成するように形成されると、当該高周波変換器の薄型化が可能となる。
【００１８】
また、前記誘電体層は、前記不平衡信号伝送路と第１の平衡信号伝送路、または前記不平衡信号伝送路と前記第２の平衡信号伝送路に対応して形成されていると、好適である。
【００１９】
また、前記不平衡信号伝送路の長さは前記高周波の波長の１／２であり、前記第１の平衡信号伝送路および第２の平衡信号伝送路の長さは、それぞれ当該波長の１／４であると、平衡信号と不平衡信号の変換が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、高周波変換器の構造を単純とし、薄型化することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施の形態に関して図面に基づき、説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は本発明の実施例１による高周波変換器１０である。当該高周波変換器は、例えば、平衡信号と不平衡信号の変換を行う部品であり、不平衡信号伝送路１３と、当該不平衡信号伝送路１３に平行に形成され、当該不平衡信号伝送路１３に電磁的に結合する、不平衡信号伝送路１４，１５が形成されている。
【００２３】
前記不平衡信号伝送路１３と、前記平衡信号伝送路１４，１５は、誘電体層１２中に形成されている。前記不平衡信号伝送路１３は、長さが、高周波の波長λの略１／２に形成されている。一方、前記平衡信号伝送路１４，１５は、長さがそれぞれ、略前記波長λの１／４に形成されている。
【００２４】
また、前記平衡信号伝送路１４，１５に関しては、当該不平衡信号伝送路１３の略中間地点から当該不平衡信号伝送路１３の一端にかけて前記平衡信号伝送路１４が、また同様に、当該中間地点から当該不平衡信号伝送路１３の他方の一端にかけて前記不平衡信号伝送路１５が形成されている。
【００２５】
また、前記誘電体層１２は、前記不平衡信号伝送路１３と前記平衡信号伝送路１４が、平行に延伸していく方向に対応し、当該方向に沿って形成されており、同様に、前記不平衡信号伝送路１３と前記平衡信号伝送路１５が、平行に延伸していく方向に対応し、当該方向に沿って形成されている。この場合、前記誘電体層１２は、所定の幅Ｄとなるように形成されている。例えば、前記不平衡信号伝送路１３または、前記平衡信号伝送路１４、１５の幅が２５μｍである場合、当該幅Ｄは３０〜６０μｍ程度とすることが好ましい。
【００２６】
また、前記誘電体層１２の周囲には、前記誘電体層１２を囲むように、接地された導電体層１１が形成されている。すなわち、前記導電体層１１と前記誘電体層１２は、実質的に同一平面を構成するように、また、同一の層を構成するように形成され、当該導電体層１１内に、前記不平衡信号伝送路１３、平衡信号伝送路１４，１５に対応して、当該誘電体層１２が形成される構造になっている。
【００２７】
この場合、前記不平衡信号伝送路１３の一端は、不平衡信号接続部１３Ａに接続されて、不平衡信号を用いるデバイス、例えばアンテナやアンプ、またはその他の電子回路などが接続され、他方の一端は前記誘電体層１３中で開放された状態となっている。
【００２８】
一方、前記平衡信号伝送路１４，１５のそれぞれの両端のうち、前記不平衡信号伝送路１３の中間地点近傍に形成された一端は、ぞれぞれ、平衡信号接続部１４Ａ、１５Ａに接続されて、平衡信号を用いるデバイスなどに接続され、他方の一端は、それぞれ、前記導電体層１１の、接地接続部１４Ｂ，１５Ｂに接続され、当該導電体層１１を介して接地される構造になっている。
【００２９】
また、前記不平衡信号伝送路１３、平衡信号伝送路１４，１５、は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕなどの導電材料により、また前記誘電体層１２は、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フッ素系樹脂などにより、また前記導電体層１１は、例えば、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕなどの導電材料により、形成することができる。
【００３０】
このように、本実施例による高周波変換器は、実質的に単層で平衡−不平衡の変換回路が構成されており、平面型の高周波変換器、例えば、いわゆる平面型バランの薄型化を実現することができる。このため、当該部品を様々な部品に搭載することが可能となり、例えばプリント基板や、パッケージ用基板に搭載することや、半導体チップと組み合わせて積層するなど、様々な搭載が可能となる。
【００３１】
また、当該高周波変換器は、例えばビアプラグなどの、複数の層の間を接続するための構造を必要とせず、単純な構成となっている。例えば、従来は、ビアプラグを形成する場合には、ビアホールの形成工程や、さらに必要に応じて、いわゆるデスミアなどのビアホール形成後の後処理工程、さらにはビアプラグ形成のためのメッキなどの工程を必要とし、工程が複雑で製造コストがかかり、さらに配線の構造が複雑になっていた。本実施例による高周波変換器では実質的に単層で回路を構成することが可能であり、このようなビアプラグを必要とせず、単純な構造で、低コストで製造することが可能となっている。
【００３２】
また、図３に示すように、例えば、前記不平衡信号伝送路１３は、前記導電体層１１の第１の側から第２の側へ延伸する部分と、当該第２の側から第１の側へ延伸する部分とを有するように形成され、このように延伸する部分が接続された構造とされており、このために、省スペースに必要な長さの伝送路を形成することが可能となっている。この場合、当該不平衡信号伝送路１３の形状に対応して、前記平衡信号伝送路１４，１５、また前記誘電体層１２が形成されている。
【００３３】
また、図４Ａには、図３に示した高周波信号伝送部品１０の、Ａ−Ａ断面図を示すが、図４Ａに示すように、前記導電体層１１、前記誘電体層１２が実質的に同一平面を形成するように形成されている。さらに前記誘電体層１２中に、当該誘電体層１２を構成する誘電体材料を挟んで互いに対向するように、前記不平衡信号伝送路１３と、平衡信号伝送路１５が形成されている。また、前記不平衡信号伝送路１３と、平衡信号経路１４の位置関係も本図の場合と同様に形成されている。
【００３４】
また、本発明による、高周波変換器は、上記に示した形状に限定されず、他にも様々な形状に変形・変更することが可能である。
【００３５】
例えば、図４Ｂには、上記の高周波変換器の変形例を示す。ただし、以下では、図中、先に説明した部分には同一の参照符号を付し、説明を省略する。また、特に説明の無い部分は上記の高周波変換器と同様とする。
【００３６】
図４Ｂを参照するに、本図に示す場合には、不平衡信号伝送路１３ａと平衡信号伝送路１５ａの高さが、上記の場合に比べて小さく、それぞれの伝送路の周囲全体が誘電体層で覆われる構造となっている。このように、伝送路と誘電体層の厚さや構造は、必要に応じて様々に変形・変更することができる。
【００３７】
また、この場合、さらに図４Ｃに示すように、前記導電体層１１と前記誘電体層１２を覆うように、接地された導電体層１６および１７を形成してもよい。例えば、高周波変換器を積層して用いる場合があり、本図に示すように導電体層が形成されていると、上層または下層に形成されるデバイスとの干渉を防止することが可能である。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明は上記の特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した要旨内において様々な変形・変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明によれば、高周波変換器の構造を単純とし、薄型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の高周波変換器を模式的に示した断面図である。
【図２】図１の高周波変換器の構造を模式的に示した図である。
【図３】実施異例１による高周波変換器を模式的に示した図である。
【図４Ａ】図３の高周波変換器の断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの高周波変換器の変形例である。
【図４Ｃ】図４Ｂの高周波変換器の変形例である。
【符号の説明】
【００４１】
１０，１００  高周波変換器
１１，１０１，１０２  導電体層
１２，１０３Ａ，１０３Ｂ，１０３Ｃ  誘電体層
１３，１４，１５，１０４，１０５，１０６  信号伝送路
１３Ａ、１０１Ｃ  不平衡信号接続部
１４Ａ，１５Ａ，１０１Ａ，１０１Ｂ  不平衡信号接続部
１４Ｂ，１５Ｂ、１０２Ａ，１０２Ｂ  接地接続部
【図１】
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【図２】
2006180435.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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