(57)【要約】【課題】優れた方向性を有する方向性結合器を提供する。【解決手段】複数の絶縁体層１６が積層されて構成されている積層体１２ａと、積層体１２ａの表面に設けられている第１の端子ないし第４の端子と、第１の端子と第２の端子との間に接続され、絶縁体層１６上に設けられている主線路Ｍと、第３の端子に接続され、かつ、主線路Ｍと電磁気的に結合している第１の副線路Ｓ１であって、絶縁体層１６上に設けられている第１の副線路Ｓ１と、第４の端子に接続され、かつ、主線路Ｍと電磁気的に結合している第２の副線路Ｓ２であって、絶縁体層１６上に設けられている第２の副線路Ｓ２と、第１の副線路Ｓ１と第２の副線路Ｓ２との間に接続され、通過信号に対して位相のずれを生じさせる位相調整回路と、を備えており、主線路Ｍと第１の副線路Ｓ１及び第２の副線路Ｓ２とは、積層方向から平面視したときに、重なっていない方向性結合器１０ａ。【選択図】図３Ａ
2015012323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域において用いられる方向性結合器であって、
複数の絶縁体層が積層されて構成されている積層体と、
前記積層体の表面に設けられている第１の端子ないし第４の端子と、
前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続され、前記絶縁体層上に設けられている主線路と、
前記第３の端子に接続され、かつ、前記主線路と電磁気的に結合している第１の副線路であって、前記絶縁体層上に設けられている第１の副線路と、
前記第４の端子に接続され、かつ、前記主線路と電磁気的に結合している第２の副線路であって、前記絶縁体層上に設けられている第２の副線路と、
前記第１の副線路と前記第２の副線路との間に接続され、通過信号に対して位相のずれを生じさせる位相調整回路と、
を備えており、
前記主線路と前記第１の副線路及び前記第２の副線路とは、積層方向から平面視したときに、重なっていないこと、
を特徴とする方向性結合器。
【請求項２】
前記位相調整回路は、ローパスフィルタであること、
を特徴とする請求項１に記載の方向性結合器。
【請求項３】
前記主線路の線幅は、前記第１の副線路の線幅及び前記第２の副線路の線幅よりも太いこと、
を特徴とする請求項２に記載の方向性結合器。
【請求項４】
前記主線路と前記第１の副線路及び前記第２の副線路とは並走しており、
前記主線路において前記第１の副線路及び前記第２の副線路と並走していない区間の線幅は、該主線路において該第１の副線路及び該第２の副線路と並走している区間の線幅よりも太いこと、
を特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項５】
前記主線路と前記第１の副線路及び前記第２の副線路とは並走しており、
前記第１の副線路又は前記第２の副線路において前記主線路と並走していない区間の線幅は、該第１の副線路又は該第２の副線路において該主線路と並走している区間の線幅よりも太いこと、
を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項６】
前記主線路と前記第１の副線路とは並走しており、
前記第１の副線路において前記主線路と並走している区間の前記第３の端子に近い方の端部は、該主線路において該第１の副線路と並走している区間の前記第１の端子に近い方の端部よりも、前記絶縁体層の外縁から離れていること、
を特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項７】
前記ローパスフィルタは、前記第１の副線路及び前記第２の副線路が設けられている前記絶縁体層とは異なる前記絶縁体層上に設けられている導体層により構成されていること、
を特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項８】
前記主線路は、互いに並列に接続され、かつ、異なる前記絶縁体層上に設けられている複数の導体層により構成されていること、
を特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項９】
前記主線路は、前記第１の端子と前記第２の端子とを直線的に接続していること、
を特徴とする請求項２ないし請求項８のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項１０】
前記ローパスフィルタは、
前記絶縁体層上に設けられているコイルと、
前記コイルに接続されているコンデンサ導体と、該コンデンサ導体と対向し、かつ、積層方向において、該コイルと前記主線路、前記第１の副線路及び第２の副線路との間に設けられているグランド導体とにより構成されているコンデンサと、
を含んでいること、
を特徴とする請求項２ないし請求項９のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項１１】
前記ローパスフィルタは、
前記絶縁体層上に設けられているコイルと、
前記コイルに接続されているコンデンサ導体と、前記絶縁体層上に設けられ、かつ、該コンデンサ導体と対向する第１のグランド導体とにより構成されているコンデンサと、
を含んでおり、
前記方向性結合器は、
前記第１のグランド導体が設けられている前記絶縁体層とは異なる前記絶縁体層上に設けられている第２のグランド導体を、
更に備えていること、
を特徴とする請求項２ないし請求項１０のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項１２】
前記ローパスフィルタは、前記所定の周波数帯域において、周波数が高くなるにしたがって０度以上１８０度以下の範囲で単調増加する絶対値を有する位相のずれを通過信号に対して生じさせること、
を特徴とする請求項２ないし請求項１１のいずれかに記載の方向性結合器。
【請求項１３】
前記第１の端子は、信号が入力する入力端子であり、
前記第２の端子は、前記信号が出力する第１の出力端子であり、
前記第３の端子は、前記信号の電力に比例する電力を有する信号が出力する第２の出力端子であり、
前記第４の端子は、終端化される終端端子であること、
を特徴とする請求項２ないし請求項１２のいずれかに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、方向性結合器に関し、より特定的には、高周波信号により通信を行う無線通信機器等に用いられる方向性結合器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の方向性結合器としては、例えば、特許文献１に記載の方向性結合器が知られている。該方向性結合器では、主線路と副線路とが絶縁体層を介して対向している。これにより、主線路と副線路とが磁気結合していると共に容量結合している。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の方向性結合器では、以下に説明するように、方向性が悪いという問題を有している。磁気結合時及び容量結合時における信号の流れについて説明する。図１６ないし図１８は、方向性結合器における信号の流れを示した図である。
【０００４】
磁気結合時には偶モードが発生し、容量結合時には奇モードが発生する。偶モードでは、図１６に示すように、磁気結合による電磁誘導により、主線路を流れる信号Ｓｉｇ１とは反対方向に進行する信号Ｓｉｇ２が副線路を進行する。一方、奇モードでは、図１７に示すように、容量結合による電界により、信号Ｓｉｇ１とは反対方向に進行する信号Ｓｉｇ３、及び、信号Ｓｉｇ１と同方向に進行する信号Ｓｉｇ４が副線路を進行する。前記の通り、主線路と副線路とは、磁気結合していると共に、容量結合もしている。よって、副線路では、図１８に示すように、信号Ｓｉｇ２の一部と信号Ｓｉｇ４とが相殺される。その結果、副線路では、信号Ｓｉｇ２の一部と信号Ｓｉｇ4とが相殺することにより発生した信号Ｓｉｇ５は、信号Ｓｉｇ１とは反対方向に進行するようになる。方向性結合器においては、副線路の信号Ｓｉｇ４が向かう端子に信号は出力されず、信号Ｓｉｇ３，Ｓｉｇ５が向かう端子に信号が出力される必要がある。このように、方向性結合器の副線路において、片方の端子にのみ信号が出力される特性を方向性と呼び、磁気結合と容量結合との結合度を調整することにより、この方向性を調整することができる。
【０００５】
ところが、特許文献１に記載の方向性結合器では、主線路と副線路とは、互いに面同士で対向しているので、強く容量結合している。そのため、方向性結合器では、奇モードが偶モードよりも強く現れる。奇モードでは、信号Ｓｉｇ３，Ｓｉｇ４が反対方向に進行するため、奇モードが偶モードよりも強く現れると、所望の方向性を得ることが困難である。以上のように、特許文献１に記載の方向性結合器は、方向性が悪いという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−５０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明の目的は、優れた方向性を有する方向性結合器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一形態に係る方向性結合器は、所定の周波数帯域において用いられる方向性結合器であって、複数の絶縁体層が積層されて構成されている積層体と、前記積層体の表面に設けられている第１の端子ないし第４の端子と、前記第１の端子と前記第２の端子との間に接続され、前記絶縁体層上に設けられている主線路と、前記第３の端子に接続され、かつ、前記主線路と電磁気的に結合している第１の副線路であって、前記絶縁体層上に設けられている第１の副線路と、前記第４の端子に接続され、かつ、前記主線路と電磁気的に結合している第２の副線路であって、前記絶縁体層上に設けられている第２の副線路と、前記第１の副線路と前記第２の副線路との間に接続され、通過信号に対して位相のずれを生じさせる位相調整回路と、を備えており、前記主線路と前記第１の副線路及び前記第２の副線路とは、積層方向から平面視したときに、重なっていないこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、方向性結合器における方向性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態ないし第４の実施形態に係る方向性結合器の等価回路図である。
【図２】第１の実施形態ないし第４の実施形態に係る方向性結合器の外観斜視図である。
【図３Ａ】第１の実施形態に係る方向性結合器の積層体の分解斜視図である。
【図３Ｂ】線路部を重ねて表示した図である。
【図４】変形例に係る方向性結合器の積層体の分解斜視図である。
【図５】第１のサンプルの通過特性を示したグラフである。
【図６】第１のサンプルのカップリング特性及びアイソレーション特性を示したグラフである。
【図７】第２のサンプルの通過特性を示したグラフである。
【図８】第２のサンプルのカップリング特性及びアイソレーション特性を示したグラフである。
【図９】第１のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１０】第２のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１１】第３のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１２】第４のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１３】第５のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。
【図１４】第２の実施形態に係る方向性結合器の積層体の分解斜視図である。
【図１５】変形例に係る方向性結合器の積層体の分解斜視図である。
【図１６】方向性結合器における信号の流れを示した図である。
【図１７】方向性結合器における信号の流れを示した図である。
【図１８】方向性結合器における信号の流れを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施形態に係る方向性結合器について説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
以下に、第１の実施形態に係る方向性結合器について図面を参照しながら説明する。図１は、第１の実施形態ないし第４の実施形態に係る方向性結合器１０ａ〜１０ｄの等価回路図である。
【００１３】
方向性結合器１０ａの回路構成について説明する。方向性結合器１０ａは、所定の周波数帯域において用いられる。所定の周波数帯域とは、例えば、８２４ＭＨｚ〜９１５ＭＨｚ（ＧＳＭ８００／９００）の周波数帯域を有する信号及び１７１０ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚ（ＧＳＭ１８００／１９００）の周波数帯域を有する信号が方向性結合器１０ａに入力される場合には、８２４ＭＨｚ〜１９１０ＭＨｚである。
【００１４】
方向性結合器１０ａは、外部電極（端子）１４ａ〜１４ｈ、主線路Ｍ、副線路Ｓ１，Ｓ２及びローパスフィルタＬＰＦを回路構成として備えている。主線路Ｍは、外部電極１４ａ，１４ｂ間に接続されている。副線路Ｓ１は、外部電極１４ｃに接続され、かつ、主線路Ｍと電磁気的に結合している。副線路Ｓ２は、外部電極１４ｄに接続され、かつ、主線路Ｍと電磁気的に結合している。副線路Ｓ１の線路長さと副線路Ｓ２の線路長さとは同じである
【００１５】
また、ローパスフィルタＬＰＦは、副線路Ｓ１と副線路Ｓ２との間に接続され、所定の周波数帯域において、周波数が高くなるにしたがって０度以上１８０度以下の範囲で単調増加する絶対値を有する位相のずれを通過信号に対して生じさせる位相調整回路である。ローパスフィルタＬＰＦのカットオフ周波数は、所定の周波数帯域内にない。本実施形態では、ローパスフィルタＬＰＦのカットオフ周波数は、所定周波数から、例えば、１ＧＨz以上離れている。ローパスフィルタＬＰＦは、コイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１〜Ｃ３を含んでいる。
【００１６】
コイルＬ１，Ｌ２は、副線路Ｓ１，Ｓ２間に直列接続されており、主線路Ｍに対して電磁気的に結合していない。コイルＬ１は、副線路Ｓ１に接続されており、コイルＬ２は、副線路Ｓ２に接続されている。
【００１７】
コンデンサＣ１は、コイルＬ１の一端に接続されている。具体的には、コンデンサＣ１は、コイルＬ１と副線路Ｓ１との接続部と、外部電極１４ｅ〜１４ｈとの間に接続されている。コンデンサＣ２は、コイルＬ２の一端に接続されている。具体的には、コンデンサＣ２は、コイルＬ２と副線路Ｓ２との接続部と、外部電極１４ｅ〜１４ｈとの間に接続されている。コンデンサＣ３は、コイルＬ１とコイルＬ２との間と、外部電極１４ｅ〜１４ｈとの間に接続されている。
【００１８】
以上のような方向性結合器１０ａでは、外部電極１４ａが入力ポートとして用いられ、外部電極１４ｂが出力ポートとして用いられる。また、外部電極１４ｃは、カップリングポートとして用いられ、外部電極１４ｄは、５０Ωで終端化されるターミネートポートとして用いられる。また、外部電極１４ｅ〜１４ｈは、接地される接地ポートとして用いられる。そして、外部電極１４ａに対して信号が入力されると、該信号が外部電極１４ｂから出力される。更に、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２とが電磁気的に結合しているので、外部電極１４ｂから出力される信号の電力に比例する電力を有する信号が外部電極１４ｃから出力される。
【００１９】
次に、方向性結合器１０ａの具体的構成について図面を参照しながら説明する。図２は、第１の実施形態ないし第４の実施形態に係る方向性結合器１０ａ〜１０ｄの外観斜視図である。図３Ａは、第１の実施形態に係る方向性結合器１０ａの積層体１２ａの分解斜視図である。図３Ｂは、線路部１８，１９，２０，２２を重ねて表示した図である。以下では、積層方向をｚ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときの方向性結合器１０ａの長辺方向をｘ軸方向と定義し、ｚ軸方向から平面視したときの方向性結合器１０ａの短辺方向をｙ軸方向と定義する。なお、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸は、互いに直交している。
【００２０】
方向性結合器１０ａは、図２及び図３Ａに示すように、積層体１２ａ、外部電極１４ａ〜１４ｈ、主線路Ｍ、副線路Ｓ１，Ｓ２、ローパスフィルタＬＰＦ及びビアホール導体ｖ１〜ｖ９を備えている。積層体１２ａは、図２に示すように、直方体状をなしており、図３Ａに示すように、絶縁体層１６ａ〜１６ｉがｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に並ぶように積層されることにより構成されている。積層体１２ａのｚ軸方向の負方向側の面は、方向性結合器１０ａが回路基板に実装される際に、回路基板と対向する実装面である。絶縁体層１６ａ〜１６ｉは、誘電体セラミックであり、長方形状をなしている。
【００２１】
外部電極１４ａ，１４ｅ，１４ｇ，１４ｃは、積層体１２ａのｙ軸方向の正方向側の側面において、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように設けられている。外部電極１４ｂ，１４ｆ，１４ｈ，１４ｄは、積層体１２ａのｙ軸方向の負方向側の側面において、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へとこの順に並ぶように設けられている。
【００２２】
主線路Ｍは、図３Ａに示すように、線路部１８，１９により構成されている。線路部１８，１９はそれぞれ、互いに異なる絶縁体層１６ｅ，１６ｆ上において、絶縁体層１６ｅ，１６ｆのｘ軸方向の負方向側の短辺近傍に設けられており、ｙ軸方向に延在する線状の導体層である。線路部１８，１９はそれぞれ、絶縁体層１６ｅ，１６ｆのｙ軸方向の中央を通過し、かつ、ｘ軸方向に延在する線に関して線対称な構造を有している。線路部１８，１９は、同じ形状を有しており、ｚ軸方向から平面視したときに、一致した状態で重なっている。
【００２３】
線路部１８は、区間１８ａ〜１８ｃにより構成されている。区間１８ｂは、線路部１８のｙ軸方向の正方向側の端部を構成しており、区間１８ｃは、線路部１８のｙ軸方向の負方向側の端部を構成している。また、区間１８ａは、区間１８ｂ，１８ｃに挟まれた区間である。また、線路部１９は、区間１９ａ〜１９ｃにより構成されている。区間１９ｂは、線路部１９のｙ軸方向の正方向側の端部を構成しており、区間１９ｃは、線路部１９のｙ軸方向の負方向側の端部を構成している。区間１９ａは、区間１９ｂ，１９ｃに挟まれた区間である。
【００２４】
線路部１８ｂ，１９ｂのｙ軸方向の正方向側の端部は、外部電極１４ａに接続されており、線路部１８ｃ，１９ｃのｙ軸方向の負方向側の端部は、外部電極１４ｂに接続されている。よって、線路部１８，１９は、外部電極１４ａ，１４ｂ間において並列に接続されている。これにより、主線路Ｍは、外部電極１４ａと外部電極１４ｂとを直線的に接続している。
【００２５】
副線路Ｓ１は、図３Ａに示すように、線路部２０により構成されており、絶縁体層１６ｄ上に設けられているＵ字型の線状の導体層である。より詳細には、線路部２０は、区間２０ａ〜２０ｃにより構成されている。区間２０ａは、絶縁体層１６ｄのｙ軸方向の正方向側の長辺に沿ってｘ軸方向に延在している。区間２０ａのｘ軸方向の正方向側の端部は、外部電極１４ｃに接続されている。区間２０ｂは、図３Ｂに示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部１８，１９の区間１８ａ，１９ａにおけるｙ軸方向の中央よりもｙ軸方向の正方向側の部分と並走するようにｙ軸方向に延在している。これにより、副線路Ｓ１は、主線路Ｍと電磁気的に結合している。ただし、主線路Ｍと副線路Ｓ１とは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっていない。区間２０ｂのｙ軸方向の正方向側の端部は、区間２０ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。更に、区間２０ｂのｙ軸方向の正方向側の端部（すなわち、外部電極１４ｃに近い方の端部）は、区間１８ａ，１９ａのｙ軸方向の正方向側の端部（すなわち、外部電極１４ａに近い方の端部）よりもｙ軸方向の負方向側に位置している（すなわち、絶縁体層１６ｄ〜１６ｆの外縁から離れている）。区間２０ｃは、区間２０ａに対してｙ軸方向の負方向側に設けられており、ｘ軸方向に延在している。区間２０ｃのｘ軸方向の負方向側の端部は、区間２０ｂのｙ軸方向の負方向側の端部に接続されている。
【００２６】
副線路Ｓ２は、図３Ａに示すように、線路部２２により構成されており、絶縁体層１６ｄ上に設けられているＵ字型の線状の導体層である。また、副線路Ｓ２は、絶縁体層１６ｄのｙ軸方向の中央を通過し、かつ、ｘ軸方向に延在する線に関して、副線路Ｓ１と線対称な構造を有している。より詳細には、線路部２２は、区間２２ａ〜２２ｃにより構成されている。区間２２ａは、絶縁体層１６ｄのｙ軸方向の負方向側の長辺に沿ってｘ軸方向に延在している。区間２２ａのｘ軸方向の正方向側の端部は、外部電極１４ｄに接続されている。区間２２ｂは、図３Ｂに示すように、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部１８，１９の区間１８ａ，１９ａにおけるｙ軸方向の中央よりもｙ軸方向の負方向側の部分と並走するようにｙ軸方向に延在している。これにより、副線路Ｓ２は、主線路Ｍと電磁気的に結合している。ただし、主線路Ｍと副線路Ｓ２とは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっていない。区間２２ｂのｙ軸方向の負方向側の端部は、区間２２ａのｘ軸方向の正方向側の端部に接続されている。更に、区間２２ｂのｙ軸方向の負方向側の端部（すなわち、外部電極１４ｄに近い方の端部）は、区間１８ａ，１９ａのｙ軸方向の負方向側の端部（外部電極１４ｂに近い方の端部）よりもｙ軸方向の正方向側に位置している（すなわち、絶縁体層１６ｄ〜１６ｆの外縁から離れている）。区間２２ｃは、区間２２ａに対してｙ軸方向の正方向側に設けられており、ｘ軸方向に延在している。区間２２ｃのｘ軸方向の負方向側の端部は、区間２２ｂのｙ軸方向の正方向側の端部に接続されている。
【００２７】
ここで、主線路Ｍにおいて副線路Ｓ１，Ｓ２と並走している区間１８ａ，１９ａの線幅Ｗ１は、副線路Ｓ１，Ｓ２において主線路Ｍと並走している区間２０ｂ，２２ｂの線幅Ｗ３よりも太い。更に、主線路Ｍにおいて副線路Ｓ１，Ｓ２と並走していない区間１８ｂ，１８ｃ，１９ｂ，１９ｃの線幅Ｗ２は、主線路Ｍにおいて副線路Ｓ１，Ｓ２と並走している区間１８ａ，１９ａの線幅Ｗ１よりも太い。また、副線路Ｓ１，Ｓ２において主線路Ｍと並走していない区間２０ａ，２０ｃ，２２ａ，２２ｃの線幅Ｗ４は、副線路Ｓ１，Ｓ２において主線路Ｍと並走している区間２０ｂ，２２ｂの線幅Ｗ３よりも太い。線路幅を太くすることにより、直流抵抗値の低減を行うことができ、主線路Ｍおよび副線路Ｓ１，Ｓ２の損失を低減することが可能となる。
【００２８】
ローパスフィルタＬＰＦは、コイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１〜Ｃ３により構成されている。コイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１〜Ｃ３は、副線路Ｓ１，Ｓ２が設けられている絶縁体層１６ｄとは異なる絶縁体層上に設けられている導体層により構成されている。より詳細には、コイルＬ１は、線路部４０により構成されている。線路部４０は、絶縁体層１６ｇ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、反時計回りに略半周だけ周回する線状の導体層である。以下では、線路部４０の反時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、線路部４０の反時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。線路部４０の上流端は、ｚ軸方向から平面視したときに、区間２０ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と重なっている。
【００２９】
ビアホール導体ｖ２〜ｖ４はそれぞれ、絶縁体層１６ｄ〜１６ｆをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ２は、区間２０ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と接続されている。ビアホール導体ｖ４は、線路部４０の上流端と接続されている。
【００３０】
コイルＬ２は、線路部４２により構成されている。線路部４２は、絶縁体層１６ｇ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、時計回りに略半周だけ周回する線状の導体層である。以下では、線路部４２の時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、線路部４２の時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。なお、線路部４０の下流端と線路部４２の下流端とは繋がっており共通である。線路部４２の上流端は、ｚ軸方向から平面視したときに、区間２２ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と重なっている。
【００３１】
ビアホール導体ｖ７〜ｖ９はそれぞれ、絶縁体層１６ｄ〜１６ｆをｚ軸方向に貫通しており、互いに接続されることにより１本のビアホール導体を構成している。ビアホール導体ｖ７は、区間２２ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と接続されている。ビアホール導体ｖ９は、線路部４２の上流端と接続されている。
【００３２】
コンデンサＣ１は、コンデンサ導体２６及びグランド導体３０により構成されている。コンデンサ導体２６は、絶縁体層１６ｃ上に設けられており、矩形形状をなしている。コンデンサ導体２６は、ｚ軸方向から平面視したときに、区間２０ｃのｘ軸方向の正方向側の端部近傍と重なっている。グランド導体３０は、絶縁体層１６ｂ上に設けられており、絶縁体層１６ｂの略全面を覆っている。これにより、グランド導体３０は、絶縁体層１６ｂを介してコンデンサ導体２６と対向している。よって、コンデンサ導体２６とグランド導体３０との間に容量が形成されている。また、グランド導体３０は、外部電極１４ｅ〜１４ｈに接続されている。
【００３３】
ビアホール導体ｖ１は、絶縁体層１６ｃをｚ軸方向に貫通しており、コンデンサ導体２６と区間２０ｃのｘ軸方向の正方向側の端部近傍とを接続している。これにより、コンデンサＣ１は、副線路Ｓ１の端部と外部電極１４ｅ〜１４ｈとの間に接続されている。
【００３４】
コンデンサＣ２は、コンデンサ導体２８及びグランド導体３０により構成されている。コンデンサ導体２８は、絶縁体層１６ｃ上に設けられており、矩形形状をなしている。コンデンサ導体２８は、ｚ軸方向から平面視したときに、区間２２ｃのｘ軸方向の正方向側の端部近傍と重なっている。グランド導体３０は、絶縁体層１６ｂ上に設けられており、絶縁体層１６ｂの略全面を覆っている。これにより、グランド導体３０は、絶縁体層１６ｂを介してコンデンサ導体２８と対向している。よって、コンデンサ導体２８とグランド導体３０との間に容量が形成されている。
【００３５】
ビアホール導体ｖ６は、絶縁体層１６ｃをｚ軸方向に貫通しており、コンデンサ導体２８と区間２２ｃのｘ軸方向の正方向側の端部近傍とを接続している。これにより、コンデンサＣ２は、副線路Ｓ２の端部と外部電極１４ｅ〜１４ｈとの間に接続されている。
【００３６】
コンデンサＣ３は、コンデンサ導体４６及びグランド導体３２により構成されている。コンデンサ導体４６は、絶縁体層１６ｈ上に設けられており、矩形形状をなしている。コンデンサ導体４６は、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部４０，４２の下流端と重なっている。グランド導体３２は、絶縁体層１６ｉ上に設けられており、絶縁体層１６ｉの略全面を覆っている。これにより、グランド導体３２は、絶縁体層１６ｈを介してコンデンサ導体４６と対向している。よって、コンデンサ導体４６とグランド導体３２との間に容量が形成されている。また、グランド導体３２は、外部電極１４ｅ〜１４ｈに接続されている。
【００３７】
ビアホール導体ｖ５は、絶縁体層１６ｇをｚ軸方向に貫通しており、コンデンサ導体４６と線路部４０，４２の下流端とを接続している。これにより、コンデンサＣ３は、コイルＬ１とコイルＬ２との間と、外部電極１４ｅ〜１４ｈとの間に接続されている。
【００３８】
（効果）
本実施形態に係る方向性結合器１０ａによれば、優れた方向性を得ることができる。より詳細には、特許文献１に記載の方向性結合器では、主線路と副線路とは、互いに面同士で対向しているので、強く容量結合している。そのため、方向性結合器では、奇モードが偶モードよりも強く現れる。奇モードでは、信号Ｓｉｇ３，Ｓｉｇ４が反対方向に進行するため、奇モードが偶モードよりも強く現れると、所望の方向性を得ることが困難である。
【００３９】
一方、方向性結合器１０ａでは、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２とは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっていない。これにより、方向性結合器１０ａでは、特許文献１に記載の方向性結合器に比べて、奇モードの発生が抑制される。よって、図１８に示すように、副線路Ｓ１，Ｓ２では、信号Ｓｉｇ２の一部と信号Ｓｉｇ４とが相殺される。その結果、副線路Ｓ１，Ｓ２では、信号Ｓｉｇ５は、信号Ｓｉｇ１とは反対方向に進行するようになる。以上のように、方向性結合器１０ａにおいては、外部電極１４ｄから信号が出力されず、外部電極１４ｃから信号が出力されるようになる。よって、方向性結合器１０ａによれば、優れた方向性を得ることができる。
【００４０】
また、方向性結合器１０ａでは、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２とは異なる絶縁体層上に設けられている。これにより、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２との間に絶縁体層１６ｄが存在するようになるので、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２との間に生じる電圧によって、イオンマイグレーションが発生することが抑制される。
【００４１】
また、方向性結合器１０ａでは、以下に説明するように、通過特性が向上する。通過特性とは、外部電極１４ａから入力する信号の強度に対する外部電極１４ｂから出力する信号の強度の比の値である。より詳細には、方向性結合器１０ａでは、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２とがｚ軸方向から平面視したときに重なっていない。そのため、主線路Ｍの線幅を大きくしても、主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２との間に形成される容量の大きさが殆ど大きくならず、方向性結合器１０ａの方向性が大きく悪化しない。一方、主線路Ｍの線幅が大きくなれば、主線路Ｍの直流抵抗値が低減される。その結果、方向性結合器１０ａの通過特性が向上する。
【００４２】
また、方向性結合器１０ａでは、主線路Ｍは、線路部１８，１９が並列接続されることにより構成されている。これにより、主線路Ｍの直流抵抗値の低減が図られている。その結果、方向性結合器１０ａの通過特性が向上する。
【００４３】
また、方向性結合器１０ａでは、主線路Ｍが線対称な構造を有し、かつ、副線路Ｓ１と副線路Ｓ２とが線対称な関係を有している。これにより、外部電極１４ｂを入力ポートとして用い、外部電極１４ａを出力ポートとして用い、外部電極１４ｄをカップリングポートとして用い、外部電極１４ｃをターミネートポートとして用いた場合であっても、外部電極１４ａを入力ポートとして用い、外部電極１４ｂを出力ポートとして用い、外部電極１４ｃをカップリングポートとして用い、外部電極１４ｄをターミネートポートとして用いた場合と同じ特性を得ることができる。
【００４４】
また、区間２０ｂのｙ軸方向の正方向側の端部は、区間１８ａ，１９ａのｙ軸方向の正方向側の端部よりもｙ軸方向の負方向側に位置している。これにより、線路部１８，１９において線路部２０との結合に寄与していない区間１８ｂ，１９ｂを短くすることができる。同様に、区間２２ｂのｙ軸方向の負方向側の端部は、区間１８ａ，１９ａのｙ軸方向の負方向側の端部よりもｙ軸方向の正方向側に位置している。これにより、線路部１８，１９ｂにおいて線路部２２との結合に寄与していない区間１８ｃ，１９ｃの長さを短くすることができる。以上より、線路部１８，１９において、線路部２０，２２との結合に寄与しない区間１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが短くなるので、これらの直流抵抗値が小さくなる。その結果、主線路Ｍの直流抵抗値の低減が図られる。なお、線路部２０，２２において、区間１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂが短くなる代わりに、区間２０ａ，２２ｂが長くなる。しかしながら、副線路Ｓ１，Ｓ２では、抵抗値よりも結合度が優先される。そのため、区間２０，２２が長くなることによる線路部２０，２２の直流抵抗値の増加は大きな問題とならない。
【００４５】
また、方向性結合器１０ａによれば、以下に説明するように、カップリング信号の振幅特性を平坦に近づけることができる。より詳細には、方向性結合器１０ａでは、副線路Ｓ１と副線路Ｓ２との間にローパスフィルタＬＰＦが設けられている。ローパスフィルタＬＰＦは、コイル、コンデンサあるいは伝送線路を用いて構成されるため、所定の周波数帯域において、周波数が高くなるにしたがって０度以上１８０度以下の範囲で単調増加する絶対値を有する位相のずれを、ローパスフィルタＬＰＦを通過する信号（通過信号）に対して生じさせる。これにより、方向性結合器１０ａにおいて、カップリングポート（外部電極１４ｃ）から出力される信号の振幅特性を平坦に近づけることができる。
【００４６】
（変形例）
以下に、変形例に係る方向性結合器１０ｂについて図面を参照しながら説明する。図４は、変形例に係る方向性結合器１０ｂの積層体１２ｂの分解斜視図である。方向性結合器１０ｂの外観斜視図は、図２を援用する。
【００４７】
方向性結合器１０ｂは、グランド導体３２がグランド導体３２ａ，３２ｂに分割されている点において方向性結合器１０ａと相違する。以下に、かかる相違点を中心に方向性結合器１０ｂについて説明する。
【００４８】
積層体１２ｂは、絶縁体層１６ａ〜１６ｊがｚ軸方向の正方向側から負方向側へとこの順に積層されて構成されている。グランド導体３２ａは、絶縁体層１６ｊのｘ軸方向の中央よりもｘ軸方向の正方向側の領域を覆うように設けられている。グランド導体３２ａは、コンデンサ導体４６と対向しており、コンデンサＣ３を構成していると共に、副線路Ｓ１，Ｓ２である線路部４０，４２と対向している。
【００４９】
グランド導体３２ｂは、グランド導体３２ａが設けられている絶縁体層１６ｊとは異なる絶縁体層１６ｉ上に設けられており、絶縁体層１６ｉのｘ軸方向の中央よりもｘ軸方向の負方向側の領域を覆っている。グランド導体３２ｂは、主線路Ｍである線路部１９と対向している。
【００５０】
以上のように構成された方向性結合器１０ｂでは、線路部４０，４２と対向しているグランド導体３２ａと線路部１９と対向しているグランド導体３２ｂとが別々の絶縁体層１６ｉ，１６ｊ上に設けられている。これにより、線路部４０，４２とグランド導体３２ａとの距離、及び、線路部１９とグランド導体３２ｂとの距離を別々に調整することが可能となり、線路部４０，４２とグランド導体３２ａとの間に形成される容量、及び、線路部１９とグランド導体３２ｂとの間に形成される容量を別々に調整することが可能となる。その結果、主線路Ｍの特性インピーダンスと副線路Ｓ１，Ｓ２の特性インピーダンスとを別々に調整することができるようになる。
【００５１】
（実験）
本願発明者は、方向性結合器１０ａ，１０ｂが奏する効果をより明確にするために、以下に説明する実験を行った。
【００５２】
本願発明者は、第１のサンプルとして、図４に示す構造を有する方向性結合器１０ｂを作製すると共に、第２のサンプルとして、特許文献１の図９に記載の構造を有する方向性結合器を作製した。第１のサンプル及び第２のサンプルに共通する条件は以下の通りである。
【００５３】
サイズ：４．５ｍｍ×３．２ｍｍ×１．５ｍｍ
２ＧＨｚ帯におけるカップリング特性：−２０ｄＢ
２ＧＨｚ帯におけるアイソレーション特性：−５７ｄＢ
２ＧＨｚ帯における方向性：−３７ｄＢ
【００５４】
図５は、第１のサンプルの通過特性を示したグラフである。図６は、第１のサンプルのカップリング特性及びアイソレーション特性を示したグラフである。図７は、第２のサンプルの通過特性を示したグラフである。図８は、第２のサンプルのカップリング特性及びアイソレーション特性を示したグラフである。縦軸は減衰量を示し、横軸は周波数を示す。
【００５５】
通過特性とは、入力ポート（外部電極１４ａ）に入力した信号の強度に対する出力ポート（外部で極１４ｂ）から出力した信号の強度の比の値である。カップリング特性とは、入力ポート（外部電極１４ａ）に入力した信号の強度に対するカップリングポート（外部電極１４ｃ）から出力した信号の強度の比の値である。アイソレーション特性とは、入力ポート（外部電極１４ａ）に入力した信号の強度に対するターミネートポート（外部電極１４ｄ）から出力した信号の強度の比の値である。
【００５６】
以下では、通過特性がよいとは、図５及び図７のグラフにおいて、減衰量が０ｄＢに近いことを意味する。また、カップリング特性がよいとは、図６及び図８のグラフにおいて、減衰量が０ｄＢに近いことを意味する。また、アイソレーション特性がよいとは、図６及び図８のグラフにおいて、減衰量が０ｄＢから遠いことを意味する。
【００５７】
図８に示すように、第２のサンプルでは、２ＧＨｚにおけるカップリング特性が２０ｄＢに近づくように、主線路の幅等が設計されている。具体的には、第２のサンプルでは、主線路の線幅を細くして、主線路と副線路との間に形成される容量を低減している。ただし、第２のサンプルでは、主線路の直流抵抗値が大きくなっているので、図７に示すように、通過特性が悪化していることが分かる。
【００５８】
また、第２のサンプルでは、主線路と副線路とが積層方向に対向しているので、主線路と副線路との間には比較的に大きな容量が形成される。そのため、第２のサンプルでは、奇モードが強く発生し、方向性が悪い。方向性とは、カップリングポートから出力した信号の強度に対するターミネートポートから出力した信号の強度の比の値である。方向性が悪いとは、カップリング特性が悪い又はアイソレーション特性が悪いことを意味する。第２のサンプルでは、図８に示すように、アイソレーション特性が悪いことが分かる。
【００５９】
一方、第１のサンプルでは、２ＧＨｚにおけるカップリング特性が−２０ｄＢ程度となるように設計した場合には、図５に示すように、第２のサンプルに比べて、通過特性が良好であることが分かる。したがって、本実験によれば、第１のサンプルでは、第２のサンプルに比べて、優れた通過特性を得ることができることが分かる。
【００６０】
また、第１のサンプル及び第２のサンプルでは、２ＧＨｚにおけるカップリング特性が共に−２０ｄＢである。一方、図６に示すように、第１のサンプルでは、第２のサンプルに比べて、アイソレーション特性が良好であることが分かる。カップリング特性及びアイソレーション特性が良好であれば、方向性が良好となる。そのため、第１のサンプルでは、第２のサンプルに比べて、優れた方向性を得ることができることが分かる。
【００６１】
（シミュレーション）
次に、本願発明者は、ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔の適正値を調べるために、以下のコンピュータシミュレーションを行った。コンピュータシミュレーションでは、以下に説明する第１のモデルないし第５のモデルを作製した。
【００６２】
第１のモデルの条件
第１のモデルの構造：図４に示す方向性結合器１０ｂ
区間１８ａ，１９ａの線幅：７５μｍ
区間２２ｂ，２２ｃの線幅：５０μｍ
ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：１００μｍ
ｚ軸方向における区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：２５μｍ
絶縁体層の比誘電率：６．８
【００６３】
第２のモデルの条件
第２のモデルの構造：図４に示す方向性結合器１０ｂ
区間１８ａ，１９ａの線幅：７５μｍ
区間２２ｂ，２２ｃの線幅：５０μｍ
ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：１５０μｍ
ｚ軸方向における区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：２５μｍ
絶縁体層の比誘電率：６．８
【００６４】
第３のモデルの条件
第３のモデルの構造：図４に示す方向性結合器１０ｂ
区間１８ａ，１９ａの線幅：７５μｍ
区間２２ｂ，２２ｃの線幅：５０μｍ
ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：５０μｍ
ｚ軸方向における区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：２５μｍ
絶縁体層の比誘電率：６．８
【００６５】
第４のモデルの条件
第４のモデルの構造：図４に示す方向性結合器１０ｂ
区間１８ａ，１９ａの線幅：７５μｍ
区間２０ｂ，２２ｂの線幅：５０μｍ
ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：５０μｍ
ｚ軸方向における区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：１００μｍ
絶縁体層の比誘電率：６．８
【００６６】
第５のモデルの条件
第５のモデルの構造：図４に示す方向性結合器１０ｂにおいて線路部１９を削除
区間１８ａ，１９ａの線幅：７５μｍ
区間２２ｂ，２２ｃの線幅：５０μｍ
ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：１００μｍ
ｚ軸方向における区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔：２５μｍ
絶縁体層の比誘電率：６．８
【００６７】
以上の第１のモデルないし第５のモデルを用いて、通過特性、カップリング特性及びアイソレーション特性を演算した。図９は、第１のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。図１０は、第２のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。図１１は、第３のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。図１２は、第４のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。図１３は、第５のモデルのシミュレーション結果を示したグラフである。縦軸は減衰量を示し、横軸は周波数を示す。
【００６８】
第１のモデルのシミュレーション結果と第２のモデルのシミュレーション結果とを比較すると、図９及び図１０に示すように、第１のモデルでは、２ＧＨzにおけるカップリング特性が−２０ｄＢとなっているのに対して、第２のモデルでは、−２０ｄＢよりも大きくなった。その結果、カップリング特性が小さくなっている。これは、第２のモデルでは、ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔が大きすぎるためであると考えられる。
【００６９】
次に、第１のモデルのシミュレーション結果と第３のモデルのシミュレーション結果とを比較すると、図９及び図１１に示すように、第１のモデルでは、２ＧＨzにおけるカップリング特性が−２０ｄＢとなっているのに対して、第２のモデルでは、−２０ｄＢよりも小さくなった。その結果、カップリング特性が大きくなっている。これは、第３のモデルでは、ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２２ｂ、２２との間隔が小さすぎるためであると考えられる。以上より、ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔は１００μｍ程度であることが望ましい。
【００７０】
次に、第４のモデルのシミュレーション結果について検討する。第３のモデルのシミュレーション結果と第４のモデルのシミュレーション結果とを比較すると、図１１及び図１２に示すように、第３のモデルでは、２ＧＨｚにおけるアイソレーション特性が−３９ｄＢであるのに対して、第４のモデルでは、２ＧＨｚにおけるアイソレーション特性が−４５ｄＢとなっていることが分かる。ここで、第４のモデルでは、第３のモデルに比べて、ｚ軸方向における区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔を大きくした。しかしながら、第４のモデルでは、第３のモデルと同様に、ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔が小さすぎるために、区間１８ａ，１９ａと区間２２ｂ、２２との間に大きな容量が発生している。そのため、十分なアイソレーション特性を得ることができていないためと考えられる。ｚ軸方向から平面視したときにおける区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとの間隔が小さすぎると、ｚ軸方向において区間１８ａ，１９ａと区間２０ｂ，２２ｂとを離しても、十分なアイソレーション特性を得ることが困難であることが分かる。
【００７１】
次に、第５のモデルのシミュレーション結果について検討する。第５のモデルでは、線路部１９が削除されている。そのため、主線路Ｍの直流抵抗値が大きくなっている。その結果、第１のモデルの２ＧＨｚにおける通過特性は−０．０８３ｄＢであるのに対して、第５のモデルの２ＧＨｚにおける通過特性は−０．０９３ｄＢであった。よって、主線路Ｍは、線路部１８と線路部１９とが並列接続されていることが望ましい。
【００７２】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る方向性結合器１０ｃの具体的構成について図面を参照しながら説明する。図１４は、第２の実施形態に係る方向性結合器１０ｃの積層体１２ｃの分解斜視図である。方向性結合器１０ｃの外観斜視図については図２を援用する。
【００７３】
方向性結合器１０ｃは、図２及び図１４に示すように、積層体１２ｃ、外部電極１４ａ〜１４ｈ、主線路Ｍ、副線路Ｓ１，Ｓ２、ローパスフィルタＬＰＦ及びビアホール導体ｖ１１〜ｖ１８，ｖ２１を備えている。方向性結合器１０ｃの積層体１２ｃ及び外部電極１４ａ〜１４ｈの構成は、方向性結合器１０ｃの積層体１２ａ及び外部電極１４ａ〜１４ｈの構成と同じであるので説明を省略する。
【００７４】
主線路Ｍは、図１４に示すように、線路部１１８，１１９により構成されている。主線路Ｍは、絶縁体層１６ｄ，１６ｅのｙ軸方向の中央を通過し、かつ、ｘ軸方向に延在する線に関して線対称な構造を有している。線路部１１８，１１９はそれぞれ、互いに異なる絶縁体層１６ｄ，１６ｅ上に設けられている。線路部１１８，１１９は、同じ形状を有しており、ｚ軸方向から平面視したときに、一致した状態で重なっている。
【００７５】
線路部１１８は、区間１１８ａ〜１１８ｅにより構成されている。区間１１８ｄは、線路部１１８のｙ軸方向の正方向側の端部を構成しており、区間１１８ｅは、線路部１１８のｙ軸方向の負方向側の端部を構成している。また、区間１１８ａ〜１１８ｃは、区間１１８ｄ，１１８ｅに挟まれた区間である。区間１１８ａは、区間１１８ｄのｙ軸方向の負方向側の端部に接続されており、ｘ軸方向の正方向側に向かって延在している。区間１１８ｃは、区間１１８ｅのｙ軸方向の正方向側の端部に接続されており、ｘ軸方向の正方向側に向かって延在している。区間１１８ｂは、ｙ軸方向に延在しており、区間１１８ａのｘ軸方向の正方向側の端部と区間１１８ｃのｘ軸方向の正方向側の端部とを接続している。
【００７６】
線路部１１９は、区間１１９ａ〜１１９ｅにより構成されている。区間１１９ｄは、線路部１１９のｙ軸方向の正方向側の端部を構成しており、区間１１９ｅは、線路部１１９のｙ軸方向の負方向側の端部を構成している。また、区間１１９ａ〜１１９ｃは、区間１１９ｄ，１１９ｅに挟まれた区間である。区間１１９ａは、区間１１９ｄのｙ軸方向の負方向側の端部に接続されており、ｘ軸方向の正方向側に向かって延在している。区間１１９ｃは、区間１１９ｅのｙ軸方向の正方向側の端部に接続されており、ｘ軸方向の正方向側に向かって延在している。区間１１９ｂは、ｙ軸方向に延在しており、区間１１９ａのｘ軸方向の正方向側の端部と区間１１９ｃのｘ軸方向の正方向側の端部とを接続している。
【００７７】
区間１１８ｄ，１１９ｄのｙ軸方向の正方向側の端部は、外部電極１４ａに接続されており、線路部１１８ｅ，１１９ｅのｙ軸方向の負方向側の端部は、外部電極１４ｂに接続されている。よって、線路部１１８，１１９は、外部電極１４ａ，１４ｂ間において並列に接続されている。
【００７８】
副線路Ｓ１は、図１４に示すように、線路部１２０により構成されており、絶縁体層１６ｆ上に設けられているＵ字型の線状の導体層である。より詳細には、線路部１２０は、区間１２０ａ〜１２０ｃにより構成されている。区間１２０ａは、絶縁体層１６ｆのｙ軸方向の正方向側の長辺に沿ってｘ軸方向に延在している。区間１２０ａのｘ軸方向の正方向側の端部は、外部電極１４ｃに接続されている。区間１２０ｂは、区間１２０ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されており、ｙ軸方向の負方向側に向かって延在している。区間１２０ｃは、区間１２０ｂのｙ軸方向の負方向側の端部に接続されており、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部１１８，１１９の区間１１８ａ，１１９ａと並走するようにｘ軸方向に延在している。これにより、副線路Ｓ１は、主線路Ｍと電磁気的に結合している。ただし、主線路Ｍと副線路Ｓ１とは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっていない。
【００７９】
副線路Ｓ２は、図１４に示すように、線路部１２２により構成されており、絶縁体層１６ｆ上に設けられているＵ字型の線状の導体層である。より詳細には、線路部１２２は、区間１２２ａ〜１２２ｃにより構成されている。区間１２２ａは、絶縁体層１６ｆのｙ軸方向の負方向側の長辺に沿ってｘ軸方向に延在している。区間１２２ａのｘ軸方向の正方向側の端部は、外部電極１４ｄに接続されている。区間１２２ｂは、区間１２２ａのｘ軸方向の負方向側の端部に接続されており、ｙ軸方向の正方向側に向かって延在している。区間１２２ｃは、区間１２２ｂのｙ軸方向の正方向側の端部に接続されており、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部１１８，１１９の区間１１８ｃ，１１９ｃと並走するようにｘ軸方向に延在している。これにより、副線路Ｓ２は、主線路Ｍと電磁気的に結合している。ただし、主線路Ｍと副線路Ｓ２とは、ｚ軸方向から平面視したときに、重なっていない。
【００８０】
ここで、主線路Ｍにおいて副線路Ｓ１，Ｓ２と並走している区間１１８ａ，１１８ｃ，１１９ａ，１１９ｃの線幅Ｗ１１は、副線路Ｓ１，Ｓ２において主線路Ｍと並走している区間１２０ｃ，１２２ｃの線幅Ｗ１３よりも太い。更に、主線路Ｍにおいて副線路Ｓ１，Ｓ２と並走していない区間１１８ｂ，１１８ｄ，１１８ｅ，１１９ｂ，１１９ｄ，１１９ｅの線幅Ｗ１２は、主線路Ｍにおいて副線路Ｓ１，Ｓ２と並走している区間１１８ａ，１１８ｃ，１１９ａ，１１９ｃの線幅Ｗ１１よりも太い。また、副線路Ｓ１，Ｓ２において主線路Ｍと並走していない区間１２０ａ，１２０ｂ，１２２ａ，１２２ｂの線幅Ｗ１４は、副線路Ｓ１，Ｓ２において主線路Ｍと並走している区間１２０ｃ，１２２ｃの線幅Ｗ１３よりも太い。
【００８１】
ローパスフィルタＬＰＦは、コイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１〜Ｃ３により構成されている。コイルＬ１，Ｌ２及びコンデンサＣ１〜Ｃ３は、副線路Ｓ１，Ｓ２が設けられている絶縁体層１６ｆとは異なる絶縁体層上に設けられている導体層により構成されている。より詳細には、コイルＬ１は、線路部４０ａ，４０ｂ及びビアホール導体ｖ１９により構成されている。線路部４０ａは、絶縁体層１６ｇ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、反時計回りに略１周だけ周回する線状の導体層である。以下では、線路部４０ａの反時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、線路部４０ａの反時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。線路部４０ａの上流端は、ｚ軸方向から平面視したときに、区間１２０ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と重なっている。
【００８２】
線路部４０ｂは、絶縁体層１６ｈ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、反時計回りに略１周だけ周回する線状の導体層である。以下では、線路部４０ｂの反時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、線路部４０ｂの反時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。線路部４０ｂの上流端は、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部４０ａの下流端と重なっている。
【００８３】
ビアホール導体ｖ１９は、線路部４０ａの下流端と線路部４０ｂの上流端とを接続している。これにより螺旋状のコイルＬ１が構成されている。
【００８４】
ビアホール導体ｖ１４は、絶縁体層１６ｆをｚ軸方向に貫通しており、区間１２０ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と線路部４０ａの上流端とを接続している。
【００８５】
コイルＬ２は、線路部４２ａ，４２ｂ及びビアホール導体ｖ２０により構成されている。線路部４２ａは、絶縁体層１６ｇ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、時計回りに略１周だけ周回する線状の導体層である。以下では、線路部４２ａの時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、線路部４２ａの時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。線路部４２ａの上流端は、ｚ軸方向から平面視したときに、区間１２２ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と重なっている。
【００８６】
線路部４２ｂは、絶縁体層１６ｈ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、時計回りに略１周だけ周回する線状の導体層である。以下では、線路部４２ｂの時計回り方向の上流側の端部を上流端と呼び、線路部４２ｂの反時計回り方向の下流側の端部を下流端と呼ぶ。線路部４２ｂの上流端は、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部４２ａの下流端と重なっている。
【００８７】
ビアホール導体ｖ２０は、線路部４２ａの上流端と線路部４２ｂの下流端とを接続している。これにより螺旋状のコイルＬ２が構成されている。
【００８８】
ビアホール導体ｖ１８は、絶縁体層１６ｆをｚ軸方向に貫通しており、区間１２２ｃのｘ軸方向の正方向側の端部と線路部４２ａの上流端とを接続している。
【００８９】
方向性結合器１０ｃのコンデンサＣ１〜Ｃ３の構成は、方向性結合器１０ａのコンデンサＣ１〜Ｃ３の構成と同じであるので説明を省略する。
【００９０】
方向性結合器１０ｃにおいて主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２とが並走している区間の長さは、方向性結合器１０ａにおいて主線路Ｍと副線路Ｓ１，Ｓ２とが並走している区間の長さよりも長い。従って、主線路Ｍ，副線路Ｓ１，Ｓ２の線路長が長くなることにより、方向性結合器１０ｃでは、方向性結合器１０ａに比べて、使用される周波数帯域を低くすることができる。例えば、方向性結合器１０ａでは、２ＧＨz付近の周波数帯域において使用されるのに対して、方向性結合器１０ｃでは、１ＧＨz付近の周波数帯域において使用される。
【００９１】
（変形例）
以下に、変形例に係る方向性結合器１０ｄについて図面を参照しながら説明する。図１５は、変形例に係る方向性結合器１０ｄの積層体１２ｄの分解斜視図である。
【００９２】
方向性結合器１０ｄは、グランド導体５０が設けられている点において方向性結合器１０ｃと相違する。以下に、かかる相違点を中心に方向性結合器１０ｄについて説明する。
【００９３】
方向性結合器１０ｄでは、絶縁体層１６ｆと絶縁体層１６ｇとの間に絶縁体層１６ｋが設けられている。また、グランド導体５０は、絶縁体層１６ｋ上に設けられており、ｚ軸方向から平面視したときに、線路部１１８，１１９，１２０，１２２，４０ａ，４０ｂ，４２ａ，４２ｂと重なっている。すなわち、グランド導体５０は、ｚ軸方向において、コイルＬ１，Ｌ２と主線路Ｍ及び副線路Ｓ１，Ｓ２との間に設けられている。ただし、線路部１２０と線路部４０ａとの接続、及び、線路部１２２と線路部４２ａとの接続との接続を可能にするために、絶縁体層１６ｋのｘ軸方向の正方向側の短辺近傍には設けられていない。また、グランド導体５０は、外部電極１４ｅ〜１４ｈに接続されている。
【００９４】
以上のように構成された方向性結合器１０ｄでは、グランド導体５０は、ｚ軸方向において、コイルＬ１，Ｌ２と主線路Ｍ及び副線路Ｓ１，Ｓ２との間に設けられている。そのため、コイルＬ１，Ｌ２と主線路Ｍ及び副線路Ｓ１，Ｓ２との間に容量が形成されることが抑制される。その結果、主線路Ｍ及び副線路Ｓ１，Ｓ２の特性インピーダンスが所望の値から変動することが抑制される。
【００９５】
（その他の実施形態）
本発明に係る方向性結合器は、方向性結合器１０ａ〜１０ｄに限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
【００９６】
なお、主線路Ｍのみならず、副線路Ｓ１，Ｓ２も複数の線路導体が並列接続されることにより構成されてもよい。ただし、副線路Ｓ１，Ｓ２は、特性インピーダンスが変動しやすいので、主線路Ｍよりも少ない総数（具体的には１層）の線路導体により構成されていることが望ましい。
【００９７】
なお、方向性結合器１０ａ〜１０ｄの構成を組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
以上のように、本発明は、方向性結合器に有用であり、特に、方向性を向上させることができる点において優れている。
【符号の説明】
【００９９】
Ｃ１〜Ｃ３  コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２  ローパスフィルタ
ＬＰＦ  ローパスフィルタ
Ｍ 主線路
Ｓ１，Ｓ２  副線路
１０ａ〜１０ｄ  方向性結合器
１２ａ〜１２ｄ  積層体
１４ａ〜１４ｈ  外部電極
１６ａ〜１６ｋ  絶縁体層
１８，１９，２０，２２，４０，４０ａ，４０ｂ，４２，４２ａ，４２ｂ，１１８，１１９，１２０，１２２  線路部
１８ａ〜１８ｃ，１９ａ〜１９ｃ，２０ａ〜２０ｃ，２２ａ〜２２ｃ，１１８ａ〜１１８ｅ，１１９ａ〜１１９ｅ，１２０ａ〜１２０ｃ，１２２ａ〜１２２ｃ  区間
２６，２８，４６  コンデンサ導体
３０，３２，３２ａ，３２ｂ  グランド導体
【図１】
2015012323.tif 000003
【図２】
2015012323.tif 000004
【図３Ａ】
2015012323.tif 000005
【図３Ｂ】
2015012323.tif 000006
【図４】
2015012323.tif 000007
【図５】
2015012323.tif 000008
【図６】
2015012323.tif 000009
【図７】
2015012323.tif 000010
【図８】
2015012323.tif 000011
【図９】
2015012323.tif 000012
【図１０】
2015012323.tif 000013
【図１１】
2015012323.tif 000014
【図１２】
2015012323.tif 000015
【図１３】
2015012323.tif 000016
【図１４】
2015012323.tif 000017
【図１５】
2015012323.tif 000018
【図１６】
2015012323.tif 000019
【図１７】
2015012323.tif 000020
【図１８】
2015012323.tif 000021