(57)【要約】  本発明の目的は、不平衡信号を分配して、さらに不平衡信号を平衡信号に変換する電子部品において、部品点数を減らし、小型化を図ることができる電子部品及び電子回路を提供することである。  電子部品１は、コイル１２，１４を含む第１の不平衡平衡変換器１０と、コイル２２，２４を含む第２の不平衡平衡変換器２０とを備えている。第 １の不平衡平衡変換器１０及び第２の不平衡平衡変換器２０は、互いに電磁気的に結合している。また、第１の不平衡平衡変換器１０及び第２の不平衡平衡変換 器２０に入力された入力信号Ｓ１，Ｓ２により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されている。
2015045451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイルを含む第１の不平衡平衡変換器と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイルを含む第２の不平衡平衡変換器と、
を備え、
第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器は、互いに電磁気的に結合し、かつ、第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器に入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、該第１のコイル及び該第２のコイルに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、それらのコイルの中心軸が略一致するように積み重ねられていること、
を特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、それらのコイルの軸方向が略一致するように同一平面上に位置すること、
を特徴とする請求項２に記載の電子部品。
【請求項５】
前記第１の不平衡平衡変換器は、前記第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイルを更に含み、
前記第２の不平衡平衡変換器は、前記第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイルを更に含み、
前記第１のコイル及び前記第３のコイルからは平衡信号が出力され、
前記第２のコイル及び前記第４のコイルからは平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品。
【請求項６】
前記第１の不平衡平衡変換器は、前記第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイルを更に含み、
前記第２の不平衡平衡変換器は、前記第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイルを更に含み、
前記第３のコイルの両端から平衡信号が出力され、
前記第４のコイルの両端から平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子部品。
【請求項７】
前記第１の不平衡平衡変換器は、不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイル、該第１のコイルと直列に接続された第５のコイル、該第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイル及び該第３のコイルと直列接続され、かつ、該第５のコイルと電磁気的に結合する第６のコイルを有し、
前記第２の不平衡平衡変換器は、前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイル、該第２のコイルと直列に接続された第７のコイル、該第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイル及び該第４のコイルと直列接続され、かつ、該第７のコイルと電磁気的に結合する第８のコイルを有し、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、互いに電磁気的に結合し、かつ、それらに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置され、
前記第６のコイルと前記第８のコイルとは、互いに電磁気的に結合し、かつ、それらに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項８】
前記第５のコイル及び前記第６のコイルからは平衡信号が出力され、
前記第７のコイル及び前記第８のコイルからは平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項７に記載の電子部品。
【請求項９】
前記第３のコイル及び前記第６のコイルから平衡信号が出力され、
前記第４のコイル及び前記第８のコイルから平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項７に記載の電子部品。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の電子部品と、
不平衡入力信号が入力される第１の端部、第１の不平衡平衡変換器と接続されている第２の端部、及び第２の不平衡平衡変換器に接続されている第３の端部を有する導線と、
を備えること、
を特徴とする電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品及び電子回路、特に、不平衡信号を分配して、さらに不平衡信号を平衡信号に変換する電子部品及び電子回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビや携帯電話などの放送受信機能を備えた通信機器には、２つ以上の受信系統を有した通信機器が増えており、アンテナからの入力信号を二つに分配する分配器が必要とされている。また、各通信機器の高周波化に伴う耐ノイズ性や、分配器に接続されるＩＣとの整合性などの観点から平衡信号を用いるものが一般化している。このため、アンテナからの不平衡信号を平衡信号に変換する不平衡平衡変換器も必要とされている。そして、分配器及び不平衡平衡変換器を一体とした電子部品として、特許文献１に記載の平衡型分配器が知られている。【０００３】
ところで、特許文献１に記載の平衡型分配器と類似の、分配器及び不平衡平衡変換器を一体とした電子部品５００（図１５参照）は、分配器及び該分配器により分配された二つの入力信号それぞれに対する不平衡平衡変換器の合計３つの電子素子により構成されている。具体的には、電子部品５００は、図１５に示すように、不平衡入力不平衡出力分配器（分配器）５０２及び不平衡平衡変換器（バラン）５０３，５０４により構成されている。分配機５０２は、不平衡端子５０５から入力された不平衡信号を二つに分配し、かつ、分配機５０２が有する二つの出力端子間のアイソレーションを取るという機能を有する。バラン５０３，５０４は、分配器５０２により分配された二つの不平衡信号をそれぞれ平衡信号に変換する。【０００４】
従って、分配器及び不平衡平衡変換器を一体とした電子部品５００には、従来、３つの電子素子が必要とされ、部品点数が多く、これに伴い大型化するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０７９１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、不平衡信号を分配して、さらに不平衡信号を平衡信号に変換する電子部品及び電子回路において、部品点数を減らし、小型化を図ることができる電子部品及び電子回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の形態に係る電子部品は、
不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイルを含む第１の不平衡平衡変換器と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイルを含む第２の不平衡平衡変換器と、
を備え、
第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器は、互いに電磁気的に結合し、かつ、第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器に入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする。【０００８】
本発明の第２の形態に係る電子回路は、
前記電子部品と、
不平衡入力信号が入力される第１の端部、第１の不平衡平衡変換器と接続されている第２の端部、及び第２の不平衡平衡変換器に接続されている第３の端部を有する導線と、
を備えること、
を特徴とする。【０００９】
本発明の第１の形態に係る電子部品では、第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器は、互いに電磁気的に結合し、かつ、第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器に入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されている。これにより、第１の不平衡平衡変換器の不平衡入力端子、及び第２の不平衡平衡変換器の不平衡入力端子が電気的に接続された状態で、第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器に入力された入力信号に対しては大きなインピーダンスが発生せず、該入力信号は、第１の不平衡平衡変換器及び第２の不平衡平衡変換器をスムーズに通過する。【００１０】
一方、入力信号に対して略逆位相の信号が、第１の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる場合、これにより発生する磁束は、第１の不平衡平衡変換器に入力された入力信号によって発生する磁束と反対方向の磁束となる。また、第１の不平衡平衡変換器に入力された入力信号によって発生する磁束と、第２の不平衡平衡変換器に入力された入力信号によって発生する磁束とは反対方向である。従って、前記略逆位相の信号により発生する磁束と第２の不平衡平衡変換器に入力された入力信号によって発生する磁束とは、同じ方向となるため、互いに強め合う。結果として、前記略逆位相の信号に対しては大きなインピーダンスが発生し、前記略逆位相の信号は、第１の不平衡平衡変換器をスムーズに通過することができない。また、第２の不平衡平衡変換器の出力端子側から入ってくる略逆位相の信号も、同様の原理で、第２の不平衡平衡変換器をスムーズに通過することができない。【００１１】
また、入力信号に対して略同位相の信号が、第１の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる場合、第１の不平衡平衡変換器がコモンモードチョークコイルとして機能するため、該信号も第１の不平衡平衡変換器をスムーズに通過することができない。入力信号に対して略同位相の信号が、第２の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる場合も、同様の原理で、第２の不平衡平衡変換器をスムーズに通過することができない。なお、平衡出力端子側から入ってくる信号は、例えば、ノイズ成分や不平衡平衡変換器に接続される発信器からの妨害波成分等の信号が挙げられる。【００１２】
以上より、本発明の第１の形態に係る電子部品では、一方の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる信号が、他方の不平衡平衡変換器の入力端子へ伝わることを抑制することができる。つまり、一方の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる信号の、他方の不平衡変換器の出力側への回り込みを抑制することができる。ここで、平衡出力端子側から入ってくる信号の回り込みを抑制するという機能は、電子部品５００において分配器が担っていたアイソレーションを取るという機能である。従って、本発明の第１の形態に係る電子部品では、不平衡平衡変換器に対して、分配器が担っていた機能を付与しているため、分配器が不要である。つまり、本発明の第１の形態に係る電子部品では、部品点数を減らし、小型化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、分配器及び不平衡平衡変換器を含む電子部品において、部品点数を減らし、小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施例である電子部品及び電子回路を含む受信機の概略図である。
【図２】一実施例である電子部品の外観図である。
【図３】一実施例である電子部品の概略図である。
【図４】一実施例である電子部品の概略図である。
【図５】第１のモデル及び第２のモデルにおける信号の流れを示す図である。
【図６】第２のモデルを用いて行ったシミュレーション結果を示す図である。
【図７】第１のモデルを用いて行ったシミュレーション結果を示す図である。
【図８】第１変形例である電子部品の概略図である。
【図９】第１変形例である電子部品の概略図である。
【図１０】第２変形例である電子部品の概略図である。
【図１１】第２変形例である電子部品の概略図である。
【図１２】第３のモデルにおける信号の流れを示す図である。
【図１３】第３のモデルを用いて行ったシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】第３変形例である電子部品の概略図である。
【図１５】特許文献１に記載の平衡型分配器と類似の、分配器及び不平衡平衡変換器を一体とした電子部品の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（電子部品及び電子回路の構成、図１〜図４参照）
一実施例に係る電子部品１及び電子回路１００について図面を参照しながら説明する。電子部品１は、図１に示すように、テレビや携帯電話などの受信機２００の一部を構成している電子回路１００に組み込まれている。電子部品１は、図２に示すように、直方体状であり、積層体８、入力端子３０，３２及び出力端子４０，４１，４３，４４、グランド端子４２，４５を備えている。更に、電子部品１は、積層体８の内部に、図３に示すように、バラン１０（第１の不平衡平衡変換器）及びバラン２０（第２の不平衡平衡変換器）を備えている。
【００１６】
積層体８は、長方形状をなす複数の絶縁層が上側から下側へと積層されることにより構成されており、図２に示すように、直方体状をなしている。なお、絶縁層は、例えば、Ｎｉ-Ｃｕ-Ｚｎ系のフェライト等の磁性体からなる層、その表面を絶縁処理した金属磁性粉を圧粉成型してなる層、あるいは、誘電体等の非磁性体からなる層である。以下では、積層体８の上下方向をｚ軸方向と定義し、積層体８をｚ軸方向から見たときに長辺が延在している方向をｘ軸方向と定義し、積層体８をｚ軸方向から見たときに短辺が延在している方向をｙ軸方向と定義する。
【００１７】
グランド端子４２、入力端子３０，３２、及びグランド端子４５は、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、積層体８のｙ軸方向の負方向側の側面に設けられている。出力端子４１，４０，４３，４４は、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、積層体８のｙ軸方向の正方向側の側面に設けられている。
【００１８】
バラン１０は、図３に示すように、２つの渦巻状のコイル１２，１４（第１のコイル、第３のコイル）を含んでいる。コイル１２，１４は、絶縁層上に形成されたコイル導体、及び絶縁層をｚ軸方向に貫通するビアホール導体が接続されることにより構成されている。コイル１２，１４の中心軸は、ｚ軸方向に延在し、互いの中心軸が略一致するように積み重ねられている。また、本実施形態では、コイル１２がコイル１４に対してｚ軸方向の正方向側に位置している。さらに、コイル１２の巻回方向とコイル１４の巻回方向は同一であり、本実施例において、該巻回方向は、コイル１４からコイル１２に向かって見ると（ｚ軸方向の負方向側から見ると）、入力信号Ｓ１に対して時計回りである。これにより、コイル１２とコイル１４とが電磁気的に結合している。そして、コイル１２の一端は、入力端子３０と接続され、他端は、出力端子４０と接続されている。コイル１４の一端は、出力端子４１と接続され、他端は、グランド端子４２と接続されている。
【００１９】
以上のように構成されたバラン１０では、入力端子３０から入力された不平衡の入力信号Ｓ１が、コイル１２を通過し、出力端子４０から出力される。このとき、相互誘導によって、コイル１４に入力信号Ｓ１と逆位相の信号Ｓ３が発生し、出力端子４１から出力される。つまり、入力端子３０から入力された不平衡の入力信号Ｓ１は、出力端子４０，４１から平衡信号として出力される。なお、グランド端子４２は、グランド電極と接続されている。
【００２０】
バラン２０は、バラン１０に対してｚ軸方向の正方向側に設けられており、２つの渦巻状のコイル２２，２４（第２のコイル、第４のコイル）を含んでいる。コイル２２，２４は、絶縁層上に形成されたコイル導体、及び絶縁層をｚ軸方向に貫通するビアホール導体が接続されることにより構成されている。コイル２２，２４の中心軸は、ｚ軸方向に延在し、互いの中心軸が略一致するように積み重ねられている。また、本実施形態では、コイル２２がコイル２４に対してｚ軸方向の負方向側に位置している。さらに、コイル２２の巻回方向とコイル２４の巻回方向は同一であり、本実施例において、該巻回方向は、コイル２２からコイル２４に向かって見ると（ｚ軸方向の負方向側から見ると）、入力信号Ｓ２に対して反時計回りである。これにより、コイル２２とコイル２４とが電磁気的に結合している。そして、コイル２２の一端は、入力端子３２と接続され、他端は、出力端子４３と接続されている。コイル２４の一端は、出力端子４４と接続され、他端は、グランド端子４５と接続されている。
【００２１】
以上のように構成されたバラン２０では、入力端子３２から入力された不平衡の入力信号Ｓ２が、コイル２２を通過し、出力端子４３から出力される。このとき、相互誘導によって、コイル２４に入力信号Ｓ２と逆位相の信号Ｓ４が発生し、出力端子４４から出力される。つまり、入力端子３２から入力された不平衡の入力信号Ｓ２は、出力端子４３，４４（コイル２２，２４）から平衡信号として出力される。なお、グランド端子４５は、グランド電極と接続されている。
【００２２】
ところで、バラン１０とバラン２０とは、これらが電磁気的に結合するように配置されている。具体的には、電子部品１では、バラン１０のコイル１２とバラン２０のコイル２２とが、互いの中心軸が略一致し、電磁的に結合するようにｚ軸方向に積み重ねられている。また、コイル１２の巻回方向は、コイル２２の巻回方向と逆向きである。そうすると、入力信号Ｓ１によりコイル１２で発生する磁束Ｂ１と、入力信号Ｓ２によりコイル２２で発生する磁束Ｂ２とは、対向し、打ち消し合う。結果として、入力信号Ｓ１，Ｓ２に対して大きなインピーダンスは発生せず、入力信号Ｓ１，Ｓ２は、コイル１２，２２をスムーズに通過する。
【００２３】
一方、入力信号Ｓ１と略逆位相の信号Ｓ５がコイル１２の出力端子４０から入ってくる場合、これによって発生する磁束Ｂ５は、磁束Ｂ１と逆向きである。従って、入力信号Ｓ２によりコイル２２で発生する磁束Ｂ２と磁束Ｂ５とは、図４に示すように、同じ方向の磁束となるため、強め合う。その結果、信号Ｓ５に対して大きなインピーダンスが発生して、信号Ｓ５はコイル１２をスムーズに通過することができない。入力信号Ｓ２と略逆位相の信号がコイル２２の出力端子４３から入ってくる場合についても、同様の原理で、コイル２２をスムーズに通過することができない。
【００２４】
また、入力信号Ｓ１と略同位相の信号がコイル１２の出力端子４０から入ってくる場合、これによって発生する磁束は、バラン１０がコモンモードチョークコイルとして機能するため、コイル１２をスムーズに通過することができない。入力信号Ｓ２と略同位相の信号がコイル２２の出力端子４３から入ってくる場合についても、同様の原理で、コイル２２を通過することができない。以上より、電子部品１では、一方の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる信号の、他方の不平衡変換器の出力側への回り込みを抑制している。
【００２５】
なお、バラン１０のコイル１４は、コイル１２を挟んでコイル２２と反対側に位置し、バラン２０のコイル２４は、コイル２２を挟んでコイル１２と反対側に位置している。従って、コイル１４とコイル２４との間隔はコイル１２とコイル１４との間隔よりも大きい。しかし、コイル１４とコイル２４とは電磁気的に結合し、コイル１４とコイル２４との間でも、上記のようなメカニズムにより、信号の回り込みが抑制されている。つまり、コイル１４及びコイル２４も、アイソレーションを取るという機能に寄与している。
【００２６】
電子回路１００は、図１に示すように、上述の電子部品１と、回路基板１０１とを備えている。回路基板１０１には、３つの端部を有する導線１０２が設けられている。具体的には、導線１０２には、アンテナＡからの不平衡信号Ｓ０が入力される端部１０２ａ（不平衡信号の入力端子）、電子部品１の入力端子３０と接続されている端部１０２ｂ、入力端子３２と接続されている端部１０２ｃを有している。従って、導線１０２は、アンテナＡからの不平衡信号Ｓ０を不平衡信号Ｓ１及び不平衡信号Ｓ２に分割する役割を担っている。
【００２７】
（効果）
一実施例に係る電子部品１では、上述の通り、出力端子から進入してきた信号に対して大きなインピーダンスが発生し、信号の回り込みを抑制している。ここで、信号の回り込みを抑制するという機能は、従来の不平衡信号を分配して、さらに不平衡信号を平衡信号に変換する電子部品５００において分配器５０２が担っていた機能である。つまり、電子部品１では、バラン１０，２０に対して、分配器５０２が担っていた機能を付与しているため、分配器５０２が不要である。つまり、電子部品１では、部品点数を減らし小型化を図ることができる。
【００２８】
ここで、本願発明者は、電子部品１が有する信号の回り込みを抑制する機能、つまり、出力端子間のアイソレーションを取るという機能を明確なものとするためにシミュレーションを行った。シミュレーションでは、電子部品１に相当する第１のモデルと、電子部品１における各コイル間の電磁気的な結合を取り除いた第２のモデルを用いた。
【００２９】
シミュレーションでは、図５に示される、出力端子４０からコイル１２に進入し、コイル２２に回り込んで出力端子４３に抜ける信号Ｓ６の減衰比（アイソレーション特性）を測定した。具体的には、出力端子４０における信号Ｓ６に対する、出力端子４３における信号Ｓ６の強度の比を測定した。この減衰比を、アイソレーション特性Ｓ３０とする。
【００３０】
これに加え、シミュレーションでは、出力端子４１からコイル１４に進入し、コイル２４に回り込んで出力端子４４に抜ける信号Ｓ７の減衰比（アイソレーション特性）を測定した。具体的には、出力端子４１における信号Ｓ７の強度に対する、出力端子４４における信号Ｓ７の強度の比を測定した。この減衰比を、アイソレーション特性Ｓ４１とする。
【００３１】
図６は、第２のモデルを用いて行ったシミュレーションの結果を示し、図７は、第1のモデルを用いて行ったシミュレーションの結果を示す。図６及び図７において、縦軸は、信号の減衰比（アイソレーション特性）を示しており、横軸は、周波数を示している。
【００３２】
図６に示すように、第２のモデルでは、信号Ｓ６及び信号Ｓ７の各周波数における減衰は略等しく、周波数が高くなるにつれ減衰比が大きくなるものの、顕著な効果はみられない。一方、図７に示すように、第１のモデルでは、１０００（ＭＨｚ）付近に大きな減衰の極を持っている。つまり、電子部品１に相当する第１のモデルにおいて、信号の回り込みを抑制する機能、つまり、出力端子間のアイソレーションを取るという機能を有するということが確認された。
【００３３】
なお、アイソレーション特性Ｓ３０とアイソレーション特性Ｓ４１とで、極における減衰比が異なる理由は、コイル１２及びコイル２２間の距離が、コイル１４及びコイル２４間の距離よりも近いため、コイル１２及びコイル２２間での電磁気的な結合が、コイル１４及びコイル２４間での電磁気的な結合よりも大きいためである。
【００３４】
（第１変形例  図８、図９参照）
第１変形例に係る電子部品１Ａと電子部品１との相違点は、バラン１０とバラン２０との相対的な位置関係、及びバラン２０に含まれるコイル２２，２４の構成である。電子部品１Ａにおける他の構成は、電子部品１と同様である。従って、バラン１０とバラン２０との相対的な位置関係、及びバラン２０に含まれるコイル２２，２４の構成以外の説明は、電子部品１での説明のとおりである。
【００３５】
具体的には、電子部品１では、バラン１０とバラン２０とがｚ軸方向に積み重ねられているのに対し、電子部品１Ａでは、図８に示すように、バラン１０とバラン２０とが、それらに含まれるコイルの軸方向が略同一方向を向くように、ｚ軸方向に対して垂直な方向に並べられている。このとき、積層体８を構成する複数の絶縁層のうち、一つの絶縁層上にコイル１２とコイル２２が、また、別の絶縁層上にコイル１４とコイル２４が同一平面上に並べて形成されていると、製造上より簡便に製造できるので望ましい。
【００３６】
また、電子部品１Ａのバラン２０では、コイル２２がコイル２４に対してｚ軸方向の正方向側に位置している。さらに、コイル２２の巻回方向及びコイル２４の巻回方向は同一であり、コイル２４からコイル２２に向かって見て（ｚ軸方向の負方向側から見て）、入力信号Ｓ２に対して時計回りである。すなわち、コイル１２、コイル１４、コイル２２、コイル２４は、ｚ軸方向の負方向側から見ていずれも入力信号Ｓ１、Ｓ２に対して時計回りである。そして、コイル２２の一端は、入力端子３２と接続され、他端は、出力端子４３と接続されている。コイル２４の一端は、出力端子４４と接続され、他端は、グランド端子４５と接続されている。
【００３７】
以上のように構成された電子部品１Ａでは、入力信号Ｓ１によって、バラン１０のコイル１２，１４内をｚ軸方向の正方向側へ向かう磁束Ｂ１が発生する。そして、磁束Ｂ１は、コイル１２の一方の端面から、一旦出てＵターンし、コイル１２の他方の端面に向かう。この経路中で、磁束Ｂ１は、バラン２０のコイル内をｚ軸方向の負方向側に向かって通過する。また、入力信号Ｓ２によって、バラン２０のコイル２２，２４内をｚ軸方向の正方向側へ向かう磁束Ｂ２が発生する。そして、磁束Ｂ２は、コイル２２の一方の端面から、一旦出てＵターンし、コイル２２の他方の端面に向かう。この経路中で、磁束Ｂ２は、バラン１０のコイル内をｚ軸方向の負方向側に向かって通過する。従って、電子部品１Ａでは、入力信号Ｓ１により発生する磁束Ｂ１と、入力信号Ｓ２により発生する磁束Ｂ２とは、対向し、打ち消し合う。結果として、入力信号Ｓ１，Ｓ２に対して大きなインピーダンスは発生せず、入力信号Ｓ１，Ｓ２は、コイル１２，２２をスムーズに通過する。
【００３８】
一方、入力信号Ｓ１と略逆位相の信号Ｓ５がコイル１２の出力端子４０から入ってくる場合、これによって発生する磁束Ｂ５は、磁束Ｂ１と逆向きである。つまり、磁束Ｂ５は、図９に示すように、バラン１０のコイル１２，１４内をｚ軸方向の負方向側へ向かう磁束である。そして、磁束Ｂ５は、コイル１２の他方の端面から、一旦出てＵターンしてコイル１２の一方の端面に向かう経路中で、バラン２０のコイル内をｚ軸方向の正方向側に向かって通過する。このとき、信号Ｓ５により発生する磁束Ｂ５と入力信号Ｓ２により発生する磁束Ｂ２とは、同じ方向の磁束となるため、強め合う。その結果、信号Ｓ５に対して大きなインピーダンスが発生して、信号Ｓ５はコイル１２をスムーズに通過することができない。入力信号Ｓ２と略逆位相の信号がコイル２２の出力端子４３から入ってくる場合についても、同様の原理で、コイル２２を通過することができない。
【００３９】
また、入力信号Ｓ１と略同位相の信号がコイル１２の出力端子４０から入ってくる場合、これによって発生する磁束は、バラン１０がコモンモードチョークコイルとして機能するため、コイル１２をスムーズに通過することができない。入力信号Ｓ２と略同位相の信号がコイル２２の出力端子４３から入ってくる場合についても、同様の原理で、コイル２２を通過することができない。以上より、電子部品１では、一方の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる信号の、他方の不平衡変換器の出力側への回り込みを抑制している。結果として、電子部品１Ａでは、電子部品１と同様に、部品点数を減らし小型化を図ることができる。
【００４０】
なお、コイル１４とコイル２４とは電磁気的に結合し、コイル１４とコイル２４との間でも、上記のようなメカニズムにより、信号の回り込みが抑制されている。つまり、電子部品１Ａにおける、コイル１４及びコイル２４も、アイソレーションを取るという機能に寄与している。
【００４１】
（第２変形例  図１０、図１１参照）
第２変形例に係る電子部品１Ｂと電子部品１との相違点は、バラン１０及びバラン２０に含まれるコイルの個数及びそれらの構成である。電子部品１Ｂにおける他の構成は、電子部品１と同様である。従って、バラン１０及びバラン２０に含まれるコイルの個数及びそれらの構成以外の説明は、電子部品１での説明のとおりである。
【００４２】
電子部品１Ｂのバラン１０は、図１０に示すように、コイル１２（第１のコイル）と出力端子４０との間に、コイル１２と直列に接続されたコイル１６（第５のコイル）を有する。さらに、コイル１４（第３のコイル）と出力端子４１との間に、コイル１４と直列に接続されたコイル１８（第６のコイル）を有する。コイル１６，１８は、互いの中心軸が略一致するように積み重ねられている。そして、コイル１６の巻回方向とコイル１８の巻回方向は同一であり、本実施例において、該巻回方向は、コイル１６からコイル１８に向かう方向から見ると、入力信号Ｓ１に対して時計回りである。
【００４３】
以上のように構成された電子部品１Ｂのバラン１０では、入力端子３０から入力された不平衡の入力信号Ｓ１が、コイル１２及びコイル１６を通過し、出力端子４０から出力される。このとき、相互誘導によって、コイル１４及びコイル１８に入力信号Ｓ１と逆位相の信号Ｓ３が発生し、出力端子４１から出力される。つまり、入力端子３０から入力された不平衡の入力信号Ｓ１は、出力端子４０，４１から平衡信号として出力される。
【００４４】
また、電子部品１Ｂのバラン２０は、図１０に示すように、コイル２２（第２のコイル）と出力端子４３との間に、コイル２２と直列に接続されたコイル２６（第７のコイル）を有する。さらに、コイル２４（第４のコイル）と出力端子４４との間に、コイル２４と直列に接続されたコイル２８（第８のコイル）を有する。コイル２６，２８は、互いの中心軸が略一致するように積み重ねられている。そして、コイル２６の巻回方向とコイル２８の巻回方向は同一であり、本実施例において、該巻回方向は、コイル２８からコイル２６に向かう方向から見て、入力信号Ｓ２に対して反時計回りである。
【００４５】
以上のように構成された電子部品１Ｂのバラン２０では、入力端子３２から入力された不平衡の入力信号Ｓ２が、コイル２２及びコイル２６を通過し、出力端子４３から出力される。このとき、相互誘導によって、コイル２４及びコイル２８に入力信号Ｓ２と逆位相の信号Ｓ４が発生し、出力端子４４から出力される。つまり、入力端子３０から入力された不平衡の入力信号Ｓ２は、出力端子４３，４４から平衡信号として出力される。
【００４６】
ところで、電子部品１Ｂでは、電子部品１と同様に、バラン１０のコイル１２，１４とバラン２０のコイル２２，２４とが電磁気的に結合するように配置されている。さらに、電子部品１Ｂでは、バラン１０のコイル１６，１８とバラン２０のコイル２６，２８とが電磁気的に結合するように配置されている。具体的には、バラン１０のコイル１８とバラン２０のコイル２８とは、互いの中心軸が略一致するように積み重ねられている。また、コイル１８の巻回方向は、コイル２８の巻回方向と逆向きである。そうすると、相互誘導によってコイル１４で発生し、コイル１８に入力された信号Ｓ３によって発生する磁束Ｂ３と、相互誘導によってコイル２４で発生し、コイル２８に入力された信号Ｓ４によって発生する磁束Ｂ４とが、対向し、打ち消し合う。結果として、信号Ｓ３，Ｓ４に対してインピーダンスは発生せず、信号Ｓ３，Ｓ４は、コイル１８，２８をスムーズに通過する。
【００４７】
一方、信号Ｓ３と略逆位相の信号Ｓ８がコイル１８の出力端子４１から入ってくる場合、これによって発生する磁束Ｂ７は、磁束Ｂ３と逆向きである。従って、図１１に示すように、信号Ｓ４によりコイル２８で発生する磁束Ｂ４と磁束Ｂ７とは、同じ方向の磁束となるため、強め合う。その結果、信号Ｓ８に対してインピーダンスが発生して、信号Ｓ８はコイル１８をスムーズに通過することができない。信号Ｓ４と略逆位相の信号がコイル２８の出力端子４４から入ってくる場合についても、同様の原理で、コイル２８をスムーズに通過することができない。
【００４８】
また、信号Ｓ３と略同位相の信号がコイル１８の出力端子４１から入ってくる場合、これによって発生する磁束は、バラン１０がコモンモードチョークコイルとして機能するため、コイル１８をスムーズに通過することができない。信号Ｓ４と略同位相の信号がコイル２８の出力端子４４から入ってくる場合についても、同様の原理で、コイル２８を通過することができない。以上より、電子部品１Ｂでは、一方の不平衡平衡変換器の平衡出力端子側から入ってくる信号の、他方の不平衡変換器の出力側への回り込みを抑制している。
【００４９】
電子部品１Ｂでは、電子部品１と比較して、さらにアイソレーション特性に優れている。具体的には、電子部品１では、コイル１２及びコイル２２間の距離が、コイル１４及びコイル２４間の距離よりも近いため、コイル１２及びコイル２２間での電磁気的な結合と、コイル１４及びコイル２４間での電磁気的な結合に差が生じる。これによって、図７に示されるシミュレーションの結果のように、電子部品１では、アイソレーション特性Ｓ３０とアイソレーション特性４１との間で差が生じていた。
【００５０】
電子部品１Ｂでは、図１０に示すように、コイル１４に接続されたコイル１８及びコイル２４に接続されたコイル２８との距離が、コイル１２に接続されたコイル１６及びコイル２２に接続されたコイル２６よりも小さい。従って、コイル１８とコイル２８との電磁気的な結合は、コイル１６とコイル２６との電磁気的な結合よりも強い。また、コイル１２とコイル２２との電磁気的な結合は、コイル１４とコイル２４との電磁気的な結合よりも強い。これにより、電子部品１Ｂでは、電子部品１と比較して、よりバランスがよいアイソレーション特性を得ることができる。
【００５１】
ここで、本願発明者は、電子部品１Ｂが有するバランスがよいアイソレーション特性を確認するために、電子部品１Ｂに相当する第３のモデルを用いて、シミュレーションを行った。
【００５２】
シミュレーションでは、図１２に示される、出力端子４０からコイル１６に進入し、コイル１２を経由して、コイル２２に回り込み、コイル２６の出力端子４３に抜ける信号Ｓ９の減衰比（アイソレーション特性）を測定した。具体的には、出力端子４０における信号Ｓ９の強度に対する、出力端子４３における信号Ｓ９の強度の比を測定した。この減衰比を、アイソレーション特性Ｓ３０Ｂとする。
【００５３】
これに加え、シミュレーションでは、出力端子４１からコイル１８に進入し、コイル１４を経由して、コイル２４に回り込み、コイル２８の出力端子４４に抜ける信号Ｓ１０の減衰比（アイソレーション特性）を測定した。具体的には、出力端子４１と接続される信号Ｓ１０の強度に対する、出力端子４４における信号Ｓ１０の強度に比を測定した。この減衰比を、アイソレーション特性Ｓ４１Ｂとする。
【００５４】
図１３は、第３のモデルを用いて行ったシミュレーションの結果を示し、図１３において、縦軸は、信号の減衰比（アイソレーション特性）を示しており、横軸は、周波数を示している。
【００５５】
図１３に示すように、第３のモデルでは、信号Ｓ９及び信号Ｓ１０の各周波数における減衰は略等しく、１０００（ＭＨｚ）付近に大きな減衰の極を持っている。また、アイソレーション特性Ｓ３０Ｂの極における減衰比と、アイソレーション特性Ｓ４１Ｂの極における減衰比とは、略等しい。これは、電子部品１Ｂが有するバランスがよいアイソレーション特性を示している。
【００５６】
（第３変形例  図１４参照）
第３変形例に係る電子部品１Ｃと電子部品１との相違点は、図１４に示されるように、電子部品１において出力端子４０，４３であった端子がグランド電極と接続され、電子部品１においてグランド端子４２，４５であった端子から平衡信号が出力される点である。電子部品１Ｃにおける他の構成は、電子部品１と同様である。従って、上記端子の接続関係以外の説明は、電子部品１での説明のとおりである。
【００５７】
（他の実施例）
本発明に係る電子部品及び電子回路は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例えば、実施例１および変形例１ないし３において、入力端子３０、３２および出力端子４０，４１，４３，４４、グランド端子４２，４５は、図２に示すような、配列に限定されない。例えば、グランド端子４２、入力端子３０，３２、及びグランド端子４５は、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へと入力端子３０、グランド端子４２、グランド端子４５、入力端子３２の順に並ぶように、積層体８のｙ軸方向の負方向側の側面に設けてもよく、出力端子４１，４０，４３，４４は、ｘ軸方向の負方向側から正方向側へと出力端子４０、出力端子４１、出力端子４４、出力端子４３の順に並ぶように、積層体８のｙ軸方向の正方向側の側面に設けられていてもよい。また、コイルの配置は、図３に示すように、ｚ軸の負の方向から正の方向にコイル１４、コイル１２、コイル２２、コイル２４の順で並んで配置されてなくてもよく、例えば、コイル１２、コイル１４、コイル２４、コイル２２の順に配置されていてもよい。
【００５８】
また、各バランに含まれるコイルの個数は、２個や４個に限らず、３個であってもいいし、それ以上であってもよい。また、不平衡入力を分割する数に従って、バランの個数を２個以上としてもよい。さらに、各バランが電磁気的に結合し、かつ、入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていれば、各バラン内のコイルを全て、同一の平面上に並べてもよい。
【００５９】
さらに、電子部品１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃにおいて、入力端子３０と入力端子３２とが１つの入力端子によって構成されていてもよい。この場合、電子回路１００において、導線１０２を枝分かれさせる必要がなくなる。
【００６０】
そして、電子部品１Ｂにおいて、コイル１４及びコイル１８から平衡信号が出力され、コイル２４，２８から平衡信号が出力されるように、入力端子３０，３２、出力端子４０，４１，４３，４４、グランド端子４２，４５が接続されてもよい。具体的には、出力端子４０，４３が接地される。そして、グランド端子４２であった端子から不平衡信号と同位相の信号が出力され、出力端子４１から不平衡信号と逆位相の信号が出力される。グランド端子４５であった端子から不平衡信号と同位相の信号が出力され、出力端子４４から不平衡信号と逆位相の信号が出力される。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明は、不平衡信号を分配して、さらに不平衡信号を平衡信号に変換する電子部品及び電子回路について有用であり、部品点数を減らし、小型化を図ることができる点で優れている。
【符号の説明】
【００６２】
Ｂ１〜Ｂ１０  磁束
Ｓ１，Ｓ２  不平衡信号
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  電子部品
１２，１４，１６，１８，２２，２４，２６，２８  コイル（第１のコイル〜第８のコイル）
１０，２０  バラン（不平衡平衡変換器）
３０，３２  入力端子
１００  電子回路
１０２  導線
１０２ａ〜１０２ｃ  端部（第１の端部（不平衡信号の入力端子）、第２の端部、第３の端部）
【図１】
2015045451.tif 000003
【図２】
2015045451.tif 000004
【図３】
2015045451.tif 000005
【図４】
2015045451.tif 000006
【図５】
2015045451.tif 000007
【図６】
2015045451.tif 000008
【図７】
2015045451.tif 000009
【図８】
2015045451.tif 000010
【図９】
2015045451.tif 000011
【図１０】
2015045451.tif 000012
【図１１】
2015045451.tif 000013
【図１２】
2015045451.tif 000014
【図１３】
2015045451.tif 000015
【図１４】
2015045451.tif 000016
【図１５】
2015045451.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成28年12月22日(2016.12.22)
【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】
不平衡信号の入力端子と、
第１の出力端子と、
第２の出力端子と、
第３の出力端子と、
第４の出力端子と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイル及び前記第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイルを含む第１の不平衡平衡変換器であって、第１の平衡信号を前記第１の出力端子及び前記第２の出力端子から出力する第１の不平衡平衡変換器と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイル及び前記第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイルを含む第２の不平衡平衡変換器であって、第２の平衡信号を前記第３の出力端子及び前記第４の出力端子から出力する第２の不平衡平衡変換器と、
を備え、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記不平衡信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、それらのコイルの中心軸が略一致するように積み重ねられていること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、それらのコイルの軸方向が略一致するように同一平面上に位置すること、
を特徴とする請求項１に記載の電子部品。
【請求項４】
前記第１のコイル及び前記第３のコイルからは平衡信号が出力され、
前記第２のコイル及び前記第４のコイルからは平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項５】
前記第３のコイルの両端から平衡信号が出力され、
前記第４のコイルの両端から平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子部品。
【請求項６】
不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイルを含む第１の不平衡平衡変換器と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイルを含む第２の不平衡平衡変換器と、
を備え、
前記第１の不平衡平衡変換器及び前記第２の不平衡平衡変換器は、互いに電磁気的に結合し、かつ、前記不平衡信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されており、
前記第１の不平衡平衡変換器は、前記第１のコイルと直列に接続された第５のコイル、該第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイル及び該第３のコイルと直列接続され、かつ、該第５のコイルと電磁気的に結合する第６のコイルを有し、
前記第２の不平衡平衡変換器は、前記第２のコイルと直列に接続された第７のコイル、該第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイル及び該第４のコイルと直列接続され、かつ、該第７のコイルと電磁気的に結合する第８のコイルを有し、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、互いに電磁気的に結合し、かつ、それらに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置され、
前記第６のコイルと前記第８のコイルとは、互いに電磁気的に結合し、かつ、それらに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする電子部品。
【請求項７】
前記第５のコイル及び前記第６のコイルからは平衡信号が出力され、
前記第７のコイル及び前記第８のコイルからは平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項６に記載の電子部品。
【請求項８】
前記第３のコイル及び前記第６のコイルから平衡信号が出力され、
前記第４のコイル及び前記第８のコイルから平衡信号が出力されること、
を特徴とする請求項６に記載の電子部品。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の電子部品と、
不平衡入力信号が入力される第１の端部、前記第１の不平衡平衡変換器と接続されている第２の端部、及び前記第２の不平衡平衡変換器に接続されている第３の端部を有する導線と、
を備えること、
を特徴とする電子回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第１の形態に係る電子部品は、
不平衡信号の入力端子と、
第１の出力端子と、
第２の出力端子と、
第３の出力端子と、
第４の出力端子と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイル及び前記第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイルを含む第１の不平衡平衡変換器であって、第１の平衡信号を前記第１の出力端子及び前記第２の出力端子から出力する第１の不平衡平衡変換器と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイル及び前記第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイルを含む第２の不平衡平衡変換器であって、第２の平衡信号を前記第３の出力端子及び前記第４の出力端子から出力する第２の不平衡平衡変換器と、
を備え、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記不平衡信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする。
本発明の第２の形態に係る電子部品は、
不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第１のコイルを含む第１の不平衡平衡変換器と、
前記不平衡信号の入力端子と電気的に接続された第２のコイルを含む第２の不平衡平衡変換器と、
を備え、
前記第１の不平衡平衡変換器及び前記第２の不平衡平衡変換器は、互いに電磁気的に結合し、かつ、前記不平衡信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されており、
前記第１の不平衡平衡変換器は、前記第１のコイルと直列に接続された第５のコイル、該第１のコイルと電磁気的に結合する第３のコイル及び該第３のコイルと直列接続され、かつ、該第５のコイルと電磁気的に結合する第６のコイルを有し、
前記第２の不平衡平衡変換器は、前記第２のコイルと直列に接続された第７のコイル、該第２のコイルと電磁気的に結合する第４のコイル及び該第４のコイルと直列接続され、かつ、該第７のコイルと電磁気的に結合する第８のコイルを有し、
前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、互いに電磁気的に結合し、かつ、それらに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置され、
前記第６のコイルと前記第８のコイルとは、互いに電磁気的に結合し、かつ、それらに入力された入力信号により発生する磁束が互いに打ち消されるように配置されていること、
を特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明の第３の形態に係る電子回路は、
前記電子部品と、
不平衡入力信号が入力される第１の端部、第１の不平衡平衡変換器と接続されている第２の端部、及び第２の不平衡平衡変換器に接続されている第３の端部を有する導線と、
を備えること、
を特徴とする。
【国際調査報告】
2015045451.tif 000018
2015045451.tif 000019
2015045451.tif 000020
2015045451.tif 000021