(57)【要約】      （修正有）【課題】完全に自動的に生産され、製品歩留まり率が効果的に向上する高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランスを提供する。【解決手段】高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランス１００は、担体プレート１と、複数の導電性支柱２と、磁気コア３と、マイクロストリップ・インダクタ４とを含む。高周波伝送の間、インピーダンス整合トランス１００は、高周波伝送線路間での、平衡から非平衡への変換器として使用される。マイクロストリップ・インダクタ４は、複数の積層された非導電性基板４１と、積層された非導電性基板４１上に、それぞれ敷設された複数の導電性トラック４２とを含む。導電性トラック４２の各々は、ビア４３を通して電気的に接続される。最終的に、幾つかの出口経路４５が引き出され、且つ、その後、導電的に出入りする孔４４に接続される。【選択図】図１
0003203974.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランスであって、
自身の上に複数の導電性ゾーンが設けられた担体プレートと、
前記担体プレート上に据え付けられた磁気コアであって、巻き線スペースが前記磁気コア上に画成される、磁気コアと、
マイクロストリップ・インダクタであって、このマイクロストリップ・インダクタは、
前記磁気コアの前記巻き線スペースに積み重ねられた、複数の積層された非導電性基板と、
導電性材料で作製され、且つ前記積層された非導電性基板上にそれぞれ積層された複数の導電性トラックと、
複数のビアであって、これらのビアは複数の積層された非導電性基板を通過し、且つ前記複数の導電性トラックに選択的に接続され、その結果、前記複数の導電性トラックは、複数の出口経路を有するインダクタ部品を構成する、複数のビアと、
複数の導電的に出入りする孔であって、これらの孔は前記複数の積層された非導電性基板を通過し、且つ前記複数の出口経路に選択的に接続される、複数の導電的に出入りする孔と、
前記マイクロストリップ・インダクタの前記導電的に出入りする孔と、前記担体プレートの前記複数の導電性ゾーンとの間に、それぞれ位置決めされる複数の導電性支柱であって、それによって、前記導電的に出入りする孔を前記担体プレートの前記複数の導電性ゾーンに電気的に接続し、且つ前記担体プレート上に、前記複数の積層された非導電性基板を、機械的に支持すると共に位置決めする、複数の導電性支柱と、
を含む、マイクロストリップ・インダクタと、を備える、
インピーダンス整合トランス。
【請求項２】
前記導電性支柱の各々は、前記導電的に出入りする孔の中に挿入され、且つ前記インダクタ部品の前記複数の出口経路に導電的に接続される挿入部と、前記挿入部の底部に位置し、且つステップ構造として前記挿入部と一体的に形成される拡幅部であって、前記ステップ構造は、前記積層された非導電性基板を位置決めすると共に支持するために使用される、拡幅部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載のインピーダンス整合トランス。
【請求項３】
前記磁気コアは、中間コア部分及び２つの側面外殻を備える下部磁気コアであって、前記巻き線スペースは、前記中間コア部分と前記２つの側面外殻との間に画成される、下部磁気コアと、前記下部磁気コアの上に対応して積み重ねられた上部磁気コアであって、前記中間コア部分及び、前記下部磁気コアの前記側面外殻に対応する構造を有する、上部磁気コアと、を備え、前記マイクロストリップ・インダクタの前記複数の積層された非導電性基板には、前記下部磁気コアの前記中間コア部分に対応するくぼみ部分が形成され、前記くぼみ部分は、前記中間コア部分に対して、挿入された状態で位置決めされることを特徴とする請求項１に記載のインピーダンス整合トランス。
【請求項４】
前記積層された非導電性基板は、セラミック材料で作製されることを特徴とする請求項１に記載のインピーダンス整合トランス。
【請求項５】
前記担体プレートは、ベークライト及びセラミック材料の１つで作製されることを特徴とする請求項１に記載のインピーダンス整合トランス。
【請求項６】
前記担体プレートには、少なくとも１つのキャパシタ結合領域が形成され、その結果、前記担体プレートの導電性ゾーンと前記積層された非導電性基板との間に、容量性効果が形成されることを特徴とする請求項１に記載のインピーダンス整合トランス。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、信号伝送用のトランスに関し、特に、高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランスに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波電子機器の小型化の傾向が進むにつれて、迷走信号との整合における困難さの度合いは、電子機器設計の主な課題を決定するが、このことは、回路基板上のインダクタ部品及び他の電子素子が、高周波応用に対して使用される場合に当てはまる。
伝送線路に沿って進む高周波信号が、長距離伝送に対して使用される場合、平衡伝送のアプローチが一般に使用される。平衡伝送線路においては、並列に並んだ、２つの等しく形作られたワイヤが使用される。２つのワイヤによって送信される信号は、相補性（即ち、位相がずれている）を有する同じ振幅の信号であるが、この相補性は、ワイヤを通して送信される信号が、不可避な信号干渉を起こさないようにするためのものである。この場合、２つのワイヤ上の干渉信号は同一であり（即ち、同位相）、それ故に、この平衡伝送線路の端子では、反対位相を有する元の信号を増幅する。従って、同じ位相を有する干渉信号を完全に相殺するために、正位相入力及び負位相入力が使用される。更に、信号伝送には、いわゆる非平衡伝送が向けられる。その場合、信号伝送は１つだけのワイヤによって行われ、他方のワイヤは接地された状態である。
【０００３】
長距離にわたる外部伝送においては、平衡伝送線路が、（干渉防止の能力のために）一般に使用される。にもかかわらず、電子装置の内部では、送受信端子の両方で、非平衡伝送が一般に使用される（その理由は、非平衡増幅に対しては、ただ１つの増幅器回路が要求され、その結果、平衡増幅に対して要求される２つの増幅器回路と比較して、増幅器のコストが大幅に低減されるからである）。それ故に、平衡から非平衡への変換のために、各マシンと伝送線路との間に設置されるトランスが必要である。
【０００４】
このような従来のトランスの配置では、幾つかの巻き線が環状コアの周りに巻かれる。巻き線間の同位相結合及び位相ずれ結合によって、位相がずれた信号を増幅する効果、又は同位相の信号を完全に相殺する効果が達成される。このように、平衡と非平衡との間でインピーダンス整合が得られる。その上、高周波製品に対する必要性は、最近、増々大きくなっている。それ故、従来設計に基づく製品に対する、過度に複雑な製造プロセスは、次第に満足できるものではなくなっている。
現在、機械を用いた製品の生産が産業界で考案されているが、その方法は、鉄コアに対して巻き線を正確に位置決めできない。それ故に、高周波製品を生産する間に、製品は、製品不良率が増加する傾向にあり、未だ効果的なコスト低減になっていない。
【０００５】
従来技術の前述の欠点をいかにして解決するかが、当該産業に従事する供給業者にとって、研究・開発すべき主題である。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
本考案の目的は、高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランスを提供することである。
最先端技術における不足に照らして、高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランスが提供される。このインピーダンス整合トランスは、完全に自動的に生産され、製品歩留まり率が効果的に向上する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本考案が採用する技術的解決法は、担体プレートに、複数の導電性支柱、磁気コア及びマイクロストリップ・インダクタを据え付けることである。
マイクロストリップ・インダクタは、互いの上面上に積み重ねられた、複数の積層された非導電性基板を備え、複数の導電性トラックが、積層された非導電性基板上に、それぞれ敷設される。導電性トラックの各々は、ビアを通して導電的に接続される。最後に、幾つかの出口経路が引き出され、且つ、その後、導電的に出入りする孔に接続される。
【０００８】
導電性支柱は、好ましくは、挿入部と拡幅部とを備え、ここで挿入部は、導電的に出入りする孔に挿入され、且つインダクタ部品の複数の出口経路に導電的に接続され、その一方で拡幅部は、挿入部の底部に位置し、且つステップ構造として、挿入部と一体的に形成される。
【０００９】
磁気コアは、下部磁気コアと、対応する上部磁気コアとを備え、ここで下部磁気コアは、中間コア部分と、２つの側面外殻とを備える。巻き線スペースは、中間コア部分と２つの側面外殻との間に画成される。マイクロストリップ・インダクタの複数の積層された非導電性基板には、下部磁気コアの中間コア部分に対応するくぼみ部分が形成される。くぼみ部分は、それに対応して、中間部分に対して挿入された状態で位置決めされる。
【００１０】
積層された非導電性基板は、好ましくは、セラミック材料で作製される。
【００１１】
担体プレートは、好ましくは、ベークライト及びセラミック材料の１つから作製される。
【００１２】
担体プレートには、好ましくは、少なくとも１つのキャパシタ結合領域が形成され、その結果、容量性効果が、担体プレートの導電性ゾーンと積層された非導電性基板との間に形成される。
【考案の効果】
【００１３】
本考案の配置に関する有効性は、マイクロストリップ・インダクタが巻き線を精度良く位置決めできることである。これは、従来製品の不十分な位置決め精度及び、それに影響される不安定性とは異なるものである。
従来製品に対しては、従来技術における、手動でのコイル巻き線又はモータコイル巻き線となりがちである。別の実施態様において、本考案の製造プロセスでは、完全に自動化された製造が達成されうる。それによって、生産がより安定に進行し、これと共に、製品品質の安定性増加及び生産ステップの低減が達成され、その結果として、製造コストの低減に対して有益となりうる。
本考案の性能は、従来のワイヤ巻きトランスよりも優れており、その一方で製造プロセスは、誤り率を低減すると共に、製品均一性を向上させるように、自動化してもよい。
【００１４】
加えて、本考案の担体プレート用に設計された容量性効果によって、導電性ゾーンに効果的に接近する際の、電子信号の品質及び安定性を向上させることが可能である。それによって、製品不良率は、著しく低減される。
【００１５】
本考案で利用される特定の技術は、添付図面に関連して得られる実施形態の次の記述から、更に説明されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本考案の関連する分解部品の分解組立図である。
【図２】本考案の関連する部品が組立てられたことを示す概略的斜視図である。
【図３】図２の線３−３に沿った断面図を示す。
【図４】図２の線４−４に沿った断面図を示す。
【図５】図２の線５−５に沿った断面図を示す。
【図６】本考案のマイクロストリップ・インダクタを示す概略的斜視図を示す。
【図７】本考案のマイクロストリップ・インダクタの内部構造の配置を例示する遠近図を示す。
【図８】本考案の担体プレートの概略的斜視図を示す。
【図９】本考案の担体プレートの内部構造の配置を例示する遠近図を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１７】
図２と共に図１を参照する。本考案の高周波伝送線路用のインピーダンス整合トランス１００は主に、担体プレート１、複数の導電性支柱２、磁気コア３、及びマイクロストリップ・インダクタ４から成る。
【００１８】
担体プレート１は、ベークライト（フェノール樹脂）及びセラミック材料の１つから作製される。担体プレート１上の周辺領域には、複数の導電性ゾーン１１が、適所に敷設される。その上、担体プレート１の導電性ゾーン１１上には、複数の導電性支柱２が配置される。導電性支柱２の各々には、挿入部２１及び拡幅部２２が設けられる。
【００１９】
磁気コア３は、担体プレート１上で、担体プレート１のほぼ中心に据え付けられる。磁気コア３は、下部磁気コア３１と、上部磁気コア３２とを備える。
下部磁気コア３１は、中間コア部分３１１と、２つの側面外殻３１２、３１３とを更に備える。中間コア部分３１１と、両側に位置する側面外殻３１２、３１３との間に残る間隔は、磁気コア３の巻き線スペースＡとして画成される。上部磁気コア３２は、下部磁気コア３１の中間コア部分３１１及び側面外殻３１２、３１３の上に、これらに対応して積み重ねられる。
【００２０】
マイクロストリップ・インダクタ４は磁気コア３と結合されるが、ここでマイクロストリップ・インダクタは、複数の積層された非導電性基板４１、複数の導電性トラック４２、複数のビア４３、複数の導電的に出入りする孔４４、及び複数の出口経路４５から成る。
積層された非導電性基板４１は、セラミック材料で作製してもよい。マイクロストリップ・インダクタ４の複数の積層された非導電性基板４１の中心には、くぼみ部分４６が形成され、くぼみ部分４６は、下部磁気コア３１の中間コア部分３１１のサイズに一致して形成される。それ故に、くぼみ部分４６は、下部磁気コア３１の中間部分３１１に対応し、且つ下部磁気コア３１の中間コア部分３１１に対して、挿入された状態で位置決めすることが可能である。
【００２１】
図３は、図２の線３−３に沿って得られた断面図を示す。図４は、図２の線４−４に沿って得られた断面図を示す。図５は、図２の線５−５に沿って得られた断面図を示す。
図に示すように、導電性支柱２の挿入部２１は、マイクロストリップ・インダクタ４の導電的に出入りする孔４４の中に挿入され、且つマイクロストリップ・インダクタ４の複数の出口経路４５に、導電的に接続される。導電性支柱２の拡幅部２２は、挿入部２１の底部に形成され、且つステップ構造を形成するように、挿入部２１と一体的に設計してもよい（即ち、頂部での直径は、底部での直径と異なる）。
積層された非導電性基板４１は、導電性支柱２のステップ構造のこの設計によって、一定の高さで支持し、且つ位置決めしてもよい。位置決め機能とは別に、このような設計においては、外力によって引き起こされる、担体プレート１及びマイクロストリップ・インダクタ４の位置からのずれが生じない。
【００２２】
マイクロストリップ・インダクタ４の、各積層された非導電性基板４１の上には、導電性トラック４２が敷設される。
【００２３】
マイクロストリップ・インダクタ４は、複数の積層された非導電性基板４１から成る。（銅、銀のような）導電性材料で作製された複数の導電性トラック４２は、積層された非導電性基板４１上に、それぞれ積層される。積層された非導電性基板４１上の導電性トラック４２は、積層された非導電性基板４１の積み重ね設計によって、互いに分離してもよい。
複数の積層された非導電性基板４１が積み重ねられた後、複数のビア４３が、積層された非導電性基板４１の各々を貫通して形成される。ビア４３は、開口の中に導電性材料を形成することによって、又は導電性材料を充填することによって実質的に形成され、且つ積層された非導電性基板４１上の複数の導電性トラック４２を導電的に接続するために使用され、その結果、誘導的効果を有するインダクタ部品が、複数の導電性トラック４２によって構成される。導電性トラック４２の各々が、ビア４３を通して導電的に結合された後、複数の出口経路４５が、最終的に引き出される。
【００２４】
ビア４３は別として、複数の導電的に出入りする孔４４は、積層された非導電性基板４１を貫通して形成される。その上、導電的に出入りする孔４４は、複数の出口経路４５に、選択的に接続される。
【００２５】
図７と共に図６を参照する。図６は、本考案のマイクロストリップ・インダクタ４の概略的斜視図を示し、その一方で図７は、マイクロストリップ・インダクタ４の内部構造の配置を例示する遠近図を示す。
図に示すように、導電性トラック４２の各々は、くぼみ部分４６を囲むような方法で、積層された非導電性基板４１の上に、それぞれ実質的に積層される。導電性トラック４２は、積層された非導電性基板４１の積み重ね設計によって、互いに分離される。各導電性トラック４２に対する導電的接続の目的は、ビア４３によって達成してもよい。更に、導電性トラック４２が、ビア４３を通して導電的に接続された後、最終的に引き出された出口経路４５は、その後、導電的に出入りする孔４４に接続される。
【００２６】
本考案のマイクロストリップ・インダクタ４（そこでは、積層された非導電性基板４１及び導電性トラック４２の組み合わせの設計が採用される）においては、従来のワイヤ巻き線インダクタと同じ効果が得られるかもしれない。
銅ワイヤの従来の位置決め精度（そこでは、銅ワイヤが磁気コアの周りに直接巻かれる）と比較すると、本考案で設計された導電性トラック４２に対して、はるかに精度の良い位置決めが達成される。
【００２７】
図８及び図９を参照する。図８は本考案の担体プレートの斜視図を示し、その一方で図９は、担体プレートの内部構造の配置を例示する遠近図を示す。
図に示すように、担体プレート１上に敷設される複数の導電性ゾーン１１は、導電性支柱２の配置のために設けられる。少なくとも１つのキャパシタ結合領域１２が、担体プレート１の表面上に、又は担体プレート１の内部の中に更に形成され、その結果、担体プレート１の導電性ゾーン１１と、積層された非導電性基板４１との間に容量性効果が形成され、それによって、導電性ゾーン１１に接近する際の、電子信号の品質及び安定性を向上させる。
【００２８】
本考案は、その好ましい実施形態を参照しながら説明されてきたが、本考案の範囲から外れることなく、様々な修正及び変更がなされる可能性があることは、当業者にとって明らかである。ここで本考案の範囲は、添付された請求項によって定義されることを意図するものである。
【図１】
0003203974.tif 000003
【図２】
0003203974.tif 000004
【図３】
0003203974.tif 000005
【図４】
0003203974.tif 000006
【図５】
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【図６】
0003203974.tif 000008
【図７】
0003203974.tif 000009
【図８】
0003203974.tif 000010
【図９】
0003203974.tif 000011