(57)【要約】【課題】本発明は3つのλ/4ストリップラインから成る不平衡伝送ラインの不平衡信号を平衡伝送ラインの平衡信号に変換できる積層型バルントランスに関するものである。【解決手段】上述した本発明の積層型バルントランス51は、第1ストリップラインが一側面に形成された第1誘電体シート24、前記第1ストリップライン51の下部に積層され前記第1ストリップライン51と電磁気的に結合される第2ストリップライン52が一側面に形成された第2誘電体シート26、前記第2誘電体シート26の下部に積層され接地電極32が一側面に形成された第3誘電体シート27、前記第3誘電体シート27の下部に積層され第3ストリップライン53が形成された第4誘電体シート29を含む。前記のように構成された積層型バルントランスは、ストリップラインの数を省き積層数を減らして製造コストを節減させる効果がある。【選択図】      図２
2004208265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1ストリップラインが一側面に形成された第1誘電体シートと、
前記第1ストリップラインの下部に積層されて前記第1ストリップラインと電磁気的に結合される第2ストリップラインが一側面に形成された第2誘電体シートと、
前記第2誘電体シートの下部に積層されて接地電極が一側面に形成された第3誘電体シートと、
前記第3誘電体シートの下部に積層され第3ストリップラインが形成された第4誘電体シートと、
を有することを特徴とする積層型バルントランス。
【請求項２】
前記積層型バルントランスは、外部表面に連結電極をさらに形成し、前記外部連結電極を通して第2ストリップラインと第3ストリップラインとを電気的に連結することを特徴とする請求項1に記載の積層型バルントランス。
【請求項３】
前記積層型バルントランスは、
外部表面に不平衡信号入力電極、第1及び第2平衡信号出力電極、接地電極をさらに形成し、
前記第1ストリップラインの一端を接地電極に連結させ、他端は不平衡信号入力電極に連結させ、
相互に電気的に連結された第1及び第2ストリップラインの他端を各々第1及び第2平衡信号出力電極に連結させることを特徴とする請求項2に記載の積層型バルントランス。
【請求項４】
前記積層型バルントランスは、
前記第1ストリップラインを不平衡信号入力電極に連結させる第1リード電極が形成された第5誘電体シート、
前記第2ストリップラインを第1平衡信号出力電極に連結させる第2リード電極が形成された第6誘電体シート、
前記第3ストリップラインを第2平衡信号出力電極に連結させる第3リード電極が形成された第7誘電体シートをさらに有することを特徴とする請求項3に記載の積層型バルントランス。
【請求項５】
前記積層型バルントランスは、最上層及び最下層に、一側面に接地電極が形成された第8及び第9誘電体シートをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の積層型バルントランス。
【請求項６】
積層型バルントランスにおいて、
不平衡信号が入出力される不平衡信号電極と、
第1及び第2平衡信号が入出力される第1及び第2平衡信号電極と、
グラウンドに連結される接地電極と、
一端が前記不平衡信号電極に連結されて他端は前記接地電極に連結される第1ストリップラインが一側面に形成された第1誘電体シートと、
互いに一端ずつ相互連結され、前記第1及び第2平衡信号電極に各々の他端が連結される第2及び第3ストリップラインが形成され、前記第2及び第3ストリップラインのうち1ラインが第1ストリップラインと相互対向するよう配置される第2ストリップラインが一側面に形成された第2誘電体シートと、
を有することを特徴とする積層型バルントランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する術分野】
本発明は積層型バルントランスに関するもので、より詳しくは、3つのλ/4ストリップラインから成りサイズ節減効果を奏する積層型バルントランスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、バルン(Balun)とはBalance to Unbalanceの略で、平衡信号(balancedsignal)を不平衡信号(unbalanced signal)に変換したり、逆に不平衡信号を平衡信号に変換する回路または構造物を通称する。例えば、無線信号処理回路は、混合器(mixer)やソーフィルター(SAW filter)のように平衡ラインで作製された部品をよく用いるが、こうした部品を増幅器のように不平衡ラインから成る部品と連結する場合、前記バルンのような構造が必要となる。こうしたバルントランスは分布定数回路(transmission line)の組合で構成してもよく、集中定数回路で具現してもよく、とりわけアンテナ分野に用いる場合は共振導波管の形で具現することもある。
【０００３】
最近、積層技術の発達につれて、米国特許6,285,273号のようにストリップラインを垂直に配置した積層型バルントランスも提案されている。図7は従来の積層型バルントランスを示す分解斜視図、図8は前記積層型バルントランスの外観斜視図であり、前記積層型バルントランス(101)はλ/4長さの4つのストリップライン(104、105、108、109)が各々形成された4つの誘電体シート(102c、102d、102f、102g)、接地電極(112、113、114)が各々形成された3つの誘電体シート(102a、102e、102h)、リード電極(103)が形成された1つの誘電体シート(102b)で成る。
【０００４】
前記において、第1ストリップライン(104)と第2ストリップライン(105)、第3ストリップライン(108)と第4ストリップライン(109)が各々電磁気的に結合して2つのカップラーを成し、前記第2ストリップライン(105)の一端(120b)と第3ストリップライン(108)の一端(108b)がバイアホールを通して内部接地電極(113)に電気的に連結される。
【０００５】
そして、前記接地電極(112、113、114)は全て外部電極(125、129、132)に連結され、前記第1ストリップライン(104)の一端はリード電極(103)を通して外部電極(131)に連結され、他端は外部電極(128)に連結される。そして、一端が接地電極(113)に連結された前記第2、3ストリップライン(105、108)の他端は外部電極(127、126)に各々連結され、残りの第4ストリップライン(109)の一端はオープン状態で、他端は外部電極(128)に連結される。即ち、前記第1ストリップライン(104)と第4ストリップライン(109)は外部電極(128)を通して連結されるのである。前記において、外部電極(125、129、132)は接地電極で、外部電極(126、127)は平衡信号出力端で、外部電極(131)は不平衡信号入力端である。従って、図7及び図8に示す積層型バルントランスは図9のような等価回路を備える。
【０００６】
【発明が解決しようとす課題】
ところで、前記のように構成された積層型バルントランスは4つのλ/4ストリップラインで2つのカップラーを具現するので、前記4つのλ/4ストリップラインを連結すべく多数の外部電極を必要とし、電極の構成及び構造が複雑になってしまう問題を抱えていた。
【０００７】
本発明は前記従来の問題点を解決すべく提案されたもので、その目的は、3つのλ/4ストリップラインから成り、 不平衡伝送ラインの不平衡信号を平衡伝送ラインの平衡信号に変換できる積層型バルントランスを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を成し遂げるための構成手段として、本発明の積層型バルントランスにおいて、第1ストリップラインが一側面に形成された第1誘電体シート；前記第1ストリップラインの下部に積層されて前記第1ストリップラインと電磁気的に結合される第2ストリップラインが一側面に形成された第2誘電体シート；前記第2誘電体シートの下部に積層されて接地電極が一側面に形成された第3誘電体シート；及び前記第3誘電体シートの下部に積層されて第3ストリップラインが形成された第4誘電体シートを含むことを特徴とする。さらに、前記積層型バルントランスは、外部表面に連結電極をさらに形成し、前記外部連結電極を通して、第2ストリップラインと第3ストリップラインとを電気的に連結することを特徴とする。さらに、前記積層型バルントランスは、外部表面に不平衡信号入力電極、第1及び第2平衡信号出力電極、接地電極をさらに形成し、第1ストリップラインの一端を接地電極に連結し、他端は不平衡信号入力電極に連結し、相互電気的に連結された第1及び第2ストリップラインの他端を各々第1及び第2平衡信号出力電極に連結することを特徴とする。さらに、前記積層型バルントランスは、前記第1ストリップラインを不平衡信号入力電極に連結する第1リード電極が形成された第5誘電体シート、前記第2ストリップラインを第1平衡信号出力電極に連結する第2リード電極が形成された第6誘電体シート、前記第3ストリップラインを第2平衡信号出力電極に連結する第3リード電極が形成された第7誘電体シートをさらに含むことを特徴とする。さらに、前記積層型バルントランスは最上層及び最下層に、一側面に接地電極が形成された第8及び第9誘電体シートをさらに形成することを特徴とする。
【０００９】
また、上述の目的を成し遂げるための構成手段として、本発明による積層型バルントランスは、不平衡信号が入出力される不平衡信号電極；第1及び第2平衡信号が入出力される第1及び第2平衡信号電極；グラウンドに連結される接地電極；一端が前記不平衡信号電極に連結され他端は前記接地電極に連結される第1ストリップラインが一側面に形成された第1誘電体シート；互いに一端ずつ相互連結され前記第1及び第2平衡信号電極に各々の他端が連結される第2及び第3ストリップラインが形成され、前記第2及び第3ストリップラインのうち1ラインが第1ストリップラインと相互対向するよう配置された第2ストリップラインが一側面に形成された第2誘電体シートを積層して成ることもできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面に基づき本発明の積層型バルントランスについて説明する。図1は本発明による積層型バルントランスの外形図で、積層型バルントランス(1)は六面体の誘電体ブロック(2)の表面に不平衡入力電極(2a)、第1及び第2平衡出力電極(2c、2f)、外部接地電極(2b、2e)、外部の他の構成に連結されない非接触(NC:not connected)電極(2d)を具備する。
【００１１】
前記誘電体ブロック(2)は多数の誘電体シートを積層して成るもので、内部積層構造は図2に示すとおりである。図2に基づき、積層型バルントランス(1)の積層構造を説明すれば次のとおりである。前記積層型バルントランス(1)は基本的に、第1ストリップライン(51)が一側面に形成された第1誘電体シート(24)、第2ストリップライン(52)が一側面に形成され前記第1誘電体シート(24)の下部または上部に平行に配置された第2誘電体シート(26)、接地電極(32)が一側面に印刷された第3誘電体シート(27)、第3ストリップライン(53)が一側面に印刷され前記第3誘電体シート(27)により第1及び第2誘電体シート(24、26)と電磁気的に分離された第4誘電体シート(29)から成る。
【００１２】
前記において、第1誘電体シート(24)、第2誘電体シート(26)、第3誘電体シート(27)、第4誘電体シート(29)の順で積層されてもよく、第2誘電体シート(26)、第1誘電体シート(24)、第3誘電体シート(27)、第4誘電体シート(29)の順で積層されてもよい。即ち、第1及び第2誘電体シート(24、26)と第6誘電体シート(25)との間に接地電極(32)が形成された第3誘電体シート(27)が挿まれる。
【００１３】
また、前記積層型バルントランス(1)は、前記第1、第2、第3ストリップライン(51、52、53)を各々図1の外部電極(2a、2c、2d、2f)に連結させるリード電極(41、42、43)が各々形成された第5、第6、第7誘電体シート(23、25、28)をさらに具備する。前記第1リード電極(41)の一端(41a)はNC電極(2d)に連結され、他端(41b)は第1ストリップライン(51)の一端(51b)にバイアホール(41c)により連結され、前記第1ストリップライン(51)の一側端子(51b)をNC電極(2d)に連結させる。そして、第2リード電極(42)は一端(42a)が不平衡信号入力電極(2a)に連結され、他端(42b)はバイアホール(42c)により第2ストリップライン(52)の一端(52b)に連結され、前記不平衡信号入力電極(2a)に印加された不平衡信号を第2ストリップライン(52)へ伝達する。
【００１４】
さらに、前記第3リード電極(43)は一端(43a)が第1平衡信号出力電極(2c)に連結され、他端(43b)がバイアホール(43c)により第3ストリップライン(53)の一端(53a)に連結され、第3ストリップライン(53)の終端から発生した第1平衡信号を第1平衡信号出力電極(2c)へ伝達する。前記に加えて、第1ストリップライン(51)の他端(51a)は直接第2平衡信号出力端(2f)に連結され、第2ストリップライン(52)の他端(52a)は接地に直接連結され、第3ストリップライン(53)の他端(53b)がNC電極(2d)に直接連結される。
【００１５】
さらに、前記積層型バルントランス(1)は、誘電体ブロック(2)の内部上下層に配置される接地電極(31、33)が形成された第8及び第9誘電体シート(22、30)をさらに有する。こうして、前記積層型バルントランス(1)は図3のような等価回路を成す。
【００１６】
前記構造において、前記第1、第2、第3ストリップライン(51、52、53)のパターン形態を変形させることにより、リード電極(41、42、43)無しで外部電極(2a、2b、2c、2d、2e、2f)に連結することもできる。前記積層型バルントランス(1)において、不平衡信号入力電極(2d)に所定周波数の不平衡信号を印加すると、前記信号は第2ストリップライン(52)と電磁気的にカップリングされた第1ストリップライン(51)に誘起され、前記第1ストリップライン(51)に誘起された信号はNC電極(2d)により連結された第3ストリップライン(53)へ伝わり、第1及び第2平衡信号出力端(2c、2f)に入力された不平衡信号と同じ周波数で位相は相異する平衡信号が出力される。
【００１７】
本発明は前記構造を変形して、前記第1及び第2ストリップライン(51、52)を1つの誘電体シート上に同時に形成することもでき、この場合、第1及び第2ストリップライン(51)と第3ストリップライン(53)とのカップリングを阻止するための接地電極(32)が不要になり、より単純な構造になる。
【００１８】
図4は上述した本発明の変形例による積層型バルントランスを示すもので、図5は前記本発明の変形例による積層型バルントランスの外形図を示し、図6はその等価回路図である。図4ないし図6によると、本発明の変形例において積層型バルントランス(61)は、可視的には多数の誘電体シートを積層して成る六面体形状の誘電体ブロック(62)、前記誘電体ブロック(62)の側面に形成される不平衡信号電極(71a)、第1及び第2平衡信号電極(71b、71c)、接地電極(71d、71e、71f)から成る。
【００１９】
そして、前記誘電体ブロック(62)は図4のように、最上部に位置する所定厚さの誘電体シート(62a)、前記誘電体シート(62a)の下部に積層され、その上部に接地電極(71d、71e、71f)に連結される接地パターン(63)が形成された誘電体シート(62b)、前記誘電体シート(62b)の下部に積層され、一端が前記接地電極(71d、71e、71f)に連結されて他端は不平衡信号電極(71a)に連結される第1ストリップライン(65)が形成された誘電体シート(62d)、前記誘電体シート(62d)の下部に積層され、前記第1ストリップライン(65)と平行して一端が第1平衡信号電極(71b)に連結される第2ストリップライン(66)と前記第2ストリップライン(66)の他端に連結されて前記第2平衡信号電極(71c)に連結される第3ストリップライン(67)とがその上面に共に形成される誘電体シート(62e)、前記誘電体シート(62e)の下部に積層され、接地電極(71d、71e、71f)に連結される接地パターン(70)が形成された誘電体シート(62g)、前記誘電体シート(62g)の下部に積層される所定厚さの誘電体シート(62b)を積層して成るものである。
【００２０】
さらに、前記誘電体ブロック(62)は前記第1ストリップライン(65)の一端を不平衡信号電極(71a)に連結するためのリード電極(64)が印刷された誘電体シート(62c)と、前記第2及び第3ストリップライン(66、67)を第1及び第2平衡信号電極(71b、71c)に連結するためのリード電極(68、69)が形成された誘電体シート(62f)をさらに含んでもよい。
【００２１】
図4の積層型バルントランス(61)において、第1ストリップライン(65)は図2の第2ストリップライン(52)に対応し、第2ストリップライン(66)は図2の第1ストリップライン(51)に対応し、第3ストリップライン(67)は図2の第3ストリップライン(53)に対応する。
【００２２】
前述の実施の形態で述べたように、前記積層型バルントランスは3つのλ/4ストリップライン(65、66、67)から成り、従来より更に単純な工程及び過程により製造できる。さらに、第2及び第3ストリップライン(66、67)を1つの誘電体シート(62c)上に形成することによって、前述の実施の形態の場合より更に軽薄化に有利になる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は上述のように、3つのλ/4ストリップラインから成る構造及び設計の容易な積層型バルントランスを具現させる効果がある。さらに、本発明のバルントランスは3つのλ/4ストリップラインで具現されるので最近RF部品の必需要件である小型化及び軽薄化に有利である。さらに、本発明のバルントランスは1つのカップラーと1つの独立的なλ/4ストリップラインで具現されるので、2つのカップラーを含む従来のバルントランスに比して、積層工程で起こり兼ねない整列エラー(mis-alignment)などへの敏感性が緩和する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による積層型バルントランスの外形図である。
【図２】本発明による積層型バルントランスの積層構造を示す分解斜視図である。
【図３】本発明による積層型バルントランスにより具現されるバルントランスの等価回路図である。
【図４】本発明の他の実施の形態による積層型バルントランスの積層構造を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の他の実施の形態による積層型バルントランスの外形を示す全体斜視図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による積層型バルントランスの等価回路図である。
【図７】従来の積層型バルントランスの分解斜視図である。
【図８】従来の積層型バルントランスの斜視図である。
【図９】従来の積層型バルントランスの等価回路図である。
【符号の説明】
1  積層型バルントランス
2  誘電体ブロック
2a、2b、2c、2d、2e、2f  電極
【図１】
2004208265.tif 000003
【図２】
2004208265.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004208265.tif 000008
【図７】
2004208265.tif 000009
【図８】
2004208265.tif 000010
【図９】
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