(57)【要約】【課題】  不平衡−平衡変換特性の確保と小型化に適したバラン、バランスフィルタおよび無線通信機器を提供する。【解決手段】  平衡側共振電極２１２とＧＮＤ電極４００−２との間に中間層２２０を介在させる。より具体的には、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させる。【選択図】  図１
2005260903.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、
前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させたことを特徴とするバラン。
【請求項２】
前記中間電極は、前記平衡側共振電極への接続パターンと、外部への接続パターンとを備えたことを特徴とする請求項１記載のバラン。
【請求項３】
前記中間電極の介在により、前記一対のＧＮＤ電極と、前記不平衡側共振電極と、前記平衡側共振電極とで構成されるストリップライン構造の共振特性が緩和されることを特徴とする請求項１記載のバラン。
【請求項４】
前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、前記中間電極は該一対の共振電極の双方と対向する位置に配置されることを特徴とする請求項１記載のバラン。
【請求項５】
前記中間電極は、前記平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とする請求項１記載のバラン。
【請求項６】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させたことを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項７】
前記フィルタ部と前記バラン部は、同一の誘電体材料で形成されたことを特徴とする請求項６記載のバランスフィルタ。
【請求項８】
前記中間電極は、前記平衡側共振電極への接続パターンと、外部への接続パターンとを備えたことを特徴とする請求項６記載のバランスフィルタ。
【請求項９】
アンテナと、バランスフィルタと、ＲＦ−ＩＣとを備え、該バランスフィルタは、複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続され、前記平衡側共振電極が前記ＲＦ−ＩＣに接続された無線通信機器において、
前記バランスフィルタは、前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させたことを特徴とする無線通信機器。
【請求項１０】
前記ＲＦ−ＩＣには、前記中間電極および前記平衡側共振電極を介してＤＣ信号が供給されることを特徴とする請求項９記載の無線通信機器。
【請求項１１】
一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、前記中間電極は該一対の共振電極の双方と対向する位置に配置されることを特徴とするバラン。
【請求項１２】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、前記中間電極は該一対の共振電極の双方と対向する位置に配置されることを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項１３】
一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記中間電極は、前記平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とするバラン。
【請求項１４】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記中間電極は、前記平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項１５】
一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、
前記不平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記中間電極は、前記不平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とするバラン。
【請求項１６】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記不平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記中間電極は、前記不平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項１７】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、該各平衡側共振電極はそれぞれ別の層に形成されたことを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項１８】
一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、
前記不平衡側共振電極または前記平衡側共振電極のいずれかと前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記中間電極は、前記ＧＮＤ電極よりも大きく形成されることを特徴とするバラン。
【請求項１９】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記不平衡側共振電極または前記平衡側共振電極のいずれかと前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、
前記中間電極は、前記ＧＮＤ電極よりも大きく形成されることを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項２０】
一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極と、
前記平衡側共振電極と前記中間電極との間に配置されたインダクタ電極と
を具備することを特徴とするバラン。
【請求項２１】
前記インダクタ電極は、前記平衡側共振電極への接続パターンと、外部への接続パターンとを備えたことを特徴とする請求項２０記載のバラン。
【請求項２２】
複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極と、
前記平衡側共振電極と前記中間電極との間に配置されたインダクタ電極と
を具備することを特徴とするバランスフィルタ。
【請求項２３】
前記インダクタ電極は、前記平衡側共振電極への接続パターンと、外部への接続パターンとを備えたことを特徴とする請求項２２記載のバランスフィルタ。
【請求項２４】
アンテナと、バランスフィルタと、ＲＦ−ＩＣとを備え、該バランスフィルタは、複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続され、前記平衡側共振電極が前記ＲＦ−ＩＣに接続された無線通信機器において、
前記バランスフィルタは、
前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極と、
前記平衡側共振電極と前記中間電極との間に配置されたインダクタ電極と
を具備することを特徴とする無線通信機器。
【請求項２５】
前記ＲＦ−ＩＣには、前記インダクタ電極および前記平衡側共振電極を介してＤＣ信号が供給されることを特徴とする請求項２４記載の無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、不平衡−平衡の信号変換を行うバランと、バランとフィルタを一体化させたバランスフィルタと、バランおよびフィルタを組み込んだ無線通信機器に関し、特に、小型化に有効なバランおよびバランスフィルタおよび無線通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信機器は、アンテナ、フィルタ、ＲＦスイッチ、パワーアンプ、ＲＦ−ＩＣ、バラン等の各種高周波素子によって構成される。ここで、アンテナやフィルタ等の共振素子は、接地電位を基準とした不平衡型の信号を扱うが、高周波信号の生成や処理を行うＲＦ−ＩＣは、平衡型の信号を扱うため、両者を接続する場合には、非平衡−平衡変換器として機能するバランが使用される。
【０００３】
また、近年は、バランとフィルタを一体化させたバランスフィルタも多数考案されており、無線通信機器の小型化が図られている。この種のバランスフィルタとしては、例えば下記特許文献に示された技術が知られている。
【特許文献１】特開２００３−０８７００８号公報  この特許文献１に開示されたバランスフィルタは、１／４波長の共振器を用いて設計されたフィルタとバランが誘電体基板上で実現された構造を有し、フィルタを構成する誘電体層とバランを構成する誘電体層が積層されて一体形成される。
【０００４】
また、同文献には、ＲＦ−ＩＣがＤＣ成分に重畳された平衡信号を要求する場合に対応すべく、バランの内部にＤＣ電源層を内層した構造が開示されており、さらなる小型化が図られている。同文献では、このＤＣ電源層の配置として、同文献の図１５、図２５、図２９に示されたＧＮＤの外側に配置する構造と、図２１に示されたバランの不平衡端子側電極とＧＮＤ電極との間に配置する構造が提案されている。
【０００５】
しかし、ＤＣ電源層をＧＮＤの外側に配置した構造では、ＤＣ電源層と平衡側共振電極との接続性等の要因により小型化に十分でなく、ＧＮＤ電極にＤＣ配線用の貫通孔が必須になる等の制約も生じる。
【０００６】
また、不平衡端子側電極とＧＮＤ電極との間に配置した構造では、不平衡端子側電極とＤＣ電源層との間に大きなストレイが付加されてインピーダンが変化し、フィルタから見たバランのインピーダンスが減少することによって、インピーダンス整合が難しくなる等の設計上望ましくない点が残る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明では、不平衡−平衡変換特性の確保と小型化に有効なバランおよびバランスフィルタおよび無線通信機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランにおいて、前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させたことを特徴とする。
【０００９】
上記中間電極の介在により、前記一対のＧＮＤ電極と、前記不平衡側共振電極と、前記平衡側共振電極とで構成されるストリップライン構造の共振特性が緩和されるため、誘電体基板の材料として高ε材料、例えばε８０を有する材料を使用することができ、その結果、低ε材料で形成したバランよりも小型化を図ることが可能になる。
【００１０】
誘電体の積層によって形成された従来のバランは、共振特性がセンシティブであるために、高ε材料で形成することができず、小型化には一定の限界があった。本発明では、中間電極を介在させることで、従来の課題であった共振特性を意図的に緩和させ、高ε材料の使用による小型化を可能にしている。
【００１１】
本発明で中間電極を平衡側共振電極とＧＮＤ電極との間に介在させた理由は、例えば、前述の特許文献１のように、不平衡側に中間電極を介在させると、不平衡側共振電極に対して大きなストレイが付加され、フィルタから見たインピーダンスが変化し、フィルタとバランのマッチングが困難になるからである。
【００１２】
ここで、バランを構成する不平衡側共振電極と平衡側共振電極としては、後述の実施形態で述べるようなストリップライン側の共振器で構成しても、ＬＣ型の共振器で構成しても良いが、ストリップライン型の方が中間電極の介在による共振緩和効果が顕著に得られるため、ストリップライン型で構成することが望ましい。また、ストリップライン型としては、λ／２型とλ／４型の２種類が良く知られているが、本発明は、いずれの場合にも適用可能である。
【００１３】
さらに、前記中間電極は、前記平衡側共振電極への接続パターンと、外部への接続パターンとを備えることが望ましく、この中間電極および平衡側共振電極を介して、ＲＦ−ＩＣにＤＣ信号を供給することが可能になる。このような構造により、ＤＣ供給用回路を外部に設けることなく、バランとＲＦ−ＩＣの接続のみで、ＤＣ供給手段を構成することが可能になる。
【００１４】
さらに、前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、前記中間電極は該一対の共振電極の双方と対向する位置に配置されることが望ましく、このように構成することで、両平衡端子間のバランスを確保することが可能になる。
【００１５】
さらに、前記中間電極は、前記平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることが望ましく、このように構成することで、平衡側共振電極への干渉を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の第２の手段は、  複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させたことを特徴とする。
【００１７】
このように、フィルタ部が接続される不平衡側共振電極とは反対側の平衡側共振電極とＧＮＤ電極との間に中間電極を介在させることで、フィルタ部から見たインピーダンス変化が抑制された状態でバラン部の共振緩和効果を得ることが可能になる。
【００１８】
さらに、前記フィルタ部と前記バラン部は、同一の誘電体材料で形成することが望ましく、このように構成することで、異種材の使用に伴う煩雑さ、例えば、焼成時の収縮差の調整等が不要になり、また、フィルタ部とバラン部の双方に高ε材料を使用することができるため、より小型化されたバランスフィルタを提供することが可能になる。
【００１９】
さらに、本第２の手段では、前述の第１の手段で述べた各種特徴を適宜組み合わせて構成することも可能である。
【００２０】
また、本発明の第３の手段は、アンテナと、バランスフィルタと、ＲＦ−ＩＣとを備え、該バランスフィルタは、複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続され、前記平衡側共振電極が前記ＲＦ−ＩＣに接続された無線通信機器において、前記バランスフィルタは、前記平衡側共振電極と、該平衡側共振電極に近い側のＧＮＤ電極との間に、中間電極を介在させたことを特徴とする。
【００２１】
このように構成することで、より小型化されたバランスフィルタがＲＦ−ＩＣとの接続部に組み込まれるため、無線通信機器の小型化が図られる。
【００２２】
さらに、前記ＲＦ−ＩＣには、前記中間電極および前記平衡側共振電極を介してＤＣ信号を供給することが望ましく、このように構成することで、ＤＣ供給機能をバランスフィルタに一体化させることができ、無線通信機器の小型化に適した構成となる。
【００２３】
また、本発明の第４の手段は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランまたはバランスフィルタにおいて、前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、前記中間電極は該一対の共振電極の双方と対向する位置に配置されることを特徴とする。
【００２４】
このように構成することで、一対の平衡側共振電極のバランスを確保した状態で中間層を配置することができる。
【００２５】
また、本発明の第５の手段は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランまたはバランスフィルタにおいて、前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、前記中間電極は、前記平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とする。
【００２６】
このように構成することで、平衡側共振電極と中間電極との干渉を防止することができる。
【００２７】
また、本発明の第６の手段は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランまたはバランスフィルタにおいて、前記不平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、前記中間電極は、前記不平衡側共振電極よりも前記ＧＮＤ電極に近い位置に配置されることを特徴とする。
【００２８】
このように構成することで、不平衡側共振電極と中間電極との干渉を防止することができる。
【００２９】
また、本発明の第７の手段は、複数の誘電体基板の積層により形成されたフィルタ部とバラン部とを備え、該バラン部は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置され、前記フィルタ部は、前記バラン部の不平衡側共振電極に接続されたバランスフィルタにおいて、前記平衡側共振電極は一対の共振電極で構成され、該各平衡側共振電極はそれぞれ別の層に形成されたことを特徴とする。
【００３０】
このように構成することで、フィルタ部とバラン部との接続時に平衡側のバランスが崩れることを防止できるため、挿入損失の低減が図られる。即ち、フィルタ部とバラン部の接合電極があると、ストレイ等の影響により、平衡側の位相バランスが崩れるため、平衡側ストリップラインの結合距離を異ならせることで、バランスを保つことが可能になる。
【００３１】
また、本発明の第８の手段は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランまたはバランスフィルタにおいて、前記不平衡側共振電極または前記平衡側共振電極のいずれかと前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極を備え、前記中間電極は、前記ＧＮＤ電極よりも大きく形成されることを特徴とする。
【００３２】
このように構成することで、中間電極と外部電極との干渉が防止される。
【００３３】
また、本発明の第９の手段は、一対のＧＮＤ電極が形成された誘電体層と、不平衡側共振電極が形成された誘電体層と、平衡側共振電極が形成された誘電体層とを具備し、前記一対のＧＮＤ電極間に前記不平衡側共振電極と平衡側共振電極とが積層配置されたバランまたはバランスフィルタにおいて、前記平衡側共振電極と前記ＧＮＤ電極との間に配置された中間電極と、前記平衡側共振電極と前記中間電極との間に配置されたインダクタ電極とを具備することを特徴とする。
【００３４】
ここで、前記インダクタ電極は、前記平衡側共振電極への接続パターンと、外部への接続パターンとを備えることが望ましく、このように構成することで、インダクタ電極を介した外部からのＤＣ供給が可能となり、その結果として、不要なピークをシフトさせることが可能になる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明によれば、バランおよびバランスフィルタおよび無線通信機器の小型化が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明に係るバラン、バランスフィルタおよび無線通信機器の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。尚、本発明は、以下説明する実施形態に限らず適宜変更可能である。
【００３７】
図１は、本発明に係るバランの特徴を示す断面図である。同図に示すように、本発明に係るバラン１０は、一対のＧＮＤ電極４００−１と４００−２の間に、不平衡側共振電極２１０と、平衡側共振電極２１２が配置され、これらによってストリップライン構造が形成される。
【００３８】
同図に示すバランは、このストリップライン構造のうち、平衡側共振電極２１２とＧＮＤ電極４００−２との間に、中間電極２２０が配置されて、共振特性の緩和が図られる。中間層は、同図に示すように、平衡側共振電極２１２より長く形成し、長手方向の全長にわたって平衡側共振電極２１２とＧＮＤ電極４００−２との間に介在させておくことが望ましい。
【００３９】
不平衡側共振電極２１０は、バラン１０の不平衡端子Ｚ<SUB>ＵＢ</SUB>に接続され、平衡側共振電極２１２は、バラン１０の平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬ</SUB>に接続され、これらＺ<SUB>ＵＢ</SUB>とＺ<SUB>ＢＬ</SUB>がバラン１０の外部端子となる。
【００４０】
このバラン１０を無線通信機器に組み込む場合には、バラン１０の不平衡端子Ｚ<SUB>ＵＢ</SUB>にフィルタが接続され、平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬ</SUB>にＲＦ−ＩＣが接続される。
【００４１】
図２は、図１に示した平衡側共振電極と中間電極との対向関係を示す平面図である。同図に示すように、図１に示した平衡側共振電極２１２は、第１のλ／４共振電極２１２ａと、第２のλ／４共振電極２１２ｂとで構成され、これらλ／４共振電極は、誘電体基板２０上に電極パターンとして形成され、該各λ／４共振電極は、平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬａ</SUB>およびＺ<SUB>ＢＬｂ</SUB>にそれぞれ接続される。
【００４２】
ここで、図１に示した中間電極２２０は、λ／４共振電極２１２ａ、２１２ｂとは別の誘電体基板上に形成されており、同図中に点線で示すように、λ／４共振電極２１２ａ、２１２ｂの双方と対向する位置に配置される。尚、同図に示す例では、λ／４共振電極２１２ａ、２１２ｂが平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬａ</SUB>およびＺ<SUB>ＢＬｂ</SUB>に接続される端部付近は、中間電極２２０との重なりが見れないが、中間電極２２０の面積を拡大して、当該接続部付近にも対向させる構造としても良い。
【００４３】
また、同図に示す例では、平衡側共振電極２１２ａおよび２１２ｂを同一の誘電体基板２０上に形成したが、これらを異なる誘電体基板上に形成し、各平衡側共振電極２１２ａおよび２１２ｂと不平衡側共振電極またはＧＮＤ電極との距離を調整することで、平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬａ</SUB>とＺ<SUB>ＢＬｂ</SUB>とのバランスを調整する構成としても良い。
【００４４】
図３は、図１に示した平衡側共振電極と中間電極との積層方向の位置関係を示す断面図である。同図に示すように、平衡側共振電極２１２と中間電極２２０との距離をＡ、中間電極２２０とＧＮＤ電極４００−２との距離をＢとすると、Ａ＞Ｂとなる位置関係、即ち、中間電極２２０は、平衡側共振電極２１２よりもＧＮＤ電極４００−２の近くに配置されることが望ましく、このように配置することで、平衡側共振電極２１２と中間電極２２０との干渉を防止することができる。
【００４５】
望ましくは、不平衡側共振電極２１０とＧＮＤ電極４００−１との距離Ｃを、平衡側共振電極２１２と中間電極２２０との距離Ａと同等以上、即ち、Ｃ≧Ａとする。このように、不平衡側共振電極２１０とＧＮＤ電極４００−１との距離Ｃを大きく取ることで、不平衡側共振電極２１０と平衡側共振電極２１２との間に望ましい結合が得られる。
【００４６】
図４は、本発明に係るバランスフィルタの第１の形態を示す断面図である。同図に示すバランスフィルタ１２は、バランとフィルタを一体形成したものであり、フィルタ部１００およびバラン部がそれぞれ複数の誘電体基板を積層して形成され、これらフィルタ部１００とバラン部２００とが接続部３００で接続された構造を有する。
【００４７】
フィルタ部１００は、λ／２ストリップ共振器、λ／４型ストリップ共振器、ＬＣ型共振器等で構成され、バラン部２００は、前述の図１で述べた構造と同様に構成され、接続部３００を介して、フィルタ部１００が不平衡側共振電極２１０に接続される。尚、接続部３００は、ビアで構成してもパターンで構成しても良い。また、フィルタ部１００の構成としては、特開２００２−１１１３１０に記載された構造を適用することが可能である。
【００４８】
このバランスフィルタ１２は、外部端子として、フィルタ部１００への入出力ポートとなるＺ<SUB>ＦＬＴ</SUB>と、バラン部２００への入出力ポートとなるＺ<SUB>ＢＬ</SUB>を備え、このバランスフィルタ１２が無線通信機器に組み込まれる場合には、Ｚ<SUB>ＦＬＴ</SUB>端子にＲＦ−ＳＷやデュプレクサなどの分波器が形成され、Ｚ<SUB>ＢＬ</SUB>端子にＲＦ−ＩＣが接続される。
【００４９】
図５は、本発明に係るバランスフィルタの第２の形態を示す断面図である。同図に示すバランスフィルタ１２は、フィルタ部１００とバラン部２００を併置し、これらをパターン型の接続部３００で接続した例である。その他は、図４に示した形態と同様に構成される。尚、接続部３００は、同図に示すように、不平衡側共振電極２１０を延長して形成し、接続用の余分な層を設けずに構成することが望ましい。
【００５０】
図６は、本発明に係るバランスフィルタの第３の形態を示す断面図である。同図に示すバランスフィルタ１２は、バラン部２００を構成する各種電極が実装面２２に対して垂直に配置された構造、即ち、バラン部２００を構成する誘電体基板の積層方向が実装面２２に対して平行に実装される形態を示す例である。このように構成される場合は、バランスフィルタ１２の外部端子Ｚ<SUB>ＦＬＴ</SUB>とＺ<SUB>ＢＬ</SUB>は、同図に示すように実装面２２に向かって延設し、バランスフィルタ１２の底面に露呈させて形成することが望ましい。その他は、図４に示した形態と同様に構成される。
【００５１】
図７は、本発明に係る無線通信機器に組み込まれるＲＦフロントエンド部の構成を示す回路ブロック図である。同図に示す無線通信回路は、送信経路ＴＸと受信経路ＲＸの双方にバランを組み込み、送信経路ＴＸ側に配置したバランにＤＣ電源を供給した例である。
【００５２】
同図に示すように、この無線通信回路１４は、電波の送受信を行うアンテナＡＮＴと、送信経路ＴＸと受信経路ＲＸの切替を行う高周波スイッチＲＦ−ＳＷと、送信経路ＴＸの信号を増幅するパワーアンプＰＡと、受信経路ＲＸの信号を増幅するローノイズアンプＬＮＡと、送信経路ＴＸおよび受信経路ＲＸのそれぞれに配置されたバンドパスフィルタＢＰＦおよびバランＢａｌｕｎと、高周波信号の生成や処理を行う集積回路ＲＦ−ＩＣとから構成される。尚、送信経路ＴＸと受信経路ＲＸの切替は、集積回路ＲＦ−ＩＣの制御ポートＣＯＮＴから出力される信号によって行われる。
【００５３】
アンテナＡＮＴが受信した信号は、高周波スイッチＲＦ−ＳＷ、ローノイズアンプＬＮＡ、バンドパスフィルタＢＰＦを経由して、ＧＮＤ電位を基準とした不平衡信号の形でバランＢａｌｕｎに入力され、この不平衡信号が受信用のバランＢａｌｕｎによって１８０°の位相差を有する平衡信号に変換され、集積回路ＲＦ−ＩＣの受信ポートＲＸに入力される。
【００５４】
一方、集積回路ＲＦ−ＩＣが生成した送信信号は、平衡信号の形で送信ポートＴＸから送信用のバランＢａｌｕｎに入力され、このバランＢａｌｕｎによって、ＤＣバイアスが平衡端子に印加された状態で平衡信号が不平衡信号に変換され、バンドバスフィルタＢＰＦ、パワーアンプＰＡ、高周波スイッチＲＦ−ＳＷを経由して、アンテナＡＮＴから放出される。
【００５５】
ここで、同図に組み込まれるバランＢａｌｕｎは、図１〜図３に示した構造で構成しても良く、また、バンドバスフィルタＢＰＦとバランＢａｌｕｎは、図４〜図６に示した構造で一体化しバランスフィルタとして構成しても良い。このとき、ＤＣ信号が供給されるバランＢａｌｕｎについては、図１に示した中間電極２２０をＤＣ供給用に使用することが望ましい。
【００５６】
図１〜図６で説明したフィルタへの入出力端子Ｚ<SUB>ＦＬＴ</SUB>、バランの不平衡端子Ｚ<SUB>ＵＢ</SUB>、平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬ</SUB>は、それぞれ同図中に符号で示した位置に配置される。
【００５７】
尚、同図に示す例では、送信経路ＴＸに配置したバランにＤＣ信号を加える構成について説明したが、無線通信回路の仕様に応じて、受信経路ＲＸ側にＤＣ信号を加える構成としても良く、また、送信および受信のいずれの経路にもＤＣ信号を加えない構成としても良い。
【００５８】
図８は、図７に示した送信側バランＢａｌｕｎの等価回路を示す回路ブロック図である。同図に示すように、ＤＣ信号が供給される送信側バランＢａｌｕｎは、不平衡側の共振電極を構成するストリップライン共振器ＳＬ１ａおよびＳＬ１ｂと、平衡側の共振電極を構成するストリップライン共振器ＳＬ２ａおよびＳＬ２ｂと、交流信号のバイパス用のコンデンサＣ１およびＣ２とから構成され、バンドパスフィルタＢＰＦとは、不平衡端子Ｚ<SUB>ＵＢ</SUB>を介して不平衡端子側で接続され、集積回路ＲＦ−ＩＣとは、平衡端子Ｚ<SUB>ＢＬａ</SUB>およびＺ<SUB>ＢＬｂ</SUB>を介して平衡端子側で接続される。ここで、交流信号のバイパス用のコンデンサＣ１およびＣ２は、前述の中間電極２２０とＧＮＤ電極４００−２との間に生じる容量結合によって提供される。
【００５９】
図９は、図７に示した受信側バランＢａｌｕｎの等価回路を示す回路ブロック図である。同図に示すように、この受信側バランは、図８に示した送信側バランからＤＣ供給部分を省略した構成を有し、送信側バランの交流信号のバイパス用コンデンサＣ１およびＣ２に替えて、バランの特性調整用コンデンサＣ３を備えた構造を有する。このコンデンサＣ３は、前述の中間電極２２０とＧＮＤ電極４００−２との間に生じる容量結合によって提供される。
【００６０】
図１０は、本発明に係るバランスフィルタ１０の外観構造を示す斜視図である。同図に示すように、このバランスフィルタ１２は、図７に示したバンドパスフィルタＢＰＦとバランＢａｌｕｎが一体形成された構造を有し、外部端子電極として、不平衡端子５１０と、平衡端子５１２ａ、５１２ｂと、ＤＣ端子５１４と、ＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂとを備える。
【００６１】
図１１は、図１０に示したバランスフィルタのＡ−Ａ’視図を示す断面図である。同図に示すように、このバランスフィルタは、フィルタ部１００とバラン部２００が積層方向に領域を２分して一体形成された構造を有し、フィルタ部１００とバラン部２００の間に介、在したＧＮＤ電極４００−３がこれらの干渉防止層として機能する。
【００６２】
フィルタ部１００は、共振電極１１６ａ、１１６ｂがＧＮＤ電極４００−１、４００−３の間に配置されたストリップ共振構造を有し、この共振電極１１６ａ、１１６ｂを中心として、これらの積層方向両側に共振電極１１６ａと１１６ｂの結合度を調整する結合電極１１４−１、１１４−２が配置される。
【００６３】
さらにその外側には、共振電極１１６ａ、１１６ｂの開放端を折り返した構造を提供する共振折返電極１１２−１ａ、１１２−１ｂ、１１２−２ａ、１１２−２ｂが配置され、各共振電極と各共振折返電極とは、共振器折返ビア１１２ａ、１１２ｂによって相互に接続される。
【００６４】
さらに、各共振折返電極の外側には、ＧＮＤ電極５１６ａに接続された波長短縮電極１１０−１ａ、１１０−１ｂ、１１０−２ａ、１１０−２ｂが各共振折返電極に対向した形で配置される。
【００６５】
共振電極１１６ａは、フィルタ入出力電極１１８ａを介して図１０に示した不平衡端子５１０に接続され、共振電極１１６ｂは、フィルタ入出力電極１１８ｂと接続部３００を介してバラン部２００の不平衡側共振電極２１０に接続される。
【００６６】
接続部３００は、接続ビア３１０−１と、接続パターン３１２と、接続ビア３１０−２とから構成され、同図に示す配置により、フィルタ部１００とバラン部２００とが接続される。ここで、ＧＮＤ電極４００−３には、接続ビア３１０−２を貫通させるための貫通孔が設けられる。
【００６７】
バラン部２００は、互いに対向配置された不平衡側共振電極２１０および平衡側共振電極２１２がＧＮＤ電極４００−３と４００−２との間に配置されたストリップ共振構造を有し、平衡側共振電極２１２とＧＮＤ電極４００−２との間に中間電極２２０が配置される。
【００６８】
中間電極２２０は、入出力電極２２２を介して図１０のＤＣ端子５１４に接続されるとともに、接続ビア２２４を介して平衡端子側共振電極２１２に接続される。この中間電極２２０は、平衡端子側共振電極２１２とＧＮＤ電極４００−２との間に生じる容量結合を伴ってＤＣ供給層として機能する。尚、中間電極２２０は、同図に示すように、平衡端子側共振電極２１２よりもＧＮＤ電極４００−２に近い位置に配置することが望ましい。
【００６９】
尚、平衡端子側共振電極２１２は、図１０に示した不平衡端子５１２ａ、５１２ｂに接続され、ＧＮＤ電極４００−１、４００−２、４００−３は、図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続される。
【００７０】
図１２は、図１０に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第１の平面図である。同図に示すように、このバランスフィルタは、各種電極パターンが形成された複数の誘電体基板の積層により構成される。ここで、各誘電体基板は同一材料で構成することが望ましく、特に、小型化を図る場合には、該各誘電体基板は高ε材料を用いて形成することが望ましい。以下、上層から順に各誘電体基板上に形成された各電極の特徴を説明する。
【００７１】
誘電体層２０−１は、図１０に示したバランスフィルタの天面となる層であり、その表面には、外部端子５１０、５１２ａ、５１２ｂ、５１４、５１６ａ、５１６ｂが外部電極として同図に示した配置で形成される。
【００７２】
誘電体層２０−１には、ＧＮＤ電極４００−１が同図に示す形状で形成され、以下、同様に、誘電体層２０−３には波長短縮電極１１０−１ａ、１１０−１ｂが、誘電体層２０−４には共振折返電極１１２−１ａ、１１２−１ｂが、誘電体層２０−５には結合電極１１４−１および共振器折返ビア１２２−１ａ、１２２−１ｂが、誘電体層２０−６には共振電極１１６ａ、１１６ｂおよびフィルタ入出力電極１１８ａ、１１８ｂが形成される。
【００７３】
誘電体層２０−２に形成されたＧＮＤ電極４００−１は、該電極の上下両端部で図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続され、誘電体層２０−３に形成された波長短縮電極１１０−１ａ、１１０−１ｂは、該電極の上側端部で図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続され、誘電体層２０−６に形成された共振電極１１６ａ、１１６ｂは、該電極の下側端部で図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続される。
【００７４】
誘電体層２０−４に形成された共振折返電極１１２−１ａ、１１２−１ｂは、接続ビア１１２−１ａ、１１２−ｂを介して、誘電体層２０−６に形成された共振電極１１６ａ、１１６ｂの開放端側に接続され、共振電極１１６ａは、フィルタ入出力電極１１８ａを介して図１０に示した不平衡端子５１０に接続される。
【００７５】
以下、各層を接続するビアの経路を点線で、ビアの接続点を黒点で示す。尚、点線で示したビアの経路は、図示しない複数の誘電体層を用いてビアの長さを調整する構成としても良い。
【００７６】
図１３は、図１０に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第２の平面図である。同図に示すように、誘電体層２０−７には結合電極１１４−２が形成され、誘電体層２０−８には共振折返電極１２２−２ａ、１２２−２ｂが形成され、誘電体層２０−９には波長短縮電極１１０−２ａ、１１０−２ｂが形成され、誘電体層２０−１０には、接続パターン３１２が形成され、誘電体層２０−１１には接続ビア３１０−２が形成され、誘電体層２０−１２にはＧＮＤ電極４００−３が形成される。
【００７７】
誘電体層２０−９に形成された波長短縮電極１１０−２ａ、１１０−２ｂは、該電極の上側端部で図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続され、誘電体層２０−１２に形成されたＧＮＤ電極４００−３は、該電極の上下両端部で図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続され、このＧＮＤ電極４００−３には、接続ビア３１０−２を貫通させるための貫通孔が設けられる。
【００７８】
ここで、誘電体層２０−７、２０−８に形成された各電極は、共振器折返ビア１２２−２ａ、１２２−２ｂを介して図１２の誘電体層２０−６に形成された共振電極１１６ａ、１１６ｂに接続される。
【００７９】
また、誘電体層２０−１０に形成された接続パターン３１２は、接続ビア３１０−１を介して、図１２の誘電体層２０−６に形成されたフィルタ入出力電極１１８ｂに接続される。
【００８０】
図１４は、図１０に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第３の平面図である。同図に示すように、誘電体層２０−１３には不平衡端子電極２１０ａ、２１０ｂが形成され、誘電体層２０−１４には平衡側共振電極２１２ａ、２１２ｂが形成され、誘電体層２０−１５には接続ビア２２４ａ、２２４ｂが形成され、誘電体層２０−１６には、中間電極２２０および入出力電極２２２が形成され、誘電体層２０−１７にはＧＮＤ電極４００−２が形成され、誘電体層２０−１８には、外部端子５１０、５１２ａ、５１２ｂ、５１４、５１６ａ、５１６ｂが外部電極として形成される。尚、誘電体層２０−１８は、図１０に示したバランスフィルタを底面から見たときの平面図構造である。
【００８１】
ここで、誘電体層２０−１３に形成された不平衡側共振電極２１０ａ、２１０ｂは、不平衡電極の端部２１１ａ側で、接続ビア３１０−２を介して、図１３の誘電体層２０−１０に形成された接続パターン３１２に接続される。
【００８２】
また、誘電体層２０−１４に形成された平衡側共振電極２１２ａ、２１２ｂは、平衡電極の端部２１３ａ１、２１３ｂ１から接続ビア２２４ａ、２２４ｂを介して、誘電体層２０−１６に形成された中間層２２０に接続されるとともに、平衡電極の端部２１３ａ２、２１３ｂ２から図１０に示した平衡端子５１２ａ、５１２ｂに接続される。
【００８３】
また、誘電体層２０−１６に形成された中間電極２２０は、入出力電極２２２を介して図１０に示したＤＣ端子５１４に接続され、誘電体層２０−１７に形成されたＧＮＤ電極４００−２は、該電極の上下両端部で図１０に示したＧＮＤ端子５１６ａ、５１６ｂに接続される。
【００８４】
図１５は、図１０に示したバランスフィルタの第１の変形例を示すＡ−Ａ’断面視図である。このバランスフィルタは、図１１の構造に比べて、フィルタ部１００を構成する共振電極１１６ａ、１１６ｂを不平衡端子５１２側にずらして配置し、接続パターン３１２を省略した場合の例である。この構成では、接続部３００が接続ビア３１０のみで構成され、該接続ビア３１０によって、フィルタ入出力電極１１８ｂと不平衡側共振電極２１０とが相互接続される。その他は、図１１と同様に構成される。
【００８５】
図１６は、図１０に示したバランスフィルタの第２の変形例を示すＡ−Ａ’断面視図である。このバランスフィルタは、図１１の共振電極を２極から３極に拡張した場合の例である。
【００８６】
同図に示すように、この例では、３つの共振電極１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃと、該各共振電極の上下にそれぞれ配置された、結合電極１１４−１、１１４−２と、共振折返電極１１２−１ａ、１１２−１ｂ、１１２−１ｃ、１１２−２ａ、１１２−２ｂ、１１２−２ｃと、波長短縮電極１１０−１ａ、１１０−１ｂ、１１０−１ｃ、１１０−２ａ、１１０−２ｂ、１１０−２ｃとが設けられ、共振電極１１６ｂと１１６ｃの間に接続部３００が設けられる。その他は、図１１と同様に構成される。尚、接続部３００は、共振電極１１６ａと１１６ｂの間に配置しても良く、また、共振電極１１６ａまたは１１６ｃの外側に配置しても良い。
【００８７】
図１７は、図１６に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第１の平面図であり、図１８は、第２の平面図である。これらの図は、図１２〜図１４に示した平面図のうち、図１６に示したバランスフィルタの特徴となる層を抽出して示したものである。
【００８８】
図１７および図１８に示すように、バランスフィルタを２極から３極に拡張する場合には、誘電体層２０−３、２０−４、２０−６、２０−８、２０ー９に形成された波長短縮電極、共振折返電極、共振電極をそれぞれａ、ｂ、ｃの３極分設け、誘電体層２０−５に形成された結合電極１１４−１により共振電極１１６ａと１１６ｂを結合させるとともに、誘電体層２０−７に形成された結合電極１１４−２により共振電極１１６ｂと１１６ｃを結合させ、３つの共振器折返ビア１２２−１ａ、１２２ー１ｂ、１２２ー１ｃを用いて、共振電極と共振折返電極とを接続する。
【００８９】
フィルタ部とバラン部との接続は、接続ビア３１０−１、３１０−２を介して、誘電体層２０−６に形成されたフィルタ入出力１１８ｂの先端と、誘電体層２０−１３に形成された不平衡側共振電極の端部２１１ａとを接続することで提供される。その他は、図１２〜図１４と同様に構成される。
【００９０】
図１９は、図１０に示したバランスフィルタの第３の変形例を示すＡ−Ａ’断面視図である。このバランスフィルタは、フィルタ部１００とバラン部２００とが併置された構造を有する。
【００９１】
このように、フィルタ部１００とバラン部２００を併置する場合には、不平衡端子５１０側にフィルタ部１００を配置するとともに、平衡端子５１２側にバラン部２００を配置し、フィルタ入出力電極１１８ｂとバラン部２００の不平衡側共振電極２１０とを接続ビア３１０で接続する。
【００９２】
ここで、ＧＮＤ電極４００−１と４００−２は、フィルタ部１００とバラン部２００で共用されてそれぞれストリップ共振構造を構成し、中間層２２０は、フィルタ部１００とバラン部２００の両方と対向する状態で配置される。その他は、図１１と同様に構成される。
【００９３】
図２０は、図１９に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第１の平面図であり、図２１は第２の平面図である。これらの図に示すように、基本的な層構造は、図１２〜図１４と同様に構成されるが、本変形例では、フィルタ部の共振電極１１６ａ、１１６ｂが形成された誘電体層３０−６が、バラン部の不平衡側共振電極２１０ａ、２１０ｂが形成された誘電体層３０−３と、平衡側共振電極２１２ａ、２１２ｂが形成された誘電体層３０−７との間に配置された構造を有する。
【００９４】
そして、誘電体層３０−３に形成された不平衡側共振電極２１０ａ、２１０ｂの端部２１１ａと、誘電体層３０−６に形成されたフィルタ入出力電極１１８ｂとが、接続ビア３１０によって接続されるとともに、誘電体層３０−７に形成された平衡側共振電極２１２ａ、２１２ｂの端部２１３ａ、２１３ｂと反対側の先端と、誘電体層３０−９に形成された中間層２２０とが接続ビア２２４ａ、２２４ｂによって接続される。
【００９５】
図２２乃至図２４は、図１２乃至図１４に示した構造の別の例を示す平面図である。これらの図面に示すように、本発明の実施形態は適宜変更が可能であり、例えば、図２２に示すように、フィルタ入出力電極１１８ｂの先端を折り曲げて、上層のに向けてビアを設けても良い。
【００９６】
また、図２４に示すように、不平衡側共振電極２１０ａおよび２１０ｂと、平衡側共振電極２１２ａおよび２１２ｂの形状を図１２と異ならせても良く、また、該各平衡側共振電極と中間電極２２０との間にインダクタ電極２２１を介在させ、このインダクタ電極２２１をＤＣ端子５１４と接続することで、図１２のように中間電極２２０からではなく、インダクタ経由のＤＣ供給構成としても良い。
【００９７】
また、中間電極２２０の面積をＧＮＤ電極４００−２の面積よりも大きく形成することで、即ち、ＧＮＤ電極４００−２の面積を中間電極２２０の面積よりも小さく形成することで、外部端子との干渉を避ける構成としても良い。
【００９８】
図２５は、図２２乃至図２４に示した構造の等価回路を示す回路図である。同図に示すように、図２４に示したインダクタ電極２２１は、ＤＣ供給ラインにインダクタンスＬを挿入した回路と等価となり、このインダクタンスＬとキャパシタンスＣ１およびＣ２とでフィルタ回路が形成され、不要信号の除去や不要ピークの周波数シフトが可能となる。
【００９９】
図２６は、図３の変形例を示す断面図である。同図に示すように、中間電極を不平衡端子側に配置することも可能であり、この場合は、不平衡側共振電極２１０と中間電極２２０との距離をＡ、中間電極２２０とＧＮＤ電極４００−１との距離をＢとすると、Ａ＞Ｂとなる位置関係、即ち、中間電極２２０は、不平衡側共振電極２１０よりもＧＮＤ電極４００−１の近くに配置されることが望ましく、このように配置することで、不平衡側共振電極２１０と中間電極２２０との干渉を防止することができる。
【０１００】
図２７は、図１１の変形例を示す断面図である。同図に示すように、平衡側共振電極２１２ａおよび２１２ｂとをそれぞれ別層に形成し、不平衡側共振電極２１０に対する結合距離を異ならせる構成としても良い。このように構成することで、平衡側共振電極２１２ａと２１２ｂとのバランス調整が可能になり、挿入損失の低い最適構成を得ることも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明によれば、バランおよびバランスフィルタの小型化を図ることができるため、より小型化が要求される無線通信機器への適用が期待される。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】本発明に係るバランの特徴を示す断面図である。
【図２】図１に示した平衡側共振電極と中間電極との対向関係を示す平面図である。
【図３】図１に示した平衡側共振電極と中間電極との積層方向の位置関係を示す断面図である。
【図４】本発明に係るバランスフィルタの第１の形態を示す断面図である。
【図５】本発明に係るバランスフィルタの第２の形態を示す断面図である。
【図６】本発明に係るバランスフィルタの第３の形態を示す断面図である。
【図７】本発明に係る無線通信機器に組み込まれるＲＦフロントエンド部の構成を示す回路ブロック図である。
【図８】図７に示した送信側バランＢａｌｕｎの等価回路を示す回路ブロック図である。
【図９】図７に示した受信側バランＢａｌｕｎの等価回路を示す回路ブロック図である。
【図１０】本発明に係るバランスフィルタ１０の外観構造を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示したバランスフィルタのＡ−Ａ’視図を示す断面図である。
【図１２】図１０に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第１の平面図である。
【図１３】図１０に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第２の平面図である。
【図１４】図１０に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第３の平面図である。
【図１５】図１０に示したバランスフィルタの第１の変形例を示すＡ−Ａ’断面視図である。
【図１６】図１０に示したバランスフィルタの第２の変形例を示すＡ−Ａ’断面視図である。
【図１７】図１６に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第１の平面図である。
【図１８】図１６に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第２の平面図である。
【図１９】図１０に示したバランスフィルタの第３の変形例を示すＡ−Ａ’断面視図である。
【図２０】図１９に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第１の平面図である。
【図２１】図１９に示したバランスフィルタを構成する各種電極の構造を示す第２の平面図である。
【図２２】図１２に示した構造の別の例を示す平面図である。
【図２３】図１３に示した構造の別の例を示す平面図である。
【図２４】図１４に示した構造の別の例を示す平面図である。
【図２５】図２２乃至図２４に示した構造の等価回路を示す回路図である。
【図２６】図３の変形例を示す断面図である。
【図２７】図１１の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…バラン、１２…バランスフィルタ、１４…無線通信回路、２０…誘電体基板、２２…実装面、１００…フィルタ部、１１０…波長短縮電極、１１２…共振折返電極、１１４…結合電極、１１６…共振電極、１１８…フィルタ入出力電極、１２２…共振器折返ビア、２００…バラン部、２１０…不平衡側共振電極、２１１…不平衡電極の端部、２１２…平衡側共振電極、２１３…平衡電極の端部、２２０…中間電極、２２１…インダクタ電極、２２２…入出力電極、２２４…接続ビア、３００…接続部、３１０…接続ビア、３１２…接続パターン、４００…ＧＮＤ電極、５１０…不平衡端子、５１２…平衡端子、５１４…ＤＣ端子、５１６…ＧＮＤ端子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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