(57)【要約】  本技術は、流体冷却式バラン変成器を提示し、この流体冷却式バラン変成器は、第１の面と、反対側の第２の面とを有する基板プレートと、第１の面と第２の面それぞれに配置された第１の伝導性要素と第２の伝導性要素と、第１の伝導性要素と第２の伝導性要素とにそれぞれ電気的に接続されている第１の信号ポートと第２の信号ポートと、冷却モジュールとを有している。第２の伝導性要素は、第１の伝導性要素に変換結合されており、かつ第１の伝導性要素から電気的に絶縁されている。冷却モジュールは、第１の管状部材を含んでいる。第１の管状部材は、第１の管状部材内に冷却流体を受け入れる流体入口と、第１の管状部材内で冷却流体の流れを導く流路と、第１の管状部材から冷却流体を放出する流体出口とを含んでいる。第１の管状部材の流路は、第１の伝導性要素と熱接触して配置されている。
2018506842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体冷却式バラン変成器（１０）であって、
・相互に反対側に位置する第１の面（５１）と第２の面（５２）とを有する基板プレート（５）と、
・前記基板プレート（５）の前記第１の面（５１）に配置された第１の伝導性要素（３）と、
・前記第１の伝導性要素（３）に変換結合されており、かつ前記第１の伝導性要素（３）から電気的に絶縁されている、前記基板プレート（５）の前記第２の面（５２）に配置されている第２の伝導性要素（４）と、
・前記第１の伝導性要素（３）に電気的に接続されている第１の信号ポート（１）と、
・前記第２の伝導性要素（４）に電気的に接続されている第２の信号ポート（２）と、
・第１の管状部材（２１）を有している冷却モジュール（２０）とを含んでおり、
前記第１の管状部材（２１）は、当該第１の管状部材（２１）内に冷却流体を受け入れるように適合されている流体入口（２２）と、前記第１の管状部材（２１）内で冷却流体の流れを導くように適合されている流路（２３）と、前記第１の管状部材（２１）から前記冷却流体を放出するように適合されている流体出口（２４）とを含んでおり、
前記第１の管状部材（２１）の前記流路（２３）は、前記第１の伝導性要素（３）と熱接触して配置されている、流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項２】
前記第１の伝導性要素（３）の少なくとも一部は、前記基板プレート（５）の前記第１の面（５１）に印刷されている、請求項１記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項３】
前記第２の伝導性要素（４）の少なくとも一部は、前記基板プレート（５）の前記第２の面（５２）に印刷されている、請求項１または２記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項４】
前記第１の管状部材（２１）と前記第１の伝導性要素（３）との直接的な物理的接触によって、前記第１の管状部材（２１）の前記流路（２３）は、前記第１の伝導性要素（３）と熱接触して配置されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項５】
前記第１の伝導性要素（３）は、前記第１の伝導性要素（３）を接地するための接地点（６）を含んでおり、前記第１の管状部材（２１）の前記流体入口（２２）と前記流体出口（２４）とのうちの少なくとも１つは、前記第１の伝導性要素（３）の前記接地点（６）の近傍に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項６】
前記第１の管状部材（２１）の前記流路（２３）は、前記冷却流体の流れを、乱流を発生させて導くように適合されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項７】
前記第１の管状部材（２１）の前記流路（２３）の形状と、前記第１の管状部材（２１）の形状とは異なっている、請求項１から６までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項８】
前記第１の信号ポート（１）は平衡信号ポートであり、前記第２の信号ポート（２）はシングルエンド信号ポートである、請求項１から７までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項９】
前記第１の信号ポート（１）はシングルエンド信号ポートであり、前記第２の信号ポート（２）は平衡信号ポートである、請求項１から７までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項１０】
前記冷却モジュール（２０）は第２の管状部材を含んでおり、前記第２の管状部材は、前記第２の管状部材内に冷却流体を受け入れるように適合されている流体入口と、前記第２の管状部材内で前記冷却流体の流れを導くように適合されている流路と、前記第２の管状部材から前記冷却流体を放出するように適合されている流体出口とを有しており、
前記第２の管状部材の前記流路は、前記第２の伝導性要素（４）と熱接触して配置されている、請求項８または９記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項１１】
前記第２の管状部材と前記第２の伝導性要素（４）との直接的な物理的接触によって、前記第２の管状部材の前記流路は、前記第２の伝導性要素（４）と熱接触して配置されている、請求項１０記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項１２】
前記第２の伝導性要素（４）は、前記第２の伝導性要素（４）を接地するための接地点（７）を含んでおり、前記第２の管状部材の前記流体入口と前記流体出口とのうちの少なくとも１つは、前記第２の伝導性要素（４）の前記接地点（７）の近傍に配置されている、請求項１０または１１記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項１３】
前記第２の管状部材の前記流路は、前記冷却流体の流れを、乱流を発生させて導くように適合されている、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項１４】
前記第２の管状部材の前記流路の形状と、前記第２の管状部材の形状とは異なっている、請求項１０から１３までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【請求項１５】
前記第１の管状部材（２１）の前記流路（２３）は、前記第２の管状部材の前記流路と流体接続されている、請求項１０から１４までのいずれか１項記載の流体冷却式バラン変成器（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シングルエンドアウトプットを平衡インプットに整合させることができる変成器、すなわちバラン変成器に関し、特に無線周波数（ＲＦ）電力用途のためのバラン変成器の冷却技術に関する。
【０００２】
高出力無線周波数（ＲＦ）源は、放送、通信、レーダー、ヘルスケア向けなどの多くの用途に使用されている。ＲＦ源、特に高出力ＲＦ源の重要な要素の１つは、最終的な電力増幅器である。固体トランジスタベースの電力増幅器は、クライストロン、テトロード、および誘導出力管のような真空管に基づく従来のＲＦ出力源と比べて、寸法が小さく、信頼性が高く、かつ効率が高い。
【０００３】
現在、１つのＲＦパワートランジスタの上限電力能力は、１〜１．５ｋＷ（キロワット）の範囲にある。出力要求、すなわち電力需要が１つのトランジスタが供給することができる電力を超える場合、複数のトランジスタを組み合わせて、電力需要を総括的に満たすことができる。２つのトランジスタを組み合わせるまたは結合する便利で有用な方法は、「プッシュプル」配置として知られている技術である。プッシュプル配置では、ある方向において負荷を流れるように電流を駆動する第１のトランジスタと、反対方向において負荷を流れるように電流を駆動する第２のトランジスタとが駆動を共有する。しかし、「プッシュプル」回路が、結合されたトランジスタの共通の接地電位に関して対称的な出力信号を生成する平衡システムであるのに対して、典型的には、シングルエンド（すなわち、グラウンド基準の）出力信号が要求される。この問題に対する解決策は、「プッシュプル」対の出力側と負荷との間に変成器を設けることである。この変成器は、平衡出力をシングルエンド負荷に結合することができる。このような変成器は、当該技術分野において「バラン」（平衡不平衡変換）と称される。
【０００４】
伝送線の形態を含むバランの多くの形態が当該技術分野において知られている。現在、製造および組み立ての観点からのバラン変成器の最も有望な設計の１つは、ＰＣＢ（プリント回路基板）ベースの平面変成器である。例えば、「Ｂａｌｕｎ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｓ」との名称を有する米国特許第５０６１９１０号明細書（US Patent number 5061910）に記載されているようなＰＣＢバラン変成器が、当該技術分野で広く使用されている。しかし、これらのバラン変成器、特にＰＣＢバラン変成器は、オーバーヒート、主に第１の伝導性要素および第２の伝導性要素のオーバーヒート、すなわちＰＣＢバラン変成器における一次巻線および二次巻線として作用するＰＣＢの伝導路のオーバーヒートという興味深い問題の欠点を有しており、この伝導路に接続されているのであれば、ＰＣＢバラン変成器の他の埋設されている電子部品のオーバーヒートが、この伝導路、例えばキャパシタ内に存在してしまう。
【０００５】
現在、いくつかのＰＣＢバラン変成器では、オーバーヒートの問題は、高い熱伝導率を有する基板（ＰＣＢ基板）材料を使用することによって、熱の放逸を増加させることで対処されている。当該技術分野において見出された別の解決策は、変成器の変成比を低減するために、したがって変成器内の電流の流れを低減するために事前整合回路を使用することである。当該技術分野で使用されているさらに別の解決策は、変成器の頂上部で空冷フィンを使用することである。しかし、これらの技術のいずれも、オーバーヒートの問題、特に１．２ｋＷより高いＲＦ電力レベルで動作するＲＦ電力用途に対するオーバーヒートの問題に効果的に対処していない。
【０００６】
したがって、本技術の課題は、効率的な冷却システムを有するバラン変成器を提供することである。さらに、本技術の冷却システムを備えたバラン変成器は、コンパクトであり、バラン変成器との一体化が容易であり、かつ簡単であることが望ましい。
【０００７】
上述の課題は、本技術の請求項１に記載の流体冷却式バラン変成器によって解決される。本技術の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。請求項１の特徴は従属請求項の特徴と組み合わされてよく、従属請求項の特徴同士を組み合わせることができる。
【０００８】
本技術のある態様では、流体冷却式バラン変成器が提供される。この流体冷却式バラン変成器は、基板プレートと、第１および第２の伝導性要素と、第１および第２の信号ポートと、冷却モジュールとを含む。基板プレートは、第１の面と第２の面とを有する。第１の面と第２の面とは互いに対向している。第１の伝導性要素は、基板プレートの第１の面に配置されている。第２の伝導性要素は、基板プレートの第２の面に配置されている。第２の伝導性要素は、第１の伝導性要素に変換（transformingly）結合され、かつ第１の伝導性要素から電気的に絶縁されている。第１の信号ポートは、第１の伝導性要素に電気的に接続されている。第２の信号ポートは、第２の伝導性要素に電気的に接続されている。
【０００９】
冷却モジュールは、第１の管状部材を含んでいる。第１の管状部材は、第１の管状部材内に冷却流体を受け入れる流体入口と、第１の管状部材内で冷却流体の流れを導く流路と、第１の管状部材から冷却流体を放出する流体出口とを有する。第１の管状部材の流路は、第１の伝導性要素と熱接触して配置されている。
【００１０】
流体冷却式バラン変成器が使用される際に、適切な冷却流体が第１の管状部材の流体入口に導入される。次いで、適切な冷却流体が、第１の管状部材の流路を通って、第１の管状部材の流体出口へと流れ、第１の管状部材の流体出口を通って出る。流路が第１の伝導性要素と熱接触しているので、熱が第１の伝導性要素から、第１の管状部材の流路に伝わり、したがって、第１の管状部材の流路を流れる冷却流体によって受け取られ、第１の管状部材の流体出口を通って流体冷却式バラン変成器から冷却流体と共に運び去られる。冷却流体は、適切な冷却流体であってよい。流体冷却、特に液体冷却は、熱の散逸のみによる冷却よりも効率的である。この能動的な冷却技術は、本技術のバラン変成器において効率的な冷却方法を提供する。さらに、この冷却技術および構造は単純であり、統合が容易であり、コンパクトな設計で製造することができる。
【００１１】
流体冷却式バラン変成器のある実施形態では、第１の伝導性要素の少なくとも一部が、基板プレートの第１の面に印刷される。これは、本技術のプリント回路基板（ＰＣＢ）ベースのバラン変成器の有利な実施形態を提供する。これはまた、流体冷却式バラン変成器のコンパクトな設計に役立つ。
【００１２】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第２の伝導性要素の少なくとも一部が、基板プレートの第２の面に印刷される。これは、本技術のＰＣＢベースのバラン変成器の有利な実施形態を提供する。これも、流体冷却式バラン変成器のコンパクトな設計に役立つ。
【００１３】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の管状部材と第１の伝導性要素との直接的な物理的接触によって、第１の管状部材の流路は、第１の伝導性要素と熱接触して配置されている。これによって、第１の管状部材の壁または表面を通る第１の管状部材の流路と第１の伝導性要素との間の良好な熱接触が保証される。
【００１４】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の伝導性要素は、第１の伝導性要素を接地するための接地点を含んでいる。第１の管状部材の流体入口または第１の管状部材の流体出口またはその両方（流体入口および流体出口）は、第１の伝導性要素の接地点の近傍に配置されている。第１の管状部材の流体入口および／または流体出口のこの配置は、第１の管状部材の存在の影響を低減し、流体冷却式バラン変成器の使用中に第１の管状部材を流れる冷却流体は、ＲＦ電力の流れに関して第１の伝導性要素の頂上部において、流体冷却式バラン変成器を通る。さらに、接地点が地面に直接接続されている場合、第１の管状部材の流体入口および／または流体出口は、プラスチック管の代わりに、金属管によって、外部の流体接続部に接続されてもよい。
【００１５】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の管状部材の流路は、冷却流体の流れを、乱流を発生させて（turbulently）導くように適合されている。流体の乱流は、流路が、冷却流体の流れる経路内に乱流を生成する構造、例えば第１の管状部材の壁の内側表面から第１の管状部材の流路内への突出部を有することを保証することによって実現される。流体の乱流は、流れる冷却流体の体積の大部分が、第１の管状部材の流路から熱を受けるために最適に使用されることを保証する。これは、第１の管状部材の流路を通って所与の速度で流れる所定量の冷却流体によって達成される冷却の効率を高める。
【００１６】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の管状部材の流路の形状と、第１の管状部材の形状とは異なっている。これによって、第１の管状部材の内部の流路が、第１の管状部材の流路と第１の伝導性要素との間の熱接触を増加させるように成形されることが保証される。
【００１７】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の信号ポートは平衡信号ポートであり、第２の信号ポートはシングルエンド信号ポートである。したがって、流体冷却式バラン変成器が使用される際に、第１の伝導性要素は、流体冷却式バラン変成器の一次巻線として機能する。したがって、冷却は一次巻線に提供される。
【００１８】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の信号ポートはシングルエンド信号ポートであり、第２の信号ポートは平衡信号ポートである。したがって、流体冷却式バラン変成器が使用される際に、第１の伝導性要素は、流体冷却式バラン変成器の二次巻線として機能する。したがって、冷却は二次巻線に提供される。
【００１９】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、冷却モジュールは、第２の管状部材を含んでいる。第２の管状部材は、第２の管状部材内に冷却流体を受け入れるように適合されている流体入口と、第２の管状部材内で冷却流体の流れを導くように適合されている流路と、第２の管状部材から冷却流体を放出するように適合されている流体出口とを有している。第２の管状部材の流路は、第２の伝導性要素と熱接触して配置されている。流体冷却式バラン変成器が使用される際に、適切な冷却流体が第２の管状部材の流体入口に導入される。次いで、適切な冷却流体が、第２の管状部材の流路を通って、第２の管状部材の流体出口へと流れ、第２の管状部材の流体出口を通って出る。流路が第２の伝導性要素と熱接触しているので、熱が第２の伝導性要素から、第２の管状部材の流路に伝わり、したがって、第２の管状部材の流路を流れる冷却流体によって受け取られ、第２の管状部材の流体出口を通って流体冷却式バラン変成器から運び去られる。したがって、第１の伝導性要素と第２の伝導性要素とが同時に冷却される。
【００２０】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第２の管状部材と第２の伝導性要素との直接的な物理的接触によって、第２の管状部材の流路は、第２の伝導性要素と熱接触して配置されている。これによって、第２の管状部材の壁または表面を通る第２の管状部材の流路と、第２の伝導性要素との間の良好な熱接触が保証される。
【００２１】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第２の伝導性要素は、第２の伝導性要素を接地するための接地点を含んでいる。第２の管状部材の流体入口または第２の管状部材の流体出口またはその両方（流体入口および流体出口）は、第２の伝導性要素の接地点の近傍に配置されている。第２の管状部材の流体入口および／または流体出口のこの配置は、第２の管状部材の存在の影響を低減し、流体冷却式バラン変成器の使用中に、第２の管状部材内の冷却流体は、ＲＦ電力の流れに関して第２の伝導性要素の頂上部において、流体冷却式バラン変成器を通る。さらに、接地点が地面に直接接続されている場合、第２の管状部材の流体入口および／または流体出口は、プラスチック管の代わりに、金属管によって、流体ループに接続されてもよい。
【００２２】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第２の管状部材の流路は、冷却流体の流れを、乱流を発生させて導くように適合されている。流体の乱流は、第２の管状部材の流路が、冷却流体の流れる経路内に乱流を生成する構造、例えば第２の管状部材の壁の内側表面から第２の管状部材の流路内への突出部を有することを保証することによって実現される。流体の乱流は、流れる冷却流体の体積の大部分が、第２の管状部材の流路から熱を受けるために最適に使用されることを保証する。これは、第２の管状部材の流路を通って所与の速度で流れる所定量の冷却流体によって達成される冷却の効率を高める。
【００２３】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第２の管状部材の流路の形状と、第２の管状部材の形状とは異なっている。これによって、第２の管状部材の内部の流路が、第２の伝導性要素と第２の管状部材の流路との間の熱接触を増加させるように成形されることが保証される。
【００２４】
流体冷却式バラン変成器の別の実施形態では、第１の管状部材の流路は、第２の管状部材の流路と流体接続されている。したがって、第１の管状部材内と第２の管状部材内とに同じ冷却流体を循環させることができ、これによって、冷却モジュールが簡素化され、コンパクトになる。
【００２５】
本技術を、添付の図面に示されている実施形態を参照して、以下で詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】流体冷却式バラン変成器の例示的な実施形態の概略図
【図２】流体冷却式バラン変成器の冷却部を描いていない、側面から見た流体冷却式バラン変成器の例示的な実施形態の一部の概略図
【図３】図２の流体冷却式バラン変成器の例示的な実施形態を上側から見た概略図
【図４】図２および図３の流体冷却式バラン変成器の例示的な実施形態の、図３の上側とは反対の底部側から見た概略図
【図５】本技術の態様に即した、流体冷却式バラン変成器の別の例示的な実施形態の概略図
【００２７】
以下では、本技術の上述した特徴およびその他の特徴を詳細に説明する。種々の実施形態を、図面を参照して説明するが、全体を通して、同様の参照番号は同様の要素を表すために使用される。以下の説明では、説明の目的で、１つまたは複数の実施形態の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が説明される。示された実施形態は説明のためのものであり、本発明を限定するものではない、ということに留意されてよい。そのような実施形態が、これらの特定の詳細がなくても実施されてよいことが明白であってよい。
【００２８】
図１は、本技術の態様に即した、流体冷却式バラン変成器１０の例示的な実施形態の概略図である。流体冷却式バラン変成器１０は、基板プレート５と、第１の伝導性要素３と、第２の伝導性要素４と、第１の信号ポート１と、第２の信号ポート２と、冷却モジュール２０とを含んでいる。
【００２９】
図１を、図２、３および４と組み合わせて詳細に説明する。図２、３および４は、冷却モジュール２０を描かずに、流体冷却式バラン変成器１０の例示的な実施形態の幾つかの部分を概略的に示している。図２は、流体冷却式バラン変成器１０の幾つかの部分を側面から見た概略図である。図３は、図２の流体冷却式バラン変成器１０を上側から見た概略図である。図４は、図２および図３の流体冷却式バラン変成器１０を、図３の上側とは反対の、底部側から見た概略図である。
【００３０】
図２に示されているように、流体冷却式バラン変成器１０は、基板プレート５を含んでいる。基板プレート５は、第１の面５１と第２の面５２とを有している。第１の面５１と第２の面５２は相互に反対側に位置し、すなわち、第１の面５１と第２の面５２は互いに逆側の面である。ある実施形態では、図２に示されている、基板プレート５は平面構造を有しており、第１の面５１と第２の面５２は、平面の２つの主要面の異なる面であり、すなわち、平面構造の厚みを形成する面を含まない、平面構造の縦と横によって形成される２つの平面である。基板プレート５は非導電性であり、シリコン、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムなどの半導体または電気絶縁材料で形成されていてよい。第１の伝導性要素３は、基板プレート５の第１の面５１上に配置されている。第２の伝導性要素４は、基板プレート５の第２の面５２上に配置されている。
【００３１】
第１の伝導性要素３と第２の伝導性要素４とは、互いに変換結合されている。第１の伝導性要素３と第２の伝導性要素４とは互いに電気的に絶縁されている。本明細書で使用されている用語「伝導性」は、ＲＦ（無線周波数）電力またはＲＦ信号に対する伝導性を意味している。本開示では、用語「変換結合されている」または同様のフレーズは、２つ以上の回路または導体または伝導性要素３および４の間でエネルギーが電磁誘導によって伝達されるように配置されていることを意味している、ということに留意されてよい。したがって、ＲＦ電力または信号が第１の伝導性要素３によって受け取られると、これは基板プレート５の第１の面５１上に配置されている第１の伝導性要素３を通って導かれまたは伝播され、第１の伝導性要素３を通るＲＦ電力のこの伝播および流れによって、電流および対応する電力の流れが他の伝導性要素、すなわち、他の側、すなわち基板プレート５の第２の面５２に配置されている第２の伝導性要素４において電磁誘導される。択一的に、ＲＦ電力または信号が第２の伝導性要素４によって受け取られ、基板プレート５の第２の面５２に配置された第２の伝導性要素４を通って導かれるまたは伝播されるとき、第２の伝導性要素４を通るＲＦ電力のこの伝播または流れによって、電流および対応する電力の流れが他の伝導性要素、すなわち、他の側、すなわち基板プレート５の第１の面５１に配置されている第１の伝導性要素３において電磁誘導される。第１の伝導性要素３および／または第２の伝導性要素４は、それらの対応する面、すなわち第１の面５１および第２の面５２上に、例えばはんだ付けによる基板プレート５への伝導性材料の付着か、基板プレート５の表面での伝導性材料の印刷によって、配置される。ウェハーとも称される基板プレート上に伝導性材料を印刷する技術は、プリント回路基板の分野では良く知られているので、ここでは簡潔にするために詳細には説明されていない。
【００３２】
図３および図４は、第１の面５１の図および第２の面５２の図をそれぞれ示している。流体冷却式バラン変成器１０は、第１の伝導性要素３に接続された第１の信号ポート１を含んでおり、したがって、第１の信号ポート１によって受信されたＲＦ電力は、第１の伝導性要素３へと伝播するまたは流れる、またはその逆に、第１の伝導性要素３における、電磁誘導されたあらゆる電流が第１の信号ポート１へと伝播するまたは流れ、第１の信号ポート１から流体冷却式バラン変成器１０を離れることができる。さらに、流体冷却式バラン変成器１０は、第２の伝導性要素４に接続された第２の信号ポート２を含んでおり、したがって、第２の伝導性要素４における、電磁誘導されたあらゆる電流が、第２の信号ポート２へと伝播するまたは流れ、第２の信号ポート２から流体冷却式バラン変成器１０を離れることができる。またはその逆に、第２の信号ポート２によって受信されたあらゆるＲＦ電力は、第２の伝導性要素４へ伝播するまたは流れる。
【００３３】
流体冷却式バラン変成器１０のある実施形態では、図３および図４に示されているように、第１の信号ポート１は平衡信号ポートであり、第２の信号ポート２はシングルエンド信号ポートである。したがって、流体冷却式バラン変成器１０を用いて平衡インプットをシングルエンドアウトプットに整合させる場合、第１の伝導性要素３は、流体冷却式バラン変成器１０の一次巻線として機能し、第２の伝導性要素４は、流体冷却式バラン変成器１０の二次巻線として機能する。
【００３４】
択一的に、流体冷却式バラン変成器１０の別の実施形態（図示されていない）では、第１の信号ポート１はシングルエンド信号ポートであり、第２の信号ポート２は平衡信号ポートである。したがって、第１の伝導性要素３は、流体冷却式バラン変成器１０の二次巻線として機能することができ、第２の伝導性要素４は、流体冷却式バラン変成器１０の一次巻線として機能することができる。
【００３５】
第１の伝導性要素３は、地面に直接的に接続されている、または１つまたは複数のキャパシタを介して接続されている接地点６を含んでいる。自由選択的に、第２の伝導性要素４は、地面に接続されている接地点７を含むか、または接続がなく、開放されたままでもよい。第１の面５１上のエリアまたは領域８、すなわち第１の伝導性要素３または一次巻線３に関連するエリアまたは領域を、流体冷却式バラン変成器１０の変成器挙動を最適化するために、キャパシタ配置に使用することができる。
【００３６】
説明のためだけに、本技術の制限としてではなく、以降で、本開示において、平衡インプットをシングルエンドアウトプットに整合させるために使用される、流体冷却式バラン変成器１０の実施形態が議論されている。すなわち、第１の伝導性要素３が流体冷却式バラン変成器１０の一次巻線として機能し、第２の伝導性要素４が流体冷却式バラン変成器１０の二次巻線として機能する実施形態が議論されている。
【００３７】
再度、図１を参照すると、流体冷却式バラン変成器１０は冷却モジュール２０を含んでいる。この冷却モジュール２０は、第１の管状部材２１を含んでいる。この第１の管状部材は中空管であり、第１の管状部材２１内に冷却流体（図示されていない）を受け取る流体入口２２と、流体入口２２を介して受け取られた後に第１の管状部材２１内の冷却流体の流れを導く流路２３と、流路２３を通って流れた後に第１の管状部材２１から冷却流体を放出する流体出口２４とを含んでいる。第１の管状部材２１の流路２３は、第１の伝導性要素３と熱接触して配置されている。第１の管状部材２１は、第１の伝導性要素３との最適な熱接触を確立するのに適した形状および大きさを有していてよい。例えば、図１に示されているように、第１の管状部材２１は、Ｃ形状を形成するように曲げられた直方体から形成されているＣ形状の構造を有している。
【００３８】
流路２３は、図１に示されているように、第１の管状部材２１の内部に位置し、第１の管状部材２１の形状と類似の形状を有していてもよいし、または択一的に、図５に示されているように、第１の管状部材２１の内部に位置する流路２３が、第１の管状部材２１の形状とは異なる形状を有していてもよい。図５は、第１の管状部材２１内のミリング加工された（milled）流れる経路１１である流路２３を示している。流路２３は、第１の管状部材２１の形状と同じかまたは異なる所望の形状を得るために、機械加工、例えばミリング加工、または他のあらゆる適切な製造技術、例えば、レーザー焼結によって、形成されていてよい。
【００３９】
先に述べたように、第１の管状部材２１の流路２３は、第１の伝導性要素３と熱接触しており、すなわち図１のこの例示的な実施形態では、一次巻線と熱接触している。本開示では、用語「熱接触している」および同様のフレーズは、直接的な物理的なものまたは間接的なもの、すなわち、主に、第１の伝導性要素３から流路２３への熱の誘導によって熱エネルギーの移動を可能にする、流路２３と第１の伝導性要素３との間の他の介在型の直接的な物理的接触を通じた間接的なものを意味している、ということに留意されてよい。流体冷却式バラン変成器１０のある実施形態では、第１の管状部材２１と第１の伝導性要素３の直接的な物理的接触によって、第１の管状部材２１の流路２３は、第１の伝導性要素３と熱接触して配置されている。すなわち、第１の伝導性要素３と、第１の管状部材２１の流路２３との間の熱接触は、第１の伝導性要素３の表面（図示されていない）と、第１の管状部材２１の壁（図示されていない）または表面（図示されていない）との直接的な物理的な接触によって実現されている。
【００４０】
流体冷却式バラン変成器１０が使用されると、かつ第１の管状部材２１の流体入口２２に冷却流体、例えば冷却液体が導入されると、冷却流体は第１の管状部材２１の流路２３を、第１の管状部材２１の流体出口２４へと流れ、第１の管状部材２１の流体出口２４を通じて出る。流路２３が第１の伝導性要素３と熱接触しているので、熱が第１の伝導性要素３から、第１の管状部材２１の流路２３へと導かれ、したがって第１の管状部材２１の流路２３を流れる冷却流体によって受け取られ、その後、第１の管状部材２１の流体出口２４を通って流体冷却式バラン変成器１０から冷却流体と共に運び去られる。
【００４１】
流体入口２２と流体出口２４とは、第１の管状部材２１のどこに配置されてもよい。一例として、図１は、領域８に隣接し、第１の信号ポート１に向かっている流体入口２２および流体出口２４を示している。また図５は、接地点６に隣接している流体入口２２および流体出口２４を示している。流体冷却式バラン変成器１０のある実施形態では、第１の管状部材２１の流路２３は、冷却流体が層流で流れるように成形されているのに対して、流体冷却式バラン変成器１０の代替実施形態では、第１の管状部材２１の流路２３は、冷却流体が乱流を発生させて流れるように成形されている。冷却流体の流れを、乱流を発生させて導くために、流路は、乱流生成構造（図示されていない）を流体冷却剤の流れる経路内に有している。これは、例えば、第１の管状部材２１の壁（図示されていない）の内側表面（図示されていない）から、第１の管状部材２１の流路２３内への突出部（図示されていない）である。
【００４２】
流体冷却式バラン変成器１０の別の実施形態では、冷却モジュール２０は、第２の管状部材（図示されていない）を含んでいる。この第２の管状部材は、図４および図５を参照して、第１の管状部材２１について説明したのと同様の特徴を有しているが、違いは、第２の管状部材が第２の伝導性要素４と熱接触して配置されている、ということである。第２の管状部材の流体入口が第２の管状部材内に冷却流体を受け入れるように適合され、第２の管状部材の流路が第２の管状部材内で冷却流体の流れを導くように適合され、第２の管状部材の流体出口が冷却流体を第２の管状部材から放出するように適合されているといった、第２の管状部材の全ての特徴が、第１の管状部材２１の同等の特徴と類似しており、当業者によって容易に理解され得る。説明の目的で、第２の管状部材によって第２の伝導性要素４に提供される冷却は、第１の管状部材２１によって第１の伝導性要素３に提供される冷却に匹敵し、したがって簡潔にするために、ここで詳細には説明されない。
【００４３】
したがって、本技術の少なくとも１つの実施形態（図示されていない）において、流体冷却式バラン変成器１０は、第１の伝導性要素３を冷却するための第１の管状部材２１と、第２の伝導性要素４を冷却するための第２の管状部材とを含んでいる。流体冷却式バラン変成器１０のある実施形態（図示されていない）では、第１の管状部材２１の流路２３は、第２の管状部材の流路に流体的に連結されていなくてよく、またはこれと接続されていなくてよいが、流体冷却式バラン変成器１０の択一的な実施形態（図示されていない）では、第１の管状部材２１の流路２３は、第２の管状部材の流路に流体的に連結されていてよく、これと接続されていてよい。
【００４４】
本技術を、特定の実施形態を参照して詳細に説明したが、本技術はこれらの詳細な実施形態に限定されない、ということを理解されたい。むしろ、本発明を実施するための例示的な形態を説明している本開示を見れば、本発明の範囲および趣旨から逸脱することなく、当業者には、多くの修正および変形が自明になるだろう。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、むしろ、後続の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価のものの趣意および範囲に入るすべての変更、修正および変形は、その範囲内にあるとみなされるべきである。
【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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【国際調査報告】
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