(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と導電体層とからなる積層体の内部に、導電体層でなる対をなすλ／４ストリップラインを少なくとも２組以上持つ積層形バルントランスであって、
各組の対をなすλ／４ストリップラインの積層方向の上下に、それぞれシールド用のグランド電極を設け、
上下のグランド電極間の１組の対をなすλ／４ストリップラインをそれぞれ複数の対をなすストリップラインに分割し、
前記分割された対をなすストリップラインを、それぞれ異なる層に分割配置して互いに電気的に接続した
ことを特徴とする積層形バルントランス。
【請求項２】
請求項１において、
前記対をなす分割されたストリップラインは、それぞれ結合量が異なる
ことを特徴とする積層形バルントランス。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記対をなす分割されたストリップラインどうしは、異なるパターンに形成されている
ことを特徴とする積層形バルントランス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層形バルントランスに係り、より詳しくは例えば携帯電話機等に用いるＩＣの平衡−不平衡変換器や位相変換器として使用される積層形バルントランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
積層形バルントランスは、例えば特開平９−２６０１４５号公報に開示されているように、誘電体基板中に電磁結合するλｇ／４ストリップライン（以下λ／４ストリップライン）を２組設け、これらのストリップラインはビアホールや端子電極を用いて電気的に接続している。
【０００３】
図４（Ａ）は前記公報に開示された積層形バルントランスの層構成図、図４（Ｂ）はその外観を示す斜視図である。図４（Ａ）において、４０ａ〜４０ｉは誘電体層であり、図４（Ｂ）の誘電体基板４０を構成するものである。５５ａ、５５ｂ、５５ｃはグランド電極であり、これらのグランド電極はそれぞれ誘電体層４０ａと４０ｂ、４０ｅと４０ｆ、４０ｈと４０ｉとの間に設けられる。５１、５２は誘電体層４０ｃを介して対向することにより電磁結合される渦巻き状の導電体層からなるストリップラインである。５６は誘電体層４０ｄに設けたスルーホール７８を介してストリップライン５２に接続する引き出し電極である。５３、５４は誘電体層４０ｇを介して対向することにより、電磁結合される渦巻き状の導電体層からなるλ／４ストリップラインである。
【０００４】
７７、７８、７９はそれぞれ前記グランド電極５５ａとストリップライン５１、ストリップライン５２と引き出し電極５６、ストリップライン５４とグランド電極５５ｃとを接続するスルーホールである。
【０００５】
図４（Ｂ）において、６１、６３のグランド用端子電極、６２は不平衡信号用の端子電極、６４、６６は平衡信号用の端子電極、６５はストリップライン５２、５３間を接続する接続用端子電極である。図４（Ａ）において、６１ａ〜６６ａは図４（Ｂ）に示す端子電極６１〜６６にそれぞれ接続するグランド電極やストリップラインの接続部である。この積層形バルントランスは、図２（Ｂ）に示す等価回路で表現される。ｋａ、ｋｂはそれぞれストリップライン５１と５２、５３と５４間の結合係数である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記公報に記載の積層形バルントランスにおいて、インピーダンス特性、周波数特性、帯域特性等の電気的特性を調整する場合、誘電体層４０ａ〜４０ｉの厚みや、ストリップライン５１〜５４のライン幅を変えることにより、ストリップライン５１と５２、５３と５４の電磁結合を調整している。しかしながら、例えばストリップライン５１、５２における端子電極６４、６５側のライン幅と、スルーホール７７、７８側のライン幅の幅を変える等により、異なる結合に調整する場合、ストリップライン５１、５２間の誘電体層４０ｃの膜厚は一定であるため、前記電気的特性を好適に調整することが困難であった。ストリップライン５３、５４間の調整も同様に困難であった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、電気的特性の調整の自由度が上がり、所望の電気的特性が得易くなる構成の積層形バルントランスを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の積層形バルントランスは、誘電体層と導電体層とからなる積層体の内部に、導電体層でなる対をなすλ／４ストリップラインを少なくとも２組以上持つ積層形バルントランスであって、
各組の対をなすλ／４ストリップラインの積層方向の上下に、それぞれシールド用のグランド電極を設け、
上下のグランド電極間の１組の対をなすλ／４ストリップラインをそれぞれ複数の対をなすストリップラインに分割し、
前記分割された対をなすストリップラインを、それぞれ異なる層に分割配置して互いに電気的に接続した
ことを特徴とする。
【０００９】
このように、各組のλ／４ストリップラインを、異なる層に分割配置して互いに接続する構成とすれば、それぞれ分割配置された対をなすストリップラインについて、ライン幅、長さ等を変更できるのみならず、分割配置されたそれぞれ対をなすストリップライン間の誘電体層の厚さや材質の変更を行うことにより、それぞれ電磁結合、容量結合を独自に変更することができ、これらの特性を組み合わせることにより、所望の特性が得やすくなる。
【００１０】
請求項２の積層形バルントランスは、請求項１において、
前記対をなす分割されたストリップラインは、それぞれ結合量が異なる
ことを特徴とする。
【００１１】
このように、分割されたストリップラインの各結合量、すなわち電磁結合、容量結合の少なくともいずれかを異ならせることにより、任意の電気的特性が得やすくなる。
【００１２】
請求項３の積層形バルントランスは、請求項１または２において、
前記対をなす分割されたストリップラインどうしは、異なるパターンに形成されている
ことを特徴とする。
【００１３】
このように、対をなす分割されたストリップラインどうしは、異なるパターンに形成することにより、それぞれ分割されたストリップライン間の結合を弱くすることができ、それぞれ分割されたストリップラインの特性を独自に設定することができ、電気的特性の設計が容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）は本発明による積層形バルントランスの一実施の形態を示す層構成図、図１（Ｂ）はその外観を示す斜視図である。図１（Ａ）において、１０ａ〜１０ｓは誘電体層、５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれ誘電体層１０ａと１０ｂ、１０ｈと１０ｉ、１０ｒと１０ｓとの間に形成されるグランド電極である。これらのグランド電極５ａ、５ｂ、５ｃは後述の各組のストリップラインの積層方向の上下に設けられ、各組のストリップライン間をシールドする役目を果たす。
【００１５】
１ａ、１ｂは層を異ならせて分割配置されたストリップラインであり、これらは誘電体層１０ｃ〜１０ｅを貫通するスルーホール７１により接続される。これらのストリップライン１ａと１ｂとでλ／４ストリップラインを構成する。２ａ、２ｂは層を異ならせて分割配置されたストリップラインであり、これらは誘電体層１０ｄ〜１０ｇを貫通するスルーホール７２により接続される。これらのストリップライン２ａと２ｂとでλ／４ストリップラインを構成する。
【００１６】
ストリップライン１ａと２ａは引き出し部以外は互いに重なる同じパターン形状をなし、これらの間は誘電体層１０ｃを介して対向することにより、図２（Ａ）の等価回路図に示す結合係数ｋａ１の対をなすストリップラインを構成する。ストリップライン１ｂと２ｂも接続部以外は互いに重なる同じパターン形状をなし、これらは誘電体層１０ｆと１０ｇを介して対向し、図２（Ａ）に示す結合係数ｋｂ１の対をなすストリップラインを構成する。これらのストリップライン１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂにより対をなす１組のλ／４ストリップラインを構成する。
【００１７】
前記ストリップライン１ａは前記誘電体層１０ｂを介してグランド電極５ａに対向し、また、該ストリップライン１ａの端部３５ａは、図１（Ｂ）に示す接続用端子電極３５を介して他のストリップライン３ａに接続される。また、ストリップライン１ａにスルーホール７１を介して接続されるストリップライン１ｂの他端は、誘電体層１０ｅに設けたスルーホール７６を介して引き出し電極６に接続される。該引き出し電極６の端部３２ａは、図４（Ｂ）の不平衡信号用の端子電極３２に接続される。ストリップライン２ｂのストリップライン２ａとの接続部の反対側の端部は、誘電体層１０ｈに設けたスルーホール７５ａを介してグランド電極５ｂに接続される。
【００１８】
本実施の形態においては、前記ストリップライン１ｂと２ｂとの間に２層の誘電体層１０ｆ、１０ｇを介在させることにより、λ／４ストリップラインの電磁結合を比較的維持したままで、容量結合を弱くした構成にして高周波特性を良好にしている。また、対をなすストリップライン１ａ、２ａと、ストリップライン１ｂ、２ｂは、ラインのパターンを異ならせることにより、ライン間の結合を弱めて独立性を高めている。
【００１９】
誘電体層１０ｉ以下の層も同様にλ／４ストリップラインが分割構造に構成される。３ａ、３ｂは層を異ならせて分割配置されたストリップラインであり、これらは誘電体層１０ｊ〜１０ｏを貫通するスルーホール７３によって接続されることにより、λ／４ストリップラインを構成する。４ａ、４ｂは層を異ならせて分割配置されたストリップラインであり、これらは誘電体層１０ｋ〜１０ｑを貫通するスルーホール７４によって接続されることにより、λ／４ストリップラインを構成する。ストリップライン３ａと４ａは引き出し部以外は互いに重なる同じパターン形状をなし、これらの間は誘電体層１０ｊを介して対向することにより、図２（Ａ）に示す結合係数ｋａ２の対をなすストリップラインを構成する。ストリップライン３ｂと４ｂも接続部以外は互いに重なる同じパターン形状をなし、これらは誘電体層１０ｐと１０ｑを介して対向して、図２（Ａ）に示す結合係数ｋｂ２の対をなすストリップラインを構成する。これらの全体のストリップライン３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂにより、対をなす１組のλ／４ストリップラインを構成する。
【００２０】
前記ストリップライン３ａは前記誘電体層１０ｉを介してグランド電極５ｂに対向し、また、該ストリップライン３ａの端部３５ａは、前述のように図１（Ｂ）に示す接続用端子電極３５を介して前記ストリップライン１ａに接続される。また、ストリップライン３ａにスルーホール７３を介して接続されるストリップライン３ｂの他端はオープン構造である。ストリップライン４ｂの他端は、誘電体層１０ｒに設けたスルーホール７５ｂを介してグランド電極５ｃに接続される。
【００２１】
対をなすストリップライン３ａ、４ａと、ストリップライン３ｂ、４ｂは、ラインのパターンを異ならせることにより、電磁結合、容量結合を弱めて独立性を持たせている。本実施例においては、前記ストリップライン３ｂと４ｂとの間に２層の誘電体層１０ｐ、１０ｑを介在させることにより、λ／４ストリップラインの電磁結合を比較的維持したままで、容量結合を弱くした構成にしている。
【００２２】
前記ストリップライン２ａ、４ａの引き出し部３４ａ、３６ａは、図１（Ｂ）に示す平衡信号用の端子電極３４、３６にそれぞれ接続される。また、グランド電極５ａ、５ｂ、５ｃの引き出し部３１ａ、３３ａはそれぞれ図１（Ｂ）に示すグランド用端子電極３１、３３に接続される。
【００２３】
この積層形バルントランスは、誘電体層１０ａ〜１０ｓを誘電体グリーンシートとしてこれらのうちの所定のものに印刷等によりストリップライン１ａ〜４ａ、１ｂ〜４ｂ、グランド電極５ａ〜５ｃ、引き出し電極６を印刷してこれらを重ね、切断、焼成して端子電極３１〜３６を印刷や転写および焼きつけ等により設ける。この代わりに印刷法によって製造することもできる。
【００２４】
この積層形バルントランスにおいて、平衡端子である端子電極３４、３６に加えられる平衡信号は、ストリップライン２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂがそれぞれストリップライン１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂに電磁結合し、また一部容量結合していることにより、不平衡信号に変換されてその端子である端子電極３２より出力される。不平衡端子である端子電極３２に加えられる不平衡信号は、ストリップライン２ａ、２ｂ、４ａ、４ｂがそれぞれストリップライン１ａ、１ｂ、３ａ、３ｂに電磁結合し、また一部容量結合していることにより、平衡信号に変換されてその端子である端子電極３４、３６より出力される。
【００２５】
このように、２組のλ／４ストリップラインをそれぞれ分割配置することにより、例えば、ストリップライン１ａ、２ａのライン幅と、ストリップライン１ｂ、２ｂのライン幅や長さを変えたり、ストリップライン１ａと２ａとの間の誘電体層１０ｃと、ストリップライン１ｂと２ｂとの間の誘電体層を図示のように２層（１０ｆ、１０ｇ）にして容量結合を弱くしたり、介在する誘電体層の誘電率を高くあるいは低くすることにより、ストリップライン１ａ、２ａの結合と、ストリップライン１ｂと２ｂとの結合を、それぞれ電磁結合、容量結合について独立して変化させることが可能となり、その総合特性としてのインピーダンス特性、周波数特性、帯域特性等の電気的特性を所望の特性に調整することが容易となる。
【００２６】
なお、本発明は、λ／４ストリップラインを分割するストリップラインの数を３以上としてもよい。また、１つのチップに複数の積層形バルントランスを内蔵したアレイ部品として構成することもできる。また、スルーホール７１〜７４、７５ａ、７５ｂの一部または全部の代わりに端子電極を設けてストリップライン間の接続を行うことも可能である。また、誘電体はセラミックによる焼結体のみならず、樹脂を用いることもできる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１によれば、各組のλ／４ストリップラインがそれぞれ分割された複数の対をなすストリップラインからなり、前記分割された対をなすストリップラインは、それぞれ異なる層に分割配置されて互いに電気的に接続されているので、それぞれ電磁結合、容量結合を独自に変更、調整することができ、これらの特性を組み合わせることにより、所望の電気的特性が得やすくなる。また、λ／４ストリップラインを分割して異なる層に設けたので、面方向の大きさを小さくすることができ、より小型の積層バラントランスを提供することが可能となる。
【００２８】
請求項２によれば、請求項１において、対をなす分割されたストリップラインは、それぞれ結合量が異なるため、任意の電気的特性が得やすくなる。
【００２９】
請求項３によれば、請求項１または２において、対をなす分割されたストリップラインどうしは、異なるパターンに形成したので、それぞれ分割されたストリップラインの特性を独自に設定することができ、電気的特性の設計が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による積層形バルントランスの一実施の形態を示す層構成図、（Ｂ）はその斜視図である。
【図２】（Ａ）は本実施の形態の積層形バルントランスの等価回路図、（Ｂ）は図４で示した従来の積層形バルントランスの等価回路図である。
【図３】本実施の形態および従来の積層形バルントランスの減衰量／周波数特性図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の積層形バルントランスの層構成図と斜視図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ、２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ：ストリップライン、５ａ〜５ｃ：グランド電極、１０ａ〜１０ｓ：誘電体層、３１〜３６：端子電極
【図１】
0004306849.tif 000002
【図２】
0004306849.tif 000003
【図３】
0004306849.tif 000004
【図４】
0004306849.tif 000005