(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１，第２の入出力ポート間に接続された第１の伝送線路および前記第１の入出力ポートとグランド間に接続されたコンデンサとから構成されたローパスフィルタと、検出ポートと基準ポート間に接続されるとともに前記第１の伝送線路と平行に配置された第２の伝送線路とを備え、前記第１の伝送線路を第３，第４の伝送線路の直列体で形成し、前記第３の伝送線路を主線路とし前記第２の伝送線路を副線路とすべく前記第２の伝送線路を前記第３の伝送線路のみに結合させるとともに、前記第３の伝送線路のインピーダンスは前記第４の伝送線路のインピーダンスより高く設定した複合型方向性結合回路。
【請求項２】
複数の誘電体シートを積層した積層体と、この積層体の外表面に設けられた第１〜第５の端子電極と、前記積層体の内層部分に形成されるとともに前記第１，第２の端子電極間に接続された第１，第２のストリップライン電極からなる直列体と、前記積層体の内層部分に設けられるとともに前記第３の端子電極と接続されたアース電極と、前記積層体内に設けられるとともに一端が前記第１の端子電極に接続され他端が前記アース電極に接続されたコンデンサ電極と、前記積層体内に設けられるとともに前記第４，第５の端子電極間に接続された第３のストリップライン電極とを備え、前記第３のストリップラインを前記第１のストリップライン電極にのみ平行に配置するとともに、前記第１のストリップライン電極の線路幅を前記第２のストリップライン電極の電極幅より細くした積層型方向性結合器。
【請求項３】
第１のストリップライン電極と第２のストリップライン電極の間に第２のアース電極を配置した請求項２に記載の積層型方向性結合器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は通信機器などに用いられる複合型方向性結合回路及びそれを用いた積層型方向性結合器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のローパスフィルタ機能を有した複合型方向性結合回路は、図４に示すようにローパスフィルタ回路１を形成する伝送線路２を方向性結合回路３の主線路として共用化すべく、この伝送線路２に対して方向性結合回路３の副線路となる伝送線路４を平行配置させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成では主線路を形成する伝送線路２に副線路を形成する伝送線路４を結合させることで、伝送線路２のインピーダンスが低くなってしまい、ローパスフィルタ回路１の初期特性を確保するためインピーダンスが低下してしまい、その分だけ伝送線路２を長くしなければならず、結果としてこの複合型方向性結合回路を用いた方向性結合器の形状が大きくなってしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明はこのような問題を解決し、小型の複合型方向性結合回路を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明の請求項１に記載の発明は、ローパスフィルタ回路を構成する第１の伝送線路を２つの第３，第４の伝送線路の直列体として形成し、第３の伝送線路に対してのみ方向性結合回路の副線路を形成する第２の伝送線路を結合するものとしたことで、ローパスフィルタ回路を構成する第１の伝送線路において副線路となる第２の伝送線路との結合が部分的になされることになりローパスフィルタ回路を構成する伝送線路のインピーダンスの低下を抑制でき複合型方向性結合回路を小型化でき、第３の伝送線路のインピーダンスは第４の伝送線路のインピーダンスより高く設定することで、ローパスフィルタを構成する伝送線路のインピーダンスの低下をより効果的に抑制できるとともに、伝送線路を異なるインピーダンスの組合せとすることで伝送線路の短縮を図ることができる。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、方向性結合回路を積層構造化するにあたりローパスフィルタを構成する伝送線路を第１，第２のストリップライン電極の直列体として形成し、第１のストリップライン電極に対してのみ方向性結合回路の副線路を形成する第３のストリップライン電極を結合させるものとしたことで、ローパスフィルタを構成する伝送線路に対して部分的に方向性結合回路を形成する副線路となる伝送線路が結合することになりローパスフィルタを構成する伝送線路のインピーダンスの低下を抑制でき積層型方向性結合器を小型化でき、第１のストリップライン電極の線路幅を第２のストリップライン電極の電極幅より細くしたことで、ローパスフィルタを構成する伝送線路のインピーダンスの低下をより容易に抑制できるとともに、伝送線路を異なるインピーダンスの組合せとすることで伝送線路の短縮を図ることができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、第１のストリップライン電極と第２のストリップライン電極の間に第２のアース電極を配置したことで、積層体内において第１，第２のストリップライン電極が独立した状態で再現され、設計段階において積層体内での複雑な不要結合を考慮せずにすみ積層型方向性結合器の設計が容易となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図を用いて説明する。
【０００９】
図１は携帯電話などの通信機器に用いられる複合型方向性結合回路の回路図である。なお前述した従来の技術と同様の構成のものについては同じ符号を付すものとする。
【００１０】
この複合型方向性結合回路は、第１，第２の入出力ポート１ａ，１ｂ間に第１の伝送線路２を接続し、この第１の伝送線路２の第１の入出力ポート１ａ側に接地用のコンデンサ５を接続したローパスフィルタ回路１と、このローパスフィルタ回路１の第１の伝送線路２を方向性結合回路３の主線路としてこれに結合する副線路となる第２の伝送線路４とを備えた構成となっている。なお、この方向性結合回路３は検出ポート３ａとアース間に略５０オームの抵抗（特に図示せず）を接続され、基準ポート３ｂからはローパスフィルタ回路１に入力された高周波信号によって第２の伝送線路４に生じる検出信号を出力する。
【００１１】
そして、この複合型方向性結合回路においては、ローパスフィルタ回路１を形成する第１の伝送線路２を二つの第３，第４の伝送線路６ａ，６ｂの直列体として形成して、このうち一方の第３の伝送線路６ａに対してのみに第２の伝送線路４を結合させるように配置している。
【００１２】
すなわち、ローパスフィルタ回路１を構成する第１の伝送線路２に対して方向性結合回路３を構成する第２の伝送線路４との結合が第３の伝送線路６ａのみと部分的な結合となり、ローパスフィルタ回路１を構成する第１の伝送線路２のインピーダンスの低下が抑制できることで、第１の伝送線路２の線路長の延長量が抑制でき、結果としてこの複合型方向性結合回路を用いた方向性結合器の小型化ができる。
【００１３】
また、第３，第４の伝送線路６ａ，６ｂにおいて第２の伝送線路４が結合する第３の伝送線路６ａのインピーダンスを第４の伝送線路６ｂのインピーダンスより高く設定することで、つまり第２の伝送線路４と結合しインピーダンスが低下する側の第３の伝送線路６ａのインピーダンスを予め高く設定しておくことで、ローパスフィルタ回路１を構成する第１の伝送線路２のインピーダンスの低下に伴うローパスフィルタ回路１の特性劣化を防止できる。
【００１４】
そして、この複合型方向性結合回路を積層構造化した積層型方向性結合器を図２に示す。この積層型方向性結合器は、後述する誘電体シート７ａ〜７ｉを積層した積層体７内に図１に示す複合型方向性結合回路を内蔵したもので、積層体７の外表面には端子電極８ａ〜８ｆが形成されている。
【００１５】
積層体７の内部は図３に示すように、誘電体シート７ａ〜７ｉが下側から順に積み重ねられており、誘電体シート７ａ，７ｃ，７ｆ，７ｈ上には、それぞれ図２に示す端子電極８ｂ，８ｅと接続されたアース電極９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄが略全面に形成されている。なお、誘電体シート７ｈ上にはアース電極９ｄを保護するための誘電体シート７ｉが設けられている。
【００１６】
誘電体シート７ｂ上には一端が図２に示す端子電極８ｆに接続されたストリップライン電極１０が設けられて、図１における第４の伝送線路６ｂを形成している。
【００１７】
誘電体シート７ｄ上には一端が図２に示す端子電極８ｄに接続され、他端がビアホールを介してストリップライン電極１０に接続されたストリップライン電極１１が設けられて、図１における第３の伝送線路６ａを形成している。
【００１８】
誘電体シート７ｅ上には一端が図２に示す端子電極８ａに他端が図２に示す端子電極８ｃに接続されるとともに一部がストリップライン電極１１と誘電体シート７ｅを挟んで平行に配置されたストリップライン電極１２が設けられて、図１における第２の伝送線路４を形成している。
【００１９】
誘電体シート７ｇ上には一端が図２に示す端子電極８ｄに接続されたコンデンサ電極１３が設けられて、上下に設けられたアース電極７ｆ，７ｈと対向することで図１におけるコンデンサ５を形成している。
【００２０】
このように構成された積層型方向性結合器においては、図１におけるローパスフィルタ回路１を形成する伝送線路２がストリップライン電極１０，１１を組み合わせた構造となり、かつ図１における方向性結合回路３の副線路となる第２の伝送線路４を形成するストリップライン電極１２がストリップライン電極１１だけと結合する構造となっており、上述したように図１における第１の伝送線路２に対して第２の伝送線路４との結合部分が第３の伝送線路６ａのみと部分的結合となり、第１の伝送線路２のインピーダンスの低下が抑制できることで、第１の伝送線路２の線路長の延ばす量が抑制でき、結果としてこの複合型方向性結合回路を用いた積層型方向性結合器の小型化ができるものとなっている。
【００２１】
また、この積層型方向性結合器においては、ストリップライン電極１１の線路幅がストリップライン電極１０の線路幅より細くなるように設定されている。これは、ストリップライン電極１１の線路幅をストリップライン電極１０の線路幅より細くすることで図１における第３の伝送線路６ａを形成するストリップライン電極１１のインピーダンスを図１における第４の伝送線路６ｂを形成するストリップライン電極１０のものより高くなるようにしたものであって、前述したように図１における第２の伝送線路４と結合しインピーダンスが低下する側の第３の伝送線路６ａのインピーダンスを予め高く設定しておいて、ローパスフィルタ回路１を構成する第１の伝送線路２のインピーダンスの低下に伴うローパスフィルタ回路１の特性劣化を容易に防止できるとともに、図１における第１の伝送線路２を異なるインピーダンスのストリップライン電極１０，１３の組合せとすることで第１の伝送線路２の短縮を図ることができるのである。
【００２２】
さらに、この積層型方向性結合器においては、ストリップライン電極１０，１３にアース電極９ｂが設けられており、このアース電極９ｂによってストリップライン電極１０，１３間の不要な結合を抑制できるとともに、ストリップライン電極１０，１４間の結合も防止している。これにより積層体７内においてストリップライン電極１０，１３が独立した状態で再現され、設計段階において積層体７内での複雑な不要結合を考慮せずにすみ積層型方向性結合器の設計が容易となるのである。
【００２３】
なお、この積層型方向性結合器においては、積層体７の内部における最上層に設けられたアース電極９ｄと対向するようにコンデンサ電極１３が設けられており、積層型方向性結合器を組み立てた後、コンデンサ電極１３と対向するアース電極９ｄ部分をトリミングすることで積層型方向性結合器の特性調整ができるのである。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ローパスフィルタ回路と方向性結合回路を組み合わせた複合型方向性結合回路において、ローパスフィルタ回路を構成する第１の伝送線路を二つの第３，第４の伝送線路の直列体として形成し、第３の伝送線路に対してのみ方向性結合回路の副線路を形成する第２の伝送線路を結合するものとしたことで、ローパスフィルタ回路を構成する第１の伝送線路において副線路となる第２の伝送線路との結合が部分的になされることになりローパスフィルタ回路を構成する伝送線路のインピーダンスの低下を抑制でき方向性結合器を小型化できるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態における複合型方向性結合回路の等価回路図
【図２】  同複合型方向性結合回路を用いた積層型方向性結合器の斜視図
【図３】  同積層型方向性結合器の分解斜視図
【図４】  従来の複合型方向性結合回路の等価回路図
【符号の説明】
１  ローパスフィルタ回路
１ａ，１ｂ  入出力ポート
２  第１の伝送線路
３  方向性結合回路
３ａ  検出ポート
３ｂ  基準ポート
４  第２の伝送線路
５  コンデンサ
６ａ  第３の伝送線路
６ｂ  第４の伝送線路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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