專(zhuān)利名稱(chēng):定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種定向耦合器,更具體而言,涉及用于利用高頻信號(hào)進(jìn)行通訊的無(wú)線通訊設(shè)備等定向耦合器。
背景技術(shù):
作為現(xiàn)有的定向耦合器,已知例如專(zhuān)利文獻(xiàn)1揭示的定向耦合器。該定向耦合器是通過(guò)層疊形成有線圈狀導(dǎo)體及地導(dǎo)體的多個(gè)介質(zhì)層而構(gòu)成。設(shè)有2個(gè)線圈狀導(dǎo)體。一個(gè)線圈狀導(dǎo)體構(gòu)成主線路,另一個(gè)線圈狀導(dǎo)體構(gòu)成副線路。主線路與副線路相互電磁耦合。此夕卜,地導(dǎo)體從層疊方向挾持線圈狀導(dǎo)體。向地導(dǎo)體施加接地電位。在上述定向耦合器中,若將信號(hào)輸入至主線路,則從副線路輸出具有與該信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。然而,在專(zhuān)利文獻(xiàn)1揭示的定向耦合器中,具有以下問(wèn)題即,主線路與副線路的耦合度隨著輸入主線路的信號(hào)的頻率升高而升高(亦即,耦合度特性不平坦)。因此,即使向主線路輸入相同功率的信號(hào),若信號(hào)的頻率發(fā)生變動(dòng),則從副線路輸出的信號(hào)的功率也會(huì)發(fā)生變動(dòng)。因此,在與副線路相連接的IC中,需要具有根據(jù)信號(hào)的頻率來(lái)修正信號(hào)的功率的功能。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本專(zhuān)利特開(kāi)平8-237012號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明的目的在于使定向耦合器的耦合度特性(coupling degree characteristics) τ^Ρ Η 本發(fā)明的一個(gè)方式的定向耦合器是用于規(guī)定頻帶的定向耦合器,其特征在于,具備第1端子至第4端子;主線路,該主線路連接在上述第1端子與上述第2端子之間;第 1副線路,該第1副線路連接在上述第3端子與上述第4端子之間,且與上述主線路電磁耦合;以及第1低通濾波器,該第1低通濾波器連接在上述第3端子與上述第1副線路之間, 具有在上述規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。根據(jù)本發(fā)明,能使定向耦合器的耦合度特性接近平坦。
圖1是第1實(shí)施方式至第4實(shí)施方式的定向耦合器的等效電路圖。圖2是表示不具有低通濾波器的現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖3是表示不具有低通濾波器的現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性及低通濾波器的插入損耗特性的曲線。圖4是表示第1實(shí)施方式的定向耦合器的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖5是第1實(shí)施方式至第5實(shí)施方式的定向耦合器的外觀立體圖。圖6是第1實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。
圖7是第2實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖8是第3實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖9是第4實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖10是第5實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖11是第6實(shí)施方式的定向耦合器的等效電路圖。圖12是第6實(shí)施方式及第7實(shí)施方式的定向耦合器的外觀立體圖。圖13是第6實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖14是第7實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖15是第8實(shí)施方式及第9實(shí)施方式的定向耦合器的等效電路圖。圖16是第7實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖17是表示不具有低通濾波器的現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖18是表示定向耦合器的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖19是第9實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖20是第10實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖21是第11實(shí)施方式的定向耦合器的等效電路圖。圖22是第11實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。圖23是第12實(shí)施方式的定向耦合器的等效電路圖。圖24是第12實(shí)施方式的定向耦合器的層疊體的分解立體圖。附圖標(biāo)記C1、C2、C3 電容器L1、L2、L3 線圈LPF 1、LPF2、LPF3 低通濾波器M主線路S 副線路R、Rl R3 終端電阻bl b21 通孔導(dǎo)體IOa 101 定向耦合器12a 121 層疊體14a 14h 外部電極16a 16q 絕緣體層18aU8b,20a,20b,24a 24d、32a 32d 線路部26a 26c 屏蔽導(dǎo)體層28a、28b 電阻導(dǎo)體層34a 34d 面狀導(dǎo)體層
具體實(shí)施例方式以下,說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的定向耦合器。(第1實(shí)施方式)
以下,參照
第1實(shí)施方式的定向耦合器。圖1是第1實(shí)施方式至第4實(shí)施方式的定向耦合器IOa IOd的等效電路圖。說(shuō)明定向耦合器IOa的電路結(jié)構(gòu)。定向耦合器IOa用于規(guī)定頻帶。所謂規(guī)定頻帶,在例如將具有824MHz 915MHz (GSM800/900)的頻率的信號(hào)及具有1710MHz 1910MHz (GSM1800/1900)的頻率的信號(hào)輸入至定向耦合器IOa的情況下,為824MHz 1910MHz。定向耦合器IOa的電路結(jié)構(gòu)包括外部電極(端子)14a 14f、主線路M、副線路S 及低通濾波器LPF1。主線路M連接在外部電極14a、14b之間。副線路S連接在外部電極 14c、14d之間,且與主線路M電磁耦合。此外,低通濾波器LPFl連接在外部電極14c與副線路S之間,具有在規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。低通濾波器LPFl包含電容器Cl及線圈Li。線圈Ll 串聯(lián)在外部電極14c與副線路S之間。在副線路S與外部電極14c之間(更正確而言,在線圈Ll和外部電極14c之間)、與外部電極14e、14f之間連接有電容器Cl。在上述定向耦合器IOa中,將外部電極14a用作輸入端口,外部電極14b用作輸出端口。此外,外部電極14c用作耦合端口,外部電極14d用作以50Ω終端化的終端端口。此夕卜,外部電極14e、14f用作接地的接地端口。此外,若對(duì)外部電極14a輸入信號(hào),則該信號(hào)從外部電極14b輸出。再者,由于主線路M與副線路S電磁耦合,因此從外部電極14c輸出具有與信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。利用具有上述電路結(jié)構(gòu)的定向耦合器10a,如以下說(shuō)明的那樣,能使耦合度特性接近平坦。圖2是表示不具有低通濾波器LPFl的現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖3是表示不具有低通濾波器LPFl的現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性及低通濾波器LPFl的插入損耗特性的曲線。圖4是表示定向耦合器IOa的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖2至圖4表示模擬結(jié)果。此外,所謂耦合度特性是指輸入到外部電極14a(輸入端口)的信號(hào)與從外部電極14c(耦合端口)輸出的信號(hào)之間的功率之比(即,衰減量) 及頻率的關(guān)系,所謂隔離特性是指從外部電極14b(輸出端口)輸入的信號(hào)與從外部電極 14c(耦合端口)輸出的信號(hào)之間的功率之比(S卩,衰減量)及頻率的關(guān)系。此外,所謂插入損耗特性是指低通濾波器的衰減量與頻率的關(guān)系。圖2至圖4中,縱軸表示衰減量,橫軸表示頻率。在現(xiàn)有的定向耦合器中,主線路與副線路的耦合度隨著信號(hào)的頻率升高而升高。 因此,如圖2所示,在現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性中,隨著頻率升高,從輸入端口輸入的功率與向耦合端口輸出的功率之比增加。因此,在定向耦合器IOa中,在外部電極14c與副線路S之間連接有低通濾波器 LPF1。對(duì)于低通濾波器LPF1,如圖3所示,具有衰減量隨著頻率升高而增加的插入損耗特性。因此,即使因信號(hào)的頻率升高而使從副線路S向外部電極14c輸出的信號(hào)的功率變大, 也能利用低通濾波器LPFl降低該信號(hào)的功率。其結(jié)果是,如圖4所示,在定向耦合器IOa 中,能使耦合度特性接近平坦。此外,優(yōu)選在規(guī)定頻帶中,定向耦合器IOa的低通濾波器LPFl以外的部分(即,主線路M與副線路S)的耦合度特性的斜率的平均值與低通濾波器LPFl的插入損耗特性的斜率的平均值是相互相反的符號(hào)且具有大致相等的絕對(duì)值。由此,能使定向耦合器IOa的耦合度特性更接近平坦。另外,比較圖3所示的定向耦合器IOa與圖2所示的現(xiàn)有的定向耦合器的隔離特性,在定向耦合器IOa中,由于設(shè)置低通濾波器LPF1,因此隔離特性的衰減量不會(huì)增加。接著,參照
定向耦合器IOa的具體結(jié)構(gòu)。圖5是第1實(shí)施方式至第5實(shí)施方式的定向耦合器IOa IOe的外觀立體圖。圖6是第1實(shí)施方式的定向耦合器IOa的層疊體12a的分解立體圖。以下,將層疊方向定義為ζ軸方向,將從ζ軸方向俯視時(shí)的定向耦合器IOa的長(zhǎng)邊方向定義為χ軸方向,將從ζ軸方向俯視時(shí)的定向耦合器IOa的短邊方向定義為y軸方向。此外,Χ軸、y軸、ζ軸彼此正交。對(duì)于定向耦合器10a,如圖5及圖6所示,包括層疊體12a、外部電極14(14a 14f)、主線路M、副線路S、低通濾波器LPFl及屏蔽導(dǎo)體層26a。對(duì)于層疊體12a,如圖5所示,呈長(zhǎng)方體狀,如圖6所示,是由絕緣體層16(16a 16m)沿ζ軸方向依次從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)排列層疊而構(gòu)成的。絕緣體層16是介質(zhì)陶瓷,為長(zhǎng)方形。對(duì)于外部電極14a、14e、14b,設(shè)置成在層疊體12a的y軸方向的正方向側(cè)的側(cè)面, 從X軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。對(duì)于外部電極14c、14f、14d,設(shè)置成在層疊體 12a的y軸方向的負(fù)方向側(cè)的側(cè)面,從χ軸方向的負(fù)方向側(cè)往正方向側(cè)依次排列。對(duì)于主線路M,如圖6所示,是由線路部18 (18a、18b)及通孔導(dǎo)體bl構(gòu)成,呈從ζ 軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺線狀。此處,在主線路M中,將順時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將順時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。線路部18a是設(shè)在絕緣體層16b 上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與外部電極14a相連接。線路部18b是設(shè)在絕緣體層16c上的線狀導(dǎo)體層,其下游端與外部電極14b相連接。通孔導(dǎo)體bl沿ζ軸方向貫通絕緣體層16b, 連接線路部18a的下游端與線路部18b的上游端。由此,主線路M連接在外部電極14a、14b 之間。對(duì)于副線路S,如圖6所示,是由線路部20(20a、20b)及通孔導(dǎo)體b2 b4構(gòu)成, 呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺線狀。即,副線路S與主線路M沿相反方向旋轉(zhuǎn)。而且,對(duì)于由副線路S圍住的區(qū)域,在從ζ軸方向俯視時(shí),與由主線路M圍住的區(qū)域重疊。即,主線路M與副線路S夾著絕緣體層16c彼此相對(duì)。由此,主線路M與副線路S電磁耦合。此處,在副線路S中,將逆時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將逆時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。線路部20a是設(shè)在絕緣體層16d上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與外部電極14d相連接。線路部20b是設(shè)在絕緣體層16e上的線狀導(dǎo)體層。通孔導(dǎo)體b2沿ζ軸方向貫通絕緣體層16d,將線路部20a的下游端與線路部20b的上游端加以連接。此外,通孔導(dǎo)體b3、b4沿ζ軸方向貫通絕緣體層16e、16f,彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體b3與線路部20b的下游端相連接。低通濾波器LPF 1由線圈Ll及電容器Cl構(gòu)成。線圈Ll由線路部22 (22a 22d) 及通孔導(dǎo)體b5 b7構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀。此處,在線圈Ll中,將逆時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將逆時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。 線路部22a是設(shè)在絕緣體層16g上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與通孔導(dǎo)體b4相連接。線路部 22b,22c是分別設(shè)在絕緣體層16h、16i上的線狀導(dǎo)體層。線路部22d是設(shè)在絕緣體層16j 上的線狀導(dǎo)體層,其下游端與外部電極14c相連接。通孔導(dǎo)體b5沿ζ軸方向貫通絕緣體層 16g,將線路部22a的下游端與線路部22b的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體b6沿ζ軸方向貫通絕緣體層16h,將線路部22b的下游端與線路部22c的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體b7沿ζ 軸方向貫通絕緣體層16i,將線路部22c的下游端與線路部22d的上游端加以連接。由此, 線圈Ll連接在副線路S與外部電極14c的間。電容器Cl由面狀導(dǎo)體層24 (24a 24c)構(gòu)成。對(duì)于面狀導(dǎo)體層24a、24c,以分別大致覆蓋絕緣體層16k、16m的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。面狀導(dǎo)體層24b設(shè)在絕緣體層161上,與外部電極14c相連接。面狀導(dǎo)體層24b為長(zhǎng)方形,在從ζ軸方向俯視時(shí),與面狀導(dǎo)體層24a、24c相重疊。由此,在面狀導(dǎo)體層24a、24c與面狀導(dǎo)體層24b之間產(chǎn)生電容。然后,電容器C 1連接在外部電極14c與外部電極14e、14f之間。 艮口,在線圈Ll和外部電極14c之間、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器Cl。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26a,以大致覆蓋絕緣體層16f的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26a施加接地電位。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26a,在ζ 軸方向上設(shè)置在主線路M及副線路S與線圈Ll之間,由此抑制副線路S與線圈Ll進(jìn)行電磁耦合。(第2實(shí)施方式)以下,參照
第2實(shí)施方式的定向耦合器IOb的結(jié)構(gòu)。圖7是第2實(shí)施方式的定向耦合器IOb的層疊體12b的分解立體圖。定向耦合器IOb的電路結(jié)構(gòu)與定向耦合器IOa相同,因此省略說(shuō)明。定向耦合器 IOb與定向耦合器IOa的不同點(diǎn)在于,如圖7所示那樣,將設(shè)有屏蔽導(dǎo)體層26b的絕緣體層 16η設(shè)置在絕緣體層16a、16b之間。更詳細(xì)而言,對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26b,以覆蓋絕緣體層16η的大致整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26b施加接地電位。屏蔽導(dǎo)體層 26b設(shè)置在主線路M的ζ軸方向的正方向側(cè)。由此,屏蔽導(dǎo)體層26b與面狀導(dǎo)體層24a、24c 一起沿ζ軸方向挾持主線路Μ、副線路S及線圈Li。因此,盡管由主線路Μ、副線路S及線圈Ll產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)向?qū)盈B體12b的外部泄漏,但可利用屏蔽導(dǎo)體層26b及面狀導(dǎo)體層24a、 24c防止。(第3實(shí)施方式)以下,參照
第3實(shí)施方式的定向耦合器IOc的構(gòu)成。圖8是第3實(shí)施方式的定向耦合器IOc的層疊體12c的分解立體圖。定向耦合器IOc的電路結(jié)構(gòu)與定向耦合器10a、10b相同,因此省略說(shuō)明。定向耦合器IOc與定向耦合器IOb的不同點(diǎn)在于,主線路M、副線路S、低通濾波器LPFl (線圈Ll 及電容器Cl)、屏蔽導(dǎo)體層26a、26b的層疊順序不同。更詳細(xì)而言,在定向耦合器IOb中,如圖7所示,從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè),依次排列有屏蔽導(dǎo)體層26b、主線路M、副線路S、屏蔽導(dǎo)體層26a、線圈Li、電容器Cl。另一方面,在定向耦合器10中c,如圖8所示,從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè),依次排列有電容器Cl、線圈Li、屏蔽導(dǎo)體層26a、副線路S、主線路M、屏蔽導(dǎo)體層26b。在具有以上結(jié)構(gòu)的定向耦合器IOc中,與定向耦合器IOb相同,可防止在主線路Μ、 副線路S及線圈Ll中產(chǎn)生的磁場(chǎng)向外部泄漏,能使耦合度特性接近平坦。(第4實(shí)施方式)以下,參照
第4實(shí)施方式的定向耦合器IOd的結(jié)構(gòu)。圖9是第4實(shí)施方式的定向耦合器IOd的層疊體12d的分解立體圖。定向耦合器IOd的電路結(jié)構(gòu)與定向耦合器10a、10b相同,因此省略說(shuō)明。定向耦合器IOd與定向耦合器IOa的不同點(diǎn)在于,主線路M、副線路S、低通濾波器LPFl (線圈Ll 及電容器Cl)、屏蔽導(dǎo)體層26a的層疊順序。更詳細(xì)而言,在定向耦合器IOa中,如圖6所示,從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè),依次排列有主線路Μ、副線路S、屏蔽導(dǎo)體層26a、線圈Li、電容器Cl。另一方面,在定向耦合器IOd中,如圖9所示,從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè),依次排列有線圈Li、屏蔽導(dǎo)體層26a、副線路S、主線路M、電容器Cl。在具有以上結(jié)構(gòu)的定向耦合器IOd中,與定向耦合器IOa相同,也能使耦合度特性接近平坦。另外,在定向耦合器IOd中,在主線路M及副線路S的ζ軸方向的負(fù)方向側(cè)設(shè)置有電容器Cl。由此,面狀導(dǎo)體層24a、24c與屏蔽導(dǎo)體層26a —起沿ζ軸方向挾持主線路M及副線路S。因此,盡管在主線路M及副線路S產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)向?qū)盈B體12d的外部泄漏,但可利用面狀導(dǎo)體層24a、24c及屏蔽導(dǎo)體層26a防止。即,在定向耦合器IOd中,不需要追加用于防止在主線路M及副線路S產(chǎn)生的電場(chǎng)向?qū)盈B體12d的外部泄漏的新的屏蔽導(dǎo)體層26。(第5實(shí)施方式)以下,參照
第5實(shí)施方式的定向耦合器IOe的構(gòu)成。圖10是第5實(shí)施方式的定向耦合器IOe的層疊體12e的分解立體圖。定向耦合器IOe具有以下電路結(jié)構(gòu)即,在圖1所示的定向耦合器IOa的電路結(jié)構(gòu)中,在外部電極14d與外部電極14e之間追加用于使外部電極14d終端化的終端電阻R。此夕卜,在定向耦合器IOe中,如圖10所示,在絕緣體層16j上設(shè)置作為終端電阻R的電阻導(dǎo)體層 28a。更詳細(xì)而言,對(duì)于電阻導(dǎo)體層28a,如圖10所示,連接在外部電極14d與外部電極 14e之間,是曲折的線狀導(dǎo)體層。電阻導(dǎo)體層28a具有例如50 Ω的阻抗。由此,定向耦合器 IOe還能夠內(nèi)置終端電阻R。在這種情況下,與將終端電阻設(shè)置在外部時(shí)的情況相比較,能使安裝有該定向耦合器的基板減小終端電阻的空間量。(第6實(shí)施方式)以下,參照
第6實(shí)施方式的定向耦合器。圖11是第6實(shí)施方式的定向耦合器IOf的等效電路圖。說(shuō)明定向耦合器IOf的電路結(jié)構(gòu)。定向耦合器IOf中的低通濾波器LPFl的結(jié)構(gòu)不同于定向耦合器IOa中的低通濾波器LPFl的結(jié)構(gòu)。具體而言,在定向耦合器IOa中的低通濾波器LPFl中,如圖1所示那樣在外部電極14c和線圈Ll之間、與外部電極14e、14f之間連接有電容器Cl。與此相對(duì),在定向耦合器IOf中的低通濾波器LPFl中,如圖11所示那樣在副線路S與線圈Ll之間、與外部電極14e之間連接有電容器Cl。由此,從副線路S向外部電極14c側(cè)輸出的信號(hào)中的不需要的信號(hào)不會(huì)通過(guò)線圈Ll,而會(huì)經(jīng)由電容器Cl及外部電極14e來(lái)輸出至定向耦合器IOf外。因此,可抑制不需要的信號(hào)在線圈Ll反射而返回至副線路S側(cè)。另外,在定向耦合器IOf中,對(duì)定向耦合器IOa追加低通濾波器LPF2。具體而言, 低通濾波器LPF2連接在外部電極14d與副線路S之間,具有在規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。低通濾波器LPF2包含電容器C2及線圈L2。線圈L2串聯(lián)在外部電極 14d與副線路S之間。在副線路S與外部電極14d之間(更正確而言,線圈L2與副線路S 之間)、與外部電極14f之間,連接有電容器C2。上述定向耦合器IOf能將外部電極14c、14d這兩者用作耦合端口。更詳細(xì)而言, 在定向耦合器IOf中,作為第1使用方法,與定向耦合器IOa相同,將外部電極14a用作輸入端口,將外部電極14b用作輸出端口。將外部電極14c用作耦合端口,將外部電極14d用作終端端口。將外部電極14e、14f用作終端端口。在這種情況下,若向外部電極14a輸入信號(hào),則從外部電極14b輸出該信號(hào)。此外,由于主線路M與副線路S電磁耦合,因此,從外部電極14c輸出具有與信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。此外,在定向耦合器IOf中,作為第2使用方法,將外部電極14b用作輸入端口,將外部電極14a用作輸出端口。將外部電極14d用作耦合端口,將外部電極14c用作終端端口。將外部電極14e、14f用作終端端口。在這種情況下,若向外部電極14b輸入信號(hào),則從外部電極14a輸出該信號(hào)。而且,由于主線路M與副線路S電磁耦合,因此,從外部電極14d 輸出具有與信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。上述定向耦合器IOf能適用于例如便攜式電話等無(wú)線通訊終端的發(fā)送接收電路。 艮口,在檢測(cè)出發(fā)送信號(hào)的功率時(shí),將14a用作輸入端口,在檢測(cè)出來(lái)自天線的反射功率時(shí), 將外部電極14b用作輸入端口即可。此外,在定向耦合器IOf中,即使將外部電極14a、14b 中的任一者用作輸入端口,但由于設(shè)有低通濾波器LPF1、LPF2,因此,也能使耦合度特性接近平坦。另夕卜,在定向耦合器IOf中,在外部電極14g、14h與接地電位之間連接有終端電阻 RU R2。由此,能夠抑制信號(hào)從外部電極14g、14h經(jīng)由低通濾波器LPF1、LPF2向外部電極 14cU4d 反射。接著,參照
定向耦合器IOf的具體結(jié)構(gòu)。圖12是第6實(shí)施方式及第7實(shí)施方式的定向耦合器10f、10g的外觀立體圖。圖13是第6實(shí)施方式的定向耦合器IOf的層疊體12f的分解立體圖。以下,將層疊方向定義為ζ軸方向,將從ζ軸方向俯視時(shí)的定向耦合器IOf的長(zhǎng)邊方向定義為χ軸方向,將從ζ軸方向俯視時(shí)的定向耦合器IOf的短邊方向定義為y軸方向。此外,X軸、y軸、Z軸彼此正交。對(duì)于定向耦合器10f,如圖12及圖13所示,包括層疊體12f、外部電極14(14a 14h)、主線路Μ、副線路S、低通濾波器LPF1、LPF2及屏蔽導(dǎo)體層26 (26a 26c)。對(duì)于層疊體12f,如圖12所示,是長(zhǎng)方體狀,如圖13所示,是由絕緣體層16(16a 16p)依次沿ζ軸方向從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)排列重疊而構(gòu)成。絕緣體層16是介質(zhì)陶瓷,呈長(zhǎng)方形。對(duì)于外部電極14a、14h、14b,設(shè)置成在層疊體12f的y軸方向的正方向側(cè)的側(cè)面, 從X軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。對(duì)于外部電極14C、14g、14d,設(shè)置成在層疊體12f的y軸方向的負(fù)方向側(cè)的側(cè)面,從χ軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。外部電極14e設(shè)在層疊體12f的χ軸方向的負(fù)方向側(cè)的側(cè)面。外部電極14f設(shè)在層疊體12f的 χ軸方向的正方向側(cè)的側(cè)面。對(duì)于主線路M,如圖13所示,由線路部18 (18a、18b)及通孔導(dǎo)體bl構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺線狀。此處,在主線路M中,將逆時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將逆時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。線路部18a是設(shè)置在絕緣體層16ο上的線狀導(dǎo)體層,其下游端與外部電極14a相連接。線路部18b是設(shè)置在絕緣體層16η上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與外部電極14b相連接。通孔導(dǎo)體bl沿ζ軸方向貫通絕緣體層16η, 將線路部18a的上游端與線路部18b的下游端加以連接。由此,主線路M連接在外部電極 14a、14b 間。對(duì)于副線路S,如圖13所示,由線路部20(20a、20b)及通孔導(dǎo)體b2 b6、bl3 bl5構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺線狀。即,副線路S與主線路M沿相反方向旋轉(zhuǎn)。此外,對(duì)于由副線路S圍住的區(qū)域,在從ζ軸方向俯視時(shí),與由主線路M圍住的區(qū)域重疊。即,主線路M與副線路S夾著絕緣體層16m而彼此對(duì)向。由此,主線路M與副線路S電磁耦合。此處,在副線路S中,將順時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將順時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。線路部20a是設(shè)置在絕緣體層16m上的線狀導(dǎo)體層。線路部 20b是設(shè)置在絕緣體層161上的線狀導(dǎo)體層。通孔導(dǎo)體b2沿ζ軸方向貫通絕緣體層161, 將線路部20a的上游端與線路部20b的下游端加以連接。另外,通孔導(dǎo)體b3、b4、b5、b6分別沿ζ軸方向貫通絕緣體層161、16k、16j、16i,并彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體b3與線路部20a的下游端相連接。此外,通孔導(dǎo)體bl3、bl4、bl5分別沿ζ軸方向貫通絕緣體層16k、 16j、16i,且彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體bl3與線路部20b的上游端相連接。低通濾波器LPFl由線圈Ll及電容器Cl構(gòu)成。電容器Cl由面狀導(dǎo)體層24 (24a 24d)及通孔導(dǎo)體bl6、bl7構(gòu)成。面狀導(dǎo)體層24a、24c分別設(shè)置在絕緣體層16j、16h上,是與外部電極14e相連接的長(zhǎng)方形導(dǎo)體層。面狀導(dǎo)體層24b、24d設(shè)置在絕緣體層16i、16g。 面狀導(dǎo)體層24b、24d呈長(zhǎng)方形,在從ζ軸方向俯視時(shí),與面狀導(dǎo)體層24a、24c相重疊。由此,在面狀導(dǎo)體層24a、24c與面狀導(dǎo)體層24b、24d的間產(chǎn)生電容。通孔導(dǎo)體bl6、bl7分別沿ζ軸方向貫通絕緣體層16h、16g,且彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體bl6、bl7將面狀導(dǎo)體層24b、24d加以連接。此外,面狀導(dǎo)體層24b與通孔導(dǎo)體bl5相連接。由此,電容器Cl與副線路S的上游端相連接。線圈Ll由線路部22 (22a 22d)及通孔導(dǎo)體bl8 b21構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀。此處,在線圈Ll中,將順時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將順時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。線路部22a、22b、22c是分別設(shè)置在絕緣體層 16f、16e、16d上的線狀導(dǎo)體層。線路部22d是設(shè)在絕緣體層16c上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與外部電極14c相連接。通孔導(dǎo)體bl8沿ζ軸方向貫通絕緣體層16f,將線路部22a的下游端與面狀導(dǎo)體層24d加以連接。通孔導(dǎo)體bl9沿ζ軸方向貫通絕緣體層16e,將線路部22a 的上游端與線路部22b的下游端加以連接。通孔導(dǎo)體b20沿ζ軸方向貫通絕緣體層16d,將線路部22b的上游端與線路部22c的下游端加以連接。通孔導(dǎo)體b21沿ζ軸方向貫通絕緣體層16c,將線路部22c的上游端與線路部22d的下游端加以連接。由此,線圈Ll連接在電容器Cl及副線路S與外部電極14c之間。低通濾波器LPF2由線圈L2及電容器C2構(gòu)成。電容器C2由面狀導(dǎo)體層34 (34a 34d)及通孔導(dǎo)體b7、b8構(gòu)成。面狀導(dǎo)體層34a、34c分別設(shè)在絕緣體層16j、16h,是與外部電極14f相連接的長(zhǎng)方形導(dǎo)體層。面狀導(dǎo)體層34b、34d設(shè)置在絕緣體層16i、16g。面狀導(dǎo)體層34b、34d呈長(zhǎng)方形,在從ζ軸方向俯視時(shí),與面狀導(dǎo)體層34a、34c相重疊。由此,在面狀導(dǎo)體層34a、34c與面狀導(dǎo)體層34b、34d之間產(chǎn)生電容。通孔導(dǎo)體b7、b8分別沿ζ軸方向貫通絕緣體層16h、16g,且彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體b7、b8將面狀導(dǎo)體層34b、34d加以連接。此外,面狀導(dǎo)體層34b與通孔導(dǎo)體b6相連接。由此,電容器C2連接在副線路S的下游端。線圈L2由線路部32 (32a 32d)及通孔導(dǎo)體b9 bl2構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀。此處,在線圈L2中,將逆時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將逆時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。線路部32a、32b、32c是分別設(shè)在絕緣體層16f、 16e、16d上的線狀導(dǎo)體層。線路部32d是設(shè)在絕緣體層16c上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與外部電極14d相連接。通孔導(dǎo)體b9沿ζ軸方向貫通絕緣體層16f,將線路部32a的下游端與面狀導(dǎo)體層34d加以連接。通孔導(dǎo)體blO沿ζ軸方向貫通絕緣體層16e,將線路部32a的上游端與線路部32b的下游端加以連接。通孔導(dǎo)體bll沿ζ軸方向貫通絕緣體層16d,將線路部32b的上游端與線路部32c的下游端加以連接。通孔導(dǎo)體bl2沿ζ軸方向貫通絕緣體層 16c,將線路部32c的上游端與線路部32d的下游端加以連接。由此,線圈L2連接在電容器 C2及副線路S與外部電極14c之間。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26a,以大致覆蓋絕緣體層16k的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14g、14h相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26a施加接地電位。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26a,設(shè)置在副線路S與電容器Cl、C2之間,從而抑制副線路S與電容器Cl、C2進(jìn)行電磁耦合。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26b、26c,以分別大致覆蓋絕緣體層16p、16b的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14g、14h相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26b、26c施加接地電位。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26b,將其設(shè)置在比主線路M、副線路S更靠近ζ軸方向的負(fù)方向側(cè)的位置。另外, 對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26c,將其設(shè)置在比線圈L1、L2更靠近ζ軸方向的正方向側(cè)的位置。由此, 屏蔽導(dǎo)體層26b、26c能夠防止在主線路M、副線路S及線圈L1、L2產(chǎn)生的磁場(chǎng)向?qū)盈B體12f 的外部泄漏。而且,由于將線圈Ll與L2分別形成為沿相反方向旋轉(zhuǎn)的螺旋狀,因此在2個(gè)線圈間產(chǎn)生的磁場(chǎng)為相反方向,能夠抑制線圈間的磁場(chǎng)耦合。由此,能夠抑制耦合端口與終端端口間的耦合,可提高隔離特性。(第7實(shí)施方式)以下,參照
第7實(shí)施方式的定向耦合器IOg的結(jié)構(gòu)。圖14是第7實(shí)施方式的定向耦合器IOg的層疊體12g的分解立體圖。在定向耦合器IOg中,在圖11所示的定向耦合器IOf的電路構(gòu)成中,在外部電極 14e、14h間及外部電極14f、14h間連接用以使外部電極14e、14f終端化的終端電阻R3,以替代終端電阻R1、R2。由此,在外部電極14c和副線路S之間(更正確而言,線圈Ll與副線路S之間)、與終端電阻R3之間,連接有電容器Cl。此外,在外部電極14d和副線路S之間(更正確而言,線圈L2與副線路S之間)、與終端電阻R3之間,連接有電容器C2。此外, 未向外部電極14e、14f施加接地電位等電位。另一方面,將外部電極14h用作被施加了接地電位的接地端子。為了滿(mǎn)足上述結(jié)構(gòu),在定向耦合器IOg中,如圖14所示,設(shè)置設(shè)有作為終端電阻R3的電阻導(dǎo)體層28b的絕緣體層16q。更詳細(xì)而言,對(duì)于電阻導(dǎo)體層28b,如圖14所示,設(shè)成將外部電極14e、14h間及外部電極14f、14h間加以連接的彎曲的線狀導(dǎo)體層。電阻導(dǎo)體層28b具有例如50 Ω的阻抗。 由此,電容器C1、C2由電阻導(dǎo)體層28b終端化。由此,定向耦合器IOg中也能內(nèi)置有終端電阻R3。在這種狀態(tài)下,與將終端電阻設(shè)置在外部時(shí)相比較,能使安裝有該定向耦合器IOg的基板減小終端電阻R3的空間量。(第8實(shí)施方式)以下,參照
第8實(shí)施方式的定向耦合器IOh的結(jié)構(gòu)。圖15是第8實(shí)施方式及第9實(shí)施方式的定向耦合器10h、10i的等效電路圖。圖16是第7實(shí)施方式的定向耦合器IOh的層疊體12h的分解立體圖。對(duì)于定向耦合器10h,如圖15所示,具有以下電路結(jié)構(gòu)即,在圖1及圖6所示的定向耦合器IOa中未設(shè)置線圈Li。因此,在定向耦合器IOh中,如圖16所示,不具有絕緣體層16f 16 j、線路部22a 22d、屏蔽導(dǎo)體層26a及通孔導(dǎo)體b3 b7。此外,線路部20b 與外部電極14c相連接。如上所述,即使如定向耦合器IOh那樣不使用線圈Ll而僅以電容器Cl來(lái)構(gòu)成低通濾波器LPF1,也能使耦合度特性接近平坦。圖17是表示不具有低通濾波器LPFl的現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖18是表示定向耦合器IOh的耦合度特性及隔離特性的曲線。圖17及圖18中,縱軸表示衰減量,橫軸表示頻率。在現(xiàn)有的定向耦合器中,主線路與副線路的耦合度隨著信號(hào)的頻率升高而升高。 因此,如圖17所示,對(duì)于現(xiàn)有的定向耦合器的耦合度特性,隨著頻率升高,從輸入端口輸入的功率與向耦合端口輸出的功率之比增加。因此,在定向耦合器IOh中,在外部電極14c與副線路S之間連接有低通濾波器 LPF1。對(duì)于低通濾波器LPF1,具有衰減量隨著頻率升高而增加的插入損耗特性。因此,即使因信號(hào)的頻率升高而使從副線路S向外部電極14c輸出的信號(hào)的功率變大,也能利用低通濾波器LPFl來(lái)降低該信號(hào)的功率。其結(jié)果是,如圖18所示,在定向耦合器IOh中,能使耦合度特性接近平坦。另外,比較圖18所示的定向耦合器IOh與圖17所示的現(xiàn)有的定向耦合器的隔離特性,在定向耦合器IOh中,由于設(shè)置有低通濾波器LPF1,因此隔離特性的衰減量不會(huì)增加。(第9實(shí)施方式)以下,參照
第9實(shí)施方式的定向耦合器IOi的結(jié)構(gòu)。圖19是第9實(shí)施方式的定向耦合器IOi的層疊體12i的分解立體圖。定向耦合器IOi的電路結(jié)構(gòu)與定向耦合器IOh相同,因此省略說(shuō)明。定向耦合器 IOi與定向耦合器IOh的不同點(diǎn)在于,如圖19所示那樣,將設(shè)有屏蔽導(dǎo)體層26b的絕緣體層 16η設(shè)置在絕緣體層16a、16b之間。更詳細(xì)而言,對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26b,將其設(shè)置成大致覆蓋絕緣體層16η的整個(gè)表面,且與外部電極14e、14f相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26b施加接地電位。屏蔽導(dǎo)體層26b 設(shè)在主線路M的ζ軸方向的正方向側(cè)。由此,屏蔽導(dǎo)體層26b與面狀導(dǎo)體層24a、24c —起沿ζ軸方向挾持主線路M、副線路S。因此,盡管在主線路M、副線路S產(chǎn)生的磁場(chǎng)向?qū)盈B體 12 的外部泄漏,但能利用屏蔽導(dǎo)體層26b及面狀導(dǎo)體層24a、24c來(lái)防止。(第10實(shí)施方式)以下,參照
第10實(shí)施方式的定向耦合器IOj的結(jié)構(gòu)。圖20是第10實(shí)施方式的定向耦合器IOj的層疊體12j的分解立體圖。定向耦合器IOj的電路結(jié)構(gòu)與定向耦合器10h、10i相同,因此省略說(shuō)明。定向耦合器IOj與定向耦合器IOi的不同點(diǎn)在于,主線路M、副線路S、低通濾波器LPFl (電容器Cl)、 屏蔽導(dǎo)體層26b的層疊順序不同。更詳細(xì)而言,在定向耦合器IOi中,如圖19所示,從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè),依次排列有屏蔽導(dǎo)體層26b、主線路M、副線路S、電容器Cl。另一方面,在定向耦合器 IOj中,如圖20所示,從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè),依次排列有電容器Cl、副線路S、 主線路M、屏蔽導(dǎo)體層26b。采用具有以上結(jié)構(gòu)的定向耦合器10j,與定向耦合器IOi相同,能防止在主線路Μ、 副線路S產(chǎn)生的磁場(chǎng)向外部泄漏,并能使耦合度特性接近平坦。(第11實(shí)施方式)以下,參照
第11實(shí)施方式的定向耦合器IOk的結(jié)構(gòu)。圖21是第11實(shí)施方式的定向耦合器IOk的等效電路圖。說(shuō)明定向耦合器IOk的電路結(jié)構(gòu)。定向耦合器IOk的電路結(jié)構(gòu)包括外部電極(端子)14a 14h、主線路Μ、副線路S1、S2及低通濾波器LPF1、LPF3。主線路M連接在外部電極14g、14h間。副線路Sl連接在外部電極14c、14a間,且與主線路M電磁耦合。副線路S2 連接在外部電極14d、14b間,且與主線路M電磁耦合。另外,低通濾波器LPFl連接在外部電極14c與副線路Sl之間,具有在規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。低通濾波器LPFl包含電容器Cl及線圈Li。線圈Ll 串聯(lián)連接在外部電極14c與副線路Sl之間。在副線路Sl與外部電極14c之間(更正確而言,線圈Ll與外部電極14c之間)、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器Cl。另外,低通濾波器LPF3連接在外部電極14b與副線路S2之間,具有在規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。低通濾波器LPF3包含電容器C3及線圈L3。線圈L3 串聯(lián)連接在外部電極14b與副線路S2之間。在副線路S2與外部電極14b之間(更正確而言,線圈L3與外部電極14b之間)、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器C3。在上述定向耦合器IOk中,外部電極14g用作輸入端口,外部電極14h用作輸出端口。另夕卜,外部電極14c用作第1耦合端口,外部電極14a用作由50Ω終端化的終端端口。 另外,外部電極14b用作第2耦合端口,外部電極14d用作以50Ω終端化的終端端口。另夕卜,外部電極14e、14f用作接地的接地端口。此外,若向外部電極14g輸入信號(hào),則從外部電極14h輸出該信號(hào)。而且,由于主線路M與副線路S1、S2電磁耦合,因此從外部電極14b、 14c輸出具有與信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。接著,參照
定向耦合器IOk的具體結(jié)構(gòu)。圖22是第11實(shí)施方式的定向耦合器IOk的層疊體12k的分解立體圖。對(duì)于定向耦合器IOk的外觀立體圖,引用圖12。對(duì)于定向耦合器10k,如圖12及圖22所示,具備層疊體12k、外部電極14(14a 14h)、主線路M、副線路S1、S2、低通濾波器LPF1、LPF3及屏蔽導(dǎo)體層26a、26b。對(duì)于層疊體 12k,如圖12所示,呈長(zhǎng)方體狀,如圖22所示,是由絕緣體層16 (16a 161)沿ζ軸方向從ζ 軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)依次層疊排列而構(gòu)成。絕緣體層16是介質(zhì)陶瓷,呈長(zhǎng)方形。對(duì)于外部電極14a、14h、14b,設(shè)置成在層疊體12k的y軸方向的正方向側(cè)的側(cè)面從X軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。對(duì)于外部電極14c、14g、14d,設(shè)置成在層疊體 12k的y軸方向的負(fù)方向側(cè)的側(cè)面從χ軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。對(duì)于主線路M,如圖22所示,由線路部18a構(gòu)成。線路部18a是設(shè)置在絕緣體層16d上的線狀導(dǎo)體層。線路部18a沿y軸方向延伸,與外部電極14g、14h相連接。由此,主線路M連接在外部電極14g、14h間。對(duì)于副線路Si,如圖22所示,由線路部20a及通孔導(dǎo)體bl b4構(gòu)成。對(duì)于線路部20a,是在從ζ軸方向的正方向側(cè)俯視時(shí),在絕緣體層16c上的設(shè)置在比線路部18a更靠近Χ軸方向的負(fù)方向側(cè)的線狀導(dǎo)體層。線路部20a與線路部18a平行地沿y軸方向延伸,與外部電極14a相連接。由此,主線路M與副線路S 1進(jìn)行電磁耦合。通孔導(dǎo)體bl b4沿 ζ軸方向貫通絕緣體層16c 16f,且彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體bl與線路部20a的y 軸方向的負(fù)方向側(cè)的端部相連接。低通濾波器LPFl由線圈Ll及電容器Cl構(gòu)成。線圈Ll由線路部22 (22a 22d) 及通孔導(dǎo)體b5 b7構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀。此處,在線圈Ll中,將逆時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將逆時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。 線路部22a是設(shè)在絕緣體層16g上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與通孔導(dǎo)體b4相連接。線路部 22b,22c是分別設(shè)在絕緣體層16h、16i上的線狀導(dǎo)體層。線路部22d是設(shè)在絕緣體層16j 上的線狀導(dǎo)體層,其下游端與外部電極14c相連接。通孔導(dǎo)體b5沿ζ軸方向貫通絕緣體層 16g,將線路部22a的下游端與線路部22b的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體b6沿ζ軸方向貫通絕緣體層16h,將線路部22b的下游端與線路部22c的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體b7沿ζ 軸方向貫通絕緣體層16i,將線路部22c的下游端與線路部22d的上游端加以連接。由此, 線圈Ll連接在副線路Sl與外部電極14c之間。電容器Cl由面狀導(dǎo)體層24(24b、24c)構(gòu)成。對(duì)于面狀導(dǎo)體層24c,以大致覆蓋絕緣體層161的整個(gè)表面的方式設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。面狀導(dǎo)體層24b設(shè)置在絕緣體層16k上,與外部電極14c相連接。面狀導(dǎo)體層24呈長(zhǎng)方形,在從ζ軸方向俯視時(shí), 與面狀導(dǎo)體層24c相重疊。由此,在面狀導(dǎo)體層24c與面狀導(dǎo)體層24b的間產(chǎn)生電容。此夕卜,電容器Cl連接在外部電極14c與外部電極14e、14f之間。S卩,在線圈Ll和外部電極 14c之間、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器Cl。對(duì)于副線路S2,如圖22所示,由線路部40a及通孔導(dǎo)體b8、b9構(gòu)成。對(duì)于線路部 40a,是從ζ軸方向的正方向側(cè)俯視時(shí),在絕緣體層16e上的設(shè)置在比線路部18a更靠近χ 軸方向的正方向側(cè)的線狀導(dǎo)體層。線路部40a與線路部18a平行地沿y軸方向延伸,與外部電極14d相連接。由此,主線路M與副線路S2進(jìn)行電磁耦合。通孔導(dǎo)體b8、b9沿ζ軸方向貫通絕緣體層16e、16f,且彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體b8與線路部40a的y軸方向的正方向側(cè)的端部相連接。低通濾波器LPF3由線圈L3及電容器C3構(gòu)成。線圈L3由線路部42 (42a 42d) 及通孔導(dǎo)體blO bl2構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀。此處,在線圈L3中,將逆時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將逆時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。 線路部42a是設(shè)在絕緣體層16g上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與通孔導(dǎo)體b9相連接。線路部 42b、42c是分別設(shè)在絕緣體層16h、16i上的線狀導(dǎo)體層。線路部42d是設(shè)在絕緣體層16j 上的線狀導(dǎo)體層,其下游端與外部電極14b相連接。通孔導(dǎo)體blO沿ζ軸方向貫通絕緣體層16g,將線路部42a的下游端與線路部42b的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體bll沿ζ軸方向貫通絕緣體層16h,將線路部42b的下游端與線路部42c的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體bl2 沿ζ軸方向貫通絕緣體層16i,將線路部42c的下游端與線路部42d的上游端加以連接。由此,線圈L3連接在副線路S2與外部電極14d之間。電容器C3由面狀導(dǎo)體層44b、24c構(gòu)成。對(duì)于面狀導(dǎo)體層24c,以大致覆蓋絕緣體層161的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。面狀導(dǎo)體層44b設(shè)置在絕緣體層16k上,與外部電極14b相連接。面狀導(dǎo)體層44b呈長(zhǎng)方形,在從ζ軸方向俯視時(shí),與面狀導(dǎo)體層24c相重疊。由此,在面狀導(dǎo)體層24c與面狀導(dǎo)體層44b之間產(chǎn)生電容。 此外,電容器C3連接在外部電極14b與外部電極14e、14f之間。S卩,在線圈L3和外部電極 14b之間、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器C3。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26a、26b,以大致覆蓋絕緣體層16f、16b的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26a、26b施加接地電位。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層26a,在ζ軸方向上,設(shè)置在主線路M及副線路Si、S2、與線圈Li、L3之間,從而抑制副線路Sl、S2與線圈Ll、L3進(jìn)行電磁耦合。(第12實(shí)施方式)以下,參照
第12實(shí)施方式的定向耦合器101的結(jié)構(gòu)。圖23是第12實(shí)施方式的定向耦合器101的等效電路圖。說(shuō)明定向耦合器101的電路結(jié)構(gòu)。定向耦合器101的電路結(jié)構(gòu)包括外部電極(端子)14a 14h、主線路M、副線路S1、S2及低通濾波器LPF1、LPF3。定向耦合器101的主線路M、副線路Sl及低通濾波器LPFl的結(jié)構(gòu)與定向耦合器IOk的主線路M、副線路Sl及低通濾波器LPFl的結(jié)構(gòu)相同,因此省略說(shuō)明。此外,低通濾波器LPF3連接在外部電極14d與副線路S2之間,具有在規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。低通濾波器LPF3包含電容器C3及線圈L3。線圈L3 串聯(lián)連接在外部電極14d與副線路S2之間。在副線路S2和外部電極14d之間(更正確而言,線圈L3和外部電極14d之間)、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器C3。在上述定向耦合器101中,外部電極14g用作輸入端口,外部電極14h用作輸出端口。另夕卜,外部電極14c用作第1耦合端口,外部電極14a用作以50Ω終端化的終端端口。 另外,外部電極14d用作第2耦合端口,外部電極14b用作以50Ω終端化的終端端口。另夕卜,外部電極14e、14f用作接地的接地端口。此外,若對(duì)外部電極14g輸入信號(hào),則從外部電極14h輸出該信號(hào)。此外,由于主線路M與副線路Sl進(jìn)行電磁耦合,因此,從外部電極14c 輸出具有與信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。此處,對(duì)于從外部電極14h輸出的信號(hào),其一部分在與外部電極14h相連接的天線等中反射。上述反射信號(hào)從外部電極14h輸入至主線路M。由于主線路M與副線路S2進(jìn)行電磁耦合,因此,從外部電極14d輸出具有與從外部電極14d輸入的反射信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)。接著,參照
定向耦合器101的具體結(jié)構(gòu)。圖24是第12實(shí)施方式的定向耦合器101的層疊體121的分解立體圖。關(guān)于定向耦合器101的外觀立體圖,引用圖12。對(duì)于定向耦合器101,如圖12及圖24所示,具備層疊體121、外部電極14(14a 14h)、主線路M、副線路S1、S2、低通濾波器LPF1、LPF3及屏蔽導(dǎo)體層26a、26b。對(duì)于層疊體 121,如圖12所示,呈長(zhǎng)方體狀,如圖24所示,是由絕緣體層16 (16a 161)沿ζ軸方向從ζ 軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)依次層疊排列而構(gòu)成。絕緣體層16是介質(zhì)陶瓷,呈長(zhǎng)方形。對(duì)于外部電極14a、14h、14b,設(shè)置成在層疊體121的y軸方向的正方向側(cè)的側(cè)面從x軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。對(duì)于外部電極14c、14g、14d,設(shè)置成在層疊體 121的y軸方向的負(fù)方向側(cè)的側(cè)面從χ軸方向的負(fù)方向側(cè)向正方向側(cè)依次排列。對(duì)于主線路M,如圖6所示,由線路部18a構(gòu)成。線路部18a是設(shè)在絕緣體層16d 上的線狀導(dǎo)體層。線路部18a沿y軸方向延伸,與外部電極14g、14h相連接。由此,主線路 M連接在外部電極14g、14h間。定向耦合器101的主線路M、副線路Sl及低通濾波器LPFl的結(jié)構(gòu)與定向耦合器 IOk的主線路M、副線路Sl及低通濾波器LPFl的機(jī)構(gòu)相同,因此省略說(shuō)明。對(duì)于副線路S2,如圖M所示,由線路部40a及通孔導(dǎo)體b8、b9構(gòu)成。對(duì)于線路部 40a,是在從ζ軸方向的正方向側(cè)俯視時(shí),在絕緣體層16e上的設(shè)置在比線路部18a更靠近χ 軸方向的正方向側(cè)的線狀導(dǎo)體層。線路部40a與線路部18a平行地沿y軸方向延伸,與外部電極14b相連接。由此,主線路M與副線路S2電磁耦合。通孔導(dǎo)體b8、b9沿ζ軸方向貫通絕緣體層16e、16f,且彼此相互連接。此外,通孔導(dǎo)體b8與線路部40a的y軸方向的負(fù)方向側(cè)的端部相連接。低通濾波器LPF3由線圈L3及電容器C3構(gòu)成。線圈L3是由線路部42 (42a 42d) 及通孔導(dǎo)體blO bl2構(gòu)成,呈從ζ軸方向的正方向側(cè)向負(fù)方向側(cè)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的螺旋狀。此處,在線圈L3中,將順時(shí)針的上游側(cè)端部稱(chēng)為上游端,將順時(shí)針的下游側(cè)端部稱(chēng)為下游端。 線路部4 是設(shè)在絕緣體層16g上的線狀導(dǎo)體層,其上游端與通孔導(dǎo)體b9相連接。線路部 42b,42c是分別設(shè)置在絕緣體層16h、16i上的線狀導(dǎo)體層。線路部42d是設(shè)置在絕緣體層 16j上的線狀導(dǎo)體層,其下游端與外部電極14d相連接。通孔導(dǎo)體blO沿ζ軸方向貫通絕緣體層16g,將線路部42a的下游端與線路部42b的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體bll沿ζ軸方向貫通絕緣體層16h,將線路部42b的下游端與線路部42c的上游端加以連接。通孔導(dǎo)體bl2沿ζ軸方向貫通絕緣體層16i,將線路部42c的下游端與線路部42d的上游端加以連接。由此,線圈L3連接在副線路S2與外部電極14d之間。電容器C3由面狀導(dǎo)體層44b、2k構(gòu)成。對(duì)于面狀導(dǎo)體層Mc,以大致覆蓋絕緣體層161的整個(gè)表面的方式設(shè)置,且與外部電極14e、14f相連接。面狀導(dǎo)體層44b設(shè)置在絕緣體層16k,與外部電極14b相連接。面狀導(dǎo)體層44b呈長(zhǎng)方形,在從ζ軸方向俯視時(shí),與面狀導(dǎo)體層2 相重疊。由此,在面狀導(dǎo)體層2 與面狀導(dǎo)體層44b之間產(chǎn)生電容。此外,電容器C3連接在外部電極14b與外部電極14e、14f之間。S卩,在線圈L3和外部電極14b之間、與外部電極14e、14f之間,連接有電容器C3。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層^a,以大致覆蓋絕緣體層16f的整個(gè)表面的方式進(jìn)行設(shè)置,與外部電極14e、14f相連接。即,向屏蔽導(dǎo)體層26a施加接地電位。對(duì)于屏蔽導(dǎo)體層,在ζ 軸方向上設(shè)置在主線路M及副線路S1、S2、與線圈L1、L3之間,從而抑制副線路S1、S2與線圈L1、L3進(jìn)行電磁耦合。此外,在定向耦合器IOa 101中,以沿ζ軸方向排列的方式配置主線路M、副線路S、Si、S2、低通濾波器LPFU LPF2、LPF3。然而,主線路Μ、副線路S、Si、S2、低通濾波器 LPF1、LPF2、LPF3的位置關(guān)系并不限于此。例如,也能將主線路Μ、副線路S、Si、S2、低通濾波器LPF1、LPF2、LPF3配置成在χ軸方向或y軸方向上排列。此外,定向耦合器IOa 101是對(duì)由介質(zhì)陶瓷構(gòu)成的絕緣體層16進(jìn)行層疊而構(gòu)成的層疊型電子元器件。然而,定向耦合器IOa 101也可不是層疊型電子元器件。定向耦合器IOa 101也可是由例如半導(dǎo)體芯片構(gòu)成的。半導(dǎo)體芯片的層疊數(shù)少于層疊型電子元器件的層疊數(shù)。因此,不易將主線路M、副線路S、Si、S2、低通濾波器LPF1、LPF2、LPF3沿ζ 軸方向進(jìn)行排列。因此,在此情況下,優(yōu)選將主線路Μ、副線路S、Si、S2、低通濾波器LPF1、 LPF2、LPF3配置成沿χ軸方向或y軸方向進(jìn)行排列。此外,在定向耦合器IOa 101中,將規(guī)定頻帶設(shè)為824MHz 1910MHz。然而,規(guī)定頻帶并不限于此。作為可向定向耦合器IOa 101輸入的信號(hào)頻帶,例如在WCDMA的情況下可舉出以下6種。頻帶5 824MHz 849MHz頻帶8 880MHz 915MHz頻帶3 1710MHz 1785MHz頻帶2 1850MHz 1910MHz頻帶1 :1920MHz 1980MHz頻帶7 2500MHz 2570MHz因此,所謂規(guī)定頻帶,是指任意組合上述6種頻帶而獲得的頻帶。例如,組合頻帶 1、頻帶2、頻帶3、頻帶5、頻帶8的頻帶成為824MHz 915MHz及1710MHz 1980MHz。因此,該情況下的規(guī)定頻帶為824MHz 1980MHz。工業(yè)中的應(yīng)用如上所述,本發(fā)明在定向耦合器是有用的,尤其是在能使耦合度特性接近平坦這方面較為優(yōu)異。
權(quán)利要求
1.一種定向耦合器,是用于規(guī)定頻帶的定向耦合器,其特征在于,具備 第1端子至第4端子;主線路,該主線路連接在所述第1端子與所述第2端子之間; 第1副線路,該第1副線路連接在所述第3端子與所述第4端子之間,且與所述主線路電磁耦合;以及第1低通濾波器,該第1低通濾波器連接在所述第3端子與所述第1副線路之間,具有在所述規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。
2.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器,其特征在于, 所述第1端子是輸入信號(hào)的輸入端子,所述第2端子是輸出所述信號(hào)的第1輸出端子,所述第3端子是輸出具有與所述信號(hào)的功率成正比的功率的信號(hào)的第2輸出端子, 所述第4端子是終端化的終端端子。
3.如權(quán)利要求1或2所述的定向耦合器,其特征在于, 所述定向耦合器還具備接地端子即第5端子,所述第1低通濾波器包含第1電容器,該第1電容器連接在所述第3端子和所述第1 副線路之間、與所述第5端子之間。
4.如權(quán)利要求3所述的定向耦合器,其特征在于,所述第1低通濾波器還包含第1線圈,該第1線圈串聯(lián)連接在所述第3端子與所述第 1副線路之間。
5.如權(quán)利要求4所述的定向耦合器,其特征在于,所述第1電容器連接在所述第1線圈和所述第1副線路之間、與所述第5端子之間。
6.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器,其特征在于,所述定向耦合器還具備第2低通濾波器,該第2低通濾波器連接在所述第4端子與所述第1副線路之間,具有在所述規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。
7.如權(quán)利要求6所述的定向耦合器,其特征在于,所述定向耦合器還具備終端化的終端端子即第5端子及第6端子; 所述第1低通濾波器包含第1線圈,該第1線圈串聯(lián)連接在所述第3端子與所述第1副線路之間;以及第1電容器,該第1電容器連接在所述第3端子和所述第1副線路之間、與所述第5端子之間,所述第2低通濾波器包含第2線圈,該第2線圈串聯(lián)連接在所述第4端子與所述第1副線路之間;以及第2電容器,該第2電容器連接在所述第4端子和所述第1副線路之間、與所述第6端子之間。
8.如權(quán)利要求7所述的定向耦合器,其特征在于,所述第1電容器連接在所述第1線圈和所述第1副線路之間、與所述第5端子之間, 所述第2電容器連接在所述第2線圈和所述第1副線路之間、與所述第6端子之間。
9.如權(quán)利要求6所述的定向耦合器,其特征在于, 所述定向耦合器還具備接地端子即第7端子;以及終端電阻,該終端電阻與所述接地端子相連接,所述第1低通濾波器包含第1線圈,該第1線圈串聯(lián)連接在所述第3端子與所述第1副線路之間;以及第1電容器,該第1電容器連接在所述第3端子和所述第1副線路之間、與所述終端電阻之間,所述第2低通濾波器包含第2線圈,該第2線圈串聯(lián)連接在所述第4端子與所述第1副線路之間;以及第2電容器,該第2電容器連接在所述第4端子和所述第1副線路之間、與所述終端電阻之間。
10.如權(quán)利要求9所述的定向耦合器,其特征在于,所述第1電容器連接在所述第1線圈和所述第1副線路之間、與所述終端電阻之間, 所述第2電容器連接在所述第2線圈和所述第1副線路之間、與所述終端電阻之間。
11.如權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的定向耦合器,其特征在于, 所述定向耦合器還具備由多個(gè)絕緣體層層疊而構(gòu)成的層疊體,所述主線路、所述第1副線路及所述第1低通濾波器由設(shè)在所述絕緣體層上的導(dǎo)體層構(gòu)成。
12.如權(quán)利要求11所述的定向耦合器,其特征在于, 所述主線路與所述第1副線路系隔著所述絕緣體層相對(duì)。
13.如權(quán)利要求11或12所述的定向耦合器,其特征在于, 所述定向耦合器還具備接地端子即第5端子,所述第1低通濾波器包含第1線圈,該第1線圈串聯(lián)連接在所述第3端子與所述第1副線路之間;以及第1電容器,該第1電容器連接在所述第3端子和所述第1副線路之間、與所述第5端子之間,所述定向耦合器還具備屏蔽導(dǎo)體層,該屏蔽導(dǎo)體層在層疊方向上設(shè)在所述主線路及所述第1副線路與所述第1線圈之間,且被施加接地電位。
14.如權(quán)利要求13所述的定向耦合器,其特征在于,所述第1電容器還具有面狀導(dǎo)體層,該面狀導(dǎo)體層與所述屏蔽導(dǎo)體層一起在層疊方向上挾持所述主線路及所述第1副線路,且被施加接地電位。
15.如權(quán)利要求13所述的定向耦合器,其特征在于,所述第1電容器還具有面狀導(dǎo)體層,該面狀導(dǎo)體層與該屏蔽導(dǎo)體層一起在層疊方向上挾持所述第1線圈,且被施加接地電位。
16.如權(quán)利要求11至15的任一項(xiàng)所述的定向耦合器,其特征在于,將所述主線路、所述第1副線路、所述第1低通濾波器設(shè)成排列在與層疊方向正交的方向上。
17.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器,其特征在于, 所述定向耦合器具備第8端子及第9端子;第2副線路,該第2副線路連接在所述第8端子與所述第9端子之間,且與所述主線路電磁耦合;以及第3低通濾波器,該第3低通濾波器連接在所述第9端子與所述第2副線路之間,具有在所述規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。
18.如權(quán)利要求1所述的定向耦合器,其特征在于, 所述定向耦合器具備 第8端子及第9端子;第2副線路,該第2副線路連接在所述第8端子與所述第9端子之間,且與所述主線路電磁耦合;以及第3低通濾波器,該第3低通濾波器連接在所述第8端子與所述第2副線路之間,具有在所述規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種定向耦合器。使定向耦合器的耦合度特性接近平坦。定向耦合器(10a)用于規(guī)定頻帶。主線路(M)設(shè)在外部電極(14a)與外部電極(14b)的間。副線路(S)設(shè)在外部電極(14c)與外部電極(14d)的間,且與主線路(M)電磁耦合。低通濾波器(LPF1)設(shè)在外部電極(14c)與副線路(S)的間,具有在規(guī)定頻帶中衰減量隨著頻率升高而增加的特性。
文檔編號(hào)H01P5/18GK102484305SQ20108003728
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者田丸育生, 相川清志 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所