專利名稱：定向耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及定向耦合器。
背景技術(shù)：
近來，將高輸出的高頻發(fā)送裝置用于手機(jī)基站、或エ業(yè)用高頻加熱裝置。高頻發(fā)送裝置為將輸入信號通過高頻放大器放大，并通過天線等發(fā)送至空間或加熱槽的裝置。
此時(shí)，在高頻放大器和天線之間配置定向耦合器，并通過監(jiān)測輸出信號的大小和輸出信號的失真，對高頻放大器的增益進(jìn)行調(diào)整以使得不會發(fā)送規(guī)格以上的輸出，或調(diào)整輸入信號以除去放大后的信號的失真。
作為監(jiān)測高頻放大器的輸出信號的定向耦合器，已知有例如特開2002 — 280812號公報(bào)和特開2009 — 27617號公報(bào)所記載的定向稱合器。
又，以往的定向耦合器，已知為相對于在輸入端子和輸出端子之間布線的主線路進(jìn)行副線路的布線的構(gòu)造(參照實(shí)開平5 — 41206號公報(bào)、特開平10 — 22707號公報(bào)和特開平11 — 261313 號公報(bào))。
但是，手機(jī)的基站中，隨著天氣等的天線周圍環(huán)境的變化，由于加熱裝置中的高頻加熱裝置的槽內(nèi)的狀況，產(chǎn)生阻抗的失配，使得天線發(fā)送的信號的一部分反射，再次返回到高頻放大器。這樣的反射信號，不僅使得高頻放大器的動(dòng)作不穩(wěn)定，最壞的情況是，可能對高頻放大器自身造成故障。
作為這樣的現(xiàn)象的保護(hù)對策，考慮在高頻放大器和天線之間配置隔離器。天線所反射的信號在到達(dá)高頻放大器的輸出端子之前得到充分的衰減，從而起到保護(hù)高頻放大器的作用。其他方法還有，監(jiān)測反射信號，根據(jù)異常的感知切換朝向高頻放大器的信號輸入、或通過無延遲地實(shí)施切斷高頻放大器的電源等的對策保護(hù)高頻放大器，但還沒有提出以簡單的結(jié)構(gòu)，監(jiān)測反射信號的電子部件的方案。
上述特開2002 — 280812號公報(bào)和特開2009 — 27617號公報(bào)所記載的定向耦合器是用于監(jiān)測被輸入到定向耦合器的來自例如高頻放大器的輸出信號，沒有監(jiān)測反射信號。又，實(shí)開平5 — 41206號公報(bào)、特開平10 — 22707號公報(bào)和特開平11 一 261313號公報(bào)所記載的定向耦合器的目的在于獲得能夠在多個(gè)頻率帶使用的通用性高的定向耦合器，也沒有監(jiān)測反射信號。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明考慮這樣的課題而獲得，提供一種能夠以簡單的結(jié)構(gòu)、監(jiān)測來自高頻放大器等的輸出信號和來自天線等的反射信號的定向耦合器。
[1]本發(fā)明涉及的定向耦合器包括表面至少形成有輸入端子和輸出端子的介電體基板；形成于所述介電體基板內(nèi)、配置在所述輸入端子和所述輸出端子之間的主線路；形成于所述介電體基板內(nèi)、且一端電連接有第I終端電阻、用于監(jiān)測通過所述輸入端子輸入的輸入信號的電平的第I耦合線路；形成于所述介電體基板內(nèi)、且一端電連接有第2終端電阻、用于監(jiān)測通過所述輸出端子輸入的反射信號的電平的第2耦合線路。
[2]本發(fā)明中，所述第I耦合線路配置為相對于所述主線路至少一部分平行，所述第2耦合線路配置為相對于所述主線路至少一部分平行，所述第I終端電阻連接于所述第I耦合線路的靠近所述輸出端子的所述一端，所述第2終端電阻連接于所述第2耦合線路的靠近所述輸入端子的所述一端。
[3]本發(fā)明中，所述第I耦合線路和所述第2耦合線路相對于所述主線路平行配置。
[4]本發(fā)明中，所述第I耦合線路和所述第2耦合線路包括相對于所述主線路不平行的部分。
[5]本發(fā)明中，所述介電體基板內(nèi)的ー個(gè)形成面形成有所述主線路、所述第I耦合線路和所述第2耦合線路。
[6]本發(fā)明中，所述主線路、所述第I耦合線路和所述第2耦合線路不形成于所述介電體基板內(nèi)的同一形成面。
[7]本發(fā)明中，所述介電體基板內(nèi)的第I形成面形成有所述主線路,所述介電體基板內(nèi)的與所述第I形成面不同的第2形成面形成有所述第I耦合線路，所述介電體基板內(nèi)的與所述第I形成面和所述第2形成面不同的第3形成面形成有所述第2耦合線路。
[8]本發(fā)明中，所述第I耦合線路中與所述主線路耦合的部分和所述第2耦合線路中與所述主線路耦合的部分沿著所述主線路，且，在相對于所述主線路垂直的面中所述第I耦合線路中與所述主線路耦合的部分和所述第2耦合線路中與所述主線路耦合的部分相互交錯(cuò)。
[9 ]本發(fā)明中，所述第I耦合線路和所述第2耦合線路形成在以所述主線路為中心的線対稱的位置。
[10]本發(fā)明中，從所述第I耦合線路到所述輸入端子的最短距離、與從所述第2耦合線路到所述輸入端子的最短距離不同。
[11 ]本發(fā)明中，所述第I耦合線路形成為靠近所述輸入端子，所述第2耦合線路形成為靠近所述輸出端子。
[12]本發(fā)明中，所述第I耦合線路和所述第2耦合線路的長度不同。
[13]本發(fā)明中，所述第2耦合線路的長度大于所述第I耦合線路的長度。
[14 ]本發(fā)明中，從所述第I耦合線路到所述主線路的最短距離、與從所述第2耦合線路到所述主線路的最短距離不同。
[15]本發(fā)明中，從所述第I耦合線路到所述主線路的最短距離比從所述第2耦合線路到所述主線路的最短距離長。
[16]本發(fā)明中，所述第I耦合線路和所述第2耦合線路的長度互不相等，從所述第I耦合線路到所述主線路的最短距離、與從所述第2耦合線路到所述主線路的最短距離不相等ο
[17]本發(fā)明中，所述第2耦合線路的長度比所述第I耦合線路的長度長，且，從所述第I耦合線路到所述主線路的最短距離比從所述第2耦合線路到所述主線路的最短距離長。
[18]本發(fā)明中，所述第I耦合線路的另一端電連接有用于監(jiān)測所述輸入信號的電平的第I監(jiān)測電路；所述第2耦合線路的另一端電連接有用于監(jiān)測所述反射信號電平的第2監(jiān)測電路。
[19]本發(fā)明中，形成于所述介電體基板的第I側(cè)面的第I終端連接端子和第I監(jiān)測連接端子；形成干與所述介電體基板的所述第I側(cè)面相對的第2側(cè)面的第2終端連接端子和第2監(jiān)測連接端子；將所述第I耦合線路的一端電連接于所述第I終端連接端子的第I連接線路；將所述第I耦合線路的另一端電連接于所述第I監(jiān)測連接端子的第2連接線路；將所述第2耦合線路的一端電連接于所述第2終端連接端子的第3連接線路；以及，將所述第2耦合線路的另一端電連接于所述第2監(jiān)測連接端子的第4連接線路，所述第I終端連接端子連接有所述第I終端電阻，所述第I監(jiān)測連接端子連接有所述第I監(jiān)測電路，所述第2終端連接端子連接有所述第2終端電阻，所述第2監(jiān)測連接端子連接有所述第2監(jiān)測電路。
[20]本發(fā)明中，所述第I連接線路和所述第2連接線路形成為相對于所述主線路垂直，且各長度比所述主線路與所述第I耦合線路的耦合部分的長度長，所述第3連接線路和所述第4連接線路形成為相對于所述主線路垂直，且各長度比所述主線路與所述第2耦合線路的稱合部分的長度長。
[21]本發(fā)明中，所述第I監(jiān)測電路的一部分和所述第2監(jiān)測電路的一部分安裝于所述介電體基板的上表面。
[22]本發(fā)明中，所述第I監(jiān)測電路的一部分、所述第2監(jiān)測電路的一部分、所述第I終 端電阻和所述第2終端電阻被安裝于所述介電體基板的上表面。
[23]本發(fā)明中，形成于所述介電體基板的第I側(cè)面的第I終端連接端子和第I監(jiān)測輸出端子；以及，形成于所述介電體基板的與所述第I側(cè)面相對的第2側(cè)面的第2終端連接端子和第2監(jiān)測輸出端子，安裝于所述介電體基板的上表面的所述第I監(jiān)測電路的一部分和所述第I監(jiān)測輸出端子通過形成于所述介電體基板的上表面的布線層電連接，安裝于所述介電體基板的上表面的所述第I終端電阻和所述第I終端連接端子通過形成于所述介電體基板的上表面的布線層電連接，安裝于所述介電體基板的上表面的所述第2監(jiān)測電路的ー部分和所述第2監(jiān)測輸出端子通過形成于所述介電體基板的上表面的布線層電連接，安裝于所述介電體基板的上表面的所述第2終端電阻和所述第2終端連接端子通過形成于所述介電體基板的上表面的布線層電連接。
[24]本發(fā)明中，所述第I監(jiān)測電路具有連接于與所述第I耦合線路的另一端的第I耦合電容，所述第2監(jiān)測電路具有連接于所述第2耦合線路的另一端的第2耦合電容，所述第I耦合電容由形成于所述介電體基板內(nèi)、通過第I導(dǎo)通孔連接于所述第I耦合線路的另一端的第I電極；形成于所述介電體基板內(nèi)、通過第2導(dǎo)通孔連接于所述第I監(jiān)測電路的一部分的第2電極；位于所述第I電極和所述第2電極之間的介電體層構(gòu)成，所述第2耦合電容由形成于所述介電體基板內(nèi)、通過第3導(dǎo)通孔連接于所述第2耦合線路的另一端的第3電極；形成于所述介電體基板內(nèi)、通過第4導(dǎo)通孔連接于所述第2監(jiān)測電路的一部分的第4電極；位于所述第3電極和所述第4電極之間的介電體層構(gòu)成。
[25]本發(fā)明中，所述介電體基板的側(cè)面中，在靠近所述輸入端子的位置形成的終端連接端子；所述介電體基板的所述側(cè)面中，在靠近所述輸出端子的位置形成的監(jiān)測連接端子；將相對于所述主線路至少一部分平行配置的所述第2耦合線路的一端與所述終端連接端子電連接的輸入側(cè)連接線路；將所述第2耦合線路的另一端電連接于所述監(jiān)測連接端子的輸出側(cè)連接線路，所述第I耦合線路相對于所述輸入側(cè)連接線路至少一部分平行地配置，且，另一端位于靠近所述主線路的位置。
[26]本發(fā)明中，形成于所述介電體基板內(nèi)、且一端連接有第3終端電阻，用于監(jiān)測通過所述輸出端子輸入的反射信號的電平的第3耦合線路，所述第3耦合線路相對于所述輸出側(cè)連接線路至少一部分平行地配置，且另一端位于靠近所述主線路的位置。[27]本發(fā)明中，從所述第I耦合線路到所述第2耦合線路的最短距離比從所述第3耦合線路到所述第2耦合線路的最短距離長。
[28]本發(fā)明中，所述介電體基板為陶瓷。
如以上說明的，根據(jù)本發(fā)明涉及的定向耦合器，可以簡單的結(jié)構(gòu)，監(jiān)測來自高頻放大器等的輸出信號和來自天線等的反射信號。


圖IA為示出現(xiàn)有例涉及的定向耦合器的立體圖，圖IB是示出構(gòu)成現(xiàn)有例涉及的定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖2是示出將現(xiàn)有例涉及的定向耦合器安裝到布線基板的安裝例的立體圖。
圖3是示出第I定向耦合器的立體圖。
圖4是示出構(gòu)成第I定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖5是示出將第I定向耦合器安裝于布線基板的安裝例的立體圖。
圖6是示出第I定向耦合器的動(dòng)作的說明圖。
圖7是示出第2定向耦合器的平面圖。
圖8A是將從圖7的箭頭BIIIA看出的側(cè)面的一部分省略的示出的視圖，圖8B是將圖
7的VIIIV — VIIIB線的截面的一部分省略示出的視圖。
圖9A是將從圖7的箭頭IXA看出的側(cè)面的一部分省略示出的視圖，圖9B是將圖7的IXB 一 IXB線上的截面的一部分省略示出的視圖。
圖IOA是示出第3定向耦合器的立體圖，圖IOB是示出構(gòu)成第3定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖11是示出構(gòu)成第4定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖12是示出構(gòu)成第5定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖13是示出構(gòu)成第6定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖14是示出構(gòu)成第7定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖15是示出構(gòu)成第8定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖16是示出構(gòu)成第9定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖17是示出構(gòu)成第10定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖18是示出構(gòu)成第11定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖19是示出構(gòu)成第12定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖20是示出構(gòu)成第13定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
圖21是示出構(gòu)成第14定向耦合器的各種線路的形成例的平面圖。
具體實(shí)施例方式 近來，手機(jī)的基站、エ業(yè)用高頻加熱裝置中一般采用高輸出的高頻發(fā)信裝置。高頻發(fā)送裝置以高頻放大器放大輸入信號、經(jīng)由天線等發(fā)送到空間或加熱槽。
對于手機(jī)的基站，含有通信用數(shù)據(jù)的高頻信號通過高頻放大器放大、經(jīng)由發(fā)射信號和接收信號的多路復(fù)用裝置，從天線發(fā)送。這樣，該基站與其覆蓋區(qū)域內(nèi)的手機(jī)終端進(jìn)行通信。
此時(shí)，為了有效利用分配到基站的頻率，同時(shí)有效利用基站的消耗電力，在定向耦合器處取出高頻放大器的輸出的一部分，測定該信號的大小或失真特性、調(diào)整向高頻放大器的輸入信號，或，調(diào)整高頻放大器的増益。
此處使用的定向I禹合器100,如圖IA和圖IB所不，由介電體基板102、形成于介電體基板102中的主線路104、與主線路104電磁耦合的耦合線路106構(gòu)成。又，如圖IA所示，介電體基板102的第I側(cè)面102a側(cè)的角部，形成有輸入端子108和輸出端子110，與第I側(cè)面102a相対的第2側(cè)面102b側(cè)的角部，形成有耦合端子112和隔離端子114。
主線路104和耦合線路106電磁耦合的部分的長度調(diào)整為，作為對象的高頻信號的大約I / 4波長。耦合線路106的兩端中，靠近輸出的端部(隔離端子114)連接有終端電阻116 (參照圖2)。
這樣，可從耦合線路106的另一端(耦合端子112)取出輸入信號的一部分。該耦合端子112處觀察到的信號和輸入信號的強(qiáng)度比稱為耦合值。與之相対，從定向耦合器100的輸出端子110輸入的信號在耦合端子112處幾乎沒有被觀察到。從輸出端子110被輸入的信號和在耦合端子112觀察到的信號的強(qiáng)度比稱為隔離值，為比耦合小的值。
這樣，由于耦合端子112處觀察到的信號相對輸入到定向耦合器100的輸入端子108的信號的強(qiáng)度比和耦合端子112處觀察到的信號相對從輸出端子110被輸入的信號的強(qiáng)度比之間存在差異，因此稱為定向耦合器。
基站用的高頻放大器120 (參照圖2)中，根據(jù)天線周邊的環(huán)境條件，天線的輸入阻抗產(chǎn)生變動(dòng)，且可能有從高頻放大器120送出的信號的一部分反射再輸入到高頻放大器120的輸出的情況。
由于天線等的失配被反射的信號一旦輸入到高頻放大器120的輸出端，不僅使得高頻放大器120的動(dòng)作不穩(wěn)定，且最壞的時(shí)候會成為鼓掌的主要原因。
作為對策，雖然有在高頻放大器120和天線之間插入隔離器的方法，但隔離器自身的損失較大，因此從高頻放大器120發(fā)送功率的損耗變大的同吋，能夠輸入如手機(jī)的基站那樣大功率的隔離器的形狀較大，且價(jià)格較高。隔離以外的、作為對反射信號造成的問題的對策，如圖2所示，提出在高頻放大器120和天線之間、配置用于監(jiān)測高頻放大器120的輸出的定向耦合器100A，并搭載用于監(jiān)測來自天線的反射信號的定向耦合器100B的方法。此時(shí)，雖然無法防止來自天線的輸出信號到達(dá)高頻放大器120的輸出，但通過監(jiān)測反射信號，可實(shí)行觀察到過剩反射信號時(shí)，切斷高頻放大器120的電源等的對策。定向耦合器100為，如前所述的由介電體基板102中形成的耦合線路106構(gòu)成的單純的結(jié)構(gòu)，因此制作方便、且能夠輸入的高頻功率較大。
但是，即使在這種情況下，由于也需要分別搭載輸出檢測用的定向耦合器100A、和反射檢測用的定向耦合器100B，因此導(dǎo)致部件個(gè)數(shù)增多，且占有面積増大。
同樣的問題在使用高頻的エ業(yè)用加熱機(jī)中也有發(fā)現(xiàn)。尤其是，エ業(yè)用加熱機(jī)中，由于加 熱槽內(nèi)的加熱對象物，造成天線部的阻抗大幅變化，反射信號的大小的比比手機(jī)基站的情況要大。由此，使得高頻放大器120免受反射信號的影響的對策非常重要。在這種情況下，將兩個(gè)定向耦合器100A和100B配置在高頻放大器120和天線之間的對策是有效的，但ー旦部件個(gè)數(shù)增加，則無法避免使得占有面積増大。
因此，第I實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第I定向耦合器10A)，如圖3和圖
4所示，為具有介電體基板12、形成于介電體基板12內(nèi)的主線路14、與該主線路14電磁耦合兩個(gè)耦合線路(第I耦合線路16a和第2耦合線路16b)的所謂的分布常數(shù)型的定向耦合器，具有寬頻率特性、和低損耗特性。
具體來說，介電體基板12的第I側(cè)面12a形成有輸入端子18、與第I側(cè)面12a相対的第2側(cè)面12b形成有輸出端子20、第3側(cè)面12c形成有與第I耦合線路16a的一端(靠近輸出端子20的一端)連接的第I終端連接端子22a和與第I耦合線路16a的另一端(靠近輸入端子18的另一端)連接的第I監(jiān)測連接端子24a。第I終端連接端子22a介由第I連接線路26a與第I耦合線路16a的一端(靠近輸出端子20的一端)連接、第I監(jiān)測連接端子24a介由第2連接線路26b與第I耦合線路16a的另一端(靠近輸入端子18的另一端)連接。
同樣的，與第3側(cè)面12c相対的第4側(cè)面12d，形成有與第2耦合線路16b的一端(靠近輸入端子18的一端)連接的第2終端連接端子22b和與第2耦合線路16b的另一端(靠近輸出端子20的另一端)連接的第2監(jiān)測連接端子24b。第2終端連接端子22b介由第3連接線路26c與第2耦合線路16b的一端連接，第2監(jiān)測連接端子24b介由第4連接線路26d與第2耦合線路16b的另一端連接。
主線路14、第I耦合線路16a、第2耦合線路16b、第I連接線路26a 第4連接線路26d形成于介電體基板12內(nèi)的ー個(gè)形成面25，其中，第I耦合線路16a相對于主線路14平行地、且相鄰地配置，第2耦合線路16b相對于主線路14平行地、且相鄰地配置，又，第I耦合線路16a和第2耦合線路16b形成在以主線路14為中心線對稱的位置。
又，主線路14和第I耦合線路16a電磁耦合的部分，以及主線路14和第2耦合線路16b電磁耦合的部分的各長度被調(diào)整為作為對象的高頻信號的大約I / 4波長。由于介電體基板12中的信號的波長與介電常數(shù)的平方根成反比，為了使得第I定向耦合器IOA小型化，廣泛采用介電常數(shù)高的 陶瓷作為介電體基板12。
第I連接線路26a 第4連接線路26d相對于主線路14垂直形成，又，連接于第I耦合線路16a的第I連接線路26a和第2連接線路26b、和連接于第2耦合線路16b的第3連接線路26c和第4連接線路26d,相互形成于反向的方向。進(jìn)ー步的,第I連接線路26a和第2連接線路26b的各長度為主線路14和第I耦合線路16a的耦合長度以上、第3連接線路26c和第4連接線路26d的各長度為主線路14和第2耦合線路16b的耦合長度以上。
又，該第I定向耦合器IOA為，第I耦合線路16a的一端電連接有第I終端電阻28a、第2耦合線路16b的一端電連接有第2終端電阻28b。進(jìn)ー步的，第I耦合線路16a的另一端電連接有第I監(jiān)測電路30a，第2耦合線路16b的另一端電連接有第2監(jiān)測電路30b。具體來說，第I耦合線路16a的一端介由第I連接線路26a和第I終端連接端子22a連接有第I終端電阻28a，第I耦合線路16a的另一端介由第2連接線路26b和第I監(jiān)測連接端子24a連接有第I監(jiān)測電路30a。同樣的第2耦合線路16a的一端，介由第3連接線路26c和第2終端連接端子22b連接有第2終端電阻28b，第2耦合線路16b的另一端介由第4連接線路26d和第2監(jiān)測連接端子24b連接有第2監(jiān)測電路30b。
第I監(jiān)測電路30a是用于監(jiān)測通過輸入端子18被輸入的輸入信號Si (高頻放大器等的輸出信號)的電平(輸入電平)的電路，具有，連接于第I監(jiān)測連接端子24a和第I監(jiān)測輸出端子32a之間的第I耦合電容Ca和第IPIIN ニ極管Da、構(gòu)成第IPIN ニ極管Da的偏置電路的第I電感La、將來自第IPIN ニ極管Da的檢波電流作為電荷積累并作為檢波整流信號(表不輸入電平的信號電流和電壓)輸出的第I電容Cl。
第2監(jiān)測電路30b是用于監(jiān)測通過輸出端子20輸入的反射信號Sr的電平(反射電平)的電路，與上述第I監(jiān)測電路30a同樣的，具有，連接于第2監(jiān)測連接端子24b和第2監(jiān)測輸出端子32b之間的第2耦合電容Cb和第2PIN ニ極管Db、構(gòu)成第2PIN ニ極管Db的偏置電路的第2電感Lb、將來自第2PIN ニ極管Db的檢波電流作為電荷積累并作為檢波整流信號(表不反射電平的信號電流和電壓)輸出的第2電容C2。
接著，如圖5所示，該第I定向耦合器IOA安裝于布線基板34時(shí)，第I定向耦合器IOA配置于高頻放大器36和天線(圖未示)之間。又，如圖5中，省略對第I監(jiān)測電路30a和第2監(jiān)測電路30a的圖示。
此處，參照圖6對第I定向耦合器IOA的動(dòng)作進(jìn)行說明。作為ー實(shí)例，輸入電平為100W(= 50dbm)、第I耦合度(主線路14和第I耦合線路16a的耦合度)的電平為30dB、第I隔離(主線路14與第I耦合線路16a的隔離)的電平為60dB、第I方向性(主線路14和第I耦合線路16a的方向性)的電平為30 d B、第2耦合度(主線路14和第2耦合線路16b的耦合度)的電平為30 d B、第2隔離(主線路14和第2耦合線路16b的隔離)的電平為60 d B、第2方向性(主線路14和第2耦合線路16b的方向性)的電平為30 d B。又，由于反射電平隨著與天線等的失配變化，此處假定為輸入電平的1% =I W (30 d B m)。
首先，(a):相對于50 d B m的輸入電平，(b ):從第I稱合線路16 a的靠近輸入端子18的另一端(或第I監(jiān)測連接端子24 a)出現(xiàn)從輸入電平50 dBm減去第I耦合度的電平30 d B的電平20 d Bm的信號(輸入監(jiān)測信號S i a )和(c ):從反射電平30 d B m減去第I隔離的電平60 d B的電平ー 30 d Bm的信號(反射泄漏信號S r a )。反射電平由于第I隔離大幅衰減、從另一端(或第I監(jiān)測連接端子24 a )實(shí)質(zhì)上僅輸出輸入監(jiān)測信號Si a，可進(jìn)行對第I定向耦合器10 A的輸入信號S i的監(jiān)測。
另ー方面，(d ):相對于30 d B m的反射電平(e ) 從第2稱合線路16 b的靠近輸出端子20的另一端(或第2監(jiān)測連接端子24 b)出現(xiàn)，從反射電平30 d Bm減去第2耦合度的電平30 d B的電平O d Bm的信號(反射監(jiān)測信號S r b )和(f ):從輸入電平50 d Bm減去第2隔離的電平60 d B的電平ー 10 d B m的信號(輸入泄漏信號S i b )。輸入電平由于第2隔離大幅衰減，從另一端(或第2監(jiān)測連接端子24 b )實(shí)質(zhì)上僅輸出反射監(jiān)測信-Srb、可進(jìn)行對朝著第I定向耦合器10 A的反射信號S r的監(jiān)測。
此處，來自第I監(jiān)測連接端子24 a的輸出電平，相對于輸入監(jiān)測信號S i a的電平(輸入監(jiān)測電平)20 d B m，反射泄漏信號S r a的電平(反射泄漏電平)為ー 30 d Bm，其差為50 d B (10萬分之I)。從而對于輸入信號S i的電平評價(jià)反射信號S r的影響較小。一方面，來自第2監(jiān)測連接端子24 b的輸出電平，相對于反射監(jiān)測信號S r b的電平(反射監(jiān)測電平)O d B m，輸入泄漏信號S i b的電平(輸入泄漏電平)為ー 10 d B m，其差為10d B(10分之I)。對于反射信號S r有輸入信號S i的影響，但有監(jiān)測反射信號S r的功倉^:。
這樣，第I定向耦合器10 A中，由于第I耦合線路16 a可用于監(jiān)測高頻放大器36的輸出，第2耦合線路16 b可用于監(jiān)測反射信號S r，如圖5所示，可實(shí)現(xiàn)部件個(gè)數(shù)的削減和占有面積的削減。進(jìn)ー步的，相比采用兩個(gè)圖I所示的定向耦合器100的情況(參照圖2)，信號傳播的主線路縮短，整體損失得到減小。
尤其是，第I連接線路26 a 第4連接線路26 d相對于主線路14垂直形成、第I連接線路26 a和第2連接線路26 b、與第3連接線路26 c和第4連接線路26 d，在相互相反的方向形成，進(jìn)ー步的，由于第I連接線路26 a和第2連接線路26 b的各長度在主線路14和第I耦合線路16 a的耦合長度以上，第3連接線路26 c和第4連接線路26 d的各長、度在主線路14和第2耦合線路16 b的耦合長以上，因此，可以抑制第I監(jiān)測連接端子24a和第2監(jiān)測連接端子24 b之間的不必要的耦合。結(jié)果，可防止反射信號S r泄漏至第I耦合線路16 a中，并防止輸入信號S i泄漏至第2耦合線路16 b中。
更理想的是，圖5中，為了使得布線基板34的G N D電位(施加到設(shè)置在布線基板的圖 未示的接地板或接地電極的O V等的基準(zhǔn)電位)為相同電位，在高頻放大器36和第I定向耦合器10 A之間的布線37 a、或從第I定向耦合器10 A在與高頻放大器36反方向上延伸的布線37 b上、以連接于所述接地板或接地電極的屏蔽電極覆蓋(介由例如絕緣層和絕緣基板等覆蓋)，從而可以防止來自這些布線37 a和37 b的輸入信號S i和反射信號S r、直接與第I監(jiān)測連接端子24 a或第2監(jiān)測連接端子24 b耦合。
同樣的效果也可通過，以屏蔽電極覆蓋連接第I監(jiān)測連接端子24 a和第I監(jiān)測電路30a的布線、或連接第2監(jiān)測連接端子24 b和第2監(jiān)測電路30 b的布線來達(dá)成。屏蔽電極用于防止不通過第I定向耦合器10 A的內(nèi)部，輸入信號S i即與第2監(jiān)測電路30 b、或反射信號S r與第I監(jiān)測電路30 a耦合，因此可將包含有第I定向耦合器10 A的輸入端子18和第I監(jiān)測電路30 a的區(qū)域、與包含有輸出端子20和第2監(jiān)測電路30 b的區(qū)域設(shè)置為電氣分離。
接著，參照圖7 圖9 B，對第2實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第2定向耦合器10 B)進(jìn)行說明。
該第2定向耦合器10 B具有與上述的第I定向耦合器10 A大致相同的結(jié)構(gòu)，以下的點(diǎn)不同。
即，如圖7和圖8 A所示，介電體基板12的第3側(cè)面12 c形成有第I終端連接端子22a和第I監(jiān)測輸出端子32 a，如圖7和圖9 A所示，介電體基板12的第4側(cè)面12 d形成有第2終端連接端子22 b和第2監(jiān)測輸出端子32 b。
介電體基板12的上表面12 u安裝有第I監(jiān)測電路30 a的一部分、第2監(jiān)測電路30b的一部分、第I終端電阻28 a和第2終端電阻28 b。
具體來說，如圖7和圖8 B所示，第I監(jiān)測電路30 a的第I耦合電容C a形成于介電體基板12內(nèi)，第I監(jiān)測電路30 a的一部分(第I電感L a、第I P I Nニ極管D a和第I電容C I)和第I終端電阻28 a安裝于介電體基板12的上表面12 u。又，如圖8 A和圖
8B中，省略了對第I監(jiān)測電路30 a的一部分和第I終端電阻28 a的圖示。
如圖8 B所示,第I稱合電容C a由通過第I導(dǎo)通孔40 a連接于第I稱合線路16 a的另一端的第I電極42 a、通過第2導(dǎo)通孔40 b連接于第I監(jiān)測電路30 a的一部分的第2電極42 b、位于第I電極42 a和第2電極42 b之間的介電體層構(gòu)成。
然后，第2導(dǎo)通孔40 b、第I電感L a的一端、第I P I Nニ極管D a的一端，通過形成于介電體基板12的上表面12 u的第I布線層44 a電連接，第I P I Nニ極管D a的另一端、第I電容C I的一端、第 I監(jiān)測輸出端子32 a ,通過形成于介電體基板12的上表面12 u的第2布線層44 b電連接。又，第I終端電阻28 a的一端、第I終端連接端子22 a,通過形成于介電體基板12的上表面12 u的第3布線層44 c被連接。進(jìn)ー步的，第I電感L a、第I電容C I和第I終端電阻28 a的各另一端連接于形成在介電體基板12的上表面12 u的屏蔽端子46 (被施加基準(zhǔn)電位(例如接地電位))。
同樣的如圖7和圖9 B所示，第2監(jiān)測電路30 b的第2耦合電容C b形成于介電體基板12內(nèi)，第2監(jiān)測電路30 b的一部分(第2電感L b、第2 P I Nニ極管D b和第2電容C 2)和第2終端電阻28 b被安裝于介電體基板12的上表面12 u。又，如圖9 A和圖9B中，省略第2監(jiān)測電路30 b的一部分和第2終端電阻28 b的圖示。
圖9 B所示，第2耦合電容C b由通過第3導(dǎo)通孔40 c連接于第2耦合線路16 b的另ー端的第3電極42 c、通過第4導(dǎo)通孔40 d連接于第2監(jiān)測電路30 b的一部分的第4電極42 d、夾在第3電極42 c和第4電極42 d之間的介電體層構(gòu)成。
然后，第4導(dǎo)通孔40 d、第2電感L b的一端、第2 P I Nニ極管D b的一端，通過形成于介電體基板12的上表面12 u的第4布線層44 d電連接，第2 P I Nニ極管D b的另ー端、第2電容C 2的一端、第2監(jiān)測輸出端子32 b ,通過形成于介電體基板12的上表面12u的第5布線層44 e電連接。又，第2終端電阻28 b的一端和第2終端連接端子22 b，通過形成于介電體基板12的上表面12 u的第6布線層44 f連接。進(jìn)ー步的，第2電感Lb、第2電容C 2和第2終端電阻28 b的各另一端連接于屏蔽端子46。
該第2定向耦合器10 B中，第I監(jiān)測電路30 a、第2監(jiān)測電路30 b、第I終端電阻28a和第2終端電阻28 b可安裝于介電體基板12上，因此相對于布線基板34的第2定向耦合器10 B的安裝面積可大幅減小，實(shí)現(xiàn)通信機(jī)器等的小型化。
接著，參照圖10 A和10 B對第3的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第3定向耦合器10 C )進(jìn)行說明。
該第3定向耦合器10 C具有與上述第I定向耦合器10 A大致相同的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)在于，介電體基板12的第I側(cè)面12 a上，除了輸入端子18，還形成有第I監(jiān)測連接端子24 a和第2終端連接端子22 b，介電體基板12的第2側(cè)面12 b上，除了輸出端子20，通過形成第I終端連接端子22 a和第2監(jiān)測連接端子24 b，使第I連接線路26 a 第4連接線路26 d的長度進(jìn)一歩延長。
此時(shí)，可進(jìn)ー步抑制第I監(jiān)測連接端子24 a和第2監(jiān)測連接端子24 b之間的不必要的耦合。
接著，參照圖11對第4實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第4定向耦合器10 D )進(jìn)行說明。
該第4定向耦合器10 D具有與上述第I定向耦合器10 A大致相同的結(jié)構(gòu)，不同在干，如圖11所示，第I耦合線路16 a 由與主線路14平行的部分和不平行的部分組合構(gòu)成，同樣的，第2耦合線路16 b由與主線路14平行的部分和不平行的部分組合構(gòu)成。
為了控制使用輸入信號S i和反射信號S r的高頻放大器36，在被使用的頻率帶域中，被監(jiān)測信號和被輸入的信號的強(qiáng)度比最好不具有頻率特性。該第4定向耦合器10 D中，構(gòu)成為上述結(jié)構(gòu)，因此可使得被監(jiān)測信號的強(qiáng)度比相對于頻率軸穩(wěn)定。
接著，參照圖12對第5的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第5定向耦合器10E )進(jìn)行說明。
該第5定向耦合器10 E與上述第I定向耦合器10 A具有大致相同的結(jié)構(gòu)，但是如圖12所示，不同在于，第2耦合線路16 b的長度比第I耦合線路16 a的長度要長。S卩，設(shè)主線路14和第I耦合線路16 a的第I耦合長為L I、主線路14和第2耦合線路16 b的第2耦合長為L 2時(shí)，使得L 2 >L I。例如使L 2 =(3 / 4) λ、L I = (1 / 4) λ。
下面還參照圖6對該第5定向耦合器10 E的作用進(jìn)行說明。
圖6中，反射電平降低時(shí)，相對于從第2監(jiān)測連接端子24 b輸出的反射監(jiān)測信號S rb的電平，輸入泄漏信號S i b的電平相對變大，可能導(dǎo)致無法正確進(jìn)行反射信號S r的評價(jià)。例如(d ):反射電平不是30 d B m、而是10 d B m時(shí)，(e ):反射監(jiān)測信號S r b的電平為一 20 d Bm，( f ):輸入泄漏信號S i b的電平變得小于ー 10 d Bm，(e):可能有無法正確對反射監(jiān)測信號S r b的電平進(jìn)行評價(jià)的情況。為了避免這樣的狀態(tài)，使得第2隔離(主線路14和第2耦合線路16 b的隔離)的電平增大變得重要。該第5定向耦合器10 E中，由于第2耦合長L 2比第I耦合長L I長，因此可使得上述的第2隔離的電平變大，即使反射電平小，也可正確監(jiān)測反射信號S r。
接著，參照圖13對第6實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第6定向耦合器10 F )進(jìn)行說明。
該第6定向耦合器10 F具有與上述第5定向耦合器10 E大致相同的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)在于，如圖13所示，從第I耦合線路16 a到主線路14的最短距離為D I、從第2耦合線路16b到主線路14的最短距離為D 2吋，設(shè)定為D I > D 2。對該第6定向耦合器10 F的作用，參照圖6進(jìn)行說明。
第I監(jiān)測連接端子24 a連接有第I監(jiān)測電路30 a，第2監(jiān)測連接端子24 b連接有第2監(jiān)測電路30 b，為了簡化這些第I監(jiān)測電路30 a和第2監(jiān)測電路30 b的電路結(jié)構(gòu)，需要將被監(jiān)測信號的電平抑制為較低。這是因?yàn)?，輸入電平過大的話，第I P I Nニ極管D a處產(chǎn)生失真。圖6中，(b):即使是假設(shè)，考慮到第I監(jiān)測電路30 a的簡略化時(shí)，輸入監(jiān)測信號S i a的電平20 d B m設(shè)定得過大。因此最好使得第I耦合度(主線路14和第I耦合線路16 a的耦合度)的電平為較低。圖6的例中，使得第I耦合度的電平為一 40 d B，(b):輸入監(jiān)測信號S i a的電平為10 d B m，即使是簡單的電路結(jié)構(gòu)，也可監(jiān)測輸入信號Si。
另ー方面，一旦抑制第2耦合度(主線路14和第2耦合線路16 b的耦合度)的電平，(e ):反射監(jiān)測信號S r b的電平變小，(f ):變得比輸入泄漏信號S i b的電平更小，因此，反射信號S r的監(jiān)測功能有可能起不到作用。即，第2耦合度的減小是有限的。
從而，如該第6定向耦合器10 F，使從第I耦合線路16 a到主線路14的最短距離DI比，從第2耦合線路16 b到主線路14的最短距離D 2長，可降低第I耦合度(主線路14和第I耦合線路16 a的耦合度)的電平，使第I監(jiān)測電路30 a和第2監(jiān)測電路30 b簡略化，同時(shí)可確實(shí)地監(jiān)測輸入信號S i和反射信號S r。
接著，參考圖14對第7的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第7定向耦合器10G)進(jìn)行說明。
該第7定向耦合器10 G具有與上述第I定向耦合器10 A大致相同的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)在于，如圖14所示，介電體基板12內(nèi)的第I形成面25 a形成有主線路14，在介電體基板12內(nèi)的與第I形成面25 a不同的第2形成面25 b上形成有，第I耦合線路16 a、第I連接線路26 a和第2連接線路26 b，在介電體基板12內(nèi)的與第I形成面25 a和第2形成面25 b不同的第3形成面25 c上形成有，第2耦合線路16 b、第3連接線路26 c和第4連接線路26 d。
即，主線路14與第I耦合線路16 a和第2耦合線路16 b分別夾著介電體層32相對配置，可獲得比在同一平面上平行配置更強(qiáng)的耦合。此時(shí)，為了防止用于檢測輸入信號S i(來自高頻放大器36的輸出信號)的第I耦合線路16 a和用于檢測反射信號S r (來自天線的反射信號)的第2耦合線路16 b相互的信號泄漏，最好相對主線路14上下配置。
接著，參照圖15對第8實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第8定向耦合器10 H)進(jìn)行說明。
該第8定向耦合器10 H具有與上述第I定向耦合器10 A大致相同的結(jié)構(gòu)，如圖15所示，有以下不同。
即，介電體基板12的第3側(cè)面12 c中，在輸入側(cè)的位置形成第2終端連接端子22 b，輸出側(cè)的位置形成第2監(jiān)測連接端子24 b。
又，第2耦合線路16 b相對于主線路14平行地、且相鄰地配置，第3連接線路26 c形成為從靠近第2耦合線路16 b的輸入端子18的一端到第2終端連接端子22 b，第4連接線路26 d形成為從靠近第2耦合線路16 b的輸出端子20的另一端到第2監(jiān)測連接端子24 b。
進(jìn)ー步的，介電體基板12的第I側(cè)面12 a上，除了輸入端子18，在靠近該輸入端子18的位置形成第I監(jiān)測連接端子24 a，其近旁形成第I終端連接端子22 a。
又，第I耦合線路16 a相對于第3連接線路26 c平行地、且相鄰地配置，第I連接線路26 a形成為從遠(yuǎn)離第I耦合線路16 a的主線路14的一端到第I終端連接端子22 a，第2連接線路26 b形成為從靠近第I耦合線路16 a的主線路14的另一端到第I監(jiān)測連接端子24 a。
此處，對第8定向耦合器10 H的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，第2終端電阻28 b中通過第3連接線路26 c出現(xiàn)輸入信號S i的一部分。由此，可通過相對于第3連接線路26 c平行配置的第I耦合線路16 a和第I監(jiān)測連接端子24 a，對輸入信號S i進(jìn)行監(jiān)測。
又，代替連接于第2終端連接端子22 b的第2終端電阻28 b，可考慮連接第I監(jiān)測電路30 a，但此時(shí)，終端條件得不到保證，第I監(jiān)測電路30 a的阻抗值無法與終端電阻的值相等。因此，主線路14和第2耦合線路16 b的隔離劣化，第2監(jiān)測電路30 b中，無法實(shí)現(xiàn)反射信號S r的監(jiān)測功能。從而最好如圖15，與第3連接線路26 c相鄰地配置第I耦合線路 16 a。
接著，參照圖16對第9的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第9定向耦合器10I)進(jìn)行說明。
該第9定向耦合器10 I具有與上述第8定向耦合器10 H大致相同的結(jié)構(gòu)，不同點(diǎn)如下。
即，圖16所示，相對于第4連接線路26 d平行地、且相鄰地配置第3耦合線路16c，介電體基板12的第2側(cè)面12 b上，除了輸出端子20，在靠近該輸出端子20的位置形成有第3監(jiān)測連接端子24 c，其近旁形成有第3終端連接端子22 c。
又，從第3耦合線路16 c的遠(yuǎn)離主線路14的一端到第3終端連接端子22 c形成有第5連接線路26 e，從第3耦合線路16 c的靠近主線路14的另一端到第3監(jiān)測連接端子24c形成有第6連接線路26 f。
又，第3終端連接端子22 c連接有第3終端電阻28 c，第3監(jiān)測連接端子24 c和第3監(jiān)測輸出端子32 c之間連接有第2監(jiān)測電路30 b。
進(jìn)ー步的，從第3連接線路26 c到第I耦合線路16 a的最短距離為D 3、從第4連接線路26 d到第3耦合線路16 c的最短距離為D 4吋，設(shè)定為D 3 > D 4。
這是因?yàn)椋c上述第6定向耦合器10 F (參照圖13)同樣，考慮了第I監(jiān)測電路30 a的簡略化的結(jié)構(gòu)，為第I耦合度(此時(shí)，第3連接線路26 c和第I耦合線路16 a的耦合度)的電平降低后的結(jié)構(gòu)，即使是簡單的電路結(jié)構(gòu)也可監(jiān)測輸入信號S i。
接著，參照圖17對第10的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第10定向耦合器10J )進(jìn)行說明。
該第10定向耦合器10 J具有與上述第I定向耦合器10 A大致相同的結(jié)構(gòu)，有以下不同。
即，圖17所示，第I耦合線路16 a、第I連接線路26 a和第2連接線路26 b，與第2耦合線路16 b、第3連接線路26 c和第4連接線路26 d，都形成在相同方向，第I耦合線路16 a靠近輸入端子18形成，第2耦合線路16 b靠近輸出端子20形成。
進(jìn)ー步的，介電體基板12的第3側(cè)面12 c中，輸入側(cè)的位置形成有第I監(jiān)測連接端子24 a，與之相鄰地形成有第I終端連接端子22 a，同樣地輸出側(cè)的位置形成有第2監(jiān)測連接端子24 b，與之相鄰地形成有第2終端連接端子22 b。
該第10定向耦合器10 J與如圖2所示的兩個(gè)定向耦合器100 (100 A和100 B)并列的情況相比，安裝面積可得到縮小，但是主線路14的長度相比第I定向耦合器10 A稍長ー些。長出的部分，雖然使得插入損失的降低效果減弱，但對于要使端子的位置集中于單側(cè)的情況有效。
接著，參照圖18對第11的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第11定向耦合器10K)進(jìn)行說明。
該第11定向I禹合器10 K具有在一個(gè)介電體基板12并列配置兩個(gè)第I定向I禹合器10A的結(jié)構(gòu)。
從而例如兩個(gè)高頻放大器各自的輸出信號(第I輸出信號和第2輸出信號)中，通過將第I輸出信號作為第I輸入信號s i I輸入到一方的主線路14，將第2輸出信號作為第2輸入信號S i 2輸入到另一方的主線路14,以ー個(gè)第11定向f禹合器10 K,可進(jìn)行兩種輸入信號的監(jiān)測和兩種反射信號的監(jiān)測。
本例中，雖然示出了兩個(gè)第I定向耦合器10 A并列配置的情況，但也可并列配置三個(gè)以上第I定向I禹合器10 A。
接著，參照圖19對第12的實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第12定向耦合器10L )進(jìn)行說明。
該第12定向耦合器10 L具有與上述第11定向耦合器10 K相同的結(jié)構(gòu)，只是在兩個(gè)第I定向耦合器10 A間形成多個(gè)貫通孔50，各貫通孔50中填充有接地電極52，這點(diǎn)不同。
此時(shí)，可抑制相鄰的第4連接線路26 d和第I連接線路26 a的電氣耦合、以及相鄰的第3連接線路26 c和第2連接線路26 b的電氣耦合。
該第12定向耦合器10 L中，也可并列地配置三個(gè)以上第I定向耦合器10 A。
接著，參考圖20對第13實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第13定向耦合器10M)進(jìn)行說明。
該第13定向I禹合器10 M具有在一個(gè)介電體基板12內(nèi)層疊兩個(gè)第I定向I禹合器10 A配置的結(jié)構(gòu)。S卩，介電體基板12的第I形成面25 a形成有一方的第I定向I禹合器10 A ,與第I形成面25 a不同的第2形成面25 b形成有另一方的第I定向耦合器10 A。又，一方的第I定向I禹合器10 A和另一方的定向f禹合器10 A之間隔有圖未不的屏蔽層(接地電極等)。
然后，介電體基板12的第I側(cè)面12 a形成有，一方的第I定向耦合器10 A的輸入端子18、另一方的第I定向耦合器10 B的第I終端連接端子22 a和第I監(jiān)測連接端子24 a，介電體基板12的第2側(cè)面12 b形成有,一方的第I定向I禹合器10 A的輸出端子20、另ー方的第I定向耦合器10 A的第2終端連接端子22 b和第2監(jiān)測連接端子24 b。
同樣的，介電體基板12的第3側(cè)面12 c形成有,另一方的第I定向稱合器10 A的輸出端子20、一方的第I定向耦合器10 A的第I終端連接端子22 a和第I監(jiān)測連接端子24a，介電體基板12的第4側(cè)面12 d形成有,另一方的第I定向稱合器10 A的輸入端子18、一方的第I定向耦合器10 A的第2終端連接端子22 b和第2監(jiān)測連接端子24 b。
此時(shí)，與第11定向耦合器10 K和第12定向耦合器10 L同樣的，在例如兩個(gè)高頻放大器的各輸出信號(第I輸出信號和第2輸出信號)中，第I輸出信號作為第I輸入信號s i、I被輸入到一方的主線路14，第2輸出信號作為第2輸入信號S i 2被輸入到另一方的主線路14，由此在ー個(gè)第13定向耦合器10 M處，可進(jìn)行兩種輸入信號的監(jiān)測和兩種反射信號的監(jiān)測。
本例中，示出了兩個(gè)第I定向耦合器10 A層疊配置的情況，也可將三個(gè)以上第I定向耦合器10 A分別在其間夾著屏蔽層地層疊配置。
接著，參考圖21對第14實(shí)施方式涉及的定向耦合器(以下，記為第14定向耦合器10N)進(jìn)行說明。
該第14定向耦合器10 N具有在一個(gè)介電體基板12內(nèi)、層疊配置進(jìn)行兩個(gè)信號的合成的合成用定向I禹合器54、和ー個(gè)第I定向I禹合器10 A的結(jié)構(gòu)。
合成用定向I禹合器54由形成于介電體基板12內(nèi)的第I形成面25 a的第I定向I禹合器10 A的主線路14的被延長的部分(延長部分14 a )、形成干與第I形成面25 a不同的第2形成面25 b且與主線路14的延長部分14 a 一起將介電體層夾在其間的相対的合成用的耦合線路56所構(gòu)成。
從而，例如兩個(gè)高頻放大器的各輸出信號(第I輸出信號和第2輸出信號)中，第I輸出信號作為第I輸入信號S i I被輸入到主線路14、第2輸出信號作為第2輸入信號S i 2被輸入到合成用的耦合線路56，由此合成用定向耦合器54中，第I輸入信號S i I和第2輸入信號S i 2被合成,作為合成信號S c被輸入到第I定向稱合器10 A。結(jié)果,第I定向耦合器10 A可進(jìn)行合成信號S c的監(jiān)測和合成信號S c的反射信號的監(jiān)測。
本例中，示出了通過使得ー個(gè)合成用的耦合線路56與主線路14相対，合成兩個(gè)輸入信號的情況，但另外，也可通過使得兩個(gè)以上的合成用的耦合線路56分別與主線路14相対，對三個(gè)以上輸入信號進(jìn)行合成。
上述第I定向I禹合器10 A 第14定向f禹合器10 N中，最好采用陶瓷作為介電體基板12，相應(yīng)于陶瓷的介電常數(shù)定向耦合器可小型化。又，相比采用樹脂作為介電體基板12的情況，采用陶瓷時(shí)，在高溫下可獲得穩(wěn)定的特性。高頻放大器36處由于輸出信號導(dǎo)致電路溫度上升，尤其是在高溫領(lǐng)域?qū)μ匦缘姆€(wěn)定性是有利的。
[實(shí)施例]
(現(xiàn)有例)
采用具有相對介電常數(shù)為7的特性的陶瓷制作而成的陶瓷生片上，如圖I B所示，采用銀漿進(jìn)行內(nèi)層導(dǎo)體圖形的印刷，壓接規(guī)定枚數(shù)的生片、層疊后，以大約950°C進(jìn)行燒成。然后，通過在4側(cè)面印刷端子電極，制作如圖I A所示的一體形狀的定向耦合器100。制作得到的定向耦合器100的形狀為縱7. OX橫9. O mm、厚度2. 5 mm，耦合度為30 d B、隔離為60 d B、主線路104處的插入損耗為O. 08 d B。
準(zhǔn)備兩個(gè)該定向耦合器100 (100 A和100 B)，如圖2所示，在高頻放大器120的輸出端串聯(lián)安裝。
結(jié)果，觀察來自輸出監(jiān)測用的定向耦合器100 A的耦合端子的高頻放大器120的輸出的一 30 d B的信號，來自天線的反射信號為ー 60 d B。反過來，反射信號監(jiān)測用的定向耦合器100 B中，觀察反射信號的一 30 d B的信號，僅觀察來自高頻放大器120的輸出的一60 d B的信號。這樣，通過各定向耦合器100 A和100 B，可對高頻放大器120的輸出信號、和來自天線的反射信號進(jìn)行觀察。
通過連接兩個(gè)定向稱合器100 A和100 B,全體的損失為O. 16 d B。
(實(shí)施例I)
采用具有相對介電常數(shù)為7的特性的陶瓷制成的陶瓷生片上，采用銀漿印刷如圖4所示的內(nèi)層導(dǎo)體圖形，壓接規(guī)定的枚數(shù)的生片、層疊之后，以大約950°C燒成。然后，通過在4側(cè)面印刷端子電極，制作如圖3所示的一體形狀的第I定向耦合器10 A。
制作得到的第I定向耦合器10 A的形狀為縱7. OX橫14. O mm、厚度2. 5 mm,一個(gè)介電體基板12內(nèi)的第I定向耦合器的第I耦合度和第2耦合度各為30 d B，第I隔離和第2隔離各為60 d B，主線路14的插入損耗為O. 09 d B。
該第I定向耦合器10 A進(jìn)行如圖5所示的安裝。
結(jié)果，從第I監(jiān)測連接端子24 a，觀察高頻放大器36的輸出的一 30 d B的信號(輸入監(jiān)測信號S i a )，來自天線的反射泄漏信號S r a為ー 60 d B。反過來，從第2監(jiān)測連接端子24 b觀察反射信號的一 30 d B的信號(反射監(jiān)測信號S r b )，并僅觀察來自高頻放大器36的輸出的一 60 d B的信號(輸入泄漏信號S i b )。這樣,通過第I定向I禹合器10A，可監(jiān)測高頻放大器36的輸出信號(S卩，輸入信號S i)、和天線的反射信號S r。
又，本電路結(jié)構(gòu)的損耗為定向耦合器100單個(gè)的O. 09 d B。
又，本發(fā)明涉及的定向耦合器不限于上述的實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的要g的前提下，可采取各種結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種定向I禹合器，其特征在于，包括 表面至少形成有輸入端子(18)和輸出端子(20)的介電體基板(12)； 形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、配置在所述輸入端子(18)和所述輸出端子(20)之間的主線路(14)； 形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、且一端電連接有第I終端電阻(28 a)、用于監(jiān)測通過所述輸入端子(18)輸入的輸入信號(S i)的電平的第I耦合線路(16 a)； 形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、且一端電連接有第2終端電阻(28 b)、用于監(jiān)測通過所述輸出端子(20)輸入的反射信號(S r)的電平的第2耦合線路(16 b )。
2.如權(quán)利要求I所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a )配置為相對于所述主線路(14)至少一部分平行， 所述第2耦合線路(16 b )配置為相對于所述主線路(14)至少一部分平行， 所述第I終端電阻(28 a)連接于所述第I耦合線路(16 a )的靠近所述輸出端子(20)的所述一端， 所述第2終端電阻(28 b)連接于所述第2耦合線路(16 b)的靠近所述輸入端子(18)的所述一端。
3.如權(quán)利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a)和所述第2耦合線路(16 b )相對于所述主線路(14)平行配置。
4.如權(quán)利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a)和所述第2耦合線路(16 b )包括相對于所述主線路(14)不平行的部分。
5.如權(quán)利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述介電體基板(12)內(nèi)的一個(gè)形成面形成有所述主線路(14)、所述第I耦合線路(16a)和所述第2耦合線路(16 b)。
6.如權(quán)利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述主線路(14)、所述第I耦合線路(16 a)和所述第2耦合線路(16 b )不形成于所述介電體基板(12)內(nèi)的同一形成面。
7.如權(quán)利要求6所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述介電體基板(12)內(nèi)的第I形成面(25 a)形成有所述主線路(14)， 所述介電體基板(12)內(nèi)的與所述第I形成面(25 a )不同的第2形成面(25 b )形成有所述第I耦合線路(16 a), 所述介電體基板(12 )內(nèi)的與所述第I形成面(25 a )和所述第2形成面(25 b )不同的第3形成面(25 c )形成有所述第2耦合線路(16 b)。
8.如權(quán)利要求2 6的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a )中與所述主線路(14)耦合的部分和所述第2耦合線路(16b )中與所述主線路(14)耦合的部分沿著所述主線路(14)，且，在相對于所述主線路(14)垂直的面中所述第I耦合線路(16 a)中與所述主線路(14)耦合的部分和所述第2耦合線路(16 b)中與所述主線路(14)耦合的部分相互交錯(cuò)。
9.如權(quán)利要求2 8的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中，所述第I耦合線路(16 a)和所述第2耦合線路(16 b )形成在以所述主線路(14)為中心的線對稱的位置。
10.如權(quán)利要求2 8的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 從所述第I耦合線路(16 a )到所述輸入端子(18)的最短距離、與從所述第2耦合線路(16 b)到所述輸入端子(18)的最短距離不同。
11.如權(quán)利要求10所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a)形成為靠近所述輸入端子(18)， 所述第2耦合線路(16 b )形成為靠近所述輸出端子(20)。
12.如權(quán)利要求2 8的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a)和所述第2耦合線路(16 b)的長度不同。
13.如權(quán)利要求12所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第2耦合線路(16 b )的長度大于所述第I耦合線路(16 a )的長度。
14.如權(quán)利要求2 8的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 從所述第I耦合線路(16 a)到所述主線路(14)的最短距離(D I)、與從所述第2耦合線路(16 b)到所述主線路(14)的最短距離(D 2)不同。
15.如權(quán)利要求14所述的定向耦合器，其特征在于，其中 從所述第I耦合線路(16 a)到所述主線路(14)的最短距離(D I)比從所述第2耦合線路(16 b)到所述主線路(14)的最短距離(D 2)長。
16.如權(quán)利要求2 8的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a )和所述第2耦合線路(16 b )的長度互不相等， 從所述第I耦合線路(16 a)到所述主線路(14)的最短距離(D I)、與從所述第2耦合線路(16 b)到所述主線路(14)的最短距離(D 2)不相等。
17.如權(quán)利要求16所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第2耦合線路(16 b)的長度比所述第I耦合線路(16 a)的長度長，且，從所述第I耦合線路(16 a)到所述主線路(14)的最短距離(D I)比從所述第2耦合線路(16 b)到所述主線路(14)的最短距離(D 2)長。
18.如權(quán)利要求2所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I耦合線路(16 a )的另一端電連接有用于監(jiān)測所述輸入信號(S i )的電平的第I監(jiān)測電路(30 a)； 所述第2耦合線路(16 b)的另一端電連接有用于監(jiān)測所述反射信號(S r)的電平的第2監(jiān)測電路(30 b)。
19.如權(quán)利要求18所述的定向耦合器，其特征在于，其中，還包括 形成于所述介電體基板(12)的第I側(cè)面的第I終端連接端子(22 a )和第I監(jiān)測連接立而子(24 a )； 形成于與所述介電體基板(12)的所述第I側(cè)面相對的第2側(cè)面的第2終端連接端子(22 b )和第2監(jiān)測連接端子(24 b )； 將所述第I耦合線路(16 a )的一端電連接于所述第I終端連接端子(22 a )的第I連接線路(26 a )； 將所述第I耦合線路(16 a )的另一端電連接于所述第I監(jiān)測連接端子(24 a )的第2連接線路(26 b)； 將所述第2耦合線路(16 b)的一端電連接于所述第2終端連接端子(22 b)的第3連接線路(26 c);以及， 將所述第2耦合線路(16 b )的另一端電連接于所述第2監(jiān)測連接端子(24 b )的第4連接線路(26 d)， 所述第I終端連接端子(22 a )連接有所述第I終端電阻(28 a )， 所述第I監(jiān)測連接端子(24 a )連接有所述第I監(jiān)測電路(30 a )， 所述第2終端連接端子(22 b )連接有所述第2終端電阻(28 b )， 所述第2監(jiān)測連接端子(24 b )連接有所述第2監(jiān)測電路(30 b )。
20.如權(quán)利要求19所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I連接線路(26 a )和所述第2連接線路(26 b )形成為相對于所述主線路(14)垂直，且各長度比所述主線路(14)與所述第I耦合線路(16 a )的耦合部分的長度長，所述第3連接線路(26 c )和所述第4連接線路(26 d)形成為相對于所述主線路(14)垂直，且各長度比所述主線路(14)與所述第2耦合線路(16 b )的耦合部分的長度長。
21.如權(quán)利要求18所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I監(jiān)測電路(30 a )的一部分和所述第2監(jiān)測電路(30 b )的一部分安裝于所述介電體基板(12)的上表面。
22.如權(quán)利要求18所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述第I監(jiān)測電路(30 a)的一部分、所述第2監(jiān)測電路(30 b)的一部分、所述第I終端電阻(28 a)和所述第2終端電阻(28 b )被安裝于所述介電體基板(12)的上表面(12u )。
23.如權(quán)利要求22所述的定向耦合器，其特征在于，其中，包括 形成于所述介電體基板(12)的第I側(cè)面的第I終端連接端子(22 a )和第I監(jiān)測輸出端子(32 a);以及， 形成于所述介電體基板(12)的與所述第I側(cè)面相對的第2側(cè)面的第2終端連接端子(22 b )和第2監(jiān)測輸出端子(32 b )， 安裝于所述介電體基板(12)的上表面(12 u )的所述第I監(jiān)測電路(30 a)的一部分和所述第I監(jiān)測輸出端子(32 a)通過形成于所述介電體基板(12)的上表面(12 u )的布線層(44 b )電連接， 安裝于所述介電體基板(12)的上表面(12 u )的所述第I終端電阻(28 a)和所述第I終端連接端子(22 a)通過形成于所述介電體基板(12)的上表面(12 u)的布線層(44 c)電連接， 安裝于所述介電體基板(12)的上表面(12 u )的所述第2監(jiān)測電路(30 b)的一部分和所述第2監(jiān)測輸出端子(32 b)通過形成于所述介電體基板(12)的上表面(12 u)的布線層(44 e )電連接， 安裝于所述介電體基板(12)的上表面(12 u )的所述第2終端電阻(28 b)和所述第2終端連接端子(22 b)通過形成于所述介電體基板(12)的上表面(12 u)的布線層(44 f )電連接。
24.如權(quán)利要求23所述的定向耦合器，其特征在于，其中，所述第I監(jiān)測電路(30 a )具有連接于與所述第I耦合線路(16 a )的另一端的第I耦合電容(C a), 所述第2監(jiān)測電路(30 b)具有連接于所述第2耦合線路(16 b)的另一端的第2耦合電容(C b )， 所述第I耦合電容(C a )由形成于所述介電體基板(12 )內(nèi)、通過第I導(dǎo)通孔(40 a )連接于所述第I耦合線路(16 a)的另一端的第I電極(42 a );形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、通過第2導(dǎo)通孔(40 b)連接于所述第I監(jiān)測電路(30 a)的一部分的第2電極(42 b )；位于所述第I電極(42 a )和所述第2電極(42 b )之間的介電體層構(gòu)成， 所述第2耦合電容(C b)由形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、通過第3導(dǎo)通孔(40 c)連接于所述第2耦合線路(16 b)的另一端的第3電極(42 c );形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、通過第4導(dǎo)通孔(40 d)連接于所述第2監(jiān)測電路(30 b)的一部分的第4電極(42 d )； 位于所述第3電極(42 c )和所述第4電極(42 d )之間的介電體層構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求I所述的定向耦合器，其特征在于，包括 所述介電體基板(12)的側(cè)面中，在靠近所述輸入端子(18)的位置形成的終端連接端子(22 b )； 所述介電體基板(12)的所述側(cè)面中，在靠近所述輸出端子(20)的位置形成的監(jiān)測連接端子(24 b)； 將相對于所述主線路(14)至少一部分平行配置的所述第2耦合線路(16 b )的一端與所述終端連接端子(22 b )電連接的輸入側(cè)連接線路(26 c )； 將所述第2耦合線路(16 b)的另一端電連接于所述監(jiān)測連接端子(24 b)的輸出側(cè)連接線路(26 d )， 所述第I耦合線路(16 a )相對于所述輸入側(cè)連接線路(26 c )至少一部分平行地配置，且，另一端位于靠近所述主線路(14)的位置。
26.如權(quán)利要求25所述的定向耦合器，其特征在于，包括 形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、且一端連接有第3終端電阻(28 C)，用于監(jiān)測通過所述輸出端子(20)輸入的反射信號(S r)的電平的第3耦合線路(16 C)， 所述第3耦合線路(16 c )相對于所述輸出側(cè)連接線路(26 d)至少一部分平行地配置，且另一端位于靠近所述主線路(14)的位置。
27.如權(quán)利要求26所述的定向耦合器，其特征在于， 從所述第I耦合線路(16 a)到所述第2耦合線路(16 b)的最短距離(D 3)比從所述第3耦合線路(16 c )到所述第2耦合線路(16 b)的最短距離(D 4)長。
28.如權(quán)利要求I 27的任一項(xiàng)所述的定向耦合器，其特征在于，其中， 所述介電體基板(12)為陶瓷。
全文摘要
定向耦合器(10Ａ)包括表面至少形成輸入端子(18)和輸出端子(20)的介電體基板(12)；形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、配置于所述輸入端子(18)和所述輸出端子(20)之間的主線路(14)；形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、且一端電連接有第1終端電阻(28ａ)、用于監(jiān)測通過所述輸入端子(18)輸入的輸入信號(Ｓｉ)的電平的第1耦合線路(16ａ)；形成于所述介電體基板(12)內(nèi)、且一端電連接有第2終端電阻(28ｂ)、用于監(jiān)測通過所述輸出端子(20)輸入的反射信號(Ｓｒ)的電平的第2耦合線路(16ｂ)。
文檔編號H01P5/18GK102640351SQ201080054960
公開日2012年8月15日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者平井隆己, 矢野信介, 阪太伸 申請人:日本礙子株式會社