JPH04271602A - 方向性結合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は方向性結合器に関し、
特にたとえばデジタル移動無線通信の送受信端末におけ
る位相変調および位相検波用３ｄＢカプラおよび９０°
位相変換器などに用いられる、方向性結合器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の方向性結合器としては、たとえば
図３に示すようなブランチライン型方向性結合器１があ
る。これはマイクロストリップラインで１つの平面上に
形成されたものである。この従来のブランチライン型方
向性結合器１においては、ブランチライン２，３，４お
よび５は、λ／４の長さに形成され、全体として正方形
状となるように接続される。そして、ブランチライン２
および４の接続部には入（出）力端６が、ブランチライ
ン３および４の接続部には入（出）力端６´がそれぞれ
形成される。また、ブランチライン２および５の接続部
には出（入）力端７が、ブランチライン３および５の接
続部には出（入）力端７´がそれぞれ形成される。

【０００３】このようなブランチライン型方向性結合器
１においては、入（出）力端６または６´から入力され
たマイクロ波は、λ／４のブランチライン４または５を
通ることによって、出（入）力端７および７´から互い
に９０°の位相差を有して出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のブラン
チライン型方向性結合器１は広い実装面積を必要とした
。たとえば、使用周波数が９００ＭＨｚである場合、ブ
ランチラインの一片は約８３ｍｍとなってしまう（ただ
し、比誘電率εｒは１と考える。）。したがって、従来
のブランチライン型方向性結合器は、移動無線端末機の
ように小型化が要求される分野では不適当である。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、実
装面積が小さくてよい、方向性結合器を提供することで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、それぞれの
一方主面上に少なくとも１つのストリップラインが形成
されたセラミックシートを少なくとも２枚積層し、かつ
その間にシールド電極層を介挿し、さらにストリップラ
インを外部電極で接続した、方向性結合器である。

【０００７】

【作用】外部電極によって各ストリップラインを相互接
続することによって、各ストリップラインはブランチラ
インとして機能する。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、ストリップラインを
積層してブランチラインを構成することによって、実装
面積の小さい方向性結合器が得られる。したがって、そ
れを利用する移動無線端末機などの小型化を図ることが
できる。この発明の上述の目的，その他の目的，特徴お
よび利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な
説明から一層明らかとなろう。

【０００９】

【実施例】図１を参照して、この実施例の方向性結合器
１０は図２に示すように１０枚のセラミックグリーンシ
ートを積層して形成した積層ユニット１２を含む。積層
ユニット１２を製造するには、まず、シールド電極付グ
リーンシート１４が準備される。シールド電極付グリー
ンシート１４は、セラミックグリーンシート１６と、そ
のセラミックグリーンシート１６の上面に縁部から一定
間隔をおいて形成されたシールド電極１８とを含む。そ
して、シールド電極１８の一方長辺部には、その略中央
部に所定の間隔をおいて接続電極２０および２２が形成
される。同様に、他方長辺部にもその略中央部に所定の
間隔をおいて接続電極２４および２６が形成される。各
接続電極２０〜２６は、シールド電極１８からセラミッ
クグリーンシート１６の短辺方向に突出して形成され、
その先端はセラミックグリーンシート１６の長辺部の表
面と面一になっている。なお、セラミックグリーンシー
ト１６を構成する材料としては、たとえば、ＢａＯ−Ｓ
ｉＯ２　−Ａｌ２　Ｏ３　−Ｂ２　Ｏ３　＋添加物から
なるものが挙げられる。また、シールド電極１８，接続
電極２０〜２６および後述の各ストリップラインは、た
とえばＣｕなどからなる電極ペーストをセラミックグリ
ーンシート１６に印刷することによって形成される。

【００１０】シールド電極付グリーンシート１４には、
ストリップライン付グリーンシート２８が重ねられる。 ストリップライン付グリーンシート２８はセラミックグ
リーンシート１６と、そのセラミックグリーンシート１
６の上面に形成されたストリップライン３０を含む。ス
トリップライン３０は全体をコンパクトにするために蛇
行して形成されており、その長さは基本的には使用する
マイクロ波の波長λの１／４（λ／４）であるが、この
場合、側面電極の長さを考慮して設定するのが好ましい
。そして、その左端は、セラミックグリーンシート１６
の手前側短辺部近傍に同短辺部から所定の間隔をおいて
配置され、その先端はセラミックグリーンシート１６の
左側長辺部の表面と面一になっている。また、ストリッ
プライン３０の右端はセラミックグリーンシート１６の
手前側短辺部から所定の間隔をおいて配置され、その先
端はセラミックグリーンシート１６の右側長辺部の表面
と面一になっている。

【００１１】このストリップライン付グリーンシート２
８にはシールド電極付グリーンシート１４が重ねられる
。そして、そのシールド電極付グリーンシート１４にス
トリップライン付グリーンシート３２が重ねられる。 ストリップライン付グリーンシート３２は、セラミック
グリーンシート１６とその上面に形成されたストリップ
ライン３４を含む。ストリップライン３４はストリップ
ライン３０よりも細く、蛇行してその長さがほぼλ／４
となるように形成される。そして、ストリップライン３
４の左端はセラミックグリーンシート１６の手前側短辺
部近傍に同短辺部から所定の間隔をおいて配置され、そ
の先端はセラミックグリーンシート１６の左側長辺部の
表面と面一になっている。また、ストリップライン３８
の右端はセラミックグリーンシート１６の奥側短辺部近
傍に同短辺部から所定の間隔をおいて配置され、その先
端はセラミックグリーンシート１６の右側長辺部の表面
と面一になっている。

【００１２】このストリップライン付グリーンシート３
２にはシールド電極付グリーンシート１４が重ねられる
。そして、そのシールド電極付グリーンシート１４の上
にストリップライン付グリーンシート３６が重ねられる
。ストリップライン付グリーンシート３６は、セラミッ
クグリーンシート１６と、その上面に形成されたストリ
ップライン３８とを含む。ストリップライン３８は蛇行
してストリップライン３４と同じ太さで形成され、その
長さは、基本的にλ／４であるが、側面電極の長さを考
慮して決定される。ストリップライン３８の左端はセラ
ミックグリーンシート１６の奥側短辺部近傍に同短辺部
から所定の間隔をおいて配置され、その先端はセラミッ
クグリーンシート１６の左側長辺部の表面と面一になっ
ている。また、ストリップライン３８の右端はセラミッ
クグリーンシート１６の手前側短辺部近傍に同短辺部か
ら所定の間隔をおいて配置され、その先端はセラミック
グリーンシート１６の右側長辺部の表面と面一となって
いる。

【００１３】このストリップライン付グリーンシート３
６にはシールド電極付グリーンシート１４が重ねられる
。そして、このシールド電極付グリーンシート１４にス
トリップライン付グリーンシート４０が重ねられる。 ストリップライン付グリーンシート４０は、セラミック
グリーンシート１６と、その上面に形成されたストリッ
プライン４２とを含む。ストリップライン４２は蛇行し
てストリップライン３０と同じ太さで形成され、その長
さは、基本的にλ／４であるが、側面電極の長さを考慮
して決定される。そして、ストリップライン４２の左端
はセラミックグリーンシート１６の奥側短辺部近傍に同
短辺部から所定の間隔をおいて配置され、その先端はセ
ラミックグリーンシート１６の左側長辺部の表面と面一
となっている。また、ストリップライン４２の右端は、
セラミックグリーンシート１６の奥側短辺部近傍に同短
辺部から所定の間隔をおいて配置され、その先端はセラ
ミックグリーンシート１６の右側長辺部の表面と面一に
なっている。

【００１４】このストリップライン付グリーンシート４
０にシールド電極付グリーンシート１４が重ねられる。 そして、そのシールド電極付グリーンシート１４にセラ
ミックグリーンシート１６が重ねられ、圧接してセラミ
ックグリーンシート積層ユニットが形成される。そのセ
ラミックグリーンシート積層ユニットを焼成すると図１
に示す積層ユニット１２となる。

【００１５】積層ユニット１２内に形成されたストリッ
プライン３０，３４，３８および４２において、各々の
ストリップラインが蛇行するように形成されているのは
、使用周波数に対してそのλ／４の距離を必要とするス
トリップラインの実装面積を小さくするためである。 ただし、この場合、ストリップラインの特性インピーダ
ンスが乱れないように抵抗処理を施したり隣接するスト
リップライン間の距離を小さくしすぎない配慮が必要で
ある。また、ストリップライン３４および３８がストリ
ップライン３０および４２に比べて細く形成されている
のは各々のストリップラインがブランチラインとして機
能する際のインピーダンス整合のためである。

【００１６】焼成後の積層ユニット１２の長辺部には、
図１に示すように、積層ユニット１２内の各接続電極の
位置に対応して外部電極がたとえば電極材を付与するこ
とによって形成される。外部電極は積層ユニット１２の
長辺部表面の一部，上面の一部および底面の一部を覆う
ようにコ字状に形成される。シールド電極付グリーンシ
ート１４の接続電極２０に対応した位置には外部電極４
４が、接続電極２２に対応した位置には外部電極４６が
、接続電極２４に対応した位置には外部電極４８が、接
続電極２６に対応した位置には外部電極５０がそれぞれ
形成される。

【００１７】また、ストリップライン４２の左端および
ストリップライン３８の左端に対応した位置には外部電
極５２が形成される。そして、ストリップライン３０の
左端およびストリップライン３４の左端に対応する位置
には外部電極５４が形成される。また、ストリップライ
ン４２の右端およびストリップライン３４の右端に対応
する位置には外部電極５６が形成される。そして、スト
リップライン３０の右端およびストリップライン３８の
右端に対応する位置には外部電極５８が形成される。

【００１８】方向性結合器１０においては、外部電極５
２によってストリップライン４２とストリップライン３
８とが接続される。また、外部電極５４によってストリ
ップライン３０とストリップライン３４とが接続される
。そして、外部電極５６によってストリップライン４２
とストリップライン３４とが接続される。また、外部電
極５８によってストリップライン３０とストリップライ
ン３８とが接続される。これによってブランチ型方向性
結合器が形成される。ストリップライン４２は、図３に
示すブランチライン２に相当し、ストリップライン３０
は図３に示すブランチライン３に相当する。そして、ス
トリップライン３８は図３に示すブランチライン４に相
当し、ストリップライン３４は図３に示すブランチライ
ン５に相当する。

【００１９】この実施例の方向性結合器１０を実際に９
０°位相変換器として使用する場合には、外部電極４４
〜５０を接地した状態で、たとえば外部電極５８を５０
Ωで終端し、外部電極５２に対象とする周波数の正弦波
を入力すれば、外部電極５４の出力波形は外部電極５６
の出力波形に対し常に９０°位相の遅れたものとなる。

【００２０】なお、この実施例の方向性結合器ではブラ
ンチラインを４層のストリップラインに分けて積層して
いるが、１つの層にブランチラインの２辺を含む２層構
造にしてもよい。また、各ストリップラインを２倍の長
さにするときには、同じストリップライン付グリーンシ
ートを各々重ねればよい。ただし、この場合にもその間
にシールド電極付グリーンシートを挟む必要がある。な
お、上述の５０Ωの終端抵抗を積層ユニット１２の最上
部にチップ抵抗あるいは印刷抵抗として形成すれば、方
向性結合器１０の実装面積はさらに小さくできる。

【００２１】この実施例の方向性結合器１０においては
、各ストリップラインをシールド電極で挟んで積層して
いるので外部からの妨害電波の影響を受けにくい。また
、外部電極は積層ユニット１２の長辺部に形成されてお
り側面電極となっているため、方向性結合器１０は高周
波特性に優れている。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示される方向性結合器の積層ユニットの
構成の一例を示す斜視図である。

【図３】従来のブランチライン型方向性結合器を示す図
解図である。

【符号の説明】

１０　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…方向
性結合器１２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　…積層ユニット１４　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　…シールド電極付グリーンシート １６　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　…セラ
ミックグリーンシート１８　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　…シールド電極２０，２２，２４，２６
　　…接続電極３０，３４，３８，４２　　…ストリッ
プライン４４，４６，４８，５０，５２，５４，５６，
５８　　…外部電極

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれの一方主面上に少なくとも１つの
   ストリップラインが形成されたセラミックシートを少な
   くとも２枚積層し、かつその間にシールド電極層を介挿
   し、さらに前記ストリップラインを外部電極で接続した
   、方向性結合器。