JPH09116312A - 積層型方向性結合器 - Google Patents

積層型方向性結合器

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JPH09116312A
JPH09116312A JP7270789A JP27078995A JPH09116312A JP H09116312 A JPH09116312 A JP H09116312A JP 7270789 A JP7270789 A JP 7270789A JP 27078995 A JP27078995 A JP 27078995A JP H09116312 A JPH09116312 A JP H09116312A
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JP
Japan
Prior art keywords
microstrip line
electrodes
dielectric layer
directional coupler
electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP7270789A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Fujiki
康裕 藤木
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Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 量産し易く、小型形状の積層型方向性結合器
を得る。 【解決手段】 方向性結合器20は、1/4波長部分1
0a,11aを有した一対のマイクロストリップライン
電極10,11を表面に形成した誘電体層1と、グラン
ド電極12を表面に形成した誘電体層2と、2次結合用
ストリップ電極13を表面に形成した誘電体層3とを備
えている。2次結合用ストリップ電極13は一対のマイ
クロストリップライン電極10,11に対向している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型方向性結合
器、特に、携帯電話等の無線通信機器等に組み込まれて
使用される積層型方向性結合器に関する。
【0002】
【従来の技術】無線機やBS受信器等では、高集積化技
術を利用して小型軽量化で実現できるマイクロストリッ
プが用いられるようになっている。ここに、方向性結合
器は、伝送線を流れているマイクロ波電力のうち、一方
向に進む電力にだけ比例した出力を、逆方向に進むもの
には関係なく取り出すマイクロ波回路素子である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、携帯電
話等で用いられる方向性結合器では、その量産性と小型
化が重要な課題となっており、より一層の量産性と小型
化が要求されるようになっている。そこで、本発明の目
的は、量産し易く、小型形状の積層型方向性結合器を提
供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る積層型方向性結合器は、(a)一対の
マイクロストリップライン電極を表面に設けた第1誘電
体層と、(b)グランド電極を表面に設けた第2誘電体
層と、(c)前記一対のマイクロストリップライン電極
の所定の部分に対向した2次結合用ストリップ電極を表
面に設けた第3誘電体層と、(d)前記第1、第2及び
第3誘電体層を積み重ねて構成した積層体側面に設けら
れた複数の外部電極とを備え、(e)前記一対のマイク
ロストリップライン電極及び前記グランド電極の端部が
それぞれ前記積層体側面に引き出されて前記外部電極に
接続していること、を特徴とする。ここに、2次結合用
ストリップ電極は、一対のマイクロストリップライン電
極の1/4波長部分の所定の部分に対向している。
【0005】
【作用】第1及び第3誘電体層の層厚を任意に設定する
ことにより、一対のマイクロストリップライン電極と2
次結合用ストリップ電極との距離が任意に決められ、一
対のマイクロストリップライン電極間の結合度が調整さ
れると共に、一対のマイクロストリップライン電極とグ
ランド電極との距離も任意に決められ、方向性結合器の
特性インピーダンスが調整される。
【0006】さらに、2次結合用ストリップ電極を一対
のマイクロストリップライン電極の所定の部分に対向さ
せることにより、2次結合用ストリップ電極と一対のマ
イクロストリップライン電極の対向面積が変化し、一対
のマイクロストリップライン電極間の結合度が調整され
る。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型方向性
結合器の実施形態について添付図面を参照して説明す
る。各実施形態において、同一部品及び同一部分には同
じ符号を付した。また、各実施形態は個産の場合につい
て説明するが、量産の場合にはマザー基板に複数個の方
向性結合器を形成した状態で生産される。
【0008】[第1実施形態、図1〜図3]図1に示す
ように、積層型方向性結合器20は、一対のマイクロス
トリップライン電極10,11を表面に形成した誘電体
層1と、グランド電極12を表面に形成した誘電体層2
と、2次結合用ストリップ電極13を表面に形成した誘
電体層3と、いずれの電極も表面に形成していない中間
用誘電体層4,5及び保護用誘電体層6にて構成されて
いる。各誘電体層1〜6は、セラミック材料からなり、
より具体的には例えばセラミックグリーンシートからな
る。各電極10〜13はAg,Ag−Pd,Cu等から
なり、印刷法やスパッタリング法や真空蒸着法等の手段
にて形成される。
【0009】一対のマイクロストリップライン電極1
0,11は、誘電体層1の中央部にて近接並置された直
線形状の1/4波長部分10a,11aを有している。
この1/4波長部分10a,11aは、方向性結合器2
0の中心波長の1/4の長さを持ち、この部分10a,
11aにおいてマイクロストリップライン電極10と1
1が分布結合(一次結合)している。マイクロストリッ
プライン電極10の両端部10b,10cは誘電体層1
の手前側の辺に露出し、マイクロストリップライン電極
11の両端部11b,11cは奥側の辺に露出してい
る。
【0010】グランド電極12は誘電体層2の縁部を略
残して広面積に形成されている。グランド電極12の一
方の端部12a,12bは誘電体層2の手前側の辺に露
出し、他方の端部12c,12dは奥側の辺に露出して
いる。2次結合用ストリップ電極13は誘電体層3の中
央部に配置され、1/4波長部分10a(または11
a)と等しい長さで、かつ1/4波長部分10a,11
aに対向するだけの幅を有した直線形状をしている。こ
の2次結合用ストリップ電極13は1/4波長部分10
a,11aに対向して分布結合(二次結合)する。
【0011】以上の誘電体層1〜6は、電極10〜13
が積層体内部に配設されるように、かつ、層1と層2の
間に層4を、層1と層3の間に層5を配設させて、図2
に示す順に積層される。次に、積層体の手前側端面に外
部電極15a,15b,15c,15dが形成され、奥
側端面に外部電極15e,15f,15g,15hが形
成された後、焼成され、方向性結合器20とされる。こ
のため、図2において各層1〜6の界面には実際には区
分線が生じることはない。なお、外部電極15a〜15
hは積層体を焼成した後に形成してもよい。
【0012】外部電極15a,15dはそれぞれマイク
ロストリップライン電極10の端部10b,10cに電
気的に接続し、外部電極15b,15cはそれぞれグラ
ンド電極12の端部12a,12bに電気的に接続し、
外部電極15e,15hはそれぞれマイクロストリップ
ライン電極11の端部11c,11bに電気的に接続
し、外部電極15f,15gはそれぞれグランド電極1
2の端部12c,12dに電気的に接続している。
【0013】以上のように、誘電体層1〜6をそれぞれ
別個に作成した後、積層圧着して外部電極を形成するこ
とによって容易に表面実装タイプの積層型方向性結合器
20が得られるので、量産し易い。また、得られた方向
性結合器20は、誘電体層3,5の層厚を任意に設定す
ることによってマイクロストリップライン電極10,1
1と2次結合用ストリップ電極13との距離は任意に決
められ、マイクロストリップライン電極10と11間の
結合度を調整することができる。一方、誘電体層1,4
の層厚を任意に設定することによってマイクロストリッ
プライン電極10,11とグランド電極12との距離は
任意に決められ、方向性結合器20の特性インピーダン
スを調整することができる。さらに、誘電体層1,3,
4,5のトータル層厚を一定値に抑え、層1と4のトー
タル層厚と層3と5のトータル層厚の比を任意に変える
ことによって、方向性結合器20の厚み寸法を変えない
で特性を調整することもできる。
【0014】図3は方向性結合器20を用いたRF送信
回路を示す図である。方向性結合器20のマイクロスト
リップライン電極10を主線路とし、マイクロストリッ
プライン電極11を副線路として使用している。マイク
ロストリップライン電極10を送信電力増幅器21とア
ンテナ22間に接続すると共に、マイクロストリップラ
イン電極11の一方の端部を自動利得制御回路23に接
続し、他方の端部を抵抗Rを介して接地している。主線
路に電力信号が投入されると、副線路にはその数分の1
の電力信号が発生する。この副線路に発生した電力信号
を受けた自動利得制御回路23にて送信電力増幅器21
の出力調整を行ない、送信電力を必要最小限に抑えてい
る。
【0015】[第2実施形態、図4]図4に示すよう
に、積層型方向性結合器30は、前記第1実施形態の方
向性結合器20において、誘電体層1と誘電体層3の積
層位置を入れ替えたものである。この方向性結合器30
も第1実施形態と同様の作用効果を奏する。誘電体層
1,5の層厚を任意に設定することによって、マイクロ
ストリップライン電極10,11と2次結合用ストリッ
プ電極13との距離は任意に決められ、マイクロストリ
ップライン電極10と11間の結合度を調整することが
できる。一方、誘電体層1,3,4,5の層厚を任意に
設定することによって、マイクロストリップライン電極
10,11とグランド電極12との距離は任意に決めら
れ、方向性結合器30の特性インピーダンスを調整する
ことができる。
【0016】[第3実施形態、図5]図5に示すよう
に、積層型方向性結合器40は、2次結合用ストリップ
電極41を、1/4波長部分10a,11aの中央部の
みに対向するように矩形状に設計したものである。これ
により、2次結合用ストリップ電極41と1/4波長部
分10a,11aの対向面積が、前記第1実施形態の方
向性結合器20の場合と比較して小さくなる。この結
果、前記第1実施形態の方向性結合器20と同様の作用
効果に加え、更に2次結合用ストリップ電極によってマ
イクロストリップライン電極10,11間の結合度を調
整することができると同時に、より優れた方向性が得ら
れる。
【0017】[第4実施形態、図6]図6に示すよう
に、積層型方向性結合器50は、二つの2次結合用スト
リップ電極51a,51bを、1/4波長部分10a,
11aの両端部のみに対向するように矩形状に設計した
ものである。これにより、前記第1実施形態の方向性結
合器50と同様の作用効果に加え、更に2次結合用スト
リップ電極によって、マイクロストリップライン電極1
0,11間の結合度を調整することができると同時に、
より優れた方向性が得られる。
【0018】[他の実施形態]なお、本発明に係る積層
型方向性結合器は前記実施形態に限定するものではな
く、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
前記実施形態の保護用誘電体層は必らずしも必要なもの
ではなく、仕様により省略することができる。
【0019】また、誘電体層の材料としては、セラミッ
ク以外に、ガラスエポキシやガラスフッ素等からなる樹
脂であってもよい。セラミックはガラスエポキシ樹脂等
と比較して誘電損失が小さく、方向性結合器の電力損失
が抑制されるという利点があり、また、放熱効果に優れ
ていることによって方向性結合器を一層小型にすること
ができる。
【0020】さらに、中間用誘電体層は、必ずしも必要
としないが、用いる場合には単層で、あるいは複数層重
ねて用いればよい。
【0021】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、一対のマイクロストリップライン電極を表面に
設けた第1誘電体層、グランド電極を表面に設けた第2
誘電体層及び2次結合用ストリップ電極を表面に設けた
第3誘電体層を積層したので、一対のマイクロストリッ
プライン電極間の結合度と方向性結合器の特性インピー
ダンスを容易に調整することができる。
【0022】さらに、2次結合用ストリップ電極を一対
のマイクロストリップライン電極の所定の部分に対向さ
せることにより、2次結合用ストリップ電極と一対のマ
イクロストリップライン電極との対向面積が変化し、一
対のマイクロストリップライン電極間の結合度をより一
層微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層型方向性結合器の第1実施形
態を示す分解斜視図。
【図2】図1に示した積層型方向性結合器の外観を示す
斜視図。
【図3】図2に示した積層型方向性結合器を用いたRF
送信回路を示す電気回路図。
【図4】本発明に係る積層型方向性結合器の第2実施形
態を示す分解斜視図。
【図5】本発明に係る積層型方向性結合器の第3実施形
態を示す分解斜視図。
【図6】本発明に係る積層型方向性結合器の第4実施形
態を示す分解斜視図。
【符号の説明】
1…誘電体層(第1誘電体層) 2…誘電体層(第2誘電体層) 3…誘電体層(第3誘電体層) 4,5…中間用誘電体層 10,11…マイクロストリップライン電極 12…グランド電極 13…2次結合用ストリップ電極 15a〜15h…外部電極 20…積層型方向性結合器 30…積層型方向性結合器 40…積層型方向性結合器 41…2次結合用ストリップ電極 50…積層型方向性結合器 51a,51b…2次結合用ストリップ電極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対のマイクロストリップライン電極を
    表面に設けた第1誘電体層と、 グランド電極を表面に設けた第2誘電体層と、 前記一対のマイクロストリップライン電極の所定の部分
    に対向した2次結合用ストリップ電極を表面に設けた第
    3誘電体層と、 前記第1、第2及び第3誘電体層を積み重ねて構成した
    積層体側面に設けられた複数の外部電極とを備え、 前記一対のマイクロストリップライン電極及び前記グラ
    ンド電極の端部がそれぞれ前記積層体側面に引き出され
    て前記外部電極に接続していること、 を特徴とする積層型方向性結合器。
JP7270789A 1995-10-19 1995-10-19 積層型方向性結合器 Pending JPH09116312A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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