JPH11214904A - 平衡不平衡変換器 - Google Patents
平衡不平衡変換器Info
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- JPH11214904A JPH11214904A JP2674198A JP2674198A JPH11214904A JP H11214904 A JPH11214904 A JP H11214904A JP 2674198 A JP2674198 A JP 2674198A JP 2674198 A JP2674198 A JP 2674198A JP H11214904 A JPH11214904 A JP H11214904A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板型の平衡不平衡変換器において特性の向
上を図ることである。 【解決手段】 基板１の両面１ａ，１ｂに１対の線路パ
ターン２１，２２を形成して平衡信号と不平衡信号間の
変換を行う変換部Ｔとなし、一方の線路パターン２２の
線幅を他方の線路パターン２１の線幅の３ないし８倍と
することで、挿入損失を低減し、かつ平衡端子２５，２
６に出力される平衡出力間の位相差を抑える。
上を図ることである。 【解決手段】 基板１の両面１ａ，１ｂに１対の線路パ
ターン２１，２２を形成して平衡信号と不平衡信号間の
変換を行う変換部Ｔとなし、一方の線路パターン２２の
線幅を他方の線路パターン２１の線幅の３ないし８倍と
することで、挿入損失を低減し、かつ平衡端子２５，２
６に出力される平衡出力間の位相差を抑える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平衡不平衡変換器
に関し、特に高周波域で用いられる平衡不平衡変換器に
関する。
に関し、特に高周波域で用いられる平衡不平衡変換器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】平衡不平衡変換器は、不平衡な回路と平
衡な回路間に介設されて不平衡信号と平衡信号間の変換
をするもので、例えば図５に示すものがよく知られてい
る。この平衡不平衡変換器は電磁的に結合した第１の巻
線４１と、接地された中点タップ４２３を有する第２の
巻線４２とで構成され、不平衡端子である第１の巻線４
１の一端４１１に不平衡信号が入力すると、一対の平衡
端子である第２の巻線４２の一端４２１および他端４２
２に、位相が１８０°異なり入力電力の１／２の１対の
平衡信号が出力される。逆に平衡端子４２１，４２２に
逆相の略等電力の信号が入力すると、不平衡端子４１１
に各平衡端子４２１，４２２に入力した電力の２倍の大
きさの不平衡信号が出力される。
衡な回路間に介設されて不平衡信号と平衡信号間の変換
をするもので、例えば図５に示すものがよく知られてい
る。この平衡不平衡変換器は電磁的に結合した第１の巻
線４１と、接地された中点タップ４２３を有する第２の
巻線４２とで構成され、不平衡端子である第１の巻線４
１の一端４１１に不平衡信号が入力すると、一対の平衡
端子である第２の巻線４２の一端４２１および他端４２
２に、位相が１８０°異なり入力電力の１／２の１対の
平衡信号が出力される。逆に平衡端子４２１，４２２に
逆相の略等電力の信号が入力すると、不平衡端子４１１
に各平衡端子４２１，４２２に入力した電力の２倍の大
きさの不平衡信号が出力される。
【０００３】携帯電話等のように高周波域で使用される
回路では、図６に示すように同軸ケーブル５を用いた平
衡不平衡変換器が用いられている。この同軸ケーブル型
の平衡不平衡変換器は、内部導体５１の一端５１１を不
平衡端子５１１とし、内部導体５１および外部導体５２
の他端５１２，５２２を一対の平衡端子５１２，５２２
としている。
回路では、図６に示すように同軸ケーブル５を用いた平
衡不平衡変換器が用いられている。この同軸ケーブル型
の平衡不平衡変換器は、内部導体５１の一端５１１を不
平衡端子５１１とし、内部導体５１および外部導体５２
の他端５１２，５２２を一対の平衡端子５１２，５２２
としている。
【０００４】また、同軸ケーブルに代えて、誘電体で構
成した基板の両面に、基板を挟んで電磁的に結合した１
対の線路パターンを形成して平衡不平衡変換器となした
ものが提案されている（例えば特公昭５８−５７００１
号公報、実開昭６０−１６０８８号公報、特開平２−１
５９１１１号公報等）。かかる基板型の平衡不平衡変換
器では、平衡不平衡変換器の前後段の回路を構成する電
子部品を実装する基板に、線路パターンをエッチングに
より他の配線パターンと同時に形成することができ、製
造工程を簡略化する効果がある。
成した基板の両面に、基板を挟んで電磁的に結合した１
対の線路パターンを形成して平衡不平衡変換器となした
ものが提案されている（例えば特公昭５８−５７００１
号公報、実開昭６０−１６０８８号公報、特開平２−１
５９１１１号公報等）。かかる基板型の平衡不平衡変換
器では、平衡不平衡変換器の前後段の回路を構成する電
子部品を実装する基板に、線路パターンをエッチングに
より他の配線パターンと同時に形成することができ、製
造工程を簡略化する効果がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記基板
型の平衡不平衡変換器は、同軸ケーブル型平衡不平衡変
換器とくらべると、必ずしも挿入損失等の特性が十分と
は限らず、回路のゲインをある程度高く設定する等の対
策が必要であった。
型の平衡不平衡変換器は、同軸ケーブル型平衡不平衡変
換器とくらべると、必ずしも挿入損失等の特性が十分と
は限らず、回路のゲインをある程度高く設定する等の対
策が必要であった。
【０００６】そこで、本発明は、挿入損失等の特性のよ
い基板型の平衡不平衡変換器を提供することを目的とす
る。
い基板型の平衡不平衡変換器を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者らは、基板型の平
衡不平衡変換器において、一方の線路パターンの線幅と
他方の線路パターンの線幅の比率を所定の値とすること
で、平衡不平衡変換器の挿入損失や、平衡出力間の位相
差を小さくすることができることを見いだした。本発明
は、かかる知見に基づきなされたもので、請求項１記載
の発明では、一方の線路パターンの線幅を他方の線路パ
ターンの線幅の３ないし８倍とする。
衡不平衡変換器において、一方の線路パターンの線幅と
他方の線路パターンの線幅の比率を所定の値とすること
で、平衡不平衡変換器の挿入損失や、平衡出力間の位相
差を小さくすることができることを見いだした。本発明
は、かかる知見に基づきなされたもので、請求項１記載
の発明では、一方の線路パターンの線幅を他方の線路パ
ターンの線幅の３ないし８倍とする。
【０００８】かかる構成とすることにより、挿入損失
や、平衡出力間の位相差が小さくなり、十分なゲインで
歪みのない信号を得ることができる。
や、平衡出力間の位相差が小さくなり、十分なゲインで
歪みのない信号を得ることができる。
【０００９】請求項２記載の発明では、上記両線路パタ
ーンの中心線を一致せしめることで、両線路パターン間
に均一な電磁界が形成され、平衡不平衡変換器の特性を
さらに向上させることができる。
ーンの中心線を一致せしめることで、両線路パターン間
に均一な電磁界が形成され、平衡不平衡変換器の特性を
さらに向上させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を説明する前
に、発明者らが得た知見について説明する。発明者ら
は、基板型の平衡不平衡変換器において、線路パターン
の形状と平衡不平衡変換器の挿入損失等の特性とについ
て鋭意実験研究を重ねた結果、両線路パターンの線幅の
比率と挿入損失等の特性について相関が存し、線幅比率
が３〜８のとき、挿入損失と、平衡信号間の位相差とが
ともに小さくなることが分かった。本発明はかかる知見
に基づきなされたものである。
に、発明者らが得た知見について説明する。発明者ら
は、基板型の平衡不平衡変換器において、線路パターン
の形状と平衡不平衡変換器の挿入損失等の特性とについ
て鋭意実験研究を重ねた結果、両線路パターンの線幅の
比率と挿入損失等の特性について相関が存し、線幅比率
が３〜８のとき、挿入損失と、平衡信号間の位相差とが
ともに小さくなることが分かった。本発明はかかる知見
に基づきなされたものである。
【００１１】図１（Ａ）は本発明になる平衡不平衡変換
器の上面を示し、図１（Ｂ）は下面を示している。平衡
不平衡変換器は、ガラスエポキシ等の電気絶縁性の基板
１の両面１ａ，１ｂに、エッチングにより銅等の導体パ
ターン２１，２２，２３，２４，２５，２６を形成して
構成されたもので、基板１は、例えば平衡不平衡変換器
の前後段の不平衡回路および平衡回路を構成する電子部
品が実装される基板と共通のものでもよい。基板１の第
１の面１ａには左端寄りに不平衡端子２４が形成してあ
り、右端寄りに互いに近接する１対の平衡端子２５，２
６が形成してある。不平衡端子２４は不平衡回路と接続
され、平衡端子２５，２６は平衡回路と接続される。
器の上面を示し、図１（Ｂ）は下面を示している。平衡
不平衡変換器は、ガラスエポキシ等の電気絶縁性の基板
１の両面１ａ，１ｂに、エッチングにより銅等の導体パ
ターン２１，２２，２３，２４，２５，２６を形成して
構成されたもので、基板１は、例えば平衡不平衡変換器
の前後段の不平衡回路および平衡回路を構成する電子部
品が実装される基板と共通のものでもよい。基板１の第
１の面１ａには左端寄りに不平衡端子２４が形成してあ
り、右端寄りに互いに近接する１対の平衡端子２５，２
６が形成してある。不平衡端子２４は不平衡回路と接続
され、平衡端子２５，２６は平衡回路と接続される。
【００１２】基板１の第１の面１ａにはまた、中央部に
左右方向に、等幅で直線状の第１の線路パターン２１が
形成してある。第１の線路パターン２１の左端は不平衡
端子２４と接続してあり、右端は第１の平衡端子２５と
接続してある。基板１の第２の面１ｂには略四角形の中
央を残し高周波グランド２３が形成される。高周波グラ
ンド２３は接地部であり、交流である高周波信号に対し
て基準電位となる。第２の面１ｂの中央の高周波グラン
ド非形成部には、第１の線路パターン２１と基板１を挟
み対向する位置に、等幅で直線状の第２の線路パターン
２２が形成してある。第２の線路パターン２２は左端は
高周波グランド２３と接続してあり、右端は、基板１を
貫通して形成したスルーホール３を介して第２の平衡端
子２６と接続してある。
左右方向に、等幅で直線状の第１の線路パターン２１が
形成してある。第１の線路パターン２１の左端は不平衡
端子２４と接続してあり、右端は第１の平衡端子２５と
接続してある。基板１の第２の面１ｂには略四角形の中
央を残し高周波グランド２３が形成される。高周波グラ
ンド２３は接地部であり、交流である高周波信号に対し
て基準電位となる。第２の面１ｂの中央の高周波グラン
ド非形成部には、第１の線路パターン２１と基板１を挟
み対向する位置に、等幅で直線状の第２の線路パターン
２２が形成してある。第２の線路パターン２２は左端は
高周波グランド２３と接続してあり、右端は、基板１を
貫通して形成したスルーホール３を介して第２の平衡端
子２６と接続してある。
【００１３】かくして基板１と、基板１を介して電磁的
に結合する１対の線路パターン２１，２２とにより、平
衡信号と不平衡信号間の変換をする変換部Ｔを構成し、
不平衡端子２４に不平衡信号が入力すると、変換部Ｔに
より平衡信号に変換されて平衡端子２５，２６から取り
出されるようになっている。
に結合する１対の線路パターン２１，２２とにより、平
衡信号と不平衡信号間の変換をする変換部Ｔを構成し、
不平衡端子２４に不平衡信号が入力すると、変換部Ｔに
より平衡信号に変換されて平衡端子２５，２６から取り
出されるようになっている。
【００１４】線路パターン２１，２２について説明す
る。線路パターン２１，２２は、線路パターン２１の中
心線Ｃ1 と線路パターン２２の中心線Ｃ2 とが一致する
ように同位置に形成してあり、両パターン２１，２２に
より均一な電磁界が形成されるようになっている。
る。線路パターン２１，２２は、線路パターン２１の中
心線Ｃ1 と線路パターン２２の中心線Ｃ2 とが一致する
ように同位置に形成してあり、両パターン２１，２２に
より均一な電磁界が形成されるようになっている。
【００１５】線路パターン２１，２２の長さＬ1 ，Ｌ2
は線路パターン２１と線路パターン２２とで同じ（Ｌ1
＝Ｌ2 ）であり、かつ本平衡不平衡変換器を伝送する信
号の周波数に応じた波長λで規定され、λ／４としてあ
る。また線路パターン２１，２２の線幅Ｗ1 ，Ｗ2 は、
第２の線路パターン２２の線幅Ｗ2 が、第１の線路パタ
ーン２１の線幅Ｗ1 の３〜８倍となるように設定する。
は線路パターン２１と線路パターン２２とで同じ（Ｌ1
＝Ｌ2 ）であり、かつ本平衡不平衡変換器を伝送する信
号の周波数に応じた波長λで規定され、λ／４としてあ
る。また線路パターン２１，２２の線幅Ｗ1 ，Ｗ2 は、
第２の線路パターン２２の線幅Ｗ2 が、第１の線路パタ
ーン２１の線幅Ｗ1 の３〜８倍となるように設定する。
【００１６】なお線路パターン２１，２２と高周波グラ
ンド２３間の距離Ｗ3 ，Ｗ4 は、変換部Ｔと高周波グラ
ンド２３間で結合を生じないように大きくとるのがよ
く、幅広側の線路パターン（図例では第２の線路パター
ン２２）の線幅の３倍以上に設定するのが望ましい。
ンド２３間の距離Ｗ3 ，Ｗ4 は、変換部Ｔと高周波グラ
ンド２３間で結合を生じないように大きくとるのがよ
く、幅広側の線路パターン（図例では第２の線路パター
ン２２）の線幅の３倍以上に設定するのが望ましい。
【００１７】図２は平衡不平衡変換器に、周波数が１．
９ＧＨz で電力が１ｍＷの不平衡信号を入力して平衡信
号に変換したときの挿入損失を示し、図３は第１の平衡
端子２５に出力される信号と第２の平衡端子２６に出力
される信号間の位相差を示している。本発明の実施例
と、線路パターンの線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が実施例と異な
る比較例とを併せ図示している。
９ＧＨz で電力が１ｍＷの不平衡信号を入力して平衡信
号に変換したときの挿入損失を示し、図３は第１の平衡
端子２５に出力される信号と第２の平衡端子２６に出力
される信号間の位相差を示している。本発明の実施例
と、線路パターンの線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が実施例と異な
る比較例とを併せ図示している。
【００１８】図２に示すように、線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 を
３〜８とした本発明の実施例では、挿入損失は、第１の
平衡端子２５では３．９dB以下であり、第２の平衡端子
２６では３．４dB以下であった。これに対して線幅比率
Ｗ2 ／Ｗ1 を３〜８の範囲を外れて小さくするか大きく
した比較例では、挿入損失が実施例に比較して大きい。
特に、線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が１に近い程、挿入損失は急
激に大きくなり、従来の一般的な基板型平衡不平衡変換
器のように線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が１のものは、第１の平
衡端子では４．４dBであり、第２の平衡端子では４．６
dBであり、実施例に比して極めて大きな挿入損失となっ
た。
３〜８とした本発明の実施例では、挿入損失は、第１の
平衡端子２５では３．９dB以下であり、第２の平衡端子
２６では３．４dB以下であった。これに対して線幅比率
Ｗ2 ／Ｗ1 を３〜８の範囲を外れて小さくするか大きく
した比較例では、挿入損失が実施例に比較して大きい。
特に、線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が１に近い程、挿入損失は急
激に大きくなり、従来の一般的な基板型平衡不平衡変換
器のように線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が１のものは、第１の平
衡端子では４．４dBであり、第２の平衡端子では４．６
dBであり、実施例に比して極めて大きな挿入損失となっ
た。
【００１９】また図３に示すように、実施例では位相差
は１８０〜１８５°であった。これに対して線幅比率Ｗ
2 ／Ｗ1 を８以上としたものでは線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 に
応じて大きくなり、線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が１０のときに
は１９０°に達する。線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が３以下のと
きは実質的に実施例と同等であった。
は１８０〜１８５°であった。これに対して線幅比率Ｗ
2 ／Ｗ1 を８以上としたものでは線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 に
応じて大きくなり、線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が１０のときに
は１９０°に達する。線幅比率Ｗ2 ／Ｗ1 が３以下のと
きは実質的に実施例と同等であった。
【００２０】このように実施例では、挿入損失、位相差
ともに比較例よりも優れていることが確認された。なお
図６に示した同軸ケーブル型平衡不平衡変換器では、挿
入損失は、内部導体と接続された平衡端子では３．３dB
であり、外部導体と接続された平衡端子では３．７dBで
あった。また位相差は１７９°であった。したがって本
発明の平衡不平衡変換器は、特性が同軸ケーブル型平衡
不平衡変換器と実質的に同等であり、しかも同軸ケーブ
ル型平衡不平衡変換器のように基板への組付けを要しな
いから、極めて優れた平衡不平衡変換器ということがで
きる。
ともに比較例よりも優れていることが確認された。なお
図６に示した同軸ケーブル型平衡不平衡変換器では、挿
入損失は、内部導体と接続された平衡端子では３．３dB
であり、外部導体と接続された平衡端子では３．７dBで
あった。また位相差は１７９°であった。したがって本
発明の平衡不平衡変換器は、特性が同軸ケーブル型平衡
不平衡変換器と実質的に同等であり、しかも同軸ケーブ
ル型平衡不平衡変換器のように基板への組付けを要しな
いから、極めて優れた平衡不平衡変換器ということがで
きる。
【００２１】なお線路パターンの長さはλ／４に限定さ
れるものではなく、その整数倍であればよいが、小型化
を図るにはλ／４がよい。線幅は第２の線路パターン２
２を第１の線路パターン２１の３ないし８倍としている
が、逆に第１の線路パターン２１を第２の線路パターン
２２の３ないし８倍としてもよい。
れるものではなく、その整数倍であればよいが、小型化
を図るにはλ／４がよい。線幅は第２の線路パターン２
２を第１の線路パターン２１の３ないし８倍としている
が、逆に第１の線路パターン２１を第２の線路パターン
２２の３ないし８倍としてもよい。
【００２２】また線路パターンの形状は曲線状のもので
もよい。例えば図１の線路パターン２１，２２に代え
て、図４に示すように長さλ／４のＳ字に蛇行する線路
パターン２１Ａ，２２Ａとして、左右方向に小型化する
ことができる。なおこのように線路パターンを曲線状と
する場合には、寄生誘導が生じないように同じ線路パタ
ーン内で近接する部位ができないようにするのが望まし
い。
もよい。例えば図１の線路パターン２１，２２に代え
て、図４に示すように長さλ／４のＳ字に蛇行する線路
パターン２１Ａ，２２Ａとして、左右方向に小型化する
ことができる。なおこのように線路パターンを曲線状と
する場合には、寄生誘導が生じないように同じ線路パタ
ーン内で近接する部位ができないようにするのが望まし
い。
【００２３】また本発明は、不平衡信号の平衡信号への
変換用だけではなく、平衡信号の不平衡信号への変換用
にも適用できる。
変換用だけではなく、平衡信号の不平衡信号への変換用
にも適用できる。
【図１】（Ａ）は本発明の平衡不平衡変換器の上面図で
あり、（Ｂ）は（Ａ）に示す平衡不平衡変換器の下面図
である。
あり、（Ｂ）は（Ａ）に示す平衡不平衡変換器の下面図
である。
【図２】本発明の効果を説明するグラフである。
【図３】本発明の効果を説明する別のグラフである。
【図４】本発明の別の実施態様の平衡不平衡変換器の上
面図である。
面図である。
【図５】従来の平衡不平衡変換器の一例を示す回路図で
ある。
ある。
【図６】従来の平衡不平衡変換器の他の一例を示す斜視
図である。
図である。
１ 基板 １ａ，１ｂ 面 ２１，２２，２１Ａ，２２Ａ 線路パターン ２４ 不平衡端子 ２５，２６ 平衡端子 Ｃ1 ，Ｃ2 中心線
フロントページの続き (72)発明者 水野 哲 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内
Claims (2)
- 【請求項１】 誘電体で構成した基板と、基板の両面に
基板を挟んで同位置に形成され電磁的に結合した１対の
線路パターンとを有し、一方の線路パターンの線幅を他
方の線路パターンの線幅の３ないし８倍としたことを特
徴とする平衡不平衡変換器。 - 【請求項２】 請求項１記載の平衡不平衡変換器におい
て、上記両線路パターンの中心線を一致せしめた平衡不
平衡変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2674198A JPH11214904A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 平衡不平衡変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2674198A JPH11214904A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 平衡不平衡変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11214904A true JPH11214904A (ja) | 1999-08-06 |
Family
ID=12201738
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2674198A Withdrawn JPH11214904A (ja) | 1998-01-22 | 1998-01-22 | 平衡不平衡変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11214904A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008112077A1 (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Lucent Technologies Inc. | High speed optoelectronic receiver |
| US7917042B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-03-29 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | High speed optoelectronic receiver |
| ITMI20121238A1 (it) * | 2012-07-17 | 2014-01-18 | St Microelectronics Srl | Dispositivo trasformatore balun planare |
-
1998
- 1998-01-22 JP JP2674198A patent/JPH11214904A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008112077A1 (en) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Lucent Technologies Inc. | High speed optoelectronic receiver |
| US7917042B2 (en) | 2007-06-29 | 2011-03-29 | Alcatel-Lucent Usa Inc. | High speed optoelectronic receiver |
| ITMI20121238A1 (it) * | 2012-07-17 | 2014-01-18 | St Microelectronics Srl | Dispositivo trasformatore balun planare |
| US9160050B2 (en) | 2012-07-17 | 2015-10-13 | Stmicroelectronics S.R.L. | Planar balun transformer device |
| US10290917B2 (en) | 2012-07-17 | 2019-05-14 | Stmicroelectronics S.R.L. | Planar balun transformer device |
| US10903546B2 (en) | 2012-07-17 | 2021-01-26 | Stmicroelectronics S.R.L. | Planar balun transformer device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050405 |