平衡转换器的制作方法

1.本公开涉及在不平衡线路与平衡线路之间转换信号的平衡转换器，更特定地涉及用于提高层叠型平衡转换器中的特性的结构。

背景技术：

2.平衡转换器(balun)是用于不平衡信号与平衡信号的相互转换的转换器。平衡信号是振幅相等且相互的相位反转的一对信号，一般用于通信系统中的ic内的差动放大电路等。另一方面，不平衡信号是用于传送相对于接地电位的电位的变化的传送方式的信号，相当于微带线或者天线的输入输出的信号。
3.例如，在日本特开2002－280221号公报(专利文献1)中，公开了一种在与不平衡线路连接的具有波长λ的1/2的长度(λ/2)的线路上，耦合具有λ/4的长度并与平衡线路连接的两条线路的所谓的商用平衡转换器。
4.专利文献1:日本特开2002－280221号公报
5.在以智能手机或移动电话等为代表的移动无线通信装置中，在用于连接天线的不平衡线路与处理高频信号的ic电路的平衡线路的前端电路中使用平衡转换器。近年来，用于通信的高频信号的频带也正在扩大，对于平衡转换器等形成装置的分立的设备，也需要进一步的宽频带化。另外，期望通过减少形成各装置的设备的损失来削减功耗，能够以规定的充电量进行长期间的驱动。

技术实现要素：

6.本公开是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于在用于通信装置的平衡转换器中，提高通过特性。
7.根据本实施方式的第一方面的平衡转换器具备不平衡端子、第一平衡端子和第二平衡端子、第一主线路和第二主线路、以及第一副线路和第二副线路。第一主线路的一端与不平衡端子连接。第二主线路的一端与第一主线路的另一端连接，另一端开放。第一副线路连接在第一平衡端子与基准电位之间，并与第一主线路耦合。第二副线路连接在第二平衡端子与基准电位之间，并与第二主线路耦合。第二副线路包含与第二平衡端子连接的第一部分线路以及连接在第一部分线路与基准电位之间的第二部分线路。第二主线路包含与第一主线路连接的第三部分线路以及与第三部分线路串联连接的第四部分线路。第一部分线路与第三部分线路之间的距离比第二部分线路与第四部分线路之间的距离短。
8.根据本实施方式的第二方面的平衡转换器具备：层叠多个电介质层而成的电介质基板、设置于电介质基板的不平衡端子、第一平衡端子、第二平衡端子及基准电位端子、第一主线路和第二主线路、以及第一副线路和第二副线路。第一主线路的一端与不平衡端子连接。第二主线路的一端与第一主线路的另一端连接，另一端开放。第一副线路连接在第一平衡端子与基准电位之间。第二副线路连接在第二平衡端子与基准电位之间。在电介质基板，在层叠方向上，依次配置有第一主线路、第一副线路、第二副线路以及第二主线路。第二
副线路包含与第二平衡端子连接的第一部分线路以及连接在第一部分线路与基准电位之间的第二部分线路。第一部分线路设置在设置有第二部分线路的电介质层与设置有第二主线路的电介质层之间的层。
9.根据本公开的平衡转换器，第二副线路中的第一部分线路与第二主线路的距离比第二副线路中的第二部分线路与第二主线路的距离短。通过成为这样的结构，能够在较宽的频带减少损失，在平衡转换器中实现通过特性的提高。
附图说明
10.图1是具备前端电路的通信装置的框图，其中，该前端电路应用根据实施方式的平衡转换器。
11.图2是图1的平衡转换器的电路图的一个例子。
12.图3是对图2中的第一副线路与第二线路的线路长度的关系进行说明的图。
13.图4是图2的平衡转换器的外形立体图。
14.图5是图2的平衡转换器的分解立体图。
15.图6是比较例1的平衡转换器的电路图。
16.图7是用于对实施方式的平衡转换器与比较例1的平衡转换器的比较进行说明的特性图。
17.图8是比较例2的平衡转换器的电路图。
18.图9是用于对实施方式的平衡转换器与比较例2的平衡转换器的比较进行说明的特性图。
19.图10是比较例3的平衡转换器的电路图。
20.图11是用于对实施方式的平衡转换器与比较例3的平衡转换器的比较进行说明的特性图。
21.图12是比较例4的平衡转换器的电路图。
22.图13是用于对实施方式的平衡转换器与比较例4的平衡转换器的比较进行说明的特性图。
23.图14是比较例5的平衡转换器的电路图。
24.图15是用于对实施方式的平衡转换器与比较例5的平衡转换器的比较进行说明的特性图。
25.图16是比较例6的平衡转换器的电路图。
26.图17是用于对实施方式的平衡转换器与比较例6的平衡转换器的比较进行说明的特性图。
具体实施方式
27.以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。此外，对于图中相同或者相应部分，标注相同附图标记且不重复其说明。
28.[通信装置的概要]
[0029]
图1是具备前端电路10的通信装置1的框图。其中，该前端电路10应用根据实施方式的平衡转换器100。参照图1，通信装置1除了前端电路10外，还具备天线ant和作为信号处
理电路的rfic20。
[0030]
rfic20向发送侧线路tx输出作为发送信号的高频信号，输出的高频信号经由前端电路10从天线ant作为电波放射。另外，rfic20将由天线ant接收到的电波作为成为接收信号的高频信号从接收侧线路rx输入，并对该接收信号进行处理传递到后级的电路。
[0031]
前端电路10除了平衡转换器100外，还包含开关sw、滤波器flt1、flt2、功率放大器pa以及低噪声放大器lna。开关sw用于切换天线ant中的电波的发送和接收。开关sw包含共用端子tc和两个选择端子ta、tb。共用端子tc与天线ant连接。选择端子ta经由滤波器flt1以及功率放大器pa与发送侧线路tx连接。选择端子tb经由滤波器flt2、低噪声放大器lna以及平衡转换器100与接收侧线路rx连接。
[0032]
在从天线ant放射电波的情况下，开关sw的共用端子tc与选择端子ta连接。另一方面，在利用天线ant接收电波的情况下，开关sw的共用端子tc与选择端子tb连接。
[0033]
功率放大器pa对从rfic20传递的发送信号亦即信号进行放大，并输出至滤波器flt1。滤波器flt1由低通滤波器、高通滤波器或者带通滤波器构成，使被功率放大器pa放大后的高频信号中的所希望的频带的信号通过。通过滤波器flt1的高频信号经由开关sw从天线ant作为电波放射。
[0034]
滤波器flt2与上述的滤波器flt1同样地由低通滤波器、高通滤波器或者带通滤波器构成，从由天线ant接收的作为接收信号的高频信号中使所希望的频带的信号通过。通过滤波器flt2的高频信号被低噪声放大器lna以低噪声放大，并传递至平衡转换器100。
[0035]
平衡转换器100是用于将不平衡信号转换为平衡信号的转换器。平衡信号是振幅相等且相互的相位反转的一对信号，不平衡信号是用于传送相对于接地电位的电位的变化的传送方式的信号。一般而言，与天线连接的线路是不平衡线路。另一方面，在如rfic20那样的ic电路中，通过平衡信号进行处理。因此，以不平衡信号传递的来自天线ant的接收信号使用平衡转换器100转换为适用于rfic20中的处理的平衡信号。
[0036]
[平衡转换器的结构]
[0037]
图2是图1中的平衡转换器100的电路图的一个例子。参照图2，平衡转换器100具备不平衡端子t1、两个平衡端子(第一平衡端子t2、第二平衡端子t3)以及四个线路110、120、210、220。在将作为通过对象的高频信号的波长设为λ时，上述的各线路基本上具有λ/4的电长度。
[0038]
在以下的说明中，以将不平衡端子t1作为输入端子in、将第一平衡端子t2和第二平衡端子t3分别作为输出端子out1、out2将不平衡信号转换为平衡信号的情况为例进行说明。此外，平衡转换器100也能够用于将输入至第一平衡端子t2以及第二平衡端子t3的平衡信号转换为不平衡信号并从不平衡端子t1输出的情况。
[0039]
平衡转换器100是在与不平衡线路连接的具有波长λ的1/2的长度(λ/2)的线路上耦合具有λ/4的长度并与平衡线路连接的两个线路的所谓的商用平衡转换器。更具体而言，与不平衡端子t1连接的不平衡线路由串联连接的两个线路(第一主线路110、第二主线路120)构成。第一主线路110的一端与不平衡端子t1连接，另一端与第二主线路120的一端连接。第二主线路的另一端开放。
[0040]
第一主线路110包含与不平衡端子t1连接的第一部分111以及与该第一部分111串联连接的第二部分112。另外，第二主线路120包含与第一主线路110的第二部分112连接的
第三部分121以及与该第三部分121串联连接的第四部分122。
[0041]
在第一平衡端子t2与基准电位(接地电位)之间，连接有第一副线路210。第一副线路210与不平衡线路的第一主线路110电磁耦合。第一副线路210包含与第一平衡端子t2连接的第五部分211以及连接在该第五部分211与基准电位之间的第六部分212。在第一副线路210中，第一部分111与第六部分212耦合，第二部分112与第五部分211耦合。
[0042]
同样地，在第二平衡端子t3与基准电位之间，连接有第二副线路220。第二副线路220与不平衡线路的第二主线路120电磁耦合。第二副线路220包含与第二平衡端子t3连接的第七部分221以及连接在该第七部分221与基准电位之间的第八部分222。在第二副线路220中，第三部分121与第七部分221耦合，第四部分122与第八部分222耦合。
[0043]
在第一平衡端子t2与基准电位之间，连接有电容器c2。另外，在第二平衡端子t3与基准电位之间，连接有电容器c3。电容器c2、c3为了调整阻抗而设置。此外，电容器c2、c3不是必需的结构，只要能够通过其他要素的结构调整阻抗，也存在不设置电容器c2、c3的一方或双方的情况。此外，实施方式中的“电容器c2”以及“电容器c3”分别对应于本公开中的“第一电容器”以及“第二电容器”。
[0044]
通过这样的结构，输入至不平衡端子t1(输入端子in)的高频信号通过电磁耦合传递至两个平衡线路，从第一平衡端子t2(输出端子out1)以及第二平衡端子t3(输出端子out2)作为平衡信号输出。
[0045]
在本实施方式的平衡转换器100中，在与第一平衡端子t2连接的平衡线路上，除了上述的第一副线路210外，还设置有第一线路230以及第二线路240。第一线路230的一端与第一副线路210中的中间点mp(第五部分211与第六部分212的连接点)连接，另一端开放。第一线路230与第一主线路110的第一部分111以及第一副线路的第六部分212电磁耦合。通过第一线路230，如后述那样，由于在通带的高频区域追加极点，所以能够减少反射损失。
[0046]
第二线路240与第一副线路210的第六部分212并联连接。在这里，在本实施方式的平衡转换器100中，如图3所示，第二线路240的线路长度lng2比第一副线路210的第六部分212的线路长度lng1短。由此，从第一平衡端子t2输出的信号的相位延迟。相反，若第二线路240的线路长度lng2长于第六部分212的线路长度lng1，则从第一平衡端子t2输出的信号的相位提前。像这样，通过第二线路240的线路长度，能够调整从第一平衡端子t2输出的信号与从第二平衡端子t3输出的信号之间的相位差。
[0047]
另外，在本实施方式的平衡转换器100中，第二副线路220具有与第二主线路120强耦合的部分和与第二主线路120弱耦合的部分。第二副线路220的第七部分221与第二主线路120的第三部分121之间的耦合强度比第二副线路220的第八部分222与第二主线路120的第四部分122之间的耦合强度强。更具体而言，第二副线路220的第七部分221与第二主线路120的第三部分121之间的距离比第二副线路220的第八部分222与第二主线路120的第四部分122之间的距离短。
[0048]
像这样，在与第二主线路120耦合的第二副线路220中，通过接近基准电位的第八部分222的阻抗大于第七部分221的阻抗，能够实现通过特性的宽频带化。
[0049]
此外，实施方式中的“第七部分221”以及“第八部分222”对应于本公开中的“第一部分线路”以及“第二部分线路”。另外，实施方式中的“第三部分121”以及“第四部分122”对应于本公开中的“第三部分线路”以及“第四部分线路”。
[0050]
接下来，使用图4和图5，对图2中所示的平衡转换器的结构进行详细说明。图4是平衡转换器100的外形立体图。另外，图5是平衡转换器100的分解立体图。如图4所示，平衡转换器100具备电介质基板150，该电介质基板150具有大致长方体的形状。在图4和图5中，将电介质基板150的层叠方向作为z轴，将沿着电介质基板150的长边的方向作为x轴，将沿着短边的方向作为y轴。在以下的说明中，将电介质基板150的z轴的正方向的面也称为上表面151，将z轴的负方向的面也称为下表面152。另外，将电介质基板150的y轴的负方向的面也称为侧面153，将y轴的正方向的面也称为侧面154。
[0051]
参照图4和图5，平衡转换器100具备层叠多个电介质层ly1～ly14而成的电介质基板150，具有大致长方体的外形。在电介质基板150的外表面，设置有遍及上表面151、侧面153、154以及下表面152延伸的大致c型形状的多个外部电极。外部电极用于与外部设备的连接，并且也用于电介质基板150的各层的布线图案间的连接。外部电极包含不平衡端子t1、平衡端子t2、t3、用于与基准电位连接的接地端子gnd(基准电位端子)以及层间连接用的连接端子t0。在电介质基板150的上表面151，标注有表示方向的方向性标记dm。
[0052]
如图5所示，构成平衡转换器100的线路110、120、220(221、222)、230、240是以z轴方向为卷绕方向的线圈。另外，当从层叠方向(z轴方向)俯视电介质基板150时，各线路中的线圈的开口部的至少一部分相互重叠。此外，所谓的线圈的开口部表示当从z轴方向俯视电介质基板时，由各线路构成的线圈在卷绕轴的周围包围成环形状的内部的部分。另外，如图5所示，各线路也可以卷绕在共用的卷绕轴的周围。
[0053]
在电介质基板150中，线路110、120、220(221、222)、230、240在层叠方向上从上表面151朝向下表面152按照第一主线路110、第一线路230、第一副线路210、第二线路240、第二副线路220以及第二主线路120的顺序配置。各线路遍及一个电介质层或者相邻的两个电介质层来设置。电介质层间通过设置于电介质基板150的内部的导通孔或者设置于电介质基板150的外表面的外部电极来连接。
[0054]
更详细而言，在第三层ly3，当从z轴的正向俯视时，第一主线路110从线圈的内周朝向外周沿逆时针(ccw：counterclockwise)方向卷绕。第一主线路110的内周端经由导通孔v1以及设置于第二层ly2的线路l1与设置于电介质基板150的外表面的不平衡端子t1(输入端子in)连接。另外，在第三层ly3，第一主线路110的外周端与设置于电介质基板150的外表面的连接端子t0连接。
[0055]
在最下层的第十四层ly14，当从z轴的正向俯视时，第二主线路120从线圈的内周朝向外周沿顺时针(cw：clockwise)方向卷绕。第二主线路120的内周端与哪里都不连接，为开放端。在第十四层ly14中，第二主线路120的外周端与设置于电介质基板150的外表面的连接端子t0连接。第二主线路120通过该连接端子t0与第一主线路110串联连接。
[0056]
在第五层ly5中，当从z轴的正向俯视时，第一副线路210从线圈的内周朝向外周沿ccw方向卷绕。第一副线路210的内周端经由导通孔v3与设置于第八层ly8的线路l2连接。在第八层ly8，线路l2与形成于电介质基板150的外表面的接地端子gnd连接。在第五层ly5，第一副线路210的外周端与形成于电介质基板150的外表面的第一平衡端子t2(输出端子out1)连接。
[0057]
在设置有第一主线路110的第三层ly3与设置有第一副线路210的第五层ly5之间的第四层ly4，设置有第一线路230。当从z轴的正向俯视时，第一线路230从线圈的内周朝向
外周沿ccw方向卷绕。第一线路230的内周端成为开放端。第一线路230的外周端经由导通孔v2与第一副线路210的中间点mp1连接。中间点mp1在第一副线路210上位于不包含外周端以及内周端的位置。此外，从该中间点mp1到第一线路230的内周端的线路长度是与从中间点mp1经由第一副线路210的内周端以及第八层ly8的线路l2到达接地端子gnd的线路长度不同的长度。
[0058]
第一线路230由于设置于设置有第一主线路110的电介质层与设置有第一副线路210的电介质层之间的电介质层，所以与第一主线路110以及第一副线路210双方电磁耦合。并且，第一线路230与第一主线路110之间的耦合比第一副线路210与第一主线路110之间的耦合强。
[0059]
在第七层ly7，设置有第二线路240。当从z轴的正向俯视时，第二线路240从线圈的内周朝向外周沿ccw方向卷绕。第二线路240的内周端与导通孔v3连接，并经由导通孔v3与第一副线路210的内周端以及接地端子gnd连接。另外，第二线路240的外周端经由导通孔v4与第一副线路210的中间点mp2连接。即，第二线路240通过导通孔v3以及导通孔v4与第一副线路210的一部分并联连接。此外，在图5中，连接导通孔v2的中间点mp1和连接导通孔v4的中间点mp2为第一副线路210上的不同位置，但中间点mp1和中间点mp2也可以为第一副线路210上的相同位置。
[0060]
第二副线路220遍及第十二层ly12以及第十三层ly13这两层来设置。在第十二层ly12设置有第二副线路220的第八部分222，在第十三层ly13设置有第二副线路220的第七部分221。
[0061]
在第十二层ly12，当从z轴的正向俯视时，第二副线路220的第八部分222从线圈的内周朝向外周沿cw方向卷绕。第八部分222的内周端经由导通孔v5，与设置于第十一层ly11的线路l3连接。在第十一层ly11，线路l3与设置于电介质基板150的外表面的接地端子gnd连接。另一方面，第八部分222的外周端经由导通孔v7与设置于第十三层ly13的第二副线路220的第七部分221的内周端连接。
[0062]
在第十三层ly13，当从z轴的正向俯视时，第二副线路220的第七部分221从线圈的内周朝向外周沿cw方向卷绕。第二副线路220的第七部分221的内周端如上述那样经由导通孔v7与第十二层ly12的第八部分222的外周端连接。第七部分221的外周端经由导通孔v6，与设置于第十一层ly11的线路l4连接。在第十一层ly11，线路l4与设置于电介质基板150的外表面的第二平衡端子t3(输出端子out2)连接。即，通过这样的连接，第二副线路220的第七部分221以及第八部分222串联连接在第二平衡端子t3与接地端子gnd之间。
[0063]
由于在第二副线路220，从第二平衡端子t3输出信号，所以信号的传递方向是从接地端子gnd朝向第二平衡端子t3的方向。即，若在信号的传递方向上观察，则第二副线路220从接地端子gnd朝向第二平衡端子t3沿cw方向卷绕。另一方面，第二主线路120从连接端子t0(换言之，不平衡端子t1)朝向开放端传递信号。因此，若在信号的传递方向上观察，则第二主线路120从不平衡端子t1朝向第二主线路120的开放端沿ccw方向卷绕。即，当在信号的传递方向上观察时，第二主线路120和第二副线路220在反向卷绕的卷绕方向上耦合。
[0064]
第二副线路220的第七部分221和第八部分222配置为当从z轴的正向俯视时，除了通过导通孔v7相互连接的部分外，相互不重叠。另外，当从z轴的正向俯视时的第二副线路220整体(第七部分221+第八部分222)与设置于第十四层ly14的第二主线路120重叠。第二
主线路120的线路宽度比第二副线路220的线路宽度宽。由于一方的线路宽度比另一方的线路宽度宽，所以可减少各线路彼此的位置偏移的影响。
[0065]
第二副线路220的第七部分221以及第八部分222分别与第二主线路120电磁耦合。在这里，由于第七部分221设置在设置有第八部分222的电介质层与设置有第二副线路220的电介质层之间的电介质层，所以第二副线路220与第七部分221之间的距离比第二副线路220与第八部分222之间的距离短。因此，第二副线路220与第七部分221之间的耦合比第二副线路220与第八部分222之间的耦合强。
[0066]
在第九层ly9，设置有与第一平衡端子t2连接的平板电极c21以及与第二平衡端子t3连接的平板电极c31。另外，在第十层ly10，设置有与接地端子gnd连接的平板电极(接地电极)c10，第九层ly9的平板电极c21以及平板电极c31分别与第十层ly10的接地电极c10对置。通过平板电极c21以及接地电极c10，构成图2中的电容器c2。通过平板电极c31以及接地电极c10，构成图2中的电容器c3。
[0067]
在接地电极c10，当从z轴方向俯视电介质基板150时，在第一副线路210与第二副线路220重叠的部分的一部分设置有开口部op1。通过该开口部op1，第一副线路210与第二副线路220电磁耦合。
[0068]
这样的平衡转换器在以智能手机或者移动电话等为代表的移动无线通信装置中，在用于连接天线的不平衡线路和处理高频信号的ic电路的平衡线路的前端电路中使用。近年来，用于通信的高频信号的频带也正在扩大，对于平衡转换器，也期望通过宽频带化和/或低损失化来提高通过特性。
[0069]
在本实施方式中的平衡转换器100中，除了一般的商用平衡转换器的结构外，在不平衡线路中与不平衡端子侧的主线路(第一主线路110)耦合的副线路(第一副线路210)，设置一端为开放端的第一线路230以及并联连接的第二线路240。并且，在平衡转换器100中，不平衡线路的开放端侧的与主线路(第二主线路120)耦合的副线路(第二副线路220)中的前级部分(第七部分221)配置为比后级部分(第八部分222)接近主线路。通过成为这样的结构，可实现通过特性的宽频带化以及低损失化。
[0070]
以下，使用比较例对本实施方式的平衡转换器100中的信号的通过特性进行说明。
[0071]
[平衡转换器的特性]
[0072]
(1)第一线路的效果
[0073]
首先，使用比较例1以及比较例2对设置于第一副线路210的第一线路230对通过特性的影响进行说明。在图6中示出比较例1的平衡转换器300的电路图，在图7中示出实施方式的平衡转换器100以及比较例1的平衡转换器300中的通过特性。另外，在图8中示出比较例2的平衡转换器300a的电路图，在图9中示出实施方式的平衡转换器100以及比较例2的平衡转换器300a中的通过特性。
[0074]
比较例1的平衡转换器300为除去了图2中所示的实施方式的平衡转换器100中的第一线路230的结构。另外，在比较例2的平衡转换器300a中，具有将实施方式的平衡转换器100的第一线路230置换为第一线路230a的结构。第一线路230a为第一线路230的开放端与基准电位连接的结构。在平衡转换器300、300a中，由于上述以外的结构与平衡转换器100相同，所以不反复重复的要素的说明。
[0075]
另外，在图7和图9、以及后述的图11、图13、图15及图17中，示出实施方式的平衡转
换器100以及各比较例中的插入损失(insertion loss：il)、反射损失(return loss：rl)、振幅平衡(amplitude balance：ab)、相位偏差(phase difference：pd)的各特性的模拟结果。在图7和图9中，实线ln10～ln13以及ln20～ln23表示实施方式的平衡转换器100的情况，虚线ln10x～ln13x以及ln20x～ln23x表示各比较例的情况。此外，本模拟的例子中的通带的规格为1450mhz以上且5800mhz以下的范围。
[0076]
(比较例1)
[0077]
参照图7，对有无第一线路230对通过特性的影响进行说明。
[0078]
首先，对于插入损失，实施方式的平衡转换器100(实线ln10)和比较例1的平衡转换器300(虚线ln10x)均在通带的整个区域满足规格范围的3.0db以下。然而，在通带的高频区域(4000mhz～5800mhz附近)，实施方式的平衡转换器100的插入损失小于比较例1的平衡转换器300的插入损失。
[0079]
对于反射损失，在比较例1的平衡转换器300(虚线ln11x)中，在4400nhz以上的高频区域，大于规格范围的12db，但在实施方式的平衡转换器100(实线ln11)中，在通带的整个区域，反射损失小于规格范围。如实线ln11所示，在平衡转换器100中，与平衡转换器300相比，在6000mhz附近产生新的极点，该极点有助于高频区域的反射损失的减少。即，通过设置第一线路230，第一线路230作为lc谐振电路发挥作用，且新产生该极点。
[0080]
此外，对于振幅平衡以及相位偏差，实施方式的平衡转换器100(实线ln12、ln13)以及比较例1的平衡转换器300(虚线ln12x、13x)均在通带的整个区域能够实现规格范围(ab：
±
0.5db以内，pd：
±7°
以内)。然而，对于实施方式的平衡转换器100，在比通带稍高频侧的区域(6500mhz～7000mhz附近)，与平衡转换器300的情况相比，振幅平衡以及相位偏差接近零，由此，在整个通带实现了两种特性的均质化。
[0081]
(比较例2)
[0082]
接下来，使用比较例2对在第一线路230中使一端成为开放端对通过特性带来的影响进行说明。
[0083]
参照图9，对于比较例2的平衡转换器300a，在通带内，插入损失、反射损失、振幅平衡以及相位偏差均在规格范围内。然而，特别是在超过4800mhz的区域，比较例2的平衡转换器300的反射损失大于实施方式的平衡转换器100的反射损失。即，通过第一线路230的一方为开放端，高频区域中的反射损失较小。
[0084]
通过第一线路230的一方作为开放端与第一主线路110的第一部分111耦合，形成新的谐振路径。因此，通过调整该耦合，在通带内新产生谐振点。通过该新的谐振点，反射损失变小。
[0085]
如上所述，在商用平衡转换器中，通过对第一副线路追加一端被开放并且与第一主线路以及第一副线路耦合的第一线路，由于通带中的插入损失以及反射损失变小，所以能够提高平衡转换器的通过特性。
[0086]
(2)第二线路的效果
[0087]
(比较例3)
[0088]
接下来，使用比较例3对与第一副线路210部分并联连接的第二线路240对通过特性带来的影响进行说明。在图10中示出比较例3的平衡转换器300b的电路图，在图11中示出实施方式的平衡转换器100的通过特性(实线ln30～ln33)以及比较例3的平衡转换器300b
中的通过特性(虚线ln30x～ln33x)。
[0089]
如图10所示，在比较例3的平衡转换器300b中，具有除去了实施方式的平衡转换器100中的第二线路240的结构。在平衡转换器300b中，由于第二线路240的部分以外的结构与平衡转换器100相同，所以不反复重复的要素的说明。
[0090]
参照图11，在比较例3的平衡转换器300b中，对于反射损失(虚线ln31x)，虽然在3000mhz以上的区域，比实施方式的平衡转换器100大2db左右，但是对于插入损失、反射损失以及振幅平衡(虚线ln30x～ln32x)，在通带的整个区域满足规格范围。另一方面，对于相位偏差(虚线ln33x)，在4000mhz以下的区域大大超过规格范围的7
°
。换言之，通过在第一副线路210设置第二线路240，改善了相位偏差。
[0091]
在第二线路240与第一副线路210并联连接的情况下，通过这些线路的信号的相位变化受到第一副线路210以及第二线路240中的较短的线路影响。另一方面，由于第一副线路210比第二线路240接近第一主线路110，所以关于与第一主线路110的耦合，第一副线路210成为主导。即，第二线路240对第一主线路110和与第一平衡端子t2连接的平衡线路的耦合量的变化的影响较少，结果是，振幅的变化较小。因此，通过设置第二线路240，能够抑制振幅平衡的变化并且调整相位偏差。
[0092]
如上所述，在商用平衡转换器中，通过设置与第一副线路部分并联连接的第二线路，通带中的相位偏差减小，平衡转换器的通过特性提高。
[0093]
(3)第二副线路的配置的效果
[0094]
接下来，使用比较例4～比较例6对第二副线路220中的第七部分221以及第八部分222的配置对通过特性的影响进行说明。
[0095]
(比较例4)
[0096]
图12是比较例4的平衡转换器300c的电路图。在比较例4中的平衡转换器300c中，具有将图2所示的平衡转换器100的第二副线路220置换为第二副线路220a的结构。在第二副线路220a中，第七部分221以及第八部分222双方与第二主线路120接近地配置。更详细而言，在图5的分解立体图中，第七部分221以及第八部分222对应于形成于第十三层ly13的结构。平衡转换器300c中的其他结构与实施方式的平衡转换器100相同，不反复重复的要素的说明。
[0097]
图13是用于对实施方式的平衡转换器100以及比较例4的平衡转换器300c的通过特性的比较进行说明的图。在图13中，示出实施方式的平衡转换器100中的通过特性(实线ln40～ln43)以及比较例4的平衡转换器300c中的通过特性(虚线ln40x～ln43x)。
[0098]
参照图13，对于插入损失，虽然在通带外，但实施方式的平衡转换器100(实线ln40)的高频区域中的插入损失比比较例4的平衡转换器300c(虚线ln40x)的高频区域中的插入损失小，实现了宽频带化。由此，在通带中，在5500mhz以上的区域，插入损失也得到改善。
[0099]
对于反射损失，在3000mhz以上的区域，比较例4的平衡转换器300c(虚线ln41x)与实施方式的平衡转换器100(实线ln41)相比，在通带的整个区域降低2db以上，但对于振幅平衡以及相位偏差，在通带的高频区域，实施方式的平衡转换器100(实线ln42、ln43)与比较例4的平衡转换器300c(虚线ln42x、ln43x)相比得到改善。
[0100]
因此，考虑到整体的特性，可以说实施方式的平衡转换器100与比较例4的平衡转
换器300c相比能够实现良好的通过特性。
[0101]
(比较例5)
[0102]
图14是比较例5的平衡转换器300d的电路图。在比较例5中的平衡转换器300d中，具有将图2所示的平衡转换器100的第二副线路220置换为第二副线路220b的结构。在第二副线路220b中，第七部分221以及第八部分222双方与第二主线路120远离地配置。更详细而言，在图5的分解立体图中，第七部分221以及第八部分222对应于设置于第十二层ly12的结构。平衡转换器300d中的其他结构与实施方式的平衡转换器100相同，不反复重复的要素的说明。
[0103]
图15是用于对实施方式的平衡转换器100以及比较例5的平衡转换器300d的通过特性的比较进行说明的图。在图15中，示出实施方式的平衡转换器100中的通过特性(实线ln50～ln53)以及比较例5的平衡转换器300d中的通过特性(虚线ln50x～ln53x)。
[0104]
参照图15，对于插入损失，与比较例4的情况相同，与比较例5的平衡转换器300d(虚线ln50x)相比，实施方式的平衡转换器100(实线ln50)在较宽的频带插入损失较低。另外，关于反射损失，在通带的低频区域也存在比较例5的平衡转换器300d(虚线ln51x)的损失比实施方式的平衡转换器100(实线ln51)的损失变低的部分，作为通带整体，为相同程度的反射损失。
[0105]
另一方面，对于振幅平衡，比较例5的平衡转换器300d(虚线ln52x)的振幅差比实施方式的平衡转换器100(实线ln52)的振幅差大，在2300mhz～5200mhz附近较大地脱离规格范围。另外，对于相位偏差，在6000mhz～7500mhz附近的高频区域，比较例5的平衡转换器300d(虚线ln53x)的相位偏差增大。
[0106]
像这样，实施方式的平衡转换器100与比较例5的平衡转换器300d相比能够实现良好的通过特性。
[0107]
(比较例6)
[0108]
图16是比较例6的平衡转换器300e的电路图。在比较例6中的平衡转换器300e中，具有将图2所示的平衡转换器100的第二副线路220置换为第二副线路220c的结构。在第二副线路220c中，与实施方式的平衡转换器100相反，将第二副线路220的第七部分221配置得比第八部分222远。更详细而言，在图5的分解立体图中，对应于将第七部分221设置于第十二层ly12、将第八部分222设置于第十三层ly13的结构。平衡转换器300e中的其他结构与实施方式的平衡转换器100相同，不反复重复的要素的说明。
[0109]
图17是用于对实施方式的平衡转换器100以及比较例6的平衡转换器300e的通过特性的比较进行说明的图。在图17中，示出实施方式的平衡转换器100中的通过特性(实线ln60～ln63)以及比较例6的平衡转换器300e中的通过特性(虚线ln60x～ln63x)。
[0110]
参照图17，插入损失与比较例4以及比较例5的情况相同，与比较例6的平衡转换器300e(虚线ln60x)相比，实施方式的平衡转换器100(实线ln60)在较宽的频带插入损失较低。另一方面，关于反射损失，虽然两者都满足规格范围，但与实施方式的平衡转换器100(实线ln61)相比，比较例6的平衡转换器300e(虚线ln62x)整体上低。
[0111]
对于振幅平衡，比较例6的平衡转换器300d(虚线ln62x)的振幅差的变动较大，在通带的中频区域(2200mhz～4200mhz附近)以及高频区域(5200mhz～5800mhz附近)脱离了规格范围。另外，对于相位偏差，也在5300mhz～7200mhz附近的高频区域，比较例6的平衡转
换器300e(虚线ln53x)的相位偏差增大，成为规格范围外。
[0112]
这样，实施方式的平衡转换器100能够实现比比较例6的平衡转换器300e良好的通过特性。
[0113]
一般而言，关于商用平衡转换器中的后级侧的主线路与副线路的耦合，已知通过减弱开放端侧的耦合来提高特性。例如，能够通过主线路随着朝向开放端而使线路宽度变窄，副线路随着朝向基准电位而使线路宽度变窄，来实现这样的结构。在实施方式的平衡转换器100中，由于将第二副线路220的第七部分221配置成比第八部分222接近第二主线路120，所以开放端侧的主线路与副线路的耦合变得比第一主线路110侧的主线路与副线路的耦合弱。因此，通过成为如实施方式的平衡转换器100那样的配置，能够实现比比较例4～比较例6的平衡转换器300c～300e的配置优异的通过特性。
[0114]
应认为本次公开的实施方式在所有的点是例示，并不是限制性的内容。本公开的范围不是上述的实施方式的说明，而是通过权利要求书来表示的，旨在包含与权利要求等同的意思以及范围内的所有变更。
[0115]
附图标记说明
[0116]1…
通信装置，10
…
前端电路，100、300、300a～300e
…
平衡转换器，110～112、120～122、210～212、220、220a～220c、221、222、230、230a、240、l1、l2、l3、l4
…
线路，150
…
电介质基板，151
…
上面，152
…
下面，153、154
…
侧面，ant
…
天线，c2、c3
…
电容器，c10
…
接地电极，c21、c31
…
平板电极，dm
…
方向性标记，flt1、flt2
…
滤波器，gnd
…
接地端子，in
…
输入端子，lna
…
低噪声放大器，ly1～ly14
…
电介质层，mp、mp1、mp2
…
中间点，op1
…
开口部，out1、out2
…
输出端子，pa
…
功率放大器，rx
…
接收侧线路，sw
…
开关，t0
…
连接端子，t1
…
不平衡端子，t2、t3
…
平衡端子，ta
…
选择端子，tc
…
共用端子，tx
…
发送侧线路，v1～v7
…
导通孔。

技术特征：

1.一种平衡转换器，具备：不平衡端子；第一平衡端子和第二平衡端子；第一主线路，一端与上述不平衡端子连接；第二主线路，一端与上述第一主线路的另一端连接，另一端开放；第一副线路，连接在上述第一平衡端子与基准电位之间，并与上述第一主线路耦合；以及第二副线路，连接在上述第二平衡端子与上述基准电位之间，并与上述第二主线路耦合，上述第二副线路包含第一部分线路和第二部分线路，其中，上述第一部分线路与上述第二平衡端子连接，上述第二部分线路连接在上述第一部分线路与上述基准电位之间，上述第二主线路包含第三部分线路和第四部分线路，其中，上述第三部分线路与上述第一主线路连接，上述第四部分线路与上述第三部分线路串联连接，上述第一部分线路与上述第三部分线路之间的距离比上述第二部分线路与上述第四部分线路之间的距离短。2.一种平衡转换器，具备：电介质基板，是层叠多个电介质层而成的基板；设置于上述电介质基板的不平衡端子、第一平衡端子、第二平衡端子及基准电位端子；第一主线路，一端与上述不平衡端子连接；第二主线路，一端与上述第一主线路的另一端连接，另一端开放；第一副线路，连接在上述第一平衡端子与上述基准电位端子之间；以及第二副线路，连接在上述第二平衡端子与上述基准电位端子之间，在上述电介质基板，在层叠方向上，依次配置有上述第一主线路、上述第一副线路、上述第二副线路以及上述第二主线路，上述第二副线路包含第一部分线路和第二部分线路，其中，上述第一部分线路与上述第二平衡端子连接，上述第二部分线路连接在上述第一部分线路与上述基准电位端子之间，上述第一部分线路设置在设置有上述第二部分线路的电介质层与设置有上述第二主线路的电介质层之间的电介质层。3.根据权利要求2所述的平衡转换器，其中，当在层叠方向上俯视上述电介质基板时，上述第一部分线路以及上述第二部分线路与上述第二主线路部分重叠。4.根据权利要求3所述的平衡转换器，其中，上述第二主线路的线路宽度比上述第二副线路的线路宽度宽。5.根据权利要求2～4中任一项所述的平衡转换器，其中，上述第二主线路以及上述第二副线路分别是以上述电介质基板的层叠方向为卷绕轴的线圈，从上述不平衡端子朝向上述第二主线路的开放端的上述第二主线路的卷绕方向与从上述基准电位端子朝向上述第二平衡端子的上述第二副线路的卷绕方向为相反方向。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的平衡转换器，其中，还具备接地电极，上述接地电极与上述基准电位端子连接，且设置在设置有上述第一副线路的电介质层与设置有上述第二副线路的电介质层之间的电介质层，在上述接地电极，在当在层叠方向上俯视上述电介质基板时上述第一副线路与上述第二副线路重叠的部分的一部分设置有开口部。

技术总结

本发明提供平衡转换器(100)，具备不平衡端子(T1)、平衡端子(T2、T3)、第一主线路(110)和第二主线路(120)、以及第一副线路(210)和第二副线路(220)。第一主线路的一端与不平衡端子连接。第二主线路的一端与第一主线路连接，另一端开放。第一副线路连接在平衡端子(T2)与基准电位之间。第二副线路连接在平衡端子(T3)与基准电位之间。第二副线路包含与平衡端子(T3)连接的第一部分线路(221)以及连接在第一部分线路与基准电位之间的第二部分线路(222)。第二主线路包含与第一主线路连接的第三部分线路(121)以及与第三部分线路串联连接的第四部分线路(122)。第一部分线路与第三部分线路之间的距离比第二部分线路与第四部分线路之间的距离短。线路之间的距离短。线路之间的距离短。