JP3791540B2

JP3791540B2 - 方向性結合器

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Publication number: JP3791540B2
Application number: JP2005068773A
Authority: JP
Inventors: 淳東條; 健児味岡
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2004-05-18
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2025-03-11
Also published as: ATE499723T1; US20080297272A1; JP2006005905A; DE602005026517D1; CN1906800A; US7567147B2; CN1906800B; EP1753072A4; EP1753072B1; WO2005112186A1; EP1753072A1

Description

本発明は、方向性結合器、特に、伝送線を一方向に進むマイクロ波にだけ結合してそのマイクロ波電力に比例する出力を取り出し、反対方向に伝わるマイクロ波には結合しない方向性結合器に関する。

例えば、特許文献１に記載されているように、マイクロ波回路の主流であった導波管回路は、高い精度の機械工作を必要とするので、多量生産には向かず、高価であり、また、外形も大きく、重量も大きいという問題点を有していた。このため、無線機、ＢＳ受信機などでは、高集積化技術を利用して小型軽量化が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。

マイクロストリップで構成される従来の方向性結合器として、特許文献１には図６に示すものが記載されている。これは、マイクロストリップ８１，８２のストリップライン電極８１ａ，８２ａをλ／４にわたり部分的に横方向に接近させ、その下側及び上側をグランド電極８３，８４で遮蔽した構成を有する、いわゆるサイドエッジ型カップラと呼ばれるものである。ストリップライン電極８１ａ，８２ａの接近部分の結合モードで、ポート１から主線であるマイクロストリップ８１に投入されるマイクロ波電力に対して、副線であるマイクロストリップ８２のポート３へはその数分の１のマイクロ波電力が現れるようになる。

前記のような方向性結合器における高周波信号の二分配作用を利用して、例えば、携帯電話装置などでは、送信電力を必要最小限に抑えるべく、図７に示すように、方向性結合器７０の主線７０ａを送信電力増幅器７１とアンテナ７２との間に配するとともに、副線７０ｂの一端を自動利得制御回路７３に接続し、該自動利得制御回路７３にて送信電力増幅器７１の出力を調整するようにしている。

ところで、携帯電話装置などでは、その小型化が重要な課題となっており、その結果として、方向性結合器についても、より一層の小型化が要求されるようになっている。しかしながら、図６に示した方向性結合器にあっては、例えば、１ＧＨｚでのλ／４は７．５ｃｍ（但し、比誘電率＝１のとき）であり、ストリップライン電極８１ａ，８２ａは、横方向に接近させた部分の長さは、少なくとも７．５ｃｍを超える寸法が必要であり、それに応じてストリップライン電極８１ａ，８２ａが形成される基板の寸法も大きくなる。また、ストリップライン電極８１ａ，８２ａが形成される基板の下側及び上側に、グランド電極８３及び８４をそれぞれ形成した基板を配設してビス止めするような構成を採用すると、小型化に限界があり、コストもかさむという問題点がある。

そこで、特許文献１には、前記問題点を解消するため、グランド電極を形成したグランド電極基板と、一対のストリップライン電極を近接してスパイラル状に並走するように形成した誘電体基板とを交互に積層し、一対の近接したビアホールを通して各誘電体基板の対応するストリップライン電極を直列に接続することにより、１／４波長ストリップライン電極部分を形成するように改良した方向性結合器が提案されている。

改良された方向性結合器では、１／４波長ストリップライン電極部分を、ストリップライン電極とビアホールとにより、積層された複数層の誘電体基板にわたって分割して形成しているので、図６に示した方向性結合器に比較して小型化することができる。しかしながら、改良された方向性結合器でも、ストリップライン電極の合計長さを１／４波長の長
さとする必要があり、大幅な小型化には限界があった。また、サイドエッジ型カップラは、一般に、ストリップライン電極のまわりの磁界分布の特性から高い結合がとりにくいという問題点を有しているが、改良された方向性結合器も、一対のストリップライン電極間のサイドエッジ結合を用いるカップラであるため、高い結合がとりにくいという問題点を有している。

他方、特許文献２には、スパイラル状に形成された結合ラインを、誘電体層を間にして対向させて両者の結合を得るようにした、いわゆるブロードサイド型カップラと呼ばれる方向性結合器が提案されている。この方向性結合器では、結合ラインのインダクタンス値が高くなるので、１／４波長よりも短いラインで構成することができ、小型化も容易であり、損失も少なく高い結合を得ることができる。

しかしながら、特許文献２に記載のものでは、誘電体層を間にしてスパイラル状の結合ラインを対向させて両者の結合を得ているので、結合ライン間の静電容量が大きくなり、結合ライン間のアイソレーションを高くすることができないという問題点を有している。

さらに、前記文献１，文献２に記載の方向性結合器では、ともに、結合の調整はライン間隔を調整することにより行うが、ライン間隔の調整によってラインのまわりの磁界及び電界の両方が変化し、その片方だけを調整できない。このため、アイソレーションの調整が困難であった。そして、アイソレーションは磁界結合、電界結合が互いに打ち消し合う現象であるので、アイソレーションの調整には、結合ラインが形成される基板材料を選択することにより誘電率や透磁率を変えて調整する以外に方法がなかった。
特開平５−１６０６１４号公報特許第３２０３２５３号公報

そこで、本発明の目的は、高い結合値を有するとともに高いアイソレーション特性を有する小型の方向性結合器を提供することにある。

前記目的を達成するため、第１の発明に係る方向性結合器は、
第１及び第２の誘電体層と、前記第１及び第２の誘電体層のそれぞれに形成された二つの線路電極とを備え、
前記二つの線路電極が内側線路電極と該内側線路電極を平面視で取り囲む外側線路電極とからなり、
内側線路電極と外側線路電極は隣接した平行部分において電流の伝搬方向が同じであり、
前記第１の誘電体層に形成された内側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された内側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第１のビアホールを介して接続されており、
前記第１の誘電体層に形成された外側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された外側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第２のビアホールを介して接続されていること、
を特徴とする。

第１の発明に係る方向性結合器によれば、内側線路電極及び外側線路電極は隣接した平行部分において電流の伝搬方向が同じであるため、線路電極のインダクタンス値が大きくなって、内側線路電極と外側線路電極との間の電磁結合を大きくすることができるとともに、容量結合が小さくなり、アイソレーションが高くなる。しかも、小さなサイズで大きなインダクタンス値を得ることができ、サイズも小さくすることができる。また、内側線路電極及び外側線路電極のターン数を調整することにより、両者のインダクタンス値を簡単に合致させることができる。

第２の発明に係る方向性結合器は、
第１及び第２の誘電体層と、前記第１及び第２の誘電体層のそれぞれに形成された二つの線路電極とを備え、
前記二つの線路電極がスパイラル状又はヘリカル状に形成された内側線路電極と該内側線路電極を取り囲んで平面視でその外側にスパイラル状又はヘリカル状に形成された外側線路電極とからなり、
前記第１の誘電体層に形成された内側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された内側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第１のビアホールを介して接続されており、
前記第１の誘電体層に形成された外側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された外側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第２のビアホールを介して接続されていること、
を特徴とする。

第２の発明に係る方向性結合器によれば、内側線路電極及び外側線路電極はスパイラル状又はヘリカル状に形成されているため、結果的に隣接した平行部分において電流の伝搬方向が同じになり、線路電極のインダクタンス値が大きくなって、内側線路電極と外側線路電極との間の電磁結合を大きくすることができるとともに、容量結合が小さくなり、アイソレーションが高くなる。しかも、小さなサイズで大きなインダクタンス値を得ることができ、サイズも小さくすることができる。また、内側線路電極及び外側線路電極のターン数を調整することにより、両者のインダクタンス値を簡単に合致させることができる。

第１及び第２の発明に係る方向性結合器において、
さらに、第３の誘電体層と、前記第３の誘電体層に形成された内側線路電極とを備え、
前記第１の誘電体層に形成された内側線路電極の他端と、前記第３の誘電体層に形成された内側線路電極の一端とが、前記第３の誘電体層に形成された第３のビアホールを介して接続されており、
前記第３の誘電体層に形成される線路電極は内側線路電極のみであり、
前記第１の誘電体層は、前記第２の誘電体層と前記第３の誘電体層との間に配置されていてもよい。
また、内側線路電極と外側線路電極は電磁結合が大きいため、それぞれの長さを１／４波長未満とすることができる。これにて、結合器のサイズをより小さくすることができる。

また、第１及び第２の発明に係る方向性結合器は、内側線路電極の幅を外側線路電極の幅よりも小さく設定することが好ましい。内側線路電極の幅を狭くすることにより、そのインダクタンスが大きくなり、内側線路電極のターン数を少なくしても内側線路電極と外側線路電極のインダクタンスを等しくすることができ、方向性結合器のさらなる小型化を図ることができる。

また、内側線路電極のターン数を外側線路電極のターン数よりも大きく設定してもよい
。内側線路電極のターン数を大きくすることにより、容易に内側線路電極と外側線路電極とのインダクタンス値が等しくなるように調整することができる。

また、内側線路電極と外側線路電極が同一平面上に形成されていてもよい。スパイラル状又はヘリカル状の外側線路電極とその内側に位置するスパイラル状又はヘリカル状の内側線路電極との対向面積は、外側線路電極の最内周部分の内側エッジと内側線路電極の最外周部分の外側エッジとの間の対向面積の程度となり、内側線路電極と外側線路電極とはその一部分で部分的にしか対向せず、しかも、内側線路電極及び外側線路電極はその厚みが非常に薄い。このため、内側線路電極と外側線路電極との間に形成される静電容量が小さくなり、両者のアイソレーションを大幅に高くすることができる。

また、内側線路電極及び外側線路電極が互いに異なる平面上に形成されていてもよい。内側線路電極及び外側線路電極を互いに異なる平面上に形成することにより、内側線路電極と外側線路電極との間に形成される静電容量をさらに小さくすることができ、両者のアイソレーションをより高くすることができる。

また、内側線路電極及び外側線路電極の少なくとも一方が複数の平面上に分割して形成され、該分割された線路電極はビアホールにより直列に接続されていてもよい。内側線路電極及び／又は外側線路電極を複数の平面上に分割して形成すれば、一の平面上に形成される線路電極の単位面積当たりの本数が少なくなり、方向性結合器のさらなる小型化を図ることができる。

また、本発明に係る方向性結合器は、第４の誘電体層と、前記第４の誘電体層に形成されたグランド電極を有し、内側線路電極及び外側線路電極のそれぞれの端部と前記グランド電極との間にそれぞれ静電容量を形成してもよい。内側線路電極及び外側線路電極のそれぞれの端部とグランド電極との間にそれぞれ形成される静電容量により、内側線路電極及び外側線路電極の共振周波数を低下させことができる。これにより、所定の共振周波数を得るための線路長を短くして、方向性結合器のさらなる小型化を図ることができる。

以下、本発明に係る方向性結合器の実施例を添付図面を参照して説明する。

（第１実施例、図１及び図２参照）
本発明の第１実施例である方向性結合器１０ａの外観を図１に、その分解した構成を図２に示す。この方向性結合器１０ａは、第１のグランド電極基板１１と、後に説明するスパイラル状の内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａが一つの主面に形成された誘電体基板１２と、内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａの引出導体２３ａ，２４ａ，２５ａが形成された引出導体基板１３と、第２のグランド電極基板１４と、保護基板１５とを積層してなるチップ状の積層体１６にて構成されている。

積層体１６の側面には、第１のグランド電極基板１１から保護基板１５にかけて、グランド用の外部電極Ｇ，Ｇと、主線用の外部電極Ｐ₁，Ｐ₂と、副線用の外部電極Ｐ₃，Ｐ₄とが形成されている。

前記基板１１，１２，１３，１４，１５は、誘電体セラミック材料をドクターブレード法や引き上げ法などの手法で成形したセラミックグリーンシートを素材とし、それらを積層して積層体１６として焼結したものである。

このため、図１において、基板１１，１２，１３，１４，１５の積層方向で互いに隣り合う層間には、実際には、区分線が生じることはない。なお、前記外部電極Ｇ，Ｇ，Ｐ₁
，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄は、積層体１６の焼成の後に形成してもよい。

第１のグランド電極基板１１の主面には、グランド電極１７が形成されている。該グランド電極１７は、第１のグランド電極基板１１の主面の周縁部を残して、誘電体基板１２に形成された二つのスパイラル状の内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａを完全に覆う大きさに形成されている。そして、引出し部１７ａ，１７ａによりグランド用の外部電極Ｇ，Ｇに接続されている。

誘電体基板１２の主面には、焼成前のグリーンシートの段階で印刷により主線用のスパイラル状の内側線路電極２１ａ及び副線用の外側線路電極２２ａが形成されている。本第１実施例にあっては、内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａは等しい幅を有しており、そのターン数はそれぞれ２．５ターン及び１．５ターンとなるように形成されている。また、線路の長さは、主線、副線ともに１／４波長未満とされている。

引出導体基板１３の主面には、引出導体２３ａ，２４ａ，２５ａが形成されている。そして、スパイラル状の内側線路電極２１ａは、その内側の端部が引出導体基板１３に形成されたビアホールＶｈ₁及び引出導体２３ａを通して主線用の外部電極Ｐ₁に接続され、その外側の端部が引出導体基板１３に形成されたビアホールＶｈ₂及び引出導体２４ａを通
して主線用の外部電極Ｐ₂に接続されている。

また、スパイラル状の外側線路電極２２ａは、その内側の端部が引出導体基板１３に形成されたビアホールＶｈ₃及び引出導体２５ａを通して副線用の外部電極Ｐ₃に接続され、その外側の端部が誘電体基板１２上で、直接、副線用の外部電極Ｐ₄に接続されている。

引出導体基板１３の上側に積層される第２のグランド電極基板１４も、第１のグランド電極基板１１と同様に、その主面にグランド電極１８が形成されている。該グランド電極１８は、第２のグランド電極基板１４の主面の周縁部を残して、誘電体基板１２に形成された二つのスパイラル状の線路電極２１ａ，２２ａを完全に覆う大きさに形成されている。そして、引出し部１８ａ，１８ａによりグランド用の外部電極Ｇ，Ｇに接続されている。グランド電極１８は、第２のグランド電極基板１４の上に積層された保護基板１５により覆われている。

このような構成を有する方向性結合器１０ａでは、スパイラル状の外側線路電極２２ａと該外側線路電極２２ａに取り囲まれてその内側に位置するスパイラル状の内側線路電極２１ａとの間のサイドエッジ結合により、両者の結合を得ている。そして、内側線路電極２１ａと外側線路電極２２ａとの対向面積はほぼ外側線路電極２２ａの最内周部分の内側エッジと内側線路電極２１ａの最外周部分の外側エッジとの間の対向面積の程度となり、内側線路電極２１ａと外側線路電極２２ａとはその一部分で部分的にしか対向しない。しかも、内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａは印刷により形成されており、その厚みは薄い。このため、内側線路電極２１ａと外側線路電極２２ａとの間に形成される静電容量は小さくなり、両者のアイソレーションを高くすることができる。

また、方向性結合器１０ａでは、内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａはスパイラル形状を有しており、隣接した平行部分において、例えば，図２において手前側左方部分では矢印Ａで示す同方向に電流が伝搬されるため，線路電極２１ａ，２２ａのインダクタンス値が大きくなり、内側線路電極２１ａと外側線路電極２２ａとの間の電磁結合が大きくなり、容量結合が小さくなる。さらに、内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａのターン数を調整することにより、両者のインダクタンス値を簡単に合致させることができる。

換言すれば、方向性結合器１０ａでは、内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａはスパイラル形状を有し、隣接した平行部分において同じ方向に電流が伝搬するため、小さなサイズで大きなインダクタンス値を得ることができ、それぞれの長さを１／４波長未満とすることができ、方向性結合器１０ａのサイズも小さくなる。

なお、方向性結合器１０ａでは、内側線路電極２１ａを主線路電極、外側線路電極２２ａを副線路電極として説明したが、内側線路電極２１ａを副線路、外側線路電極２２ａを主線路としても同じ方向性結合器として動作させることができる。このことは、以下に説明する実施例でも同様である。

（第２実施例、図３参照）
本発明の第２実施例である方向性結合器１０ｂを図３に示す。この方向性結合器１０ｂは、図１及び図２を参照して説明した第１実施例である方向性結合器１０ａにおいて、互いに等しい幅を有する内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａを形成した誘電体基板１２に代えて、内側線路電極２１ｂの幅を外側線路電極２２ｂの幅よりも狭くなるように形成した誘電体基板１２ａを用いたものである。

このように、内側線路電極２１ｂの幅を狭くするとそのインダクタンス値が大きくなるので、その分、内側線路電極２１ｂのターン数を少なくすることができる。これにより、方向性結合器１０ｂでは、前記方向性結合器１０ａよりもさらにサイズが小さい方向性結合器を得ることができる。

なお、図３において、図２に対応する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。そして、本第２実施例の作用効果は基本的には前記第１実施例と同じである。

（第３実施例、図４参照）
本発明の第３実施例である方向性結合器を図４に示す。この方向性結合器１０ｃは、図１及び図２を参照して説明した第１実施例である方向性結合器１０ａにおいて、互いに等しい幅を有する内側線路電極２１ａ及び外側線路電極２２ａを形成した１枚の誘電体基板１２に代えて、内側線路電極を三つの内側部分線路電極２１ａａ，２１ａｂ，２１ａｃに分割してそれぞれ形成した３枚の誘電体基板３２，３３，３４と、外側線路電極を二つの外側部分線路電極２２ａａ，２２ａｂに分割してそれぞれ形成した２枚の誘電体基板３２，３３を用いたものである。このように構成することによって、内側線路電極と外側線路電極はいずれもヘリカル状の線路として形成される。

なお、図４において、図２に対応する部分には対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。

内側部分線路電極２１ａａの一端は、誘電体基板３２に形成されたビアホールＶｈ₁₁を通して、引出導体基板３１に形成されて主線用の外部電極Ｐ₁に接続された引出導体２３
ｂに接続されている。内側部分線路電極２１ａａの他端は、誘電体基板３３に形成されたビアホールＶｈ₁₂を通して、誘電体基板３３に形成された内側部分線路電極２１ａｂの一端に接続されている。

また、内側部分線路電極２１ａｂの他端は、誘電体基板３４に形成されたビアホールＶｈ₁₃を通して、誘電体基板３４に形成された内側部分線路電極２１ａｃの一端に接続されている。そして、内側部分線路電極２１ａｃの他端は誘電体基板３４上にて、直接、主線用の外部電極Ｐ₂に接続されている。

他方、外側部分線路電極２２ａａは、その一端が誘電体基板３２上にて、直接、副線用の外部電極Ｐ₃に接続されており、その他端が誘電体基板３３に形成されたビアホールＶ
ｈ₁₄を通して誘電体基板３３に形成された外側部分線路電極２２ａｂの一端に接続されている。そして、外側部分線路電極２２ａｂの他端は誘電体基板３３上にて、直接、副線用
の外部電極Ｐ₄に接続されている。

このような構成を採用しても、図１及び図２を参照して説明した前記方向性結合器１０ａと同様の作用効果を奏することができる。そして、図４にて明らかなように、内側線路電極を三つの外側部分線路電極２１ａａ，２１ａｂ，２１ａｃに分割して形成し、また、外側線路電極を二つの外側部分線路電極２２ａａ，２２ａｂに分割して形成しているので、誘電体基板３２，３３，３４に形成される線路電極の単位面積当たりの本数が少なくなり、方向性結合器のさらなる小型化を図ることができる。

（第４実施例、図５参照）
本発明の第４実施例である方向性結合器１０ｄを図５に示す。この方向性結合器１０ｄは、図４を参照して説明した第３実施例である方向性結合器１０ｃと同様に、内側線路電極を三つの内側部分線路電極２１ａａ，２１ａｂ，２１ａｃに分割し、また、外側線路電極も三つの外側部分線路電極２２ａａ，２２ａｂ，２２ａｃに分割して３枚の誘電体基板５７，５８，５９に形成するとともに、主線用及び副線用の外部電極Ｐ₁〜Ｐ₄のそれぞれとグランド用の外部電極Ｇ間に静電容量がそれぞれ形成されるようにしたものである。

内側部分線路電極２１ａａの一端は、誘電体基板５７に形成されたビアホールＶｈ₂₁を通して、引出導体基板５６に形成されて主線用の外部電極Ｐ₁に接続された引出導体２３
ｃに接続されている。内側部分線路電極２１ａａの他端は、誘電体基板５８に形成されたビアホールＶｈ₂₂を通して、誘電体基板５８に形成された内側部分線路電極２１ａｂの一端に接続されている。また、内側部分線路電極２１ａｂの他端は、誘電体基板５９に形成されたビアホールＶｈ₂₃を通して、誘電体基板５９に形成された内側部分線路電極２１ａｃの一端に接続されている。そして、内側部分線路電極２１ａｃの他端は誘電体基板５９上にて、直接、主線用の外部電極Ｐ₂に接続されている。

他方、外側部分線路電極２２ａａは、その一端が誘電体基板５７に形成されたビアホールＶｈ₂₄により、引出導体基板５６に形成されて副線用の外部電極Ｐ₄に接続されている
引出導体２６に接続されており、その他端が誘電体基板５８に形成されたビアホールＶｈ₂₅を通して誘電体基板５８に形成された外側部分線路電極２２ａｂの一端に接続されている。そして、外側部分線路電極２２ａｂの他端は誘電体基板５９に形成されたビアホールＶｈ₂₆を通して誘電体基板５９に形成された外側部分線路電極２２ａｃの一端に接続されている。外側部分線路電極２２ａｃの他端は誘電体基板５９上にて、直接、副線用の外部電極Ｐ₃に接続されている。

引出導体基板５６とグランド電極基板１１との間にはダミー基板５５ａが積層されるとともに、誘電体基板５９とグランド電極基板１４との間にもダミー基板５５ｂが積層されている。そして、方向性結合器１０ｄにあっては、グランド電極基板１１の下側に、下側から順に、静電容量形成用のキャパシタ電極基板５１〜５４が積層されている。

キャパシタ電極基板５１の主面にはキャパシタ電極６１が形成されている。キャパシタ電極６１は、キャパシタ電極基板５１の主面にその周縁部を残してほぼ全面を覆うように形成されており、引出し部６１ａ，６１ａによりグランド用の外部電極Ｇ，Ｇに接続されている。また、キャパシタ電極基板５２の主面には、帯状の二つのキャパシタ電極６３ｂ，６４ｂが形成されている。これらキャパシタ電極６３ｂ，６４ｂはそれぞれ副線用の外部電極Ｐ₄，Ｐ₃に接続されている。

キャパシタ電極基板５３の主面にはキャパシタ電極６２が形成されている。キャパシタ電極６２は、キャパシタ電極基板５３の主面にその周縁部を残してほぼ全面を覆うように形成されており、引出し部６２ａ，６２ａによりグランド用の外部電極Ｇ，Ｇに接続され
ている。また、キャパシタ電極基板５４の主面にも、帯状の二つのキャパシタ電極６３ａ，６４ａが形成されている。これらキャパシタ電極６３ａ，６４ａはそれぞれ主線用の外部電極Ｐ₁，Ｐ₂に接続されている。

本第４実施例の作用効果は前記第１実施例と同じである。さらに、前述の構成を採用することにより、キャパシタ電極６３ａ，６４ａとキャパシタ電極６２、グランド電極１７との間、キャパシタ電極６３ｂ，６４ｂとキャパシタ電極６１，６２との間にそれぞれ静電容量が形成される。これらの静電容量によって、三つの内側部分線路電極２１ａａ，２１ａｂ，２１ａｃに分割して形成される内側線路電極、また、三つの外側部分線路電極２２ａａ，２２ａｂ，２２ａｃに分割して形成される外側線路電極の共振周波数が低下する。これにより、所定の共振周波数を得るための線路電極長を短くして方向性結合器１０ｄをさらに小型化することができる。

（他の実施例）
本発明に係る方向性結合器は、前記各実施例に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々の構成とすることができる。

例えば、具体的には図示しないが、前記方向性結合器１０ａにおいて、内側線路電極２１ａを一つの誘電体基板に形成し、外側線路電極２２ａをいま一つの誘電体基板に形成するようにしてもよい。このようにすれば、内側線路電極２１ａと外側線路電極２２ａとの間の静電容量が小さくなり、アイソレーションが高くなる。

本発明に係る方向性結合器の第１実施例の外観を示す斜視図である。図１の方向性結合器の構成を示す分解斜視図である。本発明に係る方向性結合器の第２実施例の分解斜視図である。本発明に係る方向性結合器の第３実施例の分解斜視図である。本発明に係る方向性結合器の第４実施例の分解斜視図である。従来の型方向性結合器の説明図である。方向性結合器が用いられたＲＦ送信回路を示すブロック図である。

符号の説明

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ…方向性結合器
１１…第１のグランド電極基板
１２，１２ａ…誘電体基板
１４…第２のグランド電極基板
１６…積層体
１７，１８…グランド電極
２１ａ，２１ｂ…内側線路電極
２２ａ，２２ｂ…外側線路電極
２１ａａ〜２１ａｃ…内側部分線路電極
２２ａａ〜２２ａｃ…外側部分線路電極
５１〜５４…キャパシタ電極基板
６１，６２…キャパシタ電極
６３ａ，６３ｂ，６４ａ，６４ｂ…キャパシタ電極
Ｇ…グランド用の外部電極
Ｐ_１，Ｐ_２…主線用の外部電極
Ｐ_３，Ｐ_４…副線用の外部電極

Claims

第１及び第２の誘電体層と、前記第１及び第２の誘電体層のそれぞれに形成された二つの線路電極とを備え、
前記二つの線路電極が内側線路電極と該内側線路電極を平面視で取り囲む外側線路電極とからなり、
内側線路電極と外側線路電極は隣接した平行部分において電流の伝搬方向が同じであり、
前記第１の誘電体層に形成された内側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された内側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第１のビアホールを介して接続されており、
前記第１の誘電体層に形成された外側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された外側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第２のビアホールを介して接続されていること、
を特徴とする方向性結合器。
第１及び第２の誘電体層と、前記第１及び第２の誘電体層のそれぞれに形成された二つの線路電極とを備え、
前記二つの線路電極がスパイラル状又はヘリカル状に形成された内側線路電極と該内側線路電極を取り囲んで平面視でその外側にスパイラル状又はヘリカル状に形成された外側線路電極とからなり、
前記第１の誘電体層に形成された内側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された内側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第１のビアホールを介して接続されており、
前記第１の誘電体層に形成された外側線路電極の一端と、前記第２の誘電体層に形成された外側線路電極の一端とが、前記第１の誘電体層に形成された第２のビアホールを介して接続されていること、
を特徴とする方向性結合器。
さらに、第３の誘電体層と、前記第３の誘電体層に形成された内側線路電極とを備え、
前記第１の誘電体層に形成された内側線路電極の他端と、前記第３の誘電体層に形成された内側線路電極の一端とが、前記第３の誘電体層に形成された第３のビアホールを介して接続されており、
前記第３の誘電体層に形成される線路電極は内側線路電極のみであり、
前記第１の誘電体層は、前記第２の誘電体層と前記第３の誘電体層との間に配置されていること、
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の方向性結合器。
前記内側線路電極と外側線路電極はそれぞれの長さが１／４波長未満であることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３に記載の方向性結合器。
前記内側線路電極の幅が前記外側線路電極の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載の方向性結合器。
前記内側線路電極のターン数が前記外側線路電極のターン数よりも大きいことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載の方向性結合器。
前記内側線路電極と前記外側線路電極が同一平面上に形成されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の方向性結合器。
前記内側線路電極及び外側線路電極が互いに異なる平面上に形成されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６に記載の方向性結合器。
前記内側線路電極及び外側線路電極の少なくとも一方が複数の平面上に分割して形成され、該分割された線路電極はビアホールにより直列に接続されていることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３，請求項４、請求項５又は請求項６に記載の方向性結合器。
第４の誘電体層と、前記第４の誘電体層に形成されたグランド電極を有し、前記内側線路電極及び前記外側線路電極のそれぞれの端部と前記グランド電極との間にそれぞれ静電容量を形成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６，請求項７、請求項８又は請求項９に記載の方向性結合器。