JP5633574B2 - 方向性結合器 - Google Patents
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Description
Cx=1/(1/C1+1/C2)
直列容量として容量値C1や容量値C2を挿入すると、アイソレーションおよび方向性を改善することができるが、アイソレーションおよび方向性は、容量値C1や容量値C2よりも小さな容量値Cxに近いほど改善される。その上、容量値が小さいほど直列容量を小型化でき、デバイスサイズの抑制に寄与する。
図5(A)は、本発明の第1の実施形態に係る伝送線路型の方向性結合器20Aの等価回路図である。
Cx=1/(1/C1+1/C2){=1/(1/14+1/6)=4.2}
これにより、この方向性結合器20Aは、所望の周波数(約2.0GHz)におけるアイソレーションおよび方向性が、寄生インダクタンスL1,L2が存在するにも関わらず、改善されることになる。図5(B)は方向性結合器20Aの周波数特性を例示する図であり、図5(C)はそのアイソレーション特性を極座標表示した図である。方向性結合器20Aの周波数特性において、信号出力ポートRFoutでの挿入損失は全周波数帯域に亘りほぼ0であり、アイソレーションポートISOでのアイソレーションは周波数約2.0GHzで共振により大幅に改善されている。そして、この周波数約2.0GHzでは、カップリングポートCPLにおける結合量とアイソレーションの比である方向性も大幅に改善されている。
次に、第2の実施形態に係る方向性結合器20Bについて説明する。図7(A)は方向性結合器20Bの等価回路図であり、方向性結合器20BはカップリングポートCPLにのみ直列容量Cx’(=C2=6pF)を挿入した構成である。
次に、第3の実施形態に係る方向性結合器20Cについて説明する。図8(A)は方向性結合器20Cの等価回路図であり、方向性結合器20Cは信号出力ポートRFoutにのみ直列容量Cx(=4.2pF)を挿入した構成である。
次に、本発明の方向性結合器の製造方法について説明する。図9(A)は方向性結合器20Dのパターン図であり、図9(B)は図9(A)に示すB−B’断面での断面図である。
次に、本発明の方向性結合器の他の実施例について説明する。図11(A)は方向性結合器20Eのパターン図であり、図11(B)は方向性結合器20Eの図11(A)に示すB−B’断面での断面図である。この方向性結合器20Eは、副線路22および上面電極25において、直列容量Cxとなる矩形領域を周囲よりも大面積な形状に拡大している。このような構成とすれば、直列容量Cxの容量値を比較的大きくすることが容易となる。
次に、本発明の方向性結合器の他の実施例について説明する。図12(A)は方向性結合器20Fのパターン図であり、図12(B)は方向性結合器20Fの図12(A)に示すB−B’断面での断面図である。この方向性結合器20Fは、直列容量Cxの容量値を比較的大きく確保するために、副線路22の線路形状はそのままに、上面電極25を副線路22に重なる線路状とすることにより、直列容量Cxとなる矩形領域を大面積にしている。このような構成とすれば、デバイスサイズの大型化を招くことなく、直列容量Cxの容量値を確保することができる。
ISO…アイソレーションポート
RFin…信号入力ポート
RFout…信号出力ポート
20A〜20F…方向性結合器
21…主線路
22…副線路
23…誘電体膜
24…半絶縁性基板
25…上面電極
Claims (6)
- 信号入力ポートと信号出力ポートとを有する主線路と、
カップリングポートとアイソレーションポートとを有し、電界結合と磁界結合とにより前記主線路に結合する副線路と、を備え、
前記信号出力ポートと前記カップリングポートとのうち前記信号出力ポートのみに直列容量が接続され、
所望の周波数で前記信号出力ポートの寄生インダクタンスと共振する容量値C1、所望の周波数で前記カップリングポートの寄生インダクタンスと共振する容量値C2として、前記直列容量の容量値が前記容量値C1以下、または前記容量値C2以下に設定された、方向性結合器。 - 信号入力ポートと信号出力ポートとを有する主線路と、
カップリングポートとアイソレーションポートとを有し、電界結合と磁界結合とにより前記主線路に結合する副線路と、を備え、
前記信号出力ポートと前記カップリングポートとのうち前記カップリングポートのみに直列容量が接続され、
所望の周波数で前記信号出力ポートの寄生インダクタンスと共振する容量値C1、所望の周波数で前記カップリングポートの寄生インダクタンスと共振する容量値C2として、前記直列容量の容量値が前記容量値C1以下、または前記容量値C2以下に設定された、方向性結合器。 - 所望の周波数で前記信号出力ポートの寄生インダクタンスと共振する容量値C1、所望の周波数で前記カップリングポートの寄生インダクタンスと共振する容量値C2として、前記直列容量の容量値が次式を満足する容量値Cxに設定された、請求項1または請求項2に記載の方向性結合器。
Cx=1/(1/C1+1/C2) - 前記主線路、前記副線路、及び、前記直列容量の電極パターンが薄膜プロセスにより形成された、請求項1〜3のいずれかに記載の方向性結合器。
- 前記主線路と前記副線路との少なくとも一方を、前記直列容量を構成する電極として利用した、請求項1〜4のいずれかに記載の方向性結合器。
- 前記主線路と前記副線路と前記直列容量を構成する電極が形成された半絶縁性基板を備える、請求項1〜5のいずれかに記載の方向性結合器。
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