JP5714979B2 - 広帯域バラン - Google Patents
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Description
バランは、2つの逆位相信号を1つに纏めて共通ポートに送る、あるいは共通信号を2つの逆位相信号に分離させる回路変圧器である。バランはアンテナ給電、高効率増幅器技術、広帯域の二次オーダーキャンセレーションで利用される。従来のバランにおける帯域幅は一般に、代表的には3:1と限られたものであった。印刷回路形式の用途では帯域幅3:1を実証済みのマーチャンドバランが広範に用いられる。しかしながら、マーチャンドバランを含む現在の高周波数型バランは挿入損失が大きく、しかも高周波数では有効動作しない。
従って、本明細書で説明する特徴を有する広帯域バランに対する需要が存在する。
ある実施例では不平衡ラインが、不平衡コプレーナ導波(CPW)ラインを含む。
他の実施例では平衡ラインが、平衡コプレーナ導波(CPW)ラインを含む。
他の実施例では二重Y型移行セクションが、連結したスロットナインを含む。
他の実施例では連結したスロットラインが、基材上にマウントした第1及び第2の各導体を含む。
他の実施例では第1信号トレースが平衡ラインの中央導体である。
ある実施例では第1連結セクションが第1の金属製相互連結部を含み、第2連結セクションが第2の金属製相互連結部を含む。
他の実施例では第1連結セクションが第1マイクロストリップを含み、第2連結セクションが第2マイクロストリップを含む。
他の実施例では不平衡ラインへの電力入力及び平衡ラインからの電力出力が実質的に同一である。
他の実施例では第1連結ラインが第1の金属製相互連結部を含み、第2連結ラインが第2の金属製相互連結部を含む。
ある実施例では第1連結ラインが第1マイクロストリップを含み、第2連結ラインが第2マイクロストリップを含む。
ここで説明するテクノロジーによれば以下に示す1つ以上の利益が提供され得る。当該テクノロジーは有益には、モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)において少なくとも72:1の帯域幅を有し、それにより標準的なモノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)製造プロセスでの集積化を容易化し、かくして広帯域バランの製造コストを低下させ、また信号の変換効率を増長させる。本テクノロジーは、低挿入損失性であり、代替ソリューションと比較してコンパクトであり、代替ソリューションよりも製造費用が少ない点で有益性がある。
二重Y型移行部は、モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)の微細リトグラフ製造テクノロジーにより低損失下に高周波数動作が可能であり、かくして当該テクノロジーの効率を増長させる点において有益性がある。T字型のコプレーナ導波(CPW)路は、広帯域バランを小型化し、かくして当該広帯域バランの、物理的大型サイズ無しでの高周波数動作を可能とする点において有益性がある。広帯域バランのモノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)製造テクノロジーは、広帯域バランのその他のコンポーネンツに接近しての接地プレーンの位置決めを可能とし、かくして、電気的信号の変換に要する時間を短縮する一方、電気的信号間のインターフェースを減少させることで高周波数用途での効率的利用を可能とする点において有益性がある。
幾つかの実施例において、不平衡ライン110は不平衡コプレーナ導波(CPW)ライン及びまたは、任意のその他形式の誘電性導波路(例えば、マイクロストリップ、ストリップライン等)を含む。
ある実施例では平衡ライン130は平衡コプレーナ導波(CPW)ライン及びまたは任意のその他形式の誘電性導波路を含む。
また別の実施例では第1連結ライン142が第1の金属製相互連結部を含み、第2連結ライン144が第2の金属製相互連結部を含む。ある実施例では第1連結ライン142が第1マイクロストリップを含み、第2連結ライン144が第2マイクロストリップを含む。
ある実施例では、不平衡ライン110への電力入力と、平衡ライン130からの電力出力が同じ(例えば、+5%以内、−10%以内での正確な同一性、等)である。
図2には、他の実施例における広帯域バラン200の回路ダイヤグラム図が示される。広帯域バラン200は、不平衡ライン210(例えば、シングルエンドの、接地周囲非平衡の、等)二重Y型移行セクションスロットライン220、平衡ライン230(例えば、ダブルエンドの、接地周囲平衡の、差動ライン、等)を含む。広帯域バラン200は、電磁カップリングを利用して不平衡ライン210を平衡ライン230に(及びその逆に)変換する。言い換えると、不平衡ライン210及び二重Y型移行セクションスロットライン220は、当該二重Y型移行セクションスロットライン220内の二重Y型移行部を介して電磁的に連結される。
二重Y型移行セクション220は、例えば、第1及び第2の各スロットトレースを含み得る。第1スロットトレースは、不平衡ライン210の接地トレースを平衡ライン230の第1信号トレースに連結し得る。第2スロットトレースは不平衡ライン210の信号トレースを平衡ライン230の第2信号トレースに連結し得る。
幾つかの実施例において、広帯域バラン200は第1及び第2の各連結セクションを含む。第1連結セクションは二重Y型移行セクション220の第1スロットトレースを不平衡ライン210の第1信号トレースに連結(例えば、直結、電磁的連結、等)し得る。第2連結セクションは、二重Y型移行セクション220の第2スロットトレースを平衡ライン230の第2信号トレースに連結し得る。
ある実施例では第1接続セクションは第1マイクロストリップを含み及びまたは第2接続セクションが第2マイクロストリップを含む。
ある実施例では不平衡ライン210が不平衡のコプレーナ導波(CPW)ライン及びまたは任意のその他形式の誘電性導波管を含む。
その他の実施例では二重Y型移行セクションスロットライン220が、連結したスロットライン及びまたは任意のその他形式の誘電性導波管を含む。連結したスロットラインは、例えば、基材上にマウントした第1及び第2の各導体を含み得る。
ある実施例では平衡ライン230が、平衡のコプレーナ導波(CPW)ライン及びまたは任意のその他形式の誘電性導波管を含む。
図2には平衡ライン230をT字型のコプレーナ導波(CPW)路構造として例示したが、広帯域バラン200は例えば任意形式の構造であり得る。例えば、平衡ライン230はF字型のコプレーナ導波(CPW)路構造(即ち、2つのCPWラインを二重Y型移行セクション220のスロットラインから“F”字型構造状に分岐させた)及びまたは、広帯域バラン200の設計仕様に基づく任意のその他形態を有する。
図2には不平衡ライン210、二重Y型移行セクション220、平衡ライン230の例示目的上の各構造を示すが、これら不平衡ライン210、二重Y型移行セクション220、平衡ライン230の各構造部分はある実施例では実質的に正確であり、他の実施例では実質的に異なる位置に配置され得る。
図3には、第1不平衡ライン310、第1二重Y型移行セクションスロットライン320、平衡ライン330、第2二重Y型移行セクションスロットライン340、第2不平衡ライン350の例示目的上の特定構造を例示したが、これら第1不平衡ライン310、第1二重Y型移行セクションスロットライン320、平衡ライン330、第2二重Y型移行セクションスロットライン340、第2不平衡ライン350の各構造は幾つかの実施例では実質的には正確であり、他の実施例では実質的に異なる位置に配置され得る。
“含む”及びまたは複数の構成の各々は限定を意味せず、提示した各パーツを含み且つ非提示の追加的パーツを含み得る。“及びまたは”とは限定を意味せず、提示した各パーツ及びそれらの組み合わせを含むものとする。
以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし得ることを理解されたい。
100 広帯域バラン
110 不平衡ライン
111 コプレーナ導体
112 中央導体
114 コプレーナ導体
120 二重Y型移行セクションスロットライン
122 導体
124 導体
130 平衡ライン
131 中央導体
132 中央導体
133 コプレーナ導体
135 コプレーナ導体
142 第1連結ライン
144 第2連結ライン
200 広帯域バラン
210 不平衡ライン
220 二重Y型移行セクションスロットライン
230 平衡ライン
300 広帯域バラン
310 第1不平衡ライン
320 第1二重Y型移行セクションスロットライン
330 平衡ライン
340 第2二重Y型移行セクションスロットライン
350 第2不平衡ライン
500 チャート
H2 バラン
H2b バラン
Claims (12)
- バランであって、
接地トレース及び信号トレースを含む不平衡ラインと、
第1及び第2の各信号トレースを含む平衡ラインと、
第1スロットトレース及び第2スロットトレースを含む二重Y型移行セクションと、
を含み、
前記第1スロットトレースが前記不平衡ラインの接地トレースを前記平衡ラインの第1信号トレースに連結し、
前記第2スロットトレースが前記不平衡ラインの信号トレースを前記平衡ラインの第2信号トレースに連結し、
前記二重Y型移行セクションの第1スロットトレースが第1連結セクションにより前記平衡ラインの第1信号トレースに連結され、
前記二重Y型移行セクションの第2スロットトレースが第2連結セクションにより前記平衡ラインの第2信号トレースに連結され、
前記不平衡ラインが、不平衡のT字型のコプレーナ導波(CPW)ラインを含み、前記平衡ラインが、平衡のT字型のコプレーナ導波(CPW)ラインを含むバラン。 - 前記二重Y型移行セクションが、連結されたスロットラインを含む請求項1のバラン。
- 前記連結されたスロットラインが、基材上にマウントした第1及び第2の各導体を含む請求項2のバラン。
- 前記第1信号トレースが、前記平衡ラインの中央導体である請求項1のバラン。
- 前記第1連結セクションが第1の金属製相互連結部を含み、前記第2連結セクションが第2の金属製相互連結部を含む請求項1のバラン。
- 前記第1連結セクションが第1マイクロストリップを含み、前記第2連結セクションが第2マイクロストリップを含む請求項1のバラン。
- 前記不平衡ラインへの電力入力及び前記平衡ラインからの電力出力が実質的に同じである請求項1のバラン。
- バラン回路であって、
第1中央導体及び第1及び第2の各コプレーナ導体を含む不平衡ラインと、
第2中央導体及び第3及び第4の各コプレーナ導体を含む平衡ラインと、
第1導体及び第2導体を含む二重Y型移行セクションと、
を含み、
前記第1導体が、前記第1中央導体を前記第3及び第4の各コプレーナ導体に連結し、
前記第2導体が、前記第1及び第2の各コプレーナ導体を前記第2中央導体に連結し、
前記第1導体が、第1連結ラインにより前記第3及び第4の各コプレーナ導体に連結され、
前記第1及び第2の各コプレーナ導体が、第2の連結ラインにより前記第2中央導体に連結され、
前記不平衡ラインが、不平衡のT字型のコプレーナ導波(CPW)ラインを含み、前記平衡ラインが、平衡のT字型のコプレーナ導波(CPW)ラインを含むバラン回路。 - 前記二重Y型移行セクションが、連結されたスロットラインを含む請求項8のバラン回路。
- 前記第1連結ラインが第1の金属製相互連結部を含み、前記第2連結ラインが第2の金属製相互連結部を含む請求項8のバラン回路。
- 前記第1連結ラインが第1マイクロストリップを含み、前記第2連結ラインが第2マイクロストリップを含む請求項8のバラン回路。
- 前記不平衡ラインへの電力入力及び前記平衡ラインからの電力出力が実質的に同じである請求項8のバラン回路。
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