JP2004088752A - Coupler - Google Patents
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Abstract
【課題】大きな結合度を有する結合器を提供する。
【解決手段】互いに平行な第1と第2の面を有する第1、第2誘電体基板141,142と、前記第1誘電体基板141の第1の面に形成された接地導体103と、前記第2誘電体基板142の第2の面上に、互いに電磁的に結合するよう近接する2本の結合用線路導体120,121とからなる結合器において、前記第2誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体150〜163、170〜183を前記2本の結合用線路導体120,121上に互いに電磁気的結合度を増すよう配置接続することにより、前記結合用線路導体120,121間の対向する面積を大きくし静電容量を増大するようにした。
【選択図】 図1A coupler having a high degree of coupling is provided.
A first dielectric substrate having first and second dielectric substrates parallel to each other; a ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate; A coupler comprising two coupling line conductors 120 and 121 which are close to each other so as to be electromagnetically coupled to each other on the second surface of the second dielectric substrate 142 and penetrate the second dielectric substrate. The via conductors 150 to 163 and 170 to 183 filled in the through-holes are arranged and connected on the two coupling line conductors 120 and 121 so as to increase the degree of electromagnetic coupling with each other. , 121 are increased to increase the capacitance.
[Selection diagram] Fig. 1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結合器に関し、マイクロ波回路における方向性結合器、またはフィルタに用いられる結合器に関するものであり、特にストリップラインを用いた場合に、大きな結合度を有する結合器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、結合器は、フィルタ回路、平衡型増幅器平衡型ミキサ、及びバランなどの種々のマイクロ波回路に適用されている。
図6は、従来の1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。
図6(c)は、従来の結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図6(a)は、図6(c)のA9−A10縦断面図、図6(b)は、図6(c)のA11−A12縦断面図である。また、図6(d)は、図6(c)のA1−A2横断面図、図6(e)は、図6(c)のA3−A4横断面図、図6(f)は、図6(c)のA5−A6横断面図、図6(g)は、図6(c)のA7−A8横断面図である。
【0003】
図6(a)、及び(b)に示すように、従来の結合器は、第1の誘電体基板601の下面に接地導体603が形成され、第2の誘電体基板602の上面に接地導体604が形成されている。
また、図6(e)及び(f)に示すように、前記第1誘電体基板601と前記第2誘電体基板602の間に、ストリップラインを用いた信号の信号入出力用線路導体612、613と、互いに電磁的に結合するように近接し、接地導体604の中心線に対して対称に形成された2本の結合用線路導体620、621とを形成している。
【0004】
また、前記第1誘電体基板601、及び前記第2誘電体基板602を貫通するスルーホール内において、ビア導体630、631、632、及び633が充填されている。
図6(a)及び(b)に示すように、該ビア導体630、631は、図6(c)のA7−A8線の位置で、また、該ビア導体632、633は、図6(c)のA1−A2線の位置で、前記結合用線路導体620と621の互いに対向しない先端部分を、接地導体604と接地導体603に短絡し、インターデジタル結合させる。
また、前記第1誘電体基板601、及び前記第2誘電体基板602の側面に、接地導体605、606、607、及び608を形成する。
【0005】
このように、従来の1/4波長先端短絡方結合線路を用いた結合器は、結合用線路導体620、621を接地導体603、604、605、606、607、及び608で囲み、ストリップラインを用いて構成されている。
従来の1/4波長先端短絡方結合線路を用いた結合器は、前記信号入出力用線路導体612、613を前記結合線路用導体620、621に互いに対向しない点対称で接続し、この接続した位置と前記結合線路用導体620、621の先端からの距離により入出力インピーダンスが決まる。
【0006】
また、プリント基板実装時の前記信号入出力用端面電極610、611を前記第1誘電体基板601、及び前記第2誘電体基板602の側面に形成し、それぞれ前記信号入出力用線路導体612、613に接続させる。
ここで、各結合用線路導体620、621は、1/4波長の長手方向の長さ、すなわち1/4λg(λgは管内波長である。)の長手方向の長さを有する。
【0007】
この従来例の1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器に対して、公知の偶奇直交モード励振法による準TEM近似(ジェイ・リード(J.Reed))や、「実用 マイクロ波技術講座−理論と実際―」(非特許文献1参照)に開示されている偶モード、奇モードの解析方法を用いて、解析を行うと、偶モードにおいては同相励振となり、一方、奇モードにおいては逆相励振となる。
【0008】
ここで、この結合線路の結合伝送線路の奇、偶各モード時の特性インピーダンスZodd、Zevenは〔数1〕及び〔数2〕で表される。
〔数1〕 Zodd=1/(Vp×(C1+2×C12)) [Ω]
〔数2〕 Zeven=1/(Vp×C1) [Ω]
なお、Vpは伝送路を電磁界が伝搬する速度である。また、C1はストリップラインである前記結合用線路導体620、621と前記接地導体603、604との間の単位長当りの静電容量であり、C12は、前記結合用線路導体620、621間単位長当りの静電容量である。
【0009】
上記特性インピーダンスZodd、Zevenを用いて、従来例の1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器の結合度Kは次式で表わすことができる。
〔数3〕 K=20log{(Zeven−Zodd)/(√2×(Zeven+Zodd))} [dB]
上記〔数3〕に〔数1〕、及び〔数2〕を代入することによって、結合度Kを示す次の〔数4〕を得る。
〔数4〕 K=20log{C12/(√2×(C1+C12))}
以上のように従来例の1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器の結合度Kは表される。
また、上記従来例に比較して大きな結合度を有する1/4波長結合線路型方向性結合器も提案されている(特許文献1)。
【0010】
【非特許文献1】
小西良弘,「実用 マイクロ波技術講座−理論と実際」,ケイラボ出版,2001年6月,第3巻
【特許文献1】
特開平6−350313号公報(第1−13頁)
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のストリップラインによる結合器では、2本の結合用線路導体620、621の間隔を極端に小さくしないと結合度Kを大きくすることができないという問題があった。しかし、製造上の問題点から2本の結合用線路導体620、621を配置することができる最小間隔の距離が限定されている。
また、最近、低温焼成セラミック(LTCC)が開発され、絶縁層を薄くし小型化することが可能となってきているが、絶縁層を薄くすると、ストリップラインである前記結合用線路導体620、621と前記接地導体603、604との間の単位長当りの静電容量であるC1が大きくなり、〔数4〕で示すように、更に結合線路の結合度Kが小さくなる。
【0012】
この問題点を解決するために、上記従来例より改善された1/4波長結合線路型方向性結合器が提案されている(特許文献1)。
【0013】
しかしながら、上記公報に開示された従来例は、主にマイクロストリップによる線路導体に関するものであるが、他からの電磁妨害を受けやすく、上記1/4波長結合線路型方向性結合器の上下に部品を配置できないため高密度実装に不向きであり、小型化できないという問題があった。
【0014】
本発明は、上記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、従来例と比較して小型で高密度実装可能な、結合度Kが大きい結合器を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
前記従来の課題を解決するために、本発明の請求項1による結合器は、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア導体とを備えたことを特徴とするものである。
【0016】
また、本発明の請求項2記載の結合器は、請求項1記載の結合器において、前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第3誘電体基板を形成し、該第3誘電体基板の第2の面に接地導体を形成してなることを特徴とするものである。
【0017】
また、本発明の請求項3記載の結合器は、請求項1記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第2誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記2つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものであることを特徴とするものである。
【0018】
また、本発明の請求項4記載の結合器は、請求項2記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第3誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第3誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものであることを特徴とするものである。
【0019】
また、本発明の請求項5記載の結合器は、請求項3または4記載の結合器において、前記2つ又は3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向する先端を、前記第1誘電体基板の第1の面、或いは前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第3誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、コムライン結合されてなるものであることを特徴とするものである。
【0020】
また、本発明の請求項6記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、等間隔に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0021】
また、本発明の請求項7記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0022】
また、本発明の請求項8記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0023】
また、本発明の請求項9記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合線路導体間の中心線に近接する側に、等間隔で、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0024】
また、本発明の請求項10記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、疎部と密部を有するように配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0025】
また、本発明の請求項11記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、複数の前記ビア導体を1組とする密部が間欠的に配置されるように配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0026】
また、本発明の請求項12記載の結合器は、請求項11記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0027】
また、本発明の請求項13記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、それぞれ互いに対向するように折線状に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0028】
また、本発明の請求項14記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、それぞれ互いに対向するように千鳥状に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0029】
また、本発明の請求項15記載の結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第1誘電体基板の第2の面と、前記第2誘電体基板の第1の面との間に2本の第2線路導体をさらに有し、前記2本の結合用線路導体と前記2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が前記結合用線路導体と前記第2線路導体により挟まれ、接続されていることを特徴とするものである。
【0030】
また、本発明の請求項16記載の結合器は、請求項9記載の結合器において、前記第1誘電体基板の第2の面と、前記第2誘電体基板の第1の面との間に2本の第2線路導体をさらに有し、前記2本の結合用線路導体と前記2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が前記結合用線路導体と前記第2線路導体により挟まれ、接続されていることを特徴とするものである。
【0031】
また、本発明の請求項17記載の結合器は、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板と、前記第2誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第3誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、前記第2誘電体基板、または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア導体とを備えたことを特徴とするものである。
【0032】
また、本発明の請求項18記載の結合器は、請求項17記載の結合器において、前記第3誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面と第2の面を有する第4誘電体基板を形成し、該第4誘電体基板の第2の面に接地導体を形成することを特徴とするものである。
【0033】
また、本発明の請求項19記載の結合器は、請求項17記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第3誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものであることを特徴とするものである。
【0034】
また、本発明の請求項20記載の結合器は、請求項18記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第4誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記4つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第4誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものであることを特徴とするものである。
【0035】
また、本発明の請求項21記載の結合器は、請求項19または20記載の結合器において、前記3つ又は4つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向する先端を、前記第1誘電体基板の第1の面或いは、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第4誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、コムライン結合されたものであることを特徴とするものである。
【0036】
また、本発明の請求項22記載の結合器は、請求項19乃至21の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記第2誘電体基板に充填されたビア導体と、前記第3誘電体基板に充填されたビア導体とが交互に配置されるように配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0037】
また、本発明の請求項23記載の結合器は、請求項22記載の結合器において、前記第2誘電体基板または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、等間隔で、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであることを特徴とするものである。
【0038】
また、本発明の請求項24記載の結合器は、請求項9、11、14、16または23記載の結合器において、該結合器を、フィルタとして用いることを特徴とするものである。
【0039】
また、本発明の請求項25に記載の結合器は、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、前記第1誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、前記第1誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に前記第1誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア誘電体とを備えた、ことを特徴とする。
【0040】
また、本発明の請求項26に記載の結合器は、請求項25記載の結合器において、前記第1誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板を形成し、該第2誘電体基板の第2の面に接地導体を形成してなる、ことを特徴とする。
【0041】
また、本発明の請求項27に記載の結合器は、請求項26記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に前記第2誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア誘電体とを形成してなる、ことを特徴とする。
【0042】
また、本発明の請求項28に記載の結合器は、請求項25記載の結合器において、前記第1誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記1つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものである、ことを特徴とする。
【0043】
また、本発明の請求項29に記載の結合器は、請求項27記載の結合器において、前記第1、2誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記2つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第2誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものである、ことを特徴とする。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。
図1(c)は、本発明の実施の形態1による結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図1(a)は、図1(c)のA9−A10縦断面図、図1(b)は、図1(c)のA11−A12縦断面図である。また、図1(d)は、図1(c)のA1−A2横断面図、図1(e)は、図1(c)のA3−A4横断面図、図1(f)は、図1(c)のA5−A6横断面図、図1(g)は、図1(c)のA7−A8横断面図である。
【0045】
図1(a)、及び(b)に示すように、第1、第2、第3の誘電体基板141、142、143は、それぞれ互いに平行な第1の面(下面)、及び第2の面(上面)を有している。本発明の実施の形態1による結合器は、該第1の誘電体基板141の下面に接地導体103が形成され、第3の誘電体基板143の上面に接地導体104が形成されている。
【0046】
また、図1(e)及び(f)に示すように、第3誘電体基板143の下面と、第2誘電体基板142の上面との間に、ストリップラインを用いた信号の信号入出力用線路導体112、113と、互いに電磁的に結合するように近接し、接地導体104の中心線に対して対称に形成された2本の結合用線路導体120、121とを形成している。
【0047】
ここで、結合用線路導体120、121は、1/4波長の長手方向の長さ、すなわち1/4λg(λgは管内波長)の長手方向の長さを有し、この周波数にて共振が発生する。
第1、第2、第3誘電体基板141〜143を貫通するスルーホール内では、ビア導体130〜132、及びビア導体133〜135が充填されている。
【0048】
図1(c)及び(g)に示すように、ビア導体130〜132は、図1(c)のA7−A8線の位置で、また、図1(b)、(c)、及び(d)に示すように、ビア導体133〜135は図1(c)のA1−A2線の位置で、結合用線路導体120、121の互いに対向しない先端部分を、接地導体104、及び接地導体103に短絡して、インターデジタル結合する。
そして、結合用線路導体120、121は、前述したように1/4波長の長手方向の長さを有するため、1/4波長である周波数で共振し、該共振周波数において、バンドパスフィルタとして動作する。
【0049】
また、第1、第2、第3誘電体基板141〜143の側面には、図(a)、(b)に示す接地導体105、106、及び図(d)〜(g)に示す接地導体107、108を形成し、結合用線路導体120、121を接地導体105〜108で囲むこと、つまりストリップラインを用いることにより、他からの電磁妨害を受けにくくなり、高密度に部品を配置でき、装置の小型化が可能となる。
【0050】
信号入出力用線路導体112、113は、図(c)に示すように、結合用線路導体120、121に互いに対向しないように、つまり点対称状に接続し、この接続した位置と結合用線路導体120、121の先端からの距離で入出力インピーダンスが決まる。
また、図(e)、(f)に示すようにプリント基板実装時の信号入出力用端面電極110、111を第1、第2、第3誘電体基板141〜143の側面に形成し、信号入出力用線路用導体112、113に接続させる。
【0051】
また、図1(c)に示すように、第2誘電体基板142を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体150〜163は、図1(a)に示すように結合用線路導体121上に配置接続され、同様に第2誘電体基板142を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体170〜183は、結合用線路導体120上に配置接続(図示せず)される。
【0052】
ここで、ビア導体150〜163、及びビア導体170〜183の配置接続方法は、図1(a)及び(c)に示すように、結合用線路導体120、121の長手方向に沿って、等間隔で、一直線に、ビア導体150〜163とビア導体170〜183とが互いに近接かつ対向するように配置接続する。
【0053】
具体的には、図1(c)に示すように、ビア導体150〜163は、結合用線路導体121の中心線(A11−A12線)上よりも、2本の結合用線路導体120、121間の中心側のA9−A10線上に配置する。
つまり、ビア導体150〜163、及びビア導体170〜183は、それぞれ結合用線路導体120、121の各中心よりも、2本の結合用線路導体120、121間の中心側に近づけ、結合用線路導体120、121の長手方向に沿って、直線状に一様かつ高密度に、互いが対向するよう配置する。
そして、以上のような構成により、図1に示す1/4波長先端短絡型結合線路を用いたインターデジタルフィルタである結合器を得る。
【0054】
次に、以上のように構成された1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器について、動作、及び作用を説明する。
LTCCを用いた基板において、ビア導体150〜163、170〜183の上下方向の長さ、つまり誘電体基板の厚みは数十〜百ミクロンであり、一方、結合用線路導体120、121の厚みは数ミクロンなので、ビア導体150〜163、170〜183の上下方向の長さは結合用線路導体120、121の厚みに比べ、十分大きい。そのため、ビア導体150〜163、170〜183を配置接続することにより、偶モード時に、結合用線路導体120、121と接地導体103〜108との間の、〔数1〕、〔数2〕、〔数4〕に示す静電容量C1が大きくなる以上に、奇モード時に、結合用線路導体120と121間の対向する面積が増加し、〔数1〕、〔数4〕に示す静電容量C12が増大する。
【0055】
従って、(数4)から明らかなように、本実施の形態1による結合器は、結合線路の結合度Kを増大させることができる。
さらに、対向するビア導体150〜163、170〜183を近接させることで、より大きな結合度を得ることができる。
【0056】
以上のように本実施の形態1による結合器によれば、ビア導体を結合線路上に配置接続することにより、静電容量C12を増大させることになり、結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域の幅を広げることができ、さらに多層の高密度実装が可能である。
【0057】
また、本実施の形態1による結合器では、対向する多数の高密度なビア導体を出来るだけ近くに配置することにより、さらに強い結合度を得ることができる。これら結合線路の特性は、例えばFDTD法、有限要素法などの解析法を用いて確認することができる。
【0058】
なお、本実施の形態1では、第3の誘電体基板143と、接地導体104を備えるようにしたが、該第3の誘電体基板143、及び接地導体104を無くし、マイクロストリップラインで構成される結合線路で構成してもよい。
また、本実施の形態1では、ビア導体130〜135により、結合用線路導体120、121の互いに対向する先端部分を、接地導体103、104に短絡し、コムライン結合させてもよい。なお、この場合には、1/4波長先端短絡型結合線路を用いたコムラインフィルタである結合器を得ることができる。
【0059】
また、本実施の形態1ではビア導体130〜135を備えるようにしたが、該ビア導体130〜135を無くし、結合用線路導体120、121を方向性結合器に用いてもよい。
【0060】
また、実施の形態1では、結合用線路導体120、121の長手方向の長さを1/4波長、すなわち1/4λg(λgは管内波長)としたが、これは結合用線路導体120、121の開放端にコンデンサーを付けることにより、1/4λgより短くすることができる。
また、実施の形態1では、接地導体104の中心線に対して対称に2本の結合用線路導体120、121を形成しているが、2本の結合用線路導体120、121を接地導体104の中心に形成する必要はなく、任意の位置に配置しても同様の性能を得ることができる。
【0061】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。なお、ビア導体230〜232、233〜235、250〜261、270〜281以外に関する構成は、実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。
【0062】
図2(c)は、本発明の実施の形態2による結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図2(a)は、図2(c)のA9−A10縦断面図、図2(b)は、図2(c)のA11−A12縦断面図である。また、図2(d)は、図2(c)のA1−A2横断面図、図2(e)は、図2(c)のA3−A4横断面図、図2(f)は、図2(c)のA5−A6横断面図、図2(g)は、図2(c)のA7−A8横断面図である。
【0063】
本発明の実施の形態2では、結合用線路導体220、221上に配置接続するビア導体250〜261、270〜281の配置法が、上記実施の形態1による結合器と異なり、2本の結合用線路導体220、221上に、疎部と密部とが形成される様に、第2誘電体基板242を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体250〜261、270〜281を間欠的で不均一に配置接続したことを特徴とする。
なお、本実施の形態2では、密に配置接続した複数のビア導体を1組として密部を形成し、該密部を間欠的に配置して前記密部間に疎部を形成する。
【0064】
具体的には、図2(c)に示すように、例えば、ビア導体250〜261のうち、ビア導体250〜252、253〜255、256〜258、及び259〜261のそれぞれ3個のビア導体を1組として密に配置し、前記密に配置された1組のビア導体である密部の間隔を広くとるようにする。
このように配置したビア導体をさらに長蛇で高密度に配置すると、特にLTCCでは、絶縁体である誘電基板に歪みが生じてクラックが入ることを防止できる。
【0065】
さらに、実施の形態1と同じく、偶モード時に結合用線路導体220、221と接地導体203〜208との間の、〔数1〕、〔数2〕、〔数4〕に示す静電容量C1が大きくなる以上に、奇モード時に結合用線路導体220と221間の対向する面積が増加し、〔数1〕、〔数4〕に示す静電容量C12が増大する。従って、〔数4〕から明らかなように、本実施の形態2による結合器は、結合線路の結合度Kを増大させることができる。
【0066】
このように本実施の形態2による結合器によれば、2本の結合用線路導体上に、3つのビア導体を1組とする密部を間欠的に配置したので、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装が可能である。
【0067】
(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3における1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。なお、ビア導体330〜332、333〜335、350〜362、370〜382以外に関する構成は、実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。
【0068】
図3(c)は、本発明の実施の形態3による結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図3(a)は、図3(c)のA9−A10縦断面図、図3(b)は、図3(c)のA11−A12縦断面図である。また、図3(d)は、図3(c)のA1−A2横断面図、図3(e)は、図3(c)のA3−A4横断面図、図3(f)は、図3(c)のA5−A6横断面図、図3(g)は、図3(c)のA7−A8横断面図である。
【0069】
本発明の実施の形態3による結合器は、結合用線路導体320、321上に配置接続するビア導体350〜362、370〜382の配置法が実施の形態1と異なり、第2誘電体基板342を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体350〜362、370〜382を2本の結合用線路導体320、321上のそれぞれに、折れ線状に互いに対向するように配置接続したことを特徴とする。
【0070】
本発明の実施の形態3では、図3(c)に示すように、結合用線路導体320と321上にビア導体350〜362とビア導体370〜382とをそれぞれ千鳥状に配置し、結合用線路導体320と321上にそれぞれ配置されたビア導体350〜362とビア導体370〜382とがそれぞれ対向するようにする。
【0071】
このようにビア導体を千鳥状に配置するとビア導体間隔を広く取ることができ、さらに長蛇で高密度に配置すると、特にLTCCでは、絶縁体である誘電基板に歪みが生じてクラックが入ることを防止できる。
【0072】
さらに、実施の形態1と同じく、偶モード時に結合用線路導体320、321と接地導体303〜308との間の、〔数1〕、〔数2〕、〔数4〕に示す静電容量C1が大きくなる以上に、奇モード時に結合用線路導体320、321間の対向する面積が増加するので、〔数1〕、〔数4〕に示す静電容量C12が増大する。
【0073】
従って、〔数4〕から明らかなように、本実施の形態3による結合器は、結合線路の結合度Kを増大させることができる。
このように本実施の形態3による結合器によれば、ビア導体を千鳥状に配置したので、ビア導体間隔を広く取ることができ、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装が可能である。
【0074】
(実施の形態4)
図4は、本発明の実施の形態4における1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。なお、ビア導体430〜432、433〜435、450〜463、470〜483、及び第2線路導体422、423以外に関する構成は、実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。
【0075】
図4(c)は、本発明の実施の形態4による結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図4(a)は、図4(c)のA9−A10縦断面図、図4(b)は、図4(c)のA11−A12縦断面図である。また、図4(d)は、図4(c)のA1−A2横断面図、図4(e)は、図4(c)のA3−A4横断面図、図4(f)は、図4(c)のA5−A6横断面図、図4(g)は、図4(c)のA7−A8横断面図である。
【0076】
本発明の実施の形態4では、実施の形態1の構成と異なり、2本の第2線路導体422、423を第2誘電体基板442の下面と、第1誘電体基板441の上面との間に形成し、2本の結合用線路導体421、420と、2本の第2線路導体422、423が個々に導通している。
【0077】
また、本実施の形態4では、図4(d)〜(g)で示すように、第2線路導体422、423が、結合用線路導体420、421とそれぞれ平行に第2誘電体基板442の下面と、第1誘電体基板441の上面との間の層に配置されている。
【0078】
また、第2誘電体基板442を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体450〜463、470〜483は、第2線路導体422、423と結合用線路導体420、421にそれぞれ挟まれ、接続されている。
ビア導体450〜463、及びビア導体470〜483の配置接続方法は、図4(c)に示すように、実施の形態1の場合と同様、等間隔で、互いに近接して対向するように配置接続する。
【0079】
このようにビア導体、結合用線路導体、及び第2線路導体を配置することによりビア導体間隔を広く取れ、さらにビア導体を長蛇で高密度に配置すると、特にLTCCでは、絶縁体である誘電基板に歪みが生じ、クラックが入ることを防止できる。
【0080】
さらに、実施の形態1と同じく、偶モード時に結合用線路導体420、421と接地導体403〜408との間の、〔数1〕、〔数2〕、〔数4〕に示す静電容量C1が大きくなる以上に、奇モード時に結合用線路導体420、421間の対向する面積が増加するので、〔数1〕、〔数4〕に示す静電容量C12が増大する。
従って、〔数4〕から明らかなように、本実施の形態4による結合器は、結合線路の結合度Kを増大させることができる。
【0081】
このように本実施の形態4による結合器によれば、2本の結合用線路導体と2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が結合用線路導体と第2線路導体により挟まれ、接続されているので、ビア導体間隔を広く取ることができ、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装が可能である。
【0082】
(実施の形態5)
図5は、本発明の実施の形態5における1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。なお、ビア導体530〜533、534〜537、550〜563、570〜583、及び第4誘電体基板543以外に関する構成は、実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。
【0083】
図5(c)は、本発明の実施の形態5による結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図5(a)は、図5(c)のA9−A10縦断面図、図5(b)は、図5(c)のA11−A12縦断面図である。また、図5(d)は、図5(c)のA1−A2横断面図、図5(e)は、図5(c)のA3−A4横断面図、図5(f)は、図5(c)のA5−A6横断面図、図5(g)は、図5(c)のA7−A8横断面図である。
【0084】
本実施の形態5では、実施の形態1の構成と異なり、互いに平行な第1の面(下面)と第2の面(上面)を有する第4誘電体基板543を、第3誘電体基板542の第2の面上に形成して接地導体504を第4誘電体基板543の第2の面に形成する。そして、第2、第3の誘電体基板541、542の二層に、それぞれ結合度強化用のビア導体を形成することを特徴とする。
【0085】
実施の形態5では、図5(a)及び(c)に示すように、結合用線路導体520と521上に、第2誘電体基板541を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体と、第3誘電体基板542を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体とを、交互に配置接続する。
【0086】
つまり、ビア導体550〜563のうちの、第3誘電体基板542側のビア導体550、552、554、556、558、560、562と、第2誘電体基板541側のビア導体551、553、555、557、559、561、563とを結合用線路導体521の長手方向に沿って、交互に配置接続するとともに、ビア導体570〜583のうちの第3誘電体基板542側のビア導体571、573、575、577、579、581、583と、第2誘電体基板541側のビア導体570、572、574、576、578、580、582とを結合用線路導体520の長手方向に沿って、交互に配置接続する。
【0087】
このようにビア導体、及び誘電体基板を配置したことにより、ビア導体間隔を広く取れ、さらにビア導体を長蛇で高密度に配置すると、特にLTCCでは、絶縁体である誘電基板に歪みが生じ、クラックが入ることを防止できる。
【0088】
さらに、実施の形態1と同じく、偶モード時に結合用線路導体520、521と接地導体503〜508との間の、〔数1〕、〔数2〕、〔数4〕に示す静電容量C1が大きくなる以上に、奇モード時に結合用線路導体520、521間の対向する面積が増加するので、〔数1〕、〔数4〕に示す静電容量C12が増大する。
【0089】
従って、〔数4〕から明らかなように、本実施の形態5による結合器は、結合線路の結合度Kを増大させることができる。
【0090】
このように本実施の形態5による結合器によれば、誘電体基板を4層にし、2本の結合用線路導体のそれぞれに沿って、第2、第3の誘電体基板の二層に交互にビア導体を形成するようにしたので、ビア導体間隔を広く取ることができ、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装が可能である。
【0091】
(実施の形態6)
図7は、本発明の実施の形態6における1/4波長先端短絡型結合線路を用いた結合器を示す図である。なお、ビア誘電体744〜757、786〜799、以外に関する構成は、従来例図6と同様であり、その説明を省略する。
図7(c)は、本発明の実施の形態6による結合器を上から見た平面図であり、上方から見えない部分は破線で示す。図7(a)は、図7(c)のA9−A10縦断面図である。また、図7(d)は、図7(c)のA1−A2横断面図、図7(e)は、図7(c)のA3−A4横断面図、図7(f)は、図7(c)のA5−A6横断面図、図7(g)は、図7(c)のA7−A8横断面図である。
【0092】
本実施の形態6では、従来例の構成と異なり、第1、第2の誘電体基板736、737の二層に、それぞれ結合度強化用のビア誘電体を形成することを特徴とする。
【0093】
実施の形態6では、図7(a)及び(c)に示すように、結合用線路導体720と721上に、第1誘電体基板736を貫通するスルーホール内に、第1の誘電体基板736より低い誘電率の誘電体を充填されたビア誘電体744〜757、772〜785と、第2誘電体基板737を貫通するスルーホール内に、第2の誘電体基板737より低い誘電率の誘電体を充填されたビア誘電体758〜771、786〜799とを、配置接続する。
【0094】
さらに、実施の形態1と同じく、偶モード時に結合用線路導体720、721と接地導体703〜708との間の、〔数1〕、〔数2〕、〔数4〕に示す静電容量C1が小さくなるが、奇モード時に結合用線路導体720、721間の、〔数1〕、〔数4〕に示す静電容量C12は同じである。
従って、〔数4〕から明らかなように、本実施の形態5による結合器は、結合線路の結合度Kを増大させることができる。
【0095】
このように本実施の形態6による結合器によれば、2本の結合用線路導体のそれぞれに沿って、第1、第2の誘電体基板の二層に誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填したビア誘電体を形成するようにしたので、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装が可能である。
【0096】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明の請求項1による結合器は、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア導体とを備えるようにしたので、偶モード時、前記結合用線路導体と接地導体との間の静電容量が大きくなる以上に、奇モード時、前記結合用線路導体間の対向する面積が増えることにより結合器の結合度を増大させることができるという効果がある。
【0097】
また、本発明の請求項2による結合器は、請求項1記載の結合器において、前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第3誘電体基板を形成し、該第3誘電体基板の第2の面に接地導体を形成してなるようにしたので、接地導体で囲むことにより、他からの電磁妨害を受けにくくなり、高密度に部品を配置でき、装置の小型化を可能にすることができるという効果がある。
【0098】
また、本発明の請求項3による結合器は、請求項1記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第2誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記2つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものであるので、インターデジタルフィルタを構成することができる。
【0099】
また、本発明の請求項4による結合器は、請求項2記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第3誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第3誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものであるので、インターデジタルフィルタを構成することができる。
【0100】
また、本発明の請求項5による結合器は、請求項3または4記載の結合器において、前記2つ又は3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向する先端を、前記第1誘電体基板の第1の面、或いは前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第3誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、コムラインフィルタを構成することができる。
【0101】
また、本発明の請求項6による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、等間隔に配置接続されたものであるので、ビア導体を均一に高密度に配置することができるという効果がある。
【0102】
また、本発明の請求項7による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであるので、ビア導体を均一に高密度に、結合用線路導体上に配置することができるという効果がある。
【0103】
また、本発明の請求項8による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に配置接続されたものであるので、対向する多数の高密度なビア導体を出来るだけ近くに配置することによりさらに強い結合度を得ることができるという効果がある。
【0104】
また、本発明の請求項9による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、等間隔で、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであるので、対向する多数の高密度なビア導体を出来るだけ近くに配置することによりさらに強い結合度を得ることができるという効果がある。
【0105】
また、本発明の請求項10による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、疎部と密部を有するように配置接続されたものであるので、結合用線路導体上の一部分にビア導体を高密度に配置することができるという効果がある。
【0106】
また、本発明の請求項11による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、複数の前記ビア導体を1組とする密部が間欠的に配置されるように配置接続されたものであるので、結合用線路導体上の一部分にビア導体を高密度に配置することができ、特にLTCCでは、絶縁体である誘電基板に歪みが生じ、クラックが入ることを防止することができるという効果がある。また、偶モード時、前記結合用線路導体と接地導体との間の静電容量が大きくなる以上に、奇モード時、前記結合用線路導体間の対向する面積が増えることにより結合器の結合度を増大させることができるという効果がある。
【0107】
また、本発明の請求項12による結合器は、請求項11記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであるので、対向する多数の高密度なビア導体を出来るだけ近くに配置することによりさらに強い結合度を得ることができるという効果がある。
【0108】
また、本発明の請求項13による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、それぞれ互いに対向するように折線状に配置接続されたものであるので、ビア導体の間隔を広く取ることができ、特にLTCCでは、絶縁体である誘導基板に歪が生じてクラックが入ることを防止できる。また、偶モード時、前記結合用線路導体と接地導体との間の静電容量が大きくなる以上に、奇モード時、前記結合用線路導体間の対向する面積が増えることにより結合器の結合度を増大させることができるという効果がある。
【0109】
また、本発明の請求項14による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、それぞれ互いに対向するように千鳥状に配置接続されたものであるので、ビア導体の間隔を広く取ることができ、特にLTCCでは、絶縁体である誘導基板に歪が生じてクラックが入ることを防止できる。また、偶モード時、前記結合用線路導体と接地導体との間の静電容量が大きくなる以上に、奇モード時、前記結合用線路導体間の対向する面積が増えることにより結合器の結合度を増大させることができるという効果がある。
【0110】
また、本発明の請求項15による結合器は、請求項3乃至5の何れかに記載の結合器において、前記第1誘電体基板の第2の面と、前記第2誘電体基板の第1の面との間に2本の第2線路導体をさらに有し、前記2本の結合用線路導体と前記2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が前記結合用線路導体と前記第2線路導体により挟まれ、接続されているので、ビア導体間隔を広く取ることができ、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装ができるという効果がある。
【0111】
また、本発明の請求項16による結合器は、請求項9記載の結合器において、前記第1誘電体基板の第2の面と、前記第2誘電体基板の第1の面との間に2本の第2線路導体をさらに有し、前記2本の結合用線路導体と前記2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が前記結合用線路導体と前記第2線路導体により挟まれ、接続されているので、ビア導体間隔を広く取ることができ、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、しかも多層の高密度実装ができるという効果がある。
【0112】
また、本発明の請求項17による結合器は、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板と、前記第2誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第3誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、前記第2誘電体基板、または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア導体とを備えるようにしたので、偶モード時、前記結合用線路導体と接地導体との間の静電容量が大きくなる以上に、奇モード時、前記結合用線路導体間の対向する面積が増えることにより結合器の結合度を増大させることができるという効果がある。
【0113】
また、本発明の請求項18による結合器は、請求項17記載の結合器において、前記第3誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面と第2の面を有する第4誘電体基板を形成し、該第4誘電体基板の第2の面に接地導体を形成するようにしたので、接地導体で囲むことにより、他からの電磁妨害を受けにくくなり、高密度に部品を配置でき、装置の小型化を可能にすることができるという効果がある。
【0114】
また、本発明の請求項19による結合器は、請求項17記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第3誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものであるので、インターデジタルフィルタを構成することができる。
【0115】
また、本発明の請求項20による結合器は、請求項18記載の結合器において、前記第1誘電体基板から前記第4誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記4つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第4誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものであるので、インターデジタルフィルタを構成することができる。
【0116】
また、本発明の請求項21による結合器は、請求項19または20記載の結合器において、前記3つ又は4つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向する先端を、前記第1誘電体基板の第1の面或いは、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第4誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、コムライン結合されたものであるので、コムラインフィルタを構成することができる。
【0117】
また、本発明の請求項22による結合器は、請求項19乃至21の何れかに記載の結合器において、前記第2誘電体基板または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記第2誘電体基板に充填されたビア導体と、前記第3誘電体基板に充填されたビア導体とが交互に配置されるように配置接続されたものであるので、ビア導体の間隔を広く取ることができるという効果がある。
【0118】
また、本発明の請求項23による結合器は、請求項22記載の結合器において、前記第2誘電体基板または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、等間隔で、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものであるので、ビア導体間隔を広く取れ、長蛇で高密度に配置すると、特にLTCCでは、絶縁体である誘電基板に歪みが生じ、クラックが入ることを防止することができるという効果がある。また、偶モード時、前記結合用線路導体と接地導体との間の静電容量が大きくなる以上に、奇モード時、前記結合用線路導体間の対向する面積が増えることにより結合器の結合度を増大させることができるという効果がある。
【0119】
また、本発明の請求項24による結合器は、請求項9、11、14、16または23記載の結合器において、該結合器をフィルタとして用いるようにしたので、例えばバンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域の幅を広げることができ、しかも多層の高密度実装が可能となる。
【0120】
また、本発明の請求項25による結合器は、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、前記第1誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、前記第1誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に前記第1誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア誘電体とを備えたことから、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、多層の高密度実装が可能である。
【0121】
また、本発明の請求項26による結合器は、請求項25記載の結合器において、前記第1誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板を形成し、該第2誘電体基板の第2の面に接地導体を形成してなることから、接地導体で囲むことにより、他からの電磁妨害を受けにくくなり、高密度に部品を配置でき、装置の小型化を可能にすることができるという効果がある。
【0122】
また、本発明の請求項27による結合器は、請求項26記載の結合器において、前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に前記第2誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア誘電体とを形成してなることから、結合線路の結合度Kを増大させ、バンドパスフィルタに用いた場合、通過帯域を広げることができ、多層の高密度実装が可能である。
【0123】
また、本発明の請求項28による結合器は、請求項25記載の結合器において、前記第1誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記1つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものであることから、インターデジタルフィルタを構成することができる。
【0124】
また、本発明の請求項29による結合器は、請求項27記載の結合器において、前記第1、2誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、前記2つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第2誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものであることから、インターデジタルフィルタを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による結合器を示す縦断面図(図(a)及び(b))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【図2】本発明の実施の形態2による結合器を示す縦断面図(図(a)及び(b))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【図3】本発明の実施の形態3による結合器を示す縦断面図(図(a)及び(b))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【図4】本発明の実施の形態4による結合器を示す縦断面図(図(a)及び(b))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【図5】本発明の実施の形態5による結合器を示す縦断面図(図(a)及び(b))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【図6】従来の結合器を示す縦断面図(図(a)及び(b))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【図7】本発明の実施の形態6による結合器を示す縦断面図(図(a))、上から見た平面図(図(c))、及び横断面図(図(d)、(e)、(f)、及び(g))である。
【符号の説明】
141、241、341、441、540、601、736 第1誘電体基板
142、242、342、442、541、602、737 第2誘電体基板
143、243、343、443、542 第3誘電体基板
103〜108、203〜208、303〜308、403〜408、503〜508、603〜608、703〜708 接地導体
130〜135、150〜163、170〜183、230〜235、250〜261、270〜281、330〜335、350〜362、370〜382、430〜435、450〜463、470〜483、530〜537、550〜563、570〜583、630〜633、731,732、734,735 ビア導体
110、111、210、211、310、311、410、411、510、511、610、611、710、711 信号入出力用端面電極
112、113、212、213、312、313、412、413、512、513、612、613、712、713 信号入出力用線路導体
120、121、220、221、320、321、420、421、520、521、620、621、720、721 結合用線路導体
422、423 第2線路導体
543 第4誘電体基板
744〜757、758〜771、772〜785、786〜799 ビア誘電体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coupler, and more particularly to a coupler used for a directional coupler in a microwave circuit or a filter, and particularly to a coupler having a large coupling degree when a strip line is used.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, couplers have been applied to various microwave circuits such as filter circuits, balanced amplifier balanced mixers, and baluns.
FIG. 6 is a diagram showing a coupler using a conventional 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line.
FIG. 6C is a plan view of the conventional coupler viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. 6A is a vertical cross-sectional view of A9-A10 in FIG. 6C, and FIG. 6B is a vertical cross-sectional view of A11-A12 in FIG. 6C. 6D is a cross-sectional view taken along line A1-A2 in FIG. 6C, FIG. 6E is a cross-sectional view taken along line A3-A4 in FIG. 6C, and FIG. 6 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 6 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 6 (c).
[0003]
As shown in FIGS. 6A and 6B, in the conventional coupler, a
As shown in FIGS. 6E and 6F, a signal input /
[0004]
In addition, via
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
In addition,
[0005]
As described above, in the coupler using the conventional 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line, the
In a conventional coupler using a quarter-wavelength front-end short-circuited coupling line, the signal input /
[0006]
Further, the signal input / output
Here, each of the
[0007]
A quasi-TEM approximation using a known even-odd orthogonal mode excitation method (J. Reed) or a "practical microwave technology" When the analysis is performed using the even-mode and odd-mode analysis method disclosed in “Lecture—Theory and Practice—” (see Non-Patent Document 1), in-phase excitation occurs in the even mode, while in the odd mode, Excitation phase is reversed.
[0008]
Here, the characteristic impedances Zodd and Zeven of the coupled transmission line in the odd and even modes are represented by [Equation 1] and [Equation 2].
[Equation 1] Zodd = 1 / (Vp × (C1 + 2 × C12)) [Ω]
[Equation 2] Zero = 1 / (Vp × C1) [Ω]
Vp is the speed at which the electromagnetic field propagates through the transmission path. C1 is the capacitance per unit length between the
[0009]
Using the characteristic impedances Zodd and Zeven, the coupling degree K of the coupler using the conventional 1/4 wavelength short-circuited coupling line can be expressed by the following equation.
[Equation 3] K = 20 log {(Zeven-Zodd) / ({2 × (Zeven + Zodd))} [dB]
By substituting [Equation 1] and [Equation 2] into [Equation 3], the following [Equation 4] indicating the degree of coupling K is obtained.
[Equation 4] K = 20log {C12 / ({2 × (C1 + C12))}}
As described above, the coupling degree K of the coupler using the conventional 1/4 wavelength short-circuited coupling line is represented.
Further, a quarter-wavelength coupled line type directional coupler having a larger coupling degree than the above-mentioned conventional example has been proposed (Patent Document 1).
[0010]
[Non-patent document 1]
Yoshihiro Konishi, "Practical Microwave Technology Course-Theory and Practice", Keilabo Publishing, June 2001, Volume 3
[Patent Document 1]
JP-A-6-350313 (pages 1-13)
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional coupler using a stripline has a problem that the coupling degree K cannot be increased unless the interval between the two
Recently, low-temperature fired ceramics (LTCC) have been developed and it has become possible to make the insulating layer thinner and smaller. However, when the insulating layer is made thinner, the
[0012]
In order to solve this problem, a quarter-wavelength coupled line type directional coupler improved from the above-mentioned conventional example has been proposed (Patent Document 1).
[0013]
However, although the prior art disclosed in the above publication mainly relates to a line conductor made of a microstrip, it is susceptible to electromagnetic interference from other parts, and components are provided above and below the 波長 wavelength coupling line type directional coupler. However, it is not suitable for high-density mounting because it cannot be arranged, and there is a problem that it cannot be downsized.
[0014]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and has as its object to provide a coupler having a high degree of coupling K, which is small and can be mounted at a high density as compared with the conventional example. I do.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the conventional problem, a coupler according to
[0016]
A coupler according to a second aspect of the present invention is the coupler according to the first aspect, wherein a first surface and a second surface parallel to each other are provided on the second surface of the second dielectric substrate. And a ground conductor is formed on the second surface of the third dielectric substrate.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the coupler according to the first aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the second dielectric substrate. The via conductor filled in the through-hole penetrating the two substrates is formed such that the ends of the two coupling line conductors that do not face each other are formed on the first surface of the first dielectric substrate. It is characterized by being short-circuited to a ground conductor and interdigitally coupled.
[0018]
A coupler according to a fourth aspect of the present invention is the coupler according to the second aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole extending from the first dielectric substrate to the third dielectric substrate. The via conductor filled in the through-hole penetrating the three substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the third surface. It is characterized by being short-circuited to a ground conductor formed on the second surface of the dielectric substrate and interdigitally coupled.
[0019]
The coupler according to claim 5 of the present invention is the coupler according to claim 3 or 4, wherein the via conductor filled in a through hole penetrating the two or three substrates is the two conductors. Opposite ends of the coupling line conductors are formed on the first surface of the first dielectric substrate, or the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the third dielectric substrate. A short circuit to the ground conductor, and a comb line coupling.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein the plurality of vias are filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. The conductor is arranged and connected at equal intervals on the two coupling line conductors.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein a plurality of vias are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. The conductor is arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction on the two coupling line conductors.
[0022]
The coupler according to claim 8 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein the plurality of vias are filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. The conductor is arranged and connected on the side of the two coupling line conductors facing each other on the side close to the center line between the two coupling line conductors.
[0023]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein the plurality of vias are filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. The conductors are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction at equal intervals on a side near the center line between the two coupling line conductors on the two coupling line conductors facing each other. It is characterized by having.
[0024]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein a plurality of vias are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. The conductor is arranged and connected on the two coupling line conductors so as to have a sparse portion and a dense portion.
[0025]
The coupler according to claim 11 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein the plurality of vias filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. The conductor is arranged and connected on the two coupling line conductors such that a dense portion having a plurality of the via conductors as a set is intermittently arranged. .
[0026]
In the coupler according to a twelfth aspect of the present invention, in the coupler according to the eleventh aspect, a plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate are opposed to each other. The two coupling line conductors are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction on the side close to the center line between the two coupling line conductors. .
[0027]
The coupler according to claim 13 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric. Are characterized in that they are arranged and connected on the two coupling line conductors in a folded line shape so as to face each other.
[0028]
The coupler according to claim 14 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein the plurality of via conductors are filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric. Are arranged and connected on the two coupling line conductors in a staggered manner so as to face each other.
[0029]
The coupler according to claim 15 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein the second surface of the first dielectric substrate and the second surface of the second dielectric substrate are connected to each other. And two second line conductors between the first and second surfaces, the two coupling line conductors and the two second line conductors being individually conductive, and the second dielectric substrate A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating through are connected and connected by the coupling line conductor and the second line conductor.
[0030]
A coupler according to claim 16 of the present invention is the coupler according to claim 9, wherein the second surface of the first dielectric substrate and the first surface of the second dielectric substrate are arranged between , Further comprising two second line conductors, the two coupling line conductors and the two second line conductors being individually conductive, and a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. A plurality of via conductors filled in the hole are sandwiched and connected by the coupling line conductor and the second line conductor.
[0031]
A coupler according to claim 17 of the present invention is arranged on a first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and on a second surface of the first dielectric substrate. A second dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and a first surface parallel to each other, disposed on a second surface of the second dielectric substrate; And a third dielectric substrate having a second surface, a ground conductor formed on the first surface of the first dielectric substrate, and an electromagnetic conductor on the second surface of the second dielectric substrate. And two coupling line conductors each having a length of 1 / wavelength and being filled in a plurality of through holes penetrating through the second dielectric substrate or the third dielectric substrate. And a plurality of via conductors arranged and connected on the two coupling line conductors.
[0032]
The coupler according to claim 18 of the present invention is the coupler according to claim 17, wherein a first surface and a second surface parallel to each other are formed on the second surface of the third dielectric substrate. And forming a ground conductor on the second surface of the fourth dielectric substrate.
[0033]
A coupler according to a nineteenth aspect of the present invention is the coupler according to the seventeenth aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the third dielectric substrate. The via conductor filled in the through-hole penetrating the three substrates is formed by forming the ends of the two coupling line conductors that do not face each other on the first surface of the first dielectric substrate. It is characterized by being short-circuited to a ground conductor and interdigitally coupled.
[0034]
A coupler according to a twentieth aspect of the present invention is the coupler according to the eighteenth aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the fourth dielectric substrate. The via conductor filled in the through-hole penetrating the four substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the fourth surface. It is characterized by being short-circuited to a ground conductor formed on the second surface of the dielectric substrate and interdigitally coupled.
[0035]
Also, in the coupler according to claim 21 of the present invention, in the coupler according to claim 19 or 20, the via conductor filled in a through hole penetrating the three or four substrates is the two conductors. Opposite ends of the coupling line conductors are formed on the first surface of the first dielectric substrate, or the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the fourth dielectric substrate. And short-circuited to the ground conductor, and connected by a comb line.
[0036]
A coupler according to a twenty-second aspect of the present invention is the coupler according to any one of the nineteenth to twenty-first aspects, wherein the plurality of through holes penetrate the second dielectric substrate or the third dielectric substrate. The filled plurality of via conductors are arranged and connected such that the via conductor filled in the second dielectric substrate and the via conductor filled in the third dielectric substrate are alternately arranged. It is characterized by having.
[0037]
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the coupler according to the twenty-second aspect, the plurality of vias filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate or the third dielectric substrate. The conductors are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction at equal intervals on the side of the two coupling line conductors facing each other on the side close to the center line between the two coupling line conductors. It is characterized by being.
[0038]
A coupler according to claim 24 of the present invention is the coupler according to claim 9, 11, 14, 16, or 23, wherein the coupler is used as a filter.
[0039]
The coupler according to claim 25 of the present invention is formed on a first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and on a first surface of the first dielectric substrate. Grounded conductor, and two coupling line conductors which are close to each other on the second surface of the first dielectric substrate so as to be electromagnetically coupled to each other and each have a length of 1 / wavelength, A plurality of via dielectrics filled in a plurality of through-holes penetrating the first dielectric substrate with a dielectric having a lower dielectric constant than the first dielectric substrate and arranged and connected on the two coupling line conductors And a body.
[0040]
A coupler according to a twenty-sixth aspect of the present invention is the coupler according to the twenty-fifth aspect, wherein a first surface parallel to the first surface and a second surface parallel to the second surface of the first dielectric substrate are provided. A second dielectric substrate having a surface is formed, and a ground conductor is formed on a second surface of the second dielectric substrate.
[0041]
The coupler according to claim 27 of the present invention is the coupler according to claim 26, wherein the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate have lower permittivity than the second dielectric substrate. A plurality of via dielectrics filled with a dielectric and arranged and connected on the two coupling line conductors are formed.
[0042]
A coupler according to a twenty-eighth aspect of the present invention is the coupler according to the twenty-fifth aspect, further comprising a via conductor filled in a through-hole penetrating the first dielectric substrate. The via conductor filled in the penetrating through hole short-circuits the opposite ends of the two coupling line conductors to the ground conductor formed on the first surface of the first dielectric substrate, and It is characterized by being digitally combined.
[0043]
A coupler according to a twenty-ninth aspect of the present invention is the coupler according to the twenty-seventh aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating the first and second dielectric substrates. A via conductor filled in a through-hole penetrating the substrate may be configured such that tips of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the second dielectric substrate. 2 is short-circuited to the ground conductor formed on the second surface and is interdigitally coupled.
[0044]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a coupler using a 波長 wavelength short-circuited coupling line according to
FIG. 1C is a plan view of the coupler according to the first embodiment of the present invention as viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. 1A is a longitudinal sectional view of A9-A10 in FIG. 1C, and FIG. 1B is a longitudinal sectional view of A11-A12 in FIG. 1C. 1 (d) is a cross-sectional view taken along line A1-A2 of FIG. 1 (c), FIG. 1 (e) is a cross-sectional view taken along line A3-A4 of FIG. 1 (c), and FIG. 1 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 1 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 1 (c).
[0045]
As shown in FIGS. 1A and 1B, the first, second, and third
[0046]
As shown in FIGS. 1E and 1F, a signal for signal input / output using a strip line is provided between the lower surface of the third
[0047]
Here, the
Via
[0048]
As shown in FIGS. 1C and 1G, the via
Since the
[0049]
Also, on the side surfaces of the first, second, and third
[0050]
The signal input /
Also, as shown in FIGS. 7E and 7F, the signal input /
[0051]
Also, as shown in FIG. 1C, the via
[0052]
Here, the via
[0053]
Specifically, as shown in FIG. 1C, the via
That is, the via
Then, with the above-described configuration, a coupler that is an interdigital filter using the 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line shown in FIG. 1 is obtained.
[0054]
Next, the operation and operation of the coupler using the 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line configured as described above will be described.
In the substrate using LTCC, the vertical length of the via
[0055]
Therefore, as is apparent from (Equation 4), the coupler according to the first embodiment can increase the degree of coupling K of the coupling line.
Furthermore, by bringing the opposing via
[0056]
As described above, according to the coupler of the first embodiment, by arranging and connecting the via conductor on the coupling line, the capacitance C12 is increased, the coupling degree K is increased, and the bandpass filter is increased. In this case, the width of the pass band can be widened, and high-density multilayer mounting is possible.
[0057]
Further, in the coupler according to the first embodiment, by arranging a large number of opposed high-density via conductors as close as possible, it is possible to obtain a stronger coupling degree. The characteristics of these coupled lines can be confirmed using an analysis method such as the FDTD method and the finite element method.
[0058]
In the first embodiment, the third
In the first embodiment, the via
[0059]
Although the first embodiment includes the via
[0060]
Further, in the first embodiment, the length in the longitudinal direction of the
Further, in the first embodiment, the two
[0061]
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a diagram showing a coupler using a 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line according to Embodiment 2 of the present invention. The configuration other than the via
[0062]
FIG. 2C is a plan view of the coupler according to the second embodiment of the present invention as viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. 2A is a vertical sectional view of A9-A10 in FIG. 2C, and FIG. 2B is a vertical sectional view of A11-A12 in FIG. 2C. 2D is a cross-sectional view of A1-A2 in FIG. 2C, FIG. 2E is a cross-sectional view of A3-A4 in FIG. 2C, and FIG. 2 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 2 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 2 (c).
[0063]
In the second embodiment of the present invention, the arrangement method of via
In the second embodiment, a dense portion is formed as a set of a plurality of via conductors densely arranged and connected, and the dense portion is intermittently arranged to form a sparse portion between the dense portions.
[0064]
Specifically, as shown in FIG. 2C, for example, among the via
By arranging the via conductors thus arranged in a long and dense manner, especially in LTCC, it is possible to prevent the dielectric substrate, which is an insulator, from being distorted and cracking.
[0065]
Further, as in the first embodiment, the capacitance C1 shown in [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 4] between the
[0066]
As described above, according to the coupler according to the second embodiment, since the dense portion having three via conductors as a set is intermittently arranged on the two coupling line conductors, the coupling degree K of the coupling line is reduced. When the filter is used for a band pass filter, the pass band can be widened, and high-density mounting of multiple layers is possible.
[0067]
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a diagram showing a coupler using a 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line according to Embodiment 3 of the present invention. The configuration other than the via
[0068]
FIG. 3C is a plan view of the coupler according to the third embodiment of the present invention as viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. FIG. 3A is a longitudinal sectional view of A9-A10 in FIG. 3C, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view of A11-A12 in FIG. 3C. 3D is an A1-A2 cross-sectional view of FIG. 3C, FIG. 3E is an A3-A4 cross-sectional view of FIG. 3C, and FIG. 3 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 3 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 3 (c).
[0069]
The coupler according to the third embodiment of the present invention is different from the first embodiment in the method of arranging via
[0070]
In the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3C, via
[0071]
By arranging the via conductors in a staggered manner as described above, the via conductor interval can be widened. Further, when the via conductors are arranged in a long and high density, especially in the LTCC, the dielectric substrate which is an insulator may be distorted and cracked. Can be prevented.
[0072]
Further, similarly to the first embodiment, the capacitance C1 shown in [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 4] between the
[0073]
Therefore, as is apparent from [Equation 4], the coupler according to the third embodiment can increase the degree of coupling K of the coupling line.
As described above, according to the coupler according to the third embodiment, the via conductors are arranged in a staggered manner, so that the interval between the via conductors can be widened, the coupling K of the coupling line can be increased, and the coupler can be used for a bandpass filter. In this case, the pass band can be widened, and a multilayer high-density mounting is possible.
[0074]
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a diagram showing a coupler using a 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line according to Embodiment 4 of the present invention. The configurations other than the via
[0075]
FIG. 4C is a plan view of the coupler according to the fourth embodiment of the present invention as viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. 4A is a vertical cross-sectional view of A9-A10 in FIG. 4C, and FIG. 4B is a vertical cross-sectional view of A11-A12 in FIG. 4C. 4D is a cross-sectional view of A1-A2 in FIG. 4C, FIG. 4E is a cross-sectional view of A3-A4 in FIG. 4C, and FIG. 4 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 4 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 4 (c).
[0076]
In the fourth embodiment of the present invention, unlike the configuration of the first embodiment, two
[0077]
Further, in the fourth embodiment, as shown in FIGS. 4D to 4G, the
[0078]
The via
As shown in FIG. 4C, the via
[0079]
By arranging the via conductor, the coupling line conductor, and the second line conductor in this manner, the interval between the via conductors can be widened, and the via conductors can be arranged long and densely. Can be prevented from being cracked.
[0080]
Further, similarly to the first embodiment, the capacitance C1 shown in [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 4] between the
Therefore, as is apparent from [Equation 4], the coupler according to the fourth embodiment can increase the degree of coupling K of the coupling line.
[0081]
As described above, according to the coupler according to the fourth embodiment, the two coupling line conductors and the two second line conductors are individually conductive, and the plurality of through holes penetrate the second dielectric substrate. Since a plurality of via conductors filled in the inside are sandwiched and connected by the coupling line conductor and the second line conductor, the via conductor interval can be widened, the coupling degree K of the coupling line can be increased, and the band can be increased. When used for a pass filter, the passband can be widened and high-density multilayer mounting is possible.
[0082]
(Embodiment 5)
FIG. 5 is a diagram illustrating a coupler using a 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line according to a fifth embodiment of the present invention. The configuration other than the via
[0083]
FIG. 5C is a plan view of the coupler according to the fifth embodiment of the present invention as viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. 5A is a vertical cross-sectional view of A9-A10 in FIG. 5C, and FIG. 5B is a vertical cross-sectional view of A11-A12 in FIG. 5C. 5D is a cross-sectional view of A1-A2 in FIG. 5C, FIG. 5E is a cross-sectional view of A3-A4 in FIG. 5C, and FIG. 5 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 5 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 5 (c).
[0084]
In the fifth embodiment, unlike the configuration of the first embodiment, a fourth
[0085]
In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5C, via conductors filled in through holes penetrating the second
[0086]
That is, of the via
[0087]
By arranging the via conductors and the dielectric substrate in this manner, the interval between the via conductors can be widened, and furthermore, when the via conductors are long and densely arranged, in the LTCC, the dielectric substrate, which is an insulator, is distorted. Cracks can be prevented.
[0088]
Further, similarly to the first embodiment, the capacitance C1 shown in [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 4] between the
[0089]
Therefore, as is apparent from [Equation 4], the coupler according to the fifth embodiment can increase the degree of coupling K of the coupling line.
[0090]
As described above, according to the coupler of the fifth embodiment, the dielectric substrate has four layers, and the two layers of the second and third dielectric substrates are alternately arranged along each of the two coupling line conductors. Since the via conductors are formed at a wide interval, the interval between the via conductors can be widened, the degree of coupling K of the coupling line can be increased, and when used for a band-pass filter, the pass band can be widened and the multilayer structure can be improved. High-density mounting is possible.
[0091]
(Embodiment 6)
FIG. 7 is a diagram illustrating a coupler using a 1/4 wavelength tip short-circuited coupling line according to a sixth embodiment of the present invention. The configuration other than the via
FIG. 7C is a plan view of the coupler according to the sixth embodiment of the present invention as viewed from above, and a portion that cannot be seen from above is indicated by a broken line. FIG. 7A is a vertical sectional view taken along line A9-A10 in FIG. 7C. 7D is a cross-sectional view taken along line A1-A2 of FIG. 7C, FIG. 7E is a cross-sectional view taken along line A3-A4 of FIG. 7C, and FIG. 7 (c) is an A5-A6 cross-sectional view, and FIG. 7 (g) is an A7-A8 cross-sectional view of FIG. 7 (c).
[0092]
The sixth embodiment is characterized in that, unlike the configuration of the conventional example, via dielectrics for enhancing the degree of coupling are formed in two layers of the first and second
[0093]
In the sixth embodiment, as shown in FIGS. 7A and 7C, the first
[0094]
Further, similarly to the first embodiment, the capacitance C1 shown in [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 4] between the
Therefore, as is apparent from [Equation 4], the coupler according to the fifth embodiment can increase the degree of coupling K of the coupling line.
[0095]
As described above, according to the coupler according to the sixth embodiment, along each of the two coupling line conductors, the two layers of the first and second dielectric substrates have a dielectric constant lower than that of the dielectric substrate. Since a via dielectric filled with a body is formed, the degree of coupling K of the coupling line is increased, and when used for a band-pass filter, the pass band can be broadened, and high-density mounting of multiple layers is possible. is there.
[0096]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, the coupler according to
[0097]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the coupler according to the first aspect, wherein a first surface and a second surface parallel to each other are formed on the second surface of the second dielectric substrate. Since the third dielectric substrate having the third dielectric substrate is formed and the ground conductor is formed on the second surface of the third dielectric substrate, the third dielectric substrate is surrounded by the ground conductor, so that it is less susceptible to electromagnetic interference from others. Therefore, there is an effect that components can be arranged at a high density and the size of the device can be reduced.
[0098]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a coupler according to the first aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the second dielectric substrate. A via conductor filled in a through-hole penetrating the two substrates may be formed by connecting the ends of the two coupling line conductors that do not face each other to the ground formed on the first surface of the first dielectric substrate. Since it is short-circuited to the conductor and interdigital-coupled, an interdigital filter can be configured.
[0099]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a coupler according to the second aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the third dielectric substrate. The via conductor filled in a through hole penetrating the three substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the third dielectric substrate. Since it is short-circuited to the ground conductor formed on the second surface of the body substrate and interdigital-coupled, an interdigital filter can be configured.
[0100]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to the third or fourth aspect, wherein the via conductor filled in the through hole penetrating the two or three substrates is formed by the two couplings. The opposite ends of the line conductors are formed on the first surface of the first dielectric substrate, or the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the third dielectric substrate. A short circuit to the ground conductor can form a comb line filter.
[0101]
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. Are arranged and connected at equal intervals on the two coupling line conductors, so that there is an effect that via conductors can be uniformly arranged at high density.
[0102]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. Are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction on the two coupling line conductors, so that the via conductors can be uniformly and densely arranged on the coupling line conductor. effective.
[0103]
The coupler according to claim 8 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. Are arranged and connected on the side of the two coupling line conductors facing each other on the side close to the center line between the two coupling line conductors. By arranging as close as possible, there is an effect that a stronger coupling degree can be obtained.
[0104]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. Are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction at equal intervals on a side near the center line between the two coupling line conductors on the opposed two coupling line conductors. Therefore, by disposing a large number of high-density via conductors facing each other as close as possible, there is an effect that a stronger coupling degree can be obtained.
[0105]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to any one of the third to fifth aspects, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. Are arranged and connected on the two coupling line conductors so as to have a sparse part and a dense part, so that via conductors can be arranged at a high density on a part of the coupling line conductor. This has the effect.
[0106]
The coupler according to claim 11 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate. Are arranged and connected on the two coupling line conductors so that dense portions each including a plurality of via conductors as a set are intermittently arranged. Via conductors can be arranged at a high density, and especially in LTCC, there is an effect that a dielectric substrate, which is an insulator, is distorted and cracks can be prevented. Further, in the even mode, the opposing area between the coupling line conductors increases in the odd mode, so that the coupling between the coupling line conductors and the grounding conductor increases. Can be increased.
[0107]
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to the eleventh aspect, wherein the plurality of via conductors filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate are opposite to each other. On the side near the center line between the two coupling line conductors on the two coupling line conductors, they are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction. By arranging the via conductor as close as possible, there is an effect that a stronger coupling degree can be obtained.
[0108]
Also, in the coupler according to claim 13 of the present invention, in the coupler according to any one of claims 3 to 5, a plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric are provided. Since the two line conductors for coupling are arranged and connected in a fold line shape so as to face each other, the interval between the via conductors can be widened. In particular, in the LTCC, the induction conductor which is an insulator is used. It is possible to prevent the substrate from being distorted and cracking. Further, in the even mode, the opposing area between the coupling line conductors increases in the odd mode, so that the coupling between the coupling line conductors and the grounding conductor increases. Can be increased.
[0109]
Also, in the coupler according to claim 14 of the present invention, in the coupler according to any one of claims 3 to 5, the plurality of via conductors filled in the plurality of through holes penetrating the second dielectric are The via conductors are arranged in a zigzag pattern on the two coupling line conductors so as to face each other, so that the distance between the via conductors can be widened. It is possible to prevent the substrate from being distorted and cracking. Further, in the even mode, the opposing area between the coupling line conductors increases in the odd mode, so that the coupling between the coupling line conductors and the grounding conductor increases. Can be increased.
[0110]
A coupler according to claim 15 of the present invention is the coupler according to any one of claims 3 to 5, wherein the second surface of the first dielectric substrate and the first surface of the second dielectric substrate are connected to each other. Two second line conductors are further provided between the first and second surfaces, and the two coupling line conductors and the two second line conductors are electrically connected to each other. A plurality of via conductors filled in a plurality of penetrating through holes are sandwiched and connected by the coupling line conductor and the second line conductor, so that a large via conductor interval can be obtained, and When the degree of coupling K is increased and the filter is used for a bandpass filter, there is an effect that the pass band can be widened, and that a multilayer high-density mounting can be performed.
[0111]
A coupler according to claim 16 of the present invention is the coupler according to claim 9, wherein the coupler is provided between the second surface of the first dielectric substrate and the first surface of the second dielectric substrate. A plurality of through-holes, further comprising two second line conductors, wherein the two coupling line conductors and the two second line conductors are individually conductive and penetrate the second dielectric substrate; Since a plurality of via conductors filled in the inside are sandwiched and connected by the coupling line conductor and the second line conductor, the via conductor interval can be widened, and the coupling degree K of the coupling line can be increased. When used in a band-pass filter, there is an effect that the pass band can be widened, and that a multilayer high-density mounting can be achieved.
[0112]
A coupler according to claim 17 of the present invention is disposed on a first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and on a second surface of the first dielectric substrate. A second dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, a first surface parallel to each other disposed on a second surface of the second dielectric substrate, and A third dielectric substrate having a second surface; a ground conductor formed on the first surface of the first dielectric substrate; and a ground conductor formed on the second surface of the second dielectric substrate. Two coupling line conductors that are close to each other and have a length of 1/4 wavelength, and are filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate or the third dielectric substrate. And a plurality of via conductors arranged and connected on the two coupling line conductors. More than the capacitance between the joint line conductor and the ground conductor is increased, the effect that the coupling area of the coupler can be increased by increasing the facing area between the coupling line conductors in the odd mode in the odd mode. There is.
[0113]
The coupler according to claim 18 of the present invention is the coupler according to claim 17, wherein a first surface and a second surface parallel to each other are provided on the second surface of the third dielectric substrate. Since the fourth dielectric substrate is formed and the ground conductor is formed on the second surface of the fourth dielectric substrate, by surrounding with the ground conductor, it becomes difficult to receive electromagnetic interference from others, and There is an effect that components can be arranged in the device and the size of the device can be reduced.
[0114]
According to a nineteenth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to the seventeenth aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the third dielectric substrate. A via conductor filled in a through-hole penetrating the three substrates may be formed by connecting the ends of the two coupling line conductors that do not face each other to the ground formed on the first surface of the first dielectric substrate. Since it is short-circuited to the conductor and interdigital-coupled, an interdigital filter can be configured.
[0115]
According to a twentieth aspect of the present invention, there is provided the coupler according to the eighteenth aspect, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the fourth dielectric substrate. The via conductor filled in a through hole penetrating the four substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that are not opposed to each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the fourth dielectric substrate. Since it is short-circuited to the ground conductor formed on the second surface of the body substrate and interdigital-coupled, an interdigital filter can be configured.
[0116]
Also, in the coupler according to claim 21 of the present invention, in the coupler according to claim 19 or 20, the via conductor filled in a through-hole penetrating the three or four substrates is formed by combining the two conductors. The opposite ends of the line conductors are formed on the first surface of the first dielectric substrate, or on the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the fourth dielectric substrate. Since it is short-circuited to the ground conductor and is comb line-coupled, a comb line filter can be configured.
[0117]
A coupler according to claim 22 of the present invention is the coupler according to any one of claims 19 to 21, wherein the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate or the third dielectric substrate are filled. The via conductors filled in the second dielectric substrate and the via conductors filled in the third dielectric substrate are arranged and connected so that the via conductors filled in the third dielectric substrate are alternately arranged. Therefore, there is an effect that the space between the via conductors can be widened.
[0118]
The coupler according to claim 23 of the present invention is the coupler according to claim 22, wherein a plurality of via conductors are filled in a plurality of through holes passing through the second dielectric substrate or the third dielectric substrate. Are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction at equal intervals on a side near the center line between the two coupling line conductors on the opposed two coupling line conductors. Therefore, if the via conductor spacing is widened and the density is long and densely arranged, especially in LTCC, there is an effect that a dielectric substrate, which is an insulator, is distorted and cracks can be prevented. Further, in the even mode, the opposing area between the coupling line conductors increases in the odd mode, so that the coupling between the coupling line conductors and the grounding conductor increases. Can be increased.
[0119]
Also, in the coupler according to claim 24 of the present invention, since the coupler is used as a filter in the coupler according to claim 9, 11, 14, 16, or 23, for example, when the coupler is used for a band-pass filter. Thus, the width of the pass band can be widened, and moreover, high-density mounting of multiple layers becomes possible.
[0120]
A coupler according to claim 25 of the present invention is formed on a first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and on a first surface of the first dielectric substrate. A ground conductor, two coupling line conductors that are close to each other on the second surface of the first dielectric substrate so as to be electromagnetically coupled to each other and each have a length of 1 / wavelength; A plurality of via dielectrics filled in a plurality of through holes penetrating through the one dielectric substrate and having a dielectric constant lower than that of the first dielectric substrate and arranged and connected on the two coupling line conductors; Therefore, when the coupling degree K of the coupling line is increased and used for a band-pass filter, the pass band can be widened, and multilayer high-density mounting is possible.
[0121]
A coupler according to claim 26 of the present invention is the coupler according to claim 25, wherein a first surface and a second surface parallel to each other are formed on the second surface of the first dielectric substrate. Since the second dielectric substrate is formed and a ground conductor is formed on the second surface of the second dielectric substrate, by surrounding the ground conductor with the ground conductor, it is less susceptible to electromagnetic interference from other components, and There is an effect that components can be arranged at a high density, and the size of the device can be reduced.
[0122]
The coupler according to claim 27 of the present invention is the coupler according to claim 26, wherein the plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate have a lower dielectric constant than the second dielectric substrate. Is formed, and a plurality of via dielectrics arranged and connected on the two coupling line conductors are formed. Therefore, when the coupling degree K of the coupling line is increased and used for a bandpass filter, The pass band can be widened, and multilayer high-density mounting is possible.
[0123]
A coupler according to claim 28 of the present invention is the coupler according to claim 25, further comprising a via conductor filled in a through hole penetrating the first dielectric substrate, and penetrating the one substrate. The via conductor filled in the through-hole short-circuits the opposite ends of the two coupling line conductors to the ground conductor formed on the first surface of the first dielectric substrate, thereby forming an interdigital coupling. Therefore, an interdigital filter can be configured.
[0124]
A coupler according to claim 29 of the present invention is the coupler according to claim 27, further comprising a via conductor filled in a through hole passing through the first and second dielectric substrates, and The via conductor filled in the penetrating through-hole may be configured such that the ends of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the second dielectric substrate. Since it is short-circuited to the ground conductor formed on the surface and is interdigitally coupled, an interdigital filter can be configured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view (FIGS. (A) and (b)), a plan view (FIG. (C)) viewed from above, and a transverse sectional view (FIG. d), (e), (f), and (g)).
FIG. 2 is a longitudinal sectional view (FIGS. (A) and (b)), a plan view viewed from above (FIG. (C)), and a transverse sectional view (FIG. d), (e), (f), and (g)).
FIG. 3 is a longitudinal sectional view (FIGS. (A) and (b)), a plan view viewed from above (FIG. (C)), and a transverse sectional view (FIG. d), (e), (f), and (g)).
FIG. 4 is a longitudinal sectional view (FIGS. (A) and (b)), a plan view viewed from above (FIG. (C)), and a transverse sectional view (FIG. d), (e), (f), and (g)).
FIG. 5 is a longitudinal sectional view (FIGS. (A) and (b)), a plan view viewed from above (FIG. (C)), and a transverse sectional view (FIG. d), (e), (f), and (g)).
FIG. 6 is a longitudinal sectional view (FIGS. (A) and (b)) showing a conventional coupler, a plan view (FIG. (C)) viewed from above, and a transverse sectional view (FIGS. (D) and (e)). , (F), and (g)).
FIG. 7 is a longitudinal sectional view (FIG. (A)), a plan view viewed from above (FIG. (C)), and a transverse sectional view (FIG. (D)) showing a coupler according to a sixth embodiment of the present invention. e), (f), and (g)).
[Explanation of symbols]
141, 241, 341, 441, 540, 601, 736 First dielectric substrate
142, 242, 342, 442, 541, 602, 737 Second dielectric substrate
143, 243, 343, 443, 542 Third dielectric substrate
103-108, 203-208, 303-308, 403-408, 503-508, 603-608, 703-708 Ground conductor
130-135, 150-163, 170-183, 230-235, 250-261, 270-281, 330-335, 350-362, 370-382, 430-435, 450-463, 470-483, 530 537, 550-563, 570-583, 630-633, 731,732, 732,735 Via conductor
110, 111, 210, 211, 310, 311, 410, 411, 510, 511, 610, 611, 710, 711
112, 113, 212, 213, 312, 313, 412, 413, 512, 513, 612, 613, 712, 713 Signal input / output line conductor
120, 121, 220, 221, 320, 321, 420, 421, 520, 521, 620, 621, 720, 721
422, 423 Second line conductor
543 Fourth Dielectric Substrate
744-757, 758-771, 772-785, 786-799 Via dielectric
Claims (29)
前記第1誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板と、
前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、
前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア導体とを備えた、
ことを特徴とする結合器。A first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other;
A second dielectric substrate disposed on a second surface of the first dielectric substrate and having a first surface and a second surface parallel to each other;
A ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate;
Two coupling line conductors close to each other electromagnetically coupled to each other on the second surface of the second dielectric substrate and each having a length of 1/4 wavelength;
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate and arranged and connected on the two coupling line conductors,
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第3誘電体基板を形成し、該第3誘電体基板の第2の面に接地導体を形成してなる、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 1,
A third dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other is formed on a second surface of the second dielectric substrate, and a third surface of the third dielectric substrate is formed on the second surface. Forming a ground conductor,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板から前記第2誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、
前記2つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 1,
A via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the second dielectric substrate,
A via conductor filled in a through-hole penetrating the two substrates may be formed by connecting the ends of the two coupling line conductors that do not face each other to a ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate. Are short-circuited and interdigitally coupled,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板から前記第3誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、
前記3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第3誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to claim 2,
A via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the third dielectric substrate,
The via conductor filled in a through-hole penetrating the three substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that are not opposed to each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the third dielectric substrate. Short-circuited to a ground conductor formed on the second surface of the substrate and interdigitally coupled;
A coupler, characterized in that:
前記2つ又は3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向する先端を、前記第1誘電体基板の第1の面、或いは前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第3誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、コムライン結合されてなるものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to claim 3 or 4,
The via conductor filled in a through-hole penetrating the two or three substrates may be configured such that the opposing tips of the two coupling line conductors are connected to the first surface of the first dielectric substrate, or Short-circuited to the ground conductor formed on the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the third dielectric substrate, and comb-line-coupled;
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
前記2本の結合用線路導体上に、等間隔に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate,
The two coupling line conductors are arranged and connected at equal intervals on the two line conductors.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、前記2本の結合用線路導体上に、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction on the two coupling line conductors,
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate,
The two coupling line conductors facing each other are arranged and connected on a side close to a center line between the two coupling line conductors,
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、等間隔で、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate,
On the opposing two coupling line conductors, on the side close to the center line between the two coupling line conductors, they are arranged and connected at equal intervals in a straight line along the longitudinal direction.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
前記2本の結合用線路導体上に、疎部と密部を有するように配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate,
The two coupling line conductors are arranged and connected so as to have a sparse part and a dense part.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
前記2本の結合用線路導体上に、複数の前記ビア導体を1組とする密部が間欠的に配置されるように配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate,
On the two coupling line conductors, dense portions having a plurality of via conductors as a set are arranged and connected so as to be intermittently arranged.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to claim 11,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate,
On the two opposing coupling line conductors, on the side close to the center line between the two coupling line conductors, they are arranged and connected in a straight line along the longitudinal direction.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
前記2本の結合用線路導体上に、それぞれ互いに対向するように折線状に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric,
The two coupling line conductors are arranged and connected in a fold line so as to face each other.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
前記2本の結合用線路導体上に、それぞれ互いに対向するように千鳥状に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric,
The two coupling line conductors are arranged and connected in a staggered manner so as to face each other.
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板の第2の面と、前記第2誘電体基板の第1の面との間に2本の第2線路導体をさらに有し、
前記2本の結合用線路導体と前記2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が前記結合用線路導体と前記第2線路導体により挟まれ、接続されている、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 3 to 5,
Further comprising two second line conductors between a second surface of the first dielectric substrate and a first surface of the second dielectric substrate,
The two coupling line conductors and the two second line conductors are individually conductive, and a plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate are connected to the coupling conductor. Between the line conductor for use and the second line conductor,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板の第2の面と、前記第2誘電体基板の第1の面との間に2本の第2線路導体をさらに有し、
前記2本の結合用線路導体と前記2本の第2線路導体とが個々に導通し、且つ前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体が前記結合用線路導体と前記第2線路導体により挟まれ、接続されている、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to claim 9,
Further comprising two second line conductors between a second surface of the first dielectric substrate and a first surface of the second dielectric substrate,
The two coupling line conductors and the two second line conductors are individually conductive, and a plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate are connected to the coupling conductor. Between the line conductor for use and the second line conductor,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板と、
前記第2誘電体基板の第2の面上に配置される、互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第3誘電体基板と、
前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、
前記第2誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、
前記第2誘電体基板、または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア導体とを備えた、
ことを特徴とする結合器。A first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other;
A second dielectric substrate disposed on a second surface of the first dielectric substrate and having a first surface and a second surface parallel to each other;
A third dielectric substrate disposed on a second surface of the second dielectric substrate and having a first surface and a second surface parallel to each other;
A ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate;
Two coupling line conductors close to each other electromagnetically coupled to each other on the second surface of the second dielectric substrate and each having a length of 1/4 wavelength;
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate or the third dielectric substrate and arranged and connected on the two coupling line conductors,
A coupler, characterized in that:
前記第3誘電体基板の第2の面上に、互いに平行な第1の面と第2の面を有する第4誘電体基板を形成し、該第4誘電体基板の第2の面に接地導体を形成する、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 17,
A fourth dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other is formed on a second surface of the third dielectric substrate, and a ground is provided on the second surface of the fourth dielectric substrate. Forming conductors,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板から前記第3誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、
前記3つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 17,
A via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the third dielectric substrate,
A via conductor filled in a through-hole penetrating the three substrates may be formed by connecting the ends of the two coupling line conductors that are not opposed to each other to a ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate. Short-circuited and inter-digitally coupled,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板から前記第4誘電体基板までを貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、
前記4つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第4誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 18,
Having a via conductor filled in a through hole penetrating from the first dielectric substrate to the fourth dielectric substrate,
The via conductor filled in the through-hole penetrating the four substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the fourth dielectric substrate. Short-circuited to a ground conductor formed on the second surface of the substrate and interdigitally coupled;
A coupler, characterized in that:
前記3つ又は4つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向する先端を、前記第1誘電体基板の第1の面或いは、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第4誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、コムライン結合されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to claim 19 or 20,
The via conductor filled in a through-hole penetrating the three or four substrates may be configured such that the opposing ends of the two coupling line conductors are connected to the first surface of the first dielectric substrate or the Short-circuited to ground conductors formed on the first surface of the first dielectric substrate and the second surface of the fourth dielectric substrate, and comb-line-coupled;
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
前記第2誘電体基板に充填されたビア導体と、前記第3誘電体基板に充填されたビア導体とが交互に配置されるように配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to any one of claims 19 to 21,
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate or the third dielectric substrate,
Via conductors filled in the second dielectric substrate and via conductors filled in the third dielectric substrate are arranged and connected so as to be alternately arranged.
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板または第3誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に充填された複数のビア導体は、
対向する前記2本の結合用線路導体上の、前記2本の結合用線路導体間の中心線に近接する側に、等間隔で、長手方向に沿って一直線に配置接続されたものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 22, wherein
A plurality of via conductors filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate or the third dielectric substrate,
On the opposing two coupling line conductors, on the side close to the center line between the two coupling line conductors, they are arranged and connected at equal intervals in a straight line along the longitudinal direction.
A coupler, characterized in that:
該結合器を、フィルタとして用いる、
ことを特徴とする結合器。The coupler according to claim 9, 11, 14, 16, or 23,
Using the combiner as a filter;
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体と、
前記第1誘電体基板の第2の面上に、互いに電磁的に結合するように近接し、それぞれ1/4波長の長さを有する2本の結合用線路導体と、
前記第1誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に前記第1誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア誘電体とを備えた、
ことを特徴とする結合器。A first dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other;
A ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate;
Two coupling line conductors close to each other electromagnetically coupled to each other and having a length of 1/4 wavelength on the second surface of the first dielectric substrate;
A plurality of via dielectrics filled in a plurality of through-holes penetrating the first dielectric substrate with a dielectric having a lower dielectric constant than the first dielectric substrate and arranged and connected on the two coupling line conductors With a body,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板の第2の面上に、
互いに平行な第1の面、及び第2の面を有する第2誘電体基板を形成し、該第2誘電体基板の第2の面に接地導体を形成してなる、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 25,
On a second surface of the first dielectric substrate,
Forming a second dielectric substrate having a first surface and a second surface parallel to each other, and forming a ground conductor on the second surface of the second dielectric substrate;
A coupler, characterized in that:
前記第2誘電体基板を貫通する複数のスルーホール内に前記第2誘電体基板より低誘電率の誘電体を充填され、前記2本の結合用線路導体上に配置接続された複数のビア誘電体とを形成してなる、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 26,
A plurality of via dielectrics filled in a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate with a dielectric having a lower dielectric constant than the second dielectric substrate, and arranged and connected on the two coupling line conductors Formed with the body,
A coupler, characterized in that:
前記第1誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、
前記1つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 25,
Having a via conductor filled in a through hole penetrating the first dielectric substrate,
A via conductor filled in a through-hole penetrating the one substrate may be formed by connecting a tip of the two coupling line conductors not facing each other to a ground conductor formed on a first surface of the first dielectric substrate. Are short-circuited and interdigitally coupled,
A coupler, characterized in that:
前記第1、2誘電体基板を貫通するスルーホール内に充填したビア導体を有し、
前記2つの基板を貫通するスルーホール内に充填されたビア導体は、前記2本の結合用線路導体の互いに対向しない先端を、前記第1誘電体基板の第1の面及び前記第2誘電体基板の第2の面に形成された接地導体に短絡し、インターデジタル結合されてなるものである、
ことを特徴とする結合器。The coupler of claim 27,
Having a via conductor filled in a through hole penetrating the first and second dielectric substrates,
A via conductor filled in a through-hole penetrating the two substrates may be configured such that tips of the two coupling line conductors that do not face each other are connected to the first surface of the first dielectric substrate and the second dielectric. Short-circuited to a ground conductor formed on the second surface of the substrate and interdigital-coupled.
A coupler, characterized in that:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003183460A JP2004088752A (en) | 2002-07-05 | 2003-06-26 | Coupler |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002197505 | 2002-07-05 | ||
| JP2003183460A JP2004088752A (en) | 2002-07-05 | 2003-06-26 | Coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004088752A true JP2004088752A (en) | 2004-03-18 |
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Family Applications (1)
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| JP2003183460A Pending JP2004088752A (en) | 2002-07-05 | 2003-06-26 | Coupler |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004088752A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013513274A (en) * | 2009-12-07 | 2013-04-18 | カシディアン エスアエス | Microwave transition device between a microstrip line and a rectangular waveguide. |
| WO2023090039A1 (en) * | 2021-11-17 | 2023-05-25 | 株式会社村田製作所 | Dielectric resonator and dielectric filter |
-
2003
- 2003-06-26 JP JP2003183460A patent/JP2004088752A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013513274A (en) * | 2009-12-07 | 2013-04-18 | カシディアン エスアエス | Microwave transition device between a microstrip line and a rectangular waveguide. |
| WO2023090039A1 (en) * | 2021-11-17 | 2023-05-25 | 株式会社村田製作所 | Dielectric resonator and dielectric filter |
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