JP4678572B2 - Multilayer balun transformer and high-frequency switch module using the same - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話、携帯端末などの移動体通信機器に使用され、平衡回路と不平衡回路との接続を行い、インピーダンス変換にも用いられる積層型バラントランス及びそれを用いた高周波スイッチモジュールに関する。 The present invention relates to a laminated balun transformer used for mobile communication devices such as mobile phones and portable terminals, connecting a balanced circuit and an unbalanced circuit, and also used for impedance conversion, and a high-frequency switch module using the same. .
平衡−不平衡変換素子であるバラントランスは、例えば図7に示すように、第1の伝送線路に不平衡端子を備え、第2、第3の伝送線路に二つの平衡端子を備えているものであり、不平衡端子に不平衡伝送線路を接続し、二つの平衡端子にそれぞれ平衡伝送線路の2つの信号線を接続して使用される。そして、第1の伝送線路の不平衡端子から入力された不平衡信号を変換して、第2、第3の伝送線路の二つの平衡端子から出力して、その位相差により平衡信号を出力したり、逆に平衡端子からの平衡信号を不平衡信号に変換して、不平衡端子から出力する。例えば、特許文献1には図7に示す等価回路と、図9の積層図に示すが如く誘電体層に二つの渦巻き型インダクタを並設してなる積層型バラントランスが開示されている。また、特許文献2には第1、第2の伝送線路の一部並びに第1、第3の伝送線路の一部を同一の誘電体層に形成した例が開示されている。 A balun transformer, which is a balanced-unbalanced conversion element, has an unbalanced terminal on the first transmission line and two balanced terminals on the second and third transmission lines, as shown in FIG. 7, for example. The unbalanced transmission line is connected to the unbalanced terminal, and two signal lines of the balanced transmission line are connected to the two balanced terminals. Then, the unbalanced signal input from the unbalanced terminal of the first transmission line is converted, output from the two balanced terminals of the second and third transmission lines, and the balanced signal is output by the phase difference. Conversely, the balanced signal from the balanced terminal is converted into an unbalanced signal and output from the unbalanced terminal. For example, Patent Document 1 discloses an equivalent circuit shown in FIG. 7 and a multilayer balun transformer in which two spiral inductors are arranged in parallel on a dielectric layer as shown in the multilayer diagram of FIG. Patent Document 2 discloses an example in which part of the first and second transmission lines and part of the first and third transmission lines are formed on the same dielectric layer.
近年の携帯電話や携帯端末の小型化、薄型化により、それらの機器に使用されるバラントランス等の部品にも一層の小型化が求められている。 With recent downsizing and thinning of mobile phones and mobile terminals, parts such as balun transformers used in such devices are required to be further downsized.
特開平8−191016号公報JP-A-8-191016 特開2002−299127号公報JP 2002-299127 A
前記第1の従来例では、前記第1、第2、第3の伝送線路は多数回巻かれた渦巻き構造を有しており、しかも前記第2、第3の伝送線路を構成する2つの渦巻き型インダクタL2、L3が同一誘電体層に並設されているため、回路基板に搭載した場合に実装面積が大きくなり、小型化の要求に対応できないという問題があった。また、前記従来例では積層体側面に各線路の導通をとるための側面電極を形成する必要があり、工程数が増えるという問題もあった。
また、前記第2の従来例でもバラントランスを形成するために多数の層が必要であり低背化の要求に対応できないという問題があった。
In the first conventional example, the first, second, and third transmission lines have a spiral structure that is wound many times, and two spirals that constitute the second and third transmission lines. Since the type inductors L2 and L3 are arranged side by side on the same dielectric layer, there is a problem that when mounted on a circuit board, the mounting area becomes large and the demand for miniaturization cannot be met. Further, in the conventional example, it is necessary to form a side electrode for conducting each line on the side surface of the laminate, and there is a problem that the number of processes increases.
Further, the second conventional example also has a problem that a large number of layers are required to form a balun transformer, and the demand for a reduction in height cannot be met.
実装面積を小さくし、かつ側面電極を不要とするためには図10に示すように各々の線路を複数の層に分割して形成し、伝送線路と平衡端子、不平衡端子への接続はスルーホールを介して行うという方法がある。しかし、この方法では、前記スルーホールと前記伝送線路とのショートを避けるために、スルーホールは積層方向上方から見てらせん状に接続された導体パターンによって形成されるインダクタ部よりも外側に形成する必要があり、余計なスペースを必要とする。そのため小型化の要求に十分には対応できないという問題があった。 In order to reduce the mounting area and eliminate the need for the side electrode, each line is divided into a plurality of layers as shown in FIG. 10, and the connection to the transmission line, balanced terminal, and unbalanced terminal is through. There is a method of performing through the hall. However, in this method, in order to avoid a short circuit between the through hole and the transmission line, the through hole is formed outside the inductor portion formed by the conductor pattern that is spirally connected when viewed from above in the stacking direction. Needs extra space. For this reason, there is a problem that it is not possible to sufficiently meet the demand for downsizing.
本発明では、小型化が可能で製造工数の少ない積層型バラントランス及びそれを用いた高周波スイッチモジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a laminated balun transformer that can be miniaturized and has a small number of manufacturing steps, and a high-frequency switch module using the same.
第1の発明は、導体パターンが形成された複数の誘電体層からなる積層体において第1の伝送線路と当該第1の伝送線路と電磁結合する第2の伝送線路と第3の伝送線路を備え、前記第1の伝送線路は一端が不平衡端子に接続され他端が開放端となり、第2の伝送線路は一端が接地され他端が第1の平衡端子に接続され、第3の伝送線路は一端が接地され他端が第2の平衡端子に接続される積層型バラントランスであって、各伝送線路と平衡端子、不平衡端子とはスルーホールによって接続され、前記第1、第2、第3の伝送線路はそれぞれ前記複数の誘電体層の表面に形成された複数の導体パターンを電気的にらせん状に接続してなり、かつ前記第1の伝送線路からなるインダクタと第2の伝送線路からなるインダクタ、並びに第1の伝送線路からなるインダクタと第3の伝送線路からなるインダクタはそれぞれ積層方向上面からみて重なる様に配置され、第1の伝送線路は第2、第3の伝送線路よりも上層に配置され、第1の伝送線路を構成する導体パターンのうち不平衡端子と接続される一端を含む導体パターンは第1の伝送線路を構成する他の導体パターンよりも上層に配置され、第2第3の伝送線路を構成する導体パターンのうち平衡端子と接続される一端を含む導体パターンは第2第3の伝送線路を構成する他の導体パターンよりも下層に配置されている積層型バラントランスである。ここで各層における導体パターンの巻き数を一巻き以下とすることは望ましい構成である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a first transmission line, a second transmission line that is electromagnetically coupled to the first transmission line, and a third transmission line in a laminate composed of a plurality of dielectric layers on which conductor patterns are formed. The first transmission line has one end connected to the unbalanced terminal and the other end open. The second transmission line has one end grounded and the other end connected to the first balanced terminal. The line is a laminated balun transformer having one end grounded and the other end connected to a second balanced terminal. Each transmission line is connected to a balanced terminal and an unbalanced terminal by a through hole. The third transmission line is formed by electrically connecting a plurality of conductor patterns formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers, respectively, and the inductor and the second transmission line are formed by the first transmission line. Inductor comprising transmission line and first transmission The inductor consisting of the path and the inductor consisting of the third transmission line are arranged so as to overlap each other when viewed from the upper surface in the stacking direction, the first transmission line is arranged in an upper layer than the second and third transmission lines, Of the conductor pattern constituting the transmission line, the conductor pattern including one end connected to the unbalanced terminal is arranged in an upper layer than the other conductor pattern constituting the first transmission line, and constitutes the second and third transmission lines. The conductor pattern including one end connected to the balanced terminal among the conductor patterns to be performed is a laminated balun transformer disposed below the other conductor patterns constituting the second and third transmission lines. Here, it is desirable that the number of turns of the conductor pattern in each layer is one turn or less.
本発明により、各層における伝送線路の巻き数を削減することができるため積層型バラントランスの実装面積を小さくすることが可能となる。また平衡端子、不平衡端子への接続部を含む伝送線路が他の全ての伝送線路よりも上層または下層にあるため、平衡端子、不平衡端子と伝送線路を接続するスルーホールは積層方向上面から見て前記伝送線路によって構成されるらせん状インダクタと重なる場所に配置したとしても他の伝送線路と短絡する恐れが無く、積層型バラントランスの省スペース化が可能となる。また、積層体側面に側面電極を形成する必要がないため側面電極の製造工程を削減することが可能である。 According to the present invention, since the number of windings of the transmission line in each layer can be reduced, the mounting area of the laminated balun transformer can be reduced. Also, since the transmission line including the connection to the balanced terminal and unbalanced terminal is in the upper layer or lower layer than all other transmission lines, the through-hole connecting the balanced terminal, unbalanced terminal and transmission line is from the top in the stacking direction. Even if it is arranged at a place overlapping with the spiral inductor constituted by the transmission line as seen, there is no fear of short-circuiting with other transmission lines, and space saving of the multilayer balun transformer is possible. Further, since it is not necessary to form side electrodes on the side surfaces of the laminate, it is possible to reduce the side electrode manufacturing process.
第2の発明は、複数の誘電体層の表面に形成された複数の導体パターンを電気的にらせん状に接続してなる積層型バラントランスであって、前記複数の導体パターンのうち一部の導体パターンについて、その太さが他の導体パターンと異なるようになした積層型バラントランスである。 A second invention is a multilayer balun transformer formed by electrically connecting a plurality of conductor patterns formed on the surfaces of a plurality of dielectric layers in a spiral manner, and includes a part of the plurality of conductor patterns. A laminated balun transformer in which the conductor pattern has a thickness different from that of other conductor patterns.
本発明により、平衡端子への出力振幅差の調整を一部の導体パターンの幅を変更するだけで簡便に行えるので出力振幅差の調整が容易であり、また従来出力振幅差の調整の為に平衡端子に接続されていたコンデンサ電極を削除できるため積層数の低減と積層体の低背化が一層可能となる。
また、他の発明は、複数の誘電体層からなる積層体の内部及び表面に形成した電極パターンと、積層体上に搭載した搭載部品を用いて構成した高周波スイッチモジュールにおいて、バランおよび分波器および不要周波数成分を減衰するフィルタ回路および高周波スイッチ回路を具備し、前記バランに前記いずれかの構造の積層型バラントランスを用いたことを特徴とする高周波スイッチモジュールである。
According to the present invention, the adjustment of the output amplitude difference to the balanced terminal can be performed simply by changing the width of a part of the conductor pattern, so that the adjustment of the output amplitude difference is easy. Since the capacitor electrode connected to the balanced terminal can be eliminated, the number of stacked layers can be reduced and the stacked body can be further reduced in height.
According to another aspect of the present invention, there is provided a high frequency switch module configured by using an electrode pattern formed on and on a surface of a multilayer body composed of a plurality of dielectric layers and a mounting component mounted on the multilayer body. A high-frequency switch module comprising a filter circuit and a high-frequency switch circuit for attenuating unnecessary frequency components, and using the laminated balun transformer having any one of the structures described above for the balun.
本発明によると、小型で製造工数の少ない積層型バラントランス及び高周波スイッチモジュールを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a lamination type balun transformer and a high frequency switch module with small manufacturing steps can be provided.
本発明の実施例について、以下詳細に説明する。図1は積層型バラントランスの分解斜視図である。この積層体は、低温焼成が可能なセラミック誘電体材料からなり、厚さが10μm〜200μmのグリーンシート上に印刷することで所望の電極パターンを形成し、前記電極パターンを有する複数のグリーンシートを積層して一体化し、一体焼成することにより製造することが出来る。この積層体の内部構造を積層順に従って説明する。尚、バラントランスの等価回路図を図7に示す
まず、上層のグリーンシート1には、第1の伝送線路の一部を構成するライン電極La1とLa3が構成されており、前記ライン電極La1は前記積層体の不平衡端子Inに接続するための接続部が設けられ、前記ライン電極La3の一端は第1の伝送線路における開放端となっている。
次に、グリーンシート2には、第1の伝送線路の一部を構成するライン電極La2が形成されている。
グリーンシート3には、第2第3の伝送線路の一部を構成するライン電極Lb2が形成されている。
グリーンシート4には、第2の伝送線路の一部を構成するライン電極Lb1及び第3の伝送線路の一部を構成するライン電極Lb3が形成されている。
グリーンシート5には、平衡出力のバランス特性調整用のコンデンサ電極C1、C2が形成されている
グリーンシート6には、アース電極が形成されている。以上のグリーンシート1〜6を順次積層して積層体とする。
Examples of the present invention will be described in detail below. FIG. 1 is an exploded perspective view of a laminated balun transformer. This laminated body is made of a ceramic dielectric material that can be fired at a low temperature. A desired electrode pattern is formed by printing on a green sheet having a thickness of 10 μm to 200 μm, and a plurality of green sheets having the electrode pattern are formed. It can be manufactured by laminating and integrating, and integrally firing. The internal structure of this laminate will be described in the order of lamination. An equivalent circuit diagram of the balun transformer is shown in FIG. 7. First, the upper green sheet 1 includes line electrodes La1 and La3 that constitute a part of the first transmission line. A connection portion for connecting to the unbalanced terminal In of the multilayer body is provided, and one end of the line electrode La3 is an open end in the first transmission line.
Next, the line electrode La2 that constitutes a part of the first transmission line is formed on the green sheet 2.
The green sheet 3 is formed with a line electrode Lb2 that constitutes a part of the second and third transmission lines.
The green sheet 4 is formed with a line electrode Lb1 constituting a part of the second transmission line and a line electrode Lb3 constituting a part of the third transmission line.
The green sheet 6 is provided with capacitor electrodes C1 and C2 for adjusting the balance characteristics of the balanced output. The green sheet 6 is provided with a ground electrode. The above green sheets 1 to 6 are sequentially laminated to form a laminate.
グリーンシート1〜6に形成されたライン電極とコンデンサ電極はスルーホール(図中、黒丸で示した)で適宜接続され、第1の伝送線路L1a、L1bと第2の伝送線路L2と第3の伝送線路L3を構成する。 The line electrodes and capacitor electrodes formed on the green sheets 1 to 6 are appropriately connected by through holes (indicated by black circles in the figure), and the first transmission lines L1a and L1b, the second transmission line L2 and the third transmission line are connected. A transmission line L3 is configured.
前記グリーンシート4に形成されたライン電極Lb1はC1を介して平衡端子OUT1へと接続され、ライン電極Lb3はC2を介して平衡端子OUT2へと接続される。 The line electrode Lb1 formed on the green sheet 4 is connected to the balanced terminal OUT1 via C1, and the line electrode Lb3 is connected to the balanced terminal OUT2 via C2.
前記グリーンシート3に形成されたライン電極Lb2の左半分は第2の伝送線路の一部を形成しており、ライン電極Lb2の右半分は第3の伝送線路の一部を形成している。ライン電極Lb2の中央部はスルーホールを介してアース電極へと接地されている。 The left half of the line electrode Lb2 formed on the green sheet 3 forms a part of the second transmission line, and the right half of the line electrode Lb2 forms a part of the third transmission line. The center portion of the line electrode Lb2 is grounded to the earth electrode through a through hole.
従来の構造では図10に示すように、例えば不平衡端子Inに接続される伝送線路La1よりも上層に他の伝送線路La2があった。そのため不平衡端子へと接続するスルーホールとLa2の短絡を避けるために当該スルーホール接続部は積層方向上面から見てLa2よりも外側まで引き出される必要があった。本発明の積層体においては、不平衡端子Inに接続される伝送線路は他の線路よりも上層に配置されている。そのためLa1と不平衡端子を接続するスルーホールはLa1の端部にそのまま接続することが可能であり余計な引出しは不要となり省スペース化が実現できる。
Lb1、Lb3と平衡端子への接続についての省スペース化も同様の理由により実現可能となる。
In the conventional structure, as shown in FIG. 10, for example, there is another transmission line La2 above the transmission line La1 connected to the unbalanced terminal In. Therefore, in order to avoid a short circuit between La2 and the through hole connected to the unbalanced terminal, the through hole connecting portion needs to be drawn to the outside of La2 when viewed from the upper surface in the stacking direction. In the laminated body of the present invention, the transmission line connected to the unbalanced terminal In is arranged in an upper layer than the other lines. Therefore, the through hole that connects La1 and the unbalanced terminal can be connected to the end of La1 as it is, and no extra drawing is required, thus realizing space saving.
For the same reason, it is possible to save space for connection to Lb1, Lb3 and the balanced terminal.
以上のようにして得られた積層体を鋼刃で碁盤目状に個々に分割した後、セッタ等の焼成治具上に配置して大気中900℃で焼成することで焼成体を得た。なおここでは焼成前に鋼刃で個々に分割しているが、圧着体に鋼刃で分割溝を刻設形成した後焼成を行い、その後の任意の工程で分割しても良い。 The laminate obtained as described above was individually divided into a grid pattern with a steel blade, and then placed on a firing jig such as a setter and fired at 900 ° C. in the atmosphere to obtain a fired body. In addition, although it divides | segments individually with the steel blade before baking here, after forming a division groove | channel with the steel blade in the crimping | compression-bonding body, it calcinates and you may divide | segment at arbitrary subsequent processes.
その後、この焼成体に、Niめっき或いはAuめっきの電界又は無電界めっき処理を行うことで本発明による積層型バラントランスを得た。 Thereafter, the fired body was subjected to Ni plating or Au plating electric field or electroless plating treatment to obtain a multilayer balun transformer according to the present invention.
第2の発明による積層型バラントランスの分解斜視図を図2に示す。ここでは例としてLb3の線路のみを太くしている。このように一部の線路の幅を他の線路と異なる幅にすることで出力振幅差を調整することが可能であり、コンデンサ電極C1、C2を削除することが可能である。 An exploded perspective view of the laminated balun transformer according to the second invention is shown in FIG. Here, as an example, only the Lb3 line is thickened. Thus, by making the width of some lines different from that of other lines, the output amplitude difference can be adjusted, and the capacitor electrodes C1 and C2 can be deleted.
図2に示した積層型バラントランスの出力振幅差を図4に、出力位相差を図5に示す。ここでは一例としてLb3以外のライン電極の幅を0.1mmとしてLb3の幅を変化させた場合の特性変化を示している。全ての伝送線路の幅が等しく0.1mmであった場合、図5より5.0GHz帯域における出力位相差はほぼ180度で望ましいが出力振幅差は約0.25dBとやや大きくなっている。そのため出力位相差を変えずに出力振幅差だけ調整したい。このときに伝送線路Lb3の幅を±0.02mm変化させてみると図4、図5に示すとおり出力振幅差のみ選択的に調整可能であり線幅0.12mmが望ましいことが分かる。このように第1〜第3の伝送線路を構成するライン電極のうち一部の線幅を他のライン電極と異なる値にすることで容易に出力振幅差の調整が可能となり、図1のグリーンシート5に示したようなコンデンサパターンC1、C2が不要となる。 FIG. 4 shows the output amplitude difference and FIG. 5 shows the output phase difference of the multilayer balun transformer shown in FIG. Here, as an example, the characteristic change is shown when the width of the line electrode other than Lb3 is 0.1 mm and the width of Lb3 is changed. When the widths of all the transmission lines are equal to 0.1 mm, the output phase difference in the 5.0 GHz band is desirable to be about 180 degrees from FIG. 5, but the output amplitude difference is a little large, about 0.25 dB. Therefore, I want to adjust only the output amplitude difference without changing the output phase difference. At this time, when the width of the transmission line Lb3 is changed by ± 0.02 mm, it can be seen that only the output amplitude difference can be selectively adjusted as shown in FIGS. 4 and 5, and a line width of 0.12 mm is desirable. As described above, the output amplitude difference can be easily adjusted by setting some line widths of the line electrodes constituting the first to third transmission lines to values different from those of the other line electrodes. Capacitor patterns C1 and C2 as shown in the sheet 5 are not necessary.
通信機内において積層型バラントランスが使用される際にはバランの平衡端子にはLNA等の部品が接続される。LNA等の部品を安定して動作させるために積層型バラントランスの平衡端子には所定の直流電圧がバイアス電圧として印加されていることを求められることがある。そのようなバイアス電圧の印加を可能にする為の回路を図8に、積層構造を図3に示す。図示のように図2に対しグリーンシート5にコンデンサパターンC3を設け、また図中VCで示す電圧端子に所定の直流電圧を印加することで、平衡端子にバイアス電圧を印加することが可能となる。 When a laminated balun transformer is used in a communication device, components such as an LNA are connected to the balanced terminal of the balun. In order to stably operate components such as the LNA, it may be required that a predetermined DC voltage is applied as a bias voltage to the balanced terminal of the multilayer balun transformer. FIG. 8 shows a circuit for enabling application of such a bias voltage, and FIG. 3 shows a laminated structure. As shown in the drawing, a capacitor pattern C3 is provided on the green sheet 5 with respect to FIG. 2, and a bias voltage can be applied to the balanced terminal by applying a predetermined DC voltage to the voltage terminal indicated by VC in the figure. .
本発明により積層型バラントランスは積層体内部において省スペース化が実現できるため、他の部品との複合化も容易である。複合化の実施形態として第3の発明に挙げた高周波スイッチモジュールがある。一例として本発明を適用したデュアルバンド高周波スイッチモジュールのブロック図を図6に示す。この高周波スイッチモジュールでは異なる周波数帯AとBの高周波信号の送受信切り替えを行うものであり、アンテナ端子と周波数帯A、Bにそれぞれ対応した送信端子Tx1、Tx2と周波数帯Aに対応した平衡受信端子Rx1+、Rx1−と周波数帯Bに対応した平衡受信端子Rx2+、Rx2−を有する。 According to the present invention, the laminated balun transformer can realize space saving in the laminated body, and thus can be easily combined with other components. As a composite embodiment, there is the high frequency switch module mentioned in the third invention. As an example, a block diagram of a dual-band high-frequency switch module to which the present invention is applied is shown in FIG. This high-frequency switch module performs transmission / reception switching of high-frequency signals in different frequency bands A and B. The antenna terminal and transmission terminals Tx1, Tx2 corresponding to frequency bands A and B, respectively, and the balanced reception terminal corresponding to frequency band A Rx1 + and Rx1− and balanced reception terminals Rx2 + and Rx2− corresponding to the frequency band B are provided.
送信時にはTx1端子またはTx2端子から入った高周波信号は分波器dip1とスイッチ回路SWを介してアンテナ端子ANTへと流れる。また受信時にはアンテナ端子ANTから入った信号はスイッチ回路SWを介して分波器dip2へと流れる。分波器dip2において周波数帯Aの受信信号はフィルタF1へと振り分けられる。フィルタF1では周波数帯Aに対応した周波数信号を通し不要周波数帯を遮断する。フィルタF1を通過した受信信号は上記で示した構造を有するバラントランスB1を介することで平衡出力端子Rx1+、Rx1−へと出力される。周波数帯Bの受信信号は分波器dip2からフィルタF2へと振り分けられる。フィルタF2では周波数帯Bに対応した周波数信号を通し不要周波数帯を遮断する。フィルタF2を通過した受信信号は上記で示した構造を有するバラントランスB2を介することで平衡出力端子Rx2+、Rx2−へと出力される。 At the time of transmission, the high frequency signal input from the Tx1 terminal or the Tx2 terminal flows to the antenna terminal ANT via the duplexer dip1 and the switch circuit SW. At the time of reception, a signal input from the antenna terminal ANT flows to the duplexer dip2 via the switch circuit SW. In the duplexer dip2, the received signal in the frequency band A is distributed to the filter F1. The filter F1 passes a frequency signal corresponding to the frequency band A and blocks the unnecessary frequency band. The received signal that has passed through the filter F1 is output to the balanced output terminals Rx1 + and Rx1- through the balun transformer B1 having the structure described above. The received signal in frequency band B is distributed from the duplexer dip2 to the filter F2. The filter F2 passes a frequency signal corresponding to the frequency band B and blocks the unnecessary frequency band. The received signal that has passed through the filter F2 is output to the balanced output terminals Rx2 + and Rx2- through the balun transformer B2 having the structure described above.
この高周波スイッチモジュールにおける分波器、フィルタ、バラントランスは積層体内部に形成された電極パターンにより構成されている。またスイッチ回路は積層体内部に形成された電極パターンと積層体外部の搭載部品から構成される。このスイッチ回路はPINダイオードを用いてもよいし、またGaAsスイッチ等を用いても良い。 The duplexer, filter, and balun transformer in this high-frequency switch module are configured by electrode patterns formed inside the laminate. The switch circuit is composed of an electrode pattern formed inside the multilayer body and mounted parts outside the multilayer body. This switch circuit may use a PIN diode, or may use a GaAs switch or the like.
本発明によると、小型で製造工程の少ない積層型バラントランス及びそれを用いた高周波スイッチモジュールを提供できるので、移動体通信機器の小型多機能化、低コスト化への寄与は大きい。 According to the present invention, it is possible to provide a small-sized laminated balun transformer with few manufacturing processes and a high-frequency switch module using the same, so that the contribution to the miniaturization, multi-functionalization, and cost reduction of mobile communication devices is great.
本発明の実施例(第1の発明)に係るバラントランスを積層基板で構成した場合の、各層の分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view of each layer when the balun transformer according to the embodiment (first invention) of the present invention is configured by a multilayer substrate. 本発明の他の実施例(第2の発明)に係るバラントランスを積層基板で構成した場合の、各層の分解斜視図である。FIG. 5 is an exploded perspective view of each layer when a balun transformer according to another embodiment (second invention) of the present invention is configured by a laminated substrate. 本発明の更に他の実施例に係るバラントランスを積層基板で構成した場合の、各層の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of each layer at the time of comprising the balun transformer which concerns on the further another Example of this invention with a laminated substrate. 図2の実施例に係るバラントランスの出力振幅差を示す図である。It is a figure which shows the output amplitude difference of the balun transformer which concerns on the Example of FIG. 図2の実施例に係るバラントランスの出力位相差を示す図である。It is a figure which shows the output phase difference of the balun transformer which concerns on the Example of FIG. 本発明に係るバラントランスを適用した高周波スイッチモジュールのブロック図である。It is a block diagram of the high frequency switch module to which the balun transformer according to the present invention is applied. バラントランスの等価回路である。This is an equivalent circuit of a balun transformer. 本発明の他の実施例に係るバラントランスの等価回路である。6 is an equivalent circuit of a balun transformer according to another embodiment of the present invention. 従来の積層型バラントランスの各層の分解斜視図の一例である。It is an example of the exploded perspective view of each layer of the conventional lamination type balun transformer. 従来の積層型バラントランスの各層の分解斜視図の他の例である。It is another example of the exploded perspective view of each layer of the conventional lamination type balun transformer.
符号の説明Explanation of symbols
IN:バラントランスの不平衡端子
OUT1、OUT2:バラントランスの平衡端子
L1a、L1b、La1〜3:バラントランスの第1の伝送線路
L2、Lb1、Lb2(左半分):バラントランスの第2の伝送線路
L3、Lb2(右半分)、Lb3:バラントランスの第3の伝送線路
C1、C2、C3:コンデンサ電極
e1:アース電極
Ant:アンテナ端子
Tx1:送信端子(周波数帯域A)
Tx2:送信端子(周波数帯域B)
Rx1+、Rx1−:平衡受信端子(周波数帯域A)
Rx2+、Rx2−:平衡受信端子(周波数帯域B)
VC:電源端子
dip1、dip2:分波器
F1、F2:フィルタ
B1、B2:バラントランス
SW:スイッチ回路
1〜6:グリーンシート
IN: unbalanced terminals OUT1, OUT2 of the balun transformer: balanced terminals L1a, L1b, La1-3 of the balun transformer: first transmission lines L2, Lb1, Lb2 (left half) of the balun transformer: second transmission of the balun transformer Lines L3, Lb2 (right half), Lb3: third transmission lines C1, C2, C3 of the balun transformer: capacitor electrode e1: ground electrode Ant: antenna terminal Tx1: transmission terminal (frequency band A)
Tx2: Transmission terminal (frequency band B)
Rx1 +, Rx1-: balanced reception terminal (frequency band A)
Rx2 +, Rx2-: balanced reception terminals (frequency band B)
VC: power supply terminals dip1, dip2: duplexers F1, F2: filters B1, B2: balun transformer SW: switch circuits 1 to 6: green sheet
Claims (3)
導体パターンが形成された複数の誘電体層からなる積層体において第1の伝送線路と当該第1の伝送線路と電磁結合する第2の伝送線路と第3の伝送線路を備え、前記第1の伝送線路は一端が不平衡端子に接続され他端が開放端となり、第2の伝送線路は一端が接地され他端が第1の平衡端子に接続され、第3の伝送線路は一端が接地され他端が第2の平衡端子に接続される積層型バラントランスであって、
各伝送線路と平衡端子、不平衡端子とはスルーホールによって接続され、前記第1、第2、第3の伝送線路はそれぞれ前記複数の誘電体層の表面に形成された複数の導体パターンを電気的にらせん状に接続してなり、かつ前記第1の伝送線路からなるインダクタと第2の伝送線路からなるインダクタ、並びに第1の伝送線路からなるインダクタと第3の伝送線路からなるインダクタはそれぞれ積層方向上方からみて重なる様に配置され、
第1の伝送線路は第2、第3の伝送線路よりも上層に配置され、第1の伝送線路を構成する導体パターンのうち不平衡端子と接続される一端を含む導体パターンは第1の伝送線路を構成する他の導体パターンよりも上層に配置され、第2第3の伝送線路を構成する導体パターンのうち平衡端子と接続される一端を含む導体パターンは第2第3の伝送線路を構成する他の導体パターンよりも下層に配置されていることを特徴とする積層型バラントランス。
In a laminate composed of a plurality of dielectric layers on which a conductor pattern is formed, the first transmission line, a second transmission line electromagnetically coupled to the first transmission line, and a third transmission line are provided, and the first transmission line is provided. One end of the transmission line is connected to the unbalanced terminal, the other end is an open end, one end of the second transmission line is grounded, the other end is connected to the first balanced terminal, and one end of the third transmission line is grounded A laminated balun transformer having the other end connected to the second balanced terminal,
Each transmission line is connected to a balanced terminal and an unbalanced terminal by a through hole, and the first, second, and third transmission lines each electrically connect a plurality of conductor patterns formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers. The first transmission line and the second transmission line, and the first transmission line and the third transmission line are respectively connected in a spiral manner. Arranged so as to overlap when viewed from above in the stacking direction,
The first transmission line is disposed above the second and third transmission lines, and the conductor pattern including one end connected to the unbalanced terminal among the conductor patterns constituting the first transmission line is the first transmission line. disposed in an upper layer than the other conductor patterns constituting the line, the conductor pattern including one end connected to the balanced terminals of the conductive patterns constituting the second third transmission line constituting a second third transmission line A laminated balun transformer, wherein the laminated balun transformer is arranged in a lower layer than other conductor patterns.
前記複数の導体パターンのうち一部の導体パターンについて、その太さが他の導体パターンと異なることを特徴とする請求項1に記載された積層型バラントランス。
The part of the conductor pattern of the previous SL plurality of conductor patterns, the laminated balun transformer according to claim 1, characterized in that its thickness is different from the other conductor patterns.
複数の誘電体層からなる積層体の内部及び表面に形成した電極パターンと、積層体上に搭載した搭載部品を用いて構成した高周波スイッチモジュールにおいて、バランおよび分波器および不要周波数成分を減衰するフィルタ回路および高周波スイッチ回路を具備し、前記バランに請求項1又は2にて記載された構造の積層型バラントランスを用いたことを特徴とする高周波スイッチモジュール。
Attenuates baluns, duplexers, and unwanted frequency components in a high-frequency switch module configured using electrode patterns formed inside and on the surface of a laminate composed of a plurality of dielectric layers and components mounted on the laminate. A high-frequency switch module comprising a filter circuit and a high-frequency switch circuit, wherein the laminated balun transformer having the structure described in claim 1 or 2 is used for the balun.
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