[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2009246624A - Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same - Google Patents

Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009246624A
JP2009246624A JP2008089696A JP2008089696A JP2009246624A JP 2009246624 A JP2009246624 A JP 2009246624A JP 2008089696 A JP2008089696 A JP 2008089696A JP 2008089696 A JP2008089696 A JP 2008089696A JP 2009246624 A JP2009246624 A JP 2009246624A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
transmission line
transmission
balun transformer
reception
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008089696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Hagiwara
和弘 萩原
Shigeru Kenmochi
茂 釼持
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2008089696A priority Critical patent/JP2009246624A/en
Publication of JP2009246624A publication Critical patent/JP2009246624A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layered balun transformer which can be made small in size and low in height and has excellent characteristics, and to provide a high frequency switch module using the layered balun transformer. <P>SOLUTION: In the layered balun transformer, each of first to fourth transmission lines constituting the balun transformer is configured by electrically and spirally connecting a plurality of conductor patterns formed on surfaces of a plurality of dielectric layers, and inductors constituted of the first to fourth transmission lines are arranged so as to be overlapped when viewed in a layering direction. The layered balun transformer includes a dielectric layer forming a part of conductor patterns constituting the first transmission line and a part of the conductor patterns constituting the third transmission line, and another dielectric layer forming a part of the conductor patterns constituting the second transmission line and a part of conductor patterns constituting the fourth transmission line. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話、携帯端末などの移動体通信機器等に使用され、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使用可能な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 that is used in mobile communication devices such as a mobile phone and a mobile terminal, connects a balanced circuit and an unbalanced circuit, and can also be used for impedance conversion, and a high-frequency switch using the same Regarding modules.

平衡−不平衡変換素子であるバラントランスは、例えば図2に示すように、不平衡伝送線路である第1の伝送線路l1および第2の伝送線路l2を備え、それと電磁結合する第3、第4の伝送線路に二つの平衡端子を備えている。かかるバラントランスは、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の伝送線路に接続された不平衡端子から入力された不平衡信号を変換して、第3および第4の伝送線路の二つの平衡端子から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したりする。例えば、特許文献1には図9の積層図に示すような、誘電体層に二つの渦巻き型インダクタを並設し、それぞれ誘電体層ごとに平衡線路と不平衡線路とを構成するように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には複数の誘電体層に渦巻き型インダクタを形成し、これら複数のインダクタをもって平衡伝送線路および不平衡伝送線路となし、かつこれら複数のインダクタを積層体上面から見て重なるように配置した構造が開示されている。   For example, as shown in FIG. 2, the balun transformer, which is a balanced-unbalanced conversion element, includes a first transmission line 11 and a second transmission line 12 that are unbalanced transmission lines. Four transmission lines are provided with two balanced terminals. Such a balun transformer is used by connecting an unbalanced transmission line to an unbalanced terminal and connecting two signal lines of the balanced transmission line to two balanced terminals. Then, the unbalanced signal input from the unbalanced terminal connected to the first transmission line is converted, and a balanced signal is output from the two balanced terminals of the third and fourth transmission lines 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, in Patent Document 1, two spiral inductors are juxtaposed in a dielectric layer as shown in the laminated diagram of FIG. 9, and a balanced line and an unbalanced line are configured for each dielectric layer. A laminated balun transformer is disclosed. Further, in Patent Document 2, spiral inductors are formed in a plurality of dielectric layers, and the plurality of inductors are formed as balanced transmission lines and unbalanced transmission lines, and the plurality of inductors are overlapped when viewed from the top of the laminate. A structure is disclosed.

これらバラントランスは、単体でも使用されるが、高周波スイッチモジュールに内蔵されることも多い。近年の携帯電話や携帯端末の小型化、薄型化により、高周波スイッチモジュールではバラントランスを複数搭載することもあり、バラントランスの一層の小型・低背化が求められている。また高周波スイッチモジュールの小型化・高集積化により、高周波スイッチモジュールの端子には狭ピッチ化の要望があり、バラントランスはそれら狭ピッチ化された端子と接続される必要がある。   These balun transformers are used alone, but are often built in high-frequency switch modules. Due to the recent miniaturization and thinning of mobile phones and portable terminals, a plurality of balun transformers may be mounted in high-frequency switch modules, and there is a demand for further reduction in balun transformer size and height. In addition, due to the miniaturization and high integration of the high frequency switch module, there is a demand for a narrow pitch in the terminals of the high frequency switch module, and the balun transformer needs to be connected to the terminals with the narrow pitch.

特開2002−299127号公報JP 2002-299127 A 特開平9−260145号公報JP-A-9-260145

特許文献1の従来例では、各伝送線路は多数回巻かれた渦巻き構造を有している。そのため各層において伝送線路が占有する面積が大きくなり、結果バラントランスの小型化の要求に対応できないという問題があった。またこの従来例のバラントランスを高周波スイッチモジュール内で複数個並べて配置した場合、各バラントランスが小型化に対応できないため、夫々の平衡出力端子を狭ピッチに配置することができないという問題があった。   In the conventional example of Patent Document 1, each transmission line has a spiral structure wound many times. As a result, the area occupied by the transmission line in each layer increases, and as a result, there is a problem that the demand for miniaturization of the balun transformer cannot be met. In addition, when a plurality of balun transformers of this conventional example are arranged side by side in a high-frequency switch module, each balun transformer cannot cope with downsizing, so that there is a problem that each balanced output terminal cannot be arranged at a narrow pitch. .

特許文献2の従来例では、特許文献1の従来例に比べるとバラントランスの小型化が可能であるが、やはり各伝送線路は多数回巻かれた渦巻き構造を有しているため各層において伝送線路が占有する面積が大きくなる傾向にあり、バラントランスの小型化の要求に対応できないという問題があった。また高周波スイッチモジュール内にバラントランスを複数搭載した際に各バラントランスが小型化に対応できないため、夫々の平衡出力端子を狭ピッチに配置することができないという問題があった。   In the conventional example of Patent Document 2, the balun transformer can be reduced in size as compared with the conventional example of Patent Document 1, but each transmission line has a spiral structure wound many times, so that the transmission line in each layer. Occupies a large area, and there is a problem that it is impossible to meet the demand for downsizing the balun transformer. Further, when a plurality of balun transformers are mounted in the high-frequency switch module, each balun transformer cannot cope with downsizing, so that there is a problem that the respective balanced output terminals cannot be arranged at a narrow pitch.

実装面積を小さくするために、第3の従来例として図9に示すように各々の線路を複数の層に分割して形成し、1層あたりに形成される線路の巻き数を一巻き以下にする方法がある。しかし、この方法では1層あたりの巻き数が少なくなるために、平衡側線路と不平衡側線路との電磁的結合が弱くなり、挿入損失が劣化する傾向にある。   In order to reduce the mounting area, each line is divided into a plurality of layers as shown in FIG. 9 as a third conventional example, and the number of turns of the lines formed per layer is one turn or less. There is a way to do it. However, in this method, since the number of turns per layer is reduced, the electromagnetic coupling between the balanced side line and the unbalanced side line becomes weak, and the insertion loss tends to deteriorate.

第3の従来例において平衡側線路と不平衡側線路との電磁的結合を強くするためには、伝送線路を構成する層数を増やすことで積層体内での巻き数を増やすか、伝送線路によって作られるインダクタの面積を大きくするという方法がある。前者の手法では積層の層数が多くなるため積層体が厚くなり、低背化の要求に対応できないという問題があった。また後者の方法では伝送線路が占有する面積が大きくなり、結果バラントランスの小型化の要求に対応できないという問題があった。   In the third conventional example, in order to strengthen the electromagnetic coupling between the balanced line and the unbalanced line, the number of turns in the laminate is increased by increasing the number of layers constituting the transmission line, There is a method to increase the area of the inductor to be made. In the former method, since the number of layers in the stack increases, the stack becomes thick, and there is a problem that it is not possible to meet the demand for a low profile. In the latter method, the area occupied by the transmission line is increased, and as a result, there is a problem that it is impossible to meet the demand for downsizing the balun transformer.

また、高周波スイッチモジュールにバラントランスを内蔵する際、バラントランスの平衡側端子と、その平衡側端子と接続される高周波スイッチモジュール実装面の平衡端子との間の接続は、平衡出力位相差や平衡出力振幅差を保つ為にもなるべく短くする必要がある。その為、高周波スイッチモジュールにバラントランスを複数搭載する場合、上述したバラントランスの占有面積の増大は高周波スイッチモジュールの小型化に対して問題となるばかりでなく、高周波スイッチモジュールの実装端子の狭ピッチ化に対して障害となるおそれがあった。   Also, when a balun transformer is built in the high frequency switch module, the connection between the balanced side terminal of the balun transformer and the balanced terminal on the mounting surface of the high frequency switch module connected to the balanced side terminal is not balanced output phase difference or balanced It is necessary to shorten the output amplitude difference as much as possible. Therefore, when multiple balun transformers are mounted on a high-frequency switch module, the increase in the area occupied by the balun transformer is not only a problem for miniaturization of the high-frequency switch module, but also the narrow pitch of the mounting terminals of the high-frequency switch module There was a risk of disruption.

本発明では、小型、低背化が可能で、且つ良好な特性を持った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。   It is an object of the present invention to provide a laminated balun transformer having a small size and a low profile and having good characteristics, and a high-frequency switch module using the same.

本発明の積層型バラントランスは、導体パターンが形成された複数の誘電体層を積層した積層体に、第1の伝送線路と、前記第1の伝送線路と電気的に接続された第2の伝送線路と、前記第1の伝送線路と電磁結合する第3の伝送線路と、前記第2の伝送線路と電磁結合する第4の伝送線路とを備え、前記第1の伝送線路は一端が不平衡端子に接続され、他端が前記第2の伝送線路の一端に接続され、前記第2の伝送線路の他端は開放端となり、前記第3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、前記第4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、前記第1〜第4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導体パターンを電気的にらせん状に接続してなり、前記第1〜第4の伝送線路で構成される各インダクタは積層方向から見て重なる様に配置されるとともに、前記第1の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部と前記第3の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部とを形成した誘電体層と、前記第2の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部と前記第4の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部とを形成した他の誘電体層を有することを特徴とする。   The laminated balun transformer according to the present invention includes a first transmission line and a second transmission line electrically connected to the first transmission line on a laminated body in which a plurality of dielectric layers on which a conductor pattern is formed are laminated. A transmission line; a third transmission line that is electromagnetically coupled to the first transmission line; and a fourth transmission line that is electromagnetically coupled to the second transmission line. Connected to a balanced terminal, the other end is connected to one end of the second transmission line, the other end of the second transmission line is an open end, one end of the third transmission line is grounded, and the other end is A laminated balun transformer connected to a first balanced terminal, having one end grounded and the other end connected to a second balanced terminal, wherein the first to fourth transmission lines are connected to the first balanced terminal. Electrically connect the conductor patterns formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers in a spiral manner The inductors configured by the first to fourth transmission lines are arranged so as to overlap each other when viewed from the stacking direction, and a part of the conductor pattern that configures the first transmission line. A dielectric layer formed with a part of the conductor pattern constituting the third transmission line, and a part of the conductor pattern constituting the second transmission line and the fourth transmission line. And having another dielectric layer formed with a part of the conductor pattern to be formed.

かかる構成によれば、各層における伝送線路の巻き数を1巻き以下に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、第1および第3の伝送線路の一部を同一の誘電体層に、第2および第4の伝送線路の一部を、前記同一の誘電体層とは別の誘電体層に形成するため、積層体の層数を少なく抑えることができ積層型バラントランスの低背化も可能となる。また、第1の伝送線路によって作られるインダクタが占める空間と第3の伝送線路によって作られるインダクタが占める空間、及び第2の伝送線路によって作られるインダクタが占める空間と第4の伝送線路によって作られるインダクタが占める空間が部分的に重なった構造となるため、第1の伝送線路と第3の伝送線路、及び第2の伝送線路と第4の伝送線路との結合が強まり、挿入損失を低下させることが可能となる。   According to such a configuration, the number of windings of the transmission line in each layer can be reduced to 1 or less, so that the mounting area of the multilayer balun transformer can be reduced. Further, a part of the first and third transmission lines is formed on the same dielectric layer, and a part of the second and fourth transmission lines is formed on a dielectric layer different from the same dielectric layer. Therefore, the number of layers of the laminated body can be reduced, and the height of the laminated balun transformer can be reduced. In addition, the space occupied by the inductor formed by the first transmission line and the space occupied by the inductor formed by the third transmission line, and the space occupied by the inductor formed by the second transmission line and the fourth transmission line are formed. Since the space occupied by the inductor is partially overlapped, the coupling between the first transmission line and the third transmission line, and the second transmission line and the fourth transmission line is strengthened, and the insertion loss is reduced. It becomes possible.

さらに、前記積層型バラントランスにおいて、前記第1〜第4の各伝送線路は、積層方向から見て、長手方向を同じくする略矩形状の外形を有し、かつ前記平衡端子は前記略矩形状の短辺側に導出されていることが好ましい。かかる構成によれば、バラントランスを複数配置した場合においても、各々のバラントランスの平衡端子を近接させることが可能となり、平衡端子の狭ピッチ化が可能となる。   Further, in the multilayer balun transformer, each of the first to fourth transmission lines has a substantially rectangular outer shape having the same longitudinal direction when viewed from the lamination direction, and the balanced terminal is substantially rectangular. It is preferable that it is derived | led-out to the short side side. According to such a configuration, even when a plurality of balun transformers are arranged, the balanced terminals of the respective balun transformers can be brought close to each other, and the pitch of the balanced terminals can be reduced.

また、本発明の高周波スイッチモジュールは、アンテナ端子と、受信信号が出力される受信端子と、送信信号が入力される送信端子と、前記アンテナ端子と前記受信端子および前記送信端子との間に配置され、送受信経路と送信経路または受信経路との接続を切り替えるスイッチ回路とを備える高周波回路が、複数の誘電体層に導体パターンを形成し積層一体化してなる積層基板と、前記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されている高周波スイッチモジュールであって、前記受信端子および送信端子のうち少なくとも一方は、前記積層基板の中に構成された前記積層型バラントランスが接続されて平衡端子で構成されていることを特徴とする。かかる構成によれば、バラントランスを備える高周波モジュールにおいて、実装面積が小さく、実装端子を狭ピッチで形成することが容易であり、低背で挿入損失が小さい高周波スイッチモジュールを実現することが可能である。   The high-frequency switch module of the present invention is arranged between an antenna terminal, a reception terminal that outputs a reception signal, a transmission terminal that receives a transmission signal, and the antenna terminal, the reception terminal, and the transmission terminal. A high frequency circuit comprising a transmission / reception path and a switch circuit for switching a connection between a transmission path or a reception path, a multilayer substrate formed by stacking and integrating a conductor pattern on a plurality of dielectric layers, and a surface of the multilayer substrate A high-frequency switch module configured by mounted elements, wherein at least one of the reception terminal and the transmission terminal is configured by a balanced terminal connected to the multilayer balun transformer configured in the multilayer substrate It is characterized by being. According to such a configuration, in a high-frequency module including a balun transformer, it is possible to realize a high-frequency switch module that has a small mounting area, can easily form mounting terminals at a narrow pitch, and has a low profile and low insertion loss. is there.

また、本発明の別の高周波スイッチモジュールは、アンテナ端子と、第1の通信システムの受信信号が出力される第1の受信端子と、前記第1の通信システムと使用周波数帯の異なる第2の通信システムの受信信号が出力される第2の受信端子と、前記第1の通信システムの送信信号が入力される第1の送信端子と、前記第2の通信システムの送信信号が入力される第2の送信端子と、前記アンテナ端子と前記第1および第2の受信端子並びに前記第1および第2の送信端子との間に配置され、送受信経路と送信経路または受信経路との接続を切り替えるスイッチ回路および第1および第2の通信システムで共用する共通経路を第1の通信システムの経路と第2の通信システムの経路に分岐する分波回路とを備える高周波回路が、複数の誘電体層に導体パターンを形成し積層一体化してなる積層基板と、前記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されているマルチバンド高周波スイッチモジュールであって、前記第1および第2の送信端子からなる端子群および前記第1および第2の受信端子からなる端子群のうち少なくとも一方は、前記積層基板の中に構成された前記積層型バラントランスが接続されて平衡端子で構成されており、前記平衡端子で構成された端子群は前記積層基板の主面の周縁部に配置されるとともに、前記平衡端子で構成された端子群の各端子は直流電源端子および他の高周波信号端子を介さずに互いに隣接していることことを特徴とする。かかる構成によれば、複数の異なる周波数帯を用いたマルチバンド高周波スイッチモジュールにおいて、周波数帯の異なる複数の通信システムに対応して複数のバラントランスを接続した場合でも、実装面積が小さく、低背で挿入損失が小さい高周波スイッチモジュールを実現することが可能である。平衡端子を実装端子として狭ピッチで形成できる前記構成は、複数のバラントランスを隣接させてバラントランス全体の占有空間を低減するうえで好適な構成である。   Another high-frequency switch module of the present invention includes an antenna terminal, a first reception terminal from which a reception signal of the first communication system is output, and a second frequency band that is different from the first communication system in a use frequency band. A second receiving terminal from which a received signal of the communication system is output; a first transmitting terminal to which the transmitted signal of the first communication system is input; and a first receiving terminal to which the transmitted signal of the second communication system is input. A switch that is arranged between two transmission terminals, the antenna terminal, the first and second reception terminals, and the first and second transmission terminals, and switches a connection between the transmission / reception path and the transmission path or the reception path. A high frequency circuit including a circuit and a common path shared by the first and second communication systems is divided into a path of the first communication system and a path of the second communication system. A multi-band high-frequency switch module comprising a laminated substrate in which conductive patterns are formed on a layer and laminated and integrated, and an element mounted on the surface of the laminated substrate, wherein the first and second transmission terminals At least one of the terminal group consisting of the terminal group and the terminal group consisting of the first and second receiving terminals is composed of a balanced terminal to which the multilayer balun transformer configured in the multilayer substrate is connected, A terminal group composed of balanced terminals is arranged at a peripheral portion of the main surface of the multilayer substrate, and each terminal of the terminal group composed of the balanced terminals does not go through a DC power supply terminal and other high-frequency signal terminals. It is characterized by being adjacent to each other. According to such a configuration, in a multiband high-frequency switch module using a plurality of different frequency bands, even when a plurality of balun transformers are connected corresponding to a plurality of communication systems having different frequency bands, the mounting area is small, and the low profile is low. Thus, it is possible to realize a high-frequency switch module with a small insertion loss. The above configuration that can be formed with a balanced terminal as a mounting terminal at a narrow pitch is a preferable configuration for reducing the occupied space of the entire balun transformer by adjoining a plurality of balun transformers.

本発明によれば、小型・低背のまま、或いはより小形にしても、挿入損失が小さ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。   According to the present invention, it is possible to provide a laminated balun transformer and a high-frequency switch module with a small insertion loss even if the size is small and low or the size is reduced.

本発明の実施例について以下詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図1は本発明に係る積層型バラントランスの一実施形態を示す分解斜視図である。該積層型バラントランスは、導体パターンが形成された複数の誘電体層を積層した積層体に構成されている。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導体を印刷することで所望の導体パターンを形成し、前記導体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、さらに一体焼成することにより製造することが出来る。   Examples of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a laminated balun transformer according to the present invention. The laminated balun transformer is configured as a laminated body in which a plurality of dielectric layers on which conductor patterns are formed are laminated. This laminate is made of a ceramic dielectric material that can be fired at a low temperature, and a desired conductor pattern is formed by printing a conductor on a green sheet having a thickness of 10 μm to 200 μm, and a plurality of green having the conductor pattern It can be manufactured by laminating and integrating sheets, and further firing them integrally.

バラントランスの等価回路図を図2に示す。本発明に係る積層型バラントランスは、第1の伝送線路l1と、第1の伝送線路l1と電気的に接続された第2の伝送線路l2と、第1の伝送線路l1と電磁結合する第3の伝送線路l3と、第2の伝送線路l2と電磁結合する第4の伝送線路l4とを備える。第1の伝送線路l1は一端が不平衡端子P1に接続され、他端が第2の伝送線路l2の一端に接続され、第2の伝送線路l2の他端は開放端(OPEN)となっている。第3の伝送線路l3は一端が接地され、他端が第1の平衡端子P2に接続され、第4の伝送線路l4は一端が接地され、他端が第2の平衡端子P3に接続されている。   An equivalent circuit diagram of the balun transformer is shown in FIG. The laminated balun transformer according to the present invention includes a first transmission line l1, a second transmission line l2 electrically connected to the first transmission line l1, and a first transmission line l1 that is electromagnetically coupled to the first transmission line l1. 3 transmission lines l3 and a fourth transmission line l4 electromagnetically coupled to the second transmission line l2. One end of the first transmission line l1 is connected to the unbalanced terminal P1, the other end is connected to one end of the second transmission line l2, and the other end of the second transmission line l2 is an open end (OPEN). Yes. One end of the third transmission line 13 is grounded, the other end is connected to the first balanced terminal P2, and one end of the fourth transmission line 14 is grounded, and the other end is connected to the second balanced terminal P3. Yes.

積層体の内部構造を積層順に従って説明する。まず、1層目グリーンシートには、バラントランスを外部から電磁気的に遮蔽するためのシールド用グランド電極e1が形成されている。これにより、1層目よりも更に上層に他の回路や搭載部品を配置した場合の電磁気的影響を軽減することができる。   The internal structure of the laminate will be described in the order of lamination. First, a shield ground electrode e1 for electromagnetically shielding the balun transformer from the outside is formed on the first green sheet. Thereby, the electromagnetic influence when other circuits and mounted components are arranged in a layer higher than the first layer can be reduced.

2層目グリーンシートには、第1の伝送線路l1の一部を構成する導体パターンl1aと第3の伝送線路l3の一部を構成する導体パターンl3cが形成されている。導体パターンl1aの一端は積層体の不平衡端子P1に接続するための接続部が設けられ他端はスルーホールを介して3層目の導体パターンl1bへと接続されている。導体パターンl3cの一端はスルーホールを介して接地され、他端はスルーホールを介して3層目の導体パターンl3bへと接続されている。   On the second layer green sheet, a conductor pattern l1a constituting a part of the first transmission line l1 and a conductor pattern l3c constituting a part of the third transmission line l3 are formed. One end of the conductor pattern l1a is provided with a connection portion for connection to the unbalanced terminal P1 of the multilayer body, and the other end is connected to the third layer conductor pattern l1b through a through hole. One end of the conductor pattern l3c is grounded through a through hole, and the other end is connected to the third layer conductor pattern l3b through a through hole.

次に、3層目グリーンシートには、第1の伝送線路l1の一部を構成する導体パターンl1bと第3の伝送線路l3の一部を構成する導体パターンl3bとが形成されている。   Next, a conductor pattern l1b constituting a part of the first transmission line l1 and a conductor pattern l3b constituting a part of the third transmission line l3 are formed on the third layer green sheet.

4層目グリーンシートには、第1の伝送線路l1の一部を構成する導体パターンl1cと、第3の伝送線路の一部を構成する導体パターンl3aとが形成されている。導体パターンl3aの一端はスルーホールを介して積層体底面部の一方の平衡端子P2と接続されている。   In the fourth layer green sheet, a conductor pattern l1c constituting a part of the first transmission line l1 and a conductor pattern l3a constituting a part of the third transmission line are formed. One end of the conductor pattern l3a is connected to one balanced terminal P2 on the bottom surface of the multilayer body through a through hole.

5層目グリーンシートには、第1の伝送線路l1の一部を構成する導体パターンl1dが形成されている。第2の伝送線路に最も近い層である5層目には、スルーホールを除くと、第1の伝送線路の導体パターンだけが形成されており、第3の伝送線路の導体パターンは形成されていない。導体パターンl1dの一端はスルーホールを介して7層目の導体パターンl2aへと接続される。   A conductor pattern l1d constituting a part of the first transmission line l1 is formed on the fifth layer green sheet. In the fifth layer, which is the layer closest to the second transmission line, only the conductor pattern of the first transmission line is formed except for the through hole, and the conductor pattern of the third transmission line is formed. Absent. One end of the conductor pattern l1d is connected to the seventh-layer conductor pattern l2a through a through hole.

6層目グリーンシートには、グランド電極e2が形成されている。これにより、e2より上層に形成される導体パターンl1およびl3と下層に形成される導体パターンl2およびl4との電磁気的な干渉を軽減することができる。   A ground electrode e2 is formed on the sixth layer green sheet. As a result, electromagnetic interference between the conductor patterns l1 and l3 formed in the upper layer above e2 and the conductor patterns l2 and l4 formed in the lower layer can be reduced.

7層目グリーンシートには、第2の伝送線路l2の一部を構成する導体パターンl2aが形成されている。第1の伝送線路に最も近い層である7層目には、スルーホールを除くと、第2の伝送線路の導体パターンだけが形成されており、第4の伝送線路の導体パターンは形成されていない。   On the seventh layer green sheet, a conductor pattern l2a constituting a part of the second transmission line l2 is formed. In the seventh layer, which is the layer closest to the first transmission line, only the conductor pattern of the second transmission line is formed except for the through hole, and the conductor pattern of the fourth transmission line is formed. Absent.

8層目グリーンシートには、第2の伝送線路l2の一部を構成する導体パターンl2bと第4の伝送線路l4の一部を形成する導体パターンl4aが形成されている。導体パターンl4aの一端はスルーホールを介して積層体底面部の他方の平衡端子P3と接続されている。   The eighth-layer green sheet is formed with a conductor pattern l2b that forms part of the second transmission line l2 and a conductor pattern l4a that forms part of the fourth transmission line l4. One end of the conductor pattern l4a is connected to the other balanced terminal P3 on the bottom surface of the multilayer body through a through hole.

9層目グリーンシートには、第2の伝送線路l2の一部を構成する導体パターンl2cと第4の伝送線路l4を構成する導体パターンl4bが形成されている。   In the ninth layer green sheet, a conductor pattern l2c constituting a part of the second transmission line l2 and a conductor pattern l4b constituting the fourth transmission line l4 are formed.

10層目グリーンシートには、第2の伝送線路l2の一部を構成する導体パターンl2dと第4の伝送線路l4を構成する導体パターンl4cが形成されている。   The tenth layer green sheet is formed with a conductor pattern l2d constituting a part of the second transmission line l2 and a conductor pattern l4c constituting a fourth transmission line l4.

11層目グリーンシートには、平衡出力のバランス調整用のコンデンサを構成するコンデンサ電極c1およびc2が形成されている。   Capacitor electrodes c1 and c2 constituting capacitors for balance adjustment of balanced output are formed on the 11th layer green sheet.

12層目グリーンシートには、グランド電極e3が形成されている。   A ground electrode e3 is formed on the twelfth layer green sheet.

以上の第1層目から第12層目のグリーンシートを順次積層して積層体となす。各層に形成された導体パターンは90°に屈曲した部分を有するが、いずれも1ターン未満である。複数の誘電体層の表面に形成された導体パターンl1a、l1b、l1cおよびl1dが電気的にらせん状に接続されて第1の伝送線路l1が構成されている。同様に、複数の誘電体層の表面に形成された導体パターンl2a、l2b、l2cおよびl2dが電気的にらせん状に接続されて第2の伝送線路l2が構成されている。また、複数の誘電体層の表面に形成された導体パターンl3a、l3bおよびl3cが電気的にらせん状に接続されて第3の伝送線路l3が構成され、導体パターンl4a、l4bおよびl4cが電気的にらせん状に接続されて第4の伝送線路l4が構成されている。図1の構成では、各伝送線路は約1ターンの巻数のらせんが構成されているが、巻数は特に限定するものでなく、1ターン以上でもよい。   The green sheets of the first layer to the twelfth layer are sequentially laminated to form a laminate. The conductor pattern formed in each layer has a portion bent at 90 °, but all have less than one turn. Conductor patterns l1a, l1b, l1c and l1d formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers are electrically connected in a spiral manner to form a first transmission line l1. Similarly, the conductor patterns l2a, l2b, l2c, and l2d formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers are electrically connected in a spiral manner to form the second transmission line l2. In addition, the conductor patterns l3a, l3b and l3c formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers are electrically connected in a spiral to form a third transmission line l3, and the conductor patterns l4a, l4b and l4c are electrically connected. A fourth transmission line 14 is formed in a spiral connection. In the configuration of FIG. 1, each transmission line has a spiral of about one turn, but the number of turns is not particularly limited and may be one or more turns.

以上のグリーンシートにおいて、例えば2層目から5層目のグリーンシートについて導体パターンの配置をみると、第1の伝送線路l1の一部を構成する導体パターンと第3の伝送線路l3の一部を構成する導体パターンとが上下の層で前後交互に形成されており、これを積層方向からみると第1の伝送線路l1を構成する導体パターンと第3の伝送線路l3を構成する導体パターンがそれぞれ重なるように配置されている。この様に配置することによって、第1の伝送線路l1によって構成されるインダクタと第3の伝送線路l3によって構成されるインダクタとの間に電磁気的な結合が形成される。   In the above green sheet, for example, regarding the arrangement of the conductor patterns for the second to fifth green sheets, the conductor pattern constituting a part of the first transmission line l1 and a part of the third transmission line l3 Are formed alternately on the upper and lower layers in the upper and lower layers, and when viewed from the stacking direction, the conductor pattern constituting the first transmission line l1 and the conductor pattern constituting the third transmission line l3 are formed. They are arranged so as to overlap each other. By arranging in this way, an electromagnetic coupling is formed between the inductor constituted by the first transmission line l1 and the inductor constituted by the third transmission line l3.

同様に、7層目から10層目のグリーンシートについて導体パターンの配置をみると、第2の伝送線路l2の一部を構成する導体パターンと第4の伝送線路l4の一部を構成する導体パターンとが上下の層で前後交互に形成されており、これを積層方向からみると第2の伝送線路l2を構成する導体パターンと第4の伝送線路l4を構成する導体パターンがそれぞれ重なるように配置、構成される結果となっている。この様に配置することによって、第2の伝送線路l2によって構成されるインダクタと第4の伝送線路l4によって構成されるインダクタの間に電磁気的な結合が形成される。   Similarly, regarding the arrangement of the conductor patterns for the seventh to tenth green sheets, the conductor pattern constituting a part of the second transmission line l2 and the conductor constituting a part of the fourth transmission line l4. Patterns are alternately formed on the upper and lower layers, and when viewed from the stacking direction, the conductor pattern constituting the second transmission line l2 and the conductor pattern constituting the fourth transmission line l4 overlap each other. The result is the arrangement and composition. By arranging in this way, an electromagnetic coupling is formed between the inductor constituted by the second transmission line l2 and the inductor constituted by the fourth transmission line l4.

また、積層方向からみると、第1の伝送線路l1を構成する導体パターン及び第3の伝送線路l3を構成する導体パターンと、第2の伝送線路l2を構成する導体パターン及び第4の伝送線路l4を構成する導体パターン同士も、それぞれ重なるように配置されている。したがって、第1〜第4の伝送線路で構成される各インダクタは積層方向から見て重なる様に配置されており、バラントランスの構成面積の低減が図られている。   Further, when viewed from the stacking direction, the conductor pattern constituting the first transmission line l1 and the conductor pattern constituting the third transmission line l3, the conductor pattern constituting the second transmission line l2, and the fourth transmission line. The conductor patterns constituting l4 are also arranged so as to overlap each other. Therefore, the inductors configured by the first to fourth transmission lines are arranged so as to overlap each other when viewed from the stacking direction, and the configuration area of the balun transformer is reduced.

また、2層目〜4層目グリーンシートにはそれぞれ第1の伝送線路l1を構成する導体パターンのうちの一部と第3の伝送線路l3を構成する導体パターンのうちの一部とが形成されている。同様に、8層目〜10層目グリーンシートにはそれぞれ第2の伝送線路l2を構成する導体パターンのうちの一部と第4の伝送線路l4を構成する導体パターンのうちの一部とが形成されている。このような誘電体層を積層体の中に含むことによって、第1の伝送線路l1によって構成されるインダクタと第3の伝送線路l3によって構成されるインダクタ、並びに第2の伝送線路l2によって構成されるインダクタと第4の伝送線路l4によって構成されるインダクタを部分的に空間的に共用することが出来るため、バラントランスの低背化が可能となる。また、各々のインダクタの組み合わせにおいて、空間的に共用するようにインダクタを密接して形成することにより、各々のインダクタの組み合わせにおける相互インダクタンスが向上し、積層型バラントランスの挿入損失を小さくすることが可能となる。第1の伝送線路l1を構成する導体パターンのうちの一部と第3の伝送線路l3を構成する導体パターンのうちの一部が形成されている誘電体層は一層でもよいが、低背化や相互インダクタンス向上のためには、二層以上あることが好ましい。かかる点は、第2の伝送線路l2を構成する導体パターンのうちの一部と第4の伝送線路l4を構成する導体パターンのうちの一部が形成されている誘電体層についても同様である。   The second to fourth green sheets are each formed with a part of the conductor pattern constituting the first transmission line l1 and a part of the conductor pattern constituting the third transmission line l3. Has been. Similarly, each of the eighth to tenth green sheets has a part of the conductor pattern constituting the second transmission line l2 and a part of the conductor pattern constituting the fourth transmission line l4. Is formed. By including such a dielectric layer in the laminate, the dielectric layer is configured by an inductor constituted by the first transmission line l1, an inductor constituted by the third transmission line l3, and a second transmission line l2. Since the inductor constituted by the fourth transmission line 14 can be partially spatially shared, the balun transformer can be reduced in height. Moreover, in each inductor combination, the inductors are closely formed so as to be spatially shared, thereby improving the mutual inductance in each inductor combination and reducing the insertion loss of the multilayer balun transformer. It becomes possible. The dielectric layer on which a part of the conductor pattern composing the first transmission line l1 and a part of the conductor pattern composing the third transmission line l3 may be a single layer, but the height is reduced. In order to improve mutual inductance, two or more layers are preferable. The same applies to the dielectric layer in which a part of the conductor pattern constituting the second transmission line l2 and a part of the conductor pattern constituting the fourth transmission line l4 are formed. .

複数の誘電体層の表面に形成された導体パターンを電気的にらせん状に接続して構成された第1〜第4の各伝送線路は、積層方向から見て、長手方向を同じくする略矩形状の外形をなしている。略矩形とは、端子への接続部分やスルーホール接続のための導体パターンの引き回しなどのために、矩形から外れるような部分があっても許容する趣旨である。らせん状のコイル部分を構成している部分が矩形であればよい。平衡端子P2およびP3は略矩形状の短辺側に導出されている。かかる長手方向は、矩形の積層型バラントランスの長手方向とも一致している。この実施例のように平衡端子P2およびP3を、矩形の伝送線路、矩形のバラントランスの短辺側に配置することで、高周波スイッチモジュール内にバラントランスを複数並べて配置した場合にも平衡端子を狭ピッチで並べることが可能となる。   Each of the first to fourth transmission lines configured by electrically connecting the conductor patterns formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers in a spiral shape is substantially rectangular with the same longitudinal direction when viewed from the stacking direction. It has an external shape. The term “substantially rectangular” means that even a portion deviating from the rectangle is allowed due to a connection portion to a terminal or a conductor pattern for connecting a through hole. The part which comprises the helical coil part should just be a rectangle. The balanced terminals P2 and P3 are led out to the short side of the substantially rectangular shape. This longitudinal direction also coincides with the longitudinal direction of the rectangular laminated balun transformer. By arranging the balanced terminals P2 and P3 on the short side of the rectangular transmission line and the rectangular balun transformer as in this embodiment, the balanced terminals can be arranged even when a plurality of balun transformers are arranged in the high frequency switch module. It becomes possible to arrange with a narrow pitch.

次に、本発明による積層型バラントランスの特性を示す。図10に示す従来構造と本発明に係る図1の構造を用いて、無線LANの2.4GHz帯の通信を想定して、インピーダンスおよび挿入損失評価した結果をそれぞれ図5および図6に示す。図10に示す従来構造では第1の伝送線路l1を構成する導体パターンl1aおよびl1bと、第3の伝送線路l3を構成する導体パターンl3aおよびl3bとは、別の層に形成されている。同様に、第2の伝送線路l2を構成する導体パターンl2aおよびl2bと、第4の伝送線路l4を構成する導体パターンl4aおよびl4bとは、別の層に形成されている。図5において、P1は不平衡端子、P2、P3は平衡端子を意味しており、それぞれの端子におけるインピーダンススミスチャートとリターンロスを示している。図6はバラントランスの挿入損失を示している。図5および図6において細線は図10に示す従来構造を用いた場合の結果であり、太線は本発明を用いた場合の結果である。スミスチャートではインピーダンスが円の中央に近いほどインピーダンス整合が取れ、リターンロスが大きくなり、結果挿入損失を小さくすることが可能となる。図5のスミスチャートを見ると、図10に示した従来構造のインピーダンスは外周近辺に寄っており、インピーダンス整合が取れていないことが分かる。そのためリターンロスは2.4GHz近辺において1dB程度であり、図6に示す挿入損失も10dB程度と劣悪になっている。これに対し本発明による構造ではインピーダンスはスミスチャート中央部を通過し整合が取れており、リターンロスも2.4GHzで25dB以上得られている。その結果挿入損失も1dB以下となっている。   Next, characteristics of the multilayer balun transformer according to the present invention will be shown. FIG. 5 and FIG. 6 show the results of impedance and insertion loss evaluation assuming the 2.4 GHz band communication of the wireless LAN using the conventional structure shown in FIG. 10 and the structure of FIG. 1 according to the present invention, respectively. In the conventional structure shown in FIG. 10, the conductor patterns l1a and l1b constituting the first transmission line l1 and the conductor patterns l3a and l3b constituting the third transmission line l3 are formed in different layers. Similarly, the conductor patterns l2a and l2b constituting the second transmission line l2 and the conductor patterns l4a and l4b constituting the fourth transmission line l4 are formed in different layers. In FIG. 5, P1 means an unbalanced terminal, P2 and P3 mean balanced terminals, and shows an impedance Smith chart and a return loss at each terminal. FIG. 6 shows the insertion loss of the balun transformer. In FIGS. 5 and 6, the thin line is the result when the conventional structure shown in FIG. 10 is used, and the thick line is the result when the present invention is used. In the Smith chart, the closer the impedance is to the center of the circle, the better the impedance matching, the greater the return loss, and the smaller the insertion loss as a result. From the Smith chart of FIG. 5, it can be seen that the impedance of the conventional structure shown in FIG. 10 is close to the outer periphery and impedance matching is not achieved. Therefore, the return loss is about 1 dB in the vicinity of 2.4 GHz, and the insertion loss shown in FIG. 6 is also inferior to about 10 dB. On the other hand, in the structure according to the present invention, the impedance passes through the center of the Smith chart and is matched, and the return loss is 25 dB or more at 2.4 GHz. As a result, the insertion loss is also 1 dB or less.

なお、図2に示した実施例では第3、第4の伝送線路の一端をグランドに短絡させているが、図3に示すようにコンデンサC3を介してグランドと接続してもよい。このようにすることにより、バラントランスの平衡端子はグランドから絶縁され、RF-IC等と接続される際に直流電流を遮断するDCカットコンデンサが不要となる。   In the embodiment shown in FIG. 2, one end of the third and fourth transmission lines is short-circuited to the ground, but it may be connected to the ground via a capacitor C3 as shown in FIG. By doing so, the balanced terminal of the balun transformer is insulated from the ground, and a DC cut capacitor that cuts off a direct current when connected to an RF-IC or the like becomes unnecessary.

また、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こともある。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4に示す。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。   In addition, when a laminated balun transformer is used in a communication device, a component such as an LNA may be connected to a 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. A circuit for enabling application of such a bias voltage is shown in FIG. By applying a predetermined DC voltage to the voltage terminal indicated by VC in the figure, it becomes possible to apply a bias voltage to the balanced terminal.

本発明に係る積層型バラントランスは、それ単体で構成してもよいし、積層モジュールのように他の回路素子と積層基板に一体化してもよい。本発明に係る積層型バラントランスを用いることで、積層基板内部において小型化・低背化による省スペース化が実現できる。そのため、バラントランスと他の部品との複合化も容易である。本発明に係る積層型バラントランスは、高周波回路の構成によらずバラントランスを備える積層モジュールに広く適用できる。複合化に好適な実施形態として、無線LAN等に用いられる高周波スイッチモジュールがある。一例として本発明に係る積層型バラントランス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7に示す。この高周波スイッチモジュールに構成された高周波回路は、アンテナ端子ANTと、第1の通信システムの受信信号が出力される第1の受信端子Rx1と、第1の通信システムと使用周波数帯の異なる第2の通信システムの受信信号が出力される第2の受信端子Rx2と、第1の通信システムの送信信号が入力される第1の送信端子Tx1と、第2の通信システムの送信信号が入力される第2の送信端子Tx2を備える。さらに、該高周波回路は、アンテナ端子ANTと第1および第2の受信端子(Rx1、Rx2)並びに第1および第2の送信端子(Tx1、Tx2)との間の経路には、送受信経路と送信経路または受信経路との接続を切り替えるスイッチ回路SW、および第1および第2の通信システムで共用する共通経路を第1の通信システムの経路と第2の通信システムの経路に分岐する分波回路Dip1およびDip2とを備える。図7に示す構成では、第1の受信端子Rx1および第2の受信端子Rx2からなる端子群の各端子には、それぞれバラントランスB1およびB2が接続されており、各端子はそれぞれ平衡端子Rx1+およびRx1−、Rx2+およびRx2−で構成されている。   The multilayer balun transformer according to the present invention may be constituted by itself or may be integrated with another circuit element and a multilayer substrate like a multilayer module. By using the multilayer balun transformer according to the present invention, it is possible to realize space saving by downsizing and low profile inside the multilayer substrate. Therefore, it is easy to combine the balun transformer with other parts. The multilayer balun transformer according to the present invention can be widely applied to a multilayer module including a balun transformer regardless of the configuration of a high-frequency circuit. As a preferred embodiment for the combination, there is a high-frequency switch module used for a wireless LAN or the like. As an example, FIG. 7 shows a block diagram of a dual-band high-frequency switch module to which the laminated balun transformer according to the present invention is applied. The high-frequency circuit configured in the high-frequency switch module includes an antenna terminal ANT, a first reception terminal Rx1 from which a reception signal of the first communication system is output, and a second frequency band different from that of the first communication system. The second reception terminal Rx2 from which the reception signal of the communication system of No. 1 is output, the first transmission terminal Tx1 to which the transmission signal of the first communication system is input, and the transmission signal of the second communication system are input. A second transmission terminal Tx2 is provided. Further, the high-frequency circuit includes a transmission / reception path and a transmission path in a path between the antenna terminal ANT, the first and second reception terminals (Rx1, Rx2), and the first and second transmission terminals (Tx1, Tx2). A switch circuit SW that switches connection with a path or a reception path, and a branching circuit Dip1 that branches a common path shared by the first and second communication systems into a path of the first communication system and a path of the second communication system And Dip2. In the configuration shown in FIG. 7, the balun transformers B1 and B2 are connected to the terminals of the terminal group including the first receiving terminal Rx1 and the second receiving terminal Rx2, respectively, and the terminals are balanced terminals Rx1 + and Rx1 +, respectively. It is composed of Rx1-, Rx2 +, and Rx2-.

図7に示す高周波スイッチモジュールでは、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回路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を介して分波回路Dip2へと流れる。分波器Dip2において第1の通信システム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では第1の通信システムの周波数帯に対応した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。第2の通信システム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では第2の通信システムの周波数帯に対応した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。なお、送信端子Tx1、Tx2に本願発明に係るバラントランスを用いることもできる。   In the high frequency switch module shown in FIG. 7, at the time of transmission, a high frequency signal input from the Tx1 terminal or Tx2 terminal flows to the antenna terminal ANT via the branching circuit Dip1 and the switch circuit SW. At the time of reception, a signal input from the antenna terminal ANT flows to the branching circuit Dip2 via the switch circuit SW. In the duplexer Dip2, the received signal of the first communication system is distributed to the filter F1. The filter F1 passes a signal corresponding to the frequency band of the first communication system 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. The received signal of the second communication system is distributed from the duplexer Dip2 to the filter F2. In the filter F2, an unnecessary frequency band is blocked by passing a signal corresponding to the frequency band of the second communication system. 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. Note that the balun transformer according to the present invention may be used for the transmission terminals Tx1 and Tx2.

上記高周波スイッチモジュールは、複数の誘電体層に導体パターンを形成し積層一体化してなる積層基板と、前記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されている。上述の図7のバラントランスB1およびB2として、本願発明に係る積層型バラントランスを積層基板の中に構成して用いる。また、上記高周波スイッチモジュールにおける分波回路、フィルタ、バラントランスは積層基板内部に形成された導体パターンにより構成されている。またスイッチ回路は、積層基板外部に搭載部品、または積層基板外部に搭載部品と積層基板内部に形成された導体パターンから構成される。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 high-frequency switch module includes a multilayer substrate formed by integrally stacking conductor patterns on a plurality of dielectric layers, and an element mounted on the surface of the multilayer substrate. As the balun transformers B1 and B2 in FIG. 7 described above, the multilayer balun transformer according to the present invention is configured and used in a multilayer substrate. Further, the branching circuit, the filter, and the balun transformer in the high frequency switch module are configured by a conductor pattern formed inside the multilayer substrate. The switch circuit includes a component mounted outside the multilayer substrate or a conductive pattern formed inside the multilayer substrate and the component mounted outside the multilayer substrate. This switch circuit may use a PIN diode, or may use a GaAs switch or the like.

図8には、高周波スイッチモジュールを構成した積層基板の実装側となる主面における端子電極配置を示してある。平衡端子Rx1+、Rx1−、Rx2+およびRx2−だけ符合を付してあるが、これらの平衡端子で構成された端子群は積層基板の主面の周縁部に沿って配置されている。積層基板の主面の周縁部には、受信端子である平衡端子Rx1+、Rx1−、Rx2+およびRx2−以外に、スイッチ回路や増幅器回路などを制御するための直流電源端子(検波回路の出力端子を含む)、アンテナ端子や送信端子などの平衡端子Rx1+、Rx1−、Rx2+およびRx2−以外の他の高周波信号端子、グランド端子、回路素子には接続されていないダミー端子などが矩形の主面の各辺に沿って形成される。図8に示すように、平衡端子Rx1+、Rx1−、Rx2+およびRx2−は、直流電源端子および他の高周波信号端子を介さずに隣接している。平衡端子Rx1+、Rx1−、Rx2+およびRx2−は、これらの間のアイソレーションを確保するために、グランド端子やダミー端子を介して隣接していてもよいが、高周波スイッチモジュールの小型化の観点からは、他の端子を介さずに互いに隣接することが好ましい。小型化を図った本願発明に係る積層型バラントランスを用いることで、このように平衡端子を狭ピッチで配置しやすくなる。特に、第1〜第4の各伝送線路が、積層方向から見て、長手方向を同じくする略矩形状の外形を有する場合に、平衡端子を略矩形状の短辺側に導出する構成を採用すれば、平衡端子配置のいっそうの狭ピッチ化が可能である。積層型バラントランスの導体パターンが占める領域の前記短辺に沿った方向の長さを、主面に形成された平衡端子のピッチよりも小さくすれば、複数のバラントランスをコンパクトに並べて配置することができる。   FIG. 8 shows the terminal electrode arrangement on the main surface on the mounting side of the multilayer substrate constituting the high-frequency switch module. Only balanced terminals Rx1 +, Rx1-, Rx2 +, and Rx2- are labeled, but a terminal group constituted by these balanced terminals is disposed along the peripheral edge of the main surface of the multilayer substrate. In addition to the balanced terminals Rx1 +, Rx1-, Rx2 +, and Rx2- that are reception terminals, a DC power supply terminal (control circuit output terminal for controlling a switch circuit, an amplifier circuit, etc.) is provided on the peripheral portion of the main surface of the multilayer substrate. Other than the balanced terminals Rx1 +, Rx1-, Rx2 + and Rx2- such as antenna terminals and transmission terminals, ground terminals, dummy terminals not connected to circuit elements, etc. It is formed along the side. As shown in FIG. 8, the balanced terminals Rx1 +, Rx1-, Rx2 +, and Rx2- are adjacent to each other without passing through the DC power supply terminal and other high-frequency signal terminals. The balanced terminals Rx1 +, Rx1-, Rx2 +, and Rx2- may be adjacent to each other via a ground terminal or a dummy terminal in order to ensure isolation between them, but from the viewpoint of miniaturization of the high-frequency switch module Are preferably adjacent to each other without interposing other terminals. By using the laminated balun transformer according to the present invention that is downsized, the balanced terminals can be easily arranged at a narrow pitch. In particular, when each of the first to fourth transmission lines has a substantially rectangular outer shape that is the same in the longitudinal direction when viewed from the stacking direction, a configuration is adopted in which the balanced terminal is led out to the short side of the substantially rectangular shape. Then, the pitch of the balanced terminal arrangement can be further reduced. A plurality of balun transformers should be arranged in a compact arrangement if the length in the direction along the short side of the region occupied by the conductor pattern of the multilayer balun transformer is made smaller than the pitch of the balanced terminals formed on the main surface. Can do.

図7に示す高周波スイッチモジュールはスイッチ回路SWの共通端子をアンテナ端子ANTに、切換端子を送信側の分波回路Dip1および受信側の分波回路Dip2に接続する構成であるが、スイッチ回路と分波回路の配置は逆にしてもよい。すなわち、分波回路に接続される送受信経路をアンテナ端子ANTに、分波回路の第1の通信システム経路側と第2の通信システム経路側にそれぞれ送受信を切り替えるためのスイッチ回路を接続する構成を採用することもできる。また、スイッチ回路は図7のようにSPDT型のスイッチ回路でもよいし、さらに切換端子を備えたSP3T型等のスイッチ回路でもよい。また、フィルタは、要求される特性に応じて適宜、省略したり、追加したりすることが可能である。また、フィルタの配置も適宜変更すればよい。   The high-frequency switch module shown in FIG. 7 has a configuration in which the common terminal of the switch circuit SW is connected to the antenna terminal ANT and the switching terminal is connected to the transmission-side branching circuit Dip1 and the reception-side branching circuit Dip2. The arrangement of the wave circuit may be reversed. That is, the transmission / reception path connected to the demultiplexing circuit is connected to the antenna terminal ANT, and the switch circuit for switching transmission / reception to the first communication system path side and the second communication system path side of the demultiplexing circuit is connected. It can also be adopted. The switch circuit may be an SPDT type switch circuit as shown in FIG. 7, or may be an SP3T type switch circuit having a switching terminal. Further, the filter can be omitted or added as appropriate according to the required characteristics. Further, the arrangement of the filters may be changed as appropriate.

また、図7に示す構成は、デュアルバンド高周波スイッチモジュールの例であるが、本願発明は、さらに使用する通信システムが多いトリプルアンド高周波スイッチモジュール等も含めてマルチバンド高周波スイッチモジュールに広く適用できる。一方、本発明の積層型バラントランスを用いた高周波モジュールは、マルチバンド高周波スイッチモジュールに限らず、シングルバンド高周波スイッチモジュールにも適用できることは言うまでもない。この場合は、アンテナ端子と、受信信号が出力される受信端子と、送信信号が入力される送信端子と、前記アンテナ端子と前記受信端子および前記送信端子との間に配置され、送受信経路と送信経路または受信経路との接続を切り替えるスイッチ回路とを備えればよい。高周波回路が、複数の誘電体層に導体パターンを形成し積層一体化してなる積層基板と、前記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されている点は、図7に示すデュアルバンド高周波スイッチモジュールの例と同様である。受信端子および送信端子のうち少なくとも一方に、積層基板の中に構成された本願発明に係る積層型バラントランスを接続して平衡端子で構成する。   The configuration shown in FIG. 7 is an example of a dual-band high-frequency switch module. However, the present invention can be widely applied to multi-band high-frequency switch modules including triple-and high-frequency switch modules that use many communication systems. On the other hand, it goes without saying that the high-frequency module using the laminated balun transformer of the present invention can be applied not only to a multi-band high-frequency switch module but also to a single-band high-frequency switch module. In this case, the antenna terminal, the reception terminal to which the reception signal is output, the transmission terminal to which the transmission signal is input, and the antenna terminal, the reception terminal, and the transmission terminal are disposed between the transmission / reception path and the transmission terminal. A switch circuit for switching the connection with the path or the reception path may be provided. The dual-band high-frequency switch shown in FIG. 7 is that the high-frequency circuit is composed of a laminated substrate in which conductor patterns are formed on a plurality of dielectric layers and laminated and integrated, and an element mounted on the surface of the laminated substrate. Similar to the module example. A laminated balun transformer according to the present invention configured in a laminated substrate is connected to at least one of the receiving terminal and the transmitting terminal to constitute a balanced terminal.

本発明に係る積層型バラントランスの一実施形態を示す積層体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the laminated body which shows one Embodiment of the laminated balun transformer which concerns on this invention. 本発明に係るバラントランスの一実施形態の等価回路である。It is an equivalent circuit of one embodiment of the balun transformer according to the present invention. 本発明に係るバラントランスの他の実施形態の等価回路である。6 is an equivalent circuit of another embodiment of the balun transformer according to the present invention. 本発明に係るバラントランスの他の実施形態の等価回路である。6 is an equivalent circuit of another embodiment of the balun transformer according to the present invention. 積層型バラントランスのインピーダンス特性を示す図である。It is a figure which shows the impedance characteristic of a lamination type balun transformer. 積層型バラントランスの挿入損失を示す図である。It is a figure which shows the insertion loss of a lamination type balun transformer. 本発明に係る高周波スイッチモジュールの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the high frequency switch module which concerns on this invention. 本発明に係る高周波スイッチモジュールの主面に形成された端子配置示す図である。It is a figure which shows terminal arrangement | positioning formed in the main surface of the high frequency switch module which concerns on this invention. 従来のバラントランスを示す図である。It is a figure which shows the conventional balun transformer. 従来の積層型バラントランスの積層体の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the laminated body of the conventional laminated balun transformer.

符号の説明Explanation of symbols

P1:不平衡端子
P2、P3:平衡端子
l1〜l4:伝送線路
C3:コンデンサ
l1a、l1b、l1c、l1d:導体パターン
l2a、l2b、l2c、l2d:導体パターン
l3a、l3b、l3c:導体パターン
l4a、l4b、l4c:導体パターン
c1、c2:コンデンサ電極
e1、e2、e3、GND:グランド電極
ANT:アンテナ端子
Tx1、Tx2:送信端子
Rx1、Rx2:受信端子
VC:電圧端子
Rx1+、Rx1−:平衡受信端子
Rx2+、Rx2−:平衡受信端子
Dip1、Dip2:分波回路
F1、F2:フィルタ
B1、B2:バラントランス
SW:スイッチ回路
P1: Unbalanced terminal
P2, P3: balanced terminals l1-l4: transmission line C3: capacitors l1a, l1b, l1c, l1d: conductor patterns l2a, l2b, l2c, l2d: conductor patterns l3a, l3b, l3c: conductor patterns l4a, l4b, l4c: conductors Patterns c1, c2: Capacitor electrodes e1, e2, e3, GND: Ground electrodes ANT: Antenna terminals Tx1, Tx2: Transmission terminals Rx1, Rx2: Reception terminals VC: Voltage terminals Rx1 +, Rx1-: Balanced reception terminals Rx2 +, Rx2-: Balanced reception terminal Dip1, Dip2: demultiplexing circuit F1, F2: filter B1, B2: balun transformer SW: switch circuit

Claims (4)

導体パターンが形成された複数の誘電体層を積層した積層体に、第1の伝送線路と、前記第1の伝送線路と電気的に接続された第2の伝送線路と、前記第1の伝送線路と電磁結合する第3の伝送線路と、前記第2の伝送線路と電磁結合する第4の伝送線路とを備え、
前記第1の伝送線路は一端が不平衡端子に接続され、他端が前記第2の伝送線路の一端に接続され、前記第2の伝送線路の他端は開放端となり、
前記第3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、
前記第4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、
前記第1〜第4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導体パターンを電気的にらせん状に接続してなり、
前記第1〜第4の伝送線路で構成される各インダクタは積層方向から見て重なる様に配置されるとともに、
前記第1の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部と前記第3の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部とを形成した誘電体層と、
前記第2の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部と前記第4の伝送線路を構成する導体パターンのうちの一部とを形成した他の誘電体層を有することを特徴とする積層型バラントランス。
A first transmission line, a second transmission line electrically connected to the first transmission line, and the first transmission are stacked on a laminate in which a plurality of dielectric layers each having a conductor pattern are stacked. A third transmission line electromagnetically coupled to the line, and a fourth transmission line electromagnetically coupled to the second transmission line,
One end of the first transmission line is connected to an unbalanced terminal, the other end is connected to one end of the second transmission line, and the other end of the second transmission line is an open end,
The third transmission line has one end grounded and the other end connected to the first balanced terminal,
The fourth transmission line is a laminated balun transformer having one end grounded and the other end connected to the second balanced terminal,
Each of the first to fourth transmission lines is formed by electrically connecting conductor patterns formed on the surfaces of the plurality of dielectric layers in a spiral manner.
Each inductor composed of the first to fourth transmission lines is arranged so as to overlap when viewed from the lamination direction,
A dielectric layer formed with a part of the conductor pattern constituting the first transmission line and a part of the conductor pattern constituting the third transmission line;
A laminate having another dielectric layer in which a part of a conductor pattern constituting the second transmission line and a part of a conductor pattern constituting the fourth transmission line are formed. Type balun transformer.
前記第1〜第4の各伝送線路は、積層方向から見て、長手方向を同じくする略矩形状の外形を有し、かつ前記平衡端子は前記略矩形状の短辺側に導出されていることを特徴とする請求項1に記載の積層型バラントランス。   Each of the first to fourth transmission lines has a substantially rectangular outer shape having the same longitudinal direction when viewed from the stacking direction, and the balanced terminal is led out to the short side of the substantially rectangular shape. The laminated balun transformer according to claim 1. アンテナ端子と、
受信信号が出力される受信端子と、
送信信号が入力される送信端子と、
前記アンテナ端子と前記受信端子および前記送信端子との間に配置され、送受信経路と送信経路または受信経路との接続を切り替えるスイッチ回路とを備える高周波回路が、
複数の誘電体層に導体パターンを形成し積層一体化してなる積層基板と、前記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されている高周波スイッチモジュールであって、
前記受信端子および送信端子のうち少なくとも一方は、前記積層基板の中に構成された請求項1または2に記載の積層型バラントランスが接続されて平衡端子で構成されていることを特徴とする高周波スイッチモジュール。
An antenna terminal;
A receiving terminal for outputting a received signal;
A transmission terminal to which a transmission signal is input; and
A high-frequency circuit that is disposed between the antenna terminal and the reception terminal and the transmission terminal and includes a switch circuit that switches connection between a transmission / reception path and a transmission path or a reception path,
A high-frequency switch module configured by a laminated substrate formed by integrating conductor layers by forming conductor patterns on a plurality of dielectric layers, and an element mounted on the surface of the laminated substrate,
At least one of the reception terminal and the transmission terminal is configured by a balanced terminal to which the multilayer balun transformer according to claim 1 or 2 configured in the multilayer substrate is connected. Switch module.
アンテナ端子と、
第1の通信システムの受信信号が出力される第1の受信端子と、前記第1の通信システムと使用周波数帯の異なる第2の通信システムの受信信号が出力される第2の受信端子と、
前記第1の通信システムの送信信号が入力される第1の送信端子と、前記第2の通信システムの送信信号が入力される第2の送信端子と、
前記アンテナ端子と前記第1および第2の受信端子並びに前記第1および第2の送信端子との間に配置され、送受信経路と送信経路または受信経路との接続を切り替えるスイッチ回路および第1および第2の通信システムで共用する共通経路を第1の通信システムの経路と第2の通信システムの経路に分岐する分波回路とを備える高周波回路が、
複数の誘電体層に導体パターンを形成し積層一体化してなる積層基板と、前記積層基板の表面に搭載された素子によって構成されているマルチバンド高周波スイッチモジュールであって、
前記第1および第2の送信端子からなる端子群および前記第1および第2の受信端子からなる端子群のうち少なくとも一方は、前記積層基板の中に構成された請求項1または2に記載の積層型バラントランスが接続されて平衡端子で構成されており、
前記平衡端子で構成された端子群は前記積層基板の主面の周縁部に配置されるとともに、前記平衡端子で構成された端子群の各端子は、直流電源端子および他の高周波信号端子を介さずに互いに隣接していることを特徴とする高周波スイッチモジュール。
An antenna terminal;
A first reception terminal from which a reception signal of the first communication system is output; a second reception terminal from which a reception signal of a second communication system having a different frequency band from that of the first communication system is output;
A first transmission terminal to which a transmission signal of the first communication system is input; a second transmission terminal to which a transmission signal of the second communication system is input;
A switch circuit disposed between the antenna terminal, the first and second reception terminals, and the first and second transmission terminals, and switches between a transmission / reception path and a transmission path or a reception path, and first and first A high-frequency circuit including a demultiplexing circuit that branches a common path shared by the two communication systems into a path of the first communication system and a path of the second communication system;
A multi-band high-frequency switch module comprising a multi-layer substrate in which conductor patterns are formed and integrated in a plurality of dielectric layers, and an element mounted on the surface of the multi-layer substrate,
3. The device according to claim 1, wherein at least one of a terminal group including the first and second transmission terminals and a terminal group including the first and second reception terminals is configured in the multilayer substrate. A laminated balun transformer is connected and consists of balanced terminals.
The terminal group composed of the balanced terminals is arranged at the peripheral edge of the main surface of the multilayer substrate, and each terminal of the terminal group composed of the balanced terminals is connected via a DC power supply terminal and other high-frequency signal terminals. A high-frequency switch module characterized by being adjacent to each other.
JP2008089696A 2008-03-31 2008-03-31 Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same Pending JP2009246624A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008089696A JP2009246624A (en) 2008-03-31 2008-03-31 Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008089696A JP2009246624A (en) 2008-03-31 2008-03-31 Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009246624A true JP2009246624A (en) 2009-10-22

Family

ID=41308068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008089696A Pending JP2009246624A (en) 2008-03-31 2008-03-31 Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009246624A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010154474A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Tdk Corp Thin-film balun
JP2010154473A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Tdk Corp Thin-film balun
WO2011090048A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Frequency stabilization circuit, frequency stabilization device, antenna device, communication terminal apparatus, and impedance transformation element
WO2011090050A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Antenna device
WO2011090080A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Antenna device and communication terminal apparatus
WO2011090082A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Transformer having high degree of coupling, electronic circuit and electronic device
JP4761009B1 (en) * 2010-08-11 2011-08-31 株式会社村田製作所 Frequency stabilization circuit, antenna device, and communication terminal device
JP2012085306A (en) * 2010-01-19 2012-04-26 Murata Mfg Co Ltd Antenna device and communication terminal unit
CN110875124A (en) * 2018-09-03 2020-03-10 株式会社村田制作所 Transmission line transformer and amplifier circuit

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010154474A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Tdk Corp Thin-film balun
JP2010154473A (en) * 2008-12-26 2010-07-08 Tdk Corp Thin-film balun
US8754738B2 (en) 2010-01-19 2014-06-17 Murata Manufacturing Co., Ltd. Transformer having high degree of coupling, electronic circuit, and electronic device
WO2011090048A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Frequency stabilization circuit, frequency stabilization device, antenna device, communication terminal apparatus, and impedance transformation element
WO2011090080A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Antenna device and communication terminal apparatus
WO2011090082A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Transformer having high degree of coupling, electronic circuit and electronic device
JP4752979B1 (en) * 2010-01-19 2011-08-17 株式会社村田製作所 Frequency stabilization circuit, frequency stabilization device, antenna device, and communication terminal device
CN105552490A (en) * 2010-01-19 2016-05-04 株式会社村田制作所 Transformer having high degree of coupling, electronic circuit, and electronic device
JP2011244422A (en) * 2010-01-19 2011-12-01 Murata Mfg Co Ltd Frequency stabilizing circuit, frequency stabilizing device, antenna apparatus and communication terminal equipment
CN102341957A (en) * 2010-01-19 2012-02-01 株式会社村田制作所 Antenna device and communication terminal apparatus
US9030371B2 (en) 2010-01-19 2015-05-12 Murata Manufacturing Co., Ltd. Antenna device and communication terminal apparatus
JP4900515B1 (en) * 2010-01-19 2012-03-21 株式会社村田製作所 Antenna device and communication terminal device
JP2012085306A (en) * 2010-01-19 2012-04-26 Murata Mfg Co Ltd Antenna device and communication terminal unit
JP2012085305A (en) * 2010-01-19 2012-04-26 Murata Mfg Co Ltd Antenna device and communication terminal unit
CN102341957B (en) * 2010-01-19 2014-01-22 株式会社村田制作所 Antenna device and communication terminal apparatus
WO2011090050A1 (en) * 2010-01-19 2011-07-28 株式会社村田製作所 Antenna device
US9019168B2 (en) 2010-01-19 2015-04-28 Murata Manufacturing Co., Ltd. Frequency stabilization circuit, frequency stabilization device, antenna apparatus and communication terminal equipment, and impedance conversion element
WO2012020576A1 (en) * 2010-08-11 2012-02-16 株式会社村田製作所 Frequency-stabilizing circuit, antenna apparatus and communication terminal device
JP4761009B1 (en) * 2010-08-11 2011-08-31 株式会社村田製作所 Frequency stabilization circuit, antenna device, and communication terminal device
CN110875124A (en) * 2018-09-03 2020-03-10 株式会社村田制作所 Transmission line transformer and amplifier circuit
CN110875124B (en) * 2018-09-03 2023-07-28 株式会社村田制作所 Transmission line transformer and amplifying circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101404535B1 (en) Branch circuit, high frequency circuit and high frequency module
US9711848B2 (en) Antenna device and communication terminal apparatus
JP2009246624A (en) Layered balun transformer, and high frequency switch module using the same
JP5477512B2 (en) Impedance conversion circuit and communication terminal device
JP2013085290A (en) High frequency component
US9698831B2 (en) Transformer and communication terminal device
JPWO2011061946A1 (en) High frequency circuit, high frequency circuit component, and communication device
JP2010220231A (en) High-frequency switch module
JP5720854B2 (en) Antenna matching device
JP2008271420A (en) Switch module
US9236907B2 (en) Laminate-type electronic device with filter and balun
JP4702622B2 (en) Switch module
JP2004304615A (en) High frequency composite part
US8831535B2 (en) High-frequency module
US9166285B2 (en) High-frequency module
JP4936119B2 (en) Multilayer balun transformer and high frequency components
KR100332889B1 (en) One chip diplexer of dual phone and method for producting one chip diplexer
JP4678572B2 (en) Multilayer balun transformer and high-frequency switch module using the same
WO2010044373A1 (en) Lc filter and high-frequency switch module
JP4678571B2 (en) Multilayer balun transformer and high-frequency switch module using the same
JP4487256B2 (en) High frequency switch
JP5084678B2 (en) Power divider circuit, element thereof, and circuit board and circuit module provided with the circuit
JP4678570B2 (en) Demultiplexer and high frequency composite parts using the same
JP2005142689A (en) High frequency component
JP4140033B2 (en) High frequency components