JPH08116218A - シングル・バランスド・ミキサー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 巻線の手作業を無くし、量産性があり、小型
化が可能なシングル・バランスド・ミキサーを提供す
る。 【構成】 導体膜が形成された絶縁シートを複数枚積層
し、各絶縁シート間の導体膜を接続して、積層方向に導
通したコイルが形成された積層体と、２つのダイオード
が内蔵された半導体素子とからなり、前記積層体は内部
にバルントランスが構成され、上面に前記バルントラン
スの所定端と導通するパターン電極が形成され、該パタ
ーン電極に前記半導体素子が接続されて構成されている

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＶＨＦ帯以上のマイク
ロ波を使用した無線機等において、無線周波と中間周波
との周波数変換に使用されるシングル・バランスド・ミ
キサーに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビーズコア、バルンコア、リング
コア等のフェライトコアを用い、これに巻線を施したバ
ルントランスとダイオードを組み合わせて、シングル・
バランスド・ミキサーを構成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のシングル・バラ
ンスド・ミキサーでは、フェライトコアに細い線材を手
作業で巻線していたが、非常に工数がかかり、機械化も
困難で、量産性にも乏しかった。また、小型化にも限界
があった。本発明は、上記の事を鑑みて、量産性があ
り、小型化が可能なシングル・バランスド・ミキサーを
提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、導体膜が形成
された絶縁シートを複数枚積層し、各絶縁シート間の導
体膜を接続して、積層方向に導通したコイルが形成され
た積層体と、２つのダイオードが内蔵された半導体素子
とからなり、前記積層体は内部にバルントランスが構成
され、上面に前記バルントランスの所定端と導通するパ
ターン電極が形成され、該パターン電極に前記半導体素
子が接続されて構成されているシングル・バランスド・
ミキサーである。また本発明は、導体膜が形成された絶
縁シートを複数枚積層し、各絶縁シート間の導体膜を接
続して、積層方向に導通したコイルが形成された積層体
であって、該絶縁シートの半分側にバルントランスが構
成され、反対側にインダクターが構成され、該バルント
ランス及びインダクターの端部が該積層体の側面に引き
出され、かつ該積層体の上面には前記側面に引き出され
たコイルの端部と導通する配線パターンが形成され、さ
らに２つのダイオードが内蔵された半導体素子が前記配
線パターンに接続され、配置されているシングル・バラ
ンスド・ミキサーである。また本発明は、前記積層体に
ＲＦ出力用のコンデンサが内蔵されているシングル・バ
ランスド・ミキサーである。

【０００５】

【作用】本発明によれば、トランスを積層技術により形
成したので、従来のような手作業による巻線作業が不要
となる。また、本発明では、トランスを積層技術により
形成し、２つのダイオード内蔵素子との接続パターンを
その積層体の上面に形成し、接続したので、量産性が向
上し、小型化を達成できる。また、シングル・バランス
ド・ミキサーのＩＦ出力用のインダクターを内蔵したの
で、インダクターの外付けが不要となる。また、ＲＦ出
力用のコンデンサを内蔵したのでコンデンサの外付けも
不要となる。

【０００６】

【実施例】本発明に係わる一実施例の斜視図を図１に示
す。また、この実施例の等価回路図を図２に、積層体部
分の絶縁シート上に形成する導体膜の様子を示す平面図
を図３に示す。この実施例は、図３に示すように、絶縁
シート上に導体膜を形成し、それを積層してバルントラ
ンス及びインダクターを構成している。これについて説
明する。比誘電率εｒ＝８のガラス系セラミック材料を
用い、ドクターブレードにてシート成形してグリーンシ
ートを得る。これを絶縁シートとして用いる。そして、
その絶縁シート上にＡｇ等の導電材をスクリーン印刷に
より形成し、それを積み重ねて焼成して一体化してい
る。

【０００７】この各絶縁シートについて下側から上側に
かけて説明する。まず最下層の絶縁シート１ａには、端
子部１４ａからアース電極２ａを介して、コイル用電極
３ａが形成されている。このコイル用電極３ａの一端は
円形電極１７ａが形成されている。またアース電極２ａ
には、孔１９が２ヶ所に設けられている。その上に積層
される絶縁シート１ｂには、コイル用電極４ａと、１つ
の独立したスルーホール電極１８ａが形成されている。
このコイル用電極４ａは、一端が側面まで引き出されて
端子接続用電極１２ａが形成され、他端は円形電極１７
ｂが形成されている。その上に積層される絶縁シート１
ｃには、コイル用電極３ｂと、１つの独立したスルーホ
ール電極１８ｃが形成されている。このコイル用電極３
ｂは、一端が側面まで引き出されて端子接続用電極１１
ａが形成され、他端にはスルーホール電極１８ｂが形成
されている。そして、このコイル用電極３ｂは、スルー
ホール電極１８ｂ，１８ａ及び円形電極１７ａを介いて
コイル用電極３ａと導通し、一つのコイルＬ１を構成し
ている。そして、このコイルＬ１と結合してトランスを
構成するもう一つのコイルＬ２は、コイル用電極４ａで
ある。その上に積層される絶縁シート１ｄには、１つの
スルーホール電極１８ｄが形成されている。その上に積
層される絶縁シート１ｅには、１つのコイル用電極５ａ
と、独立した１つのスルーホール電極１８ｆが形成され
ている。このコイル用電極５ａは、一端が側面まで引き
出されて端子接続用電極１５ａが形成され、他端は円形
電極１７ｃが形成されている。その上に積層される絶縁
シート１ｆには、コイル用電極５ｂと、１つの独立した
スルーホール電極１８ｇが形成されている。このコイル
用電極５ｂは、一端にスルーホール電極１８ｓが形成さ
れ、他端に円形電極１７ｄが形成されている。その上に
積層される絶縁シート１ｇには、コイル用電極５ｃと、
１つの独立したスルーホール電極１８ｈが形成されてい
る。このコイル用電極５ｃは、一端が側面まで引き出さ
れて端子接続用電極１３ａが形成され、他端にはスルー
ホール電極１８ｉ形成されている。そして、このコイル
用電極５ｃは、スルーホール電極１８ｉ及び円形電極１
７ｄを介いてコイル用電極５ｂと導通し、更にスルーホ
ール電極１８ｓ及び円形電極１７ｃを介いてコイル用電
極５ａと導通し、インダクターＬ５を構成している。そ
の上に積層される絶縁シート１ｈには、１つのスルーホ
ール電極１８ｊが形成されている。その上に積層される
絶縁シート１ｉには、１つのコイル用電極６ａと、独立
した１つのスルーホール電極１８ｋが形成されている。
このコイル用電極６ａは、一端が側面まで引き出されて
端子接続用電極１２ｂが形成され、他端は円形電極１７
ｅが形成されている。その上に積層される絶縁シート１
ｊには、コイル用電極７ａと、２つの独立したスルーホ
ール電極１８ｌ，１８ｍが形成されている。このコイル
用電極７ａは、一端が側面まで引き出されて端子接続用
電極１１ｂが形成され、他端は円形電極１７ｆが形成さ
れている。その上に積層される絶縁シート１ｋには、コ
イル用電極６ｂと、２つの独立したスルーホール電極１
８ｎ，１８ｏが形成されている。このコイル用電極６ｂ
は、一端にスルーホール電極１８ｐが形成され、他端に
はアース電極２ｂを介して側面まで引き出されて端子接
続用電極１４ｂが形成されている。そして、このコイル
用電極６ｂは、スルーホール電極１８ｐ，１８ｍ及び円
形電極１７ｅを介いてコイル用電極６ａと導通し、一つ
のコイルＬ３を構成している。そして、このコイルＬ３
と結合してトランスを構成するもう一つのコイルＬ４
は、コイル用電極７ａである。その上に積層される絶縁
シート１ｌには、２つのスルーホール電極１８ｑ、１８
ｒと接続された２つのパターン電極８ａ、８ｂと、もう
一つのパターン電極９が形成され、さらに端子接続用電
極１１ｃ、１２ｃ、１３ｂ、１４ｃ、１５ｂ，１６が形
成されている。このパターン電極７、８、９などは焼成
一体化後に形成しても良い。これらの絶縁シートを位置
合わせして積層し、焼成して一体化し、積層体を得た。
その後、側面に外部接続用電極１１、１２、１３、１
４、１５、１６を印刷焼付して形成した。尚、この外部
接続用電極は焼成前に形成し、積層体の焼成と同時に焼
付けてもよい。そして、この積層体の上面のパターン電
極に２つのダイオードが内蔵された半導体素子１０を配
置し、接続して、図２に示す回路図構成からなるシング
ル・バランスド・ミキサーを構成した。この実施例のシ
ングル・バランスド・ミキサーの電気的特性は、１５０
０〜２０００ＭＨｚ帯において、変換損失８ｄＢ、局発
信号（Ｌｏ信号）のＲＦ端子への漏れ、アイソレーショ
ン特性２０ｄＢと良好であった。また、この実施例の変
換損失特性を図５に、アイソレーション特性を図６に示
す。この実施例の外観寸法は、４ｍｍ×３．２ｍｍ、高
さ２．５ｍｍであり、小型で高性能なシングル・バラン
スド・ミキサーを得た。上記実施例では、絶縁シートの
片側（図面下側）にバルントランスを構成し、反対側
（図面上側）にインダクターを構成している。そして、
バルントランスとインダクターの電磁結合を弱める目
的、アイソレーション特性を良くする為の理由により、
インダクターを構成した側には、上下にアース電極を形
成している。また、このシングル・バランスド・ミキサ
ーを使用する場合、ＲＦ出力にはコンデンサが接続され
るが、このコンデンサも実施例の積層体の中に構成する
ことも当然可能である。この場合の回路図を図４に示
す。このコンデンサは、インダクター側に形成すること
ができる。

【０００８】また、本発明の別の実施例の等価回路図を
図７、図８に示す。尚、この実施例の外観は図１と同様
であり、積層体部分の内部構造が異なり、この実施例
は、バルントランスの回路を変更したものである。ま
た、図８は、図７にＲＦ出力用のコンデンサを接続した
ものである。この実施例の積層体を構成する絶縁シート
の各平面図を図９に示す。この構造について説明する。
まず最下層の絶縁シート２１ａには、端子部４４ａから
アース電極２ａを介して、コイル用電極２３ａが形成さ
れている。このコイル用電極２３ａの一端は円形電極２
７ａが形成されている。またアース電極２ａには、孔１
９が２ヶ所に設けられている。その上に積層される絶縁
シート２１ｂには、コイル用電極２４ａと、１つの独立
したスルーホール電極２８ａが形成されている。このコ
イル用電極２４ａは、両端に円形電極２９ａ、３３ａが
形成されている。その上に積層される絶縁シート２１ｃ
には、２つのコイル用電極２５ａと２６ａ、３つの独立
したスルーホール電極２８ｂ、３０ａ、３４ａが形成さ
れている。このコイル用電極２５ａは、一端が側面まで
引き出されて端子接続用電極４２ａが形成され、他端に
は円形電極３１ａが形成され、もう一つのコイル用電極
２６ａは、一端が側面まで引き出されて端子接続用電極
４５ａが形成され、他端には円形電極４７ａが形成され
ている。その上に積層される絶縁シート２１ｄには、２
つのコイル用電極２３ｂと２６ｂ、３つの独立したスル
ーホール電極３０ｂ、３２ａ、３４ｂが形成されてい
る。このコイル用電極２３ｂは、一端にスルーホール電
極２８ｃが、他端に円形電極２７ｂが形成され、もう一
つのコイル用電極２６ｂは、一端にスルーホール電極４
８ａが形成され、他端には円形電極４７ｂが形成されて
いる。その上に積層される絶縁シート２１ｅには、２つ
のコイル用電極２４ｂと２６ｃ、３つの独立したスルー
ホール電極２８ｄ、３２ｂ、３４ｃが形成されている。
このコイル用電極２４ｂは、一端にスルーホール電極３
０ｃが、他端に円形電極２９ｂが形成され、もう一つの
コイル用電極２６ｃは、一端にスルーホール電極４８ｂ
が形成され、他端には円形電極４７ｃが形成されてい
る。その上に積層される絶縁シート２１ｆには、２つの
コイル用電極２５ｂと２６ｄ、３つの独立したスルーホ
ール電極２８ｅ、３０ｄ、３４ｄが形成されている。こ
のコイル用電極２５ｂは、一端にスルーホール電極３２
ｃが、他端に円形電極３１ｂが形成され、もう一つのコ
イル用電極２６ｄは、一端にスルーホール電極４８ｃが
形成され、他端には円形電極４７ｄが形成されている。
その上に積層される絶縁シート２１ｇには、２つのコイ
ル用電極２３ｃと２６ｅ、３つの独立したスルーホール
電極３０ｅ、３２ｄ、３４ｅが形成されている。このコ
イル用電極２３ｃは、一端にスルーホール電極２８ｆ
が、他端に円形電極２７ｃが形成され、もう一つのコイ
ル用電極２６ｅは、一端にスルーホール電極４８ｄが形
成され、他端には円形電極４７ｅが形成されている。そ
の上に積層される絶縁シート２１ｈには、２つのコイル
用電極２４ｃと２６ｆ、３つの独立したスルーホール電
極２８ｇ、３２ｅ、３４ｆが形成されている。このコイ
ル用電極２４ｃは、一端にスルーホール電極３０ｆが、
他端に円形電極２９ｃが形成され、もう一つのコイル用
電極２６ｆは、一端にスルーホール電極４８ｅが形成さ
れ、他端には円形電極４７ｆが形成されている。その上
に積層される絶縁シート２１ｉには、２つのコイル用電
極２５ｃと２６ｇ、３つの独立したスルーホール電極２
８ｈ、３０ｇ、３４ｇが形成されている。このコイル用
電極２５ｃは、一端にスルーホール電極３２ｆが、他端
に側面まで引き出されてなる端子接続用電極４１ａが形
成され、もう一つのコイル用電極２６ｇは、一端にスル
ーホール電極４８ｆが形成され、他端に側面まで引き出
されてなる端子接続用電極４３ａが形成されている。そ
の上に積層される絶縁シート２１ｊには、コイル用電極
２３ｄと、２つの独立したスルーホール電極３０ｈ、３
４ｈが形成されている。このコイル用電極２３ｄは、一
端にスルーホール電極２８ｉが、他端に円形電極２７ｄ
が形成されている。その上に積層される絶縁シート２１
ｋには、コイル用電極２４ｄと、２つの独立したスルー
ホール電極２８ｊ、３４ｉが形成されている。このコイ
ル用電極２４ｄは、一端にスルーホール電極３０ｉが形
成され、他端にはアース電極２ｂを介して側面まで引き
出されて端子接続用電極４４ｂが形成されている。その
上に積層される絶縁シート２１ｌには、２つのスルーホ
ール電極２８ｋ、３４ｊと各々接続された２つのパター
ン電極３５、３６と、もう一つのパターン電極３７が形
成され、さらに端子接続用電極４１ｂ、４２ｂ、４３
ｂ、４４ｃ、４５ｂ，４６が形成されている。このパタ
ーン電極３５、３６、３７などは焼成一体化後に形成し
ても良い。これらの絶縁シートを位置合わせして積層
し、焼成して一体化し、積層体を得た。その後、側面に
外部接続用電極を印刷焼付して形成した。尚、この外部
接続用電極は焼成前に形成し、積層体の焼成と同時に焼
付けてもよい。この積層体内で、コイル用電極２５ａ、
２５ｂ、２５ｃは円形電極３１ａ、スルーホール電極３
２ａ、３２ｂ、３２ｃ、円形電極３１ｂ、スルーホール
電極３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを介して接続され、端子４
２、４１間にコイルＬ１を形成している。また、コイル
用電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄも円形電極２７
ａ、２７ｂ、２７ｃ、２７ｄ及びスルーホール電極２８
ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅ、２８ｆ、２８
ｇ、２８ｈ、２８ｉ、２８ｊ、２８ｋを介して接続さ
れ、パターン電極３５と端子４４の間でコイルを形成
し、またコイル用電極２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ
も円形電極２９ａ、２９ｂ、２９ｃ及びスルーホール電
極３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、
３０ｇ、３０ｈ、３０ｉ、及び円形電極３３ａとスルー
ホール電極３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、
３４ｆ、３４ｇ、３４ｈ、３４ｉ、３４ｊを介して接続
され、パターン電極３６と端子４４との間でコイルを形
成し、コイルＬ２、Ｌ３を形成している。そして、コイ
ル用電極２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ、２６ｅ、２
６ｆ、２６ｇも円形電極及びスルーホール電極を介して
接続され、インダクターＬ４を構成している。そして、
この積層体の上面のパターン電極３５、３６、３７に２
つのダイオードが内蔵された半導体素子を配置し、接続
して、図７に示す回路図構成からなるシングル・バラン
スド・ミキサーを構成した。この実施例のシングル・バ
ランスド・ミキサーの変換損失特性を図１０に、アイソ
レーション特性を図１１に示す。本実施例により、外観
寸法４ｍｍ×３．２ｍｍ、高さ２．５ｍｍの小型で高性
能なシングル・バランスド・ミキサーを得た。また、本
発明に使用する絶縁シート材として、好ましい材料は、
誘電体材料またはフェライト材料であり、その絶縁シー
ト材の好ましい厚さは、５０〜１５０μｍである。また
誘電体材料を使用した場合の好ましい誘電率は、６〜１
２であり、フェライト材料を使用した場合の好ましい透
磁率は、５〜３０である。

【０００９】

【発明の効果】本発明によれば、トランス部分を積層体
で構成することにより、トランスの巻線を手作業で行う
必要がなく、また自動化も達成できるため、量産性に優
れるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる一実施例の斜視図。

【図２】本発明に係わる一実施例の等価回路図。

【図３】本発明に係わる一実施例の積層される絶縁シー
トの各平面図。

【図４】本発明に係わる一実施例の変形例の等価回路
図。

【図５】本発明に係わる一実施例の変換損失特性図。

【図６】本発明に係わる一実施例のアイソレーション特
性図。

【図７】本発明に係わる別の実施例の等価回路図。

【図８】本発明に係わる別の実施例の変形例の等価回路
図。

【図９】本発明に係わる別の実施例の積層される絶縁シ
ートの各平面図。

【図１０】本発明に係わる別の実施例の変換損失特性
図。

【図１１】本発明に係わる別の実施例のアイソレーショ
ン特性図。

【符号の説明】

１、２１ 絶縁シート ２ アース電極 ３、４、５、６、７、２３、２４、２５、２６ コイル
用電極 ８、９、３５、３６、３７ パターン電極 １０ 半導体素子 １１、１２、１３、１４、１５、１６、４１、４２、４
３、４４、４５、４６端子電極 １７、２７、２９、３１、３３、４７ 円形電極 １８、２８、３０、３２、３４、４８ スルーホール電
極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導体膜が形成された絶縁シートを複数枚
   積層し、各絶縁シート間の導体膜を接続して、積層方向
   に導通したコイルが形成された積層体と、２つのダイオ
   ードが内蔵された半導体素子とからなり、前記積層体は
   内部にバルントランスが構成され、上面に前記バルント
   ランスの所定端と導通するパターン電極が形成され、該
   パターン電極に前記半導体素子が接続されて構成されて
   いることを特徴とするシングル・バランスド・ミキサ
   ー。
2. 【請求項２】 導体膜が形成された絶縁シートを複数枚
   積層し、各絶縁シート間の導体膜を接続して、積層方向
   に導通したコイルが形成された積層体であって、該絶縁
   シートの半分側にバルントランスが構成され、反対側に
   インダクターが構成され、該バルントランス及びインダ
   クターの所定端部が該積層体の側面に引き出され、かつ
   該積層体の上面には前記バルントランスの所定端部と導
   通する配線パターンが形成され、さらに２つのダイオー
   ドが内蔵された半導体素子が前記配線パターンに接続さ
   れ、配置されていることを特徴とするシングル・バラン
   スド・ミキサー。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記積層体にＲＦ出
   力用のコンデンサが内蔵されていることを特徴とするシ
   ングル・バランスド・ミキサー。