分层平衡－不平衡变换器制造技术

本发明专利技术提供了一种超小型分层平衡－不平衡变换器，其中传输线长度被减小到低于λ／４，而没有任何特性的改变。该分层平衡－不平衡变换器包括：第一带状线，其有一端被输入不平衡信号；第二带状线，将其与第一带状线连接；第三带状线，将其与第一带状线平行设置并连接到地线和连接到用于第一平衡信号的外部电极；第四带状线，将其与第二带状线平行设置并连接到用于接地的外部电极和用于第二平衡信号的外部电极；以及电容形成电极，将其与第二带状线的开端的一部分平行设置并连接到用于不平衡信号的外部电极。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分层平衡-不平衡变换器，尤其涉及一种超小型分层平衡-不平衡变换器，其中传输线长度减小到低于λ/4而没有任何特性的改变。
技术介绍
在平衡-不平衡变换器(balun transformer)中的术语“balun(平衡-不平衡)”是平衡-不平衡的缩写，指的是一种由电路或结构组成的装置，该电路或结构用于将平衡信号变换成不平衡信号，并且反之亦然。例如，当将具有平衡输入/输出级的装置如混频器和放大器连接到具有不平衡输入/输出级的装置如天线时，需要在平衡信号和不平衡信号之间进行变换。平衡-不平衡变换器能够通过集总元件如R、L、以及C元件，或者分布元件如微带状线、带状线、以及传输线的组合来实现。最近，随着对广泛使用平衡-不平衡变换器的无线电通信产品的小型化越来越多的需要，一种使用低温共烧陶瓷(LTCC)的分层平衡-不平衡变换器常常被用来减小这些元件的尺寸。图1是示出了由Marchand提出的一般平衡-不平衡变换器的基本构造的等效电路图。如图所示，该平衡-不平衡变换器是由四条带状线14至17组成，每条均具有λ/4(在此，λ为1/fc(fc是输入/输出信号的中心频率))的长度。在这四条带状线14至17中，第一带状线14有一端连接到不平衡端口11，经由该端口具有中心频率的不平衡信号被输入或输出。第二带状线15有一端串联连接到第一带状线14的另一端。第二带状线15的另一端为开路。此外，第三带状线16和第四带状线17分别有一端连接到接地点，并且排列成分别与第一带状线14和第二带状线15平行，以在它们之间形成电耦合。将第三带状线和第四带状线16和17的另一端分别连接到平衡端口12和13，经由该端口平衡信号被输入或输出。在上述结构中，第一带状线14和第三带状线16形成一个耦合器，而第二带状线15和第四带状线17形成另一个耦合器。由于上述结构，在具有一定频率的不平衡信号被输入到不平衡端口11时，则在第一带状线14至第四带状线17之间产生电磁耦合，因此，与输入的不平衡信号具有同样的频率和量值、但是具有与不平衡信号的相位相差180度的相位的平衡信号通过平衡端口12和13被输出。相反，在具有不同频率、相同量值、以及彼此相差180度的相位的两个平衡信号被分别输入到平衡端口12和13时，与这两个输入的平衡信号具有相同频率的不平衡信号通过不平衡端口11被输出。具有这样的等效电路的传统的分层平衡-不平衡变换器具有如图2所示的形状以及如图3所示的内部结构。参照图2，传统的分层平衡-不平衡变换器20是由矩形六面体电介质块21和形成在该电介质块21的两个相对侧上的多个外部电极23至28组成，将每个外部电极设定为一个端子，如不平衡端、平衡端、或接地端。例如，将外部电极23设定为用于非连接的端子，将外部电极24和27设定为接地端，将外部电极25和28设定为平衡信号的输入/输出端，以及将外部电极26设定为不平衡信号的输入/输出端。参照图3，电介质块21是由利用LTCC方法层压的多个电介质薄片组成。在多个层压的电介质薄片上以向下方向顺次形成有第一接地电极31a，其连接到用于接地的外部电极24和27上；第一带状线14，其具有λ/4的长度，并且有一端连接到用于不平衡信号的输入/输出的外部电极26上；第三带状线16，将其与第一带状线14平行设置，具有λ/4的长度，并且两端分别连接到用于平衡信号的输入/输出的外部电极25和用于接地的外部电极27上；第二接地电极31b，将其连接到用于接地的外部电极24和27上；第二带状线15，其具有λ/4的长度，以及有一端经过外部电极23连接到第一带状线14上，并且另一端开路；第四带状线17，将其与第二带状线15平行设置，并且两端分别连接到用于接地的外部电极27和用于平衡信号的输入/输出的外部电极28上；以及第三接地电极31c，其连接到用于接地的外部电极24和27上。另外，在多个层压电介质薄片上可以形成有导线电极32a至34d，用来将第一带状线14至第四带状线17连接到相应的外部电极23到28；以及通路孔33a至33d，用于将导线电极32a至32d电连接到在其他层上的相应带状线14至17。如上所述，分层平衡-不平衡变换器是通过竖直层压四个λ/4带状线进行微型化。然而，由于实现λ/4带状线需要面积，所以该分层平衡-不平衡变换器的微型化具有局限性。
技术实现思路
因此，为了克服这种微型化的局限性而作出了本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种超小型的分层平衡-不平衡变换器，其传输线长度被减小到λ/4以下，而没有任何特性的改变。根据本专利技术的一个方面，上述及其它的目的可以通过提供一种分层平衡-不平衡变换器来实现，该分层平衡-不平衡变换器包括通过层压多个电介质薄片形成的电介质块、以及在该电介质块的外侧面上形成的多个外部电极，将多个外部电极用于接地、输入/输出不平衡信号、输入/输出第一平衡信号和第二平衡信号、以及非连接(non-connection)，其中，在电介质块内部层压有第一带状线，其有一端连接到用于输入/输出不平衡信号的外部电极上；第二带状线，其有一端连接到第一带状线的另一端，第二带状线的另一端为开路；第三带状线，将其与第一带状线平行设置，第三带状线的一端连接到用于接地的外部电极上，并且第三带状线的另一端连接到用于输入/输出第一平衡信号的外部电极上；第四带状线，将其与第二带状线平行设置，第四带状线的一端连接到用于接地的外部电极上，并且第四带状线的另一端连接到用于输入/输出第二平衡信号的外部电极上；以及电容形成电极(capacitance forming electrode)，将其与第二带状线的另一开端的一部分平行设置，并且有一端连接到用于输入/输出不平衡信号的外部电极上，用于形成与第一带状线和第二带状线并联的电容。优选地，当平衡-不平衡变换器的工作频率为fc时，第一带状线至第四带状线的每个均具有小于λ/4(在此，λ为1/fc)的长度。优选地，第一带状线和第二带状线形成在同一个平面上，以及第三带状线和第四带状线形成在位于第一带状线和第二带状线下面或上面的相同平面上。优选地，电容形成电极形成在与第二带状线相同的平面上。优选地，电容形成电极形成在第二带状线的顶部或底部。优选地，连接到用于接地的外部电极上以形成对外部的电屏蔽的接地电极进一步分别形成在电介质块的最上层和最下层。优选地，第一带状线至第四带状线具有螺旋或曲折形状。优选地，第一带状线至第四带状线形成在不同的平面上。在这种情况下，电介质块进一步包括连接到用于接地的外部电极上的接地电极，以在彼此平行的第一带状线和第三带状线以及第二带状线和第四带状线之间形成电屏蔽。优选地，第一带状线和第二带状线是通过用于非连接的外部电极彼此相连接。在这种情况下，电介质块进一步包括多个导线电极，每个导线电极经由通路孔连接到第一带状线和第二带状线，以将第一带状线和第二带状线连接到用于非连接的外部电极。这时，电容形成电极形成在与导线电极相同的平面上，以便不进一步增加叠层的数目。附图说明根据下文结合附图进行的详细描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征、以及其它优点将更为明了，其中图1是一般平衡-不平衡变换器的等效电路图；图2是传统分层平衡-不平衡变换器的形状的立体图； 图3是图2的传统分层平衡-不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分层平衡－不平衡变换器，包括通过层压多个电介质薄片而形成的电介质块、以及形成在所述电介质块外侧面上的多个外部电极，将所述多个外部电极用于接地、输入／输出不平衡信号、输入／输出第一平衡信号和第二平衡信号、以及非连接，其中，所述电介质块包括：第一带状线，其有一端连接到用于输入／输出所述不平衡信号的所述外部电极；第二带状线，其有一端连接到所述第一带状线的另一端，所述第二带状线的另一端为开路；第三带状线，将其与所述第一带状线平行设置，所述第三带状线的一端被连接到用于接地的所述外部电极，并且所述第三带状线的另一端连被接到用于输入／输出所述第一平衡信号的所述外部电极；第四带状线，将其与所述第二带状线平行设置，所述第四带状线的一端被连接到用于接地的所述外部电极，并且所述第四带状线的另一端被连接到用于输入／输出所述第二平衡信号的所述外部电极；以及电容形成电极，将其与所述第二带状线的另一开端的一部分平行设置，并且有一端被连接到用于输入／输出所述不平衡信号的所述外部电极，用于形成与所述第一带状线和所述第二带状线并联的电容。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李炳华，朴东锡，朴珉哲，朴祥秀，
申请(专利权)人：三星电机株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]