分层平衡-不平衡变换器制造技术

本发明专利技术涉及一种分层平衡－不平衡变换器，其在通带具有改善的介入损耗特性。该分层平衡－不平衡变换器包括：形成一个耦合器的第一带状线和第三带状线、形成另一个耦合器的第二带状线和第四带状线、以及形成在第三带状线和第四带状线之间的中间位置的导电非接地电极。该非接地电极通过第三带状线和第四带状线之间的电磁耦合而形成地线。利用这种配置，减小了工作带中的介入损耗。此外，通过利用无需在电介质块的底层上独立形成内部接地电极的安装表面、形成在第一至第四带状线上面及下面用于从外部电磁屏蔽的接地电极的接地图案而实现阻抗和电磁屏蔽，可以减少分层平衡－不平衡变换器的厚度而不降低变换器的特性。

【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，更具体地说，涉及一种在通带具有改善的介入损耗特性的超小型分层平衡-不平衡变换器(balun transformer)。
技术介绍
在平衡-不平衡变换器中的术语“平衡-不平衡”是平衡-不平衡的缩写，指的是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到不平衡信号，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或放大器连接于具有不平衡输入/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-不平衡变换器可以通过结合集总元件如R、L、以及C元件，或分布元件如微带状线、带状线、以及传输线来实现。近来，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日益增加的需求，频繁地使用利用低温共烧陶瓷(LTCC)的分层平衡-不平衡变换器以减小元件的尺寸。图1是示出了如Marchand提出的一般平衡-不平衡变换器基本构造的等效电路。如该图所示，平衡-不平衡变换器是由四条导电线14至17组成，每条导电线具有λ/4的长度(其中，λ是1/fc(fc是输入/输出信号的中心频率))。在四条导电线14至17中，第一线14的一端连接到不平衡端口11，通过该端口输入或输出具有一定频率的不平衡信号。第二线15的一端连接到第一线14的另一端。第二带状线15的另一端为开路。此外，第三线16和第四线17各具有其一端连接于接地点并分别平行于第一线14和第二线15进行排列，以便在其间形成电耦合。将第三线16和第四线17的其他端分别连接于平衡端口12和13，通过这些平衡端口可输入或输出平衡信号。在上述配置中，第一线14和第三线16形成一个耦合器，而第二线15和第四线17形成另一个耦合器。利用上述配置，当具有一定频率的不平衡信号被输入到不平衡端口11时，在第一线14至第四线17之间产生电磁耦合，因此，通过平衡端口12和13输出平衡信号，该平衡信号具有与输入的不平衡信号相同的频率和量值，但具有与不平衡信号的相位相差180度的相位。相反，当具有一定频率、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，通过不平衡端口11输出具有与两个输入平衡信号相同频率的不平衡信号。具有这种等效电路的传统分层平衡-不平衡变换器是利用如图2所示的形状和如图3所示的内部结构加以实现。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和多个外部电极23至28组成，这些外部电极形成在电介质块21的两个相对侧，将其中每一个设定为端子如不平衡端、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设定为用于接地的端子，将外部电极25和28设定为用于输入/输出平衡信号的端子，以及将外部电极26设定为用于输入/输出不平衡信号的端子。参照图3，电介质块21是由多个利用LTCC方法层压的电介质薄片组成。在多个分层介质薄片上顺次地在向下方向形成有第一接地电极30，被连接到用于接地的外部电极24和27；第一带状线32，具有λ/4的长度，该第一带状线的一端连接于外部电极26用于输入/输出不平衡信号；第三带状线33，与第一带状线32平行而形成，具有λ/4的长度，该第三带状线的两端分别被连接到用于输入/输出平衡信号的外部电极25和用于接地的外部电极27；第二接地电极35，被连接到用于接地的外部电极24和27；第二带状线37，具有λ/4的长度，该第二带状线的一端经过外部电极23连接于第一带状线32，该第二带状线的另一端为开路；第四带状线38，与第二带状线37平行而形成，该第四带状线的两端分别被连接到用于接地的外部电极27和用于输入/输出平衡信号的外部电极28；以及第三接地电极40，被连接到用于接地的外部电极24和27。未加以描述的附图标号31、34、36、以及39表示导线电极，这些导线电极用于将第一至第四带状线32、33、37、以及38连接于相应的外部电极23至28。如上所述，分层平衡-不平衡变换器是通过垂直层压四条λ/4带状线加以小型化。然而，近来，随着对超小型平衡-不平衡变换器增加的需求，许多研究已集中于平衡-不平衡变换器的超小型化同时保持或改善其基本性能。
技术实现思路
因此，本专利技术是考虑到上述情况而作出，以及本专利技术的目的是提供一种在通带具有改善的介入损耗特性的超小型分层平衡-不平衡变换器。根据本专利技术的一个方面，上述和其他目的可以通过提供分层平衡-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而形成的电介质块、以及形成在电介质块外侧的多个外部电极，用于将平衡信号变换成不平衡信号，并且反之亦然，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，其中，该电介质块包括在与电介质块的顶层隔开一定距离的下层上形成的内部接地电极，该内部接地电极被连接于用于接地的外部电极；第一带状线，形成在内部接地电极下方的下层上，该第一带状线的一端连接到用于输入/输出不平衡信号的外部电极；第二带状线，形成在内部接地电极下方的下层上，该第二带状线的一端连接到第一带状线的另一端，该第二带状线的另一端为开路；第三带状线，与第一带状线平行形成在内部接地电极下方的下层上，该第三带状线的一端连接到用于接地的外部电极，该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；以及第四带状线，与第二带状线平行形成在内部接地电极下方的下层上，该第四带状线的一端连接到用于接地的外部电极，该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，并且，其中将电介质块的底层安装在基片的接地图案(ground pattern)上。优选地，第一带状线形成在与第二带状线相同的层上，而第三带状线和第四带状线形成在第一带状线和第二带状线下面或上面的相同层上。优选地，第一带状线至第四带状线具有螺旋或曲折形状以减小平衡-不平衡变换器的尺寸。优选地，将第一带状线至第四带状线形成在电介质块的不同层上。在这种情况下，该电介质块进一步包括非接地电极，该非接地电极由导电金属材料制成并形成在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的层上，这些带状线彼此平行以在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。根据本专利技术的另一个方面，上述和其他目的可以通过提供分层平衡-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而形成的电介质块、以及形成在电介质块外侧的多个外部电极，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，其中，该电介质块包括在与电介质块的顶层隔开一定距离的下层上形成的内部接地电极，该内部接地电极被连接到用于接地的外部电极并形成以在向上方向屏蔽电耦合；第一带状线，形成在内部接地电极下方的下层上，第一带状线的两端分别连接到用于非接地的外部电极以及用于输入/输出不平衡信号的外部电极；第三带状线，与第一带状线平行并在内部接地电极的向下方向形成在第一带状线上面或下面的相邻层，第三带状线的两端分别连接到用于接地的外部电极以及用于输入/输出第一平衡信号的外部电极；第二带状线，形成在内部接地电极下方的下层上，该第二带状线的一端连接本文档来自技高网...

【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、以及多个外部电极，所述多个外部电极形成在所述电介质块的外侧并且用于接地、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：内部接地电极，在与所述电介质块的顶层隔开一定距离的下层上形成，将所述内部接地电极与用于接地的所述外部电极连接；第一带状线，形成在所述内部接地电极下方的下层上，所述第一带状线的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，形成在所述内部接地电极下方的下层上，所述第二带状线的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，与所述第一带状线平行形成在所述内部接地电极下方的下层上，所述第三带状线的一端连接 到用于接地的所述外部电极，所述第三带状线的另一端连接到用于输入／输出所述第一平衡信号的所述外部电极；以及第四带状线，与所述第二带状线平行形成在所述内部接地电极下方的下层上，所述第四带状线的一端连接到用于接地的所述外部电极，所述第四带 状线的另一端连接到用于输入／输出所述第二平衡信号的所述外部电极，以及其中，所述电介质块的底层被安装在基片的接地图案上。...

【技术特征摘要】
...

【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]