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公開番号2024155318
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023069949
出願日2023-04-21
発明の名称高周波回路
出願人学校法人金沢工業大学
代理人個人,個人
主分類H01P 5/10 20060101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】MMIC等の集積回路に適用が容易で小型化を図ることができる高周波回路の提供を目的とする。
【解決手段】第1の信号線と、前記第1の信号線と平行線路を形成するとともに前記第1の信号線を囲むように配置された3線以上の複数の第2の信号線を有し、前記複数の第2の信号線は信号の伝搬方向に直交する任意の位置で相互に接続されていることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１の信号線と、前記第１の信号線と平行線路を形成するとともに前記第１の信号線を囲むように配置された３線以上の複数の第２の信号線を有し、
前記複数の第２の信号線は信号の伝搬方向に直交する任意の位置で相互に接続されていることを特徴とする高周波回路。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
３層以上からなる多層の誘電体層を有し、
前記第１の信号線は前記多層の誘電体層のうち、最上層及び最下層以外の層に形成され、
前記複数の第２の信号線は、前記第１の信号線を囲むように前記多層の誘電体層に形成されていることを特徴とする請求項１記載の高周波回路。
【請求項３】
前記第１の信号線は、前記複数の第２の信号線の信号伝搬方向に直交する断面の略中心の位置にあることを特徴とする請求項１記載の高周波回路。
【請求項４】
前記第１の信号線及び第２の信号線のうち一方は、一端が接地されることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の高周波回路。
【請求項５】
前記第１の信号線と前記第２の信号線をスパイラル状に形成したことを特徴とする請求項４記載の高周波回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、バラン，ミクサ，プッシュプル増幅器等に用いられる高周波回路に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
高周波の不平衡信号を平衡信号に、あるいはその逆に変換を行う高周波回路としてバランが知られている。
例えば、非特許文献１に記載されている、Classic Works in RF Engineering,Figure 3.11(Guanella Balun)の内容を図１２（ａ）に引用する。
平行線路の一方の線路の一端に不平衡信号を入力し、他方の線路の一端を短絡することで、この平行線路の他端から平衡信号を得るものである。
同文献のＦｉｇｕｒｅ３．１５（ａ）を図１２（ｂ）に引用するように、従来は同軸構造の心線を一方の線路、外導体を他方の線路とすることで、グァネラバランを形成していた。
これではサイズが大きくなり、ＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）等、小型の高周波回路への適用が難しい問題があった。
【０００３】
また、同文献のＦｉｇｕｒｅ３．１０に記載のマーチャントバラン（ＭａｒｃｈａｎｄＢａｌｕｎ）を図１２（ｃ）に引用する。
このバランは、平面回路として構成できるものの１／４波長線路の結合回路を２つ用いるために、周波数が低くなるにつれてサイズの小型化が難しい。
このような高周波回路は、非特許文献２に示すようにミクサに適用した例も報告されている。
【０００４】
特許文献１には、図１３に引用したように第１の導体パターンと第２の導体パターンが上下に平行配線された例と、第１の導体パターンを上下の第２導体パターンでサンドイッチ構造にするバランの例が開示されている。
しかし、第１の導体パターンは結合部分に加えて、接地までに結合部分と同等の線路長が必要であり、やはり小型化が技術的課題となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
John L.B.Walker,Daniel P.Wyer,Frederick H.Raab,and Chris Trask,“Classic Works in RF Engineering COMBINERS,COUPLERS,TRANSRORMERS,AND MAGNETIC MATERIALS”,Artech House on Demand,2006
下沢他，“スパイラル形結合線路を用いた並列接続形マーチャントバランと広帯域MMIC FETレジスティブリングミクサへの適用”，電子情報通信学会論文誌C,vol.J89-C,no.5.pp.217-227.2006.
【特許文献】
【０００６】
特開２００７－１８９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ＭＭＩＣ等の集積回路に適用が容易で小型化を図ることができる高周波回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る高周波回路は、第１の信号線と、前記第１の信号線と平行線路を形成するとともに前記第１の信号線を囲むように配置された３線以上の複数の第２の信号線を有し、前記複数の第２の信号線は信号の伝搬方向に直交する任意の位置で相互に接続され
ていることを特徴とする。
本発明は、前記第１の信号線は、前記複数の第２の信号線の信号伝搬方向に直交する断面の略中心の位置にあるのが好ましい。
ここで略中心の位置と表現したのは、詳細な説明は後述するが、電磁界分布において擬似的な同軸構造が形成される範囲にて第１の信号線が概ね中心に位置していればよいからである。
【０００９】
ここで、第１の信号及び第２の信号線のうち一方の一端を接地することで、平衡－不平衡変換を行うことができる。
例えば、第２の信号線の一端を接地して、第１の信号線の一端に不平衡信号を入力すると、第１の信号線の他端と第２の信号線の他端とで平衡信号が変換出力される。
また、逆の変換も可能である。
【００１０】
本発明に係る高周波回路は、３層以上からなる多層の誘電体層を有し、前記第１の信号線は前記多層の誘電体層のうち、最上層及び最下層以外の層に形成され、前記複数の第２の信号線は、前記第１の信号線を囲むように前記多層の誘電体層に形成することができる。
このようにすると、ＭＭＩＣとして形成しやすい。
【発明の効果】
（【００１１】以降は省略されています）

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