[发明专利]定向耦合器和高频电路模块

说明书

本申请是申请日为2007年7月19日、申请号为200710136142.0、发明名称为“定向耦合器和高频电路模块”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及定向耦合器和高频电路模块，尤其涉及适用于在无线通信装置内检测发送信号功率的定向耦合器和安装有该定向耦合器的高频电路模块。

背景技术

专利文献1公开了一种用于可靠且高精度地检测高频电路模块输出的定向耦合器的例子。在该例中，通过将用于检测高频电路模块输出的定向耦合器设定为主线路和副线路隔着电介质而相互重叠的结构，并使主线路的线路宽度比副线路的线路宽度窄，且使主线路的两侧边缘位于副线路两侧边缘的内侧，来使主线路的线路宽度的整个区域可靠地与副线路相对。

另外，专利文献2公开了一种定向性好、插入损耗或反射特性的恶化等少、小型且高性能的定向耦合器的例子。在该例中，通过将主线路和副线路的至少一部分区域配置成使其侧部相互大致平行，而在使主线路和副线路进行了分布参数型耦合的侧缘型的定向耦合器中，使副线路的线路长度比主线路的线路长度长。另外，使主线路成为由近似直线状的线路或在预定位置弯曲的近似直线状的线路构成且不绕成螺旋状的结构，使副线路成为由在预定位置弯曲的近似直线状的线路构成且绕成螺旋状的结构。

另外，专利文献3公开了一种即使在小型化的情况下也可以不使主线路和副线路的线路阻抗降低的定向耦合器的例子。在该例中，在具有接地电极的基板上的一个层内形成有由螺旋形图案构成的主线路，进而隔着绝缘膜而在位于上层的一个层内形成有由螺旋形图案构成的副线路。

专利文献1：日本特开2002-43813号公报

专利文献2：日本特开2003-133817号公报

专利文献3：日本特开平11-284413号公报

发明内容

例如，在以手机为代表的无线通信装置中，为了检测发送信号功率而采用着定向耦合器。在图7中示出与作为世界标准通信方式的GSM(Global System for Mobile Communications：全球移动通信系统)方式对应的手机的发送系统高频电路块的一例。该电路块的动作概况如下。

首先，在发送时，从高频发送电路模块90的发送信号输入端子80输入的发送信号由功率放大器IC30内的功率放大器31进行放大并由输出匹配电路40进行了阻抗变换后，经由定向耦合器10，并由低通滤波器50除去不需要的高次谐波，通过单刀双掷(以下称「SPDT：Single Pole Double Throw」)开关60从与天线端子81连接的天线70发射。

然后，在接收时，由天线70接收到的接收信号经由天线端子81、SPDT开关60、接收信号输出端子83而被传送到高频接收电路(未图示)。SPDT开关60按照发送接收的定时并根据开关控制电路34基于高频发送电路模块经由控制端子82而从逻辑电路部(未图示)接收到的控制信号而产生的开关控制信号，来将连接切换到发送电路侧和接收电路侧。

在此，在以GSM为代表的数字手机系统中，为了避免与其他终端的干扰，从基站向各手机终端发送指示使发送功率为所需最小限度的功率控制信号。在手机中，为了根据该功率控制信号控制发送功率，由定向耦合器10取出发送信号功率的一部分，由检波器33进行检波，并一边参照所得到的检波电压一边通过偏压控制电路32调整功率放大器31的增益以得到所需的发送功率。

一般来说，定向耦合器是由具有两端的主线路和同样具有两端的副线路构成的四端子电路，成为由与主线路电磁耦合的副线路将在主线路的两端子之间通过的信号功率的一部分从其一侧的端子取出的结构。定向耦合器的性能指标用耦合度和定向性来表示。前者用输入到主线路的功率和由副线路取出的功率之比来定义，后者用主线路上的行波(或反射波)分别呈现在副线路上的两端子的功率之比来定义。耦合度越高在副线路侧取出的功率就越大，但由于主线路侧的损耗增加因而需要抑制为必要的足够的量。定向性在如后文所述的只想分离并检测行波这样的用途中越高越好。