定向耦合器的制作方法

本发明涉及定向耦合器。

背景技术：

以往，已知具备主线路和多个副线路的定向耦合器(例如，专利文献1)。在专利文献1中公开的定向耦合器由开关对多个副线路彼此的连接进行切换，从而形成各种长度的副线路，由此能够对主线路与副线路之间的耦合度进行调整。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第9503044号说明书

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，在该定向耦合器中，由于对正向信号进行检波时的方向性和对反向信号进行检波时的方向性不同，因而存在不能获得稳定的检波精度的担忧。

因此，本发明的目的在于，提供能够减少与被检波的信号的方向相应的方向性的差异，获得稳定的检波精度的定向耦合器。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的一个方式涉及的定向耦合器具备：基板；主线路，直接或间接地形成在所述基板上；多个副线路，至少一部分沿着所述主线路而直接或间接地形成在所述基板上；开关，对所述多个副线路的端部彼此的连接进行切换；和检波输出端子，与所述多个副线路中任一副线路连接，在俯视所述基板时，所述多个副线路的端部隔着所述主线路而与所述检波输出端子设置于相反侧，并且，连接了所述检波输出端子的所述副线路与其他的副线路重叠或被其他的副线路包围。

发明效果

根据本发明涉及的定向耦合器，多个副线路各自变得容易相对于主线路而对称地形成，因而方向性被进一步均匀化，可获得检波精度稳定的定向耦合器。

附图说明

图1是示出实施方式1涉及的定向耦合器的平面构造的一个例子的俯视图。

图2是示出实施方式1涉及的定向耦合器的层叠构造的一个例子的剖视图。

图3是示出比较例涉及的定向耦合器的平面构造的一个例子的俯视图。

图4是示出实施方式1涉及的开关的结构的一个例子的等效电路图。

图5a是示出实施方式1涉及的定向耦合器的连接状态的一个例子的俯视图。

图5b是示出实施方式1涉及的定向耦合器的连接状态的一个例子的俯视图。

图5c是示出实施方式1涉及的定向耦合器的连接状态的一个例子的俯视图。

图6a是示出实施方式1涉及的定向耦合器的频率特性的一个例子的曲线图。

图6b是示出实施方式1涉及的定向耦合器的频率特性的一个例子的曲线图。

图6c是示出实施方式1涉及的定向耦合器的频率特性的一个例子的曲线图。

图7是示出实施方式2涉及的定向耦合器的平面构造的一个例子的俯视图。

图8是示出实施方式2涉及的开关的结构的一个例子的等效电路图。

图9a是示出实施方式2涉及的定向耦合器的连接状态的一个例子的俯视图。

图9b是示出实施方式2涉及的定向耦合器的连接状态的一个例子的俯视图。

图9c是示出实施方式2涉及的定向耦合器的连接状态的一个例子的俯视图。

具体实施方式

对于本发明的多个实施方式，使用附图来详细地进行说明。另外，以下所说明的实施方式均示出了总括性的或具体性的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式等是一个例子，其主旨不是限定本发明。

(实施方式1)

在实施方式1中，作为定向耦合器的一个例子，对如下的4端口的定向耦合器进行说明：具备输入端口in、输出端口out以及检波信号输出端子fwd、rev，能够由开关对主线路与副线路之间的耦合度进行切换。

在以下的说明中，将从输入端口in向输出端口out传播的信号称作正向信号，将从输出端口out向输入端口in传播的信号称作反向信号。对应于正向信号的第1检波信号从检波信号输出端子fwd输出，对应于反向信号的第2检波信号从检波信号输出端子rev输出。

例如，在专利文献1的图5中公开的以往的定向耦合器是能够由开关对主线路与副线路之间的耦合度进行切换的4端口的定向耦合器的一个例子。

在以往的定向耦合器中，主线路被设置为u字型，主线路的一端以及另一端分别与rf输入端口rfin、rf输出端口rfout连接。沿着主线路设置有连接了隔离端口isofwd的第1副线路、第2副线路、和连接了隔离端口isorev的第3副线路。第1副线路处于第2副线路的内侧，第3副线路处于第2副线路的外侧。以往的定向耦合器的rf输入端口rfin、rf输出端口rfout、隔离端口isofwd、isorev分别与本公开的输入端口in、输出端口out以及检波信号输出端子fwd、rev对应。

由于这样的配置，因而在以往的定向耦合器中，将副线路彼此连接而形成的副线路的两端部分、即隔离端口isofwd侧的部分和隔离端口isorev侧的部分相对于主线路不处于互相等同的位置。

因此，在副线路的两端部分，在与主线路的耦合度中产生差异，在从隔离端口isofwd输出的检波信号的强度与从隔离端口isorev输出的检波信号的强度中产生差异。其结果是，在以往的定向耦合器中，对正向信号进行检波时的方向性与对反向信号进行检波时的方向性不同，存在不能获得稳定的检波精度的担忧。

因此，本发明的发明人们提出了能够减少这样的方向性的差异，获得稳定的检波精度的定向耦合器。

首先，对实施方式1涉及的定向耦合器的平面构造的一个例子进行说明。

图1是示出实施方式1涉及的定向耦合器1的平面构造的一个例子的俯视图。如图1所示，定向耦合器1具备基板10、主线路20、副线路21、22、23以及开关30。

主线路20包括直接或间接地形成在基板10上的金属膜，第1端以及第2端分别与输入端口in以及输出端口out连接。以下，将主线路20的中点m与第1端之间称作第1部分20a，将主线路20的中点m与第2端之间称作第2部分20b。在此，所谓主线路20的中点m，意思是规定于作为除主线路20的两端部之外的部分的中央部的点，并不一定限于将主线路20按照长度进行2等分的点。

副线路21、22、23包括直接或间接地形成在基板10上的金属膜，至少一部分沿着主线路20形成。在图1中，由虚线示出副线路21、22、23的隐藏于主线路20的部分、即在层叠方向上位于主线路20与基板10之间的部分。另外，关于定向耦合器1的层叠构造，在之后详细描述。

副线路21具有沿着主线路20的第1部分20a的第1耦合部分21a、和沿着主线路20的第2部分20b的第2耦合部分21b。在此，所谓第1线路沿着第2线路，意思也可以是第1线路与第2线路保持大致固定的距离而配置，或第1线路与第2线路大致平行地配置。

同样地，副线路22具有沿着主线路20的第1部分20a的第1耦合部分22a、和沿着主线路20的第2部分20b的第2耦合部分22b。此外，副线路23具有沿着主线路20的第1部分20a的第1耦合部分23a、和沿着主线路20的第2部分20b的第2耦合部分23b。

副线路21、22、23各自的端部位于主线路20的中央部以及端部中的端部侧(第1端、第2端侧)，与开关30连接。副线路21在中央部具有间隙21c。副线路21的隔着间隙21c的一端以及另一端通过引出线分别与检波信号输出端子rev、fwd连接。即，第1耦合部分21a的两端部中不与开关30连接的端部与检波信号输出端子rev连接，第2耦合部分21b的两端部中不与开关30连接的端部与检波信号输出端子fwd连接。

另外，由于副线路21、22、23各自的端部位于将端部彼此连结而假想地设为环状的主线路20的内侧，并且检波信号输出端子rev、fwd位于将端部彼此连结而假想地设为环状的主线路20的外侧，因而副线路21、22、23各自的端部隔着主线路20而与检波信号输出端子rev、fwd配置于相反侧。

此外，检波信号输出端子rev、fwd和输入端口in以及输出端口out在俯视基板10时形成于基板10的彼此位于相反侧的区域。在图1的例子中，输入端口in以及输出端口out设置于沿着基板10的上边的区域，检波信号输出端子rev、fwd设置于沿着基板10的下边的区域。

开关30具有端子a～f，对与端子a～f连接的副线路21、22、23的端部彼此的连接进行切换。开关30具有多个连接状态，将副线路21、22、23中根据连接状态而不同的1个以上的副线路连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路。关于由开关30形成的定向耦合器1的连接状态的具体例子，将在之后详细描述。

开关30例如可以根据向控制端子ctl供给的控制信号而切换连接状态。在定向耦合器1从频带不同的多个信号中对1个信号进行检波的情况下，控制信号例如可以从未图示的控制电路根据被检波的信号的频带而被供给。

接下来，对定向耦合器1的层叠构造的一个例子进行说明。

图2是示出定向耦合器1的层叠构造的一个例子的剖视图。在图2的例子中，定向耦合器1在基板10上将第1金属膜11、第2金属膜12、第3金属膜13、第4金属膜14、第5金属膜15、层间导体16、绝缘膜17以及连接电极18层叠配置而构成。

虽然没有特别限定，基板10例如可以是硅半导体基板。在基板10上形成有用于构成开关30的晶体管t1、t2、t3。

虽然没有特别限定，第1金属膜11、第2金属膜12、第3金属膜13，第4金属膜14、第5金属膜15以及层间导体16例如可以包含铜或铜合金。第1金属膜11的厚度例如可以是350nm，第2金属膜12以及第3金属膜13的厚度例如可以是420nm，第4金属膜14以及第5金属膜15的厚度例如可以是3.4μm。

虽然没有特别限定，连接电极18例如可以包含含有铝的铜合金。连接电极18的厚度例如可以是1.2μm。

绝缘膜17是对从基板10的上面到连接电极18的侧面进行填充的绝缘体，虽然没有特别限定，例如可以包含氧化硅或氮化硅。绝缘膜17由被层叠了的多个层形成，在图2中，由点线示出多个层彼此的界面。在被层叠了的多个层中2个以上的层包含相同的材料的情况下，界面中该2个以上的层彼此的界面也可以看上去不显现。

另外，绝缘膜17可以包括在基板10上直接层叠的多个层，也可以包括在基板10上间接地层叠的多个层。即，在绝缘层17与基板10之间也可以形成box(buriedoxide，埋入式氧化物)层等。

主线路20包括第4金属膜14、第5金属膜15。副线路21包括第1金属膜11。副线路22包括第2金属膜12，也可以进一步包括由层间导体16连接的第1金属膜11。副线路23包括第3金属膜13，也可以进一步包括由层间导体16连接的第1金属膜11以及第2金属膜12。输入端口in、输出端口out、检波信号输出端子fwd、rev、控制端子ctl由连接电极18构成。

另外，配置构成副线路21～23的金属膜的层不限定于由图2示出的层。例如，副线路21～23也可以分别包括在同一层配置的金属膜。

由此，定向耦合器1能够作为半导体装置而构成。

另外，也可以向上述构造追加一般的半导体装置中周知的结构要素。例如，也可以在基板10设置埋入氧化膜、元件分离用的槽。此外，也可以在连接电极18的表面实施利用从钛、钨、铜以及镍中选择的1种以上的金属或其合金的镀敷。此外，也可以由聚酰亚胺等的绝缘保护膜覆盖绝缘膜17的表面的除连接电极18之外的部分。

此外，在图2中，在构成主线路20的金属膜14、15与基板10之间配置了构成副线路21～23的金属膜11～13，但是主线路20与副线路40的位置关系不限于此。也可以在构成副线路21～23的金属膜11～13与基板10之间配置构成主线路20的金属膜14、15，此外，构成副线路21～23中一部分的副线路的金属膜也可以配置在构成主线路20的金属膜14、15与表面电极18之间。

接下来，对从上述结构获得的定向耦合器1的效果进行说明。

在定向耦合器1中，在俯视基板10时，主线路20设置为被切断的环状(即非直线状)，副线路21、22、23的至少一部分沿着主线路20设置。与检波信号输出端子fwd、rev连接的副线路21被副线路22、23包围。

在此，所谓副线路21被副线路22包围，意思也可以是在俯视基板10时，副线路21的整体、即从与开关30连接的副线路21的端部到不与开关30连接的副线路21的端部(隔着间隙21c的一端以及另一端)的区域，处于将端部彼此连接而假想地设为环状的副线路22的内侧。副线路21的一部分或整体只要不向副线路22的外侧脱离，也可以与副线路22重叠。

同样地，所谓副线路21被副线路23包围，意思也可以是在俯视基板10时，副线路21的整体处于将端部彼此连结而假想地设为环状的副线路23的内侧。

根据该结构，由于副线路21、22、23各自容易相对于主线路20而对称地形成，因而与被检波的信号的方向相应的方向性的差异减少。其结果是，可获得检波精度稳定的定向耦合器。另外，所谓副线路相对于主线路20对称，可以定义为副线路的第1耦合部分相对于主线路20的第1部分20a的位置和副线路的第2耦合部分相对于主线路20的第2部分20b的位置互相等同。该定义可适用于包括副线路21、22、23的所有的副线路。

通过与比较例的对比来对这样的配置所带来的效果进行说明。

图3是示出比较例涉及的定向耦合器9的平面构造的一个例子的俯视图。在图3中，为了说明，仅示出定向耦合器9中的2根副线路21、24，并由虚线表示副线路21、24的隐藏于主线路20的部分。

如图3所示，在定向耦合器9中，与检波信号输出端子fwd、rev连接的副线路21不被副线路24包围。即，副线路21的一部分向副线路24的外侧脱离，副线路21、24具有内侧和外侧互相对调的部分。由于有这样的部分，因而将副线路21、24这两者相对于主线路20而对称地设置变得困难。

在图3的例子中，将副线路21相对于主线路20而对称地设置，由此副线路24相对于主线路20成为非对称，在副线路24的第1耦合部分24a以及第2耦合部分24b分别相对于主线路20的耦合度中差异产生。因此，在将副线路21、24连接而作为1根副线路使用的情况下，与被检波的信号的方向相应的方向性的差异显著地显现。在将副线路24相对于主线路20而对称地设置的情况下，副线路21相对于主线路20成为非对称，由此可认为将产生同样的问题。

在这方面，在副线路21被副线路22、23包围的定向耦合器1中，在副线路彼此中不具有内侧与外侧对调的部分。因此，多个副线路各自变得容易相对于主线路而对称地形成，因而与被检波的信号的方向相应的方向性的差异减少。其结果是，可获得检波精度稳定的定向耦合器。

再次参照图1、图2对定向耦合器1的构造涉及的特征继续进行说明。

定向耦合器1在基板10上具备由被层叠的多个层形成的绝缘膜17，副线路21、22、23中至少2个(图2的例子中全部3个)副线路可以分别形成于形成绝缘膜17的多个层中互相不同的层。

根据该结构，与副线路21、22、23形成于相同的平面上、即相同的层的情况相比，变得容易在更大的范围中对副线路21、22、23各自与主线路之间的耦合度进行调整。

一般地，与低频带的信号相比，主线路与副线路之间的电容性的耦合度对于高频带的信号变得更大。相对于此，越是从主线路20远离的下层的副线路，与主线路20的耦合度变得越小。因此，例如可以是，将在与主线路20靠近的上层形成的副线路23使用于低频带的信号的检波，将在从主线路20远离的下层形成的副线路21、22使用于高频带的信号的检波。

由此，在对高频带的信号进行处理的情况下和对低频带的信号进行处理的情况下，主线路与副线路之间的耦合度被均匀化，因而变得容易将方向性均匀化。

此外，副线路21、22、23中至少2个(图2的例子中全部3个)副线路具有不同的长度，在形成绝缘膜17的多个层中，也可以在比形成了长度不同的2个副线路中短的副线路的层更靠上的层，形成长度不同的2个副线路中长的副线路。在图1、图2的例子中，副线路23形成于比更短的副线路21、22更靠上的层，副线路22形成于比更短的副线路21更靠上的层。

根据该结构，与副线路21、22、23具有相同的长度的情况相比，变得容易在更大的范围中对副线路21、22、23各自与主线路之间的耦合度进行调整。

一般地，与短的副线路21、22相比，在长的副线路23中与主线路20的电感性的耦合度变大。然而，如果耦合度偏向电感性而变大，则有时会对方向性产生不良影响。因此，通过将长的副线路23与短的副线路21、22相比设置于靠近主线路20的更上层，能够将电感性以及电容性这两者的耦合度均等地增大。

例如，也可以是，将更长且在靠近主线路20的上层形成的副线路23使用于低频带的信号的检波，将更短且在从主线路20远离的下层形成的副线路21、22使用于高频带的信号的检波。

由此，在对高频带的信号进行处理的情况下和对低频带的信号进行处理的情况下，主线路与副线路之间的电容性以及电感性这两者的耦合度被均匀化，因而方向性变得更容易均匀化。

此外，在俯视基板10时，也可以使副线路21、22、23的任意一者都不与输入端口in以及输出端口out重叠。在此，输入端口in以及输出端口out是与主线路20连接的1对输入输出端子的一个例子。

根据该结构，避开电磁场容易集中的输入端口in以及输出端口out而配置副线路21、22、23，因而方向性变得更加容易均匀化。

此外，形成副线路21、22、23的任意一者的布线(图2的第1金属膜11、第2金属膜12以及第3金属膜13)的膜厚也可以均比形成主线路20的布线(图2的第4金属膜14以及第5金属膜15)的膜厚薄。

根据该结构，由膜厚更薄的布线形成容易变得比主线路20长的副线路21、22、23，由此能够使定向耦合器1小型化。

此外，形成主线路20的布线的宽度也可以比形成所述多个副线路中任一副线路的布线的宽度大。形成主线路20的布线的宽度例如可以设为形成副线路的最宽的布线的宽度的5倍以上。

根据该结构，由宽度更大的布线形成与副线路21、22、23相比流动大的电流的主线路20，由此能够减少定向耦合器1的插入损耗。

此外，也可以是，副线路21的第1耦合部分21a的长度与第2耦合部分21b的长度大致相同，副线路22的第1耦合部分22a的长度与第2耦合部分22b的长度大致相同，并且副线路23的第1耦合部分23a的长度与第2耦合部分23b的长度大致相同。

根据该结构，由于副线路21、22、23各自与主线路20的耦合度通过第1耦合部分和第2耦合部分被均匀化，因而能够更有效地减少与被检波的信号的方向相应的方向性的差异。其结果是，可获得检波精度更稳定的定向耦合器1。

此外，也可以是，在俯视基板10时，主线路20在对称轴x的两侧以线对称的形状设置，副线路21、22以及23各自的第1耦合部分和第2耦合部分在对称轴x的两侧以线对称的形状设置。

根据该结构，由于副线路21、22、23各自的第1耦合部分和第2耦合部分相对于主线路而形成为几何学上的对称形状，因而能够更有效地减少与被检波的信号的方向相应的方向性的差异。其结果是，可获得检波精度更稳定的定向耦合器1。

接下来，对由开关30形成的定向耦合器1的连接状态的具体例进行说明。

图4是示出开关30的结构的一个例子的等效电路图。如图4所示，开关30具有5个开关31～35，该5个开关31～35分别是在端子a～f中2个端子彼此之间设置的单刀单掷(spst)开关。

端子a、b分别与副线路21的一个端部以及另一端部连接，配置于彼此相向的位置。端子c、d分别与副线路22的一个端部以及另一端部连接，配置于彼此相向的位置。端子e、f分别与副线路23的一个端部以及另一端部连接，配置于彼此相向的位置。

开关31设置于端子a-d间，对副线路21的一个端部与副线路22的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关32设置于端子c-f间，对副线路22的一个端部与副线路23的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关33设置于端子e-b间，对副线路23的一个端部与副线路21的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关34设置于端子c-b间，对副线路22的一个端部与副线路21的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关35设置于端子a-b间，对副线路21的一个端部与另一端部的连接以及断开进行切换。

这样，开关30分别包括1个以上的如下的开关：对在相向的位置配置的端子间(即，1个副线路的端部彼此)的连接以及断开进行切换的开关；和对在不相向的位置配置的端子间(即，互相不同的副线路各自的端部彼此)的连接以及断开进行切换的开关。

图5a、图5b、图5c是分别示出定向耦合器1可获取的第1连接状态、第2连接状态、第3连接状态的一个例子的俯视图。在图5a、图5b、图5c中，为了连接状态的明示，将副线路21、22、23中互相连接且构成1根副线路的副线路的包括隐藏于主线路20的部分的整体用粗线示出，将其他的副线路用细的点线示出。

图5a所示的第1连接状态是将副线路21、22以及23连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路的状态。在第1连接状态下，第1频带的第1信号被检波。第1频带例如可以是0.6ghz～1.0ghz的所谓的低频段(lb)。

图5b所示的第2连接状态是将副线路21以及22连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路的状态。在第2连接状态下，比第1频带高的第2频带的第2信号被检波。所谓第2频带比第1频带高，可以是第2频带的下限频率比第1频带的上限频率高。第2频带例如可以是1.5ghz～2.5ghz的所谓的高频段(hb)。

图5c所示的第3连接状态是仅将副线路21连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路的状态。在第3连接状态下，比第2频带高的第3频带的第3信号被检波。所谓第3频带比第2频带高，可以是第3频带的下限频率比第2频带的上限频率高。第3频带例如可以是3.5ghz～4.0ghz的所谓的超高频段(uhb)。

在图5a、图5b、图5c的例子中，副线路21是用于对第1信号、第2信号以及第3信号进行传递的第1副线路的一个例子。此外，副线路22是用于对第1信号以及第2信号进行传递的第2副线路的一个例子，副线路23是用于对第1信号进行传递的第3副线路的一个例子。

图6a、图6b、图6c分别是示出第1连接状态、第2连接状态、第3连接状态下的定向耦合器1的频率特性的一个例子的曲线图。定向耦合器1被设计为在第1、第2、第3连接状态下，分别针对lb、hb以及uhb的信号可获得-30db的耦合度，在各频带的下端，达成了目标的耦合度。即，图6a～图6c所示的第1～第3连接状态下的lb、hb、uhb的耦合度均被统一为-25～-30db程度。

相对于此，例如，若假设仅在第1连接状态下对lb、hb以及uhb的信号进行检波，则如图6a所示，在对hb以及uhb的信号进行检波时，信号的耦合度变得过强，插入损耗劣化。

具体地，在对uhb所包含的3.8ghz的信号在第1连接状态下进行了检波的情况下，耦合度为-14.5db，插入损耗为-0.195db。相对于此，在对uhb所包含的3.8ghz的信号在第3连接状态下进行了检波的情况下，耦合度为-29.0db，插入损耗为-0.006db。

由此，可得知根据被检波的信号的频带对副线路的连接状态进行切换的结构是有效的。此外，如前述那样，与被检波的信号的方向相应的方向性的差异被减少，可获得稳定的检波精度。

(实施方式2)

在实施方式2中，与实施方式1同样，对如下的4端口的定向耦合器进行说明：具备输入端口in、输出端口out以及检波信号输出端子fwd、rev，能够由开关对主线路与副线路之间的耦合度进行切换。

实施方式2涉及的定向耦合器与实施方式1中说明的定向耦合器1相比，平面构造不同，并且在功能以及效果上相同。以下，对于与实施方式1重复的事项适当省略说明，主要对与实施方式1不同的点进行说明。

首先，对实施方式2涉及的定向耦合器的平面构造的一个例子进行说明。

图7是示出实施方式2涉及的定向耦合器2的平面构造的一个例子的俯视图。定向耦合器2与图1的定向耦合器1同样，具备基板10、主线路20、副线路21、22、23以及开关30。在图7中，与图1同样，由虚线示出副线路21、22、23的隐藏于主线路20的部分。

在定向耦合器2中，在俯视基板10时，主线路20设置为如下的倒u字型：中点m处于沿着基板10的上边的区域，并且第1端以及第2端处于沿着基板10的下边的区域。副线路23具有沿着主线路20(特别地，主线路20的倒u字型中的顶部)的形状。

输入端口in以及输出端口out设置于沿着基板10的下边的区域，分别与主线路20的第1端以及第2端连接。

开关30设置于沿着基板10的下边的区域。开关30的端子a～f配置为排列成一列。开关30的端子a～f可以配置在一条直线上。副线路21、22、23各自的端部在沿着基板10的下边的区域与开关30连接。

检波信号输出端子rev、fwd设置于沿着基板10的上边的区域。副线路21的间隙21c设置于基板10的中央部，副线路21的隔着间隙21c的一端以及另一端通过从基板10的中央部向上边延伸的引出线而分别与检波信号输出端子rev、fwd连接。即，第1耦合部分21a的两端部中不与开关30连接的端部与检波信号输出端子rev连接，第2耦合部分21b的两端部中不与开关30连接的端部与检波信号输出端子fwd连接。

由于定向耦合器2的剖面构造与图2所示的定向耦合器1的剖面构造相同，因而省略说明。

根据定向耦合器2，也与定向耦合器1同样，副线路21、22、23各自容易相对于主线路20而对称地形成，因而与被检波的信号的方向相应的方向性的差异被减少。其结果是，可获得检波精度稳定的定向耦合器。

接下来，对由开关30形成的定向耦合器2的连接状态的具体例子进行说明。

图8是示出开关30的结构的一个例子的等效电路图。如图8所示，开关30具有5个开关31～35，该5个开关31～35各自是设置于端子a～f中2个端子彼此之间的单刀单掷(spst)开关。

端子a、b分别与副线路21的一个端部以及另一端部连接，配置于被配置成一列的端子a～f中对称的位置。端子c、d分别与副线路22的一个端部以及另一端部连接，配置于被配置成一列的端子a～f中对称的位置。端子e、f分别与副线路23的一个端部以及另一端部连接，配置于被配置成一列的端子a～f中对称的位置。在此，所谓被配置成一列的端子a～f中对称的位置，意思可以是从端子的排列的中央向两侧分别远离相同的端子数的位置。

开关31设置于端子a-d间，对副线路21的一个端部与副线路22的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关32设置于端子c-f间，对副线路22的一个端部与副线路23的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关33设置于端子e-b间，对副线路23的一个端部与副线路21的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关34设置于端子c-b间，对副线路22的一个端部与副线路21的另一端部之间的连接以及断开进行切换。

开关35设置于端子a-b间，对副线路21的一个端部与另一端部的连接以及断开进行切换。

这样，开关30分别包含1个以上如下的开关：多个端子配置在一条直线上，对配置于该多个端子中对称位置的端子间(即，1个副线路的端部彼此)的连接以及断开进行切换的开关；和对配置于非对称位置的端子间(即，互相不同的副线路各自的端部彼此)的连接以及断开进行切换的开关。

图9a、图9b、图9c是分别示出定向耦合器2可获取的第1连接状态、第2连接状态、第3连接状态的一个例子的俯视图。在图9a、图9b、图9c中，为了连接状态的明示，将副线路21、22、23中互相连接且构成1根副线路的副线路的包括隐藏于主线路20的部分的整体用粗线示出，将其他的副线路用细的点线示出。

图9a所示的第1连接状态是将副线路21、22以及23连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路的状态。图9b所示的第2连接状态是将副线路21以及22连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路的状态。图9c所示的第3连接状态是仅将副线路21连接，使得成为将检波信号输出端子fwd、rev作为两端的1根副线路的状态。

在图9a、图9b、图9c的第1连接状态、第2连接状态、第3连接状态下，可以分别对第1频带的第1信号、比第1频带高的第2频带的第2信号、以及比第2频带高的第3频带的第3信号进行检波。

第1频带、第2频带以及第3频带也可以分别是实施方式1中说明的低频段、高频段以及超高频段。

在图9a、图9b、图9c的例子中，也与图5a、图5b、图5c的例子同样，副线路21、22以及23分别是第1副线路、第2副线路以及第3副线路的一个例子。

因为图9a、图9b、图9c的各连接状态分别具有与实施方式1中说明的图5a、图5b、图5c的各连接状态下的电气特性实质上相同的电气特性，所以根据定向耦合器2，也能够实现每个频带的耦合度的统一。此外，如前述那样，与被检波的信号的方向相应的方向性的差异被减少，可获得稳定的检波精度。

以上，对本发明的实施方式涉及的定向耦合器进行了说明，但本发明不限定于各个实施方式。只要不脱离本发明的主旨，对本实施方式实施了本领域技术人员想到的各种变形的实施方式、组合不同的实施方式中的结构要素而构建的方式也可以包括在本发明的一个或多个方式的范围内。

在实施方式中，副线路21的隔着间隙21c的一端以及另一端分别与检波信号输出端子fwd、rev连接，但不限于此例。检波信号输出端子fwd、rev只要与被利用于所有的频带的信号的检波的副线路连接即可。例如，在副线路22根据开关30的连接状态而被利用于所有的频带的信号的检波的情况下，也可以在副线路22的中央部设置间隙，将副线路22的隔着间隙的一端以及另一端与检波信号输出端子fwd、rev连接。

(总结)

如以上说明的那样，本发明的一个方式涉及的定向耦合器具备：基板；主线路，直接或间接地形成在所述基板上；多个副线路，至少一部分沿着所述主线路而直接或间接地形成在所述基板上；开关，对所述多个副线路的端部彼此的连接进行切换；和检波输出端子，与所述多个副线路中任一副线路连接，在俯视所述基板时，所述多个副线路的端部隔着所述主线路而与所述检波输出端子设置于相反侧，并且连接了所述检波输出端子的所述副线路与其他的副线路重叠或被其他的副线路包围。

根据该结构，多个副线路各自变得容易相对于主线路而对称地形成，因而与被检波的信号的方向相应的方向性的差异减少。其结果是，可获得检波精度稳定的定向耦合器。

此外，也可以是，还具备：多个层，直接或间接地层叠在所述基板上，所述多个副线路中至少2个副线路分别形成于所述多个层中互相不同的层。

根据该结构，与多个副线路形成于同一平面上的情况相比，容易在更大的范围中对各副线路与主线路之间的耦合度进行调整，因而在处理高频带的信号的情况下和在处理低频带的信号的情况下，方向性变得容易均匀化。

此外，也可以是，所述多个副线路中至少2个副线路具有互相不同的长度，在所述多个层中，在比形成了所述至少2个副线路中短的副线路的层更靠上的层形成所述至少2个副线路中长的副线路。

根据该结构，与多个副线路具有相同的长度的情况相比，容易在更大的范围中对各副线路和主线路间的耦合度进行调整，因而在处理高频带的信号的情况下和在处理低频带的信号的情况下，方向性变得更容易均匀化。

此外，也可以是，具备：1对输入输出端子，与所述主线路连接，在俯视所述基板时，所述多个副线路中任一副线路都不与所述输入输出端子重叠。

根据该结构，避开电磁场容易集中的上述输入输出端子而配置副线路，因此方向性更容易均匀化。

此外，也可以是，形成所述多个副线路中任一副线路的布线的膜厚都比形成所述主线路的布线的膜厚薄。

根据该结构，由膜厚更薄的布线形成容易变得比主线路长的副线路，由此能够将定向耦合器小型化。

此外，也可以是，形成所述主线路的布线的宽度比形成所述多个副线路中任一副线路的布线的宽度大。

根据该结构，由宽度更大的布线形成与副线路相比流动大的电流的主线路，由此能够减少定向耦合器的插入损耗。

此外，也可以是，所述多个副线路包括：第1副线路，用于对第1频带的第1信号、比所述第1频带高的第2频带的第2信号以及比所述第2频带高的第3频带的第3信号进行传递；第2副线路，用于对所述第1信号以及所述第2信号进行传递；和第3副线路，用于对所述第1信号进行传递，所述定向耦合器具有多个连接状态，该多个连接状态至少包括通过所述开关将所述第1副线路、所述第2副线路以及所述第3副线路连接使得成为1根副线路的第1连接状态、将所述第1副线路以及所述第2副线路连接使得成为1根副线路的第2连接状态、和仅将所述第1副线路连接使得成为1根副线路的第3连接状态。

根据该结构，可获得插入损耗对于频带不同的3种的任一信号都小并且方向性被更加均匀化的定向耦合器。

工业实用性

本发明作为定向耦合器能够广泛利用。

附图标记说明

1、2、9：定向耦合器

10：基板

11：第1金属膜

12：第2金属膜

13：第3金属膜

14：第4金属膜

15：第5金属膜

16：层间导体

17：绝缘膜

18：连接电极

20：主线路

20a：第1部分

20b：第2部分

21、22、23：副线路

21a、22a、23a：第1耦合部分

21b、22b、23b：第2耦合部分

21c：间隙

30～35：开关