具体实施方式

使用附图对本发明的多个实施方式详细进行说明。需要说明的是，以下说明的实施方式均是示出包括性或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置及连接方式等是一例，并非意在限定本发明。

(实施方式1)

针对实施方式1的定向耦合器，举出具有主线路、副线路、以及与主线路串联连接的电感器的定向耦合器的例子进行说明。

图1是示出定向耦合器1的功能结构的一例的电路图。如图1所示，定向耦合器2具备主线路11、副线路12、电感器13以及电阻15。

电感器13与主线路11串联连接。电感器13例如也可以用于主线路11的匹配。包括电感器13和主线路11的信号路径61的一端及另一端与输入端口RFin及输出端口RFout分别连接。包括副线路12的信号路径62的一端与耦合端口CPL连接，另一端终止于接地。

主线路11与副线路12相互电磁耦合(图1的虚线箭头M0)。作为检波对象的主信号31被供给到输入端口RFin，并朝向输出端口RFout在电感器13及主线路11中流动。这里，信号流动的方向是指信号的电力传播的方向，也称为信号的行进方向。

主信号31的电力的一部分通过与主线路11的电磁耦合而作为副信号32在副线路12取出。副信号32在副线路12中沿着与主信号31在主线路11中的行进方向相反的方向流动，从耦合端口CPL被输出。副信号32表示主信号31的检波结果。

电阻15串联连接在副线路12与接地之间。电阻15是用于在副线路12的另一端侧使副信号32的反射波终止的终止电阻。

以在副线路12中流动的副信号32的电力相对于在主线路11中流动的主信号31的电力之比来表示定向耦合器1的耦合度。如上所述，通常，主线路及副线路越长，定向耦合器的耦合度越大。

但是，近来伴随着装置的小型化，定向耦合器的尺寸受到制约，难以确保用于得到所希望的耦合度的主线路及副线路的长度。即，定向耦合器的耦合度容易变得不足。

对此，在定向耦合器1中，在电感器13与副线路12之间形成使副信号32增大的电磁耦合(图1的虚线箭头M1)。

图2是示出定向耦合器1的布局的一例的俯视图。如图2所示，定向耦合器1构成为在基板10上配置电极20及布线21、22。在图2中，将基板10的主面表示为XY平面，将基板10的厚度方向表示为Z方向。另外，对相同种类的构成要素标注相同种类的花纹，适当省略重复的标记。

基板10是多层基板，俯视下(即在Z方向上观察时)重复的布线21和布线22及交叉的布线21彼此隔着绝缘层(未图示)而配置在互不相同的层。

电极20构成输入端口RFin、输出端口RFout、耦合端口CPL及接地端口GND。布线21构成输入端口RFin与输出端口RFout之间的信号路径61。布线22构成接地端口GND与耦合端口CPL之间的信号路径62。

电阻元件30构成作为终止电阻的电阻15。

布线21、22的区域50所包含的部分分别作为主线路11及副线路12发挥功能。主线路11与副线路12隔着未图示的绝缘层而在Z方向上重叠配置，相互电磁耦合。通过主线路11与副线路12的电磁耦合，在主线路11中流动的主信号31的电力的一部分作为副信号32被取出到副线路12。因此，区域50越大，即，主线路11及副线路12越长，定向耦合器1的原本的耦合度越大。

需要说明的是，在定向耦合器1中，布线21是本发明中的“第一布线”，在布线21中流动的主信号31是本发明中的“第一信号”。另外，布线22是本发明中的“第二布线”，在布线22中流动的副信号32是本发明中的“第二信号”。

布线21在主路径11以外的部分的至少一部分构成电感器13。电感器13例如作为用于取得主线路11的输入端的匹配的匹配电路发挥功能。构成电感器13的布线21的部分41与构成副线路12的布线22的部分42在区域51中对置配置，使得主信号31在部分41的行进方向与副信号32在部分42的行进方向成为相反的方向。

在图2的例子中，主信号31在部分41的行进方向为-X方向，副信号32在部分42的行进方向为+X方向，部分41与部分42在Y方向上对置。

需要说明的是，在定向耦合器1中，部分41是本发明中的“第一部分”，部分42是本发明中的“第二部分”。

这里，作为一例，对置是指从部分41的任意点到部分42的最短距离大致固定，也可以将以最短距离连结部分41与部分42之间的方向设为部分41与部分42对置的方向。

根据这样的布局，构成电感器13的布线21的部分41与构成副线路12的布线22的部分42在区域51中对置配置。通过主信号31在部分41的行进方向与副信号32在部分42的行进方向成为相反的方向的配置，能够将在区域50中沿着与从主线路11取出到副线路12的副信号32相同的方向行进的信号从电感器13取出到副线路12。即，能够通过部分41和部分42形成使副信号32增大的电磁耦合。由此，能够增加定向耦合器1的有效耦合度，因此，不使定向耦合器1的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

基于与作为比较例的定向耦合器9的对比来说明定向耦合器1的效果。

图3是示出定向耦合器9的布局的一例的俯视图。如图3所示，定向耦合器9与图2的定向耦合器1相比，布线21的布局不同。

在定向耦合器9中，构成电感器13的布线21的部分49与布线22的部分42在区域59中对置配置，使得主信号31在部分49的行进方向与副信号32在部分42的行进方向成为相同的方向。

在图3的例子中，主信号31在部分49的行进方向及副信号32在部分42的行进方向均为+X方向，部分41与部分42在Y方向上对置。

根据这样的布局，在区域50中沿着与从主线路11取出到副线路12的副信号32相反的方向行进的信号有可能从部分49被取出到部分42。即，通过部分49和部分42，可能形成使副信号32减少的电磁耦合。

基于图2、3的布局分别设定定向耦合器1、9的模型，通过仿真求出信号特性。在仿真中，以将定向耦合器1、9的使用频带设想为5GHz至6GHz的设计，设定了定向耦合器1、9的模型。

图4、图5是示出定向耦合器1、9的信号特性的一例的曲线图，示出耦合度及隔离度的仿真结果。在图4、图5的例子中，在5.5GHz中，定向耦合器1的耦合度为17.6dB，隔离度为43.3dB，定向耦合器9的耦合度为19.4dB，隔离度为22.4dB。

通过图4与图5的对比，可知在定向耦合器1中，与定向耦合器9相比，在5GHz至6GHz的使用频带的整个频带中，得到更大的耦合度及更大的隔离度。

参照图6，继续说明定向耦合器1的布局的另一特征。

图6是示出定向耦合器1的布局的一例的俯视图，在图2的布局的基础上追加了用于说明的标记。如图6所示，布线21的部分43与布线22的部分44在区域52中对置配置，使得主信号31在部分43的行进方向与副信号32在部分44的行进方向成为相同的方向。

在图6的例子中，主信号31在部分43的行进方向为+X方向，副信号32在部分44的行进方向为+X方向，部分43与部分44在Y方向上对置。

需要说明的是，在定向耦合器1中，部分43是本发明中的“第三部分”，部分44是本发明中的“第四部分”。

另外，部分43及部分44中的任意一个的长度都比部分41及部分42中的任意一个的长度短。换言之，沿着布线的延长方向，区域52的延长比区域51的延长短。

根据这样的布局，在通过部分43和部分44形成使副信号32减少的电磁耦合的情况下，容易将部分43和部分44所引起的副信号32的减少量低于部分41和部分42所引起的副信号32的增大量。

这样，在定向耦合器1中也可以存在电磁耦合的部分43和部分44，使得副信号32减少。如果部分43和部分44所引起的副信号32的减少量低于部分41和部分42所引起的副信号32的增大量，则定向耦合器1的有效耦合度增加，因此，不使定向耦合器1的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，在图6中，布线21的部分45与布线22的部分46在区域53中对置配置，使得主信号31在部分45的行进方向与副信号32在部分46的行进方向成为相反的方向。

在图6的例子中，主信号31在部分45的行进方向为+X方向，副信号32在部分46的行进方向为-X方向，部分45与部分46在Z方向上对置。

需要说明的是，在定向耦合器1中，部分45是本发明中的“第五部分”，部分46是本发明中的“第六部分”。

根据这样的布局，除了部分41和部分42所形成的电磁耦合之外，还能够通过部分45和部分46，进一步形成使副信号32增大的电磁耦合。由此，能够更大幅地增加定向耦合器1的有效耦合度，因此，不使定向耦合器1的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

需要说明的是，这样，信号的行进方向相互成为相反方向的部分彼此可以如部分41和部分42那样在Y方向上对置，也可以如部分45和部分46那样在Z方向上对置，或者还可以在X方向上对置。

另外，在俯视定向耦合器1的情况下(在图4的例子中沿Z方向观察的情况下)，在布线21的部分41与布线22的部分42之间没有配置元件及布线。

根据这样的布局，容易使部分41和部分42靠近地配置，因此，容易形成使副信号31更大幅地增大的电磁耦合。由此，能够更加有效地增加定向耦合器1的有效耦合度，因此，不使定向耦合器1的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

针对通过使布线22的部分41与部分42进一步靠近地配置的布局而得到的效果，更加详细地进行说明。

图7是示出定向耦合器2的布局的一例的俯视图。如图7所示，定向耦合器2与图6的定向耦合器1相比，布线21的布局不同。具体而言，在定向耦合器2中，布线21的部分41和布线22的部分42在区域54中与定向耦合器1中的部分41和部分42相比更加靠近。

例如，在图7中，布线21的部分41在俯视时成为构成布线21的电感器13的部分中的与布线22最近的部分。即，布线21的部分41与布线22的部分42之间的距离比布线21的构成电感器13的部分中的部分41以外的任一部分与布线22之间的最短距离短。由此，在俯视时，在布线21的构成电感器13的部分中的与布线22最近的部分(在图7中为部分41)，在布线21中行进的信号的行进方向与在布线22中行进的信号的行进方向相互成为相反的方向。

基于图7的布局来设定定向耦合器2的模型，通过仿真而求出信号特性。在仿真中，以将定向耦合器2的使用频带设想为5GHz至6GHz的设计，设定了定向耦合器2的模型。

图8是示出定向耦合器2的信号特性的一例的曲线图，示出耦合度及隔离度的仿真结果。在图8的例子中，在5.5GHz中，定向耦合器2的耦合度为16.3dB，隔离度为32.7dB。

通过图8与图4的对比可知，根据定向耦合器2，与定向耦合器1相比，在5GHz至6GHz的使用频带的整个频带中得到更大的耦合度。

(实施方式2)

在实施方式1中，举出与主线路11串联连接的电感器13与副线路12电磁耦合的定向耦合器的例子进行了说明，但不限于该例。以下，针对实施方式2的定向耦合器，举出具有主线路、副线路、以及与副线路串联连接的电感器的定向耦合器的例子进行说明。通过与副线路串联连接的电感器与主线路电磁耦合的定向耦合器，也能够得到不使尺寸大型化而容易消除耦合度的不足的定向耦合器。

图9是示出实施方式2的定向耦合器的功能结构的一例的电路图。如图9所示，定向耦合器3具备主线路11、副线路12、电感器14、以及电阻15。

在图9的例子中，与在主线路11中流动的主信号31一起示出在主线路11中沿着与主信号31相反的方向流动的主信号31的反射波33。主信号31的反射波33是主信号31在输出端口RFout侧反射后产生的信号，在主线路11中沿着与主信号31相反的方向从输出端口RFout侧向输入端口RFin侧行进。之后在隔离度特性的说明中参照反射波33。

电感器14与副线路12串联连接。电感器14例如也可以是用于从自副线路12取出的信号中选择所希望的频率的副信号32的滤波器。包含主线路11的信号路径63的一端及另一端与输入端口RFin及输出端口RFout分别连接。包含电感器14和副线路12的信号路径64的一端与耦合端口CPL连接，另一端终止于接地。

在定向耦合器3中，在电感器14与主线路11之间形成使副信号32增大的电磁耦合(图9的虚线箭头M2)。具体而言，根据与定向耦合器1、2同样的考虑方法，将构成电感器14的布线的第一部分与构成主线路11的布线的第二部分对置配置，使得副信号32在第一部分的行进方向与主信号31在第二部分的行进方向成为相反的方向。

图10是示出定向耦合器3的布局的一例的俯视图。如图10所示，定向耦合器3构成为在基板10上配置电极20及布线23、24。在图10中，将基板10的主面表示为XY平面，将基板10的厚度方向表示为Z方向。另外，对相同种类的构成要素标注相同种类的花纹，适当省略重复的标记。

基板10是多层基板，俯视下(即在Z方向上观察时)重复的布线23和布线24及交叉的布线24彼此隔着绝缘层(未图示)而配置在互不相同的层。

电极20构成输入端口RFin、输出端口RFout、耦合端口CPL及接地端口GND。布线23构成输入端口RFin与输出端口RFout之间的信号路径63。布线24构成接地端口GND与耦合端口CPL之间的信号路径64。

电阻元件30构成作为终止电阻的电阻15。

布线23、24的区域50所包含的部分分别作为主线路11及副线路12发挥功能。主线路11与副线路12隔着未图示的绝缘层而在Z方向上重叠配置，相互电磁耦合。通过主线路11与副线路12的电磁耦合，在主线路11中流动的主信号31的电力的一部分作为副信号32被取出到副线路12。

需要说明的是，在定向耦合器3中，布线24是本发明中的“第一布线”，在布线24中流动的副信号32是本发明中的“第一信号”。另外，布线23是本发明中的“第二布线”，在布线23中流动的主信号31是本发明中的“第二信号”。

布线24在副线路12以外的部分的至少一部分构成电感器14。构成电感器14的布线24的部分74与构成主线路11的布线23的部分73在区域51中对置配置，使得副信号32在部分74的行进方向与主信号31在部分73的行进方向成为相反的方向。

在图10的例子中，副信号32在部分74的行进方向为+X方向，主信号31在部分73的行进方向为-X方向，部分74与部分73在Y方向上对置。

需要说明的是，在定向耦合器3中，部分74是本发明中的“第一部分”，部分73是本发明中的“第二部分”。

通过这样的副信号32在部分74的行进方向与主信号31在部分73的行进方向成为相反方向的配置，能够将沿着与从主线路11取出到副线路12的副信号32相同的方向行进的信号从主线路11取出到电感器14。进出，能够通过第一部分和第二部分形成使副信号32增大的电磁耦合。由此，能够增加定向耦合器3的有效耦合度，因此，不使定向耦合器3的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，在定向耦合器3中，布线24的部分77与布线23的部分73对置配置，使得副信号32在部分77的行进方向与主信号31的反射波33在部分73的行进方向成为相反的方向。

在图10的例子中，副信号32在部分77的行进方向为-X方向，主信号31的反射波33在部分73的行进方向为+X方向，部分77与部分73在Y方向上对置。

需要说明的是，在定向耦合器3中，部分77是本发明中的“第七部分”。

这样，在部分77和部分73处，副信号32在部分77的行进方向与主信号31的反射波33在部分73的行进方向成为相反的方向，因此，在主线路11中产生了主信号31的反射波33的情况下，反射波33从主线路11被取出到电感器14。

即，通过第二布线的第二部分和第一布线的第七部分会形成电磁耦合，取出了原本不应该从主线路11取出到副线路12的反射波33。这样，当与主信号的反射波的行进方向相反的方向的副信号流动的部分与主信号的反射波流动的部分的电磁耦合较强时，所取出的反射波33的量增大，导致定向耦合器的隔离度特性劣化。

对此，研究如下方式：通过将第一布线的第七部分(图10的例子中为布线24的部分77)与第二布线的第二部分(图10的例子中为布线23的部分73)进一步分离配置的布局，来抑制隔离度特性的下降。

图11是示出定向耦合器4的布局的一例的俯视图。如图11所示，定向耦合器4与图10的定向耦合器3相比，布线24的布局不同。具体而言，在定向耦合器4中，布线24的部分77和布线23的部分73在区域56中与定向耦合器3中的部分77和部分73相比更加分离地配置。

通过这样的配置，能够抑制第二部分与第七部分之间的电磁耦合，因此，得到与定向耦合器3相比隔离度特性提高的定向耦合器4。以下沿着基于仿真的数据与定向耦合器3对比地说明这样的定向耦合器4的效果。

基于图10、图11的布局分别设定定向耦合器3、4的模型，通过仿真求出信号特性。在仿真中，以将定向耦合器3、4的使用频带设想为5GHz至6GHz的设计，设定了定向耦合器3、4的模型。

图12、图13是示出定向耦合器3、4的信号特性的一例的曲线图，示出耦合度及隔离度的仿真结果。在图12、图13的例子中，在5.5GHz中，定向耦合器3的耦合度为18.2dB，隔离度为38.0dB，定向耦合器4的耦合度为17.8dB，隔离度为44.2dB。

通过图12与图13的对比可知，在定向耦合器4中，与定向耦合器3相比，在5GHz至6GHz的使用频带的整个频带中得到更大的隔离度。

另外，定向耦合器4与定向耦合器3同样地，在5GHz至6GHz的使用频带的整个频带中维持比较高的耦合度。这是因为，定向耦合器4中的布线24的部分74和布线23的部分73与定向耦合器3中的布线24的部分74和布线23的部分73同样地靠近地(在部分74与部分73之间未夹设其他元件和布线)配置。换言之是因为，通过部分74和部分73，形成使副信号31更大幅地增大的电磁耦合。

这样，可知在定向耦合器4中，与定向耦合器3相比，不减小耦合度而增大了隔离度特性，因此，由耦合度与隔离度特性的差分表示的方向性也提高。

根据以上，可知在本发明的实施方式的定向耦合器中，通过将构成电感器的第一布线中的第七部分相较于第一部分而与构成主线路及副线路中的未连接该电感器的线路的第二布线的第二部分分离地配置，从而方向性提高。具体而言，在俯视定向耦合器的情况下，第一布线的第一部分与第二布线的第二部分之间的距离越小，而且，第一布线的第七部分与第二布线的第二部分之间的距离越大，则方向性越提高。

需要说明的是，在定向耦合器3、4中，说明了第七部分包含于构成与副线路连接的电感器的布线的情况，但在第七部分包含于构成与主线路连接的电感器的布线的情况下，通过使该部分远离副线路，也得到了同样的效果。

另外，在定向耦合器3、4中，未提及第三部分及第四部分，但在定向耦合器3、4包含这些部分的情况下，通过使第三部分及第四部分的长度比第一部分及第二部分的长度短，得到与针对定向耦合器1说明的效果同样的效果。此外，在定向耦合器3、4中，未提及第五部分及第六部分，但通过在第一部分、第二部分的基础上还具备这些部分，得到与针对定向耦合器1说明的效果同样的效果。

另外，在定向耦合器1～4中，在第一部分与第二部分之间未配置部件及布线。由此，容易减小第一部分与第二部分之间的距离，因此，能够使第一部分与第二部分更加可靠地电磁耦合。需要说明的是，在上述部件中包含无源部件、有源部件等所有部件，另外，在上述布线中，除了包含连接部件彼此的布线之外，还包含用于将部件安装于基板的焊盘、电极等。需要说明的是，例如，在定向耦合器1～4是陶瓷层叠体的情况下，在第一部分与第二部分之间仅设置构成所述陶瓷层叠体的基体的陶瓷材料。

以上，基于实施方式说明了本发明的定向耦合器，但本发明不限于各个实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围内，对本实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、将不同实施方式中的构成要素组合而构筑的方式也可以包含在本发明的一个或多个方式的范围内。

(总结)

如以上说明的那样，本发明的一方式的定向耦合器具备：主线路，其流动主信号；副线路，其通过与所述主线路的电磁耦合而流动与所述主信号相应的副信号；以及电感器，其与所述主线路及所述副线路中的一个线路串联连接，流动所述主信号及所述副信号中的一个信号，构成所述电感器的第一布线的第一部分与构成所述主线路及所述副线路中的另一个线路的第二布线的第二部分电磁耦合。

这样，通过使第一部分与第二部分电磁耦合，能够增加定向耦合器的有效耦合度，因此，不使定向耦合器的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，如以上说明的那样，本发明的一方式的定向耦合器具备：主线路，其流动主信号；副线路，其通过与所述主线路电磁耦合而流动与所述主信号相应的副信号；以及电感器，其与所述主线路及所述副线路中的一个线路串联连接，流动所述主信号及所述副信号中的一个信号，构成所述电感器的第一布线的第一部分与构成所述主线路及所述副线路中的另一个线路的第二布线的第二部分对置配置，使得所述主信号及所述副信号中的在所述第一布线中流动的第一信号在所述第一部分的行进方向与在所述第二布线中流动的第二信号在所述第二部分的行进方向成为相反的方向。

根据这样的结构，能够通过第一部分和第二部分在第一布线与第二布线之间形成使副信号增大的电磁耦合。由此，能够增加定向耦合器的有效耦合度，因此，不使定向耦合器的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，也可以是，所述第一布线的第三部分与所述第二布线的第四部分对置配置，使得所述第一信号在所述第三部分的行进方向与所述第二信号在所述第四部分的行进方向成为相同的方向，所述第三部分及所述第四部分的任一个的长度都比所述第一部分及所述第二部分的任一个的长度短。

根据这样的结构，在通过第三部分和第四部分形成使副信号减少的电磁耦合的情况下，容易构成为使第三部分和第四部分所引起的副信号的减少量低于第一部分和第二部分所引起的副信号的增大量。由此，不损害增加定向耦合器的有效耦合度的效果，不使定向耦合器的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，也可以是，所述第一布线的不同于所述第一部分的第五部分与所述第二布线的不同于所述第二部分的第六部分对置配置，使得所述第一信号在所述第五部分的行进方向与所述第二信号在所述第六部分的行进方向成为相反的方向。

根据这样的结构，能够通过第五部分和第六部分，在第一布线与第二布线之间进一步形成使副信号增大的电磁耦合。由此，能够更大幅地增加定向耦合器的有效耦合度，因此，不使定向耦合器的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，也可以是，所述第一布线的第七部分与所述第二布线的所述第二部分对置配置，使得所述第一信号在所述第七部分的行进方向与所述第二信号的反射波在所述第二部分的行进方向成为相反的方向，在俯视所述定向耦合器的情况下，所述第七部分相较于所述第一布线的第一部分配置为更远离所述第二部分。

根据这样的结构，容易靠近第二部分来配置第一部分，并且，容易使第七部分远离第二部分而配置。由此，容易抑制定向耦合器的隔离度特性的劣化，并且，也容易提高耦合度，因此，定向耦合器的方向性容易提高。

另外，也可以是，所述第一布线的不同于所述第一部分的第五部分与所述第二布线的不同于所述第二部分的第六部分耦合。

另外，也可以是，所述第一布线的第七部分与所述第二布线的所述第二部分耦合，在俯视所述定向耦合器的情况下，所述第七部分相较于所述第一布线的第一部分配置为更远离所述第二部分。

另外，也可以是，在俯视所述定向耦合器的情况下，在所述第一部分与所述第二部分之间没有配置元件及布线。

根据这样的结构，容易使第一部分与第二部分靠近地配置，因此，容易形成使副信号更大幅地增大的电磁耦合。由此，能够更加有效地增加定向耦合器的有效耦合度，因此，不使定向耦合器的尺寸大型化而容易消除耦合度的不足。

另外，也可以是，所述电感器与所述主线路连接。

根据这样的结构，能够利用与主线路连接的电感器得到上述效果。例如，在主线路连接有匹配用的电感器的情况下，能够将匹配用的电感器用于消除定向耦合器的耦合度的不足。

另外，也可以是，所述电感器与所述副线路连接。

根据这样的结构，能够利用与副线路连接的电感器得到上述效果。例如，在连接有包含电感器的滤波器的情况下，能够将滤波器所包含的电感器用于消除定向耦合器的耦合度的不足。

产业上的可利用性

本发明能够作为定向耦合器广泛利用。

附图标记说明

1、2、3、4、9 定向耦合器；

10 基板；

11 主线路；

12 副线路；

13、14 电感器；

20 电极；

21、22、23、24 布线；

30 电阻元件；

31 主信号；

32 副信号；

33 反射波；

41、42、43、44、45、46、49、73、74、77 (布线的)部分；

50、51、52、53、54、55、56、59 区域；

61、62、63、64 信号路径。