JP2000091807A - 誘電体バンドパス・フィルタ - Google Patents
誘電体バンドパス・フィルタInfo
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- JP2000091807A JP2000091807A JP10263242A JP26324298A JP2000091807A JP 2000091807 A JP2000091807 A JP 2000091807A JP 10263242 A JP10263242 A JP 10263242A JP 26324298 A JP26324298 A JP 26324298A JP 2000091807 A JP2000091807 A JP 2000091807A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】通過帯域の外側低域の減衰特性を向上させる。
【解決手段】バンドパス・フィルタは、誘電体の基板D
1〜D6の積層体で構成される。基板D1、D5上には
外部グランド電極G4、G5と接続される内部グランド
電極G1、G2が形成され、基板D3上には内部グラン
ド電極G1、G2と共に第1及び第2の共振器を構成す
る第1及び第2のパターン電極P1、P2が形成され、
基板D4には内部グランド電極G1、G2と共に第3の
共振器を構成する第3のパターン電極P3が形成されて
いる。パターン電極P1、P2の取出電極が入出力電極
S1、S2に接続され、短絡端が外部グランド電極G4
に接続され、パターン電極P3の短絡端がグランド電極
G4に接続されている。これにより、入出力電極間に第
1、第3、第2の3素子の共振器を構成し、幅広い周波
数にわたって低域側の減衰量を増大させることができ
る。
1〜D6の積層体で構成される。基板D1、D5上には
外部グランド電極G4、G5と接続される内部グランド
電極G1、G2が形成され、基板D3上には内部グラン
ド電極G1、G2と共に第1及び第2の共振器を構成す
る第1及び第2のパターン電極P1、P2が形成され、
基板D4には内部グランド電極G1、G2と共に第3の
共振器を構成する第3のパターン電極P3が形成されて
いる。パターン電極P1、P2の取出電極が入出力電極
S1、S2に接続され、短絡端が外部グランド電極G4
に接続され、パターン電極P3の短絡端がグランド電極
G4に接続されている。これにより、入出力電極間に第
1、第3、第2の3素子の共振器を構成し、幅広い周波
数にわたって低域側の減衰量を増大させることができ
る。
Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、誘電体フィルタに関し、
特に、携帯電話等の携帯無線通信機器に組み込まれる積
層型の誘電体バンドパス・フィルタに関する。
特に、携帯電話等の携帯無線通信機器に組み込まれる積
層型の誘電体バンドパス・フィルタに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、PHS、携帯電話等の無線通信シ
ステムの普及により、該システムにおいて使用されるモ
バイル通信機器の小型化及び高信頼性化が、よりいっそ
う求められている。このような要求に基づき、モバイル
通信機器内のRF段に組み入れられるバンドパス・フィ
ルタとして、図6の分解斜視図で示すようなチップ型の
LCバンドパス・フィルタが提案されている。図6に示
した従来例の誘電体バンドパス・フィルタは、矩形状の
保護層30、誘電体基板12、接着剤層22、誘電体基
板24、及び保護層32の積層体として構成されてい
る。そして、誘電体基板12の一方の表面のほぼ全体に
グランド電極14が形成され、他方の表面に2つのパタ
ーン電極16a、16b及びガード電極20が形成さ
れ、誘電体層24の保護層32側の表面全体にシールド
電極28が形成されている。パターン電極16a、16
bは、取り出し電極18a、18bを備えている。
ステムの普及により、該システムにおいて使用されるモ
バイル通信機器の小型化及び高信頼性化が、よりいっそ
う求められている。このような要求に基づき、モバイル
通信機器内のRF段に組み入れられるバンドパス・フィ
ルタとして、図6の分解斜視図で示すようなチップ型の
LCバンドパス・フィルタが提案されている。図6に示
した従来例の誘電体バンドパス・フィルタは、矩形状の
保護層30、誘電体基板12、接着剤層22、誘電体基
板24、及び保護層32の積層体として構成されてい
る。そして、誘電体基板12の一方の表面のほぼ全体に
グランド電極14が形成され、他方の表面に2つのパタ
ーン電極16a、16b及びガード電極20が形成さ
れ、誘電体層24の保護層32側の表面全体にシールド
電極28が形成されている。パターン電極16a、16
bは、取り出し電極18a、18bを備えている。
【0003】また、図6の従来例の誘電体バンドパス・
フィルタは、積層体の対向する側面に6つの端子電極3
4a〜34fが形成されており、他の対向する側面に端
子電極36a、36bが形成されている。これら端子電
極と積層体内部の電極とは、以下のように接続されてい
る。端子電極34aは、パターン電極16a、グランド
電極14、及びシールド電極28に接続されている。端
子電極34bは、ガード電極20、グランド電極14、
及びシールド電極28に接続されている。端子電極34
cは、パターン電極16b、グランド電極14、及びシ
ールド電極28に接続されている。端子電極34d〜3
4fは、グランド電極14、及びシールド電極28に接
続されている。端子電極36aは、取出電極18aに接
続されている。端子電極36bは、取出電極18bに接
続されている。
フィルタは、積層体の対向する側面に6つの端子電極3
4a〜34fが形成されており、他の対向する側面に端
子電極36a、36bが形成されている。これら端子電
極と積層体内部の電極とは、以下のように接続されてい
る。端子電極34aは、パターン電極16a、グランド
電極14、及びシールド電極28に接続されている。端
子電極34bは、ガード電極20、グランド電極14、
及びシールド電極28に接続されている。端子電極34
cは、パターン電極16b、グランド電極14、及びシ
ールド電極28に接続されている。端子電極34d〜3
4fは、グランド電極14、及びシールド電極28に接
続されている。端子電極36aは、取出電極18aに接
続されている。端子電極36bは、取出電極18bに接
続されている。
【0004】このような構造の従来例の誘電体バンドパ
ス・フィルタにおいては、その等価回路が図7(A)の
ように表される。なお、CX及びMは、第1及び第2の
パターン電極16a、16bの間の電磁的な容量結合及
び誘導結合を示している。また、その減衰特性(周波数
-減衰特性)は図7(B)に示すようになり、通過帯域
の両側に減衰極を有するバンドパス・フィルタを構成し
ている。該フィルタの通過帯域幅は、パターン電極16
a、16bの間隔dを変化させることによって調整する
ことができ、間隔dを小さくすると通過帯域幅は広が
り、逆に大きくすると通過帯域幅は狭くなる。
ス・フィルタにおいては、その等価回路が図7(A)の
ように表される。なお、CX及びMは、第1及び第2の
パターン電極16a、16bの間の電磁的な容量結合及
び誘導結合を示している。また、その減衰特性(周波数
-減衰特性)は図7(B)に示すようになり、通過帯域
の両側に減衰極を有するバンドパス・フィルタを構成し
ている。該フィルタの通過帯域幅は、パターン電極16
a、16bの間隔dを変化させることによって調整する
ことができ、間隔dを小さくすると通過帯域幅は広が
り、逆に大きくすると通過帯域幅は狭くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モバイル通
信機のRF回路に用いられるフィルタ特性は、理想的に
は、通信に使用される帯域のみを損失なく通過させ、そ
れ以外の帯域では無限の減衰量を有することである。し
かし、このようなフィルタは実現できないため、システ
ム、回路構成に合わせてフィルタ特性を最適化すること
が必要である。送信と受信に異なる周波数を利用するF
DD方式を用いた通信システムにおいては、デュプレク
サを構成する送受信用の各フィルタは、それぞれ他方の
周波数帯域において特に大きな減衰量を必要としてい
る。また、送信と受信を高速で切り替えるTDD方式を
用いた通信システムにおいても、通信帯域の上側又は下
側に所望の周波数離れた発振周波数に設定された局部発
振器を利用することが一般的であり、このようなRF回
路に用いられるフィルタでは、局部発振器の発振周波数
側の減衰量を特に必要としている。実際の例として、T
DD方式のPHSの場合、通信周波数が1.9GHz、
局部発振器の周波数が1.65GHz近傍に設定されて
いるので、そのイメージが1.4GHz近傍に発生す
る。したがって、受信周波数1.9GHzの低域側の
1.4〜1.7GHz程度の広範囲で十分な減衰量を得
ることができるフィルタが必要となる。
信機のRF回路に用いられるフィルタ特性は、理想的に
は、通信に使用される帯域のみを損失なく通過させ、そ
れ以外の帯域では無限の減衰量を有することである。し
かし、このようなフィルタは実現できないため、システ
ム、回路構成に合わせてフィルタ特性を最適化すること
が必要である。送信と受信に異なる周波数を利用するF
DD方式を用いた通信システムにおいては、デュプレク
サを構成する送受信用の各フィルタは、それぞれ他方の
周波数帯域において特に大きな減衰量を必要としてい
る。また、送信と受信を高速で切り替えるTDD方式を
用いた通信システムにおいても、通信帯域の上側又は下
側に所望の周波数離れた発振周波数に設定された局部発
振器を利用することが一般的であり、このようなRF回
路に用いられるフィルタでは、局部発振器の発振周波数
側の減衰量を特に必要としている。実際の例として、T
DD方式のPHSの場合、通信周波数が1.9GHz、
局部発振器の周波数が1.65GHz近傍に設定されて
いるので、そのイメージが1.4GHz近傍に発生す
る。したがって、受信周波数1.9GHzの低域側の
1.4〜1.7GHz程度の広範囲で十分な減衰量を得
ることができるフィルタが必要となる。
【0006】上記した図7の従来例の誘電体バンドパス
・フィルタにおいては、その通過帯域幅を広めにするた
めにパターン電極16a、16bの間隔dを狭くする
と、これらパターン電極間の結合の容量成分が増加し、
CXが増加することになる。これにより、通過帯域幅は
広がるが、これと同時に減衰極も通過帯域から遠ざかる
ことになる。逆に、パターン電極16a、16bの間隔
dを広げて通過帯域幅を狭くすると減衰極が通過帯域に
接近する。したがって、通過帯域幅を広くしかつ減衰極
を通過帯域に近接させるためには、間隔dを調整しても
不可能である。このような要求を満足させるためには、
接地付近の電極を近接させてM結合を大きくする必要が
あるが、図6の従来例の構造からも明らかなように、こ
れは極めて困難である。さらに、通過帯域を広げるため
には、上記したようにCXを大きくする必要があるが、
図6の構造のように同一平面上でCXを形成しても電極
間の対向面積が小さいため、さほど大きなCXを得るこ
とができない。したがって、従来例の誘電体バンドパス
・フィルタを、局部発振器の周波数が通信帯域よりも低
い周波数を用いている機器に適用した場合、通過帯域の
外側低域で十分な減衰特性が得られず、機器の信頼性が
十分とは言えなかった。本発明は、このような従来例の
問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、通過帯
域の外側低域の幅広い周波数にわたって減衰特性が良好
な小型の積層バンドパス・フィルタを提供することであ
る。
・フィルタにおいては、その通過帯域幅を広めにするた
めにパターン電極16a、16bの間隔dを狭くする
と、これらパターン電極間の結合の容量成分が増加し、
CXが増加することになる。これにより、通過帯域幅は
広がるが、これと同時に減衰極も通過帯域から遠ざかる
ことになる。逆に、パターン電極16a、16bの間隔
dを広げて通過帯域幅を狭くすると減衰極が通過帯域に
接近する。したがって、通過帯域幅を広くしかつ減衰極
を通過帯域に近接させるためには、間隔dを調整しても
不可能である。このような要求を満足させるためには、
接地付近の電極を近接させてM結合を大きくする必要が
あるが、図6の従来例の構造からも明らかなように、こ
れは極めて困難である。さらに、通過帯域を広げるため
には、上記したようにCXを大きくする必要があるが、
図6の構造のように同一平面上でCXを形成しても電極
間の対向面積が小さいため、さほど大きなCXを得るこ
とができない。したがって、従来例の誘電体バンドパス
・フィルタを、局部発振器の周波数が通信帯域よりも低
い周波数を用いている機器に適用した場合、通過帯域の
外側低域で十分な減衰特性が得られず、機器の信頼性が
十分とは言えなかった。本発明は、このような従来例の
問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、通過帯
域の外側低域の幅広い周波数にわたって減衰特性が良好
な小型の積層バンドパス・フィルタを提供することであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記した本発明の目的を
達成するために、本発明に係る、入力電極、出力電極、
及び外部グランド電極を外部に有する積層型の誘電体バ
ンドパス・フィルタにおいては、その内部に、外部グラ
ンド電極と接続される第1及び第2の内部グランド電極
と、第1及び第2の内部グランド電極の間の同一平面上
に設けられ、第1及び第2の内部グランド電極とともに
第1及び第2の共振器を構成する第1及び第2のパター
ン電極であって、第1のパターン電極の取出電極が入力
電極に接続され、第2のパターン電極の取出電極が出力
電極に接続され、第1及び第2のパターン電極の短絡端
が外部グランド電極に接続されている、第1及び第2の
パターン電極と、第2の内部グランド電極と第1及び第
2のパターン電極との間に設けられ、第1及び第2の第
2の内部グランド電極とともに第3の共振器を構成する
第3のパターン電極であって、その短絡端が外部グラン
ド電極に接続され、かつ、第1及び第2のパターン電極
と電磁的に結合している第3のパターン電極とからな
り、入力電極と出力電極との間に順に電磁的に結合され
た第1、第3、第2の3素子の共振器を構成しており、
かつ第1の共振器と第2の共振器が電磁的に飛び越し結
合していることを特徴としている。
達成するために、本発明に係る、入力電極、出力電極、
及び外部グランド電極を外部に有する積層型の誘電体バ
ンドパス・フィルタにおいては、その内部に、外部グラ
ンド電極と接続される第1及び第2の内部グランド電極
と、第1及び第2の内部グランド電極の間の同一平面上
に設けられ、第1及び第2の内部グランド電極とともに
第1及び第2の共振器を構成する第1及び第2のパター
ン電極であって、第1のパターン電極の取出電極が入力
電極に接続され、第2のパターン電極の取出電極が出力
電極に接続され、第1及び第2のパターン電極の短絡端
が外部グランド電極に接続されている、第1及び第2の
パターン電極と、第2の内部グランド電極と第1及び第
2のパターン電極との間に設けられ、第1及び第2の第
2の内部グランド電極とともに第3の共振器を構成する
第3のパターン電極であって、その短絡端が外部グラン
ド電極に接続され、かつ、第1及び第2のパターン電極
と電磁的に結合している第3のパターン電極とからな
り、入力電極と出力電極との間に順に電磁的に結合され
た第1、第3、第2の3素子の共振器を構成しており、
かつ第1の共振器と第2の共振器が電磁的に飛び越し結
合していることを特徴としている。
【0008】本発明の誘電体バンドパス・フィルタにお
いては、第1及び第2のパターン電極の開放端が、これ
らパターン電極の短絡端に向かって折り返されており、
第3のパターン電極の開放端が、2つに分割されて左右
対称に短絡端に向かって折り返されており、第1のパタ
ーン電極と第2のパターン電極の電磁的結合並びに第1
及び第2のパターン電極と第3のパターン電極との電磁
的結合において、容量性結合が誘導性結合よりも優勢と
なるように構成されているため、通過帯域の外側低域の
幅広い周波数にわたって良好な減衰特性が得られる。ま
た、本発明の誘電体バンドパス・フィルタはさらに、第
1及び第2のパターン電極の対称軸上に、少なくとも1
つの外部電極に電気的に接続された電極を備えることに
より、これらパターン電極間の飛び越し電磁結合を抑制
させることが可能である。さらにまた、本発明の誘電体
バンドパス・フィルタはさらに、第1及び第2のパター
ン電極と第1の内部グランド電極との間に、これらパタ
ーン電極と部分的に重なるよう設けられ、かつ第1及び
第2のパターン電極の短絡端と反対側の外部グランド電
極と接続された内部グランド電極を設け、第1及び第2
の共振器の特性インピーダンスを調整できるようにする
ことが好ましい。
いては、第1及び第2のパターン電極の開放端が、これ
らパターン電極の短絡端に向かって折り返されており、
第3のパターン電極の開放端が、2つに分割されて左右
対称に短絡端に向かって折り返されており、第1のパタ
ーン電極と第2のパターン電極の電磁的結合並びに第1
及び第2のパターン電極と第3のパターン電極との電磁
的結合において、容量性結合が誘導性結合よりも優勢と
なるように構成されているため、通過帯域の外側低域の
幅広い周波数にわたって良好な減衰特性が得られる。ま
た、本発明の誘電体バンドパス・フィルタはさらに、第
1及び第2のパターン電極の対称軸上に、少なくとも1
つの外部電極に電気的に接続された電極を備えることに
より、これらパターン電極間の飛び越し電磁結合を抑制
させることが可能である。さらにまた、本発明の誘電体
バンドパス・フィルタはさらに、第1及び第2のパター
ン電極と第1の内部グランド電極との間に、これらパタ
ーン電極と部分的に重なるよう設けられ、かつ第1及び
第2のパターン電極の短絡端と反対側の外部グランド電
極と接続された内部グランド電極を設け、第1及び第2
の共振器の特性インピーダンスを調整できるようにする
ことが好ましい。
【0009】
【発明の実施の態様】図1を参照して、本発明の積層誘
電体バンドパス・フィルタの一実施例を説明する。図1
において、(A)は本発明の誘電体バンドパス・フィル
タの斜視図であり、(B)はその分解斜視図である。図
中、D1〜D6は第1〜第6の誘電体基板(以下、基板
D1〜D6)であり、これらは順に積層される。基板D
1、D5それぞれの上面(表面)には内部グランド電極
G1、G2が形成されており、これら内部グランド電極
は、基板D1、D5それぞれの対向する一対の短縁の中
央部以外の基板面全体に渡って、形成されている。基板
D2には、その上面の一部にインピーダンス調整用の内
部グランド電極G3が形成されている。基板D3の上面
には、第1及び第2のパターン電極P1、P2が形成さ
れ、基板D4の上面には、第3のパターン電極P3が形
成されている。基板D2〜D6の下面(裏面)には、電
極が形成されておらず、基板D6は、保護用のものであ
る。
電体バンドパス・フィルタの一実施例を説明する。図1
において、(A)は本発明の誘電体バンドパス・フィル
タの斜視図であり、(B)はその分解斜視図である。図
中、D1〜D6は第1〜第6の誘電体基板(以下、基板
D1〜D6)であり、これらは順に積層される。基板D
1、D5それぞれの上面(表面)には内部グランド電極
G1、G2が形成されており、これら内部グランド電極
は、基板D1、D5それぞれの対向する一対の短縁の中
央部以外の基板面全体に渡って、形成されている。基板
D2には、その上面の一部にインピーダンス調整用の内
部グランド電極G3が形成されている。基板D3の上面
には、第1及び第2のパターン電極P1、P2が形成さ
れ、基板D4の上面には、第3のパターン電極P3が形
成されている。基板D2〜D6の下面(裏面)には、電
極が形成されておらず、基板D6は、保護用のものであ
る。
【0010】基板D3上の第1及び第2のパターン電極
P1、P2は、全体として左右対称に形成されており、
各パターン電極において、そのほぼ中央部から基板D3
の短縁に達する取出電極ps1、ps2が形成され、ま
た、一方の端部が基板D3の一方の長縁に達して短絡端
(グランド端)を形成している。また、第3のパターン
P3は、ほぼT字型の左右対称に形成され、その中央部
の端部が基板D4の一方の長縁に達して短絡端を形成し
ている。第3のパターン電極P3には、取出電極は形成
されていない。これら第1〜第3のパターン電極は、第
1及び第2の内部グランド電極と共に第1〜第3の1/
4波長共振器を形成する。第1〜第3のパターン電極及
びそれにより形成される共振器の詳細については、図2
及び図3に関連して、以降でさらに詳細に説明する。
P1、P2は、全体として左右対称に形成されており、
各パターン電極において、そのほぼ中央部から基板D3
の短縁に達する取出電極ps1、ps2が形成され、ま
た、一方の端部が基板D3の一方の長縁に達して短絡端
(グランド端)を形成している。また、第3のパターン
P3は、ほぼT字型の左右対称に形成され、その中央部
の端部が基板D4の一方の長縁に達して短絡端を形成し
ている。第3のパターン電極P3には、取出電極は形成
されていない。これら第1〜第3のパターン電極は、第
1及び第2の内部グランド電極と共に第1〜第3の1/
4波長共振器を形成する。第1〜第3のパターン電極及
びそれにより形成される共振器の詳細については、図2
及び図3に関連して、以降でさらに詳細に説明する。
【0011】そして、これら基板D1〜D6を積層後、
図1の(A)に示すように、基板D1の下面の両長縁そ
れぞれから基板D6の上面の両長縁に渡って、外部グラ
ンド電極G4、G5が形成され、さらに、基板D1の下
面の両短縁それぞれから基板D6の上面の両短縁に渡っ
て、その中央部に、入力電極S1、出力電極S2が形成
される。外部グランド電極G5は、基板D1、D2、D
5上の内部グランド電極G1、G2、G3に接続され、
一方、外部グランド電極G4は、基板D1、D5上の内
部グランド電極G1、G2に接続され、さらに、基板D
3、D4上の第1〜第3のパターン電極P1〜P3の短
絡端にも接続される。また、入力電極S1、出力電極S
2は、基板D3上の取出電極ps1、ps2にそれぞれ
接続される。
図1の(A)に示すように、基板D1の下面の両長縁そ
れぞれから基板D6の上面の両長縁に渡って、外部グラ
ンド電極G4、G5が形成され、さらに、基板D1の下
面の両短縁それぞれから基板D6の上面の両短縁に渡っ
て、その中央部に、入力電極S1、出力電極S2が形成
される。外部グランド電極G5は、基板D1、D2、D
5上の内部グランド電極G1、G2、G3に接続され、
一方、外部グランド電極G4は、基板D1、D5上の内
部グランド電極G1、G2に接続され、さらに、基板D
3、D4上の第1〜第3のパターン電極P1〜P3の短
絡端にも接続される。また、入力電極S1、出力電極S
2は、基板D3上の取出電極ps1、ps2にそれぞれ
接続される。
【0012】図2の(A)、(B)は、基板D3及びD
4上の第1〜第3のパターン電極P1〜P3を拡大表示
したものである。第1及び第2のパターン電極P1、P
2は、上記したように左右対称に形成され、内部グラン
ド電極G1、G2(図1)とともに第1及び第2の1/
4波長共振器を構成している。第3のパターン電極P3
は、内部グランド電極G1、G2とともに第3の1/4
波長共振器を構成している。図3は、図1の誘電体バン
ドパス・フィルタの等価回路図を示しており、第1〜第
3のパターン電極P1〜P3及び内部グランド電極G
1、G2でそれぞれ構成される第1〜第3の共振器の部
分には、P1〜P3を付けた矩形鎖線で囲って表してい
る。したがって、これ以降、第1〜第3の共振器もP1
〜P3で表すことにする。
4上の第1〜第3のパターン電極P1〜P3を拡大表示
したものである。第1及び第2のパターン電極P1、P
2は、上記したように左右対称に形成され、内部グラン
ド電極G1、G2(図1)とともに第1及び第2の1/
4波長共振器を構成している。第3のパターン電極P3
は、内部グランド電極G1、G2とともに第3の1/4
波長共振器を構成している。図3は、図1の誘電体バン
ドパス・フィルタの等価回路図を示しており、第1〜第
3のパターン電極P1〜P3及び内部グランド電極G
1、G2でそれぞれ構成される第1〜第3の共振器の部
分には、P1〜P3を付けた矩形鎖線で囲って表してい
る。したがって、これ以降、第1〜第3の共振器もP1
〜P3で表すことにする。
【0013】第1及び第2のパターン電極P1、P2
は、図2の(A)に示すように、開放端(部分A1、A
2)の間隔aが中央部C1、C2の間隔cよりも狭く、
また、短絡端(部分B1、B2)の間隔bが間隔cより
も狭く設定されている。第3のパターン電極P3は、図
2の(B)に示すように、開放端が2つに分けられかつ
約180°に短絡端方向に折り返されて、開放端部分
D、Fが形成されている。Eは短絡端である。第1及び
第3のパターン電極P1、P3は、部分A1及びB1と
部分D及び部分Eとがそれぞれ、容量性、誘導性に電磁
気的に結合され、図3の等価回路に示すように、容量結
合CX13及び誘導結合M13が形成される。第2及び
第3のパターン電極P2、P3の間においても、同様
に、電磁的な容量結合CX23及び誘導結合M23が形
成される。また、第1及び第2パターン電極P1、P2
の間においても、容量結合CX12及び誘導結合M12
が形成される。なお、C1、C2は、第1及び第2のパ
ターン電極P1、P2と第1及び第2の内部グランド電
極G1、G2との間に形成されるキャパシタンス成分で
あり、C31、C32は、第3のパターン電極P3と第
1及び第2の内部グランド電極G1、G2との間に形成
されるキャパシタンス成分である。
は、図2の(A)に示すように、開放端(部分A1、A
2)の間隔aが中央部C1、C2の間隔cよりも狭く、
また、短絡端(部分B1、B2)の間隔bが間隔cより
も狭く設定されている。第3のパターン電極P3は、図
2の(B)に示すように、開放端が2つに分けられかつ
約180°に短絡端方向に折り返されて、開放端部分
D、Fが形成されている。Eは短絡端である。第1及び
第3のパターン電極P1、P3は、部分A1及びB1と
部分D及び部分Eとがそれぞれ、容量性、誘導性に電磁
気的に結合され、図3の等価回路に示すように、容量結
合CX13及び誘導結合M13が形成される。第2及び
第3のパターン電極P2、P3の間においても、同様
に、電磁的な容量結合CX23及び誘導結合M23が形
成される。また、第1及び第2パターン電極P1、P2
の間においても、容量結合CX12及び誘導結合M12
が形成される。なお、C1、C2は、第1及び第2のパ
ターン電極P1、P2と第1及び第2の内部グランド電
極G1、G2との間に形成されるキャパシタンス成分で
あり、C31、C32は、第3のパターン電極P3と第
1及び第2の内部グランド電極G1、G2との間に形成
されるキャパシタンス成分である。
【0014】図3からも明らかなように、本発明の誘電
体バンドパス・フィルタにおいては、3つのパターン電
極により形成される3つの共振器P1〜P3が入出力端
S1、S2の間に設けられた3段のフィルタを構成して
いる。したがって、従来例の2つの共振器からなる2段
誘電体バンドパス・フィルタと比べて、減衰量を増大さ
せることができる。このとき、本発明の誘電体バンドパ
ス・フィルタにおいては、従来例と対比して層の数が増
えたもののチップの実装面積は増大されてなく、よっ
て、小型化の要求を満足しつつ減衰特性を向上させるこ
とができる。また、本発明の誘電体バンドパス・フィル
タにおいては、第1及び第2の共振器P1、P2の間に
飛び越し結合CX12、M12が形成されており、これ
により、減衰極を2つに分裂させることができ、より大
きな減衰を得ることができる。
体バンドパス・フィルタにおいては、3つのパターン電
極により形成される3つの共振器P1〜P3が入出力端
S1、S2の間に設けられた3段のフィルタを構成して
いる。したがって、従来例の2つの共振器からなる2段
誘電体バンドパス・フィルタと比べて、減衰量を増大さ
せることができる。このとき、本発明の誘電体バンドパ
ス・フィルタにおいては、従来例と対比して層の数が増
えたもののチップの実装面積は増大されてなく、よっ
て、小型化の要求を満足しつつ減衰特性を向上させるこ
とができる。また、本発明の誘電体バンドパス・フィル
タにおいては、第1及び第2の共振器P1、P2の間に
飛び越し結合CX12、M12が形成されており、これ
により、減衰極を2つに分裂させることができ、より大
きな減衰を得ることができる。
【0015】2つの減衰極の周波数離間程度は、飛び越
し結合CX12、M12の大きさを変えることによって
制御できる。すなわち、減衰極同士を離したい場合は、
第1及び第2のパターン電極を近接させて飛び越し結合
を大きくすればよい。減衰極同士を近づけたい場合はそ
の逆であり、部分A1、A2の間隔a(図2)を大きく
することにより、これらの結合量を低減させればよい。
飛び越し結合量を低減させる別の手法として、図4に示
すように、基板D3上の第1及び第2のパターン電極P
1、P2の中間の対称軸上に、少なくとも一端が外部グ
ランド電極G5に接続され電極P4を配置してもよい。
このような電極P4を設けると、これらパターンによっ
て形成される第1及び第2の共振器P1、P2の間の飛
び越し結合が低減される。この手法によれば、素子の平
面面積を増大させることがないので、小型化の要求も満
足する。したがって、第1及び第2の共振器の間の飛び
越し結合を変更する必要がある場合には、図2の(A)
における間隔aを調節するか、又は図4に示すように電
極P4を設けてその長さ及び幅を調節すればよい。両方
の調節手法を採用してもよいことは勿論である。
し結合CX12、M12の大きさを変えることによって
制御できる。すなわち、減衰極同士を離したい場合は、
第1及び第2のパターン電極を近接させて飛び越し結合
を大きくすればよい。減衰極同士を近づけたい場合はそ
の逆であり、部分A1、A2の間隔a(図2)を大きく
することにより、これらの結合量を低減させればよい。
飛び越し結合量を低減させる別の手法として、図4に示
すように、基板D3上の第1及び第2のパターン電極P
1、P2の中間の対称軸上に、少なくとも一端が外部グ
ランド電極G5に接続され電極P4を配置してもよい。
このような電極P4を設けると、これらパターンによっ
て形成される第1及び第2の共振器P1、P2の間の飛
び越し結合が低減される。この手法によれば、素子の平
面面積を増大させることがないので、小型化の要求も満
足する。したがって、第1及び第2の共振器の間の飛び
越し結合を変更する必要がある場合には、図2の(A)
における間隔aを調節するか、又は図4に示すように電
極P4を設けてその長さ及び幅を調節すればよい。両方
の調節手法を採用してもよいことは勿論である。
【0016】図1の誘電体バンドパス・フィルタの内部
グランド電極G3は、第1〜第3の共振器P1〜P3の
特性インピーダンスをマッチングさせるためのものであ
る。すなわち、図2の(B)に示すように、第3のパタ
ーン電極P3は、その開放端が左右に分けられて部分D
及びFを形成しているため、第3の共振器の特性インピ
ーダンスが低くなる傾向がある。このため、内部グラン
ド電極G3を、第3の共振器P3側でなく、第1及び第
2の共振器P1、P2用の基板D3の下面側の基板D2
上に設けることにより、第1及び第2の共振器P1、P
2の特性インピーダンスを低下させることができる。こ
れにより、3つの共振器の特性インピーダンスをマッチ
ングさせることができる。内部グランド電極G3は、図
1(B)に示すように、その一端が外部グランド電極G
5に接続される短絡端とし、他端が外部グランド電極G
4に接続されずに開放端とし、そして、第1及び第2の
パターン電極と部分的に重なるようにすることが好まし
い。また、3つの共振器の特性インピーダンスがほぼ同
一の場合は、内部グランド電極G3を具備させる必要が
ないことは、言うまでもない。
グランド電極G3は、第1〜第3の共振器P1〜P3の
特性インピーダンスをマッチングさせるためのものであ
る。すなわち、図2の(B)に示すように、第3のパタ
ーン電極P3は、その開放端が左右に分けられて部分D
及びFを形成しているため、第3の共振器の特性インピ
ーダンスが低くなる傾向がある。このため、内部グラン
ド電極G3を、第3の共振器P3側でなく、第1及び第
2の共振器P1、P2用の基板D3の下面側の基板D2
上に設けることにより、第1及び第2の共振器P1、P
2の特性インピーダンスを低下させることができる。こ
れにより、3つの共振器の特性インピーダンスをマッチ
ングさせることができる。内部グランド電極G3は、図
1(B)に示すように、その一端が外部グランド電極G
5に接続される短絡端とし、他端が外部グランド電極G
4に接続されずに開放端とし、そして、第1及び第2の
パターン電極と部分的に重なるようにすることが好まし
い。また、3つの共振器の特性インピーダンスがほぼ同
一の場合は、内部グランド電極G3を具備させる必要が
ないことは、言うまでもない。
【0017】なお、第3のパターン電極P3と内部グラ
ンド電極G2との距離を大きくしても、第3の共振器の
インピーダンスを大きくすることができる。また、第1
及び第2のパターン電極P1、P2の開放端付近の幅を
広げると、第1及び第2の共振器のインピーダンスを低
下させることができる。したがって、これによっても第
1〜第3の共振器のインピーダンス・マッチングを行う
ことが可能であるが、小型化の観点から、インピーダン
ス調整用の内部グランド電極G3を設けることが好まし
い。基板D3上の信号取出電極ps1、ps2の位置を変
更しても、第1及び第2の共振器P1、P2の特性イン
ピーダンスを調整することができる。
ンド電極G2との距離を大きくしても、第3の共振器の
インピーダンスを大きくすることができる。また、第1
及び第2のパターン電極P1、P2の開放端付近の幅を
広げると、第1及び第2の共振器のインピーダンスを低
下させることができる。したがって、これによっても第
1〜第3の共振器のインピーダンス・マッチングを行う
ことが可能であるが、小型化の観点から、インピーダン
ス調整用の内部グランド電極G3を設けることが好まし
い。基板D3上の信号取出電極ps1、ps2の位置を変
更しても、第1及び第2の共振器P1、P2の特性イン
ピーダンスを調整することができる。
【0018】図5は、本発明の誘電体バンドパス・フィ
ルタを実験的に作製して、その減衰特性をテストした場
合の結果をグラフ表示している。該グラフに示したよう
に、本発明の実験例においては、1.9GHzを中心に
10%程度の帯域幅を有し、かつ1.4〜1.7GHz
程度の範囲で大きな減衰量が得られている。これに対し
て、図6に示した従来例においては、図7(B)に示し
たように、帯域幅は3.0GHzを中心に5%の程度
で、減衰量が大きい範囲は2.7〜2.8GHz程度で
ある。したがって、本発明によれば、従来例に比べて、
帯域幅が2倍となりかつ減衰量の大きい範囲も大幅に広
がっていることが分かる。そして、上記したように、P
HSにおいては、通信周波数が1.9GHz付近であ
り、局部発振周波数が1.65GHz付近でそのイメー
ジが1.4GHz付近に発生するが、本発明のバンドパ
ス・フィルタを用いれば、局部発振周波数及びそのイメ
ージ周波数を十分に減衰させることができる。
ルタを実験的に作製して、その減衰特性をテストした場
合の結果をグラフ表示している。該グラフに示したよう
に、本発明の実験例においては、1.9GHzを中心に
10%程度の帯域幅を有し、かつ1.4〜1.7GHz
程度の範囲で大きな減衰量が得られている。これに対し
て、図6に示した従来例においては、図7(B)に示し
たように、帯域幅は3.0GHzを中心に5%の程度
で、減衰量が大きい範囲は2.7〜2.8GHz程度で
ある。したがって、本発明によれば、従来例に比べて、
帯域幅が2倍となりかつ減衰量の大きい範囲も大幅に広
がっていることが分かる。そして、上記したように、P
HSにおいては、通信周波数が1.9GHz付近であ
り、局部発振周波数が1.65GHz付近でそのイメー
ジが1.4GHz付近に発生するが、本発明のバンドパ
ス・フィルタを用いれば、局部発振周波数及びそのイメ
ージ周波数を十分に減衰させることができる。
【0019】上記の説明は、本発明の好適な実施例を上
げて説明したものにすぎず、種々の変形及び変更が可能
であることは言うまでもない。例えば、第1〜第3のパ
ターン電極の形状は図2のものに限定されずに、適宜変
更することができる。また、誘電体基板の材質及びサイ
ズ、並びに、電極の材質は、フィルタの電気的特性、実
装スペース等に応じて適宜選択すればよい。さらには、
製造時に、複数の素子分の電極を基板上に形成し、得ら
れた基板を積層した後に1素子分に切り離し、各素子に
外部電極を形成することにより、複数の素子を同時に形
成しても良い。
げて説明したものにすぎず、種々の変形及び変更が可能
であることは言うまでもない。例えば、第1〜第3のパ
ターン電極の形状は図2のものに限定されずに、適宜変
更することができる。また、誘電体基板の材質及びサイ
ズ、並びに、電極の材質は、フィルタの電気的特性、実
装スペース等に応じて適宜選択すればよい。さらには、
製造時に、複数の素子分の電極を基板上に形成し、得ら
れた基板を積層した後に1素子分に切り離し、各素子に
外部電極を形成することにより、複数の素子を同時に形
成しても良い。
【図1】本発明の誘電体バンドパス・フィルタの構成を
示すためのものであり、(A)はその斜視図、(B)は
分解斜視図である。
示すためのものであり、(A)はその斜視図、(B)は
分解斜視図である。
【図2】図1に示した本発明の誘電体バンドパス・フィ
ルタに具備される第1〜第3のパターン電極を拡大表示
した説明図である。
ルタに具備される第1〜第3のパターン電極を拡大表示
した説明図である。
【図3】図1に示した本発明の誘電体バンドパス・フィ
ルタの等価回路を示す回路図である。
ルタの等価回路を示す回路図である。
【図4】図1に示した本発明の誘電体バンドパス・フィ
ルタに具備される第1及び第2のパターン電極の間に、
飛び越し結合量を低減するための電極を設けた例を示す
説明図である。
ルタに具備される第1及び第2のパターン電極の間に、
飛び越し結合量を低減するための電極を設けた例を示す
説明図である。
【図5】本発明の誘電体バンドパス・フィルタの減衰特
性及び反射損失特性を示すグラフである。
性及び反射損失特性を示すグラフである。
【図6】従来例の誘電体バンドパス・フィルタの構成を
示す分解斜視図である。
示す分解斜視図である。
【図7】図6に示した従来例の誘電体バンドパス・フィ
ルタの等価回路並びに減衰特性及び反射損失特性を示す
グラフである。
ルタの等価回路並びに減衰特性及び反射損失特性を示す
グラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 入力電極、出力電極、及び外部グランド
電極を外部に有する積層型の誘電体バンドパス・フィル
タにおいて、その内部に、 外部グランド電極と接続される第1及び第2の内部グラ
ンド電極と、 第1及び第2の内部グランド電極の間の同一平面上に設
けられ、第1及び第2の内部グランド電極とともに第1
及び第2の共振器を構成する第1及び第2のパターン電
極であって、第1のパターン電極の取出電極が入力電極
に接続され、第2のパターン電極の取出電極が出力電極
に接続され、第1及び第2のパターン電極の短絡端が外
部グランド電極に接続されている、第1及び第2のパタ
ーン電極と、 第2の内部グランド電極と第1及び第2のパターン電極
との間に設けられ、第1及び第2の内部グランド電極と
ともに第3の共振器を構成する第3のパターン電極であ
って、その短絡端が外部グランド電極に接続され、か
つ、第1及び第2のパターン電極と電磁的に結合してい
る第3のパターン電極とからなり、入力電極と出力電極
との間に順に電磁的に結合された第1、第3、第2の3
素子の共振器を構成しており、かつ第1の共振器と第2
の共振器が電磁的に飛び越し結合していることを特徴と
する誘電体バンドパス・フィルタ。 - 【請求項2】 請求項1記載の誘電体バンドパス・フィ
ルタにおいて、 第1及び第2のパターン電極の開放端が、これらパター
ン電極の短絡端に向かって折り返されており、 第3のパターン電極の開放端が、2つに分割されて左右
対称に短絡端に向かって折り返されており、第1のパタ
ーン電極と第2のパターン電極との電磁的結合、並びに
第1及び第2のパターン電極と第3のパターン電極との
電磁的結合において、容量性結合が誘導性結合よりも優
勢となるように構成されていることを特徴とする誘電体
バンドパス・フィルタ。 - 【請求項3】 請求項2記載の誘電体バンドパス・フィ
ルタにおいて、該フィルタはさらに、 第1及び第2のパターン電極の対称軸上に、少なくとも
一方の外部グランド電極に電気的に接続されたこれらパ
ターン電極間の飛び越し電磁結合を抑制する電極を備え
ていることを特徴とする誘電体バンドパス・フィルタ。 - 【請求項4】 請求項1〜3いずれかに記載の誘電体バ
ンドパス・フィルタにおいて、該フィルタはさらに、 第1及び第2のパターン電極と第1の内部グランド電極
との間に、これらパターン電極と部分的に重なるよう設
けられ、かつ第1及び第2のパターン電極の短絡端と反
対側の外部グランド電極と接続されたインピーダンス調
整用の内部グランド電極を備えていることを特徴とする
誘電体バンドパス・フィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10263242A JP2000091807A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 誘電体バンドパス・フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10263242A JP2000091807A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 誘電体バンドパス・フィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000091807A true JP2000091807A (ja) | 2000-03-31 |
Family
ID=17386756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10263242A Pending JP2000091807A (ja) | 1998-09-17 | 1998-09-17 | 誘電体バンドパス・フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000091807A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010041268A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Taiyo Yuden Co Ltd | 共振器、フィルタ回路素子、これを備えた回路基板並びに回路モジュール |
| JP2011101105A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Tdk Corp | 積層型バンドパスフィルタ |
| JP2012209767A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Tdk Corp | 積層型バンドパスフィルタ |
| JP2023064383A (ja) * | 2021-10-26 | 2023-05-11 | Tdk株式会社 | 積層型フィルタ装置 |
-
1998
- 1998-09-17 JP JP10263242A patent/JP2000091807A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010041268A (ja) * | 2008-08-04 | 2010-02-18 | Taiyo Yuden Co Ltd | 共振器、フィルタ回路素子、これを備えた回路基板並びに回路モジュール |
| JP2011101105A (ja) * | 2009-11-04 | 2011-05-19 | Tdk Corp | 積層型バンドパスフィルタ |
| JP2012209767A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Tdk Corp | 積層型バンドパスフィルタ |
| JP2023064383A (ja) * | 2021-10-26 | 2023-05-11 | Tdk株式会社 | 積層型フィルタ装置 |
| JP7709361B2 (ja) | 2021-10-26 | 2025-07-16 | Tdk株式会社 | 積層型フィルタ装置 |
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