JP2003046358A - 積層フィルタ、積層複合デバイス、および通信装置 - Google Patents
積層フィルタ、積層複合デバイス、および通信装置Info
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Abstract
路導体のQ値を劣化させずに、少なくとも2つのバンド
パスフィルタを備えた積層バンドパスフィルタを提供す
る。 【解決手段】 複数の誘電体層101〜110が積層さ
れて一体化した積層体と、その積層体の内部に形成され
た複数の内部接地導体119、137、142と、それ
ら複数の接地導体のうちの隣接する2つの接地導体11
9、137に挟まれ、積層体内部に形成された2つのバ
ンドパスフィルタとを備え、それら2つのバンドパスフ
ィルタのうち、一方はストリップ線路導体128、12
9を有し、他方はストリップ線路導体131、132を
有し、接地導体に対して実質上垂直な所定の断面を境に
して互いに異なる領域に、2つのバンドパスフィルタは
形成されている。
Description
などの高周波無線機器に用いる積層フィルタ、積層複合
デバイス、および通信装置に関するものである。
フィルタも小型化に有効な誘電体積層フィルタがよく用
いられている。以下に図面を参照しながら、上述した積
層バンドパスフィルタの一例について説明する。
0の断面図である。図4において、複数の誘電体層を積
層して一体化した積層バンドパスフィルタ400は、内
部接地導体401と内部接地導体402とに挟まれてお
り、内部接地導体401の上面に第1のバンドパスフィ
ルタ404が形成され、その上側に内部接地導体403
が配置され、更にその上面に第2のバンドパスフィルタ
405が形成されている。なお、ストリップ線路導体4
10は、第1のバンドパスフィルタ404、第2のバン
ドパスフィルタ405の厚みに関して、ほぼ中央に設け
られている。
バンドパスフィルタ405とはそれぞれ内部接地導体4
03で遮蔽された状態で積層されるため、2つのフィル
タ間における干渉は小さくなる。
うな構成では、第1のバンドパスフィルタ404や第2
のバンドパスフィルタ405における、各バンドパスフ
ィルタを挟む内部接地導体の間隔(すなわち、内部接地
導体402と内部接地導体403との間隔や、内部接地
導体401と内部接地導体403との間隔)は、積層体
内部に1つだけ形成されたバンドパスフィルタ501の
内部接地導体の間隔(すなわち、内部接地導体511と
内部接地導体512との間隔)に比べて、狭くなる。
スフィルタ500の断面図である図5に、バンドパスフ
ィルタ501を有する積層バンドパスフィルタ500を
示した。
層体内部に1つだけ形成されたバンドパスフィルタ50
1は、内部接地導体511と内部接地導体512とに挟
まれている。なお、ストリップ線路導体510(図5参
照)は、バンドパスフィルタ501の厚みに関して、ほ
ぼ中央に設けられている。
04や第2のバンドパスフィルタ405においては、バ
ンドパスフィルタ501に比べてバンドパスフィルタを
構成するストリップ線路導体のQ値が劣化し、デバイス
としての挿入損失が増大してしまうことに、気付いた。
化させたときの、高周波共振回路のQ値のシミュレーシ
ョンによる挙動解析の説明図である図10に示されてい
るように、たとえば1200MHzにおける高周波共振
回路のQ値は、(1)シールド間隔(前述の厚みdに相
当する)が0.6mmである場合には38程度も確保さ
れているが、(2)シールド間隔が0.4mmである場
合には26程度に劣化してしまう。なお、この高周波共
振回路は前述の積層バンドパスフィルタ500(図5参
照)と類似した構成を有しており、ストリップ線路導体
はバンドパスフィルタの厚みに関してほぼ中央に設けら
れている。
失な積層フィルタ、積層複合デバイス、および通信装置
を提供することを目的とする。
に対応)は、複数の誘電体層が積層され一体化された積
層体の内部または外部に形成された複数の接地導体と、
前記複数の接地導体の内の遮蔽機能を有する二つの接地
導体に挟まれた第一のフィルタと、前記二つの接地導体
に挟まれた第二のフィルタとを備えた積層フィルタであ
る。
第一のフィルタは、バンドパスフィルタであり、前記第
二のフィルタは、バンドパスフィルタである第一の本発
明の積層フィルタである。
第一のフィルタと前記第二のフィルタとは、前記二つの
接地導体に対して実質上垂直な所定の断面を境にして相
異なる領域に形成されている第二の本発明の積層フィル
タである。
上前記所定の断面に形成され、前記複数の接地導体と接
続された、前記第一のフィルタと前記第二のフィルタと
の間の電磁誘導を遮蔽するための遮蔽導体をさらに備え
た第三の本発明の積層フィルタである。
接地導体との接続は、ビア導体を利用して行われている
第四の本発明の積層フィルタである。
複数の接地導体の内の一部の接地導体は、前記積層体の
内部に形成されており、前記第一のフィルタは、前記積
層体の内部または外部に形成された複数の入出力端子
と、前記積層体の内部または外部に形成された接地端子
と、前記積層体の内部に形成された容量導体と、前記積
層体の内部に形成された複数のストリップ線路導体とを
有し、前記接地端子は、前記積層体の内部に形成された
接地導体と電気的に接続されており、前記複数のストリ
ップ線路導体は、一端がそれぞれ前記容量導体と電気的
に接続されており、他端がそれぞれ前記積層体の内部に
形成された接地導体と電気的に接続されている第二の本
発明の積層フィルタである。
複数のストリップ線路導体は、並設された二つのストリ
ップ線路導体であり、前記並設された二つのストリップ
線路導体の他端は、隣接しないように設けられている第
六の本発明の積層フィルタである。
複数の入出力端子は、近設された二つの入出力端子であ
り、前記接地端子は、前記近設された二つの入出力端子
の間に設けられている第六の本発明の積層フィルタであ
る。
第二のフィルタは、前記積層体の内部または外部に形成
された複数の入出力端子を有しており、前記第一のフィ
ルタの有する複数の入出力端子と、前記第二のフィルタ
の有する複数の入出力端子とは、前記積層体の同じ層に
おいてその層の中心に関して実質上点対称に設けられて
いる第六の本発明の積層フィルタである。
記複数の入出力端子と電気的に接続された所定の回路素
子をさらに備えた第六の本発明の積層フィルタである。
前記第一のフィルタは、共振器を構成するための共振器
容量導体をもつ層と、入出力端子に接続される入出力容
量導体をもつ層と、段間容量導体または飛び越し容量導
体をもつ層とを有し、前記第二のフィルタは、共振器を
構成するための共振器容量導体をもつ層と、入出力端子
に接続される入出力容量導体をもつ層と、段間容量導体
または飛び越し容量導体をもつ層とを有し、(a)前記
第一のフィルタが有する共振器容量導体をもつ層と、前
記第一のフィルタが有する共振器容量導体をもつ層と
は、前記積層体の相異なる層に存するか、(b)前記第
一のフィルタが有する入出力容量導体をもつ層と、前記
第二のフィルタが有する入出力容量導体をもつ層とは、
前記積層体の相異なる層に存するか、(c)前記第一の
フィルタが有する段間容量導体または飛び越し容量導体
をもつ層と、前記第二のフィルタが有する段間容量導体
または飛び越し容量導体をもつ層とは、前記積層体の相
異なる層に存するかの何れかである第二の本発明の積層
フィルタである。
記第一のフィルタは、前記積層体の厚み方向に関し、前
記二つの接地導体の間の実質上中央に形成された複数の
ストリップ線路導体を有する第二の本発明の積層フィル
タである。
前記第一のフィルタは、複数の容量導体と、複数のスト
リップ線路導体とを有し、前記複数の容量導体の内の、
段間容量導体、飛び越し容量導体、入出力容量導体は、
前記積層体の厚み方向に関し、前記二つの接地導体の内
の何れかの接地導体と前記複数のストリップ線路導体と
の間の実質上中央に形成されている第二の本発明の積層
フィルタである。
前記第一のフィルタは、複数の容量導体と、複数のスト
リップ線路導体とを有し、前記複数の容量導体の内の、
前記ストリップ線路導体と電気的に並列に接続された容
量導体の内の所定の容量導体は、前記二つの接地導体の
内の何れかの接地導体と対向するように形成されている
第二の本発明の積層フィルタである。
前記所定の容量導体を、前記二つの接地導体の内の何れ
かの接地導体とで挟み込むように形成された所定の接地
導体をさらに備えた第十四の本発明の積層フィルタであ
る。
前記第一のフィルタと前記第二のフィルタとは、相異な
る周波数帯域を通過帯域とする第二の本発明の積層フィ
ルタである。
前記第一、第二のフィルタの内のより低い周波数帯域を
通過帯域とするフィルタは、前記積層体においてより大
きい占有体積を有する第十六の本発明の積層フィルタで
ある。
前記積層体の誘電体層を形成する結晶相は、La、C
e、Pr、Nd、Sm、Gdの内の少なくとも何れか一
つであるRと、前記Rの価数に応じて化学量論的に定ま
る数値であるaとに対し、Al 2O3、MgO、Si
O2、ROaの内の少なくとも何れか一つを有する第二
の本発明の積層フィルタである。
前記第一のフィルタは、バンドパスフィルタであり、前
記第二のフィルタは、バンドエリミネーションフィルタ
である第一の本発明の積層フィルタである。
前記第一のフィルタは、バンドエリミネーションフィル
タであり、前記第二のフィルタは、バンドエリミネーシ
ョンフィルタである第一の本発明の積層フィルタであ
る。
は、第一の本発明の積層フィルタが内蔵された前記積層
体と、前記積層体に実装された集積回路とを備えた積層
複合デバイスである。
は、送信および/または受信を行う送信・受信手段と、
前記送信に利用されるべき送信信号および/または前記
受信に利用されるべき受信信号に対してフィルタリング
を行う第一の本発明の積層フィルタとを備えた通信装置
である。
バンドパスフィルタについて、図面を参照しながら説明
する。
態1における積層バンドパスフィルタの分解斜視図を示
すものである。
特徴は、(1)一定間隔離して配置され電磁的に結合さ
れているストリップ線路導体128、129を有する第
1のバンドパスフィルタ(図面上で左側の部分)と、
(2)一定間隔離して配置され電磁的に結合されている
ストリップ線路導体131、132を有する第2のバン
ドパスフィルタ(図面上で右側の部分)とが、積層の方
向ではなく積層の方向とは垂直な方向に配されているた
めに、第1および第2のバンドパスフィルタを挟みシー
ルド層として機能する最外側の内部接地導体119、1
42間の間隔が十分に確保され、ストリップ線路導体1
28、129、131、132のQ値の劣化が抑制され
る設計が可能となっている点にある。
積層バンドパスフィルタは誘電体層101から誘電体層
110までが順に積層され、積層体の大きさは5.0m
m×5.0mmで高さは0.8mmである。また、それ
ぞれの誘電体層は比誘電率εr=7である結晶相とガラ
ス相からなる誘電体層であり、結晶相はMg2SiO4か
らなり、ガラス相はSi−Ba−La−B−O系からな
る。積層体下面には、入出力端子111乃至114、接
地端子115乃至118が形成されている。
は内部接地導体119、137、142がそれぞれ配置
され、ビア導体を介して接地端子115乃至118に接
続されている。誘電体層102の上面には容量導体12
0乃至123が配置され、ビア導体を介して入出力端子
111乃至114にそれぞれ接続される。誘電体層10
3の上面には容量導体124乃至127が配置され、誘
電体層104の上面にはストリップ線路導体128乃至
132が配置されている。また、誘電体層105の上面
には容量導体133、134が配置され、誘電体層10
6の上面には容量導体135、136が配置され、誘電
体層108の上面には容量導体138乃至141が配置
されている。
ビア導体を介して内部接地導体119に接続され、他端
がビア導体を介して容量導体124、135、138に
それぞれ接続されている。同様に、ストリップ線路導体
129は一端がビア導体を介して内部接地導体119に
接続され、他端がビア導体を介して容量導体125、1
33、139にそれぞれ接続され、ストリップ線路導体
131は一端がビア導体を介して内部接地導体119に
接続され、他端がビア導体を介して容量導体126、1
34、140にそれぞれ接続され、ストリップ線路導体
132は一端がビア導体を介して内部接地導体119に
接続され、他端がビア導体を介して容量導体127、1
41にそれぞれ接続されている。
対向して配置され、ビア導体を介して入出力端子114
に接続され、ストリップ線路導体130は第1のバンド
パスフィルタと第2のバンドパスフィルタの境界に設け
られた3個のビアホールを貫通するビア導体を介して内
部接地導体137に接続されている。
の遮蔽導体に対応し、入出力端子111〜114は本発
明の入出力端子に対応し、接地端子115〜118は本
発明の接地端子に対応し、容量導体120〜127、1
33〜136、139〜141は本発明の容量導体に対
応し、ストリップ線路導体128〜132は本発明のス
トリップ線路導体に対応する。また、誘電体層101〜
110は本発明の誘電体層に対応し、内部接地導体11
9、137、142は本発明の接地導体に対応し、内部
接地導体119、142は本発明の遮蔽機能を有する二
つの接地導体に対応する。
的としない内部接地導体であり、必須の素子ではない。
ただし、内部接地導体137は、容量導体138〜14
1と容量結合して、高周波帯域で使用される場合などに
も容量導体138〜141の容量を十分に確保するため
の機能を有する内部接地導体である。
パスフィルタをそれぞれ構成するストリップ線路導体1
28、129とストリップ線路導体131、132との
間に遮蔽導体として作用するストリップ線路導体130
を設けたことにより、2つの積層バンドパスフィルタが
お互いに悪影響を及ぼすことを抑制でき、アイソレーシ
ョンも確保できる。
成するストリップ線路導体128、129、131、1
32を内部接地導体119と137に挟まれた実質上中
央に配置することにより、ストリップ線路導体のQ値の
劣化を抑制することができ、挿入損失の小さい積層バン
ドパスフィルタを得ることができる。
9、210を形成する容量導体120乃至127をスト
リップ線路導体層と内部接地導体119とのほぼ中央に
配置し、容量208、216を形成する容量導体133
乃至136をストリップ線路導体層と内部接地導体13
7とのほぼ中央に配置することにより、各容量導体が形
成する容量のQ値の劣化を抑制し、挿入損失の小さい積
層バンドパスフィルタを得ることができる。
体137、142に対向して配置し、さらに2つの接地
導体137、142で容量導体138乃至141を挟む
ことにより、容量導体層を省略することができ、デバイ
スを低背化することができるとともに、大きな容量も形
成することができ、設計の自由度が大きくなる。
端子111、112の間に接地端子115を設け、第2
のバンドパスフィルタの入出力端子113、114の間
に接地端子116を設けたことにより、各バンドパスフ
ィルタの入出力端子間のアイソレーションを確保でき
る。また、第1のバンドパスフィルタの入出力端子11
1、112と第2のバンドパスフィルタの入出力端子1
13、114とを積層体の中心に対してほぼ対称の位置
に配置したことで、2つのバンドパスフィルタ間のアイ
ソレーションも確保できる。
ドパスフィルタの回路的な構成について、図2(a)〜
(b)を参照しながら説明する。
る第1及び第2のバンドパスフィルタの等価回路を示し
ており、図1に対応する素子には同じ符号を用いてい
る。
は通過帯域の低域側に減衰極を形成するための回路構成
であり、後者の回路構成(図2(b)参照)は通過帯域
の高域側に減衰極を形成するための回路構成である。し
たがって、本実施の形態においては、第1のバンドパス
フィルタには前者の回路構成(図2(a)参照)を利用
し、第2のバンドパスフィルタには後者の回路構成(図
2(b)参照)を利用するが、これに限らず、たとえ
ば、第1、第2のバンドパスフィルタの両方に前者の回
路構成(図2(a)参照)を利用するなどしてもよいこ
とは、いうまでもない。
1のバンドパスフィルタの構成について説明する。
(図1参照)で形成された入出力容量導体である。ま
た、容量202は、容量導体121、125(図1参
照)で形成された入出力容量導体である。
(図1参照)で形成された段間容量導体である。
照)と、接地導体142(図1参照)と、接地導体13
7、142の間にある容量導体138(図1参照)とで
形成された共振器容量導体である。また、容量204
は、接地導体137(図1参照)と、接地導体142
(図1参照)と、接地導体137、142の間にある容
量導体139(図1参照)とで形成された共振器容量導
体である。
トリップ線路導体128、129(図1参照)によって
形成されている。
出力端子111、112(図1参照)に接続されてい
る。また、インダクタ205と容量203とは並列に接
続され、インダクタ206と容量204とは並列に接続
され、これらが段間容量導体である容量208によって
結合されることによって2段の有極バンドパスフィルタ
が構成される。また、インダクタ205、206の間に
は相互インダクタ207が作用し、相互インダクタ20
7に並列に接続された容量208によって共振回路が構
成されている。
極を形成して、図2(a)の等価回路を持つ第1のバン
ドパスフィルタが構成される。
のバンドパスフィルタの構成について説明する。
(図1参照)で形成された入出力容量導体である。ま
た、容量210は、容量導体123、127(図1参
照)で形成された入出力容量導体である。
(図1参照)で形成された飛び越し容量導体である。
と、接地導体142(図1参照)と、接地導体137、
142の間に形成された容量導体140(図1参照)と
で形成された共振器容量導体である。また、容量212
は接地導体137(図1参照)と、接地導体142(図
1参照)と、接地導体137、142の間に形成された
容量導体141(図1参照)とで形成された共振器容量
導体である。
トリップ線路導体131、132(図1参照)によって
形成されている。また、容量209、210はそれぞれ
入出力端子113、114(図1参照)に接続されてい
る。また、インダクタ213と容量211とは並列に接
続され、インダクタ214と容量212とは並列に接続
されることによって2段の有極バンドパスフィルタが構
成される。また、インダクタ213、214の間には相
互インダクタ215が作用し、飛び越し容量導体である
容量216を形成する容量導体136(図1参照)が入
出力端子114(図1参照)に接続されることによって
共振回路が構成されている。
極を形成して、図2(b)の等価回路を持つ第2のバン
ドパスフィルタが構成される。
ップ線路導体130は、複数のビア導体を介して接地さ
れることで、第1のバンドパスフィルタを構成するスト
リップ線路導体128、129と、第2のバンドパスフ
ィルタを構成するストリップ線路導体131、132と
が電磁結合することを抑制する遮蔽導体として作用す
る。
接地導体間隔を狭めることなく2つのバンドパスフィル
タを持つ積層バンドパスフィルタを構成することができ
るため、2つのバンドパスフィルタを構成するストリッ
プ線路導体のQ値を劣化させることがなく、2つの低損
失なバンドパスフィルタを備えた積層バンドパスフィル
タとすることができる。
として作用するストリップ線路導体130は、3個のビ
ア導体を介して内部接地導体137に接続されているが
(図1参照)、これに限らず、遮蔽導体として作用する
ストリップ線路導体130は、外部導体を介して接地さ
れていてもよい。
プ線路導体128、129の同じ側の端部が内部接地導
体119に接続されていたが(図1参照)、これに限ら
ず、たとえば、ストリップ線路導体128、129の異
なる側の端部が内部接地導体119に接続されていても
よい。このように、ストリップ線路導体128、129
の異なる側の端部が内部接地導体119に接続されてい
る場合の方が、ストリップ線路導体128、129の同
じ側の端部が内部接地導体119に接続されている場合
に比べて、使用可能な帯域が広がって広帯域化が実現で
きる。
2の積層バンドパスフィルタについて図面を参照しなが
ら説明する。
バンドパスフィルタの分解斜視図を示すものである。図
3に示すように、本発明の実施の形態2の積層バンドパ
スフィルタは誘電体層301から311までが順に積層
され、積層体の大きさは5.0mm×5.0mmで高さ
は0.8mmである。また、それぞれの誘電体層は比誘
電率εr=7である結晶相とガラス相からなる誘電体層
であり、結晶相はMg2SiO4からなり、ガラス相はS
i−Ba−La−B−O系からなる。積層体下面には、
入出力端子312乃至315、接地端子316乃至31
9が形成されている。
は内部接地導体320、340、343がそれぞれ配置
され、ビア導体を介して接地端子316乃至319に接
続されている。誘電体層302の上面には容量導体32
1、322が配置され、誘電体層303の上面には容量
導体323乃至325が配置され、ビア導体を介して入
出力端子312乃至314にそれぞれ接続される。
乃至328が配置され、誘電体層305の上面にはスト
リップ線路導体329乃至333が配置され、誘電体層
306の上面には容量導体334乃至336が配置さ
れ、誘電体層307の上面には容量導体337乃至33
9が配置され、誘電体層309の上面には容量導体34
1、342が配置されている。
ビア導体を介して内部接地導体320に接続され、他端
がビア導体を介して容量導体326、337、341に
それぞれ接続されている。同様に、ストリップ線路導体
330は一端がビア導体を介して内部接地導体320に
接続され、他端がビア導体を介して容量導体327、3
34、342にそれぞれ接続され、ストリップ線路導体
332は一端がビア導体を介して内部接地導体320に
接続され、他端がビア導体を介して容量導体321、3
28、335にそれぞれ接続され、ストリップ線路導体
333は一端がビア導体を介して内部接地導体320に
接続され、他端がビア導体を介して容量導体322、3
36にそれぞれ接続されている。
335、336と対向して配置され、ビア導体を介して
入出力端子315、314にそれぞれ接続され、ストリ
ップ線路導体331は3個のビア導体を介して内部接地
導体340に接続されている。
の遮蔽導体に対応し、入出力端子312〜315は本発
明の入出力端子に対応し、接地端子316〜319は本
発明の接地端子に対応し、容量導体321〜328、3
34〜339、341、342は本発明の容量導体に対
応し、ストリップ線路導体329〜333は本発明のス
トリップ線路導体に対応する。また、誘電体層301〜
311は本発明の誘電体層に対応し、内部接地導体32
0、340、343は本発明の接地導体に対応し、内部
接地導体320、343は本発明の遮蔽機能を有する二
つの接地導体に対応する。
は実施の形態1と同様であって、図2(a)〜(b)で
示している。
パスフィルタにおいて回路上同様の作用を持つ容量導体
を異なる平面上に配置したことである。
振器容量導体である容量203、204を形成する容量
導体341、342は誘電体層309上に配置し、第2
のバンドパスフィルタの共振器容量導体である211、
212を形成する容量導体321、322は誘電体層3
02上に配置している。また、第1のバンドパスフィル
タの入出力容量導体である容量201、202は誘電体
層304に形成し、第2のバンドパスフィルタの入出力
容量導体である容量209、210は誘電体層307に
形成している。
明の実施の形態1と同様の効果が得られるだけでなく、
回路上同様の作用を持つ容量導体を異なる誘電体層に形
成したことにより、2つのバンドパスフィルタを構成す
る容量導体間の干渉を小さくすることができ、2つのバ
ンドパスフィルタ間のアイソレーションをさらに確保す
ることができる。
3の積層フィルタについて図面を参照しながら説明す
る。
層フィルタの分解斜視図を示すものである。
(図面上で左側の部分)をバンドエリミネーションフィ
ルタで構成し、第2のフィルタをバンドパスフィルタ
(図面上で右側の部分)で構成している。
の積層フィルタは、誘電体層701から711までが順
に積層された構成を有している。
5.0mmであり、高さは0.8mmである。また、そ
れぞれの誘電体層は、比誘電体率εr=7である結晶相
とガラス相とからなる誘電体層であり、結晶相はMg2
SiO4からなり、ガラス相はSi−Ba−La−B−
O系からなる。
15および接地端子716乃至719が形成されてい
る。
は、内部接地導体720、740、743がそれぞれ配
置され、ビア導体を介して接地端子716乃至719に
接続されている。誘電体層702の上面には、容量導体
721乃至724が配置され、ビア導体を介して入出力
端子712乃至714にそれぞれ接続されている。
乃至728が配置され、誘電体層704の上面には容量
導体729、730が配置され、誘電体層705の上面
にはストリップ線路導体731乃至735が配置され、
誘電体層706の上面には容量導体736、737が配
置され、誘電体層707の上面には容量導体738、7
39が配置され、誘電体層709の上面には容量導体7
41、742が配置されている。
導体を介して内部接地導体720に接続され、他端がビ
ア導体を介して容量導体729に接続されている。ま
た、ストリップ線路導体732は、一端がビア導体を介
して内部接地導体720に接続され、他端がビア導体を
介して容量導体730に接続されている。また、ストリ
ップ線路導体734は、一端がビア導体を介して内部接
地導体720に接続され、他端がビア導体を介して容量
導体727、737、741にそれぞれ接続されてい
る。また、ストリップ線路導体735は、一端がビア導
体を介して内部接地導体720に接続され、他端がビア
導体を介して容量導体728、739、742にそれぞ
れ接続されている。
体736に接続され、容量導体726はビア導体を介し
て容量導体738に接続されている。また、容量導体7
39は、容量導体737と対向して配置され、ビア導体
を介して入出力端子714に接続されている。また、ス
トリップ線路導体733は、3個のビア導体を介して内
部接地導体740に接続されている。
ルタの回路的な構成について、図2(b)および図7を
参照しながら説明する。
2つのフィルタの内の一方をバンドエリミネーションフ
ィルタで構成したことである。すなわち、本実施の形態
の積層フィルタ(図6参照)においては、第1のフィル
タ(図面上で左側の部分)をバンドエリミネーションフ
ィルタで構成し、第2のフィルタ(図面上で右側の部
分)をバンドパスフィルタで構成している。
形成され、容量7702は容量導体722、726で形
成されている。また、容量7708は容量導体736、
738で形成されている。また、容量7703は容量導
体725、729で形成され、容量7704は容量導体
726、730で形成されている。ここに、容量770
1、7703の形成を行うために容量導体725を共用
し、容量7702、7704の形成を行うために容量導
体726を共用しているために、部品点数が削減されて
いる。
それぞれストリッフ線路導体731、732によって形
成されている。
力端子712、713に接続されている。また、インダ
クタ7705と容量7703とは直列に接続され、イン
ダクタア7706と容量7704とは直列に接続され、
容量7708によって結合されることによって、2段の
バンドエリミネーションフィルタが構成される。
互インダクタ7707が作用し、相互インダクタ770
7に並列に接続された容量7708によって共振回路が
構成される。かくして、阻止帯域が形成され、図7の等
価回路を持つ第1のフィルタ(バンドエリミネーション
フィルタ)が構成される。
27で形成され、容量210は容量導体724、728
で形成され、容量216は容量導体737、739で形
成されている。また、容量211は、内部接地導体74
0、743と、内部接地導体740と内部接地導体74
3との間に形成された容量導体741とで形成されてい
る。また、容量212は、内部接地導体740、743
と、内部接地導体740と内部接地導体743との間に
形成された容量導体742とで形成されている。
トリップ線路導体734、735によって形成される。
また、容量209、210は、それぞれ入出力端子21
5、214に接続されている。また、インダクタ213
と容量211、インダクタ214と容量212とは、そ
れぞれ並列に接続されることによって、2段の有極バン
ドパスフィルタが構成される。
ンダクタ215が作用し、飛び越し容量216を形成す
る容量導体739が入出力端子714に接続されること
によって、共振回路が構成される。かくして、通過帯域
の高域側に減衰極が形成され、図2(b)の等価回路を
持つ第2のフィルタ(バンドパスフィルタ)が構成され
る。
路導体733は、複数のビア導体を介して接地されるこ
とで、2つのフィルタをそれぞれ構成する、ストリップ
線路導体731、732とストリップ線路導体734、
735とが電磁結合することを抑制する遮蔽導体として
作用する。
の遮蔽導体に対応し、入出力端子712〜715は本発
明の入出力端子に対応し、接地端子716〜719は本
発明の接地端子に対応し、容量導体721〜730、7
36〜739、741〜742は本発明の容量導体に対
応し、ストリップ線路導体731〜735は本発明のス
トリップ線路導体に対応する。また、誘電体層701〜
711は本発明の誘電体層に対応し、内部接地導体72
0、740、743は本発明の接地導体に対応し、内部
接地導体720、743は本発明の遮蔽機能を有する二
つの接地導体に対応する。
ば、上述した実施の形態1〜2で得られた効果のみなら
ず、異なる回路構成で異なる機能を備えた2つのフィル
タを1つのデバイス内に備えることができるため、シス
テム設計の自由度がより大きくなる。
いて詳細に説明した。
誘電体層として、比誘電率εr=7、誘電損失tanδ
=2.0×10-4である結晶相とガラス相からなる誘電
体シートを例として述べたが、比誘電率εr=5〜10
である結晶相とガラス相からなる誘電体シートを用いて
も同様の効果が得られる。また、結晶相としてはMg2S
iO4、ガラス相としてSi−Ba−La−B−O系を
例として述べたが、Al2O3、MgO、SiO2及びR
Oaのうち少なくとも1つを含有する結晶相とガラス相
を用いても同様の効果が得られる。ここで、上述のRO
aにおけるRはLa、Ce、Pr、Nd、Sm及びGd
から選ばれる少なくとも1つの元素であって、aはRの
価数に応じて化学量論的に定まる数値である。また、積
層体の大きさは5.0mm×5.0mm、高さは0.8
mmを例として述べたが、積層体の大きさ、高さに関わ
らず同様の効果が得られる。
は、たとえば、(1)第1のバンドパスフィルタが有す
る入出力容量導体である容量201、202(図2
(a)参照)をもつ層と、第2のバンドパスフィルタが
有する入出力容量導体である容量209、210(図2
(b)参照)をもつ層とは、積層体の相等しい層に存
し、(2)第1のバンドパスフィルタが有する段間容量
導体である容量208(図2(a)参照)をもつ層と、
第2のバンドパスフィルタが有する飛び越し容量導体で
ある容量216(図2(b)参照)をもつ層とは、積層
体の相等しい層に存していた。しかし、これに限らず、
たとえば、本発明の実施の形態1における積層バンドパ
スフィルタの積層構造のまた別の一例の説明図である図
8に示されているように、(1)第1のバンドパスフィ
ルタBPF1が有する入出力容量導体である容量20
1、202をもつ層と、第2のバンドパスフィルタBP
F2が有する入出力容量導体である容量209、210
をもつ層とは、積層体の相異なる層に存し、(2)段間
容量導体である容量208をもつ層と、飛び越し容量導
体である容量216をもつ層とは、積層体の相異なる層
に存していてもよい(図8においては、容量201、2
02と容量216とが十分な距離D1を隔てて同一の層
に配され、容量208と容量209、210とが十分な
距離D2を隔てて同一の層に配されている)。このよう
に、回路上同様の作用を持つ容量導体を異なる誘電体層
に形成した場合の方が、2つのフィルタを構成する容量
導体間の干渉を小さくすることができ、2つのフィルタ
間のアイソレーションをさらに確保することができる。
もちろん、本発明の第一のフィルタ、第二のフィルタの
内の少なくとも一方がバンドエリミネーションフィルタ
である場合にも、同様の工夫で2つのフィルタ間のアイ
ソレーションをさらに確保することができることは、い
うまでもない。
タ内の2つのフィルタは、異なる周波数特性を有してい
てもよい。そして、2つのフィルタが異なる周波数特性
を有している場合、より低い周波数を通過帯域とするフ
ィルタを構成する導体の占有体積(占有面積)の方が、
他方のフィルタを構成する導体の占有体積より大きくと
られていてもよい。ただし、本発明の第一のフィルタ、
第二のフィルタが同じ種類のフィルタである場合(たと
えば、第一のフィルタ、第二のフィルタがともにバンド
エリミネーションフィルタである場合)には、同様の工
夫でフィルタ特性の向上が期待できるが、本発明の第一
のフィルタ、第二のフィルタが異なる種類のフィルタで
ある場合(たとえば、第一のフィルタがバンドパスフィ
ルタであり、第二のフィルタがバンドエリミネーション
フィルタである場合)には、回路構成の相違がともなう
ためこの限りではない。なお、上述したフィルタ特性の
向上とは、より具体的には、フィルタがバンドパスフィ
ルタである場合には通過帯域における損失量の低減であ
り、フィルタがバンドエリミネーションフィルタである
場合には阻止帯域における減衰量の確保である。
タの前段あるいは後段に接続されるLNA(low n
oise amplifier)やミキサ等と整合する
ためのキャパシタやインダクタなどの回路素子が配置さ
れていて、積層フィルタ内の2つのフィルタの各入出力
端子が上記の回路素子と電気的に接続されていてもよ
い。
層体の上部にLNAやミキサ等を内蔵したIC(int
egrated circuit)を実装し、積層フィ
ルタと接続することにより形成されるICとの積層複合
デバイスも、本発明に属する。
信装置の構成図である図9に示されているような、増幅
器1002、スイッチ1004、アンテナ1005を利
用して送信を行うための送信回路1001と、アンテナ
1005、スイッチ1004、増幅器1007を利用し
て受信を行うための受信回路1008と、送信に利用す
べき送信信号に対してフィルタリングを行うためのバン
ドパスフィルタ1003と、受信に利用すべき受信信号
に対してフィルタリングを行うためのバンドパス100
6とを備えた通信装置も、本発明に属する。
に、本発明は、小型・低損失な積層フィルタ、積層複合
デバイス、および通信装置を提供することができるとい
う長所を有する。
フィルタの分解斜視図である。
ドパスフィルタの等価回路図である。 (b)本発明の実施の形態1〜3におけるバンドパスフ
ィルタの等価回路図である。
フィルタの分解斜視図である。
である。
である。
分解斜視図である。
ーションフィルタの等価回路図である。
フィルタの積層構造のまた別の一例の説明図である。
る。
振回路のQ値のシミュレーションによる挙動解析の説明
図である。
部接地導体 120〜127、133〜136、139〜141、3
21〜328、334〜339、341、342 容量
導体 128〜132、329〜333 ストリップ線路導体 201〜204、208〜212、216 容量 205、206、211、212 インダクタ 207、215 相互インダクタ
Claims (22)
- 【請求項1】 複数の誘電体層が積層され一体化された
積層体の内部または外部に形成された複数の接地導体
と、 前記複数の接地導体の内の遮蔽機能を有する二つの接地
導体に挟まれた第一のフィルタと、 前記二つの接地導体に挟まれた第二のフィルタとを備え
た積層フィルタ。 - 【請求項2】 前記第一のフィルタは、バンドパスフィ
ルタであり、 前記第二のフィルタは、バンドパスフィルタである請求
項1記載の積層フィルタ。 - 【請求項3】 前記第一のフィルタと前記第二のフィル
タとは、前記二つの接地導体に対して実質上垂直な所定
の断面を境にして相異なる領域に形成されている請求項
2記載の積層フィルタ。 - 【請求項4】 実質上前記所定の断面に形成され、前記
複数の接地導体と接続された、前記第一のフィルタと前
記第二のフィルタとの間の電磁誘導を遮蔽するための遮
蔽導体をさらに備えた請求項3記載の積層フィルタ。 - 【請求項5】 前記接地導体との接続は、ビア導体を利
用して行われている請求項4記載の積層フィルタ。 - 【請求項6】 前記複数の接地導体の内の一部の接地導
体は、前記積層体の内部に形成されており、 前記第一のフィルタは、前記積層体の内部または外部に
形成された複数の入出力端子と、前記積層体の内部また
は外部に形成された接地端子と、前記積層体の内部に形
成された容量導体と、前記積層体の内部に形成された複
数のストリップ線路導体とを有し、 前記接地端子は、前記積層体の内部に形成された接地導
体と電気的に接続されており、 前記複数のストリップ線路導体は、一端がそれぞれ前記
容量導体と電気的に接続されており、他端がそれぞれ前
記積層体の内部に形成された接地導体と電気的に接続さ
れている請求項2記載の積層フィルタ。 - 【請求項7】 前記複数のストリップ線路導体は、並設
された二つのストリップ線路導体であり、 前記並設された二つのストリップ線路導体の他端は、隣
接しないように設けられている請求項6記載の積層フィ
ルタ。 - 【請求項8】 前記複数の入出力端子は、近設された二
つの入出力端子であり、 前記接地端子は、前記近設された二つの入出力端子の間
に設けられている請求項6記載の積層フィルタ。 - 【請求項9】 前記第二のフィルタは、前記積層体の内
部または外部に形成された複数の入出力端子を有してお
り、 前記第一のフィルタの有する複数の入出力端子と、前記
第二のフィルタの有する複数の入出力端子とは、前記積
層体の同じ層においてその層の中心に関して実質上点対
称に設けられている請求項6記載の積層フィルタ。 - 【請求項10】 前記複数の入出力端子と電気的に接続
された所定の回路素子をさらに備えた請求項6記載の積
層フィルタ。 - 【請求項11】 前記第一のフィルタは、共振器を構成
するための共振器容量導体をもつ層と、入出力端子に接
続される入出力容量導体をもつ層と、段間容量導体また
は飛び越し容量導体をもつ層とを有し、 前記第二のフィルタは、共振器を構成するための共振器
容量導体をもつ層と、入出力端子に接続される入出力容
量導体をもつ層と、段間容量導体または飛び越し容量導
体をもつ層とを有し、 (a)前記第一のフィルタが有する共振器容量導体をも
つ層と、前記第一のフィルタが有する共振器容量導体を
もつ層とは、前記積層体の相異なる層に存するか、
(b)前記第一のフィルタが有する入出力容量導体をも
つ層と、前記第二のフィルタが有する入出力容量導体を
もつ層とは、前記積層体の相異なる層に存するか、
(c)前記第一のフィルタが有する段間容量導体または
飛び越し容量導体をもつ層と、前記第二のフィルタが有
する段間容量導体または飛び越し容量導体をもつ層と
は、前記積層体の相異なる層に存するかの何れかである
請求項2記載の積層フィルタ。 - 【請求項12】 前記第一のフィルタは、前記積層体の
厚み方向に関し、前記二つの接地導体の間の実質上中央
に形成された複数のストリップ線路導体を有する請求項
2記載の積層フィルタ。 - 【請求項13】 前記第一のフィルタは、複数の容量導
体と、複数のストリップ線路導体とを有し、 前記複数の容量導体の内の、段間容量導体、飛び越し容
量導体、入出力容量導体は、前記積層体の厚み方向に関
し、前記二つの接地導体の内の何れかの接地導体と前記
複数のストリップ線路導体との間の実質上中央に形成さ
れている請求項2記載の積層フィルタ。 - 【請求項14】 前記第一のフィルタは、複数の容量導
体と、複数のストリップ線路導体とを有し、 前記複数の容量導体の内の、前記ストリップ線路導体と
電気的に並列に接続された容量導体の内の所定の容量導
体は、前記二つの接地導体の内の何れかの接地導体と対
向するように形成されている請求項2記載の積層フィル
タ。 - 【請求項15】 前記所定の容量導体を、前記二つの接
地導体の内の何れかの接地導体とで挟み込むように形成
された所定の接地導体をさらに備えた請求項14記載の
積層フィルタ。 - 【請求項16】 前記第一のフィルタと前記第二のフィ
ルタとは、相異なる周波数帯域を通過帯域とする請求項
2記載の積層フィルタ。 - 【請求項17】 前記第一、第二のフィルタの内のより
低い周波数帯域を通過帯域とするフィルタは、前記積層
体においてより大きい占有体積を有する請求項16記載
の積層フィルタ。 - 【請求項18】 前記積層体の誘電体層を形成する結晶
相は、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gdの内の少な
くとも何れか一つであるRと、前記Rの価数に応じて化
学量論的に定まる数値であるaとに対し、Al2O3、M
gO、SiO2、ROaの内の少なくとも何れか一つを
有する請求項2記載の積層フィルタ。 - 【請求項19】 前記第一のフィルタは、バンドパスフ
ィルタであり、 前記第二のフィルタは、バンドエリミネーションフィル
タである請求項1記載の積層フィルタ。 - 【請求項20】 前記第一のフィルタは、バンドエリミ
ネーションフィルタであり、 前記第二のフィルタは、バンドエリミネーションフィル
タである請求項1記載の積層フィルタ。 - 【請求項21】 請求項1記載の積層フィルタが内蔵さ
れた前記積層体と、 前記積層体に実装された集積回路とを備えた積層複合デ
バイス。 - 【請求項22】 送信および/または受信を行う送信・
受信手段と、 前記送信に利用されるべき送信信号および/または前記
受信に利用されるべき受信信号に対してフィルタリング
を行う請求項1記載の積層フィルタとを備えた通信装
置。
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