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JP2010136288A - Band pass filter, radio frequency component, and communication device - Google Patents

Band pass filter, radio frequency component, and communication device Download PDF

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JP2010136288A
JP2010136288A JP2008312525A JP2008312525A JP2010136288A JP 2010136288 A JP2010136288 A JP 2010136288A JP 2008312525 A JP2008312525 A JP 2008312525A JP 2008312525 A JP2008312525 A JP 2008312525A JP 2010136288 A JP2010136288 A JP 2010136288A
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electrode pattern
electrode
line
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JP2008312525A
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Kazuhiro Hagiwara
和弘 萩原
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a band pass filter of a lamination type which saves its surface area, a radio frequency component using the filter, and a communication device using the component. <P>SOLUTION: In the band pass filter of a lamination type, electrode patterns lp1, lp2 forming a resonance line and electrode patterns cp1, cp2 forming a grounding capacity are made on respectively different dielectric layers. The electrode patterns lp1, lp2 forming the resonance line are arranged so as to be electromagnetically coupled with each other and to be at least partially overlapped with each other when viewed in a lamination direction. Grounding electrodes are arranged so as to sandwich the electrode patterns lp1, lp2 forming the resonance line in the lamination direction. The electrode patterns forming the grounding capacity are arranged between the grounding electrodes and the electrode patterns lp1, lp2 forming the resonance line in the lamination direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば携帯電話や無線LAN等の無線伝送などの信号伝送に用いるバンドパスフィルタ並びにそれを用いた高周波部品および通信機器に関する。   The present invention relates to a bandpass filter used for signal transmission such as wireless transmission such as a cellular phone and a wireless LAN, and a high-frequency component and a communication device using the same.

通信機器において、バンドパスフィルタは重要な働きをする。特定の周波数帯域のみを低損失で通過させる一方で、不要な高域、低域の雑音を通過させない働きをする。携帯無線通信システムなどに用いられる通信機器の小型化に伴い、バンドパスフィルタとしては小型化に有利な積層型のものが多く用いられる。   In communication equipment, bandpass filters play an important role. While passing only a specific frequency band with low loss, it works to prevent unnecessary high-frequency and low-frequency noise from passing. Along with the miniaturization of communication devices used in portable radio communication systems and the like, many band-pass filters that are advantageous for miniaturization are used.

第1の従来例として、特許文献1に開示されている積層型バンドパスフィルタの構造を図7および図8に示す。図7は第1の従来例のバンドパスフィルタの等価回路図、図8にはそれを積層体で構成したときの各層の電極パターン図(以下、積層図と略称)である。この積層型バンドパスフィルタでは、図7に示すように、片側短絡ストリップ共振器電極23a,23b,23cが同一シート上に並列に配設され、前記共振器電極の短絡側が互い違いに別方向になっている。前記共振器電極が配設されたシートとは別のシート上に、前記共振器電極の短絡側とは反対側の対応する位置に、それぞれ波長短縮電極22a,22b,22cが配設されている。かかる三つの共振器電極が配設されたシートとは別のシート上に飛び越し容量電極28が配設される。また、前記共振器電極のうち入出力側の共振器電極間同士が前記飛び越し容量電極により容量結合している。   As a first conventional example, the structure of a multilayer bandpass filter disclosed in Patent Document 1 is shown in FIGS. FIG. 7 is an equivalent circuit diagram of a band-pass filter of the first conventional example, and FIG. 8 is an electrode pattern diagram (hereinafter abbreviated as “lamination diagram”) of each layer when it is composed of a laminate. In this multilayer bandpass filter, as shown in FIG. 7, single-sided short-circuited strip resonator electrodes 23a, 23b, and 23c are arranged in parallel on the same sheet, and the short-circuited sides of the resonator electrodes are staggered in different directions. ing. Wavelength shortening electrodes 22a, 22b, and 22c are disposed on the sheet different from the sheet on which the resonator electrode is disposed, at corresponding positions on the side opposite to the short-circuit side of the resonator electrode. . A jumper capacitor electrode 28 is disposed on a sheet different from the sheet on which the three resonator electrodes are disposed. Further, the resonator electrodes on the input / output side of the resonator electrodes are capacitively coupled by the interlaced capacitive electrodes.

また、第2の従来例として、特許文献2に開示されているLCバンドパスフィルタの積層構造を図9に示す。かかるLCバンドパスフィルタでは共振線路や容量電極を積層方向に上下に重ねるように配置している。また、これら共振線路や容量電極はセラミック積層体の側面に形成される側面電極を介して接続されている。   FIG. 9 shows a laminated structure of an LC bandpass filter disclosed in Patent Document 2 as a second conventional example. In such an LC band-pass filter, the resonance line and the capacitor electrode are arranged so as to be vertically stacked in the stacking direction. These resonant lines and capacitive electrodes are connected via side electrodes formed on the side surfaces of the ceramic laminate.

特開2006−166136号公報(図1、図4)JP 2006-166136 A (FIGS. 1 and 4) 特開平11−97963号広報(図1)Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-97963 (Fig. 1)

これらバンドパスフィルタは、単体でも使用されるが、高周波スイッチモジュール等の高周波部品に内蔵されることも多い。近年の携帯電話や携帯端末の小型化、薄型化により、高周波部品は一層の小型化・高集積化が求められており、バンドパスフィルタにも小型化が求められている。   These band-pass filters are used alone, but are often built in high-frequency components such as a high-frequency switch module. Due to the recent miniaturization and thinning of mobile phones and mobile terminals, high-frequency components are required to be further miniaturized and highly integrated, and the band-pass filter is also required to be miniaturized.

かかる要求に対して、第1の従来例のバンドパスフィルタは、複数の共振線路が同一層上に並列に配置されているためにバンドパスフィルタの占有面積が大きくなるという問題があり、高周波部品の小型化に対して不利であった。   In response to such a demand, the band-pass filter of the first conventional example has a problem that the occupied area of the band-pass filter increases because a plurality of resonant lines are arranged in parallel on the same layer, It was disadvantageous for downsizing.

また、第2の従来例では共振線路や容量電極が側面電極を介して接続されているが、高周波部品の内部にバンドパスフィルタを集積化するためには、これらの接続はスルーホールを介して行なう必要がある。スルーホールを介して接続した場合、図7中の二つの共振線路と下層の容量電極との間にそれぞれスルーホールを設置することとなり、新たにスルーホールの設置面積が必要であった。また、二つの共振線路とグランド電極との距離が大きく異なるため、特にバンドパスフィルタを薄型にした際に入力側と出力側のインピーダンスがアンバランスになる傾向があり、整合をとることが困難となっていた。   In the second conventional example, the resonance line and the capacitor electrode are connected via the side electrode. However, in order to integrate the bandpass filter inside the high-frequency component, these connections are made via the through hole. Need to do. When connecting through the through holes, the through holes are respectively installed between the two resonance lines in FIG. 7 and the capacitor electrode in the lower layer, and a new installation area of the through holes is required. In addition, since the distance between the two resonant lines and the ground electrode is greatly different, the impedance on the input side and the output side tends to be unbalanced especially when the bandpass filter is made thin, and matching is difficult. It was.

そこで、本発明では、省面積化が可能な積層型のバンドパスフィルタ並びにそれを用いた高周波部品および通信装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a multilayer bandpass filter capable of saving area, and a high-frequency component and a communication device using the same.

本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、共振線路と接地容量を用いて構成された第1および第2のLC並列共振回路が形成されたバンドパスフィルタであって、前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンおよび接地容量を構成する電極パターンが、それぞれ異なる誘電体層に形成されており、前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンは、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置され、前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンを積層方向に挟むように、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第1のグランド電極が、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第2のグランド電極が配置されており、積層方向、前記第1のグランド電極と前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間、および前記第2のグランド電極と前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間に、前記接地容量の電極パターンが配置されていることを特徴とする。かかる構造によりバンドパスフィルタの複数の共振器を構成する各共振線路および接地容量が積層方向から見て重なる位置に配置されるため、バンドパスフィルタの占有面積が小さくなるという効果がある。また、接地容量が共振線路の上側と下側にそれぞれ配置されるため、各共振線路とそれに対応する接地容量との間を接続するスルーホールも共振線路の上層側と下層側とに分散して配置される。そのため、スルーホールの配置に必要な面積も小さくすることができる。さらに、共振線路とグランド電極の間に、接地容量を構成する容量電極パターンが配置されることにより、共振線路とグランド電極が直接対向する面積が低減される。該構成は、共振線路とグランド電極間の寄生容量を抑制することから、挿入損失の改善にも有効である。   The band-pass filter of the present invention includes a band in which first and second LC parallel resonant circuits configured using a resonant line and a grounded capacitor are formed in a multilayer body formed by laminating a plurality of dielectric layers. In the pass filter, an electrode pattern constituting a resonant line of the first and second LC parallel resonant circuits and an electrode pattern constituting a grounded capacitor are formed on different dielectric layers, respectively, The electrode patterns constituting the resonant line of the second LC parallel resonant circuit are arranged so that at least a part thereof overlaps each other when viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other, and the first and second LCs A first ground electrode is provided on the electrode pattern side constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit so that the electrode pattern constituting the resonance line of the parallel resonance circuit is sandwiched in the stacking direction. However, a second ground electrode is arranged on the electrode pattern side constituting the resonance line of the second LC parallel resonant circuit, and the stacking direction, the first ground electrode and the first LC parallel resonant circuit are arranged. The electrode pattern of the ground capacitance is arranged between the electrode pattern constituting the resonance line of the first and the second ground electrode and the electrode pattern constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit. It is characterized by. With such a structure, the resonance lines and the grounding capacitors constituting the plurality of resonators of the bandpass filter are arranged at positions overlapping each other when viewed from the stacking direction, so that the area occupied by the bandpass filter is reduced. In addition, since the ground capacitance is arranged on the upper side and the lower side of the resonance line, the through-holes connecting each resonance line and the corresponding ground capacitance are also distributed on the upper and lower layers of the resonance line. Be placed. Therefore, the area required for the arrangement of the through holes can be reduced. Furthermore, the area where the resonance line and the ground electrode directly face each other is reduced by disposing the capacitor electrode pattern constituting the ground capacitance between the resonance line and the ground electrode. Since this configuration suppresses the parasitic capacitance between the resonant line and the ground electrode, it is also effective in improving the insertion loss.

また、前記バンドパスフィルタが備える一方の入出力端子と前記第1のLC並列共振回路の共振線路との間、および前記バンドパスフィルタが備える他方の入出力端子と前記第2のLC並列共振回路の共振線路との間には、それぞれ入出力容量が接続され、前記各入出力容量を形成する電極パターンと、前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン並びに前記接地容量の電極パターンとが、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、入出力容量を形成する場合にも、バンドパスフィルタの占有面積の増加を抑えることができる。   Further, between the one input / output terminal provided in the band pass filter and the resonance line of the first LC parallel resonant circuit, and the other input / output terminal provided in the band pass filter and the second LC parallel resonant circuit. Input / output capacitors are connected to each of the resonance lines, the electrode patterns forming the input / output capacitors, the electrode patterns constituting the resonance lines of the first and second LC parallel resonance circuits, and the It is preferable that the grounding capacitor electrode patterns are arranged so that at least a part thereof overlaps each other when viewed from the stacking direction. According to such a configuration, an increase in the area occupied by the bandpass filter can be suppressed even when the input / output capacitance is formed.

さらに、前記バンドパスフィルタにおいて、積層方向において、前記第1のグランド電極と前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔、および前記第2のグランド電極と前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔が、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンと、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔よりも小さいことが好ましい。かかる構成によって、寄生容量を抑制しつつ、バンドパスフィルタを小型化することができる。   Further, in the band pass filter, in the stacking direction, an interval between the first ground electrode and an electrode pattern constituting a resonance line of the first LC parallel resonant circuit, and the second ground electrode and the second The interval between the electrode pattern constituting the resonance line of the LC parallel resonance circuit and the electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit constitutes the resonance line of the second LC parallel resonance circuit. It is preferable that the distance is smaller than the distance from the electrode pattern. With this configuration, it is possible to reduce the size of the bandpass filter while suppressing parasitic capacitance.

さらに、前記バンドパスフィルタにおいて、一端が前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第1の伝送線路と、一端が前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第2の伝送線路を有し、前記第1および第2の伝送線路は、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層との間の誘電体層に形成され、前記第1および第2の伝送線路の他端は、同じビア電極を介して接地されていることが好ましい。かかる構造とすることで共振線路は寄生インダクタンス成分を介して接地されることとなり、バンドパスフィルタの広帯域化に有効である。しかも、複数の共振回路間で、寄生インダクタンスを含むインダクタンスのバランスに優れるため、整合等の設計が容易となる。   Furthermore, in the band pass filter, a first transmission line having one end connected to an electrode pattern constituting a resonance line of the first LC parallel resonance circuit, and a resonance line of the second LC parallel resonance circuit at one end A second transmission line connected to an electrode pattern constituting the first dielectric line, wherein the first and second transmission lines are formed with an electrode pattern constituting a resonance line of the first LC parallel resonant circuit. The other end of the first and second transmission lines is formed on the dielectric layer between the body layer and the dielectric layer on which the electrode pattern constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit is formed. Are preferably grounded through the same via electrode. With such a structure, the resonant line is grounded via a parasitic inductance component, which is effective for widening the bandpass filter. In addition, since the inductance balance including the parasitic inductance is excellent among the plurality of resonance circuits, design such as matching is facilitated.

また、前記バンドパスフィルタにおいて、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端と、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端とがビア電極で接続され、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層とは異なる誘電体層に形成された伝送線路を介して前記ビア電極が接地されていることも好ましい。かかる構成によっても、共振線路は寄生インダクタンス成分を介して接地されることとなり、バンドパスフィルタの広帯域化に有効である。   In the bandpass filter, one end of the electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit and one end of the electrode pattern constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit are via electrodes. And a dielectric layer formed with an electrode pattern forming the resonance line of the first LC parallel resonance circuit and a dielectric layer formed with an electrode pattern forming the resonance line of the second LC parallel resonance circuit It is also preferable that the via electrode is grounded via a transmission line formed in a dielectric layer different from the body layer. Even with such a configuration, the resonance line is grounded via the parasitic inductance component, which is effective for widening the bandpass filter.

本発明の高周波部品は、通信装置に用いられる高周波回路を、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子とを用いて構成した高周波部品であって、前記高周波回路はバンドパスフィルタを有し、前記バンドパスフィルタとして上記本発明に係るバンドパスフィルタを用いたことを特徴とする。   The high-frequency component of the present invention is a high-frequency circuit configured for a high-frequency circuit used in a communication device, using a laminated body in which an electrode pattern is formed on a plurality of dielectric layers, and an element mounted on the surface of the laminated body. The high-frequency circuit includes a band-pass filter, and the band-pass filter according to the present invention is used as the band-pass filter.

本発明の通信装置は、前記高周波部品を用いたことを特徴とする。   The communication device of the present invention is characterized by using the high-frequency component.

本発明によれば占有面積の小さい積層型のバンドパスフィルタが実現可能となる。またバンドパスフィルタを用いた高周波モジュールの小型化にも寄与する。   According to the present invention, it is possible to realize a laminated band-pass filter with a small occupation area. It also contributes to the miniaturization of high-frequency modules using bandpass filters.

本発明の実施形態について、以下図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。図1は本発明に係るバンドパスフィルタの一実施形態の等価回路である。図1に示すバンドパスフィルタは、2本の共振線路lp1,lp2が電磁結合する積層型のバンドパスフィルタである。lp1とcp1、lp2とcp2は、それぞれLC並列共振回路を構成している。c1、c2はバンドパスフィルタの入出力部に直列に配置されたコンデンサであり、直流電流を遮断するDCカット機能とインピーダンス整合機能を有している。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. FIG. 1 is an equivalent circuit of an embodiment of a bandpass filter according to the present invention. The bandpass filter shown in FIG. 1 is a multilayer bandpass filter in which two resonance lines lp1 and lp2 are electromagnetically coupled. lp1 and cp1 and lp2 and cp2 constitute an LC parallel resonance circuit, respectively. c1 and c2 are capacitors arranged in series in the input / output section of the bandpass filter, and have a DC cut function and an impedance matching function for cutting off a direct current.

図2は本発明に係るバンドパスフィルタの一実施形態における積層構造の分解斜視図である。図中、小さな四角形で示した部分はスルーホール、該四角形を積層方向に結ぶ破線はスルーホール同士の接続を示す。なお、グランド用スルーホールの接続の図示は便宜上省略してある。また、図1に示すバンドパスフィルタの共振線路および容量に対応する電極パターンには図1に示す符号と同じ符号が付されている。本発明に係るバンドパスフィルタでは、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、共振線路と接地容量を用いて構成された第1および第2のLC並列共振回路が形成されている。図2に示すバンドパスフィルタは、10枚の誘電体層(誘電体シート)を用いて構成されている。誘電体層の各々には導電性ペーストで電極パターンが印刷形成される。各誘電体層の電極パターンを適宜電気的に接続するスルーホールにも導電性ペーストが充填され、ビア電極が構成される。各誘電体層は積層して一体化される。   FIG. 2 is an exploded perspective view of a laminated structure in an embodiment of the bandpass filter according to the present invention. In the figure, small squares indicate through holes, and broken lines connecting the squares in the stacking direction indicate connection between the through holes. Illustration of the connection of the ground through hole is omitted for convenience. Further, the electrode patterns corresponding to the resonance line and the capacitance of the bandpass filter shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. In the band-pass filter according to the present invention, the first and second LC parallel resonance circuits configured using the resonance line and the grounded capacitor are formed in the multilayer body formed by laminating a plurality of dielectric layers. Yes. The band-pass filter shown in FIG. 2 is configured using ten dielectric layers (dielectric sheets). An electrode pattern is printed on each dielectric layer with a conductive paste. The through holes for electrically connecting the electrode patterns of the respective dielectric layers are also filled with a conductive paste to form via electrodes. Each dielectric layer is laminated and integrated.

図2に示すように、第1の共振回路の共振線路lp1および第2のLC並列共振回路の共振線路lp2を構成する電極パターンおよび接地容量cp1およびcp2を構成する電極パターンが、それぞれ異なる誘電体層(第7層、第4層、第9層、第2層)に形成されている。第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1、lp2は、直線部分の一端が屈曲している形状を有する帯状電極である。電極パターンlp1、lp2は誘電体層を介して互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て互いに重なるように配置されている。図2に示す実施形態では、電極パターンlp1、lp2は全体が重なるように配置されているが、例えば直線部分で電磁気的に結合するように、少なくとも一部が互いに重なるように配置されていればよい。   As shown in FIG. 2, the electrode patterns constituting the resonance line lp1 of the first resonance circuit and the resonance line lp2 of the second LC parallel resonance circuit and the electrode patterns constituting the grounding capacitors cp1 and cp2 are different from each other. Layers (seventh layer, fourth layer, ninth layer, second layer) are formed. The electrode patterns lp1 and lp2 constituting the resonance lines of the first and second LC parallel resonance circuits are band-like electrodes having a shape in which one end of the straight line portion is bent. The electrode patterns lp1 and lp2 are disposed so as to overlap each other when viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other through the dielectric layer. In the embodiment shown in FIG. 2, the electrode patterns lp1 and lp2 are arranged so as to overlap each other. However, if the electrode patterns lp1 and lp2 are arranged so that at least some of them overlap each other, for example, so as to be electromagnetically coupled in a straight portion Good.

電極パターンlp1、lp2を積層方向に挟むように、電極パターンlp1側の第10層には第1のグランド電極e1が、電極パターンlp2側の第1層には第2のグランド電極e2が配置されている。さらに、積層方向、第1のグランド電極e1と電極パターンlp1との間、および第2のグランド電極e2と電極パターンlp2との間には、それぞれ接地容量の電極パターンcp1、cp2が配置されている。電極パターンcp1はグランド電極e1との間で、電極パターンcp2はグランド電極e1との間で接地容量を構成している。該電極パターンcp1、cp2の配置によって、電極パターンlp1、lp2の少なくとも一部が、それぞれ第1のグランド電極e1、第2のグランド電極e2と直接対向することを回避し、寄生容量が抑制されている。   A first ground electrode e1 is arranged on the tenth layer on the electrode pattern lp1 side and a second ground electrode e2 is arranged on the first layer on the electrode pattern lp2 side so as to sandwich the electrode patterns lp1 and lp2 in the stacking direction. ing. Furthermore, electrode patterns cp1 and cp2 of ground capacitance are arranged in the stacking direction, between the first ground electrode e1 and the electrode pattern lp1, and between the second ground electrode e2 and the electrode pattern lp2, respectively. . The electrode pattern cp1 forms a ground capacitance with the ground electrode e1, and the electrode pattern cp2 forms a ground capacitance with the ground electrode e1. The arrangement of the electrode patterns cp1 and cp2 prevents at least a part of the electrode patterns lp1 and lp2 from directly facing the first ground electrode e1 and the second ground electrode e2, respectively, thereby suppressing parasitic capacitance. Yes.

また、バンドパスフィルタの複数の共振器を構成する各共振線路の電極パターンlp1、lp2および接地容量の電極パターンcp1、cp2が、少なくとも一部同士が積層方向から見て重なる位置に配置され、バンドパスフィルタの占有面積が低減されている。さらに、接地容量の電極パターンcp2を共振線路lp2の上側に、接地容量の電極パターンcp1を共振線路lp1の下側に配置することによって、各共振線路の一端とそれに対応する接地容量との間を接続するスルーホールも共振線路lp1およびlp2の上層側と下層側とに分散して配置される。その結果、スルーホールの配置に必要な面積も小さくすることができる。図2に示す実施形態では、共振線路の電極パターンlp1と接地容量の電極パターンcp1とを接続するスルーホールと、共振線路の電極パターンlp2と接地容量の電極パターンcp2とを接続するスルーホールとが重なるように配置することで、スルーホール配置に必要な面積を特に小さくしている。   In addition, the electrode patterns lp1 and lp2 of the resonance lines constituting the plurality of resonators of the bandpass filter and the electrode patterns cp1 and cp2 of the grounding capacitor are arranged at positions where at least a part thereof overlaps when viewed from the stacking direction. The area occupied by the pass filter is reduced. Furthermore, by arranging the electrode pattern cp2 of the ground capacitance on the upper side of the resonance line lp2 and the electrode pattern cp1 of the ground capacitance on the lower side of the resonance line lp1, a gap between one end of each resonance line and the corresponding ground capacitance is provided. The through holes to be connected are also distributed and arranged on the upper layer side and the lower layer side of the resonance lines lp1 and lp2. As a result, the area necessary for arranging the through holes can be reduced. In the embodiment shown in FIG. 2, a through hole that connects the electrode pattern lp1 of the resonance line and the electrode pattern cp1 of the ground capacitance, and a through hole that connects the electrode pattern lp2 of the resonance line and the electrode pattern cp2 of the ground capacitance are formed. By arranging so as to overlap, the area required for through-hole arrangement is particularly reduced.

図2に示す実施形態では、積層方向において、第1のグランド電極e1と第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1との間隔(以下、間隔d1ともいう)、および第2のグランド電極e2と第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp2との間隔(以下、間隔d2ともいう)が、第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1と、第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp2との間隔(以下、間隔d0ともいう)よりも小さい。これらの間隔に係る構成は図2の構成に限定されるものではないが、所定の幅を持って形成された電極パターンlp1と電極パターンlp2は積層方向に対向するため、電磁気的な結合が強い。そのため、電極パターンlp1と電極パターンlp2とはある程度の間隔をあけることが好ましい。そのため、積層方向の寸法が大きくならないように、間隔d1およびd2を間隔d0よりも小さくすることが好ましい。単純にd1およびd2を小さくすると、電極パターンlp1およびlp2とグランド電極e1およびe2との間で形成される寄生容量が増加してしまうが、図2に示す構成では間に接地容量の電極パターンが配置される構成であるので寄生容量が形成されにくい。したがって、図2に示す実施形態において、間隔d1およびd2を間隔d0よりも小さくする構成が有効となる。   In the embodiment shown in FIG. 2, in the stacking direction, the distance between the first ground electrode e1 and the electrode pattern lp1 constituting the resonance line of the first LC parallel resonant circuit (hereinafter also referred to as the distance d1), and the second The distance between the ground electrode e2 and the electrode pattern lp2 constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit (hereinafter also referred to as the distance d2) is the electrode pattern lp1 constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit And an interval between the electrode pattern lp2 constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit (hereinafter also referred to as an interval d0). Although the configuration related to these intervals is not limited to the configuration shown in FIG. 2, the electrode pattern lp1 and the electrode pattern lp2 formed with a predetermined width are opposed to each other in the stacking direction, so that electromagnetic coupling is strong. . Therefore, it is preferable that the electrode pattern lp1 and the electrode pattern lp2 have a certain distance. Therefore, it is preferable that the distances d1 and d2 be smaller than the distance d0 so that the dimension in the stacking direction does not increase. If d1 and d2 are simply reduced, the parasitic capacitance formed between the electrode patterns lp1 and lp2 and the ground electrodes e1 and e2 increases. However, in the configuration shown in FIG. Because of the arrangement, parasitic capacitance is difficult to form. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, a configuration in which the intervals d1 and d2 are smaller than the interval d0 is effective.

図1に示すように、バンドパスフィルタが備える一方の入出力端子P1と第1のLC並列共振回路の共振線路lp1との間、および他方の入出力端子P2と第2のLC並列共振回路の共振線路lp2との間には、それぞれ入出力容量c1、c2が接続されている。接地容量の電極パターンcp1と共振線路を構成する電極パターンlp1との間の第8層には、該電極パターンc1が形成され、接地容量の電極パターンcp1との間で入出力容量c1を形成している。該電極パターンc1は、スルーホールを介して入出力端子P1と接続されている。一方、接地容量の電極パターンcp2と共振線路を構成する電極パターンlp2との間の第3層には前記電極パターンc2が形成され、接地容量の電極パターンcp2との間で入出力容量c2を形成している。該電極パターンc2は、スルーホールを介して入出力端子P2と接続されている。   As shown in FIG. 1, between one input / output terminal P1 of the bandpass filter and the resonance line lp1 of the first LC parallel resonance circuit, and between the other input / output terminal P2 and the second LC parallel resonance circuit. Input / output capacitors c1 and c2 are respectively connected to the resonance line lp2. The electrode pattern c1 is formed on the eighth layer between the electrode pattern cp1 of the ground capacitor and the electrode pattern lp1 constituting the resonance line, and the input / output capacitor c1 is formed between the electrode pattern cp1 of the ground capacitor. ing. The electrode pattern c1 is connected to the input / output terminal P1 through a through hole. On the other hand, the electrode pattern c2 is formed on the third layer between the electrode pattern cp2 of the ground capacitance and the electrode pattern lp2 constituting the resonance line, and the input / output capacitance c2 is formed between the electrode pattern cp2 of the ground capacitance. is doing. The electrode pattern c2 is connected to the input / output terminal P2 through a through hole.

各入出力容量c1、c2を形成する電極パターンと、第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1、lp2並びに接地容量の電極パターンcp1、cp2とが、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。すなわち、共振線路を構成する電極パターンlp1、lp2、接地容量の電極パターンcp1、cp2および入出力容量の電極パターンc1、c2は、全て、積層方向から見て、少なくとも一部が互いに重なるように配置され、バンドパスフィルタの低占有面積化が図られている。また、入出力容量c1を形成する電極パターンと入出力端子P1とを接続するスルーホールと、入出力容量c2を形成する電極パターンと入出力端子P2とを接続するスルーホールとが重なるように配置することで、スルーホール配置に必要な面積を特に小さくしている。なお、入出力容量に係る構成は図2に示す構成に限らず、その有無も含めて構成を適宜変更することができる。   The electrode patterns that form the input / output capacitors c1 and c2, the electrode patterns lp1 and lp2 that form the resonance lines of the first and second LC parallel resonant circuits, and the electrode patterns cp1 and cp2 of the grounded capacitor are viewed from the stacking direction. It is arranged so that at least some of them overlap each other when viewed. That is, the electrode patterns lp1, lp2, the ground capacitor electrode patterns cp1, cp2 and the input / output capacitor electrode patterns c1, c2 constituting the resonance line are all arranged so that at least a part thereof overlaps each other when viewed from the stacking direction. Thus, the area occupied by the bandpass filter is reduced. The through hole connecting the electrode pattern forming the input / output capacitor c1 and the input / output terminal P1 and the through hole connecting the electrode pattern forming the input / output capacitor c2 and the input / output terminal P2 overlap each other. As a result, the area required for through-hole arrangement is particularly small. Note that the configuration related to the input / output capacity is not limited to the configuration shown in FIG. 2, and the configuration including the presence or absence can be changed as appropriate.

第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1が形成された誘電体層(第7層)と、第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp2が形成された誘電体層(第4層)との間の誘電体層である第6層には、一端が電極パターンlp1に接続された第1の伝送線路を構成する電極パターンle1が形成されている。また、同様に、第4層と第7層との間に位置する、隣接する第5層には、一端が第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp2に接続された第1の伝送線路を構成する電極パターンle2が形成されている。第1の伝送線路le1および第2の伝送線路le2は電極パターンlp1およびlp2よりも短く、屈曲している。第1の伝送線路le1および第2の伝送線路le2の一端側は、電極パターンlp1およびlp2と直交する方向に延設され、他端側は電極パターンlp1およびlp2と平行な方向に延設されている。第1の伝送線路le1および第2の伝送線路le2の他端は、同じビア電極Veを介して接地されている。このようにすることにより共振線路が寄生インダクタンスを介して接地され、バンドパスフィルタの帯域内における挿入損失の平坦度が高まり、帯域幅を広することが可能となる。さらに、寄生インダクタンスも含め、複数の共振線路の電極パターンが同じグランド電極に接続されて接地されるため、インダクタンスのバランスにも優れる。また、第1の伝送線路le1と第1の伝送線路le2は同形状であり、積層方向に重なるように配置してある。かかる伝送線路も含めた、ビア電極Veに接続するまでの、複数の共振線路に係る電極パターンの構成は、第5層の誘電体層を中心として対称的であり、インダクタンスのバランスに特に優れる構成が実現されている。また、面積の大きい容量の電極パターンと面積の小さい共振線路の電極パターンが積層方向に対称的に配置されているため、セラミック積層基板の焼成時に反りも発生しにくい。   A dielectric layer (seventh layer) on which the electrode pattern lp1 constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit was formed, and an electrode pattern lp2 constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit were formed. On the sixth layer, which is a dielectric layer between the dielectric layer (fourth layer), an electrode pattern le1 constituting a first transmission line having one end connected to the electrode pattern lp1 is formed. Similarly, the adjacent fifth layer located between the fourth layer and the seventh layer has one end connected to the electrode pattern lp2 constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit. An electrode pattern le2 constituting one transmission line is formed. The first transmission line le1 and the second transmission line le2 are shorter than the electrode patterns lp1 and lp2, and are bent. One end side of the first transmission line le1 and the second transmission line le2 extends in a direction orthogonal to the electrode patterns lp1 and lp2, and the other end side extends in a direction parallel to the electrode patterns lp1 and lp2. Yes. The other ends of the first transmission line le1 and the second transmission line le2 are grounded through the same via electrode Ve. By doing so, the resonance line is grounded via the parasitic inductance, the flatness of the insertion loss in the band of the band pass filter is increased, and the bandwidth can be widened. Furthermore, since the electrode patterns of a plurality of resonance lines including the parasitic inductance are connected to the same ground electrode and grounded, the inductance balance is excellent. The first transmission line le1 and the first transmission line le2 have the same shape and are arranged so as to overlap in the stacking direction. The configuration of the electrode pattern related to the plurality of resonant lines up to the connection to the via electrode Ve, including the transmission line, is symmetric about the fifth dielectric layer, and is particularly excellent in the balance of inductance. Is realized. In addition, since the electrode pattern having a large capacity and the electrode pattern of the resonance line having a small area are arranged symmetrically in the stacking direction, warpage is unlikely to occur during firing of the ceramic multilayer substrate.

共振線路を寄生インダクタンスを介して接地する構成は図2に示す構成に限定されるものではない。例えば、第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1の一端と、第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp2の一端とがビア電極で接続され、第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1が形成された誘電体層と、第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp2が形成された誘電体層とは異なる誘電体層に伝送線路を形成し、該伝送線路を介して前記ビア電極が接地される構成を用いることもできる。   The configuration for grounding the resonant line via the parasitic inductance is not limited to the configuration shown in FIG. For example, one end of the electrode pattern lp1 constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit and one end of the electrode pattern lp2 constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit are connected by the via electrode. The dielectric layer formed with the electrode pattern lp1 constituting the resonance line of the LC parallel resonance circuit of the second LC is different from the dielectric layer formed with the electrode pattern lp2 constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit. A configuration in which a transmission line is formed in the body layer and the via electrode is grounded through the transmission line can also be used.

図3に本実施形態によるバンドパスフィルタの通過特性を評価した結果を示す。通過帯域両側で大きな減衰量が得られておりバンドパスフィルタとしての優れた特性を示している。また、バンドパスフィルタの占有面積は、共振線路の電極パターンを一つの誘電体層に並設した従来の構成に比べて、50%程度低減することができた。   FIG. 3 shows the results of evaluating the pass characteristics of the bandpass filter according to the present embodiment. A large amount of attenuation is obtained on both sides of the passband, indicating excellent characteristics as a bandpass filter. Further, the occupied area of the band pass filter can be reduced by about 50% compared to the conventional configuration in which the electrode pattern of the resonant line is arranged in parallel on one dielectric layer.

本願発明に係るバンドパスフィルタは図1に示されたバンドパスフィルタに限定されるものではない。例えば、図1に示した二段の共振器にさらに共振器を付加して3つ以上の共振器でバンドパスフィルタを構成しても良い。本願発明に係るバンドパスフィルタの他の実施形態の等価回路を図4に示す。図4に示すバンドパスフィルタは、3本の共振線路lpa1〜3が電磁結合する積層型のバンドパスフィルタである。lp1とcp1、lp2とcp2、lp3とcp3は、それぞれLC並列共振回路を構成している。lp1とcp1で構成された第1の共振回路と、lp2とcp2で構成された第2の共振回路との間に、lp3とcp3で構成された第3の共振回路を備える点が図1に示す実施形態と異なる。   The bandpass filter according to the present invention is not limited to the bandpass filter shown in FIG. For example, a bandpass filter may be configured with three or more resonators by further adding a resonator to the two-stage resonator shown in FIG. FIG. 4 shows an equivalent circuit of another embodiment of the bandpass filter according to the present invention. The bandpass filter shown in FIG. 4 is a stacked bandpass filter in which three resonance lines lpa1 to 3pa are electromagnetically coupled. lp1 and cp1, lp2 and cp2, and lp3 and cp3 constitute an LC parallel resonance circuit, respectively. FIG. 1 shows that a third resonance circuit composed of lp3 and cp3 is provided between a first resonance circuit composed of lp1 and cp1 and a second resonance circuit composed of lp2 and cp2. Different from the embodiment shown.

図5は図4に示した他の実施形態における積層構造の分解斜視図である。第3のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp3が第7層に、接地容量の電極パターンcp3が第13層に形成されている。接地容量の電極パターンcp3は、積層方向に第2のグランド電極e2および第3のグランド電極e3に挟まれており接地容量を形成している。伝送線路le2を形成した誘電体層と、伝送線路le1を形成した誘電体層との間に、伝送線路le3を形成した誘電体層と共振線路を構成する電極パターンlp3を形成した誘電体層が挿入されている点、接地容量の電極パターンcp1が形成された誘電体層と、第1のグランド電極e1が形成された誘電体層との間に、第3のグランド電極e3が形成された誘電体層と接地容量の電極パターンcp3が形成されている点が図2に示した実施形態と異なる。その他の点については図2に示した実施形態と同様につき、説明は略する。   FIG. 5 is an exploded perspective view of a laminated structure according to another embodiment shown in FIG. The electrode pattern lp3 constituting the resonance line of the third LC parallel resonance circuit is formed on the seventh layer, and the electrode pattern cp3 of the ground capacitance is formed on the thirteenth layer. The electrode pattern cp3 of the ground capacitance is sandwiched between the second ground electrode e2 and the third ground electrode e3 in the stacking direction to form a ground capacitance. Between the dielectric layer in which the transmission line le2 is formed and the dielectric layer in which the transmission line le1 is formed, a dielectric layer in which the dielectric layer in which the transmission line le3 is formed and the electrode pattern lp3 that forms the resonance line is formed. The dielectric in which the third ground electrode e3 is formed between the inserted point, the dielectric layer in which the electrode pattern cp1 of the ground capacitance is formed, and the dielectric layer in which the first ground electrode e1 is formed The embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 2 in that the electrode pattern cp3 of the body layer and the ground capacitance is formed. The other points are the same as in the embodiment shown in FIG.

第1〜第3のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1〜lp3は、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。また、容量の電極パターンは、積層方向において、LC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンlp1〜3の両側に配置されている。接地容量の電極パターンcp3は、積層方向から見て少なくとも一部が共振線路を構成する電極パターンlp1〜lp3と重なるように配置されている。なお、第3の伝送線路le3の一端側は、電極パターンlp3と直交する方向に延設され、他端側は電極パターンlp3と平行な方向に延設されている。第3の伝送線路le3の他端は、第1および第2の伝送線路le1、2と同じビア電極Veを介して接地されている。図4に示す構成によって、共振回路を付加した場合においても、バンドパスフィルタの占有面積を小さく抑えることができる。   The electrode patterns lp1 to lp3 constituting the resonance lines of the first to third LC parallel resonance circuits are arranged so that at least parts thereof overlap each other when viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other. Further, the electrode patterns of the capacitors are arranged on both sides of the electrode patterns lp1 to 3 constituting the resonance line of the LC parallel resonance circuit in the stacking direction. The electrode pattern cp3 of the ground capacitance is arranged so that at least a part thereof overlaps with the electrode patterns lp1 to lp3 constituting the resonance line when viewed from the stacking direction. Note that one end side of the third transmission line le3 extends in a direction orthogonal to the electrode pattern lp3, and the other end side extends in a direction parallel to the electrode pattern lp3. The other end of the third transmission line le3 is grounded through the same via electrode Ve as the first and second transmission lines le1 and 2. With the configuration shown in FIG. 4, even when a resonance circuit is added, the occupied area of the bandpass filter can be kept small.

本発明に係るバンドパスフィルタは、バンドパスフィルタ単体として構成してもよいが、バンドパスフィルタが必要な高周波回路に使用してもよい。例えば、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された半導体素子やインダクタなどの素子とを具備し、通信装置に用いられる高周波回路を有する高周波部品において、前記高周波回路が有するバンドパスフィルタとして本発明に係るバンドパスフィルタを用いる。   The band-pass filter according to the present invention may be configured as a single band-pass filter, but may be used in a high-frequency circuit that requires a band-pass filter. For example, a high-frequency circuit having a high-frequency circuit that is used in a communication device, including a stacked body in which electrode patterns are formed on a plurality of dielectric layers, and elements such as semiconductor elements and inductors mounted on the surface of the stacked body. In the component, the band-pass filter according to the present invention is used as a band-pass filter included in the high-frequency circuit.

高周波部品としては、例えば、無線LANなどの無線通信の送受信を切り換えるアンテナスイッチモジュールや、アンテナスイッチモジュールと高周波増幅器モジュールを一体化した複合モジュールなどが挙げられる。かかる高周波部品は、例えば、アンテナと接続する少なくとも一つのアンテナ端子と、送信信号が入力される少なくとも一つの送信端子と、受信信号が出力される少なくとも一つの受信端子と、前記アンテナ端子と、前記送信端子又は前記受信端子との接続を切り換える少なくとも一つのスイッチ回路とを有する。図6には高周波部品を構成する高周波回路の一例として無線LAN用のフロントエンドモジュールの等価回路を示す。図6に示すフロントエンドモジュールは、アンテナと接続するアンテナ端子Antと、2.4GHz帯の送信信号が入力される送信端子Tx_2.4Gと、5GHz帯の送信信号が入力される送信端子Tx_5Gと、2.4GHz帯の受信信号が出力される受信端子Rx_2.4Gと、5GHz帯の受信信号が出力される受信端子Rx_5Gと、アンテナ端子Antと送信端子Tx_2.4G、Tx_5G又は受信端子Rx_2.4G、Rx_5Gとの接続を切り換えるスイッチ回路SPDTとを有する。スイッチ回路SPDTの共通端子にはアンテナ端子Antが接続され、二つの切り換え端子には、送信側の分波回路DIP1および受信側の分波回路DIP2がそれぞれ接続されている。送信側の分波回路DIP1と送信端子Tx_2.4Gとの間には2.4GHz帯の送信信号を増幅する高周波増幅回路PA1が接続され、送信側の分波回路DIP1と送信端子Tx_5Gとの間には5GHz帯の送信信号を増幅する高周波増幅回路PA2が接続されている。高周波増幅回路PA1、2の入力側にはバンドパスフィルタBPF1、BPF2がそれぞれ接続され、出力側にはローパスフィルタLPF1、LPF2がそれぞれ接続されている。一方、受信側の分波回路DIP2と受信端子Rx_2.4Gとの間には2.4GHz帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器回路LNA1が接続され、受信側の分波回路DIP2と受信端子Rx_5Gとの間には5GHz帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器回路LNA2が接続されている。低雑音増幅器回路LNA1、2の出力側にはバンドパスフィルタBPF3、BPF4がそれぞれ接続されている。これらのバンドパスフィルタに本発明に係るバンドパスフィルタを用いればよい。スイッチ回路SPDT、高周波増幅回路PA1、PA2、低雑音増幅器回路LNA1、LNA2のICチップは積層基板上に搭載する。   Examples of the high-frequency component include an antenna switch module that switches between transmission and reception of wireless communication such as a wireless LAN, and a composite module in which the antenna switch module and the high-frequency amplifier module are integrated. Such high-frequency components include, for example, at least one antenna terminal connected to an antenna, at least one transmission terminal to which a transmission signal is input, at least one reception terminal from which a reception signal is output, the antenna terminal, And at least one switch circuit for switching connection with the transmission terminal or the reception terminal. FIG. 6 shows an equivalent circuit of a wireless LAN front-end module as an example of a high-frequency circuit constituting a high-frequency component. The front end module shown in FIG. 6 includes an antenna terminal Ant connected to an antenna, a transmission terminal Tx_2.4G to which a 2.4 GHz band transmission signal is input, a transmission terminal Tx_5G to which a 5 GHz band transmission signal is input, A reception terminal Rx_2.4G from which a reception signal of 2.4 GHz band is output, a reception terminal Rx_5G from which a reception signal of 5 GHz band is output, an antenna terminal Ant and transmission terminals Tx_2.4G, Tx_5G or a reception terminal Rx_2.4G, And a switch circuit SPDT for switching connection to Rx_5G. An antenna terminal Ant is connected to the common terminal of the switch circuit SPDT, and a transmission-side branching circuit DIP1 and a reception-side branching circuit DIP2 are connected to the two switching terminals, respectively. A high-frequency amplifier circuit PA1 for amplifying a 2.4 GHz band transmission signal is connected between the transmission-side branching circuit DIP1 and the transmission terminal Tx_2.4G, and between the transmission-side branching circuit DIP1 and the transmission terminal Tx_5G Is connected to a high frequency amplifier circuit PA2 for amplifying a transmission signal of 5 GHz band. Band-pass filters BPF1 and BPF2 are connected to the input sides of the high-frequency amplifier circuits PA1 and PA2, respectively, and low-pass filters LPF1 and LPF2 are connected to the output side. On the other hand, a low noise amplifier circuit LNA1 for amplifying a 2.4 GHz band received signal is connected between the receiving side demultiplexing circuit DIP2 and the receiving terminal Rx_2.4G, and the receiving side demultiplexing circuit DIP2 and the receiving terminal Rx_5G are connected. Is connected to a low noise amplifier circuit LNA2 for amplifying a received signal of 5 GHz band. Bandpass filters BPF3 and BPF4 are connected to the output sides of the low noise amplifier circuits LNA1 and LNA2, respectively. The bandpass filter according to the present invention may be used for these bandpass filters. The IC chips of the switch circuit SPDT, the high frequency amplifier circuits PA1 and PA2, and the low noise amplifier circuits LNA1 and LNA2 are mounted on a laminated substrate.

図2に示すような導体パターンをセラミック積層基板に構成したバンドパスフィルタは、例えば1000℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)からなり、厚さが10μm〜200μmのグリーンシートに、低抵抗率のAgやCu等の導電ペーストを印刷して所定の電極パターンを形成し、複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することにより製造することが出来る。
前記誘電体材料としては、例えばAl、Si、Srを主成分として、Ti、Bi、Cu、Mn、Na、Kを副成分とする材料や、Al、Si、Srを主成分としてCa、Pb、Na、Kを副成分とする材料や、Al、Mg、Si、Gdを含む材料や、Al、Si、Zr、Mgを含む材料が用いられ、誘電率は5〜15程度の材料を用いればよい。なお、積層基板を構成する誘電体層には、セラミック誘電体材料の他に、樹脂材料や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いることも可能である。また、前記セラミック積層基板をHTCC(高温同時焼成セラミック)技術を用いて作製してもよい。すなわち、Alを主体とする誘電体材料と、タングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体を用いてセラミック積層基板を構成しても良い。セラミック積層基板でバンドパスフィルタを構成する場合は、各層には、インダクタンス素子用、容量素子用、配線用、及びグランド電極用のパターン電極が適宜構成されて、層間にはビア導体が形成されて、所望の回路が構成される。
A band-pass filter in which a conductor pattern as shown in FIG. 2 is formed on a ceramic multilayer substrate is made of a ceramic dielectric material LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) that can be sintered at a low temperature of 1000 ° C. or less, for example, and has a thickness of Manufactured by printing a conductive paste such as Ag or Cu having a low resistivity on a green sheet of 10 μm to 200 μm to form a predetermined electrode pattern, laminating a plurality of green sheets appropriately, and sintering. I can do it.
As the dielectric material, for example, Al, Si, Sr as a main component, Ti, Bi, Cu, Mn, Na, K as a minor component, Al, Si, Sr as a main component, Ca, Pb, A material containing Na and K as subcomponents, a material containing Al, Mg, Si, and Gd, and a material containing Al, Si, Zr, and Mg are used, and a material having a dielectric constant of about 5 to 15 may be used. . In addition to the ceramic dielectric material, a composite material formed by mixing a resin material or a resin and ceramic dielectric powder can be used for the dielectric layer constituting the laminated substrate. Further, the ceramic laminated substrate may be manufactured using HTCC (high temperature co-fired ceramic) technology. That is, the ceramic laminated substrate may be configured using a dielectric material mainly composed of Al 2 O 3 and a metal conductor that can be sintered at a high temperature such as tungsten or molybdenum. When a band-pass filter is configured with a ceramic multilayer substrate, pattern electrodes for inductance elements, capacitive elements, wiring, and ground electrodes are appropriately configured in each layer, and via conductors are formed between the layers. A desired circuit is configured.

本発明のバンドパスフィルタは高周波スイッチモジュールだけではなく、他の高周波部品にも広く適用可能である。また、本発明のバンドパスフィルタおよびそれを用いた高周波部品は、各種通信装置にも展開することが可能である。特に高周波を扱う、携帯電話機、Bluetooth(登録商標)通信機器、無線LAN通信機器(802.11a/b/g/n)、WIMAX(802.16e)、IEEE802.20(I-burst)などにも応用することが可能である。例えば、2.4GHz帯無線LAN(IEEE802.11bおよび/あるいはIEEE802.11g)と5GHz帯無線LAN(IEEE802.11a)の2つの通信システムを共用可能な高周波フロントエンドモジュールあるいはIEEE802.11nの規格に対応可能な高周波フロントエンドモジュールとなし、これを備えた小型のマルチバンド通信装置を実現することが出来る。通信システムは上記した周波数帯域や通信規格に限るものではなく各種通信システムに利用可能である。また、2つの通信システムだけではなく、例えば分波回路を更に多段に分岐する態様をとることにより、より多数の通信システムに対応可能となる。マルチバンド通信装置としては、例えば携帯電話に代表される無線通信機器、パーソナルコンピュータ(PC)、プリンタやハードディスク、ブロードバンドルータ等のPCの周辺機器、FAX、冷蔵庫、標準テレビ(SDTV)、高品位テレビ(HDTV)、カメラ、ビデオ、等の家庭内電子機器などに展開が出来る。   The bandpass filter of the present invention can be widely applied not only to the high frequency switch module but also to other high frequency components. Further, the bandpass filter of the present invention and the high-frequency component using the same can be applied to various communication devices. Especially applicable to mobile phones, Bluetooth (registered trademark) communication devices, wireless LAN communication devices (802.11a / b / g / n), WIMAX (802.16e), IEEE802.20 (I-burst), etc. that handle high frequencies. It is possible. For example, it supports a high-frequency front-end module or IEEE 802.11n standard that can share two communication systems of 2.4 GHz band wireless LAN (IEEE 802.11b and / or IEEE 802.11g) and 5 GHz band wireless LAN (IEEE 802.11a). It is possible to realize a small-sized multiband communication device equipped with such a high-frequency front-end module. The communication system is not limited to the frequency band and communication standard described above, and can be used for various communication systems. In addition to the two communication systems, for example, by adopting a mode in which the branching circuit is further branched in multiple stages, it is possible to cope with a larger number of communication systems. Examples of multiband communication devices include wireless communication devices typified by mobile phones, personal computers (PCs), PC peripherals such as printers and hard disks, broadband routers, fax machines, refrigerators, standard televisions (SDTV), and high-definition televisions. (HDTV), camera, video, etc. can be deployed in home electronic devices.

本発明に係るバンドパスフィルタの実施形態を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram showing an embodiment of a band pass filter concerning the present invention. 本発明に係るバンドパスフィルタの実施形態における積層図である。It is a lamination figure in an embodiment of a band pass filter concerning the present invention. 本発明に係るバンドパスフィルタの実施形態の減衰特性図である。It is an attenuation characteristic figure of an embodiment of a band pass filter concerning the present invention. 本発明に係るバンドパスフィルタの他の実施形態を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit schematic which shows other embodiment of the band pass filter which concerns on this invention. 本発明に係るバンドパスフィルタの他の実施形態における積層図である。It is a lamination figure in other embodiments of the band pass filter concerning the present invention. 本発明に係る高周波部品の実施形態の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of an embodiment of a high-frequency component according to the present invention. 従来のバンドパスフィルタの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of a conventional bandpass filter. 従来の積層型バンドパスフィルタにおける各層の電極パターン図である。It is an electrode pattern figure of each layer in the conventional lamination type band pass filter. 従来の積層型バンドパスフィルタにおける各層の電極パターン図である。It is an electrode pattern figure of each layer in the conventional lamination type band pass filter.

符号の説明Explanation of symbols

lp1〜3:共振線路
le1〜3:伝送線路
cp1〜cp3、c1、c2:容量電極
P1、P2:入出力端子
lp1-3: resonant lines le1-3: transmission lines cp1-cp3, c1, c2: capacitive electrodes P1, P2: input / output terminals

Claims (7)

複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、共振線路と接地容量を用いて構成された第1および第2のLC並列共振回路が形成されたバンドパスフィルタであって、
前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンおよび接地容量を構成する電極パターンが、それぞれ異なる誘電体層に形成されており、
前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンは、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置され、
前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンを積層方向に挟むように、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第1のグランド電極が、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第2のグランド電極が配置されており、
積層方向、前記第1のグランド電極と前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間、および前記第2のグランド電極と前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間に、前記接地容量の電極パターンが配置されていることを特徴とするバンドパスフィルタ。
A bandpass filter in which first and second LC parallel resonant circuits configured using a resonant line and a grounded capacitor are formed inside a multilayer body formed by laminating a plurality of dielectric layers,
The electrode pattern constituting the resonant line of the first and second LC parallel resonant circuits and the electrode pattern constituting the grounded capacitor are formed in different dielectric layers, respectively.
The electrode patterns constituting the resonance lines of the first and second LC parallel resonance circuits are arranged so that at least a part thereof overlaps each other when viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other,
A first ground is provided on the side of the electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit so that the electrode pattern constituting the resonance line of the first and second LC parallel resonance circuit is sandwiched in the stacking direction. A second ground electrode is disposed on the electrode pattern side where the electrode forms the resonance line of the second LC parallel resonance circuit,
The stacking direction, between the first ground electrode and the electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit, and between the second ground electrode and the resonance line of the second LC parallel resonance circuit A band-pass filter, wherein an electrode pattern of the grounded capacitance is disposed between the electrode pattern to be configured.
前記バンドパスフィルタが備える一方の入出力端子と前記第1のLC並列共振回路の共振線路との間、および前記バンドパスフィルタが備える他方の入出力端子と前記第2のLC並列共振回路の共振線路との間には、それぞれ入出力容量が接続され、
前記各入出力容量を形成する電極パターンと、前記第1および第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン並びに前記接地容量の電極パターンとが、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のバンドパスフィルタ。
Resonance between one input / output terminal provided in the band-pass filter and the resonance line of the first LC parallel resonant circuit, and resonance between the other input / output terminal provided in the band-pass filter and the second LC parallel resonant circuit. Input / output capacitors are connected to the tracks,
The electrode patterns forming the input / output capacitors, the electrode patterns constituting the resonance lines of the first and second LC parallel resonance circuits, and the electrode patterns of the ground capacitors are at least partially viewed from the stacking direction. The band-pass filter according to claim 1, wherein the band-pass filters are arranged so as to overlap each other.
積層方向において、前記第1のグランド電極と前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔、および前記第2のグランド電極と前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔が、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンと、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔よりも小さいことを特徴とする請求項1または2に記載のバンドパスフィルタ。   In the stacking direction, the distance between the first ground electrode and the electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit, and the resonance line of the second ground electrode and the second LC parallel resonance circuit Is smaller than the distance between the electrode pattern constituting the resonant line of the first LC parallel resonant circuit and the electrode pattern constituting the resonant line of the second LC parallel resonant circuit. The band-pass filter according to claim 1 or 2, wherein 一端が前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第1の伝送線路と、
一端が前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第2の伝送線路を有し、
前記第1および第2の伝送線路は、前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層との間の誘電体層に形成され、
前記第1および第2の伝送線路の他端は、同じビア電極を介して接地されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
A first transmission line having one end connected to an electrode pattern constituting a resonance line of the first LC parallel resonance circuit;
A second transmission line connected at one end to an electrode pattern constituting a resonance line of the second LC parallel resonance circuit;
The first and second transmission lines constitute a dielectric layer on which an electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit is formed, and a resonance line of the second LC parallel resonance circuit. Formed on the dielectric layer between the dielectric layer on which the electrode pattern is formed,
The band-pass filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the other ends of the first and second transmission lines are grounded through the same via electrode.
前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端と、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端とがビア電極で接続され、
前記第1のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第2のLC並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層とは異なる誘電体層に形成された伝送線路を介して前記ビア電極が接地されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
One end of the electrode pattern constituting the resonance line of the first LC parallel resonance circuit and one end of the electrode pattern constituting the resonance line of the second LC parallel resonance circuit are connected by a via electrode,
A dielectric layer on which an electrode pattern constituting a resonance line of the first LC parallel resonance circuit is formed, and a dielectric layer on which an electrode pattern constituting a resonance line of the second LC parallel resonance circuit is formed The band pass filter according to any one of claims 1 to 3, wherein the via electrode is grounded via a transmission line formed in a different dielectric layer.
通信装置に用いられる高周波回路を、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子とを用いて構成した高周波部品であって、
前記高周波回路はバンドパスフィルタを有し、
前記バンドパスフィルタとして請求項1〜5のいずれかに記載のバンドパスフィルタを用いたことを特徴とする高周波部品。
A high frequency circuit used in a communication device is a high frequency component configured by using a laminate in which electrode patterns are formed on a plurality of dielectric layers, and an element mounted on the surface of the laminate,
The high-frequency circuit has a band-pass filter;
A high-frequency component using the band-pass filter according to claim 1 as the band-pass filter.
請求項6に記載の高周波部品を用いた通信装置。   A communication device using the high-frequency component according to claim 6.
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