CN101065879B - 无源部件 - Google Patents
无源部件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101065879B CN101065879B CN2005800404485A CN200580040448A CN101065879B CN 101065879 B CN101065879 B CN 101065879B CN 2005800404485 A CN2005800404485 A CN 2005800404485A CN 200580040448 A CN200580040448 A CN 200580040448A CN 101065879 B CN101065879 B CN 101065879B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electrode
- ground electrode
- resonator
- hole
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 74
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 84
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 65
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 23
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 20
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/203—Strip line filters
- H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
- H01P1/20336—Comb or interdigital filters
- H01P1/20345—Multilayer filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
一种电介质衬底(12)，包括形成于该电介质衬底(12)内的滤波器单元(20)、不平衡/平衡转换单元(22)和将所述滤波器单元(20)电连接至所述不平衡/平衡转换单元(22)的连接单元(24)。第一谐振器(26)具有形成于第四电介质层(S4)的主表面上的电极(36)和穿透第一到第三电介质层(S1到S3)并将所述电极(36)连接至地电极(18)的通孔(38)。第二谐振器(28)具有形成于第四电介质层(S4)的主表面上的电极(42)和穿透第一到第三电介质层(S1到S3)并将所述电极(42)连接至地电极(18)的通孔(44)。
Description
技术领域
本发明涉及一种包括层压电介质滤波器的无源部件，其用于微波波段处于几百MHz到几GHz的范围内的谐振电路，更具体而言，涉及一种通过设计取得了改善的电特性和小尺寸的无源部件。
背景技术
近年来，无线电通信系统采用了很多集成电路(IC)来实现不平衡信号的输出。在这样的无线电通信系统中，由IC输出的不平衡信号通过滤波器，通过不平衡-平衡转换器(巴伦电路，balun)将通过滤波器的不平衡信号转化为平衡信号。因此，降低了无线电通信系统中采用的无源部件的数量和尺寸，由此降低了无线电通信系统的尺寸，简化了无线电通信系统。
此前，有人提出了这样的尝试：(1)将滤波器和巴伦电路以集成的方式形成于电介质衬底内，或者(2)将λ/4谐振器和λ/2谐振器以集成的方式形成于电介质衬底内，或者(3)将接近巴伦电路采用的频带的频率设为用于有效衰减通带之外的信号的衰减极点，希望藉此降低无线电通信系统的尺寸，简化无线电通信系统(例如，参见专利文献1)。
根据简化无线电通信系统并降低其尺寸的另一种尝试，通过形成于包括多个层压电介质层的电介质衬底内的通孔提供谐振器，所述通孔沿所述电介质层的层压方向延伸(例如，参见专利文献2到6)。
专利文献1：日本专利公开物No.2003-87008；
专利文献2：日本专利公开物No.7-142914；
专利文献3：日本专利公开物No.8-335803；
专利文献4：日本专利公开物No.9-35936；
专利文献5：日本专利公开物No.10-28006；及
专利文献6：日本专利公开物No.2000-165171。
发明内容
但是，上述尝试面临下述问题：
根据尝试(1)，由于滤波器和巴伦电路以集成的方式形成于电介质衬底内，因此滤波器的电介质部分的体积小，尤其是其垂直厚度小。因此，由电介质衬底中的电极导致的导体损耗大，其倾向于降低滤波器的带状线谐振器的Q值，从而增大无源部件的损耗。
具体而言，如果滤波器的谐振器由设置于电介质衬底的表面上的地电极和平行于所述地电极设置的平面谐振电极构成，那么由于滤波器和巴伦电路以集成的方式相互结合，那么所述谐振电极和所述地电极将处于彼此靠近的位置，从而产生降低谐振器Q值的大杂散电容。
随着电介质衬底的尺寸的减小，谐振电极的长度也减小。为了使谐振电极具有特定长度，谐振电极可以具有折叠结构。但是，折叠式谐振电极提高了导体损耗，从而进一步降低了谐振器的Q值。
根据尝试(2)，由于采用了λ/2谐振器，因而无源部件的尺寸易于变大。
根据尝试(3)，如果用于衰减信号的频带宽，那么需要形成很多衰减极点，因而难以取得预期的衰减水平。
在具有通过通孔提供的谐振器的无源部件中，通孔沿电介质层的层压方向延伸。如果采用所述通孔构建λ/2谐振器，那么所述无源部件很可能沿电介质层的层压方向具有增大的尺寸。
因此，尝试(2)和(3)的问题在于，它们不能满足市场上对较小尺寸的无源部件的需求，因为滤波器和巴伦电路的集成组合将进一步增加无源部件的尺寸。
本发明是在考虑上述问题的背景下得到的。本发明的目的在于提供一种无源部件，其即使在尺寸小的情况下仍具有提高的电特性，尤其是高Q值，并且引起的损耗小。
根据本发明的无源部件在其上设置了地电极的电介质衬底内具有滤波器、不平衡到平衡转换器以及将所述滤波器和所述不平衡到平衡转换器电互连的连接器，其中，所述滤波器具有至少一个谐振器，所述谐振器具有一端连接至所述地电极的通孔。
由于所述通孔连接至所述地电极，因而在所述通孔与所述地电极之间不产生杂散电容。此外，由于所述通孔能够具有比平面电极大的截面面积，因而其引起的导体损耗相应较小，结果得到更高的谐振器Q值。没有必要增大滤波器中包含的介电材料的厚度。因此，能够使无源部件的尺寸更小，在该无源部件中滤波器与不平衡到平衡转换器以集成的方式相互结合。
根据本发明的无源部件在电介质衬底内具有滤波器、不平衡到平衡转换器以及将所述滤波器和所述不平衡到平衡转换器电互连的连接器，其中，所述滤波器设置于所述电介质衬底的上部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的下部，或者所述滤波器设置于所述电介质衬底的下部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的上部，第一地电极设置于所述电介质衬底的上表面或下表面上，靠近所述滤波器，第二地电极设置于所述电介质衬底的另一表面上，靠近所述不平衡到平衡转换器，在所述滤波器与所述不平衡到平衡转换器之间设置层间地电极，所述滤波器具有至少一个谐振器，并且所述谐振器具有一端连接至第一地电极的通孔和连接至所述通孔的另一端的电极，所述电极从所述层间地电极跨越介电材料设置。
所述谐振器是具有连接至所述第一地电极的通孔的1/4波长谐振器。所述谐振器设置于第一地电极和第二地电极之间，并垂直于这些地电极延伸。所述谐振器连接至所述第一地电极的一端起着短路端的作用。以面对所述层间地电极的关系设置的所述第一电极的面对所述层间地电极的部分起着开口端(open end)的作用。换言之，提供了所述谐振器的短路端的所述地电极与面对所述谐振器的开口端的地电极互不相同。
根据本发明，由于所述谐振器具有连接至所述第一地电极的通孔，因而导体损耗小，并且谐振器Q值大。因此，能够使无源部件的尺寸更小，在该无源部件中滤波器与不平衡到平衡转换器以集成的方式相互结合。此外，由于谐振器的电极与层间地电极以彼此面对的关系设置，并在其间插置介电材料，因而在GND(地)与谐振器之间提供了电容。将提供滤波器的地电极和在滤波器与转换器之间提供隔离的层间地电极设为公共电极，从而将设置于电介质衬底内的电极有效地放置在适当的位置。
所述连接器可以具有电连接到所述谐振器的电极并延伸穿过层间地电极的通孔，所述通孔的一端连接至所述不平衡到平衡转换器。或者，所述连接器可以具有从所述谐振器的所述电极跨越介电材料设置的电容性电极和连接至所述电容性电极并延伸穿过层间地电极的通孔，所述通孔的一端连接至所述不平衡到平衡转换器。
根据本发明的无源部件在电介质衬底内具有滤波器、不平衡到平衡转换器以及将所述滤波器和所述不平衡到平衡转换器电互连的连接器，其中，所述滤波器设置于所述电介质衬底的上部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的下部，或者所述滤波器设置于所述电介质衬底的下部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的上部，第一地电极设置于所述电介质衬底的上表面或下表面上，靠近所述滤波器，所述第二地电极设置于所述电介质衬底的另一表面上，靠近所述不平衡到平衡转换器，在所述滤波器与所述不平衡到平衡转换器之间设置层间地电极，所述滤波器具有至少一个谐振器，并且所述谐振器具有第一通孔、连接至所述第一通孔的一端并且以与所述层间地电极面对的关系设置的第一电极、连接至所述第一通孔的另一端并且从所述第一地电极跨越介电材料设置的第二电极、和第二通孔，所述第二通孔的一端连接至所述第二电极且另一端连接至所述层间地电极。
所述谐振器是具有第一和第二通孔的1/4波长谐振器。所述谐振器设置于所述第一地电极和所述第二地电极之间，并垂直于这些地电极延伸。所述谐振器具有折叠结构。所述谐振器的连接至所述层间地电极的一端起着短路端的作用，以与所述层间地电极面对的关系设置的所述第一电极的面对所述层间地电极的部分起着开口端的作用。换言之，提供了所述谐振器的短路端的所述地电极与面对所述谐振器的开口端的地电极彼此相同(层间地电极)。
由于所述谐振器具有第一通孔和第二通孔，因而导体损耗小，谐振器Q值大。因此，能够使无源部件的尺寸更小，在该无源部件中滤波器与不平衡到平衡转换器以集成的方式相互结合。此外，由于谐振器的所述第一电极与层间地电极以彼此面对的关系设置，并在其间插置介电材料，因而在GND(地)与谐振器之间提供了电容。将提供滤波器的地电极和在滤波器与转换器之间提供隔离的层间地电极设为公共电极，从而将设置于电介质衬底内的各个电极有效地放置在适当的位置。
由于所述谐振器具有由第一和第二通孔提供的折叠结构，因而获得了充分降低谐振频率所需的谐振器长度，即使无源部件具有小尺寸。
根据本发明，所述连接器可以包括电连接到所述谐振器的第一电极并延伸穿过层间地电极的通孔，所述通孔的一端连接至所述不平衡到平衡转换器。或者，所述连接器可以包括从所述谐振器的所述第一电极跨越介电材料设置的电容性电极、和连接至所述电容性电极并延伸穿过层间地电极的通孔，所述通孔的一端连接至所述不平衡到平衡转换器。
根据本发明的无源部件在电介质衬底内具有滤波器、不平衡到平衡转换器以及将所述滤波器和所述不平衡到平衡转换器电互连的连接器，其中，所述滤波器设置于所述电介质衬底的左部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的右部，或者所述滤波器设置于所述电介质衬底的右部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的左部，在所述电介质衬底的上部中设置第一地电极，在所述电介质衬底的下部中设置第二地电极，所述滤波器具有至少一个谐振器，并且所述谐振器具有一端连接至所述第一地电极的通孔、和连接至所述通孔的另一端的电极，所述电极从所述第二地电极跨越介电材料设置。
所述谐振器设置于所述第一地电极和所述第二地电极之间，并垂直于这些地电极延伸。所述谐振器的连接至所述第一地电极的一端起着短路端的作用。面对所述第二地电极的所述电极的面对所述层间地电极的部分起着开口端的作用。换言之，提供了所述谐振器的短路端的所述地电极与面对所述谐振器的开口端的地电极互不相同。
因此，能够使无源部件的尺寸更小，在该无源部件中滤波器与不平衡到平衡转换器以集成的方式相互结合。
根据本发明，具体而言，由于滤波器设置于所述电介质衬底的左部或右部中，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的右部或左部中，因而包含在所述滤波器内的介电材料能够具有足够的厚度，以实现更高的谐振器Q值。
根据本发明，所述连接器可以包括连接电极，其一端电连接到所述谐振器的所述电极且另一端连接至所述不平衡到平衡转换器，其中，可以在所述连接电极和所述不平衡到平衡转换器之间设置层间地电极。或者，所述连接器可以包括从所述谐振器的所述电极跨越介电材料设置的电容性电极、和连接电极，所述连接电极的一端连接至所述电容性电极且另一端连接至所述不平衡到平衡转换器，其中，可以在所述连接电极和所述不平衡到平衡转换器之间设置层间地电极。
根据本发明的无源部件在电介质衬底内具有滤波器、不平衡到平衡转换器以及将所述滤波器和所述不平衡到平衡转换器电互连的连接器，其中，所述滤波器设置于所述电介质衬底的左部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的右部，或者所述滤波器设置于所述电介质衬底的右部，所述不平衡到平衡转换器设置于所述电介质衬底的左部，在所述电介质衬底的上部设置第一地电极，在所述电介质衬底的下部设置第二地电极，并且所述谐振器具有通孔、连接至所述通孔的一端并且以面对所述第二地电极的关系设置的第一电极、连接至所述通孔的另一端并且从所述第一地电极跨越介电材料设置的第二电极、和第二通孔，所述第二通孔的一端连接至所述第二电极且另一端连接至所述第二地电极。
所述谐振器设置于所述第一地电极和所述第二地电极之间，并垂直于这些地电极延伸。所述谐振器具有折叠结构。所述谐振器的连接至所述第二地电极的一端起着短路端的作用，以面对所述第二地电极的关系设置的所述第一电极的面对所述第二地电极的部分起着开口端的作用。换言之，提供了所述谐振器的短路端的所述地电极与面对所述谐振器的开口端的地电极彼此相同(第二地电极)。
因此，能够使无源部件的尺寸更小，在该无源部件中滤波器与不平衡到平衡转换器以集成的方式相互结合。此外，能够将设置于电介质衬底内的各个电极有效地放置在适当的位置。由于滤波器设置于电介质衬底的左部或右部，不平衡到平衡转换器设置于电介质衬底的右部或左部，因而包含在滤波器内的介电材料能够具有足够的厚度，以实现更高的谐振器Q值。
由于所述谐振器具有由第一和第二通孔提供的折叠结构，因而获得了充分降低谐振频率所需的谐振器长度，即使无源部件具有小尺寸。
根据本发明，所述连接器可以包括连接电极，其一端电连接到所述谐振器的所述第一电极且另一端连接至所述不平衡到平衡转换器，其中，可以在所述连接电极与所述不平衡到平衡转换器之间设置层间地电极。或者，所述连接器可以包括从所述谐振器的所述第一电极跨越介电材料设置的电容性电极、和连接电极，所述连接电极的一端连接至所述电容性电极且另一端连接至所述不平衡到平衡转换器，其中，可以在所述连接电极和所述不平衡到平衡转换器之间设置层间地电极。
根据本发明，如上所述，即使减小了无源部件的尺寸，其也具有提高的电特性，尤其是高谐振器Q值，并产生小损耗。因此，能够使无源部件的尺寸更小，在该无源部件中滤波器与不平衡到平衡转换器以集成的方式相互结合。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的无源部件的透视图；
图2是根据第一实施例的无源部件的分解透视图；
图3是根据本发明的第二实施例的无源部件的分解透视图；
图4是根据本发明的第三实施例的无源部件的透视图；
图5是根据第三实施例的无源部件的分解透视图；以及
图6是根据本发明的第四实施例的无源部件的分解透视图。
具体实施方式
在下文中将参照图1到图6描述根据本发明的无源部件的特定实施例。
如图1和2所示，根据本发明的第一实施例的无源部件10A具有电介质衬底12，电介质衬底12包括以集成的方式层压和烘培在一起的多个电介质层S1到S11(参见图2)。电介质衬底12具有六个外围表面(第一到第四侧表面14a到14d、上表面14e和下表面14f)。地电极18以覆盖电介质衬底12的方式，基本上整个设置于第三和第四侧表面14c、14d以及上表面14e上。根据第一实施例，在最低的电介质层S11的主表面上设置层间地电极18c，如下文所述。或者，可以在电介质衬底12的下表面14f上设置地电极18。
如图1所示，在第一侧表面14a上设置NC端子(不连接至内部电极的端子)16a、不平衡输入/输出端子16b和直流电压输入端子(DC输入端子)16c。在第二侧表面14b(与第一侧表面14a相对的侧表面)上设置接地端子16d、第一平衡输入/输出端子16e和第二平衡输入/输出端子16f。
不平衡输入/输出端子16b、DC输入端子16c、第一平衡输入/输出端子16e和第二平衡输入/输出端子16f通过电介质衬底12的暴露的绝缘区域与地电极18和地端子16d电绝缘。
如图2所示，第一到第十一电介质层S1到S11按照命名的顺序依次向下叠置。该第一到第十一电介质层S1到S11均包括单层或多层。
在第一到第十一电介质层S1到S11中，第六、第九和第十一电介质层S6、S9、S11具有设置于其各自的主表面上的层间地电极18a、18b、18c。
在电介质衬底12内，设置滤波器20、不平衡到平衡转换器(在下文中简称为“转换器”)22以及将滤波器20和转换器22电互连的连接器24。滤波器20具有两个1/4波长谐振器(第一谐振器26和第二谐振器28)。转换器22具有设置于第七电介质层S7的主表面上的第一带状线30以及设置于第八电介质层S8的主表面上的第二和第三带状线32、34。
滤波器20和转换器22设置于沿第一到第十一电介质层S1到S11的层压方向垂直分开的相应的上部和下部区域内。例如，滤波器20设置于上部区域内，转换器22设置于下部区域内，且连接器24设置在其间。
滤波器20设置于第一到第四电介质层S1到S4内。第一谐振器26靠近第一侧表面14a设置，第二谐振器28靠近第二侧表面14b设置。
如图2所示，第一谐振器26具有设置于第四电介质层S4的主表面上的电极36、和通孔38，通孔38延伸穿过第一到第三电介质层S1到S3，并且互连电极36和地电极18。引线电极40设置于第四电介质层S4的主表面上，并且互连电极36和不平衡输入/输出端子16b(参见图1)。
类似地，第二谐振器28具有设置于第四电介质层S4的主表面上的电极42、和通孔44，通孔44延伸穿过第一到第三电介质层S1到S3，并且互连电极42和地电极18。
第一谐振器26是具有连接至地电极18的通孔38的1/4波长谐振器，第二谐振器28是具有连接至地电极18的通孔44的1/4波长谐振器。第一和第二谐振器26、28设置于地电极18和层间地电极18a之间，并垂直于地电极18和层间地电极18a延伸。连接到地电极18的第一和第二谐振器26、28的端起着第一和第二谐振器26、28的短路端的作用。以面对层间地电极18a的方式设置的电极36、42的面对层间地电极18a的部分起着第一和第二谐振器26、28的开口端(open end)的作用。换言之，提供第一和第二谐振器26、28的短路端的地电极与面对第一和第二谐振器26、28的开口端的地电极互不相同(地电极18和层间地电极18a)。
在第三电介质层S3的主表面的中央设置两个用于调整第一谐振器26与第二谐振器28之间的电磁耦合的耦合度调整电极46、48。在面对第一和第二谐振器26、28的电极36、42的部分内靠近第三侧表面14c设置耦合度调整电极46。在面对第一和第二谐振器26、28的电极36、42的部分内靠近第四侧表面14d设置另一耦合度调整电极48。
连接器24具有电容性电极50和通孔52，电容性电极50设置于第五电介质层S5的主表面上，并处于对应于第二谐振器28的电极42的位置，通孔52从电容性电极50的一端延伸穿过第五和第六电介质层S5、S6，并连接至转换器22的第一带状线30。
转换器22的第一带状线30具有这样的形状，即该形状从起始端54按螺旋状发散出去，并按螺旋状会聚至终端56，终端56设置于与起始端54成线对称关系的位置(相对于互连第一和第二平衡输入/输出端子16e和16f的线段的等分线m(一般在第七电介质层S7上示出)线对称的位置)。由于第一带状线30具有相对于等分线m的线对称形状，因此其提供了在相位和幅度方面平衡的信号特性。
在起始端54处或在起始端54的附近，将连接器24的通孔52连接至第一带状线30。在下述说明中，将第一带状线30上与通孔52相连接的位置称为第一连接位置58。
位于第六电介质层S6的主表面上的层间地电极18a具有绝缘区60(暴露介电材料的无电极区)，其面对第一带状线30上的第一连接位置58，用于在层间地电极18a与通孔52之间提供绝缘。
转换器22的第二带状线32具有这样的形状，即该形状从对应于第一带状线30的起始端54的起始端62朝第一平衡输入/输出端子16e(参见图1)按螺旋状发散，并且其终端64连接至第一平衡输入/输出端子16e。
第三带状线34具有这样的形状，即该形状从对应于第一带状线30的终端56的起始端66朝第二平衡输入/输出端子16f(参见图1)按螺旋状发散，并且其终端68连接至第二平衡输入/输出端子16f。
第二和第三带状线32、34的螺旋形状彼此线对称(相对于等分线m线对称)，并具有彼此基本相等的相应物理长度。
在第十电介质层S10的主表面上设置DC电极70。DC电极70通过引线电极72电连接到DC输入端子16c(参见图1)。
DC电极70与第二带状线32的起始端62或其上靠近起始端62的位置通过通孔74相互连接，DC电极70与第三带状线34的起始端66或其上靠近起始端66的位置通过通孔76相互连接。在下述说明中，将第二带状线32上与通孔74连接的位置称为第二连接位置78，将第三带状线34上与通孔76连接的位置称为第三连接位置80。
第九电介质层S9的主表面上的层间地电极18b具有两个绝缘区82、84(暴露介电材料的无电极区)，其分别面对第二带状线32上的第二连接位置78和第三带状线34上的第三连接位置80，用于在层间地电极18b与通孔74、76之间提供绝缘。
层间地电极18b还起着屏蔽电极的作用，用于在第一到第三带状线30、32、34与DC电极70之间提供隔离。
在根据第一实施例的无源部件10A中，如上所述，第一和第二谐振器26、28具有相应的通孔38、44。由于通孔38、44连接至位于电介质衬底12的上表面上的地电极18，因此在通孔38、44与地电极18之间不会产生杂散电容。此外，由于通孔38、44能够具有比平面电极更大的截面面积，因此由其引起的导体损耗也相应地更小，结果得到更高的谐振器Q值。没有必要增大滤波器20中包含的介电材料的厚度。因此，能够使无源部件10A的尺寸更小，在该无源部件中滤波器20和转换器22以集成的方式相互结合。
具体地，在根据第一实施例的无源部件10A中，由于第一和第二谐振器26、28的电极36、42与层间地电极18a彼此面对地设置，并在其间插置介电材料(第四和第五电介质层S4、S5)，因此在GND(地)与第一和第二谐振器26、28之间提供了电容。将用于提供滤波器20的地电极(作为三板(triplate)的地电极)和用于在滤波器20与转换器22之间提供隔离的层间地电极设置为公共电极，从而将设置于电介质衬底12中的各个电极有效地放置在适当的位置。
在上述实施例中，电容性电极50设置于连接器24内，并且第二谐振器28的电极42与转换器22的第一带状线30借助通孔52通过电容相互连接。或者，第二谐振器28的电极42与转换器22的第一带状线30借助通孔52直接相互连接。
在下文中将参照图3描述根据本发明的第二实施例的无源部件10B。以相同的参考标记表示第二实施例中与第一实施例的那些相对应的部分，并且在下文中不再对其予以说明。
根据第二实施例的无源部件10B的结构与上述根据第一实施例的无源部件10A的结构基本相同，但是与之在第一和第二谐振器26、28的结构方面存在下述差别：
如图3所示，第一谐振器26具有设置于第四电介质层S4的主表面上的第一电极90、设置于第二电介质层S2的主表面上的第二电极92、延伸穿过第二和第三电介质层S2、S3并互连第一和第二电极90、92的第一通孔94、以及延伸穿过第二到第五电介质层S2到S5并互连第二电极92和层间地电极18a的第二通孔96。引线电极98设置于第四电介质层S4的主表面上，并互连第一电极90和不平衡输入/输出端子16b(参见图1)。
类似地，第二谐振器28具有设置于第四电介质层S4的主表面上的第一电极100、设置于第二电介质层S2的主表面上的第二电极102、延伸穿过第二和第三电介质层S2、S3并互连第一和第二电极100、102的第一通孔104、以及延伸穿过第二到第五电介质层S2到S5并互连第二电极102和层间地电极18a的第二通孔106。
第一谐振器26是具有第一和第二通孔94、96的1/4波长谐振器，第二谐振器28是具有第一和第二通孔104、106的1/4波长谐振器。第一和第二谐振器26、28设置于地电极18和层间地电极18a之间，并垂直于地电极18和层间地电极18a延伸。第一和第二谐振器26、28具有折叠结构。连接到地电极18的第一和第二谐振器26、28的端起着第一和第二谐振器26、28的短路端的作用。以与层间地电极18a面对的方式设置的电极90、100的面对层间地电极18a的部分起着第一和第二谐振器26、28的开口端的作用。换言之，提供第一和第二谐振器26、28的短路端的地电极与面对第一和第二谐振器26、28的开口端的地电极彼此相同(层间地电极18a)。
在根据第二实施例的无源部件10B中，由于第一谐振器26具有由第一和第二通孔94、96提供的折叠结构，第二谐振器28具有由第一和第二通孔104、106提供的折叠结构，因此获得了充分降低谐振频率所需的谐振器长度，即使无源部件10B具有小尺寸。
在下文中将参照图4和图5描述根据本发明的第三实施例的无源部件10C。
如图4和图5所示，根据第三实施例的无源部件10C具有电介质衬底12，电介质衬底12包括以集成的方式层压并烘培到一起的多个电介质层S1到S12(参见图5)。电介质衬底12具有六个外围表面(第一到第四侧表面14a到14d、上表面14e和下表面14f)。地电极18以覆盖电介质衬底12的方式，基本上整个设置于第一和第二侧表面14a、14b以及上表面14e上。根据第三实施例，在最低电介质层S12的主表面上设置层间地电极。或者，可以在电介质衬底12的下表面上设置地电极。
如图4所示，在第三侧表面14c上设置不平衡输入/输出端子16b和DC输入端子16c。在第四侧表面14d(与第三侧表面14c相对的侧表面)上设置第一平衡输入/输出端子16e和第二平衡输入/输出端子16f。
不平衡输入/输出端子16b、DC输入端子16c、第一平衡输入/输出端子16e和第二平衡输入/输出端子16f通过电介质衬底12的暴露的绝缘区域与地电极18电绝缘。
如图5所示，第一到第十二电介质层S1到S12按照命名的顺序依次向下叠置。第一到第十二电介质层S1到S12均包括单层或多层。
在第一到第十二电介质层S1到S12中，第二、第五、第七和第十电介质层S2、S5、S7、S10具有设置于其各自的主表面上的靠近第四侧表面14d的层间地电极18a、18b、18c、18d。层间地电极18e基本上整个设置于第十二电介质层S12的主表面上。
根据第三实施例，在电介质衬底12内设置滤波器20、转换器22和连接器24。滤波器20具有第一谐振器26和第二谐振器28。转换器22具有设置于第九电介质层S9的主表面上的第一带状线110、设置于第八电介质层S8的主表面上的第二带状线112、设置于第四电介质层S4的主表面上的第三带状线114以及设置于第三电介质层S3的主表面上的第四带状线116。
滤波器20设置于电介质衬底12的右部或左部，转换器22设置于电介质衬底12的左部或右部。在图5中，滤波器20设置于电介质衬底12的左部，转换器22设置于电介质衬底12的右部，在电介质衬底12的下部设置连接器24。
第一谐振器26具有设置于第九电介质层S9的主表面上的电极118和延伸穿过第一到第八电介质层S1到S8并互连电极118和地电极18的通孔120。引线电极122设置于第九电介质层S9的主表面上，并互连电极118和不平衡输入/输出端子16b(参见图4)。
类似地，第二谐振器28具有设置于第九电介质层S9的主表面上的电极124和延伸穿过第一到第八电介质层S1到S8并互连电极124和地电极18的通孔126。
第一谐振器26是具有连接至地电极18的通孔120的1/4波长谐振器，第二谐振器28是具有连接至地电极18的通孔126的1/4波长谐振器。第一和第二谐振器26、28设置于地电极18和层间地电极18e之间，并垂直于地电极18和层间地电极18e延伸。连接到地电极18的第一和第二谐振器26、28的端起着第一和第二谐振器26、28的短路端的作用。以与层间地电极18e面对的方式设置的电极118、124的面对层间地电极18e的部分起着第一和第二谐振器26、28的开口端的作用。换言之，提供第一和第二谐振器26、28的短路端的地电极与面对第一和第二谐振器26、28的开口端的地电极互不相同(地电极18和层间地电极18e)。
在第八电介质层S8的主表面上靠近第三侧表面14c设置用于调整第一谐振器26与第二谐振器28之间的电磁耦合的耦合度调整电极128。耦合度调整电极128在面对第一谐振器26的电极118的部分与面对第二谐振器28的电极124的部分之间连续延伸。
连接器24具有电容性电极130、连接电极132以及两个通孔134、136。在第十电介质层S10的主表面的对应于第二谐振器28的电极124的部分上设置电容性电极130。在第十一电介质层S11的主表面上设置连接电极132。借助延伸穿过第十电介质层S10的通孔134，连接电极132的一端与电容性电极130相互连接。借助延伸穿过第九和第十电介质层S9、S10的通孔136，连接电极132与转换器22的第一带状线110相互连接。层间地电极18d具有区域138(无电极区)，在这里通孔136延伸穿过其中，以在层间地电极18d和通孔136之间提供绝缘。
转换器22的第一带状线110具有这样的螺旋形状，即该形状从基本位于第九电介质层S9的中央的起始端140延伸至位于第九电介质层S9上靠近第四侧表面14d的终端142。连接器24的通孔136在起始端140的位置或靠近起始端140的位置处连接至第一带状线110。在下述说明中，将第一带状线110上与通孔136相连接的位置称为第一连接位置144。
转换器22的第二带状线112设置于第八电介质层S8的主表面上，并且具有这样的螺旋形状，即该形状从对应于第一带状线110的起始端140的起始端146延伸至第一平衡输入/输出端子16e(参见图4)。第二带状线112具有连接至第一平衡输入/输出端子16e的终端148。
第三带状线114具有这样的形状，即该形状从基本位于第四电介质层S4的中央的起始端150按螺旋状朝向第二平衡输入/输出端子16f(参见图4)发散。第三带状线114具有连接至第二平衡输入/输出端子16f的终端152。
第四带状线116设置于第三电介质层S3的主表面上，并且具有这样的螺旋形状，即该形状从对应于第三带状线114的起始端150的起始端154延伸至位于第三电介质层S3上靠近第四侧表面14d的终端156。借助延伸穿过第三到第八电介质层S3到S8的通孔162，第一带状线的终端142或靠近终端142的位置(连接位置158)与第四带状线的终端156或靠近终端156的位置(连接位置160)相互连接。
在第六电介质层S6的主表面上设置DC电极164。通过引线电极166，DC电极164电连接到DC输入端子16c(参见图4)。
DC电极164与第二带状线112的起始端146或靠近起始端146的位置通过通孔168相互连接，DC电极164与第三带状线114的起始端150或靠近起始端150的位置通过通孔170相互连接。在下述说明中，将第二带状线112上与通孔168连接的位置称为第二连接位置172，将第三带状线114上与通孔170连接的位置称为第三连接位置174。
第七电介质层S7的主表面上的层间地电极18c具有面对第二带状线112上的第二连接位置172的绝缘区176(暴露介电材料的无电极区)，用于在层间地电极18c与通孔168之间提供绝缘。
类似地，第五电介质层S5的主表面上的层间地电极18b具有面对第三带状线114上的第三连接位置174的绝缘区178(暴露介电材料的无电极区)，用于在层间地电极18b与通孔170之间提供绝缘。
层间地电极18c起着用于在第一和第二带状线110、112与DC电极164之间提供隔离的屏蔽电极的作用。层间地电极18b起着用于在第三和第四带状线114、116与DC电极164之间提供隔离的屏蔽电极的作用。
如同第一实施例的情况，能够使根据第三实施例的无源部件10C的尺寸更小，在该无源部件中滤波器20与转换器22以集成的方式相互结合。
根据第三实施例，滤波器20设置于电介质衬底12的左部，转换器22设置于电介质衬底12的右部。因此，包含在滤波器20中的介电材料能够具有足够的厚度，以实现更高的谐振器Q值。
在上述实施例中，电容性电极130设置于连接器24内，并且第二谐振器28的电极124与转换器22的第一带状线110借助通孔136、连接电极132和通孔134通过电容相互连接。或者，可以省略电容性电极130，并且第二谐振器28的电极124与转换器22的第一带状线110借助通孔136、连接电极132和通孔134相互连接。
在下文中将参照图6描述根据本发明的第四实施例的无源部件10D。以相同的参考标记表示第四实施例中与第三实施例中的那些对应的部分，并且在下文中不再对其予以说明。
根据第四实施例的无源部件10D的结构与上述根据第三实施例的无源部件10C的结构基本相同，但是与其在第一和第二谐振器26、28的结构方面存在下述区别：
如图6所示，第一谐振器26具有设置于第九电介质层S9的主表面上的第一电极180、设置于第二电介质层S2的主表面上的第二电极182、延伸穿过第二到第八电介质层S2到S8并互连第一和第二电极180、182的第一通孔184、以及延伸穿过第二到第十一电介质层S2到S11并互连第二电极192和层间地电极18e的第二通孔186。引线电极188设置于第九电介质层S9的主表面上，并互连第一电极180和不平衡输入/输出端子16b(参见图4)。
类似地，第二谐振器28具有设置于第九电介质层S9的主表面上的第一电极190、设置于第二电介质层S2的主表面上的第二电极192、延伸穿过第二到第八电介质层S2到S8并互连第一和第二电极190、192的第一通孔194、以及延伸穿过第二到第十一电介质层S2到S11并互连第二电极192和层间地电极18e的第二通孔196。
在根据第四实施例的无源部件10D中，由于第一谐振器26具有由第一和第二通孔184、186提供的折叠结构，第二谐振器28具有由第一和第二通孔194、196提供的折叠结构，因此获得了充分降低谐振频率所需的谐振器长度，即使无源部件10D具有小尺寸。
在上述实施例中，滤波器20具有两个谐振器26、28。但是，本发明也适用于滤波器20具有一个谐振器或者具有三个或更多谐振器的无源部件。
根据本发明的无源部件不限于上述实施例，而是在不背离本发明的范围的情况下，可以采取多种结构。
Claims (3)
1.一种包括电介质衬底(12)的无源部件，所述电介质衬底包括多个电介质层(S1到S12)，所述无源部件包括：
滤波器(20)，
不平衡到平衡转换器(22)，以及
将所述滤波器(20)和所述不平衡到平衡转换器(22)电互连的连接器(24)，
其中第一地电极(18)设置于所述多个电介质层(S1到S12)的顶层上，第二地电极(18e)设置于所述多个电介质层(S1到S12)的底层上；
所述滤波器(20)具有至少一个谐振器(28)；
其特征在于，
所述滤波器(20)设置于所述电介质衬底(12)的左部，所述不平衡到平衡转换器(22)设置于所述电介质衬底(12)的右部，或者所述滤波器(20)设置于所述电介质衬底(12)的右部，所述不平衡到平衡转换器(22)设置于所述电介质衬底(12)的左部；
所述谐振器(28)具有第一通孔(194)、连接至所述第一通孔(194)的一端并且以面对所述第二地电极(18e)的关系设置的第一电极(190)、连接至所述第一通孔(194)的另一端的第二电极(192)、和第二通孔(196)，所述第二通孔(196)的一端连接至所述第二电极(192)且另一端连接至所述第二地电极(18e)；
所述第一电极(190)设置于所述第一地电极(18)与所述第二地电极(18e)之间；
所述第二电极(192)设置于所述第一地电极(18)与所述第一电极(190)之间；
所述第一电极(190)的面对所述第二地电极(18e)的部分起着所述谐振器(28)的开口端的作用；以及
所述第二通孔(196)的连接到所述第二地电极(18e)的端起着所述谐振器(28)的短路端的作用。
2.根据权利要求1所述的无源部件，其中，所述连接器(24)包括：
连接电极(132)，其一端连接到第三通孔(134)的一端并且另一端连接到第四通孔(136)的一端；
其中所述第三通孔(134)的另一端连接到电容性电极(130)使得所述连接电极(132)通过所述电容性电极(130)电连接到所述谐振器(28)的所述第一电极(190)，并且所述第四通孔(136)的另一端连接到所述不平衡到平衡转换器(22)；以及
其中层间地电极(18d)设置在所述连接电极(132)与所述不平衡到平衡转换器(22)之间。
3.根据权利要求1所述的无源部件，其中，所述连接器(24)包括：
电容性电极(130)，其面对所述谐振器(28)的所述第一电极(190)；以及
连接电极(132)，其一端连接至所述电容性电极(130)且另一端连接至所述不平衡到平衡转换器(22)；
其中层间地电极(18d)设置在所述连接电极(132)与所述不平衡到平衡转换器(22)之间。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP343032/2004 | 2004-11-26 | ||
| JP2004343032A JP4580741B2 (ja) | 2004-11-26 | 2004-11-26 | 受動部品 |
| PCT/JP2005/021735 WO2006057366A1 (ja) | 2004-11-26 | 2005-11-25 | 受動部品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101065879A CN101065879A (zh) | 2007-10-31 |
| CN101065879B true CN101065879B (zh) | 2013-03-27 |
Family
ID=36498099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2005800404485A Active CN101065879B (zh) | 2004-11-26 | 2005-11-25 | 无源部件 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7567152B2 (zh) |
| EP (1) | EP1816701A4 (zh) |
| JP (1) | JP4580741B2 (zh) |
| KR (1) | KR20070046199A (zh) |
| CN (1) | CN101065879B (zh) |
| WO (1) | WO2006057366A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100712419B1 (ko) * | 2006-06-08 | 2007-04-27 | 전자부품연구원 | 대역통과필터 |
| JP5725031B2 (ja) * | 2010-09-28 | 2015-05-27 | 日本電気株式会社 | 構造体及び配線基板 |
| CN104953205B (zh) * | 2015-06-26 | 2018-02-06 | 南京邮电大学 | 基于新型开口谐振环结构的共面波导带阻滤波器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1393044A (zh) * | 2000-07-24 | 2003-01-22 | 松下电器产业株式会社 | 层叠带通滤波器、高频无线设备及层叠带通滤波器的制造方法 |
| CN1396674A (zh) * | 2001-07-02 | 2003-02-12 | 日本碍子株式会社 | 叠层介电滤波器 |
| WO2004091036A1 (ja) * | 2003-04-01 | 2004-10-21 | Soshin Electric Co., Ltd. | 受動部品 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2620840B2 (ja) | 1993-11-12 | 1997-06-18 | 富士電気化学株式会社 | 同軸型積層誘電体フィルタの製造方法 |
| JPH08335803A (ja) | 1995-06-09 | 1996-12-17 | Murata Mfg Co Ltd | フィルタ |
| JP3127792B2 (ja) | 1995-07-19 | 2001-01-29 | 株式会社村田製作所 | Ｌｃ共振器およびｌｃフィルタ |
| JPH1028006A (ja) | 1996-07-10 | 1998-01-27 | Kyocera Corp | 積層共振器および積層誘電体フィルタならびに積層誘電体フィルタの共振特性調整方法 |
| JP3465513B2 (ja) | 1997-01-22 | 2003-11-10 | 株式会社村田製作所 | 共振器 |
| JPH10209710A (ja) * | 1997-01-23 | 1998-08-07 | Hitachi Metals Ltd | 積層型バンドパスフィルタ |
| JP2000165171A (ja) | 1998-11-30 | 2000-06-16 | Murata Mfg Co Ltd | Ｌｃ共振器部品及びｌｃフィルタ |
| JP3707351B2 (ja) | 2000-03-31 | 2005-10-19 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール及びそれを用いた無線機器 |
| KR20010094784A (ko) * | 2000-04-06 | 2001-11-03 | 윤종용 | 커패시터 보상회로를 갖는 콤라인 구조의 무선필터 |
| US7068122B2 (en) * | 2004-09-28 | 2006-06-27 | Industrial Technology Research Institute | Miniaturized multi-layer balun |
-
2004
- 2004-11-26 JP JP2004343032A patent/JP4580741B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-11-25 CN CN2005800404485A patent/CN101065879B/zh active Active
- 2005-11-25 EP EP05809718A patent/EP1816701A4/en not_active Withdrawn
- 2005-11-25 WO PCT/JP2005/021735 patent/WO2006057366A1/ja active Application Filing
- 2005-11-25 US US11/574,627 patent/US7567152B2/en active Active
- 2005-11-25 KR KR1020077006936A patent/KR20070046199A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1393044A (zh) * | 2000-07-24 | 2003-01-22 | 松下电器产业株式会社 | 层叠带通滤波器、高频无线设备及层叠带通滤波器的制造方法 |
| CN1396674A (zh) * | 2001-07-02 | 2003-02-12 | 日本碍子株式会社 | 叠层介电滤波器 |
| WO2004091036A1 (ja) * | 2003-04-01 | 2004-10-21 | Soshin Electric Co., Ltd. | 受動部品 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1816701A1 (en) | 2007-08-08 |
| JP2006157306A (ja) | 2006-06-15 |
| EP1816701A4 (en) | 2007-11-21 |
| CN101065879A (zh) | 2007-10-31 |
| US7567152B2 (en) | 2009-07-28 |
| KR20070046199A (ko) | 2007-05-02 |
| JP4580741B2 (ja) | 2010-11-17 |
| WO2006057366A1 (ja) | 2006-06-01 |
| US20070279145A1 (en) | 2007-12-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7183872B2 (en) | Laminated balun transformer | |
| US7126444B2 (en) | Multi-layer band-pass filter | |
| US6380608B1 (en) | Multiple level spiral inductors used to form a filter in a printed circuit board | |
| JP3728293B2 (ja) | 一体型横結合伝送線路素子 | |
| US6828881B2 (en) | Stacked dielectric filter | |
| JP2000506344A (ja) | 多層基板に設けられた高周波バルン | |
| US7528676B2 (en) | Balun circuit suitable for integration with chip antenna | |
| US20060022773A1 (en) | Filter, high-frequency module, communication device and filtering method | |
| JP2001244118A (ja) | バラン変成器 | |
| US6850127B2 (en) | Laminated electronic component | |
| CN101065879B (zh) | 无源部件 | |
| WO2004091036A1 (ja) | 受動部品 | |
| US8456256B2 (en) | Electronic component and passive component | |
| CN101278435A (zh) | 无源部件 | |
| US6900706B2 (en) | Compact balun with rejection filter for 802.11a and 802.11b simultaneous operation | |
| US7782157B2 (en) | Resonant circuit, filter circuit, and multilayered substrate | |
| JP3405783B2 (ja) | 誘電体フィルタ装置 | |
| TW201315010A (zh) | 平衡不平衡轉換器 | |
| JP2001267141A (ja) | ローパスフィルタ | |
| JPH08111604A (ja) | 誘電体フィルタ | |
| JP2002271109A (ja) | 積層デュプレクサ素子 | |
| JP2001176726A (ja) | バラントランス | |
| US20230361447A1 (en) | Directional coupler | |
| JP2004320556A (ja) | 受動部品 | |
| JP3781237B2 (ja) | 積層型フィルタ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |