CN101120506A - 滤波器 - Google Patents

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Abstract

公开了一种滤波器(100)，其包括非平衡输入端(10)和两个平衡输出端，第一平衡输出端(12a)和第二平衡输出端(12b)。电容器(C3a)连接在第一平衡输出端(12a)与GND之间，另一电容器(C3b)连接在第二平衡输出端(12b)与GND之间，且第一线圈(L1)连接在第一平衡输出端(12a)与所述第二平衡输出端(12b)之间。

Description

滤波器
技术领域
本发明涉及在不使用平衡-不平衡转换器的情况下实现非平衡输入/平衡输出类型或平衡输入/非平衡输出类型的滤波器，尤其涉及适合作为通带范围为76～108MHz的滤波器使用的滤波器。
背景技术
如图5所示，例如，带通滤波器200通常具有非平衡输入端202和非平衡输出端204，提供了非平衡输入/非平衡输出类型。
例如，如果带通滤波器200要与平衡输入高频放大电路206连接，则要将平衡-不平衡转换器(不平衡到平衡转换器)208连接在带通滤波器200的非平衡输出端204和高频放大电路206之间。
如图6所示，平衡-不平衡转换器208具有连接到非平衡输入端210的非平衡线路212，连接在第一平衡输出端214a和地之间的第一平衡线路216a，以及连接在第二平衡输出端214b和地之间的第二平衡线路216b(例如，参考专利文件1)。例如，平衡-不平衡转换器208被构造为分布常数电路，其具有提供在电介质衬底中的多个带状引线，每条引线长约λ/4。平衡-不平衡转换器208的体积因此很小，为包含带通滤波器200和平衡-不平衡转换器208的电器设备的体积减小作出了贡献。
迄今为止，已经建议了一种层叠式电子元件，其具有包含彼此相互接合的电介质层和磁层的基体(例如，参考专利文件2)。该层叠式电子元件仅仅是为了通过在其上添加工艺层(dummy layer)来防止产品遭受弯曲、脱层和破裂。然而，还不清楚该层叠式电子元件是否能达到在便携设备中适应调频无线电接收机和/或调频发射机的目的。
专利文件1：日本特许公开专利公布No.2003-7538
专利文件2：日本特许公开专利公布No.2003-37022
发明内容
例如，常规的平衡-不平衡转换器208被用于2.4GHz左右的高通带。如果要将平衡-不平衡转换器208应用到通带范围为76～108MHz或76～108MHz的一部分的带通滤波器时，那么带状引线的长度需要增加大约24倍，并且平衡-不平衡转换器208不能在尺寸上减小。
最近，考虑在诸如蜂窝电话之类的便携设备(包括电子设备)中配上调频无线电接收机和/或调频发射机。不过，既然连接到带通滤波器的平衡-不平衡转换器208的体积不能减小，很难装配这种应用。
本发明就是在考虑上述困难的情况下作出的。本发明的目的是在不使用平衡-不平衡转换器的情况下根据非平衡输入/平衡输出类型或平衡输入/非平衡输出类型提供一种滤波器，该滤波器体积减小，并且例如，允许调频无线电接收机和/或调频发射机能够适用于便携设备中。
根据本发明的滤波器是非平衡输出类型的，其具有连接在输入级和地之间的电容器，其中该电容器被分成两个电容器，该两个电容器连接在相应的平衡输入端和地之间。
根据本发明的滤波器是非平衡输入类型的，其具有连接在输出级和地之间的电容器，其中该电容器被分成两个电容器，该两个电容器连接在相应的平衡输出端和地之间。
根据本发明的上述滤波器能够在不使用平衡-不平衡转换器的情况下实现非平衡输入/平衡输出类型或平衡输入/非平衡输出类型，并且体积上也减小了。换句话说，通带范围为76～108MHz或76～108MHz的范围的一部分的滤波器的体积减小了。例如，将根据本发明实施例的滤波器安装在便携设备中，就有可能在便携设备中配上调频无线电接收机和/或调频发射机。
如上所述根据本发明，滤波器可以形成在包含彼此相互接合的电介质部件和磁部件的基体中。优选的是将两个电容器形成在至少电介质部件上。
更可取的是，滤波器可以包括形成在电介质部件的第一形成表面上的接地电极，和用于形成两个电容器的两个电容器电极，该两个电容器电极形成在电介质部件的第二形成表面上，其中该接地电极和该两个电容器电极彼此相对。
如上所述，根据本发明的滤波器体积减小，并且例如，允许调频无线电接收机和/或调频发射机能够适用于便携设备中。
附图说明
图1是根据对比例的滤波器的电路图；
图2是根据本发明的实施例的滤波器的电路图；
图3是示出根据本发明的实施例的滤波器的外观的透视图；
图4是根据本发明的实施例的滤波器的剖视图；
图5是示出使用常规带通滤波器的应用的框图；以及
图6是示出连接到常规带通滤波器的平衡-不平衡转换器的视图。
具体实施方式
以下将参考图1-4描述根据本发明的实施例的滤波器，例如，如将该滤波器用于用在调频无线电接收机和/或调频发射机中的滤波器。
在描述根据本发明的实施例的滤波器100(参考图2)之前，以下将参考图1描述非平衡输入/非平衡输出类型的滤波器(根据对比例的滤波器1)用于比较。
如图1所示，根据对比例的滤波器1具有电路配置，该电路配置包含第一电容器C1和第二电容器C2，电容器C1和C2彼此串联在非平衡输入端10和非平衡输出端12之间，第三电容器C3和第一线圈L1，其中电容器C3和线圈L1彼此并联连接在非平衡输出端12和GND(地)之间，以及与该第二电容器C2并联的第二线圈L2。因此，单个电容器(第三电容器C 3)连接在滤波器1的输出级和GND之间。
如图2所示，根据本实施例的滤波器100包括非平衡输入端10，两个平衡输出端(第一平衡输出端12a和第二平衡输出端12b)，连接在该第一平衡输出端12a和GND之间的电容器C3a，连接在该第二平衡输出端12b和GND之间的电容器C3b，以及连接在该第一平衡输出端12a和该第二平衡输出端12b之间的第一线圈L1。
换句话说，根据本实施例的滤波器100具有这样的配置，其中根据对比例的滤波器1的第三电容器C3被分成了两个电容器C3a、C3b，电容器C3a和C3b连接在相应的第一和第二平衡输出端12a、12b与GND之间。
下面将参考图3和4描述根据本实施例的滤波器100的具体结构细节。
如图3所示，根据本实施例的滤波器100具有基体16，其包括电介质部件18，磁部件20，将电介质部件18和磁部件20彼此接合的连接部件22，以及接合到磁部件20的下端的工艺部件(dummy member)24，所有部件被烘成整体组件。
如专利文件2所说明的，工艺部件24是为了防止基体16遭受弯曲，脱层和破裂。
在根据本实施例的滤波器100中，如图4所示，电介质部件18包含多个层叠式电介质层，从上依次包括第一工艺层Sa1，第二工艺层Sa2，第一至第六电容器电极层Sb1至Sb6，以及第三工艺层Sa3。第一工艺层Sa1、第二工艺层Sa2、第一至第六电容器电极层Sb1至Sb6，以及第三工艺层Sa3的每一个被构造为单层或多层。
磁部件20包括多个层叠式磁层，从上依次包括第一至第四工艺层Sc1至Sc4，第一至第五线圈电极层Sd1至Sd5，以及第五至第七工艺层Sc5至Sc7。第一至第四工艺层Sc1至Sc4、第一至第五线圈电极层Sd1至Sd5、以及第五至第七工艺层Sc5至Sc7的每一个被构造为单层或多层。
连接部件22包括单个中间层Se，其被构造为单层或多层。
工艺部件24包括单个工艺层Sf，其被构造为单层或多层。
电介质部件18的第一至第三工艺层Sa1至Sa3和磁部件20的第一至第七工艺层Sc1至Sc7的每一个连同工艺部件24都是为了防止基体16遭受弯曲、脱层和破裂。
如图3所示，第一平衡输出端12a、第二平衡输出端12b和接地端26位于基体16的第一侧面16a，第一连接端28a、第二连接端28b和非平衡输入端10位于基体16的第二侧面16b(与第一侧面16a相对)。
如图4所示，第一至第六电容器电极层Sb1至Sb6具有不同电极，且第一至第五线圈电极层Sd1至Sd5具有不同电极。
具体来说，第一电容器电极层Sb1在其主面上具有一端连接到接地端26的第一接地电极30a和一端连接到第一连接端28a的第一电容器电极32a。
第二电容器电极层Sb2在其主面上具有一端连接到第一平衡输出端12a的第二电容器电极32b，一端连接到第二平衡输出端12b的第三电容器电极32c，以及一端连接到非平衡输入端10的第四电容器电极32d。
第三电容器电极层Sb 3在其主面上具有第二接地电极30b和第五电容器电极32e，它们分别类似于第一电容器电极层Sb1上的第一接地电极30a和第一电容器电极32a。
第四电容器电极层Sb4在其主面上具有第六至第八电容器电极32f至32h，它们分别类似于第二电容器电极层Sb2上的第二至第四电容器电极32b至32d。
第五电容器电极层Sb5在其主面上具有第三接地电极30c和第九电容器电极32i，它们分别类似于第一电容器电极层Sb1上的第一接地电极30a和第一电容器电极32a。
第六电容器电极层Sb6在其主面上具有一端连接到第一平衡输出端12a的第十电容器电极32j，一端连接到第二平衡输出端12b的第十一电容器电极32k，以及一端连接到第二连接端28b的第十二电容器电极321。第十电容器电极32j和第十二电容器电极321通过引线电极34彼此电连接。
第二电容器电极32b和第三电容器电极32c分别面向第一接地电极30a和第二接地电极30b。第六电容器电极32f和第七电容器电极32g分别面向第二接地电极30b和第三接地电极30c。第十电容器电极32j和第十一电容器电极32k面向第三接地电极30c。
第四电容器电极32d面向第一电容器电极32a和第五电容器电极32e。第八电容器电极32h面向第五电容器电极32e和第九电容器电极32i。第十二电容器电极321面向第九电容器电极32i。
第一至第五线圈电极层Sd1至Sd5在其各自的主面上分别具有组成第一线圈L1的第一至第五线圈电极50a至50e和组成第二线圈L2的相应第六至第十线圈电极52a至52e。在第一线圈电极层Sd1的主面上的第一线圈电极50a的一端连接到第二平衡输出端12b，第六线圈电极52a的一端连接到第一平衡输出端12a。在第五线圈电极层Sd5的主面上的第五线圈电极50e的一端连接到第二连接端28b，第十线圈电极52e的一端连接到第一连接端28a。第一至第五线圈电极50a至50e都通过通路孔彼此电连接，并且第六至第十线圈电极52a至52e都通过通路孔彼此电连接。
利用上述配置，第一接地电极30a、第二电容器电极32b、第二接地电极30b、第六电容器电极32f、第三接地电极30c和第十电容器电极32j组成了层叠式结构，提供了图2所示的电容器C3a。第一接地电极30a、第三电容器电极32c、第二接地电极30b、第七电容器电极32g、第三接地电极30c和第十一电容器电极32k组成了层叠式结构，提供了图2所示的电容器C3b。
类似地，第一电容器电极32a、第四电容器电极32d、第五电容器电极32e、第八电容器电极32h和第九电容器电极32i组成了层叠式结构，提供了第一电容器C1。第九电容器电极32i和第十二电容器电极321组成了层叠式结构，提供了第二电容器C2。
第一至第五线圈电极50a至50e组成了图2所示的第一线圈L1，第六至第十线圈电极52a至52e组成了第二线圈L2。
由于根据本实施例的滤波器100具有这样的配置，其中根据对比例的滤波器1的输出级的第三电容器C3被分成了两个电容器C3a、C3b，电容器C3a和C3b连接在相应的第一和第二平衡输出端12a、12b与GND之间，滤波器100可以在不使用平衡-不平衡转换器的情况下实现非平衡输入/平衡输出类型或平衡输入/非平衡输出类型，并且体积减小。换句话说，通带范围为76～108MHz或76～108MHz的一部分的滤波器100的体积减小了。例如，借助将根据本实施例的滤波器100安装在便携设备中，就有可能在便携设备中配上调频无线电接收机和/或调频发射机。
根据本实施例，由于滤波器100形成在包含彼此相互接合的电介质部件18和磁部件20的基体16中，电容器C1、C2、C3a、C3b可以形成在介电常数高的电介质部件18中，线圈L1、L2可以形成在导磁率高的磁部件20中。这种配置进一步有助于减小滤波器100的体积。
此外，根据本实施例，第一接地电极30a位于电介质部件18的第一电容器电极层Sb1上，第二电容器电极32b和第三电容器电极32c位于第二电容器电极层Sb2上，第二电容器电极32b和第三电容器电极32c面向第一接地电极30a。
结果，根据对比例的滤波器1的输出级的第三电容器C3可以容易地分成两个电容器C3a、C3b，并且根据本实施例，滤波器100可以在不使用平衡-不平衡转换器的情况下实现非平衡输入/平衡输出类型或平衡输入/非平衡输出类型，并且体积减小。可以容易地并且便宜地制造滤波器100。
如果假设使用上述组合(第一接地电极30a，第二电容器电极32b，和第三电容器电极32c)作为单个阵列模式，则根据本实施例，如图4所示，三个这样的阵列模式可以沿电介质部件18的电介质层的层叠方向并列放置。因此，为了进一步减小滤波器100的体积，增加了电容器C3a、C3b的每个的电容。这对第一电容器电极层Sa1上的第一电容器电极32a与第二电容器电极层Sa2上的第四电容器电极32d之间的关系也是适用的。通过层叠上述阵列模式，也增加了第一电容器C1的电容。可以层叠一个阵列模式、两个阵列模式或四个或更多的阵列模式。
可以调整电容器C3a、C3b的每个的电容值，以实现从第一平衡输出端12a输出的信号与从第二平衡输出端12b输出的信号之间的匹配。在这种情况下，可以通过合适地改变第二电容器电极32b、第三电容器电极32c、第六电容器电极32f、第七电容器电极32g、第十电容器电极32j和第十一电容器电极32k的面积，或合适地改变这些电容器电极间的电介质层的介电常数和/或厚度来调整电容器C3a、C3b的每个的电容值。
在上述的实施例中，本发明被用于非平衡输入/平衡输出滤波器。本发明还可以适用于平衡输入/非平衡输出滤波器。在这种情况下，可以把非平衡输入端10用作非平衡输出端，第一平衡输出端12a作为第一平衡输入端，第二平衡输出端12b作为第二平衡输入端。
根据本发明的滤波器并不限于上述实施例，在不脱离本发明的范围的情况下可以采取各种配置。

Claims (6)

1.一种非平衡输出类型的滤波器，其具有连接在输入级和地之间的电容器，其中
所述电容器被分成两个电容器(C3a、C3b)，所述两个电容器(C3a、C3b)连接在相应的平衡输入端和地之间。
2.一种非平衡输入类型的滤波器，其具有连接在输出级和地之间的电容器，其中
所述电容器被分成两个电容器(C3a、C3b)，所述两个电容器(C3a、C3b)连接在相应的平衡输出端(12a、12b)和地之间。
3.权利要求1或2的滤波器，形成在包含彼此接合的电介质部件(18)和磁部件(20)的基体(16)中。
4.权利要求3的滤波器，其中所述两个电容器(C3a、C3b)形成在至少所述电介质部件(18)中。
5.权利要求4的滤波器，包括：
接地电极(30a)，其形成在所述电介质部件(18)的第一形成表面上；以及
两个电容器电极(32b、32c)，其用于形成所述两个电容器(C3a、C3b)，所述两个电容器电极(32b、32c)形成在所述电介质部件(18)上的第二形成表面上；
其中所述接地电极(30a)和所述两个电容器电极(32b、32c)彼此相对。
6.权利要求1～5的任意一个权利要求的滤波器，其通带范围为76～108MHz或76～108MHz的范围的一部分。
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