CN101142741A - 滤波器 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有一个不平衡输入端子(10)、第一平衡输出端子(12a)和第二平衡输出端子(12b)的滤波器(100)。初级线圈(L1a)连接在第二电容器(C2)和第三电容器(C3)的连接点(a2)与GND之间。此外，次级线圈(L1b)连接在第一平衡输出端子(12a)和第二平衡输出端子(12b)之间。初级线圈(L1a)和次级线圈(L1b)磁耦合在一起。
Description
技术领域
本发明涉及不使用平衡-不平衡变换器(balun)而能实现用于不平衡输入/平衡输出系统或平衡输入/不平衡输出系统的滤波器，尤其涉及适合作为通带范围在76到108MHz之间的滤波器使用的滤波器。
背景技术
如图5所示，带通滤波器200，举例来说，通常具有不平衡输入端子202和不平衡输出端子204，提供不平衡输入/不平衡输出系统。
如果要将带通滤波器200连接到例如平衡输入高频放大电路206，则将平衡-不平衡变换器(不平衡到平衡变换器)208连接到带通滤波器200的不平衡输出端子204和高频放大电路206之间。
如图6所示，平衡-不平衡变换器208具有连接到不平衡输入端子210的不平衡线路212，连接在第一平衡输出端子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子214b和地之间的第二平衡线路216b(参见，如专利文献1)。例如，将平衡-不平衡变换器208构造为具有许多带状线的分配常数电路，每一带状线具有约入/4的长度，并位于介电基片中。平衡-不平衡变换器208的尺寸很小，这有助于实现包括带通滤波器200和平衡-不平衡变换器208的电子设备的尺寸的减小。
迄今，已提出具有基底的叠层的电子部件，该基底包括彼此连接在一起的介电层和磁层(参见，如专利文献2)。通过对叠层的电子部件加入伪层，其目的只是用于防止该产品遭受扭曲、脱层及破裂。然而，还不清楚，叠层的电子部件能否实现将FM无线电接收机和/或FM发射机结合到便携式设备中的目标。
专利文献1：日本专利特许公开号：2003-7538
专利文献2：日本专利特许公开号：2003-37022
发明内容
传统的平衡-不平衡变换器208用于例如2.4GHz附近的高通带。如果平衡-不平衡变换器208用于具有通带范围在76到108MHz之间或者该范围的一部分内的带通滤波器，那么带状线的长度需要增加约24倍，平衡-不平衡变换器208的尺寸也不能减小。
近来，已考虑将FM无线电接收机和/或FM发射机结合到诸如蜂窝电话等的便携式设备(包括电子设备)中。然而，因为连接到带通滤波器的平衡-不平衡变换器208的尺寸不能减小，所以实现这种应用变得困难。
考虑到上述困难，提出了本发明。本发明的一个目的是提供一种依据不使用平衡-不平衡变换器的不平衡输入/平衡输出系统或平衡输入/不平衡输出系统的滤波器，该滤波器的尺寸变小，并允许例如将FM无线电接收机和/或FM发射机结合到便携式设备中。
根据本发明，提供一种具有连接在输入级和地之间的线圈的不平衡输出型滤波器，其中：所述线圈被分成初级线圈和次级线圈，它们彼此磁耦合；所述初级线圈具有分别连接到相应的平衡输入端子的相对终端。
根据本发明，提供一种具有连接在输出级和地之间的线圈的不平衡输入型滤波器，其中：所述线圈被分成初级线圈和次级线圈，它们彼此磁耦合；所述次级线圈具有分别连接到相应的平衡输出端子的相对终端。
在根据本发明的上述滤波器中的每一个中，基于相互感应作用而产生的磁能，初级线圈的电功率别输送到次级线圈。
根据本发明的滤波器中的每一个都能不使用平衡-不平衡变换器而实现不平衡输入/平衡输出系统或平衡输入/不平衡输出系统，并且能减小尺寸。换句话说，具有通带范围在76到108MHz或者该范围的一部分内的滤波器的尺寸减小了。将根据本实施例的每一个滤波器都结合到便携式设备中，例如，能将FM无线电接收机和/或FM发射机结合到便携式设备中。
每一个滤波器都形成在包括彼此连接在一起的介电部件和磁部件的基体中。初级线圈和次级线圈优选地形成在至少是所述磁部件中。
更优选的是，用于形成初级线圈的多个电极形成在磁部件的第一形成区域上；用于形成次级线圈的多个电极形成在位于所述磁部件的第一形成区域的之上或之下的第二形成区域上。
如上所述，根据本实施例的滤波器中的每一个的尺寸都减小了，例如，可以将FM无线电接收机和/或FM发射机结合到便携式设备中。
附图说明
图1是根据比较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分解透视图；
图5是表明传统的带通滤波器的应用的框图；
图6表示连接传统的带通滤波器的平衡-不平衡变换器。
具体实施方式
本发明的实施例涉及例如用于FM无线电接收机和/或FM发射机的滤波器，下面参考图1至图4，描述根据本发明实施例的滤波器。
在根据本发明的实施例描述滤波器100(见图2)之前，作为比较，下面参考图1描述根据不平衡输入/不平衡输出系统的滤波器(根据比较例的滤波器1)。
如图1所示，根据比较例的滤波器1具有这样的电路配置：其包括第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3、第一线圈L1和第二线圈L2，第一电容器C1和第二电容器C2在不平衡输入端子10和不平衡输出端子12之间彼此串行连接，第三电容器C3和第一线圈L1在不平衡输出端子12和GND(地)之间彼此并行连接，第二线圈L2连接在第一电容器C1和第二电容器C2之间的第一接点a1与第二电容器C2和第三电容器C3之间的第二接点a2之间。因此，单个线圈(第一线圈L1)连接在滤波器1的输出级与GND之间。
如图2所示，根据本实施例的滤波器100包括不平衡输入端子10、两个平衡输出端子(第一平衡输出端子12a和第二平衡输出端子12b)、连接在第二电容器C2和第三电容器C3之间的接点a2与GND之间的初级线圈L1a、以及连接在第一平衡输出端子12a和第二平衡输出端子12b之间的次级线圈L1b。
换句话说，根据本实施例的滤波器100具有这样的配置：其中根据比较例的滤波器1的第一线圈L1被分成了初级线圈L1a和次级线圈L1b，它们彼此磁耦合，次级线圈L1b的相对终端分别连接到相应的第一平衡输出端子12a和相应的第二平衡输出端子12b。
下面参考图3和图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，该基体16包括介电部件18、磁部件20、将介电部件18和磁部件20彼此连接到一起的连接部件22、以及连接到磁部件20的底端的伪部件24，将这些部件烧结成整体组件。
如专利文献2所述，伪部件24用于防止基体16遭受扭曲、脱层及破裂。
如图4所示，在根据本实施例的滤波器100中，介电部件18包括多个叠置的介电层，从上相继地包括第一伪层Sa1、第二伪层Sa2、第一到第四电容器电极层Sb1到Sb4、以及第三伪层Sa3。第一伪层Sa1、第二伪层Sa2、第一到第四电容器电极层Sb1到Sb4、以及第三伪层Sa3中的每一层都被构成为单层或多层。
磁部件20包括多个叠置的磁层，从上相继地包括第一到第四伪层Sc1到S c4、第一到第六线圈电极层Sd1到Sd6、以及第五到第七伪层Sc5到Sc7。第一到第四伪层Sc1到Sc4、、第一到第六线圈电极层Sd1到Sd6、以及第五到第七伪层Sc5到Sc7中的每一层被构成为单层或多层。
连接部件22包括单一的中间层Se，它被构成为单层或多层。
伪部件24包括单一伪层Sf，它被构成为单层或多层。
介电部件18的第一到第三伪层Sa1到Sa3、磁部件20的第一到第七伪层Sc1到Sc7的每一个都是用于防止基体16遭受扭曲、分层及破裂，如同伪部件24的情况一样。
如图3所示，第一平衡输出端子12a、第二平衡输出端子12b、以及接地端子26都位于基体16的第一侧表面16a上，对应于第一接点a1(见图2)的第一连接端子28a、对应于第二接点a 2(见图2)的第二连接端子28b、以及不平衡输入端子10都位于基体16的第二侧表面16b(与第一侧表面16a相对)上。
如图4所示，第一到第四电容器电极层Sb1到Sb4和第一到第六线圈电极层Sd1到Sd6都具有多种电极。特别是，第一电容器电极层Sb1在它的主表面上具有第一接地电极30a和第一电容器电极32a，其中第一接地电极30a具有连接到接地端子26的终端，第一电容器电极32a具有连接到第一连接端子28a的终端。
第二电容器电极层Sb2在它的主表面上具有第二电容器电极32b、第三电容器电极32c、以及第四电容器电极32d，其中第二电容器电极32b具有连接到不平衡输入端子10的终端，第三电容器电极32c具有连接到第二连接端子28b的终端，第四电容器电极32d通过引线电极34a连接到第三电容器电极32c。
第三电容器电极层Sb3在它的主表面上具有第二接地电极30b和第五电容器电极32e，它们分别类似于在第一电容器电极层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在它的主表面上具有第六到第八电容器电极32f到32h以及引线电极34b，它们分别类似于在第二电容器电极层Sb2上的第二到第四电容器电极32b到32d和引线电极34a。
第二电容器电极32b和第三电容器电极32c面对第一电容器电极32a和第五电容器电极32e，第四电容器电极32d面对第一接地电极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面对第五电容器电极32e，第八电容器电极32h面对第二接地电极30b。
第一到第六线圈电极层Sd1到Sd6在它们各自主表面上具有相应的第一到第六线圈电极50a到50f，它们构成第二线圈L2。
第一到第三线圈电极层Sd1到Sd3在它们各自的主表面上具有相应的第七到第九线圈电极52a到52c，它们构成次级线圈L1b。第四到第六线圈电极层Sd4到Sd6在它们各自的主表面上具有相应的第十到第十二线圈电极54a到54c，它们构成初级线圈L1a。
第一线圈电极层Sd1的主表面上的第一线圈电极50a具有连接到第二连接端子28b的终端，第七线圈电极52a具有连接到第二平衡输出端子12b的终端。
第三线圈电极层Sd3的主表面上的第九线圈电极52c具有连接到第一平衡输出端子12a的终端，第四线圈电极层Sd4的主表面上的第十线圈电极54a具有连接到接地端子26的终端。
第六线圈电极层Sd6的主表面上的第六线圈电极50f具有连接到第一连接端子28a的终端，第十二线圈电极54c具有连接到第二连接端子28b的终端。
第一到第六线圈电极50a到50f通过通孔彼此电连接，第七到第九线圈电极52a到52c通过通孔彼此电连接。第十到第十二线圈电极54a到54c通过通孔彼此电连接。
根据上述配置，第一接地电极30a、第四电容器电极32d、第二接地电极30b、以及第八电容器电极32h构成叠层结构，其提供图2中所示的第三电容器C3。第一电容器电极32a、第二电容器电极32b、第五电容器电极32e、以及第六电容器电极32f构成叠层结构，其提供第一电容器C1。第一电容器电极32a、第三电容器电极32c、第五电容器电极32e、以及第七电容器电极32g构成叠层结构，其提供第二电容器C2。
第一到第六线圈电极50a到50f构成图2中所示的第二线圈L2，第七到第九线圈电极52a到52c构成次级线圈L1b，第十到第十二线圈电极54a到54c组成初级线圈L1a。
由于初级线圈L1a的第十到第十二线圈电极54a到54c形成在磁部件20的第一形成区域(第四到第六线圈电极层Sd4到Sd6)上，次级线圈L1b的第七到第九线圈电极52a到52c形成在磁部件20的第二形成区域(第一到第三线圈电极层Sd1到Sd3)上，初级线圈L1a和次级线圈L1b彼此磁耦合。相应的，基于相互感应作用而产生的磁能，初级线圈L1a的电功率输送到次级线圈L1b。
由于根据本实施例的滤波器100具有这样的配置：其中根据比较例的滤波器1的输出级中的线圈L1(见图1)被分成了初级线圈L1a和次级线圈L1b，次级线圈L1b的相对终端分别连接到相应的第一和第二平衡输出端子12a、12b，通过相互感应作用，初级线圈L1a的电功率输送到次级线圈L1b，滤波器100能够不使用平衡-不平衡变换器而实现不平衡输入/平衡输出系统或平衡输入/不平衡输出系统，并且能减小尺寸。
换句话说，具有通带范围在76到108MHz或者该范围的一部分内的滤波器100的尺寸减小了。在根据本实施例的滤波器100结合到例如便携式设备中的情况中，能将FM无线电接收机和/或FM发射机结合到便携式设备中。
尤其是，根据本实施例，因为滤波器100形成在基体16中，该基体16包括彼此连接在一起的介电部件18和磁部件20、初级线圈L1a、次级线圈L1b，第二线圈L2能够形成在具有高的磁导率常数的磁部件20中，第一到第三电容器C1到C3能够形成在具有高介电常数的介电部件18中。这种配置进一步有助于减小滤波器100的尺寸。
此外，根据本实施例，由于形成初级线圈L1a的第十到第十二线圈电极54a到54c形成在磁部件20的第一形成区域(第四到第六线圈电极层Sd4到Sd6)上，形成次级线圈L1b的第七到第九线圈电极52a到52c形成在磁部件20的第二形成区域(第一到第三线圈电极层Sd1到Sd3)上，根据比较例的滤波器1的输出级中的第一线圈L1被简单分成了初级线圈L1a和次级线圈L1b。因此，滤波器100能够不使用平衡-不平衡变换器而实现不平衡输入/平衡输出系统或平衡输入/不平衡输出系统。尺寸减小的滤波器100能容易地并且低成本地制造。
如果假设第一电容器电极层Sb1上的第一接地电极30a和第一电容器电极32a与第二电容器电极层Sb2上的第二到第四电容器电极32b到32d都用作单一阵列的图案，那么，根据本实施例，如图4所示，两个这种阵列图案沿介电部件18的介电层的叠置方向并列。因此，由于滤波器100的尺寸进一步减小了，第一到第三电容器C1到C3的每一个的电容都增加了。可以将一个阵列图案、两个阵列图案、或三个或多个阵列图案层叠起来。
可以改变第七到第九线圈电极52a到52c中每一个的电感来调节平衡输出端的阻抗。可以通过改变第七到第九线圈电极52a到52c的全部或一部分的宽度、改变内径部分(电极环绕的部分)的横截面的面积、或改变相应的匝数，来改变第七到第九线圈电极52a到52c中每一个的电感。
上述的实施例中，本发明应用于不平衡输入/平衡输出滤波器。本发明也能应用于平衡输入/不平衡输出滤波器。这种情况下，次级线圈L1b用作初级线圈，初级线圈L1a用作次级线圈。不平衡输入端子10可以用作不平衡输入端子，第一平衡输出端子12a用作第一平衡输入端子，第二平衡输出端子12b用作第二平衡输入端子。
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条件下，可以具有各种配置。
Claims (6)
1.一种具有连接在输入级和地之间的线圈的不平衡输出型滤波器，其中：
所述线圈被分成初级线圈(L1a)和次级线圈(L1b)，它们彼此磁耦合；
所述初级线圈(L1a)具有分别连接到相应的平衡输入端子的相对终端。
2.一种具有连接在输出级和地之间的线圈的非平衡输入型滤波器，其中：
所述线圈被分成初级线圈(L1a)和次级线圈(L1b)，它们彼此磁耦合；
所述次级线圈(L1b)具有分别连接到相应的平衡输出端子(12a，12b)的相对终端。
3.根据权利要求1或2所述的滤波器，它形成在包括彼此连接在一起的介电部件(18)和磁部件(20)的基体(16)中。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其中所述初级线圈(L1a)和所述次级线圈(L1b)形成在至少是所述磁部件(20)中。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其中用于形成所述初级线圈(L1a)的多个电极形成在所述磁部件(20)的第一形成区域上；以及
用于形成所述次级线圈(L1b)的多个电极形成在位于所述磁部件(20)的所述第一形成区域之上或之下的第二形成区域上。
6.根据权利要求1到5中的任一项所述的滤波器，它具有在76到108MHz的范围或者该范围的一部分内的通带。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080312 |