CN101447595B - 带通滤波器、高频元件及通信装置 - Google Patents

Abstract

一种带通滤波器、高频元件及通信装置，带通滤波器具备在积层多个电介质层而成的积层基板内在与积层方向正交的方向排列配置的2个以上的谐振线路，各谐振线路具有在电介质层上形成的第1线圈图形部(1b1a及1b2a，1b1b及1b2b)和与该第1线圈图形部不同的在电介质层上形成的第2线圈图形部(1b1c及1b2c，1b1d及1b2d，1b1e及1b2e)。并且，第1及第2线圈图形部串联连接而形成为螺旋状，上述第1及第2线圈图形部中的至少一方在多个电介质层上作为并联线路来形成。以这样的构成来提供实现小型化、低损耗的带通滤波器。

Description

带通滤波器、高频元件及通信装置

技术领域

本发明涉及进行例如手机等移动通信设备、电子电器间的无线传送的无线LAN等无线通信装置等中使用的带通滤波器以及使用了它的高频元件及通信装置。

背景技术

现在，IEEE802.11规格所代表的无线LAN下的数据通信被广泛采用。无线LAN作为代替例如个人电脑(PC)、打印机或硬盘等PC的外部设备、FAX、标准电视(SDTV)、高清晰度电视(HDTV)、手机等电子设备、汽车内或飞机内的有线通信的信号传送手段而被采用，在各个电子设备间进行无线数据传送。

使用了这样的无线LAN的多频带通信装置所用的高频电路具备能以通信频带不同的两个通信系统(IEEE802.11a和IEEE802.11b及/或IEEE802.11g)进行发送接收的1个天线和切换与发送侧电路、接收侧电路的连接的高频开关，进行两个通信系统的发送侧电路、接收侧电路的切换。随着无线装置的小型化、高功能化，对于具体实现上述高频电路的高频元件，也强烈要求把许多高频元件一体化，并且实现小型化，各个高频元件也必须小型化。

在这样的高频元件中，使给定频带的信号选择性地通过的带通滤波器是通信装置的重要构成部件。带通滤波器配置在天线电路的前端、接收电路的电路间等，用于除去通带的外侧附近存在的不需要的波。

例如，特开平6—53704号公报(以下称为「专利文献1」)中披露了积层型带通滤波器。在专利文献1记载的带通滤波器中，多个线圈电极互相连接而构成螺旋状电极，该螺旋状电极进行电磁耦合。以这种构成实现带通滤波器的小型化。

但是，在专利文献1记载的带通滤波器中，因为螺旋状电极自身是长的，所以不能充分降低损耗。还有，在专利文献1表示的带通滤波器中，由于积层工序中的「偏差」，阻抗有可能变化，滤波器特性有可能变动。即，若各电介质层上形成的线圈电极在面内方向偏离，则从投影方向(卷绕轴方向)看到的线圈的实效内径会偏离设计值，阻抗会变化。这样，在涉及多个层而形成谐振器的电极的积层带通滤波器中，会存在与积层偏差相伴随的特性变动的问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种低损耗且可小型化的带通滤波器及采用了它的高频元件、通信装置。另一目的在于抑制这种带通滤波器中的积层偏差所造成的滤波器特性的变动。

本发明的带通滤波器，具备在积层多个电介质层而成的积层基板内在与积层方向正交的方向排列配置的2个以上的谐振线路，其特征在于，上述各谐振线路至少具有在上述电介质层上形成的第1线圈图形部和与上述第1线圈图形部不同的在电介质层上形成的第2线圈图形部，并且串联连接上述第1及第2线圈图形部而形成为螺旋状，上述第1及第2线圈图形部中的至少一方在多个电介质层上作为并联线路来形成。根据这种构成，能实现带通滤波器的小型化、低损耗化。

还有，在上述带通滤波器中，优选的是，上述并联线路中的至少1个线路与上述并联线路的其他线路相比，宽度大。根据这种构成，能抑制积层偏差所造成的滤波器特性的变动。

再有，在上述带通滤波器中，优选的是，上述并联线路中的至少1个线路，按向形成为螺旋状的谐振线路内侧扩展的方式，与上述并联线路的其他线路相比，加大了宽度。

再有，在上述带通滤波器中，优选的是，与上述其他线路相比宽度大的线路配置在形成了上述谐振线路的多个电介质层中的中间层上。在这里中间层是指形成了谐振线路的多个电介质层中的除积层方向上端及下端的层以外的层。在中间层上配置加大宽度的线路，能进一步抑制积层偏差所造成的影响。

本发明的高频元件，使用在多个电介质层上形成电极图形而成的积层体和在上述积层体表面上搭载的元件来构成通信装置所用的高频电路，其特征在于，上述高频电路具有带通滤波器，上述带通滤波器采用本发明所涉及的上述带通滤波器。

还有，在上述高频元件中，优选的是，上述高频电路具有低噪声放大器，上述带通滤波器连接于上述低噪声放大器的输入侧。上述带通滤波器是低损耗的，所以适合配置在低噪声放大器的输入侧。

再有，在上述高频元件中，优选的是，使用线状的谐振线路构成的带通滤波器连接于上述低噪声放大器的输出侧。再有，把使用线状的谐振线路构成的衰减特性出色的带通滤波器配置在低噪声放大器的输出侧，能提高接收信号的灵敏度。

本发明的通信装置使用上述带通滤波器或者上述高频元件来构成。

根据本发明，能提供小型且低损耗的带通滤波器及采用了它的高频元件、通信装置。

附图说明

图1是用于表示本发明的实施方式所涉及的带通滤波器的电极配置的分解立体图。

图2是本发明的实施方式所涉及的带通滤波器的等效电路图。

图3是从积层基板侧方透视地看到积层基板的谐振线路的连接状态的示意图。

图4A到图4D是表示形成谐振线路的线路彼此的重叠状态的图。

图5是本发明的实施方式所涉及的前端组件的等效电路图。

图6A到图6O是本发明的实施方式所涉及的前端组件的片状展开图。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的前端组件中的带通滤波器的配置的图。

具体实施方式

以下参照附图来详细说明本发明的实施方式，不过，本发明不限于此。

图1表示本发明所涉及的积层型带通滤波器的一实施例的各层的导体图形。在具有图1那样的导体图形的陶瓷积层基板上构成的带通滤波器例如可以在由1000℃以下可低温烧结的陶瓷电介质材料LTCC(Low Temperature Co—fired Ceramics)构成的，厚度为10μm～200μm的坯片上印刷低电阻率的Ag、Cu等导电膏而形成给定的电极图形，把多个坯片适当地一体地积层、烧结来制造。另外，前端组件等的高频元件也可以采用与这种带通滤波器同样的陶瓷积层基板制造工艺等来制作。

作为上述电介质材料，例如采用以Al、Si、Sr作为主成分而以Ti、Bi、Cu、Mn、Na、K作为副成分的材料，以Al、Si、Sr作为主成分而以Ca、Pb、Na、K作为副成分的材料，含有Al、Mg、Si、Gd的材料，含有Al、Si、Zr、Mg的材料，采用介电常数为5～15的程度的材料。

另外，对于构成积层基板的电介质层，除可以采用陶瓷电介质材料以外，也可以采用树脂材料、由树脂和陶瓷电介质粉末混合而成的复合材料。

还有，也可以采用HTCC(高温同时烧成陶瓷)技术来制造上述陶瓷积层基板。即，也可以采用以Al₂O₃为主体的电介质材料和钨、钼等可在高温下烧结的金属导体来构成陶瓷积层基板。

在用陶瓷积层基板构成带通滤波器的场合，在各层上适当地构成电感元件用、电容元件用、布线用及接地电极用的图形电极，在层间形成通路导体，构成希望的电路。

图1所示的本发明所涉及的带通滤波器的一实施例由11层电介质层组成。在图1中，以[1]～[11]表示该第1～第11的各电介质层。最上层的第1层和最下层的第11层是形成了接地电极的电介质层。在第2～5层上主要形成了电容元件用的导体图形，在第6～10层上主要形成了电感元件用的导体图形。

图2表示由图1的积层体构成的带通滤波器的等效电路。其包括作为谐振线路的线路lb1、lb2和电容元件cb1～cb6。在输入输出端口P1和线路lb1之间连接有输入输出电容cb1，在线路lb1和接地之间连接有接地电容cb2，同样，在输入输出端口P2和线路lb2之间连接有输入输出电容cb6，在线路lb2和接地之间连接有接地电容cb5。并且，在输入输出端口P1和线路lb2之间连接有耦合电容cb3，在输入输出端口P2和线路lb1之间连接有耦合电容cb4。

图2表示图1所示的带通滤波器的等效电路，不过，本发明的带通滤波器不限于此，例如也可以省略耦合电容cb3、cb4。在该场合，不需要图1的第4层所示的电容电极图形cb3、cb4。

从第11层起按顺序积层到第1层，其积层方向是与图1的纸面正交的方向。由lb1a～lb1e构成的谐振线路lb1和由lb2a～lb2e构成的谐振线路lb2在与积层方向正交的方向(图1的纸面内方向)排列配置。另外，不限于图1所示具备2个谐振线路的带通滤波器，也可以再排列配置谐振线路而构成具备2以上谐振线路的带通滤波器。

在图1所示的实施例中，在第6层和第7层上形成的第1线圈图形部的端部彼此并联连接而构成并联线路，在第8～10层上形成的第2线圈图形部的端部彼此并联连接而构成并联线路。在这里形成了第2线圈图形部的各并联线路的形状除了其宽度的大小以外具有大致相同的形状。并且，第6层和第7层的第1线圈图形部和第8～10层的第2线圈图形部串联连接而形成螺旋状的电感元件。在该实施例中，把第1、第2线圈图形部均设为并联线路，从而降低导体的电阻成分，降低损耗，提高Q值。

另外，不必是第1、第2线圈图形部两者为并联线路，至少一方在多个电介质层上作为并联线路而形成，就能发挥降低损耗的效果。此处，为了充分发挥降低损耗的效果，更优选的是第1、第2线圈图形部两者为并联线路。

还有，谐振线路具备第1、第2线圈图形部，此外也可以再具备线圈图形部。在该场合，更优选的是所有线圈图形部为并联线路。

还有，与一般带通滤波器采用的线性电感元件相比，按本发明的方式形成螺旋状的电感元件，容易实现大的电感成分。因此，若考虑形成相同值的电感成分，则能减小电感元件自身的尺寸，所以能实现整体带通滤波器的小型化，也能实现由其复合而成的高频元件的小型化。

按每层进一步详细地说明图1所示的带通滤波器的一实施例。图中，微小的正方形部分表示通路导体1。第1层是在整体上形成接地电极的接地层。第2层上在与积层方向正交的方向排列形成的矩形的电容电极cb2a、cb5a与第1层的接地层(GND)之间形成接地电容。其与图2所示的带通滤波器的等效电路图的电容cb2、cb5对应。第3层上形成的电容电极cb1a、cb6a及第5层上形成的电容电极cb1b、cb6b与第2层上形成的电容电极cb2a、cb5a及第4层上形成的电容电极cb2b、cb5b之间形成电容。其与图2所示的带通滤波器的等效电路图的输入输出端口P1、P2上连接的电容cb1、cb6对应。

在第3层上，在相对于形成带通滤波器的大致矩形区域的中心为点对称的位置，即对角的位置，与输入输出端口P1、P2连接的输入输出电极p1、p2向侧方延伸设置。该输入输出电极p1、p2分别与电容电极cb1a、cb6a连接而构成一体的电极图形。

在第4层上，进一步形成了与电容电极cb2b以连接布线连接的电容电极cb4，在它与第3层上形成的电容电极cb6a及第5层上形成的电容电极cb6b之间形成电容。其与图2所示的带通滤波器的等效电路图的耦合电容cb4对应。在第4层上，同样形成了与电容电极cb5b以连接布线连接的电容电极cb3，在它与第3层上形成的电容电极cb1a及第5层上形成的电容电极cb1b之间形成电容。其与图2所示的带通滤波器的等效电路图的耦合电容cb3对应。

在这里，连接电容电极cb2b和电容电极cb4的连接布线和连接电容电极cb5b和电容电极cb3的连接布线比所连接的两侧的电极细。还有，这样细的连接布线的两端侧，从积层方向来看是与第3层和第5层上形成的电容电极重叠的。换句话说，电容电极cb2b及电容电极cb4与连接布线的连接部分，从积层方向来看，成为电容电极cb1a、cb1b、cb6a、cb6b的内侧。

同样，电容电极cb5b及电容电极cb3与连接布线的连接部分，从积层方向来看，成为电容电极cb1a、cb1b、cb6a、cb6b的内侧(电极侧内)。

根据这种构成，能减少对其他电极的干扰，并且能把出现积层偏差时的电容变动抑制在最小限度。

第6层和第7层上形成的第1线圈图形部的线路彼此并联连接，第8～10层上形成的第2线圈图形部的线路彼此并联连接。并且，把第6层和第7层上作为并联线路形成的第1线圈图形部和第8～10层上作为并联线路形成的第2线圈图形部串联连接，从而作为螺旋状的电感元件而形成谐振线路。

在这里说明并联线路。图3是表示图1的积层基板左侧的谐振线路的连接状态的示意图(立体图)。第6层上形成的线路lb1a的端部和第7层上形成的线路lb1b的端部各自由通路导体1并联连接而形成并联线路。这种并联线路的圈数、外形、内形都相同。并且，具有相同电极图形形状，并联连接的线路lb1a，lb1b形成一体而构成线圈图形的一部分(第1线圈图形部)。

另一方面，第8层上形成的线路lb1c的端部、第9层上形成的线路Ib1d的端部及第10层上形成的线路lb1e的端部由通路导体并联连接而形成并联线路。具有大致相同电极图形形状，并联连接的线路lb1c～lb1e形成一体而构成线圈图形的另一部分(第2线圈图形部)。另外，第8层上形成的线路lb1c是线路的宽度与线路lb1d、lb1e不同，而圈数及外形都相同。并且，把由并联连接的线路lb1a、lb1b构成的第1线圈图形部和由并联连接的线路lb1c、lb1d、lb1e构成的第2线圈图形部串联连接，按螺旋状形成谐振线路。与图1的积层基板左侧的谐振线路进行电磁耦合的右侧的谐振线路也是同样构成的。

第6层上形成的大致5/8圈的大致コ字状(C字状)线路，从积层方向来看，构成矩形的谐振线路lb1、1b2的一部分。在该实施例中，线路lb1a和线路lb2a是平行地相对配置它们的一边。随该一边彼此的间隔的不同，谐振线路的耦合度会变化。与其伴随的带通滤波器的通过特性也会变化，因而在设计时，适当地变更即可。

第7层也同样，形成了构成谐振线路lb1、lb2的一部分的大致5/8圈的线路。与第6层上形成的线路具有相同形状的第7层上形成的线路按与第6层上形成的线路重叠的方式配置。还有，第7层线路和第6层布线由通路导体并联连接。

在第8层上，形成了构成谐振线路lb1、lb2的另一部分的大致7/8圈的大致矩形的线路。在该实施例中，相同电介质层上形成的排列配置的线路lb1c和线路lb2c的宽度比其他电介质层上形成的线路的宽度大。这是为了防止由于积层偏差而使滤波器特性变动。

具体而言，线路lb1c与并联线路的其他线路相比，按螺旋状的谐振线路(线圈)的内侧变窄的方式，即按向螺旋状地形成的谐振线路的内侧扩展的方式加大了线路宽度。因此与构成第2线圈图形部的其他线路lb1d、lb1e相比，外形及圈数相同，但内形不同。

同样，线路lb2c与其他线路相比，按螺旋状的谐振线路的内侧变窄的方式加大了线路宽度。因此与构成第2线圈图形部的其他线路lb2d、lb2e相比，外形及圈数相同，但内形不同。

还有，构成第1线圈图形部的线路lb1a及lb1b的构成外形的边，按与加大了宽度的线路lb1c的构成外形的边重叠的方式形成。这一点对于线路lb2a、lb2b及lb2c的关系也同样。即，形成螺旋状的谐振线路的各线圈图形部的线路，按线圈的外形作为整体而成为一定的方式形成，只是线路lb1c及lb2c的线圈内侧的形状不同。

也可以按向线圈内侧及外侧扩展的方式加大线路宽度，不过，在向外侧也加大的场合，进行电磁耦合的谐振线路间的间隔会按该部分而变小，耦合度会改变，所以更优选的是如图1所示按向线圈内侧扩展的方式加大线路宽度。关于配置加大了线路宽度的线路的效果后述。

如图1所示，与其他线路(lb1a、lb1b、lb1d、lb1e、lb2a、lb2b、lb2d、lb2e)相比而加大宽度的线路(lb1c、lb2c)配置在形成了谐振线路的多个电介质层(第6～第10层)的中间层(图1的情况是第8层)上。不过，本发明不限于此，也可以加大其他层上配置的线路的宽度。在这里中间层是指形成了谐振线路的多个电介质层(第6层～第10层)中的除积层方向上端的第6层及下端的第10层以外的层(第7层～第9层)。

第9层及第10层上也同样，形成了构成谐振线路lb1、lb2的另一部分的大致7/8圈的大致矩形的线路。第8～第10层的各布线由通路导体并联连接。第11层是在整体上形成了接地电极的接地层。此处，该接地层不是必需的，在将其省略了的场合，第6～10层上配置的线路的阻抗会变大。因此，在需要大阻抗的场合，也可以省略第11层的接地层。

构成谐振线路lb1的第1、第2线圈图形部的各线路和构成谐振线路lb2的第1、第2线圈图形部的各线路在形成了它们的各电介质层上都是以平行的直线部分对着，并且各层都以相同间隔配置。这样就能提高谐振线路间的耦合。

还有，在本实施例中第1、第2线圈图形是相对于带通滤波器的中心点为大致点对称地形成的，不过，也可以线对称地形成。这样就能更灵活地变更谐振线路间的耦合，增加设计上的自由度。

还有，各谐振线路lb1、lb2、其接地电容cb2、cb5及其输入输出电容cb1、cb6的形成所涉及的电极夹着带通滤波器形成区域的中央而在两侧分开形成，它们按互相重叠的方式配置，以实现小型化。

另外，从积层方向看到的谐振线路的形状不限于图1所示的矩形，例如也可以是圆形等。形状可以适当地变更。例如在想加大谐振线路彼此的耦合的场合，优选的是互相以直线部分邻接，所以谐振线路的形状优选的是矩形。另外，矩形中也包括如图1所示把角弄圆而带弧度的形状。还有，为了不浪费空间地形成带通滤波器，优选的是从积层方向看到的谐振线路的形状为矩形。考虑谐振线路内的电场分布的话，电场一般集中在谐振线路的角部分而产生损耗。有时会由此导致谐振线路的Q降低。在该Q降低所造成的特性劣化显著的场合，优选的是谐振线路按圆形形成。

在图1所示的实施例中，是并联连接第6层和第7层上形成的线路，并联连接第8～10层上形成的线路，不过也可以是别的构成。例如，也可以省略第10层，由第8、9层的2层上形成的线路构成并联线路，使各线圈图形的并联线路的数量相同。对于谐振线路，根据需要，按照电感值和滤波器特性的要求，适当地改变设计，这属于发明的技术思想的范畴内。

在这里，参照图4A～D，说明在本发明所涉及的带通滤波器中，通过配置形成谐振线路的线路中的与其他线路相比而线路宽度大的线路，来抑制积层偏差所造成的阻抗变动的情况。图4A是把图1的第7层上的线路lb1b和第8层上的线路lb1c上下叠合起来图示。

大致矩形的线圈图形部的线圈内侧的尺寸相当于线圈的内径，该尺寸很重要。这是因为线圈的电感由线圈中流动的电流的微小变化所对应的线圈的交链磁通量的变化量决定。线圈内侧的尺寸，在从线圈卷绕轴方向看到的形状为圆形线圈的场合，是指内径，在该图所示的矩形的场合，是指线圈内侧的对着的边彼此的间隔。图4A的内侧的斜线部分的面积与交链磁通量的变化量有关系。

图4B示意地表示上下线路在积层侧内在X方向偏离时的情况，图4C示意地表示上下线路在积层侧内在Y方向偏离时的情况，图4D示意地表示上下线路在积层侧内斜着偏离时的情况。从图4A～D可以看出，卷绕的线路内侧的斜线部分的空芯断面积(从积层方向试着投影而形成空芯部分的有效面积)，即使积层有偏差也实质上不变。这是因为按向内侧扩展的方式加大了线路lb1c的宽度。

使并联线路中的一个线路的宽度大于其他并联线路的宽度，就能在宽度的差的范围内抑制积层偏差所造成的特性变动。与并联线路中的其他并联线路相比而加大宽度的线路可以是两个以上，不过，因为在加大宽度的线路彼此之间，积层偏差与线圈内侧部分的有效面积的减少相关联，所以更优选的是加大宽度的线路在积层方向只在一个层上形成，即每个谐振线路一个。

还有，为了使得上述空芯断面积不变化，加大了宽度的线路的形状优选的是超过3/4圈的大致矩形。这是因为具有这种形状的线路以二对的边形成线圈内侧大致闭合的线路，所以即使是其他线路在平面(XY平面)内任意方向偏离的场合，也能抑制上述空芯断面积实质上变化。

还有，一般积层偏差大多在一方向产生，离形成了线路宽度大的线路的层越远，越接近吸收积层偏差的界限。因此，如果是相同积层数量，则把加大宽度的线路配置在中间层，这对积层偏差是优选的。从这种观点来看，更优选的是，在形成了谐振线路的多个电介质层为奇数的场合，在其中央的电介质层上配置加大宽度的线路，如果是偶数，则在位于中央的一对电介质层中的任意一个上配置加大宽度的线路。

还有，根据相同理由，在并联线路中，优选的是加大与其他线圈图形部邻接的层的线路的宽度。这样，与其他线路(lb1a、lb1b、lb1d、lb1e、lb2a、lb2b、lb2d、lb2e)相比，加大并联线路的至少1个线路(该例的场合是线路lb1c、lb2c)的宽度，就能防止制造工艺上的积层偏差所造成的阻抗变动，进而防止带通滤波器的特性变动。

本发明所涉及的带通滤波器可以作为带通滤波器单体来构成，也可以在需要带通滤波器的高频电路中使用。例如，采用本发明所涉及的带通滤波器，作为具备在多个电介质层上形成电极图形而成的积层体和在上述积层体表面上搭载的半导体元件、电感器等芯片元件，并且具有通信装置所用的高频电路的高频元件，即具有上述高频电路的带通滤波器。

作为高频元件，例如可以列举切换无线LAN等无线通信的发送接收的天线开关组件、把天线开关组件和高频放大器组件合为一体的复合组件等。这种高频元件的代表性构成是具有与天线连接的至少一个天线端子、输入发送信号的至少一个发送端子、输出接收信号的至少一个接收端子、上述天线端子、切换与上述发送端子或上述接收端子的连接的至少一个开关电路的高频元件。

图5及图6A～O表示双频带无线LAN用前端组件的例子，作为使用在多个电介质层上形成电极图形而成的积层体和在上述积层体表面上搭载的元件而构成的高频元件的一个例子。

图5是该前端组件的等效电路图。图5所示的前端组件具有与天线连接的天线端子ANT、输入2.4GHz频带的发送信号的发送端子TX2、输入5GHz频带的发送信号的发送端子TX5、输出2.4GHz频带的接收信号的接收端子RX2、输出5GHz频带的接收信号的接收端子RX5、切换天线端子ANT和发送端子TX2、TX5或接收端子RX2、RX5的连接的开关电路SPDT。

开关电路SPDT的共用端子与天线端子ANT连接，两个切换端子分别与发送侧的分支电路DIP1及接收侧的分支电路DIP2连接。发送侧的分支电路DIP1由高通滤波器部HPF和低通滤波器部LPF构成，接收侧的分支电路DIP2由高通滤波器部HPF和带通滤波器部BPF4构成。

在发送侧的分支电路DIP1和发送端子TX2之间连接有放大2.4GHz频带的发送信号的高频放大电路PA1，在发送侧的分支电路DIP1和发送端子TX5之间连接有放大5GHz频带的发送信号的高频放大电路PA2。

在高频放大电路PA1、2的输入侧分别连接有带通滤波器BPF1、BPF2，在输出侧分别连接有低通滤波器LPF1、LPF2。另一方面，在接收侧的分支电路DIP2和接收端子RX2之间连接有放大2.4GHz频带的接收信号的低噪声放大器电路LNA1，在接收侧的分支电路DIP2和接收端子RX5之间连接有放大5GHz频带的接收信号的低噪声放大器电路LNA2。

在低噪声放大器电路LNA1的输出侧连接有带通滤波器BPF3，在低噪声放大器电路LNA2的输出侧连接有低通滤波器LPF3。在图5所示的前端组件中，高频电路在低频率侧的2.4GHz频带的接收路径上具有低噪声放大器LNA1，该低噪声放大器的输入侧与上述本发明所涉及的带通滤波器BPF4连接。

图6A～O是具有图5所示的等效电路的前端组件的积层体的积层图形图。带通滤波器BPF1和构成接收侧的分支电路DIP2的一部分的带通滤波器部BPF4使用本发明所涉及的带通滤波器即可。开关电路SPDT、高频放大电路PA1、PA2、低噪声放大器电路LNA1、LNA2的IC芯片搭载在积层基板上。

图7表示从积层方向看到的各带通滤波器的配置。2.4GHz频带的发送路径上配置的带通滤波器BPF1在图中配置在积层体中央右下。带通滤波器BPF1和带通滤波器部BPF4的LC用电极图形在形成了接地电极的第3层和第13层所夹着的第4层至第12层上形成。

即，构成第1线圈图形部的线路ltbbla、ltbb1b、ltbb2a、ltbb2b在第8层及第9层上形成，构成第2线圈图形部的线路ltbb1c～e、ltbb2c～e在第10层～第12层上形成。还有，构成带通滤波器BPF1的耦合电容和接地电容的电容电极(ctbb1a、ctbb1b、ctbb2、ctbb3a、ctbb3b、ctbb4、ctbb5a、ctbb5b)在第4层～第7层上形成。构成带通滤波器BPF1的各线路、各电容电极的构成与图1所示的构成相同，因而省略说明。

还有，在图6A～O所示的实施方式中，关于带通滤波器部BPF4，也是使用与图1所示的带通滤波器同样的构成。带通滤波器BPF1和带通滤波器部BPF4经由多个屏蔽通路及与其连接的带状屏蔽电极而配置，而并列配置进行耦合的谐振线路的方向则相差90度。

第8层和第9层上形成的第1线圈图形部的端部彼此并联连接而构成并联线路，第10层～第12层上形成的第2线圈图形部的端部彼此并联连接而构成并联线路的情况，第8层和第9层的第1线圈图形部和第10～12层的第2线圈图形部串联连接而形成螺旋状的电感元件的情况等，与带通滤波器BPF1同样。

采用并联线路构成的BPF1及BPF4在插入损耗上特别出色。构成第1线圈图形部的线路lrdb1a、lrdb1b、1rdb2a、lrdb2b在第8层及第9层上形成，构成第2线圈图形部的线路lrdb1c～e、lrdb2c～e在第10层～第12层上形成。

还有，构成带通滤波器BPF4的耦合电容、接地电容的电容电极(crdb1a、crdb1b、crdb2、crdb3a、crdb3b、crdb4、crdb5a、crdb5b)在第4层～第7层上形成。在相同电介质层(第10层)上形成的排列配置的线路lrdb1c和线路lrdb2c的宽度比其他电介质层上形成的线路的宽度大。

另外，用于连接构成第2线圈图形部的线路lrdb1c～e、lrdb2c～e的端部(与第1线圈图形所连接的端部为相反侧的端部)彼此的通路孔在与线路末端分开的位置形成。根据这种构成，能抑制积层偏差所造成的特性变动。

另一方面，在图6A～O所示的实施方式中，带通滤波器BPF2及带通滤波器BPF3使用线状的谐振线路代替螺旋状的谐振线路。该带通滤波器能得到出色的衰减量。即，在低噪声放大器LNA1的输出侧连接有使用线状的谐振线路构成的带通滤波器BPF3。

如图7所示，带通滤波器BPF2设置在积层体右上角，带通滤波器BPF3设置在右下角。带通滤波器BPF2是谐振器三段的带通滤波器，直线状的各谐振线路并列设置在电介质层上，互相耦合。还有，带通滤波器BPF3是谐振器二段的带通滤波器，折线状的各谐振线路并列设置在电介质层上，互相耦合。

各谐振线路图形由把不同的电介质层上形成的相同形状的线路图形lrbb1a～c、lrbb2a～c的一端彼此连接起来的并联线路构成。带通滤波器BPF2的谐振线路是由第8层～第11层上分别形成的线路构成一个谐振线路。

同样，带通滤波器BPF3的谐振线路是由第9层～第11层上分别形成的直线状的线路ltba1a～d、ltba2a～d、ltba3a～d构成一个谐振线路。在第8层～第12层上形成了上述BPF1及BPF4的第1线圈图形部和第2线圈图形部，在积层方向邻接地夹着第8层～第12层的第7层及第13层上按夹着第1线圈图形部和第2线圈图形的方式形成了电容电极及接地电极。

另一方面，第7层及第12层在积层方向邻接地夹着形成了BPF2的谐振线路的第8层～第11层，在第7层及第12层上，夹着它们的电容电极及接地电极未形成，而是经过一层在第6层及第13层上形成。同样，第8层及第12层在积层方向邻接地夹着形成了BPF3的谐振线路的第9层～第11层，在第8层及第12层上，夹着它们的电容电极及接地电极未形成，而是经过一层在第7层及第13层上形成。

本发明所涉及的带通滤波器能适用于前端组件等高频元件内的各带通滤波器，更优选的是例如连接到放大器的输入侧来使用。特别优选的是，接收路径的低噪声放大器的输入侧所配置的带通滤波器采用按螺旋状形成谐振线路的本发明所涉及的带通滤波器，接收的低噪声放大器的输出侧所配置的带通滤波器采用按线状形成谐振线路的带通滤波器。

根据该电路构成，能由本发明的BPF降低低噪声放大器的输入侧的插入损耗，由低噪声放大器的输出侧的BPF确保频带外的衰减量，所以能大幅度改善接收灵敏度。另外，这种效果，通过在具备低噪声放大器的高频组件中如上所述把相对而言插入损耗及衰减量不同的带通滤波器配置在低噪声放大器前后，即可获得，所以不限于本发明所涉及的带通滤波器的构成，也可以采用其他构成。

本发明的带通滤波器不仅可以适用于高频开关组件、前端组件，也可以广泛适用于其他高频元件。还有，本发明的带通滤波器及采用了它的高频元件也可以向各种通信装置拓展。特别是也可以应用于涉及高频的手机、Bluetooth(注册商标)通信设备、无线LAN通信设备(802.11a/b/g/n)、WIMAX(802.16e)、IEEE802.20(I—burst)等。

例如，能构成可共用2.4GHz频带无线LAN(IEEE802.11b及/或IEEE802.11g)和5GHz频带无线LAN(IEEE802.11a)的2个通信系统的高频前端组件或者可对应IEEE802.11n规格的高频前端组件，实现具备它的小型多频带通信装置。通信系统不限于上述频带、通信规格的通信系统，而是可用于各种通信系统。

还有，不仅是2个通信系统，例如采用把分支电路进一步分为多段的方式，即可对应更多数量的通信系统。作为多频带通信装置，例如可拓展到手机所代表的无线通信设备、个人电脑(PC)、打印机和硬盘、宽带路由器等PC的外部设备、FAX、冰箱、标准电视(SDTV)、高清晰度电视(HDTV)、照相机、录像机等家庭内电子设备等。

Claims (9)

1.一种带通滤波器，具备在积层多个电介质层而成的积层基板内在与积层方向正交的方向排列配置的2个以上的谐振线路，其特征在于，

上述各谐振线路至少具有在上述电介质层上形成的第1线圈图形部和与上述第1线圈图形部不同的在电介质层上形成的第2线圈图形部，并且串联连接上述第1及第2线圈图形部而形成为螺旋状，

上述第1及第2线圈图形部中的至少一方在多个电介质层上作为并联线路来形成，

构成上述2个以上的谐振线路中的一个谐振线路的第1及第2线圈图形部的各线路和构成上述2个以上的谐振线路中的另一谐振线路的第1及第2线圈图形部的各线路，在形成了它们的各电介质层上都是以平行的直线部分对着、且以相同间隔配置。

2.一种带通滤波器，具备在积层多个电介质层而成的积层基板内在与积层方向正交的方向排列配置的2个以上的谐振线路，其特征在于，

上述各谐振线路至少具有在上述电介质层上形成的第1线圈图形部和与上述第1线圈图形部不同的在电介质层上形成的第2线圈图形部，并且串联连接上述第1及第2线圈图形部而形成为螺旋状，

上述第1及第2线圈图形部中的至少一方在多个电介质层上作为并联线路来形成，

上述并联线路中的至少1个线路与上述并联线路的其他线路相比，宽度大。

3.一种带通滤波器，具备在积层多个电介质层而成的积层基板内在与积层方向正交的方向排列配置的2个以上的谐振线路，其特征在于，

上述各谐振线路至少具有在上述电介质层上形成的第1线圈图形部和与上述第1线圈图形部不同的在电介质层上形成的第2线圈图形部，并且串联连接上述第1及第2线圈图形部而形成为螺旋状，

上述第1及第2线圈图形部中的至少一方在多个电介质层上作为并联线路来形成，

上述并联线路中的至少1个线路，按向形成为螺旋状的谐振线路内侧扩展的方式，与上述并联线路的其他线路相比，加大了宽度。

4.根据权利要求2或3所述的带通滤波器，其特征在于，与上述其他线路相比宽度大的线路配设在形成了上述谐振线路的多个电介质层中的中间层上。

5.一种高频元件，使用在多个电介质层上形成电极图形而成的积层体和在上述积层体表面上搭载的元件来构成通信装置所用的高频电路，其特征在于，

上述高频电路具有带通滤波器，

上述带通滤波器采用权利要求1至3中任意一项所述的带通滤波器。

6.根据权利要求5所述的高频元件，其特征在于，

上述高频电路具有低噪声放大器，

上述带通滤波器连接于上述低噪声放大器的输入侧。

7.根据权利要求6所述的高频元件，其特征在于，使用线状的谐振线路构成的带通滤波器连接于上述低噪声放大器的输出侧。

8.一种采用了权利要求1至3中任意一项所述的带通滤波器的通信装置。

9.一种采用了权利要求5至7中任意一项所述的高频元件的通信装置。

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