CN102986137A - 层叠型带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明所涉及的层叠型带通滤波器(BPF):具备按顺序连接于输入输出端子之间的第1共振器和第2共振器,两个共振器都包含形成于层叠体的电感导体和电容导体,两个共振器的电感导体都是一端为开放端而另一端为短路端;具备连接两个共振器的电感导体彼此的连接导体;该连接导体连接第1共振器的电感导体的靠近开放端的位置与第2共振器的电感导体的靠近开放端的位置。
Description
技术领域
本发明涉及层叠型带通滤波器,特别是涉及具备增强共振器之间的磁耦合的偶合电极(连接电极)的带通滤波器。
背景技术
选择频率并除去不需要的波的带通滤波器(以下称之为BPF)成为在移动电话和无线LAN、WiMAX等高频无线电通信系统中必不可少的电路要素。像这样的BPF一般是作为将共振器形成于具备多层配线层的层叠体内部的贴片式部件来提供的。作为层叠体例如是使用有利于小型·高集成化的陶瓷层叠体,是通过在将导体图形形成于多片陶瓷坯料薄片表面之后、且在层叠这些薄片并贴片化之后、对其实施烧成来进行制作的。
另外,作为公开像这样的层叠型BPF的文献有以下所述专利文献。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2009-200988号公报
专利文献2:日本专利申请公开2004-266697号公报
发明内容
关于以上所述那样的BPF,为了形成规定的通频带,通常具备多个共振器,并且增强共振器彼此之间的偶合且为了确保宽阔的通频带,排列配置共振器并调整共振器彼此之间的间隔或者使用电气性地连接共振器彼此的辅助性的偶合电极等方法被采用。
另外,伴随着近年来不断要求电子设备的小型薄型化而对构成这些电子设备的电子部件也要求小型薄型化,但是如果对BPF实施小型薄型化的,则由于共振器的Q值降低而使得插入损耗增大,从而难以同时实现小型薄型化和良好的滤波器特性。如果举一个例子的话即现状的BPF贴片的大小为长1.6mm×宽0.8mm×高0.7mm左右,例如在构成在无线LAN上所使用的2.4GHz频带的层叠型BPF的情况下,以现有的构造将插入损耗控制在1.7dB左右是可能的,但是更加期望将这个插入损耗改善到1.0dB。
再有,兼顾满足以上所述那样的特性和小型薄型化的要求,被认为伴随于通信机器的多功能·高功能化的进展而今后所要加强的。
因此,本发明的目的在于关于具备多段共振器的层叠型BPF要实现的小型薄型化与此同时还要实现良好的滤波器特性,特别是关于使用连接共振器彼此并加强偶合的辅助性的电极(连接导体)的滤波器构造中,要更进一步提高由该连接导体进行的共振器彼此的偶合,以至于由此而获得良好的滤波器特性。
为了达到解决以上所述技术问题的目的,本发明所涉及的层叠型BPF具备按顺序连接于输入端子与输出端子之间的第1共振器和第2共振器,所述第1共振器以及所述第2共振器都包含形成于具有互相绝缘的多个配线层的层叠体的电感导体和电容导体,所述第1共振器的电感导体(以下称之为“第1电感导体”或者“第1电感”)以及所述第2共振器的电感导体(以下称之为“第2电感导体”或者“第2电感”)都是将一个端部作为开放端并将另一个端部作为短路端;具备电气性地连接所述第1共振器的电感导体和所述第2共振器的电感导体的连接导体;该连接导体电气性地连接所述第1共振器的电感导体的靠近开放端的位置与所述第2共振器的电感导体的靠近开放端的位置。
关于包含多个共振器的层叠型BPF,为了对增强共振器彼此的磁耦合的频带区域进行调整而由连接导体电气性地连接第1电感导体(第1共振器的电感导体)和第2电感导体(第2共振器的电感导体)的构造一直以来已为人所知。另外,本发明人就有关使用了像这样的频带区域调整用的连接导体的BPF作了反复研究探讨,以至于完成了本发明。
具体为通过连接导体的共振器彼此的连接,以往通常是在短路端侧进行的,但是如果在各个电感导体的开放端进行通过该连接导体的连接的话,则本发明人发现其结果既确保了宽阔的通频带又能够对插入损耗进行改善。因此,在本发明中如以上所述那样,具备电连接第1电感导体的靠近开放端(较该电感导体的中间点更靠近开放端)的位置以及第2电感导体的靠近开放端(较该电感导体的中间点更靠近开放端)的位置的连接导体。还有,关于像这样的特性改善效果将会在后面的实施方式说明中根据仿真结果作更为详细的叙述。
还有,上述第1电感导体的一个端部的开放端被连接于输入端子(也可以经由输入电容器来进行连接),第1电感导体的另一个端部的短路端被连接于大地。同样,上述第2电感导体的一个端部的开放端被连接于输出端子(也可以经由输出电容器来进行连接),第2电感导体的另一方端部的短路端被连接于大地。
另外,关于上述连接导体的连接位置,本发明的一个方案就是以电气性地连接第1共振器的电感导体的开放端或者其附近位置和第2共振器的电感导体的开放端或者其附近位置的形式设置上述连接导体。
另外,本发明的另一方案是所述连接导体相对于第1共振器电感导体的连接位置与第1共振器电感导体的所述开放端的距离,为该第1共振器的电感导体全长的八分之三以下,并且,第2共振器电感导体相对于所述连接导体的连接位置与第2共振器电感导体的所述开放端的距离,为该第2共振器的电感导体全长的八分之三以下。
再有,作为本发明的优选的方案,是以在所述层叠体的相同的内部配线层并且互相进行磁耦合的形式从平面看的时候是邻接配置第1共振器的电感导体和第2共振器的电感导体。
另外,上述连接导体也能够配置于与上述电感导体相同的配线层,但是从使滤波器贴片小型化的观点出发,优选在层叠体内将该连接导体配置于与第1共振器的电感导体以及第2共振器的电感导体不相同的配线层。
再有,本发明的另外一个方案是将所述输入端子以及所述输出端子配置于所述层叠体最下层的配线层即底面配线层,并将所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体配置于所述层叠体的内部配线层,并且一面将所述第1共振器的电容导体(以下称之为“第1电容导体”或者“第1电容”)以及所述第2共振器的电容导体(以下称之为“第2电容导体”或者“第2电容”)配置于较已配置了所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体的内部配线层更下层的内部配线层,一面将所述连接导体配置于较已配置了所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体的内部配线层更上层的内部配线层。
像在之后的实施方式的说明中进行阐明的那样,连接导体的连接位置越接近于开放端越能够获得良好的插入损耗特性,但是有的情况是在该电感导体的开放端为了对输入输出端子电极和输入输出用的电容器等实施连接而具备贯通孔(via)等的贯通导体。另外,由于在维持产品质量的同时要谋求设计的效率化,因而对于电子部件的设计制造来说设有较多的规则,作为像这样的设计规则中的一个所设有的原则为,使导体图形离开贯通导体一定距离以上。
对于像这样的设计规则,根据一面将输入输出端子以及构成各个共振器的电容导体配置于较电感导体更下层、而一面将连接导体配置于较电感导体更上层的上述方案,则将电感导体连接于输入输出端子或电容导体的贯通导体以及连接导体成为,以夹持配设有电感导体的配线层并被分成上层与下层的形式进行配置。因此,即使将连接导体的连接位置挪到电感导体的开放端或者极其接近于开放端的位置,也不与规定贯通导体与导体图形(连接导体)的距离的上述设计规则相抵触,能够进行遵照这样的现有的设计规则的高效的设计制造,并能够防止在贯通导体与连接导体之间产生不经意的短路那样的问题。
另外,本发明的另外一个方案是第1共振器的电感导体以及第2共振器的电感导体和所述连接导体以在从平面进行观察的时候至少一部分发生重叠的形式被配置,所述连接导体的线宽与第1共振器的电感导体以及第2共振器的电感导体的线宽相比较相对较细。
像这样减小连接导体的线宽的话,则能够防止连接导体妨碍由第1共振器以及第2共振器的各个电感导体而产生的磁场,能够进一步提高滤波器特性。
另外,同样从防止阻碍由电感导体而产生的磁场的观点出发,也可以以在从平面进行观察的时候不与第1共振器的电感导体以及第2共振器的电感导体相重叠的形式配置所述连接导体。
再有,本发明的BPF中,所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体都是由具有环(loop)状的整体形状的四分之一的波长线路所构成,并且有的情况是以互相进行磁耦合的形式邻接配置于所述层叠体的相同的内部配线层。
另外,作为本发明的典型的一个例子是具备2段(2个)共振器,但是根据本发明构成具备3段以上共振器的BPF也是可能的。像这样的BPF进一步具备被连接于所述第1共振器与所述第2共振器之间的1个以上的共振器,并且由这些第1共振器、第2共振器以及1个以上的共振器形成通频带。
本发明并不特别限定频带。后面所叙述的实施方式是设想在无线LAN通信等方面所使用的2.4GHz频带来构成BPF,但是本发明所涉及的BPF的频带(通频带)并不限定于此,例如也可以是在各个电话手机中所使用的800MHz带和1.5GHz带、1.7GHz带、2GHz带、在PHS中所使用的1.9GHz带或者1.8GHz带、或者这些频带以上的各种各样频带。
另外,本发明所涉及的BPF典型地来说是作为具备作为贴片式部件的单一滤波器的单体部件进行提供的,但是并不限定于像这样的方式,例如既可以构成在层叠基板内进一步具备滤波器以外的其它各种各样的回路元件和IC等电子部件的电子模块,也可以是为了构成在2个以上的频带区域能够使用的通信模块[双频(dual-band)用模块、三频(triple-band)用模块等]而在层叠体内部具备多个滤波器等各种各样的方式。再有,本发明的BPF以及包含像上述那样的本发明的BPF的电子模块可以是在无线LAN或移动、WiMAX、蓝牙(Bluetooth)等各种通信系统中所使用的电子元件,不论其种类。
发明效果
根据本发明,能够在具备多段共振器的层叠型带通滤波器中通过增强共振器彼此的耦合,从而实现良好的滤波器特性。
本发明的其它目的、特征以及优点可以由根据附图对以下本发明实施方式所作的说明来进行更进一步的阐明。还有,在以下的实施方式的说明中将附图中的相同符号标注于相同或者相当部分,从而省略重复的说明。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的层叠型BPF的等价电路的示意图。
图2是表示所述第1实施方式所涉及的BPF的层叠构造(层叠体的各个配线层/第1层~第12层)的示意图。
图3是表示所述第1实施方式的BPF的频率-衰减特性的曲线图。
图4是表示所述第1实施方式的BPF的通频带上的频率-插入损耗特性的曲线图。
图5是表示所述第1实施方式的BPF的通频带上的频率-反射损耗特性的曲线图。
图6是表示连接导体的连接位置的平面图。
图7是表示在改变连接导体的连接位置的情况下的插入损耗峰值变化的曲线图。
图8是表示在改变所述连接导体的连接位置的情况下的频率-插入损耗特性的曲线图。
图9A是表示所述第1实施方式的BPF中的连接导体宽度的平面图。
图9B是表示在所述第1实施方式的BPF中减小了连接导体宽度的状态的平面图。
图9C是表示在所述第1实施方式的BPF中扩大了连接导体宽度的状态的平面图。
图10是表示如所述图9A~图9C所表示的那样改变连接导体宽度的情况下的频率-插入损耗特性的曲线图。
图11是表示如所述图9A~图9C所表示的那样改变连接导体宽度的情况下的频率-反射损耗特性的曲线图。
图12是表示本发明第2实施方式所涉及的层叠型BPF的层叠构造(层叠体的各个配线层/第1层~第12层)的示意图。
图13是表示所述第2实施方式的BPF的频率-衰减特性与所述第1实施方式的BPF相比较的曲线图。
图14是表示所述第2实施方式的BPF的频率-插入损耗特性与所述第1实施方式的BPF相比较的曲线图。
图15是表示所述第2实施方式的BPF的频率-反射损耗特性与所述第1实施方式的BPF相比较的曲线图。
图16是表示本发明第3实施方式所涉及的层叠型BPF的层叠构造(层叠体的各个配线层/第1层~第12层)的示意图。
图17是表示所述第3实施方式的BPF的频率-衰减特性与所述第1实施方式的BPF相比较的曲线图。
图18是表示所述第3实施方式的BPF的频率-插入损耗特性与所述第1实施方式的BPF相比较的曲线图。
图19是表示所述第3实施方式的BPF的频率-反射损耗特性与所述第1实施方式的BPF相比较的曲线图。
图20是表示本发明第4实施方式所涉及的层叠型BPF的层叠构造(层叠体的各个配线层/第1层~第12层)的示意图。
图21是表示本发明第5实施方式所涉及的层叠型BPF的层叠构造(层叠体的各个配线层/第1层~第12层)的示意图。
图22是表示本发明的第6实施方式所涉及的层叠型BPF的等价回路的示意图。
图23是表示所述第6实施方式所涉及的层叠型BPF的层叠构造(层叠体的各个配线层/第1层~第11层)的示意图。
具体实施方式
[第1实施方式]
如图1以及图2所示,本发明的第1实施方式所涉及的层叠型BPF(以下称之为“贴片”)11为了形成规定的通频带而具备:按顺序连接于输入端子12与输出端子13之间的2个共振器14、15(从输入端子12朝着输出端子13按顺序被称作为第1共振器、第2共振器)、连接这两个第1共振器14和第2共振器15的连接导体21、连接于输入端子12与第1共振器14之间的输入电容器C12、连接于输出端子13与第2共振器15之间的输出电容器C13。
第1共振器14与第2共振器15都是分别由电感器(第1电感器)L1和电容器(第1电容器)C1、以及电感器(第2电感器)L2和电容器(第2电容器)C2构成的LC并列共振器。另外,构成这些第1电感器L1、第2电感器L2、第1电容器C1、第2电容器C2、输入电容器C12以及输出电容器C13的各个导体,在本实施方式中如图2所示是由导体图形22~35所构成,该导体图形22~35形成于包含背面(第12层)并具有12层配线层的陶瓷层叠体的各个配线层。
还有,该层叠体例如层叠将对应于各个配线层的导体图形印刷于陶瓷坯料薄片表面的多层坯料薄片,并在对其实施了贴片化之后通过烧成从而就能够被制作而成。另外,在本实施方式(后面所述的第2实施方式以后的实施方式也一样)中,将贴片(层叠体)的顶面作为第1层,随着向着贴片底面去到下层而按顺序分别设定为第2层、第3层、第4层……,将贴片底面作为第12层。另外,在附图中标注有符号V的圆圈是表示贯通孔(via)并且是表示被电连接于下层的配线层(在后面所述的各图中也是同样)。另外,用黑色进行全部涂抹的圆圈来表示由贯通孔(via)V进行连接的连接导体21的连接位置(参照图2、图12、图20、图21、图23)。
在层叠体的第2层上设置有电连接配置于后述的第3层的第1电感器L1(22)和第2电感器L2(23)并且耦合两个电感器L1、L2(22、23)的连接导体(耦合电极)21。另外,在第3层上配置有第1电感器22和第2电感器23。这两个第1电感器22和第2电感器23都是由具有四分之一波长线路长的导体线路(1/4波长共振器)所构成,以分别具有コ字形平面形状的形式而卷绕成环(loop)状,以这两个第1电感器22和第2电感器23是以互相进行磁耦合的形式排列并且接近地配置这两个电感器22、23。
第1电感器22的一端被作为开放端22b。即,该开放端22b经由贯通孔V而被电连接于分别设置于第5层、第7层、第9层以及第10层的电容器电极24、28、32、34。另外,第1电感器22的另一端被作为短路端22a并且经由贯通孔V而被连接于设置于第11层的接地电极36。另外,在第2电感器23上也是进行与第1电感器22相同的连接。即,第2电感器23的一端作为开放端23b经由贯通孔V而被电连接于分别设置于第5层、第7层、第9层以及第10层的电容器电极25、29、33、35。另外,第2电感器23的另一端作为短路端23a经由贯通孔V而被连接于设置于第11层的接地电极36。
还有,在本实施方式中,在图2的左右方向的贴片长边方向上排列配置第1电感器22和第2电感器23,使上述各个短路端22a、23a位于该第1电感器22和第2电感器23的排列方向(贴片的长边方向)的中央部并且以上述各个开放端22b、23b位于该电感器22、23的排列方向的外侧的形式进行配置。
于是,一面经由贯通孔V将所述第2层的连接导体21的一个端部21a连接于第1电感器22的开放端22b的近旁位置22c,一面经由贯通孔V将连接导体21的另一个端部21b连接于第2电感器23的开放端23b的近旁位置23c,从而连接两个电感器22、23。由此,就能够增强第1电感器22与第2电感器23的耦合。还有,从第1电感器22的开放端22b到通往第1电感器22的连接导体21的连接位置22c为止的距离,与从第2电感器23的开放端23b到通往第2电感器23的连接导体21的连接位置23c为止的距离相等,并且将该距离控制在各个电感导体22、23全长的八分之三以下。关于以以上所述形式在接近于开放端22b、23b的位置连接两个电感器22、23的根据将在后文进行叙述。
在从第5层到第10层的各层上分别左右排列并配置有2个电容器电极24、25;26、27;28、29;30、31;32、33;34、35,在这些电容器电极24~35当中从第5层到第9层的配置于左侧的电极24、26、28、30、32在从平面进行观察的时候为重叠,由这些电极24、26、28、30、32构成了输入电容器C12。
具体地,配置于第6层以及第8层的各层的左侧的电容器电极26、30经由贯通孔V而被连接于设置于第12层(贴片底面)的一个端部(左侧端部)的输入端子12,第5层、第7层以及第9层的各层的配置于左侧的电容器电极28、32通过贯通孔V而被连接于配置于第3层的所述第1电感器22的开放端22b。于是,由第5层左侧的电容器电极24和第6层左侧的电容器电极26、第6层左侧的电容器电极26和第7层左侧的电容器电极28、第7层左侧的电容器电极28和第8层左侧的电容器电极30、以及第8层左侧的电容器电极30和第9层左侧的电容器电极32构成输入电容器C12。
另外,从第5层到第9层的各层的配置于右侧的电容器电极25、27、29、31、33在从平面进行观察的时候为重叠并且构成了输出电容器C13。
具体地,配置于第6层以及第8层的各层的右侧的电容器电极27、31经由贯通孔V而被连接于设置于第12层(贴片底面)的另一个端部(右侧端部)的输出端子13,配置于第5层、第7层以及第9层的各层的右侧的电容器电极25、29、33经由贯通孔V而被连接于配置于第3层的所述第2电感器23的开放端23b。于是,由第5层右侧的电容器电极25和第6层右侧的电容器电极27、第6层右侧的电容器电极27和第7层右侧的电容器电极29、第7层右侧的电容器电极29和第8层右侧的电容器电极31、以及第8层右侧的电容器电极31和第9层右侧的电容器电极33构成输出电容器C13。
另外,在第11层的中央部设置有接地电极36,使该接地电极36与所述第10层左侧的电容器电极34相对并且使接地电极36与所述第9层左侧的电容器电极32相对,由这些电极32、34、36构成第1电容器C1。还有,第9层左侧的电容器电极32以及第10层左侧的电容器电极34经由贯通孔V而与第3层的第1电感器22的开放端22b、第5层和第7层以及第9层左侧的各个电容器电极24、28、32相连接。另外,第11层的接地电极36经由贯通孔V而被连接于设置于第12层的中央部的外部连接用的接地端子37。
同样,使第11层的所述接地电极36与第10层右侧的电容器电极35相对并且使接地电极36与所述第9层右侧的电容器电极33相对,由这些电极33、35、36构成第2电容器C2。还有,第9层右侧的电容器电极33以及第10层右侧的电容器电极35经由贯通孔V而与第3层的第2电感器23的开放端23b、第5层和第7层以及第9层右侧的各个电容器电极25、29、33相连接。
再有,在由贴片的底面构成的第12层上,如前述那样分别将输入端子12设置于左侧端部,将输出端子13设置于右侧端部,将接地端子37设置于中央部。
根据这样的本实施方式的BPF,则如图3~图5所示(实线为本实施方式的特性,图4的频率2400MHz的点P1为1.01dB,频率2500MHz的点P2为1.06dB),在通频带能够实现大致1dB的良好的插入损耗。另外,在这些附图中由虚线所表示的是用连接导体连接前述专利文献1(日本专利申请公开2009-200988)的图4所公开的BPF的短路端的情况下的特性,可知与此相比较能够获得宽阔通频带和良好的插入损耗特性。
[对取决于连接导体的连接位置的特性的影响]
在本发明中探讨了将连接导体的连接位置设为各种各样的情况的影响。
具体地,所述第1实施方式的BPF中,关于第1电感器22以及第2电感器23是沿着这些的导体线路22、23从短路端22a、23a到开放端22b、23b被分为八等分(如果将波长设定为λ的话,则各个电感器22、23的全长为λ/4),并且对于在各个位置[图6的(a)~(i)]中连接电感器22、23彼此的情况,比较插入损耗值。
即,如图6(a)所示是连接短路端22a、23a彼此的情况、如图6(b)所示是连接从短路端22a、23a沿着该电感导体22、23仅向开放端22b、23b侧行进(1/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(c)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(2/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(d)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(3/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(e)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(4/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(f)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(5/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(g)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(6/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(h)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(7/32)·λ的位置彼此的情况,如图6(i)所示是连接从短路端仅向开放端侧行进(8/32)·λ的位置(开放端22b、23b位置)彼此的情况。
其结果正如图7所示,可以了解到如果连接接近于开放端22b、23b的位置彼此,则能够获得更为良好的插入损耗特性。特别是如图6(f)~(i)所示将连接导体21连接于从短路端22a、23a起靠近开放端22b、23b侧(5/32)·λ以上(即该电感导体22、23全长的八分之五以上)的位置,换言之,将连接导体21的连接位置与开放端22b、23b的距离控制在电感器22、23全长的八分之三以下能够获得良好的滤波器特性,所以优选,更为优选的是如图6(g)~(i)所示将该连接导体21的连接位置与开放端22b、23b的距离控制在电感器22、23全长的八分之二(=四分之一)以下。
另外,图8是关于上述图6(a)~(i)的各个情况表示通频带上的插入损耗特的曲线图。在该图中对应于图6将(a)~(i)的符号标注于曲线图。如从该图所明确表示的那样可以了解到连接尽可能接近于开放端22b、23b的位置彼此,就能够获得宽阔频带并且能够获得良好的插入损耗特性。
[连接导体线宽的影响]
再有,关于所述第1实施方式的BPF,探讨改变连接导体21线宽的情况的影响。具体是如图9A所示关于所述第1实施方式的BPF,其连接导体21的线宽与电感器22、23相同(W=135μm),并比较如图9B所示减小连接导体21宽度的情况(W1=50μm)和如图9C所示放宽导体宽度的情况(W2=270μm)的特性。
结果如图10(插入损耗)以及图11(反射损耗)所示,在这些图中短虚线是表示将连接导体宽度设为与电感导体相同的宽度W的情况(图9A),实线是表示将连接导体宽度作为狭窄宽度W1的情况(图9B),虚线是表示将连接导线宽度作为粗宽度W2的情况(图9C)。从这些图就可明确,为了获得良好特性而优选减小(变细)连接导体21的线宽。
[第2实施方式]
本发明的第2实施方式所涉及的BPF与所述第1实施方式的BPF相同,具备2段LC共振器并且是一种由连接导体来连接各个共振器的电感器彼此的BPF,如图12(第3层)所示是一种由L字形的导体线路形成构成各个共振器的第1电感器22以及第2电感器23的BPF。
另外,各个电感器22、23的短路端22a、23a与所述第1实施方式相同,是被配置于贴片长边方向中央部的一个缘部(图12的下侧的缘部),开放端22b、23b分别是被配置于贴片的左上角部和右上角部。然后,在上述开放端22b、23b的附近22c、23c经由贯通孔V并由配置于第2层的连接导体21连接第1电感器22和第2电感器23。还有,从第5层到第12层为止的电极(导体)12、13、24~37的配置因为与所述第1实施方式相同所以标注相同的符号,从而省略重复的说明。
从图13到图15与所述第1实施方式的特性(虚线)一起表示本实施方式的频率特性(实线),正如这些图所明确表示的那样,与所述第1实施方式相比较虽然特性稍微有所下降,但是即使由本实施方式也能够获得与所述第1实施方式基本相同的良好特性。
[第3实施方式]
本发明的第3实施方式所涉及的BPF与所述第1实施方式的BPF相同,具备2段LC共振器并且是一种由コ字形的导体线路形成构成各个共振器的第1电感器以及第2电感器的BPF,如图16(第2层~第3层)所示是由配置于第2层的L字形的导体22d、23d和配置于第3层的直线状的导体22e、23e构成这些电感导体(第1电感器以及第2电感器)的BPF。该第2层的L字形导体22d、23d与第3层的直线状导体22e、23e是在贴片长边方向中央部的另一个缘部(图16的上侧的缘部)经由贯通孔V进行连接的,由此,在从平面进行观察的时候作为各个电感器的全体与所述第1实施方式相同成为コ字形的电感器。
另外,电感导体的各个短路端22a、23a与所述第1实施方式相同位于贴片长度方向中央部的一个缘部(图16的下侧的缘部),各个开放端22b、23b与所述第1实施方式相同分别位于贴片长边方向两端部(图16的左侧端部以及右侧端部)。于是,耦合第1电感器和第2电感器的连接导体21是连接于与所述第1实施方式大致相同的位置,但是,在本实施方式中如上述那样将构成电感器的L字形导体22d、23d和该连接导体21配置于相同的配线层(第2层),连接导体21是连续于该L字形导体22d、23d的导体。
从图17到图19表示本实施方式的频率特性(实线),并表示所述第1实施方式的特性(虚线),正如这些图所明确表示的那样,与所述第1实施方式相比较虽然特性稍微有所下降,但是即使由本实施方式也能够获得与所述第1实施方式基本相同的良好特性。
[第4、第5实施方式]
本发明的第4以及第5实施方式所涉及的BPF是在第1实施方式的BPF中更换电感器22、23的开放端22b、23b和短路端22a、23a的配置(第4实施方式)或者反转一个电感器(第2电感器23)的朝向(第5实施方式)的BPF。
具体是如图20所示第4实施方式所涉及的BPF,其配置于第3层的第2电感器23的开放端23b和短路端23a被配置成与所述第1实施方式左右相反。伴随于此第2电感器23的开放端23b因为位于贴片的长度方向中央部,所以第2层的连接导体21较所述第1实施方式来得短。另外,配置于从第5层到第10层的各层的右侧(第2共振器23侧)的电容器电极25、27、29、31、33、35(第2电容器和输出电容器)以及配置于第11层的接地电极36的朝向或形状也适当变更(也与接下来所述的第5实施方式相同)。
第5实施方式所涉及的BPF如图21所示是在同图的上下方向上使配置于第3层的第2电感器23翻转(以第1电感器22和第2电感器23从平面看将贴片的中心点作为中心并成为点对称的形式配置两个电感器22、23)的BPF。伴随于此为了连接第1电感器22和第2电感器23而配置于第2层的连接导体21被制成弯曲成钩子状的形状,由此,一面与所述第1实施方式相同地、经由贯通孔V将一端21a连接于与第1电感器22的开放端22b相距一定距离的位置(较该电感器的中间点更靠近开放端的位置)22c,一面经由贯通孔V将另一端21b连接于从第2电感器23的开放端23b起相同距离的对应位置23c。
[第6实施方式]
本发明的第6实施方式所涉及的BPF,如图22所示是一种在输入端子12与输出端子13之间具备3段共振器14、15、16的BPF,具有连接于输入端子12的第1共振器14、连接于输出端子13的第2共振器15、连接于这两个第1共振器14与第2共振器15之间的第3共振器16、在这些共振器14~16上并联且连接于输入端子12与输出端子13之间的旁路电容器(旁路电容)Cp。另外,各个共振器14~16分别是由电感器L1、L2、L3和电容器C1、C2、C3构成的LC并联共振器。
即使是在具备像这样的3段共振器14~16的BPF中也与所述实施方式相同地,通过在开放端的附近位置22c、23c、24c上由连接导体21电连接各个电感器L1、L2、L3,从而就能够增强共振器14~16互相之间的耦合。
具体是如图23所示将连接导体21设置于层叠体的第2层,以在贴片长边方向上按顺序排列于第3层上的形式分别设置第1电感器(构成第1共振器14的电感器L1)22、第3电感器(构成第3共振器16的电感器L3)24、第2电感器(构成第2共振器15的电感器L2)23,可以以各个电感器22、23、24的开放端22b、23b、24b位于贴片的一个缘部(图23的下侧缘部)的形式进行配置,并且由设置于第2层的连接导体21经由贯通孔V连接这些开放端22b、23b、24b。
还有,在从第5层到第9层上分别设置有电极41~50,构成上述第1共振器14的第1电容器C1是由第9层左侧的电极48和第10层的接地电极36以及第9层左侧的电极48和第8层的接地电极47所形成,构成第2共振器15的第2电容器C2是由第9层右侧的电极49和第10层的接地电极36以及第9层右侧的电极49和第8层的接地电极47所形成,构成第3共振器16的第3电容器C3是由第9层中央的电极50和第10层的接地电极36以及第7层中央的电极46和第8层的接地电极47所形成。另外,旁路电容器Cp是由第5层的电极41、42和第6层的电极43以及第7层的电极44、45所形成。
符号说明
C1.第1电容器(第1共振器的电容器)
C2.第2电容器(第2共振器的电容器)
C3.第3电容器(第3共振器的电容器)
C12.输入电容器
C13.输出电容器
Cp.旁通电容器
L1、22.第1电感器(第1共振器的电感器)
L2、23.第2电感器(第2共振器的电感器)
L3、54.第3电感器(第3共振器的电感器)
V.贯通孔
11.BPF
12.输入端子
13.输出端子
14.第1共振器
15.第2共振器
16.第3共振器
21.连接导体(耦合电极)
22a、23a、54a.短路端
22b、23b、54b.开放端
22c、23c、54c.连接导体的连接点
22d、23d.L字形导体(电感导体)
22e、23e.直线状导体(电感导体)
24~35、41~50.电容器电极
36、47.接地电极
37.接地端子
Claims (10)
1.一种层叠型带通滤波器,其特征在于:
具备按顺序连接于输入端子与输出端子之间的第1共振器和第2共振器,
所述第1共振器以及所述第2共振器都包含形成在具有互相绝缘的多个配线层的层叠体上的电感导体和电容导体,
所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体均将一个端部作为开放端,而将另一个端部作为短路端;
所述层叠型带通滤波器具备电连接所述第1共振器的电感导体和所述第2共振器的电感导体的连接导体;
该连接导体电连接所述第1共振器的电感导体的靠近开放端的位置与所述第2共振器的电感导体的靠近开放端的位置。
2.如权利要求1所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述连接导体电连接所述第1共振器的电感导体的开放端或者其附近位置和所述第2共振器的电感导体的开放端或者其附近位置。
3.如权利要求1或者2所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述连接导体相对于所述第1共振器的电感导体的连接位置与所述第1共振器的电感导体的所述开放端之间的距离,为该第1共振器的电感导体全长的八分之三以下,
并且,所述连接导体相对于所述第2共振器的电感导体的连接位置与所述第2共振器的电感导体的所述开放端之间的距离,为该第2共振器的电感导体的全长的八分之三以下。
4.如权利要求1~3中任意一项所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述第1共振器的电感导体和所述第2共振器的电感导体位于所述层叠体的相同的内部配线层,且互相进行磁耦合,并且从平面看时所述第1共振器的电感导体和所述第2共振器的电感导体邻接配置。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述连接导体配置于与在所述层叠体内配置了所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体的配线层不同的配线层。
6.如权利要求5所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述输入端子以及所述输出端子配置于作为所述层叠体最下层的配线层的底面配线层,
所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体配置于所述层叠体的内部配线层,
并且所述第1共振器的电容导体以及所述第2共振器的电容导体配置于较已配置了所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体的内部配线层更下层的内部配线层上,
而所述连接导体配置于较已配置了所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体的内部配线层更上层的内部配线层。
7.如权利要求5或者6所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体和所述连接导体,是以从平面看时至少一部分发生重叠的形式被配置,
所述连接导体的线宽与所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体的线宽相比较细。
8.如权利要求5或者6所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
以从平面看时不与所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体相重叠的形式,配置所述连接导体。
9.如权利要求1~8任意一项所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
所述第1共振器的电感导体以及所述第2共振器的电感导体都是由具有环状的整体形状的四分之一波长线路所构成,并且以互相磁耦合的形式邻接配置于所述层叠体的相同的内部配线层上。
10.如权利要求1~9中任意一项所述的层叠型带通滤波器,其特征在于:
进一步具备被连接于所述第1共振器与所述第2共振器之间的1个以上的共振器,
并且由这些第1共振器、第2共振器以及1个以上的共振器形成通频带。
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PB01 | Publication | ||
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GR01 | Patent grant |