CN103684327B - 高频滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,提供一种具有三个以上LC并联谐振器的高频滤波器,在该高频滤波器中,能使不相邻的LC并联谐振器产生电容耦合,并能获得所希望的通频带特性。LC并联谐振器(LC1~LC4)由电容器(C1~C4)及谐振线圈(L1~L4)构成,并沿规定方向排列。电容器(C1~C4)由接地导体(32)及谐振电容导体(28)构成。线圈(L1~L4)由第1通孔导体、第2通孔导体、及线路导体(20)构成。浮动导体(36)横跨线圈(L1~L4)内部,在从层叠方向进行俯视时,与浮动导体(36)重叠的线路导体(20b)及线路导体(20h)与浮动导体(36)所形成的静电电容的总和比谐振电容导体(28)与浮动导体(36)所形成的静电电容的总和要大。
Description
技术领域
本发明涉及高频滤波器,更特定而言,涉及具备多个LC并联谐振器的高频滤波器。
背景技术
作为现有的高频滤波器,例如,已知有专利文献1中记载的层叠带通滤波器。图10是专利文献1所记载的层叠带通滤波器的分解立体图。图11是专利文献1所记载的层叠带通滤波器的等效电路图。
如图10所示,层叠带通滤波器500是由接地电极形成层401、电容器电极形成层402、输入输出电极形成层403、线路电极形成层404、以及外层405所构成的层叠体,且具有四个LC并联谐振器及输入输出间电容器260。
电容器电极形成层402的电容器电极411、412、413、414与接地电极409相对。由此,构成如图11所示的电容器C501~C504。通孔电极441使输入输出电极721与电容器电极411相连接。通孔电极442使输入输出电极722与电容器电极414相连接。
如图10所示,通孔电极431使电容器电极411与线路电极616的一端相连接,通孔电极432使线路电极616的另一端与接地电极409相连接。由此,构成如图11所示的电感器L501。通孔电极433使接地电极409与线路电极617的一端相连接,通孔电极434使线路电极617的另一端与电容器电极412相连接。由此,构成如图11所示的电感器L502。通孔电极435使接地电极409与线路电极618的一端相连接,通孔电极436使线路电极618的另一端与电容器电极413相连接。由此,构成如图11所示的电感器L503。通孔电极437使电容器电极414与线路电极619的一端相连接,通孔电极438使线路电极619的另一端与接地电极409相连接。由此,构成如图11所示的电感器L504。
根据如上所述的各电极,层叠带通滤波器500具有四个LC并联谐振电路及耦合电容C514。
此外,在层叠带通滤波器500中为了得到所希望的通频带特性,使不相邻的LC并联谐振器产生电容耦合。此处,不相邻的LC并联谐振器的电容耦合是指由电感器L501及电容器C501所构成的LC并联谐振器与由电感器L504及电容器C504所构成的LC并联谐振器的电容耦合。更详细而言,输入输出间电容器电极260设置于输入输出电极形成层403上,且与电容器电极411及电容器电极414相对。由此,输入输出间电容器电极260与电容器电极411之间形成电容,且输入输出间电容器电极260与电容器电极414之间产生电容。其结果是,由电感器L501及电容器C501所构成的LC并联谐振器与由电感器L504及电容器C504所构成的LC并联谐振器产生电容耦合。图11的耦合电容C514表示由电感器L501及电容器C501所构成的LC并联谐振器与由电感器L504及电容器C504所构成的LC并联谐振器之间所产生的电容。
然而,在层叠带通滤波器500中为了得到所希望的通频带特性,如上所述,使由电感器L501及电容器C501所构成的LC并联谐振器与由电感器L504及电容器C504所构成的LC并联谐振器之间产生耦合电容C514。由此,输入输出间电容器电极260接近电容器电极411、414。此外,为了产生如图11所示的谐振电容C501、C504,电容器电极411、414接近接地电极409。其结果,层叠带通滤波器500中,输入输出间电容器电极260接近接地电极409。由此,在层叠带通滤波器500中,由于输入输出间电容器电极260与接地电极409之间产生了非预期的电容耦合,因此难以得到所希望的通频带特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开2007/119356号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
因此,本发明的目的在于,提供一种具有三个以上LC并联谐振器的高频滤波器,在该高频滤波器中,能使不相邻的LC并联谐振器产生电容耦合,并能获得所希望的通频带特性。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的一个实施方式所涉及的高频滤波器,其特征在于,包括:由多个绝缘体层层叠而成的层叠体;由电容器及线圈构成,并沿规定方向排列的三个以上的LC并联谐振器;以及不与其他导体接触的浮动导体,三个以上的所述LC并联谐振器中,相邻的所述LC并联谐振器产生电磁场耦合,所述电容器由设置于所述层叠体内的接地导体及与该接地导体相对并形成电容的谐振电容导体所构成,所述线圈由贯穿多个所述绝缘体层中的一个以上的绝缘体层的第1通孔导体、贯穿该多个绝缘体层中的一个以上的绝缘体层的第2通孔导体、及设置于所述绝缘体层上的线路导体构成,其中,所述线路导体经由该第1通孔导体与所述谐振电容导体电连接,并经由该第2通孔导体与所述接地导体电连接,所述谐振电容导体及所述接地导体在层叠方向上,相对于所述线路导体位于一侧,所述浮动导体横跨三个以上的所述线圈的内部,在从层叠方向进行俯视时,与所述浮动导体重叠的多个所述线路导体中,位于规定方向一端的第1线路导体及位于规定方向另一端的第2线路导体与该浮动导体所形成的静电电容的总和比所述谐振电容导体与该浮动导体所形成的静电电容的总和要大。
发明的效果
根据本发明所涉及的高频滤波器,在具有三个以上LC并联谐振器的高频滤波器中,能使不相邻的LC并联谐振器产生电容耦合,并能获得所希望的通频带特性。
附图说明
图1是本发明的一个实施方式的高频滤波器的外观立体图。
图2是本发明的一个实施方式的高频滤波器的层叠体的分解立体图。
图3是本发明的一个实施方式的高频滤波器的等效电路图。
图4是第2样品的高频滤波器的层叠体的分解立体图。
图5是表示第1样品中,进行实验时的结果的曲线。
图6是表示第2样品中,进行实验时的结果的曲线。
图7是表示第3样品中,进行实验时的结果的曲线。
图8是第1变形例的高频滤波器的层叠体的分解立体图。
图9是第2变形例的高频滤波器的层叠体的分解立体图。
图10是专利文献1所记载的层叠带通滤波器的分解立体图。
图11是专利文献1所记载的层叠带通滤波器的等效电路图。
具体实施方式
下面,对本发明的一个实施方式的高频滤波器及其制造方法进行说明。
(高频滤波器的结构)
下面,参照附图,对本发明的一个实施方式的高频滤波器的结构进行说明。图1是本发明的一个实施方式的高频滤波器10的外观立体图。图2是本发明的一个实施方式的高频滤波器10的层叠体12的分解立体图。图3是本发明的一个实施方式的高频滤波器10的等效电路图。以下,将高频滤波器10的层叠方向定义为z轴方向,将从z轴方向俯视时沿着高频滤波器10的长边的方向定义为x轴方向,将沿着高频滤波器10的短边的方向定义为y轴方向。x轴、y轴及z轴彼此正交。
如图1所示,高频滤波器10呈长方体状。此外,如图1及图2所示,高频滤波器10包括层叠体12、外部电极14a~14c、LC并联谐振器LC1~LC4(图1中未图示)、浮动导体36(图1中未图示)、及通孔导体24i~24n(图1中未图示)。
如图2所示,层叠体12由绝缘体层16a~16h以从z轴方向的正方向侧起按照该顺序排列的方式进行层叠而构成。
绝缘体层16a~16h在从z轴方向进行俯视时,呈长方形。此外,绝缘体层16a~16h的材料例如为陶瓷电介质。另外,绝缘体层16d的厚度相对于其他绝缘体层每一片的厚度,在10倍以上。具体而言,绝缘体层16d的厚度约为300μm,而其他绝缘体层16a~16c、16e~16h各层的厚度约为15μm。下面,将各绝缘体层16的z轴方向的正方向侧的面称为表面,而将各绝缘体层16的z轴方向的负方向侧的面称为背面。
外部电极14a、14b、14c,如图1及图2所示,从x轴方向的负方向侧向正方向侧按照该顺序排列,并设置于高频滤波器10的z轴方向的负方向侧的背面上。外部电极14a、14b、14c分别形成为以y轴方向为长边的长方形。此外,外部电极14a用作为输入电极。外部电极14b用作为接地电极。外部电极14c用作为输出电极。
LC并联谐振器LC1~LC4,如图2所示,沿x轴排列,相邻的LC并联谐振器产生电磁场耦合,由此构成带通滤波器。本实施方式所涉及的高频滤波器10中,LC并联谐振器LC1~LC4从x轴方向的负方向侧朝正方向侧按照该顺序排列。
如图3所示,LC并联谐振器LC1由电容器C1及线圈L1构成。电容器C1由图2所示的接地导体32、以及图2所示的谐振电容导体28a构成。首先,对接地导体32的结构进行说明。接地导体32包含接地导体中央部33以及接地导体耳部34a、34b。
如图2所示,接地导体中央部33大致覆盖以与y轴方向平行的直线将绝缘体层16f的表面四等分后所得的区域中的中央两块区域的整个表面,且呈以y轴方向为长边的长方形。此外,接地导体中央部33经由在z轴方向贯通绝缘体层16f、16g、16h的贯通导体24i~24l,与外部电极14b相连接。
如图2所示,接地导体耳部34a是从接地导体中央部33的x轴方向的负方向侧的边中的y轴方向的正方向侧的端部附近朝x轴方向的负方向侧突出的部分。此外,接地导体耳部34a呈长方形。
接地导体耳部34b是从接地导体中央部33的x轴方向的正方向侧的边中的y轴方向的正方向侧的端部附近向x轴方向的正方向侧突出的部分。此外,接地导体耳部34b呈长方形。
如图2所示,谐振电容导体28a覆盖以与y轴方向平行的直线将绝缘体层16g的表面四等分后所得的区域中的x轴方向的最靠负方向侧的区域,且呈以y轴方向为长边的长方形。而且,谐振电容导体28a夹着绝缘体层16f与接地导体耳部34a相对。由此,接地导体耳部34a(接地导体32)与谐振电容导体28a形成电容。另外,谐振电容导体28a经由在z轴方向贯通绝缘体层16g、16h的贯通导体24m,与外部电极14a相连接。此外,接地导体32及谐振电容导体28a相对于线路导体20a~20h均位于z轴方向的负方向侧。即,接地导体32及谐振电容导体28a在层叠方向上,相对于线路导体20a~20h位于一侧(z轴方向的负方向侧)。后文叙述的谐振电容导体28b~28d也一样。
线圈L1由线路导体20a、20b及通孔导体24a、24b构成。如图2所示,线路导体20a位于绝缘体层16b的表面上,且设置于绝缘体层16b的x轴方向的负方向侧的边附近。此外,线路导体20a是在y轴方向上延伸的线状导体。
如图2所示,线路导体20b位于绝缘体层16c的表面上,且设置于绝缘体层16c的x轴方向的负方向侧的边附近。此外,线路导体20b是在y轴方向上延伸的线状导体。
通孔导体24a(第1通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16f,使线路导体20a的y轴方向的负方向侧的端部与谐振电容导体28a的y轴方向的负方向侧的端部相连接。而且,通孔导体24a贯通线路导体20b的y轴方向的负方向侧的端部。由此,线路导体20b经由通孔导体24a与线路导体20a及谐振电容导体28a相连接。另外,为了方便而将通孔导体24a作为一个通孔导体来进行处理,实际上,设置于多个绝缘体层中的通孔导体在z轴方向上相连从而构成通孔导体24a。其他的通孔导体也相同。
通孔导体24b(第2通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16e,使线路导体20a的y轴方向的正方向侧的端部与接地导体耳部34a相连接。而且,通孔导体24b贯通线路导体20b的y轴方向的正方向侧的端部。由此,线路导体20b经由通孔导体24b与线路导体20a及接地导体32电连接。
如上所述构成的线圈L1以通孔导体24a与谐振电容导体28a的连接点作为一端,经由通孔导体24a、线路导体20a、线路导体20b、及通孔导体24b,以通孔导体24b与接地导体耳部34a的连接点作为另一端,形成为大致环状。此外,由线圈L1构成的环所包围的面相对于yz平面平行。
如图3所示,LC并联谐振器LC2由电容器C2及线圈L2构成。电容器C2由接地导体32及谐振电容导体28b构成。
谐振电容导体28b,如图2所示,设置于绝缘体层16e表面的x轴方向的靠中央,且x轴方向的负方向侧的区域,在从z轴方向进行俯视时,与接地导体中央部33的y轴方向的正方向侧的区域重叠。因而,谐振电容导体28b夹着绝缘体层16e与接地导体中央部33(接地导体32)相对。由此,谐振电容导体28b与接地导体32形成电容。
此外,谐振电容导体28b呈以y轴方向为长边的长方形。
线圈L2由线路导体20c、20d及通孔导体24c、24d构成。如图2所示,线路导体20c设置于绝缘体层16b的表面。此外,线路导体20c相对于线路导体20a位于x轴方向的正方向侧,与线路导体20a相邻。并且,线路导体20c是在y轴方向上延伸的线状导体。
如图2所示,线路导体20d设置于绝缘体层16c的表面。此外,线路导体20d相对于线路导体20b位于x轴方向的正方向侧,与线路导体20b相邻。并且,线路导体20d是在y轴方向上延伸的线状导体。
通孔导体24c(第2通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16e,使线路导体20c的y轴方向的负方向侧的端部与接地导体中央部33的y轴方向的负方向侧的区域相连接。而且,通孔导体24c贯通线路导体20d的y轴方向的负方向侧的端部。由此,线路导体20d经由通孔导体24c与线路导体20c及接地导体32相连接。
通孔导体24d(第1通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16d,使线路导体20c的y轴方向的正方向侧的端部与谐振电容导体28b相连接。而且,通孔导体24d贯通线路导体20d的y轴方向的正方向侧的端部。由此,线路导体20d经由通孔导体24d与线路导体20c及谐振电容导体28b相连接。
如上所述构成的线圈L2以通孔导体24c与接地导体中央部33的连接点作为一端,经由通孔导体24c、线路导体20c、线路导体20d、及通孔导体24d,以通孔导体24d与谐振电容导体28b的连接点作为另一端,形成为大致环状。此外,由线圈L2构成的环所包围的面相对于yz平面平行。
如图3所示,LC并联谐振器LC3由电容器C3及线圈L3构成。电容器C3由接地导体32及谐振电容导体28c构成。
谐振电容导体28c,如图2所示,设置于绝缘体层16e表面的x轴方向的靠中央,且x轴方向的正方向侧的区域,在从z轴方向进行俯视时,与接地导体中央部33的y轴方向的正方向侧的区域重叠。因而,谐振电容导体28c夹着绝缘体层16e与接地导体中央部33(接地导体32)相对。由此,谐振电容导体28c与接地导体32形成电容耦合。此外,谐振电容导体28c呈以y轴方向为长边的长方形。
线圈L3由线路导体20e、20f及通孔导体24e、24f构成。线路导体20e,如图2所示,设置于绝缘体层16b的表面,且相对于线路导体20c位于x轴方向的正方向侧,与线路导体20c相邻。此外,线路导体20e是在y轴方向上延伸的线状导体。
线路导体20f,如图2所示,设置于绝缘体层16c的表面,且相对于线路导体20d位于x轴方向的正方向侧,与线路导体20d相邻。此外,线路导体20f是在y轴方向上延伸的线状导体。
通孔导体24e(第2通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16e,使线路导体20e的y轴方向的负方向侧的端部与接地导体中央部33的y轴方向的负方向侧的区域相连接。而且,通孔导体24e贯通线路导体20f的y轴方向的负方向侧的端部。由此,线路导体20f经由通孔导体24e与线路导体20e及接地导体32相连接。
通孔导体24f(第1通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16d,使线路导体20e的y轴方向的正方向侧的端部与谐振电容导体28c相连接。而且,通孔导体24f贯通线路导体20f的y轴方向的正方向侧的端部。由此,线路导体20f经由通孔导体24f与线路导体20e及谐振电容导体28c相连接。
如上所述构成的线圈L3以通孔导体24e与接地导体中央部33的连接点作为一端,经由通孔导体24e、线路导体20e、线路导体20f、及通孔导体24f,以通孔导体24f与谐振电容导体28c的连接点作为另一端,形成为大致环状。此外,由线圈L3构成的环所包围的面相对于yz平面平行。
如图3所示,LC并联谐振器LC4由电容器C4及线圈L4构成。电容器C4由接地导体32及谐振电容导体28d构成。
如图2所示,谐振电容导体28d覆盖以与y轴方向平行的直线将绝缘体层16g的表面四等分后所得的区域中的x轴方向的最靠正方向侧的区域,且呈以y轴方向为长边的长方形。而且,谐振电容导体28d夹着绝缘体层16f与接地导体耳部34b(接地导体32)相对。由此,谐振电容导体28d与接地导体32形成电容。另外,谐振电容导体28d经由在z轴方向贯通绝缘体层16g、16h的贯通导体24n,与外部电极14c相连接。
线圈L4由线路导体20g、20h及通孔导体24g、24h构成。如图2所示,线路导体20g位于绝缘体层16b的表面上,且设置于绝缘体层16b的x轴方向的正方向侧的边附近。此外,线路导体20g是在y轴方向上延伸的线状导体。
如图2所示,线路导体20h位于绝缘体层16c的表面上,且设置于绝缘体层16c的x轴方向的正方向侧的边附近。此外,线路导体20h是在y轴方向上延伸的线状导体。
通孔导体24g(第1通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16f,使线路导体20g的y轴方向的负方向侧的端部与谐振电容导体28d的y轴方向的负方向侧的端部相连接。而且,通孔导体24g贯通线路导体20h的y轴方向的负方向侧的端部。由此,线路导体20h经由通孔导体24g与线路导体20g及谐振电容导体28d相连接。
通孔导体24h(第2通孔导体),如图2所示,在z轴方向贯通绝缘体层16b~16e,使线路导体20g的y轴方向的正方向侧的端部与接地导体耳部34b相连接。而且,通孔导体24h贯通线路导体20h的y轴方向的正方向侧的端部。由此,线路导体20h经由通孔导体24h与线路导体20g及接地导体32相连接。
如上所述构成的线圈L4以通孔导体24g与谐振电容导体28d的连接点作为一端,经由通孔导体24g、线路导体20g、线路导体20h、及通孔导体24h,以通孔导体24h与接地导体耳部34b的连接点作为另一端,形成为大致环状。此外,由线圈L4构成的环所包围的面相对于yz平面平行。
构成LC并联谐振器LC1~LC4的线圈L1~L4分别形成为如上所述的大致环状,线圈L1~L4各自构成的环所包围的面相对于yz平面平行。并且,从x轴方向进行俯视时,线圈L1~L4各自构成的环所包围的面重叠。因此,相邻的线圈L1与线圈L2产生电磁场耦合。即,相邻的LC并联谐振器LC1与LC并联谐振器LC2产生电磁场耦合。同样,LC并联谐振器LC2与LC并联谐振器LC3产生电磁场耦合,LC并联谐振器LC3与LC并联谐振器LC4产生电磁场耦合。
浮动导体36设置于绝缘体层16d的表面,y轴方向的靠中央且y轴方向的负方向侧的区域中。此外,浮动导体36是贯穿线圈L1~L4内部,与x轴方向平行地设置的线状导体。即,浮动导体36设置为横跨线圈L1~L4内部(具有3个以上的LC并联谐振器的线圈内部)。由此,在从z轴方向进行俯视时,浮动导体36与构成线圈L1的线路导体20b及构成线圈L4的线路导体20h重叠。因而,线路导体20b、线路导体20h与浮动导体36夹着绝缘体层16c相对。其结果是,在从z轴方向进行俯视时,与浮动导体36重叠的线路导体20b、20d、20f、20h中位于x轴方向的两端的线路导体20b(第1线路导体)、线路导体20h(第2线路导体)与浮动导体36形成电容耦合。另外,如图3所示,线路导体20b、20h与浮动导体36之间产生的静电电容的总和为静电电容C14。
此外,在从z轴方向进行俯视时,浮动导体36与接地导体32及谐振电容导体28a、28d重叠。然而,如上所述,绝缘体层16d的厚度与其他的绝缘体层16a~16c、16e~16h相比极为厚。因而,浮动导体36与接地导体32之间产生的静电电容、以及浮动导体36与谐振电容导体28a、28d之间产生的静电电容各自与静电电容C14相比极为小。
(高频滤波器的制造方法)
首先,准备要成为绝缘体层16的陶瓷生片。接下来,分别在将成为绝缘体层16b~16h的陶瓷生片上形成通孔导体24a~24n。具体而言,用激光束照射要成为绝缘体层16b~16h的陶瓷生片,从而形成通孔。接着,利用丝网印刷或光刻等的方法将Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等的导电性糊料填充进该通孔。
接下来,利用丝网印刷或光刻等的方法将Ag、Pd、Cu、Au或它们的合金等的导电性糊料涂布到将成为绝缘体层16b~16g的陶瓷生片上,从而形成线路导体20a~20h、谐振电容导体28a~28d、接地导体32、及浮动导体36。另外,也可以同时进行线路导体20a~20h、谐振电容导体28a~28d、接地导体32、及浮动导体36的形成与对通孔的导电性糊料的填充。
接下来,将各陶瓷生片进行层叠。具体而言,配置要成为绝缘体层16h的陶瓷生片。接下来,在要成为绝缘体层16h的陶瓷生片上配置要成为绝缘体层16g的陶瓷生片。之后,在要成为绝缘体层16h的陶瓷生片上压接要成为绝缘体层16g的陶瓷生片。以绝缘体层16h、16g、16f、16e、16d、16c、16b、16a的顺序进行这样的层叠及预压接,由此,形成母层叠体。并且,利用静水压冲压等来对该母层叠体实施正式压接。
利用切刀刃将正式压接后的母层叠体切割成规定尺寸。由此,获得未烧成的层叠体12。然后,对未烧成的层叠体12进行脱粘合剂处理及烧成。
对烧成后的层叠体12实施滚光筒加工。之后,通过利用例如浸渍法等方法、在层叠体12的表面上涂布主要成分为银的电极糊料并进行烧结,从而形成要成为外部电极14的银电极。
最后,通过对银电极的表面实施镀Ni/镀Sn,从而形成外部电极14。经过上述工序,图1所示的高频滤波器10得以完成。
(效果)
根据上述结构的高频滤波器10,使不相邻的LC并联谐振器LC1、LC并联谐振器LC4产生电容耦合,且能获得所希望的通频带特性。
现有的层叠带通滤波器500中,为了使不相邻的LC并联谐振器产生电容耦合从而得到所希望的通频带特性,在输入输出间电容器电极260与电容器电极411、414之间形成电容耦合。然而,由于电容器电极411、414接近接地电极409,因此输入输出间电容器电极260也接近接地电极409。由此,在层叠带通滤波器500中,由于输入输出间电容器电极260与接地电极409之间产生了非预期的电容耦合,因此难以得到所希望的通频带特性。
因此,在高频滤波器10中,为了使不相邻的LC并联谐振器LC1、LC4产生电容耦合从而得到所希望的通频带特性,在浮动导体36与线路导体20b、20h之间形成电容耦合。由此,在高频滤波器10中,无需在浮动导体36与谐振电容导体28a、28d之间产生电容耦合。因而,高频滤波器10中,能使浮动导体36与谐振电容导体28a、28d的距离较大。其结果是,能使浮动导体36与接近谐振电容导体28a、28d的接地导体32的距离较大,从而能抑制在浮动导体36与接地导体32之间产生非预期的电容耦合。即,高频滤波器10中,使不相邻的LC并联谐振器LC1、LC并联谐振器LC4产生电容耦合,且能获得所希望的通频带特性。
此外,本申请的发明人为了明确高频滤波器10所起到的效果而进行了实验。第1样品是对于高频滤波器10改变了绝缘体层的厚度的高频滤波器800,与专利文献1所记载的层叠带通滤波器500相对应。第2样品是对于第1样品改变了接地导体的形状的高频滤波器900。第3样品是高频滤波器10。图4是第2样品的高频滤波器900的层叠体912的分解立体图。此外,在表示高频滤波器900的图4中,对于与高频滤波器10相同的结构附加了与高频滤波器10相同的标号。
另外,在设计第1样品~第3样品时,希望对于5.0GHz的输入信号,其输出信号的衰减量成为峰值(存在衰减极)。其中,在第1样品~第3样品的设计中,仅考虑并联谐振器LC1~LC4及静电电容C14等图3的电路图中所记载的要素,而不考虑浮动导体36与接地导体32之间所产生的电容等,即所谓的浮动电容。以下,对各样品的不同点进行说明。
作为第1样品的高频滤波器800与高频滤波器10的不同点为绝缘体层16c、绝缘体层16d的厚度。具体而言,高频滤波器10中,绝缘体层16c的厚度约为15μm,绝缘体层16d的厚度约为300μm,与此相对,高频滤波器800中绝缘体层16c的厚度约为300μm,绝缘体层16d的厚度约为15μm。因而,高频滤波器800中,由于在浮动导体36与谐振电容导体28a、28d之间形成电容耦合,LC并联谐振器LC1、LC并联谐振器LC4产生电容耦合。其中,高频滤波器800中,由于绝缘体层16d的厚度比高频滤波器10中的绝缘体层16d的厚度要薄,因此在浮动导体36与接地导体32之间形成电容耦合。即,高频滤波器800的在浮动导体36与接地导体32之间形成电容耦合的这一点与专利文献1所记载的层叠带通滤波器500相同。
如图4所示,作为第2样品的高频滤波器900与作为第1样品的高频滤波器800的不同点为在高频滤波器900中,接地导体中央部33'的y轴方向的靠中央且y轴方向的负方向侧的部分切除了以x轴方向为长边的长方形。从z轴方向进行观察时,该被切除的长方形部分与浮动导体36重叠。由此,能抑制浮动导体36与接地导体32之间产生电容耦合。另外,高频滤波器900与高频滤波器800相同,绝缘体层16c的厚度约为300μm,绝缘体层16d的厚度约为15μm。
第3样品是高频滤波器10。因而,第3样品的绝缘体层16c的厚度约为15μm,绝缘体层16d的厚度约为300μm。
实验中,对于第1样品、第2样品、及第3样品中的高频输入信号来对输出信号进行仿真,从而计算出衰减量。
图5是表示使用第1样品来进行实验时的结果的曲线。图6是表示使用第2样品来进行实验时的结果的曲线。图7是表示使用第3样品来进行实验时的结果的曲线。在图5~图7中,纵轴表示衰减量,横轴表示频率。
如图5所示,可确认到在第1样品中,在5.2GHz附近存在衰减极。此外,如图6所示,可确认到在第2样品中,在5.0GHz附近存在衰减极。第2样品的浮动导体36与接地导体32的电容耦合比第1实施例的浮动导体36与接地导体32的电容耦合要弱。因此,从第1样品及第2样品可知,通过使浮动导体36与接地导体32的电容耦合变弱,衰减极从5.2GHz移动到了5.0GHz。即,通过第1样品及第2样品可知以下结果,通过使浮动导体36与接地导体32的电容耦合变弱,衰减极的频率能到达设计的预期。
另一方面,如图7所示,可确认到在第3样品中,在5.0GHz附近存在衰减极。即,第3样品的实验结果(曲线(图7))与第2样品的实验结果(曲线(图6))相类似。由此可知,像第3实施例那样,通过将浮动导体36与接地导体32远离来使浮动导体36与接地导体32的电容耦合变弱,也能降低衰减极的频率。考虑到上述情况可知,在高频滤波器10中,通过将浮动导体36与接地导体32远离,使它们之间的电容耦合变弱,能降低衰减极的频率。
(第1变形例)
下面,参照附图,对第1变形例所涉及的高频滤波器10-1进行说明。图8是第1变形例的高频滤波器10-1的层叠体12-1的分解立体图。
如图8所示,高频滤波器10与高频滤波器10-1的不同点在于浮动导体36的形状。关于其他的点,高频滤波器10与高频滤波器10-1并无不同,因此省略说明。另外,高频滤波器10-1中的浮动导体设为浮动导体36’。此外,在表示高频滤波器10-1的图8中,对于与高频滤波器10相同的结构附加了与高频滤波器10相同的标号。
如图8所示,高频滤波器10-1中,浮动导体36’的x轴方向的两端部在y轴方向上的宽度比两端部以外的宽度要宽。由此,从z轴方向进行观察时,线路导体20d、、20f(第1线路导体及第2线路导体以外的线路导体)与浮动导体36’重叠的面积比线路导体20b、20h(第1线路导体及第2线路导体)与浮动导体36’重叠的面积要小。
由此,浮动导体36’与线路导体20d、20f之间产生的电容耦合比浮动导体36与线路导体20b、20h之间产生的电容耦合要弱。因此,能使LC并联谐振器LC1与LC并联谐振器LC4之间的电容耦合与LC并联谐振器LC1与LC并联谐振器LC2之间的电容耦合、LC并联谐振器LC2与LC并联谐振器LC3之间的电容耦合、LC并联谐振器LC3与LC并联谐振器LC4之间的电容耦合相比相对较强。因而,根据高频滤波器10-1,能抑制浮动导体36’与线路导体20d、20f之间产生非预期的电容耦合。作为其结果,能有效地形成LC并联谐振器LC1与LC并联谐振器LC4之间的电容耦合。
并且,在高频滤波器10-1中,从z轴方向进行观察时,接地导体32与浮动导体36’重叠的面积比线路导体20b、20h与浮动导体36’重叠部分的面积的总和要小。
由此,高频滤波器10-1中的浮动导体36’与接地导体32之间产生的电容耦合比高频滤波器10中的浮动导体36与接地导体32之间产生的电容耦合要弱。因而,相对于高频滤波器10,高频滤波器10-1能进一步抑制产生非预期的电容耦合。
由以上可知,高频滤波器10-1中,使不相邻的LC并联谐振器LC1、LC并联谐振器LC4产生电容耦合,且能获得比高频滤波器10精度优良的所希望的通频带特性。
(第2变形例)
下面,参照附图,对第2变形例所涉及的高频滤波器10-2进行说明。图9是第2变形例的高频滤波器10-2的层叠体12-2的分解立体图。
如图9所示,高频滤波器10与高频滤波器10-2的不同点是构成层叠体12的绝缘体层16的片数,及设置线路导体20c~20f的位置。关于其他的点,高频滤波器10与高频滤波器10-2并无不同,因此省略说明。另外,高频滤波器10-2中与高频滤波器10的线路导体20c~20f相对应的线路导体设为线路导体20c’~20f’。另外,高频滤波器10-2中与高频滤波器10的通孔导体24c~24f相对应的通孔导体设为通孔导体24c’~24f’。此外,在表示高频滤波器10-2的图9中,对于与高频滤波器10相同的结构附加了与高频滤波器10相同的标号。
如图9所示,高频滤波器10-2中,在高频滤波器10中设置有线路导体20c、线路导体20e的位置上设置了线路导体20d’、线路导体20f’。此外,绝缘体层16a与绝缘体层16b之间设置有绝缘体层16i。然后,在从z轴方向进行俯视时,绝缘体层16i表面上与线路导体20d’、线路导体20f’重叠的位置上设置了线路导体20c’、线路导体20e’。另外,各线路导体20c’~20f’经由通孔导体24c’~24f’与接地导体32及谐振电容导体28b、28c相连接,该连接关系相对于高频滤波器10未改变。
在如上所述构成的高频滤波器10-2中,浮动导体36与线路导体20d’、线路导体20f’夹着绝缘体层16b、绝缘体层16c相对。即,高频滤波器10-2中的线路导体20d’、线路导体20f’与浮动导体36的距离比高频滤波器10中的线路导体20d、线路导体20f与浮动导体36的距离要大。由此,线路导体20d’、线路导体20f’与浮动导体36之间产生的电容耦合比线路导体20d、线路导体20f与浮动导体36之间产生的电容耦合要弱。因而,根据高频滤波器10-2,能抑制浮动导体36与线路导体20d’、线路导体20f’之间产生非预期的电容耦合。因此,能使LC并联谐振器LC1与LC并联谐振器LC4之间的电容耦合相对强于LC并联谐振器LC1与LC并联谐振器LC2之间的电容耦合、LC并联谐振器LC2与LC并联谐振器LC3之间的电容耦合、LC并联谐振器LC3与LC并联谐振器LC4之间的电容耦合。即,高频滤波器10-2中,使不相邻的LC并联谐振器LC1、LC并联谐振器LC4产生电容耦合,且能获得比高频滤波器10精度优良的所希望的通频带特性。
(其它的实施方式)
本发明所涉及的高频滤波器并不限于第1实施方式的高频滤波器10及作为其变形例的高频滤波器10-1、高频滤波器10-2,在其要点的范围内可进行变更。例如,在第1实施方式中,为了使浮动导体36与谐振电容导体28a~28d的距离变大,也可以将绝缘体层16d的厚度设为与其他的绝缘体层16a~16c、16e~16h相同,并在绝缘体层16d与设有谐振电容导体28b、谐振电容导体28c的绝缘体层16e之间层叠未设置有导体层的多个绝缘体层16。此外,也可以将高频滤波器10-1的结构与高频滤波器10-2的结构进行组合。而且,为了使浮动导体36与接地电极33之间不产生非预期的电容耦合,可以使绝缘体层16d~16e的介电常数比其他的绝缘体层16a~16c、16f~16h的介电常数要低。
工业上的实用性
如上所述,本发明对于具备多个LC并联谐振器的高频滤波器有用,尤其在使不相邻的LC并联谐振器产生电容耦合,并能获得所希望的通频带特性这一点上较为优异。
标号说明
C1~C4 电容器
L1~L4 线圈
LC1~LC4 LC并联谐振器
10 高频滤波器
12 层叠体
16a~16h 绝缘体层
20 线路导体
24a~24n 通孔导体
28 谐振电容导体
32 接地导体
36 浮动导体
Claims (5)
1.一种高频滤波器,其特征在于,包括:
由多个绝缘体层层叠构成的层叠体;
由电容器及线圈构成,并沿规定方向排列的三个以上的LC并联谐振器;以及
不与其他导体接触的浮动导体,
三个以上的所述LC并联谐振器中,相邻的所述LC并联谐振器产生电磁场耦合,
所述电容器由设置于所述层叠体内的接地导体及与该接地导体相对并形成电容的谐振电容导体构成,
所述线圈由贯穿多个所述绝缘体层中的一个以上的绝缘体层的第1通孔导体、贯穿该多个绝缘体层中的一个以上的绝缘体层的第2通孔导体、及设置于所述绝缘体层上的线路导体构成,其中,所述线路导体经由该第1通孔导体与所述谐振电容导体电连接,并经由该第2通孔导体与所述接地导体电连接,
所述谐振电容导体及所述接地导体在层叠方向上,相对于所述线路导体位于一侧,
所述浮动导体横跨三个以上的所述线圈的内部,
在从层叠方向进行俯视时,与所述浮动导体重叠的多个所述线路导体中,位于所述规定方向一端的第1线路导体及位于所述规定方向另一端的第2线路导体与该浮动导体所形成的静电电容的总和比所述谐振电容导体与该浮动导体所形成的静电电容的总和要大。
2.如权利要求1所述的高频滤波器,其特征在于,
所述浮动导体与所述谐振电容导体的在层叠方向上的距离比该浮动导体与所述线路导体的在层叠方向上的距离要大。
3.如权利要求1或2所述的高频滤波器,其特征在于,
在从层叠方向进行俯视时,所述浮动导体与所述接地导体重叠的面积比该浮动导体与与所述第1线路导体及所述第2线路导体重叠的面积的总和要小。
4.如权利要求1或2所述的高频滤波器,其特征在于,
所述第1线路导体及所述第2线路导体以外的所述线路导体与所述浮动导体的在层叠方向上的距离比该第1线路导体及该第2线路导体与该浮动导体的在层叠方向上的距离要大。
5.如权利要求1或2所述的高频滤波器,其特征在于,
在从层叠方向进行俯视时,所述浮动导体与所述第1线路导体及所述第2线路导体以外的所述线路导体重叠的面积的总和比该浮动导体与该第1线路导体及该第2线路导体重叠的面积的总和要小。
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