CN116420201A - 滤波器装置以及搭载有该滤波器装置的高频前端电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的滤波器(100)具备主体(110)和具有不同的通带的滤波器(FLT、FLT2)。在主体(110)中，滤波器(FLT1)的电感器配置于区域(RG1)，滤波器(FLT2)的电感器配置于区域(RG2)。滤波器(FLT1)所包含的电感器是包含设置于主体的平板电极和在主体的法线方向上延伸的导通孔的纵型线圈。在滤波器(FLT2)中，配置在面向区域(RG1)的位置的电感器是以主体(110)的法线方向为卷绕轴的平面线圈。在从主体(110)的法线方向俯视时，从滤波器(FLT1)中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线(CL1)不与滤波器(FLT2)的电感器交叉。
Description
技术领域
本公开涉及滤波器装置以及搭载有该滤波器装置的高频前端电路，更特定地，涉及用于提高包含两个LC滤波器的双工器中的通过特性的技术。
背景技术
在日本特表2019－507972号公报(专利文献1)中，公开了一种具备由LC电路构成的高频带滤波器以及低频带滤波器的多路复用器。在日本特表2019－507972号公报(专利文献1)的多路复用器中，高频带滤波器的电感器在基板的表面构成为2D螺旋电感器，低频带滤波器的电感器在基板的内部的层构成为3D电感器。
另外，在日本特开平11－40920号公报(专利文献2)中，公开了一种在将多个电感器集成化而成的复合部件中，将电感器配置为由相邻的电感器产生的磁通相互大致正交的结构。
专利文献1:日本特表2019－507972号公报
专利文献2:日本特开平11－40920号公报
然而，在日本特表2019－507972号公报(专利文献1)以及日本特开平11－40920号公报(专利文献2)中公开的结构中，在相邻配置的滤波器所包含的电感器中，由于贯穿一个电感器的空芯直径的磁通干扰另一个电感器，因此两个电感器彼此可能产生磁耦合。
在包含多个LC滤波器的滤波器装置(双工器、多路复用器)中，若不同的滤波器间的电感器彼此磁耦合，则产生Q值的降低和/或隔离性的劣化，产生滤波器特性降低的担忧。
发明内容
本公开是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于在包含多个LC滤波器而构成的滤波器装置中，抑制滤波器特性的降低。
本公开的第一方面的滤波器装置具备：主体、具有第一通带的第一滤波器、以及具有与第一通带不同的第二通带的第二滤波器。在从主体的法线方向俯视时，第一滤波器所包含的电感器配置于第一区域，第二滤波器所包含的电感器配置于第二区域，其中，上述第二区域与第一区域相邻。第一滤波器和第二滤波器分别包含至少一个电感器。第一滤波器所包含的电感器是包含设置于主体的平板电极和在主体的法线方向上延伸的导通孔的纵型线圈。在第二滤波器中，配置在面向第一区域的位置的电感器是以主体的法线方向为卷绕轴的平面线圈。在从主体的法线方向俯视时，从第一滤波器中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线不与第二滤波器所包含的电感器交叉。
本公开的第二方面的滤波器装置具备：主体、具有第一通带的第一滤波器、以及具有与第一通带不同的第二通带的第二滤波器。第一滤波器和第二滤波器分别包含至少一个电感器。在从主体的法线方向俯视时，第一滤波器所包含的电感器配置于第一区域，第二滤波器所包含的电感器配置于第二区域，其中，上述第二区域与第一区域相邻。第一滤波器所包含的电感器是包含设置于主体的平板电极和在主体的法线方向上延伸的导通孔的纵型线圈。在第二滤波器中，配置在面向第一区域的位置的电感器包含纵型线圈、以及以主体的法线方向为卷绕轴的平面线圈。第二滤波器的纵型线圈与第一区域之间的距离比上述的平面线圈与第一区域之间的距离远。在从主体的法线方向俯视时，(i)从第一滤波器中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的第一假想线不与第二滤波器所包含的电感器交叉，(ii)从第二滤波器中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的第二假想线不与第一滤波器所包含的电感器交叉。
在本公开的滤波器装置中，在主体中相邻的区域配置有两个滤波器(第一滤波器、第二滤波器)。第一滤波器的电感器是由平板电极以及导通孔构成的纵型线圈。在第二滤波器中，面向第一滤波器地配置的电感器是平面线圈。而且，从第一滤波器中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线不与第二滤波器所包含的电感器交叉。通过成为这样的结构，由于能够防止由一个滤波器的电感器产生的磁场干扰另一个滤波器的电感器，因此能够抑制电感器彼此的磁耦合。因此，能够抑制滤波器特性的降低。
附图说明
图1是具有应用实施方式1的滤波器装置的高频前端电路的通信装置的框图。
图2是实施方式1的滤波器装置的等效电路图。
图3是表示图2的滤波器装置的内部的立体图。
图4是表示图2的滤波器装置的层叠结构的一个例子的分解立体图。
图5是用于对图2的滤波器装置中的电感器的配置进行说明的图。
图6是用于对比较例1的滤波器装置中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。
图7是用于对实施方式1以及比较例1的滤波器装置中的通过特性进行说明的图。
图8是用于对比较例2的滤波器装置中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。
图9是用于对实施方式1和比较例2的滤波器装置中的通过特性进行说明的图。
图10是用于对实施方式2的滤波器装置中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。
图11是用于对实施方式3的滤波器装置中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。此外，对于图中相同或者相当部分标注相同附图标记且不反复其说明。
[实施方式1]
(通信装置的基本结构)
图1是包含高频前端电路20的通信装置10的框图，该高频前端电路20应用实施方式的滤波器装置100。高频前端电路20将由天线装置ANT接收到的高频信号分波为预先决定的多个频带并向后续的处理电路传递。高频前端电路20例如可用于移动电话、智能手机或者平板电脑等移动终端、具备通信功能的个人计算机等通信装置。
参照图1，通信装置10包含高频前端电路20和RF信号处理电路(以下，也称为“RFIC”。)30，其中，高频前端电路20包含滤波器装置100。图1所示的高频前端电路20是接收系统前端电路。高频前端电路20包含滤波器装置100和放大电路LNA1、LNA2。
滤波器装置100是包含以相互不同的频率范围为通带的滤波器FLT1(第一滤波器)以及滤波器FLT2(第二滤波器)的双工器。在以下的说明中，有将滤波器装置100称为“双工器”的情况。
滤波器FLT1连接在作为共用端子的天线端子TA与第一端子T1之间。滤波器FLT1是将低频带(LB)组的频率范围作为通带，将高频带(HB)组的频率范围作为非通带的低通滤波器。滤波器FLT2连接在天线端子TA与第二端子T2之间。滤波器FLT2是将高频带组的频率范围作为通带，将低频带组的频率范围作为非通带的高通滤波器。此外，滤波器FLT1和滤波器FLT2也可以是带通滤波器。
滤波器FLT1、FLT2分别仅使由天线装置ANT接收到的高频信号中的与各滤波器的通带对应的高频信号通过。由此，将来自天线装置ANT的接收信号分波为预先决定的多个频带的信号。
放大电路LNA1、LNA2分别是所谓的低噪声放大器。放大电路LNA1、LNA2以低噪声放大通过了对应的滤波器的高频信号，并传递到RFIC30。
RFIC30是对由天线装置ANT收发的高频信号进行处理的RF信号处理电路。具体而言，RFIC30通过下变频等对从天线装置ANT经由高频前端电路20的接收侧信号路径输入的高频信号进行信号处理，并将通过该信号处理生成的接收信号输出至基带信号处理电路(未图示)。
在如图1那样使用高频前端电路20作为接收电路的情况下，在滤波器装置100中，天线端子TA成为输入端子IN，第一端子T1和第二端子T2分别成为第一输出端子OUT1和第二输出端子OUT2。另一方面，高频前端电路也能够作为发送电路来使用。在该情况下，滤波器装置100的第一端子T1和第二端子T2分别成为输入端子，天线端子TA成为共用的输出端子。在该情况下，使用功率放大器作为放大电路所包含的放大器。
(滤波器装置的结构)
图2是表示图1中的滤波器装置(双工器)100的一个例子的等效电路的图。如图1中说明的那样，滤波器FLT1连接在天线端子TA与第一端子T1之间。另外，滤波器FLT2连接在天线端子TA与第二端子T2之间。
滤波器FLT1包含构成串联臂电路的电感器L11、L12和电容器C12、以及构成并联臂电路的电容器C11。电感器L11与天线端子TA连接，电感器L12连接在电感器L11与第一端子T1之间。即，电感器L11、L12串联连接在天线端子TA与第一端子T1之间。电容器C11连接在电感器L11与电感器L12之间的连接节点和接地端子GND之间。电容器C12与电感器L12并联连接。滤波器FLT1通过这些结构，作为使比规定的频率的低的频带的信号通过的低通滤波器。
滤波器FLT2包含形成串联臂电路的电感器L21、L24和电容器C21、C25、以及形成并联臂电路的电感器L22、L23和电容器C22～C24。电感器L21的一端与天线端子TA连接，另一端与电容器C21的一端连接。电容器C25连接在电容器C21的另一端与第二端子T2之间。电感器L24与电容器C25并联连接。
电容器C22的一端与电感器L21和电容器C21之间的连接节点连接。电容器C22的另一端经由电感器L22与接地端子GND连接。电容器C23的一端与电容器C21和电容器C25之间的连接节点连接。电容器C23的另一端经由电感器L22与接地端子GND连接。
电感器L23的一端与电容器C21和电容器C25之间的连接节点连接。电感器L23的另一端经由电容器C24与接地端子GND连接。
滤波器FLT2通过由陷波用的电感器L21、电感器L22以及电容器C21～C23构成的LC谐振器、由电感器L23和电容器C24构成的谐振器、以及由电感器L24和电容器C25构成的谐振器，作为带通滤波器发挥作用。
此外，在实施方式1的滤波器装置100的例子中，滤波器FLT1的通带设定在0～960MHz附近，滤波器FLT2的通带设定在1427MHz～2690MHz附近。因此，在滤波器装置100中，滤波器FLT2作为高通滤波器发挥作用。
接下来，使用图3～图5，对滤波器装置100的内部结构的详细内容进行说明。图3是表示图2的滤波器装置100的内部的立体图，图4是表示滤波器装置100的层叠结构的一个例子的分解立体图。另外，图5是用于对滤波器装置100中的电感器的配置进行说明的图，具体而言，是使图4中的电介质层LY2～电介质层LY8重叠后的俯视图。
参照图3和图4，滤波器装置100具备将多个电介质层LY1～LY17沿着规定方向堆积而形成的长方体或者大致长方体的主体110。在主体110中，将堆积多个电介质层LY1～LY17的方向作为层叠方向。主体110的各电介质层例如由低温共烧陶瓷(LTCC：Low TemperatureCo-fired Ceramics)等陶瓷、或者树脂形成。在主体110的内部，通过设置于各电介质层的多个电极、以及设置于电介质层间的多个导通孔，构成用于构成滤波器FLT1、FLT2的电感器以及电容器。此外，在图3～图5中，省略了主体110的电介质，仅示出设置于内部的布线图案、导通孔以及端子的导电体。在本说明书中，所谓的“导通孔”，表示为了连接设置于不同的电介质层的电极，而形成于电介质层中的导体。导通孔例如由导电浆料、镀层和/或金属销等形成。
在以下的说明中，将主体110的层叠方向作为“Z轴方向”，将与Z轴方向垂直且沿着主体110的长边的方向作为“X轴方向”，将沿着主体110的短边的方向作为“Y轴方向”。另外，以下，将各图中的Z轴的正方向称为上侧，将负方向称为下侧的情况。
在主体110的第一主面111(电介质层LY1)，配置有用于确定滤波器装置100的方向的方向性标记DM。在主体110的第二主面112(电介质层LY17)，配置有作为用于连接该滤波器装置100和外部设备的外部端子的天线端子TA、第一端子T1、第二端子T2以及接地端子GND。各外部端子是平板状的电极，是规则地配置在主体110的第二主面112的LGA(LandGrid Array：平面网格阵列封装)端子。在图3和图4中所示的例子中，大体上，在主体110的左侧(X轴的负方向)部分配置有低频带侧的滤波器FLT1，在右侧(X轴的正方向)部分配置有高频带侧的滤波器FLT2。
配置于第二主面112(电介质层LY17)的天线端子TA经由导通孔VA1、VA2以及平板电极PA1，在电介质层LY2与滤波器FLT1和滤波器FLT2的分支点PB1连接。导通孔VA1和导通孔VA2通过设置于电介质层LY16的平板电极PA1而偏移。
首先，对作为低通滤波器的滤波器FLT1的详细内容进行说明。在分支点PB1，连接有从分支点PB1向X轴的负方向延伸的直线状的平板电极PL1。在平板电极PL1的端部连接有导通孔VL1。平板电极PL1经由导通孔VL1与设置于电介质层LY8的带状的平板电极PL1A的一端连接。在平板电极PL1A的另一端连接有导通孔VL1A。平板电极PL1A经由该导通孔VL1A与设置于电介质层LY2的直线状的平板电极PL1B的一端连接。平板电极PL1B在电介质层LY2沿X轴方向延伸，在另一端连接有导通孔VL1B。平板电极PL1B经由该导通孔VL1B与设置于电介质层LY8的带状的平板电极PL1C的一端连接。
在平板电极PL1C的另一端连接有导通孔VL1C。平板电极PL1C经由导通孔VL1C与设置于电介质层LY2的直线状的平板电极PL1D的一端连接。平板电极PL1D在电介质层LY2沿X轴方向延伸，在另一端连接有导通孔VL1D。平板电极PL1D经由该导通孔VL1D与设置于电介质层LY8的带状的平板电极PL1E的一端连接。
在平板电极PL1E的另一端连接有导通孔VL1E。平板电极PL1E经由导通孔VL1E与设置于电介质层LY2的直线状的平板电极PL1F的一端连接。平板电极PL1F在电介质层LY2沿X轴方向延伸，在另一端连接有导通孔VL1F。平板电极PL1F经由该导通孔VL1F与设置于电介质层LY8的直线状的平板电极P1的一端连接。通过平板电极PA1、PL1～PL1F以及导通孔VA1、VA2、VL1～VL1F，构成图2中的电感器L11。
平板电极P1在电介质层LY8中沿Y轴方向延伸，在其另一端连接有导通孔VL2。平板电极P1经由导通孔VL2与设置于电介质层LY2的直线状的平板电极PL2的一端连接。平板电极PL2在电介质层LY2沿X轴方向延伸，在另一端连接有导通孔VL2A。平板电极PL2经由该导通孔VL2A与设置于电介质层LY8的直线状的平板电极PL2A的一端连接。
在平板电极PL2A的另一端连接有导通孔VL2B。平板电极PL2A经由导通孔VL2B与设置于电介质层LY2的直线状的平板电极PL2B的一端连接。平板电极PL2B在电介质层LY2沿X轴方向延伸，在另一端连接有导通孔VL2C。平板电极PL2B经由该导通孔VL2C，与设置于电介质层LY16的电容器电极PC1以及设置于电介质层LY14的电容器电极PC3连接。此外，导通孔VL2C在电介质层LY9中偏移。电容器电极PC1通过导通孔V1与第一端子T1连接。通过平板电极PL2～PL2B、导通孔VL2～VL2C、V1以及电容器电极PC1，构成图2中的电感器L12。
在从层叠方向俯视主体110时，电容器电极PC1、PC3分别配置为其一部分与设置于电介质层LY15的电容器电极PC2重叠。通过由电容器电极PC1和电容器电极PC2构成的电容器、以及由电容器电极PC2和电容器电极PC3构成的电容器的合成电容，构成图2中的电容器C12。
另外，电容器电极PC2的一部分具有在从层叠方向俯视主体110时也与设置于电介质层LY16的平板电极PG重叠的形状。平板电极PG通过导通孔VG1、VG2与接地端子GND连接。因此，通过电容器电极PC2和平板电极PG，构成图2中的电容器C11。
接下来，对作为高通滤波器的滤波器FLT2的详细内容进行说明。分支点PB1与围绕主体110的层叠方向的轴(Z轴)卷绕的带状的平板电极PL3的一端连接。在平板电极PL3的另一端，连接有导通孔VL3。平板电极PL3经由导通孔VL3与设置于电介质层LY3的带状的平板电极PL3A的一端连接。
平板电极PL3A也与平板电极PL3同样是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL3A。平板电极PL3A经由导通孔VL3A与设置于电介质层LY4的带状的平板电极PL3B的一端连接。平板电极PL3B也与平板电极PL3等同样地是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL3B。平板电极PL3B经由导通孔VL3B与设置于电介质层LY6的带状的平板电极PL3C的一端连接。
平板电极PL3C具有大致C字形状，在另一端连接有导通孔VL3C。导通孔VL3C与设置于电介质层LY10的电容器电极PC11、以及设置于电介质层LY11的电容器电极PC10连接。通过平板电极PA1、PL3～PL3C以及导通孔VA1、VA2、VL3～VL3C，构成图2中的电感器L21。
电容器电极PC10配置为在从层叠方向俯视主体110时，其一部分与设置于电介质层LY12的电容器电极PC7重叠。通过电容器电极PC7、PC10，构成图2的电容器C22。
电容器电极PC7通过导通孔VL4与设置于电介质层LY6的带状的平板电极PL4的一端连接。平板电极PL4具有大致L字形状，在其另一端连接有导通孔VL4A。平板电极PL4经由导通孔VL4A与设置于电介质层LY5的带状的平板电极PL4A的一端连接。平板电极PL4A是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL4B。平板电极PL4A经由导通孔VL4B与设置于电介质层LY4的带状的平板电极PL4B的一端连接。
平板电极PL4B也是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL4C。平板电极PL4B经由导通孔VL4C与设置于电介质层LY3的带状的平板电极PL4C的一端连接。平板电极PL4C也是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL4D。平板电极PL4C经由导通孔VL4D与设置于电介质层LY2的直线状的平板电极PL4D的一端连接。
平板电极PL4D沿Y轴方向延伸，在其另一端连接有导通孔VL4E。导通孔VL4E在电介质层LY7中偏移，与设置于电介质层LY14的电容器电极PC5、以及设置于电介质层LY16的平板电极PG连接。如上述那样，平板电极PG与电介质层LY17的接地端子GND连接。因此，通过平板电极PG、PL4～PL4D以及导通孔VG1、VG2、VL4～VL4E，构成图2中的电感器L22。
电容器电极PC5的一部分配置为在从层叠方向俯视主体110时与设置于电介质层LY13的电容器电极PC6重叠。通过电容器电极PC5和电容器电极PC6，构成图2中的电容器C23。
电容器电极PC6通过导通孔VL5与设置于电介质层LY11的电容器电极PC9连接。电容器电极PC6和电容器电极PC9分别配置为在从层叠方向俯视主体110时，与设置于电介质层LY12的电容器电极PC7、PC8部分重叠。通过电容器电极PC6、PC9和电容器电极PC7，构成图2中的电容器C21。另外，通过电容器电极PC6、PC9和电容器电极PC8，构成图2中的电容器C25。
电容器电极PC9经由导通孔VL5A在电介质层LY2的分支点PB2与带状的平板电极PL5、PL6连接。平板电极PL5具有大致L字形状。在平板电极PL5中的与分支点PB2相反的端部连接有导通孔VL5B。平板电极PL5经由导通孔VL5B与设置于电介质层LY3的带状的平板电极PL5A的一端连接。
平板电极PL5A是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL5C。平板电极PL5A经由导通孔VL5C与设置于电介质层LY4的带状的平板电极PL5B的一端连接。
平板电极PL5B也与平板电极PL5A同样是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL5D。平板电极PL5B经由导通孔VL5D与设置于电介质层LY5的带状的平板电极PL5C的一端连接。平板电极PL5C也与平板电极PL5A等同样地是围绕Z轴卷绕的电极，在其另一端连接有导通孔VL5E。平板电极PL5C经由导通孔VL5E与设置于电介质层LY15的电容器电极PC4连接。通过平板电极PL5～PL5C、电容器电极PC9以及导通孔VL5～VL5E构成图2中的电感器L23。
在从层叠方向俯视主体110时，电容器电极PC4的一部分与设置于电介质层LY16的平板电极PG重叠。通过电容器电极PC4和平板电极PG，构成图2中的电容器C24。
平板电极PL6是从电介质层LY2的分支点PB2沿Y轴方向延伸的直线状的电极。在平板电极PL6中，在与分支点PB2相反的端部，连接有导通孔VL6。平板电极PL6经由导通孔VL6与设置于电介质层LY7的带状的平板电极PL6A的一端连接。在平板电极PL6A的另一端，连接有导通孔VL6A。平板电极PL6A经由导通孔VL6A与设置于电介质层LY2的平板电极PL6B的一端连接。
平板电极PL6B是沿Y轴方向延伸的直线状的电极，在其另一端连接有导通孔VL6B。平板电极PL6B经由导通孔VL6B与设置于电介质层LY7的带状的平板电极PL6C的一端连接。在平板电极PL6C的另一端，连接有导通孔VL6C。平板电极PL6C经由导通孔VL6C与设置于电介质层LY12的电容器电极PC8以及设置于电介质层LY16的平板电极PA2连接。平板电极PA2经由导通孔V2与设置于电介质层LY17的第二端子T2连接。通过平板电极PA2、PL6～PL6C以及导通孔VL6～VL6C，构成图2中的电感器L24。
如上述那样，图5是使滤波器装置100中的电介质层LY2～电介质层LY8重叠的俯视图。如图3和图4中说明的那样，滤波器装置100在主体110中在图5的左侧(X轴的负方向)配置有低通滤波器的滤波器FLT1，在图5的右侧(X轴的正方向)配置有高通滤波器的滤波器FLT2。滤波器FLT1的电感器L11、L12配置于主体110的区域RG1(第一区域)。另外，滤波器FLT2的电感器L21～L24配置于主体110的区域RG2(第二区域)。
如图3和图4中说明的那样，滤波器FLT1的电感器L11、L12构成为包含平板电极和导通孔的纵型线圈。电感器L11、L12的卷绕轴是Y轴方向，为了确保所希望的电感而卷绕2匝以上。电感器L11朝向Y轴的正方向沿逆时针(CCW)方向卷绕，电感器L12朝向Y轴的正方向沿顺时针(CW)方向卷绕。因此，通过电感器L11、L12在Y轴方向产生磁场。
在从图4中说明的电感器L11和电感器L12的连接状态，从天线端子TA通过滤波器FLT1向第一端子T1传递信号的情况下，在电感器L11中信号按箭头AR1的方向通过，在电感器L12中信号按箭头AR2的方向通过。因此，由电感器L11产生的磁场的方向和由电感器L12产生的磁场的方向相互为相反方向。因此，在滤波器FLT1中，可抑制电感器彼此的磁耦合。
在滤波器FLT2中，电感器L21、L22、L23是通过导通孔连接以主体110的层叠方向(Z轴方向)为卷绕轴的平面线圈的螺旋线圈。另外，电感器L24是以X轴方向为卷绕轴的纵型线圈。因此，通过电感器L21、L22、L23在Z轴方向产生磁场，通过电感器L24在X轴方向产生磁场。面向滤波器FLT1配置的电感器L21、L23卷绕2匝以上。
在实施方式1中的滤波器装置100中，在从主体110的层叠方向俯视时，由滤波器FLT1产生的磁场的方向与由滤波器FLT2产生的磁场的方向正交，并且，相互不面对对象侧的滤波器的线圈。换言之，在滤波器FLT1中从构成电感器的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线CL1不与滤波器FLT2的电感器L21～L24交叉，假想线CL1所延伸的方向(第二方向)与从区域RG1朝向区域RG2的方向(第一方向)所成的角为90°。
通过为这样的结构，在滤波器装置100中，由滤波器FLT1产生的磁场不会干扰由配置于面向区域RG1的位置的滤波器FLT2的电感器L21、L23产生的磁场。由此，能够抑制滤波器FLT1与滤波器FLT2之间的电感器彼此的磁耦合。
(通过特性)
接下来，使用比较例对实施方式1的滤波器装置100的通过特性进行说明。图6是用于对比较例1的滤波器装置100X中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。在滤波器装置100X中，低频带侧的滤波器FLT1X所包含的电感器L11X、L12X包含以Z轴方向为卷绕轴的平面线圈。高频带侧与实施方式1的滤波器FLT2同样。在滤波器装置100X的情况下，由滤波器FLT1X的电感器L11X、L12X产生的磁场干扰由配置于面向区域RG1的位置的滤波器FLT2的电感器L21、L23产生的磁场，电感器彼此可能产生磁耦合。
图7是用于对实施方式1的滤波器装置100以及比较例1的滤波器装置100X中的通过特性进行说明的图。在图7中，在横轴示出频率，在纵轴示出插入损失。在图7中，实线LN10、LN20分别表示实施方式1的滤波器装置100中的滤波器FLT1、FLT2的插入损失。另外，虚线LN11、LN21分别表示比较例1的滤波器装置100X中的滤波器FLT1X、FLT2的插入损失。
如图7所示，在低频带侧，通过抑制磁耦合改善了电感器的Q值，从而与比较例1的滤波器装置100X的情况相比，改善了实施方式1的滤波器装置100的插入损失。此外，如图2的等效电路所示，低频带侧的电感器L11为从高频带侧的滤波器FLT2也可以直接看到的元件。因此，对于高频带侧，滤波器装置100和滤波器装置100X的结构相同，但通过改善低频带侧的电感器L11的Q值，对于高频带侧的滤波器FLT2的插入损失，与比较例1的滤波器装置100X相比，实施方式1的滤波器装置100也有所改善。
另外，图8是用于对具有不同结构的比较例2的滤波器装置100Y中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。在滤波器装置100Y中，低频带侧的滤波器FLT1Y所包含的电感器L11Y、L12Y分别与实施方式1的滤波器装置100同样是纵型线圈。然而，电感器L11Y、L12Y配置为将X轴方向作为卷绕轴。即，在电感器L11Y、L12Y中从平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线CL2、CL2A与从区域RG1朝向区域RG2的方向所成的角为0°。
因此，由电感器L11Y、L12Y分别产生的磁场的方向为滤波器FLT2的方向。因此，由滤波器FLT1Y的电感器L11Y、L12Y产生的磁场干扰由配置在面向区域RG1的位置的滤波器FLT2的电感器L21、L23产生的磁场，电感器彼此可能磁耦合。
图9是用于对实施方式1的滤波器装置100以及比较例2的滤波器装置100Y中的通过特性进行说明的图。在图9中，在横轴示出频率，在纵轴示出插入损失。在图9中，实线LN30、LN40分别表示实施方式1的滤波器装置100中的滤波器FLT1、FLT2的插入损失。另外，虚线LN31、LN41分别表示比较例2的滤波器装置100Y中的滤波器FLT1Y、FLT2的插入损失。
如图9所示，低频带侧以及高频带侧的通带中的插入损失成为与滤波器装置100以及滤波器装置100Y也几乎相同程度的插入损失。然而，在比较例2的滤波器装置100Y中，由于相互的电感器彼此磁耦合，因此低频带侧的通带附近(1.5GHz附近)的衰减极的衰减量、以及高频带侧的通带附近(1.0GHz附近)的衰减极的衰减量减小。换言之，在实施方式1的滤波器装置100中，与比较例2的滤波器装置100Y的情况相比，可改善非通带中的衰减特性。
如以上那样，在具备具有相互不同的通带的两个滤波器的滤波器装置(双工器)中，通过用纵型线圈构成低频带侧的滤波器的电感器，并且用平面线圈构成在高频带侧的滤波器中面向低频带侧的滤波器配置的电感器，并将低频带侧的电感器配置为低频带侧的电感器和高频带侧的电感器不磁耦合，可抑制滤波器特性的降低。
此外，在上述的说明中，对将低频带侧的电感器构成为纵型线圈，并将面向低频带侧的滤波器的高频带侧的电感器构成为平面线圈的情况进行了说明，但也可以与此相反，用平面线圈构成低频带侧，用纵型线圈构成高频带侧。
另外，在上述的说明中，对低频带侧的滤波器包含两个电感器的情况进行了说明，但低频带侧的滤波器所包含的电感器的数量也可以为3个以上。
实施方式1中的“滤波器FLT1”以及“滤波器FLT2”对应于本公开中的“第一LC滤波器”以及“第二LC滤波器”。实施方式1中的“电感器L11”以及“电感器L12”对应于本公开中的“第一电感器”以及“第二电感器”。
[实施方式2]
在实施方式1中，对低频带侧的滤波器FLT1所包含的电感器的卷绕轴是Y轴方向的情况，即，从滤波器FLT1朝向滤波器FLT2的方向(第一方向)与滤波器FLT1的电感器的卷绕轴的方向(第二方向)所成的角为90°的情况进行了说明。然而，该第一方向与第二方向所成的角也可以未必为90°。
图10是用于对依据实施方式2的滤波器装置100A中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。在滤波器装置100A中，具有将实施方式1中的低频带侧的滤波器FLT1置换为滤波器FLT1A的结构。此外，高频带侧的滤波器FLT2与滤波器装置100同样。在滤波器装置100A中，不反复与滤波器装置100重复的要素的说明。
参照图10，低频带侧的滤波器FLT1A包含构成为纵型线圈的电感器L11A、L12A。电感器L11A配置为在从主体110的层叠方向俯视时，从平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线CL3从Y轴方向倾斜。更详细而言，将电感器L11A配置为上述的假想线CL3的方向(即卷绕轴的方向)与从区域RG1朝向区域RG2的方向所成的角θ为45°以上且90°以下(45°≤θ≤90°)。此时，假想线CL3不与滤波器FLT2所包含的电感器L21～L24交叉。此外，电感器L12A配置为假想线CL3A为Y轴方向。
像这样，在配置为低频带侧的纵型线圈的电感器的卷绕轴倾斜的结构中，通过成为在由该电感器构成的磁场的方向上不配置构成为平面线圈的高频带侧的电感器的结构，可抑制低频带侧的电感器与高频带侧的电感器的磁耦合。因此，能够抑制双工器中的滤波器特性的降低。
[实施方式3]
在实施方式1和实施方式2中，对在高频带侧的滤波器FLT2，面向低频带侧的区域RG1的所有电感器为平面线圈的结构进行了说明。但在实施方式3中，对面向低频带侧的区域RG1的高频带侧的滤波器的电感器包含纵型线圈的结构进行说明。
图11是用于对实施方式3的滤波器装置100B中的各滤波器的电感器的配置进行说明的图。滤波器装置100B具有将实施方式1中的高频带侧的滤波器FLT2置换为滤波器FLT2B的结构。此外，低频带侧的滤波器FLT1与滤波器装置100同样。在滤波器装置100B中，不反复与滤波器装置100重复的要素的说明。
参照图11，在高频带侧的滤波器FLT2B中，将滤波器装置100的滤波器FLT2的电感器L23、L24置换为电感器L23B、L24B。电感器L23B是平面线圈，从电感器L21、L22向Y轴的正方向相邻，并且面向区域RG1来配置。电感器L24B是由在X轴方向延伸的平板电极和在主体110的层叠方向上延伸的导通孔构成的纵型线圈。电感器L24B的卷绕轴的方向是Y轴方向。电感器L24B从电感器L23B向Y轴的正方向相邻地配置。换言之，电感器L23B配置在电感器L21与电感器L24B之间。
电感器L24B的X轴的负方向的端部面向低频带侧的滤波器FLT1的区域RG1。但是，电感器L24B与区域RG1之间的距离比电感器L21与区域RG1之间的距离以及电感器L23B与区域RG1之间的距离远。此外，优选低频带侧的电感器L11、L12与高频带侧的电感器L24B之间的距离为50μm以上。
在滤波器FLT1中，从构成作为纵型线圈的电感器L11、L12的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线CL1不与滤波器FLT2B的电感器L21、L22、L23B、L24B交叉。另外，在滤波器FLT2B中，从构成作为纵型线圈的电感器L24B的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线CL4不与电感器L11、L12交叉。
通过使滤波器FLT1中的电感器L11、L12成为这样的配置，由滤波器FLT1产生的磁场不干扰由配置在面向区域RG1的位置的滤波器FLT2B的电感器L21、L23B产生的磁场。并且，由于滤波器FLT2B的作为纵型线圈的电感器L24B配置在比电感器L21、L23B远离区域RG1的位置，因此能够抑制由电感器L24B产生的磁场与由滤波器FLT1的电感器L11、L12产生的磁场的干扰。
像这样，在滤波器FLT2B中，构成为纵型线圈的电感器L24B即使是配置在面向滤波器FLT1的区域RG1的位置的结构，通过被配置在比平面线圈的电感器L21、23B远离区域RG1的位置，也能够抑制纵型线圈彼此的磁耦合，并抑制滤波器FLT1、FLT2B间的隔离性的降低。
另外，一般而言，已知有线圈的电感值与线圈的空芯直径成比例，且与线圈的长度成反比。因此，在实现相同的电感值的情况下，通过如电感器L24B那样，比实施方式1的电感器L24增大空芯直径，能够缩短电感器的整体的线长。因此，由于减少电感器L24B中的导体损失，因此能够减少滤波器FLT2B的插入损失。
因此，通过成为实施方式3的滤波器装置100B那样的结构，能够抑制双工器中的滤波器特性的降低。
此外，在图11的滤波器装置100B中，对滤波器FLT1的电感器L11、L12以及滤波器FLT2B的电感器L24B构成为以Y轴方向为卷绕轴的纵型线圈的情况进行了说明。然而，只要能够配置为从构成纵型线圈的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线不与另一个滤波器的电感器交叉，这些电感器L11、l12、L24B也可以如实施方式2的滤波器装置100A中的电感器L11A那样，配置为卷绕轴从Y轴方向倾斜。
应认为本次公开的实施方式在所有的点是例示，并不是限制性的内容。本公开的范围不是上述的实施方式的说明而是通过权利要求书来表示，旨在包含与权利要求等同的意思以及范围内的所有变更。
附图标记说明
10…通信装置，20…高频前端电路，C11、C12、C21～C25…电容器，100、100A、100B、100X、100Y…滤波器装置，110…主体，111、112…主面，ANT…天线装置，CL1、CL2、CL2A、CL3、CL3A、CL4…假想线，DM…方向性标记，FLT1、FLT1A、FLT1X、FLT1Y、FLT2、FLT2B…滤波器，GND…接地端子，IN…输入端子，L11、L11A、L11X、L11Y、L12、L12A、L12X、L12Y、L21～L24、L23B、L24B…电感器，LNA1、LNA2…放大电路，LY1～LY17…电介质层，OUT1、OUT2…输出端子，P1、PA1、PA2、PG、PL1、PL1A～PL1F、PL2、PL2A、PL2B、PL3、PL3A～PL3C、PL4、PL4A～PL4D、PL5、PL5A～PL5C、PL6、PL6A～PL6C…平板电极，PB1、PB2…分支点，PC1～PC11…电容器电极，T1…第一端子，T2…第二端子，TA…天线端子，V1、V2、VA1、VA2、VG1、VG2、VL1、VL1A～VL1F、VL2、VL2A～VL2C、VL3、VL3A～VL3C、VL4、VL4A～VL4E、VL5、VL5A～VL5E、VL6、VL6A～VL6C…导通孔。
Claims (10)
1.一种滤波器装置，具备：
主体；
第一滤波器，具有第一通带；以及
第二滤波器，具有与上述第一通带不同的第二通带，
在从上述主体的法线方向俯视时，上述第一滤波器所包含的电感器配置于第一区域，上述第二滤波器所包含的电感器配置于第二区域，其中，上述第二区域与上述第一区域相邻，
上述第一滤波器和上述第二滤波器分别包含至少一个电感器，
上述第一滤波器所包含的电感器是包含平板电极和导通孔的纵型线圈，其中，上述平板电极设置于上述主体，上述导通孔在上述主体的法线方向上延伸，
在上述第二滤波器中，配置在面向上述第一区域的位置的电感器是以上述主体的法线方向为卷绕轴的平面线圈，
在从上述主体的法线方向俯视时，从上述第一滤波器中的上述平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的假想线不与上述第二滤波器所包含的电感器交叉。
2.根据权利要求1所述的滤波器装置，其中，
从上述第一区域朝向上述第二区域的第一方向与上述假想线所延伸的第二方向所成的角为45°以上且90°以下。
3.根据权利要求2所述的滤波器装置，其中，
上述第一方向与上述第二方向正交。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的滤波器装置，其中，
上述第一滤波器所包含的电感器卷绕2匝以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的滤波器装置，其中，
上述第一滤波器包含第一电感器和第二电感器，其中，上述第一电感器和上述第二电感器串联连接在输入端子与输出端子之间，
上述第一电感器和上述第二电感器是上述纵型线圈。
6.根据权利要求5所述的滤波器装置，其中，
由上述第一电感器产生的磁场的方向与由上述第二电感器产生的磁场的方向不同。
7.根据权利要求6所述的滤波器装置，其中，
由上述第一电感器产生的磁场的方向与由上述第二电感器产生的磁场的方向相互为相反方向。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的滤波器装置，其中，
上述第一滤波器的通带比上述第二滤波器的通带低。
9.一种滤波器装置，具备：
主体；
第一滤波器，具有第一通带；以及
第二滤波器，具有与上述第一通带不同的第二通带，
上述第一滤波器和上述第二滤波器分别包含至少一个电感器，
在从上述主体的法线方向俯视时，上述第一滤波器所包含的电感器配置于第一区域，上述第二滤波器所包含的电感器配置于第二区域，其中，上述第二区域与上述第一区域相邻，
上述第一滤波器所包含的电感器是包含平板电极和导通孔的纵型线圈，其中，上述平板电极设置于上述主体，上述导通孔在上述主体的法线方向上延伸，
在上述第二滤波器中，配置在面向上述第一区域的位置的电感器包含纵型线圈、以及以上述主体的法线方向为卷绕轴的平面线圈，
上述第二滤波器的纵型线圈与上述第一区域之间的距离比上述平面线圈与上述第一区域之间的距离远，
在从上述主体的法线方向俯视时，
从上述第一滤波器中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的第一假想线不与上述第二滤波器所包含的电感器交叉，
从上述第二滤波器中的平板电极的延伸方向的中央向与该延伸方向正交的方向描绘的第二假想线不与上述第一滤波器所包含的电感器交叉。
10.一种高频前端电路，具备权利要求1～9中任一项所述的滤波器装置。
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- 2021-10-21 WO PCT/JP2021/038908 patent/WO2022097492A1/ja active Application Filing
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2023
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