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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich beispielsweise auf eine Chip-Typ-Filterkomponente,
wie z. B. ein Bandpassfilter, das elektrische Signale im Millimeterwellenband überträgt,
und insbesondere auf eine Chip-Typ-Filterkomponente, die eine Masseelektrode
umfasst, die angeordnet ist, um eine Resonatorelektrode zu umgeben,
und Eingangs- und Ausgangselektroden, die mit der Resonatorelektrode gekoppelt
sind.
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Stand der Technik
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Im
Stand der Technik wurden verschiedene Filterkomponenten vorgeschlagen,
um als Bandpassfilter in Millimeterwellen-Kommunikationsausrüstung
verwendet zu werden. Beispielsweise offenbart das nachfolgende Patentdokument
1 ein in 17 gezeigtes Zweimoden-Bandpassfilter 1001. In
dem Zweimoden-Bandpassfilter 1001 ist eine Resonatorelektrode 1003,
die aus einem Metallfilm hergestellt ist, an einer bestimmten Höhenposition
eines dielektrischen Substrats 1002 gebildet. Ein Durchgangsloch 1003a ist
in der Resonatorelektrode 1003 gebildet. Die Bildung des
Durchgangslochs 1003a in der Resonatorelektrode 1003 unterbricht
die Degeneration zwischen der Resonanz aufgrund eines elektrischen
Feldes, das in der Längsrichtung der Resonatorelektrode 1003 gebildet
wird, und der Resonanz aufgrund eines elektrischen Feldes, das in
der Breiterichtung erzeugt wird, wodurch Charakteristika als ein
Bandpassfilter erhalten werden.
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Wenn
das Zweimoden-Bandpassfilter 1003 als tatsächliche
Filterkomponente implementiert wird, sind eine Eingangselektrode 1005 und
eine Ausgangselektrode 1006 mit der Resonatorelektrode 1003 gekoppelt.
Obwohl dieselbe in 17 so dargestellt ist, dass
sie auf der oberen Oberfläche des dielektrischen Substrats 1002 gebildet
ist, ist die Resonatorelektrode 1003 normalerweise an einer
gegebenen Höhenposition in dem dielektrischen Substrat 1002 eingebettet.
Außerdem ist eine Masseelektrode auf der oberen Oberfläche, der
unteren Oberfläche und Seitenoberflächen des dielektrischen
Substrats 1002 gebildet, um die Resonatorelektrode 1003 zu umgeben.
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Wenn
die Masseelektrode wie oben erwähnt gebildet ist, wirken
die oben erwähnte röhrenförmige Masseelektrode
und das dielektrische Substrat 1002 wie ein Wellenleiter.
Folglich erscheint im Inneren des dielektrischen Substrats 1002 eine
Resonanz in einer Wellenleitermode, bestimmt durch die Form des
dielektrischen Substrats 1002. Obwohl das Durchlassband
des Zweimoden-Bandpassfilters, das in Patentdokument 1 beschrieben
ist, 20 bis 30 GHz ist, erscheint die Resonanz aufgrund der oben
erwähnten Wellenleitermode in einem Frequenzband nahe dem
Durchlassband. Folglich sind die Eingangselektrode 1005 und
die Ausgangselektrode 1006 und die Wellenleitermodenresonanz
gekoppelt, mit dem Ergebnis, dass die Wellenleitermodenresonanz dazu
neigt, als Nebenwelle in dem Durchlassband oder in dem Dämpfungsband
aufzutreten, das auf der niedriger- oder höherfrequenten
Seite des Durchlassbands angeordnet ist. Folglich verschlechtern sich
die Frequenzcharakteristika des Zweimoden-Bandpassfilters.
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Andererseits
schlägt das Patentdokument 2 nachfolgend ein Verfahren
zum Dämpfen von Nebenwellen vor, basierend auf der Wellenleitermodenresonanz
in dieser Art von Filterkomponente. Gemäß diesem
Verfahren ist eine Masseelektrode auf der oberen Oberfläche,
unteren Oberfläche und einem Paar von Seitenoberflächen
eines dielektrischen Substrats gebildet. Eine Eingangselektrode
und eine Ausgangselektrode sind auf den gegenüberliegenden
Endoberflächen des dielektrischen Substrats gebildet, um sich
vertikal zu erstrecken. Dann wird eine sich vertikal erstreckende
Durchkontaktierungslochelektrode gebildet, um die Eingangselektrode
und die Ausgangselektrode zwischen sich zu haben, und die Durchkontaktierungslochelektrode
ist mit der Masseelektrode verbunden, um Nebenwellenreduktion zu
erreichen.
- Patentdokument 1: japanische ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung
Nr. 2001-237610
- Patentdokument 2: japanische
ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2004-304761
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Offenbarung der Erfindung
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Mit
der Nebenwellenreduktionsstruktur, die in Patentdokument 2 beschrieben
ist, ist es, je höher die Größenordnung
einer Resonanz ist, die störend ist, umso schwieriger,
die Resonanz zu dämpfen. Obwohl es möglich ist,
Nebenwellen zu reduzieren, gibt es daher eine Grenze für
das Ausmaß der Nebenwellenreduktion. Folglich gibt es eine
starke Nachfrage nach einer weiteren Reduktion bei dem Einfluss
der Nebenwellen aufgrund der oben erwähnten Wellenleitermode.
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Bei
dem in dem oben erwähnten Patentdokument 1 beschriebenen
Zweimoden-Bandpassfilter sind zwei Resonanzen gekoppelt, die in
der Resonatorelektrode auftreten, die in einer einzelnen Ebene angeordnet
ist. Da dieses Filter eine Zwei-Stufen-Struktur aufweist, gibt es
einen Dämpfungspol. Um folglich den Dämpfungsbetrag
zu erhöhen, ist es notwendig, die Anzahl von Stufen zu
erhöhen. Um einen solchen Anstieg bei der Anzahl von Stufen
zu erreichen, ist es notwendig, zwei Zweimoden-Bandpassfilter Seite
an Seite in der Ebenenrichtung auf koppelnde Weise anzuordnen, was
unvermeidlich zu einer Vergrößerung der Filterkomponente
führt.
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In
Bezug auf die aktuellen Umstände des oben erwähnten
Stands der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Chip-Typ-Filterkomponente zu schaffen, die eine Masseelektrode aufweist,
die gebildet ist, um eine Resonatorelektrode zu umgeben, die Nebenwellen
aufgrund einer Wellenleitermode, die sich von der Masseelektrode und
einem Dielektrikum ergibt, effektiv reduzieren kann, und verbesserte
Dämpfungscharakteristika ermöglicht.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist eine Chip-Typ-Filterkomponente geschaffen,
die folgende Merkmale umfasst: einen Chipkörper mit einer
oberen Oberfläche, einer unteren Oberfläche, einem Paar
von Seitenoberflächen und einer ersten und einer zweiten
Endoberfläche, die einander gegenüber liegen,
wobei der Chipkörper gebildet wird durch Laminieren einer
Mehrzahl von dielektrischen Schichten; eine Resonatorelektrode,
die in dem Chipkörper gebildet ist; eine Eingangselektrode
und eine Ausgangselektrode, die jeweils einen ersten Elektrodenabschnitt
aufweisen, der sich in einer Laminierungsrichtung des Chipkörpers
erstreckt, und einen zweiten Elektrodenabschnitt, der zu dem ersten
Elektrodenabschnitt fortgesetzt wird und auf einer dielektrischen
Schicht der Mehrzahl von dielektrischen Schichten in dem Chipkörper
gebildet ist, wobei der zweite Elektrodenabschnitt einen ersten
Endabschnitt aufweist, der ein Kopplungsabschnitt ist, der mit der
Resonatorelektrode gekoppelt ist; und eine Masseelektrode, die an
dem Chipkörper vorgesehen ist, um einen röhrenförmigen
Körper zu bilden, der die Resonatorelektrode umgibt, wobei
eine Elektrodenlänge des zweiten Elektrodenabschnitts eingestellt
ist, um sich von einer Länge gleich einer Hälfte einer
Wellenlänge zu unterscheiden, die einer Resonanzfrequenz
der Resonatorelektrode entspricht, und der Kopplungsabschnitt der
Eingangselektrode und der Kopplungsabschnitt der Ausgangselektrode einander
gegenüber angeordnet sind, wobei die Elektrodenlänge
des zweiten Elektrodenabschnitts eine Länge des zweiten
Elektrodenabschnitts zu dem ersten Endabschnitt von einem Punkt
ist, an dem der zweite Elektrodenabschnitt zu dem ersten Elektrodenabschnitt
fortgesetzt wird.
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Die
Laminierungsrichtung des Chipkörpers bezieht sich auf die
Laminierungsrichtung der Mehrzahl von dielektrischen Schichten,
d. h. die Richtung, die zwischen der oberen Oberfläche
und der unteren Oberfläche des Chipkörpers verbindet.
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In
einem spezifischen Aspekt der Chip-Typ-Filterkomponente gemäß der
vorliegenden Erfindung ist die Elektrodenlänge des zweiten
Elektrodenabschnitts auf eine Länge gleich einer Hälfte einer
Wellenlänge eingestellt, die einer Frequenz entspricht,
die niedriger ist als die Resonanzfrequenz der Resonatorelektrode.
In diesem Fall erscheint eine Resonanz f0, die der Elektrodenlänge
von Resonatoren entspricht, die durch die zweiten Elektrodenabschnitte
der Eingangselektrode und Ausgangselektrode gebildet werden, auf
der niedrigerfrequenten Seite des Durchlassbands des Filterabschnitts,
der durch die Resonatorelektrode und den Chipkörper gebildet
wird, und eine Resonanz 2f0 ihrer zweiten Harmonischen erscheint
auf der höherfrequenten Seite des oben erwähnten
Durchlassbands. Da das Band zwischen der Resonanz f0 und der Resonanz 2f0
der zweiten Harmonischen das Dämpfungsband des Durchlassbandfilters
wird, der durch jeden der zweiten Elektrodenabschnitte der Eingangselektrode und
der Ausgangselektrode gebildet ist, ist das Durchlassband des Hauptfilterabschnitts,
der durch die oben erwähnte Resonatorelektrode gebildet
ist, in dem Dämpfungsband des Bandpassfilters, das durch die
oben erwähnte Eingangselektrode und die Ausgangselektrode
gebildet wird. Somit können unnötige Nebenwellen
aufgrund einer Wellenleitermode, die nahe dem Durchlassband des
Hauptfilters auftritt, mit höherer Zuverlässigkeit
reduziert werden.
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Bei
einem weiteren spezifischen Aspekt der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß der vorliegenden Erfindung wird zwischen
dem ersten Endabschnitt der Eingangselektrode und dem ersten Endabschnitt der
Ausgangselektrode eine erste Kapazität gebildet, und ein
Bandpassfilter wird durch den zweiten Elektrodenabschnitt der Eingangselektrode,
den zweiten Elektrodenabschnitt der Ausgangselektrode und die erste
Kapazität gebildet.
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Bei
einem weiteren spezifischen Aspekt der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß der vorliegenden Erfindung erstrecken sich
die ersten Elektrodenabschnitte der Eingangselekt rode und der Ausgangselektrode
in der Laminierungsrichtung in dem Chipkörper. Es sollte
jedoch angemerkt werden, dass gemäß der vorliegenden
Erfindung die ersten Elektrodenabschnitte der Eingangselektrode
und der Ausgangselektrode auf der ersten und zweiten Endoberfläche des
Chipkörpers gebildet sein können, um sich jeweils
in der Laminierungsrichtung zu erstrecken.
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In
der Chip-Typ-Filterkomponente gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die Resonatorelektrode vorzugsweise auf einer dielektrischen
Schicht gebildet, die sich von der dielektrischen Schicht unterscheidet,
auf der die zweiten Elektrodenabschnitte der Eingangselektrode und
der Ausgangselektrode auf diesem Gehäuse gebildet sind,
der Kopplungsabstand zwischen der Resonatorelektrode und jedem der
zweiten Elektrodenabschnitte der Eingangselektrode und der Ausgangselektrode
kann eingestellt werden, indem auch der Abschnitt berücksichtigt wird,
der sich in der Laminierungsrichtung des Chipkörpers erstreckt.
Außerdem ist es auch möglich, Miniaturisierung
zu erreichen durch Anordnen der Resonatorelektrode und der Eingangselektrode
und der Ausgangselektrode, so dass dieselben in der Laminierungsrichtung
des Chipkörpers teilweise überlappen.
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Bei
noch einem weiteren spezifischen Aspekt der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß der vorliegenden Erfindung hat der Chipkörper
eine rechteckige plattenartige Form, wobei zumindest ein Endabschnitt
von jedem der ersten Elektrodenabschnitte der Eingangselektrode
und der Ausgangselektrode gebildet ist, um auf zumindest entweder
der oberen Oberfläche oder der unteren Oberfläche
des Chipkörpers mit der rechteckigen plattenartigen Form
freigelegt zu sein, und die Masseelektrode einen röhrenförmigen
Körper bildet mit Oberflächen parallel zu der
oberen Oberfläche, der unteren Oberfläche und
dem Paar von Seitenoberflächen. Das heißt, obwohl
die Resonanz der oben beschriebenen Wellenleitermode aufgrund einer
solchen Masseelektrode in der Form eines röhrenförmigen
Körpers und des Chipkörpers auftritt, können
gemäß der vorliegenden Erfindung Nebenwellen aufgrund
der Wellenleitermode effektiv reduziert werden.
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Bezüglich
der Form des röhrenförmigen Körpers,
der durch die Masseelektrode gebildet wird, kann zumindest eine
der Oberflächen des röhrenförmigen Körpers
parallel zu der oberen Oberfläche, der unteren Oberfläche
und des Paars von Seitenoberflächen des Chipkörpers
eingebettet sein in dem Chipkörper, oder die Masseelektrode
kann auf der oberen Oberfläche, der unteren Oberfläche
und dem Paar von Seitenoberflächen des Chipkörpers
gebildet sein.
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Bei
noch einem weiteren spezifischen Aspekt der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Resonatorelektrode
gebildet, um eine Mehrzahl von Resonanzwellentypen zu erzeugen,
die nicht degeneriert sind, und ein Durchgangsloch ist in der Resonatorelektrode
gebildet, um Koppeln der Mehrzahl von Resonanzwellentypen zu ermöglichen,
so dass ein Zweimoden-Bandpassfilterabschnitt gebildet wird durch
das Koppeln der Mehrzahl von Resonanzwellentypen. Das heißt,
die Resonatorelektrode kann gebildet werden, um das in Patentdokument
1 beschriebene Zweimoden-Bandpassfilter zu bilden. In diesem Fall
ist ferner vorzugsweise ein Durchgangsleiter vorgesehen, der sich durch
das Durchgangsloch erstreckt, um nicht in Kontakt zu kommen mit
der Resonatorelektrode, und elektrisch mit der Masseelektrode verbunden
ist. Somit können Nebenwellen weiter reduziert werden.
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Es
sollte jedoch angemerkt werden, dass die Resonatorelektrode in der
Chip-Typ-Filterkomponente gemäß der vorliegenden
Erfindung nicht auf eine begrenzt ist, die den in Patentdokument
1 beschriebenen Zweimoden-Bandpassfilterabschnitt bildet.
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Vorteile
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In
der Chip-Typ-Filterkomponente gemäß der vorliegenden
Erfindung ist die oben erwähnte Elektrodenlänge
der zweiten Elektrodenabschnitte der Eingangselektrode und der Ausgangselektrode so,
dass sich dieselbe von einer Länge gleich einer Hälfte
einer Wellenlänge unterscheidet, die der Resonanzfrequenz
der Resonatorelektrode entspricht, und die ersten Endabschnitte
der Eingangselektrode und der Ausgangselektrode sind einander gegenüber angeordnet
wodurch eine Kopplungskapazität zwischen beiden Elektroden
gebildet wird. Somit ist es möglich, den Einfluss der Nebenwellen
aufgrund der oben erwähnten Wellenleitermode nahe dem Durchlassband
des Hauptfilterabschnitts, der durch die Resonatorelektrode gebildet
wird, zu reduzieren, wodurch die Dämpfungscharakteristika
verbessert werden. Dies liegt daran, dass, da λ/2-Resonatoren durch
die oben erwähnte Eingangselektrode und Ausgangselektrode
gebildet sind, durch die λ/2-Resonatoren und die oben erwähnte
Kopplungskapazität ein Zwei-Stufen-Bandpassfilter gebildet
wird, und sich das Durchlassband des Bandpassfilters von dem Durchlassband
des Hauptfilterabschnitts unterscheidet, die Nebenwelle aufgrund
der oben erwähnten Wellenleitermode in dem Dämpfungsband
des oben erwähnten Bandpassfilters angeordnet ist, wodurch
Reduktion der Nebenwelle aufgrund der Wellenleitermode erreicht
wird.
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Daher
ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich,
Nebenwellen aufgrund der Wellenleitermode effektiv zu reduzieren
durch Verbessern der Struktur der Eingangselektrode und der Ausgangselektrode.
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Im
Fall eines Zweimoden-Bandpassfilters, wie z. B. einem, das in dem
Patentdokument 1 beschrieben ist, ist es zum Erhöhen des
Dämpfungsbetrags notwendig, die Anzahl von Stufen zu erhöhen. Im
Gegensatz dazu wird in der Chip-Typ-Filterkomponente, die durch
die vorliegende Erfindung geschaffen wird, ein Dämpfungspol
aufgrund des oben erwähnten Zwei-Stufen-Bandpassfilters
hinzugefügt, wodurch es auch ermöglicht wird,
den Dämpfungsbetrag zu erhöhen, ohne eine Größenzunahme
zu verursachen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1(a) ist eine Draufsicht einer Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, 1(b) ist
eine Vorderansicht derselben und 1(c) ist
eine Unteransicht derselben.
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2 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Chip-Typ-Filterkomponente gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
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3 ist
eine schematische Querschnittsdraufsicht der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung an einer Höhenposition, wo zweite
Elektrodenabschnitte einer Eingangselektrode und Ausgangselektrode
gebildet werden.
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4 ist
ein Diagramm, das eine Ersatzschaltung der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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5 ist
ein Diagramm, das die Frequenzcharakteristika der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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6 ist
eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Chip-Typ-Filterkomponente,
die zu Vergleichszwecken vorbereitet ist.
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7 ist
ein Diagramm, das Frequenzcharakteristika zeigt, die durch Simulation
bezüglich der in 6 gezeigten
Chip-Typ-Filterkomponente erhalten werden.
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8 ist
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die
eine Chip-Typ-Filterkomponente gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel
darstellt, das zu Vergleichszwecken vorbereitet ist.
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9 ist
ein Diagramm, das Frequenzcharakteristika zeigt, die erhalten werden
durch Simulation bezüglich der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel.
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10 ist
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die
eine Chip-Typ-Filterkomponente gemäß einem dritten Vergleichsbeispiel
darstellt, das zu Vergleichszwecken vorbereitet ist.
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11 ist
ein Diagramm, das Frequenzcharakteristika zeigt, die erhalten werden
durch Simulation bezüglich der in 10 gezeigten
Chip-Typ-Filterkomponente.
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12 ist
ein Diagramm, das die tatsächlich gemessenen Frequenzcharakteristika
der Chip-Typ-Resonanzkomponente gemäß dem in 6 gezeigten
Vergleichsbeispiel zeigt.
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13 ist
ein Diagramm, das die tatsächlich gemessenen Frequenzcharakteristika
der Chip-Typ-Resonanzkomponente gemäß dem dritten in 10 gezeigten
Vergleichsbeispiel zeigt.
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14(a) und 14(b) sind
eine perspektivische Ansicht und eine Draufsicht einer Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß einer Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels.
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15 ist
eine schematische Vorderquerschnittsansicht der Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß der in 14 gezeigten
Modifikation.
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16(a) bis 16(j) sind
Draufsichten einer Chip-Typ-Filterkomponente gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel an unterschiedlichen Höhenpositionen.
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17 ist
eine perspektivische Ansicht, die ein Zweimoden-Bandpassfilter gemäß dem
Stand der Technik zeigt.
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- 1
- Chip-Typ-Filterkomponente
- 2
- Chipkörper
- 2a
- obere
Oberfläche
- 2b
- untere
Oberfläche
- 2c,
2e
- Seitenoberfläche
- 2e,
2f
- erste/zweite
Endoberfläche
- 3
- Richtungsidentifizierungsmarkierung
- 4
- Eingangsanschlusselektrode
- 5
- Ausgangsanschlusselektrode
- 6,
7
- leitfähiger
Film
- 8
- Resonatorelektrode
- 8a
- Durchgangsloch
- 11
- Eingangselektrode
- 11a
- erster
Elektrodenabschnitt
- 11b
- zweiter
Elektrodenabschnitt
- 11b1
- Mittelabschnitt
- 11b2
- erster
schmaler Abschnitt
- 11b3
- erster
Endabschnitt
- 11b4
- zweiter
schmaler Abschnitt
- 11b5
- zweiter
Endabschnitt
- 12
- Ausgangselektrode
- 12a
- erster
Elektrodenabschnitt
- 12b
- zweiter
Elektrodenabschnitt
- 12b1
- Mittelabschnitt
- 12b2
- erster
schmaler Abschnitt
- 12b3
- erster
Endabschnitt
- 12b4
- zweiter
schmaler Abschnitt
- 12b5
- zweiter
Endabschnitt
- 13,
14
- Masseelektrode
- 13a–13d
- Kerbe
- 15–18
- Durchkontaktierungsloch
- 19
- Durchgangsleiter
- 51
- Chip-Typ-Filterkomponente
- 52,
53
- λ/2-Resonatorelektrode
- 54
- Durchkontaktierungslochelektrode
- 61
- Eingangselektrode
- 61a
- erster
Elektrodenabschnitt
- 61b
- zweiter
Elektrodenabschnitt
- 61b1
- Kopplungsabschnitt
- 61b2
- erster
Endabschnitt
- 62
- Ausgangselektrode
- 62a
- erster
Elektrodenabschnitt
- 62b
- zweiter
Elektrodenabschnitt
- 62b1
- Kopplungsabschnitt
- 62b2
- erster
Endabschnitt
- A,
B
- Zwischenraum
-
Beste Modi zum Ausführen
der Erfindung
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Hierin
nachfolgend wird mit Bezugnahme auf die Zeichnungen die vorliegende
Erfindung verdeutlicht durch Beschreiben spezifischer Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung.
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1(a) bis 1(c) sind
eine Draufsicht, Vorderansicht und Unteransicht einer Chip-Typ-Filterkomponente
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Chip-Typ-Filterkomponente 1 hat
einen Chipkörper 2 mit einer rechteckigen plattenartigen
Form. Der Chipkörper 2 kann eine andere Form haben
als die rechteckige plattenartige Form.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel hat der Chipkörper 2 eine
Struktur, bei der eine Mehrzahl von dielektrischen Schichten laminiert
sind. 2 ist eine schematische auseinandergezogene perspektivische
Ansicht, die die innere Struktur der oben erwähnten Chip-Typ-Filterkomponente 1 darstellt,
d. h. Elektroden, die auf den dielektrischen Schichten gebildet
sind, Durchkontaktierungslochelektroden, die im Inneren gebildet
sind, und dergleichen.
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Das
dielektrische Material, das den oben erwähnten Chipkörper 2 bildet,
ist nicht besonders begrenzt. Synthetisches Harz, dielektrische
Keramik oder dergleichen können verwendet werden. Der Chipkörper 2 hat
eine obere Oberfläche 2a, eine untere Oberfläche 2b,
Seitenoberflächen 2c, 2d und eine erste
und zweite Endoberfläche 2e, 2f.
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Eine
Eingangsanschlusselektrode 4 und eine Ausgangsanschlusselektrode 5 sind
auf der unteren Oberfläche 2b gebildet. In der
oberen Oberfläche 2a ist eine Richtungsidentifizierungsmarkierung 3 für
den Chipkörper 2 gebildet, um von der Mitte aus näher
zu der Seite der ersten Endoberfläche 2e positioniert
zu sein.
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Außerdem
sind ein leitfähiger Film 6, der die Seitenoberfläche 2c des
Chipkörpers 2 bedeckt und die obere Oberfläche
und die untere Oberfläche erreicht, und ein leitfähiger Film 7,
der die Seitenoberfläche 2d bedeckt und die obere
Oberfläche und die untere Oberfläche erreicht,
gebildet. Die leitfähigen Filme 6, 7 bilden
jeweils einen Teil einer Masseelektrode.
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Andererseits,
wie es in 2 gezeigt ist, ist in dem Chipkörper 2 eine
Resonatorelektrode 8, die aus einem Metallfilm hergestellt
ist, in der Nähe der Zwischenhöhenposition gebildet.
Die Resonatorelektrode 8 hat ein Durchgangsloch 8a.
Die ebene Form der Resonatorelektrode 8 ist rechteckig
und das Durchgangsloch 8a hat auch eine rechteckige Form. Es
sollte jedoch angemerkt werden, dass die Form der Resonatorelektrode 8 und
die Form des Durchgangslochs 8a nicht besonders begrenzt
sind, solange zwei Resonanzen, die zu koppeln sind, erzeugt werden
können, um den Betrieb des Zweimoden-Bandpassfilters sicherzustellen.
Das heißt, wie die in Patentdokument 1 beschriebene Resonatorelektrode
des Zweimoden-Bandpassfilters können die Form und die Abmessungen
der Resonatorelektrode 8 einfach bestimmt werden, so dass
in Durchlassband gebildet werden kann durch eine Resonanz, die sich
in der Richtung ausbreitet, die zwischen Eingangs- und Ausgangskopplungspunkten
verbindet, und eine Resonanz, die sich in einer Richtung orthogonal
zu der Resonanz ausbreitet.
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Jeweilige
zweite Elektrodenabschnitte 11b, 12b der Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12, die in der Draufsicht von 3 gezeigt sind,
sind auf einer dielektrischen Schicht an einer Höhenposition
angeordnet, die sich von der dielektrischen Schicht unterscheidet,
auf der die oben erwähnte Resonatorelektrode 8 gebildet
ist, die bei diesem Ausführungsbeispiel eine dielektrische
Schicht ist, die niedriger ist als die oben erwähnte dielektrische
Schicht.
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Die
Eingangselektrode 11 hat einen ersten Elektrodenabschnitt 11a,
der aus einer Durchkontaktierungslochelektrode hergestellt ist,
die sich in der Dickerichtung erstreckt, d. h. der Laminierungsrichtung
des Chipkörpers 2, und der zweite Elektrodenabschnitt 11b ist
gebildet, um sich in der horizontalen Richtung auf der dielektrischen
Schicht zu erstrecken, die an einer bestimmten oben erwähnten
Höhenposition angeordnet ist.
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Gleichartig
dazu hat die Ausgangselektrode 12 auch einen ersten Elektrodenabschnitt 12a,
der aus einer Durchkontaktierungslochelektrode hergestellt ist,
die sich in der Laminierungsrichtung erstreckt, und den zweiten
Elektrodenabschnitt 12b, der auf der oben erwähnten
dielektrischen Schicht gebildet ist. Die oberen Enden der ersten
Elektrodenabschnitte 11a, 12a sind verbunden mit
und fortgesetzt zu den zweiten Elektrodenabschnitten 11b, 12b.
Andererseits werden die unteren Enden der ersten Elektrodenabschnitte 11a, 12a herausgeführt
zu der unteren Oberfläche 2b des Chipkörpers 2.
Die unteren Enden der ersten Elektrodenabschnitte 11a, 12a sind
elektrisch verbunden mit der Eingangsanschlusselektrode 4 und
der Ausgangsanschlusselektrode 5, die jeweils auf der unteren
Oberfläche des Chipkörpers 2 gebildet
sind.
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Andererseits
hat der zweite Elektrodenabschnitt 11b an seiner Mitte
einen Mittelabschnitt 11b1, der im Vergleich zu anderen
Abschnitten eine relativ große Breite aufweist. Das obere
Ende des ersten Elektrodenabschnitts 11a ist mit der unteren Oberfläche
des Mittelabschnitts 11b1 verbunden.
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Andererseits
hat der zweite Elektrodenabschnitt 11b einen ersten schmalen
Abschnitt 11b2 einer relativ schmalen Breite, der sich
zu den Seitenoberflächen 2c und 2d von
dem oben erwähnten Mittelabschnitt 11b1 fortsetzt.
Das distale Ende des ersten schmalen Abschnitts 11b2 ist
ein erster Endabschnitt 11b3 gemäß der
vorliegenden Erfindung, der auch ein Kopplungsabschnitt ist, der
mit der Resonatorelektrode 8 gekoppelt ist. Außerdem
wird auf der Seite gegenüber dem ersten schmalen Abschnitt 11b2 ein
zweiter schmaler Abschnitt 11b4 fortgesetzt zu dem Mittelabschnitt 11b1.
Das distale Ende des zweiten schmalen Abschnitts 11b4 liegt
einer Elektrode gegenüber, die mit einem später
beschriebenen Massepotential verbunden ist.
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Andererseits
hat gleichartig dazu der zweite Elektrodenabschnitt 12b der
Ausgangselektrode 12 auch einen Mittelabschnitt 12b1 und
einen ersten und einen zweiten schmalen Abschnitt 12b2, 12b4. Das
distale Ende des ersten schmalen Abschnitts 12b2 ist ein
erster Endabschnitt 12b3 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der erste Endabschnitt 11b3 der Eingangselektrode 11 und
der erste Endabschnitt 12b3 der Ausgangselektrode 12 liegen
einander gegenüber mit einem Zwischenraum, wodurch eine Kopplungskapazität
Cp gebildet wird.
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Die
Elektrodenlänge der zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b,
d. h. die Länge von einem Punkt, an dem die zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b zu
den ersten Endabschnitten 11b3, 12b3 fortgesetzt
werden, d. h. von einem Punkt, an dem die Mittelabschnitte 11b1, 12b1 zu
den ersten Elektrodenabschnitten 11a, 12a fortgesetzt
werden, zu den ersten Endabschnitten 11b3, 12b3 ist
so, dass sich dieselbe von einer Länge gleich einer Hälfte
einer Wellenlänge unterscheidet, die der Resonanzfrequenz der
Resonatorelektrode 8 entspricht. Genauer gesagt, die Elektrodenlänge
ist auf eine Länge gleich einer Hälfte einer Wellenlänge
eingestellt, die einer Frequenz entspricht, die niedriger ist als
die Resonanzfrequenz der Resonatorelektrode 8.
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Die
Eingangselektrode 11 und die Ausgangselektrode 12 sind
jeweils an dem oben erwähnten ersten Endabschnitt über
eine dielektrische Schicht mit der Resonatorelektrode 8 gekoppelt.
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Andererseits
ist eine Masseelektrode 13 auf einer dielektrischen Schicht
an einer Höhenposition über der Resonatorelektrode 8 gebildet,
und eine Masseelektrode 14 ist auf eine dielektrische Schicht unter
der Resonatorelektrode 8 platziert. Die Masseelektrode 14 ist
auf einer dielektrischen Schicht unter den zweiten Elektrodenabschnitten 11b, 12b der Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12 gebildet. Die Masseelektroden 13, 14 sind
jeweils mit einer Fläche gebildet, die größer
ist als die Resonatorelektrode 8, um die Resonatorelektrode 8 von
der Draufsicht aus gesehen zu umfassen.
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Die
Masseelektroden 13, 14 sind jeweils gebildet,
um die Seitenoberfläche 2c und die Seitenoberfläche 2d des
Chipkörpers 2 zu erreichen. Es sollte jedoch angemerkt
werden, dass die Masseelektroden 13, 14 ausgenommen
sind bezüglich der ersten Endoberfläche 2e und
der zweiten Endoberfläche 2f mit Zwischenräumen
A, B.
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Eine
Mehrzahl von Kerben 13a bis 13d, die sich zu der
Seitenoberfläche 2c oder der Seitenoberfläche 2d öffnen,
sind in der Masseelektrode 13 gebildet. Das heißt,
eine Mehrzahl von Kerben 13a, 13b, die sich zu
der Seitenoberfläche 2c öffnen, und eine
Mehrzahl von Kerben 13c, 13d, die sich zu der Seitenoberfläche 2d öffnen,
sind gebildet.
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Die
Kerben 13a bis 13d sind vorgesehen, um die Haftung
zwischen den Keramiklageschichten zu verbessern. Ähnliche
Kerben sind auch in der Masseelektrode 14 gebildet.
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Die
Masseelektroden 13, 14 sind mit den oben beschriebenen
leitfähigen Filmen 6, 7 in der Seitenoberfläche 2c bzw.
der Seitenoberfläche 2d verbunden.
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Andererseits
sind die Masseelektroden 13, 14 elektrisch miteinander
verbunden durch Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18,
die sich durch den Chipkörper 2 erstrecken.
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Die
Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18 erstrecken
sich durch einen Abschnitt um den Abschnitt, wo die Resonatorelektrode 8 vorgesehen ist,
in der Laminierungsrichtung, um nicht elektrisch verbunden zu sein
mit der Resonatorelektrode 8.
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Das
obere und untere Ende der Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18 sind
mit der Masseelektrode 13 bzw. der Masseelektrode 14 verbunden.
-
Daher
ist die Resonatorelektrode 8, die ein Zweimoden-Bandpassfilter
bildet, durch eine Masseelektrode in der Form eines röhrenförmigen
Körpers umgeben, der durch die Masseelektroden 13, 14 und
die leitfähigen Filme 6, 7 gebildet ist.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist ein Durchgangsleiter 19 gebildet,
um sich durch das Durchgangsloch 8a der Resonatorelektrode 8 zu
erstrecken. Das obere Ende und das untere Ende des Durchgangsleiters 19 sind
mit der Masseelektrode 13 bzw. der Masseelektrode 14 verbunden.
Daher ist der Durchgangsleiter 19 wie die Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18 mit
dem Massepotential verbunden. Da das Durchgangsloch 8a bei
diesem Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist es möglich,
den Kopplungsgrad zwischen zwei Resonanzen, die in der Resonatorelektrode 8 auftreten,
durch das Durchgangsloch 8a einzustellen. Das heißt,
durch Einstellen der Form, Größe und dergleichen
des Durchgangslochs 8a kann der Kopplungsgrad zwischen
zwei Resonanzen, die zum Bilden eines Zweimoden-Bandpassfilters
zu koppeln sind, eingestellt werden. Der Durchgangsleiter 19 kann
an jeder Position in dem Durchgangsloch 8a angeordnet sein, solange
der Durchgangsleiter 19 nicht elektrisch verbunden ist
mit der Resonatorelektrode 8. Da die leitfähigen
Filme 6, 7 auf den Seitenoberflächen 2c, 2d des
Chipkörpers 2 und der Masseelektroden 13, 14 gebildet
sind, hat der Durchgangsleiter 19 eine Funktion des Verschiebens
der Resonanzspitze in einer Wellenleitermode, die auftritt, wenn
der Chipkörper 2 als ein Wellenleiter wirkt, zu
der höherfrequenten Seite. Dies ermöglicht verbesserte
Nebenwellencharakteristika des Filters.
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Die
Eingangsanschlusselektrode 4, die Ausgangsanschlusselektrode 5,
die leitfähigen Filme 6, 7 und die Richtungsidentifizierungsmarkierung 3,
die auf der Außenoberfläche des oben erwähnten
Chipkörpers 2 gebildet sind, können durch
ein geeignetes leitfähiges Material gebildet sein. Beispiele
eines solchen leitfähigen Materials umfassen Metall, wie
z. B. Ag, Cu, Al oder Pt oder eine Legierung davon. Außerdem
können diese leitfähigen Filme und Elektroden, die
auf der Außenoberfläche gebildet sind, erhalten werden
durch Beschichten eines solchen leitfähigen Materials,
gefolgt von Backen, oder ein Dünnfilmbildungsverfahren
wie z. B. Sputtern oder Plattieren.
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Die
Resonatorelektrode 8, die Eingangselektrode 11,
die Ausgangselektrode 12, die Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18,
der Durchgangsleiter 19 und dergleichen, die im Inneren
des oben erwähnten Chipkörpers 2 gebildet
sind, können auch durch das oben beschriebene geeignete
leitfähige Material gebildet werden. Falls bezüglich
dieser Elektroden, die im Inneren gebildet sind, der Chipkörper, der
durch Laminieren dielektrischer Schichten gebildet wird, durch eine
Integral-Keramik-Brenntechnik erhalten werden soll, werden die Elektroden
gebildet durch Drucken oder Füllen einer leitfähigen
Paste im Voraus, um diese Elektroden zu bilden, gefolgt vom integralen
Backen mit Keramik zum Zeitpunkt des Brennens der Keramik.
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Die
Abschnitte der leitfähigen Filme 6, 7,
die zu der oberen Oberfläche und unteren Oberfläche des
Chipkörpers 2 ausgedehnt sind, müssen
nicht speziell vorgesehen sein.
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Eine
Ersatzschaltung der Chip-Typ-Filterkomponente gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ist in 4 gezeigt.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel ist ein Zweimoden-Bandpassfilter
basierend auf zwei Resonanzen, die in der oben erwähnten
Resonatorelektrode 8 zu koppeln sind, als ein Hauptfilterabschnitt 21 gebildet. λ/2-Resonatoren 22, 23 sind
mit dem Filterabschnitt 21 gekoppelt durch eine Kopplungskapazität
Ce. Die λ/2-Resonatoren 22, 23 sind durch
Filter gebildet, die durch eine Kopplungskapazität Cp gekoppelt
sind. In diesem Fall sind die λ/2-Resonatoren gebildet
durch die oben erwähnten zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b,
und die Kopplungskapazität Cp ist eine elektrostatische
Kapazität, die zwischen den vorher erwähnten ersten
Endabschnitten 11b3, 12b3 der Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12 erhalten wurde.
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Außerdem
sind eine Kapazität Ca und eine Kapazität Cb in 4 elektrostatische
Kapazitäten, die zwischen der Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12 und dem Massepotential erzeugt werden.
Genauer gesagt, die elektrostatische Kapazität Ca ist eine
Kapazität, die mit dem zweiten schmalen Abschnitt 11b4 des
zweiten Elektrodenabschnitts 11b und der Durchkontaktierungslochelektrode 15 verbunden
ist, und erzeugt wird zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt 11b und
einer Elektrodenanschlussfläche 15a, die auf der
gleichen Ebene ist, und die elektrostatische Kapazität
Cb ist eine Kapazität, die mit einem Endabschnitt des zweiten schmalen
Abschnitts 12b4 des zweiten Elektrodenabschnitts 12b und
der Durchkontaktierungslochelektrode 17 verbunden ist,
und erzeugt wird zwischen dem zweiten Elektrodenabschnitt 12b und
einer Elektrodenanschlussfläche 17a, die auf der
gleichen Ebene ist.
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Das
charakteristische Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist,
dass ein Bandpassfilter, das durch jeden der oben erwähnten λ/2-Resonatoren und
die Kapazität Cp gebildet ist, parallel geschaltet ist
mit dem Hauptfilterabschnitt, der durch ein Zweimoden-Bandpassfilter
gebildet ist, wodurch unerwünschte Nebenwellen reduziert
werden. Dies wird nachfolgend näher beschrieben.
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Wie
es oben beschrieben wurde, erscheint in dem Fall, in dem die Masseelektrode
gebildet ist, um wie ein röhrenförmiger Körper
geformt zu sein, der die Resonatorelektrode 8 umgibt, eine
Resonanz in einer Wellenleitermode als störend. Bei diesem
Ausführungsbeispiel wird diese Nebenwelle unterdrückt durch
Hinzufügen des Bandpassfilters, das durch jeden der λ/2-Resonatoren 22, 23 und
die Kapazität Cp gebildet ist, die in der oben erwähnten 4 gezeigt ist.
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Das
heißt, bei diesem Ausführungsbeispiel ist die
Elektrodenlänge l der zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b eingestellt
auf eine Länge gleich einer Hälfte einer Wellenlänge,
die einer Frequenz entspricht, die niedriger ist als die Resonanzfrequenz der
Resonatorelektrode 8. Daher erscheint eine Resonanz f0,
die der Elektrodenlänge l der oben erwähnten λ/2-Resonatoren
entspricht, auf der niedrigerfrequenten Seite des Durchlassbands
des Hauptfilterabschnitts, und eine Resonanz seiner zweiten Harmonischen
2f0 erscheint auf der höherfrequenten Seite des Durchlassbands
des Hauptfilterabschnitts. Das Frequenzband zwischen der Resonanz
f0 und der Resonanz 2f0 der zweiten Harmonischen wird das Dämpfungsband
des Bandpassfilters, das durch jeden der oben erwähnten λ/2-Resonatoren
und die Kopplungskapazität Cp gebildet ist.
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Daher
bedeutet dies, dass die Resonatorlänge des Bandpassfilters,
d. h. die Wellenlänge λ der λ/2-Resonatoren
wie oben erwähnt ausgewählt wird, so dass das
Durchlassband des Hauptfilterabschnitts in dem Dämpfungsband
ist, und unnötige Nebenwellen in der oben erwähnten
Wellenleitermode in dem Durchlassband des Hauptfilterabschnitts
oder in seiner Umgebung können effektiv reduziert werden.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel, ist die Elektrodenlänge
der zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b wie
oben erwähnt eingestellt auf eine Länge gleich
einer Hälfte einer Wellenlänge, die einer Frequenz
entspricht, die niedriger ist als die Resonanzfrequenz der Resonatorelektrode 8.
Daher kann die Elektrodenlänge auf eine Länge
eingestellt sein gleich einer Hälfte einer Wellenlänge,
die einer Frequenz entspricht, die höher ist als die Resonanzfrequenz
der Resonatorelektrode 8. In diesem Fall ist das Durchlassband
des Hauptfilters auch in dem Dämpfungsband des Durchlassbandfilters,
das wie oben erwähnt hinzugefügt wurde, wodurch
es ermöglicht wird, gleichartig dazu unnötige
Nebenwellen aufgrund der Wellenleitermode zu reduzieren.
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Es
sollte jedoch angemerkt werden, dass es vorzugsweise wünschenswert
ist, die Länge der oben erwähnten Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12 gleich einer Hälfte einer
Wellenlänge einzustellen, die einer Frequenz entspricht,
die niedriger ist als die Resonanzfrequenz der Resonatorelektrode 8 wie
bei diesem Ausführungsbeispiel. Somit kann, wie oben erwähnt,
das Dämpfungsband des Bandpassfilters zwischen der Resonanz
f0 und der Resonanz 2f0 der zweiten Harmonischen gebildet werden,
wodurch es ermöglicht wird, Nebenwellen aufgrund der Wellenleitermode
effektiv zu reduzieren.
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Da
die oben erwähnten Kapazitäten Ca, Cb außerdem
zwischen den zweiten Endabschnitten der Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12 und dem Massepotential gebildet
sind, kann außerdem die Elektrodenlänge der zweiten
Elektrodenabschnitte 11b, 12b als λ/2-Resonatoren
kurz gemacht werden, wodurch es ermöglicht wird, die Entwurfsfreiheit
der zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b zu verbessern.
Außerdem kann auch die Miniaturisierung der Chip-Typ-Filterkomponente 1 gefördert
werden.
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Die
Reduktion von Nebenwellen aufgrund der oben erwähnten Wellenleitermode,
die in der Chip-Typ-Filterkomponente 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel erreicht werden kann, wird nachfolgend
auf der Basis spezifischer experimenteller Beispiele beschrieben.
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5 ist
ein Diagramm, das die Reflexionscharakteristika und Durchlasscharakteristika
der Chip-Typ-Filterkomponente 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel zeigt. Die durchgezogene Linie zeigt die
Reflexionscharakteristika an, und die gestrichelte Linie zeigt die
Durchlasscharakteristika an. Wie es von den Durchlasscharakteristika
offensichtlich ist, ist ein Dämpfungspol, angezeigt durch
Pfeil C, auf der niedrigerfrequenten Seite bezüglich 26
GHz als Mittenfrequenz gebildet. Dieser Dämpfungspol wird
hinzugefügt durch das Bandpassfilter, das durch jeden der
oben erwähnten λ/2-Resonatoren und Cp gebildet
wird. Bezüglich der Durchlasscharakteristika werden Nebenwellen
aufgrund der Wellenleitermode bis zu 32 GHz unterdrückt.
Dies wird nachfolgend mit Bezugnahme auf 6 bis 13 näher
beschrieben.
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6 ist
eine schematische auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die
eine Chip-Typ-Resonanzkomponente zeigt, die zu Vergleichszwecken
vorbereitet wird. In dieser Chip-Typ-Resonanzkomponente 1101 sind
die Resonatorelektrode 8, die Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18 und
der Durchgangsleiter 19 von der oben erwähnten
Chip-Typ-Filterkomponente 1 entfernt. Außerdem
sind die zweiten schmalen Abschnitte 11b4 und 12b4 von
der Eingangselektrode 11 und der Ausgangselektrode 12 der
Filterkomponente 1 entfernt. Das heißt, in einer
Eingangselektrode 1111 und einer Ausgangselektrode 1112 haben
die zweiten Elektrodenabschnitte 1111b, 1112b nur
Mittelabschnitte 1111b1, 1112b1, die fortgesetzt
sind zu den ersten Elektrodenabschnitten 1111a, 1112a,
und erste schmale Abschnitte 1111b2, 1112b2. Ansonsten hat
die Chip-Typ-Resonanzkomponente 1101 die gleiche Konfiguration
wie die Chip-Typ-Filterkomponente 1 gemäß dem
oben erwähnten Ausführungsbeispiel.
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Die
Durchlasscharakteristika und Reflexionscharakteristika des Chip-Typ-Resonanzteils 1101 sind
in 7 gezeigt. Die durchgezogene Linie zeigt die Durchlasscharakteristika
an und die gestrichelte Linie zeigt die Reflexionscharakteristika
an.
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Da
die Resonatorelektrode 8 und die λ/2-Resonatoren
nicht gebildet sind, erscheinen in diesem Fall störende
Charakteristika aufgrund der Formen eines röhrenförmigen
Körpers, der aus der Masseelektrode und Eingangs- und Ausgangselektroden
in der Chip-Typ-Filterkomponente 1 gebildet ist.
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Wie
es von 7 offensichtlich ist, um den Dämpfungsbetrag
der Nebenwellen aufgrund der oben erwähnten Wellenleitermode
20 dB oder mehr zu machen, ist das Frequenzband, das verwendet werden
kann, 20 GHz oder weniger.
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Als
Nächstes wurde eine Chip-Typ-Resonanzkomponente 1141,
die in der auseinandergezogenen perspektivische Ansicht von 8 gezeigt
ist, zu Vergleichszwecken vorbereitet. In der Resonanzkomponente 1141 wurden
zusätzlich zu der in 6 gezeigten
Chip-Typ-Resonanzkomponente 1101 die Mehrzahl von Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18,
die zwischen oberen und unteren Masseelektroden verbinden, und der
Durchgangsleiter 19 vorgesehen. Ansonsten ist die Resonanzkomponente 1141 gleich
wie die in 6 gezeigte Chip-Typ-Resonanzkomponente 1101.
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Um
eine Resonanz aufgrund der Chipform zu reduzieren, d. h. eine Resonanz
aufgrund der Wellenleitermode, sind in diesem Fall die oben erwähnten
Durchkontaktierungslochelektroden 15 bis 18 und
der Durchgangsleiter 19 in Abschnitten starker Feldintensität
gebildet. Die Durchlasscharakteristika und Reflexionscharakteristika
der Chip-Typ-Resonanzkomponente 1141, die so erhalten wurden,
sind in 9 gezeigt. Wie es von 9 offensichtlich
ist, ist klar, dass sich das Frequenzband mit einem Ansprechverhalten
von 20 dB oder mehr zu 27 GHz verschiebt. Das heißt, es
ist klar, dass das störende bzw. unerwünschte
Ansprechverhalten verschoben werden kann in die Nähe von
27 GHz. Wenn der Nebenwellenunterdrückungseffekt, der im
Patentdokument 2 beschrieben ist, verwendet wird, wie in
dem Fall von 9, können Nebenwellen
aufgrund der Form reduziert werden. Es gibt jedoch eine Grenze solcher Nebenwellenreduktionsverfahren.
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Andererseits
ist 10 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht
einer Chip-Typ-Resonanzkomponente als Vergleichsbeispiel mit einer Struktur,
in der, wie in der Chip-Typ-Resonanzkomponente gemäß dem
oben erwähnten Ausführungsbeispiel, die λ/2-Resonatoren
gebildet sind durch die Eingangselektrode und die Ausgangselektrode.
In dieser Chip-Typ-Resonanzkomponente 1161 sind zusätzlich
zu der in 8 gezeigten Struktur λ/2-Resonatoren
ferner durch die zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b gebildet,
auf die gleiche Weise wie in dem Fall der zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b der
Chip-Typ-Filterkomponente 1. Anders ausgedrückt
ist daher die Chip-Typ-Resonanzkomponente 1161 von der
gleichen Konfiguration wie die Chip-Typ-Filterkomponente 1,
außer dass die Resonatorelektrode 8 nicht vorgesehen
ist.
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Das
heißt, die Kopplungskapazität Cp ist zwischen
den ersten Endabschnitten der Eingangselektrode 11 und
der Ausgangselektrode 12 gebildet, und die zweiten Elektrodenabschnitte 1lb, 12b bilden
die oben beschriebenen λ/2-Resonatoren und bilden dadurch
ein Bandpassfilter.
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Die
Durchlasscharakteristika und Reflexionscharakteristika der oben
erwähnten Chip-Typ-Resonanzkomponente 1161 sind
in 11 gezeigt. Die durchgezogene Linie zeigt die
Reflexionscharakteristika an und die gestrichelte Linie zeigt die
Durchlasscharakteristika an.
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Wie
es von 11 ersichtlich ist, erscheint die
Resonanz f0 des Bandpassfilters, das wie oben erwähnt gebildet
ist, an der Position, die durch Pfeil D angezeigt ist, und die Resonanz 2f0 der
zweiten Harmonischen desselben erscheint an der Position, die durch
Pfeil E angezeigt ist. Daher ist klar, dass das störende
Ansprechverhalten in dem Band unterdrückt werden kann,
das in 11 durch F angezeigt ist. Das
heißt, ein Durchlassband des Bandpassfilters mit allen λ/2-Resonatoren
erscheint in der Nähe von 21 GHz, und die Resonanz der
Mode höherer Ordnung desselben erscheint in der Nähe
von 33 GHz. Somit sind die Bereiche, in denen der störende Pegel
20 dB oder mehr ist, das Frequenzband von 19 GHz oder weniger und
das Frequenzband F von 22 bis 31 GHz.
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Da
das Durchlassband des Hauptfilterabschnitts in der oben erwähnten
Chip-Typ-Filterkomponente 1 in dem Bereich von 22 bis 31
GHz angeordnet ist, ist es folglich klar, dass es durch Hinzufügen
des Bandpassfilters, das durch die λ/2-Resonatoren und
die oben erwähnte Kopplungskapazität Cp gebildet
ist, möglich ist, Nebenwellen aufgrund der Wellenleitermode
effektiv zu unterdrücken, und vorteilhafte Dämpfungscharakteristika
in der oben erwähnten Chip-Typ-Filterkomponente 1 zu
erhalten. Daher ist es möglich, eine Chip-Typ-Filterkomponente
mit einer Mittenfrequenz von 27 GHz oder mehr zu schaffen, was bisher
schwierig zu realisieren war.
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Obwohl
die Frequenzcharakteristika der in 5 gezeigten
Chip-Typ-Filterkomponente 1, die oben erwähnt
ist, tatsächlich gemessene Werte sind, sind die Frequenzcharakteristika der
jeweiligen Chip-Typ-Resonanzkomponenten, die in 7, 9 und 11 gezeigt
sind, simulierte Ergebnisse. 12 und 13 zeigen
im Gegensatz die tatsächlich gemessenen Werte der Frequenzcharakteristika
der oben erwähnten Chip-Typ-Filterkomponenten 1141, 1161.
Das heißt, die in 12 und 13 gezeigten
Charakteristika sind tatsächlich gemessene Werte, die den
simulierten Charakteristika entsprechen, die in 9 bzw. 11 gezeigt
sind.
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Obwohl
das Frequenzband, in dem die Nebenwelle erscheint, in 12 ein
Band von 26 GHz oder weniger ist, ist klar, dass in 13 die
Frequenzbereiche, in denen Nebenwellen bei einem Pegel von 20 dB
oder mehr erscheinen, das Frequenzband von 16 GHz oder weniger und
das Frequenzband von 18 bis 36 GHz sind, was somit die Konfiguration
geeignet macht für einen Hauptfilterabschnitt oder Resonator
mit einem Durchlassband in der Nähe von 24 bis 30 GHz.
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Da
das Bandpassfilter, das durch jeden der λ/2-Resonatoren
und die oben erwähnte Kopplungskapazität Cp gebildet
ist, außerdem, wie oben beschrieben, auch als ein Bandsperrfilter
wirkt, kann ein Dämpfungspol außerhalb des Durchlassbands
des Hauptfilterabschnitts hinzugefügt werden, was auch verbesserte
Dämpfungscharakteristika ermöglicht.
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Obwohl
ein Ansprechverhalten von 20 dB oder mehr bei den oben erwähnten
experimentellen Beispielen als Nebenwelle festgelegt ist, die zu
unterdrücken ist, ist der zu unterdrückende Betrag
nicht darauf begrenzt, sondern kann so gewählt werden, wie
es gemäß der beabsichtigten Verwendung angemessen
ist. Das heißt, abhängig von der beabsichtigten
Verwendung können Nebenwellen von 10 dB oder mehr als Nebenwelle
festgelegt werden, die zu unterdrücken ist, oder ein Ansprechverhalten
von 30 dB oder mehr kann als die Nebenwelle festgelegt werden, die
zu unterdrücken ist. Obwohl der Pegel der Nebenwelle, die
zu unterdrücken ist, und somit das Frequenzband, das verwendet
werden kann, gemäß der beabsichtigten Verwendung
variieren, können durch Bilden der λ/2-Resonatoren
durch die Eingangs- und Ausgangselektroden und Hinzufügen
der Kopplungskapazität Cp, um das Bandpassfilter wie bei
dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel zu bilden,
gleichartig dazu Nebenwellen in dem Durchlassband des Hauptfilterabschnitts
effektiv reduziert werden, und somit können Dämpfungscharakteristika verbessert
werden.
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Bei
der Chip-Typ-Filterkomponente 1 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel ist der Hauptfilterabschnitt aus einem
Zweimoden-Bandpassfilter hergestellt, und in diesem Fall sind zwei
zueinander orthogonale Resonanzen in der Resonatorelektrode gekoppelt.
Um den Dämpfungsbetrag zu erhöhen, ist es daher
notwendig, eine Mehrstufenstruktur von Zweimoden-Bandpassfiltern
zu schaffen. Selbst wenn keine solche Mehrstufenstruktur angenommen wurde,
können gemäß diesem Ausführungsbeispiel, jedoch
Dämpfungscharakteristika verbessert werden durch das Bandpassfilter,
das auf der Eingangsseite und der Ausgangsseite hinzugefügt
wird, wie es oben erwähnt ist, und es dadurch möglich
macht, den Außerbanddämpfungsbetrag zu erhöhen,
ohne eine Größenzunahme zu bewirken.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel werden λ/2-Resonatoren
in modifizierter Form als zweite Elektrodenabschnitte 11b, 12b verwendet.
Da jedoch hier das Ziel ist, die Nebenwellen zu unterdrücken aufgrund
der Form in dem Durchlassband des oben beschriebenen Hauptfilterabschnitts,
können die Eingangs- und Ausgangselektroden gebildet sein,
um keine λ/2-Resonatoren, sondern andere LC-Resonatoren
zu bilden. In diesem Fall muss das Bandpassfilter, das durch die
Eingangselektrode und die Ausgangselektrode gebildet ist, gebildet
werden, um parallel geschaltet zu sein mit dem Hauptresonator oder -filter.
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Bei
der Chip-Typ-Filterkomponente 1 gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel sind die ersten Elektrodenabschnitte 11a, 12a der
Eingangselektrode 11 und der Ausgangselektrode 12 durch
Durchkontaktierungslochelektroden gebildet, die sich durch das Innere
des Chipkörpers 2 erstrecken. Wie bei der Modifikation,
die in 14(a), 14(b) gezeigt
ist, können jedoch die ersten Elektrodenabschnitte 11a, 12a,
die sich in der Laminierungsrichtung des Chipkörpers 2 erstrecken,
auf der ersten Endoberfläche 2e und der zweiten
Endoberfläche 2f gebildet sein. In diesem Fall
sind die ersten Elektrodenabschnitte 11a, 12a in der
Laminierungsrichtung an der Mitte der Endoberflächen 2e, 2f erweitert,
und, wie es in 15 gezeigt ist, werden die zweiten
Elektrodenabschnitte 11b, 12b herausgeführt
zu den Endoberflächen 2e, 2f und elektrisch
verbunden mit den ersten Elektrodenabschnitten 11a, 12a.
Auf diese Weise können die ersten Elektrodenabschnitte 11a, 12a der
Eingangselektrode 11 und der Ausgangselektrode 12 gemäß der vorliegenden
Erfindung auf den Endoberflächen 2e, 2f gebildet
werden.
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Bei
dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel werden
die Masseelektroden 13, 14, die in dem Chipkörper 2 eingebettet
sind, als die Masseelektrode verwendet, die einen röhrenförmigen
Körper bildet. Wie in der in 14 und 15 gezeigten
Modifikation kann jedoch eine Masseelektrode 41 gebildet
sein, um die obere Oberfläche 2a, die untere Oberfläche 2b und
das Paar von Seitenoberflächen 2c, 2d des
Chipkörpers 2 zu ummanteln bzw. zu bedecken. Das
heißt, es reicht aus, dass der Masseelektrodenabschnitt,
der einen röhrenförmigen Körper bildet,
ein röhrenförmiger Körper ist, der Oberflächen parallel
zu der oberen Oberfläche, unteren Oberfläche und
dem Paar von Seitenoberflächen des Chipkörpers 2 hat,
und zumindest eine der Oberflächen des röhrenförmigen
Körpers kann in dem Chipkörper eingebettet sein,
wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Außerdem
kann, wie bei dieser Modifikation, eine Masseelektrode auf der oberen
Oberfläche 2a, der unteren Oberfläche 2b und
dem Paar von Seitenoberflächen 2c, 2d des
Chipkörpers 2 gebildet sein.
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Obwohl
bei dem oben erwähnten Ausführungsbeispiel der
Hauptfilterabschnitt ein Zweimoden-Bandpassfilter ist, der die Resonatorelektrode 8 mit
dem Durchgangsloch 8 verwendet, muss der Hauptfilterabschnitt
gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise
ein Zweimoden-Bandpassfilter sein, sondern kann auch ein anderer
Resonator oder Filter sein.
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16 sind
Draufsichten, die eine Chip-Typ-Filterkomponente gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
darstellen, wovon 16(a) bis 16(j) Draufsichten der Chip-Typ-Filterkomponente
und schematische Draufquerschnittsansichten der Chip-Typ-Filterkomponente
an unterschiedlichen Höhenpositionen in dem Chipkörper
sind.
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In
diesem Fall sind die leitfähigen Filme 6, 7 auf
gleiche Weise gebildet wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel,
um die obere Oberfläche und die untere Oberfläche
von den Seitenoberflächen 2c, 2d des
Chipkörpers 2 zu erreichen. Dann ist an der nächsten
Höhenposition von der oberen Oberfläche 2a die
Masseelektrode 13 gebildet, und an einer Höhenposition
unter der Masseelektrode 13 liegen λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 einander
mit einem Zwischenraum gegenüber. Die λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 bilden
ein Mehrstufenfilter, das Charakteristika wie ein Bandpassfilter
liefert mit einer Mittenfrequenz, die in der Nähe von 10
bis 30 GHz angeordnet ist. Die oben erwähnten λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 haben
Elektrodenkörperabschnitte 52a, 53a,
die sich in einer Richtung entlang der kurzen Seite einer rechteckigen
dielektrischen Schicht erstrecken, und Vorsprünge 52b, 53b,
die jeweils als ein Teil einer Kapazitätseinheit dienen,
die gebogen und erweitert sind an Enden der Elektrodenkörperabschnitte 52a, 53a zu
der Seite der anderen λ/2-Resonatorelektrode 53 oder 52 hin.
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Ein
Durchkontaktierungslochleiter 54 ist zwischen den λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 angeordnet.
Der Durchkontaktierungslochleiter 54 ist in der Laminierungsrichtung
erweitert. Das obere Ende des Durchkontaktierungslochleiters 54 ist
elektrisch verbunden mit der Masseelektrode 13, und das
untere Ende ist elektrisch verbunden mit der Masseelektrode 14.
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Die
Masseelektroden 13, 14 erreichen jeweils beide
Enden in der Breiterichtung des Chipkörpers 2.
Daher ist ein röhrenförmiger Körper,
der durch die leitfähigen Filme 6, 7 und
die Masseelektroden 13, 14 gebildet ist, angeordnet,
um den Mehrstufenfilterabschnitt zu umgeben, der durch die λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 und
den Durchkontaktierungslochleiter 54 gebildet ist. Daher
besteht auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Befürchtung, dass
die Masseelektrode in der Form eines röhrenförmigen
Körpers als ein Wellenleiter wirkt zusammen mit dem Chipkörper 2,
und Nebenwellen aufgrund der Wellenleitermode auftreten.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel bilden jedoch auch Eingangs-
und Ausgangselektroden 61, 62, die mit dem Hauptfilterabschnitt
gekoppelt sind, der die λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 aufweist,
jeweils ein Bandpassfilter, das die Nebenwellen aufgrund der oben
erwähnten Wellenleitermode reduziert. Das heißt,
die Eingangselektrode 61 und die Ausgangselektrode 62 haben
erste Elektrodenabschnitte 61a, 62a, die aus Durchkontaktierungslochelektroden
hergestellt sind und sich in der Laminierungsrichtung des Chipkörpers 2 erstrecken.
-
Die
unteren Enden der ersten Elektrodenabschnitte 61a, 62a sind
fortgesetzt zu der Eingangsanschlusselektrode 4 und der
Ausgangsanschlusselektrode 5. Die oberen Enden der ersten
Elektrodenabschnitte 61a, 62a sind verbunden mit 61b1, 62b1 der zweiten
Elektrodenabschnitte 61b, 62b, die auf die gleiche
Weise konfiguriert sind wie die zweiten Elektrodenabschnitte 11b, 12b gemäß dem
oben erwähnten Ausführungsbeispiel. Das heißt,
die zweiten Elektrodenabschnitte 61b, 62b haben
erste Endabschnitte 61b2, 62b2, die Kopplungsabschnitte
sind, die mit dem Filterabschnitt gekoppelt sind, der durch die oben
erwähnten λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 gebildet
ist.
-
Der
erste Endabschnitt 61b2 und der erste Endabschnitt 62b2 liegen
einander mit einem Zwischenraum gegenüber, und die Kopplungskapazität Cp
ist an diesem Abschnitt gebildet. Außerdem bilden die Eingangselektrode 61 und
die Ausgangselektrode 62 λ/2-Resonatoren, wobei
die Wellenlänge λ die Elektrodenlänge
der oben erwähnten zweiten Elektrodenabschnitte 61b, 62b ist.
Ein Bandpassfilter wird durch jeden der λ/2-Resonatoren
und die Kopplungskapazität Cp gebildet, und durch das Bandpassfilter
ist es möglich, den Einfluss von Nebenwellen aufgrund der
Wellenleitermode in dem Durchlassband des Hauptfilterabschnitts
zu reduzieren, der aus den λ/2-Resonatorelektroden 52, 53 besteht. Das
heißt, dadurch, dass λ verschieden gemacht wird
zu einer Wellenlänge, die der Resonanzfrequenz des oben
erwähnten Hauptfilterabschnitts entspricht, wie bei dem
ersten Ausführungsbeispiel, können Nebenwellen
aufgrund der Wellenleitermode, die sich durch die Form ergeben,
effektiv reduziert werden.
-
Zusammenfassung
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Eine
Chip-Typ-Filterkomponente wird erhalten, die es möglich
macht, Nebenwellen aufgrund einer Wellenleitermode zu reduzieren,
und vorteilhafte Dämpfungscharakteristika zu erhalten.
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In
einer Chip-Typ-Filterkomponente 1 ist eine Masseelektrode
in der Form eines röhrenförmigen Körpers,
der aus leitfähigen Filmen 6, 7 und Masseelektroden 13, 14 besteht,
in einem Chipkörper 2 gebildet, eine Resonatorelektrode 8,
die in dem Chipkörper 2 gebildet ist, ist von
dem röhrenförmigen Körper umgeben, die
Elektrodenlänge einer Eingangselektrode 11 und
einer Ausgangselektrode 12, die mit der Resonatorelektrode 8 gekoppelt
sind, ist eingestellt, um sich von einer Länge gleich einer
Hälfte einer Wellenlänge zu unterscheiden, die
der Resonanzfrequenz der Resonatorelektrode 8 entspricht, ein
erster Endabschnitt 11b3 der Eingangselektrode 11 und
ein erster Endabschnitt 12b3 der Ausgangselektrode 12 sind
einander gegenüber angeordnet, um eine Kopplungskapazität
Cp zu bilden, und ein Bandpassfilter, das durch die oben erwähnte
Eingangselektrode 11, die Kopplungskapazität und
die oben erwähnte Ausgangselektrode 12 gebildet
ist, wird einem Hauptfilterabschnitt hinzugefügt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2001-237610 [0005]
- - JP 2004-304761 [0005]