DE69930680T2

DE69930680T2 - Laminiertes Filter

Info

Publication number: DE69930680T2
Application number: DE69930680T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Kyotanabe-shi Kyoto Shigemura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1998-01-20
Filing date: 1999-01-19
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2019-01-20
Also published as: EP0930701A2; DE69930680D1; KR100462698B1; JPH11205006A; US6191669B1; KR19990068244A; EP0930701B1; EP0930701A3

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet von laminierten Filtern, die für Produkte wie Geräte zur Datenübertragung verwendet werden.
Im Allgemeinen werden laminierte Filter aufgebaut, indem Resonatorelektroden zur Verfügung gestellt werden, die parallel auf einer inneren Schicht innerhalb eines Stapels von mehreren laminierten dielektrischen Platten angeordnet sind, sowie eine Eingangs-Ausgangs-Elektrode, die sich in einer Position befindet, in der sie den Resonatorelektroden durch diese innere Schicht der dielektrischen Platten zugewandt ist.
Um die Frequenzcharakteristik von laminierten Filtern zu verbessern, werden eine weitere Resonatorelektrode und eine Kapazität in Reihe geschaltet, um eine Kerbresonatorelektrode auszubilden und dann werden sie mit dem laminierten Filter verbunden. Diese Kerbresonatorelektrode erzeugt einen Abschwächungspol innerhalb der Frequenzcharakteristik, wobei die Kurve der Frequenzcharakteristik steiler wird.
Allerdings, wenn ein laminierter Filter im Inneren mit einer Kerbresonatorelektrode zusätzlich zu den Resonatorelektroden ausgestattet ist, ist zusätzlicher Platz für a) die Kerbresonatorelektrode und b) eine Elektrode zur Ausstattung mit Kapazität erwünscht. Daher ist es schwierig, laminierte Filter mit verringerter Größe herzustellen. Ein gewöhnliches dielektrisches laminiertes Filter, in dem eine Vielzahl dielektrischer Platten laminiert ist, ist in EP 0 837 517 beschrieben. Das laminierte Filter umfasst eine dielektrische Platte, auf der eine Vielzahl von Resonanzelektroden ausgebildet ist. Darüber hinaus umfasst es eine weitere dielektrische Platte, die über ein Kopplungskabel verfügt, das mit Eingangs-Ausgangs-Kabeln in Reihe geschaltet ist. Die Vielzahl von Resonanzelektroden ist elektromagnetisch über das Kopplungskabel gekoppelt. Dieses Dokument entspricht dem Stand der Technik gemäß Art. 54(3) EPC.
Ein laminiertes Filter der vorliegenden Erfindung umfasst einen laminierten Körper, der durch Laminieren einer Vielzahl dielektrischer Platten erzeugt wird, eine Vielzahl Resonatorelektroden, die auf derselben Schicht innerhalb eines inneren Teils des laminierten Körpers angeordnet sind, eine erste Eingangs-Ausgangs-Elektrode, die auf dem inneren Teil des laminierten Körpers an einer Position angeordnet ist, welche einer der Resonatorelektroden als Eingang durch die dielektrische Platte zugewandt ist und eine zweite Eingangs-Ausgangs-Elektrode, die auf dem inneren Teil des laminierten Körpers an einer Position angeordnet ist, welche einer der Resonatorelektroden als Ausgang durch die dielektrische Platte zugewandt ist. Ein Ende wenigstens einer der ersten und zweiten Eingangs-Ausgangs-Elektroden ist mit einer Zapfenelektrode gekoppelt, die ein offenes Ende hat und die so angeordnet ist, dass sie die Resonatorelektroden nicht überlappt. Die Vielzahl der Resonatorelektroden ist elektromagnetisch durch eine Kopplungselektrode gekoppelt, die so angeordnet ist, dass sie Abschnitten der Resonatorelektroden zugewandt ist und nicht mit den Eingangs-Ausgangs-Elektroden verbunden ist.
Die Verbindung der Zapfenelektroden mit den Eingangs-Ausgangs-Elektroden führt zu einer hohen Abschwächung und gleichzeitig kann die Größe des laminierten Filters verringert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht von einem laminierten Filter nach einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht des laminierten Filters nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein entsprechender Stromkreis des laminierten Filters nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 zeigt die Frequenzcharakteristik des laminierten Filters nach der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Ein laminiertes Filter in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 4 erläutert.
Wie in 2 dargestellt, sind die dielektrischen Platten 1a bis 1e gewöhnlich aus rechteckigen dielektrischen Platten aus Keramik hergestellt, aber andere Formen können auch verwendet werden. Diese dielektrischen Platten 1a bis 1e sind zusammen laminiert, um den laminierten Körper 2 zu bilden, der eine Vielzahl an inneren dielektrischen Platten 1b, 1c und 1d enthält, die einen inneren Teil bilden. Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse 3a und 3b und Erdanschlüsse 4a und 4b sind, wie in 1 gezeigt, an den Seitenflächen des laminierten Körpers 2 angeordnet. In der bevorzugten Ausführungsform, wie in 2 dargestellt, sind die Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse 3a und 3b an gegenüberliegenden Seiten angeordnet.
Eine der beiden Resonatorelektroden 5 bildet einen Teil eines Eingangs-Resonanz-Schaltkreises und die andere bildet einen Teil eines Ausgangs-Resonanz-Schaltkreises. Diese beiden Resonatorelektroden 5 sind auf der dielektrischen Platte 1c angeordnet. Bei jeder Resonatorelektrode 5 ist ein Ende mit dem Erdanschluss 4a verbunden, was einen kurzgeschlossenen Kontakt 5a bildet, und das andere Ende erstreckt sich zum Erdungskontakt 4b und bildet das offene Ende 5b.
Die Eingangs-Ausgangs-Elektroden 6 sind auf der dielektrischen Platte 1d angeordnet. Ein Ende jeder Eingangs-Ausgangs-Elektrode 6 ist mit einem entsprechenden Eingangs-Ausgangs-Anschluss 3a oder 3b verbunden. Das andere Ende jeder Eingangs-Ausgangs-Elektrode 6 befindet sich an einer Position, die dem offenen Ende 5b eines der Resonatorelektroden 5 für Eingang und Ausgang durch die dielektrische Platte 1c zugewandt ist und bildet die Eingangs-Ausgangs-Kapazität 7 wie in 3 gezeigt.
Eine Kopplungselektrode 8 ist auf der dielektrischen Platte 1d angeordnet. Die Kopplungselektrode 8 ist so angeordnet, dass sie Abschnitten beider Resonatorelektroden 5 zugewandt ist, die nebeneinander und durch die dielektrische Platte 1c angeordnet sind, was eine, wie in 3 gezeigte, Zwischenkopplungskapazität 7 bildet.
Eine Ladungskondensatorelektrode 10 ist auf der dielektrischen Platte 1d angeordnet. Ein Ende der Ladungskondensatorelektrode 10 ist mit dem Erdanschluss 4b verbunden, und das andere Ende ist dem offenen Ende 5b der Resonatorelektrode 5 durch die die lektrische Platte 1c zugewandt und bildet eine Ladungskapazität 11, wie in 3 gezeigt.
Die Abschirmungselektrode 12a ist auf der dielektrischen Platte 1b über der dielektrischen Platte 1c angeordnet und die Abschirmungselektrode 12d ist entsprechend auf der dielektrischen Platte 1e unterhalb der dielektrischen Platte 1d angeordnet. Die Abschirmungselektroden 12a und 12b sind entsprechend mit den Erdanschlüssen 4a und 4b verbunden. Der Zweck dieser Abschirmungselektroden 12a und 12b auf der oberen Seite der obersten inneren Schicht und der untersten Schicht des laminierten Filters ist, die Bestandteile eines Filterschaltkreises, der im inneren Teil des laminierten Körpers 2 angeordnet ist, vertikal zu umschließen, d.h. die Resonatorelektroden 5, Eingangs-Ausgangs-Elektroden 6, Ladungskondensatorelektrode 10, Zapfenelektrode oder Elektroden 13 und die Kopplungselektrode 8, um die Abschirmungsfähigkeit des laminierten Filters zu verbessern.
Jede Zapfenelektrode 13 beinhaltet einen Kontaktstreifen, der auf einer Position der dielektrischen Platte 1d angeordnet ist, die sich mit keinem Abschnitt der Resonatorelektrode 5 durch die dielektrische Platte 1c überlappt. Ein Ende jeder Zapfenelektrode 13 ist mit einer Eingangs-Ausgangs-Elektrode 6 verbunden und das andere Ende ist ein offenes Ende.
Jede Zapfenelektrode 13 ist eine Leiterbahn mit einer ¼-Wellenlänge. Wenn die Frequenz von Signalen, die in die Zapfenelektrode 13 eingegeben werden, eine Resonanzfrequenz ist, wird die Impedanz am offenen Ende 0. In anderen Worten, wenn die Signale, die in das laminierte Filter eingegeben werden, mit der Resonanzfrequenz übereinstimmen, sind diese Signale kurzgeschlossen, wobei sie den Abschwächungspol 14 innerhalb der Frequenzcharakteristik erzeugen, wie in der Abschwächungsfrequenzkurve in 4 gezeigt wird.
Folglich kann eine Kerbresonatorelektrode, die normalerweise benutzt wird, um einen Abschwächungspol in einem laminierten Filter nach dem Stand der Technik zu erzeugen, weggelassen werden. Dies bedeutet, dass kein Platz für eine Elektrode zum Ausbilden von Kapazität benötigt wird. Daher kann die Größe des laminierten Filters der vorliegenden Erfindung verringert werden. Zusätzlich weist das laminierte Filter eine hohe Leistung auf.
Wie oben dargestellt, ist ein Ende jeder Zapfenelektrode 13 mit einer Eingangs-Ausgangs-Elektrode 6 verbunden und das andere Ende dehnt sich zum kurzgeschlossenen Ende 5a der Resonatorelektrode 5 aus. Wenn sich jedoch die Zapfenelektrode 13 zum offenen Ende 5b einer entsprechenden Resonatorelektrode 5 ausdehnen würde und so angeordnet wäre, dass sie der Resonatorelektrode 5 quer durch die dielektrische Platte 1c zugewandt wäre, würde die Zapfenelektrode 13 eine mit der Resonatorelektrode 5 quer durch die dielektrische Platte 1c gekoppelte Kapazität bilden, weil das offene Ende 5b der Resonatorelektrode 5 eine starke kapazitätskoppelnde Fähigkeit besitzt. Dies wird die Bildung des Abschwächungspols 14, wie in 4 gezeigt, verhindern, was nur zu der Ausbildung von in 3 gezeigter Eingangs-Ausgangs-Kapazität führt.
Das laminierte Filter der vorliegenden Erfindung stellt folglich eine größere Abschwächung sicher und verhindert eine Kapazitätskopplung zwischen der Zapfenelektrode und der Resonatorelektrode durch Verbinden der Zapfenelektrode mit der Eingangs-Ausgangs-Elektrode. Entsprechend ermöglicht es die vorliegende Erfindung, die benötigte Frequenzcharakteristik zu erreichen und sorgt auch für ein kleineres laminiertes Filter.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Detail erklärt unter Bezug auf den Fall, wenn eine dielektrische Platte, auf der eine Resonatorelektrode angeordnet ist und eine dielektrische Platte, auf der eine Eingangs-Ausgangs-Elektrode angeordnet ist, aneinander angrenzend laminiert werden. Die Erfindung kann praktisch angewandt werden oder auch in andere Kombinationen eingebettet werden. Zum Beispiel könnte eine andere dielektrische Platte angeordnet werden zwischen diesen beiden dielektrischen Platten (diese sind die dielektrischen Platten, die als Platten 1c und 1d, wie in 2 gezeigt, dargestellt werden). Das wesentliche Merkmal dieser Erfindung ist, dass die Resonatorelektrode und die Eingangs-Ausgangs-Elektrode einander durch eine oder mehrere dielektrische Platte/Platten zugewandt sind. Die hier beschriebene bevorzugte Ausführung ist daher erläuternd und nicht beschränkend. Der Umfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche bezeichnet.

1a bis 1e: dielektrische Platte
2: laminierter Körper
3a, 3b: Eingangs-Ausgangs-Anschlüsse
4a, 4b: Erdanschluss
5: Resonatorelektrode
5a: kurzgeschlossenes Ende
5b: offenes Ende
6: Eingangs-Ausgangs-Elektrode
7: Eingangs-Ausgangs-Kapazität
8: Kopplungselektrode
9: Kopplungskapazität
10: Ladungskondensatorelektrode
11: Ladungskapazität
12a, 12b: Abschirmungselektrode
13: Zapfenelektrode
14: Abschwächungspol

Claims

Laminiertes Filter, das umfasst: einen laminierten Körper (2), der erzeugt wird, indem eine Vielzahl dielektrischer Platten (1a, 1b, 1c, 1d, 1e) laminiert werden; eine Vielzahl von Resonatorelektroden (5), die auf einer ersten (1c) der Vielzahl dielektrischer Platten angeordnet sind und eine Eingangs-Resonantorelektrode, sowie eine Ausgangs-Resonatorelektrode enthalten; eine erste Eingangs-Ausgangs-Elektrode (6), die auf einer zweiten (1d) der Vielzahl dielektrischer Platten angeordnet ist; eine zweite Eingangs-Ausgangs-Elektrode (6), die auf der zweiten (1d) der dielektrischen Platten angeordnet ist, wobei die zweite (1d) der dielektrischen Platten parallel zu der ersten (1c) der dielektrischen Platten angeordnet ist; und eine Kopplungselektrode (8), die auf der zweiten (1d) der dielektrischen Platten angeordnet ist; wobei die Eingangs-Ausgangs-Elektrode (6) der Eingangs-Resonatorelektrode zugewandt angeordnet ist, die zweite Eingangs-Ausgangs-Elektrode (6) der Ausgangs-Resonatorelektrode zugewandt angeordnet ist und wenigstens die erste oder die zweite Eingangs-Ausgangs-Elektrode mit einer Zapfenelektrode (13) gekoppelt ist, die auf der zweiten (1d) der dielektrischen Platten angeordnet ist und ein offenes Ende hat, wobei die Kopplungselektrode (8) Abschnitten der Resonatorelektroden (5) zugewandt angeordnet ist und nicht mit anderen Elektroden verbunden ist; und die Zapfenelektrode (13) an einer Position angeordnet ist, an der sie die Resonatorelektroden (5) nicht überlappt.
Laminiertes Filter nach Anspruch 1, das des Weiteren einen ersten (4a) und einen zweiten (4b) Erdanschluss umfasst, die an einander gegenüberliegenden Seitenflächen des laminierten Körpers (2) angeordnet sind, und jede Resonatorelektrode (5) ein weiteres offenes Ende (5) sowie ein kurzgeschlossenes Ende (5a) hat, wobei jedes der kurzgeschlossenen Enden (5a) mit dem ersten Erdanschluss (4a) gekoppelt ist; jedes der offenen Enden (5b) sich auf den zweiten Erdanschluss (4b) zu erstreckt; und das offene Ende jeder der Zapfenelektroden (13) sich auf den zweiten Erdanschluss (4a) zu erstreckt.
Laminiertes Filter nach Anspruch 2, das des Weiteren umfasst: zwei Abschirmelektroden (12a, 12b), wobei jede Abschirmelektrode in dem laminierten Filter angeordnet ist und die Resonatorelektroden (5), die erste und die zweite Eingangs-Ausgangs-Elektrode (6), die wenigstens eine Zapfenelektrode (13) sowie die Kopplungselektrode (8) vertikal einschließt; und jede der Abschirmelektroden (12a, 12b) mit jedem von dem ersten (4a) und dem zweiten (4b) Erdanschluss gekoppelt ist.