JP2000134005A - フィルタ装置 - Google Patents

フィルタ装置

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JP2000134005A
JP2000134005A JP10301054A JP30105498A JP2000134005A JP 2000134005 A JP2000134005 A JP 2000134005A JP 10301054 A JP10301054 A JP 10301054A JP 30105498 A JP30105498 A JP 30105498A JP 2000134005 A JP2000134005 A JP 2000134005A
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JP
Japan
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circuit
filter
terminal
dielectric
carrier substrate
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JP10301054A
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Kenji Ito
憲治 伊藤
Seigo Hino
聖吾 日野
Masaki Shibata
正樹 柴田
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Niterra Co Ltd
Original Assignee
NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 配線基板に対して、フィルタ回路を容易に組
み付けることができるフィルタ装置を提供する。 【解決手段】 相互に接続されてフィルタ回路を構成す
る複数のフィルタ回路素子(1a,10)を担持基板4
0a〜40d上に保持すると共に、該担持基板40aの
下面に、フィルタ回路の外部接続端子41a〜41cを
形成して、全体を一体化したものであるから、物理的に
単一性を有し、かつその下面に外部接続端子41a〜4
1cが形成されているため、配線基板に対して単体の回
路部材として取扱うことができ、配線基板に対して、フ
ィルタ回路を容易に組み付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車電話、携帯
電話等の移動体通信機器等に用いられるフィルタ回路を
構成するフィルタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】昨今、フィルタ回路の多機能化や、部材
の共用化を図ったり、適宜に回路定数等を設定できる
等、設計に自由度が与えられるために、該フィルタ回路
を複数のフィルタ回路部材により構成する傾向にある。
例えば、誘電共振体と、回路積層体とを電気的に接続す
るようにした誘電体デュプレク装置が提案されている。
このように、複数のフィルタ回路部材により、フィルタ
回路を構成するために、従来は、配線基板上に各回路部
材を実装して、該基板上の導電路や、リード線を介し
て、フィルタ回路部材相互を結線するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このよう
に、配線基板上に複数の回路部材を実装してフィルタ回
路を構成すると、部材としてのまとまりがなくなり、回
路設計が複雑化し、かつ各回路部材相互は、フィルタ回
路を構成するものとして、電気的に一体性を有しなが
ら、物理的に一体化されていないため取扱いが面倒とな
るという問題があった。本発明は、かかる問題点を解決
することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、相互に接続さ
れてフィルタ回路を構成する複数のフィルタ回路素子を
担持基板上に保持すると共に、該担持基板の下面に、フ
ィルタ回路の外部接続端子を形成して、全体を一体化し
たことを特徴とするフィルタ装置である。
【0005】このフィルタ装置として、担持基板上に保
持される複数のフィルタ回路素子が、内導体が塗着形成
された貫通孔を具備する共振器を、複数個一方向に並設
してなる誘電共振体と、複数の誘電体層を積層すること
により結合回路を構成してなる回路積層体であって、誘
電共振体と回路積層体とによりデュプレクサ回路を構成
してなるものが提案される。ここで、デュプレクサ回路
は、上述のフィルタ回路の下位概念である。また、外部
接続端子とは、本発明に係るフィルタ装置と、配線基板
上の電路等の外部電路が接続されて信号の伝達がなされ
る端子をいい、入力端子,出力端子のほかアンテナ端子
も含まれる。
【0006】さらにこのフィルタ装置として、担持基板
上に保持される複数のフィルタ回路素子が、送波フィル
タと、受波フィルタであって、両フィルタによりデュプ
レクサ回路を構成してなるものが提案される。
【0007】このように、二以上のフィルタ回路素子を
組み合わせて、種々のフィルタ回路を構成することがで
き、この場合に、担持基板上で各フィルタ回路素子を結
線することにより、物理的に一体性を備え、かつその下
面に外部接続端子が形成されているため、配線基板に対
して単体の回路として容易に実装し得ることとなる。
【0008】
【発明の実施の形態】添付図面に従って、本発明の各実
施例を説明する。尚、各実施例は、いずれも図5で示す
送受波回路を構成するものである。
【0009】図1は、本発明の一実施例の誘電体デュプ
レクサとなるフィルタ装置Aを示し、担持基板40a上
に、フィルタ回路素子である誘電共振体1aと、回路積
層体10とを保持して構成される。この担持基板40a
は、後述する手段により連接された誘電共振体1aと、
回路積層体10とを下方からほぼ整一に覆う平面形状と
し、これにより全体が、扁平な直方体形状にまとめられ
ており、例えば、厚さ4mm,縦10mm,横23mm
(設計例)等としている。
【0010】ここで誘電共振体1aは、複数の同軸型共
振器を並設してこれを二つに区分し、三つの共振器3
A,3B,3Cからなる片側区分群を送波部Tとし、三
つの共振器4A,4B,4Cからなる他側区分群を受波
部Rとしてなり(図5参照)、各同軸型共振器3A〜3
C,4A〜4Cを夫々担持基板40a上に接合して保持
されている。この各同軸型共振器3A〜3C,4A〜4
Cは、夫々を並列状に接合したのち、担持基板40a上
に接合しても良い。この場合に、各同軸型共振器が、夫
々フィルタ回路素子として把握される。
【0011】この共振器3A〜3C,4A〜4Cは、図
3で示すように、BaO−TiO,BaO−TiO
−希土類酸化物系等の誘電体セラミック材料を焼結し
てなる誘電体磁器ブロック2に貫通孔5を形成し、該貫
通孔5の内周面に内導体6を塗着形成してなり、さら
に、その貫通孔5が開口する開放端面8を除く所要外周
面にアース導体7を被覆している。この共振器3A〜3
C,4A〜4Cは、共振周波数のλ/4に相当する共振
長寸法にほぼ一致させている。そして、この各共振器3
A〜3C,4A〜4Cにより、図5で示す共振器回路X
が構成される。そして、この各貫通孔5には、図2,3
で示すように、刀状の端子金具9を嵌着して、その接続
端を開放端面8から突出させている。
【0012】前記回路積層体10は、図4に示すよう
に、ガラスセラミック,ガラスと誘電体セラミック材料
の複合材料、あるいは低融点酸化物等からなり、長方形
状の複数の誘電体層11a〜11eを積層して、これを
一体焼結することにより形成される。この回路積層体1
0の側面は、誘電共振体1aの全開放端面8を整一に覆
う長方形状としており、共振器3A〜3C,4A〜4C
の各貫通孔5に対応した位置で、少なくとも上端が開放
された上下方向の浅い導通嵌入溝12が複数形成されて
いる。この導通嵌入溝12は図3で示すように溝内面に
導体13が塗着形成されて導電性を有してなり、後述す
るように結合回路の接続端と電気的に接続されている。
また、この導通嵌入溝12は上端が開口しており、端子
金具9の接続端を上方から嵌入し得るようにしている。
尚、側方から直接嵌入する場合には、開口を要しない。
【0013】この回路積層体10は、誘電体層11a〜
11eの積層のみにより、図5で示すように、ローパス
フィルタ回路部F とバンドパスフィルタ回路部F
とを備える結合回路Yを構成している。このように、こ
の回路積層体10は誘電体層11a〜11eを一体焼結
して、1チップ化されているため、共振器3A〜3C,
4A〜4Cと端子金具9を介して接続した状態で、上述
したように全体が一様な直方体となり、担持基板40a
に担持されて、整一な誘電体デュプレクサを容易に構成
し得ることとなる。
【0014】各誘電体層11a〜11eは、その上面及
び周縁に所要のパターン導体を印刷形成してなるもので
あり、その具体的構成を図4に従って説明する。尚、図
4は、実装面側を上向きにして視た分離斜視図である。
【0015】前記誘電体層11cの上面には、コンデン
サ電極14a,14b,14c,14d,14fと誘電
体層11dの肉厚を介して対向するコンデンサ電極15
a,15b,15c,15d,15f(15e;欠番)
が形成され、コンデンサ電極14a,15a間でコンデ
ンサC を、コンデンサ電極14b,15b間でコン
デンサC を、コンデンサ電極14c,15c間でコ
ンデンサC を、コンデンサ電極14d,15d間で
コンデンサC を、コンデンサ電極14f,15f間
でコンデンサC を構成している。また、誘電体層1
1dの上面にあって、面方向で隣接するコンデンサ電極
14d,14eによりコンデンサC を、同じくコン
デンサ電極14e,14fによりコンデンサC を夫
々構成している。ここでコンデンサ電極14a,14
b,14c,14d,14fは、上述の各導通嵌入溝1
2と電気的に接続されるものであり、このため、誘電体
層11dの前縁まで延成され、結合回路Yの誘電共振体
1aとの接続端としている。
【0016】一方、前記誘電体層11bの上面には、シ
ールド電極層17が形成され、これにより、各コンデン
サ電極15a,15b,15cとの間に、コンデンサC
,コンデンサC ,コンデンサC10を構成してい
る。このシールド電極層17は、回路積層体10の両端
及び前端に形成されたアースパッド22,22,22を
介して、アース電路と接続される。
【0017】さらに、前記誘電体層11aの上面には、
蛇行状の電極路が形成され、始端及び終端の接続縁18
a,18dと、その間で分岐した二つの接続端18b,
18cにより、三つのインダクタL ,L ,L
を形成している。
【0018】そして、接続縁18aは、回路積層体10
の外側積層面に形成した送波パッド20aに、コンデン
サ電極15aと共に接続する。また、接続縁18b,1
8cは、同じく外側積層面に形成した継電路21a,2
1bに、コンデンサ電極15b,15cと共に接続す
る。さらには、接続縁18dは、同じく外側積層面に形
成したアンテナパッド20bに接続する。
【0019】さらにまた、コンデンサ電極15dも、ア
ンテナパッド20bに接続すると共に、コンデンサ電極
15fは、外側積層面に形成した受波パッド20cと接
続する。
【0020】前記各パッド20a〜20c,アースパッ
ド22及び継電路21a,21bは、誘電体層11a〜
11eを積層して回路積層体10を構成すると同時に、
その外側積層面に導電材をメタライズすることにより形
成される。
【0021】上述の構成からなる回路積層体10は、そ
の積層面にメタライズした各パッド20a〜20c及び
継電路21a,21bを介して、各コンデンサ電極やイ
ンダクタを接続するようにしている。このため、誘電体
基板にスルホールを設ける必要がない。従って、スルホ
ールによる接続の場合には、孔埋め印刷等の工程を要
し、生産性が悪かったが、かかる構成により、生産性が
向上することとなる。
【0022】上述したように、回路積層体10は、その
積層後に側面に上述した導通嵌入溝12が形成され、か
つ接続導体13が塗着されて、該接続導体13がコンデ
ンサ電極14a,14b,14c,14d,14fと電
気的に接続される。これにより、次の結合回路Yの接続
端(接続導体13)が回路積層体10の外面に露出する
こととなる。
【0023】而して、上述の構成からなる回路積層体1
0は、複数の誘電体層11a〜11eを積層して焼結す
るだけで、コンデンサC 〜C ,C 〜C10
インダクタL 〜L からなるローパスフィルタ回路
部F と、コンデンサC〜C からなるバンドパス
フィルタ回路部F が形成され、結合回路Yが構成さ
れる。
【0024】そして、担持基板40a上で、回路積層体
10の、前記導通嵌入溝12が配設された側面に対し
て、誘電共振体1aの同軸型共振器3A〜3C,4A〜
4Cの貫通孔5から突出した、端子金具9の先端を導通
嵌入溝12に例えば上方から嵌入して、コンデンサ電極
14a,14b,14c,14d,14fに電気的に接
続するだけで、送波部Tの共振器3A〜3Cに、ローパ
スフィルタ回路部Fが結合し、受波部Rの共振器4A
〜4Cにバンドパスフィルタ回路部F が結合して、
該結合回路Yと、送波部Tの共振器3A〜3C,受波部
Rの共振器4A〜4Cからなる共振器回路Xとで、図5
で示す送受波回路が構成されることとなる。
【0025】次に、担持基板40aへの実装態様につき
説明する。誘電共振体1aは、図1イで示すように、各
パッドを外方にして担持基板40a上に実装される。こ
の担持基板40aの裏面には図1ロで示すように、はあ
らかじめ、配線基板上の接続電路端と接続可能とした外
部接続端子である送波端子41a,アンテナ端子41
b,受波端子41cが配設される。そして、担持基板4
0a上の積層体実装面44に形成され、かつ各端子と、
そのスルホールで接続される中継接続端子42に、夫々
パッド20a〜20cが接続され、これにより、回路積
層体10の送波パッド20aが送波端子41aに、アン
テナパッド20bがアンテナ端子41bに、受波パッド
20cが受波端子41cに夫々接続されて、該回路積層
体10は、担持基板40a上に接合される。そして、こ
の回路積層体10に誘電共振体1aの同軸型共振器3A
〜3C,4A〜4Cを、夫々の端子金具9を各導通嵌入
溝12に例えば上方から嵌入して担持基板40a上に接
合し、各同軸型共振器3A〜3C,4A〜4Cが並設さ
れることとなる。また、担持基板40a上の積層体実装
面44以外の面には、シールド電極層45が形成される
こととなる。
【0026】而して、担持基板40a上に、誘電共振体
1aと回路積層体10とで構成される送受波回路が構成
され、かつ各送波端子41a,アンテナ端子41b,受
波端子41cに外部電路が接続されることとなる。
【0027】このように、フィルタ装置(誘電体デュプ
レクサ)は物理的に一体化され、外部接続端子である入
力端子41a,アンテナ端子41b,出力端子41cに
配線基板上の接続電路端が接続されて、携帯電話等の移
動体通信機器等に、簡易に適用され得ることとなる。
【0028】上述の構成にあっては、前記誘電共振体1
aは、同軸型共振器3A〜3C,4A〜4Cを、担持基
板40a上に複数並設することにより構成したものであ
るから、各同軸型共振器3A〜3C,4A〜4Cの特性
を夫々別途に調整でき、適正な特性の誘電共振体1aを
構成し得る利点がある。尚、上述の組み付けにあって、
各同軸型共振器3A〜3C,4A〜4Cは、別途、あら
かじめ一体化するか、夫々直接に担持基板40aに固定
することにより組み付けられる。尚、かかる構成にあっ
て、回路積層体10と各共振器3A〜3C,4A〜4C
を端子金具9を介して接続したものであるが、ワイヤボ
ンディングによって接続するようにしても良い。
【0029】図6は、第二実施例のフィルタ装置Bを示
すものである。このフィルタ装置Bにあっては、担持基
板40b上で、単一の誘電体磁器ブロック30に、複数
の貫通孔を形成し、夫々の内周面に内導体を被覆するこ
とにより、単一誘電体磁器ブロック30内に送波用共振
器3a〜3c,受波用共振器4a〜4cを複数並設し
て、誘電共振体1bを構成するようにし、この誘電共振
体1bの開放端面を覆うように同様の回路積層体10が
接合される。この構成の誘電共振体1bにあっては、物
理的に単一構造であるから、組み付けが容易となる利点
がある。この担持基板40bの下面にも、外部接続端子
である入力端子,アンテナ端子,出力端子が夫々形成さ
れる。
【0030】上述の各構成は、回路積層体10の積層面
で、共振器群の開放端面全体を覆うように結合したもの
であるが、図7の第三実施例のフィルタ装置Cで示すよ
うに、送波部Tのみに結合するようにしても良い。この
フィルタ装置Cは、担持基板40c上で、誘電共振体1
cの送波部Tの開放端面のみに回路積層体10’を接合
し、さらに、受波部Rには、単一の誘電体磁器ブロック
2’に、内導体を被覆した貫通孔を形成して、該内導体
により共振器4A’〜4E’を構成し、さらにその開放
端面で、各共振器4A’〜4E’の内導体と接続する導
電層30a〜30eを形成して、結合用コンデンサを導
電層30a〜30e間に結合用コンデンサを構成したも
のである。ここで、31は送波パッド,32はアンテナ
パッド及び33は受波パッドである。また、担持基板4
0cの下面には、外部接続端子である入力端子,アンテ
ナ端子,出力端子が夫々形成される。
【0031】図8〜10は、第四実施例のフィルタ装置
Dを示すものである。このフィルタ装置Dは、担持基板
40d上に保持される複数のフィルタ回路素子に相当す
るものが、送波フィルタ50と、受波フィルタ51であ
って、両フィルタ50,51の接続によりデュプレクサ
回路(フィルタ回路)を構成しているものである。この
送波フィルタ50,受波フィルタ51は、いずれも上述
した誘電体セラミック材料を焼結してなる誘電体磁器ブ
ロック52に貫通孔53を形成し、該貫通孔53の内周
面に内導体を塗着形成してなり、さらに、その貫通孔5
3が開口する開放端面58を除く所要外周面にアース導
体57を被覆している。
【0032】この送波フィルタ50,受波フィルタ51
は、図5で示す共振器回路Xに相当する回路を構成する
ものである。そして、前記送波フィルタ50は送波パッ
ド60と、アンテナパッド61aとが開放端側の側面
に、アース導体57と絶縁して区画形成され、受波フィ
ルタ51はアンテナパッド61bと受波パッド62とが
開放端側の側面に、アース導体57と絶縁して区画形成
されている。
【0033】一方、担持基板40d上の前縁上面には、
図9で示すように、前記送波パッド60と接続する送波
用中継端子63と、アンテナパッド61a,61bに夫
々接続するアンテナ用中継端子64,64と、受波パッ
ド62と接続する受波用中継端子65とが、その周囲の
アース電極66と電気的に区画絶縁されて夫々形成され
ている。また担持基板40dの前縁下面には、図10で
示すように、送波端子70aと、アンテナ端子70b
と、受波端子70cとが形成される。そして、担持基板
40d前端の半円状スルホールを介して、送波端子70
aは送波中継端子63を介して送波パッド60と、アン
テナ端子70bはアンテナ用中継端子64,64を介し
てアンテナパッド61a,61bと、受波端子70cは
受波用中継端子65を介して受波パッド62と夫々接続
される。ここで、本発明に係る外部接続端子は、送波端
子70a、アンテナ端子70b及び受波端子70cが相
当する。
【0034】而して、担持基板40d上に、送波フィル
タ50,受波フィルタ51を接合することにより、下面
に外部接続端子である外部接続端子70a〜70cが露
出するフィルタ装置Dが一体的に構成されることとな
る。そして、このフィルタ装置Dは、配線基板上に実装
することにより、該配線基板上の外部電路端に各外部接
続端子70a〜70cが夫々接続されることとなる。
尚、上述の構成は、誘電体デュプレクサに用いられるフ
ィルタ装置につき説明したが、本発明は、誘電体デュプ
レクサに限定されるものではない。
【0035】
【発明の効果】本発明のフィルタ装置は、上述のよう
に、相互に接続されてフィルタ回路を構成する複数のフ
ィルタ回路素子を担持基板上に保持すると共に、該担持
基板の下面に、フィルタ回路の外部接続端子を形成し
て、全体を一体化したものであるから、物理的に単一性
を有し、かつその下面に外部接続端子が形成されている
ため、配線基板に対して単体の回路部材として取扱うこ
とができて実装が簡易となり、該配線基板上へのフィル
タ回路の組み付けが容易となって、回路設計が容易とな
る等の優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例に係るフィルタ装置Xを示
し、イは表面側から視た分離斜視図、ロは誘電共振体1
aの裏面斜視図である。
【図2】誘電共振体1aと、回路積層体10との接続手
段を示す要部の斜視図である。
【図3】フィルタ装置Aの縦断側面図である。
【図4】回路積層体10の分離斜視図である。
【図5】本発明の等価回路図である。
【図6】本発明の第二実施例に係るフィルタ装置Bの斜
視図である。
【図7】本発明の第三実施例に係るフィルタ装置Cの斜
視図である。
【図8】本発明の第四実施例に係るフィルタ装置Dの斜
視図である。
【図9】本発明の第四実施例に係るフィルタ装置Dの分
解斜視図である。
【図10】本発明の第四実施例に係る担持基板40dの
裏面図である。
【符号の説明】
A〜C フィルタ装置 1a〜1c 誘電共振体 2 誘電体磁器ブロック 3A〜3C,4A〜4C 共振器 5 貫通孔 6 内導体 7 アース導体 8 開放端面 9 端子金具 10,10’ 回路積層体 11a〜11e 誘電体層 12 導通嵌入溝 13 導体 20a 送波パッド 20b アンテナパッド 20c 受波パッド 40a〜40d 担持基板 41a〜41c 外部接続端子 50 送波フィルタ 51 受波フィルタ 60 送波端子 61a,61b アンテナ端子 62 受波端子 70a〜70c 外部接続端子 T 送波部 R 受波部 F ローパスフィルタ回路部 F バンドパスフィルタ回路部 X 共振器回路 Y 結合回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 正樹 名古屋市瑞穂区高辻町14番18号 日本特殊 陶業株式会社内 Fターム(参考) 5J006 HA03 HA04 HA15 HA21 HA27 HA35 JA01 KA02 LA25 NA04 NA05 NB07 NB08 NC03 NF02 PB04

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】相互に接続されてフィルタ回路を構成する
    複数のフィルタ回路素子を担持基板上に保持すると共
    に、該担持基板の下面に、フィルタ回路の外部接続端子
    を形成して、全体を一体化したことを特徴とするフィル
    タ装置。
  2. 【請求項2】担持基板上に保持される複数のフィルタ回
    路素子が、内導体が塗着形成された貫通孔を具備する共
    振器を、複数個一方向に並設してなる誘電共振体と、複
    数の誘電体層を積層することにより結合回路を構成して
    なる回路積層体であって、誘電共振体と回路積層体とに
    よりデュプレクサ回路を構成してなる請求項1記載のフ
    ィルタ装置。
  3. 【請求項3】担持基板上に保持される複数のフィルタ回
    路素子が、送波フィルタと、受波フィルタであって、両
    フィルタによりデュプレクサ回路を構成してなる請求項
    1記載のフィルタ装置。
JP10301054A 1998-10-22 1998-10-22 フィルタ装置 Pending JP2000134005A (ja)

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