JP2000151206A

JP2000151206A - 積層型誘電体フィルタ

Info

Publication number: JP2000151206A
Application number: JP31661898A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Mizutani; 靖彦水谷; Takami Hirai; 隆己平井; Kazuyuki Mizuno; 和幸水野
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1998-11-06
Filing date: 1998-11-06
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】同軸型共振器間の誘導結合の抑制を実現して、
通過帯域幅を一定にしても減衰極の位置を調整すること
ができ、更に、共振器長（周波数）の調整も行えるよう
にする。【解決手段】複数のビア導体が形成された誘電体層Ｓ１
〜Ｓ８が多数積層されて、内部にビア導体の積層による
２本の同軸型共振器１４ａ及び１４ｂが内装され、か
つ、側面に入力端子、出力端子及びアース電極が形成さ
れた積層体１２を有し、該積層体１２内における２本の
同軸型共振器１４ａ及び１４ｂの各短絡側端に、アース
電極と接続される入力側短絡電極４０ａ及び出力側短絡
電極４０ｂをそれぞれ形成して構成する。この場合、例
えば入力側短絡電極４０ａを積層体１２の一方の短辺側
の側面に形成し、出力側短絡電極４０ｂを積層体１２の
他方の短辺側の側面に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用電話機等の
高周波無線機器に利用する高周波フィルタや、アンテナ
デュプレクサ等に使用される積層型誘電体フィルタに関
し、特に、複数のビア導体が形成された誘電体層が多数
積層されて、内部に前記ビア導体の積層による複数の同
軸型共振器が内装された積層型誘電体フィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、同軸型共振器を用いた積層型誘
電体フィルタは、複数のビア導体が形成された誘電体層
を多数積層することで積層体を形成すると共に、該積層
体内に複数の同軸型共振器を構成し、更に、積層体の外
周面のうち、同軸型共振器の一端と対向する面に形成さ
れたアース電極と同軸型共振器の一端とを接続するよう
にしている（例えば特開平１０−２８００６号公報、特
開平７−１４２９１４号公報参照）。

【０００３】携帯用電話機等の移動体通信システムの小
型化に伴い、該移動体通信システムに使用される積層型
誘電体フィルタにおいても小型化が要求されているが、
プレス成形による同軸型共振器を使用した積層型誘電体
フィルタでは、同軸型共振器を形成するための穴（同軸
型共振器用の穴）が小さくなり、成形が困難であるだけ
でなく、同軸型共振器用の穴の壁面に均一の厚さで導電
ペーストを塗布することも困難となるが、上述の構成に
することでこれらの問題が解決され、積層型誘電体フィ
ルタの小型化が容易になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な積層型誘電体フィルタにおいては、同軸型共振器の共
振器長が誘電体層の層厚で決定されるため、誘電体層厚
のばらつきにより共振器長が変化するという問題があっ
た。

【０００５】この共振器長を微調整するには、さまざま
な厚みを有する複数の静電体層から適当な誘電体層を選
別し、誘電体層を使い分けなければならないため、誘電
体層の管理が必要であった。

【０００６】また、積層型誘電体フィルタの小型化に伴
い、同軸型共振器を形成しているビアホールの穴径や、
共振器の間隔を小さくする必要がある。共振器間の間隔
を狭くすると、共振器間の誘導結合が強くなってしま
い、通過帯域幅が広くなり過ぎるという問題が発生す
る。

【０００７】通過帯域幅を調整する方法として、結合調
整電極を付加する方法が考えられるが、この方法では所
望の通過帯域幅を実現すると、減衰極の位置も決まって
しまい、必要な減衰量が確保できないという新たな問題
が生じる。

【０００８】本発明は、このような課題を考慮してなさ
れたものであり、同軸型共振器間の誘導結合を抑制する
ことができ、通過帯域幅を一定にしても減衰極の位置を
調整することができ、しかも、共振器長（周波数）の調
整も行うことができる積層型誘電体フィルタを提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る積層型誘電
体フィルタは、複数のビア導体が形成された誘電体層が
多数積層されて、内部に前記ビア導体の積層による複数
の同軸型共振器が内装され、かつ、外周面に入力端子、
出力端子及びアース電極が形成された積層体を有し、前
記積層体内における前記複数の同軸型共振器の各短絡側
端に、前記アース電極と接続される短絡電極をそれぞれ
形成して構成する（請求項１記載の発明）。

【００１０】複数の同軸型共振器の各短絡側端が短絡電
極を介して積層体の例えば側面に形成されたアース電極
に接続されることになるため、同軸型共振器間の誘導結
合を抑制することができる。

【００１１】その結果、通過帯域幅を一定にしても、減
衰極の位置を調整することが可能となり、必要な減衰量
を確保することができる。また、例えば積層型誘電体フ
ィルタを個別に分割する際に積層体の側面を削って短絡
電極の長さを調整することによって、共振器長（周波
数）の調整も可能となる。

【００１２】そして、前記構成において、前記複数の短
絡電極を、前記積層体の少なくとも２つの側面に引き出
すようにしてもよい（請求項２記載の発明）。この場
合、短絡電極とアース電極との接続点が互いに離間した
位置となるため、同軸型共振器間の誘導結合の抑制を効
果的に行うことができる。

【００１３】また、前記構成において、前記複数の短絡
電極を、前記積層体の１つの側面に引き出すようにして
もよい（請求項３記載の発明）。この場合、共振器長の
調整を行う場合に、積層体の１つの側面のみを管理すれ
ばよいため、調整作業が簡単になるという効果がある。

【００１４】また、前記構成において、前記複数の短絡
電極を、前記同軸型共振器の短絡側端から前記アース電
極に向かって互いの間隔が変化するように形成するよう
にしてもよい（請求項４記載の発明）。

【００１５】この場合、短絡電極間の間隔を容易に変更
できるため、同軸型共振器間の誘導結合を容易に調整で
き、通過帯域幅を一定にしても減衰極を任意の位置に容
易に調整することができる。

【００１６】また、前記構成において、前記積層体の表
面のうち、少なくとも１つの面に前記アース電極を形成
しないで構成するようにしてもよい（請求項５記載の発
明）。この場合、製造工程の簡単化、材料費の削減化を
図ることができる。

【００１７】また、前記構成において、前記積層体内の
誘電体層上に前記複数の同軸型共振器と接続される張出
し電極をそれぞれ形成し、前記積層体内に、前記張出し
電極に対して容量結合された結合調整電極を設けるよう
にしてもよい（請求項６記載の発明）。

【００１８】この場合、前記結合調整電極と入力側の同
軸型共振器との間、並びに前記結合調整電極と別の同軸
型共振器との間にそれぞれ容量が形成される。等価回路
的には、これら容量の合成容量が前記入力側の同軸型共
振器と前記別の同軸型共振器との間に形成される誘導結
合と並列に接続されたかたちになるため、前記容量によ
って前記誘導結合度を調整することができ、所望の帯域
幅を有するフィルタを得ることができる。

【００１９】前記容量の調整は、例えば入力側の同軸型
共振器と結合調整電極との重なり面積及びこれらの間の
距離並びに前記別の同軸型共振器と結合調整電極との重
なり面積及びこれらの間の距離を変化させることによっ
て容易に行うことができる。

【００２０】また、前記結合調整容量による合成容量が
同軸型共振器間の誘導結合と並列に接続されたかたちに
なることから、隣接する同軸型共振器間には並列共振回
路が挿入接続されたことになる。

【００２１】この容量とインダクタンスとからなる並列
共振回路のインピーダンスは並列共振点の前後で誘導性
から容量性へと変化するため、隣接する同軸型共振器と
結合調整容量間にそれぞれ形成される容量の値を調整す
ることにより、同軸型共振器間の結合を誘導性にも容量
性にもすることができる。

【００２２】いま、同軸型共振器間の結合を誘導性にし
た場合を考えると、通過帯域の高周波側に並列共振点が
存在するから、高周波側に減衰極をもったフィルタが得
られ、また、同軸型共振器間の結合を容量性にすると、
通過帯域の低周波側に並列共振点が存在することにな
り、低周波側に減衰極をもったフィルタが得られ、いず
れの場合もフィルタの減衰特性を改善することができ
る。

【００２３】また、前記構成において、前記積層体内の
誘電体層上において、入力側の同軸型共振器と接続さ
れ、かつ、前記入力端子と接続される入力側引出し電極
と、前記積層体内の誘電体層上において、出力側の同軸
型共振器と接続され、かつ、前記出力端子と接続される
出力側引出し電極とを設けるようにしてもよい（請求項
７記載の発明）。

【００２４】また、前記構成において、前記積層体内の
誘電体層上において、入力側の同軸型共振器に形成され
た入力側張出し電極と、前記積層体内の誘電体層上にお
いて、出力側の同軸型共振器に形成された出力側張出し
電極と、前記入力端子に接続され、かつ、前記入力側張
出し電極に対して容量結合された入力用電極と、前記出
力端子に接続され、かつ、前記出力側張出し電極に対し
て容量結合された出力用電極とを設けるようにしてもよ
い（請求項８記載の発明）。

【００２５】この場合、例えば入力側張出し電極と入力
用電極との距離を小さくする、及び／又は出力側張出し
電極と出力用電極との距離を小さくすることで、これら
の間に形成される静電容量の容量値を大きくすることが
でき、信号波形に現れるリップルを小さくすることがで
きる。

【００２６】また、前記構成において、前記アース電極
に接続され、かつ、前記積層体内の誘電体層上において
前記複数の同軸型共振器の各開放側端と容量結合された
内層アース電極を設けるようにしてもよい（請求項９記
載の発明）。

【００２７】この場合、各同軸型共振器の開放側端と内
層アース電極との間に形成される静電容量も同軸型共振
器を等価変換したときの並列共振回路の静電容量に付加
されることになるため、共振周波数を同一とすれば、並
列共振回路のインダクタンスは小さくて済むことにな
り、その結果、同軸型共振器の長さもより小さくなり、
積層型誘電体フィルタ全体の長さも短くすることができ
る。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型誘電体
フィルタを例えばバンドパスフィルタに適用したいくつ
かの実施の形態例を図１〜図１４を参照しながら説明す
る。

【００２９】まず、第１の実施の形態に係るフィルタ１
０Ａは、図２に示すように、複数枚の板状の誘電体層が
積層、焼成されて構成された積層体１２内に、２本の同
軸型共振器１４ａ及び１４ｂが形成された構成を有す
る。

【００３０】具体的には、前記積層体１２は、図１に示
すように、上から順に、第１の誘電体層Ｓ１〜第８の誘
電体層Ｓ８とが積み重ねられて構成されている。これら
第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８は１枚あるいは複数枚
の層にて構成される。

【００３１】また、図２に示すように、積層体１２の外
周面のうち、例えばその左側面に入力端子１６が形成さ
れ、右側面に出力端子１８が形成され、これら入力端子
１６及び出力端子１８を除く全側面にアース電極２０が
形成されている。この例では、積層体１２の上面及び下
面にはアース電極２０は形成されていない。

【００３２】そして、この第１の実施の形態に係るフィ
ルタ１０Ａにおいては、第１〜第７の誘電体層Ｓ１〜Ｓ
７について、それぞれ２つのビアホールが形成され、更
に、これらビアホール内に導体が埋設されてそれぞれ２
つのビア導体が埋め込まれたかたちとなっている。従っ
て、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８を積層して積層体
１２とすることにより、該積層体１２内には、２つのビ
ア導体の積層による２本の同軸型共振器１４ａ及び１４
ｂが内装され、かつ、これら同軸型共振器１４ａ及び１
４ｂの開放側端が積層体１２の一主面に露出したかたち
となる。

【００３３】また、この第１の実施の形態に係るフィル
タ１０Ａにおいては、第３の誘電体層Ｓ３の一主面に、
２枚の結合調整電極２２が２つのビア導体２４ａ及び２
４ｂ（同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ）の配列方向に沿
って、かつ、これら２つのビア導体２４ａ及び２４ｂを
挟む位置に形成されている。

【００３４】前記第３の誘電体層Ｓ３の下層に位置する
第４の誘電体層Ｓ４の一主面には、２つのビア導体２６
ａ及び２６ｂにそれぞれ接続され、かつ、これら２つの
ビア導体２６ａ及び２６ｂから第４の誘電体層Ｓ４の長
辺に向かって張り出す張出し電極２８ａ及び２８ｂが形
成されている。

【００３５】前記第４の誘電体層Ｓ４の下層に位置する
第５の誘電体層Ｓ５の一主面には、２枚の結合調整電極
３０が２つのビア導体３２ａ及び３２ｂの配列方向に沿
って、かつ、これら２つのビア導体３２ａ及び３２ｂを
挟む位置に形成されている。

【００３６】上述した結合調整電極２２及び３０は、ア
ース電極２０、入力端子１６及び出力端子１８に対して
電位的にフローティング状態とされている。

【００３７】前記第５の誘電体層Ｓ５の下層に位置する
第６の誘電体層Ｓ６の一主面には、入力側のビア導体３
４ａ（入力側の同軸型共振器１４ａ）と接続され、か
つ、入力端子１６と接続される入力側引出し電極３６ａ
と、出力側のビア導体３４ｂ（出力側の同軸型共振器１
４ｂ）と接続され、かつ、出力端子１８と接続される出
力側引出し電極３６ｂとが形成されている。

【００３８】そして、この第１の実施の形態に係るフィ
ルタ１０Ａにおいては、最下層に位置する第８の誘電体
層Ｓ８の一主面に、入力側の同軸型共振器１４ａにおけ
る短絡側端と接続され、かつ、積層体１２の１つの側面
（一方の短辺側の側面）に形成されたアース電極２０と
接続される入力側短絡電極４０ａが形成され、出力側の
同軸型共振器１４ｂにおける短絡側端と接続され、か
つ、積層体１２の１つの側面（他方の短辺側の側面）に
形成されたアース電極２０と接続される出力側短絡電極
４０ｂが形成されている。

【００３９】第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
は、基本的には以上のように構成されるものであるが、
ここで、各電極の電気的な結合について図２及び図３を
参照しながら説明する。

【００４０】図２に示すように、入力側の同軸型共振器
１４ａ及び出力側の同軸型共振器１４ｂ同士は互いに誘
導結合され、これにより、等価回路上ではインダクタン
スＬが挿入されたかたちになる（図３参照）。

【００４１】また、入力側の同軸型共振器１４ａに形成
された張出し電極２８ａと上方の結合調整電極２２との
間、並びに出力側の同軸型共振器１４ｂに形成された張
出し電極２８ｂと上方の結合調整電極２２との間にはそ
れぞれ静電容量Ｃ１及びＣ２が形成されたかたちとな
り、入力側の同軸型共振器１４ａに形成された張出し電
極２８ａと下方の結合調整電極３０との間、並びに出力
側の同軸型共振器１４ｂに形成された張出し電極２８ｂ
と下方の結合調整電極３０との間にはそれぞれ静電容量
Ｃ３及びＣ４が形成されたかたちとなる。

【００４２】従って、第１の実施の形態に係るフィルタ
１０Ａの等価回路は、図３に示すようになり、バンドパ
スフィルタを構成することとなる。

【００４３】図３において、静電容量Ｃ１０は、入力側
の同軸型共振器１４ａと上方及び下方の結合調整電極２
２及び３０間の静電容量Ｃ１及びＣ３（図２参照）と、
出力側の同軸型共振器１４ｂと上方及び下方の結合調整
電極２２及び３０間の静電容量Ｃ２及びＣ４との合成容
量を示す。

【００４４】また、静電容量Ｃ１１及びインダクタンス
Ｌ１１は入力側の同軸型共振器１４ａを等価変換したと
きの静電容量及びインダクタンスであり、静電容量Ｃ１
２及びインダクタンスＬ１２は出力側の同軸型共振器１
４ｂを等価変換したときの静電容量及びインダクタンス
である。

【００４５】このように、第１の実施の形態に係るフィ
ルタ１０Ａにおいては、積層体１２内における２つの同
軸型共振器１４ａ及び１４ｂの各短絡側端に、アース電
極２０と接続される短絡電極４０ａ及び４０ｂをそれぞ
れ形成するようにしたので、２つの同軸型共振器１４ａ
及び１４ｂの各短絡側端が短絡電極４０ａ及び４０ｂを
介して積層体１２の例えば側面に形成されたアース電極
２０に接続されることになり、同軸型共振器１４ａ及び
１４ｂ間の誘導結合（インダクタンスＬ）を抑制するこ
とが可能となる。

【００４６】これにより、通過帯域幅を一定にしても、
減衰極の位置を調整することが可能となり、必要な減衰
量を確保することができる。また、例えば積層型誘電体
フィルタ１０Ａを個別に分割する際に積層体１２の側面
を削って短絡電極４０ａ及び４０ｂの長さを調整するこ
とによって、共振器長（周波数）の調整も可能となる。

【００４７】また、積層体１２の他主面にアース電極２
０を形成する必要がなくなるため、製造工程の簡単化、
材料費の削減化を図ることができる。

【００４８】特に、この第１の実施の形態においては、
入力側短絡電極４０ａ及び出力側短絡電極４０ｂを、積
層体１２の一対の短辺側の側面にそれぞれ引き出すよう
にしたので、入力側短絡電極４０ａとアース電極２０と
の接続点と出力側短絡電極４０ｂとアース電極２０との
接続点とが互いに離間した位置となり、同軸型共振器１
４ａ及び１４ｂ間の誘導結合の抑制を効果的に行うこと
ができる。

【００４９】また、積層体１２内における第４の誘電体
層Ｓ４の一主面に２つの同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ
と接続される張出し電極２８ａ及び２８ｂをそれぞれ形
成し、積層体１２内に、これら張出し電極２８ａ及び２
８ｂに対して容量結合された結合調整電極２２及び３０
を設けるようにしたので、上方及び下方の結合調整電極
２２及び３０と入力側の同軸型共振器１４ａとの間にそ
れぞれ容量Ｃ１及びＣ３が形成され、上方及び下方の結
合調整電極２２及び３０と出力側の同軸型共振器１４ｂ
との間にそれぞれ容量Ｃ２及びＣ４が形成される。

【００５０】等価回路的には、これら容量Ｃ１、Ｃ２、
Ｃ３及びＣ４の合成容量Ｃ１０が入力側の同軸型共振器
１４ａと出力側の同軸型共振器１４ｂとの間に形成され
るインダクタンスＬと並列に接続されたかたちになるた
め、前記合成容量Ｃ１０によって同軸型共振器１４ａ及
び１４ｂ間の誘導結合度を調整することができ、所望の
帯域幅を有する積層型誘電体フィルタ１０Ａを得ること
ができる。

【００５１】前記合成容量Ｃ１０の調整は、例えば入力
側の同軸型共振器１４ａに形成された張出し電極２８ａ
と結合調整電極２２及び３０との重なり面積及びこれら
の間の距離並びに出力側の同軸型共振器１４ｂに形成さ
れた張出し電極２８ｂと結合調整電極２２及び３０との
重なり面積及びこれらの間の距離を変化させることによ
って容易に行うことができる。

【００５２】また、結合調整電極２２及び３０による合
成容量Ｃ１０が同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ間のイン
ダクタンスＬと並列に接続されたかたちになることか
ら、隣接する同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ間には並列
共振回路が挿入接続されたことになる。

【００５３】この容量Ｃ１０とインダクタンスＬとから
なる並列共振回路のインピーダンスは並列共振点の前後
で誘導性から容量性へと変化するため、隣接する同軸型
共振器１４ａ及び１４ｂと結合調整電極２２及び３０間
にそれぞれ形成される容量Ｃ１〜Ｃ４の値を調整するこ
とにより、同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ間の結合を誘
導性にも容量性にもすることができる。

【００５４】いま、同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ間の
結合を誘導性にした場合を考えると、通過帯域の高周波
側に並列共振点が存在することから、高周波側に減衰極
をもったフィルタが得られ、また、同軸型共振器１４ａ
及び１４ｂ間の結合を容量性にすると、通過帯域の低周
波側に並列共振点が存在することになり、低周波側に減
衰極をもったフィルタが得られ、いずれの場合もフィル
タの減衰特性を改善することができる。

【００５５】次に、第１の実施の形態に係るフィルタ１
０Ａの製造方法について説明する。第１の実施の形態に
係るフィルタ１０Ａは、２つの同軸型共振器１４ａ及び
１４ｂ、結合調整電極２２及び３０、張出し電極２８ａ
及び２８ｂ、入力側引出し電極３６ａ及び出力側引出し
電極３６ｂ、入力側短絡電極４０ａ及び出力側短絡電極
４０ｂ等を完全に積層体１２中に内蔵することから、こ
れらの電極には損失の少ない比抵抗の低いものを用いる
ことが好ましい。

【００５６】使用する誘電体としては、信頼性が高く、
誘電率の高いもの、即ちセラミック誘電体が好ましい。
この場合、フィルタの小型化を有効に図ることができ
る。

【００５７】また、製造方法としては、セラミック粉末
の成形体に導体ペーストを塗布して電極パターンを形成
した後、各々の成形体を積層し、更に焼成して緻密化
し、導体がその内部に積層された状態でセラミック誘電
体と一体化することが望ましい。

【００５８】Ａｇ系やＣｕ系の導体を使用する場合に
は、それらの導体の融点が低く、通常の誘電体材料と同
時焼成することは困難であるところから、それらの融点
（１１００℃以下）よりも低い温度で焼成され得る誘電
体材料を用いる必要がある。

【００５９】また、マイクロ波フィルタとしてのデバイ
スの性格上、形成される並列共振回路の共振周波数の温
度特性（温度係数）が±５０ｐｐｍ／℃以下になるよう
な誘電体材料が好ましい。

【００６０】このような誘電体材料としては、例えばコ
ージェライト系ガラス粉末とＴｉＯ ₂粉末及びＮｄ₂Ｔ
ｉ₂Ｏ₇粉末との混合物等のガラス系のものや、ＢａＯ
−ＴｉＯ₂−Ｒｅ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃系組成（Ｒｅ：レ
アアース成分）に若干のガラス形成成分やガラス粉末を
添加したもの、酸化バリウム−酸化チタン−酸化ネオジ
ウム系誘電体磁気組成物粉末に若干のガラス粉末を添加
したものがある。

【００６１】一例として、ＭｇＯ：１８ｗｔ％−Ａｌ₂
Ｏ₃：３７ｗｔ％−ＳｉＯ₂：３７ｗｔ％−Ｂ₂Ｏ₃：
５ｗｔ％−ＴｉＯ₂：３ｗｔ％からなる組成のガラス粉
末の７３ｗｔ％と、市販のＴｉＯ₂粉末の１７ｗｔ％
と、Ｎｄ₂Ｔｉ₂Ｏ₇粉末の１０ｗｔ％を十分に混合
し、混合粉末を得た。

【００６２】なお、Ｎｄ₂Ｔｉ₂Ｏ₇粉末は、Ｎｄ₂Ｏ
₃粉末とＴｉＯ₂粉末を１２００℃で仮焼した後、粉砕
して得たものを使用した。

【００６３】次いで、この混合粉末に、アクリル系有機
バインダー、可塑剤、トルエン及びアルコール系の溶剤
を加え、アルミナ玉石で十分に混合してスラリーとし
た。そして、このスラリーを用いて、ドクターブレード
法により、０．２ｍｍ〜０．５ｍｍの厚みのグリーンテ
ープを作製した。

【００６４】次に、第１の実施の形態に係るフィルタ１
０Ａにおいては、銀ペーストを導体ペーストとして図１
に示した導体パターンをそれぞれ印刷し、次いで、これ
ら導体パターンが印刷されたグリーンテープの厚みを調
整するために必要なグリーンテープを重ねて図１の構造
となるように重ね、積層した後、９００℃で焼成して、
積層体１２を作製した。

【００６５】前記のように構成した積層体１２の側面の
うち、入力端子１６及び出力端子１８を除く部分に、銀
電極からなるアース電極２０を印刷し、更に、アース電
極２０から絶縁し、かつ、入力側引出し電極３６ａ及び
出力側引出し電極３６ｂ（図２参照）に接続される銀電
極を入力端子１６及び出力端子１８として印刷し、印刷
した電極１６、１８及び２０を８５０℃で焼き付けるこ
とによって、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａを
得た。

【００６６】次に、第１の実施の形態に係るフィルタ１
０Ａのいくつかの変形例について図４〜図９を参照しな
がら説明する。なお、図１及び図２と対応するものにつ
いては同符号を付してその重複説明を省略する。

【００６７】まず、第１の変形例に係るフィルタ１０Ａ
ａは、図４及び図５に示すように、第１の実施の形態に
係るフィルタ１０Ａ（図１及び図２参照）とほぼ同じ構
成を有するが、第１の誘電体層Ｓ１にはビア導体は形成
されず、代わりにその一主面にアース電極２０が形成さ
れている点で異なる。即ち、この第１の変形例に係るフ
ィルタ１０Ａａは、積層体１２の上面にもアース電極２
０が形成されたかたちになっている。

【００６８】従って、図５に示すように、２つの同軸型
共振器１４ａ及び１４ｂにおける各開放側端と積層体１
２の上面に形成されたアース電極２０との間に容量Ｃ２
１及びＣ２２が形成されることになる。等価回路的に
は、図３中に破線で示すように、各同軸型共振器１４ａ
及び１４ｂの開放側端とアース電極２０との間に形成さ
れる静電容量Ｃ２１及びＣ２２が２つの同軸型共振器１
４ａ及び１４ｂを等価変換したときの各並列共振回路の
静電容量Ｃ１１及びＣ１２に付加されることになるた
め、共振周波数を同一とすれば、並列共振回路のインダ
クタンスは小さくて済むことになり、その結果、各同軸
型共振器１４ａ及び１４ｂの長さもより小さくなり、積
層型誘電体フィルタ１０Ａａ全体の長さも短くすること
ができる。

【００６９】次に、第２の変形例に係るフィルタ１０Ａ
ｂは、図６及び図７に示すように、第１の変形例に係る
フィルタ１０Ａａとほぼ同じ構成を有するが、第１の誘
電体層Ｓ１と第２の誘電体層Ｓ２との間に、第９の誘電
体層Ｓ９と第１０の誘電体層Ｓ１０が挿入されている点
で異なる。

【００７０】第９の誘電体層Ｓ９と第１０の誘電体層Ｓ
１０には、それぞれ２つのビア導体（５０ａ、５０ｂ）
及び（５２ａ、５２ｂ）が形成されており、第１の誘電
体層Ｓ１の下層に位置する第９の誘電体層Ｓ９の一主面
には、２つのビア導体５０ａ及び５０ｂにそれぞれ接続
され、かつ、これら２つのビア導体５０ａ及び５０ｂか
ら第９の誘電体層Ｓ９の短辺に向かってそれぞれ張り出
す張出し電極５４ａ及び５４ｂが形成されている。

【００７１】第１０の誘電体層Ｓ１０の一主面には、ビ
ア導体５２ａ及び５２ｂを除くほぼ全面に積層体１２の
側面に形成されたアース電極２０と接続された内層アー
ス電極５６が形成されている。この内層アース電極５６
とビア導体５２ａ及び５２ｂとはそれぞれリング状に形
成された開口部５８ａ及び５８ｂを通じて絶縁されてい
る。

【００７２】従って、この第２の変形例においては、図
７に示すように、２つの同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ
の開放側端に形成された張出し電極５４ａ及び５４ｂと
内層アース電極５６との間に容量Ｃ２１及びＣ２２が形
成されることになる。この場合も、第１の変形例に係る
フィルタ１０Ａａと同様に、等価回路的には、図３に示
すように、各同軸型共振器１４ａ及び１４ｂの開放側端
とアース電極２０との間に形成される静電容量Ｃ２１及
びＣ２２が２つの同軸型共振器１４ａ及び１４ｂを等価
変換したときの各並列共振回路の静電容量Ｃ１１及びＣ
１２に付加されることになるため、共振周波数を同一と
すれば、並列共振回路のインダクタンスは小さくて済む
ことになり、その結果、各同軸型共振器１４ａ及び１４
ｂの長さもより小さくなり、積層型誘電体フィルタ１０
Ａｂ全体の長さも短くすることができる。

【００７３】次に、第３の変形例に係るフィルタ１０Ａ
ｃは、図８及び図９に示すように、第２の変形例に係る
フィルタ１０Ａｂとほぼ同じ構成を有するが、第６の誘
電体層Ｓ６の一主面に、入力端子１６に接続された２枚
の入力用電極７０と出力端子１８に接続された２枚の出
力用電極７２が形成されている点と、第６の誘電体層Ｓ
６と第７の誘電体層Ｓ７との間に第１１の誘電体層Ｓ１
１が挿入されている点で異なる。

【００７４】入力用電極７０は、２つのビア導体７４ａ
及び７４ｂの配列方向に沿って、かつ、入力側のビア導
体７４ａに接続せずに、該入力側のビア導体７４ａを挟
む位置に形成され、出力用電極７２は、２つのビア導体
７４ａ及び７４ｂの配列方向に沿って、かつ、出力側の
ビア導体７４ｂに接続せずに、該出力側のビア導体７４
ｂを挟む位置に形成されている。

【００７５】前記第６の誘電体層Ｓ６の下層に位置する
第１１の誘電体層Ｓ１１の一主面には、２つのビア導体
７６ａ及び７６ｂにそれぞれ接続され、かつ、これら２
つのビア導体７６ａ及び７６ｂ（同軸型共振器１４ａ及
び１４ｂ）から第１１の誘電体層Ｓ１１の長辺に向かっ
て張り出す張出し電極７８ａ及び７８ｂが形成されてい
る。

【００７６】従って、図１０に示すように、入力側の同
軸型共振器１４ａに形成された張出し電極７８ａと入力
用電極７０との間、並びに出力側の同軸型共振器１４ｂ
に形成された張出し電極７８ｂと出力用電極７２との間
にはそれぞれ静電容量Ｃ３１及びＣ３２が形成されたか
たちとなる。

【００７７】例えば入力側の同軸型共振器１４ａに形成
された張出し電極７８ａと入力用電極７０との距離を小
さくする、及び／又は出力側の同軸型共振器１４ｂに形
成された張出し電極７８ｂと出力用電極７２との距離を
小さくすることで、これらの間に形成される静電容量Ｃ
３１及びＣ３２の容量値を大きくすることができ、信号
波形に現れるリップルを小さくすることができる。

【００７８】次に、第２の実施の形態に係るフィルタ１
０Ｂについて図１０を参照しながら説明する。なお、図
１と対応するものについては同符号を付してその重複説
明を省略する。

【００７９】この第２の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｂは、図１０に示すように、第１の実施の形態に係るフ
ィルタ１０Ａとほぼ同じ構成を有するが、第８の誘電体
層Ｓ８の一主面に形成される入力側短絡電極４０ａ及び
出力側短絡電極４０ｂがそれぞれ平面ほぼＬ字状とさ
れ、それぞれのアース電極２０との接続点が第８の誘電
体層Ｓ８の１つの長辺に対応した位置とされている点で
異なる。

【００８０】この場合、共振器長（周波数）の調整を行
う際に、積層体１２の１つの側面、つまり入力側短絡電
極４０ａと出力側短絡電極４０ｂが引き出された側面の
みを管理すればよいため、調整作業が簡単になるという
効果がある。

【００８１】この第２の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｂにおいても、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
の変形例、即ち、第１〜第３の変形例に係るフィルタ１
０Ａａ〜１０Ａｃと同様の構成を採用することができ
る。

【００８２】次に、第３の実施の形態に係るフィルタ１
０Ｃについて図１１を参照しながら説明する。なお、図
１０と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【００８３】この第３の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｃは、図１１に示すように、第２の実施の形態に係るフ
ィルタ１０Ｂ（図１０参照）とほぼ同じように、入力側
短絡電極４０ａ及び出力側短絡電極４０ｂを積層体１２
の１つの側面（第８の誘電体層Ｓ８の一方の長辺）に引
き出すようにしているが、入力側短絡電極４０ａ及び出
力側短絡電極４０ｂがほぼ平行四辺形状に形成され、か
つ、第８の誘電体層Ｓ８の一方の長辺に向かってこれら
短絡電極４０ａ及び４０ｂ間の間隔が変化するように形
成されている点で異なる。この例では、各短絡電極４０
ａ及び４０ｂ間の間隔が第８の誘電体層Ｓ８の一方の長
辺に向かって徐々に離間するように形成した場合を示し
ている。

【００８４】この第３の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｃにおいては、各短絡電極４０ａ及び４０ｂ間の間隔を
容易に変更できるため、同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ
間の誘導結合を容易に調整でき、通過帯域幅を一定にし
ても減衰極を任意の位置に容易に調整することができ
る。

【００８５】この第３の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｃにおいても、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
の変形例、即ち、第１〜第３の変形例に係るフィルタ１
０Ａａ〜１０Ａｃと同様の構成を採用することができ
る。

【００８６】次に、第４の実施の形態に係るフィルタ１
０Ｄについて図１２を参照しながら説明する。なお、図
１と対応するものについては同符号を付してその重複説
明を省略する。

【００８７】この第４の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｄは、図１２に示すように、第１の実施の形態に係るフ
ィルタ１０Ａ（図１参照）と同様の構成を有するが、複
数枚の板状の誘電体層が積層、焼成されて構成された積
層体１２内に、３本の同軸型共振器１４ａ〜１４ｃが形
成された構成を有する点で異なる。

【００８８】具体的には、第１〜第７の誘電体層Ｓ１〜
Ｓ７について、それぞれ３つのビア導体が埋め込まれた
かたちとなっており、第１〜第８の誘電体層Ｓ１〜Ｓ８
を積層して積層体１２とすることにより、該積層体１２
内には、３つのビア導体の積層による３本の同軸型共振
器１４ａ〜１４ｃが内装され、かつ、これら同軸型共振
器１４ａ〜１４ｃの開放側端が積層体の一主面に露出し
たかたちとなる。

【００８９】また、この第４の実施の形態に係るフィル
タ１０Ｄにおいては、第３の誘電体層Ｓ３の一主面に、
２枚の結合調整電極２２ａ及び２２ｂが２つのビア導体
２４ａ〜２４ｃ（同軸型共振器１４ａ〜１４ｃ）の配列
方向に沿って形成されている。

【００９０】一方の結合調整電極２２ａは、入力側のビ
ア導体２４ａと中央のビア導体２４ｃに対応した位置で
あって、かつ、第３の誘電体層Ｓ３の一方の長辺寄りに
形成され、他方の結合調整電極２２ｂは、出力側のビア
導体２４ｂと中央のビア導体２４ｃに対応した位置であ
って、かつ、第３の誘電体層Ｓ３の他方の長辺寄りに形
成されている。

【００９１】前記第３の誘電体層Ｓ３の下層に位置する
第４の誘電体層Ｓ４の一主面には、３つのビア導体２６
ａ〜２６ｃにそれぞれ接続され、かつ、これら３つのビ
ア導体２６ａ〜２６ｃから第４の誘電体層Ｓ４の長辺に
向かって張り出す張出し電極２８ａ〜２８ｃが形成され
ている。

【００９２】前記第４の誘電体層Ｓ４の下層に位置する
第５の誘電体層Ｓ５の一主面には、２枚の結合調整電極
３０ａ及び３０ｂが２つのビア導体３２ａ〜３２ｃ（同
軸型共振器１４ａ〜１４ｃ）の配列方向に沿って形成さ
れている。

【００９３】一方の結合調整電極３０ａは、入力側のビ
ア導体３２ａと中央のビア導体３２ｃに対応した位置で
あって、かつ、第５の誘電体層Ｓ５の一方の長辺寄りに
形成され、他方の結合調整電極３０ｂは、出力側のビア
導体３２ｂと中央のビア導体３２ｃに対応した位置であ
って、かつ、第５の誘電体層Ｓ５の他方の長辺寄りに形
成されている。

【００９４】上述した結合調整電極２２ａ、２２ｂ、３
０ａ及び３０ｂは、アース電極２０、入力端子１６及び
出力端子１８に対して電位的にフローティング状態とさ
れている。

【００９５】そして、この第４の実施の形態に係るフィ
ルタ１０Ｄにおいては、最下層に位置する第８の誘電体
層Ｓ８の一主面に、入力側の同軸型共振器１４ａにおけ
る短絡側端と接続され、かつ、積層体１２の１つの側面
（一方の短辺側の側面）に形成されたアース電極２０と
接続される入力側短絡電極４０ａが形成され、出力側の
同軸型共振器１４ｂにおける短絡側端と接続され、か
つ、積層体１２の１つの側面（他方の短辺側の側面）に
形成されたアース電極２０と接続される出力側短絡電極
４０ｂが形成され、更に、中央の同軸型共振器１４ｃに
おける短絡側端と接続され、かつ、積層体１２の１つの
側面（一方の長辺側の側面）に形成されたアース電極２
０と接続される中央短絡電極４０ｃが形成されている。

【００９６】この第４の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｄにおいても、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
と同様に、３つの同軸型共振器１４ａ〜１４ｃの各短絡
側端が短絡電極４０ａ〜４０ｃを介して積層体１２の例
えば側面に形成されたアース電極２０に接続されること
になり、同軸型共振器１４ａ〜１４ｃ間の誘導結合を抑
制することが可能となる。

【００９７】これにより、通過帯域幅を一定にしても、
減衰極の位置を調整することが可能となり、必要な減衰
量を確保することができ、しかも、例えば積層型誘電体
フィルタ１０Ｄを個別に分割する際に積層体１２の側面
を削って短絡電極４０ａ〜４０ｃの長さを調整すること
によって、共振器長（周波数）の調整も可能となる。

【００９８】また、入力側短絡電極４０ａとアース電極
２０との接続点、出力側短絡電極４０ｂとアース電極２
０との接続点及び中央短絡電極４０ｃとアース電極２０
との接続点とが互いに離間した位置となり、同軸型共振
器１４ａ〜１４ｃ間の誘導結合の抑制を効果的に行うこ
とができる。

【００９９】また、結合調整電極２２ａ、２２ｂ、３０
ａ及び３０ｂを設けるようにしたので、同軸型共振器１
４ａ〜１４ｃ間の誘導結合度を調整することができ、所
望の帯域幅を有するフィルタ１０Ｄを得ることができ
る。

【０１００】この第４の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｄにおいても、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
の変形例、即ち、第１〜第３の変形例に係るフィルタ１
０Ａａ〜１０Ａｃと同様の構成を採用することができ
る。

【０１０１】次に、第５の実施の形態に係るフィルタ１
０Ｅについて図１３を参照しながら説明する。なお、図
１２と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。

【０１０２】この第５の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｅは、図１３に示すように、第４の実施の形態に係るフ
ィルタ１０Ｄ（図１２参照）とほぼ同じ構成を有する
が、第８の誘電体層Ｓ８の一主面に形成される入力側短
絡電極４０ａ及び出力側短絡電極４０ｂがそれぞれ平面
ほぼＬ字状とされ、そのアース電極２０との接続点が、
中央短絡電極４０ｃと同様に第８の誘電体層Ｓ８の１つ
の長辺に対応した位置とされている点で異なる。

【０１０３】この場合、共振器長（周波数）の調整を行
う際に、積層体１２の１つの側面、つまり入力側短絡電
極４０ａ、出力側短絡電極４０ｂ及び中央短絡電極４０
ｃが引き出された側面のみを管理すればよいため、調整
作業が簡単になるという効果がある。

【０１０４】この第５の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｅにおいても、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
の変形例、即ち、第１〜第３の変形例に係るフィルタ１
０Ａａ〜１０Ａｃと同様の構成を採用することができ
る。

【０１０５】次に、第６の実施の形態に係るフィルタ１
０Ｆについて図１４を参照しながら説明する。なお、図
１３と対応するものについては同符号を付してその重複
説明を省略する。この第６の実施の形態に係るフィルタ
１０Ｆは、図１４に示すように、第５の実施の形態に係
るフィルタ１０Ｅ（図１３参照）とほぼ同じように、入
力側短絡電極４０ａ及び出力側短絡電極４０ｂを積層体
１２の１つの側面（第８の誘電体層Ｓ８の一方の長辺）
に引き出すようにしているが、入力側短絡電極４０ａ及
び出力側短絡電極４０ｂがほぼ平行四辺形状に形成さ
れ、かつ、第８の誘電体層Ｓ８の一方の長辺に向かって
これら短絡電極４０ａ〜４０ｃ間の間隔が変化するよう
に形成されている点で異なる。この例では、各短絡電極
４０ａ〜４０ｃ間の間隔が第８の誘電体層Ｓ８の一方の
長辺に向かって徐々に離間するように形成した場合を示
している。

【０１０６】この第６の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｆにおいては、各短絡電極４０ａ〜４０ｃ間の間隔を容
易に変更できるため、同軸型共振器１４ａ〜１４ｃ間の
誘導結合を容易に調整でき、通過帯域幅を一定にしても
減衰極を任意の位置に容易に調整することができる。

【０１０７】この第６の実施の形態に係るフィルタ１０
Ｆにおいても、第１の実施の形態に係るフィルタ１０Ａ
の変形例、即ち、第１〜第３の変形例に係るフィルタ１
０Ａａ〜１０Ａｃと同様の構成を採用することができ
る。

【０１０８】上述した第１〜第６の実施の形態に係るフ
ィルタ１０Ａ〜１０Ｆにおいては、積層体１２内に２本
の同軸型共振器１４ａ及び１４ｂ並びに３本の同軸型共
振器１４ａ〜１４ｃを内装させた場合を示したが、その
他、４本以上の同軸型共振器を内装させたフィルタにも
適用させることができる。

【０１０９】なお、この発明に係る積層型誘電体フィル
タは、上述の実施の形態に限らず、この発明の要旨を逸
脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろん
である。

【０１１０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る積層
型誘電体フィルタによれば、同軸型共振器間の誘導結合
を抑制することができ、通過帯域幅を一定にしても減衰
極の位置を調整することができ、しかも、共振器長（周
波数）の調整も行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係るフィルタの構成を示す
分解斜視図である。

【図２】第１の実施の形態に係るフィルタの構成を示す
縦断面図である。

【図３】第１の実施の形態に係るフィルタを示す等価回
路図である。

【図４】第１の変形例に係るフィルタの構成を示す分解
斜視図である。

【図５】第１の変形例に係るフィルタの構成を示す縦断
面図である。

【図６】第２の変形例に係るフィルタの構成を示す分解
斜視図である。

【図７】第２の変形例に係るフィルタの構成を示す縦断
面図である。

【図８】第３の変形例に係るフィルタの構成を示す分解
斜視図である。

【図９】第３の変形例に係るフィルタの構成を示す縦断
面図である。

【図１０】第２の実施の形態に係るフィルタの構成を示
す分解斜視図である。

【図１１】第３の実施の形態に係るフィルタの構成を示
す分解斜視図である。

【図１２】第４の実施の形態に係るフィルタの構成を示
す分解斜視図である。

【図１３】第５の実施の形態に係るフィルタの構成を示
す分解斜視図である。

【図１４】第６の実施の形態に係るフィルタの構成を示
す分解斜視図である。

【符号の説明】

１０Ａ、１０Ａａ〜１０Ａｃ、１０Ｂ〜１０Ｆ…フィル
タ１２…積層体１４ａ…入力側の
同軸型共振器１４ｂ…出力側の同軸型共振器１４ｃ…中央の同
軸型共振器１６…入力端子１８…出力端子２０…アース電極２２、２２ａ、２
２ｂ…結合調整電極２８ａ、２８ｂ…張出し電極３０、３０ａ、３
０ｂ…結合調整電極３６ａ…入力側引出し電極３６ｂ…出力側引
出し電極４０ａ…入力側短絡電極４０ｂ…出力側短
絡電極４０ｃ…中央短絡電極５４ａ、５４ｂ…
張出し電極５６…内層アース電極７０…入力用電極７２…出力用電極７８ａ、７８ｂ…
張出し電極Ｓ１〜Ｓ１１…第１〜第１１の誘電体層

フロントページの続き (72)発明者水野和幸愛知県名古屋市瑞穂区須田町２番56号日本碍子株式会社内Ｆターム(参考） 5J006 HA04 HA15 HA17 HA18 HA25 HA35 JA01 JA17 LA11 LA28 MA03 MA07 NA03 NA04 NB07 NB08 NC03 NE13 NE14 NF02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のビア導体が形成された誘電体層が多
数積層されて、内部に前記ビア導体の積層による複数の
同軸型共振器が内装され、かつ、外周面に入力端子、出
力端子及びアース電極が形成された積層体を有し、前記積層体内における前記複数の同軸型共振器の各短絡
側端に、前記アース電極と接続される短絡電極がそれぞ
れ形成されていることを特徴とする積層型誘電体フィル
タ。
【請求項２】請求項１記載の積層型誘電体フィルタにお
いて、前記複数の短絡電極は、前記積層体の少なくとも２つの
側面に引き出されていることを特徴とする積層型誘電体
フィルタ。
【請求項３】請求項１記載の積層型誘電体フィルタにお
いて、前記複数の短絡電極は、前記積層体の１つの側面に引き
出されていることを特徴とする積層型誘電体フィルタ。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層
型誘電体フィルタにおいて、前記複数の短絡電極は、前記同軸型共振器の短絡側端か
ら前記アース電極に向かって互いの間隔が変化するよう
に形成されていることを特徴とする積層型誘電体フィル
タ。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層
型誘電体フィルタにおいて、前記積層体の表面のうち、少なくとも１つの面に前記ア
ース電極が形成されていないことを特徴とする積層型誘
電体フィルタ。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層
型誘電体フィルタにおいて、前記積層体内の誘電体層上に前記複数の同軸型共振器と
接続される張出し電極がそれぞれ形成され、前記積層体内に、前記張出し電極に対して容量結合され
た結合調整電極を有することを特徴とする積層型誘電体
フィルタ。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層
型誘電体フィルタにおいて、前記積層体内の誘電体層上において、入力側の同軸型共
振器と接続され、かつ、前記入力端子と接続される入力
側引出し電極と、前記積層体内の誘電体層上において、出力側の同軸型共
振器と接続され、かつ、前記出力端子と接続される出力
側引出し電極とを有することを特徴とする積層型誘電体
フィルタ。
【請求項８】請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層
型誘電体フィルタにおいて、前記積層体内の誘電体層上において、入力側の同軸型共
振器に形成された入力側張出し電極と、前記積層体内の誘電体層上において、出力側の同軸型共
振器に形成された出力側張出し電極と、前記入力端子に接続され、かつ、前記入力側張出し電極
に対して容量結合された入力用電極と、前記出力端子に接続され、かつ、前記出力側張出し電極
に対して容量結合された出力用電極とを有することを特
徴とする積層型誘電体フィルタ。
【請求項９】請求項１〜８のいずれか１項に記載の積層
型誘電体フィルタにおいて、前記アース電極に接続され、かつ、前記積層体内の誘電
体層上において前記複数の同軸型共振器の各開放側端と
容量結合された内層アース電極を有することを特徴とす
る積層型誘電体フィルタ。