JP2000244202A

JP2000244202A - 積層型共用器及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000244202A
Application number: JP11045375A
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: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタを構成する共振器のほか、分波回路を
構成する集中定数素子の小型化を図り、併せてフィルタ
間のシールド性をも改善させる。【解決手段】中心周波数の異なる受信側フィルタ１４及
び送信側フィルタ１６と、それぞれのフィルタ１４及び
１６が共用する入出力端子１８から見た他方のフィルタ
の中心周波数におけるインピーダンスが無限大になるよ
うにした分波回路２０とを誘電体基板１２中に一体的に
形成し、受信側フィルタ１４と送信側フィルタ１６との
間に空隙１１０による空気層１１２を形成して構成す
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、積層型共用器及び
その製造方法に関し、特に、１つのアンテナを送信側と
受信側とで共用し、送信信号と受信信号とを分離する機
能を有する積層型共用器及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、共用器は、１つのアンテナを送
信と受信とで共用し、送信信号と受信信号を分離する機
能を有する。この特性を満足させるためには、送信側フ
ィルタと受信側フィルタが共用する入出力端子であるア
ンテナから見た他方のフィルタの中心周波数におけるイ
ンピーダンスが無限大となるようにして、互いのフィル
タの通過特性を妨げないようにする必要がある。

【０００３】そこで、従来から分波回路を２つのフィル
タの接続部分に挿入することが行われている。この分波
回路の構成としては、所定の電気長をもった伝送線路を
挿入する方法があるが、容量やコイル等の集中定数素子
を使用するのが一般的である。

【０００４】現在では、集中定数素子とフィルタを誘電
体基板内に一体的に形成することによって積層型共用器
の小型化を図るようにしている（例えば、特開平６−１
１２７３５号公報、特開平７−３１２５０３号公報参
照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−１１２７３５号公報に開示された積層型共用器にお
いては、２種類のフィルタを左右に並べて配置している
構造のため、フィルタ間が結合してしまうおそれがあ
り、シールド性が悪化するという問題が生じる。また、
共用器を小型化するために、高誘電率の誘電体基板を用
いると、一層フィルタ間の結合が強くなるという問題が
ある。

【０００６】特開平７−３１２５０３号公報に開示され
た積層型共用器においては、フィルタ間にシールド電極
を形成しているため、フィルタ間のシールド性は十分で
あるが、２種類のフィルタを上下に配置しているため共
用器の厚みが厚くなってしまうという問題が生じる。ま
た、共用器の厚みを薄くすると、フィルタを形成する共
振器のＱが低下し、特性を劣化させるという新たな問題
が生じ、小型化が困難である。

【０００７】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、フィルタを構成する共振器のほか、分波
回路を構成する集中定数素子の小型化を図ることがで
き、併せてフィルタ間のシールド性をも改善することが
できる積層型共用器を提供することを目的とする。

【０００８】また、本発明の他の目的は、フィルタを構
成する共振器のほか、分波回路を構成する集中定数素子
の小型化を図ることができ、併せてフィルタ間のシール
ド性をも改善することができる積層型共用器を簡単に作
製することができる積層型共用器の製造方法を提供する
ことにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、中心周波数の
異なる２種類のフィルタと、それぞれのフィルタが共用
する入出力端子から見た他方のフィルタの中心周波数に
おけるインピーダンスが無限大になるようにした分波回
路とを誘電体基板中に一体的に形成し、前記２種類のフ
ィルタ間に空気層を形成して構成する。

【００１０】即ち、誘電体基板に２種類のフィルタと分
波回路とが一体に形成されるため、積層型共用器自体の
サイズを小型化することが可能となる。また、２種類の
フィルタ間に空気層が設けられているため、フィルタ間
のシールド性を向上させることができる。

【００１１】このように、本発明に係る積層型共用器に
おいては、フィルタを構成する共振器のほか、分波回路
を構成する集中定数素子の小型化を図ることができ、併
せてフィルタ間のシールド性をも改善することができ
る。

【００１２】前記空気層は、前記誘電体基板に対する切
込み加工によって形成するようにしてもよいし、前記誘
電体基板が複数の誘電体層を積層、焼成して構成される
場合に、各誘電体層に設けられた孔によって形づくるよ
うにしてもよい。

【００１３】前者の構成においては、空気層の幅を任意
に設定することができるため、確保したいフィルタ間の
シールド性に合わせて空気層の幅を決めることができ
る。後者の構成においては、フィルタ間に、加工歪みを
与えることなく寸法精度の高い空気層を形成することが
できる。誘電体層に形成される孔は、誘電体層の打抜き
加工の際に同時に形成することができるため、工数を増
加させることなく、シールド性を改善させることができ
る。

【００１４】そして、前記構成において、前記フィルタ
を有する部分を、前記誘電体基板の上部又は下部のいず
れか一方に形成し、前記分波回路を有する部分を、前記
誘電体基板の上部又は下部のうち、前記フィルタ部が形
成されていない部分に形成するようにしてもよい。この
構成を採用することによって、フィルタ間に空気層を容
易に形成することができる。

【００１５】なお、前記中心周波数の異なる２種類のフ
ィルタとしては、送信側フィルタと受信側フィルタとを
使用することができる。

【００１６】また、前記分波回路としては、前記入出力
端子と各フィルタ間に、コイル素子が直列に挿入され、
かつ、該コイル素子に並列に容量が付加された構造を採
用することができる。

【００１７】コイル素子に並列に容量を配置することに
よって、分波回路を構成するために必要なインダクタン
スを減少することができる。また、コイル素子と容量で
ＬＣ並列共振回路を構成することができ、減衰極の形成
並びにその位置の調整を行うことができる。これによ
り、例えば受信周波数帯での送信フィルタの減衰特性を
改善することができる。

【００１８】次に、本発明は、中心周波数の異なる２種
類のフィルタと、それぞれのフィルタが共用する入出力
端子から見た他方のフィルタの中心周波数におけるイン
ピーダンスが無限大になるようにした分波回路とが誘電
体基板中に一体的に形成された積層型共用器の製造方法
において、一主面に電極膜が形成された複数の誘電体層
を積層、焼成して前記誘電体基板を作製する工程と、前
記誘電体基板のうち、前記２種類のフィルタ間に空気層
を形成する工程とを有することを特徴とする。

【００１９】この場合、研磨刃の切込み加工によって前
記誘電体基板に空隙を形成することにより、前記２種類
のフィルタ間に空気層を形成するようにしてもよい。

【００２０】この方法によれば、空隙（空気層）の幅を
任意に設定することができるため、確保したいフィルタ
間のシールド性に合わせて空気層の幅を決めることがで
きる。

【００２１】また、本発明は、中心周波数の異なる２種
類のフィルタと、それぞれのフィルタが共用する入出力
端子から見た他方のフィルタの中心周波数におけるイン
ピーダンスが無限大になるようにした分波回路とが誘電
体基板中に一体的に形成された積層型共用器の製造方法
において、一主面に電極膜が形成された複数の誘電体層
を積層、焼成して前記誘電体基板を作製すると同時に、
前記２種類のフィルタ間に空気層を形成することを特徴
とする。

【００２２】この場合、前記誘電体基板を構成する複数
の誘電体層に予め孔を形成し、これら複数の誘電体層を
積層、焼成することにより、前記誘電体基板を作製する
と同時に、前記２種類のフィルタ間に空気層を形成する
ようにしてもよい。

【００２３】この方法によれば、フィルタ間に加工歪み
を与えることなく、寸法精度の高い空気層を形成するこ
とができる。また、誘電体層に形成される孔は、誘電体
層の打抜き加工の際に同時に形成することができるた
め、工数を増加させることなく、シールド性を改善させ
ることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型共用器
のいくつかの実施の形態例を図１〜図１１を参照しなが
ら説明する。

【００２５】第１の実施の形態に係る共用器１０Ａは、
図１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誘電体基板１２内に、中心周波数の
異なる受信側フィルタ１４及び送信側フィルタ１６と、
これら受信側フィルタ１４及び送信側フィルタ１６が共
用する入出力端子１８から見た他方のフィルタの中心周
波数におけるインピーダンスが無限大になるようにした
分波回路２０とを有して構成され、特に、この第１の実
施の形態に係る共用器１０Ａは、前記誘電体基板１２の
上部に受信側フィルタ１４と送信側フィルタ１６が配置
され、誘電体基板１２の下部に分波回路２０が配置され
ている。

【００２６】前記受信側フィルタ１４と送信側フィルタ
１６は、前記誘電体基板１２の上部において、横方向に
並べられ、この第１の実施の形態では、受信側フィルタ
１４が左側に配置され、送信側フィルタ１６が右側に配
置された例を示している。

【００２７】そして、この第１の実施の形態に係る共用
器１０Ａにおいては、図１及び図２に示すように、受信
側フィルタ１４と送信側フィルタ１６との間に研磨刃
（例えばダイヤモンドカッター）の切込み加工による空
隙１１０が形成され、各フィルタ１４及び１６間に空気
層１１２が介在された構成となっている。

【００２８】具体的に、この第１の実施の形態に係る共
用器１０Ａの構成について図３を参照しながら説明す
る。図３は、前記空隙１１０を形成する前の積層型共用
器１０Ａの構成を示す分解斜視図である。

【００２９】誘電体基板１２は、図３に示すように、上
から順に、第１の誘電体層Ｓ１〜第１０の誘電体層Ｓ１
０が積み重ねられて構成されている。これら第１〜第１
０の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１０は１枚あるいは複数枚の層に
て構成される。

【００３０】また、図１に示すように、誘電体基板１２
の外周面のうち、例えばその左側面に受信側出力端子２
２が形成され、右側面に送信側入力端子２４が形成さ
れ、正面に共用の入出力端子１８が形成され、これら各
種端子を除く全面にアース電極２６が形成されている。
もちろん、これら各種端子とアース電極２６との間に
は、絶縁をとるための領域が確保されている。

【００３１】そして、この第１の実施の形態に係る共用
器１０Ａにおいては、図３に示すように、第４の誘電体
層Ｓ４の一主面に受信側の３本の共振素子（第１〜第３
の共振素子３０ａ〜３０ｃ）と、送信側の３本の共振素
子（第１〜第３の共振素子３２ａ〜３２ｃ）がそれぞれ
平行に形成されている。これら共振素子３０ａ〜３０ｃ
並びに３２ａ〜３２ｃは、各一方の端部が開放とされ、
各他方の端部がアース電極２６に短絡されている。

【００３２】前記第４の誘電体層Ｓ４の上層に位置する
第３の誘電体層Ｓ３の一主面には、受信側の出力用電極
３４と送信側の入力用電極３６とが形成されている。受
信側の出力用電極３４は、一端が受信側出力端子２２
（図１参照）に接続され、かつ、前記受信側の第１の共
振素子３０ａと容量結合されるように形成されている。
送信側の入力用電極３６は、一端が送信側入力端子２４
（図１参照）に接続され、かつ、前記送信側の第３の共
振素子３２ｃと容量結合されるように形成されている。

【００３３】また、前記第３の誘電体層Ｓ３の一主面に
は、アース電極２６、受信側出力端子２２、送信側入力
端子２４等に対して電位的にフローティング状態とされ
た２つの結合調整電極（受信側の第１の結合調整電極３
８と、送信側の第１の結合調整電極４０）が形成されて
いる。

【００３４】受信側の第１の結合調整電極３８は、受信
側の第２の共振素子３０ｂに対向する第１の電極本体３
８ａと受信側の第３の共振素子３０ｃに対向する第２の
電極本体３８ｂとが、その間に形成されたリード電極３
８ｃによって電気的に接続された形状を有する。

【００３５】送信側の第１の結合調整電極４０は、送信
側の第１の共振素子３２ａに対向する第１の電極本体４
０ａと送信側の第２の共振素子３２ｂに対向する第２の
電極本体４０ｂとが、その間に形成されたリード電極４
０ｃによって電気的に接続された形状を有する。

【００３６】また、前記第３の誘電体層Ｓ３の一主面に
は、受信側の３本の共振素子３０ａ〜３０ｃの各開放端
に対向してそれぞれ３つの内層アース電極４２ａ〜４２
ｃが形成され、送信側の３本の共振素子３２ａ〜３２ｃ
の各開放端に対向してそれぞれ３つの内層アース電極４
４ａ〜４４ｃが形成されている。

【００３７】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、受信側の入力用電極
４６と送信側の出力用電極４８とが形成されている。受
信側の入力用電極４６は、一端がスルーホール５０を通
じて下層（第９の誘電体層Ｓ９）に形成された分波回路
２０における受信側のリード電極５２に接続され、か
つ、前記受信側の第３の共振素子３０ｃと容量結合され
るように形成されている。送信側の出力用電極４８は、
一端がスルーホール５４を通じて下層（第９の誘電体層
Ｓ９）に形成された分波回路２０における送信側のリー
ド電極５６に接続され、かつ、前記送信側の第１の共振
素子３２ａと容量結合されるように形成されている。

【００３８】また、前記第５の誘電体層Ｓ５の一主面に
は、アース電極２６、受信側出力端子２２、送信側入力
端子２４等に対して電位的にフローティング状態とされ
た２つの結合調整電極（受信側の第２の結合調整電極５
８と、送信側の第２の結合調整電極６０）が形成されて
いる。

【００３９】受信側の第２の結合調整電極５８は、受信
側の第１の共振素子３０ａに対向する第１の電極本体５
８ａと受信側の第２の共振素子３０ｂに対向する第２の
電極本体５８ｂとが、その間に形成されたリード電極５
８ｃによって電気的に接続された形状を有する。

【００４０】送信側の第２の結合調整電極６０は、送信
側の第２の共振素子３２ｂに対向する第１の電極本体６
０ａと送信側の第３の共振素子３２ｃに対向する第２の
電極本体６０ｂとが、その間に形成されたリード電極６
０ｃによって電気的に接続された形状を有する。

【００４１】また、前記第５の誘電体層Ｓ５の一主面に
は、受信側の３本の共振素子３０ａ〜３０ｃの各開放端
に対向してそれぞれ３つの内層アース電極６２ａ〜６２
ｃが形成され、送信側の３本の共振素子３２ａ〜３２ｃ
の各開放端に対向してそれぞれ３つの内層アース電極６
４ａ〜６４ｃが形成されている。

【００４２】次に、分波回路２０についてみると、ま
ず、第７の誘電体層Ｓ７の一主面には、受信側出力端子
２２、送信側入力端子２４、共用の入出力端子１８並び
にスルーホール５０及び５４を除く全面にアース電極６
６が形成されている。もちろん、受信側出力端子２２、
送信側入力端子２４、共用の入出力端子１８並びにスル
ーホール５０及び５４とアース電極６６との間には、絶
縁をとるための領域が確保されている。このアース電極
６６は、各フィルタ１４及び１６を構成している電極と
分波回路２０を構成している電極間の不要な結合を抑制
する効果がある。

【００４３】第９の誘電体層Ｓ９の一主面には、一端に
共用の入出力端子１８が接続され、第７の誘電体層Ｓ７
の一主面に形成されたアース電極６６及び第１０の誘電
体層Ｓ１０の他主面に形成されたアース電極２６と容量
を形成するための第１の電極７０が形成されている。

【００４４】この第１の電極７０の左側には、ストリッ
プラインの蛇行引回しによる第１のコイル７２が形成、
接続され、この第１のコイル７２の他端とスルーホール
５０に延びるリード電極５２との間には、第７の誘電体
層Ｓ７の一主面に形成されたアース電極６６及び第１０
の誘電体層Ｓ１０の他主面に形成されたアース電極２６
と容量を形成するための第２の電極７４が形成、接続さ
れている。

【００４５】また、前記第１の電極７０の右側には、ス
トリップラインの蛇行引回しによる第２のコイル７６が
形成、接続され、この第２のコイル７６の他端とスルー
ホール５４に延びるリード電極５６との間には、第７の
誘電体層Ｓ７の一主面に形成されたアース電極６６及び
第１０の誘電体層Ｓ１０の他主面に形成されたアース電
極２６と容量を形成するための第３の電極７８が形成、
接続されている。

【００４６】更に、前記第１の電極７０における前記共
用の入出力端子１８と反対側の端部には両側に展開する
第４及び第５の電極８０及び８２が形成されている。

【００４７】そして、第８の誘電体層Ｓ８の一主面に
は、一端が受信側のスルーホール５０に接続され、か
つ、下層の第４の電極８０と対向する第６の電極８４
と、一端が送信側のスルーホール５４に接続され、か
つ、下層の第５の電極８２と対向する第７の電極８６と
が形成されている。

【００４８】第１の実施の形態に係る共用器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４の等価回路図を
参照しながら説明する。

【００４９】まず、受信側フィルタ１４においては、受
信側出力端子２２と接地間に第１〜第３の共振素子３０
ａ〜３０ｃによる３つの共振器１００ａ〜１００ｃがそ
れぞれ並列に接続され、更に、隣接する共振器１００ａ
〜１００ｃ同士は互いに誘導結合され、これにより、等
価回路上では、隣接する共振器１００ａ〜１００ｃ間に
それぞれインダクタンスＬ１及びＬ２が挿入されたかた
ちとなる。

【００５０】一方、送信側フィルタ１６においては、送
信側入力端子２４と接地間に第１〜第３の共振素子３２
ａ〜３２ｃによる３つの共振器１０２ａ〜１０２ｃがそ
れぞれ並列に接続され、更に、隣接する共振器１０２ａ
〜１０２ｃ同士は互いに誘導結合され、これにより、等
価回路上では、隣接する共振器１０２ａ〜１０２ｃ間に
それぞれインダクタンスＬ３及びＬ４が挿入されたかた
ちとなる。

【００５１】そして、受信側の第１の共振素子３０ａと
第２の共振素子３０ｂ間には、受信側の第２の結合調整
電極５８による合成容量Ｃ１が形成され、受信側の第２
の共振素子３０ｂと第３の共振素子３０ｃ間には、受信
側の第１の結合調整電極３８による合成容量Ｃ２が形成
される。即ち、各共振器１００ａ〜１００ｃ間には、イ
ンダクタンスＬ１と容量Ｃ１によるＬＣ並列共振回路
と、インダクタンスＬ２と容量Ｃ２によるＬＣ並列共振
回路が接続されたかたちとなる。

【００５２】送信側の第１の共振素子３２ａと第２の共
振素子３２ｂ間には、送信側の第１の結合調整電極４０
による合成容量Ｃ３が形成され、送信側の第２の共振素
子３２ｂと第３の共振素子３２ｃ間には、送信側の第２
の結合調整電極６０による合成容量Ｃ４が形成される。
即ち、各共振器１０２ａ〜１０２ｃ間には、インダクタ
ンスＬ３と容量Ｃ３によるＬＣ並列共振回路と、インダ
クタンスＬ４と容量Ｃ４によるＬＣ並列共振回路が接続
されたかたちとなる。

【００５３】また、受信側の第１〜第３の共振素子３０
ａ〜３０ｃの各開放端と対応する内層アース電極（４２
ａ、６２ａ）、（４２ｂ、６２ｂ）及び（４２ｃ、６２
ｃ）との間にはそれぞれ容量（合成容量）Ｃ５〜Ｃ７が
形成され、送信側の第１〜第３の共振素子３２ａ〜３２
ｃの各開放端と対応する内層アース電極（４４ａ、６４
ａ）、（４４ｂ、６４ｂ）及び（４４ｃ、６４ｃ）との
間にはそれぞれ容量（合成容量）Ｃ８〜Ｃ１０が形成さ
れる。

【００５４】また、受信側の第１の共振素子３０ａと受
信側出力端子２２との間には静電容量Ｃ１１が形成さ
れ、受信側の第３の共振素子３０ｃと分波回路２０の受
信側のリード電極５２との間には静電容量Ｃ１２が形成
され、送信側の第１の共振素子３２ａと分波回路２０の
送信側のリード電極５６との間には静電容量Ｃ１３が形
成され、送信側の第３の共振素子３２ｃと送信側入力端
子２４との間には静電容量Ｃ１４が形成される。

【００５５】分波回路２０においては、第１〜第３の電
極７０、７４及び７８とこれら第１〜第３の電極７０、
７４及び７８に対向するアース電極２６及び６６間にそ
れぞれ静電容量Ｃ１５〜Ｃ１７が形成され、第１の電極
７０と第２の電極７４間に第１のコイル７２によるイン
ダクタンスＬ５が形成され、第１の電極７０と第３の電
極７８間に第２のコイル７６によるインダクタンスＬ６
が形成される。

【００５６】更に、第４の電極８０と第６の電極８４間
には、前記インダクタンスＬ５と並列接続される静電容
量Ｃ１８が形成され、第５の電極８２と第７の電極８６
間には、前記インダクタンスＬ６と並列接続される静電
容量Ｃ１９が形成される。前記共用の入出力端子１８に
は、例えばアンテナ１０４が接続される。

【００５７】そして、この第１の実施の形態に係る共用
器１０Ａにおいては、図１及び図２に示すように、受信
側フィルタ１４と送信側フィルタ１６との間に空隙１１
０が形成され、各フィルタ１４及び１６間に空気層１１
２が介在された構成となっている。

【００５８】この空隙１１０は、その深さｔ１が、受信
側フィルタ１４及び送信側フィルタ１６を有する部分で
ある第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６の厚みに相当する
ように設定されている。また、空隙１１０の幅ｄは、受
信側の第３の共振素子３０ｃと送信側の第１の共振素子
３２ａ間の距離よりも小とされ、空隙１１０の長さｍ
は、誘電体基板１２の縦の長さ（共振素子３０ａ〜３０
ｂの延在方向に沿った長さ）と同じ寸法に設定されてい
る。

【００５９】このように、第１の実施の形態に係る共用
器１０Ａにおいては、受信側フィルタ１４、送信側フィ
ルタ１６及び分波回路２０を誘電体基板１２中に一体的
に形成したので、積層型共用器１０Ａ自体のサイズを小
型化することが可能となる。また、受信側フィルタ１４
と送信側フィルタ１６との間に空隙１１０による空気層
１１２を設けるようにしているため、各フィルタ１４及
び１６間のシールド性を向上させることができる。

【００６０】また、受信側フィルタ１４及び送信側フィ
ルタ１６においては、それぞれ第１及び第２の結合調整
電極３８、４０、５８及び６０を形成するようにしたの
で、これら第１及び第２の結合調整電極３８、４０、５
８及び６０による容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４によっ
て各フィルタ１４及び１６の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１４及び１６を得る
ことができる。

【００６１】前記容量Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３及びＣ４の調整
は、第１及び第２の結合調整電極３８、４０、５８及び
６０とそれぞれ対向する共振素子３０ａ〜３０ｃ及び３
２ａ〜３２ｃとの重なり面積、これらの間の距離及び／
又はこれらの間の誘電体の比誘電率εｒを変化させるこ
とによって容易に行うことができる。

【００６２】また、分波回路２０として、共用の入出力
端子１８と受信側フィルタ１４間に第１のコイル７２
（インダクタンスＬ５）が直列に挿入され、かつ、該第
１のコイル７２に並列に容量Ｃ１８が付加され、共用の
入出力端子１８と送信側フィルタ１６間に第２のコイル
７６（インダクタンスＬ６）が直列に挿入され、かつ、
該第２のコイル７６に並列に容量が付加された構造を採
用するようにしている。

【００６３】第１及び第２のコイル７２及び７６にそれ
ぞれ並列に容量Ｃ１８及びＣ１９を配置することによっ
て、分波回路２０を構成するために必要なインダクタン
スを減少することができる。また、第１及び第２のコイ
ル７２及び７６と各容量Ｃ１８及びＣ１９でそれぞれＬ
Ｃ並列共振回路を構成することができるため、減衰極の
形成並びに減衰極の位置の調整を行うことができる。こ
れにより、例えば受信周波数帯での送信側フィルタ１６
の減衰特性を改善することができる。

【００６４】次に、第１の実施の形態に係る共用器１０
Ａの製造方法について説明する。この第１の実施の形態
に係る共用器１０Ａにおいては、各種電極を誘電体基板
１２内に内装（内蔵）することから、これらの電極は、
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。

【００６５】使用する誘電体としては、信頼性が高く、
誘電率の選択の幅が広いもの、即ち、セラミック誘電体
が好ましい。この場合、各フィルタの小型化を有効に図
ることができる。

【００６６】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。

【００６７】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ことから、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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】一例として、ＭｇＯ（１８ｗｔ％）−Ａｌ
₂Ｏ₃（３７ｗｔ％）−ＳｉＯ₂（３７ｗｔ％）−Ｂ₂
Ｏ₃（５ｗｔ％）−ＴｉＯ₂（３ｗｔ％）なる組成のガ
ラス粉末７３ｗｔ％と、市販のＴｉＯ₂粉末１７ｗｔ％
と、Ｎｄ₂Ｔｉ₂Ｏ₇粉末１０ｗｔ％を十分に混合し、
混合粉末を得る。

【００７１】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。

【００７２】そして、第１の実施の形態に係る共用器１
０Ａの製造方法においては、図５のステップＳ１におい
て、前記混合粉末に、アクリル系有機バインダ、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、０．２ｍ
ｍ〜０．５ｍｍの厚みのグリーンテープを作製する。

【００７３】次に、ステップＳ２において、前記グリー
ンテープを所望の形状に打抜き加工する。

【００７４】次に、ステップＳ３において、銀ペースト
を導体ペーストとして、図２に示した導体パターンをそ
れぞれ印刷し、次いで、ステップＳ４において、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２の構造と
なるように重ね、積層した後、例えば９００℃で焼成し
て、誘電体基板１２を作製する。

【００７５】そして、ステップＳ５において、誘電体基
板１２の所定箇所、この例では、受信側フィルタ１４と
送信側フィルタ１６の間に研磨刃（例えばダイヤモンド
カッター）の切込み加工を施して、各フィルタ１４及び
１６間に空隙１１０を形成する。

【００７６】以上の製造方法を採用することにより、受
信側フィルタ１４、送信側フィルタ１６及び分波回路２
０が１つの誘電体基板１２に一体に形成され、かつ、受
信側フィルタ１４及び送信側フィルタ１６間に空隙１１
０による空気層１１２が形成された第１の実施の形態に
係る共用器１０Ａを容易に作製することができる。

【００７７】この製造方法によれば、空隙１１０の幅を
任意に設定することができるため、確保したいフィルタ
１４及び１６間のシールド性に合わせて空気層１１２の
幅を決めることができる。

【００７８】次に、第２の実施の形態に係る共用器１０
Ｂについて図６〜図８を参照しながら説明する。なお、
図１〜図３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共用器１０Ｂ
は、図６に示すように、第１の実施の形態に係る共用器
１０Ａ（図１参照）とほぼ同じ構成を有するが、誘電体
基板１２のうち、受信側フィルタ１４と送信側フィルタ
１６との間に穴１１４が形成されて、各フィルタ１４及
び１６間に空気層１１２が介在された構成となっている
点で異なる。

【００８０】この第２の実施の形態に係る共用器１０Ｂ
においても、上述の第１の実施の形態に係る共用器１０
Ａと同様に、受信側フィルタ１４、送信側フィルタ１６
及び分波回路２０を誘電体基板１２中に一体的に形成し
たので、積層型共用器１０Ｂ自体のサイズを小型化する
ことが可能となる。また、受信側フィルタ１４と送信側
フィルタ１６との間に穴１１４による空気層１１２を設
けるようにしているため、フィルタ１４及び１６間のシ
ールド性を向上させることができる。

【００８１】前記穴１１４の作り方としては、例えば図
７に示すように、受信側フィルタ１４と送信側フィルタ
１６が形成される第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６の各
層に対して、打抜きパンチによる打抜き加工によって打
抜き孔１１４ａ〜１１４ｆを設けることにより実現する
ことができる。

【００８２】第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６に対する
打抜き孔１１４ａ〜１１４ｆの形成位置は、図７に示す
ように、受信側フィルタ１４が形成される部分と送信側
フィルタ１６が形成される部分との間であることが好ま
しい。

【００８３】ここで、第２の実施の形態に係る共用器１
０Ｂの製造方法について図８を参照しながら説明する
と、まず、ステップＳ１０１において、第１の実施の形
態に係る共用器１０Ａの製造方法と同様に、上述した混
合粉末に、アクリル系有機バインダ、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〜０．５ｍ
ｍの厚みのグリーンテープを作製する。

【００８４】次に、ステップＳ１０２において、前記グ
リーンテープを所望の形状に打抜き加工する。このと
き、第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６となるグリーンテ
ープの打抜き加工においては、各打抜き孔１１４ａ〜１
１４ｆも同時に打ち抜く。

【００８５】次に、ステップＳ１０３において、銀ペー
ストを導体ペーストとして、図７に示した導体パターン
をそれぞれ印刷し、次いで、ステップＳ１０４におい
て、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
７の構造となるように重ね、積層した後、例えば９００
℃で焼成して、誘電体基板１２を作製する。

【００８６】この誘電体基板１２の作製時に、受信側フ
ィルタ１４と送信側フィルタ１６との間に複数の打抜き
孔１１４ａ〜１１４ｆの組み合わせによる穴１１４が形
成されることになる。

【００８７】以上の製造方法を採用することにより、受
信側フィルタ１４、送信側フィルタ１６及び分波回路２
０が１つの誘電体基板１２に一体に形成され、かつ、受
信側フィルタ１４及び送信側フィルタ１６間に穴１１４
による空気層１１２が形成された第２の実施の形態に係
る共用器１０Ｂを容易に作製することができる。

【００８８】この製造方法によれば、受信側フィルタ１
４と送信側フィルタ１６との間に、加工歪みを与えるこ
となく寸法精度の高い空気層１１２を形成することがで
きる。また、第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ６に形成さ
れる各打抜き孔１１４ａ〜１１４ｆは、第１〜第６の誘
電体層Ｓ１〜Ｓ６に対する打抜き加工の際に同時に形成
することができるため、工数を増加させることなく、共
用器１０Ｂのシールド性を改善させることができる。

【００８９】次に、第２の実施の形態に係る共用器１０
Ｂの変形例について図９〜図１１を参照しながら説明す
る。

【００９０】この変形例に係る共用器１０Ｂａは、図９
及び図１０に示すように、第２の実施の形態に係る共用
器１０Ｂとほぼ同じ構成を有するが、空気層１１２が誘
電体基板１２に形成された穴１１４によってではなく、
誘電体基板１２内に設けられた中空部１１６によって形
成されている点で異なる。

【００９１】前記中空部１１６の作り方としては、例え
ば図１０に示すように、受信側フィルタ１４と送信側フ
ィルタ１６が形成される第１〜第６の誘電体層Ｓ１〜Ｓ
６のうち、例えば第２〜第６の誘電体層Ｓ２〜Ｓ６の各
層に対して、打抜きパンチによる打抜き加工によって打
抜き孔１１６ａ〜１１６ｅを設けることにより実現する
ことができる。

【００９２】この変形例に係る共用器１０Ｂａにおいて
も、上述の第２の実施の形態に係る共用器１０Ｂと同様
に、受信側フィルタ１４、送信側フィルタ１６及び分波
回路２０を誘電体基板１２中に一体的に形成したので、
積層型共用器１０Ｂａ自体のサイズを小型化することが
可能となる。また、受信側フィルタ１４と送信側フィル
タ１６との間に中空部１１６による空気層１１２を設け
るようにしているため、フィルタ１４及び１６間のシー
ルド性を向上させることができる。

【００９３】ここで、１つの実験例を示す。この実験例
は、変形例に係る共用器１０Ｂａにおいて、中空部１１
６の厚みｔ２（図９参照）を変化させた場合に共振器間
のインピーダンスがどのように変化するかを見たもので
ある。

【００９４】実験結果を図１１に示す。この図１１にお
いて、横軸は誘電体基板１２の厚みｔ３（図９参照）に
対する中空部１１６の厚みｔ２の比率を示し、縦軸は共
振器間のインピーダンスを示す。共振器のインピーダン
スが大きくなると、受信側フィルタ１４と送信側フィル
タ１６間の結合が弱くなる。

【００９５】この図１１からわかるように、前記比率が
０〜０．６の領域においては、中空部１１６の厚みｔ２
が大きくなるのに従って共振器間のインピーダンスがほ
ぼ比例的に増加しているが、比率が０．６を超えたあた
りからインピーダンスは飽和状態となる。従って、誘電
体基板１２の厚みｔ３に対する中空部１１６の厚みｔ２
の比率が０．６となるように中空部１１６を形成するこ
とが望ましい。

【００９６】なお、この発明に係る積層型共用器及びそ
の製造方法は、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。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る積層
型共用器によれば、フィルタを構成する共振器のほか、
分波回路を構成する集中定数素子の小型化を図ることが
でき、併せてフィルタ間のシールド性をも改善すること
ができる。

【００９８】また、本発明に係る積層型共用器の製造方
法によれば、フィルタを構成する共振器のほか、分波回
路を構成する集中定数素子の小型化を図ることができ、
併せてフィルタ間のシールド性をも改善することができ
る積層型共用器を簡単に作製することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態に係る共用器の構成を示す斜
視図である。

【図２】第１の実施の形態に係る共用器の構成を示す縦
断面図である。

【図３】第１の実施の形態に係る共用器の構成を示す分
解斜視図である。

【図４】第１の実施の形態に係る共用器の等価回路図で
ある。

【図５】第１の実施の形態に係る共用器の製造方法を示
す工程ブロック図である。

【図６】第２の実施の形態に係る共用器の構成を示す斜
視図である。

【図７】第２の実施の形態に係る共用器の構成を示す分
解斜視図である。

【図８】第２の実施の形態に係る共用器の製造方法を示
す工程ブロック図である。

【図９】第２の実施の形態の変形例に係る共用器の構成
を示す縦断面図である。

【図１０】第２の実施の形態の変形例に係る共用器の構
成を示す分解斜視図である。

【図１１】実験例（中空部の厚みに対する共振器間のイ
ンピーダンスの変化を見た実験例）の結果を示す特性図
である。

【符号の説明】

１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｂａ…共用器１２…誘電体基板１４…受信側フィルタ１６…送信側フィ
ルタ１８…入出力端子２０…分波回路２２…受信側出力端子２４…送信側入力
端子２６…アース電極３０ａ〜３０ｃ…受信側の第１〜第３の共振素子３２ａ〜３２ｃ…送信側の第１〜第３の共振素子６６…アース電極７２…第１のコイ
ル７６…第２のコイル１００ａ〜１００
ｃ…共振器１０２ａ〜１０２ｃ…共振器１１０…空隙１１２…空気層１１４…穴１１４ａ〜１１４ｆ…打抜き孔１１６…中空部１１６ａ〜１１６ｅ…打抜き孔

───────────────────────────────────────────────────── 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 HB05 HB21 HB22 JA01 KA02 KA11 LA03 LA09 LA21 NA04 NB07 NB08 NC03 PA03 PA06 5J024 AA01 BA18 CA04 CA10 DA04 DA21 DA25 EA05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心周波数の異なる２種類のフィルタと、
それぞれのフィルタが共用する入出力端子から見た他方
のフィルタの中心周波数におけるインピーダンスが無限
大になるようにした分波回路とが誘電体基板中に一体的
に形成され、前記２種類のフィルタ間に空気層が形成されていること
を特徴とする積層型共用器。
【請求項２】請求項１記載の積層型共用器において、前記空気層は、前記誘電体基板に対する切込み加工によ
って形成されていることを特徴とする積層型共用器。
【請求項３】請求項１記載の積層型共用器において、前記誘電体基板は、複数の誘電体層が積層、焼成されて
構成され、前記空気層は、各誘電体層に設けられた孔によって形づ
くられていることを特徴とする積層型共用器。
【請求項４】請求項１〜３のいずれか１項に記載の積層
型共用器において、前記フィルタを有する部分は、前記誘電体基板の上部又
は下部のいずれか一方に形成され、前記分波回路を有する部分は、前記誘電体基板の上部又
は下部のうち、前記フィルタ部が形成されていない部分
に形成されていることを特徴とする積層型共用器。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか１項に記載の積層
型共用器において、前記中心周波数の異なる２種類のフィルタは、送信側フ
ィルタと受信側フィルタであることを特徴とする積層型
共用器。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層
型共用器において、前記分波回路は、前記入出力端子と各フィルタ間に、コ
イル素子が直列に挿入され、かつ、該コイル素子に並列
に容量が付加された構造を有することを特徴とする積層
型共用器。
【請求項７】中心周波数の異なる２種類のフィルタと、
それぞれのフィルタが共用する入出力端子から見た他方
のフィルタの中心周波数におけるインピーダンスが無限
大になるようにした分波回路とが誘電体基板中に一体的
に形成された積層型共用器の製造方法において、一主面に電極膜が形成された複数の誘電体層を積層、焼
成して前記誘電体基板を作製する工程と、前記誘電体基板のうち、前記２種類のフィルタ間に空気
層を形成する工程とを有することを特徴とする積層型共
用器の製造方法。
【請求項８】請求項７記載の積層型共用器の製造方法に
おいて、研磨刃の切込み加工によって前記誘電体基板に空隙を形
成することにより、前記２種類のフィルタ間に空気層を
形成することを特徴とする積層型共用器の製造方法。
【請求項９】中心周波数の異なる２種類のフィルタと、
それぞれのフィルタが共用する入出力端子から見た他方
のフィルタの中心周波数におけるインピーダンスが無限
大になるようにした分波回路とが誘電体基板中に一体的
に形成された積層型共用器の製造方法において、一主面に電極膜が形成された複数の誘電体層を積層、焼
成して前記誘電体基板を作製すると同時に、前記２種類
のフィルタ間に空気層を形成することを特徴とする積層
型共用器の製造方法。
【請求項１０】請求項９記載の積層型共用器の製造方法
において、前記誘電体基板を構成する複数の誘電体層に予め孔を形
成し、これら複数の誘電体層を積層、焼成することにより、前
記誘電体基板を作製すると同時に、前記２種類のフィル
タ間に空気層を形成することを特徴とする積層型共用器
の製造方法。