JP2001119258A - Branching filter - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯で使
用される分波器に関し、特にマルチバンド用携帯電話機
などの高周波回路部のバンド分波に使用される積層型分
波器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a duplexer used in a microwave band, and more particularly to a multilayered duplexer used for band splitting in a high-frequency circuit section such as a multi-band portable telephone. is there.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年携帯端末機のひとつの形態として、
１つの携帯端末機で２つ以上の周波数帯で通話を可能と
するマルチバンド携帯電話の提案がされている。この携
帯端末機にあっては、それぞれのシステムに対応する周
波数の高周波信号を分配あるいは結合する機能が必要で
あり小型の分波器が要求されている。2. Description of the Related Art In recent years, as one form of a portable terminal,
There has been proposed a multi-band mobile phone that enables a single mobile terminal to communicate in two or more frequency bands. The portable terminal needs a function of distributing or coupling a high-frequency signal of a frequency corresponding to each system, and a small duplexer is required.
【０００３】この様な分波器として、本発明者は特開平
１１−６８４９９号公報において、積層構造により構成
した小型の積層型分波器を提案している。図６にこの積
層型分波器の斜視図を、図７に等価回路図を示す。この
積層型分波器は、誘電体からなる絶縁層を積層一体化し
た積層体の内部にパターン電極を形成し、このパターン
電極により構成したインダクタとキャパシタとを並列に
接続して２つのノッチ回路を構成し、さらにこの２つノ
ッチ回路の一端同士を接続して第１の端子とし、他端を
それぞれ第２、第３の端子とし、前記第２の端子とアー
スとの間にキャパシタを配置したローパスフィルタ回路
を接続し、前記第３の端子とアースとの間にインダクタ
を配置したハイパスフィルタ回路を接続している。As such a duplexer, the present inventor has proposed, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-68499, a small multilayer duplexer having a multilayer structure. FIG. 6 is a perspective view of the laminated duplexer, and FIG. 7 is an equivalent circuit diagram. This laminated type duplexer has two notch circuits formed by forming a pattern electrode inside a laminated body obtained by laminating and integrating insulating layers made of a dielectric and connecting an inductor and a capacitor constituted by the pattern electrode in parallel. And one end of the two notch circuits is connected to each other to form a first terminal, and the other end is formed to a second and third terminal, respectively, and a capacitor is arranged between the second terminal and the ground. And a high-pass filter circuit in which an inductor is arranged between the third terminal and the ground.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この積層型分波器はデ
ュアルバンド携帯電話用のバンド分波に使用されている
が、更に挿入損失特性を向上させる要求とともに、トリ
プルバンド用携帯電話機の分波器として挿入損失特性を
広帯域にすることが求められている。しかしながら、従
来の積層型分波器の場合、キャパシタを形成する絶縁層
の厚さのばらつきにより共振周波数が変動し、所望の周
波数での挿入損失特性を悪化させる場合があった。The stacked type duplexer is used for band splitting for a dual-band mobile phone. With the demand for further improving the insertion loss characteristics, the duplexer for a triple-band mobile phone has been demanded. It is required that the insertion loss characteristics of the device be broadened. However, in the case of the conventional multilayered duplexer, the resonance frequency fluctuates due to the variation in the thickness of the insulating layer forming the capacitor, and the insertion loss characteristic at a desired frequency may be deteriorated.
【０００５】本発明は上記の事を鑑みて、キャパシタを
形成する絶縁層の厚さのばらつきにより共振周波数が変
動しても所望の挿入損失特性を得られるように、挿入損
失特性を広帯域化し、かつ小型の分波器を提供すること
を目的としている。In view of the above, the present invention broadens the insertion loss characteristics so that a desired insertion loss characteristic can be obtained even if the resonance frequency fluctuates due to a variation in the thickness of an insulating layer forming a capacitor. Another object of the present invention is to provide a small duplexer.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、ローパスフィ
ルタ回路とハイパスフィルタ回路と第１のＬＣ直列共振
回路と、第２のＬＣ直列共振回路とを備え、前記ローパ
スフィルタ回路を第１の入出力端子と第２の入出力端子
との間に配置し、前記ハイパスフィルタ回路を第１の入
出力端子と第３の入出力端子との間に配置し、前記第１
の直列共振回路を第２の入出力端子とグランドとの間に
配置し、前記第２の直列共振回路を第３の入出力端子と
グランドとの間に配置する分波器である。本発明におい
て、第１の入出力端子と第２の入出力端子との間に配置
するローパスフィルタ回路を一つのインダクタで構成
し、また第１の入出力端子と第３の入出力端子との間に
配置するハイパスフィルタ回路を一つのキャパシタで構
成した分波器が好ましい。さらに第２の直列共振回路に
キャパシタを並列接続する分波器であってもよい。According to the present invention, there is provided a low-pass filter circuit, a high-pass filter circuit, a first LC series resonance circuit, and a second LC series resonance circuit. The high-pass filter circuit is disposed between an output terminal and a second input / output terminal, and the high-pass filter circuit is disposed between the first input / output terminal and a third input / output terminal;
Is a duplexer in which the second series resonance circuit is disposed between the second input / output terminal and the ground, and the second series resonance circuit is disposed between the third input / output terminal and the ground. In the present invention, the low-pass filter circuit disposed between the first input / output terminal and the second input / output terminal is constituted by one inductor, and the low-pass filter circuit is connected to the first input / output terminal and the third input / output terminal. It is preferable to use a duplexer in which a high-pass filter circuit arranged between the capacitors is constituted by one capacitor. Further, a duplexer in which a capacitor is connected in parallel to the second series resonance circuit may be used.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】本発明に係る分波器について図１
に示す等価回路図をもとに説明する。この分波器は、ロ
ーパスフィルタ回路を構成するインダクタＬ１とハイパ
スフィルタを構成するキャパシタＣ１を有し、インダク
タＬ１とキャパシタＣ１の一端同士を接続して第１の入
出力端子Ｔ１とし、他端をそれぞれ第２の入出力端子Ｔ
２、第３の入出力端子Ｔ３としている。更に、第２の入
出力端子Ｔ２とグランドとの間にインダクタＬ２及びキ
ャパシタＣ２を直列接続した第１の直列共振回路を接続
し、また第３の入出力端子Ｔ３とグランドとの間にイン
ダクタＬ３及びキャパシタＣ２の直列回路からなる第２
の直列共振回路を接続している。FIG. 1 shows a duplexer according to the present invention.
This will be described based on the equivalent circuit diagram shown in FIG. This duplexer has an inductor L1 forming a low-pass filter circuit and a capacitor C1 forming a high-pass filter. One end of the inductor L1 and one end of the capacitor C1 are connected to form a first input / output terminal T1, and the other end is connected. Each of the second input / output terminals T
And a third input / output terminal T3. Further, a first series resonance circuit in which an inductor L2 and a capacitor C2 are connected in series is connected between the second input / output terminal T2 and the ground, and an inductor L3 is connected between the third input / output terminal T3 and the ground. And a second circuit comprising a series circuit of
Are connected.
【０００８】前記第２の直列共振回路は周波数ｆ１で挿
入損失が最大となるようにし、前記第１の直列共振回路
は前記周波数ｆ１と異なる周波数ｆ２で挿入損失が最大
となるように構成している。このように構成すれば、第
１の入出力端子Ｔ１に入力された周波数ｆ１のマイクロ
波信号は第３の入出力端子Ｔ３に出力されず、また第１
の入出力端子Ｔ１に入力された周波数ｆ２のマイクロ波
信号は第２の入出力端子Ｔ２に出力されないため、マイ
クロ波信号の分配を行うことが出来るThe second series resonance circuit is designed to maximize the insertion loss at a frequency f1, and the first series resonance circuit is configured to maximize the insertion loss at a frequency f2 different from the frequency f1. I have. With this configuration, the microwave signal of the frequency f1 input to the first input / output terminal T1 is not output to the third input / output terminal T3, and
The microwave signal of frequency f2 input to the input / output terminal T1 is not output to the second input / output terminal T2, so that the microwave signal can be distributed.
【０００９】[0009]
【実施例】本発明に係る分波器の一実施例を図２に示す
外観斜視図と図３に示す積層構造図を用いて説明する。
この分波器は図１に示す等価回路を備え、シート積層法
を用いて構成した積層型の分波器であって、８８０〜９
６０ＭＨｚの周波数帯のマイクロ波信号と、１８５０〜
１９９０ＭＨｚの周波数帯のマイクロ波信号を分波する
ものである。この積層型の分波器は、Ａｌ２Ｏ３を主成
分とする誘電体グリーンシートをドクターブレード法で
成形し所定の外形寸法に切断した後、グランド、キャパ
シタ、インダクタを印刷形成し、これを所定枚数積層し
構成している。まず最下層の誘電体グリーンシート１に
は外部端子Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６に接続されるように引き出
し部を有するグランド電極２１が形成される。その上層
に積層配置される誘電体グリーンシート２には、キャパ
シタ形成用のパターン電極２２が形成され、スルーホー
ル電極によって上層のインダクタンス成分３５と接続さ
れる。尚、このキャパシタ形成用のパターン電極２２と
グランド電極２１との間で、直列共振回路のＣ３を構成
している。その上に積層配置される誘電体グリーンシー
ト３には、外部端子Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６に接続されるよう
に引き出し部を有するグランド電極２３が形成される。
この誘電体グリーンシート３にはパターン電極２２と上
層のインダクタ形成用のパターン電極３５と接続される
スルーホール電極が形成され、グランド電極２３はスル
ーホール電極と交わらないよう切りかき部を有する。
尚、このコンデンサ成分形成用のパターン電極２２とグ
ランド電極２３との間で直列共振回路のＣ３を構成して
いる。その上層に積層配置される誘電体グリーンシート
４にはキャパシタ形成用のパターン電極２４が形成され
る。このパターン電極２４は、スルーホール電極によっ
て上層のインダクタ形成用の電極パターン３７と接続さ
れる。尚、キャパシタ形成用のパターン電極２４とグラ
ンド電極２３との間で直列共振回路のＣ２を構成してい
る。また同じ層に前記パターン電極２２と上層のインダ
クタ形成用のパターン電極３５と接続されるスルーホー
ル電極が形成されている。その上層にインダクタ形成用
のパターン電極３５およびキャパシタ形成用のパターン
電極２４と上層の電極パターン３７とを接続するスルー
ホール電極が形成された誘電体グリーンシート５を積層
する。更にその上にインダクタ形成用のパターン電極３
４、３７が形成された誘電体グリーンシート６を積層す
る。更にその上にインダクタ形成用のパターン電極３
３、３６が形成された誘電体グリーンシート７を積層す
る。パターン電極３５、３４、３３はスルーホール電極
で接続され、パターン電極３３により第３の入出力端子
Ｔ３に接続される。このパターン電極３５、３４、３３
で直列共振回路のＬ３を形成している。またパターン電
極３７、３６はスルーホール電極で接続され、パターン
電極３６により、第２の入出力端子Ｔ２に接続される。
このパターン電極３７，３６で直列共振回路のＬ２を形
成している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a duplexer according to the present invention will be described with reference to an external perspective view shown in FIG. 2 and a laminated structure diagram shown in FIG.
This duplexer has the equivalent circuit shown in FIG. 1 and is a stacked type duplexer configured using a sheet stacking method.
60MHz frequency band microwave signal, 1850 ~
It is for separating a microwave signal in a frequency band of 1990 MHz. In this laminated type duplexer, a dielectric green sheet containing Al 2 O 3 as a main component is formed by a doctor blade method, cut into predetermined outer dimensions, and then a ground, a capacitor, and an inductor are printed and formed. A predetermined number is laminated. First, a ground electrode 21 having a lead portion is formed on the lowermost dielectric green sheet 1 so as to be connected to the external terminals T4, T5, T6. A pattern electrode 22 for forming a capacitor is formed on the dielectric green sheet 2 which is laminated and arranged on the upper layer, and is connected to the inductance component 35 of the upper layer by a through-hole electrode. The series resonance circuit C3 is formed between the pattern electrode 22 for forming the capacitor and the ground electrode 21. On the dielectric green sheet 3 laminated thereon, a ground electrode 23 having a lead portion is formed so as to be connected to the external terminals T4, T5, T6.
The dielectric green sheet 3 is formed with a through-hole electrode connected to the pattern electrode 22 and an upper-layer pattern electrode 35 for forming an inductor, and the ground electrode 23 has a cutout portion so as not to cross the through-hole electrode.
The series resonance circuit C3 is formed between the pattern electrode 22 for forming the capacitor component and the ground electrode 23. A pattern electrode 24 for forming a capacitor is formed on the dielectric green sheet 4 which is laminated and disposed thereon. This pattern electrode 24 is connected to an upper electrode pattern 37 for forming an inductor by a through-hole electrode. The series resonance circuit C2 is formed between the pattern electrode 24 for forming the capacitor and the ground electrode 23. In the same layer, a through-hole electrode connected to the pattern electrode 22 and the upper-layer pattern electrode 35 for forming an inductor is formed. A dielectric green sheet 5 on which a through-hole electrode for connecting the pattern electrode 35 for forming an inductor and the pattern electrode 24 for forming a capacitor to the electrode pattern 37 in the upper layer is laminated thereon. Further thereon, a pattern electrode 3 for forming an inductor is formed.
The dielectric green sheets 6 on which the layers 4 and 37 are formed are laminated. Further thereon, a pattern electrode 3 for forming an inductor is formed.
The dielectric green sheets 7 on which the layers 3 and 36 are formed are laminated. The pattern electrodes 35, 34, and 33 are connected by through-hole electrodes, and are connected to the third input / output terminal T3 by the pattern electrode 33. These pattern electrodes 35, 34, 33
Form L3 of the series resonance circuit. The pattern electrodes 37 and 36 are connected by through-hole electrodes, and are connected to the second input / output terminal T2 by the pattern electrode 36.
The pattern electrodes 37 and 36 form the series resonance circuit L2.
【００１０】その上層にキャパシタ形成用のパターン電
極２５が形成された誘電体グリーンシート８を積層す
る。このパターン電極２５は第３の入出力端子Ｔ３に接
続されるように引き出し部を有する。さらにその上にキ
ャパシタ形成用のパターン電極２６が形成された誘電体
グリーンシート９を積層する。このパターン電極２６は
第１の入出力端子Ｔ１に接続されるように引き出し部を
有する。このキャパシタ形成用のパターン電極２５、２
６でハイパスフィルタ回路のＣ１を形成している。A dielectric green sheet 8 on which a pattern electrode 25 for forming a capacitor is formed is laminated thereon. The pattern electrode 25 has a lead portion so as to be connected to the third input / output terminal T3. Further, a dielectric green sheet 9 on which a pattern electrode 26 for forming a capacitor is formed is laminated thereon. The pattern electrode 26 has a lead portion so as to be connected to the first input / output terminal T1. The pattern electrodes 25, 2 for forming the capacitors
6, C1 of the high-pass filter circuit is formed.
【００１１】その上にインダクタ形成用のパターン電極
３２が形成された誘電体グリーンシート１０を積層す
る。このパターン電極３２は第２の入出力端子Ｔ２に接
続される引き出し部を有する。さらにその上にインダク
タ形成用のパターン電極３１が形成された誘電体グリー
ンシート１１を積層する。このパターン電極３１は第１
の入出力端子Ｔ１に接続される引き出し部を有する。こ
のパターン電極３１、３２はスルーホール電極で接続さ
れ、ローパスフィルタ回路のＬ１を形成している。A dielectric green sheet 10 on which a pattern electrode 32 for forming an inductor is formed is laminated thereon. The pattern electrode 32 has a lead portion connected to the second input / output terminal T2. Further, a dielectric green sheet 11 on which a pattern electrode 31 for forming an inductor is formed is laminated thereon. This pattern electrode 31 is the first
Has a lead portion connected to the input / output terminal T1. The pattern electrodes 31 and 32 are connected by through-hole electrodes and form L1 of the low-pass filter circuit.
【００１２】そして、その上にマーク４１の形成された
誘電体グリーンシート１２を積層し、これを約９００℃
で一体焼成し外形寸法が３．２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．
０ｍｍの分波器を得た。この分波器の電気的特性をネッ
トワークアナライザで測定した。その結果を図４、図５
に示す。また従来の分波器の電気的特性を図６、図７に
示す。本発明の分波器は、例えば挿入損失特性で０．４
ｄＢ以下となる周波数範囲が従来の分波器では約２００
〜３００ＭＨｚの範囲であるのに対し、５００ＭＨｚ以
上の周波数範囲を有している。また、減衰量特性もＴ１
−Ｔ２間において２０ｄＢ以上となる周波数範囲が従来
例よりも広帯域化した。Then, the dielectric green sheet 12 having the mark 41 formed thereon is laminated thereon,
And the outer dimensions are 3.2mm x 1.6mm x 1.
A 0 mm duplexer was obtained. The electrical characteristics of the duplexer were measured with a network analyzer. 4 and 5 show the results.
Shown in 6 and 7 show the electrical characteristics of the conventional duplexer. The duplexer of the present invention has, for example, an insertion loss characteristic of 0.4.
The frequency range below dB is about 200 in the conventional duplexer.
It has a frequency range of 500 MHz or more, in contrast to the range of 300 MHz. Also, the attenuation characteristic is T1
The frequency range of 20 dB or more between -T2 is wider than the conventional example.
【００１３】本実施例においては、インダクタを２層あ
るいは３層に形成したパターン電極をスルーホールによ
り接続してコイル状に構成したが、それに限られるもの
ではない。キャパシタ形成用のパターン電極は２つある
いは３つの電極を対向させることにより形成したが、４
つ以上のパターン電極を対向させることにより形成して
もよい。また、誘電体グリーンシートに用いる誘電体材
料の誘電率は８であるが、これに限定されるものでは無
く、誘電体材料の好ましい誘電率は５〜３０である。In this embodiment, the inductors are formed in a coil shape by connecting the pattern electrodes formed in two or three layers by through holes. However, the present invention is not limited to this. The pattern electrode for forming the capacitor was formed by facing two or three electrodes.
It may be formed by facing two or more pattern electrodes. The dielectric constant of the dielectric material used for the dielectric green sheet is 8, but is not limited to this, and the preferable dielectric constant of the dielectric material is 5 to 30.
【００１４】また、本発明によればＴ１−Ｔ２間の減衰
量特性およびＴ１−Ｔ３間の挿入損失特性が広帯域な特
性を有することから、例えば第１の周波数帯を８８０〜
９６０ＭＨｚ、第２の周波数帯を１７１０〜１８８０Ｍ
Ｈｚ、第３の周波数帯を１９２０〜２１７０ＭＨｚとし
たトリプルバンド用の携帯電話機用の部品として使用す
ることが可能となる。但し、この場合のバンド分波はＴ
１−Ｔ２間で８８０〜９６０ＭＨｚ、Ｔ１−Ｔ３間で１
７１０〜２１７０ＭＨｚとなり、第２の周波数帯を１７
１０〜１８８０ＭＨｚ、第３の周波数帯１９２０〜２１
７０ＭＨｚを分波するものではない。Further, according to the present invention, since the attenuation characteristic between T1 and T2 and the insertion loss characteristic between T1 and T3 have broadband characteristics, for example, the first frequency band is set to 880 to 880.
960 MHz, the second frequency band is 1710 to 1880 M
Hz and a third frequency band of 1920 to 2170 MHz can be used as a component for a triple-band mobile phone. However, the band splitting in this case is T
880-960 MHz between 1 and T2, 1 between T1 and T3
710 to 2170 MHz, and the second frequency band is 17
10 to 1880 MHz, third frequency band 1920 to 21
It does not split 70 MHz.
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明によれば、挿入損失特性を広帯域
化し、かつ小型の分波器を提供することが出来る。これ
により、例えば携帯電話などのマイクロ波製品において
電気的特性を犠牲にすることなく機器全体を小型化出
来、特にマルチバンド携帯機において有効なものであ
る。According to the present invention, it is possible to provide a compact duplexer having a wide insertion loss characteristic. As a result, for example, in a microwave product such as a mobile phone, the entire device can be miniaturized without sacrificing electrical characteristics, and it is particularly effective in a multi-band mobile device.
【図１】本発明に係る分波器の等価回路図である。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a duplexer according to the present invention.
【図２】本発明に係る分波器の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a duplexer according to the present invention.
【図３】本発明に係る分波器の積層構造図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a laminated structure of a duplexer according to the present invention.
【図４】本発明に係る分波器の周波数特性図である。FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of the duplexer according to the present invention.
【図５】本発明に係る分波器の周波数特性図である。FIG. 5 is a frequency characteristic diagram of the duplexer according to the present invention.
【図６】従来例の周波数特性図である。FIG. 6 is a frequency characteristic diagram of a conventional example.
【図７】従来例の周波数特性図である。FIG. 7 is a frequency characteristic diagram of a conventional example.
【図８】従来例の外観斜視図である。FIG. 8 is an external perspective view of a conventional example.
【図９】従来例の等価回路図である。FIG. 9 is an equivalent circuit diagram of a conventional example.
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１
２ 誘電体グリーンシート ２１、２３ グランド電極 ２２、２４、２５、２６ キャパシタ形成用パターン電
極 ３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７ インダク
タ形成用パターン電極1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 1
2 Dielectric green sheet 21, 23 Ground electrode 22, 24, 25, 26 Pattern electrode for forming capacitor 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 Pattern electrode for forming inductor
Claims (4)
タ回路と第１のＬＣ直列共振回路と、第２のＬＣ直列共
振回路とを備え、前記ローパスフィルタ回路を第１の入
出力端子と第２の入出力端子との間に配置し、前記ハイ
パスフィルタ回路を第１の入出力端子と第３の入出力端
子との間に配置し、前記第１の直列共振回路を第２の入
出力端子とグランドとの間に配置し、前記第２の直列共
振回路を第３の入出力端子とグランドとの間に配置する
ことを特徴とする分波器。1. A low-pass filter circuit, a high-pass filter circuit, a first LC series resonance circuit, and a second LC series resonance circuit, wherein the low-pass filter circuit has a first input / output terminal and a second input / output terminal. Terminal, the high-pass filter circuit is disposed between a first input / output terminal and a third input / output terminal, and the first series resonance circuit is connected to a second input / output terminal and ground. Wherein the second series resonant circuit is disposed between a third input / output terminal and a ground.
の間に一つのインダクタを配置しローパスフィルタ回路
としたことを特徴とする請求項１に記載の分波器。2. The duplexer according to claim 1, wherein one inductor is arranged between the first input / output terminal and the second input / output terminal to form a low-pass filter circuit.
の間に一つのキャパシタを配置しハイパスフィルタ回路
としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の分波
器。3. The duplexer according to claim 1, wherein one capacitor is arranged between the first input / output terminal and the third input / output terminal to form a high-pass filter circuit.
接続することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに
記載の分波器。4. The duplexer according to claim 1, wherein a capacitor is connected in parallel to the second series resonance circuit.
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