JP2001185973A

JP2001185973A - フィルタ

Info

Publication number: JP2001185973A
Application number: JP2000323133A
Authority: JP
Inventors: Shinya Nakai; 信也中井; Tokumasa Ishitobi; 徳昌石飛; Kenji Endo; 謙二遠藤; Shigemitsu Tomaki; 重光戸蒔; Hideo Kato; 秀生加藤; Hironori Sakaki; 浩徳榊
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2000-10-23
Publication date: 2001-07-06

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタの特性調整作業を容易化し、かつ、高
速化する。【解決手段】共振回路Ｚ１、Ｚ２のそれぞれは、一つの
基体１０によって一体化され、電気的に互いに結合され
ている。共振回路Ｚ１、Ｚ２のそれぞれは、第１の端子
Ｔ１１、Ｔ２１と、第２の端子Ｔ１２、Ｔ２２と、トリ
ミング電極１１、１１とを有している。第２の端子Ｔ１
２、Ｔ２２は、共振回路Ｚ１、Ｚ２の両端のうち、アー
スされる第１の端子Ｔ１１、Ｔ２１とは反対側の他端に
接続され、かつ、基体１０の外面に導出されている。ト
リミング電極１１、１１は共振回路Ｚ１、Ｚ２の一部を
構成し、基体１０にトリミング可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯電話またはコード
レスホン等の移動通信機器に使用されるにフィルタに関
する。

【０００２】

【従来の技術】この種のフィルタとしては、同軸誘電体
共振器を用いたものと、積層型フィルタとが知られてい
る。同軸誘電体共振器を用いたフィルタは、個別に製作
された同軸誘電体共振器の各々について周波数調整を行
なった後、この調整済の同軸誘電体共振器を組立てて、
必要な周波数特性を有するフィルタを得ることができ
る。このようなフィルタの有する問題点の一つは、全体
形状が大型化する傾向にあるということである。

【０００３】積層型フィルタは、例えば特開平６ー２０
９２０１号公報に開示されているように、一つの基体に
複数の共振回路を形成した構造を有する。共振回路のそ
れぞれは電気的に互いに結合されている。この積層型フ
ィルタは、小形化に適している。積層型フィルタは、周
波数特性の調整のために、外部から面積の削減の可能な
トリミング電極を有する。このトリミング電極を、レー
ザ、サンドブラストまたはその他のトリミング手段を用
いて削減することにより、周波数特性を調整する。周波
数特性の調整に当っては、入力端及び出力端にネットワ
ークアナライザ等の測定器を接続し、フィルタ全体とし
ての通過特性及び反射特性を測定しながら、トリミング
装置を用いてトリミング電極を削減する。適用できるト
リミング技術については、例えば特開平３ー７１７１０
号が開示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、積層型
フィルタの周波数特性調整に当り、従来は、複数備えら
れる共振回路のそれぞれを独立させることなく、フィル
タ全体としての通過特性及び反射特性を測定しながら、
トリミング装置を用いてトリミング電極を削減する方法
をとっていたため、ある共振回路の共振特性を考慮して
定められたトリミング位置や量が、調整対象となってい
ない他の共振回路の共振特性により変化してしまう。ト
リミング作業に伴うこのような共振回路間の相互作用の
ために、周波数特性調整作業に長時間を費やさざるを得
ない。

【０００５】本発明の課題は、フィルタの特性調整作業
を容易化し、かつ、高速化し得る特性調整方法を提供す
ることである。

【０００６】本発明のもう一つの課題は、上述したフィ
ルタの特性調整方法の実施に使用するのに好適なフィル
タを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、本発明に係るフィルタの特性調整方法は、複数の
共振回路を有するフィルタの特性を調整するにあたり、
フィルタとして、前記複数の共振回路のそれぞれが、電
気的に互いに結合され、可変インピーダンス素子を少な
くも１つ有し、前記共振回路の両端のうち、アース端と
は反対側の他端に接続された第２の端子を有するタイプ
のものを用いる。

【０００８】そして、前記共振回路の一つにおいて、前
記第２の端子に特性測定装置を接続すると共に、前記ア
ース端をアースする。また、前記共振回路の一つとは異
なる他の共振回路において、前記第２の端子及び前記ア
ース端をアースする。この状態で、前記共振回路の一つ
に含まれる前記可変インピーダンス素子を調整し、前記
共振回路の一つの特性を調整する。

【０００９】通常は、上述のようにして、前記共振回路
の一つの特性調整が終った後、前記他の共振回路の特性
調整を行なう。

【００１０】本発明に係るフィルタは、複数の共振回路
を有する。前記複数の共振回路のそれぞれは、一つの基
体によって一体化され、電気的に互いに結合されてい
て、第１の端子と、第２の端子と、トリミング電極とを
有している。前記第２の端子は、前記共振回路の両端の
うち、アースされる前記第１の端子とは反対側の他端に
接続され、かつ、前記基体の外面に導出されている。前
記トリミング電極は前記共振回路の一部を構成し、前記
基体にトリミング可能に設けられている。

【００１１】通常は、前記基体は、誘電体層を含んでお
り、前記共振回路のそれぞれは、前記誘電体層を回路の
一要素とする。このような場合、前記共振回路のそれぞ
れは、前記可変インピーダンス素子となる少なくとも一
つのキャパシタを含んでいる。前記キャパシタは、前記
誘電体層を容量層とし、前記トリミング電極となるキャ
パシタ電極を有する。

【００１２】前記共振回路のそれぞれは、前記基体上に
併設され、それぞれの前記トリミング電極が、前記基体
のほぼ同一面に形成され、かつ、互いに連続する導体で
構成されていることもある。

【００１３】更に、前記共振回路のそれぞれは、インダ
クタを含み、前記インダクタは前記基体の内部に埋設さ
れた導体を含むこともある。このような構造をとる場
合、前記インダクタの前記導体は、前記第２の端子を含
むことがある。

【００１４】

【作用】本発明に係るフィルタの特性調整方法は次のよ
うに実行される。まず、フィルタに含まれる複数の共振
回路の一つにおいて、第２の端子に特性測定装置を接続
すると共に、アース端子をアースする。また、共振回路
の一つとは異なる他の共振回路において、第２の端子、
及び、共振回路の両者に備えられたアース端子をアース
する。そして、この状態で、共振回路の一つに含まれる
可変インピーダンス素子を調整し、共振回路の一つの特
性を調整する。この調整方法によれば、共振回路の一つ
のトリミング電極をトリミングし、共振回路の一つの特
性を調整している間、他の共振回路は、第２の端子及び
アース端子となる第１の端子によってアースに短絡され
る。従って、特性調整作業に付されている共振回路の一
つが、その作業中に他の共振回路の影響を受けることが
ない。このため、共振回路の一つの特性調整作業が極め
て容易になる。

【００１５】共振回路の一つの特性調整が終った後、他
の共振回路の特性調整を行なう。この場合も、特性調整
作業に付されている他の共振回路が、その作業中に、調
整の終わった共振回路の影響を受けることがない。

【００１６】特性調整後のフィルタ全体としての特性
は、調整後の共振回路の特性を重ね合せた特性となるこ
とは自明である。フィルタには、共振回路を構成する素
子以外の他のインピーダンス素子、例えば結合用インピ
ーダンス素子等が備えられており、特性調整作業中はこ
の結合用インピーダンス素子が測定回路に含まれる。但
し、フィルタとして重要な共振周波数や、反共振周波数
を定める主要部分は共振回路であって、結合用インピー
ダンス素子等はこれらの特性にはそれ程影響を与えな
い。

【００１７】本発明に係るフィルタにおいて、複数の共
振回路は一つの基体によって一体化されているから、従
来の同軸誘電体共振器と異なって、積層化等の技術の適
用によって小形化を図ることができる。複数の共振回路
のそれぞれは、電気的に互いに結合されているから、複
数の共振回路の特性に基づくフィルタ特性を得ることが
できる。このような特性は、バンドパスフィルタを構成
するのに適している。

【００１８】共振回路のそれぞれに備えられた第２の端
子は、共振回路の両端のうち、アースと接続される第１
の端子とは反対側の他端に接続され、かつ、基体の外面
に導出されているから、上述したフィルタの特性調整方
法を実施する場合に、第２の端子を測定装置に接続する
と共に、アースすることができ、それによって上述した
本発明に係るフィルタの特性調整方法を、容易に実施す
ることができる。

【００１９】共振回路のそれぞれに備えられたトリミン
グ電極は、共振回路の一部を構成し、基体にトリミング
可能に設けられているから、基体の外部からトリミング
電極の面積を削減することにより、共振回路の特性を調
整することができる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明に係るフィルタの特性調整方法
を示す電気回路図の一例である。本発明に係るフィルタ
の特性調整方法は、複数の共振回路Ｚ１、Ｚ２を有する
フィルタ１を用いて実行される。フィルタ１に含まれる
複数の共振回路Ｚ１、Ｚ２のそれぞれは、電気的に互い
に結合されている。図示のインピーダンス素子Ｚ３は共
振回路Ｚ１、Ｚ２を結合する結合素子を示している。フ
ィルタ１に含まれる複数の共振回路Ｚ１、Ｚ２のうち、
共振回路Ｚ１は、少なくとも１つの可変インピーダンス
素子Ｚ１２を有すると共に、共振回路Ｚ１の両端のう
ち、第１の端子Ｔ１１とは反対側の他端に接続された第
２の端子Ｔ１２を有する。もう１つの共振回路Ｚ２も、
少なくとも１つの可変インピーダンス素子Ｚ２２を有す
ると共に、共振回路Ｚ２の両端のうち、第１の端子Ｔ２
１とは反対側の他端に接続された第２の端子Ｔ２２を有
する。図１の実施例では、結合用インピーダンス素子Ｚ
３と、共振回路Ｚ１及びＺ２の第２の端子Ｔ１２、Ｔ２
２の引き出し端との間に、インピーダンス素子Ｚ１３、
Ｚ２３がそれぞれ接続されている。結合用インピーダン
ス素子Ｚ３と、インピーダンス素子Ｚ１３との接続点は
入力端子ＩＮに接続され、結合用インピーダンス素子Ｚ
３と、インピーダンス素子Ｚ２３との接続点は、出力端
子ＯＵＴに接続されている。

【００２１】そして、共振回路Ｚ１において、第２の端
子Ｔ１２にネットワークアナライザ等の特性測定装置
２を接続すると共に、第１の端子Ｔ１１をアースする。
また、共振回路Ｚ２において、第２の端子Ｔ２２及び第
１の端子Ｔ２１をアースする。この状態で、共振回路Ｚ
１に含まれる可変インピーダンス素子Ｚ１２の回路定数
を調整し、共振回路Ｚ１の特性を調整する。例えば共振
回路Ｚ１の調整前の周波数ー反射特性Ｓ１１が図３に示
すようなものであり、共振周波数ｆｒ１が目標とする周
波数ｆ０１よりりも低い場合、共振回路Ｚ１の可変イン
ピーダンス素子Ｚ１２の回路定数値を調整し、それによ
って、共振回路Ｚ１の調整後の共振周波数を得ようとす
る周波数ｆ０１に調整する（図４）。可変インピーダン
ス素子Ｚ１２の回路定数値は、調整後は固定した値に保
たれる。

【００２２】この調整方法によれば、共振回路Ｚ１の特
性を調整している間、共振回路Ｚ２は、アースされた第
２の端子Ｔ２２及び第１の端子Ｔ２１によって短絡され
る。従って、特性調整作業に付されている共振回路Ｚ１
が、その作業中に共振回路Ｚ２の影響を受けることがな
い。このため、共振回路Ｚ１の特性調整作業が極めて容
易になる。

【００２３】共振回路Ｚ１の特性調整が終った後、共振
回路Ｚ２の特性調整を、同様にして行なう。図２は共振
回路Ｚ２の特性調整を行なうための電気回路図である。
図２に示すように、共振回路Ｚ２において、第２の端子
Ｔ２２に特性測定装置２を接続すると共に、第１の端子
Ｔ２１をアースする。また、共振回路Ｚ１において、第
２の端子Ｔ１２及び第１の端子Ｔ１１をアースする。こ
の状態で、共振回路Ｚ２に含まれる可変インピーダンス
素子Ｚ２２の回路定数値を調整し、共振回路Ｚ２の特性
を調整する。この場合も、特性調整作業に付されている
共振回路Ｚ２が、その作業中に共振回路Ｚ１の影響を受
けることがない。

【００２４】特性調整後のフィルタ全体としての特性
は、調整後の共振回路Ｚ１、Ｚ２の特性を重ね合せた特
性となることは自明である。図５は調整後の共振回路Ｚ
１、Ｚ２の特性を重ね合せた周波数ー挿入損失特性の一
例を示している。そのようにフィルタには、共振回路Ｚ
１、Ｚ２を構成するインピーダンス素子Ｚ１１、Ｚ１
２、Ｚ２１及びＺ２２の外に、他のインピーダンス素子
Ｚ１３、Ｚ２３、Ｚ３が備えられており、特性調整作業
中にこれらのインピーダンス素子が測定回路に含まれ
る。但し、フィルタとして重要な共振周波数や、反共振
周波数を定める主要部分は共振回路Ｚ１、Ｚ２であっ
て、結合用インピーダンス素子Ｚ３等はこれらの特性に
はそれ程影響を与えない。

【００２５】図６及び図７は更に具体的な回路構成のフ
ィルタを用いた本発明に係るフィルタの特性調整方法を
示す電気回路図である。図において、図１及び図２に図
示された構成部分と同様の構成部分については、同様の
参照符号を付してある。共振回路Ｚ１は、可変インピー
ダンス素子Ｚ１２がキャパシタで構成され、インピーダ
ンス素子Ｚ１１がインダクタで構成されている。従っ
て、共振回路Ｚ１はＬＣ共振回路を構成している。共振
回路Ｚ２は、可変インピーダンス素子Ｚ２２がキャパシ
タで構成され、インピーダンス素子Ｚ２１がインダクタ
で構成されている。従って、共振回路Ｚ２もＬＣ共振回
路を構成している。インピーダンス素子Ｚ１３、Ｚ２３
及びＺ３はキャパシタで構成されている。

【００２６】共振回路Ｚ１は、第１の端子Ｔ１１とは反
対側の他端に接続された第２の端子Ｔ１２を有する。共
振回路Ｚ２も、第１の端子Ｔ２１とは反対側の他端に接
続された第２の端子Ｔ２２を有する。

【００２７】図８は図６及び図７に図示されたフィルタ
の好ましい具体例を示す斜視図である。図６及び図７に
図示された共振回路Ｚ１、Ｚ２は、図８においては外部
から見えないけれども、基体１０で一体化されている。
このような構造であると、従来の同軸誘電体共振器を複
数個組立て使用する場合と異なって、積層化等の技術の
適用によって小形化を図ることができる。

【００２８】共振回路Ｚ１の第２の端子Ｔ１２は、基体
１０の外面に導出されている。従って、上述したフィル
タの特性調整方法を実施する場合に、第２の端子Ｔ１２
を測定装置に接続し、またはアースすることができ、そ
れによって上述した本発明に係るフィルタの特性調整方
法を、容易に実施することができる。

【００２９】共振回路Ｚ１に備えられたトリミング電極
１１は、共振回路Ｚ１の一部を構成し、基体１０にトリ
ミング可能に設けられている。従って、基体１０の外部
からトリミング電極１１の面積を削減することにより、
共振回路Ｚ１の特性を調整することができる。

【００３０】共振回路Ｚ２においても、その第２の端子
Ｔ２２が基体１０の外面に導出されている。また、トリ
ミング電極１１は共振回路Ｚ２の一部を構成し、基体１
０にトリミング可能に設けられている。従って、共振回
路Ｚ２についても、共振回路Ｚ１の場合と同様の作用効
果が得られる。

【００３１】実施例において、共振回路Ｚ１、Ｚ２のそ
れぞれのトリミング電極１１、１１は、基体１０の同一
表面面に形成され、かつ、互いに連続する導体で構成さ
れている次に図９乃至図１１を参照し、図８に示された
フィルタの内部電極構造を説明する。図９は図８に示し
たフィルタの内部電極構造を示す斜視図、図１０は図８
のＡ１０ーＡ１０線を通る断面図、図１１は図８のＡ１
１ーＡ１１線を通る断面図である。基体１０はそのほぼ
全体がセラミック誘電体によって構成されている。従っ
て、共振回路Ｚ１、Ｚ２のそれぞれは、基体１０によっ
て構成される誘電体層を回路の一要素とする。

【００３２】可変インピーダンス素子Ｚ１２となるキャ
パシタは、トリミング電極１１と、基体１０の内部に、
トリミング電極１１に対して誘電体層１０１を隔てて埋
設された導体１２とによって構成されている。可変イン
ピーダンス素子Ｚ２２となるキャパシタは、トリミング
電極１１と、トリミング電極１１に対して誘電体層１０
２を隔て、基体１０の内部に埋設された導体１３とによ
って構成されている。トリミング電極１１は、基体１０
の一側面に設けられたアース導体１４に連続している。
アース導体１４は、第１の端子Ｔ１１及びＴ２１を構成
する。アース導体１４は、更に、一側面から、トリミン
グ電極１１と対向するように連続するように形成された
導体部１５を有する。アース導体１４の形成された一側
面と対向する他側面の表面には、第２の端子Ｔ１２及び
Ｔ２２が形成されている。

【００３３】インピーダンス素子Ｚ１１となるインダク
タは、基体１０の内部に埋設された導体１６によって構
成されている。導体１６の一端は一側面に設けられたア
ース導体１４に連続し、他端が第２の端子Ｔ１２に連続
している。

【００３４】インピーダンス素子Ｚ２１となるインダク
タは、基体１０の内部に埋設された導体１７によって構
成されている。導体１７の一端は一側面に設けられたア
ース導体１４に連続し、他端が第２の端子Ｔ２２に連続
している。

【００３５】インピーダンス素子Ｚ１３となるキャパシ
タは、導体１２と誘電体層１０３を隔てて対向する導体
１８によって構成されている。インピーダンス素子Ｚ２
３となるキャパシタは、導体１３と誘電体層１０４を隔
てて対向する導体１９によって構成されている。

【００３６】インピーダンス素子Ｚ３となるキャパシタ
は、導体１８及び１９と、誘電体層１０５及び１０６を
隔てて対向する導体２０とによって構成されている。

【００３７】図１２は図８〜図１１に示したフィルタを
用いた本発明に係る特性調整方法を示す斜視図である。
第２の端子Ｔ１２を、ケーブル２１等の配線を用いて、
特性測定装置２に接続すると共に、第２の端子Ｔ２２を
配線２２を用いてアースする。この状態で、レーザまた
はサンドブラスト等のトリミング装置２３を用い、トリ
ミング電極１１をトリミングする。これにより、共振回
路Ｚ１の特性が調整される。この後、同様のトリミング
による特性調整作業を、共振回路Ｚ２についても行な
う。

【００３８】図１３は上述の調整作業が終了した後のフ
ィルタの外観斜視図を示し、図１４は図１３に示したフ
ィルタの内部電極構造を示す図である。これらの図から
明らかなように、導体１２及び導体１３と対向すべきト
リミング電極１１の面積が削減１１０、１２０されてい
る。これにより、共振回路Ｚ１及びＺ２において、可変
インピーダンス素子Ｚ１２及びＺ２２を構成するキャパ
シタの容量値が小さくなる方向に調整され、共振特性が
調整される。トリミング形状は任意であり、図示の形状
に限らない。

【００３９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、次の
ような効果を得ることができる。（ａ）特性調整作業を容易化し、かつ、高速化し得るフ
ィルタの特性調整方法を提供できる。（ｂ）上述したフィルタの特性調整方法の実施に使用す
るのに好適なフィルタを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフィルタの特性調整方法を示す電
気回路図である。

【図２】本発明に係るフィルタの特性調整方法を示す電
気回路図である。

【図３】本発明に係るフィルタの特性調整方法を実行す
る前の共振回路の周波数ー反射特性を示す図である。

【図４】本発明に係るフィルタの特性調整方法を実行し
た後の共振回路の周波数ー反射特性を示す図である。

【図５】本発明に係るフィルタ調整方法によって得られ
た周波数ー挿入損失特性の一例を示す図である。

【図６】更に具体的な回路構成のフィルタを用いた本発
明に係るフィルタの特性調整方法を示す電気回路図であ
る。

【図７】更に具体的な回路構成のフィルタを用いた本発
明に係るフィルタの特性調整方法を示す電気回路図であ
る。

【図８】図６及び図７に図示されたフィルタの好ましい
具体例を示す斜視図である。

【図９】図８に示したフィルタの内部電極構造を示す斜
視図である。

【図１０】図８のＡ１０ーＡ１０線を通る断面図であ
る。

【図１１】図８のＡ１１ーＡ１１線を通る断面図であ
る。

【図１２】図８〜図１１に示したフィルタを用いた本発
明に係る特性調整方法を示す斜視図である。

【図１３】フィルタ特性調整作業が終了した後のフィル
タの外観斜視図である。

【図１４】図１３に示したフィルタの内部電極構造を示
す図である。

【符号の説明】

１フィルタ２特性測定装置Ｔ１２第２の端子Ｔ２２第２の端子Ｚ１、Ｚ２共振回路Ｚ１２、Ｚ２２可変インピーダンス素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｐ 1/205 Ｈ０１Ｆ 15/00 Ｄ // Ｈ０１Ｇ 4/30 ３０１Ｈ０１Ｇ 4/40 ３２１Ａ (72)発明者遠藤謙二東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者戸蒔重光東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者加藤秀生東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者榊浩徳東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の共振回路を有するフィルタであっ
て、前記複数の共振回路のそれぞれは、一つの基体によって
一体化され、電気的に互いに結合されていて、第１の端
子と、第２の端子と、トリミング電極とを有しており、前記第２の端子は、前記共振回路の両端のうち、アース
される前記第１の端子とは反対側の他端に接続され、か
つ、前記基体の外面に導出されており、前記トリミング
電極は前記共振回路の一部を構成し、前記基体にトリミ
ング可能に設けられているフィルタ。
【請求項２】請求項１に記載されたフィルタであっ
て、前記基体は、誘電体層を含んでおり、前記共振回路のそれぞれは、前記誘電体層を回路の一要
素とするフィルタ。
【請求項３】請求項２に記載されたフィルタであっ
て、前記共振回路のそれぞれは、前記可変インピーダンス素
子となる少なくとも一つのキャパシタを含んでおり、前記キャパシタは、前記誘電体層を容量層とし、前記ト
リミング電極となるキャパシタ電極を有するフィルタ。
【請求項４】請求項１に記載されたフィルタであっ
て、前記共振回路のそれぞれは、前記基体上に併設され、そ
れぞれの前記トリミング電極が、前記基体のほぼ同一面
に形成され、かつ、互いに連続する導体で構成されてい
るフィルタ。
【請求項５】請求項１に記載されたフィルタであっ
て、前記共振回路のそれぞれは、インダクタを含み、前記イ
ンダクタは前記基体の内部に埋設された導体を含むフィ
ルタ。
【請求項６】請求項５に記載されたフィルタであっ
て、前記インダクタの前記導体は、前記第２の端子を含むフ
ィルタ。