JP2002252534A - 高周波フィルタ - Google Patents

高周波フィルタ

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JP2002252534A
JP2002252534A JP2001049916A JP2001049916A JP2002252534A JP 2002252534 A JP2002252534 A JP 2002252534A JP 2001049916 A JP2001049916 A JP 2001049916A JP 2001049916 A JP2001049916 A JP 2001049916A JP 2002252534 A JP2002252534 A JP 2002252534A
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Hiroshi Kushitani
洋 櫛谷
Masaaki Katsumata
雅昭 勝又
Masayuki Mizuno
雅之 水野
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    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/06—Frequency selective two-port networks including resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H1/00—Constructional details of impedance networks whose electrical mode of operation is not specified or applicable to more than one type of network
    • H03H2001/0021—Constructional details
    • H03H2001/0085—Multilayer, e.g. LTCC, HTCC, green sheets

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯電話等の高周波機器に用いられる高周波
フィルタに適用でき、簡単な構成で焼成後に調整の行い
やすい小型の高周波フィルタを提供し、結果として製造
歩留まりを向上させることを目的とする。 【解決手段】 最外層の誘電体層上に導体パターンを形
成して焼成してなるＬＣＲ回路を有する高周波フィルタ
であって、焼成された前記導体パターンの少なくとも一
部を覆うように前記高周波フィルタの周波数を調整する
ための調整層を形成することにより、凹版印刷などの極
細線を形成するプロセスを利用でき、また誘電体の焼成
後にその特性を調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は主として携帯電話等
の移動体通信機器に用いられる高周波フィルタに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、従来の高周波フィルタは図５に
示すように、第１の誘電体層５０１の上面に第１のグラ
ンド電極５０２を形成し、前記第１グランド電極５０２
の上に第２の誘電体層５０３を積層し、前記第２の誘電
体層５０３の上面に２個の共振器電極５０４ａおよび５
０４ｂを形成し、前記共振器電極５０４ａおよび５０４
ｂの上に第３の誘電体層５０５を積層し、前記第３の誘
電体層５０５の上面に第１の伝送線路電極５０６ａと第
２の伝送線路電極５０６ｂと第３の伝送線路電極５０６
ｃと第１のコンデンサ電極５０７ａと第２のコンデンサ
電極５０７ｂを形成し、前記第１の伝送線路電極５０６
ａと前記第２の伝送線路電極５０６ｂと前記第３の伝送
線路電極５０６ｃと前記第１のコンデンサ電極５０７ａ
と前記第２のコンデンサ電極５０７ｂの上に第４の誘電
体層５０８を積層し、前記第４の誘電体層５０８の上面
に第２のグランド電極５０９を形成し、前記第２のグラ
ンド電極５０９の上に第５の誘電体層５１０を積層し、
側面に端面電極５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃ，５１１
ｄを形成した構造を有し、共振器電極５０４ａとコンデ
ンサ電極５０７ａおよび共振器電極５０４ｂとコンデン
サ電極５０７ｂはそれぞれ第３の誘電体層５０５を介し
て少なくとも一部が対向するように配置し、端面電極５
１１ｃに第１の伝送線路電極５０６ａの一端を接続し、
第１の伝送線路電極５０６ａの他端にコンデンサ電極５
０７ａを接続し、コンデンサ電極５０７ａに第２の伝送
線路電極５０６ｂの一端を接続し、第２の伝送線路電極
５０６ｂの他端にコンデンサ電極５０７ｂを接続し、コ
ンデンサ電極５０７ｂに第３の伝送線路電極５０６ｃの
一端を接続し、第３の伝送線路電極５０６ｃの他端に端
面電極５１１ｄを接続し、第１のグランド電極５０２と
第２のグランド電極５０９を端面電極５１１ａで接続し
て接地し、第１のグランド電極５０２と第２のグランド
電極５０９と共振器電極５０４ａおよび５０４ｂを端面
電極５１１ｂで接続して接地して構成されている。
【０００３】共振器電極５０４ａおよび５０４ｂは第１
のグランド電極５０２と第２のグランド電極５０９に挟
まれたトリプレート構造を有しかつ一端が接地されてい
るので４分の１波長共振器として動作する。またその一
部は誘電体層５０５を介してコンデンサ電極５０７ａお
よび５０７ｂとそれぞれ対向して平行平板コンデンサと
して動作する。従って、端面電極５１１ｃと端面電極５
１１ｄの間を結ぶ伝送線路に直列共振器が接続されかつ
これらの直列共振器が接地されているので、本フィルタ
は端面電極５１１ｃと端面電極５１１ｄを入出力端子と
する帯域阻止フィルタとして動作する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来例、高周波フィル
タは誘電体層内に複数の電極層を構成し、誘電体の焼成
後に所定の周波数特性を確保していた。しかし、近年機
器の高周波化に伴い周波数特性の帯域幅が狭くなり、従
来の形成工程による特性の確保が困難であるという課題
を有していた。また電極層はスクリーン印刷にて形成し
印刷のにじみ等高周波フィルタの小型化には限界がある
という課題を有していた。
【０００５】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、簡単な構成で周波数特性の高精度化が図れる小型
の高周波フィルタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、最外層の誘電体層上に導体パターンを形成
して焼成してなるＬＣＲ回路を有する高周波フィルタで
あって、焼成された前記導体パターンの少なくとも一部
を覆うように前記高周波フィルタの周波数を調整するた
めの調整層を形成したものである。
【０００７】この構成によれば誘電体層を調整すること
により導体パターンの特性を変更できることになり、誘
電体の焼成後にその周波数を調整することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、最外層の誘電体層上に導体パターンを形成して焼成
してなるＬＣＲ回路を有する高周波フィルタであって、
焼成された前記導体パターンの少なくとも一部を覆うよ
うに前記高周波フィルタの周波数を調整するための調整
層を形成したことを特徴とする高周波フィルタであり、
高周波フィルタの完成後に簡単に周波数を調整できる作
用を有する。
【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、調整層
が誘電体からなることを特徴とする請求項１記載の高周
波フィルタであり、実行誘電率を変化させて調整範囲を
広くする作用を有する。
【００１０】本発明の請求項３に記載の発明は、調整層
が磁性体からなることを特徴とする請求項１記載の高周
波フィルタであり、透磁率を変化させて調整範囲を広く
する作用を有する。
【００１１】本発明の請求項４に記載の発明は、導体パ
ターンの少なくとも一部を覆うように形成した誘電体も
しくは磁性体の上側に高周波フィルタの周波数を調整す
るための導電体を形成したことを特徴とする請求項１記
載の高周波フィルタであり、導体によって誘電率もしく
は透磁率の変化を強調させる作用を有する。
【００１２】本発明の請求項５に記載の発明は、調整層
が接地されていることを特徴とする請求項４記載の高周
波フィルタであり、同様に誘電率もしくは透磁率の変化
を強調させる作用を有する。
【００１３】本発明の請求項６に記載の発明は、導体パ
ターンの上側に前記導体パターンを保護するための誘電
体層を形成し、前記誘電体層の上側に前記導体パターン
の少なくとも一部を覆うように前記高周波フィルタの周
波数を調整するための調整層を形成したことを特徴とす
る請求項１記載の高周波フィルタであり、周波数の調整
による他の電極の破壊を防止する作用を有する。
【００１４】本発明の請求項７に記載の発明は、調整層
はその面積が調整されて形成されていることを特徴とす
る請求項１記載の高周波フィルタであり、調整量を増減
できる作用を有する。
【００１５】本発明の請求項８に記載の発明は、調整層
の少なくとも一部を削除して周波数を調整することを特
徴とする請求項１記載の高周波フィルタであり、周波数
を高く調整できる作用を有する。
【００１６】本発明の請求項９に記載の発明は、調整層
を追加して周波数を調整することを特徴とする請求項１
記載の高周波フィルタであり、周波数を低く調整できる
作用を有する。
【００１７】本発明の請求項１０に記載の発明は、導体
パターンは少なくとも一対の櫛型電極を有することを特
徴とする請求項１記載の高周波フィルタであり、コンデ
ンサの容量値を調整できる作用を有する。
【００１８】本発明の請求項１１に記載の発明は、導体
パターンは少なくとも線幅もしくは線間が６０マイクロ
メートル以下であることを特徴とする請求項１記載の高
周波フィルタであり、インダクタのインダクタンスを調
整できる作用を有する。
【００１９】本発明の請求項１２に記載の発明は、導体
パターンが凹版印刷により形成されていることを特徴と
する請求項１記載の高周波フィルタであり、高周波フィ
ルタを小型で構成し、完成後に高周波フィルタを調整で
きる作用を有する。
【００２０】本発明の請求項１３に記載の発明は、導体
パターンが薄膜技術により形成されていることを特徴と
する請求項１記載の高周波フィルタであり、高周波フィ
ルタを小型で構成し、完成後に調整できる作用を有す
る。
【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。
【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１における高周波フィルタの構成図である。図１にお
いて、高周波フィルタは誘電体１０１の下面にグランド
電極１０２を形成し、前記誘電体１０１の側面から一部
が上面に回りこむように端面電極１０３ａ，１０３ｂ，
１０３ｃ，１０３ｄ，１０３ｅ，１０３ｆを形成し、前
記誘電体１０１の上面に第１の伝送線路電極１０４と第
２の伝送線路電極１０５と第３の伝送線路電極１０６と
第１の櫛型電極１０７ａおよび１０７ｂと第２の櫛型電
極１０８ａおよび１０８ｂを形成し、誘電体１０１上に
形成したこれらの電極の上側に誘電体層１０９を形成
し、前記誘電体層１０９の上側に前記第１の櫛型電極１
０７ａおよび１０７ｂと第２の櫛型電極１０８ａおよび
１０８ｂに少なくとも一部が重なるように調整用誘電体
層１１０ａおよび１１０ｂを形成した構造を有し、端面
電極１０３ａに第１の伝送線路電極１０４の一端と第２
の伝送線路電極１０５の一端を接続し、第２の伝送線路
電極１０５の他端に第１の櫛型電極１０７ａを接続し、
第１の櫛型電極１０７ａと１０７ｂを接続しないように
近接して配置し、端面電極１０３ｃに第１の伝送線路電
極１０４の他端と第３の伝送線路電極１０６の一端を接
続し、第３の伝送線路電極１０６の他端に第２の櫛型電
極１０８ａを接続し、第２の櫛型電極１０８ａと１０８
ｂを接続しないように近接して配置し、第１の櫛型電極
１０７ｂと端面電極１０３ｄを接続し、第２の櫛型電極
１０８ｂと端面電極１０３ｆを接続し、グランド電極１
０２と端面電極１０３ｂと端面電極１０３ｄと端面電極
１０３ｅと端面電極１０３ｆを接続して接地して構成さ
れている。
【００２３】以上のように構成された高周波フィルタに
ついて、以下その動作を説明する。
【００２４】櫛型電極１０７ａと１０７ｂは接続しない
ように近接して配置されてインターディジタル型のコン
デンサを形成する。同様に櫛型電極１０８ａと１０８ｂ
も接続しないように近接して配置されてインターディジ
タル型のコンデンサを形成する。また第２の伝送線路電
極１０５と第３の伝送線路電極１０６はそれぞれの線路
形状と誘電体１０１の誘電率によって定まる特性インピ
ーダンスに基づいてインダクタとして動作する。従っ
て、第２の伝送線路電極１０５と第１の櫛型電極１０７
ａおよび１０７ｂは一端が第１の伝送線路に接続され、
他端が接地された直列共振器として動作し、第３の伝送
線路電極１０６と第２の櫛型電極１０８ａおよび１０８
ｂも一端が第１の伝送線路に接続され、他端が接地され
た直列共振器として動作する。一端が接地された直列共
振器の周波数特性は減衰極となるので、本回路は端面電
極１０３ａと端面電極１０３ｃを入出力端子とする帯域
阻止フィルタとして動作する。
【００２５】誘電体層１０９は誘電体１０１の上面に形
成された各電極を保護して破壊を防止する。調整用誘電
体層１１０ａ，１１０ｂはそれぞれ第１の櫛型電極１０
７ａおよび１０７ｂ、と第２の櫛型電極１０８ａおよび
１０８ｂを覆うように形成されるので、覆われた部分の
実効的な誘電率は覆われていない部分に比較して大きく
なってインターディジタル型のコンデンサの容量値が大
きくなる。調整用誘電体層１１０ａおよび１１０ｂは誘
電体１０１と誘電体層１０９の焼成温度よりも低い温度
で焼成する誘電体を用いることができるので、高周波フ
ィルタの完成後に調整用誘電体層を形成することで高周
波フィルタの周波数を調整することができる。一例とし
て熱硬化性の樹脂を用いた場合、櫛型電極を用いたイン
ターディジタル型のコンデンサの容量は約２０％増加す
る。
【００２６】なお、本実施の形態は櫛型電極の上側に誘
電体層を形成しているが、これは図２に示すように伝送
線路電極の上側に誘電体層を形成してもよい。この場合
は実効的な誘電率を変更することでインダクタのインダ
クタンスを調整できる効果がある。
【００２７】なお、上記の高周波フィルタは伝送線路電
極の上側に調整層として磁性体を形成することが好まし
い。この場合はインダクタンスを調整できる範囲が広く
なる。
【００２８】なお、本実施の形態は誘電体層の上側に調
整用誘電体層を形成しているが、これは調整層として導
体層を形成してもよい。この場合は容量もしくはインダ
クタンスを調整できる範囲が広くなる。
【００２９】なお、上記調整層は図３もしくは図４に示
すように端面電極を用いて接地することが好ましい。こ
の場合は櫛型電極の面積に比例した容量を形成でき、ま
たトリプレート構造となるので伝送線路電極に作用する
誘電率を高くでき、容量またはインダクタンスを調整で
きる範囲が広くなる。
【００３０】なお、本実施の形態は各電極の上側に誘電
体層を形成して電極を保護しているが、これは誘電体層
の面積を増減することで周波数の調整をしてもよい。こ
の場合は高周波フィルタの製造工程を削減できる効果が
ある。
【００３１】なお、上記高周波フィルタは伝送線路電極
と櫛型電極によって構成されているので電極層を１層と
することが可能であり、本高周波フィルタは凹版印刷も
しくは薄膜技術を用いて作製できる。従って、本高周波
フィルタは線幅および線間を６０マイクロメートル以下
で構成することが可能となり、本発明は従来の高周波フ
ィルタに比較して小型かつ薄型で構成できる。
【００３２】なお、本実施の形態における直列共振器は
一端が入出力端子間の伝送線路に接続され他端が接地さ
れているので結果として発明は帯域阻止フィルタとして
動作するが、これは以下で説明する条件を付加してもよ
い。
【００３３】２個の直列共振器はともに減衰極として作
用するので、そのインピーダンスは共振周波数より低い
周波数帯域で容量性を示し、高い周波数帯域で誘導性を
示す。従って、双方の共振周波数の間の帯域では２個の
共振器のインピーダンスは打ち消しあうように作用す
る。このときそのインピーダンスが零もしくはほぼ零と
なるように第２の伝送線路電極と第１の櫛型電極と第３
の伝送線路電極と第２の櫛型電極を設定すれば、本高周
波フィルタは２つの共振周波数の中間帯域のいずれかで
通過帯をもつ帯域通過フィルタとして作用する。
【００３４】なお、上記帯域通過フィルタは誘電体上面
の１層に形成された電極のみで構成でき、調整層を用い
てフィルタの完成後に周波数を調整することが可能であ
る。
【００３５】なお、本実施の形態における誘電体および
磁性体の形成方法にはさまざまな方法があるが、本発明
はそれらの細部に限定されるものではない。
【００３６】また、移動体通信機器において本発明の高
周波フィルタを用いることにより通信機器を構成する回
路を形成したあとで素子値の調整をすることができ、結
果として移動体通信機器の製造歩留まりを向上できる。
【００３７】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、最外層の
誘電体層上に導体パターンを形成して焼成してなるＬＣ
Ｒ回路を有する高周波フィルタであって、焼成された前
記導体パターンの少なくとも一部を覆うように前記高周
波フィルタの周波数を調整するための調整層を形成する
ことによって、高周波フィルタの完成後において簡単に
周波数を調整できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における高周波フィルタ
の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における高周波フィルタ
の別の構成図
【図３】本発明の実施の形態１における高周波フィルタ
の別の構成図
【図４】本発明の実施の形態１における高周波フィルタ
の別の構成図
【図５】従来例における高周波フィルタの構成図
【符号の説明】
１０１ 誘電体 １０２ グランド電極 １０３ａ〜１０３ｆ 端面電極 １０４ 第１の伝送線路電極 １０５ 第２の伝送線路電極 １０６ 第３の伝送線路電極 １０７ａ，１０７ｂ 第１の櫛型電極 １０８ａ，１０８ｂ 第２の櫛型電極 １０９ 誘電体層 １１０ａ，１１０ｂ 調整用誘電体層
フロントページの続き (72)発明者 水野 雅之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J006 HA01 HA15 HA21 JA02 LA02 LA21 LA28 MA05 MB02 MB03 NA08 NC03 5J024 AA01 CA09 DA01 DA28 EA05

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 最外層の誘電体層上に導体パターンを形
    成し、焼成してなるＬＣＲ回路を有する高周波フィルタ
    であって、焼成された前記導体パターンの少なくとも一
    部を覆うように前記高周波フィルタの周波数を調整する
    ための調整層を形成したことを特徴とする高周波フィル
    タ。
  2. 【請求項２】 前記調整層が誘電体からなることを特徴
    とする請求項１記載の高周波フィルタ。
  3. 【請求項３】 前記調整層が磁性体からなることを特徴
    とする請求項１記載の高周波フィルタ。
  4. 【請求項４】 導体パターンの少なくとも一部を覆うよ
    うに形成した誘電体もしくは磁性体の上側に高周波フィ
    ルタの周波数を調整するための導電体を形成したことを
    特徴とする請求項１記載の高周波フィルタ。
  5. 【請求項５】 調整層が接地されていることを特徴とす
    る請求項４記載の高周波フィルタ。
  6. 【請求項６】 導体パターンの上側に前記導体パターン
    を保護するための誘電体層を形成し、前記誘電体層の上
    側に前記導体パターンの少なくとも一部を覆うように前
    記高周波フィルタの周波数を調整するための調整層を形
    成したことを特徴とする請求項１記載の高周波フィル
    タ。
  7. 【請求項７】 調整層はその面積が調整されて形成され
    ていることを特徴とする請求項１記載の高周波フィル
    タ。
  8. 【請求項８】 調整層の少なくとも一部を削除して周波
    数を調整することを特徴とする請求項１記載の高周波フ
    ィルタ。
  9. 【請求項９】 調整層を追加して周波数を調整すること
    を特徴とする請求項１記載の高周波フィルタ。
  10. 【請求項１０】 導体パターンは少なくとも一対の櫛型
    電極を有することを特徴とする請求項１記載の高周波フ
    ィルタ。
  11. 【請求項１１】 導体パターンは少なくとも線幅もしく
    は線間が６０マイクロメートル以下であることを特徴と
    する請求項１記載の高周波フィルタ。
  12. 【請求項１２】 導体パターンが凹版印刷により形成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の高周波フィル
    タ。
  13. 【請求項１３】 導体パターンが薄膜技術により形成さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の高周波フィル
    タ。
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