JP2004064175A

JP2004064175A - 積層ストリップラインフィルタ

Info

Publication number: JP2004064175A
Application number: JP2002216145A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tagami; 田上　健次
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-25
Also published as: JP3898590B2

Abstract

【課題】積層ストリップラインフィルタにおいて、複数の誘電体層の積層ずれによるフィルタ特性の変動を低減する。
【解決手段】第１・第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５および第１・第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６が、第２・第３の誘電体層２２・２３の間に配した第２の接地電極に設けた第１・第２の矩形状開口部３７・３８を介して電磁界結合するように配され、第１・第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５の幅Ｗ１と、第１の矩形状開口部３７の幅Ｗ２と、第１・第２の片端開放矩形状共振電極３４・３６の幅Ｗ３と、第１の矩形状開口部３８の幅Ｗ４とが、Ｗ１＞Ｗ２かつＷ３＞Ｗ４の関係を満たし、積層方向から見て、第１・第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５が第１の矩形状開口部３７を覆うとともに、第１・第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６が第２の矩形状開口部３８を覆うように配された積層ストリップラインフィルタである。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信機器その他の各種通信機器等において使用される積層ストリップラインフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機等の移動体通信機器等に使用されるフィルタは、移動体通信機器等の薄型化・小型化の要求に伴い、誘電体同軸型共振器を用いたフィルタから分布定数回路を共振器に用いた積層ストリップラインフィルタへと進展してきている。
【０００３】
そのような従来の積層ストリップラインフィルタとして、特開平９−３３１２０１号公報には、図６に透視斜視図および図７に透視平面図で示す構成のものが提案されている。
【０００４】
図６および図７において、１０は第１の誘電体層、１１は第１の誘電体層１０の上に積層された第２の誘電体層、１２は第２の誘電体層１１の上に積層された第３の誘電体層、１３は第１の誘電体層１０の下面に配された第１の接地電極、１４は第３の誘電体層１２の上面に配された第２の接地電極、１５および１６は第１の誘電体層１０および第２の誘電体層１１の間に配した第１の片端開放矩形状共振電極および第１の片端短絡矩形状共振電極、１７および１８は第２の誘電体層１１および第３の誘電体層１２の間に配した第２の片端開放矩形状共振電極および第２の片端短絡矩形状共振電極である。
【０００５】
第１および第２の片端開放矩形状共振電極１５・１７は略同一の形状を有し、さらに積層方向から見て平行に、かつ第１の片端開放矩形状共振電極１５の一部と第２の片端開放矩形状共振電極１７の一部とが第２の誘電体層１１を挟んで互いに重なるように配されている。
【０００６】
また、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極１６・１８は略同一の形状を有し、さらに積層方向から見て平行に、かつ第１の片端短絡矩形状共振電極１６の一部と第２の片端短絡矩形状共振電極１８の一部とが第２の誘電体層１１を挟んで互いに重なるように配されている。
【０００７】
さらに、第１の片端開放矩形状共振電極１５の開放端１９と反対側の端部と、第１の片端短絡矩形状共振電極１６の短絡端２０と反対側の端部とが電気的に接続され、第２の片端開放矩形状共振電極１７の開放端１９と反対側の端部と、第２の片端短絡矩形状共振電極１８の短絡端２０と反対側の端部とが電気的に接続される構成となっていた。なお、図７においては、第１および第２の接地電極１３・１４の図示は省略している。
【０００８】
そして、第１および第２の片端開放矩形状共振電極１５・１７の幅Ｗ１、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極１６・１８の幅Ｗ２、第１の片端開放矩形状共振電極１５と第２の片端開放矩形状共振電極１７とが第２の誘電体層１１を挟んで互いに重なる幅Ｗ３、ならびに第１の片端短絡矩形状共振電極１６と第２の片端短絡矩形状共振電極１８とが第２の誘電体層１１を挟んで互いに重なる幅Ｗ４を調整することにより、第１および第２の片端開放矩形状共振電極１５・１７間ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極１６・１８間で形成される結合として容量性結合が支配的となる場合は、通過帯域に対して低域側に減衰極を１個有するフィルタ特性を、逆に誘導性結合が支配的となる場合は、通過帯域に対して高域側に減衰極を１個有するフィルタ特性を実現していた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の積層ストリップラインフィルタにおいては、第１〜第３の誘電体層１０〜１２を積層する工程において発生する積層ずれにより、第１の片端開放矩形状共振電極１５と第２の片端開放矩形状共振電極１７とが第２の誘電体層１１を挟んで互いに重なる幅Ｗ３、ならびに第１の片端短絡矩形状共振電極１６と第２の片端短絡矩形状共振電極１８とが第２の誘電体層１１を挟んで互いに重なる幅Ｗ４が変化することにより、第１および第２の片端開放矩形状共振電極１５・１７間の電磁界結合量、ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間１６・１８の電磁界結合量が変化し、このため、所望のフィルタ特性に対して中心周波数ならびに減衰極が大きく変動するという問題があった。
【００１０】
また、このように構成される積層ストリップラインフィルタについても、所望のフィルタ特性を実現するとともに、移動体通信機器等で使用されるフィルタに対する小型化要求にも対応しなければならないという課題もあった。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、積層ストリップラインフィルタにおいて、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによるフィルタ特性の中心周波数および減衰極の変動を低減することができる小型の積層ストリップラインフィルタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層ストリップラインフィルタは、第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上に積層された第２の誘電体層と、前記第２の誘電体層の上に積層された第３の誘電体層と、前記第３の誘電体層の上に積層された第４の誘電体層と、前記第１の誘電体層の下面に配された第１の接地電極と、前記第１および第２の誘電体層の間に配された第１の片端開放矩形状共振電極および第１の片端短絡矩形状共振電極と、前記第２および第３の誘電体層の間に配された第２の接地電極と、前記第３および第４の誘電体層の間に配された第２の片端開放矩形状共振電極および第２の片端短絡矩形状共振電極と、前記第４の誘電体層の上面に配された第３の接地電極とから成り、
前記第２の接地電極は第１および第２の矩形状開口部を有しており、
前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極は略同一の幅Ｗ１を有し、この幅Ｗ１に対し前記第１の矩形状開口部の幅Ｗ２がＷ１＞Ｗ２であり、さらに、前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極が前記第１の矩形状開口部を覆うように配され、
前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極は略同一の幅Ｗ３を有し、この幅Ｗ３に対し前記第２の矩形状開口部の幅Ｗ４がＷ３＞Ｗ４であり、さらに、前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに前記第２の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極が前記第２の矩形状開口部を覆うように配され、
前記第１〜第３の接地電極は前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極を覆うように配され、
前記第１の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第１の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とが電気的に接続され、
前記第２の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第２の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とが電気的に接続されるとともに、前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１の矩形状開口部の長さ方向の中心軸が積層方向から見てほぼ重なるように配されているとともに、前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに前記第２の矩形状開口部の長さ方向の中心軸が積層方向から見てほぼ重なるように配されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、第２の接地電極は第１および第２の矩形状開口部を有しており、第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端開放矩形状共振電極が第１の矩形状開口部を覆うように配され、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに第２の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端短絡矩形状共振電極が第２の矩形状開口部を覆うように配されていることから、第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界は第１の矩形状開口部を介して結合し、また、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界は第２の矩形状開口部を介して結合することになり、したがって、第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界結合量は第１の矩形状開口部で制御され、また、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界結合量は第２の矩形状開口部で制御されることになる。さらに、第１および第２の片端開放矩形状共振電極は略同一の幅Ｗ１を有し、この幅Ｗ１に対し第１の矩形状開口部の幅Ｗ２がＷ１＞Ｗ２であり、第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端開放矩形状共振電極が第１の矩形状開口部を覆うように配されるとともに、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極は略同一の幅Ｗ３を有し、この幅Ｗ３に対し第２の矩形状開口部の幅Ｗ４がＷ３＞Ｗ４であり、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに第２の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端短絡矩形状共振電極が第２の矩形状開口部を覆うように配されていることから、第１〜第３の誘電体層を積層する工程において積層ずれが発生する場合においても、積層ずれによる、第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界結合量の変化ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界結合量の変化を低減することができ、この結果、フィルタ特性の中心周波数および減衰極の変動を低減することができる。
【００１４】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、第１の片端開放矩形状共振電極と第１の片端短絡矩形状共振電極とが第１および第２の誘電体層を介して第１および第２の接地電極に挟まれた構造となり、かつ、第２の片端開放矩形状共振電極と第２の片端短絡矩形状共振電極とが第３および第４の誘電体層を介して第２および第３の接地電極に挟まれた構造となることから、第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極の接地容量を大きくすることができ、その結果、第１および第２の片端開放矩形状共振電極の幅Ｗ１ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極の幅Ｗ２を小さくすることができるため、より小型の積層ストリップラインフィルタを実現することができる。
【００１５】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、第１の矩形状開口部を介して形成される第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界結合が支配的な場合は、容量性結合のフィルタとなり、通過帯域に対して低域側に減衰極を１個有するフィルタ特性を形成することができる。逆に、第２の矩形状開口部を介して形成される第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界結合が支配的な場合は、誘導性結合のフィルタとなり、通過帯域に対して高域側に減衰極を１個有するフィルタ特性を形成することができる。
【００１６】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタは、上記構成において、各接地電極および／または各片端短絡矩形状共振電極の短絡端が、誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された端子電極により積層方向に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１７】
これにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な積層ストリップラインを提供することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の積層ストリップラインフィルタを図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は本発明の積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視斜視図であり、図２は図１を積層方向から見た透視平面図である。図１および図２において、２１は第１の誘電体層、２２は第１の誘電体層２１の上に積層された第２の誘電体層、２３は第２の誘電体層２２の上に積層された第３の誘電体層、２４は第３の誘電体層２３の上に積層された第４の誘電体層、３０は第１の誘電体層２１の下面に配された第１の接地電極、３１は第２および第３の誘電体層２２・２３の間に配された第２の接地電極、３２は第４の誘電体層２４の上面に配された第３の接地電極、３３および３４はそれぞれ第１および第２の誘電体層２１・２２の間に配した第１の片端開放矩形状共振電極および第１の片端短絡矩形状共振電極、３５および３６はそれぞれ第３および第４の誘電体層２３・２４の間に配した第２の片端開放矩形状共振電極および第２の片端短絡矩形状共振電極、３７および３８は第２の接地電極３１に設けた第１および第２の矩形状開口部、３９は第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５のそれぞれ開放端、４０は第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６のそれぞれ短絡端である。なお、図２においては、第１〜第３の接地電極３０〜３２の図示は省略している。
【００２０】
そして、図２に示すように、第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５は略同一の幅Ｗ１を有し、この幅Ｗ１に対し第１の矩形状開口部３７の幅Ｗ２がＷ１＞Ｗ２であり、さらに、第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５ならびに第１の矩形状開口部３７は略同一の長さＬ１を有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５が第１の矩形状開口部３７を覆うように配されている。また、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６は略同一の幅Ｗ３を有し、この幅Ｗ３に対し第２の矩形状開口部３８の幅Ｗ４がＷ３＞Ｗ４であり、さらに、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６ならびに第２の矩形状開口部３８は略同一の長さＬ２を有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６が第２の矩形状開口部３８を覆うように配されている。また、第１〜第３の接地電極３０〜３２は第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６を覆うように配されている。そして、第１の片端開放矩形状共振電極３３の開放端３９と反対側の端部と、第１の片端短絡矩形状共振電極３４の短絡端４０と反対側の端部とが電気的に接続され、第２の片端開放矩形状共振電極３５の開放端３９と反対側の端部と、第２の片端短絡矩形状共振電極３６の短絡端４０と反対側の端部とが電気的に接続されている。そして、さらに、第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５ならびに第１の矩形状開口部３７の長さ方向の中心軸が積層方向から見てほぼ重なるように配されているとともに、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６ならびに第２の矩形状開口部３８の長さ方向の中心軸が積層方向から見てほぼ重なるように配されている。
【００２１】
このような構成の本発明の積層ストリップラインフィルタは、第１〜第３の接地電極３０〜３２および／または第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６の短絡端４０を積層方向に電気的に接続する接地接続導体および接続導体として、誘電体層の内部に形成された貫通導体（図示せず）および／または側面に形成された端子電極（図示せず）を用いて構成することにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な積層ストリップラインを提供することができる。
【００２２】
本発明の積層ストリップラインフィルタを形成するに当たり、第１〜第４の誘電体層２１〜２４、第１〜第３の接地電極３０〜３２、第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６は、周知の高周波用配線基板に使用される種々の材料・形態のものを使用することができる。
【００２３】
本発明の積層ストリップラインフィルタに用いる第１〜第４の誘電体層２１〜２４としては、例えばアルミナセラミックス・ムライトセラミックス等のセラミックス材料やガラスセラミックス等の無機系材料、あるいは四ふっ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン；ＰＴＦＥ）・四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂；ＥＴＦＥ）・四ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルテロアルキルビニルエーテル共重合樹脂；ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂・ポリイミド等の樹脂系材料等が用いられる。これらの材料による第１〜第４の誘電体層２１〜２４の形状や寸法（厚みや幅・長さ）は、使用される周波数や用途等に応じて設定される。
【００２４】
本発明の積層ストリップラインフィルタにおける第１〜第３の接地電極３０〜３２、第１および第２の片端開放矩形状共振電極３３・３５、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６、接続導体は、高周波信号伝送用の金属材料の導体層、例えばＣｕ層・Ｍｏ−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｗのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｃｒ−Ｃｕ合金層・Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｔａ_２Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、またはＮｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの等を用いて、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成方法やメッキ法等により形成される。その厚みや幅も、伝送される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。
【００２５】
本発明の積層ストリップラインフィルタに用いる第１〜第４の誘電体層２１〜２４の作製にあたっては、例えば誘電体層がガラスセラミックスから成る場合であれば、まず誘電体層となるガラスセラミックスのグリーンシートを準備し、これに所定の打ち抜き加工を施して貫通導体となる貫通孔を形成した後、スクリーン印刷法によりＣｕ等の導体ペーストを貫通孔に充填するとともに、所定の伝送線路パターンおよびその他の導体層のパターンを印刷塗布する。次に、８５０〜１０００℃で焼成を行ない、最後に各導体層上にＮｉメッキおよびＡｕメッキを施す。
【００２６】
図３は、図１および図２に示す構成の本発明の積層ストリップラインフィルタならびに図６および図７に示す従来の積層ストリップラインフィルタにおいて容量性結合が支配的な場合に得られるフィルタ特性を示したものである。図３において横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸は挿入損失（単位：ｄＢ）を、ｆ０は中心周波数を、ＢＷは通過帯域を、ｆｒは減衰極を表す。図３に示すフィルタ特性は、通過帯域ＢＷの低域側に減衰極ｆｒを１個形成するという特徴を有する。
【００２７】
図４および図５は、図１および図２に示す構成の本発明の積層ストリップラインフィルタならびに図６および図７に示す従来の積層ストリップラインフィルタの構造モデルを３次元電磁界解析シミュレータで作成し、幅方向の積層ずれ量として±１００μｍを考慮した場合のシミュレーション結果における、中心周波数ｆ０、および、減衰極ｆｒの変化量を示す各線図である。
【００２８】
このシミュレーションは、図１および図２において、第１〜第４の誘電体層２１〜２４の厚みをそれぞれｈ１〜ｈ４としたとき、ｈ１＝０．１５ｍｍ、ｈ２＝０．０５ｍｍ、ｈ３＝０．０５ｍｍ、ｈ４＝０．１５ｍｍ、Ｗ１＝０．９３ｍｍ、Ｗ２＝０．６８ｍｍ、Ｗ３＝０．８０ｍｍ、Ｗ４＝０．４４ｍｍ、Ｌ１＝Ｌ２＝２．２６ｍｍとし、幅方向の積層ずれ量として±１００μｍを考慮した場合、ならびに、図６および図７において、第１〜第３の誘電体層１０〜１２の厚みをそれぞれｈ１〜ｈ３としたとき、ｈ１＝０．１５ｍｍ、ｈ２＝０．１０ｍｍ、ｈ３＝０．１５ｍｍ、Ｗ１＝１．５４ｍｍ、Ｗ２＝１．６４ｍｍ、Ｗ３＝０．５２ｍｍ、Ｗ４＝０．２８ｍｍ、Ｌ１＝Ｌ２＝２．２６ｍｍとし、幅方向の積層ずれ量として±１００μｍを考慮した場合の検討を実施した。シミュレーションの際に用いた各誘電体層の比誘電率は１０に設定した。シミュレーションによって求めた計算結果は、測定値とよく一致している。
【００２９】
図４において、横軸は幅方向の積層ずれ量（単位：μｍ）を、縦軸は中心周波数ｆ０の変化量（単位：ＭＨｚ）を表し、各特性曲線は、Ａが図１および図２に示す本発明の積層ストリップラインフィルタにおける結果を、Ｂが図６および図７に示す従来の積層ストリップラインフィルタにおける結果を示している。
【００３０】
また、図５において、横軸は幅方向の積層ずれ量（単位：μｍ）を、縦軸は減衰極ｆｒの変化量（単位：ＭＨｚ）を表し、各特性曲線は、Ａが図１および図２に示す本発明の積層ストリップラインフィルタにおける結果を、Ｂが図６および図７に示す従来の積層ストリップラインフィルタにおける結果を示している。
【００３１】
図４および図５に示す結果から明らかなように、本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによる、フィルタ特性の中心周波数ならびに減衰極の変動を低減することができる。
【００３２】
例えば、積層ずれ量−１００μｍにおける中心周波数ｆ０の変化量および減衰極ｆｒの変化量についてみると、
Ａ…中心周波数ｆ０の変化量：−５ＭＨｚ、減衰極ｆｒの変化量：０ＭＨｚ
Ｂ…中心周波数ｆ０の変化量：−３６ＭＨｚ、減衰極ｆｒの変化量：−３２０ＭＨｚであり、従来の積層ストリップラインフィルタにおける結果（Ｂ）に比べて、本発明の積層ストリップラインフィルタにおける結果（Ａ）は、中心周波数ｆ０の変化量および減衰極ｆｒの変化量を低減することができることが分かる。
【００３３】
また、積層ストリップラインフィルタの大きさの観点から見てみると、従来の積層ストリップラインフィルタと本発明の積層ストリップラインフィルタとでは、共に誘電体層の総厚みが０．４ｍｍであり、片端開放矩形状共振器と片端短絡矩形状共振器とを接続して形成した共振器長が４．５２ｍｍであるが、幅方向の寸法について比較すると、従来の積層ストリップラインフィルタは幅方向の寸法が２×Ｗ２−Ｗ４＝３．００ｍｍであるのに対し、本発明の積層ストリップラインフィルタは幅方向の寸法がＷ１＝０．９３ｍｍである。即ち、従来の積層ストリップラインフィルタに比べて、本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、より小型の積層ストリップラインフィルタを実現することができることが分かる。
【００３４】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタは、上記構成において、第１〜第３の接地電極３０〜３２を積層方向に電気的に接続する接地接続導体および第２および第２の片端短絡矩形状共振電極３４・３６の短絡端４０を積層方向に電気的に接続する接続導体が誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された端子電極であることを特徴とするものであり、これにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な積層ストリップラインフィルタを提供することができる。
【００３５】
なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更・改良を加えることは何ら差し支えない。
【００３６】
【発明の効果】
本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、第２の接地電極は第１および第２の矩形状開口部を有しており、第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端開放矩形状共振電極が第１の矩形状開口部を覆うように配され、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに第２の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ第１および第２の片端短絡矩形状共振電極が第２の矩形状開口部を覆うように配されていることから、第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界は第１の矩形状開口部を介して結合し、また、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界は第２の矩形状開口部を介して結合することになり、したがって、第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界結合量は第１の矩形状開口部で制御され、また、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界結合量は第２の矩形状開口部で制御されることになる。
【００３７】
さらに、略同一の幅Ｗ１を有する第１および第２の片端開放矩形状共振電極に対し、第１の矩形状開口部の幅Ｗ２がＷ１＞Ｗ２であり、さらに、積層方向から見て、第１および第２の片端開放矩形状共振電極が第１の矩形状開口部を覆うように配されるとともに、略同一の幅Ｗ３を有する第１および第２の片端短絡矩形状共振電極に対し、第２の矩形状開口部の幅Ｗ４がＷ３＞Ｗ４であり、さらに、積層方向から見て、第１および第２の片端短絡矩形状共振電極が第２の矩形状開口部を覆うように配されていることから、第１〜第３の誘電体層を積層する工程において積層ずれが発生する場合においても、積層ずれによる、第１および第２の片端開放矩形状共振電極間で形成される電磁界結合量の変化ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間で形成される電磁界結合量の変化を低減することができ、これにより、フィルタ特性の中心周波数および減衰極の変動を低減することができるとともに、共振器の幅方向の寸法を小さくすることができる。
【００３８】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、第１の片端開放矩形状共振電極と第１の片端短絡矩形状共振電極とが第１および第２の誘電体層を介して第１および第２の接地電極に挟まれた構造となり、かつ、第２の片端開放矩形状共振電極と第２の片端短絡矩形状共振電極とが第３および第４の誘電体層を介して第２および第３の接地電極に挟まれた構造となることから、第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極の接地容量を大きくすることができ、その結果、第１および第２の片端開放矩形状共振電極の幅Ｗ１ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極の幅Ｗ２を小さくすることができるため、より小型の積層ストリップラインフィルタを実現することができる。
【００３９】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタによれば、第１の矩形状開口部を介して形成される第１および第２の片端開放矩形状共振電極間の電磁界結合が支配的な場合は、容量性結合のフィルタとなり、通過帯域に対して低域側に減衰極を１個有するフィルタ特性を形成することができる。逆に、第２の矩形状開口部を介して形成される第１および第２の片端短絡矩形状共振電極間の電磁界結合が支配的な場合は、誘導性結合のフィルタとなり、通過帯域に対して高域側に減衰極を１個有するフィルタ特性を形成することができる。
【００４０】
また、本発明の積層ストリップラインフィルタは、上記構成において、各接地電極および／または各片端短絡矩形状共振電極の短絡端が、誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された端子電極により積層方向に電気的に接続されていることを特徴とするものであり、これにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な積層ストリップラインを提供することができる。
【００４１】
以上のように、本発明によれば、積層ストリップラインフィルタにおいて、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによる、フィルタ特性の中心周波数ならびに減衰極の変動を低減することができる小型の積層ストリップラインフィルタを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図２】本発明の積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視平面図である。
【図３】本発明の積層ストリップラインフィルタおよび従来の積層ストリップラインフィルタにおける挿入損失の例を示す線図である。
【図４】本発明の積層ストリップラインフィルタおよび従来の積層ストリップラインフィルタにおける幅方向の積層ずれ量に対する、中心周波数の変化量の例を示す線図である。
【図５】本発明の積層ストリップラインフィルタおよび従来の積層ストリップラインフィルタにおける幅方向の積層ずれ量に対する、減衰極の変化量の例を示す線図である。
【図６】従来の積層ストリップラインフィルタの例を示す透視斜視図である。
【図７】従来の積層ストリップラインフィルタの例を示す透視平面図である。
【符号の説明】
２１・・・第１の誘電体層
２２・・・第２の誘電体層
２３・・・第３の誘電体層
２４・・・第４の誘電体層
３０・・・第１の接地電極
３１・・・第２の接地電極
３２・・・第３の接地電極
３３・・・第１の片端開放矩形状共振電極
３４・・・第１の片端短絡矩形状共振電極
３５・・・第２の片端開放矩形状共振電極
３６・・・第２の片端短絡矩形状共振電極
３７・・・第１の矩形状開口部
３８・・・第２の矩形状開口部
３９・・・開放端
４０・・・短絡端

Claims

第１の誘電体層と、該第１の誘電体層の上に積層された第２の誘電体層と、該第２の誘電体層の上に積層された第３の誘電体層と、該第３の誘電体層の上に積層された第４の誘電体層と、前記第１の誘電体層の下面に配された第１の接地電極と、前記第１および第２の誘電体層の間に配された第１の片端開放矩形状共振電極および第１の片端短絡矩形状共振電極と、前記第２および第３の誘電体層の間に配された第２の接地電極と、前記第３および第４の誘電体層の間に配された第２の片端開放矩形状共振電極および第２の片端短絡矩形状共振電極と、前記第４の誘電体層の上面に配された第３の接地電極とから成り、
前記第２の接地電極は第１および第２の矩形状開口部を有しており、
前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極は略同一の幅Ｗ１を有し、この幅Ｗ１に対し前記第１の矩形状開口部の幅Ｗ２がＷ１＞Ｗ２であり、さらに、前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極が前記第１の矩形状開口部を覆うように配され、
前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極は略同一の幅Ｗ３を有し、この幅Ｗ３に対し前記第２の矩形状開口部の幅Ｗ４がＷ３＞Ｗ４であり、さらに、前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに前記第２の矩形状開口部は略同一の長さを有し、積層方向から見て平行に、かつ前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極が前記第２の矩形状開口部を覆うように配され、
前記第１〜第３の接地電極は前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極を覆うように配され、
前記第１の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第１の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とが電気的に接続され、
前記第２の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第２の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とが電気的に接続されるとともに、前記第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１の矩形状開口部の長さ方向の中心軸が積層方向から見てほぼ重なるように配されているとともに、前記第１および第２の片端短絡矩形状共振電極ならびに前記第２の矩形状開口部の長さ方向の中心軸が積層方向から見てほぼ重なるように配されていることを特徴とする積層ストリップラインフィルタ。
前記各接地電極および／または前記各片端短絡矩形状共振電極の前記短絡端が、前記誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された端子電極により積層方向に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の積層ストリップラインフィルタ。