JP2006140567A - Multilayer dielectric filter - Google Patents

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哲也 山本
Hiroshi Nonogami
寛 野々上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a multilayer dielectric filter exhibiting excellent passing characteristics in which the size can be reduced. <P>SOLUTION: In the multilayer dielectric filter where a pair of electromagnetically coupled quarter-wavelength strip line resonators are provided in a multilayer block 14 produced by integrating a plurality of dielectric sheets laid in layers, the pair of quarter-wavelength strip line resonators comprise a pair of resonance electrodes 1 and 2 consisting of short-circuited end strip lines formed on the same plane, capacitor forming electrodes 3 and 4 provided under the resonance electrodes 1 and 2 in correspondence thereto, and via hole conductor portions 5 and 6 provided between the resonance electrodes 1, 2 and the capacitor forming electrodes 3, 4 in order to connect them. The capacitor forming electrodes 3 and 4 are connected, respectively, with I/O electrodes 10 and 11 and a strip line 7 corresponding to half-wavelength is provided above the pair of resonance electrodes 1 and 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複数の誘電体シートを積層して一体化した積層体ブロック内に、共振器が形成された積層型誘電体フィルタに関するものである。   The present invention relates to a multilayer dielectric filter in which a resonator is formed in a multilayer block in which a plurality of dielectric sheets are stacked and integrated.

近年、携帯電話等の無線通信システムの多様化に伴い、積層型誘電体フィルタの小型化及び高性能化が要求されている。   In recent years, with the diversification of wireless communication systems such as mobile phones, there has been a demand for miniaturization and high performance of multilayer dielectric filters.

特に、携帯電話機の高周波回路用バンドパスフィルタなどの受信フィルタにおいては、通過帯域の高周波側に急峻な減衰特性が要求される。   In particular, in a reception filter such as a band-pass filter for a high-frequency circuit of a cellular phone, a steep attenuation characteristic is required on the high-frequency side of the pass band.

図13は、従来の積層型誘電体フィルタを示す斜視図である。図13に示す積層型誘電体フィルタは、複数の誘電体シートを積層して一体化した積層体ブロック29内に、1/4波長ストリップ線路(ここで、1/4波長とは通過帯域の中心周波数での波長の1/4の長さに相当する波長のことである。)からなる第1及び第2の共振電極21及び22が設けられている。第1及び第2の共振電極21及び22の下方には、段間結合導体層24が設けられている。段間結合導体層24の下方には下部シールド電極26が設けられている。   FIG. 13 is a perspective view showing a conventional multilayer dielectric filter. The multilayer dielectric filter shown in FIG. 13 has a 1/4 wavelength strip line (where 1/4 wavelength is the center of the passband) in the multilayer block 29 in which a plurality of dielectric sheets are stacked and integrated. The first and second resonance electrodes 21 and 22 are provided. The first and second resonance electrodes 21 and 22 are each a wavelength corresponding to ¼ of the wavelength at the frequency. An interstage coupling conductor layer 24 is provided below the first and second resonance electrodes 21 and 22. A lower shield electrode 26 is provided below the interstage coupling conductor layer 24.

第1及び第2の共振電極21及び22の上方には、これらの電極と容量を形成するための容量形成用電極23が設けられている。容量形成用電極23の上には、上部シールド電極25が設けられている。積層体ブロック29の側面には、共振電極21と接続された入出力電極27、及び共振電極22と接続された入出力電極28が設けられている。   Above the first and second resonance electrodes 21 and 22, a capacitance forming electrode 23 for forming a capacitance with these electrodes is provided. An upper shield electrode 25 is provided on the capacitance forming electrode 23. On the side surface of the laminate block 29, an input / output electrode 27 connected to the resonance electrode 21 and an input / output electrode 28 connected to the resonance electrode 22 are provided.

容量形成用電極23は、積層体ブロック29の背面に形成されるグランド電極に、第1,第2の共振電極21,22は、積層体ブロック29の前面に形成されるグランド電極に、上部及び下部シールド電極25,26は、積層体ブロック29の背面及び前面に形成されるグランド電極の両方に接続されている。   The capacitance forming electrode 23 is a ground electrode formed on the back surface of the multilayer block 29, and the first and second resonance electrodes 21 and 22 are an upper portion and a ground electrode formed on the front surface of the multilayer block 29. The lower shield electrodes 25, 26 are connected to both the back and front surfaces of the laminate block 29.

図14は、図13に示す従来の積層型誘電体フィルタの等価回路図である。図14に示すように、第1及び第2の共振電極21及び22から形成される共振器は、LC並列共振器L1及びL2として図示されている。図14に示すように、第1の共振電極から構成されるLC並列共振器L1及び第2の共振電極から構成されるLC並列共振器L2は相互に電磁結合している。共振電極21の導体部21aからインダクタンスLinが構成されており、共振電極22の導体部22aからインダクタンスLoutが形成されている。第1の共振電極21と段間結合導体層24並びに第2の共振電極22と段間結合導体層24の間には、段間コンデンサCSが形成されている。また第1の共振電極21と容量形成用電極23の間、及び第2の共振電極22と容量形成用電極23の間に、コンデンサCRが形成されている。 FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of the conventional multilayer dielectric filter shown in FIG. As shown in FIG. 14, the resonator formed by the first and second resonance electrodes 21 and 22 is shown as LC parallel resonators L1 and L2. As shown in FIG. 14, the LC parallel resonator L1 composed of the first resonance electrode and the LC parallel resonator L2 composed of the second resonance electrode are electromagnetically coupled to each other. An inductance L in is formed from the conductor portion 21 a of the resonance electrode 21, and an inductance L out is formed from the conductor portion 22 a of the resonance electrode 22. An interstage capacitor CS is formed between the first resonance electrode 21 and the interstage coupling conductor layer 24 and between the second resonance electrode 22 and the interstage coupling conductor layer 24. A capacitor CR is formed between the first resonance electrode 21 and the capacitance forming electrode 23 and between the second resonance electrode 22 and the capacitance forming electrode 23.

図15は、図13に示す従来の積層型誘電体フィルタの周波数特性を示す図である。ここで、S21は入出力電極27(入力端子1)から入出力電極28(出力端子2)への通過量であり、S11は入出力電極27(入力端子1)における反射量である。図15に示すように、この従来の積層型誘電体フィルタは、2.4GHz付近に通過帯域を有しているが、この通過帯域より高周波側の領域Aに示す部分において通過量S21が大きく、減衰が十分でないことがわかる。 FIG. 15 is a diagram showing frequency characteristics of the conventional multilayer dielectric filter shown in FIG. Here, S 21 is the amount of passage from the input / output electrode 27 (input terminal 1) to the input / output electrode 28 (output terminal 2), and S 11 is the amount of reflection at the input / output electrode 27 (input terminal 1). As shown in FIG. 15, this conventional multilayer dielectric filter has a pass band in the vicinity of 2.4 GHz, but the passage amount S 21 is large in the portion shown in the region A on the higher frequency side than this pass band. It can be seen that the attenuation is not sufficient.

特許文献1においては、4つの共振電極を同一平面に形成し、4段の1/4波長ストリップライン型共振器を有する積層型誘電体フィルタが提案されている。このような積層型誘電体フィルタでは、両脇の共振電極と、これらの共振電極にそれぞれ隣り合う共振電極とが近接し、電磁結合することにより、通過帯域の高周波側近傍に減衰極が形成され、急峻な減衰特性が実現される。   In Patent Document 1, a multilayer dielectric filter is proposed in which four resonant electrodes are formed on the same plane and have four-stage quarter-wavelength stripline resonators. In such a multilayer dielectric filter, the resonant electrodes on both sides and the resonant electrodes adjacent to the resonant electrodes are close to each other and electromagnetically coupled to form an attenuation pole near the high frequency side of the passband. A steep attenuation characteristic is realized.

しかしながら、このような積層型誘電体フィルタにおいては、4段の1/4波長ストリップライン型共振器を設ける必要があるため、小型化することができないという問題があった。   However, such a multilayer dielectric filter has a problem that it cannot be downsized because it is necessary to provide a four-stage quarter-wave stripline resonator.

特許文献2においては、ストリップライン導体層とストリップライン容量結合導体層をビアホールを介して結合することにより、ビアホール導体によって形成したインダクタンスとストリップライン容量結合導体層の容量とでLC直列共振回路を構成し、高周波域に発生する共振ピークの位置をシフトさせ、これによって特定周波数の高調波成分を減衰させることが提案されている。しかしながら、このような方法によっても、積層型誘電体フィルタを小型化するため、複数のストリップライン導体層の間隔をさらに狭くした場合に、通過帯域近傍の高周波側における減衰が十分ではないという問題があった。
特開平11−191702号公報 特開平11−195901号公報
In Patent Document 2, an LC series resonance circuit is configured by an inductance formed by a via hole conductor and a capacitance of the strip line capacitively coupled conductor layer by coupling the stripline conductor layer and the stripline capacitively coupled conductor layer via a via hole. Then, it has been proposed to shift the position of the resonance peak generated in the high frequency region, thereby attenuating the harmonic component of a specific frequency. However, even with such a method, there is a problem that the attenuation on the high frequency side near the passband is not sufficient when the interval between the plurality of stripline conductor layers is further reduced in order to reduce the size of the multilayer dielectric filter. there were.
JP-A-11-191702 JP-A-11-195901

本発明の目的は、複数の誘電体シートを積層して一体化した積層体ブロック内に、互いに電磁結合した1対の1/4波長ストリップ線路型の共振器が設けられた積層型誘電体フィルタにおいて、小型化が可能で、かつ通過特性に優れた積層型誘電体フィルタを提供することにある。   An object of the present invention is to provide a multilayer dielectric filter in which a pair of quarter-wave stripline resonators electromagnetically coupled to each other are provided in a multilayer block in which a plurality of dielectric sheets are laminated and integrated. It is an object of the present invention to provide a multilayer dielectric filter that can be miniaturized and has excellent pass characteristics.

本発明の積層型誘電体フィルタは、複数の誘電体シートを積層して一体化した積層体ブロック内に、互いに電磁結合した1対の1/4波長ストリップ線路型共振器が設けられた積層型誘電体フィルタであり、1対の1/4波長ストリップ線路型共振器が、同一平面内に形成された先端短絡ストリップ線路からなる1対の共振電極と、該共振電極の下方に対応して設けられる容量形成用電極と、共振電極及び容量形成用電極を接続するためこられの間に設けられるビアホール導体部とから構成され、容量形成用電極に入出力電極が接続されており、1対の共振電極の上方に1/2波長相当のストリップ線路が設けられていることを特徴としている。ここで、1/2波長とは通過帯域の中心周波数での波長の1/2の長さに相当する波長のことである。また、共振電極と上部シールド電極の間には、1/2波長相当ストリップ線路以外の電極は形成されていない。   The multilayer dielectric filter of the present invention is a multilayer type in which a pair of quarter-wave stripline resonators electromagnetically coupled to each other are provided in a multilayer block in which a plurality of dielectric sheets are stacked and integrated. A dielectric filter, and a pair of quarter-wave stripline resonators are provided corresponding to a pair of resonant electrodes composed of short-circuited short-circuited striplines formed in the same plane and below the resonant electrodes And a via-hole conductor provided between the resonance electrode and the capacitance forming electrode, and an input / output electrode is connected to the capacitance forming electrode. A strip line corresponding to ½ wavelength is provided above the resonance electrode. Here, the ½ wavelength is a wavelength corresponding to ½ of the wavelength at the center frequency of the passband. Further, no electrode other than the half-wavelength equivalent strip line is formed between the resonance electrode and the upper shield electrode.

本発明において、共振電極の上方に設けられている1/2波長相当のストリップ線路は、下方の共振電極から形成される共振器のそれぞれと電磁界結合する。このため、1/2波長相当のストリップ線路から構成される共振器により、通過帯域の高周波側である通過帯域の約2倍の周波数の領域に減衰極が形成される。このため、通過特性に優れたフィルタとすることができる。   In the present invention, the strip line corresponding to ½ wavelength provided above the resonant electrode is electromagnetically coupled to each of the resonators formed from the lower resonant electrode. For this reason, an attenuation pole is formed in a region having a frequency about twice as high as the pass band, which is on the high frequency side of the pass band, by a resonator composed of a strip line corresponding to ½ wavelength. For this reason, it can be set as the filter excellent in the passage characteristic.

また、本発明においては、1/4波長ストリップ線路型共振器を、共振電極と、容量形成用電極と、これらの間を接続するビアホール導体部とから構成しており、容量形成用電極に入出力電極が接続されている。このため、ストリップ線路の相互の容量結合の程度を変えることなく、ビアホール導体部によるインダクタンスの値を変えてLC直列共振によるスプリアス共振のピークのシフトを制御することができる。従って、小型化または薄型化可能な通過帯域幅の広いバンドパスフィルタとすることができる。   In the present invention, the quarter-wavelength stripline resonator is composed of a resonance electrode, a capacitor forming electrode, and a via-hole conductor portion connecting between them, and enters the capacitor forming electrode. The output electrode is connected. For this reason, it is possible to control the shift of the peak of the spurious resonance due to the LC series resonance by changing the value of the inductance by the via-hole conductor without changing the degree of the capacitive coupling between the strip lines. Therefore, a bandpass filter having a wide pass bandwidth that can be reduced in size or thickness can be obtained.

また、本発明においては、入出力電極が、積層体ブロック内においてサイドビア導体として形成されていることが好ましい。また、入出力電極の最上部は、共振電極より低い位置となるように形成されていることが好ましい。本発明においては、サイドビア導体部を介して共振電極に接続されている容量形成用電極に入出力電極を接続しているので、積層体ブロックの内部にサイドビア導体として入出力電極を形成することができる。このため、積層体ブロックの外周面に入出力電極を形成する必要がなくなり、さらに小型化を図ることができる。   In the present invention, the input / output electrodes are preferably formed as side via conductors in the laminate block. Moreover, it is preferable that the uppermost part of the input / output electrode is formed at a position lower than the resonance electrode. In the present invention, since the input / output electrodes are connected to the capacitance forming electrodes connected to the resonance electrodes via the side via conductor portions, the input / output electrodes can be formed as side via conductors inside the multilayer block. it can. For this reason, it is not necessary to form the input / output electrodes on the outer peripheral surface of the laminate block, and the size can be further reduced.

また、入出力電極の最上部が、共振電極より低い位置となるように入出力電極を形成することにより、共振電極を形成する面において、入出力電極を形成するスペースを設ける必要がなくなり、さらに小型化を図ることができる。   Further, by forming the input / output electrode so that the uppermost portion of the input / output electrode is positioned lower than the resonance electrode, it is not necessary to provide a space for forming the input / output electrode on the surface on which the resonance electrode is formed. Miniaturization can be achieved.

また、本発明においては、1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極の長さ(1/4波長ストリップ線路型共振器を形成する先端短絡ストリップ線路短絡面から最後尾までの長さ)をX、1/2波長相当のストリップ線路の長さを2Y(ここで、1/2波長相当ストリップ線路の積層体長手方向の長さをYとする。)としたとき、1.6≦2Y/X≦2.0の関係を満足するように、1/2波長相当のストリップ線路が形成されていることが好ましい。2Y/Xの値を1.6以上とすることにより、通過帯域の約2倍の周波数における減衰量を有効に高めることができる。また、2Y/Xの値を2より大きくすると、1/2波長ストリップ線路を設けるためのスペースが大きくなり、小型化を十分に図れない場合がある。   In the present invention, the length of the resonant electrode in the quarter-wavelength stripline resonator (the length from the short-circuited end surface of the short-circuited stripline to the tail of the quarter-wavelength stripline resonator) When the length of the strip line corresponding to X and ½ wavelength is 2Y (here, the length in the longitudinal direction of the laminated body of the ½ wavelength equivalent strip line is Y), 1.6 ≦ 2Y / It is preferable that a strip line corresponding to ½ wavelength is formed so as to satisfy the relationship of X ≦ 2.0. By setting the value of 2Y / X to 1.6 or more, it is possible to effectively increase the attenuation at a frequency that is approximately twice the passband. On the other hand, if the value of 2Y / X is larger than 2, the space for providing the half-wave strip line becomes large, and the size may not be sufficiently reduced.

本発明に従えば、小型化が可能で、かつ通過特性に優れた積層型誘電体フィルタとすることができる。   According to the present invention, a multilayer dielectric filter that can be downsized and has excellent pass characteristics can be obtained.

図1は、本発明の一実施例の積層型誘電体フィルタを示す斜視図である。図1に示す積層型誘電体フィルタは、複数の誘電体シートを積層して一体化した積層体ブロック14内に導体層を形成することにより構成されたものである。誘電体シートの表面に導体層を形成し、導体層を形成した誘電体シートを積層して一体化することにより、図1に示すような積層型誘電体フィルタを作製することができる。   FIG. 1 is a perspective view showing a multilayer dielectric filter according to an embodiment of the present invention. The multilayer dielectric filter shown in FIG. 1 is configured by forming a conductor layer in a multilayer block 14 in which a plurality of dielectric sheets are laminated and integrated. A laminated dielectric filter as shown in FIG. 1 can be produced by forming a conductor layer on the surface of the dielectric sheet and laminating and integrating the dielectric sheets on which the conductor layer is formed.

図1を参照して、積層体ブロック14内には、1/4波長ストリップ線路からなる第1の共振電極1及び1/4波長ストリップ線路からなる第2の共振電極2が、同一平面内に形成されている。第1の共振電極1の下方には、第1の容量形成用電極3が設けられており、第2の共振電極2の下方には第2の容量形成用電極4が設けられている。第1の共振電極1と第1の容量形成用電極3の間には、ビアホール導体部5が設けられており、このビアホール導体部5により第1の共振電極と第1の容量形成用電極が接続されている。   Referring to FIG. 1, in laminated body block 14, a first resonant electrode 1 made of a quarter-wave strip line and a second resonant electrode 2 made of a quarter-wave strip line are in the same plane. Is formed. A first capacitance forming electrode 3 is provided below the first resonance electrode 1, and a second capacitance forming electrode 4 is provided below the second resonance electrode 2. A via hole conductor portion 5 is provided between the first resonance electrode 1 and the first capacitance forming electrode 3, and the first resonance electrode and the first capacitance forming electrode are provided by the via hole conductor portion 5. It is connected.

同様に、第1の共振電極2と第2の容量形成用電極4の間に第2のビアホール導体部6が設けられており、この第2のビアホール導体部6により第2の共振電極2と第2の容量形成用電極4が接続されている。   Similarly, a second via-hole conductor portion 6 is provided between the first resonant electrode 2 and the second capacitance forming electrode 4, and the second via-hole conductor portion 6 allows the second resonant electrode 2 to be connected to the second resonant electrode 2. The second capacitance forming electrode 4 is connected.

入出力電極10は、第1の容量形成用電極3と接続するように積層体ブロック14内にサイドビア導体として形成されている。同様に入出力電極11は、第2の容量形成用電極4と接続するように誘電体ブロック14内にサイドビア導体として形成されている。   The input / output electrode 10 is formed as a side via conductor in the multilayer block 14 so as to be connected to the first capacitance forming electrode 3. Similarly, the input / output electrode 11 is formed as a side via conductor in the dielectric block 14 so as to be connected to the second capacitance forming electrode 4.

第1の容量形成用電極3及び第2の容量形成用電極4の下方には、下部シールド電極8が設けられている。   A lower shield electrode 8 is provided below the first capacitor forming electrode 3 and the second capacitor forming electrode 4.

第1の共振電極1及び第2の共振電極2の上方には、1/2波長相当のストリップ線路7が設けられている。1/2波長相当のストリップ線路7の上方には、上部シールド電極9が設けられている。ここで、共振電極1及び2と上部シールド電極9との間には1/2波長相当のストリップ線路7以外の電極構造は形成されていない。   Above the first resonance electrode 1 and the second resonance electrode 2, a strip line 7 corresponding to ½ wavelength is provided. An upper shield electrode 9 is provided above the strip line 7 corresponding to ½ wavelength. Here, no electrode structure other than the strip line 7 corresponding to ½ wavelength is formed between the resonance electrodes 1 and 2 and the upper shield electrode 9.

入力電極10及び11の一方を入力電極とすることができ、他方を出力電極とすることができる。また、積層体ブロック14の側面14a及び14bには、図示しないグランド端子電極が形成されている。上部シールド電極9及び下部シールド電極8は、グランド端子電極に接続されており、共振電極1及び2は、グランド端子の一方に接続されている(図1では14b面に接続)。   One of the input electrodes 10 and 11 can be an input electrode, and the other can be an output electrode. In addition, ground terminal electrodes (not shown) are formed on the side surfaces 14 a and 14 b of the laminate block 14. The upper shield electrode 9 and the lower shield electrode 8 are connected to the ground terminal electrode, and the resonance electrodes 1 and 2 are connected to one of the ground terminals (in FIG. 1, connected to the surface 14b).

図2は、図1に示す積層型誘電体フィルタの横方向断面図である。図2に示すように、入出力電極10及び11は、それぞれ第1の容量形成用電極3及び第2の容量形成用電極4に接続しているが、その最上部は、第1及び第2の共振電極1及び2の位置よりも低くなるように形成されている。   FIG. 2 is a transverse cross-sectional view of the multilayer dielectric filter shown in FIG. As shown in FIG. 2, the input / output electrodes 10 and 11 are connected to the first capacitor forming electrode 3 and the second capacitor forming electrode 4, respectively, but the uppermost portions thereof are the first and second electrodes. The resonance electrodes 1 and 2 are formed to be lower than the position.

また、1/2波長相当のストリップ線路7は、第1及び第2の共振電極1及び2とそれぞれ重なり部分を有するように設けられている。   Further, the strip line 7 corresponding to ½ wavelength is provided so as to overlap with the first and second resonance electrodes 1 and 2, respectively.

図3は、図1に示す積層型誘電体フィルタの縦方向断面図である。図3に示すように、入出力電極10は積層体ブロック14のほぼ中央に設けられている。図3には示されないが、入出力電極11も積層体ブロック14のほぼ中央に設けられている。   3 is a longitudinal sectional view of the multilayer dielectric filter shown in FIG. As shown in FIG. 3, the input / output electrode 10 is provided substantially at the center of the laminated body block 14. Although not shown in FIG. 3, the input / output electrode 11 is also provided substantially at the center of the multilayer block 14.

図3に示すA〜Gは、積層体ブロック14を構成する各誘電体シートの表面に相当する部分を示している。積層体ブロック14は、誘電体シートを積層して一体化したものであるので、このような表面は積層体ブロックにおいては認識できないものであるが、仮想面として表示している。   A to G shown in FIG. 3 indicate portions corresponding to the surface of each dielectric sheet constituting the laminated body block 14. Since the laminate block 14 is formed by laminating and integrating dielectric sheets, such a surface cannot be recognized in the laminate block, but is displayed as a virtual plane.

図4(a)は、図3に示す面Aに相当する部分を示す平面図である。この部分には、積層型誘電体フィルタを識別するためのマーカー14eが表示されている。   FIG. 4A is a plan view showing a portion corresponding to the surface A shown in FIG. In this portion, a marker 14e for identifying the laminated dielectric filter is displayed.

図4(b)は、図3に示す面B及び面Fに相当する部分を示す平面図である。図4(b)に示すように、下部シールド電極8及び上部シールド電極9の両端は、グランド端子電極12及び13にそれぞれ接続されている。   FIG. 4B is a plan view showing portions corresponding to the surface B and the surface F shown in FIG. As shown in FIG. 4B, both ends of the lower shield electrode 8 and the upper shield electrode 9 are connected to the ground terminal electrodes 12 and 13, respectively.

図4(c)は、図3に示す面Cに相当する部分を示す平面図である。図4(c)に示すように、1/2波長相当のストリップ線路7は、グランド端子電極12及び13に接続されていない。   FIG. 4C is a plan view showing a portion corresponding to the surface C shown in FIG. As shown in FIG. 4C, the strip line 7 corresponding to ½ wavelength is not connected to the ground terminal electrodes 12 and 13.

図5(d)は、図3に示す面Dに相当する部分を示す平面図である。図5(d)に示すように、第1及び第2の共振電極の一端は積層体ブロックの側面に露出し、外部電極13と接続されている。従って、共振電極1及び2を構成する1/4波長ストリップ線路は、先端短絡型のストリップ線路である。また、第1及び第2の共振電極1及び2の他方端は、やや領域が広くなっており、この広い領域の部分にビアホール導体部5及び6がそれぞれ形成されている。   FIG.5 (d) is a top view which shows the part corresponded to the surface D shown in FIG. As shown in FIG. 5 (d), one end of the first and second resonance electrodes is exposed on the side surface of the multilayer block and is connected to the external electrode 13. Accordingly, the quarter-wave strip line constituting the resonant electrodes 1 and 2 is a short-circuited strip line. Further, the other ends of the first and second resonance electrodes 1 and 2 are slightly widened, and via-hole conductor portions 5 and 6 are formed in the wide region.

図5(e)は、図3に示す面Eに相当する部分を示す平面図である。図5(e)に示すように、第1及び第2の容量形成用電極3及び4は、グランド端子電極12及び13に接続されていない。第1及び第2の容量形成用電極3及び4の他方端には、ビアホール導体部5及び6がそれぞれ接続している。また、第1の容量形成用電極3には、入出力電極10が接続しており、第2の容量形成用電極4には、入出力電極11が接続している。   FIG. 5E is a plan view showing a portion corresponding to the surface E shown in FIG. As shown in FIG. 5E, the first and second capacitance forming electrodes 3 and 4 are not connected to the ground terminal electrodes 12 and 13. Via hole conductor portions 5 and 6 are connected to the other ends of the first and second capacitance forming electrodes 3 and 4, respectively. An input / output electrode 10 is connected to the first capacitance forming electrode 3, and an input / output electrode 11 is connected to the second capacitance forming electrode 4.

図5(f)は、図3に示す面Gに相当する部分を示す平面図である。図5(f)に示すように、積層型誘電体フィルタの底部には、入出力電極10及び11並びにグランド端子電極12及び13が露出しており、この部分において基板に半田付け可能なようになっている。   FIG. 5F is a plan view showing a portion corresponding to the surface G shown in FIG. As shown in FIG. 5 (f), the input / output electrodes 10 and 11 and the ground terminal electrodes 12 and 13 are exposed at the bottom of the multilayer dielectric filter so that they can be soldered to the substrate. It has become.

図6は、図1に示す実施例の積層型誘電体フィルタの等価回路図である。図6において、共振電極1,2、容量形成用電極3,4及びビアホール導体部5,6からなる共振器は、LC並列共振器L1,L2として図示されている。これらの共振器は、Mで示すように互いに電磁結合している。図6に示すように、入出力電極10,11は、入力側においてインダクタンスLinを、出力側においてLoutを構成している。 FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the multilayer dielectric filter of the embodiment shown in FIG. In FIG. 6, the resonator composed of the resonance electrodes 1 and 2, the capacitance forming electrodes 3 and 4, and the via-hole conductor portions 5 and 6 are illustrated as LC parallel resonators L1 and L2. These resonators are electromagnetically coupled to each other as indicated by M. As shown in FIG. 6, the input / output electrodes 10 and 11 constitute an inductance L in on the input side and L out on the output side.

容量形成用電極3,4と下部シールド電極8との間にはコンデンサCRが形成されている。また共振電極1,2と1/2波長相当のストリップ線路7との間にコンデンサCSが構成されている。1/2波長相当のストリップ線路7と上部シールド電極9の間には、コンデンサC3が形成されている。   A capacitor CR is formed between the capacitance forming electrodes 3 and 4 and the lower shield electrode 8. A capacitor CS is formed between the resonance electrodes 1 and 2 and the strip line 7 corresponding to a half wavelength. A capacitor C3 is formed between the strip line 7 and the upper shield electrode 9 corresponding to ½ wavelength.

図6において、1/2波長相当のストリップ線路7から構成される共振回路(点線で囲った部分)は、LC並列共振器として示されており、この共振器は、第1の共振電極の共振器L1及び第2の共振電極の共振器L2とそれぞれMで示すように電磁結合している。   In FIG. 6, a resonance circuit (portion surrounded by a dotted line) composed of a strip line 7 corresponding to ½ wavelength is shown as an LC parallel resonator, which is the resonance of the first resonance electrode. As indicated by M, the resonator L1 and the resonator L2 of the second resonance electrode are electromagnetically coupled.

図7は、本発明の実施例の積層型誘電体フィルタの周波数特性を示す図である。ここで、S21は入力端子1(入出力電極10)から出力端子2(入出力電極11)への通過量であり、S11は入力端子1(入出力電極10)での反射量である。積層型誘電体フィルタとしては、1.6mm×0.8mmサイズとし、通過帯域を2.4GHzとしている。 FIG. 7 is a diagram showing frequency characteristics of the multilayer dielectric filter of the example of the present invention. Here, S 21 is the amount of passage from the input terminal 1 (input / output electrode 10) to the output terminal 2 (input / output electrode 11), and S 11 is the amount of reflection at the input terminal 1 (input / output electrode 10). . The multilayer dielectric filter has a size of 1.6 mm × 0.8 mm and a pass band of 2.4 GHz.

図7に示すように、通過帯域である2.4GHzの約2倍の周波数領域(4GHz〜5.5GHz)において、通過量S21の値が急激に減衰しており(4GHzでは−50dB以下)、減衰極が形成されていることがわかる。この減衰極の形成により、通過帯域の高周波側における通過を減衰させることができ、通過特性に優れたフィルタにすることができることがわかる。 As shown in FIG. 7, in the frequency region (4 GHz to 5.5 GHz) which is about twice the pass band of 2.4 GHz, the value of the passing amount S 21 is rapidly attenuated (−50 dB or less at 4 GHz). It can be seen that an attenuation pole is formed. It can be seen that the formation of the attenuation pole can attenuate the pass on the high frequency side of the pass band, and can provide a filter having excellent pass characteristics.

図10は、本発明における実施例において、1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極1,2の長さXに対する1/2波長相当のストリップ線路7の積層体14における長手方向の長さYを変化させたときの周波数特性を示している。具体的には、1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極1,2の長さXを1.5mmとし、1/2波長相当のストリップ線路7の積層体14における長手方向の長さを1.1mm、1.2mm、1.3mm、及び1.4mmに変化させた。なお、1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極1,2の長さは、図8に示すXとしており、1/2波長相当のストリップ線路7の積層体14における長手方向の長さは図9に示すYとしている。積層型誘電体フィルタのサイズは、上記と同様に1.6mm×0.8mmとしており、誘電体の誘電率は90としている。   FIG. 10 shows the length in the longitudinal direction of the laminate 14 of the strip line 7 corresponding to ½ wavelength with respect to the length X of the resonant electrodes 1 and 2 in the ¼ wavelength strip line resonator in the embodiment of the present invention. The frequency characteristics when Y is changed are shown. Specifically, the length X of the resonant electrodes 1 and 2 in the quarter-wavelength stripline resonator is 1.5 mm, and the length in the longitudinal direction of the laminate 14 of the stripline 7 corresponding to the half-wavelength is The thickness was changed to 1.1 mm, 1.2 mm, 1.3 mm, and 1.4 mm. In addition, the length of the resonant electrodes 1 and 2 in the quarter-wavelength stripline resonator is X shown in FIG. Y shown in FIG. The size of the multilayer dielectric filter is 1.6 mm × 0.8 mm as described above, and the dielectric constant of the dielectric is 90.

図10に示すように、通過帯域の約2倍の周波数である5GHz付近での通過量S21を−25dB以下とするためには、1/2波長相当のストリップ線路7の積層体14における長手方向の長さYは1.2mm以上とすることが必要であることがわかる。また、2Y/Xの値を2より大きくすると、1/2波長相当のストリップ線路7を設けるためのスペースとして大きなスペースが必要になる。このため、2Y/Xの値は2以下であることが好ましい。 As shown in FIG. 10, the passing amount S 21 at 5GHz vicinity is about twice the frequency of the pass band to or less -25dB is longitudinal in the laminate 14 of 1/2-wavelength correspondence stripline 7 It can be seen that the length Y in the direction needs to be 1.2 mm or more. If the value of 2Y / X is larger than 2, a large space is required as a space for providing the strip line 7 corresponding to ½ wavelength. For this reason, the value of 2Y / X is preferably 2 or less.

以上のことから、2Y/Xの値が、1.6≦2Y/X≦2.0の関係を満足するように、1/2波長相当のストリップ線路7が形成されていることが好ましいことがわかる。   From the above, it is preferable that the strip line 7 corresponding to ½ wavelength is formed so that the value of 2Y / X satisfies the relationship of 1.6 ≦ 2Y / X ≦ 2.0. Recognize.

図11は、図3に示す1/2波長相当のストリップ線路7と、1/4波長ストリップ線路型共振器における第1及び第2の共振電極1及び2との間の距離Dを変化させたときの周波数特性を示してる。積層型誘電体フィルタのサイズは、上記と同様に1.6mm×0.8mmとしており、誘電体の誘電率は90としている。   In FIG. 11, the distance D between the strip line 7 corresponding to the half wavelength shown in FIG. 3 and the first and second resonant electrodes 1 and 2 in the quarter wavelength strip line type resonator is changed. The frequency characteristics are shown. The size of the multilayer dielectric filter is 1.6 mm × 0.8 mm as described above, and the dielectric constant of the dielectric is 90.

図11に示すように、Dが0.03mm以下になると、通過帯域が広がり、リップルが発生していることがわかる。これは、1/2波長相当のストリップ線路7と、1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極1及び2との電磁結合が強すぎるためである。   As shown in FIG. 11, when D is 0.03 mm or less, it can be seen that the passband is widened and ripples are generated. This is because the electromagnetic coupling between the strip line 7 corresponding to 1/2 wavelength and the resonance electrodes 1 and 2 in the 1/4 wavelength strip line type resonator is too strong.

また、Dが0.06mm以上になると、2.4GHzにおいてS21が−3dBより小さくなり、挿入損失が大きくなることがわかる。これは、1/2波長相当のストリップ線路7と、1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極1及び2との電磁結合が弱すぎるためである。 It can also be seen that when D is 0.06 mm or more, S 21 becomes smaller than −3 dB at 2.4 GHz, and the insertion loss increases. This is because the electromagnetic coupling between the strip line 7 corresponding to ½ wavelength and the resonance electrodes 1 and 2 in the ¼ wavelength strip line type resonator is too weak.

以上のことから、誘電率が90の場合は、Dとしては、0.04mm以上0.05mm以下であることが好ましいことがわかる。また、誘電率が60である場合には、上記と同様にしてシミュレーションした結果、Dとしては0.03mm以上、0.05mm以下が好ましいことがわかった。   From the above, it is understood that when the dielectric constant is 90, D is preferably 0.04 mm or more and 0.05 mm or less. When the dielectric constant was 60, simulation was performed in the same manner as described above. As a result, it was found that D is preferably 0.03 mm or more and 0.05 mm or less.

従って、一般にDは0.05mm以下が好ましいことがわかる。   Accordingly, it is generally understood that D is preferably 0.05 mm or less.

図12は、本発明の実施例における積層型誘電体フィルタを作製する際のプロセスを示すチャートである。図12に示すように、まずグリーンシートを作製する。グリーンシートを作製する際には焼成時の厚み方向への収縮率を考慮しシート厚みを設定する。   FIG. 12 is a chart showing a process for producing a multilayer dielectric filter in an example of the present invention. As shown in FIG. 12, a green sheet is first produced. When producing a green sheet, the sheet thickness is set in consideration of the shrinkage rate in the thickness direction during firing.

次に、作製したグリーンシートを、例えば100mm×100mmの大きさに切断する。   Next, the produced green sheet is cut into a size of, for example, 100 mm × 100 mm.

次に、各グリーンシートの必要な箇所に、ビアホールを形成する。ビアホールは、例えばNCパンチャーなどを使用して形成する。   Next, a via hole is formed in a necessary portion of each green sheet. The via hole is formed using, for example, an NC puncher.

次に、形成したビアホールに、Agペーストなどを用いて導体を埋め込む。   Next, a conductor is embedded in the formed via hole using Ag paste or the like.

次に、グリーンシートの表面にスクリーン印刷等により配線を印刷する。配線を印刷したグリーンシートを積層し、静水圧プレスなどの方法によりプレスした後切断する。切断は、ダイシングソーなどを用いて切断し、デバイスサイズの大きさに切断する。   Next, wiring is printed on the surface of the green sheet by screen printing or the like. Green sheets printed with wiring are stacked, pressed by a method such as isostatic pressing, and then cut. For cutting, a dicing saw or the like is used to cut the device size.

次に、スクリーン印刷などの方法によりデバイスサイズの積層体の上に外部電極を形成する。   Next, external electrodes are formed on the device-sized laminate by a method such as screen printing.

次に、箱型電気炉等の中に入れることにより焼成する。焼成は、例えば900℃、5時間程度の焼成を行う。   Next, it is fired by placing it in a box-type electric furnace or the like. Firing is performed at 900 ° C. for about 5 hours, for example.

図12に示すプロセスは、製造プロセスの一例を示すものであり、本発明の積層型誘電体フィルタは、このような製造プロセスに限定されるものではない。   The process shown in FIG. 12 shows an example of a manufacturing process, and the laminated dielectric filter of the present invention is not limited to such a manufacturing process.

本発明の一実施例の積層型誘電体フィルタを示す斜視図。1 is a perspective view showing a multilayer dielectric filter according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例の積層型誘電体フィルタを示す横方向断面図。1 is a transverse cross-sectional view showing a multilayer dielectric filter according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施例の積層型誘電体フィルタを示す縦方向断面図。1 is a longitudinal sectional view showing a multilayer dielectric filter according to an embodiment of the present invention. 図3に示す面A(a)、面B及び面F(b)、及び面C(c)に相当する部分を示す平面図。The top view which shows the part corresponded to the surface A (a), the surface B, the surface F (b), and the surface C (c) shown in FIG. 図3に示す面D(d)、面E(e)、及び面G(f)に相当する部分を示す平面図。The top view which shows the part corresponded to the surface D (d), surface E (e), and surface G (f) shown in FIG. 図1に示す実施例の積層型誘電体フィルタの等価回路図。FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of the multilayer dielectric filter of the embodiment shown in FIG. 1. 本発明の実施例の積層型誘電体フィルタの周波数特性を示す図。The figure which shows the frequency characteristic of the laminated dielectric filter of the Example of this invention. 1/4波長ストリップ線路型共振器における共振電極の長さXを示す平面図。The top view which shows the length X of the resonant electrode in a quarter wavelength stripline type | mold resonator. 1/2波長相当のストリップ線路の積層体の長手方向の長さYを示す図。The figure which shows the length Y of the longitudinal direction of the laminated body of the stripline corresponded to 1/2 wavelength. 1/2波長相当のストリップ線路の積層体の長手方向の長さYを変化させたときの周波数特性を示す図。The figure which shows the frequency characteristic when the length Y of the longitudinal direction of the laminated body of the stripline equivalent to 1/2 wavelength is changed. 1/2波長相当のストリップ線路と第1及び第2の共振電極との間の距離Dを変化させたときの周波数特性を示す図。The figure which shows a frequency characteristic when the distance D between the stripline equivalent to 1/2 wavelength and the 1st and 2nd resonance electrode is changed. 本発明の実施例における積層型誘電体フィルタを作製するプロセスを示す図。The figure which shows the process which produces the laminated dielectric filter in the Example of this invention. 従来の積層型誘電体フィルタを示す斜視図。The perspective view which shows the conventional laminated dielectric filter. 図13に示す従来の積層型誘電体フィルタの等価回路図。FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of the conventional multilayer dielectric filter shown in FIG. 13. 図13に示す従来の積層型誘電体フィルタの周波数特性を示す図。The figure which shows the frequency characteristic of the conventional laminated dielectric filter shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1,2…1/4波長ストリップ線路からなる共振電極
3,4…容量形成用電極
5,6…ビアホール導体部
7…1/2波長相当のストリップ線路
8…下部シールド電極
9…上部シールド電極
10,11…入出力電極
12,13…グランド端子電極
14…積層体ブロック
14a〜14d…積層体ブロックの側面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Resonant electrode which consists of 1/4 wavelength strip line 3, 4 ... Electrode for capacity | capacitance formation 5, 6 ... Via-hole conductor part 7 ... Strip line equivalent to 1/2 wavelength 8 ... Lower shield electrode 9 ... Upper shield electrode 10 , 11 ... Input / output electrodes 12, 13 ... Ground terminal electrodes 14 ... Laminated body blocks 14a to 14d ... Side surfaces of the laminated body block

Claims (3)

複数の誘電体シートを積層して一体化した積層体ブロック内に、互いに電磁結合した1対の1/4波長ストリップ線路型共振器が設けられた積層型誘電体フィルタであって、
前記1対の1/4波長ストリップ線路型共振器が、同一平面内に形成された先端短絡ストリップ線路からなる1対の共振電極と、前記共振電極の下方にそれぞれ対応して設けられる容量形成用電極と、前記共振電極及び前記容量形成用電極を接続するためこれらの間に設けられるビアホール導体部とから構成され、前記容量形成用電極に入出力電極が接続されており、
前記1対の共振電極の上方に1/2波長相当のストリップ線路が設けられていることを特徴とする積層型誘電体フィルタ。
A laminated dielectric filter in which a pair of quarter-wave stripline resonators electromagnetically coupled to each other is provided in a laminated body block in which a plurality of dielectric sheets are laminated and integrated,
The pair of quarter-wave stripline resonators is provided for a capacitance formation provided corresponding to a pair of resonant electrodes formed of short-circuited short-circuited striplines formed in the same plane and below the resonant electrodes, respectively. An electrode and a via-hole conductor provided between the resonance electrode and the capacitance forming electrode, and an input / output electrode is connected to the capacitance forming electrode;
A laminated dielectric filter, wherein a strip line corresponding to ½ wavelength is provided above the pair of resonance electrodes.
前記積層体ブロック内に前記入出力電極がサイドビア導体として形成されており、前記入出力電極の最上部が前記共振電極より低い位置となるように前記入出力電極が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の積層型誘電体フィルタ。   The input / output electrode is formed as a side via conductor in the multilayer block, and the input / output electrode is formed so that the uppermost portion of the input / output electrode is positioned lower than the resonance electrode. The multilayer dielectric filter according to claim 1. 前記1/4波長ストリップ線路型共振器の共振器長をX、前記1/2波長相当のストリップ線路の長さを2Yとしたとき、
1.6≦2Y/X≦2.0
の関係を満足するように、前記1/2波長相当のストリップ線路が形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の積層型誘電体フィルタ。
When the resonator length of the ¼ wavelength stripline resonator is X and the length of the stripline corresponding to the ½ wavelength is 2Y,
1.6 ≦ 2Y / X ≦ 2.0
The multilayer dielectric filter according to claim 1, wherein a strip line corresponding to the ½ wavelength is formed so as to satisfy the above relationship.
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