JP2006229464A

JP2006229464A - フィルタ

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Publication number: JP2006229464A
Application number: JP2005039458A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Miyata; 祐一宮田; Hiroyuki Morikado; 博行森角
Original assignee: Soshin Electric Co Ltd
Current assignee: Soshin Electric Co Ltd
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: US20090079516A1; WO2006088111A1; CN101120506A; US7898362B2; CN101120506B; JP4401981B2

Abstract

【課題】フィルタの小型化を図ることができ、例えば携帯機器にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載することを可能にするフィルタを提供する。
【解決手段】フィルタ１００は、１つの不平衡入力端子１０と、２つの平衡出力端子（第１及び第２の平衡出力端子１２ａ及び１２ｂ）とを有し、第１の平衡出力端子１２ａとＧＮＤ間にコンデンサＣ３ａが接続され、第２の平衡出力端子１２ｂとＧＮＤ間にコンデンサＣ３ｂが接続され、さらに、第１及び第２の平衡出力端子１２ａ及び１２ｂ間に第１のコイルＬ１が接続されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、バランを用いることなく、不平衡入力／平衡出力方式、あるいは平衡入力／不平衡出力方式を実現することができるフィルタに関し、特に、通過帯域が７６〜１０８MHｚのフィルタに用いて好適なフィルタに関する。

例えばバンドパスフィルタ２００は、通常、図５に示すように、不平衡入力端子２０２と不平衡出力端子２０４を有し、不平衡入力／不平衡出力方式となっている。

従って、平衡入力型の例えば高周波増幅回路２０６と接続する場合、バンドパスフィルタ２００の不平衡出力端子２０４と高周波増幅回路２０６との間に、バラン（不平衡−平衡変換器）２０８を接続するようにしている。

バラン２０８は、例えば図６に示すように、１つの不平衡入力端子２１０に接続された１つの不平衡線路２１２と、第１の平衡出力端子２１４ａと接地間に接続された第１の平衡線路２１６ａと、第２の平衡出力端子２１４ｂと接地間に接続された第２の平衡線路２１６ｂとを有する（例えば特許文献１参照）。そして、バラン２０８は、例えば誘電体基板内に形成されたほぼλ／４線路長の複数のストリップラインを有する分布定数回路にて構成されている。これにより、バラン２０８の小型化を図ることができ、バンドパスフィルタ２００とバラン２０８とを含む電子機器の小型化に寄与させることができる。

また、従来においては、誘電体層と磁性体層とが接合されてなる基体を有する積層型電子部品が提案されている（例えば特許文献２参照）。しかし、この積層型電子部品は、ダミー層を追加することで、もっぱら製品に反りや、デラミネーションや、クラックの発生を抑えることを目的としたものであって、携帯機器にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載するという目的を達成できるかどうかは不明であった。

特開２００３−７５３８号公報特開２００３−３７０２２号公報

しかしながら、従来のバラン２０８は、通過帯域が例えば２．４ＧＨｚ付近の高域に適用したものである。従って、このバラン２０８を、通過帯域が７６〜１０８MHｚ、又はその一部の帯域のバンドパスフィルタに適用した場合、ストリップラインの線路長を２４倍ほど長くする必要があり、小型化を実現できないという問題がある。

近時、携帯電話等の携帯機器（電子機器を含む）にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載することが考えられているが、上述のように、バンドパスフィルタに接続されるバラン２０８の小型化が実現できない以上、このようなアプリケーションの作製は困難である。

本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、バランを用いることなく、不平衡入力／平衡出力方式、あるいは平衡入力／不平衡出力方式のフィルタの小型化を図ることができ、例えば携帯機器にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載することを可能にするフィルタを提供することを目的とする。

本発明に係るフィルタは、入力段と接地間にコンデンサが接続され、かつ、不平衡出力方式のフィルタにおいて、前記コンデンサが２つのコンデンサに分割され、これら２つのコンデンサが、それぞれ対応する平衡入力端子と接地間に接続されていることを特徴とする。

また、本発明に係るフィルタは、出力段と接地間にコンデンサが接続され、かつ、不平衡入力形式のフィルタにおいて、前記コンデンサが２つのコンデンサに分割され、これら２つのコンデンサが、それぞれ対応する平衡出力端子と接地間に接続されていることを特徴とする。

これらの発明においては、バランを用いることなく、不平衡入力／平衡出力方式、あるいは平衡入力／不平衡出力方式を実現することができ、フィルタの小型化を図ることができる。つまり、通過帯域が７６〜１０８MHｚ、又はその一部の帯域のフィルタの小型化をさらに促進させることができ、これにより、例えば携帯機器に本発明に係るフィルタを実装することにより、携帯機器にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載することができる。

そして、上述した発明においては、誘電体部と磁性体部とが接合されてなる基体にフィルタを形成するようにしてもよい。この場合、前記２つのコンデンサを少なくとも前記誘電体部に形成することが好ましい。

さらに好ましくは、前記誘電体部の第１の形成面に接地電極を形成し、前記誘電体部の第２の形成面に前記２つのコンデンサを形成するための２つのコンデンサ電極を形成し、前記接地電極と前記２つのコンデンサ電極とをそれぞれ対向するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係るフィルタによれば、フィルタの小型化を図ることができ、例えば携帯機器にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載することを可能にする。

以下、本発明に係るフィルタを例えばＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッター用のフィルタに適用した実施の形態例を図１〜図４を参照しながら説明する。

まず、実施の形態に係るフィルタ１００（図２参照）を説明する前に、比較として不平衡入力／不平衡出力方式のフィルタ（比較例に係るフィルタ１）について図１を参照しながら説明する。

この比較例に係るフィルタ１は、図１に示すように、不平衡入力端子１０と不平衡出力端子１２間に第１のコンデンサＣ１及び第２のコンデンサＣ２が直列に接続され、不平衡出力端子１２とＧＮＤ（グランド：接地）間に第３のコンデンサＣ３と第１のコイルＬ１がそれぞれ並列に接続され、さらに、第２のコンデンサＣ２の両端に第２のコイルＬ２が並列に接続された回路構成を有する。つまり、このフィルタ１の出力段においては、ＧＮＤとの間に１つのコンデンサ（第３のコンデンサＣ３）が接続されている。

一方、本実施の形態に係るフィルタ１００は、図２に示すように、１つの不平衡入力端子１０と、２つの平衡出力端子（第１及び第２の平衡出力端子１２ａ及び１２ｂ）とを有し、第１の平衡出力端子１２ａとＧＮＤ間にコンデンサＣ３ａが接続され、第２の平衡出力端子１２ｂとＧＮＤ間にコンデンサＣ３ｂが接続され、さらに、第１及び第２の平衡出力端子１２ａ及び１２ｂ間に第１のコイルＬ１が接続されている。

つまり、この実施の形態に係るフィルタ１００は、比較例に係るフィルタ１の第３のコンデンサＣ３が２つのコンデンサＣ３ａ及びＣ３ｂに分割され、これら２つのコンデンサＣ３ａ及びＣ３ｂが、それぞれ対応する平衡出力端子１２ａ及び１２ｂとＧＮＤ間に接続された構成を有する。

ここで、実施の形態に係るフィルタ１００の具体的な構成について図３及び図４を参照しながら説明する。

この実施の形態に係るフィルタ１００は、図３に示すように、基体１６を有する。この基体１６は、誘電体部１８と、磁性体部２０と、これら誘電体部１８と磁性体部２０とを接合する接合部２２と、磁性体部２０の下部に接合されたダミー部２４とが焼成一体化されて構成されている。

なお、ダミー部２４は、特許文献２にも示すように、基体１６に反りや、デラミネーションや、クラックの発生を抑えることを目的として形成したものである。

この実施の形態に係るフィルタ１００において、誘電体部１８は、図４に示すように、複数の誘電体層が積層されて構成され、その内訳は、上から順に、第１のダミー層Ｓａ１、第２のダミー層Ｓａ２、第１〜第６のコンデンサ電極層Ｓｂ１〜Ｓｂ６及び第３のダミー層Ｓａ３となっている。これら第１のダミー層Ｓａ１、第２のダミー層Ｓａ２、第１〜第６のコンデンサ電極層Ｓｂ１〜Ｓｂ６及び第３のダミー層Ｓａ３は、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

磁性体部２０は、複数の磁性体層が積層されて構成され、その内訳は、上から順に、第１〜第４のダミー層Ｓｃ１〜Ｓｃ４、第１〜第５のコイル電極層Ｓｄ１〜Ｓｄ５及び第５〜第７のダミー層Ｓｃ５〜Ｓｃ７となっている。これら第１〜第４のダミー層Ｓｃ１〜Ｓｃ４、第１〜第５のコイル電極層Ｓｄ１〜Ｓｄ５及び第５〜第７のダミー層Ｓｃ５〜Ｓｃ７は、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

接合部２２は、１つの中間層Ｓｅにて構成され、この中間層Ｓｅは、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

ダミー部２４は、１つのダミー層Ｓｆにて構成され、このダミー層Ｓｆは、１枚あるいは複数枚の層にて構成される。

なお、誘電体部１８における第１〜第３のダミー層Ｓａ１〜Ｓａ３並びに磁性体部２０における第１〜第７のダミー層Ｓｃ１〜Ｓｃ７は、いずれも、ダミー部２４と同様に、基体１６の反りや、デラミネーションや、クラックの発生を抑えることを目的として形成したものである。

また、図３に示すように、基体１６の第１の側面１６ａに、第１の平衡出力端子１２ａ、第２の平衡出力端子１２ｂ及びグランド端子２６が形成され、基体１６の第２の側面１６ｂ（第１の側面１６ａと反対の側面）に、第１の接続端子２８ａ、第２の接続端子２８ｂ及び不平衡入力端子１０が形成されている。

そして、図４に示すように、第１〜第６のコンデンサ電極層Ｓｂ１〜Ｓｂ６並びに第１〜第５のコイル電極層Ｓｄ１〜Ｓｄ５には各種電極が形成されている。その内訳を説明すると、まず、第１のコンデンサ電極層Ｓｂ１の一主面には、一端がグランド端子２６に接続された第１のグランド電極３０ａと、一端が第１の接続端子２８ａに接続された第１のコンデンサ電極３２ａとが形成されている。

第２のコンデンサ電極層Ｓｂ２の一主面には、一端が第１の平衡出力端子１２ａに接続された第２のコンデンサ電極３２ｂと、一端が第２の平衡出力端子１２ｂに接続された第３のコンデンサ電極３２ｃと、一端が不平衡入力端子１０に接続された第４のコンデンサ電極３２ｄとが形成されている。

第３のコンデンサ電極層Ｓｂ３の一主面には、第１のコンデンサ電極層Ｓｂ１に形成された第１のグランド電極３０ａと第１のコンデンサ電極３２ａと同様の第２のグランド電極３０ｂと第５のコンデンサ電極３２ｅとが形成されている。

第４のコンデンサ電極層Ｓｂ４の一主面には、第２のコンデンサ電極層Ｓｂ２に形成された第２〜第４のコンデンサ電極３２ｂ〜３２ｄと同様の第６〜第８のコンデンサ電極３２ｆ〜３２ｈが形成されている。

第５のコンデンサ電極層Ｓｂ５の一主面には、第１のコンデンサ電極層Ｓｂ１に形成された第１のグランド電極３０ａと第１のコンデンサ電極３２ａと同様の第３のグランド電極３０ｃと第９のコンデンサ電極３２ｉとが形成されている。

第６のコンデンサ電極層Ｓｂ６の一主面には、一端が第１の平衡出力端子１２ａに接続された第１０のコンデンサ電極３２ｊと、一端が第２の平衡出力端子１２ｂに接続された第１１のコンデンサ電極３２ｋと、一端が第２の接続端子２８ｂに接続された第１２のコンデンサ電極３２ｌとが形成され、さらに、第１０のコンデンサ電極３２ｊと第１２のコンデンサ電極３２ｌとがリード電極３４を介して電気的に接続されている。

第２のコンデンサ電極３２ｂと第３のコンデンサ電極３２ｃは、第１のグランド電極３０ａ及び第２のグランド電極３０ｂに対向し、第６のコンデンサ電極３２ｆと第７のコンデンサ電極３２ｇは、第２のグランド電極３０ｂ及び第３のグランド電極３０ｃに対向し、第１０のコンデンサ電極３２ｊと第１１のコンデンサ電極３２ｋは、第３のグランド電極３０ｃに対向している。

また、第４のコンデンサ電極３２ｄは、第１のコンデンサ電極３２ａ及び第５のコンデンサ電極３２ｅに対向し、第８のコンデンサ電極３２ｈは、第５のコンデンサ電極３２ｅ及び第９のコンデンサ電極３２ｉに対向し、第１２のコンデンサ電極３２ｌは、第９のコンデンサ電極３２ｉに対向している。

一方、第１〜第５のコイル電極層Ｓｄ１〜Ｓｄ５の各一主面には、それぞれ第１のコイルＬ１を形成するための第１〜第５のコイル電極５０ａ〜５０ｅと、それぞれ第２のコイルＬ２を形成するための第６〜第１０のコイル電極５２ａ〜５２ｅが形成されている。第１のコイル電極層Ｓｄ１の一主面に形成された第１のコイル電極５０ａの一端が第２の平衡出力端子１２ｂに接続され、第６のコイル電極５２ａの一端が第１の平衡出力端子１２ａに接続されている。また、第５のコイル電極層Ｓｄ５の一主面に形成された第５のコイル電極５０ｅの一端が第２の接続端子２８ｂに接続され、第１０のコイル電極５２ｅの一端が第１の接続端子２８ａに接続されている。さらに、第１〜第５のコイル電極５０ａ〜５０ｅは、それぞれビアホールを介して電気的に接続され、第６〜第１０のコイル電極５２ａ〜５２ｅは、それぞれビアホールを介して電気的に接続されている。

これらの構成により、第１のグランド電極３０ａ、第２のコンデンサ電極３２ｂ、第２のグランド電極３０ｂ、第６のコンデンサ電極３２ｆ、第３のグランド電極３０ｃ、第１０のコンデンサ電極３２ｊの積層構造にて図２に示すコンデンサＣ３ａが形成され、第１のグランド電極３０ａ、第３のコンデンサ電極３２ｃ、第２のグランド電極３０ｂ、第７のコンデンサ電極３２ｇ、第３のグランド電極３０ｃ、第１１のコンデンサ電極３２ｋの積層構造にてコンデンサＣ３ｂが形成される。

同様に、第１のコンデンサ電極３２ａ、第４のコンデンサ電極３２ｄ、第５のコンデンサ電極３２ｅ、第８のコンデンサ電極３２ｈ、第９のコンデンサ電極３２ｉの積層構造にて第１のコンデンサＣ１が形成され、第９のコンデンサ電極３２ｉ、第１２のコンデンサ電極３２ｌの積層構造にて第２のコンデンサＣ２が形成される。

また、第１〜第５のコイル電極５０ａ〜５０ｅにて図２に示す第１のコイルＬ１が形成され、第６〜第１０のコイル電極５２ａ〜５２ｅにて第２のコイルＬ２が形成される。

このように、本実施の形態に係るフィルタ１００においては、比較例に係るフィルタ１の出力段におけるコンデンサＣ３（図１参照）が２つのコンデンサＣ３ａ及びＣ３ｂに分割され、これら２つのコンデンサＣ３ａ及びＣ３ｂが、それぞれ対応する平衡出力端子１２ａ及び１２ｂとＧＮＤ間に接続されるような構成となっているため、バランを用いることなく、不平衡入力／平衡出力方式、あるいは平衡入力／不平衡出力方式を実現することができ、フィルタ１００の小型化を図ることができる。つまり、通過帯域が７６〜１０８MHｚ、又はその一部の帯域のフィルタ１００の小型化をさらに促進させることができ、これにより、例えば携帯機器に本実施の形態に係るフィルタ１００を実装することにより、携帯機器にＦＭラジオ受信機及び／又はＦＭトランスミッターを搭載することができる。

特に、本実施の形態では、誘電体部１８と磁性体部２０とが接合されてなる基体１６にフィルタ１００を形成するようにしたので、これらコンデンサＣ１、Ｃ２、Ｃ３ａ及びＣ３ｂを誘電率の高い誘電体部１８に形成することができ、コイルＬ１及びＬ２を透磁率の高い磁性体部２０に形成することができる。その結果、さらなる小型化に寄与させることができる。

また、本実施の形態では、第１のグランド電極３０ａを誘電体部１８の第１のコンデンサ電極層Ｓｂ１に形成し、第２のコンデンサ電極３２ｂと第３のコンデンサ電極３２ｃとを第２のコンデンサ電極層Ｓｂ２にそれぞれ形成して、第２のコンデンサ電極３２ｂと第３のコンデンサ電極３２ｃとを第１のグランド電極３０ａに対向させるようにしている。

そのため、比較例に係るフィルタ１の出力段におけるコンデンサＣ３を簡単に２つのコンデンサＣ３ａ及びＣ３ｂに分割することができ、本実施の形態のように、バランを用いることなく、不平衡入力／平衡出力方式、あるいは平衡入力／不平衡出力方式を実現することができ、小型化を図ることができるフィルタ１００を容易に、かつ、安価に作製することができる。

しかも、上述の組み合わせ（第１のグランド電極３０ａ、第２のコンデンサ電極３２ｂ及び第３のコンデンサ電極３２ｃ）を１つの配列パターンとしたとき、本実施の形態では、図４に示すように、前記配列パターンを誘電体部１８における誘電体層の積層方向に３つ並べるようにしているため、コンデンサＣ３ａ及びＣ３ｂの各容量を増大させることができ、フィルタ１００のより一層の小型化を図ることができる。これは、第１のコンデンサ電極層Ｓａ１に形成された第１のコンデンサ電極３２ａと第２のコンデンサ電極層Ｓａ２に形成された第４のコンデンサ電極３２ｄとの関係も同様であり、前記配列パターンを積層させることで、第１のコンデンサＣ１も増大させることができる。もちろん、１つの配列パターン、２つの配列パターン、４つ以上の配列パターンを積層させるようにしてもよい。

また、第１の平衡出力端子１２ａから出力される信号と第２の平衡出力端子１２ｂから出力される信号との整合をとるために、コンデンサＣ３ａとコンデンサＣ３ｂの各容量を調整するようにしてもよい。この場合、第２のコンデンサ電極３２ｂ、第３のコンデンサ電極３２ｃ、第６のコンデンサ電極３２ｆ、第７のコンデンサ電極３２ｇ、第１０のコンデンサ電極３２ｊ及び第１１のコンデンサ電極３２ｋの面積を適宜変更したり、これらコンデンサ電極間の誘電体層の誘電率及び／又は厚みを適宜変更することで、コンデンサＣ３ａとコンデンサＣ３ｂの各容量を簡単に調整することができる。

上述の実施の形態では、不平衡入力／平衡出力のフィルタに適用した例を示したが、その他、平衡入力／不平衡出力方式のフィルタにも適用することができる。この場合、不平衡入力端子１０を不平衡出力端子とし、第１の平衡出力端子１２ａを第１の平衡入力端子とし、第２の平衡出力端子１２ｂを第２の平衡入力端子とすればよい。

なお、本発明に係るフィルタは、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

比較例に係るフィルタを示す回路図である。本実施の形態に係るフィルタを示す回路図である。本実施の形態に係るフィルタの外観を示す斜視図である。本実施の形態に係るフィルタを示す分解斜視図である。従来例に係るバンドパスフィルタの利用形態を示すブロック図である。従来例に係るバンドパスフィルタに接続されるバランを示す説明図である。

符号の説明

１００…フィルタ１０…不平衡入力端子
１２ａ…第１の平衡出力端子１２ｂ…第２の平衡出力端子
１６…基体１８…誘電体部
２０…磁性体部Ｃ３ａ、Ｃ３ｂ…コンデンサ

Claims

入力段と接地間にコンデンサが接続され、かつ、不平衡出力方式のフィルタにおいて、
前記コンデンサが２つのコンデンサに分割され、これら２つのコンデンサが、それぞれ対応する平衡入力端子と接地間に接続されていることを特徴とするフィルタ。
出力段と接地間にコンデンサが接続され、かつ、不平衡入力形式のフィルタにおいて、
前記コンデンサが２つのコンデンサに分割され、これら２つのコンデンサが、それぞれ対応する平衡出力端子と接地間に接続されていることを特徴とするフィルタ。
請求項１又は２記載のフィルタが誘電体部と磁性体部とが接合されてなる基体に形成されていることを特徴とするフィルタ。
請求項３記載のフィルタにおいて、
前記２つのコンデンサが少なくとも前記誘電体部に形成されていることを特徴とするフィルタ。
請求項４記載のフィルタにおいて、
前記誘電体部の第１の形成面に接地電極が形成され、
前記誘電体部の第２の形成面に前記２つのコンデンサを形成するための２つのコンデンサ電極が形成され、
前記接地電極と前記２つのコンデンサ電極とがそれぞれ対向していることを特徴とするフィルタ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィルタにおいて、
通過帯域が７６〜１０８MHｚ、又はその一部の帯域であることを特徴とするフィルタ。