JP2007325046A - Electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の共振器を有する電子部品に関する。 The present invention relates to an electronic component having a plurality of resonators.
ブルートゥース規格の通信装置や無線LAN(ローカルエリアネットワーク)用の通信装置では、小型化、薄型化の要求が強いことから、それに用いられる電子部品の小型化、薄型化が要求されている。上記通信装置における電子部品の一つに、受信信号を濾波するバンドパスフィルタがある。このバンドパスフィルタにおいても、小型化、薄型化が要求されている。そこで、上記の通信装置における使用周波数帯域に対応でき、且つ小型化、薄型化を実現可能なバンドパスフィルタとして、例えば特許文献1ないし3に示されるように、積層基板における導体層を用いて構成された複数の共振器を備えた積層型のフィルタが提案されている。このフィルタにおいて、隣接する共振器同士は電磁界結合している。
Bluetooth communication devices and wireless LAN (local area network) communication devices are strongly demanded to be smaller and thinner, and therefore, electronic components used therefor are required to be smaller and thinner. One of the electronic components in the communication apparatus is a band-pass filter that filters a received signal. This band pass filter is also required to be small and thin. Therefore, as a band-pass filter that can correspond to the frequency band used in the communication device and can be reduced in size and thickness, for example, as shown in
特許文献1に記載されたフィルタでは、3本の共振用電極が、同じ誘電体層上に並べて配置されている。
In the filter described in
特許文献2に記載されたフィルタでは、2つの共振器のそれぞれが、積層方向に重ねられた複数の共振電極本体を有している。2つの共振器は、積層基板を構成する各層の面に平行な方向に並べて配置されている。
In the filter described in
特許文献3には、複数の共振器用電極を積層方向に並べて配置したフィルタと、複数の共振器用電極を同一の誘電体層上に並べて配置したフィルタとが記載されている。また、特許文献3には、隣接する2つの共振器用電極間の誘電体を、それ以外の誘電体よりも低い誘電率の材料によって構成する技術が記載されている。
従来の積層型のフィルタでは、小型化、薄型化する場合には、隣接する共振器間の距離を短くせざるを得ない。すると、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎて、所望のフィルタの特性を実現することが困難になるという問題が発生する。 In the conventional multilayer filter, the distance between adjacent resonators must be shortened in order to reduce the size and thickness. Then, the coupling between the adjacent resonators becomes too strong, which causes a problem that it becomes difficult to realize a desired filter characteristic.
特許文献3には、前述のように、隣接する2つの共振器用電極間の誘電体を、それ以外の誘電体よりも低い誘電率の材料によって構成する技術が記載されている。しかしながら、この技術だけでは、隣接する共振器間の結合の大きさを自由に調整することは難しい。
In
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の共振器を備えた電子部品であって、隣接する共振器間の結合の大きさを容易に調整可能な電子部品を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an electronic component having a plurality of resonators that can easily adjust the magnitude of coupling between adjacent resonators. It is to provide.
本発明の電子部品は、積層された複数の誘電体層と複数の導体層とを含むと共に、各層の積層方向における両端に配置された第1および第2の面を有する積層基板と、それぞれ積層基板内の1つ以上の導体層を用いて構成された複数の共振器とを備えている。 The electronic component of the present invention includes a plurality of dielectric layers and a plurality of conductor layers that are stacked, a multilayer substrate having first and second surfaces disposed at both ends in the stacking direction of each layer, And a plurality of resonators configured using one or more conductor layers in the substrate.
本発明の電子部品において、複数の共振器は、積層方向について互いに異なる位置であって、第1および第2の面に対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置されている。これにより、本発明の電子部品では、隣接する共振器間の結合の大きさの調整が容易になる。 In the electronic component of the present invention, the plurality of resonators are arranged at positions that are different from each other in the stacking direction and do not overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the first and second surfaces. . Thereby, in the electronic component of the present invention, it is easy to adjust the magnitude of coupling between adjacent resonators.
本発明の電子部品において、積層基板は、更に、第1および第2の面に垂直な第3の面を有し、電子部品は、更に、第3の面に配置され、電磁気的なシールドとして機能するシールド層を備えていてもよい。 In the electronic component of the present invention, the multilayer substrate further has a third surface perpendicular to the first and second surfaces, and the electronic component is further disposed on the third surface as an electromagnetic shield. A functioning shield layer may be provided.
また、本発明の電子部品において、積層基板は、誘電体層として、複数の第1の誘電体層と、隣り合う2つの第1の誘電体層の間に配置された第2の誘電体層とを含んでいてもよい。この場合、第1および第2の誘電体層は互いに異なる誘電率を有し、第2の誘電体層は、2つの共振器によって挟まれる位置に配置されている。第2の誘電体層の誘電率は、第1の誘電率よりも小さくてもよい。 In the electronic component of the present invention, the multilayer substrate includes a plurality of first dielectric layers and a second dielectric layer arranged between two adjacent first dielectric layers as dielectric layers. And may be included. In this case, the first and second dielectric layers have different dielectric constants, and the second dielectric layer is disposed at a position sandwiched between the two resonators. The dielectric constant of the second dielectric layer may be smaller than the first dielectric constant.
また、本発明の電子部品は、更に、積層基板の外周部に配置された入力端子および出力端子を備え、複数の共振器は、回路構成上、入力端子と出力端子との間に設けられ、バンドパスフィルタの機能を実現していてもよい。 In addition, the electronic component of the present invention further includes an input terminal and an output terminal arranged on the outer peripheral portion of the multilayer substrate, and the plurality of resonators are provided between the input terminal and the output terminal on the circuit configuration, A band-pass filter function may be realized.
本発明の電子部品では、複数の共振器は、積層方向について互いに異なる位置であって、第1および第2の面に対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置されている。これにより、本発明の電子部品によれば、隣接する共振器間の結合の大きさを容易に調整可能になるという効果を奏する。 In the electronic component of the present invention, the plurality of resonators are arranged at positions that are different from each other in the stacking direction and do not overlap each other when viewed from a direction perpendicular to the first and second surfaces. . Thereby, according to the electronic component of this invention, there exists an effect that the magnitude | size of the coupling | bonding between adjacent resonators can be adjusted easily.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図4を参照して、本発明の一実施の形態に係る電子部品の回路構成について説明する。本実施の形態に係る電子部品1は、バンドパスフィルタの機能を有している。図4に示したように、電子部品1は、入力端子2と、出力端子3と、それぞれTEM線路よりなる3つの共振器11,12,13とを備えている。電子部品1は、更に、共振器11の一端とグランドとの間に設けられたキャパシタ14と、共振器12の一端とグランドとの間に設けられたキャパシタ15と、共振器13の一端とグランドとの間に設けられたキャパシタ16とを備えている。入力端子2は、共振器11の一端に接続されている。出力端子3は、共振器13の一端に接続されている。共振器11,12,13の各他端はグランドに接続されている。なお、TEM線路とは、電界および磁界が共に電磁波の進行方向に垂直な断面内にのみ存在する電磁波であるTEM波(Transverse Electromagnetic Wave)を伝送する伝送線路である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, a circuit configuration of an electronic component according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The
共振器11,12,13は、回路構成上、入力端子2と出力端子3との間に設けられ、バンドパスフィルタの機能を実現する。共振器11,12,13はいずれも、一端が開放され、他端が短絡された1/4波長共振器である。共振器12は、共振器11と共振器13の間に配置されている。隣接する共振器11,12は電磁界結合し、隣接する共振器12,13も電磁界結合している。
The
本実施の形態に係る電子部品1では、入力端子2に信号が入力されると、そのうちの所定の周波数帯域内の周波数の信号が選択的に、共振器11,12,13を用いて構成されたバンドパスフィルタを通過し、出力端子3から出力される。
In the
次に、図1ないし図3を参照して、電子部品1の構造について説明する。図1は、電子部品1の主要部分を示す斜視図である。図2は、電子部品1の外観を示す斜視図である。図3は、電子部品1の上面に平行な断面を示す断面図である。
Next, the structure of the
図2に示したように、電子部品1は、電子部品1の構成要素を一体化するための積層基板20を備えている。後で詳しく説明するが、積層基板20は、積層された複数の誘電体層と複数の導体層とを含んでいる。共振器11,12,13は、積層基板20内の1つ以上の導体層を用いて構成されている。キャパシタ14,15,16は、積層基板20内の導体層と誘電体層を用いて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示したように、積層基板20は、上面20Aと、底面20Bと、4つの側面20C〜20Fを有する直方体形状をなしている。上面20Aと底面20Bは平行であり、側面20C,20Dも平行であり、側面20E,20Fも平行である。側面20C〜20Fは、上面20Aおよび底面20Bに対して垂直になっている。
As shown in FIG. 2, the laminated
側面20Cには、入力端子22と、その両側に配置された2つのグランド用端子24,25が設けられている。側面20Dには、出力端子23と、その両側に配置された2つのグランド用端子26,27が設けられている。入力端子22は図4における入力端子2に対応し、出力端子23は図4における出力端子3に対応する。グランド用端子24,25,26,27はグランドに接続される。
The
積層基板20において、側面20C,20Dに垂直な方向が、導体層と誘電体層の積層方向である。図1ないし図3において、記号Tを付した矢印は、積層方向を表している。従って、側面20C,20Dが、積層方向における両端に配置された面である。側面20Cは本発明における第1の面に対応し、側面20Dは本発明における第2の面に対応する。また、側面20C,20Dに垂直な上面20Aおよび底面20Bは、本発明における第3の面に対応する。以下の説明では、側面20Cを第1の面とも言い、側面20Dを第2の面とも言い、上面20Aおよび底面20Bを第3の面とも言う。
In the laminated
上面20Aと底面20Bには、それぞれ、電磁気的なシールドとして機能するシールド層28,29が配置されている。グランド用端子24〜27は、シールド層28,29に接続されている。
Shield layers 28 and 29 functioning as electromagnetic shields are disposed on the
電子部品1は、積層基板20の底面20Bが実装基板に当接するように、実装基板に実装される。
The
次に、図5ないし図7を参照して、積層基板20における誘電体層と導体層について詳しく説明する。なお、ここでは、積層基板20の側面20C側を上側、積層基板20の側面20D側を下側として説明する。図5において(a)〜(e)は、それぞれ、上から1層目ないし5層目の誘電体層の上面を示している。図6において(a)〜(f)は、それぞれ、上から6層目ないし11層目の誘電体層の上面を示している。図7において(a)〜(e)は、それぞれ、上から12層目ないし16層目の誘電体層の上面を示している。図6において(f)は、上から16層目の誘電体層およびその下の導体層を、上から見た状態で表したものである。
Next, with reference to FIGS. 5 to 7, the dielectric layer and the conductor layer in the
図5(a)に示した1層目の誘電体層31の上面は、積層基板20の側面20Cとなる。誘電体層31の上面には、入力端子用導体層311と、その両側に配置された2つのグランド用導体層312,313が形成されている。入力端子用導体層311は入力端子22に接続される。グランド用導体層312は、グランド用端子24およびシールド層28,29に接続される。グランド用導体層313は、グランド用端子25およびシールド層28,29に接続される。また、誘電体層31には、入力端子用導体層311に接続されたスルーホール314が形成されている。
The upper surface of the
図5(b)に示した2層目の誘電体層32には、スルーホール314に接続されたスルーホール321が形成されている。
In the
図5(c)に示した3層目の誘電体層33の上面には、共振器用導体層331が形成されている。導体層331は、矩形の共振部331aと、この共振部331aにおける一端部の近傍から延びる接続部331bとを有している。共振部331aの他端部は、シールド層28に接続される。また、誘電体層33には、接続部331bに接続されたスルーホール332が形成されている。スルーホール332には、スルーホール321が接続されている。
A
図5(d)に示した4層目の誘電体層34の上面には、キャパシタ用導体層341が形成されている。導体層341の一端部は、シールド層29に接続される。また、誘電体層34には、スルーホール332に接続されたスルーホール342が形成されている。
A
図5(e)に示した5層目の誘電体層35の上面には、共振器用導体層351が形成されている。導体層351は、矩形の共振部351aと、この共振部351aにおける一端部の近傍から延びる接続部351bとを有している。共振部351aの他端部は、シールド層28に接続される。また、誘電体層35には、接続部351bに接続されたスルーホール352が形成されている。スルーホール352には、スルーホール342が接続されている。
A
図4に示した共振器11は、共振部331a,351aによって構成される。図4に示したキャパシタ14は、共振部331a,351a、導体層341および誘電体層33,34によって構成される。
The
図6(a)に示した6層目の誘電体層36と図6(b)に示した7層目の誘電体層37の各上面には導体層は形成されていない。
No conductor layer is formed on each upper surface of the
図6(c)に示した8層目の誘電体層38の上面には、共振器用導体層381が形成されている。導体層381の一端部は、シールド層28に接続される。
A
図6(d)に示した9層目の誘電体層39の上面には、キャパシタ用導体層391が形成されている。導体層391の一端部は、シールド層29に接続される。
A
図6(e)に示した10層目の誘電体層40の上面には、共振器用導体層401が形成されている。導体層401の一端部は、シールド層28に接続される。
A
図4に示した共振器12は、導体層381,401によって構成される。図4に示したキャパシタ15は、導体層381,391,401および誘電体層38,39によって構成される。
The
図6(f)に示した11層目の誘電体層41と図7(a)に示した12層目の誘電体層42の各の上面には導体層は形成されていない。
No conductor layer is formed on the top surfaces of the
図7(b)に示した13層目の誘電体層43の上面には、共振器用導体層431が形成されている。導体層431は、矩形の共振部431aと、この共振部431aにおける一端部の近傍から延びる接続部431bとを有している。共振部431aの他端部は、シールド層28に接続される。また、誘電体層43には、接続部431bに接続されたスルーホール432が形成されている。
A
図7(c)に示した14層目の誘電体層44の上面には、キャパシタ用導体層441が形成されている。導体層441の一端部は、シールド層29に接続される。また、誘電体層44には、スルーホール432に接続されたスルーホール442が形成されている。
A
図7(d)に示した15層目の誘電体層45の上面には、共振器用導体層451が形成されている。導体層451は、矩形の共振部451aと、この共振部451aにおける一端部の近傍から延びる接続部451bとを有している。共振部451aの他端部は、シールド層28に接続される。また、誘電体層45には、接続部451bに接続されたスルーホール452が形成されている。スルーホール452には、スルーホール442が接続されている。
A
図4に示した共振器13は、共振部431a,451aによって構成される。図4に示したキャパシタ16は、共振部431a,451a、導体層441および誘電体層43,44によって構成される。
The
図7(e)に示した16層目の誘電体層46には、スルーホール452に接続されるスルーホール460が形成されている。
A through
図7(f)に示したように、誘電体層46の下面には、出力端子用導体層461と、その両側に配置された2つのグランド用導体層462,463が形成されている。出力端子用導体層461は出力端子23に接続される。グランド用導体層462は、グランド用端子26およびシールド層28,29に接続される。グランド用導体層463は、グランド用端子27およびシールド層28,29に接続される。導体層461には、スルーホール460が接続されている。誘電体層46の下面は、積層基板20の側面20Dとなる。
As shown in FIG. 7F, the output
図5ないし図7に示した誘電体層31〜46および導体層が積層されて積層体が形成される。図2に示したシールド層28,29は、この積層体の外周面のうち、積層方向に対して垂直で、且つ互いに平行な2つの面に形成される。更に、積層体に対して、それぞれ導体層311,461,312,313,462,463に接するように端子22〜27が形成される。
The dielectric layers 31 to 46 and the conductor layer shown in FIGS. 5 to 7 are laminated to form a laminated body. The shield layers 28 and 29 shown in FIG. 2 are formed on two surfaces of the outer peripheral surface of the stacked body that are perpendicular to the stacking direction and parallel to each other. Further,
図5ないし図7に示した誘電体層31〜46のうち、誘電体層36,41は、他の誘電体層の誘電率とは異なる誘電率を有している。誘電体層36,41の誘電率は、他の誘電体層の誘電率よりも小さいことが好ましい。具体的には、例えば、誘電体層36,41の比誘電率は3〜50の範囲内であり、他の誘電体層の比誘電率は60〜100の範囲内である。誘電体層36,41は、本発明における第2の誘電体層に対応し、他の誘電体層は、本発明における第1の誘電体層に対応する。
Of the
図1および図3に示したように、共振器11,12,13は、積層基板20における積層方向Tについて互いに異なる位置であって、第1の面としての側面20Cおよび第2の面としての側面20Dに対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
また、図3に示したように、積層基板20は、誘電体層として、複数の第1の誘電体層(誘電体層36,41以外の誘電体層)と、隣り合う2つの第1の誘電体層の間に配置された第2の誘電体層36,41とを含んでいる。誘電体層36は、共振器11,12によって挟まれる位置に配置されている。誘電体層41は、共振器12,13によって挟まれる位置に配置されている。
As shown in FIG. 3, the
なお、本実施の形態において、積層基板20としては、誘電体層の材料として樹脂、セラミック、あるいは両者を複合した材料を用いたもの等、種々のものを用いることができる。しかし、積層基板20としては、特に、高周波特性に優れた低温同時焼成セラミック多層基板を用いることが好ましい。
In the present embodiment, as the
以上説明したように、本実施の形態に係る電子部品1は、積層された複数の誘電体層と複数の導体層とを含むと共に、各層の積層方向における両端に配置された第1の面20Cおよび第2の面20Dを有する積層基板20と、それぞれ積層基板20内の1つ以上の導体層を用いて構成された複数の共振器11,12,13とを備えている。電子部品1は、更に、積層基板20の外周部に配置された入力端子22および出力端子23を備えている。共振器11,12,13は、回路構成上、入力端子22と出力端子23との間に設けられ、バンドパスフィルタの機能を実現している。
As described above,
本実施の形態では、共振器11,12,13は、積層基板20における積層方向Tについて互いに異なる位置であって、第1の面20Cおよび第2の面20Dに対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置されている。ここで、以下の2つの比較例を考える。第1の比較例は、共振器11,12,13が積層方向Tについて同じ位置であって、第1の面20Cおよび第2の面20Dに対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置されている場合である。第2の比較例は、共振器11,12,13が、積層基板20における積層方向Tについて互いに異なる位置であって、第1の面20Cおよび第2の面20Dに対して垂直な方向から見たときに互いに重なる位置に配置されている場合である。本実施の形態によれば、これら第1および第2の比較例に比べて、隣接する共振器間の距離を大きくすることができる。
In the present embodiment, the
ここで、本実施の形態と第1および第2の比較例との比較を容易にするために、本実施の形態と第1の比較例において、隣接する2つの共振器間の水平方向(積層方向に直交する方向)の距離をD1とし、本実施の形態と第2の比較例において、隣接する2つの共振器間の積層方向の距離をD2とする。この場合、第1の比較例における隣接する2つの共振器間の距離はD1であり、第2の比較例における隣接する2つの共振器間の距離はD2である。本実施の形態における隣接する2つの共振器間の距離をD3とすると、D3は、以下の式で表される。 Here, in order to facilitate the comparison between the present embodiment and the first and second comparative examples, in the present embodiment and the first comparative example, a horizontal direction (lamination between two adjacent resonators). The distance in the direction orthogonal to the direction) is D1, and in the present embodiment and the second comparative example, the distance in the stacking direction between two adjacent resonators is D2. In this case, the distance between two adjacent resonators in the first comparative example is D1, and the distance between two adjacent resonators in the second comparative example is D2. When the distance between two adjacent resonators in the present embodiment is D3, D3 is expressed by the following equation.
D3=√(D12+D22) D3 = √ (D1 2 + D2 2 )
D3がD1,D2のいずれよりも大きくなることは明らかである。本実施の形態によれば、積層基板20の大きさを一定にしたときに、隣接する2つの共振器間の距離を最も長くすることが可能である。これにより、本実施の形態によれば、積層基板20の大きさを一定にしたときに、隣接する2つの共振器間の結合の大きさを最小にすることが可能である。
It is clear that D3 is larger than both D1 and D2. According to this embodiment, when the size of the
なお、本実施の形態において、D1は例えば0.2〜1.0mmの範囲内であり、D2は例えば0.08〜0.5mmの範囲内であり、D3は例えば0.2〜1.2mmの範囲内である。 In the present embodiment, D1 is in the range of 0.2 to 1.0 mm, for example, D2 is in the range of 0.08 to 0.5 mm, and D3 is in the range of 0.2 to 1.2 mm, for example. Is within the range.
上述のように、本実施の形態によれば、隣接する共振器間の距離を大きくすることができることから、設計によって隣接する共振器間の距離を調整できる範囲が大きくなる。従って、本実施の形態によれば、隣接する共振器間の結合の大きさを容易に調整することが可能になる。 As described above, according to the present embodiment, since the distance between adjacent resonators can be increased, the range in which the distance between adjacent resonators can be adjusted by design is increased. Therefore, according to the present embodiment, the magnitude of coupling between adjacent resonators can be easily adjusted.
また、本実施の形態では、共振器11,12によって挟まれる位置に配置された誘電体層36の誘電率と、共振器12,13によって挟まれる位置に配置された誘電体層41の誘電率は、他の誘電体層の誘電率とは異なっている。従って、本実施の形態によれば、誘電体層36,41の誘電率を選択することによって、隣接する共振器11,12間の結合の大きさと、隣接する共振器12,13間の結合の大きさを、容易に調整することが可能になる。特に、誘電体層36,41の誘電率を他の誘電体層の誘電率よりも小さくすることにより、誘電体層36,41の誘電率が他の誘電体層の誘電率と等しい場合に比べて、共振器11,12間の結合の大きさと、共振器12,13間の結合の大きさを、それぞれ小さくすることができる。
Further, in the present embodiment, the dielectric constant of the
次に、隣接する共振器間の結合の大きさを小さくすることの利点について、実験の結果を参照しながら説明する。まず、第1の実験の結果を参照しながら、隣接する共振器間の距離と、隣接する共振器間の結合の大きさと、各共振器の共振周波数との関係について説明する。第1の実験では、同じ誘電体層の上に2つの共振器を配置し、この2つの共振器間の距離d(mm)と、2つの共振器間の結合の大きさと、2つの共振器の共振周波数との関係について調べた。各共振器の幅は100μmであり、各共振器の長さは1.0mmである。2つの共振器が電磁界結合している場合、2つの共振器はいずれも、偶モードの共振周波数feと奇モードの共振周波数foとを有することになる。2つの共振器間の結合の大きさは、結合係数kによって表される。結合係数kが大きいほど、2つの共振器間の結合が大きいことになる。結合係数kは、共振周波数fe,foを用いて、以下の式で表される。 Next, the advantage of reducing the magnitude of coupling between adjacent resonators will be described with reference to the results of experiments. First, the relationship among the distance between adjacent resonators, the magnitude of coupling between adjacent resonators, and the resonance frequency of each resonator will be described with reference to the results of the first experiment. In the first experiment, two resonators are arranged on the same dielectric layer, the distance d (mm) between the two resonators, the magnitude of coupling between the two resonators, and the two resonators. The relationship with the resonance frequency of was investigated. The width of each resonator is 100 μm, and the length of each resonator is 1.0 mm. If two resonators are electromagnetically coupled, the two resonators are both, will have a resonant frequency f o of the resonance frequency f e and the odd mode of the even mode. The magnitude of coupling between the two resonators is represented by the coupling coefficient k. The greater the coupling coefficient k, the greater the coupling between the two resonators. The coupling coefficient k is expressed by the following equation using the resonance frequencies f e and f o .
k=2|fe−fo|/(fe+fo) k = 2 | f e -f o | / (f e + f o)
第1の実験の結果を、下記の表1および図8に示す。 The results of the first experiment are shown in Table 1 below and FIG.
表1および図8から分かるように、2つの共振器間の距離dが小さくなるほど、結合係数kは大きくなり、偶モードの共振周波数feと奇モードの共振周波数foとの差が大きくなる。2つの共振器を含むバンドパスフィルタでは、共振周波数fe,foの差が大きくなると通過帯域幅が大きくなり、逆に、共振周波数fe,foの差が小さくなると通過帯域幅が小さくなる。従って、狭い通過帯域幅を有するバンドパスフィルタを実現しようとする場合には、2つの共振器間の距離dを大きくして、結合係数kを小さくする必要がある。 Table 1 and as can be seen from FIG. 8, as the distance d between the two resonators is decreased, the coupling coefficient k increases, the difference between the resonance frequency f o of the resonance frequency f e and the odd mode of even mode is large . The band-pass filter comprising two resonators, the resonant frequency f e, the difference f o is the passband width is increased significantly, on the contrary, the resonance frequency f e, and the pass band width is small difference f o decreases Become. Therefore, in order to realize a bandpass filter having a narrow passband width, it is necessary to increase the distance d between the two resonators and decrease the coupling coefficient k.
第2の実験では、電磁界結合する2つの共振器を備えたバンドパスフィルタにおける通過・減衰特性について調べた。第2の実験では、図9に示した第1のバンドパスフィルタと、図10に示した第2のバンドパスフィルタとを作製した。いずれのバンドパスフィルタにおいても、縦2.0mm、横1.2mmの矩形の領域内において、同じ誘電体層の上に2つの導体層101,102が配置されている。導体層101は、一方向に長い共振器部101aと、共振器部101aにおける一端部近傍から側方に延びる接続部101bと、共振器部101aにおける一端部に接続されたキャパシタ構成部101cとを有している。導体層102は、一方向に長い共振器部102aと、共振器部102aにおける一端部近傍から側方に延びる接続部102bと、共振器部102aにおける一端部に接続されたキャパシタ構成部102cとを有している。共振器部101a,102aは、それぞれ共振器を構成する。各共振器部101a,102aの幅は200μmであり、各共振器部101a,102aの長さは1.35mmである。接続部101bは入力端子に接続され、接続部102bは出力端子に接続される。キャパシタ構成部101c,102cは、図示しないグランド用導体層に対向して、このグランド用導体層と共にキャパシタを構成する。
In the second experiment, the pass / attenuation characteristics of a band-pass filter including two resonators that are electromagnetically coupled were examined. In the second experiment, the first bandpass filter shown in FIG. 9 and the second bandpass filter shown in FIG. 10 were produced. In any bandpass filter, two
いずれのバンドパスフィルタにおいても、共振器部101a,102aは電磁界結合している。ただし、第1のバンドパスフィルタでは共振器部101a,102a間の距離は0.2mmであり、第2のバンドパスフィルタでは共振器部101a,102a間の距離は0.5mmである。また、いずれのバンドパスフィルタも、2.4〜2.5GHzの周波数帯域内の周波数の信号を通過させ、2GHz以下の周波数の信号および3GHz以上の周波数の信号を減衰させるように設計されている。ここでは、バンドパスフィルタの所望の特性は、2.4〜2.5GHzの周波数帯域における減衰量が2.5dB以下で、2GHz以下の周波数帯域および3GHz以上の周波数帯域における減衰量が12dB以上であることとする。なお、2.4〜2.5GHzという周波数帯域は、ブルートゥース規格の通信装置や無線LAN用の通信装置において用いられるバンドパスフィルタの通過帯域に対応する。
In any bandpass filter, the
第2の実験の結果を図11に示す。図11において、第1のバンドパスフィルタの通過・減衰特性を破線で示し、第2のバンドパスフィルタの通過・減衰特性を実線で示す。図11から分かるように、第1のバンドパスフィルタは上記の所望の特性を満たしていないが、第2のバンドパスフィルタは上記の所望の特性を満たしている。第1の実験の結果から分かるように、共振器部101a,102a間の距離が小さくなるほど、バンドパスフィルタの通過帯域幅は広くなる。従って、第2の実験における条件の下では、共振器部101a,102a間の距離が0.5mmを越えると、所望の特性を満たさなくなる可能性がある。従って、第2の実験における条件の下では、所望の特性を満たすためには、共振器部101a,102a間の距離を0.5mm以上とすることが必要になる。図10から分かるように、所望の特性を満たすためには、縦2.0mm、横1.2mmの矩形の領域内に配置できる共振器の数は2個以下となる。従って、第2の実験における条件の下では、縦2.0mm、横1.2mmの矩形の領域内において、同じ誘電体層の上に3個の共振器を配置して、所望の特性を満たすバンドパスフィルタを実現することはできない。
The result of the second experiment is shown in FIG. In FIG. 11, the pass / attenuation characteristics of the first bandpass filter are indicated by broken lines, and the pass / attenuation characteristics of the second bandpass filter are indicated by solid lines. As can be seen from FIG. 11, the first band-pass filter does not satisfy the desired characteristics, but the second band-pass filter satisfies the desired characteristics. As can be seen from the results of the first experiment, the band-pass filter has a wider pass band as the distance between the
これに対し、本実施の形態では、複数の共振器を、積層基板における積層方向について互いに異なる位置であって、積層基板の積層方向の両端に配置された第1および第2の面に対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置する。従って、本実施の形態によれば、第2の実験における条件の下でも、縦2.0mm、横1.2mmの矩形の領域内において、3個の共振器を互いに異なる誘電体層の上に配置して、所望の特性を満たすバンドパスフィルタを実現することが可能になる。なお、バンドパスフィルタを構成する共振器の数を多くすることにより、通過帯域における通過・減衰特性を広く平坦な特性にすることが可能になると共に、減衰極近傍における通過・減衰特性を急峻にして通過帯域近傍の周波数域における減衰量を大きくすることが可能になる。 On the other hand, in the present embodiment, the plurality of resonators are located at positions different from each other in the stacking direction of the stacked substrate and are disposed at both ends of the stacked substrate in the stacking direction. Arrange them so that they do not overlap each other when viewed from the vertical direction. Therefore, according to the present embodiment, even under the conditions in the second experiment, three resonators are placed on different dielectric layers in a rectangular area of 2.0 mm in length and 1.2 mm in width. It is possible to realize a bandpass filter that is arranged and satisfies desired characteristics. Increasing the number of resonators composing the bandpass filter makes it possible to make the pass / attenuation characteristics in the passband wider and flat, and to make the pass / attenuation characteristics near the attenuation pole steep. Thus, it becomes possible to increase the attenuation in the frequency region near the passband.
また、第1および第2の実験から分かるように、隣接する共振器間の結合の大きさを小さくすることにより、狭い通過帯域幅を有するバンドパスフィルタを実現することができる。 Further, as can be seen from the first and second experiments, a bandpass filter having a narrow passband width can be realized by reducing the magnitude of coupling between adjacent resonators.
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、実施の形態では、共振器11〜13をそれぞれ2つの導体層によって構成したが、共振器11〜13は、それぞれ、1つの導体層によって構成してもよいし、3つ以上の導体層によって構成してもよい。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. For example, in the embodiment, each of the
また、本発明の電子部品は、バンドパスフィルタに限らず、複数の共振器を備えた電子部品全般に適用することができる。電子部品に含まれる共振器は、2つでもよいし、4つ以上であってもよい。 Further, the electronic component of the present invention is not limited to the band-pass filter, and can be applied to all electronic components including a plurality of resonators. The number of resonators included in the electronic component may be two, or four or more.
本発明の電子部品は、ブルートゥース規格の通信装置や無線LAN用の通信装置において用いられるフィルタ、特にバンドパスフィルタとして有用である。 The electronic component of the present invention is useful as a filter, particularly a band-pass filter, used in a Bluetooth standard communication device or a wireless LAN communication device.
1…電子部品、2…入力端子、3…出力端子、11〜13…共振器、14〜16…キャパシタ、20…積層基板。
DESCRIPTION OF
Claims (5)
それぞれ前記積層基板内の1つ以上の導体層を用いて構成された複数の共振器とを備えた電子部品であって、
前記複数の共振器は、前記積層方向について互いに異なる位置であって、前記第1および第2の面に対して垂直な方向から見たときに互いに重ならない位置に配置されていることを特徴とする電子部品。 A multilayer substrate including a plurality of dielectric layers and a plurality of conductor layers stacked, and having first and second surfaces disposed at both ends in the stacking direction of the layers;
An electronic component comprising a plurality of resonators each configured using one or more conductor layers in the multilayer substrate,
The plurality of resonators are arranged at positions different from each other in the stacking direction and not overlapping each other when viewed from a direction perpendicular to the first and second surfaces. Electronic parts.
電子部品は、更に、前記第3の面に配置され、電磁気的なシールドとして機能するシールド層を備えたことを特徴とする請求項1記載の電子部品。 The laminated substrate further has a third surface perpendicular to the first and second surfaces,
The electronic component according to claim 1, further comprising a shield layer disposed on the third surface and functioning as an electromagnetic shield.
前記複数の共振器は、回路構成上、前記入力端子と出力端子との間に設けられ、バンドパスフィルタの機能を実現することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電子部品。
Furthermore, an input terminal and an output terminal disposed on the outer peripheral portion of the multilayer substrate are provided,
5. The electronic component according to claim 1, wherein the plurality of resonators are provided between the input terminal and the output terminal in a circuit configuration, and realize a function of a band-pass filter. .
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