JP2007325047A - 電子部品 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の共振器を備えた電子部品において、小型化に伴って、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎることを防止できるようにする。
【解決手段】電子部品１は、積層基板２０と、積層基板２０内に設けられた３つの共振器１１，１２，１３を備えている。共振器１２は、共振器１１と共振器１３との間に配置されている。共振器１１，１３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。共振器１２は、積層基板２０内に設けられた１つ以上のスルーホールを用いて構成されている。共振器１１における電磁波の進行方向と共振器１３における電磁波の進行方向は平行であり、共振器１２における電磁波の進行方向は、共振器１１，１３における電磁波の進行方向に対して垂直な方向になっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の共振器を有する電子部品に関する。

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または２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。

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。

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。

一方、特許文献３には、それぞれ積層基板に設けられたビアホールによって形成された複数のインダクタを備えた積層型のＬＣフィルタが記載されている。

特開平７−２２６６０２号公報 特開２００３−２１８６０３号公報 特開平９−３５９３６号公報

複数の共振器を備えた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。

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、小型化に伴って、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎることを防止できるようにした電子部品を提供することにある。

本発明の第１の電子部品は、本体と、本体内に設けられた第１および第２の共振器とを備えている。第１および第２の共振器は、それぞれにおける電磁波の進行方向が非平行になるように配置されている。

本発明の第１の電子部品では、第１および第２の共振器が、それぞれにおける電磁波の進行方向が平行になるように配置されている場合に比べて、第１の共振器と第２の共振器の結合が弱くなる。

本発明の第１の電子部品において、第１および第２の共振器は、第１の共振器を通り第１の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第１の直線と、第２の共振器を通り第２の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第２の直線とが同一平面上に配置されることのない位置関係となるように配置されていてもよい。

また、本発明の第１の電子部品において、本体は、積層された複数の誘電体層を含む積層基板であってもよい。この場合、第１の共振器は、積層基板内において誘電体層の面に沿って設けられた導体層を用いて構成され、第１の共振器における電磁波の進行方向は、導体層の面に平行な方向であってもよい。また、第２の共振器は、積層基板内に設けられたスルーホールを有し、第２の共振器における電磁波の進行方向は、スルーホールの中心軸方向であってもよい。

また、本発明の第１の電子部品は、更に、本体の外周部に配置された入力端子および出力端子を備え、第１および第２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。

本発明の第２の電子部品は、本体と、本体内に設けられた第１ないし第３の共振器とを備えている。第２の共振器は、第１の共振器と第３の共振器の間に配置されている。第１ないし第３の共振器は、第１の共振器における電磁波の進行方向と第２の共振器における電磁波の進行方向が非平行になり、第２の共振器における電磁波の進行方向と第３の共振器における電磁波の進行方向が非平行になるように配置されている。

本発明の第２の電子部品では、第１ないし第３の共振器が、それぞれにおける電磁波の進行方向が平行になるように配置されている場合に比べて、第１の共振器と第２の共振器の結合、および第２の共振器と第３の共振器の結合が弱くなる。

本発明の第２の電子部品において、第１ないし第３の共振器は、第１の共振器を通り第１の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第１の直線と、第２の共振器を通り第２の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第２の直線とが同一平面上に配置されることがなく、第２の直線と、第３の共振器を通り第３の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第３の直線とが同一平面上に配置されることのない位置関係となるように配置されていてもよい。この場合、第１および第３の共振器は、第１の直線と第３の直線が平行になるように配置されていてもよい。

また、本発明の第２の電子部品において、本体は、積層された複数の誘電体層を含む積層基板であってもよい。この場合、第１の共振器は、積層基板内において誘電体層の面に沿って設けられた第１の導体層を用いて構成され、第１の共振器における電磁波の進行方向は、第１の導体層の面に平行な方向であってもよい。また、第２の共振器は、積層基板内に設けられたスルーホールを有し、第２の共振器における電磁波の進行方向は、スルーホールの中心軸方向であってもよい。また、第３の共振器は、積層基板内において誘電体層の面に沿って設けられた第２の導体層を用いて構成され、第３の共振器における電磁波の進行方向は、第２の導体層の面に平行な方向であってもよい。また、第１の共振器における電磁波の進行方向と第３の共振器における電磁波の進行方向は平行であり、第１の導体層は、第２の導体層に向けて突出する第１の突出部を有し、第２の導体層は、第１の導体層に向けて突出する第２の突出部を有し、第１の突出部の端部と第２の突出部の端部は対向するように配置されていてもよい。

また、本発明の第２の電子部品は、更に、本体の外周部に配置された入力端子および出力端子を備え、第１ないし第３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。

本発明の第１の電子部品では、第１および第２の共振器が、それぞれにおける電磁波の進行方向が平行になるように配置されている場合に比べて、第１の共振器と第２の共振器の結合が弱くなる。従って、本発明によれば、小型化に伴って、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎることを防止することができるという効果を奏する。

本発明の第２の電子部品では、第１ないし第３の共振器が、それぞれにおける電磁波の進行方向が平行になるように配置されている場合に比べて、第１の共振器と第２の共振器の結合、および第２の共振器と第３の共振器の結合が弱くなる。従って、本発明によれば、小型化に伴って、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎることを防止することができるという効果を奏する。

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、３つの共振器１１，１２，１３とを備えている。共振器１２は、共振器１１と共振器１３との間に配置されている。共振器１１，１２は隣接し、電磁界結合している。共振器１２，１３も隣接し、電磁界結合している。

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、共振器１１の一端と共振器１２の一端との間に設けられたキャパシタ１７と、共振器１２の一端と共振器１３の一端との間に設けられたキャパシタ１８と、共振器１１の一端と共振器１３の一端との間に設けられたキャパシタ１９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。

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１１，１２，１３は、それぞれ本発明における第１の共振器、第２の共振器、第３の共振器に対応する。

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。

次に、図１および図２を参照して、電子部品１の構造の概略について説明する。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。

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１１，１３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。共振器１２は、積層基板２０内に設けられた１つ以上のスルーホールを用いて構成されている。キャパシタ１４〜１９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。積層基板２０は、本発明における本体に対応する。

図２に示したように、積層基板２０は、上面と、底面と、４つの側面を有する直方体形状をなしている。積層基板２０における互いに平行な２つの側面には、それぞれ、入力端子２２、出力端子２３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。積層基板２０における他の２つの側面には、それぞれ、グランドに接続されるグランド用端子２４，２５が設けられている。

次に、図５ないし図８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。図５において（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上から１層目ないし３層目の誘電体層の上面を示している。図６において（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上から４層目ないし６層目の誘電体層の上面を示している。図７において（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上から７層目ないし９層目の誘電体層の上面を示している。図８において（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、上から１０層目ないし１２層目の誘電体層の上面を示している。

図５（ａ）に示した１層目の誘電体層３１の上面には導体層は形成されていない。図５（ｂ）に示した２層目の誘電体層３２の上面には、グランドに接続されるグランド用導体層３２１が形成されている。この導体層３２１は、グランド用端子２４，２５に接続される。

図５（ｃ）に示した３層目の誘電体層３３の上面には、キャパシタ用導体層３３１が形成されている。この導体層３３１は、誘電体層３２を介して導体層３２１に対向している。これら導体層３２１，３３１および誘電体層３２は、図４におけるキャパシタ１５を構成している。また、誘電体層３３には、導体層３３１に接続された４つのスルーホール１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，３３２が形成されている。スルーホール１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，３３２は、一方向に並べて配列されている。

図６（ａ）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。この導体層３４１には、スルーホール３３２が接続されている。また、誘電体層３４には、それぞれスルーホール１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃに接続されたスルーホール１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃが形成されている。

図６（ｂ）に示した５層目の誘電体層３５の上面には、キャパシタ用導体層３５１，３５２が形成されている。この導体層３５１，３５２は、グランド用端子２４に接続される。また、誘電体層３５には、それぞれスルーホール１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに接続されたスルーホール１２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃが形成されている。

図６（ｃ）に示した６層目の誘電体層３６の上面には、共振器用導体層１１１，１３１が形成されている。導体層１１１は、一方向に長い共振部１１１ａと、共振部１１１ａにおける一端部近傍から側方に延びる接続部１１１ｂと、共振部１１１ａにおける一端部近傍から接続部１１１ｂとは反対側に突出する突出部１１１ｃとを有している。共振部１１１ａの他端部はグランド用端子２５に接続される。接続部１１１ｂは入力端子２２に接続される。導体層１３１は、一方向に長い共振部１３１ａと、共振部１３１ａにおける一端部近傍から側方に延びる接続部１３１ｂと、共振部１３１ａにおける一端部近傍から接続部１３１ｂとは反対側に突出する突出部１３１ｃとを有している。共振部１３１ａの他端部はグランド用端子２５に接続される。接続部１３１ｂは出力端子２３に接続される。突出部１１１ｃの端部と突出部１３１ｃの端部は対向するように配置されている。

導体層１１１は、本発明における第１の導体層に対応し、導体層１３１は、本発明における第２の導体層に対応する。突出部１１１ｃは、導体層１３１に向けて突出しており、本発明における第１の突出部に対応する。突出部１３１ｃは、導体層１１１に向けて突出しており、本発明における第２の突出部に対応する。

また、誘電体層３６には、共振部１１１ａにおける一端部近傍に接続されたスルーホール３６１と、共振部１３１ａにおける一端部近傍に接続されたスルーホール３６２が形成されている。誘電体層３６には、更に、それぞれスルーホール１２３Ａ，１２３Ｂ，１２３Ｃに接続されたスルーホール１２４Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃが形成されている。

図６（ａ）に示した導体層３４１は、誘電体層３４，３５を介して突出部１１１ｃ，１３１ｃに対向している。導体層３４１、突出部１１１ｃおよび誘電体層３４，３５は、図４におけるキャパシタ１７を構成している。また、導体層３４１、突出部１３１ｃおよび誘電体層３４，３５は、図４におけるキャパシタ１８を構成している。

また、図６（ｂ）に示した導体層３５１は、誘電体層３５を介して共振部１１１ａにおける一端部近傍に対向している。導体層３５１、共振部１１１ａおよび誘電体層３５は、図４におけるキャパシタ１４の一部を構成している。また、図６（ｂ）に示した導体層３５２は、誘電体層３５を介して共振部１３１ａにおける一端部近傍に対向している。導体層３５２、共振部１３１ａおよび誘電体層３５は、図４におけるキャパシタ１６の一部を構成している。

図７（ａ）に示した７層目の誘電体層３７の上面には、共振器用導体層１１２，１３２が形成されている。導体層１１２は、一方向に長い共振部１１２ａと、共振部１１２ａにおける一端部近傍から側方に延びる接続部１１２ｂと、共振部１１２ａにおける一端部近傍から接続部１１２ｂとは反対側に突出する突出部１１２ｃとを有している。共振部１１２ａの他端部はグランド用端子２５に接続される。接続部１１２ｂは入力端子２２に接続される。導体層１３２は、一方向に長い共振部１３２ａと、共振部１３２ａにおける一端部近傍から側方に延びる接続部１３２ｂと、共振部１３２ａにおける一端部近傍から接続部１３２ｂとは反対側に突出する突出部１３２ｃとを有している。共振部１３２ａの他端部はグランド用端子２５に接続される。接続部１３２ｂは出力端子２３に接続される。突出部１１２ｃの端部と突出部１３２ｃの端部は対向するように配置されている。

導体層１１２は、本発明における第１の導体層に対応し、導体層１３２は、本発明における第２の導体層に対応する。突出部１１２ｃは、導体層１３２に向けて突出しており、本発明における第１の突出部に対応する。突出部１３２ｃは、導体層１１２に向けて突出しており、本発明における第２の突出部に対応する。

また、誘電体層３７には、共振部１１２ａにおける一端部近傍に接続されたスルーホール３７１と、共振部１３２ａにおける一端部近傍に接続されたスルーホール３７２が形成されている。誘電体層３７には、更に、それぞれスルーホール１２４Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃに接続されたスルーホール１２５Ａ，１２５Ｂ，１２５Ｃが形成されている。

図７（ｂ）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１１３，１３３が形成されている。導体層１１３は、一方向に長い共振部１１３ａと、共振部１１３ａにおける一端部近傍から側方に延びる接続部１１３ｂと、共振部１１３ａにおける一端部近傍から接続部１１３ｂとは反対側に突出する突出部１１３ｃとを有している。共振部１１３ａの他端部はグランド用端子２５に接続される。接続部１１３ｂは入力端子２２に接続される。導体層１３３は、一方向に長い共振部１３３ａと、共振部１３３ａにおける一端部近傍から側方に延びる接続部１３３ｂと、共振部１３３ａにおける一端部近傍から接続部１３３ｂとは反対側に突出する突出部１３３ｃとを有している。共振部１３３ａの他端部はグランド用端子２５に接続される。接続部１３３ｂは出力端子２３に接続される。突出部１１３ｃの端部と突出部１３３ｃの端部は対向するように配置されている。

導体層１１３は、本発明における第１の導体層に対応し、導体層１３３は、本発明における第２の導体層に対応する。突出部１１３ｃは、導体層１３３に向けて突出しており、本発明における第１の突出部に対応する。突出部１３３ｃは、導体層１１３に向けて突出しており、本発明における第２の突出部に対応する。

また、誘電体層３８には、それぞれスルーホール１２５Ａ，１２５Ｂ，１２５Ｃに接続されたスルーホール１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃが形成されている。

共振部１１１ａ，１１２ａ，１１３ａは、スルーホール３６１，３７１によって接続されて、図４に示した共振器１１を構成する。共振部１３１ａ，１３２ａ，１３３ａは、スルーホール３６２，３７２によって接続されて、図４に示した共振器１３を構成する。

図７（ｃ）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。この導体層３９１は、誘電体層３８を介して導体層１１３の突出部１１３ｃおよび導体層１３３の突出部１３３ｃに対向している。これら突出部１１３ｃ，１３３ｃ、導体層３９１および誘電体層３８は、図４におけるキャパシタ１９を構成している。また、誘電体層３９には、それぞれスルーホール１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃに接続されたスルーホール１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃが形成されている。

図８（ａ）に示した１０層目の誘電体層４０の上面には、キャパシタ用導体層４０１，４０２が形成されている。この導体層４０１，４０２は、グランド用端子２４に接続される。導体層４０１は、誘電体層３８，３９を介して共振部１１３ａにおける一端部近傍に対向している。導体層４０１、共振部１１３ａおよび誘電体層３８，３９は、図４におけるキャパシタ１４の他の一部を構成している。また、導体層４０２は、誘電体層３８，３９を介して共振部１３３ａにおける一端部近傍に対向している。導体層４０２、共振部１３３ａおよび誘電体層３８，３９は、図４におけるキャパシタ１６の他の一部を構成している。また、誘電体層４０には、それぞれスルーホール１２７Ａ，１２７Ｂ，１２７Ｃに接続されたスルーホール１２８Ａ，１２８Ｂ，１２８Ｃが形成されている。

図８（ｂ）に示した１１層目の誘電体層４１には、それぞれスルーホール１２８Ａ，１２８Ｂ，１２８Ｃに接続されたスルーホール１２９Ａ，１２９Ｂ，１２９Ｃが形成されている。なお、誘電体層４１は、同様の構成の複数の誘電体層が積層されて構成されていてもよい。

図８（ｃ）に示した１２層目の誘電体層４２の上面には、グランドに接続されるグランド用導体層４２１が形成されている。この導体層４２１は、グランド用端子２４，２５に接続される。また、導体層４２１には、スルーホール１２９Ａ，１２９Ｂ，１２９Ｃが接続されている。

上述の１層目ないし１２層目の誘電体層３１〜４２および導体層が積層されて積層体が形成される。図２に示した端子２２〜２５は、この積層体の外周面に形成される。導体層３２１，４２１およびグランド用端子２４，２５は、電磁気的なシールドとして機能する。

スルーホール１２１Ａ，１２２Ａ，１２３Ａ，１２４Ａ，１２５Ａ，１２６Ａ，１２７Ａ，１２８Ａ，１２９Ａは、直列に接続されて、図１に示した１つのスルーホール列１２Ａを形成している。同様に、スルーホール１２１Ｂ，１２２Ｂ，１２３Ｂ，１２４Ｂ，１２５Ｂ，１２６Ｂ，１２７Ｂ，１２８Ｂ，１２９Ｂは、直列に接続されて、図１に示した１つのスルーホール列１２Ｂを形成している。また、スルーホール１２１Ｃ，１２２Ｃ，１２３Ｃ，１２４Ｃ，１２５Ｃ，１２６Ｃ，１２７Ｃ，１２８Ｃ，１２９Ｃ、直列に接続されて、図１に示した１つのスルーホール列１２Ｃを形成している。

スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの各一端部は、導体層３３１によって接続されている。スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの各他端部は、導体層４２１によって接続されている。従って、スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、互いに並列に接続されている。共振器１２は、このように並列に接続されたスルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃによって構成されている。スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、誘電体層の積層方向に直交する一方向に並べて配置されている。

スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを構成する複数のスルーホールの径（直径）は等しい。このスルーホールの径は、５０〜２００μｍの範囲内であることが好ましい。スルーホールの径が５０μｍよりも小さいと、後述する共振器１２のＱを大きくできるという効果が小さくなる。また、スルーホールの径が２００μｍを超えると、積層基板２０にクラックが発生するおそれがある。

スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃを構成する複数のスルーホールのうち、同じ誘電体層に形成されて隣接する２つのスルーホールの間隔は、スルーホールの径と等しいか、スルーホールの径に近いことが好ましい。

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。

次に、図３を参照して、共振器１１，１２，１３の構成と位置関係について詳しく説明する。図３は、共振器１１，１２，１３を示す斜視図である。共振器１２は、共振器１１と共振器１３の間に配置されている。共振器１１は、積層基板２０内において誘電体層の面に沿って設けられた導体層１１１，１１２，１１３を用いて構成されている。共振器１２は、並列に接続されたスルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃによって構成されている。スルーホール列１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃは、それぞれ、積層基板２０内に設けられた複数のスルーホールを有している。共振器１３は、積層基板２０内において誘電体層の面に沿って設けられた導体層１３１，１３２，１３３を用いて構成されている。

図３において、符号Ａ１，Ａ２，Ａ３で示す矢印は、それぞれ共振器１１，１２，１３における電磁波の進行方向を表している。共振器１１における電磁波の進行方向Ａ１は、導体層１１１，１１２，１１３の長手方向であり、これは、導体層１１１，１１２，１１３の面に平行な方向、すなわち誘電体層の積層方向に直交する方向である。共振器１２における電磁波の進行方向Ａ２は、共振器１２を構成するスルーホールの中心軸方向、すなわち誘電体層の積層方向である。共振器１３における電磁波の進行方向Ａ３は、導体層１３１，１３２，１３３の長手方向であり、これは、導体層１３１，１３２，１３３の面に平行な方向、すなわち誘電体層の積層方向に直交する方向である。

本実施の形態では、共振器１１，１２，１３は、共振器１１における電磁波の進行方向Ａ１と共振器１２における電磁波の進行方向Ａ２が非平行になり、共振器１２における電磁波の進行方向Ａ２と共振器１３における電磁波の進行方向Ａ３が非平行になるように配置されている。本実施の形態では、特に、共振器１１における電磁波の進行方向Ａ１と共振器１３における電磁波の進行方向Ａ３は平行であり、共振器１２における電磁波の進行方向Ａ２は、共振器１１，１３における電磁波の進行方向Ａ１，Ａ３に対して垂直な方向になっている。

ここで、比較例の電子部品と比較して、本実施の形態に係る電子部品１の効果について説明する。図９は、比較例の電子部品における３つの共振器の配置を示す説明図である。図９に示したように、比較例の電子部品は、３つの共振器２１１，２１２，２１３を備えている。３つの共振器２１１，２１２，２１３は、いずれも、本実施の形態における共振器１１，１３と同様に、積層基板内に設けられた３つの導体層を用いて構成されている。共振器２１２は、共振器２１１と共振器２１３との間に配置されている。共振器２１１，２１２，２１３における電磁波の進行方向は平行になっている。図９は、共振器２１１，２１２，２１３を、電磁波の進行方向から見た状態を表している。共振器２１１，２１２は隣接し、電磁界結合している。共振器２１２，２１３も隣接し、電磁界結合している。図９において、３つの楕円は、共振器２１１，２１２，２１３によって発生される磁束を表している。図９に示したように、共振器２１１，２１２，２１３によって発生される磁束は、それぞれ、共振器２１１，２１２，２１３における電磁波の進行方向に延びる中心軸を中心として、共振器２１１，２１２，２１３の周囲に発生される。共振器２１１，２１２，２１３における電磁波の進行方向が平行になっている場合、隣接する２つの共振器間において、各共振器によって発生される磁束が重なる領域は大きくなる。そのため、隣接する共振器２１１，２１２の結合、および隣接する共振器２１２，２１３の結合は強くなる。

図１０は、本実施の形態における３つの共振器１１，１２，１３の配置を示す説明図である。図１０において、３つの楕円は、共振器１１，１２，１３によって発生される磁束を表している。共振器１１，１２，１３によって発生される磁束は、それぞれ、共振器１１，１２，１３における電磁波の進行方向に延びる中心軸を中心として、共振器１１，１２，１３の周囲に発生される。本実施の形態では、前述のように、共振器１１における電磁波の進行方向と共振器１２における電磁波の進行方向は非平行であり、共振器１２における電磁波の進行方向と共振器１３における電磁波の進行方向も非平行である。この場合、図９に示した比較例と比較して、隣接する２つの共振器間において、各共振器によって発生される磁束が重なる領域は小さくなる。そのため、本実施の形態では、比較例と比較して、隣接する共振器１１，１２の結合、および隣接する共振器１２，１３の結合が弱くなる。これにより、本実施の形態によれば、電子部品１の小型化に伴って、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎることを防止することができる。

本実施の形態では、特に、共振器１２における電磁波の進行方向Ａ２は、共振器１１，１３における電磁波の進行方向Ａ１，Ａ３に対して垂直な方向になっている。この場合には、特に上述の効果が顕著になる。

次に、図１１ないし図１３を参照して、本実施の形態に係る電子部品１と上記の比較例の電子部品とで、通過・減衰特性を比較した実験の結果について説明する。図１１は、本実施の形態に係る電子部品１と比較例の電子部品の各通過・減衰特性を示している。図１２は、図１１に示した通過・減衰特性のうちの、通過帯域の近傍を示している。図１３は、図１１に示した通過・減衰特性のうちの、低周波側の減衰極の近傍を示している。図１１ないし図１３において、本実施の形態に係る電子部品１の通過・減衰特性を実線で示し、比較例の電子部品の通過・減衰特性を点線で示している。本実施の形態に係る電子部品１と比較例の電子部品のいずれにおいても、通過帯域が２．４〜２．５ＧＨｚとなるように設計されている。具体的には、本実施の形態に係る電子部品１と比較例の電子部品のいずれにおいても、２．４〜２．５ＧＨｚの周波数帯域における減衰量が２ｄＢ以下で、２．１７ＧＨｚ以下の周波数帯域および、通過帯域の周波数の２倍の周波数の高調波の帯域である４．８〜５ＧＨｚの周波数帯域における減衰量が４０ｄＢ以上となるように設計されている。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。

一般に、複数の共振器を備えたバンドパスフィルタでは、隣接する共振器間の結合が強くなるほど通過帯域幅が広くなり、逆に隣接する共振器間の結合が弱くなるほど通過帯域幅が狭くなる。電子部品の小型化に伴って、隣接する共振器間の結合が強くなりすぎると、通過帯域幅が広くなりすぎて、所望の特性が得られなくなる。ここで、図１１および図１２から分かるように、本実施の形態では、比較例に比べて通過帯域幅が狭くなっている。その結果、本実施の形態では、比較例に比べて、所望の特性に近い特性が得られている。

また、図１３において、符号１０１を付して示す破線は、本実施の形態における通過・減衰特性を示す曲線のうちの、減衰極の近傍の部分における傾きを表している。また、図１３において、符号１０２を付して示す破線は、比較例における通過・減衰特性を示す曲線のうちの、減衰極の近傍の部分における傾きを表している。図１３から分かるように、本実施の形態における上記傾きは、比較例における上記傾きよりも大きい。このことから、本実施の形態によれば、比較例に比べて、減衰極が急峻になり、通過帯域における通過・減衰特性と通過帯域外における通過・減衰特性とをより明確に区別することが可能になる。

次に、本実施の形態に係る電子部品１におけるその他の効果について説明する。まず、図３に示したように、共振器１１を通り共振器１１における電磁波の進行方向Ａ１に平行な仮想の直線を記号Ｌ１で表し、共振器１２を通り共振器１２における電磁波の進行方向Ａ２に平行な仮想の直線を記号Ｌ２で表し、共振器１３を通り共振器１３における電磁波の進行方向Ａ３に平行な仮想の直線を記号Ｌ３で表す。本実施の形態では、共振器１１，１２，１３は、直線Ｌ１と直線Ｌ２とが同一平面上に配置されることがなく、直線Ｌ２と直線Ｌ３とが同一平面上に配置されることのない位置関係となるように配置されている。共振器１１と共振器１３は、直線Ｌ１と直線Ｌ３が平行になるように配置されている。このように共振器１１，１２，１３を配置することにより、積層基板２０内の限られた空間を効率よく利用して３つの共振器１１，１２，１３を配置することができる。

また、本実施の形態では、図６（ｃ）、図７（ａ），（ｂ）に示したように、共振器１１を構成する導体層１１１，１１２，１１３は、共振器１３を構成する導体層１３１，１３２，１３３に向けて突出する突出部１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃを有している。同様に、共振器１３を構成する導体層１３１，１３２，１３３は、共振器１１を構成する導体層１１１，１１２，１１３に向けて突出する突出部１３１ｃ，１３２ｃ，１３３ｃを有している。突出部１１１ｃ，１１２ｃ，１１３ｃの各端部と、突出部１３１ｃ，１３２ｃ，１３３ｃの各端部は、対向するように配置されている。本実施の形態によれば、これらの突出部の形状や位置を調整することにより、共振器１１，１２の結合、および共振器１２，１３の結合に大きな影響を与えることなく、共振器１１と共振器１３の結合の大きさを調整することが可能になる。また、本実施の形態によれば、上記の突出部が存在することによって、共振器１１と共振器１３とを結合するキャパシタ１９を容易に形成することができる。そして、このキャパシタ１９によって、電子部品１が実現するバンドパスフィルタにおける２つの減衰極の周波数と通過帯域幅とを調整することができる。これらのことから、本実施の形態によれば、電子部品１が実現するバンドパスフィルタの特性の調整が容易になる。

ところで、一般に、それぞれ導体層を用いて構成された３つの共振器を備え、バンドパスフィルタの機能を実現する電子部品では、３つの共振器のうちの真中に配置された共振器は他の２つの共振器に比べて、共振器のＱが小さくなりやすい。これは、真中に配置された共振器は、他の２つの共振器に比べて、グランドに接続される導体層との間で浮遊容量を発生させやすいためである。

これに対し、本実施の形態では、３つの共振器１１，１２，１３のうちの真中に配置された共振器１２は、スルーホールを用いて構成されている。スルーホールの面は、グランドに接続される導体層の面に平行にはならず、グランドに接続される導体層の面に平行な仮想の面に対して直交する。そのため、共振器１２は、グランドに接続される導体層との間で浮遊容量を発生させにくい。更に、スルーホールを用いて構成された共振器１２では、導体層を用いて構成された共振器に比べて、表面積を大きくすることが可能である。これらのことから、本実施の形態によれば、共振器１２のＱを大きくすることができる。その結果、本実施の形態によれば、電子部品１が実現するバンドパスフィルタのＱも大きくすることができる。

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３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つまたは２つの導体層によって構成してもよいし、４つ以上の導体層によって構成してもよい。また、実施の形態では、共振器１２を、並列に接続された３つのスルーホール列によって構成したが、共振器１２は、１つのスルーホールまたは１つのスルーホール列によって構成してもよいし、並列に接続された２つのスルーホールまたは２つのスルーホール列によって構成してもよいし、並列に接続された４つのスルーホールまたは４つ以上のスルーホール列によって構成してもよい。

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。本発明の電子部品は、少なくとも第１の共振器と第２の共振器を備えていればよく、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。

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。

本発明の一実施の形態に係る電子部品の主要部分を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る電子部品の外観を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態における３つの共振器を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係る電子部品の回路構成を示す回路図である。 本発明の一実施の形態における積層基板の１層目ないし３層目の誘電体層の上面を示す説明図である。 本発明の一実施の形態における積層基板の４層目ないし６層目の誘電体層の上面を示す説明図である。 本発明の一実施の形態における積層基板の７層目ないし９層目の誘電体層の上面を示す説明図である。 本発明の一実施の形態における積層基板の１０層目ないし１２層目の誘電体層の上面を示す説明図である。 比較例の電子部品における３つの共振器の配置を示す説明図である。 本発明の一実施の形態における３つの共振器の配置を示す説明図である。 本発明の一実施の形態に係る電子部品と比較例の電子部品の各通過・減衰特性を示す特性図である。 図１１に示した通過・減衰特性のうちの、通過帯域の近傍の部分を示す特性図である。 図１１に示した通過・減衰特性のうちの、低周波側の減衰極の近傍の部分を示す特性図である。

符号の説明

１…電子部品、２…入力端子、３…出力端子、１１〜１３…共振器、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…スルーホール列、１４〜１９…キャパシタ、２０…積層基板、１１１，１１２，１１３，１３１，１３２，１３３…共振器用導体層。

Claims (10)

1. 本体と、前記本体内に設けられた第１および第２の共振器とを備えた電子部品であって、
   前記第１および第２の共振器は、それぞれにおける電磁波の進行方向が非平行になるように配置されていることを特徴とする電子部品。
2. 前記第１および第２の共振器は、前記第１の共振器を通り第１の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第１の直線と、前記第２の共振器を通り第２の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第２の直線とが同一平面上に配置されることのない位置関係となるように配置されていることを特徴とする請求項１記載の電子部品。
3. 前記本体は、積層された複数の誘電体層を含む積層基板であり、
   前記第１の共振器は、前記積層基板内において誘電体層の面に沿って設けられた導体層を用いて構成され、第１の共振器における電磁波の進行方向は、前記導体層の面に平行な方向であり、
   前記第２の共振器は、前記積層基板内に設けられたスルーホールを有し、第２の共振器における電磁波の進行方向は、前記スルーホールの中心軸方向であることを特徴とする請求項１または２記載の電子部品。
4. 更に、前記本体の外周部に配置された入力端子および出力端子を備え、
   前記第１および第２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３のいずれかに記載の電子部品。
5. 本体と、前記本体内に設けられた第１ないし第３の共振器とを備えた電子部品であって、
   前記第２の共振器は、第１の共振器と第３の共振器の間に配置され、
   前記第１ないし第３の共振器は、第１の共振器における電磁波の進行方向と第２の共振器における電磁波の進行方向が非平行になり、第２の共振器における電磁波の進行方向と第３の共振器における電磁波の進行方向が非平行になるように配置されていることを特徴とする電子部品。
6. 前記第１ないし第３の共振器は、前記第１の共振器を通り第１の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第１の直線と、前記第２の共振器を通り第２の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第２の直線とが同一平面上に配置されることがなく、前記第２の直線と、前記第３の共振器を通り第３の共振器における電磁波の進行方向に平行な仮想の第３の直線とが同一平面上に配置されることのない位置関係となるように配置されていることを特徴とする請求項５記載の電子部品。
7. 前記第１および第３の共振器は、前記第１の直線と第３の直線が平行になるように配置されていることを特徴とする請求項６記載の電子部品。
8. 前記本体は、積層された複数の誘電体層を含む積層基板であり、
   前記第１の共振器は、前記積層基板内において誘電体層の面に沿って設けられた第１の導体層を用いて構成され、第１の共振器における電磁波の進行方向は、前記第１の導体層の面に平行な方向であり、
   前記第２の共振器は、前記積層基板内に設けられたスルーホールを有し、第２の共振器における電磁波の進行方向は、前記スルーホールの中心軸方向であり、
   前記第３の共振器は、前記積層基板内において誘電体層の面に沿って設けられた第２の導体層を用いて構成され、第３の共振器における電磁波の進行方向は、前記第２の導体層の面に平行な方向であることを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の電子部品。
9. 前記第１の共振器における電磁波の進行方向と前記第３の共振器における電磁波の進行方向は平行であり、
   前記第１の導体層は、前記第２の導体層に向けて突出する第１の突出部を有し、
   前記第２の導体層は、前記第１の導体層に向けて突出する第２の突出部を有し、
   前記第１の突出部の端部と前記第２の突出部の端部は対向するように配置されていることを特徴とする請求項８記載の電子部品。
10. 更に、前記本体の外周部に配置された入力端子および出力端子を備え、
    前記第１ないし第３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５ないし９のいずれかに記載の電子部品。
    

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