JP2009033525A - Bandpass filter and radio communication module and radio communication equipment using the same - Google Patents

Bandpass filter and radio communication module and radio communication equipment using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bandpass filter having an extremely wide passband and attenuation poles near both sides of the passband, and ensures the amount of attenuation in a stop band, and to provide a radio communication module and radio communication equipment using the bandbass filter. <P>SOLUTION: The bandpass filter has: a group of resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d arranged between the layers of a laminate, where a plurality of dielectric layers 11 are laminated; input and output coupling electrodes 40a, 40b; and a resonance electrode coupling conductor 32 opposite to the resonance electrodes 30a, 30d on the first and last stages, respectively, in the group of resonance electrodes. In this case, at least one of the input and output coupling electrodes 40a, 40b is extended so that an electric signal input point in a longitudinal direction, or one edge at a side opposite to an electric signal output point opposes an annular grounding electrode 23. The bandpass filter has the low-loss and extremely wide passband, the attenuation poles near both sides of the passband, the amount of attenuation ensured in a stop band, and high performance. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明はバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものであり、特にUWB(Ultra Wide Band)に好適に使用可能な非常に広い通過帯域を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。   The present invention relates to a bandpass filter, a wireless communication module and a wireless communication device using the same, and in particular, a bandpass filter having a very wide passband that can be suitably used for UWB (Ultra Wide Band) and the same. The present invention relates to a wireless communication module and a wireless communication device.

近年、新しい通信手段としてUWBが着目されている。UWBは10m程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものであり、例えば米国FCC(Federal Communication Commission)の規定によると3.1〜10.6GHzの周波数帯域を使用する計画となっている。このようにUWBの特徴は非常に広い周波数帯域を用いることである。日本やITU−Rでは、IEEE802.11.aで使用する5.3GHzを避ける形で3.1〜4.7GHz程度の帯域を使用するLow Band(ローバンド)と6GHz〜10.6GHz程度の帯域を使用するHigh Band(ハイバンド)とに分割された規格が立案されており、Low Band用のフィルタには、2.5GHzと5.3GHzで急峻に減衰する特性が求められている。   In recent years, UWB has attracted attention as a new communication means. UWB realizes large-capacity data transfer using a wide frequency band over a short distance of about 10 m. For example, according to US FCC (Federal Communication Commission) regulations, a plan to use a frequency band of 3.1 to 10.6 GHz It has become. Thus, the feature of UWB is that it uses a very wide frequency band. In Japan and ITU-R, avoiding 5.3GHz used in IEEE802.11.a, a low band that uses a band of about 3.1 to 4.7 GHz and a high band that uses a band of about 6 GHz to 10.6 GHz ( Standards divided into “high band” have been drafted, and the filter for low band is required to have a characteristic of sharply attenuating at 2.5 GHz and 5.3 GHz.

このようなUWBに使用可能な超広帯域のフィルタに関する研究は近年盛んに行なわれており、例えば、方向性結合器の原理を応用したバンドパスフィルタによって、通過帯域幅が比帯域(帯域幅/中心周波数)で100%を超える広帯域な特性が得られたとの報告がある(例えば、非特許文献1を参照。)。   In recent years, research on ultra-wideband filters that can be used for UWB has been actively conducted. For example, a bandpass filter that applies the principle of a directional coupler has a passband width of a specific bandwidth (bandwidth / center). There is a report that a broadband characteristic exceeding 100% is obtained in (frequency) (for example, see Non-Patent Document 1).

一方、従来よく使用されるフィルタとして、複数の1/4波長ストリップライン共振器を併設して相互に結合させて構成したバンドパスフィルタが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。   On the other hand, as a filter often used conventionally, there is known a band-pass filter configured by connecting a plurality of quarter-wavelength stripline resonators to each other (see, for example, Patent Document 1).

また、短絡端と開放端とが互い違いとなるようにインターデジタル型に配置された複数の共振器内導体(1/4波長ストリップ線路型共振器)を具備し、各共振器内導体を設けた層とは別の層に、隣接する共振器内導体の短絡端近傍の共振器外導体間を繋ぐ短絡端接続パターンが埋設された構成の積層誘電体フィルタが知られている(例えば、特許文献2を参照。)。
「マイクロストリップ−CPWブロードサイド結合構造を用いた超広帯域バンドパスフィルタ」2005年3月電子情報通信学会総合大会講演論文集 C-2-114 p.147 特開2004−180032号公報 特開平11−88009号公報
In addition, a plurality of internal conductors (1/4 wavelength stripline resonators) arranged in an interdigital manner so that the short-circuited end and the open end are staggered are provided, and each internal resonator resonator is provided. A multilayer dielectric filter having a configuration in which a short-circuit end connection pattern that connects between outer resonator conductors in the vicinity of a short-circuit end of an adjacent resonator inner conductor is embedded in a layer different from the layer is known (for example, Patent Documents). 2).
“Ultra-wideband bandpass filter using microstrip-CPW broadside coupling structure” Proceedings of the March 2005 IEICE General Conference C-2-114 p.147 JP 2004-180032 A JP 11-88009 A

しかしながら、前述したバンドパスフィルタはそれぞれ問題点を有しており、UWB用のバンドパスフィルタには適さないものであった。   However, each of the bandpass filters described above has problems, and is not suitable for a UWB bandpass filter.

例えば、非特許文献1にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎるという問題があった。すなわち、UWBは最終的に3.1GHz〜10.6GHzの周波数帯域を使用するが、当初は3.1GHz〜4.7GHz程度の周波数帯域を使用する計画となっており、比帯域で40%程度となる。よって、これに使用されるフィルタには比帯域で40%程度の通過帯域幅が要求される。また、W−LAN(IEEE 802.11.a)との間の影響を考慮する必要があり、5.15GHzにおける減衰が要求されている。よって、通過帯域幅が比帯域で100%を超えるような特性を有する非特許文献1にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎて使えないものであった。   For example, the bandpass filter proposed in Non-Patent Document 1 has a problem that the passband width is too wide. That is, UWB finally uses a frequency band of 3.1 GHz to 10.6 GHz, but initially it is planned to use a frequency band of about 3.1 GHz to 4.7 GHz, and the specific band is about 40%. Therefore, the filter used for this is required to have a pass bandwidth of about 40% in a specific band. In addition, it is necessary to consider the influence with W-LAN (IEEE 802.11.a), and attenuation at 5.15 GHz is required. Therefore, the bandpass filter proposed in Non-Patent Document 1 having a characteristic such that the passband width exceeds 100% in the specific band cannot be used because the passband width is too wide.

また、従来の1/4波長共振器を使用したバンドパスフィルタの通過帯域幅は狭すぎ、広帯域化を図った特許文献1に記載のバンドパスフィルタの通過帯域幅であっても比帯域で10%にも満たないものであった。よって、比帯域で40%程度に相当する広い通過帯域幅を要求されるUWB用のバンドパスフィルタとして使えるものではなかった。   Further, the pass band width of a bandpass filter using a conventional quarter wavelength resonator is too narrow, and even if the pass band width of the band pass filter described in Patent Document 1 is intended to be wide, it is 10 It was less than%. Therefore, it cannot be used as a bandpass filter for UWB requiring a wide pass bandwidth corresponding to about 40% in the specific band.

さらに、特許文献2に記載のバンドパスフィルタでは、通過帯域よりも低域側または高域側のいずれか一方に1個しか減衰極を発生させることができないため、通過帯域の両側近傍の2.5GHzと5.3GHzで急峻に減衰させる必要があるUWB用のLow Bandのフィルタとして使えるものではなかった。   Furthermore, in the bandpass filter described in Patent Document 2, since only one attenuation pole can be generated on either the low band side or the high band side of the pass band, 2.5 GHz in the vicinity of both sides of the pass band. However, it was not usable as a low band filter for UWB that needs to be attenuated sharply at 5.3 GHz.

本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、UWBのLow Band用のバンドパスフィルタとして好適に使用可能な、超広帯域且つ適度な通過帯域幅を有し、通過帯域の両側近傍に減衰極を有して阻止域の減衰量が充分に確保されたバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供することにある。   The present invention has been devised in view of such problems in the prior art, and its purpose is to provide an ultra-wideband and appropriate passband that can be suitably used as a UWB Low Band bandpass filter. An object of the present invention is to provide a band-pass filter having a width and having attenuation poles in the vicinity of both sides of the pass band and having a sufficient amount of attenuation in the stop band, and a wireless communication module and a wireless communication device using the same.

本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の下面に配置された、アース電位に接続される第1のアース電極と、前記積層体の上面に配置された、アース電位に接続される第2のアース電極と、前記積層体の一つの層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された、それぞれ一方端がアース電位に接続されて1/4波長共振器として機能する帯状の4個以上の共振電極と、前記一つの層間に前記4個以上の共振電極の周囲を取り囲む環状に形成され、前記4個以上の共振電極の前記一方端が接続された、アース電位に接続される環状アース電極と、前記積層体の前記一つの層間よりも上側の層間に配置された、前記4個以上の共振電極のうち入力段の共振電極と電磁界結合する帯状の入力結合電極および出力段の共振電極と電磁界結合する帯状の出力結合電極と、前記積層体の前記一つの層間よりも下側の層間に配置された、一方端が第1の貫通導体を介して隣り合う4以上の偶数個の前記共振電極からなる共振電極群を構成する最前段の共振電極の前記一方端の近傍でアース電位に接続され、他方端が第1の貫通導体を介して前記共振電極群を構成する最後段の共振電極の前記一方端の近傍でアース電位に接続されており、前記共振電極群の前記最前段の共振電極および前記共振電極群の前記最後段の共振電極に電磁界結合するようにそれぞれの共振電極に対向する領域を有する共振電極結合導体とを備えるバンドパスフィルタであって、前記4個以上の共振電極は、それぞれの前記一方端と他方端とが互い違いに配置されており、前記入力結合電極は、前記入力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域に対向するように配置され、且つ外部回路からの電気信号が入力される電気信号入力点が前記入力段の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記入力段の共振電極の前記他方端に近い側とされており、前記出力結合電極は、前記出力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域に対向するように配置され、且つ外部回路へ向けて電気信号が出力される電気信号出力点が前記出力段の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記出力段の共振電極の前記他方端に近い側とされており、前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方は、長さ方向における前記電気信号入力点または前記電気信号出力点と反対側の一方端部が、対向する前記入力段の共振電極または前記出力段の共振電極の前記一方端を越えて前記環状アース電極と対向するように延長されていることを特徴とするものである。   The band-pass filter of the present invention includes a laminated body in which a plurality of dielectric layers are laminated, a first ground electrode that is disposed on the lower surface of the laminated body and connected to a ground potential, and an upper surface of the laminated body And a second ground electrode connected to the ground potential and arranged side by side so as to be electromagnetically coupled to each other between one layer of the laminate, each having one end connected to the ground potential Four or more strip-shaped resonance electrodes functioning as a quarter-wave resonator, and a ring surrounding the periphery of the four or more resonance electrodes between the one layer, and the one of the four or more resonance electrodes A ring-shaped ground electrode connected to the ground potential with an end connected thereto, and an input-stage resonant electrode among the four or more resonant electrodes disposed between layers above the one layer of the laminate. Banded input coupling with electromagnetic coupling A strip-shaped output coupling electrode that is electromagnetically coupled to the pole and output stage resonance electrodes, and one end of the laminated body disposed below the one interlayer is adjacent to the first through conductor. Near the one end of the foremost resonance electrode constituting the resonance electrode group consisting of an even number of the four or more resonance electrodes, and connected to the ground potential at the other end via the first through conductor. An electromagnetic field is connected to the ground potential in the vicinity of the one end of the last-stage resonance electrode constituting the group, and the first-stage resonance electrode of the resonance electrode group and the last-stage resonance electrode of the resonance electrode group And a resonance electrode coupling conductor having a region facing each resonance electrode so as to be coupled, wherein the four or more resonance electrodes are alternately arranged at the one end and the other end. Has been The input coupling electrode is disposed so as to face a region extending over half the longitudinal direction of the resonance electrode of the input stage, and an electric signal input point to which an electric signal from an external circuit is input is the input stage. The side closer to the other end of the resonance electrode of the input stage than the center in the length direction at the portion facing the resonance electrode, and the output coupling electrode is half the length direction of the resonance electrode of the output stage The output stage is arranged so as to face the above-mentioned region and the electrical signal output point at which the electrical signal is output toward the external circuit is longer than the center in the length direction at the portion of the output stage facing the resonance electrode. The at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode is one end opposite to the electrical signal input point or the electrical signal output point in the length direction. Part It extends so as to face the annular ground electrode beyond the one end of the resonance electrode of the input stage or the resonance electrode of the output stage.

また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記積層体の前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方が配置された層間に対して前記一つの層間と反対側に位置する層間に、前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方の前記一方端部と対向するように配置された補助アース電極を備えることを特徴とするものである。   The band-pass filter according to the present invention may have a configuration in which, in the above-described configuration, an interlayer positioned on a side opposite to the one interlayer with respect to an interlayer in which at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode of the multilayer body is disposed. And an auxiliary earth electrode arranged to face the one end of at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode.

さらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方の前記一方端部は、対向する前記入力段の共振電極または前記出力段の共振電極の前記一方端を越えて前記環状アース電極と対向するように延長されて前記環状アース電極に沿って折り曲げられていることを特徴とするものである。   Furthermore, the band-pass filter of the present invention is the above-described configuration, wherein at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode has an end of the opposing resonance electrode of the input stage or the resonance electrode of the output stage. It extends so as to face the annular ground electrode beyond the one end, and is bent along the annular ground electrode.

またさらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記入力結合電極および前記出力結合電極の前記一方端部は、対向する前記入力段の共振電極または前記出力段の共振電極の前記一方端を越えて前記環状アース電極と対向するように延長されて互いに遠ざかるように折り曲げられていることを特徴とするものである。   Still further, in the bandpass filter of the present invention, in the above configuration, the one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode is the one end of the resonance electrode of the input stage or the resonance electrode of the output stage facing each other. It is extended so that it may oppose the said cyclic | annular earth electrode, and it is bent so that it may mutually distance.

さらにまた、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記入力結合電極および前記出力結合電極の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に減衰極が発生し、かつ前記共振電極結合導体の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に共振ピークを有するとともに、前記減衰極が発生する周波数は、前記共振ピークが位置する周波数に等しいか、もしくはより低いことを特徴とするものである。   Furthermore, in the bandpass filter of the present invention, in each of the above configurations, an attenuation pole is generated on the higher frequency side than the passband in the pass characteristic of the bandpass filter due to the half-wave resonance of the input coupling electrode and the output coupling electrode. The resonance electrode coupling conductor has a resonance peak on the high frequency side of the passband in the pass characteristic of the bandpass filter due to the half-wave resonance of the resonance electrode coupling conductor, and the frequency at which the attenuation pole is generated is located at the resonance peak. It is characterized by being equal to or lower than the frequency.

またさらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記一つの層間とは異なる層間に前記環状アース電極に対向する領域と前記共振電極に対向する領域とを有するように配置され、前記共振電極に対向する領域が前記共振電極との間に位置する前記誘電体層を貫通する第2の貫通導体によって前記共振電極の前記他方端側に接続された補助共振電極が、前記4個以上の共振電極の各々に対応して配置されていることを特徴とするものである。   Furthermore, the band-pass filter of the present invention is arranged so as to have a region facing the annular ground electrode and a region facing the resonance electrode between layers different from the one layer in each of the above-described configurations, The four or more auxiliary resonant electrodes connected to the other end of the resonant electrode by a second through conductor penetrating the dielectric layer located between the resonant electrode and the resonant electrode. It is characterized by being arranged corresponding to each of the resonance electrodes.

さらにまた、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記一つの層間および前記補助共振電極が配置された層間とは異なる層間に前記4個以上の補助共振電極のうち前記入力段の共振電極に接続された補助共振電極に対向する領域と前記入力結合電極に対向する領域とを有するように配置され、前記入力結合電極に対向する領域が前記入力結合電極との間に位置する前記誘電体層を貫通する第3の貫通導体によって前記入力結合電極の長さ方向の中央よりも前記入力段の共振電極の前記他方端に近い側に接続された補助入力結合電極と、前記一つの層間および前記補助共振電極が配置された層間とは異なる層間に前記4個以上の補助共振電極のうち前記出力段の共振電極に接続された補助共振電極に対向する領域と前記出力結合電極に対向する領域とを有するように配置され、前記出力結合電極に対向する領域が前記出力結合電極との間に位置する前記誘電体層を貫通する第4の貫通導体によって前記出力結合電極の長さ方向の中央よりも前記出力段の共振電極の前記他方端に近い側に接続された補助出力結合電極とを備えることを特徴とするものである。   Furthermore, the band-pass filter of the present invention is the above-described configuration, wherein the resonance electrode of the input stage among the four or more auxiliary resonance electrodes is disposed between the one layer and a layer different from the layer where the auxiliary resonance electrode is disposed. The dielectric is disposed so as to have a region facing the auxiliary resonance electrode connected to the region and a region facing the input coupling electrode, and the region facing the input coupling electrode is located between the input coupling electrode and the dielectric An auxiliary input coupling electrode connected to a side closer to the other end of the resonance electrode of the input stage than a center in the length direction of the input coupling electrode by a third through conductor penetrating a layer; and the one interlayer and A region facing the auxiliary resonance electrode connected to the resonance electrode of the output stage among the four or more auxiliary resonance electrodes between layers different from the layer where the auxiliary resonance electrode is disposed and the output coupling A region facing the pole, and a region facing the output coupling electrode is formed by a fourth through conductor penetrating the dielectric layer located between the output coupling electrode and the output coupling electrode. And an auxiliary output coupling electrode connected to a side closer to the other end of the resonance electrode of the output stage than a center in the length direction.

本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを備えることを特徴とするものである。   A wireless communication module according to the present invention includes the band-pass filter according to the present invention having any one of the above-described configurations.

本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを含むRF部と、該RF部に接続されたベースバンド部と、前記RF部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。   A wireless communication device of the present invention includes an RF unit including the bandpass filter of the present invention having any one of the above-described configurations, a baseband unit connected to the RF unit, and an antenna connected to the RF unit. It is characterized by this.

本発明のバンドパスフィルタは、一方端がアース電位に接続されて1/4波長共振器として機能する帯状の4個以上の共振電極が積層体の一つの層間に相互に電磁界結合するように横並びに、且つ4個以上の共振電極のそれぞれの一方端と他方端とが互い違いに配置されている。4個以上の共振電極のそれぞれの一方端と他方端とが互い違いに配置されていることから、インターデジタル型に結合するので、磁界による結合と電界による結合とが加算され、コムライン型の結合と比較してより強い結合が生じる。これにより、それぞれの共振モードにおける共振周波数の間の周波数間隔を、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた、UWB用のバンドパスフィルタとして好適な比帯域で40%程度という広い通過帯域幅を得るのに適度なものにできる。   In the band-pass filter of the present invention, four or more band-shaped resonance electrodes functioning as quarter-wave resonators with one end connected to the ground potential are electromagnetically coupled to each other between one layer of the laminate. The one end and the other end of each of the four or more resonant electrodes are arranged alternately in the horizontal direction. Since one end and the other end of each of the four or more resonant electrodes are alternately arranged, the interdigital coupling is used, so that the coupling by the magnetic field and the coupling by the electric field are added to form a combline coupling. A stronger bond occurs compared to. As a result, it is suitable as a bandpass filter for UWB, in which the frequency interval between the resonance frequencies in each resonance mode far exceeds the range that could be realized by a filter using a conventional quarter wavelength resonator. It can be made moderate to obtain a wide passband width of about 40% in a specific bandwidth.

その上で、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力結合電極は、積層体の共振電極が配置された層間よりも上側の層間に、入力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域に対向するように配置され、且つ外部回路からの電気信号が入力される電気信号入力点が前記入力段の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも入力段の共振電極の他方端に近い側とされており、出力結合電極は、積層体の共振電極が配置された層間よりも上側の層間に、出力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域に対向するように配置され、且つ外部回路へ向けて電気信号が出力される電気信号出力点が前記出力段の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも出力段の共振電極の他方端に近い側とされている。この構成により、入力結合電極と入力段の共振電極とがブロードサイド結合するとともにインターデジタル型に結合し、出力結合電極と出力段の共振電極とがブロードサイド結合するとともにインターデジタル型に結合する。ブロードサイド結合であるためエッジ結合と比較して強い結合になるとともに、インターデジタル型に結合するため、前述した共振電極同士の場合と同様に磁界による結合と電界による結合とが加算されて強い結合になるので、入力結合電極と入力段の共振電極との間および出力結合電極と出力段の共振電極との間に非常に強い結合が生じる。これにより、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。   In addition, according to the band-pass filter of the present invention, the input coupling electrode extends over a half of the length direction of the resonance electrode in the input stage between the layers above the layer where the resonance electrodes of the multilayer body are arranged. The other side of the resonance electrode of the input stage is arranged so as to face the region and the electric signal input point to which the electric signal from the external circuit is input is longer than the center in the length direction at the portion facing the resonance electrode of the input stage The output coupling electrode faces the region over the half of the length direction of the resonance electrode of the output stage between the layers above the layer where the resonance electrode of the multilayer body is arranged. And an electric signal output point from which an electric signal is output toward an external circuit is closer to the other end of the resonance electrode of the output stage than the center in the length direction at the portion facing the resonance electrode of the output stage It is said that. With this configuration, the input coupling electrode and the input stage resonance electrode are broadside coupled and coupled to the interdigital type, and the output coupling electrode and the output stage resonant electrode are broadside coupled and coupled to the interdigital type. Because it is broadside coupling, it becomes stronger compared to edge coupling, and since it is interdigitally coupled, the coupling by magnetic field and coupling by electric field are added together as in the case of the resonance electrodes described above, resulting in strong coupling Therefore, very strong coupling occurs between the input coupling electrode and the input stage resonance electrode and between the output coupling electrode and the output stage resonance electrode. As a result, even at a wide passband far exceeding the range that could be realized by a filter using a conventional quarter wavelength resonator, insertion at a frequency located between the resonance frequencies of the respective resonance modes It is possible to obtain a bandpass filter having flat and low-loss pass characteristics over the entire wide passband with no significant increase in loss.

また、本発明のバンドパスフィルタによれば、一つの層間に4個以上の共振電極の周囲を取り囲む環状に形成され、共振電極の一方端が接続された、アース電位に接続される環状アース電極が配置されているので、共振電極の長さ方向の両側にアース電位に接続される電極が存在することになるため、互い違いに配置された各々の共振電極の一方端を容易にアース電位に接続することができる。   In addition, according to the bandpass filter of the present invention, the annular ground electrode connected to the ground potential is formed in an annular shape surrounding the periphery of four or more resonant electrodes between one layer, and one end of the resonant electrode is connected. Since there is an electrode that is connected to the ground potential on both sides in the length direction of the resonant electrode, one end of each of the alternately arranged resonant electrodes can be easily connected to the ground potential. can do.

そして、本発明のバンドパスフィルタは、積層体の共振電極が配置された層間よりも下側の層間に配置された、一方端が第1の貫通導体を介して隣り合う4以上の偶数個の共振電極からなる共振電極群を構成する最前段の共振電極の一方端の近傍でアース電位に接続され、他方端が第1の貫通導体を介して共振電極群を構成する最後段の共振電極の一方端の近傍でアース電位に接続されており、共振電極群の最前段の共振電極および共振電極群の最後段の共振電極に電磁界結合するようにそれぞれの共振電極に対向する領域を有する共振電極結合導体を備えている。この構成により、隣り合う4以上の偶数個の共振電極からなる共振電極群の最前段の共振電極と最後段の共振電極との間に共振電極結合導体によって誘導性の結合が生じる。また、隣り合う共振電極同士はインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合が加算されて強く結合しているが、全体としては容量性の結合になっている。このため、隣り合う4以上の偶数個の共振電極からなる共振電極群の最前段の共振電極と最後段の共振電極との間で、共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。この現象をバンドパスフィルタの通過帯域の両側近傍で生じさせることができるため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。   The band-pass filter according to the present invention includes an even number of four or more even numbers, one end of which is disposed between the layers below the layer where the resonance electrode of the multilayer body is disposed, and one end of which is adjacent via the first through conductor. The resonance electrode of the last stage constituting the resonance electrode group which is connected to the ground potential in the vicinity of one end of the foremost resonance electrode constituting the resonance electrode group composed of the resonance electrodes and the other end via the first through conductor. A resonance connected to the ground potential near one end and having a region facing each resonance electrode so as to be electromagnetically coupled to the foremost resonance electrode of the resonance electrode group and the last resonance electrode of the resonance electrode group An electrode coupling conductor is provided. With this configuration, inductive coupling is generated by the resonant electrode coupling conductor between the frontmost resonance electrode and the last resonance electrode of the resonance electrode group including four or more adjacent resonance electrodes. Adjacent resonant electrodes are coupled in an interdigital manner, and are strongly coupled with the addition of magnetic field coupling and electric field coupling, but as a whole, capacitive coupling. For this reason, it is transmitted by the inductive coupling via the resonance electrode coupling conductor between the first resonance electrode and the last resonance electrode of the resonance electrode group composed of four or more adjacent resonance electrodes. A phase difference of 180 ° is generated between the signal and the signal transmitted by capacitive coupling between the adjacent resonance electrodes, thereby causing a phenomenon of canceling each other. Since this phenomenon can occur near both sides of the passband of the bandpass filter, an attenuation pole that hardly transmits a signal near both sides of the passband can be formed in the pass characteristics of the bandpass filter.

なお、隣り合う共振電極からなり、最前段の共振電極と最後段の共振電極との間に共振電極結合導体を介して誘導性の結合を生じさせる共振電極群を構成する共振電極の数については、4以上の偶数個であることが本発明の効果を奏する上で必要である。   Regarding the number of resonance electrodes that constitute a resonance electrode group that is composed of adjacent resonance electrodes and that generates inductive coupling between the foremost resonance electrode and the last resonance electrode via the resonance electrode coupling conductor. It is necessary for the effect of the present invention to be an even number of 4 or more.

例えば、共振電極群を構成する共振電極の数が奇数個の場合には、最前段の共振電極と最後段の共振電極との間に共振電極結合導体による誘導性の結合を生じさせたとしても、共振電極結合導体を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う共振電極同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象がバンドパスフィルタの通過帯域よりも高周波側でしか生じないため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍に減衰極を形成することはできない。   For example, if the number of resonance electrodes constituting the resonance electrode group is an odd number, even if inductive coupling is caused by the resonance electrode coupling conductor between the first resonance electrode and the last resonance electrode. Phenomenon in which a phase difference of 180 ° occurs between a signal transmitted by inductive coupling via a resonant electrode coupling conductor and a signal transmitted by capacitive coupling between adjacent resonant electrodes, thereby canceling each other Is generated only on the high frequency side of the pass band of the band pass filter, and therefore, attenuation poles cannot be formed near both sides of the pass band in the pass characteristic of the band pass filter.

また、共振電極群を構成する共振電極の数が2個の場合には、共振電極間を共振電極結合導体で接続したとしても、共振電極間に誘導性の結合と容量性の結合とによるLC並列共振回路が形成されるに過ぎないため、減衰極は一つしか形成されず、通過帯域の両側近傍に減衰極を形成することはできない。   In addition, when the number of resonance electrodes constituting the resonance electrode group is two, even if the resonance electrodes are connected by a resonance electrode coupling conductor, LC caused by inductive coupling and capacitive coupling between the resonance electrodes Since only a parallel resonant circuit is formed, only one attenuation pole is formed, and no attenuation pole can be formed near both sides of the passband.

さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方は、長さ方向における電気信号入力点または電気信号出力点と反対側の一方端部が、対向する入力段の共振電極または出力段の共振電極の一方端を越えて環状アース電極と対向するように延長されていることから、単純に長さが長くなることによる効果に加えて、アースとの間に静電容量が形成される効果が加算されて電気長が非常に長くなるので、1/2波長共振器として動作するときの共振周波数が低くなる。これにより、通過帯域よりも高周波側の通過帯域に近い周波数領域に、入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方の1/2波長共振による減衰極を形成することが可能になり、通過帯域よりも高周波側の通過帯域に近い周波数領域における減衰量を大きくすることができる。   Furthermore, according to the band-pass filter of the present invention, at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode has an input stage in which one end portion on the opposite side of the electrical signal input point or the electrical signal output point in the length direction is opposed. In addition to the effect of simply increasing the length, it is statically connected to the ground. Since the effect of forming the capacitance is added and the electrical length becomes very long, the resonant frequency when operating as a half-wave resonator is lowered. This makes it possible to form an attenuation pole due to 1/2 wavelength resonance of at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode in a frequency region closer to the high-frequency side pass band than the pass band. The amount of attenuation in the frequency region close to the high-frequency side passband can be increased.

また、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方が配置された層間に対して複数の共振電極が配置された層間と反対側に位置する層間に、入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方の一方端部と対向するように配置された補助アース電極を備えるときには、入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方の一方端部とアースとの間に形成される静電容量をさらに大きくすることができるので、入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方の電気長をさらに長くすることが可能となり、1/2波長共振の共振周波数をさらに下げることができる。これにより、通過帯域よりも高周波側におけるさらに通過帯域に近いところに入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方の1/2波長共振による減衰極を形成して、その部分の減衰量を大きくすることができる。   Further, according to the band-pass filter of the present invention, between the layers where at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode of the multilayer body is disposed, the layer located on the opposite side to the layer where the plurality of resonance electrodes are disposed. When an auxiliary earth electrode is provided so as to face at least one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode, between at least one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode and the ground Since the capacitance formed can be further increased, the electrical length of at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode can be further increased, and the resonance frequency of the half-wave resonance can be further lowered. it can. As a result, an attenuation pole due to 1/2 wavelength resonance of at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode is formed nearer the pass band on the high frequency side than the pass band, and the attenuation of the portion is increased. Can do.

さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力結合電極および出力結合電極の少なくとも一方の一方端部は、対向する入力段の共振電極または出力段の共振電極の一方端を越えて環状アース電極と対向するように延長されて環状アース電極に沿って折り曲げられているときには、バンドパスフィルタの共振電極の長さ方向の寸法を小さくすることができるので、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。   Furthermore, according to the band-pass filter of the present invention, at least one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode is beyond the one end of the opposing input stage resonance electrode or output stage resonance electrode, and the annular ground electrode Since the dimension in the length direction of the resonance electrode of the band-pass filter can be reduced, the band-pass filter can be obtained in a small size. .

またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力結合電極および出力結合電極の一方端部は、対向する入力段の共振電極または出力段の共振電極の一方端を越えて環状アース電極と対向するように延長されて互いに遠ざかるように折り曲げられているときには、入力結合電極および出力結合電極の一方端部同士の電磁気的な結合を小さくすることができるので、入力結合電極および出力結合電極の一方端部同士が電磁界結合することによって通過帯域外の減衰量が低下するのを防止することができる。   Still further, according to the bandpass filter of the present invention, one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode is opposed to the annular ground electrode across one end of the opposing input stage resonance electrode or the output stage resonance electrode. When this is extended and bent away from each other, the electromagnetic coupling between one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode can be reduced, so one of the input coupling electrode and the output coupling electrode can be reduced. It is possible to prevent the attenuation amount outside the pass band from being lowered by the electromagnetic coupling between the ends.

さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力結合電極および出力結合電極の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に減衰極が発生し、かつ共振電極結合導体の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に共振ピークを有するとともに、減衰極が発生する周波数は、共振ピークが位置する周波数に等しいか、もしくはより低いときには、共振電極結合導体の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に生じる共振ピークを消滅させることができるので、通過帯域よりも高周波側の阻止域において共振ピークによる減衰量の低下を防止することができる。この現象が生じるメカニズムは特定できていないが、共振電極結合導体の1/2波長共振によって生じる共振ピークのレベルが低下するのではなく、共振ピークが完全に消滅してしまうこと等から、入力結合電極および出力結合電極の1/2波長共振によって減衰極が発生する周波数を共振電極結合導体の1/2波長共振による共振ピークが生じる周波数に一致させるか、もしくはより低くすることにより、共振電極結合導体の1/2波長共振による共振ピークが生じる周波数における位相の状態が変化して、共振ピークが生じる条件が満たされなくなるためではないかと推測される。   Furthermore, according to the bandpass filter of the present invention, an attenuation pole is generated on the high frequency side of the passband in the pass characteristic of the bandpass filter due to the half-wave resonance of the input coupling electrode and the output coupling electrode, and the resonance electrode Due to the 1/2 wavelength resonance of the coupling conductor, the pass characteristic of the bandpass filter has a resonance peak at a higher frequency than the passband, and the frequency at which the attenuation pole is generated is equal to or lower than the frequency at which the resonance peak is located. In some cases, the resonance peak that occurs on the high frequency side of the pass band in the pass characteristics of the band pass filter can be eliminated by the half-wave resonance of the resonant electrode coupling conductor, so that the resonance peak in the stop band on the high frequency side of the pass band. It is possible to prevent a decrease in attenuation due to. Although the mechanism by which this phenomenon occurs has not been specified, the level of the resonance peak caused by the half-wave resonance of the resonant electrode coupled conductor does not decrease, but the resonance peak disappears completely. Resonance electrode coupling by matching or lowering the frequency at which the attenuation pole is generated by the half-wave resonance of the electrode and the output coupling electrode with the frequency at which the resonance peak due to the half-wave resonance of the resonant electrode coupling conductor is generated. It is presumed that the state of the phase at the frequency at which the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the conductor changes and the condition for generating the resonance peak is not satisfied.

またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、環状アース電極に対向する領域を有するように配置されて第2の貫通導体によって共振電極に接続された補助共振電極が、4個以上の共振電極の各々に対応して配置されているときには、各々の補助共振電極と環状アース電極との対向部において両者の間に静電容量が生じるので、各々の共振電極の長さを短縮することができ、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。   Still further, according to the bandpass filter of the present invention, the auxiliary resonant electrode arranged so as to have a region facing the annular ground electrode and connected to the resonant electrode by the second through conductor has four or more resonant electrodes. Since the electrostatic capacity is generated between the auxiliary resonant electrode and the annular ground electrode, the length of each resonant electrode can be shortened. A small bandpass filter can be obtained.

さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力段の共振電極に接続された補助共振電極に対向する領域を有するように配置され、入力結合電極に接続された補助入力結合電極と、出力段の共振電極に接続された補助共振電極に対向する領域を有するように配置され、出力結合電極に接続された補助出力結合電極とを備えているときには、入力段の共振電極に接続された補助共振電極と補助入力結合電極との間に電磁界結合が生じて、入力段の共振電極と入力結合電極との間の電磁界結合に加算され、同様に、出力段の共振電極に接続された補助共振電極と補助出力結合電極との間に電磁界結合が生じ、出力段の共振電極と出力結合電極との間の電磁界結合に加算される。これらによって、入力結合電極と入力段の共振電極との間の電磁界結合、および出力結合電極と出力段の共振電極との間の電磁界結合がさらに強まるので、非常に広い通過帯域幅であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。   Furthermore, according to the band-pass filter of the present invention, the auxiliary input coupling electrode connected to the input coupling electrode, arranged to have a region facing the auxiliary resonant electrode connected to the resonant electrode of the input stage, and the output An auxiliary output coupling electrode connected to the output coupling electrode and having an area opposed to the auxiliary resonance electrode connected to the stage resonance electrode, the auxiliary connected to the input stage resonance electrode. Electromagnetic field coupling occurs between the resonant electrode and the auxiliary input coupling electrode, which is added to the electromagnetic coupling between the resonant electrode and the input coupling electrode of the input stage, and similarly connected to the resonant electrode of the output stage. An electromagnetic field coupling occurs between the auxiliary resonance electrode and the auxiliary output coupling electrode, and is added to the electromagnetic field coupling between the resonance electrode and the output coupling electrode in the output stage. As a result, the electromagnetic coupling between the input coupling electrode and the resonance electrode of the input stage and the electromagnetic coupling between the output coupling electrode and the resonance electrode of the output stage are further strengthened. However, a bandpass filter having a flatter and lower-loss pass characteristic over a wide passband, in which an increase in insertion loss at a frequency located between the resonance frequencies of the respective resonance modes is further reduced. Obtainable.

なお、補助入力結合電極が第3の貫通導体によって入力結合電極の長さ方向の中央よりも入力段の共振電極の他方端に近い側に接続され、同様に、補助出力結合電極が第4の貫通導体によって出力結合電極の長さ方向の中央よりも出力段の共振電極の他方端に近い側に接続されることにより、外部から入力される電気信号が補助入力結合電極を介して入力結合電極に供給され、出力結合電極から取り出される電気信号が補助出力結合電極を介して外部回路へ出力される場合においても、入力結合電極と入力段の共振電極とがインターデジタル型に結合され、出力結合電極と出力段の共振電極とがインターデジタル型に結合されることになり、磁界による結合と電界による結合とが加算された強い結合を生じさせることができる。   The auxiliary input coupling electrode is connected to the side closer to the other end of the resonance electrode in the input stage than the center in the length direction of the input coupling electrode by the third through conductor, and similarly, the auxiliary output coupling electrode is connected to the fourth output coupling electrode. By connecting the output coupling electrode closer to the other end of the resonance electrode of the output stage than the center in the length direction of the output coupling electrode by the through conductor, an electric signal input from the outside is input to the input coupling electrode via the auxiliary input coupling electrode. Even when an electrical signal that is supplied to the output coupling electrode and output from the output coupling electrode is output to an external circuit via the auxiliary output coupling electrode, the input coupling electrode and the resonance electrode of the input stage are coupled in an interdigital manner, and output coupling is performed. The electrode and the resonant electrode at the output stage are coupled in an interdigital manner, and a strong coupling obtained by adding the coupling by the magnetic field and the coupling by the electric field can be generated.

本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さい本発明のバンドパスフィルタを送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタを通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるため、受信感度が向上し、また、送信信号をおよび受信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。   According to the wireless communication module of the present invention and the wireless communication device of the present invention, by using the band-pass filter of the present invention with a small loss of the signal passing over the entire communication band for filtering the transmission signal and the reception signal, Since the attenuation of the reception signal and the transmission signal passing through the band pass filter is reduced, the reception sensitivity is improved, and the amplification degree of the transmission signal and the reception signal can be reduced, so that the power consumption in the amplifier circuit is reduced. Therefore, a high-performance wireless communication module and wireless communication device with high reception sensitivity and low power consumption can be obtained.

以下、本発明のバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a bandpass filter of the present invention, a wireless communication module and a wireless communication device using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

(実施の形態の第1の例)
図1は本発明のバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
(First example of embodiment)
FIG. 1 is a schematic exploded perspective view of a bandpass filter of the present invention.

本例のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層11が積層されてなる積層体と、積層体の下面に配置された第1のアース電極21と、積層体の上面に配置された第2のアース電極22と、積層体の一つの層間に横並びに配置された帯状の共振電極30a,30b,30c,30dと、同じく積層体の一つの層間に共振電極30a,30b,30c,30dの周囲を取り囲む環状に形成され共振電極30a,30b,30c,30dの一方端が接続された環状アース電極23と、積層体の一つの層間よりも上側の層間に入力段の共振電極30aに対向するように配置された帯状の入力結合電極40aと出力段の共振電極30dに対向するように配置された帯状の出力結合電極40bと、積層体の一つの層間よりも下側の層間に配置され一方端および他方端が第1の貫通導体51を介して環状アース電極23に接続されるとともに入力段の共振電極30aおよび出力段の共振電極30dに電磁界結合するようにそれぞれの共振電極に対向する領域を有する共振電極結合導体32と、積層体の上面に配置され入力結合電極40aに接続された入力端子電極60aと出力結合電極40bに接続された出力端子電極60bとで構成されている。   The band-pass filter of this example includes a laminated body in which a plurality of dielectric layers 11 are laminated, a first ground electrode 21 arranged on the lower surface of the laminated body, and a second electrode arranged on the upper surface of the laminated body. Around the ground electrode 22, the strip-shaped resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d arranged side by side between one layer of the laminate, and the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d between one layer of the laminate. An annular ground electrode 23 formed in an annular shape and connected to one end of the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d, and the resonance electrode 30a in the input stage between the layers above one layer of the laminate. The strip-shaped input coupling electrode 40a and the strip-shaped output coupling electrode 40b disposed so as to face the output-stage resonance electrode 30d, one end disposed between layers below one layer of the laminate, and The other end is connected to the annular ground electrode 23 via the first through conductor 51. A resonance electrode coupling conductor 32 having a region facing each resonance electrode so as to be electromagnetically coupled to the resonance electrode 30a of the input stage and the resonance electrode 30d of the output stage, and an input coupling disposed on the upper surface of the multilayer body The input terminal electrode 60a is connected to the electrode 40a, and the output terminal electrode 60b is connected to the output coupling electrode 40b.

第1のアース電極21は、図では隠れているが、積層体の下面(共振電極結合導体32が形成された誘電体層11の裏面)の全面に配置され、第2のアース電極22は積層体の上面の入力端子電極60aおよび出力端子電極60bの周囲を除いたほぼ全面に配置されており、どちらもアース電位に接続されて、共振電極30a,30b,30c,30dと共にストリップライン共振器を構成している。   Although the first ground electrode 21 is hidden in the drawing, the first ground electrode 21 is disposed on the entire lower surface of the multilayer body (the back surface of the dielectric layer 11 on which the resonant electrode coupling conductor 32 is formed), and the second ground electrode 22 is laminated. It is arranged on almost the whole surface except for the periphery of the input terminal electrode 60a and the output terminal electrode 60b on the upper surface of the body, and both are connected to the ground potential, and the stripline resonator is formed together with the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d. It is composed.

帯状の共振電極30a,30b,30c,30dは、第1のアース電極21および第2のアース電極22と共にストリップライン共振器を構成しており、それぞれ一方端が環状アース電極23に接続されてアース電位に接続されることによって1/4波長共振器として機能する。   The strip-shaped resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d constitute a stripline resonator together with the first ground electrode 21 and the second ground electrode 22, and one end of each is connected to the annular ground electrode 23 to ground. By connecting to a potential, it functions as a quarter wavelength resonator.

また、共振電極30a,30b,30c,30dは、積層体の一つの層間に横並びに配置されて相互に電磁界結合している。積層体の同一層間に横並びに配置されて電磁界結合しているので、共振電極30a,30b,30c,30d同士の結合はブロードサイド結合ではなくエッジ結合になっている。共振電極30a,30b,30c,30d同士の間隔は小さい方が強い結合が得られるが間隔を小さくすると製造が困難になるので、例えば、0.05〜0.5mm程度に設定される。さらに、共振電極30a,30b,30c,30dは、それぞれの一方端と他方端とが互い違いに配置されて相互にインターデジタル型に結合しており、電界による結合と磁界による結合とが加算されて、コムライン型に結合する場合と比較して強く結合している。このように共振電極30a,30b,30c,30dを相互にエッジ結合し、且つインターデジタル型に結合することによって、それぞれの共振モードにおける共振周波数の間の周波数間隔を、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた、UWB用のバンドパスフィルタとして好適な比帯域で40%程度という広い通過帯域幅を得るのに適度なものとしている。   The resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged side by side between one layer of the multilayer body and are electromagnetically coupled to each other. Since the layers are arranged side by side between the same layers and are electromagnetically coupled, the coupling between the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d is not broadside coupling but edge coupling. If the distance between the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d is smaller, stronger coupling is obtained. However, if the distance is reduced, manufacturing becomes difficult, so the distance is set to about 0.05 to 0.5 mm, for example. Further, the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged in such a manner that one end and the other end of each of the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are interdigitally coupled to each other. Compared to the combline type, the bond is stronger. In this way, the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are edge-coupled to each other and coupled in an interdigital manner, so that the frequency interval between the resonant frequencies in each resonant mode can be changed to the conventional 1/4 wavelength resonance. It is reasonable to obtain a wide passband width of about 40% in a specific band suitable as a bandpass filter for UWB, far exceeding the range that could be realized by a filter using a filter.

なお、共振電極30a,30b,30c,30dをインターデジタル型に結合させ、且つ相互にブロードサイド結合させると、結合が強くなりすぎて、比帯域で40%程度の通過帯域幅を実現するためには好ましくないことが検討によって分かった。   Note that when the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are coupled in an interdigital manner and are broad-side coupled to each other, the coupling becomes too strong, so that a pass bandwidth of about 40% is achieved in the specific band. Has been found to be undesirable.

本発明のバンドパスフィルタにおいて、共振電極の数は4個以上であればよいが、共振電極の数の増加に伴ってバンドパスフィルタの大きさおよび通過帯域における損失が増加するため、実用上は共振電極の数は10個程度以下に設定されることが多い。   In the band-pass filter of the present invention, the number of resonance electrodes may be four or more. However, as the number of resonance electrodes increases, the size of the band-pass filter and the loss in the passband increase. The number of resonant electrodes is often set to about 10 or less.

環状アース電極23は、積層体の一つの層間に共振電極30a,30b,30c,30dの周囲を取り囲む環状に形成されており、共振電極30a,30b,30c,30dの一方端に接続されている。そして、自身がアース電位に接続されることにより、共振電極30a,30b,30c,30dの一方端をアース電位に接続する機能を有する。環状アース電極23を設けることによって、モジュール基板の中の一部の領域にバンドパスフィルタが形成されるような場合においても、インターデジタルに配置された共振電極30a,30b,30c,30dの一方端を容易にアース電位に接続することができる。また、環状アース電極23が共振電極30a,30b,30c,30dの周囲を環状に取り囲むことによって、共振電極30a,30b,30c,30dから発生する電磁波の周囲への漏洩を低減することができる。この効果はモジュール基板の中の一部の領域にバンドパスフィルタが形成される場合に、モジュール基板の他の領域への悪影響を防止する上で特に有用である。   The annular ground electrode 23 is formed in an annular shape surrounding the periphery of the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d between one layer of the laminate, and is connected to one end of the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d. . And it has a function which connects one end of resonance electrode 30a, 30b, 30c, 30d to earth potential by being connected to earth potential. By providing the annular ground electrode 23, one end of the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d arranged in an interdigital manner even when a band-pass filter is formed in a partial region in the module substrate. Can be easily connected to the ground potential. Further, since the annular ground electrode 23 surrounds the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d in an annular shape, leakage of electromagnetic waves generated from the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d to the surroundings can be reduced. This effect is particularly useful in preventing adverse effects on other areas of the module substrate when a bandpass filter is formed in a partial area of the module substrate.

帯状の入力結合電極40aは、共振電極30a,30b,30c,30dが配置された層間とは異なる層間(共振電極30a,30b,30c,30dが配置された層間よりも上側の層間)に、その全体が入力段の共振電極30aに対向するように配置されており、入力段の共振電極30aの長さ方向の半分以上に渡る領域に対向している。よって、入力結合電極40aと入力段の共振電極30aとはブロードサイド結合しており、エッジ結合する場合と比較して強く結合している。また、帯状の入力結合電極40aは、貫通導体50と接続されて外部回路からの電気信号が入力される電気信号入力点45aが入力結合電極40aの入力段の共振電極30aとの対向部における長さ方向の中央よりも入力段の共振電極30aの他方端に近い側の端部に位置しており、反対側の端部は開放端とされている。そして、外部回路から入力される電気信号は、この電気信号入力点45aから入力結合電極40aに供給される。これによって、入力結合電極40aと入力段の共振電極30aとはインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合とが加算されて、コムライン型に結合する場合や単に容量結合する場合と比較してより強く結合している。このように、入力結合電極40aは、その全体に渡って入力段の共振電極30aとブロードサイド結合しており、且つインターデジタル型に結合しているので、入力段の共振電極30aと非常に強く結合している。また、出力結合電極40bも同様に出力段の共振電極30dとブロードサイド結合するとともにインターデジタル型に結合している。   The band-shaped input coupling electrode 40a is disposed in a layer different from the layer in which the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are disposed (the layer above the layer in which the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are disposed). The whole is disposed so as to face the resonance electrode 30a of the input stage, and faces a region extending over half of the length direction of the resonance electrode 30a of the input stage. Therefore, the input coupling electrode 40a and the input stage resonance electrode 30a are broadside coupled, and are strongly coupled as compared to the edge coupling. Further, the strip-shaped input coupling electrode 40a is connected to the through conductor 50, and the electric signal input point 45a to which an electric signal from an external circuit is input is long at the portion of the input coupling electrode 40a facing the resonance electrode 30a at the input stage. It is located at the end closer to the other end of the input stage resonance electrode 30a than the center in the vertical direction, and the opposite end is an open end. An electric signal input from an external circuit is supplied from the electric signal input point 45a to the input coupling electrode 40a. As a result, the input coupling electrode 40a and the input stage resonance electrode 30a are coupled in an interdigital manner, and the coupling due to the magnetic field and the coupling due to the electric field are added and coupled in the combline type or simply capacitively coupled. The bond is stronger than in the case. Thus, the input coupling electrode 40a is broad-side coupled to the input stage resonance electrode 30a and is interdigitally coupled to the entire input coupling electrode 40a. Are connected. Similarly, the output coupling electrode 40b is broadside-coupled to the output-stage resonance electrode 30d and is also interdigitally coupled.

このように入力結合電極40aと入力段の共振電極30aとが非常に強く結合し、出力結合電極40bと出力段の共振電極30dとが非常に強く結合しているので、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。   In this way, the input coupling electrode 40a and the input stage resonance electrode 30a are very strongly coupled, and the output coupling electrode 40b and the output stage resonance electrode 30d are very strongly coupled. Even in a wide passband far exceeding the region that could be realized with a filter using a resonator, the insertion loss at frequencies located between the resonance frequencies of the respective resonance modes does not increase significantly. A bandpass filter having flat and low-loss pass characteristics over the entire wide passband can be obtained.

また、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bは、長さ方向における電気信号入力点45aまたは電気信号出力点45bと反対側の一方端部が、対向する入力段の共振電極30aまたは出力段の共振電極30dの一方端を越えて環状アース電極23と対向するように延長されていることから、単純に長さが長くなることによる効果に加えて、アースとの間に静電容量が形成される効果が加算されて電気長が非常に長くなるので、1/2波長共振器として動作するときの共振周波数が低くなる。これにより、通過帯域よりも高周波側の通過帯域に近い周波数領域に、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極を形成することが可能になり、通過帯域よりも高周波側の通過帯域に近い周波数領域における減衰量を大きくすることができる。   In addition, the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b have one end on the opposite side to the electric signal input point 45a or the electric signal output point 45b in the length direction, and the resonance electrode 30a of the input stage or the resonance of the output stage facing each other. Since the electrode 30d extends beyond one end of the electrode 30d so as to face the annular ground electrode 23, a capacitance is formed between the electrode 30d and the ground in addition to the effect of simply increasing the length. Since the effect is added and the electrical length becomes very long, the resonance frequency when operating as a half-wave resonator is lowered. This makes it possible to form attenuation poles due to half-wave resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b in a frequency region closer to the high frequency side of the pass band than the pass band. The amount of attenuation in the frequency region close to the side passband can be increased.

さらに、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの一方端部は、対向する入力段の共振電極30aまたは出力段の共振電極30dの一方端を越えて環状アース電極23と対向するように延長されて環状アース電極23に沿って折り曲げられていることから、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bを折り曲げない場合と比較して、帯状の共振電極30a,30b,30cの長さ方向におけるバンドパスフィルタの寸法を小さくすることができるので、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。   Further, one end portions of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are extended so as to face the annular ground electrode 23 beyond one end of the opposing input stage resonance electrode 30a or output stage resonance electrode 30d. Since it is bent along the annular ground electrode 23, the band-pass filter in the longitudinal direction of the band-like resonant electrodes 30a, 30b, 30c is compared with the case where the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are not bent. Since the size can be reduced, a small bandpass filter can be obtained.

またさらに、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの両方の一方端部が、対向する入力段の共振電極30aまたは出力段の共振電極30dの一方端を越えて環状アース電極23と対向するように延長されていることから、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの両方の電気長が長くなるので、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの両方の1/2波長共振器として動作するときの共振周波数が低くなる。これにより、通過帯域よりも高周波側の通過帯域に近い周波数領域に、入力結合電極40aの1/2波長共振による減衰極と出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極の両方を形成することが可能となり、通過帯域よりも高周波側の通過帯域に近い周波数領域の減衰量をさらに大きくすることができる。   Still further, one end of both the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b is opposed to the annular ground electrode 23 across one end of the opposing input stage resonance electrode 30a or output stage resonance electrode 30d. Since the electrical lengths of both the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are increased because of the extension, resonance occurs when operating as a half-wave resonator of both the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b. The frequency is lowered. As a result, both the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of the output coupling electrode 40b are formed in a frequency region closer to the pass band on the higher frequency side than the pass band. This makes it possible to further increase the amount of attenuation in the frequency region closer to the passband on the higher frequency side than the passband.

なお、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの形状寸法は入力段の共振電極30aおよび出力段の共振電極30dと同程度に設定されるのが好ましい。入力結合電極40aと入力段の共振電極30aとの間隔、および出力結合電極40bと出力段の共振電極30dとの間隔については、小さくすると結合は強くなるが製造上は難しくなるので、例えば、0.05〜0.5mm程度に設定される。   The input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are preferably set to have the same dimensions as the input stage resonance electrode 30a and the output stage resonance electrode 30d. If the distance between the input coupling electrode 40a and the input stage resonance electrode 30a and the distance between the output coupling electrode 40b and the output stage resonance electrode 30d are reduced, the coupling becomes stronger but difficult to manufacture. It is set to about 0.5 mm.

共振電極結合導体32は、共振電極30a,30b,30c,30dが配置された層間とは異なる層間(共振電極30a,30b,30c,30dが配置された層間よりも下側の層間)に配置されている。そして、一方端が第1の貫通導体51を介して入力段の共振電極30aの一方端の近傍で環状アース電極23に接続され、他方端が第1の貫通導体51を介して出力段の共振電極30dの一方端の近傍で環状アース電極23に接続されており、入力段の共振電極30aおよび出力段の共振電極30dにそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有している。この構造によれば、入力段の共振電極30aおよび出力段の共振電極30dを共振電極結合導体32を介して誘導結合することができる。   The resonance electrode coupling conductor 32 is disposed in a layer different from the layer in which the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are disposed (a layer below the layer in which the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are disposed). ing. Then, one end is connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end of the input stage resonance electrode 30a through the first through conductor 51, and the other end is connected to the output stage resonance through the first through conductor 51. The electrode 30d is connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end thereof, and has an electromagnetic field coupling region opposite to the input stage resonant electrode 30a and the output stage resonant electrode 30d. According to this structure, the resonance electrode 30a at the input stage and the resonance electrode 30d at the output stage can be inductively coupled via the resonance electrode coupling conductor 32.

ここで、共振電極30a,30b,30c,30dによって、隣り合う4個の共振電極からなる共振電極群が構成されており、入力段の共振電極30aは共振電極群を構成する最前段の共振電極であり、出力段の共振電極30dは共振電極群を構成する最後段の共振電極である。よって、隣り合う4個の共振電極からなる共振電極群の最前段の共振電極である入力段の共振電極30aと共振電極群の最後段の共振電極である出力段の共振電極30dとの間に共振電極結合導体32によって誘導性の結合が生じている。また、隣り合う共振電極30a,30b,30c,30d同士はインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合が加算されて強く結合しているが、全体としては容量性の結合になっている。   Here, the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d constitute a resonance electrode group including four adjacent resonance electrodes, and the resonance electrode 30a at the input stage is the foremost resonance electrode constituting the resonance electrode group. The output stage resonance electrode 30d is the last stage resonance electrode constituting the resonance electrode group. Therefore, between the resonance electrode 30a of the input stage which is the foremost stage resonance electrode of the resonance electrode group including four adjacent resonance electrodes and the resonance electrode 30d of the output stage which is the last resonance electrode of the resonance electrode group. Inductive coupling is generated by the resonance electrode coupling conductor 32. The adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are coupled in an interdigital manner, and are strongly coupled by adding a coupling by a magnetic field and a coupling by an electric field. However, as a whole, the coupling is capacitive. It has become.

このため、隣り合う4個の共振電極30a,30b,30c,30dからなる共振電極群の最前段の共振電極と最後段の共振電極との間で、共振電極結合導体32を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う共振電極30a,30b,30c,30d同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。この現象をバンドパスフィルタの通過帯域よりも低周波側と高周波側の両側近傍で生じさせることができるため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。   For this reason, inductive properties via the resonance electrode coupling conductor 32 are provided between the first resonance electrode and the last resonance electrode of the resonance electrode group including the four adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d. A phase difference of 180 ° is generated between the signal transmitted by the coupling and the signal transmitted by the capacitive coupling between the adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d, thereby causing a phenomenon of canceling each other. Can do. Since this phenomenon can occur near both sides of the low-frequency side and high-frequency side of the pass band of the band-pass filter, an attenuation pole that hardly transmits a signal near both sides of the pass band in the pass characteristics of the band-pass filter. Can be formed.

ここで、共振電極結合導体32の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に共振ピークが生じるため、共振ピークの存在する周波数領域における減衰量の低下が問題になる場合がある。このときには、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に発生する減衰極の周波数を、共振電極結合導体32の1/2波長共振によって生じる共振ピークが位置する周波数に等しくするか、もしくはより低くすることによって、共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークを消滅させて、共振ピークによる減衰量の低下を防止することができる。なお、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振によって発生する減衰極の周波数は、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの電気長によって任意に調整することができる。入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの電気長を長くすると1/2波長共振によって発生する減衰極の周波数は低くなり、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの電気長を短くすると1/2波長共振によって発生する減衰極の周波数は高くなる。   Here, a resonance peak occurs at a higher frequency than the passband in the pass characteristic of the bandpass filter due to the half-wave resonance of the resonance electrode coupling conductor 32, and therefore, a decrease in attenuation in the frequency region where the resonance peak exists is a problem. There is a case. At this time, the frequency of the attenuation pole generated on the higher frequency side than the pass band in the pass characteristics of the band pass filter due to the half wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b is set to 1/2 of that of the resonant electrode coupling conductor 32. By making the resonance peak caused by the wavelength resonance equal to or lower than the frequency at which the resonance peak is located, the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the resonant electrode coupling conductor 32 is extinguished to prevent a decrease in attenuation due to the resonance peak. can do. The frequency of the attenuation pole generated by the half-wave resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b can be arbitrarily adjusted by the electrical length of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b. When the electrical lengths of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are increased, the frequency of the attenuation pole generated by the 1/2 wavelength resonance is lowered. When the electrical lengths of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are shortened, the 1/2 wavelength is obtained. The frequency of the attenuation pole generated by resonance increases.

また、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振によって発生する減衰極の周波数を、共振電極結合導体32の1/2波長共振によって生じる共振ピークが位置する周波数に等しくするか、もしくはより低くすることにより、共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークを消滅させると、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極も消滅するので、どちらも存在する周波数がわからなくなる。このときに、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振によって発生する減衰極の周波数ならびに共振電極結合導体32の1/2波長共振によって生じる共振ピークの周波数を特定するためには以下のようにするとよい。   Further, the frequency of the attenuation pole generated by the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b is made equal to the frequency at which the resonance peak generated by the 1/2 wavelength resonance of the resonant electrode coupling conductor 32 is located, Alternatively, if the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the resonant electrode coupling conductor 32 is eliminated by lowering, the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b also disappears. Even the frequency that exists is lost. At this time, in order to specify the frequency of the attenuation pole generated by the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b and the frequency of the resonance peak generated by the 1/2 wavelength resonance of the resonance electrode coupling conductor 32 The following is recommended.

まず、バンドパスフィルタの構造を解析して、それぞれの電極の位置および形状寸法を特定する。バンドパスフィルタの構造解析には、X線撮影やバンドパスフィルタを表面から徐々に研削しながら各部の寸法を測定する方法等を用いることができる。(ステップ1)
次に、バンドパスフィルタを構成する誘電体層11の比誘電率を特定する。誘電体層11の比誘電率を特定するためには、先に特定したバンドパスフィルタの構造を用いて電磁場解析を行ない、その電気特性をシミュレーションすればよい。このとき、誘電体層11の比誘電率を変化させて電磁場解析を行ない、得られた電気特性がバンドパスフィルタの電気特性の実測値とほぼ一致する誘電率をバンドパスフィルタを構成する誘電体層11の比誘電率と推定することができる。このとき、誘電体層11の誘電正接やそれぞれの電極の導電率を設定して電磁場解析を行うことにより、フィルタ特性において減衰量を含めてシミュレーションと実測値がある程度一致するようにすることもできるが、求めたいのは共振ピークおよび減衰極の周波数なので、誘電体の損失や導体の損失に左右される減衰量におけるシミュレーションと実測値との差はある程度無視することができる。(ステップ2)
次に、ステップ1で構造を特定したバンドパスフィルタから、共振電極結合導体32のみを取り除いた構造とステップ2で特定した誘電体層11の比誘電率とを用いて電磁場解析を行なってバンドパスフィルタの電気特性をシミュレーションすることにより、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極が通過特性上に現れるため、減衰極が位置する周波数を特定することができる。(ステップ3)
次に、ステップ1で特定した構造から入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの電気長をやや短くした構造とステップ2で特定した誘電体層11の比誘電率とを用いて電磁場解析を行なってバンドパスフィルタの電気特性をシミュレーションすることにより、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極が高周波側へ移動して、通過特性上に共振電極結合導体32の1/2波長共振によって生じる共振ピークが現れるため、共振ピークが位置する周波数を特定することができる。(ステップ4)
以上の手順により、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振によって発生する減衰極の周波数ならびに共振電極結合導体32の1/2波長共振によって生じる共振ピークの周波数を特定して、それぞれの周波数を比較することができる。
First, the structure of the bandpass filter is analyzed, and the position and shape dimension of each electrode are specified. For the structural analysis of the bandpass filter, X-ray imaging or a method of measuring the dimensions of each part while gradually grinding the bandpass filter from the surface can be used. (Step 1)
Next, the relative dielectric constant of the dielectric layer 11 constituting the band pass filter is specified. In order to specify the relative dielectric constant of the dielectric layer 11, an electromagnetic field analysis is performed using the structure of the bandpass filter specified earlier, and its electrical characteristics are simulated. At this time, an electromagnetic field analysis is performed by changing the relative dielectric constant of the dielectric layer 11, and the dielectric constant that constitutes the bandpass filter has a dielectric constant that substantially matches the measured electric characteristics of the bandpass filter. The relative dielectric constant of the layer 11 can be estimated. At this time, by performing the electromagnetic field analysis by setting the dielectric loss tangent of the dielectric layer 11 and the conductivity of each electrode, the simulation and the actual measurement value including the attenuation can be matched to some extent in the filter characteristics. However, since the frequency of the resonance peak and attenuation pole is desired to be obtained, the difference between the simulation value and the actual measurement value in the attenuation amount depending on the loss of the dielectric and the loss of the conductor can be ignored to some extent. (Step 2)
Next, an electromagnetic field analysis is performed using the structure obtained by removing only the resonant electrode coupling conductor 32 from the bandpass filter whose structure is specified in step 1 and the relative dielectric constant of the dielectric layer 11 specified in step 2 to perform bandpass. By simulating the electrical characteristics of the filter, the attenuation pole due to the half-wave resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b appears on the pass characteristic, so that the frequency at which the attenuation pole is located can be specified. (Step 3)
Next, an electromagnetic field analysis is performed using a structure in which the electrical lengths of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are slightly shortened from the structure specified in Step 1 and the relative dielectric constant of the dielectric layer 11 specified in Step 2. By simulating the electrical characteristics of the band-pass filter, the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b moves to the high frequency side, and the 1/2 of the resonant electrode coupling conductor 32 on the pass characteristics. Since a resonance peak caused by two-wavelength resonance appears, the frequency at which the resonance peak is located can be specified. (Step 4)
By the above procedure, the frequency of the attenuation pole generated by the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b and the frequency of the resonance peak generated by the 1/2 wavelength resonance of the resonance electrode coupling conductor 32 are specified. Each frequency can be compared.

また、共振電極結合導体32は、図1に示すように、入力段の共振電極30aに対向する前段側結合領域と、出力段の共振電極30dに対向する後段側結合領域と、前段側結合領域および後段側結合領域をこれらの領域にそれぞれ直交して接続する接続領域とから構成され、いわゆるクランク構造になっている。ここで、この共振電極結合導体32は、バンドパスフィルタの構造的および電気的な対称性を確保する観点から、共振電極結合導体32の一方端および他方端から等距離の点を中心として点対称となるような形状に形成されているのが好ましい。さらに、共振電極結合導体32の形状を、共振電極30a,30b,30c,30dに平行に配置された前段側結合領域および後段側結合領域に接続領域が直交するような形状にすることにより、共振電極30a,30b,30c,30dと接続領域とが平面視した際に直交することになるので、共振電極30a,30b,30c,30dと接続領域との不要な結合による電気特性の悪化を防止することができる。   In addition, as shown in FIG. 1, the resonant electrode coupling conductor 32 includes a front-side coupling region facing the input-stage resonant electrode 30a, a rear-stage coupling region facing the output-stage resonant electrode 30d, and a front-side coupling region. And a connecting region that connects the rear-side coupling region orthogonally to these regions, and has a so-called crank structure. Here, this resonant electrode coupling conductor 32 is point-symmetric about the point equidistant from one end and the other end of the resonant electrode coupling conductor 32 from the viewpoint of ensuring the structural and electrical symmetry of the bandpass filter. It is preferable to be formed in such a shape. Further, the resonance electrode coupling conductor 32 is shaped so that the connection region is orthogonal to the front-side coupling region and the rear-side coupling region arranged in parallel to the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d. Since the electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the connection region are orthogonal to each other in plan view, deterioration of electrical characteristics due to unnecessary coupling between the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the connection region is prevented. be able to.

このようにして、本例のバンドパスフィルタによれば、UWBのLow Band用フィルタとして好適に使用可能な、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた比帯域で40%という非常に広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有し、かつ通過帯域の両側近傍に減衰極を有して阻止域の減衰量が充分に確保された高性能のバンドパスフィルタを得ることができる。   Thus, according to the bandpass filter of this example, the region that can be suitably used as a UWB low band filter, which can be realized with a conventional filter using a quarter-wave resonator, is far greater. It has a flat and low-loss pass characteristic over the entire wide passband of 40% in the ratio band that exceeds it, and has attenuation poles near both sides of the passband, so that the attenuation in the stopband is sufficient It is possible to obtain a secured high performance band pass filter.

(実施の形態の第2の例)
図2は本発明のバンドパスフィルタの実施形態の他の例を模式的に示す分解斜視図である。なお、本例においては前述した第1の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
(Second example of embodiment)
FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing another example of the embodiment of the bandpass filter of the present invention. Note that in this example, only differences from the first example described above will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本例のバンドパスフィルタの第1の例と異なる点は、共振電極30a,30b,30c,30d,30e,30fからなる6段構成のバンドパスフィルタであり、入力結合電極40aは入力段の共振電極30aと対向して電磁界結合し、出力結合電極40bは出力段の共振電極30fと対向して電磁界結合していることである。また、共振電極結合導体32は、一方端が第1の貫通導体51を介して入力段の共振電極30aの一方端の近傍で環状アース電極23に接続され、他方端が第1の貫通導体51を介して出力段の共振電極30fの一方端の近傍で環状アース電極23に接続されており、入力段の共振電極30aおよび出力段の共振電極30fにそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有している。   The difference from the first example of the band-pass filter of this example is a six-stage band-pass filter comprising resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f, and the input coupling electrode 40a is resonant at the input stage. The electromagnetic coupling is performed opposite to the electrode 30a, and the output coupling electrode 40b is electromagnetically coupled opposite to the resonance electrode 30f of the output stage. The resonant electrode coupling conductor 32 has one end connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end of the input stage resonant electrode 30a via the first through conductor 51, and the other end connected to the first through conductor 51. Is connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end of the output stage resonant electrode 30f, and has an electromagnetic field coupling region facing the input stage resonant electrode 30a and the output stage resonant electrode 30f. is doing.

本例のバンドパスフィルタにおいても、一方端が第1の貫通導体51を介して入力段の共振電極30aの一方端(短絡端)の近傍で環状アース電極23に接続されるとともに他方端が第1の貫通導体51を介して出力段の共振電極30fの一方端(短絡端)の近傍で環状アース電極23に接続された共振電極結合導体32で、入力段の共振電極30aの一方端(短絡端)に近い側および出力段の共振電極30fの一方端(短絡端)に近い側が結合されることにより、隣り合う6個の共振電極30a,30b,30c,30d,30e,30fからなる共振電極群の最前段の共振電極である入力段の共振電極30aおよび共振電極群の最後段の共振電極である出力段の共振電極30fが共振電極結合導体32を介して誘導結合される。これによって、隣り合う6個の共振電極30a,30b,30c,30d,30e,30fからなる共振電極群の最前段の共振電極と最後段の共振電極との間で、共振電極結合導体32を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う共振電極30a,30b,30c,30d,30e,30f同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。この現象をバンドパスフィルタの通過帯域の両側近傍で生じさせることができるため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。これにより、通過帯域外において急峻に減衰するフィルタ特性を有することができる。   Also in the band pass filter of this example, one end is connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end (short-circuit end) of the resonance electrode 30a of the input stage via the first through conductor 51 and the other end is the first end. A resonance electrode coupling conductor 32 connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end (short-circuit end) of the output stage resonance electrode 30f through one through conductor 51, and one end (short-circuit) of the input stage resonance electrode 30a. Resonant electrode composed of six adjacent resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f by coupling the side close to the end) and the side close to one end (short-circuited end) of the output stage resonant electrode 30f. The resonance electrode 30a in the input stage, which is the foremost resonance electrode of the group, and the resonance electrode 30f in the output stage, which is the last resonance electrode in the resonance electrode group, are inductively coupled via the resonance electrode coupling conductor 32. As a result, the resonance electrode coupling conductor 32 is interposed between the first resonance electrode and the last resonance electrode of the resonance electrode group including the six adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f. There is a phase difference of 180 ° between the signal transmitted by the inductive coupling and the signal transmitted by the capacitive coupling between the adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f. Phenomenon that cancel each other can be generated. Since this phenomenon can occur near both sides of the passband of the bandpass filter, an attenuation pole that hardly transmits a signal near both sides of the passband can be formed in the pass characteristics of the bandpass filter. Thereby, it is possible to have a filter characteristic that attenuates sharply outside the passband.

本例のバンドパスフィルタによれば、共振電極30a,30b,30c,30d,30e,30fによる6段構成のバンドパスフィルタであるため、共振電極30a,30b,30c,30dによる4段構成のバンドパスフィルタである実施の形態の第1の例のバンドパスフィルタと比較して、より急峻な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。   Since the band-pass filter of this example is a band-pass filter having a six-stage configuration including the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, and 30f, a band having a four-stage configuration including the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d. Compared with the bandpass filter of the first example of the embodiment which is a pass filter, a bandpass filter having a steeper pass characteristic can be obtained.

(実施の形態の第3の例)
図3は本発明のバンドパスフィルタの実施形態のさらに他の例を模式的に示す分解斜視図である。なお、本例においては前述した第2の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
(Third example of embodiment)
FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing still another example of the embodiment of the bandpass filter of the present invention. In this example, only points different from the second example described above will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本例のバンドパスフィルタの前述した第2の例と異なる点は、共振電極結合導体32が、一方端が第1の貫通導体51を介して入力段の共振電極30aの一方端の近傍で環状アース電極23に接続され、他方端が第1の貫通導体51を介して共振電極30dの一方端の近傍で環状アース電極23に接続されており、入力段の共振電極30aおよび共振電極30dにそれぞれ対向して電磁界結合する領域を有していることである。   The difference of the bandpass filter of this example from the second example described above is that the resonance electrode coupling conductor 32 is annular at one end near the one end of the input stage resonance electrode 30a via the first through conductor 51. The other end is connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end of the resonance electrode 30d via the first through conductor 51, and is connected to the resonance electrode 30a and the resonance electrode 30d in the input stage, respectively. It has the area | region which opposes an electromagnetic field coupling facing.

本例のバンドパスフィルタにおいても、一方端が第1の貫通導体51を介して入力段の共振電極30aの一方端(短絡端)の近傍で環状アース電極23に接続されるとともに他方端が第1の貫通導体51を介して共振電極30dの一方端(短絡端)の近傍で環状アース電極23に接続された共振電極結合導体32によって、入力段の共振電極30aの一方端(短絡端)に近い側および共振電極30dの一方端(短絡端)に近い側が結合されることにより、隣り合う4個の共振電極30a,30b,30c,30dからなる共振電極群の最前段の共振電極である入力段の共振電極30aおよび共振電極群の最後段の共振電極である共振電極30dが共振電極結合導体32を介して誘導結合される。これによって、隣り合う4個の共振電極30a,30b,30c,30dからなる共振電極群の最前段の共振電極と最後段の共振電極との間で、共振電極結合導体32を介した誘導性の結合により伝達された信号と、隣り合う共振電極30a,30b,30c,30d同士の容量性の結合により伝達された信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を生じさせることができる。この現象をバンドパスフィルタの通過帯域の両側近傍で生じさせることができるため、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。このように、バンドパスフィルタを構成する複数の共振電極の一部によって共振電極群を構成しても構わない。   Also in the band pass filter of this example, one end is connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end (short-circuit end) of the resonance electrode 30a of the input stage via the first through conductor 51 and the other end is the first end. The resonance electrode coupling conductor 32 connected to the annular ground electrode 23 in the vicinity of one end (short-circuit end) of the resonance electrode 30d through one through conductor 51 is connected to one end (short-circuit end) of the resonance electrode 30a in the input stage. By combining the near side and the side close to one end (short-circuit end) of the resonance electrode 30d, the input is the foremost resonance electrode of the resonance electrode group consisting of the four adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d. The resonance electrode 30a of the stage and the resonance electrode 30d which is the last resonance electrode of the resonance electrode group are inductively coupled via the resonance electrode coupling conductor 32. As a result, the inductive property via the resonance electrode coupling conductor 32 is provided between the first resonance electrode and the last resonance electrode of the resonance electrode group including the four adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d. A phase difference of 180 ° is generated between the signal transmitted by the coupling and the signal transmitted by the capacitive coupling between the adjacent resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d, thereby causing a phenomenon of canceling each other. Can do. Since this phenomenon can occur near both sides of the passband of the bandpass filter, an attenuation pole that hardly transmits a signal near both sides of the passband can be formed in the pass characteristics of the bandpass filter. As described above, the resonance electrode group may be configured by a part of the plurality of resonance electrodes constituting the band pass filter.

(実施の形態の第4の例)
図4は本発明のバンドパスフィルタの実施形態のさらに他の例を模式的に示す分解斜視図である。なお、本例においては前述した第1の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
(Fourth example of embodiment)
FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing still another example of the embodiment of the bandpass filter of the present invention. Note that in this example, only differences from the first example described above will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本例のバンドパスフィルタの前述した第1の例と異なる点は、積層体10の入力結合電極40aおよび出力結合電極40bが配置された層間に対して共振電極30a,30b,30c,30dが配置された層間と反対側に位置する層間に、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの一方端部と対向するように配置された補助アース電極24を備えていることである。   The difference between the band pass filter of the present example and the first example described above is that the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are arranged with respect to the layer 10 in which the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are arranged. The auxiliary ground electrode 24 is provided between the layers located on the opposite side of the formed interlayer so as to face one end of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b.

本例のバンドパスフィルタによれば、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの一方端部と補助アース電極24との間に静電容量が形成されて、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの一方端部とアースとの間に形成される静電容量をさらに大きくすることができるので、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの電気長をさらに長くすることが可能となり、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振が生じる周波数をさらに低くすることができる。これにより、通過帯域よりも高周波側におけるさらに通過帯域に近いところに入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極を形成して、その部分の減衰量を大きくすることができる。   According to the bandpass filter of this example, a capacitance is formed between one end of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b and the auxiliary earth electrode 24, and the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b On the other hand, since the electrostatic capacitance formed between the one end and the ground can be further increased, the electrical length of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b can be further increased, and the input coupling electrode 40a and The frequency at which the half wavelength resonance of the output coupling electrode 40b occurs can be further reduced. As a result, attenuation poles due to half-wave resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are formed nearer to the pass band on the high frequency side than the pass band, and the attenuation amount of the portion can be increased. it can.

なお、補助アース電極24は、環状アース電極23と対向する領域のみに形成した場合には、複数の共振電極30a,30b,30c,30dとの間に不要な静電容量が発生することによる電気特性の悪化を抑制することができる。また、積層体10を貫通する第6の貫通導体56を介して補助アース電極24を環状アース電極23に接続した場合には、補助アース電極24を容易にアース電位に接続することができる。   When the auxiliary earth electrode 24 is formed only in a region facing the annular earth electrode 23, an electric capacity is generated due to generation of unnecessary capacitance between the plurality of resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d. The deterioration of characteristics can be suppressed. Further, when the auxiliary earth electrode 24 is connected to the annular earth electrode 23 via the sixth through conductor 56 penetrating the multilayer body 10, the auxiliary earth electrode 24 can be easily connected to the earth potential.

(実施の形態の第5の例)
図5は本発明のバンドパスフィルタの実施形態のさらに他の例を模式的に示す分解斜視図である。なお、本例においては前述した第4の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
(Fifth example of embodiment)
FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing still another example of the embodiment of the bandpass filter of the present invention. In this example, only points different from the above-described fourth example will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

本例のバンドパスフィルタの前述した第4の例と異なる点は、共振電極30a,30b,30c,30dおよび環状アース電極23が配置された層間よりも上側の層間に、環状アース電極23に対向する領域と共振電極30a,30b,30c,30dに対向する領域とを有する補助共振電極31a,31b,31c,31dが配置されており、共振電極を30a,30b,30c,30dおよび環状アース電極23が配置された層間よりも下側の層間に、環状アース電極23に対向する領域と共振電極30a,30b,30c,30dに対向する領域とを有する補助共振電極31a,31b,31c,30dが配置されている。そして、共振電極30a,30b,30c,30dと補助共振電極31a,31b,31c,31dとは、誘電体層11を貫通する第2の貫通導体52によって接続されている。これによって、補助共振電極31a,31b,31c,31dと環状アース電極23との間の静電容量が加算されるので、共振電極30a,30b,30c,30dの他方端(開放端)とアース電位との間の静電容量がさらに増加し、共振電極30a,30b,30c,30dの長さを短縮することができるので、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。   The difference of the bandpass filter of this example from the fourth example described above is that it is opposed to the annular ground electrode 23 between the layers above which the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the annular ground electrode 23 are arranged. Auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, and 31d having regions that face the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are disposed, and the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d and the annular ground electrode 23 are disposed. Auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, and 30d each having a region facing the annular ground electrode 23 and a region facing the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d are disposed between layers below the layer where the electrode is disposed. Has been. The resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the auxiliary resonant electrodes 31a, 31b, 31c, 31d are connected by a second through conductor 52 that penetrates the dielectric layer 11. As a result, the capacitance between the auxiliary resonant electrodes 31a, 31b, 31c, 31d and the annular ground electrode 23 is added, so that the other ends (open ends) of the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the ground potential are added. And the length of the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d can be shortened, so that a smaller bandpass filter can be obtained.

このように、本例のバンドパスフィルタによれば、前述した本発明の実施の形態の第4の例のバンドパスフィルタと比較して、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。   Thus, according to the bandpass filter of this example, a smaller bandpass filter can be obtained as compared with the bandpass filter of the fourth example of the embodiment of the present invention described above.

なお、図5に示す本例のバンドパスフィルタにおいては、補助共振電極31a,31b,31c,31dは上下一対設けられているが、共振電極30a,30b,30c,30dの長さをそれほど短縮する必要がない場合には、補助共振電極31a,31b,31c,31dが共振電極30a,30b,30c,30dおよび環状アース電極23が配置された層間の上側または下側のどちらか一方に設けられる構造であってもよい。   In the band-pass filter of this example shown in FIG. 5, the auxiliary resonant electrodes 31a, 31b, 31c, 31d are provided in a pair of upper and lower sides, but the lengths of the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d are shortened so much. When not necessary, the auxiliary resonant electrodes 31a, 31b, 31c, 31d are provided on either the upper side or the lower side between the layers where the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the annular ground electrode 23 are disposed. It may be.

また、補助共振電極31a,31dの形成に伴い、共振電極30a,30b,30c,30dおよび環状アース電極23が配置された層間、補助共振電極31a,31b,31c,31dが配置された層間ならびに入力結合電極40aおよび出力結合電極40bが配置された層間とは異なる層間に、入力結合電極40aに対応して補助入力結合電極41aが設けられるとともに、出力結合電極40bに対応して補助出力結合電極41bが設けられている。   As the auxiliary resonance electrodes 31a and 31d are formed, the layers where the resonance electrodes 30a, 30b, 30c and 30d and the annular ground electrode 23 are arranged, the layers where the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c and 31d are arranged, and the input An auxiliary input coupling electrode 41a is provided corresponding to the input coupling electrode 40a between layers different from the layer where the coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are disposed, and the auxiliary output coupling electrode 41b corresponding to the output coupling electrode 40b. Is provided.

図5に示すように、補助入力結合電極41aは帯状であり、入力段の共振電極30aに接続された補助共振電極31aに対向する領域と入力結合電極40aに対向する領域とを有するように配置され、入力結合電極40aに対向する領域が入力結合電極40aとの間に位置する誘電体層11を貫通する第3の貫通導体53によって入力結合電極40aに接続されている。これによって、補助入力結合電極41aと補助共振電極31aとがブロードサイド結合し、この結合が入力結合電極40aと入力段の共振電極30aとの間の結合に加算されるため、全体としてより強い結合となる。   As shown in FIG. 5, the auxiliary input coupling electrode 41a has a strip shape and is arranged to have a region facing the auxiliary resonance electrode 31a connected to the resonance electrode 30a in the input stage and a region facing the input coupling electrode 40a. The region facing the input coupling electrode 40a is connected to the input coupling electrode 40a by a third through conductor 53 that penetrates the dielectric layer 11 located between the input coupling electrode 40a. As a result, the auxiliary input coupling electrode 41a and the auxiliary resonant electrode 31a are broadside coupled, and this coupling is added to the coupling between the input coupling electrode 40a and the resonant electrode 30a of the input stage, so that the coupling is stronger as a whole. It becomes.

同様に、補助出力結合電極41bは帯状であり、出力段の共振電極30dに接続された補助共振電極31dに対向する領域と出力結合電極40bに対向する領域とを有するように配置され、出力結合電極40bに対向する領域が出力結合電極40bとの間に位置する誘電体層11を貫通する第4の貫通導体54によって出力結合電極40bに接続されている。これによって、補助出力結合電極41bと補助共振電極31dとがブロードサイド結合し、この結合が出力結合電極40bと出力段の共振電極30dとの間の結合に加算されるため、全体としてより強い結合となる。   Similarly, the auxiliary output coupling electrode 41b has a band shape, and is disposed so as to have a region facing the auxiliary resonant electrode 31d connected to the resonant electrode 30d in the output stage and a region facing the output coupling electrode 40b, and output coupling The region facing the electrode 40b is connected to the output coupling electrode 40b by a fourth through conductor 54 that penetrates the dielectric layer 11 located between the output coupling electrode 40b. As a result, the auxiliary output coupling electrode 41b and the auxiliary resonant electrode 31d are broadside coupled, and this coupling is added to the coupling between the output coupling electrode 40b and the resonant electrode 30d of the output stage, so that the coupling is stronger as a whole. It becomes.

このように、入力段の共振電極30aおよびそれに接続された補助共振電極31aの接合体と、入力結合電極40aおよびそれに接続された補助入力結合電極41aの接合体とが、全体的にブロードサイド結合し、且つインターデジタル型に結合することによって非常に強く結合し、同様に、出力段の共振電極30dおよびそれに接続された補助共振電極31dの接合体と、出力結合電極40bおよびそれに接続された補助出力結合電極41bの接合体とが全体的にブロードサイド結合し、且つインターデジタル型に結合することによって非常に強く結合するので、非常に広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに小さくなり、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。   As described above, the joint of the input stage resonance electrode 30a and the auxiliary resonance electrode 31a connected thereto, and the input coupling electrode 40a and the joint of the auxiliary input coupling electrode 41a connected thereto are broad-side coupled. In addition, the coupling is very strong by coupling to the interdigital type, and similarly, a joined body of the resonance electrode 30d of the output stage and the auxiliary resonance electrode 31d connected thereto, the output coupling electrode 40b and the auxiliary connected thereto Since the joint of the output coupling electrode 41b is broad-side coupled as a whole and is very strongly coupled by interdigital coupling, the resonance frequency of each resonance mode can be achieved even in a very wide pass band. The insertion loss increase at frequencies located between is further reduced, and the flatter and lower loss pass characteristics across the wide passband. Can be obtained.

なお、補助入力結合電極41aおよび補助出力結合電極41bの幅は、例えば、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bと同程度に設定され、補助入力結合電極41aおよび補助出力結合電極41bの長さは、例えば、補助共振電極31a,31dの長さよりも若干長めに設定される。補助入力結合電極41aおよび補助出力結合電極41bと補助共振電極31a,31dとの間の間隔は、小さい方が強い結合を生じさせる点で望ましいが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.5mm程度に設定される。   Note that the widths of the auxiliary input coupling electrode 41a and the auxiliary output coupling electrode 41b are set to be approximately the same as the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b, for example, and the lengths of the auxiliary input coupling electrode 41a and the auxiliary output coupling electrode 41b are For example, it is set slightly longer than the length of the auxiliary resonance electrodes 31a and 31d. The smaller distances between the auxiliary input coupling electrode 41a and the auxiliary output coupling electrode 41b and the auxiliary resonance electrodes 31a and 31d are desirable in terms of causing strong coupling, but are difficult to manufacture. For example, 0.01 to 0.5 mm Set to degree.

(実施の形態の第6の例)
図6は本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュール80および無線通信機器85の構成例を示すブロック図である。
(Sixth example of embodiment)
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the wireless communication module 80 and the wireless communication device 85 using the bandpass filter of the present invention.

本発明の無線通信モジュール80は、例えば、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のRF信号が処理されるRF部82とを備えている。RF部82には前述した本発明のバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるRF信号または受信したRF信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。   The wireless communication module 80 of the present invention includes, for example, a baseband unit 81 that processes baseband signals, and an RF unit 82 that is connected to the baseband unit 81 and processes RF signals after modulation and before demodulation of the baseband signals. And. The RF unit 82 includes the band-pass filter 821 of the present invention described above. The band-pass filter 821 attenuates signals other than the communication band in the RF signal obtained by modulating the baseband signal or the received RF signal. Yes.

具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドIC 811が配置され、RF部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にRF IC 822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってRF信号の送受信がなされる本発明の無線通信機器85が構成される。   Specifically, a baseband IC 811 is disposed in the baseband unit 81, and an RF IC 822 is disposed between the bandpass filter 821 and the baseband unit 81 in the RF unit 82. Note that another circuit may be interposed between these circuits. Then, by connecting the antenna 84 to the band-pass filter 821 of the wireless communication module 80, the wireless communication device 85 of the present invention that transmits and receives RF signals is configured.

このような構成を有する本発明の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さい本発明のバンドパスフィルタ821を用いて送信信号および受信信号の濾波を行なうことから、通信帯域の全体に渡ってバンドパスフィルタ821を通過する送信信号および受信信号の減衰を少なくすることができるため、受信感度が向上するとともに、送信信号および受信信号の増幅度を小さくすることができるので、増幅回路における消費電力が少なくなる。よって、受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。   According to the wireless communication module 80 and the wireless communication device 85 of the present invention having such a configuration, a transmission signal and a reception are received using the band-pass filter 821 of the present invention with a small loss of a signal passing through the entire communication band. Since the signal is filtered, the attenuation of the transmission signal and the reception signal passing through the bandpass filter 821 can be reduced over the entire communication band, so that the reception sensitivity is improved and the transmission signal and the reception signal are reduced. Since the amplification degree can be reduced, power consumption in the amplifier circuit is reduced. Therefore, a high-performance wireless communication module 80 and wireless communication device 85 with high reception sensitivity and low power consumption can be obtained.

本発明のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、BaTiO,PbFeNb12,TiOなどの誘電体セラミック材料と、B,SiO,Al,ZnOなどのガラス材料とからなり、800〜1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.05〜0.1mm程度に設定される。 In the band-pass filter of the present invention, as the material of the dielectric layer 11, for example, a resin such as an epoxy resin or a ceramic such as a dielectric ceramic can be used. For example, a dielectric ceramic material such as BaTiO 3 , Pb 4 Fe 2 Nb 2 O 12 , or TiO 2 and a glass material such as B 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , or ZnO, and 800 to 1200 ° C. Glass-ceramic materials that can be fired at relatively low temperatures are preferably used. The thickness of the dielectric layer 11 is set to, for example, about 0.05 to 0.1 mm.

前述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ag,Ag−Pd,Ag−Pt等のAg合金を主成分とする導電材料やCu系,W系,Mo系,Pd系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001〜0.05mmに設定される。   Examples of the materials for the various electrodes and through conductors described above include conductive materials mainly composed of Ag alloys such as Ag, Ag-Pd, and Ag-Pt, Cu-based, W-based, Mo-based, and Pd-based conductive materials. Are preferably used. The thicknesses of the various electrodes are set to 0.001 to 0.05 mm, for example.

本発明のバンドパスフィルタは、例えば、次のようにして作製できる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿状にするとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体となる貫通孔を形成し、Ag,Ag−Pd,Au,Cu等の導体ペーストを充填することで貫通導体を形成する。次に、セラミックグリーンシートに印刷法を用いて前述した各種の電極を形成する。次に、これらを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800℃〜1050℃程度のピーク温度で焼成することにより作製される。   The bandpass filter of the present invention can be manufactured, for example, as follows. First, an appropriate organic solvent or the like is added to and mixed with the ceramic raw material powder to form a slurry, and a ceramic green sheet is formed by a doctor blade method. Next, a through hole to be a through conductor is formed in the obtained ceramic green sheet using a punching machine or the like, and a through conductor is formed by filling a conductor paste such as Ag, Ag-Pd, Au, Cu or the like. Next, the various electrodes described above are formed on the ceramic green sheet using a printing method. Next, these are laminated, pressure-bonded using a hot press apparatus, and fired at a peak temperature of about 800 ° C. to 1050 ° C.

(変形例)
本発明は前述した実施の形態の第1〜第6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において種々の変更,改良が可能である。
(Modification)
The present invention is not limited to the first to sixth examples of the embodiment described above, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention.

例えば、前述した実施の形態の例においては、入力端子電極60aおよび出力端子電極60bを備えた例を示したが、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成される場合は入力端子電極60aおよび出力端子電極60bは必ずしも必要ない。   For example, in the example of the above-described embodiment, an example in which the input terminal electrode 60a and the output terminal electrode 60b are provided is shown. However, when a band-pass filter is formed in one area in the module substrate, the input terminal electrode The 60a and the output terminal electrode 60b are not necessarily required.

また、前述した実施の形態の例においては、入力結合電極40a,出力結合電極40b,補助共振電極31a,31b,31c,31dが、積層体の同じ層間に配置された例を示したが、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bと補助共振電極31a,31b,31c,31dとが異なる層間に配置されるようにしてもよく、入力結合電極40aと出力結合電極40bとが異なる層間に配置されるようにしてもよく、補助共振電極31a,31b,31c,31d同士が異なる層間に配置されるようにしても構わない。   In the example of the embodiment described above, an example in which the input coupling electrode 40a, the output coupling electrode 40b, and the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, and 31d are arranged between the same layers of the stacked body is shown. The coupling electrode 40a, the output coupling electrode 40b, and the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, 31d may be arranged between different layers, and the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are arranged between different layers. Alternatively, the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, and 31d may be arranged between different layers.

また、前述した実施の形態の例においては、補助入力結合電極41aおよび補助出力結合電極41bが積層体の同じ層間に配置された例を示したが、異なる層間に配置されるようにしても構わない。   Further, in the example of the embodiment described above, the example in which the auxiliary input coupling electrode 41a and the auxiliary output coupling electrode 41b are arranged between the same layers of the stacked body is shown, but they may be arranged between different layers. Absent.

またさらに、前述した実施の形態の例においては、積層体の下面に第1のアース電極21を配置し、積層体の上面に第2のアース電極22を配置した例を示したが、例えば、第1のアース電極21の下にさらに誘電体層11を配置しても構わないし、第2のアース電極22の上にさらに誘電体層11を配置しても構わない。   Furthermore, in the example of the above-described embodiment, the example in which the first ground electrode 21 is disposed on the lower surface of the multilayer body and the second ground electrode 22 is disposed on the upper surface of the multilayer body is illustrated. The dielectric layer 11 may be further disposed under the first ground electrode 21, or the dielectric layer 11 may be further disposed over the second ground electrode 22.

さらにまた、前述した実施の形態の例においては、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの電気長が等しい場合の例を示したが、入力結合電極40aの電気長と出力結合電極40bの電気長とが異なるようにしても構わない。このときには、バンドパスフィルタの通過特性において、入力結合電極40aの1/2波長共振による減衰極と出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極の2つの減衰極が形成されるが、減衰極における減衰量はやや小さくなる。但し、共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークを消滅させたい場合には、入力結合電極40a及び出力結合電極40bの両方の1/2波長共振による減衰極の周波数を共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークの周波数に一致させるか、より低くする必要がある。   Furthermore, in the example of the embodiment described above, an example in which the electrical lengths of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are equal is shown. However, the electrical length of the input coupling electrode 40a and the electrical length of the output coupling electrode 40b are shown. And may be different. At this time, in the pass characteristic of the band-pass filter, two attenuation poles are formed, that is, an attenuation pole due to 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and an attenuation pole due to 1/2 wavelength resonance of the output coupling electrode 40b. The attenuation at the pole is slightly smaller. However, when it is desired to eliminate the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the resonance electrode coupling conductor 32, the frequency of the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of both the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b is set to the resonance electrode coupling. It is necessary to match the frequency of the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the conductor 32 or lower.

またさらに、UWBに用いられるバンドパスフィルタを例示してこれまで説明を行なってきたが、広帯域を要求される他の用途においても本発明のバンドパスフィルタが有効であることは言うまでもない。   Furthermore, although the band pass filter used for UWB has been described above as an example, it goes without saying that the band pass filter of the present invention is effective in other applications that require a wide band.

次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。   Next, a specific example of the bandpass filter of the present invention will be described.

図5に示した第1構造を有する実施の形態の第5の例のバンドパスフィルタおよび第1構造から補助アース電極24を全て取り除いた第2構造を有するバンドパスフィルタ、そして、比較例として、第2構造のバンドパスフィルタにおいて入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの長さ方向における電気信号入力点45aまたは電気信号出力点45bと反対側の一方端部が、対向する入力段の共振電極30aまたは出力段の共振電極30dの一方端を越えて環状アース電極23と対向するように延長されていない第3構造を有するバンドパスフィルタの電気特性を有限要素法を用いた電磁場解析によってシミュレーションした。算出条件は、誘電体層11の比誘電率を9.4とした。共振電極30a,30b,30c,30dは幅0.4mm,長さ2.9mmとし、共振電極30aと共振電極30bとの間隔および共振電極30cと共振電極30dとの間隔は0.17mmとし、共振電極30bと共振電極30cとの間隔は0.16mmとした。入力端子電極60aおよび出力端子電極60bは一辺が0.3mmの正方形とした。入力結合電極40aおよび出力結合電極40bは、幅を0.3mmとし、第1構造および第2構造における長さは3.3mm(0.5mmの折り曲げ部を含む)とし、第3構造における長さは2.3mmとした。第1構造における補助アース電極24は幅0.5mm,長さ0.8mmとした。補助入力結合電極41aおよび補助出力結合電極41bは幅0.3mm,長さ1.45mmとした。補助共振電極31a,31b,31c,31dは、共振電極30a,30b,30c,30dの他方端から0.3mm離れた場所に配置した幅0.4mm,長さ0.37mmの矩形と、それから共振電極30a,30b,30cに向かう幅0.2mm,長さ0.5mmの矩形とを接合した形状とした。共振電極結合導体32は、前段側結合領域,後段側結合領域および接続領域における幅をそれぞれ0.1mmとした。バンドパスフィルタ全体の厚みを0.98mmとし、厚み方向の中央に共振電極30a,30b,30c,30dおよび環状アース電極23が配置された層間が位置するようにした。共振電極30a,30b,30c,30dおよび環状アース電極23が配置された層間と入力結合電極40a,出力結合電極40bおよび補助共振電極31a,31b,31c,31dが配置された層間および補助共振電極31a,31b,31c,31dのみが配置された層間との間の間隔をそれぞれ0.065mmとし、入力結合電極40a,出力結合電極40bおよび補助共振電極31a,31b,31c,31dが配置された層間と補助入力結合電極41a,補助出力結合電極41bおよび補助アース電極24が配置された層間との間の間隔を0.065mmとし、補助共振電極31a,31b,31c,31dのみが配置された層間と共振電極結合導体32が配置された層間との間の間隔を0.065mmとした。   The band-pass filter of the fifth example of the embodiment having the first structure shown in FIG. 5, the band-pass filter having the second structure obtained by removing all the auxiliary earth electrodes 24 from the first structure, and as a comparative example, In the band-pass filter of the second structure, one end of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b in the length direction opposite to the electrical signal input point 45a or the electrical signal output point 45b is opposite to the resonant electrode 30a of the input stage facing the input stage. Alternatively, the electrical characteristics of the bandpass filter having the third structure not extended so as to face the annular ground electrode 23 beyond one end of the resonance electrode 30d at the output stage were simulated by electromagnetic field analysis using a finite element method. The calculation conditions were such that the dielectric constant of the dielectric layer 11 was 9.4. The resonance electrodes 30a, 30b, 30c, and 30d have a width of 0.4 mm and a length of 2.9 mm, and the distance between the resonance electrode 30a and the resonance electrode 30b and the distance between the resonance electrode 30c and the resonance electrode 30d are 0.17 mm. The distance from the resonance electrode 30c was 0.16 mm. The input terminal electrode 60a and the output terminal electrode 60b were square with sides of 0.3 mm. The input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b have a width of 0.3 mm, a length in the first structure and the second structure is 3.3 mm (including a bent portion of 0.5 mm), and a length in the third structure is 2.3 mm. It was. The auxiliary earth electrode 24 in the first structure has a width of 0.5 mm and a length of 0.8 mm. The auxiliary input coupling electrode 41a and the auxiliary output coupling electrode 41b have a width of 0.3 mm and a length of 1.45 mm. The auxiliary resonant electrodes 31a, 31b, 31c, 31d are arranged in a location 0.4 mm wide and 0.37 mm long disposed 0.3 mm away from the other end of the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d, and then the resonant electrodes 30a, 30a, It was made into the shape which joined the rectangle of width 0.2mm and length 0.5mm toward 30b and 30c. The resonance electrode coupling conductor 32 has a width of 0.1 mm in the front-side coupling region, the rear-stage coupling region, and the connection region. The thickness of the entire bandpass filter was 0.98 mm, and the layer where the resonant electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the annular ground electrode 23 were arranged was located in the center in the thickness direction. The layers where the resonance electrodes 30a, 30b, 30c, 30d and the annular ground electrode 23 are arranged, the layers where the input coupling electrode 40a, the output coupling electrode 40b and the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, 31d are arranged, and the auxiliary resonance electrode 31a , 31b, 31c, 31d are spaced apart from each other by 0.065 mm, and the input coupling electrode 40a, the output coupling electrode 40b, and the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c, 31d are disposed between the auxiliary layer and the auxiliary layer. The distance between the input coupling electrode 41a, the auxiliary output coupling electrode 41b and the layer where the auxiliary earth electrode 24 is disposed is 0.065 mm, and the layer where only the auxiliary resonance electrodes 31a, 31b, 31c and 31d are disposed and the resonant electrode coupling The distance between the layers where the conductors 32 are arranged was set to 0.065 mm.

図7はそのシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸は周波数,縦軸はバンドパスフィルタの通過特性(S21)を表している。図7に示すグラフによれば、従来の1/4波長共振器を用いたフィルタで実現されていた領域よりも遙かに広い通過帯域の全体において減衰が少ない低損失な特性が第1構造〜第3構造の全てのバンドパスフィルタにおいて得られている。   FIG. 7 is a graph showing the simulation results, where the horizontal axis represents the frequency and the vertical axis represents the pass characteristic (S21) of the bandpass filter. According to the graph shown in FIG. 7, the first structure has a low-loss characteristic with little attenuation in the entire passband that is much wider than the region realized by the filter using the conventional quarter wavelength resonator. It is obtained in all bandpass filters of the third structure.

比較例として示した第3構造のバンドパスフィルタでは7.5GHz付近に共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークが存在しており、その部分の減衰量が低下している。なお、8.1GHz付近に入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極が形成されている。   In the band-pass filter of the third structure shown as the comparative example, there is a resonance peak due to half-wave resonance of the resonant electrode coupling conductor 32 in the vicinity of 7.5 GHz, and the attenuation in that portion is reduced. Note that attenuation poles due to half-wave resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b are formed in the vicinity of 8.1 GHz.

これに対し、第2構造のバンドパスフィルタでは、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極が7.8GHz付近まで低周波側に移動して共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークに近づいており、これに伴って、共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークのレベルが低下して、共振ピーク付近の減衰量が少し増加していることがわかる。   On the other hand, in the band-pass filter of the second structure, the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b moves to the low frequency side to near 7.8 GHz, and 1 of the resonant electrode coupling conductor 32 is obtained. The resonance peak due to the / 2 wavelength resonance is approaching, and accordingly, the level of the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the resonance electrode coupling conductor 32 is lowered, and the attenuation near the resonance peak is slightly increased. I understand that.

そして、第1構造のバンドパスフィルタでは、共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークが消滅して、共振ピークが存在した周波数近辺の減衰量が大きく増加しており、阻止域における減衰特性が大きく改善されていることがわかる。なお、入力結合電極40aおよび出力結合電極40bの1/2波長共振による減衰極は共振電極結合導体32の1/2波長共振による共振ピークとともに消滅している。8.6GHz付近の減衰極は、第2構造の通過特性において9.9GHz付近に存在する減衰極であり、第1構造ではさらに高周波側に存在したものと考えられる。   In the band-pass filter of the first structure, the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the resonance electrode coupling conductor 32 disappears, and the attenuation near the frequency where the resonance peak exists greatly increases. It can be seen that the attenuation characteristics are greatly improved. It should be noted that the attenuation pole due to the 1/2 wavelength resonance of the input coupling electrode 40a and the output coupling electrode 40b disappears together with the resonance peak due to the 1/2 wavelength resonance of the resonance electrode coupling conductor 32. The attenuation pole in the vicinity of 8.6 GHz is an attenuation pole that exists in the vicinity of 9.9 GHz in the pass characteristics of the second structure, and is considered to exist in the higher frequency side in the first structure.

以上の結果により、本発明のバンドパスフィルタによれば、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失であり、且つ通過帯域の両側近傍に減衰極を有して阻止域における充分な減衰量が確保された優れた通過特性が得られることがわかり、本発明の有効性が確認できた。   From the above results, according to the bandpass filter of the present invention, it is flat and low-loss over the entire wide passband, and has attenuation poles near both sides of the passband, so that sufficient attenuation in the stopband is achieved. As a result, it was found that an excellent passage characteristic with a sufficient value was obtained, and the effectiveness of the present invention was confirmed.

本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の一例を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically an example of embodiment of the band pass filter of this invention. 本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の他の例を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the other example of embodiment of the band pass filter of this invention. 本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the further another example of embodiment of the band pass filter of this invention. 本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the further another example of embodiment of the band pass filter of this invention. 本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows typically the further another example of embodiment of the band pass filter of this invention. 本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器の構成例を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structural example of the radio | wireless communication module and radio | wireless communication apparatus using the band pass filter of this invention. 本発明のバンドパスフィルタおよび比較例のバンドパスフィルタの通過特性のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the pass characteristic of the band pass filter of this invention, and the band pass filter of a comparative example.

符号の説明Explanation of symbols

11:誘電体層
21:第1のアース電極
22:第2のアース電極
23:環状アース電極
24:補助アース電極
30a,30b,30c,30d,30e,30f:共振電極
31a,31b,31c,31d:補助共振電極
32:共振電極結合導体
40a:入力結合電極
40b:出力結合電極
41a:補助入力結合電極
41b:補助出力結合電極
45a:電気信号入力点
45b:電気信号出力点
50:貫通導体
51:第1の貫通導体
52:第2の貫通導体
53:第3の貫通導体
54:第4の貫通導体
80:無線通信モジュール
85:無線通信機器
11: Dielectric layer
21: First ground electrode
22: Second ground electrode
23: Ring earth electrode
24: Auxiliary earth electrode
30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f: Resonant electrode
31a, 31b, 31c, 31d: auxiliary resonance electrodes
32: Resonant electrode coupling conductor
40a: Input coupling electrode
40b: Output coupling electrode
41a: Auxiliary input coupling electrode
41b: Auxiliary output coupling electrode
45a: Electric signal input point
45b: Electrical signal output point
50: Through conductor
51: First through conductor
52: Second through conductor
53: Third through conductor
54: Fourth through conductor
80: Wireless communication module
85: Wireless communication equipment

Claims (9)

複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体の下面に配置された、アース電位に接続される第1のアース電極と、
前記積層体の上面に配置された、アース電位に接続される第2のアース電極と、
前記積層体の一つの層間に相互に電磁界結合するように横並びに配置された、それぞれ一方端がアース電位に接続されて1/4波長共振器として機能する帯状の4個以上の共振電極と、
前記一つの層間に前記4個以上の共振電極の周囲を取り囲む環状に形成され、前記4個以上の共振電極の前記一方端が接続された、アース電位に接続される環状アース電極と、
前記積層体の前記一つの層間よりも上側の層間に配置された、前記4個以上の共振電極のうち入力段の共振電極と電磁界結合する帯状の入力結合電極および出力段の共振電極と電磁界結合する帯状の出力結合電極と、
前記積層体の前記一つの層間よりも下側の層間に配置された、一方端が第1の貫通導体を介して隣り合う4以上の偶数個の前記共振電極からなる共振電極群を構成する最前段の共振電極の前記一方端の近傍でアース電位に接続され、他方端が第1の貫通導体を介して前記共振電極群を構成する最後段の共振電極の前記一方端の近傍でアース電位に接続されており、前記共振電極群の前記最前段の共振電極および前記共振電極群の前記最後段の共振電極に電磁界結合するようにそれぞれの共振電極に対向する領域を有する共振電極結合導体とを備えるバンドパスフィルタであって、
前記4個以上の共振電極は、それぞれの前記一方端と他方端とが互い違いに配置されており、
前記入力結合電極は、前記入力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域に対向するように配置され、且つ外部回路からの電気信号が入力される電気信号入力点が前記入力段の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記入力段の共振電極の前記他方端に近い側とされており、
前記出力結合電極は、前記出力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域に対向するように配置され、且つ外部回路へ向けて電気信号が出力される電気信号出力点が前記出力段の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記出力段の共振電極の前記他方端に近い側とされており、
前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方は、長さ方向における前記電気信号入力点または前記電気信号出力点と反対側の一方端部が、対向する前記入力段の共振電極または前記出力段の共振電極の前記一方端を越えて前記環状アース電極と対向するように延長されていることを特徴とするバンドパスフィルタ。
A laminate in which a plurality of dielectric layers are laminated;
A first ground electrode disposed on the lower surface of the laminate and connected to a ground potential;
A second ground electrode disposed on the top surface of the laminate and connected to a ground potential;
Four or more band-shaped resonance electrodes arranged side by side so as to be electromagnetically coupled to each other in one layer of the laminate, each having one end connected to a ground potential and functioning as a quarter wavelength resonator; ,
An annular ground electrode connected to a ground potential, formed in an annular shape surrounding the periphery of the four or more resonant electrodes between the one layer, and connected to the one end of the four or more resonant electrodes;
Of the four or more resonance electrodes, the band-like input coupling electrode and the output stage resonance electrode, which are electromagnetically coupled to the resonance electrode of the input stage, and electromagnetic A strip-shaped output coupling electrode that is field coupled;
The resonance electrode group which is disposed between the layers below the one layer of the multilayer body and which has a resonance electrode group including four or more even number of resonance electrodes whose one end is adjacent via the first through conductor. The first resonance electrode is connected to the ground potential near the one end, and the other end is connected to the ground potential near the one end of the last resonance electrode constituting the resonance electrode group via the first through conductor. A resonance electrode coupling conductor connected and having a region facing each resonance electrode so as to be electromagnetically coupled to the foremost resonance electrode of the resonance electrode group and the last resonance electrode of the resonance electrode group; A bandpass filter comprising:
The four or more resonant electrodes have their one end and the other end arranged alternately,
The input coupling electrode is disposed so as to face a region extending over half the longitudinal direction of the resonance electrode of the input stage, and an electric signal input point to which an electric signal from an external circuit is input is the input stage. The side closer to the other end of the resonance electrode of the input stage than the center in the length direction at the portion facing the resonance electrode,
The output coupling electrode is disposed so as to face a region extending over half of the length direction of the resonance electrode of the output stage, and an electrical signal output point at which an electrical signal is output to an external circuit is the output stage The side closer to the other end of the resonance electrode of the output stage than the center in the length direction in the portion facing the resonance electrode of
At least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode has the one end on the opposite side to the electrical signal input point or the electrical signal output point in the length direction, the resonant electrode of the input stage or the output stage facing each other. A band-pass filter extending beyond the one end of the resonance electrode so as to face the annular ground electrode.
前記積層体の前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方が配置された層間に対して前記一つの層間と反対側に位置する層間に、前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方の前記一方端部と対向するように配置された補助アース電極を備えることを特徴とする請求項1に記載のバンドパスフィルタ。   At least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode is disposed between layers on the opposite side of the one layer with respect to the layer on which at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode is disposed. The band pass filter according to claim 1, further comprising an auxiliary earth electrode disposed so as to face the one end. 前記入力結合電極および前記出力結合電極の少なくとも一方の前記一方端部は、対向する前記入力段の共振電極または前記出力段の共振電極の前記一方端を越えて前記環状アース電極と対向するように延長されて前記環状アース電極に沿って折り曲げられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバンドパスフィルタ。   The one end portion of at least one of the input coupling electrode and the output coupling electrode is opposed to the annular ground electrode across the one end of the opposed resonance electrode of the input stage or the resonance electrode of the output stage. The band-pass filter according to claim 1 or 2, wherein the band-pass filter is extended and bent along the annular ground electrode. 前記入力結合電極および前記出力結合電極の前記一方端部は、対向する前記入力段の共振電極または前記出力段の共振電極の前記一方端を越えて前記環状アース電極と対向するように延長されて互いに遠ざかるように折り曲げられていることを特徴とする請求項3に記載のバンドパスフィルタ。   The one end of the input coupling electrode and the output coupling electrode is extended so as to face the annular ground electrode across the one end of the opposing resonance electrode of the input stage or the resonance electrode of the output stage. The band-pass filter according to claim 3, wherein the band-pass filter is bent so as to be away from each other. 前記入力結合電極および前記出力結合電極の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に減衰極が発生し、かつ前記共振電極結合導体の1/2波長共振によってバンドパスフィルタの通過特性において通過帯域よりも高周波側に共振ピークを有するとともに、前記減衰極が発生する周波数は、前記共振ピークが位置する周波数に等しいか、もしくはより低いことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。   Attenuation poles are generated on the high-frequency side of the pass band in the pass characteristics of the bandpass filter due to the half-wave resonance of the input coupling electrode and the output coupling electrode, and the band is caused by the half-wave resonance of the resonant electrode coupling conductor 2. The pass filter has a resonance peak on a higher frequency side than a pass band, and a frequency at which the attenuation pole is generated is equal to or lower than a frequency at which the resonance peak is located. The band-pass filter according to claim 4. 前記一つの層間とは異なる層間に前記環状アース電極に対向する領域と前記共振電極に対向する領域とを有するように配置され、前記共振電極に対向する領域が前記共振電極との間に位置する前記誘電体層を貫通する第2の貫通導体によって前記共振電極の前記他方端側に接続された補助共振電極が、前記4個以上の共振電極の各々に対応して配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。   It is arranged so as to have a region facing the annular ground electrode and a region facing the resonance electrode between layers different from the one layer, and the region facing the resonance electrode is located between the resonance electrode An auxiliary resonance electrode connected to the other end side of the resonance electrode by a second through conductor penetrating the dielectric layer is disposed corresponding to each of the four or more resonance electrodes. The band-pass filter according to any one of claims 1 to 5. 前記一つの層間および前記補助共振電極が配置された層間とは異なる層間に前記4個以上の補助共振電極のうち前記入力段の共振電極に接続された補助共振電極に対向する領域と前記入力結合電極に対向する領域とを有するように配置され、前記入力結合電極に対向する領域が前記入力結合電極との間に位置する前記誘電体層を貫通する第3の貫通導体によって前記入力結合電極の長さ方向の中央よりも前記入力段の共振電極の前記他方端に近い側に接続された補助入力結合電極と、
前記一つの層間および前記補助共振電極が配置された層間とは異なる層間に前記4個以上の補助共振電極のうち前記出力段の共振電極に接続された補助共振電極に対向する領域と前記出力結合電極に対向する領域とを有するように配置され、前記出力結合電極に対向する領域が前記出力結合電極との間に位置する前記誘電体層を貫通する第4の貫通導体によって前記出力結合電極の長さ方向の中央よりも前記出力段の共振電極の前記他方端に近い側に接続された補助出力結合電極とを備えることを特徴とする請求項6に記載のバンドパスフィルタ。
A region facing the auxiliary resonance electrode connected to the resonance electrode of the input stage among the four or more auxiliary resonance electrodes between the one layer and a layer different from the layer where the auxiliary resonance electrode is disposed, and the input coupling A region facing the input coupling electrode, and a region facing the input coupling electrode is disposed between the input coupling electrode and a third through conductor passing through the dielectric layer. An auxiliary input coupling electrode connected to the side closer to the other end of the resonance electrode of the input stage than the center in the length direction;
A region facing the auxiliary resonant electrode connected to the resonant electrode of the output stage among the four or more auxiliary resonant electrodes between the one layer and a layer different from the layer where the auxiliary resonant electrode is disposed, and the output coupling A region facing the electrode, and a region facing the output coupling electrode is formed by a fourth through conductor penetrating the dielectric layer located between the output coupling electrode and the output coupling electrode. The band-pass filter according to claim 6, further comprising: an auxiliary output coupling electrode connected to a side closer to the other end of the resonance electrode of the output stage than a center in the length direction.
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のバンドパスフィルタを備えることを特徴とする無線通信モジュール。   A wireless communication module comprising the bandpass filter according to claim 1. 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のバンドパスフィルタを含むRF部と、該RF部に接続されたベースバンド部と、前記RF部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。   An RF unit including the bandpass filter according to claim 1, a baseband unit connected to the RF unit, and an antenna connected to the RF unit. Wireless communication equipment.
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