JP2010041316A - High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same - Google Patents

High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010041316A
JP2010041316A JP2008200976A JP2008200976A JP2010041316A JP 2010041316 A JP2010041316 A JP 2010041316A JP 2008200976 A JP2008200976 A JP 2008200976A JP 2008200976 A JP2008200976 A JP 2008200976A JP 2010041316 A JP2010041316 A JP 2010041316A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coil
pass filter
coil pattern
capacitive
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008200976A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keisuke Fukamachi
啓介 深町
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP2008200976A priority Critical patent/JP2010041316A/en
Publication of JP2010041316A publication Critical patent/JP2010041316A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Transceivers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-pass filter whose bandwidth is increased, a high frequency module, and communication equipment using the same. <P>SOLUTION: In a laminate high-pass filter, an inductance element includes: first coil patterns Lhs 1b, Lhs 1d, Lhs 2b, Lhs 2d which are formed on a dielectric layer to constitute a coil exceeding 1/2 turns; and second coil patterns Lhs 1a, Lhs 1c, Lhs 2a, Lhs 2c which are formed on a dielectric layer different from that of the first coil patterns to constitute a coil exceeding 1/2 turns, one-side ends of the first and second coil patterns are serially connected to form a spiral coil, a first coil cross section which is formed when the first coil pattern is extended to one turn is smaller than a second coil cross section which is formed when the second coil pattern is extended to one turn, and the first coil cross section does not protrude from the second coil cross section when viewed from the lamination direction of a laminate substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば携帯電話などの移動体通信機器や電子電気機器間における無線伝送を行う無線LANなどの無線通信装置等に使用されるハイパスフィルタおよびそれを用いた高周波モジュール等に関する。   The present invention relates to a high-pass filter used in a wireless communication device such as a wireless LAN that performs wireless transmission between mobile communication devices such as mobile phones and electronic / electrical devices, and a high-frequency module using the same.

現在、IEEE802.11規格に代表される無線LANによるデータ通信が広く一般化している。無線LANは、例えばパーソナルコンピュータ(PC)、プリンタやハードディスクなどのPCの周辺機器、FAX、標準テレビ(SDTV)、高品位テレビ(HDTV)、携帯電話等々の電子機器、自動車内や航空機内での有線通信に代わる信号伝達手段として採用され、それぞれの電子機器間において無線データ伝送が行われている。   At present, data communication using a wireless LAN represented by the IEEE 802.11 standard is widely used. Wireless LANs are, for example, personal computers (PCs), PC peripherals such as printers and hard disks, FAX, standard televisions (SDTVs), high-definition televisions (HDTVs), mobile phones and other electronic devices, automobiles and airplanes. Adopted as a signal transmission means instead of wired communication, wireless data transmission is performed between each electronic device.

このような無線LANを用いたマルチバンド通信装置に用いられる高周波回路は、通信周波数帯が異なる二つの通信システム(IEEE802.11aとIEEE802.11bおよび/またはIEEE802.11g)で送受信が可能な1個のアンテナと、送信側回路、受信側回路との接続を切り換える高周波スイッチを備え、二つの通信システムの送信側回路、受信側回路の切り替えを行う。無線装置の小型化・高機能化に伴い、前記高周波回路を具現した高周波モジュールにも、多くの高周波モジュールを一体化しつつ、小型化を図ろうとする要求が強く、個々の高周波モジュールの小型化も必須となっている。   A high-frequency circuit used in such a multiband communication apparatus using a wireless LAN is one that can be transmitted and received by two communication systems (IEEE802.11a and IEEE802.11b and / or IEEE802.11g) having different communication frequency bands. The high frequency switch for switching the connection between the antenna and the transmission side circuit and the reception side circuit is provided, and the transmission side circuit and the reception side circuit of the two communication systems are switched. With the downsizing and high functionality of wireless devices, there is a strong demand for miniaturization while integrating many high frequency modules into high frequency modules that implement the high frequency circuit. It is essential.

このような高周波モジュールに用いられる回路のうち、所定周波数以上の信号を通過させるハイパスフィルタは、通信装置の重要な構成部品である。ハイパスフィルタは、アンテナ回路のフロントエンド、送受信回路の回路間などに配置され、不要波による受信側のLNA(低雑音増幅器)の飽和防止や、ESD(静電破壊)対策などに用いられる。   Of the circuits used in such a high-frequency module, a high-pass filter that passes a signal having a predetermined frequency or higher is an important component of the communication device. The high-pass filter is disposed between the front end of the antenna circuit, the circuit of the transmission / reception circuit, and the like, and is used for prevention of saturation of the LNA (low noise amplifier) on the reception side due to unnecessary waves, ESD (electrostatic breakdown) countermeasures, and the like.

図7に、特許文献1に開示された、ハイパスフィルタ(図の右下部HPF502)を備えた高周波モジュールの等価回路図を示す。入出力端子P501,P503間の信号経路に直列接続された容量素子RCc1と、一端を前記入出力端子間の信号経路に接続し、他端を容量素子RCt2を介して接地したインダクタンス素子RLt2とを備える。   FIG. 7 shows an equivalent circuit diagram of a high-frequency module provided with a high-pass filter (lower right HPF 502 in the figure) disclosed in Patent Document 1. A capacitive element RCc1 connected in series to the signal path between the input / output terminals P501 and P503, and an inductance element RLt2 having one end connected to the signal path between the input / output terminals and the other end grounded via the capacitive element RCt2. Prepare.

図8に、図7の等価回路を実現した高周波モジュールの積層パターンの一部を示す。図8に係る高周波モジュールは、20層の誘電体で成る。図7におけるハイパスフィルタHPF502は、図8において、コイルパターンRLt2の一端同士が直列接続され、誘電体層7〜誘電体層12の6層に亘って螺旋状のコイルが形成されている。   FIG. 8 shows a part of the laminated pattern of the high-frequency module that realizes the equivalent circuit of FIG. The high-frequency module according to FIG. 8 is composed of 20 layers of dielectrics. The high-pass filter HPF 502 in FIG. 7 has one end of the coil pattern RLt2 connected in series in FIG. 8, and a spiral coil is formed across the six layers from the dielectric layer 7 to the dielectric layer 12.

図8において、コイルパターンRLt2は、例えば、誘電体層8のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面と、誘電体層9のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面は同じになっている。誘電体層10〜誘電体12についても同様である。すなわち、コイルパターンは、各層で同一のコイル断面を有する。   In FIG. 8, the coil pattern RLt2 is formed, for example, when the coil cross section formed when the coil pattern of the dielectric layer 8 is extended to one turn and when the coil pattern of the dielectric layer 9 is extended by one turn. The coil cross section is the same. The same applies to the dielectric layers 10 to 12. That is, the coil pattern has the same coil cross section in each layer.

マルチバンド通信においてESD対策あるいは低雑音増幅器の飽和防止のために、アンテナトップにハイパスフィルタを配置する事がある。この場合、ハイパスフィルタは複数の通信帯域の信号を通過する必要があり、ハイパスフィルタの広帯域化が必要となる。   In multiband communication, a high-pass filter may be arranged at the antenna top to prevent ESD or prevent saturation of a low-noise amplifier. In this case, the high-pass filter needs to pass signals in a plurality of communication bands, and the high-pass filter needs to be widened.

特開2008−48450号公報JP 2008-48450 A

しかし、特許文献1に記載のハイパスフィルタでは、コイルパターンRLt2が複数の層で形成されており、なおかつ各層のコイル電極が互いに寄生容量を持つため、通過帯域幅が狭くなるという問題があった。   However, in the high-pass filter described in Patent Document 1, the coil pattern RLt2 is formed of a plurality of layers, and the coil electrodes of the respective layers have parasitic capacitances.

そこで、本発明では、小型でありながら広帯域なハイパスフィルタ、及びそれを用いた高周波モジュール、およびそれを用いた通信機器の提供を目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-pass filter that is small in size but has a wide band, a high-frequency module using the high-pass filter, and a communication device using the high-frequency module.

本発明に係るハイパスフィルタは、一対の入出力端子と、前記入出力端子間の信号経路に直列接続された容量素子と、一端を前記入出力端子間の信号経路に接続し、他端を接地したインダクタンス素子とを備え、複数の誘電体層を積層してなる積層基板を用いて構成されたハイパスフィルタであって、前記インダクタンス素子は、前記誘電体層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第1のコイルパターンと前記第1のコイルパターンとは異なる誘電体層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第2のコイルパターンとを有し、前記第1および第2のコイルパターンは一端同士が直列接続されて螺旋状のコイルを形成し、前記第1のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成される第1のコイル断面が、前記第2のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成される第2のコイル断面よりも小さいとともに、前記積層基板の積層方向から見て、前記第1のコイル断面が前記第2のコイル断面から、はみ出さないことを特徴とするハイパスフィルタである。かかる構成によれば、インダクタンス素子を形成する第1のコイルパターンおよび第2のコイルパターンの、積層方向から見た重なりを低減する事ができ、インダクタンス素子の配線間の寄生容量を抑制できるため、広帯域なハイパスフィルタを実現できる。   The high-pass filter according to the present invention includes a pair of input / output terminals, a capacitive element connected in series to a signal path between the input / output terminals, one end connected to the signal path between the input / output terminals, and the other end grounded A high-pass filter comprising a laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers, wherein the inductance element is formed on the dielectric layer and has a half turn or more. A first coil pattern that forms a coil portion and a second coil pattern that is formed in a different dielectric layer from the first coil pattern and forms a coil portion of more than 1/2 turn, The first and second coil patterns have one end connected in series to form a spiral coil, and the first coil cross section formed when the first coil pattern is extended to one turn is 2 is smaller than the second coil cross section formed when the coil pattern is extended to one turn, and the first coil cross section is viewed from the second coil cross section when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate. This is a high-pass filter that does not protrude. According to such a configuration, it is possible to reduce the overlap of the first coil pattern and the second coil pattern forming the inductance element as viewed from the stacking direction, and to suppress the parasitic capacitance between the wirings of the inductance element. A broadband high-pass filter can be realized.

また、前記ハイパスフィルタにおいて、前記第1のコイルパターンまたは第2のコイルパターンのうち少なくとも一方を複数有し、前記積層基板の積層方向において、前記第1のコイルパターンと前記第2のコイルパターンが異なる誘電体層に交互に配置されるとともに、互いに直列接続されて螺旋状のコイルを形成していることが好ましい。かかる構成によれば、インダクタンス素子を形成するコイルを複数層で形成する事により、大きなインダクタンスを形成する場合でもハイパスフィルタを小型にでき、さらにインダクタンス素子の配線間の寄生容量も低減できる。従って、小型で広帯域なハイパスフィルタを実現できる。   The high-pass filter includes a plurality of at least one of the first coil pattern and the second coil pattern, and the first coil pattern and the second coil pattern are arranged in a stacking direction of the stacked substrate. It is preferable that they are alternately arranged on different dielectric layers, and are connected in series to form a helical coil. According to such a configuration, by forming the coil that forms the inductance element with a plurality of layers, the high-pass filter can be reduced in size even when a large inductance is formed, and the parasitic capacitance between the wires of the inductance element can also be reduced. Therefore, a small and wide band high-pass filter can be realized.

さらに、前記ハイパスフィルタにおいて、前記インダクタンス素子に直列接続した他の容量素子を有し、前記他の容量素子を形成する容量電極は、前記積層基板の積層方向から見て、前記第2のコイル断面と重なるように配置されるとともに、前記螺旋状のコイルのうち、前記容量電極に最も近い部分は、前記第1のコイルパターンであることが好ましい。かかる構成によれば、前記容量素子とインダクタンス素子を積層方向に対して同じ領域に形成できる。また螺旋状のコイルのうち前記容量電極に最も近い部分を第1のコイルパターンとすることで、螺旋状のコイルが前記容量電極等の他の電極と対向することで形成される寄生容量を低減することができる。   Further, in the high pass filter, the capacitive electrode having another capacitive element connected in series to the inductance element, wherein the capacitive electrode forming the other capacitive element is seen from the lamination direction of the multilayer substrate, the second coil cross section It is preferable that the portion of the spiral coil closest to the capacitive electrode is the first coil pattern. According to this configuration, the capacitive element and the inductance element can be formed in the same region with respect to the stacking direction. Further, by setting the portion of the spiral coil closest to the capacitor electrode as the first coil pattern, the parasitic capacitance formed by the spiral coil facing another electrode such as the capacitor electrode is reduced. can do.

また、前記ハイパスフィルタにおいて、前記インダクタンス素子に直列接続した他の容量素子を有し、前記他の容量素子を形成する容量電極は、前記積層基板の積層方向から見て、前記第2のコイル断面と重なるように配置されるとともに、前記螺旋状のコイルと前記容量電極との間にはグランド電極が配置されていることも好ましい。かかる構成によれば、前記容量素子とインダクタンス素子との間に配置されたグランド電極により、インダクタンス素子と前記容量素子との間の寄生容量を低減でき、広帯域なハイパスフィルタを実現できる。   The high-pass filter includes another capacitive element connected in series to the inductance element, and the capacitive electrode forming the other capacitive element is a cross section of the second coil as viewed from the lamination direction of the multilayer substrate. It is also preferable that a ground electrode is disposed between the spiral coil and the capacitive electrode. According to this configuration, the parasitic capacitance between the inductance element and the capacitive element can be reduced by the ground electrode disposed between the capacitive element and the inductance element, and a wideband high-pass filter can be realized.

さらに、前記ハイパスフィルタにおいて、前記入出力端子間の信号経路に直列接続された容量素子を形成する複数の容量電極は前記螺旋状のコイルとは異なる誘電体層に形成され、前記螺旋状のコイルを形成するコイルパターンのうち前記積層基板の積層方向から見て前記複数の容量電極に最も近いコイルパターンは、その少なくとも1/2ターンのコイル部分が、前記複数の容量電極のうち前記積層基板の積層方向から見て前記螺旋状のコイルに最も近い容量電極と重ならないことが好ましい。かかる構成によれば、入出力端子間の信号経路に直列接続された容量素子を形成する容量電極と、螺旋状のコイルを形成するコイルパターンとの間の寄生容量を低減することができる。   Furthermore, in the high-pass filter, a plurality of capacitive electrodes forming a capacitive element connected in series in a signal path between the input / output terminals are formed on a dielectric layer different from the spiral coil, and the spiral coil The coil pattern closest to the plurality of capacitive electrodes when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate is a coil portion of at least a half turn of the coil pattern of the multilayer substrate. It is preferable that it does not overlap with the capacitive electrode closest to the spiral coil when viewed from the stacking direction. According to this configuration, it is possible to reduce the parasitic capacitance between the capacitive electrode that forms the capacitive element connected in series in the signal path between the input and output terminals and the coil pattern that forms the spiral coil.

さらに、前記ハイパスフィルタにおいて、一端を前記入出力端子間の信号経路に接続し、他端を接地した前記インダクタンス素子を複数備え、前記各インダクタンス素子の前記螺旋状のコイルが積層方向に垂直な方向に並設されていることが好ましい。かかる構成によれば、ハイパスフィルタを構成する回路の段数を増加させる事により、より広帯域で減衰量が大きな特性を得る事ができる。また、各段においてインダクタンス素子の配線間の寄生容量、インダクタンス素子と容量素子との間の寄生容量を低減できるため、広帯域なハイパスフィルタを実現できる。   The high-pass filter further includes a plurality of the inductance elements having one end connected to a signal path between the input / output terminals and the other end grounded, wherein the spiral coil of each inductance element is perpendicular to the stacking direction. Are preferably arranged in parallel. According to such a configuration, by increasing the number of stages of circuits constituting the high-pass filter, it is possible to obtain a characteristic with a wider band and a large attenuation. In addition, since the parasitic capacitance between the wires of the inductance element and the parasitic capacitance between the inductance element and the capacitance element can be reduced at each stage, a broadband high-pass filter can be realized.

さらに、前記ハイパスフィルタにおいて、前記各インダクタンス素子の前記螺旋状コイルの磁界発生方向は、隣接したインダクタンス素子同士で逆方向であることが好ましい。前記各インダクタンス素子の前記螺旋状コイルを隣接させ、各インダクタンス素子同士で磁界結合させる事により、所望の帯域を減衰させる事も可能である。   Furthermore, in the high-pass filter, it is preferable that the magnetic field generation direction of the spiral coil of each inductance element is opposite between adjacent inductance elements. It is also possible to attenuate a desired band by adjoining the helical coils of the inductance elements and magnetically coupling the inductance elements.

さらに、前記ハイパスフィルタにおいて、前記隣接したインダクタンス素子同士において、同じ誘電体層に配置された第1のコイルパターン同士および第2のコイルパターン同士は、その間の中心線に対して実質的に線対称に形成されていることが好ましい。これにより入出力における反射特性が対称になるため、設計が容易になる。   Further, in the high-pass filter, in the adjacent inductance elements, the first coil patterns and the second coil patterns arranged on the same dielectric layer are substantially line symmetric with respect to the center line therebetween. It is preferable to be formed. As a result, the reflection characteristics at the input and output are symmetric, and the design is facilitated.

本発明に係る高周波モジュールは、周波数帯域の異なる二以上の通信システムの送受信の切り換えに用いられる高周波モジュールであって、アンテナ端子と、前記各通信システムの送信端子および受信端子と、前記アンテナ端子に接続された送受信経路を前記送信端子に接続された送信経路と前記受信端子に接続された受信経路とに切り換える高周波スイッチ回路とを有し、前記二以上の通信システムの信号が流れる、前記送受信経路および前記受信経路の少なくとも一方に、前記二以上の通信システムの周波数帯域を通過帯域とする前記ハイパスフィルタを配置したことを特徴とする。これにより、無線LANなどで使用されているマルチバンド用の高周波モジュールにおいて、使用する二以上の通信システムの信号を通過させつつ、低周波側の不要信号を減衰させることができる。   The high-frequency module according to the present invention is a high-frequency module used for switching between transmission and reception of two or more communication systems having different frequency bands, and includes an antenna terminal, a transmission terminal and a reception terminal of each communication system, and the antenna terminal. The transmission / reception path having a high-frequency switch circuit that switches a connected transmission / reception path between a transmission path connected to the transmission terminal and a reception path connected to the reception terminal, and through which signals of the two or more communication systems flow The high-pass filter having a pass band that is a frequency band of the two or more communication systems is disposed in at least one of the reception paths. Thereby, in a high frequency module for multiband used in a wireless LAN or the like, unnecessary signals on the low frequency side can be attenuated while passing signals of two or more communication systems to be used.

前記高周波モジュールにおいて、前記二以上の通信システムの信号が流れる、前記送受信経路および前記受信経路に前記ハイパスフィルタのいずれかを配置するとともに、前記送受信経路に配置したハイパスフィルタの各コイルパターンと前記受信経路に配置したハイパスフィルタの各コイルパターンは、前記積層基板の同じ誘電体層に形成されていることが好ましい。これにより、更に広帯域な用途に適用可能な高周波モジュールを実現できる。また、螺旋状の各コイルパターンで誘電体層を共用することで高周波モジュールの低背化も可能である。   In the high-frequency module, one of the high-pass filters is arranged in the transmission / reception path and the reception path through which signals of the two or more communication systems flow, and each coil pattern of the high-pass filter arranged in the transmission / reception path and the reception Each coil pattern of the high-pass filter disposed in the path is preferably formed on the same dielectric layer of the multilayer substrate. Thereby, it is possible to realize a high-frequency module that can be applied to a wider band. In addition, the high-frequency module can be reduced in height by sharing the dielectric layer among the spiral coil patterns.

本発明の通信機器は、前記高周波モジュールを用いたことを特徴とする。   The communication device of the present invention is characterized by using the high-frequency module.

本発明によれば、小型、かつ広帯域なハイパスフィルタ、高周波モジュール及びそれを用いた通信機器を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a small-sized and broadband high-pass filter, a high frequency module, and a communication apparatus using the same can be provided.

本発明は、複数層にコイルパターンを有する積層型ハイパスフィルタを、積層方向から見てコイルパターン同士の重なりを低減するように、コイル断面の大きい(径の大きい)コイルと、コイル断面の小さい(径の小さい)コイルとを交互に積層することで、インダクタンス素子の寄生容量を低減し、ハイパスフィルタの広帯域化を図るものである。   The present invention provides a multilayer high-pass filter having a coil pattern in a plurality of layers, a coil having a large coil cross section (large diameter) and a small coil cross section so as to reduce overlapping of the coil patterns as viewed from the stacking direction ( By alternately laminating coils with small diameters, the parasitic capacitance of the inductance element is reduced, and the broadband of the high-pass filter is achieved.

図1(a)〜図1(d)に、一対の入出力端子と、これらの入出力端子間の信号経路に直列接続された容量素子と、一端を前記入出力端子間の信号経路に接続し、他端を接地したインダクタンス素子とを備えた、本発明に係るハイパスフィルタの等価回路の例を示す。図1(a)に示すハイパスフィルタは、一対の入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子C11と、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路(ToutとC11の間の経路)に接続し、他端を接地したインダクタンス素子L11とを備える。 1 (a) to 1 (d), a pair of input / output terminals, a capacitive element connected in series to a signal path between these input / output terminals, and one end connected to the signal path between the input / output terminals. An example of an equivalent circuit of the high-pass filter according to the present invention including an inductance element having the other end grounded is shown. The high-pass filter shown in FIG. 1A includes a capacitive element C11 connected in series to a signal path between a pair of input / output terminals T in / T out , and one end of the signal path between the input / output terminals T in / T out ( and connected to a path) between the T out and C11, and an inductance element L11 which is grounded at the other end.

図1(b)に示すハイパスフィルタは一対の入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子C21と、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路に接続し、他端を接地したインダクタンス素子L21とを備える。さらに、インダクタンス素子L21の接地側に、接地容量素子C22が直列接続されている。かかる構成は、入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子とは別に他の容量素子C22がインダクタンス素子に直列接続されている点が、図1(a)に示すハイパスフィルタと異なる。ハイパスフィルタの必要特性に応じて減衰極の位置を調節する為に、容量素子の配設の有無、静電容量値を適宜選択できる。 The high-pass filter shown in FIG. 1B has a capacitive element C21 connected in series to a signal path between a pair of input / output terminals T in / T out and one end connected to the signal path between the input / output terminals T in / T out. And an inductance element L21 having the other end grounded. Further, a grounded capacitive element C22 is connected in series to the ground side of the inductance element L21. Such a configuration is shown in FIG. 1A in that another capacitive element C22 is connected in series to the inductance element in addition to the capacitive element connected in series to the signal path between the input / output terminals T in / T out . Different from high pass filter. In order to adjust the position of the attenuation pole according to the required characteristics of the high-pass filter, the presence / absence of the capacitive element and the capacitance value can be appropriately selected.

図1(c)に示すハイパスフィルタは、一対の入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子C31と、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路に接続し、他端を接地したインダクタンス素子L31を備える。かかる構成は、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路(TinとC31の間の経路)に接続し、他端を接地したインダクタンス素子L31を備える点で図1(b)に示すハイパスフィルタと異なる。この実施形態に係るハイパスフィルタは、例えば、入出力端子Tinをフロントエンドモジュールのアンテナ端子に接続して、フロントエンドモジュールの後段のIC等をESD電圧から保護する場合に好適である。 The high-pass filter shown in FIG. 1C includes a capacitive element C31 connected in series to a signal path between a pair of input / output terminals T in / T out and one end connected to a signal path between the input / output terminals T in / T out. An inductance element L31 that is connected and grounded at the other end is provided. Such a configuration includes an inductance element L31 having one end connected to a signal path between the input / output terminals T in / T out (path between T in and C31) and the other end grounded, as shown in FIG. Different from the high-pass filter shown. A high-pass filter according to this embodiment, for example, by connecting the input and output terminals T in the antenna terminal of the front end module, a subsequent IC etc. of the front end module is suitable for a case to protect against ESD voltage.

図1(d)に示すハイパスフィルタは、入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子C41、C43およびC45と、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路に接続し、他端をそれぞれ容量素子C42、C44を介して接地したインダクタンス素子L41、L42とを備える。インダクタンス素子L41の一端は、入出力端子Tin/Tout間の信号経路のうち容量素子C41と容量素子C43の間に接続され、インダクタンス素子L42の一端は、入出力端子Tin/Tout間の信号経路のうち容量素子C43と容量素子C45の間に接続されている。この実施形態に係るハイパスフィルタは、例えば、高周波モジュールにおける単極双投型(SPDT:Single Pole Dual Throw)等の切り替えスイッチと低雑音増幅器LNAとの間の受信側経路に介挿されて、受信帯域外において高い減衰量を確保する場合に好適である。 The high-pass filter shown in FIG. 1 (d) includes capacitive elements C41, C43 and C45 connected in series in a signal path between the input / output terminals T in / T out , and one end of the signal between the input / output terminals T in / T out. Inductance elements L41 and L42 connected to the path and grounded at the other end via capacitive elements C42 and C44, respectively. One end of the inductance element L41 is connected between the capacitive element C41 and the capacitor C43 of the signal path between the input and output terminals T in / T out, one end of the inductance element L42 is between the input and output terminals T in / T out Are connected between the capacitive element C43 and the capacitive element C45. The high-pass filter according to this embodiment is inserted in a reception-side path between a change-over switch such as a single pole dual throw (SPDT) in a high-frequency module and a low-noise amplifier LNA, for example. This is suitable for securing a high attenuation outside the band.

本発明のハイパスフィルタの構造について、以下図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。なお、本発明に係るハイパスフィルタは、インダクタンス素子と容量素子とが組み合わさったハイパスフィルタであればよく、その回路構成は図1の構成に限定されるものではない。フィルタの減衰極をどこに設定するかによって、容量素子の接続位置等は適宜変えれば良い。   The structure of the high-pass filter of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these. The high-pass filter according to the present invention may be a high-pass filter in which an inductance element and a capacitive element are combined, and the circuit configuration is not limited to the configuration shown in FIG. Depending on where the attenuation pole of the filter is set, the connection position of the capacitive element may be changed as appropriate.

以下本発明の実施形態について、図8に示す従来例と対比しつつ説明する。図8に示す従来例におけるハイパスフィルタでは、コイルパターンRLt2は、例えば第7層のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面と、第8層のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面が同じ形状、同じ大きさである。第9〜第12層についても同様である。つまり、第7〜第12層に亘って形成された複数のコイルパターンRLt2は、積層方向から投影して重畳するコイル断面を有する。しかも隣接する層において、1ターンに延長した場合に矩形をなすコイルパターンのうち、直交する二つの直線状部分が重なっている。そのため、図8に示すような従来のハイパスフィルタでは、複数のコイルパターンRLt2の間に大きな寄生容量が発生し、それが帯域を狭くしていることが判明した。   The embodiment of the present invention will be described below in comparison with the conventional example shown in FIG. In the high-pass filter in the conventional example shown in FIG. 8, the coil pattern RLt2 includes, for example, a coil cross section formed when the seventh layer coil pattern is extended to one turn and the eighth layer coil pattern extended to one turn. The coil sections formed in the case have the same shape and the same size. The same applies to the ninth to twelfth layers. That is, the plurality of coil patterns RLt2 formed over the seventh to twelfth layers have a coil cross section that is projected and superimposed from the stacking direction. Moreover, in the adjacent layers, two orthogonal linear portions overlap each other in the rectangular coil pattern when extended to one turn. Therefore, it has been found that in the conventional high-pass filter as shown in FIG. 8, a large parasitic capacitance is generated between the plurality of coil patterns RLt2, which narrows the band.

本発明に係るハイパスフィルタはコイルパターンに関する新たな構成によって上記問題を解決するものである。図2は、図1(d)に示す等価回路を、複数の誘電体層を積層してなる積層基板を用いて構成したハイパスフィルタの積層パターン図である。図2に示すハイパスフィルタは、第1〜第11層の11層の誘電体層で形成される。第1層には、一対の入出力端子Tin/Toutに対応する電極が形成されている。第2層から第5層にかけては、入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子C41、C43およびC45を形成する容量電極が配置されている。第2層と第4層に形成され、ビア電極で接続された容量電極Chs1aおよびChs1bが、第3層と第5層に形成され、ビア電極で接続された容量電極Chs3bおよびChs3fと対向することで容量素子C41が形成されている。同様に、第2層と第4層に形成され、ビア電極で接続された容量電極Chs5aおよびChs5bが、第3層と第5層に形成され、ビア電極で接続された容量電極Chs3cおよびChs3gと対向することで容量素子C45が形成されている。また、第2層と第4層には、ビア電極によって一端がChs3cおよびchs3gに接続された容量電極Chs3aおよびChs3eが形成されている。かかる、容量電極Chs3aおよびChs3eが、容量電極Chs3bおよびChs3fの一部と対向することで容量素子C43が形成されている。 The high-pass filter according to the present invention solves the above problem by a new configuration relating to the coil pattern. FIG. 2 is a lamination pattern diagram of a high-pass filter in which the equivalent circuit shown in FIG. 1D is configured using a laminated substrate in which a plurality of dielectric layers are laminated. The high-pass filter shown in FIG. 2 is formed of eleven dielectric layers of first to eleventh layers. In the first layer, electrodes corresponding to the pair of input / output terminals T in / T out are formed. Capacitance electrodes that form capacitive elements C41, C43, and C45 connected in series in the signal path between the input / output terminals T in / T out are arranged from the second layer to the fifth layer. Capacitance electrodes Chs1a and Chs1b formed in the second layer and the fourth layer and connected by via electrodes are opposed to capacitance electrodes Chs3b and Chs3f formed in the third layer and the fifth layer and connected by via electrodes. Thus, the capacitive element C41 is formed. Similarly, capacitive electrodes Chs5a and Chs5b formed in the second layer and the fourth layer and connected by via electrodes are formed in the third layer and the fifth layer, and capacitive electrodes Chs3c and Chs3g connected by via electrodes and The capacitive element C45 is formed by facing each other. Capacitance electrodes Chs3a and Chs3e whose one ends are connected to Chs3c and chs3g by via electrodes are formed in the second layer and the fourth layer. Such capacitive electrodes Chs3a and Chs3e are opposed to a part of the capacitive electrodes Chs3b and Chs3f, thereby forming the capacitive element C43.

第6層から第9層には、図1(d)の等価回路における、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路に接続し、他端を接地したインダクタンス素子L41およびL42をそれぞれ構成するコイルパターンLhs1a〜Lhs1dおよびコイルパターンLhs2a〜Lhs2dが形成されている。コイルパターンLhs1a〜Lhs1dおよびコイルパターンLhs2a〜Lhs2dは、各々、コイルパターンの一端同士が直列接続されて螺旋状のコイルを形成している。第10層には、図1(d)の等価回路において、インダクタンス素子に直列接続した他の容量素子C42およびC44をそれぞれ形成する、容量電極Chs2およびChs4が形成される。容量電極Chs2およびChs4は第11層に形成されたグランド層に対向して接地容量を構成する。 In the sixth to ninth layers, inductance elements L41 and L42 having one end connected to the signal path between the input / output terminals T in / T out and the other end grounded in the equivalent circuit of FIG. Coil patterns Lhs1a to Lhs1d and coil patterns Lhs2a to Lhs2d to be formed are formed. The coil patterns Lhs1a to Lhs1d and the coil patterns Lhs2a to Lhs2d each form one end of the coil pattern connected in series to form a spiral coil. In the tenth layer, capacitive electrodes Chs2 and Chs4 are formed, which form the other capacitive elements C42 and C44 connected in series to the inductance element in the equivalent circuit of FIG. Capacitance electrodes Chs2 and Chs4 constitute a grounded capacitance facing the ground layer formed in the eleventh layer.

インダクタンス素子L41は、第9層の誘電体層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第1のコイルパターンLhs1dと、該第1のコイルパターンLhs1dとは異なる誘電体層である第8層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第2のコイルパターンLhs1cを有する。そして、第1のコイルパターンLhs1dと第2のコイルパターンLhs1cとは、ビアホールで層間接続されて、螺旋状のコイルが形成される。同様にインダクタンス素子L42は、第9層の誘電体層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第1のコイルパターンLhs2dと、該第1のコイルパターンLhs2dとは異なる誘電体層である第8層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第2のコイルパターンLhs2cを有する。図2に示す構成では、各コイルパターンは、1ターンの矩形コイルのうち三辺部分で構成された、略3/4ターンである。そして、第1のコイルパターンLhs2dと第2のコイルパターンLhs2cとは、ビアホールで層間接続されて、螺旋状のコイルが形成される。   The inductance element L41 is a dielectric layer different from the first coil pattern Lhs1d, which is formed in the ninth dielectric layer and forms a coil portion of more than 1/2 turn, and the first coil pattern Lhs1d. A second coil pattern Lhs1c is formed on the eighth layer and constitutes a coil portion of more than 1/2 turn. Then, the first coil pattern Lhs1d and the second coil pattern Lhs1c are interlayer-connected by via holes to form a spiral coil. Similarly, the inductance element L42 includes a first coil pattern Lhs2d that is formed in the ninth dielectric layer and forms a coil portion of more than 1/2 turn, and a dielectric layer different from the first coil pattern Lhs2d. The second coil pattern Lhs2c is formed in the eighth layer and constitutes a coil portion of more than 1/2 turn. In the configuration shown in FIG. 2, each coil pattern is approximately 3/4 turns composed of three sides of a one-turn rectangular coil. Then, the first coil pattern Lhs2d and the second coil pattern Lhs2c are interconnected by via holes to form a spiral coil.

かかる第9層に形成された第1のコイルパターンLhs1dおよびLhs2dと第8層に形成された第2のコイルパターンLhs1cおよびLhs2cの関係を、図3を用いて説明する。図3には、第8層に形成された第2のコイルパターンLhs1cおよびLhs2c((a)(i))、第9層に形成された第1のコイルパターンLhs1dおよびLhs2d((b)(i))、および積層方向から透視的に見た第8層と第9層のコイルパターンの位置関係((c)(i))を示した。また、(a)〜(b)に示す各コイルパターンを1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面を(ii)として示した。コイルの巻回軸方向に垂直な面(各誘電体層面)における、図の斜線で塗りつぶした部分がコイル断面である。各コイルパターンは直交する三つの直線状のパターンで構成されており、1/2ターン超のコイル部分を構成する。各コイルパターンを1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面とは、図3に示すようにコイルパターンが直交する三つの直線状パターンで構成されている場合は、対向する二つの直線状パターンのうち長い方のパターンの外側の辺と、前記二つのパターンと直交するパターンの外側の辺とを、直交する二辺とする長方形領域を指す。また、コイルパターンが直交する四つの直線状パターンで構成されている場合は、各直線状パターンを延長した場合に構成される四角枠状のパターンの外側の辺で構成される長方形領域を指す。図2に示す実施形態の場合、1ターンに延長した場合に形成されるコイル断面は矩形であるが、必ずしも矩形に限定されるものではない。   The relationship between the first coil patterns Lhs1d and Lhs2d formed on the ninth layer and the second coil patterns Lhs1c and Lhs2c formed on the eighth layer will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the second coil patterns Lhs1c and Lhs2c ((a) (i)) formed on the eighth layer, and the first coil patterns Lhs1d and Lhs2d ((b) (i) formed on the ninth layer. )), And the positional relationship ((c) (i)) of the coil patterns of the eighth layer and the ninth layer seen from the lamination direction. Moreover, the coil cross section formed when each coil pattern shown to (a)-(b) is extended to 1 turn was shown as (ii). In the plane perpendicular to the winding axis direction of the coil (surface of each dielectric layer), the shaded portion in the figure is the coil cross section. Each coil pattern is constituted by three linear patterns orthogonal to each other, and constitutes a coil portion having more than 1/2 turn. The coil cross section formed when each coil pattern is extended to one turn is the two linear patterns facing each other when the coil pattern is composed of three linear patterns orthogonal to each other as shown in FIG. The rectangular area | region which makes the outer side of the longer pattern and the outer side of the pattern orthogonal to the two patterns the two orthogonal sides. In addition, when the coil pattern is configured by four linear patterns orthogonal to each other, it indicates a rectangular region configured by the outer sides of the rectangular frame-shaped pattern configured when each linear pattern is extended. In the case of the embodiment shown in FIG. 2, the coil cross section formed when extending to one turn is a rectangle, but is not necessarily limited to a rectangle.

第1のコイルパターンLhs1d(Lhs2d)を1ターンに延長した場合に形成される第1のコイル断面が、第2のコイルパターンLhs1c(Lhs2c)を1ターンに延長した場合に形成される第2のコイル断面よりも小さくなるようにしてある。すなわち、言い換えれば、二つのコイルパターンのうち、コイル断面が相対的に小さいコイルパターンが第1のコイルパターンである。しかも、積層基板の積層方向から見て、第1のコイル断面が第2のコイル断面からはみ出さないようにしてある。言い換えれば、各コイルパターンを1ターンに延長した場合において、積層方向から見た第1のコイルパターンの外周が、第2のコイルパターンの外周よりも内側になるように配置されている。これらにより、インダクタンス素子を形成する第1のコイルパターンLhs1d(Lhs2d)および第2のコイルパターンLhs1c(Lhs2c)の積層方向から見た重なりを低減し、インダクタンス配線間の寄生容量を抑制できるため、広帯域なハイパスフィルタを実現できる。第1のコイルパターンと第2のコイルパターンの一部が重なっていても、第1のコイル断面を第2のコイル断面よりも小さくして、第2のコイル断面からはみ出さないようにすれば、寄生容量低減の効果を発揮する。図2に示す構成では、さらに第1のコイルパターンLhs1d(Lhs2d)と第2のコイルパターンLhs1c(Lhs2c)自体が、ビア電極に係る部分を除き、積層方向から見て重ならないように配置されている。かかる構成によって寄生容量抑制の効果がさらに高められている。なお、1/2ターン以下のコイルパターンを各誘電体層に形成してこれらを接続することによって、隣接する誘電体層間でのコイルパターンの重なりを回避することも可能であるが、この場合は螺旋状のコイルを形成するために多くの誘電体層が必要となるためハイパスフィルタの小型化を図ることができない。   The first coil cross section formed when the first coil pattern Lhs1d (Lhs2d) is extended to one turn is the second coil cross section formed when the second coil pattern Lhs1c (Lhs2c) is extended to one turn. It is designed to be smaller than the coil cross section. That is, in other words, of the two coil patterns, the coil pattern having a relatively small coil cross section is the first coil pattern. Moreover, the first coil cross section does not protrude from the second coil cross section when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate. In other words, when each coil pattern is extended to one turn, the outer periphery of the first coil pattern viewed from the stacking direction is arranged to be inside the outer periphery of the second coil pattern. As a result, the overlap of the first coil pattern Lhs1d (Lhs2d) and the second coil pattern Lhs1c (Lhs2c) forming the inductance element as viewed from the stacking direction can be reduced, and the parasitic capacitance between the inductance wirings can be suppressed. A high-pass filter can be realized. Even if a part of the first coil pattern and the second coil pattern overlap, the first coil cross section is made smaller than the second coil cross section so that it does not protrude from the second coil cross section. The parasitic capacitance is reduced. In the configuration shown in FIG. 2, the first coil pattern Lhs1d (Lhs2d) and the second coil pattern Lhs1c (Lhs2c) themselves are arranged so as not to overlap when viewed from the stacking direction, except for the portion related to the via electrode. Yes. Such a configuration further enhances the effect of parasitic capacitance suppression. It is possible to avoid overlapping of coil patterns between adjacent dielectric layers by forming coil patterns of 1/2 turn or less on each dielectric layer and connecting them. Since many dielectric layers are required to form a spiral coil, the high-pass filter cannot be reduced in size.

図2に示す実施形態では、さらに第7層には前記第2のコイルパターンよりもコイル断面の小さい第1のコイルパターンLhs1bおよびLhs2bが形成され、第6層には第7層の第1のコイルパターンLhs1bおよびLhs2bよりもコイル断面が大きい第2のコイルパターンLhs1aおよびLhs2aが形成されている。第6層から第9層にかけては、積層基板の積層方向において、第1のコイルパターンと第2のコイルパターンが異なる誘電体層に交互に配置されるとともに、互いに直列接続されて螺旋状のコイルを形成している。すなわち、コイル断面の大きさが相対的に異なるコイルパターンが、コイル断面が大小交互になるように配置されている。第1のコイルパターンと第2のコイルパターンとの重なりを抑制しつつ、第1のコイルパターンまたは第2のコイルパターンのうち少なくとも一方を複数有する構成によって、ハイパスフィルタのインダクタンス素子の高インダクタンス化を図りつつも、ハイパスフィルタの小型、広帯域化を実現することが可能である。なお、異なる層に形成された第1のコイルパターン同士および異なる層に形成された第2おコイルパターン同士は必ずしも同じコイル断面を有する必要はない。ただし、異なる層に形成された第1のコイルパターン同士および/または異なる層に形成された第2おコイルパターン同士のコイル断面が異なるようにすると寄生容量のいっそうの抑制が図られる。図2に示す実施形態では、第7層に形成された第1のコイルパターンLhs1b(Lhs2b)と第9層に形成された第1のコイルパターンLhs1d(Lhs2d)とでは、コイルパターンの少なくとも1/2ターンの部分で重ならないようしてあり、コイル断面が異なっている。   In the embodiment shown in FIG. 2, first coil patterns Lhs1b and Lhs2b having a smaller coil cross section than the second coil pattern are formed on the seventh layer, and the first layer of the seventh layer is formed on the sixth layer. Second coil patterns Lhs1a and Lhs2a having a larger coil cross section than the coil patterns Lhs1b and Lhs2b are formed. From the sixth layer to the ninth layer, the first coil pattern and the second coil pattern are alternately arranged in different dielectric layers in the stacking direction of the stacked substrate, and are connected in series to each other in a spiral coil. Is forming. That is, coil patterns having relatively different coil cross-sectional sizes are arranged so that the coil cross-sections are alternately large and small. The structure having at least one of the first coil pattern and the second coil pattern while suppressing the overlap between the first coil pattern and the second coil pattern can increase the inductance of the inductance element of the high-pass filter. In spite of this, it is possible to realize a small and wide band high-pass filter. The first coil patterns formed on different layers and the second coil patterns formed on different layers do not necessarily have the same coil cross section. However, if the coil sections of the first coil patterns formed in different layers and / or the second coil patterns formed in different layers are different, parasitic capacitance can be further suppressed. In the embodiment shown in FIG. 2, the first coil pattern Lhs1b (Lhs2b) formed in the seventh layer and the first coil pattern Lhs1d (Lhs2d) formed in the ninth layer are at least 1 / The two turns do not overlap, and the coil cross section is different.

一方、必要とされる特性によって第1のコイルパターンと第2のコイルパターンに係る構成を簡略化して小型化を図ることも可能である。図4には螺旋状のコイルと接地容量電極の部分だけを抜き出した例を示す。図4(a)に示す実施形態は、図2に示した実施形態の第6層と第7層のコイルパターンを省略して、第1のコイルパターンと第2のコイルパターンをそれぞれ一つずつで構成した実施形態である。また、図4(b)に示す実施形態は、図2に示した実施形態の第6層のコイルパターンを省略して、第1のコイルパターンを二つ、第2のコイルパターンを一つ用いて構成した実施形態である。コイルパターンよりも上層に形成する容量電極の形状は第8層に形成されたコイルパターンとの接続の仕方に応じて変更すればよい。   On the other hand, it is possible to reduce the size by simplifying the configuration related to the first coil pattern and the second coil pattern depending on the required characteristics. FIG. 4 shows an example in which only the spiral coil and the grounded capacitance electrode are extracted. In the embodiment shown in FIG. 4A, the sixth and seventh coil patterns of the embodiment shown in FIG. 2 are omitted, and the first coil pattern and the second coil pattern are each one. It is embodiment comprised by these. The embodiment shown in FIG. 4B omits the sixth layer coil pattern of the embodiment shown in FIG. 2, and uses two first coil patterns and one second coil pattern. It is the embodiment comprised. What is necessary is just to change the shape of the capacity | capacitance electrode formed in an upper layer rather than a coil pattern according to the connection method with the coil pattern formed in the 8th layer.

図2または図4に示す実施形態ではコイル断面の大小関係は、接地容量側から、小、大、小、大の順になっているが、大、小、大、小の順にすることもできる。しかしながら、螺旋状のコイルのうち、インダクタンス素子に直列接続した接地容量素子を形成する容量電極に最も近い部分が、図2または図4に示す実施形態のように、コイル断面の小さい第1のコイルパターンであることが好ましい。図2または図4に示す実施形態では、インダクタンス素子に直列接続した接地容量素子を形成する容量電極Chs2、Chs4は、積層基板の積層方向から見て、第2のコイル断面(積層方向に垂直な方向における螺旋状コイルの最大占有領域)と重なるように配置することで、積層方向に垂直な方向でのハイパスフィルタの占有面積の低減を図っている。この場合、接地容量素子を形成する容量電極Chs2及びChs4やその下方に形成されているグランド電極と対向することで生じるインピーダンスの変化を抑えるためには、インダクタンス素子に直列接続した接地容量素子を形成する容量電極に最も近いコイルパターンは、より小さい方が好ましい。容量電極Chs2、Chs4と第2のコイル断面とは一部が重なっていればよいが、図2の例のように容量電極Chs2、Chs4全体が第2のコイル断面と重なることがより好ましい。   In the embodiment shown in FIG. 2 or FIG. 4, the magnitude relation of the coil cross section is in the order of small, large, small, large from the grounded capacitance side, but can also be in the order of large, small, large, small. However, in the spiral coil, the portion closest to the capacitive electrode forming the grounded capacitive element connected in series to the inductance element is the first coil having a small coil cross section as in the embodiment shown in FIG. 2 or FIG. A pattern is preferred. In the embodiment shown in FIG. 2 or FIG. 4, the capacitive electrodes Chs2 and Chs4 forming the grounded capacitive element connected in series with the inductance element have the second coil cross section (perpendicular to the laminating direction) when viewed from the laminating direction of the laminated substrate. The area occupied by the high-pass filter in the direction perpendicular to the stacking direction is reduced by being arranged so as to overlap with the maximum occupied area of the spiral coil in the direction. In this case, in order to suppress a change in impedance caused by facing the capacitive electrodes Chs2 and Chs4 forming the grounded capacitive element and the ground electrode formed thereunder, a grounded capacitive element connected in series to the inductance element is formed. It is preferable that the coil pattern closest to the capacitor electrode to be smaller is smaller. The capacitance electrodes Chs2 and Chs4 and the second coil cross section need only partially overlap each other, but it is more preferable that the entire capacitance electrodes Chs2 and Chs4 overlap the second coil cross section as in the example of FIG.

複数のインダクタンス素子を用いて構成されたハイパスフィルタの場合、上述のインダクタンス素子に係る構成および以下に示す容量素子に関する構成は、少なくとも一つのインダクタンス素子に係る部分が備えていればよいが、全てのインダクタンス素子に係る部分が備えていることがより好ましい。   In the case of a high-pass filter configured using a plurality of inductance elements, the configuration related to the above-described inductance element and the configuration related to the capacitive element shown below may be provided in at least one portion related to the inductance element. More preferably, the portion related to the inductance element is provided.

また、図2に示す実施形態では、入出力端子Tin/Tout間の信号経路に直列接続された容量素子C41、C43およびC45を形成する複数の容量電極は第6層から第9層に形成された螺旋状のコイルとは異なる誘電体層(第2層〜第5層)に形成されている。ここで、螺旋状のコイルを形成するコイルパターンのうち積層基板の積層方向から見て複数の容量電極に最も近いコイルパターンLhs1aおよびLhs2aは、第6層における左端のパターン部分、右端のパターン部分および下端側のパターン部分が、複数の容量電極のうち積層基板の積層方向から見て螺旋状のコイルに最も近い容量電極Chs3fおよびChs3gと重ならないようになっている。かかる構成によって、インダクタンス素子のコイルパターンと容量素子の電極との間の寄生容量が抑制される。すなわちコイルパターンLhs1aの直交する三つの直線状の各パターン部分が、その直線部分全体に渡って容量電極Chs3fと重なることがないようにしてある。かかる構成がより好ましいが、コイルパターンLhs1aの少なくとも1/2ターンのコイル部分が、容量電極Chs3fと重ならないようにすれば、寄生容量抑制の効果が発揮される。図2に示す実施形態では、容量電極Chs3fのうちコイルパターンLhs1aと重なる部分においても、該重なる部分に係るコイルパターンLhs1aの延設方向(図の上下方向)の幅を、他の部分の幅よりも小さくして、寄生容量のいっそうの抑制を図っている。かかる構成は容量電極Chs3gとコイルパターンLhs2aの関係においても同様である。 In the embodiment shown in FIG. 2, the plurality of capacitive electrodes forming the capacitive elements C41, C43 and C45 connected in series in the signal path between the input / output terminals T in / T out are arranged from the sixth layer to the ninth layer. It is formed in a dielectric layer (second layer to fifth layer) different from the formed spiral coil. Here, the coil patterns Lhs1a and Lhs2a that are closest to the plurality of capacitive electrodes when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate among the coil patterns that form the spiral coil are the leftmost pattern portion, the rightmost pattern portion in the sixth layer, and The pattern portion on the lower end side does not overlap the capacitive electrodes Chs3f and Chs3g that are closest to the spiral coil when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate among the plurality of capacitive electrodes. With this configuration, the parasitic capacitance between the coil pattern of the inductance element and the electrode of the capacitive element is suppressed. That is, each of the three orthogonal linear pattern portions of the coil pattern Lhs1a does not overlap with the capacitive electrode Chs3f over the entire linear portion. Although such a configuration is more preferable, if the coil portion of at least 1/2 turn of the coil pattern Lhs1a is not overlapped with the capacitance electrode Chs3f, the effect of suppressing the parasitic capacitance is exhibited. In the embodiment shown in FIG. 2, even in the portion of the capacitive electrode Chs3f that overlaps the coil pattern Lhs1a, the width in the extending direction (vertical direction in the drawing) of the coil pattern Lhs1a related to the overlapping portion is larger than the width of other portions. To reduce the parasitic capacitance. This configuration is the same in the relationship between the capacitive electrode Chs3g and the coil pattern Lhs2a.

また、一端を入出力端子Tin/Tout間の信号経路に接続し、他端を接地した前記インダクタンス素子を複数備えた図2に示す実施形態では、インダクタンス素子L41を構成するコイルパターンとインダクタンス素子L42を構成するコイルパターンは同じ誘電体層(第6層〜第9層)に形成されている。接地容量素子C42およびC44を形成する容量電極も同じ第10層に形成されている。また、入出力端子Tin/Tout間の信号経路に接続された容量素子C41およびC45を形成する容量電極も同じ誘電体層(第2層〜第5層)に形成されている。ハイパスフィルタを構成する回路の段数を増加させて広帯域化、高減衰量化を図る場合、上記構成を用いて、各インダクタンス素子L41、L42の螺旋状のコイルを積層方向の垂直な方向に並設することで、ハイパスフィルタの小型化が図られとともに、各段の間の寄生容量を低減にも寄与する。ここで並設とは、前記各インダクタンス素子の前記螺旋状のコイルを、近接させて一列に揃え、並べて設けることを言う。 Further, in the embodiment shown in FIG. 2 in which one end is connected to the signal path between the input / output terminals T in / T out and the other end is grounded, the coil pattern and the inductance constituting the inductance element L41 are provided. The coil pattern constituting the element L42 is formed on the same dielectric layer (sixth to ninth layers). Capacitance electrodes forming the grounded capacitive elements C42 and C44 are also formed in the same tenth layer. Capacitance electrodes forming the capacitive elements C41 and C45 connected to the signal path between the input / output terminals T in / T out are also formed on the same dielectric layer (second layer to fifth layer). In order to increase the bandwidth and increase the attenuation by increasing the number of stages of the circuits constituting the high-pass filter, the spiral coils of the inductance elements L41 and L42 are arranged in parallel in the direction perpendicular to the stacking direction using the above configuration. As a result, the high-pass filter can be miniaturized and the parasitic capacitance between the stages can be reduced. Here, the parallel arrangement means that the spiral coils of the inductance elements are arranged close to each other and arranged in a line.

ハイパスフィルタを構成する各インダクタンス素子のコイルの巻回方向はこれを特に限定するものではないが、図2に示す実施形態では、各インダクタンス素子の螺旋状コイルの磁界発生方向は、隣接したインダクタンス素子L41、L42同士で逆方向になっている。各インダクタンス素子の螺旋状コイルを隣接させ、各インダクタンス素子同士で磁界結合させる事により、所望の帯域を減衰させる事も可能である。   The winding direction of the coil of each inductance element constituting the high-pass filter is not particularly limited, but in the embodiment shown in FIG. 2, the magnetic field generation direction of the spiral coil of each inductance element is the adjacent inductance element. L41 and L42 are in opposite directions. It is also possible to attenuate a desired band by adjoining the spiral coils of the inductance elements and magnetically coupling the inductance elements.

図2に示す実施形態では、隣接したインダクタンス素子同士において、同じ誘電体層に配置された第1のコイルパターン同士(Lhs1dおよびLhs2d、Lhs1bおよびLhs2b)および第2のコイルパターン同士(Lhs1cおよびLhs2c、Lhs1aおよびLhs2a)は、その間の中心線に対して実質的に線対称に形成されている。これにより入出力における反射特性が対称になるため、設計が容易になる。ここで、実質的に線対称とは、完全な線対称に拘泥するものではなく、コイル特性に影響しないパターン間の接続部分や製造上のばらつき等による対称性からのずれは許容する趣旨である。   In the embodiment shown in FIG. 2, in adjacent inductance elements, the first coil patterns (Lhs1d and Lhs2d, Lhs1b and Lhs2b) and the second coil patterns (Lhs1c and Lhs2c) arranged on the same dielectric layer are arranged. Lhs1a and Lhs2a) are formed substantially symmetrical with respect to the center line therebetween. As a result, the reflection characteristics at the input and output are symmetric, and the design is facilitated. Here, “substantially line symmetric” is not intended to be completely line symmetric, but is intended to allow deviations from symmetry due to connection portions between patterns that do not affect coil characteristics and manufacturing variations. .

図5に本発明に係るハイパスフィルタの他の実施形態を示す。この実施態様のハイパスフィルタは、図1(d)の等価回路に対応する。図5の第1層〜第9層に係る構成は図2に示す実施形態と同様であるので説明を省略する。図5に示す実施形態では、図2に示す実施形態と同様にインダクタンス素子L41、L42にそれぞれ直列接続した他の容量素子C42、C44を有し、該容量素子を形成する容量電極Chs2、Chs4が、積層基板の積層方向から見てLhs1c、Lhs2cに係る第2のコイル断面と重なるように配置されて小型化が図られている。ただし、該容量電極Chs2、Chs4に係る構成が図2に示す実施形態と異なる。すなわち図5に示す実施形態では、更に、前記螺旋状のコイル(Lhs1a〜Lhs1d、Lhs2a〜Lhs2d)と容量電極Chs2、Chs4との間の第10層はグランド電極が配置されており、インダクタンス素子のコイルパターンと接地容量を形成する容量電極間で形成される寄生容量の低減が図られている。第10層には第9層のコイルパターンと第11層の容量電極とを接続するためのビア電極の周囲を除き、積層方向から見て螺旋状のコイルと重なるように、ハイパスフィルタを形成した誘電体層部分全体に渡ってグランド電極が形成されている。また、第12層にもハイパスフィルタを形成した誘電体層部分全体に渡ってグランド電極が形成されている。容量電極Chs2、Chs4はグランド電極で挟み込まれており、大きな容量形成することができるため、容量形成の自由度が上がる。なお、第12層に形成されたグランド電極は省略してもよい。   FIG. 5 shows another embodiment of the high-pass filter according to the present invention. The high-pass filter of this embodiment corresponds to the equivalent circuit of FIG. Since the structure concerning the 1st layer-the 9th layer of FIG. 5 is the same as that of embodiment shown in FIG. 2, description is abbreviate | omitted. In the embodiment shown in FIG. 5, similarly to the embodiment shown in FIG. 2, other capacitive elements C42 and C44 respectively connected in series to the inductance elements L41 and L42 are provided, and the capacitive electrodes Chs2 and Chs4 that form the capacitive elements are provided. The size is reduced by being arranged so as to overlap with the second coil cross section related to Lhs1c and Lhs2c when viewed from the lamination direction of the laminated substrate. However, the configuration related to the capacitance electrodes Chs2 and Chs4 is different from the embodiment shown in FIG. That is, in the embodiment shown in FIG. 5, a ground electrode is further arranged in the tenth layer between the spiral coils (Lhs1a to Lhs1d, Lhs2a to Lhs2d) and the capacitive electrodes Chs2 and Chs4. The parasitic capacitance formed between the coil pattern and the capacitance electrode forming the ground capacitance is reduced. A high-pass filter was formed on the 10th layer so as to overlap the spiral coil when viewed from the stacking direction except for the periphery of the via electrode for connecting the coil pattern of the 9th layer and the capacitor electrode of the 11th layer. A ground electrode is formed over the entire dielectric layer portion. A ground electrode is also formed over the entire dielectric layer portion on which the high-pass filter is formed in the twelfth layer. Since the capacitance electrodes Chs2 and Chs4 are sandwiched between the ground electrodes and a large capacitance can be formed, the degree of freedom of capacitance formation is increased. Note that the ground electrode formed in the twelfth layer may be omitted.

本発明に係るハイパスフィルタは、ハイパスフィルタ単体として構成してもよいが、ハイパスフィルタが必要な高周波回路に使用してもよい。該高周波回路は、例えば、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された半導体素子やインダクタなどの素子とを具備し、通信装置に用いられる高周波回路を有する高周波モジュールである。高周波回路が有するハイパスフィルタとして本発明に係るハイパスフィルタを用いる。   The high-pass filter according to the present invention may be configured as a single high-pass filter, but may be used in a high-frequency circuit that requires a high-pass filter. The high-frequency circuit includes, for example, a laminated body in which electrode patterns are formed on a plurality of dielectric layers, and an element such as a semiconductor element or an inductor mounted on the surface of the laminated body, and is used in a communication device. A high-frequency module having a high-frequency circuit. The high-pass filter according to the present invention is used as a high-pass filter included in the high-frequency circuit.

高周波モジュールとしては、例えば、無線LANなどの無線通信の送受信を切り換えるアンテナスイッチモジュールやアンテナスイッチモジュールと高周波増幅器モジュールを一体化した複合モジュールなどが挙げられる。かかる高周波モジュールの代表的な構成は、アンテナと接続する少なくとも一つのアンテナ端子と、送信信号が入力される少なくとも一つの送信端子と、受信信号が出力される少なくとも一つの受信端子と、前記アンテナ端子と前記送信端子又は前記受信端子との接続を切り換える少なくとも一つのスイッチ回路とを有する高周波モジュールである。   Examples of the high-frequency module include an antenna switch module that switches between transmission and reception of wireless communication such as a wireless LAN, and a composite module that integrates an antenna switch module and a high-frequency amplifier module. A typical configuration of such a high-frequency module includes at least one antenna terminal connected to an antenna, at least one transmission terminal to which a transmission signal is input, at least one reception terminal to which a reception signal is output, and the antenna terminal. And at least one switch circuit that switches connection between the transmission terminal and the reception terminal.

図6に、本発明に係る高周波モジュールの一例として、周波数帯域の異なる二つの通信システムの送受信の切り換えに用いられる高周波スイッチモジュールを示した。2.4GHz帯と5GHz帯の無線LANを通信システムの例にしている。アンテナ端子Antと、各通信システムの送信端子TX5、TX2.4および受信端子RX5、RX2.4と、前記アンテナ端子Antに接続された送受信経路を送信端子TX5、TX2.4に接続された送信経路と受信端子RX5、RX2.4に接続された受信経路とに切り換える高周波スイッチ回路SPDTを有する。そして、二つの通信システムの信号が流れる、前記送受信経路および前記受信経路の少なくとも一方に、2.4GHz帯と5GHz帯の二つの通信システムの周波数帯域を通過帯域とする、本発明に係るハイパスフィルタを配置したものである。高周波スイッチ回路SPDTの切り換え端子側には送信側の分波回路DIP1と受信側の分波回路DIP2が接続され、該分波回路によって送信経路および受信経路が周波数の異なる通信システム毎の経路に分岐される。送信側分波回路DIP1と送信端子TX5、TX2.4との間には通信帯域毎に高周波増幅回路PA1、PA2が接続され、さらに高周波増幅回路PA1、PA2と送信端子TX5、TX2.4との間にはバンドパスフィルタBPF1、BPF3が接続されている。一方、高周波スイッチ回路SPDTと受信側分波回路DIP2の間には二つの通信システムの受信信号を増幅する低雑音増幅器LNAが接続されている。受信側分波回路DIP2と受信端子RX5、RX2.4との間にはバンドパスフィルタBPF2、BPF4が接続されている。なお、5GHz帯の送信端子および受信端子は、バランが接続されて、平衡端子になっている。ただし、高周波増幅回路やバンドパスフィルタ、バラン等、ハイパスフィルタの配置に係る構成以外の部分は必要とされる機能・特性に応じて適宜省略、変更すればよい。   FIG. 6 shows a high-frequency switch module used for switching between transmission and reception of two communication systems having different frequency bands as an example of the high-frequency module according to the present invention. A 2.4 GHz band and a 5 GHz band wireless LAN are taken as examples of the communication system. Antenna terminal Ant, transmission terminals TX5 and TX2.4 and reception terminals RX5 and RX2.4 of each communication system, and transmission / reception paths connected to the antenna terminal Ant are transmission paths connected to transmission terminals TX5 and TX2.4. And a high-frequency switch circuit SPDT for switching to the reception path connected to the reception terminals RX5 and RX2.4. The high-pass filter according to the present invention has a frequency band of two communication systems of 2.4 GHz band and 5 GHz band as a pass band in at least one of the transmission / reception path and the reception path through which signals of the two communication systems flow. Is arranged. On the switching terminal side of the high-frequency switch circuit SPDT, a transmission-side branching circuit DIP1 and a reception-side branching circuit DIP2 are connected, and the branching circuit branches the transmission path and reception path into paths for different communication systems. Is done. High-frequency amplifier circuits PA1 and PA2 are connected between the transmission-side branching circuit DIP1 and the transmission terminals TX5 and TX2.4 for each communication band. Further, between the high-frequency amplifier circuits PA1 and PA2 and the transmission terminals TX5 and TX2.4, Between them, band-pass filters BPF1 and BPF3 are connected. On the other hand, a low noise amplifier LNA for amplifying the received signals of the two communication systems is connected between the high frequency switch circuit SPDT and the receiving side branching circuit DIP2. Band-pass filters BPF2 and BPF4 are connected between the receiving-side branching circuit DIP2 and the receiving terminals RX5 and RX2.4. Note that the transmission terminal and the reception terminal in the 5 GHz band are connected to a balun and are balanced terminals. However, portions other than the configuration related to the arrangement of the high-pass filter, such as a high-frequency amplifier circuit, a band-pass filter, and a balun, may be omitted or changed as appropriate according to the required functions and characteristics.

図6に示す高周波モジュールに用いるハイパスフィルタの等価回路はこれを特に限定するものではないが、アンテナ端子Antと高周波スイッチ回路SPDTの間に設けられるハイパスフィルタHPF1は、図1(c)に示された回路がより好適であり、高周波モジュールやその後段に設けられるIC等をESD電圧から保護すると共に、通信帯域外の不要信号を減衰させる。また、高周波スイッチ回路SPDTと低雑音増幅器LNAとの間に設けられるハイパスフィルタHPF2は、図1(d)に示された回路がより好適であり、受信帯域外における不要な信号を減衰させる。周波数帯域の異なる二つの通信システムの信号が流れる信号経路に配置するハイパスフィルタには、広帯域特性が必要とされるため、広帯域化に有利な本発明に係るハイパスフィルタを好適に用いることができる。本発明に係るハイパスフィルタの構成は、通信システムが二つの場合に限らず、周波数帯域の異なる二以上の通信システムを扱う高周波モジュールに適用可能である。すなわち、二以上の通信システムの信号が流れる、送受信経路および受信経路の少なくとも一方に、二以上の通信システムの周波数帯域を通過帯域とする本発明に係るハイパスフィルタを用いればよい。   The equivalent circuit of the high-pass filter used in the high-frequency module shown in FIG. 6 is not particularly limited, but the high-pass filter HPF1 provided between the antenna terminal Ant and the high-frequency switch circuit SPDT is shown in FIG. The circuit is more suitable, and protects the high-frequency module and the IC provided in the subsequent stage from the ESD voltage and attenuates unnecessary signals outside the communication band. The high-pass filter HPF2 provided between the high-frequency switch circuit SPDT and the low-noise amplifier LNA is more preferably the circuit shown in FIG. 1D, and attenuates unnecessary signals outside the reception band. Since the high-pass filter arranged in the signal path through which the signals of the two communication systems having different frequency bands flow requires a wide band characteristic, the high-pass filter according to the present invention that is advantageous for widening the band can be preferably used. The configuration of the high-pass filter according to the present invention is not limited to the case where there are two communication systems, and can be applied to a high-frequency module that handles two or more communication systems having different frequency bands. In other words, the high-pass filter according to the present invention may be used in which at least one of the transmission / reception path and the reception path through which signals of two or more communication systems flow has a frequency band of two or more communication systems as a pass band.

図6に示すハイパスフィルタHPF1とハイパスフィルタHPF2とは、積層基板内の同じ誘電体層に形成されていることが好ましい。すなわち、二つの通信システムの信号が流れる、送受信経路および受信経路に本発明に係るハイパスフィルタHPF1、HPF2を配置するとともに、送受信経路に配置したハイパスフィルタHPF1の各コイルパターンと受信経路に配置したハイパスフィルタHPF2の各コイルパターンは、積層基板の同じ誘電体層に形成されていることが好ましい。本発明に係るハイパスフィルタは、複数の誘電体層にコイルパターンを構成するが、複数のハイパスフィルタを構成するために必要な誘電体総数を必要最小限に減らすことができる。かかる構成によれば、複数のハイパスフィルタを内蔵した高周波モジュールの小型化に寄与する。   The high pass filter HPF1 and the high pass filter HPF2 shown in FIG. 6 are preferably formed on the same dielectric layer in the multilayer substrate. That is, the high-pass filters HPF1 and HPF2 according to the present invention are arranged in the transmission / reception path and the reception path through which signals of the two communication systems flow, and each coil pattern of the high-pass filter HPF1 arranged in the transmission / reception path and the high-pass arranged in the reception path Each coil pattern of the filter HPF2 is preferably formed on the same dielectric layer of the multilayer substrate. The high-pass filter according to the present invention forms a coil pattern in a plurality of dielectric layers, but can reduce the total number of dielectrics necessary for forming a plurality of high-pass filters to the minimum necessary. Such a configuration contributes to the miniaturization of a high-frequency module incorporating a plurality of high-pass filters.

本発明に係るハイパスフィルタは高周波スイッチモジュールだけではなく、他の高周波モジュールにも広く適用可能である。また、本発明に係るハイパスフィルタおよびそれを用いた高周波モジュールは、各種通信装置にも展開することが可能である。特に高周波を扱う、携帯電話機、Bluetooth(登録商標)通信機器、無線LAN通信機器(802.11a/b/g/n)、WIMAX(802.16e)、IEEE802.20(I-burst)などにも応用することが可能である。例えば、2.4GHz帯無線LAN(IEEE802.11bおよび/あるいはIEEE802.11g)と5GHz帯無線LAN(IEEE802.11a)の二つの通信システムを共用可能な高周波フロントエンドモジュールあるいはIEEE802.11nの規格に対応可能な高周波フロントエンドモジュールとなし、これを備えた小型のマルチバンド通信機器を実現することが出来る。   The high-pass filter according to the present invention can be widely applied not only to the high-frequency switch module but also to other high-frequency modules. In addition, the high-pass filter and the high-frequency module using the same according to the present invention can be applied to various communication devices. Especially applicable to mobile phones, Bluetooth (registered trademark) communication devices, wireless LAN communication devices (802.11a / b / g / n), WIMAX (802.16e), IEEE802.20 (I-burst), etc. that handle high frequencies. It is possible. For example, it corresponds to the high-frequency front-end module or IEEE802.11n standard that can share two communication systems of 2.4GHz band wireless LAN (IEEE802.11b and / or IEEE802.11g) and 5GHz band wireless LAN (IEEE802.11a) It is possible to realize a small multiband communication device equipped with the high-frequency front-end module that can be used.

通信システムは上記した周波数帯域や通信規格に限るものではなく各種通信システムに利用可能である。また、二つの通信システムだけではなく、例えば分波回路を更に多段に分岐する態様をとることにより、より多数の通信システムに対応可能となる。   The communication system is not limited to the frequency band and communication standard described above, and can be used for various communication systems. In addition to the two communication systems, for example, by adopting a mode in which the branching circuit is further branched in multiple stages, it is possible to cope with a larger number of communication systems.

マルチバンド通信機器としては、例えば携帯電話に代表される無線通信機器、パーソナルコンピュータ(PC)、プリンタやハードディスク、ブロードバンドルータ等のPCの周辺機器、FAX、冷蔵庫、標準テレビ(SDTV)、高品位テレビ(HDTV)、カメラ、ビデオ、等の家庭内電子機器などに展開が出来る。   Examples of multiband communication devices include wireless communication devices typified by mobile phones, personal computers (PCs), PC peripheral devices such as printers and hard disks, broadband routers, fax machines, refrigerators, standard televisions (SDTV), and high-definition televisions. (HDTV), camera, video, etc. can be deployed in home electronic devices.

本発明に係る積層型のハイパスフィルタおよび高周波モジュールは、例えば1000℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics)からなり、厚さが10μm〜200μmのグリーンシートに、低抵抗率のAgやCu等の導電ペーストを印刷して所定の電極パターンを形成し、複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することにより製造することが出来る。前記誘電体材料としては、例えばAl、Si、Srを主成分として、Ti、Bi、Cu、Mn、Na、Kを副成分とする材料や、Al、Si、Srを主成分としてCa、Pb、Na、Kを副成分とする材料や、Al、Mg、Si、Gdを含む材料や、Al、Si、Zr、Mgを含む材料が用いられ、誘電率は5〜15程度の材料を用いる。   The laminated high-pass filter and the high-frequency module according to the present invention are made of a ceramic dielectric material LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramics) that can be sintered at a low temperature of 1000 ° C. or less, for example, and have a thickness of 10 μm to 200 μm. In addition, a conductive paste such as Ag or Cu having a low resistivity is printed to form a predetermined electrode pattern, and a plurality of green sheets are appropriately integrally laminated and sintered. As the dielectric material, for example, Al, Si, Sr as a main component, Ti, Bi, Cu, Mn, Na, K as a subcomponent, Al, Si, Sr as a main component, Ca, Pb, A material containing Na and K as subcomponents, a material containing Al, Mg, Si, and Gd, and a material containing Al, Si, Zr, and Mg are used, and a material having a dielectric constant of about 5 to 15 is used.

なお、積層基板を構成する誘電体層には、セラミック誘電体材料の他に、樹脂材料や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いることも可能である。また、前記セラミック積層基板をHTCC(高温同時焼成セラミック)技術を用いて作製してもよい。すなわち、Alを主体とする誘電体材料と、タングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体を用いてセラミック積層基板を構成しても良い。セラミック積層基板でハイパスフィルタを構成する場合は、各層には、インダクタンス素子用、容量素子用、端子・配線用、及びグランド電極用のパターン電極が適宜構成されて、層間にはビア導体が形成されて、所望の回路が構成される。 In addition to the ceramic dielectric material, a composite material formed by mixing a resin material or a resin and ceramic dielectric powder can be used for the dielectric layer constituting the laminated substrate. Further, the ceramic laminated substrate may be manufactured using HTCC (high temperature co-fired ceramic) technology. That is, the ceramic laminated substrate may be configured using a dielectric material mainly composed of Al 2 O 3 and a metal conductor that can be sintered at a high temperature such as tungsten or molybdenum. When configuring a high-pass filter with a ceramic multilayer substrate, pattern electrodes for inductance elements, capacitor elements, terminals / wirings, and ground electrodes are appropriately configured in each layer, and via conductors are formed between the layers. Thus, a desired circuit is configured.

本発明に係るハイパスフィルタの等価回路の例である。It is an example of the equivalent circuit of the high pass filter which concerns on this invention. 本発明に係るハイパスフィルタの実施形態を示す積層パターン図である。It is a lamination pattern figure showing an embodiment of a high pass filter concerning the present invention. コイルパターンの位置関係及びコイル断面を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of a coil pattern, and a coil cross section. 本発明に係るハイパスフィルタの他の実施形態のコイルパターンを示す積層パターン図である。It is a lamination pattern figure showing a coil pattern of other embodiments of a high pass filter concerning the present invention. 本発明に係るハイパスフィルタの更に別の実施形態を示す積層パターン図である。It is a lamination pattern figure showing another embodiment of a high pass filter concerning the present invention. 本発明に係る高周波モジュールの実施形態を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram showing an embodiment of a high frequency module according to the present invention. 従来の高周波モジュールを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the conventional high frequency module. 従来の高周波モジュールの積層パターン図である。It is a lamination pattern figure of the conventional high frequency module.

符号の説明Explanation of symbols

in、Tout:入出力端子
C11、C21、C22、C31、C32、C41〜C45:容量素子
L11、L21、L31、L32、L41、L42:インダクタンス素子
Chs1a、Chs1b:容量電極
Chs2:容量電極
Chs3a、Chs3c、Chs3e、Chs3g:容量電極
Chs4:容量電極
Chs5a、Chs5b:容量電極
GND:グランド電極
Lhs1b、Lhs1d、Lhs2b、Lhs2d:第1のコイルパターン
Lhs1a、Lhs1c、Lhs2a、Lhs2c:第2のコイルパターン
Ant:アンテナ端子
DIP1、DIP2:分波回路
HPF1、HPF2:ハイパスフィルタ
LNA:低雑音増幅器
PA1、PA2:高周波増幅回路
SPDT:高周波スイッチ回路
BAL1、BAL2:バラン
BPF1〜4:バンドパスフィルタ
T in , T out : Input / output terminals C11, C21, C22, C31, C32, C41 to C45: Capacitance elements L11, L21, L31, L32, L41, L42: Inductance elements Chs1a, Chs1b: Capacitance electrodes Chs2: Capacitance electrodes Chs3a , Chs3c, Chs3e, Chs3g: capacitive electrode Chs4: capacitive electrode Chs5a, Chs5b: capacitive electrode GND: ground electrode Lhs1b, Lhs1d, Lhs2b, Lhs2d: first coil pattern Lhs1a, Lhs1c, Lhs2 : Antenna terminals DIP1, DIP2: Demultiplexing circuit HPF1, HPF2: High-pass filter LNA: Low noise amplifier PA1, PA2: High frequency amplifier circuit SPDT: High frequency switch circuit BAL1, BAL2: Run BPF1~4: a band-pass filter

Claims (11)

一対の入出力端子と、
前記入出力端子間の信号経路に直列接続された容量素子と、
一端を前記入出力端子間の信号経路に接続し、他端を接地したインダクタンス素子とを備え、
複数の誘電体層を積層してなる積層基板を用いて構成されたハイパスフィルタであって、
前記インダクタンス素子は、前記誘電体層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第1のコイルパターンと前記第1のコイルパターンとは異なる誘電体層に形成されて1/2ターン超のコイル部分を構成する第2のコイルパターンとを有し、
前記第1および第2のコイルパターンは一端同士が直列接続されて螺旋状のコイルを形成し、
前記第1のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成される第1のコイル断面が、前記第2のコイルパターンを1ターンに延長した場合に形成される第2のコイル断面よりも小さいとともに、
前記積層基板の積層方向から見て、前記第1のコイル断面が前記第2のコイル断面から、はみ出さないことを特徴とするハイパスフィルタ。
A pair of input and output terminals;
A capacitive element connected in series in the signal path between the input and output terminals;
An inductance element having one end connected to the signal path between the input and output terminals and the other end grounded;
A high-pass filter configured using a multilayer substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers,
The inductance element is formed in a dielectric layer different from the first coil pattern and the first coil pattern that is formed in the dielectric layer and constitutes a coil portion of more than 1/2 turn, and is formed in 1/2 turn. A second coil pattern constituting a super coil portion,
The first and second coil patterns have one end connected in series to form a spiral coil,
The first coil cross section formed when the first coil pattern is extended to one turn is smaller than the second coil cross section formed when the second coil pattern is extended to one turn. ,
The high-pass filter, wherein the first coil cross section does not protrude from the second coil cross section when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate.
前記第1のコイルパターンまたは第2のコイルパターンのうち少なくとも一方を複数有し、
前記積層基板の積層方向において、前記第1のコイルパターンと前記第2のコイルパターンが異なる誘電体層に交互に配置されるとともに、互いに直列接続されて螺旋状のコイルを形成していることを特徴とする請求項1に記載のハイパスフィルタ。
A plurality of at least one of the first coil pattern and the second coil pattern;
In the stacking direction of the stacked substrate, the first coil pattern and the second coil pattern are alternately arranged on different dielectric layers, and are connected in series to form a spiral coil. The high-pass filter according to claim 1, wherein:
前記インダクタンス素子に直列接続した他の容量素子を有し、
前記他の容量素子を形成する容量電極は、前記積層基板の積層方向から見て、前記第2のコイル断面と重なるように配置されるとともに、
前記螺旋状のコイルのうち、前記容量電極に最も近い部分は、前記第1のコイルパターンであることを特徴とする請求項1または2に記載のハイパスフィルタ。
Having another capacitive element connected in series to the inductance element;
The capacitive electrode forming the other capacitive element is disposed so as to overlap the second coil cross section when viewed from the stacking direction of the stacked substrate,
3. The high-pass filter according to claim 1, wherein a portion of the spiral coil that is closest to the capacitive electrode is the first coil pattern.
前記インダクタンス素子に直列接続した他の容量素子を有し、
前記他の容量素子を形成する容量電極は、前記積層基板の積層方向から見て、前記第2のコイル断面と重なるように配置されるとともに、
前記螺旋状のコイルと前記容量電極との間にはグランド電極が配置されていること特徴とする請求項1または2に記載のハイパスフィルタ。
Having another capacitive element connected in series to the inductance element;
The capacitive electrode forming the other capacitive element is disposed so as to overlap the second coil cross section when viewed from the stacking direction of the stacked substrate,
The high pass filter according to claim 1, wherein a ground electrode is disposed between the spiral coil and the capacitive electrode.
前記入出力端子間の信号経路に直列接続された容量素子を形成する複数の容量電極は前記螺旋状のコイルとは異なる誘電体層に形成され、
前記螺旋状のコイルを形成するコイルパターンのうち前記積層基板の積層方向から見て前記複数の容量電極に最も近いコイルパターンは、その少なくとも1/2ターンのコイル部分が、前記複数の容量電極のうち前記積層基板の積層方向から見て前記螺旋状のコイルに最も近い容量電極と重ならないことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のハイパスフィルタ。
A plurality of capacitive electrodes forming a capacitive element connected in series in a signal path between the input / output terminals are formed on a dielectric layer different from the spiral coil,
Of the coil patterns forming the spiral coil, the coil pattern closest to the plurality of capacitive electrodes when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate is such that at least a half turn coil portion of the plurality of capacitive electrodes 5. The high-pass filter according to claim 1, wherein the high-pass filter does not overlap with a capacitive electrode closest to the spiral coil when viewed from the stacking direction of the multilayer substrate.
一端を前記入出力端子間の信号経路に接続し、他端を接地した前記インダクタンス素子を複数備え、
前記各インダクタンス素子の前記螺旋状のコイルが積層方向に垂直な方向に並設されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のハイパスフィルタ。
One end is connected to the signal path between the input and output terminals, the other end is grounded, and a plurality of the inductance elements are provided,
The high-pass filter according to claim 1, wherein the spiral coils of the inductance elements are arranged side by side in a direction perpendicular to the stacking direction.
前記各インダクタンス素子の前記螺旋状のコイルの磁界発生方向は、隣接したインダクタンス素子同士で逆方向であることを特徴とする請求項6に記載のハイパスフィルタ。   The high-pass filter according to claim 6, wherein the magnetic field generation direction of the spiral coil of each inductance element is opposite between adjacent inductance elements. 前記隣接したインダクタンス素子同士において、同じ誘電体層に配置された第1のコイルパターン同士および第2のコイルパターン同士は、その間の中心線に対して実質的に線対称に形成されていることを特徴とする請求項7に記載のハイパスフィルタ。   In the adjacent inductance elements, the first coil patterns and the second coil patterns arranged on the same dielectric layer are substantially symmetrical with respect to the center line therebetween. 8. The high-pass filter according to claim 7, wherein 周波数帯域の異なる二以上の通信システムの送受信の切り換えに用いられる高周波モジュールであって、
アンテナ端子と、
前記各通信システムの送信端子および受信端子と、
前記アンテナ端子に接続された送受信経路を前記送信端子に接続された送信経路と前記受信端子に接続された受信経路とに切り換える高周波スイッチ回路とを有し、
前記二以上の通信システムの信号が流れる、前記送受信経路および前記受信経路の少なくとも一方に、前記二以上の通信システムの周波数帯域を通過帯域とする請求項1〜8のいずれかに記載のハイパスフィルタを配置したことを特徴とする高周波モジュール。
A high-frequency module used for switching between transmission and reception of two or more communication systems having different frequency bands,
An antenna terminal;
A transmission terminal and a reception terminal of each communication system;
A high-frequency switch circuit that switches a transmission / reception path connected to the antenna terminal to a transmission path connected to the transmission terminal and a reception path connected to the reception terminal;
The high-pass filter according to any one of claims 1 to 8, wherein a frequency band of the two or more communication systems is a pass band in at least one of the transmission / reception path and the reception path through which signals of the two or more communication systems flow. A high-frequency module characterized in that is arranged.
前記二以上の通信システムの信号が流れる、前記送受信経路および前記受信経路に請求項1〜8のいずれかに記載のハイパスフィルタを配置するとともに、
前記送受信経路に配置したハイパスフィルタの各コイルパターンと前記受信経路に配置したハイパスフィルタの各コイルパターンは、前記積層基板の同じ誘電体層に形成されていることを特徴とする請求項9に記載の高周波モジュール。
The high-pass filter according to any one of claims 1 to 8 is disposed in the transmission / reception path and the reception path through which signals of the two or more communication systems flow.
The coil patterns of the high-pass filter arranged in the transmission / reception path and the coil patterns of the high-pass filter arranged in the reception path are formed on the same dielectric layer of the multilayer substrate. High frequency module.
請求項9または10に記載の高周波モジュールを用いた通信機器。   A communication device using the high-frequency module according to claim 9 or 10.
JP2008200976A 2008-08-04 2008-08-04 High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same Pending JP2010041316A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008200976A JP2010041316A (en) 2008-08-04 2008-08-04 High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008200976A JP2010041316A (en) 2008-08-04 2008-08-04 High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010041316A true JP2010041316A (en) 2010-02-18

Family

ID=42013400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008200976A Pending JP2010041316A (en) 2008-08-04 2008-08-04 High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010041316A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013125369A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-29 株式会社村田製作所 Branching device
CN111525904A (en) * 2020-03-12 2020-08-11 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 Laminated high-pass filter
JP2021027369A (en) * 2019-07-31 2021-02-22 株式会社村田製作所 Filter device
CN113824417A (en) * 2021-08-02 2021-12-21 桂林理工大学 5G high-pass LTCC filter
CN114567264A (en) * 2022-04-29 2022-05-31 成都嘉纳海威科技有限责任公司 Three-channel amplification attenuation filtering multifunctional chip

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013125369A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-29 株式会社村田製作所 Branching device
JP2021027369A (en) * 2019-07-31 2021-02-22 株式会社村田製作所 Filter device
CN111525904A (en) * 2020-03-12 2020-08-11 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 Laminated high-pass filter
CN111525904B (en) * 2020-03-12 2023-09-01 深圳市麦捷微电子科技股份有限公司 Laminated high-pass filter
CN113824417A (en) * 2021-08-02 2021-12-21 桂林理工大学 5G high-pass LTCC filter
CN114567264A (en) * 2022-04-29 2022-05-31 成都嘉纳海威科技有限责任公司 Three-channel amplification attenuation filtering multifunctional chip
CN114567264B (en) * 2022-04-29 2022-08-16 成都嘉纳海威科技有限责任公司 Three-channel amplification attenuation filtering multifunctional chip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5418516B2 (en) Demultiplexing circuit, high frequency circuit, high frequency component, and communication device
JP5532604B2 (en) Multilayer bandpass filter, high-frequency component, and communication device using them
JP5402932B2 (en) Band-pass filter, high-frequency component, and communication device
TWI519083B (en) High frequency circuit, high frequency circuit element and communication device
JP4951005B2 (en) High frequency components and communication devices
JP2009153106A (en) Band-pass filter, high-frequency component, and communication apparatus
WO2009157357A1 (en) High-frequency circuit, high-frequency component, and communication device
JP5796579B2 (en) Laminated electronic component with filter and balun
JP2010147589A (en) High frequency circuit, high frequency component, and communication device
JP2008271421A (en) Surface acoustic wave filter and multi-function component
JP2010041316A (en) High-pass filter, high frequency module, and communication equipment using the same
JP4134005B2 (en) High frequency module
JP4936119B2 (en) Multilayer balun transformer and high frequency components
EP2065966B1 (en) Band-pass filter, high-frequency component, and communication apparatus
JP2010212962A (en) High frequency component, and communication device employing the same
JP4794247B2 (en) High frequency module
JP2010136288A (en) Band pass filter, radio frequency component, and communication device
JP2009159412A (en) High-frequency, component and communication device