JP2010232779A

JP2010232779A - ダイプレクサ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

Info

Publication number: JP2010232779A
Application number: JP2009075751A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Yoshikawa; 博道吉川
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2010-10-14

Abstract

【課題】広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きい２つの通過帯域を備えるダイプレクサ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。
【解決手段】第１〜３の共振器となる第１〜３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃと、第４，５の共振器となる第４，５の共振電極31ａ，31ｂと、第１，４の共振電極30ａ，31ａと電磁界結合する第１の入出力結合電極40ａと、第２の共振電極30ｂと電磁界結合する第２の入出力結合電極40ｂと、第５の共振電極31ｂと電磁界結合する第３の入出力結合電極40ｃと、第１，３の共振電極30ａ，30ｃを電磁界結合する共振器結合電極43とを備え、第１，２の共振器の共振周波数は等しく第３の共振器と異なり、第４，５の共振器の共振周波数は等しく第１〜３の共振器と異なり、第１〜３の共振器により第１の通過帯域を形成し、第４，５の共振器により第２の通過帯域を形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイプレクサ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、広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きいダイプレクサ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。

ＵＷＢ等の通信システムにおいて用いられる無線通信機器等においては、特定の周波数の電気信号のみを通過させるバンドパスフィルタが用いられており、特に、同一の共振周波数を有する２つの共振器が電磁気的に結合された共振系における偶モード共振および奇モード共振を利用して、偶モード共振周波数および奇モード共振周波数を含む通過帯域を形成したバンドパスフィルタが広く用いられている。このようなバンドパスフィルタにおいては、２つの共振器間の電磁気的な結合の強さに応じて偶モード共振周波数と奇モード共振周波数との差が変化し、これによって通過帯域の幅が決定される（例えば、特許文献１を参照。）。

特開平７−30303号公報

しかしながら、上述した従来のバンドパスフィルタは、偶モード共振および奇モード共振の２つの共振ピークを利用して通過帯域を形成するため広帯域化には限界があった。また、同一の共振周波数を有する３つの共振器が電磁気的に結合された共振系における３つの共振モードによる３つの共振ピークを利用して通過帯域を形成したバンドパスフィルタも知られており、このようなバンドパスフィルタは更なる広帯域化が可能であるが、３つの共振ピークの周波数をそれぞれ任意に設定することは困難であり、通過帯域の設計の自由度が小さいものであった。

また、例えばＵＷＢでLow BandおよびHigh Bandの両方を用いる場合等においては、高周波信号を処理するＲＦＩＣにおいてLow Bandの信号を処理する回路とHigh Bandの信号を処理する回路とが異なるためにアンテナ側が２端子になる場合があり、Low Band側の端子およびHigh Band側の端子とアンテナとを接続するダイプレクサの必要性が高まっていた。

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、広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きいダイプレクサ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。

本発明のダイプレクサは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、前記積層体の第１の層間に相互に電磁界結合するように横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて第１乃至第３の共振器を構成する帯状の第１乃至第３の共振電極と、前記積層体の第２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、それぞれ一方端が接地されて第４および第５の共振器を構成する帯状の第４および第５の共振電極と、前記積層体の前記第１および第２の層間の間に位置する層間に配置された、前記第１および第４の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第１の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と異なる層間に配置された、前記第２の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第２の入出力結合電極と、前記積層体の前記第２の層間と異なる層間に配置された、前記第５の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第３の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間を間に挟んで前記第２の層間と反対側に位置する層間に配置された、自身を介して前記第１および第３の共振電極を電磁界結合させる共振器結合電極とを備え、前記第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ前記第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、前記第４および第５の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ前記第１乃至第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、前記第１乃至第３の共振器を用いて第１の通過帯域を形成する第１のバンドパスフィルタと、前記第４および第５の共振器を用いて第２の通過帯域を形成する第２のバンドパスフィルタとが構成されていることを特徴とするものである。

また、本発明のダイプレクサは、上記構成において、前記第１乃至第３の共振電極は、それぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、前記共振器結合電極を介した前記第１および第３の共振電極の電磁界結合は主に容量性の結合とされており、前記第１および第２の共振器の共振周波数は前記第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることを特徴とするものである。

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ダイプレクサを備えることを特徴とするものである。

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ダイプレクサを含む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。

本発明のダイプレクサによれば、相互に電磁界結合するように横並びに順次配置されて第１乃至第３の共振器を構成する第１乃至第３の共振電極と、第１および第３の共振電極を電磁界結合させる共振器結合電極とを備え、第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、第１乃至第３の共振器を用いて第１の通過帯域を形成する。

このような構成を備える本発明のダイプレクサによれば、隣り合う互いに共振周波数が等しい第１および第２の共振器が電磁界結合することにより、偶モードおよび奇モードの２つの共振ピークが生じる。また、第１および第２の共振器と異なる共振周波数に設定された第３の共振器が第２の共振器と直接電磁界結合するとともに共振器結合電極を介して第１の共振器と電磁界結合することにより３つ目の共振ピークが生じる。この３つの共振ピークを用いて第１の通過帯域を形成することができるので、第１の通過帯域が広いダイプレクサを得ることができる。また、３つの共振ピークの周波数を任意に設定することができるので、第１の通過帯域の設計の自由度が大きいダイプレクサを得ることができる。

また、本発明のダイプレクサによれば、第４および第５の共振器を構成する第４および第５の共振電極と、第１および第４の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第１の入出力結合電極と、第２の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第２の入出力結合電極と、第５の共振電極と対向して電磁界結合する第３の入出力結合電極とを備え、第４および第５の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第１乃至第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、第４および第５の共振器を用いて第２の通過帯域を形成する。

このような構成を備える本発明のダイプレクサによれば、第１の入出力結合電極と第２の入出力結合電極との間に、第１乃至第３の共振器を用いて形成される第１の通過帯域を有する第１のバンドパスフィルタが形成され、第１の入出力結合電極と第３の入出力結合電極との間に、第４および第５の共振器を用いて形成される第２の通過帯域を備える第２のバンドパスフィルタが形成されるため、ダイプレクサとして機能させることができる。また、第１の入出力結合電極は第１および第４の共振電極と対向して電磁界結合し、第２の入出力結合電極は第２の共振電極と対向して電磁界結合し、第３の入出力結合電極は第５の共振電極と対向して電磁界結合することから、２つの通過帯域を形成する２つの共振系と入出力とのインピーダンス整合を広い周波数帯域に渡って良好に保つことができるので、２つの広い通過帯域を備えるダイプレクサを得ることが可能となる。

さらに、本発明のダイプレクサによれば、第１乃至第３の共振電極は、それぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、共振器結合電極を介した第１および第３の共振電極の電磁界結合は主に容量性の結合とされており、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されているときには、第１乃至第３の共振器同士の電磁界結合が全て主に容量性の結合となり、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号との間において、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークの外側の周波数で位相反転が生じるので、３つの共振ピークを含む第１の通過帯域内には減衰極がなく、３つの共振ピークを含む第１の通過帯域よりも低周波側に減衰極を有する優れた通過特性を有するダイプレクサを得ることができる。

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、広帯域な第１の通過帯域および第２の通過帯域を有する本発明のダイプレクサを通信信号の濾波に用いることにより、ダイプレクサを通過する通信信号の減衰を小さくすることができるとともに、１つのダイプレクサで２つの通信帯域の信号を濾波することができる。よって、小型で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。

本発明の実施の形態の第１の例のダイプレクサを模式的に示す外観斜視図である。図１に示すダイプレクサの模式的な分解斜視図である。図１に示すダイプレクサの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図１のＰ−Ｐ’線断面図である。本発明の実施の形態の第２の例のダイプレクサを模式的に示す分解斜視図である。図５に示すダイプレクサの上下面および層間を模式的に示す平面図である。本発明の実施の形態の第３の例の無線通信モジュールおよび無線通信機器を模式的に示すブロック図である。本発明の実施の形態の第２の例のダイプレクサの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。

以下、本発明のダイプレクサを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態の第１の例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の例のダイプレクサを模式的に示す外観斜視図である。図２は、図１に示すダイプレクサの模式的な分解斜視図である。図３は、図１に示すダイプレクサの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は、図１のＰ−Ｐ’線断面図である。

本例のダイプレクサは、図１〜図４に示すように、積層体10と、第１の接地電極21と、第２の接地電極22と、第３の接地電極23と、第４の接地電極24と、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃと、第４および第５の共振電極31ａ，31ｂと、第１の入出力結合電極40ａと、第２の入出力結合電極40ｂと、第３の入出力結合電極40ｃと、共振器結合電極43と、第１の入出力端子電極60ａと、第２の入出力端子電極60ｂと、第３の入出力端子電極60ｃとを備えている。

積層体10は、複数の誘電体層11が積層されてなる。第１の接地電極21は、積層体10の下面に配置されている。第２の接地電極22は、積層体10の上面に配置されている。第３の接地電極23は、積層体10の第１の層間に、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの長さ方向の両側に位置するように配置されている。第４の接地電極24は、積層体10の第２の層間に、第４および第５の共振電極31ａ，31ｂの長さ方向の両側に位置するように配置されている。第１乃至第４の接地電極21〜24は全てアース電位に接続される。

第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは、積層体10の第１の層間に相互に電磁界結合するように横並びに順次配置されている。第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの一方端は、それぞれ第３の接地電極23に接続されており、第３の接地電極23を介して接地される。それにより、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは、それぞれ１／４波長共振器である第１乃至第３の共振器として機能する。第４および第５の共振電極31ａ，31ｂは、積層体10の第２の層間に、各々の一方端が逆側に位置して相互に電磁界結合するように横並びに配置されている。第４および第５の共振電極31ａ，31ｂの一方端は、それぞれ第４の接地電極24に接続されており、第４の接地電極24を介して接地される。それにより、第４および第５の共振電極31ａ，31ｂは、それぞれ１／４波長共振器である第４および第５の共振器として機能する。

第１の入出力結合電極40ａは、帯状であり、積層体10の第１および第２の層間の間に位置する層間Ａに配置されている。また、第１の入出力結合電極40ａは、第１および第４の共振電極30ａ，31ａの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向するように配置されており、第１および第４の共振電極30ａ，31ａと電磁界結合する。そして、第１の入出力結合電極40ａは、積層体10の上面に配置された第１の入出力端子電極60ａに貫通導体50を介して接続されている。この第１の入出力結合電極40ａと貫通導体50との接続点は、第１の入出力結合電極40ａにおいて電気信号が入力または出力される点である、第１の入出力点45ａとなっている。

第２の入出力結合電極40ｂは、帯状であり、積層体10の第１の層間を間に挟んで層間Ａと反対側に位置する層間Ｂに配置されている。また、第２の入出力結合電極40ｂは、第２の共振電極30ｂの長さ方向の半分以上にわたる領域と対向するように配置されており、第２の共振電極30ｂと電磁界結合する。そして、第２の入出力結合電極40ｂは、積層体10の上面に配置された第２の入出力端子電極60ｂに貫通導体50を介して接続されている。この第２の入出力結合電極40ｂと貫通導体50との接続点は、第２の入出力結合電極40ｂにおいて電気信号が入力または出力される点である、第２の入出力点45ｂとなっている。

第３の入出力結合電極40ｃは、帯状であり、積層体10の第２の層間を間に挟んで層間Ａと反対側に位置する層間Ｃに配置されている。また、第３の入出力結合電極40ｃは、第５の共振電極31ｂの長さ方向の半分以上にわたる領域と対向しており、第５の共振電極31ｂと電磁界結合する。そして、第３の入出力結合電極40ｃは、積層体10の上面に配置された第３の入出力端子電極60ｃに貫通導体50を介して接続されている。この第３の入出力結合電極40ｃと貫通導体50との接続点は、第３の入出力結合電極40ｃにおいて電気信号が入力または出力される点である、第３の入出力点45ｂとなっている。

共振器結合電極43は、積層体10の第１の層間を間に挟んで層間Ａと反対側に位置する層間に配置されている。また、共振器結合電極43の一方端部は、貫通導体50を介して第３の共振電極30ｃの他方端部に接続されており、第３の共振電極30ｃと共に第３の共振器を構成している。そして、共振器結合電極43の他方端部は、第１の共振電極30ａの他方端部と対向して主に容量性の電磁界結合をする。よって、第１および第３の共振電極30ａ，30ｃは、共振器結合電極43を介して電磁界結合する。

また、第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第３の共振器の共振周波数より高い周波数に設定されており、第４および第５の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第１乃至第３の共振器の共振周波数より高い周波数に設定されている。このようにして、第１の入出力端子電極60ａと第２の入出力端子電極60ｂとの間に、第１乃至第３の共振器を用いて第１の通過帯域を形成する第１のバンドパスフィルタが構成されており、第１の入出力端子電極60ａと第３の入出力端子電極60ｃとの間に、第４および第５の共振器を用いて第２の通過帯域を形成する第２のバンドパスフィルタが構成されている。

このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、例えば、第１の入出力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入出力結合電極40ａと電磁界結合する第１の共振電極31ａが励振されるとともに、これと電磁界結合する第２の共振電極31ｂが共振する。また、第１の共振電極31ａが共振すると、共振器結合電極43を介して第１の共振電極31ａと電磁界結合する第３の共振電極31ｃも共振し、そのエネルギーは第３の共振電極31ｃと電磁界結合する第２の共振電極31ｂに伝えられる。この２つのルートで第２の共振電極31ｂに電気信号が伝達され、第２の共振電極31ｂと電磁界結合する第２の入出力結合電極40ｂから貫通導体50および第２の入出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このようにして、第１および第２の共振器の共振周波数ならびに第３の共振器の共振周波数を含む第１の周波数帯域の信号が第２の入出力端子電極60ｂから選択的に出力される。

また、第１の入出力結合電極40ａと電磁界結合する第４の共振電極31ａが励振されるとともに、これと電磁界結合する第５の共振電極31ｂが共振し、第５の共振電極31ｂと電磁界結合する第３の入出力結合電極40ｃから貫通導体50および第３の入出力端子電極60ｃを介して外部回路に電気信号が出力される。このようにして、第４および第５の共振器の共振周波数を含む第２の周波数帯域の信号が第３の入出力端子電極60ｃから選択的に出力される。こうして、本例のダイプレクサは、第１の入出力端子電極60ａから入力された信号を周波数に応じて分波して第２の入出力端子電極60ｂおよび第３の入出力端子電極60ｃから出力するダイプレクサとして機能する。

また、本例のダイプレクサによれば、隣り合う互いに共振周波数が等しい第１および第２の共振器が電磁界結合することにより、偶モードおよび奇モードの２つの共振ピークが生じる。また、第１および第２の共振器よりも共振周波数が低く設定された第３の共振器が第２の共振器と直接電磁界結合するとともに共振器結合電極43を介して第１の共振器と電磁界結合することにより３つ目の共振ピークが生じる。この３つの共振ピークを用いて第１の通過帯域を形成することができるので、広帯域な第１の通過帯域を有するダイプレクサを得ることができる。また、３つの共振ピークの周波数を任意に設定することができるので、第１の通過帯域の設計の自由度が大きいダイプレクサを得ることができる。

さらに、本例のダイプレクサによれば、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの接地される側が互い違いになるように配置されてインターデジタル型に電磁界結合しているので、第１の共振電極30ａと第２の共振電極30ｂとの電磁界結合および第２の共振電極30ｂと第３の共振電極30ｃとの電磁界結合はどちらも主に容量性の結合になる。そして、第１の共振電極30ａと第３の共振電極30ｃとは共振器結合電極43を介して主に容量性の電磁界結合をしているので、第１乃至第３の共振器の電磁界結合は全て主に容量性の結合となる。その上で、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることから、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号とにおいて、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークよりも低い周波数で位相反転が生じて互いに打ち消し合うので、３つの共振ピークを含む第１の通過帯域内には減衰極がなく、３つの共振ピークを含む第１の通過帯域よりも低周波側に減衰極を有する優れた通過特性を有するダイプレクサを得ることができる。

またさらに、本例のダイプレクサによれば、第１の入出力結合電極40ａは、第１および第４の共振電極30ａ，31ａの長さ方向の半分以上に渡る領域とそれぞれインターデジタル型に対向するように配置されており、第２の入出力結合電極40ｂは、第２の共振電極30ｂの長さ方向の半分以上にわたる領域とインターデジタル型に対向するように配置されており、第３の入出力結合電極40ｃは、第５の共振電極31ｂの長さ方向の半分以上にわたる領域とインターデジタル型に対向するように配置されている。これにより、第１乃至第３の入出力結合電極40ａ〜40ｃは、第１および第３の共振電極30ａ，30ｃならびに第４および第５の共振電極31ａ，31ｂからなる２つの共振系と強く電磁界結合するので、第１の通過帯域および第２の通過帯域のそれぞれにおいて、通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な通過特性を得ることができる。

さらにまた、本例のダイプレクサによれば、俯瞰したときに、第１の入出力結合電極40ａを間に挟んで第２の入出力結合電極40ｂと第３の入出力結合電極40ｃとが反対側に位置するように配置されている。これにより、第２の入出力結合電極40ｂと第３の入出力結合電極40ｃとの電磁気的な結合を小さくすることができるので、第２の入出力端子電極60ｂと第３の入出力端子電極60ｃとの間のアイソレーションが優れたダイプレクサを得ることができる。

本例のダイプレクサにおいて、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_３，Ｐｂ_４Ｆｅ_２Ｎｂ_２Ｏ_１２，ＴｉＯ_２等の誘電体セラミック材料と、Ｂ_２Ｏ_３，ＳｉＯ_２，Ａｌ_２Ｏ_３，ＺｎＯ等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0.01〜0.1ｍｍ程度に設定される。

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0.001〜0.2ｍｍに設定される。

本例のダイプレクサは、例えば次のようにして作製することができる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿を作製するとともに、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を形成するための貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体を含む導体ペーストを充填するとともにセラミックグリーンシートの表面に印刷法を用いて前述したのと同様の導体ペーストを塗布して導体ペースト付きセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらの導体ペースト付きセラミックグリーンシートを積層し、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。
（実施の形態の第２の例）
図５は、本発明の実施の形態の第２の例のダイプレクサを模式的に示す分解斜視図である。図６は、図５に示すダイプレクサの上下面および層間を模式的に示す平面図である。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。

図５，図６に示すように、本例のダイプレクサにおいては、共振器結合電極43は、積層体10の層間Ｂを間に挟んで第１の層間と反対側に位置する層間Ｄに配置されている。そして、本例のダイプレクサは、第１の容量電極35ａおよび第２の容量電極35ｂを備えている。

第１の容量電極35ａは、積層体10の下面と層間Ｄとの間に位置する層間Ｅに、共振器結合電極43の他方端部および第１の接地電極21と対向するように配置されている。また、第１の容量電極35ａは、貫通導体50を介して第１の共振電極30ａの他方端部に接続されており、第１の共振電極30ａおよび貫通導体50と共に第１の共振器を構成する。

第２の容量電極35ｂは、積層体10の上面と層間Ｃとの間に位置する層間Ｆに、第２の接地電極22と対向するように配置されている。また、第２の容量電極35ｂは、貫通導体50を介して第２の共振電極30ｂの他方端部に接続されており、第２の共振電極30ｂおよび貫通導体50と共に第２の共振器を構成する。

このような構成を備える本例のダイプレクサによれば、第１の容量電極35ａと第１の接地電極21との間に生じる静電容量および貫通導体50が有するインダクタンスによって第１の共振電極30ａの長さを短縮することができる。また、第２の容量電極35ｂと第２の接地電極22との間に生じる静電容量および貫通導体50が有するインダクタンスによって第２の共振電極30ｂの長さを短縮することができる。よって、さらに小型のダイプレクサを得ることができる。

また、本例のダイプレクサによれば、共振器結合電極43の他方端部と第１の容量電極35ａとの対向部において、第１の共振器と第３の共振器とが主に容量性の電磁界結合をしている。これにより、共振器結合電極43と第３の共振電極30ｃとの対向部で電磁界結合する場合と比較して、第２の入出力結合電極40ｂおよび第３の共振電極30ｃの電磁界結合と、第１の共振器および第３の共振器の電磁界結合との両方を強くすることができる。

（実施の形態の第３の例）
図７は本発明の実施の形態の第３の例の無線通信モジュール80および無線通信機器85を模式的に示すブロック図である。

本例の無線通信モジュール80は、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ダイプレクサ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ダイプレクサ821によって減衰させている。

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にはダイプレクサ821とベースバンド部81との間にＲＦＩＣ 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のダイプレクサ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例の無線通信機器85が構成される。

このような構成を有する本例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、広帯域で低損失な第１の通過帯域および第２の通過帯域を有するダイプレクサ821を通信信号の濾波に用いることにより、ダイプレクサ821を通過する通信信号の減衰を小さくすることができる。また、２つの通信帯域の信号をそれぞれ通過させる２つのバンドパスフィルタが１つのダイプレクサ821にまとめられており、ＲＦＩＣ822の２つの端子とアンテナ84とをダイプレクサ821を介して直接接続することができる。よって、小型で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。

（変形例）
本発明は前述した実施の形態の第１〜第３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。

例えば、前述した実施の形態の第１，第２の例においては、共振器結合電極43の一方端部が第３の共振電極30ｃの他方端部に接続されて、共振器結合電極43の他方端部が第１の共振電極30ａの他方端部と対向する場合を示したが、これに限るものではない。例えば、共振器結合電極43の一方端部が第１の共振電極30ａの他方端部に接続されるとともに、共振器結合電極43の他方端部が第３の共振電極30ｃの他方端部と対向するようにしても構わない。また、共振器結合電極43の両端部が第１および第３の共振電極30ａ，30ｃの他方端部とそれぞれ対向するようにしても構わない。このような構成においても、共振器結合電極43を介して第１の共振電極30ａと第３の共振電極30ｃとが主に容量性の電磁界結合をするようにできる。

また、前述した実施の形態の第１，第２の例においては、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの接地される側が互い違いになるように配置されて第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの隣り合う電極同士が主に容量性の電磁界結合をし、第１の共振電極30ａと第３の共振電極30ｃとが共振器結合電極43を介して主に容量性の電磁界結合をするとともに、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定された場合を示したが、これに限るものではない。例えば、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの接地される側が互い違いになるように配置されて第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの隣り合う電極同士が主に容量性の電磁界結合をし、第１の共振電極30ａと第３の共振電極30ｃとが共振器結合電極43を介して主に誘導性の電磁界結合をするとともに、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも低く設定するようにしてもよい。この場合には、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号とにおいて、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークよりも高い周波数で位相反転が生じて互いに打ち消し合うので、３つの共振ピークを含む第１の通過帯域内には減衰極がなく、３つの共振ピークを含む第１の通過帯域よりも高周波側に減衰極を有する優れた通過特性を有するダイプレクサを得ることができる。なお、共振器結合電極43を介して第１の共振電極30ａと第３の共振電極30ｃとが主に誘導性の電磁界結合をするようにする場合には、例えば、共振器結合電極43の両端部を接地するとともに、共振器結合電極43の一方端部が第１の共振電極30ａの接地される一方端部と対向して電磁界結合し、共振器結合電極43の他方端部が第３の共振電極30ｃの接地される一方端部と対向して電磁界結合するようにすればよい。

さらに、前述した実施の形態の第１，第２の例においては、第１乃至第３の入出力端子電極60ａ〜60ｃを備えた例を示した。しかしながら、モジュール基板の中の一領域にダイプレクサが形成される場合等では、第１乃至第３の入出力端子電極60ａ〜60ｃは必ずしも必要ではなく、例えば、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が、第１乃至第３の入出力結合電極40ａ〜40ｃに直接接続するようにしても構わない。この場合には、第１乃至第３の入出力結合電極40ａ〜40ｃと配線導体との接続点が、それぞれ第１乃至第３の入出力点45ａ〜45ｃとなる。

またさらに、前述した実施の形態の第１，第２の例においては、積層体10の下面に第１の接地電極21を配置し、積層体10の上面に第２の接地電極22を配置した例を示したが、例えば、第１の接地電極21の下にさらに誘電体層を配置しても構わないし、第２の接地電極22の上にさらに誘電体層を配置しても構わない。また、第１の接地電極21および第２の接地電極22の一方のみを備えるようにしても構わない。

さらにまた、前述した実施の形態の第１，第２の例においては、ダイプレクサが１つの積層体10の中に構成された例を示したが、厚み方向に積層された複数の積層体にまたがってダイプレクサが構成されるようにしてもかまわない。

またさらに、前述した実施の形態の第１，第２の例においては、第４および第５の共振電極31ａ，31ｂからなる第４および第５の共振器を用いて第２の通過帯域を形成する第２のバンドパスフィルタを構成した例を示したが、これに限ることはない。例えば、第１のバンドパスフィルタと全く同様に、第４および第５の共振器と周波数が異なる第６の共振器を加えて第４乃至第６の共振器で第２の通過帯域を形成するようにしても構わない。また、一般的なバンドパスフィルタのように、第４および第５の共振電極31ａ，31ｂの間に１つ以上の共振電極を配置して、第４および第５の共振電極31ａ，31ｂならびにその間に配置された他の共振電極を用いて第２の通過帯域を形成するようにしても構わない。

さらにまた、ＵＷＢに用いられるダイプレクサを例示して説明したが、他の用途においても本発明のダイプレクサが有効であることは言うまでもない。

次に、本発明のダイプレクサの具体例について説明する。

図５，図６に示した本発明の実施の形態の第２の例のダイプレクサの電気特性を、有限要素法を用いたシミュレーションによって算出した。そのシミュレーション結果を図８に示す。グラフの横軸は周波数で縦軸は減衰量であり、第１の入出力端子電極60ａをポート１，第２の入出力端子電極60ｂをポート２，第３の入出力端子電極60ｃをポート３としたときの、ダイプレクサの通過特性（Ｓ21，Ｓ31）および反射特性（Ｓ11）を示している。

図８に示すグラフによれば、ダイプレクサの２つの通過特性において、それぞれ広くて平坦な通過帯域が形成されていることがわかる。また、第１の通過帯域の低周波側近傍に減衰極が形成されており、第１の通過帯域の低周波側において、通過域から減衰域にかけて急激に減衰量が増加する優れた通過特性が得られていることがわかる。これにより、本発明の有効性が確認できた。

なお、このシミュレーションにおいて、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは幅が0.25ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状とし、隣接する電極同士の間隔は0.45ｍｍとした。第４の共振電極31ａは、幅が0.2ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状とした。第５の共振電極31ｂは幅が0.2ｍｍで長さが1.45ｍｍの矩形状とした。第４の共振電極31ａと第５の共振電極31ｂとの間隔は0.5mmとした。第１の容量電極35ａは幅が0.36ｍｍで長さが0.3ｍｍの矩形状とした。第２の容量電極35ｂは幅が0.4ｍｍで長さが0.3ｍｍの矩形状とした。共振器結合電極43は、幅が0.25mmで長さ0.5mmの矩形と、幅が0.1mmで長さ0.9mmの矩形と、幅が0.25mmで長さ0.38mmの矩形とが接続されたコの字型とした。第１の入出力結合電極40ａは幅が0.15ｍｍで長さが1.8ｍｍの矩形状とし、第２の入出力結合電極40ｂは幅が0.15ｍｍで長さが1.75ｍｍの矩形状とし、第３の入出力結合電極40ｃは幅が0.15ｍｍで長さが0.90ｍｍの矩形状とした。積層体10は幅が3.0ｍｍで長さが3.0ｍｍで高さが1.0ｍｍの直方体状とし、誘電体層11の比誘電率は18.7とした。

10：積層体
11：誘電体層
30ａ：第１の共振電極
30ｂ：第２の共振電極
30ｃ：第３の共振電極
31ａ：第４の共振電極
31ｂ：第５の共振電極
40ａ：第１の入出力結合電極
40ｂ：第２の入出力結合電極
40ｃ：第３の入出力結合電極
43：共振器結合電極
80：無線通信モジュール
81：ベースバンド部
82：ＲＦ部
821：ダイプレクサ
84：アンテナ
85：無線通信機器

Claims

複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、
前記積層体の第１の層間に相互に電磁界結合するように横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて第１乃至第３の共振器を構成する帯状の第１乃至第３の共振電極と、
前記積層体の第２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、それぞれ一方端が接地されて第４および第５の共振器を構成する帯状の第４および第５の共振電極と、
前記積層体の前記第１および第２の層間の間に位置する層間に配置された、前記第１および第４の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第１の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と異なる層間に配置された、前記第２の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第２の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第２の層間と異なる層間に配置された、前記第５の共振電極と対向して電磁界結合する帯状の第３の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間を間に挟んで前記第２の層間と反対側に位置する層間に配置された、自身を介して前記第１および第３の共振電極を電磁界結合させる共振器結合電極とを備え、
前記第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ前記第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、
前記第４および第５の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ前記第１乃至第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、
前記第１乃至第３の共振器を用いて第１の通過帯域を形成する第１のバンドパスフィルタと、前記第４および第５の共振器を用いて第２の通過帯域を形成する第２のバンドパスフィルタとが構成されていることを特徴とするダイプレクサ。
前記第１乃至第３の共振電極は、それぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、前記共振器結合電極を介した前記第１および第３の共振電極の電磁界結合は主に容量性の結合とされており、前記第１および第２の共振器の共振周波数は前記第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のダイプレクサ。
請求項１または請求項２に記載のダイプレクサを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
請求項１または請求項２に記載のダイプレクサを含む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。