JP2010239461A - Dual-mode band pass filter - Google Patents

Dual-mode band pass filter Download PDF

Info

Publication number
JP2010239461A
JP2010239461A JP2009086136A JP2009086136A JP2010239461A JP 2010239461 A JP2010239461 A JP 2010239461A JP 2009086136 A JP2009086136 A JP 2009086136A JP 2009086136 A JP2009086136 A JP 2009086136A JP 2010239461 A JP2010239461 A JP 2010239461A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resonator
electrode
electrodes
dielectric substrate
dual mode
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
JP2009086136A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Naoki Mizoguchi
直樹 溝口
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.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co 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 Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP2009086136A priority Critical patent/JP2010239461A/en
Publication of JP2010239461A publication Critical patent/JP2010239461A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dual-mode band pass filter which has improved Q0, low loss and further, has small variation in electrical characteristics, such as filter characteristics. <P>SOLUTION: In the dual-mode band pass filter 1, at first and second intermediate height positions on a dielectric substrate 2, a first resonator electrode 3 and a second resonator electrode 4 are formed, respectively, and the first and second resonator electrodes 3, 4 have openings 3a, 4a at the center, respectively, so as to obtain pass bands by canceling degeneration of a plurality of resonance modes, and the resonator electrodes 3, 4 are then electrically connected by a resonator connecting electrode 5 inside the dielectric substrate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えばマイクロ波〜ミリ波帯の通信機において、帯域フィルタとして用いられるデュアルモード・バンドパスフィルタに関し、より詳細には、金属膜に開口部を設けて複数の共振モードの縮退を解くことにより、通過帯域が形成されるデュアルモード・バンドパスフィルタに関する。   The present invention relates to a dual mode bandpass filter used as a bandpass filter in, for example, a microwave to millimeter wave band communication device, and more specifically, provides an opening in a metal film to solve the degeneration of a plurality of resonance modes. Thus, the present invention relates to a dual mode bandpass filter in which a passband is formed.

例えばマイクロ波〜ミリ波帯の帯域フィルタとして、金属膜おいて生じる複数の共振モードの縮退を解くことにより、通過帯域が形成されるデュアルモード・バンドパスフィルタが知られている。例えば、下記の特許文献1には、図13(a)〜(c)に示すデュアルモード・バンドパスフィルタが開示されている。このデュアルモード・バンドパスフィルタ1001は、誘電体基板1002を有する。誘電体基板1002の上面に第1のグラウンド電極1003と、入出力電極1004,1005が形成されている。誘電体基板1002の下面には第2のグラウンド電極1006が形成されている。   For example, a dual-mode bandpass filter in which a passband is formed by solving the degeneration of a plurality of resonance modes that occur in a metal film is known as a bandpass filter for microwave to millimeterwave bands. For example, Patent Document 1 below discloses a dual mode bandpass filter shown in FIGS. 13 (a) to 13 (c). This dual mode bandpass filter 1001 has a dielectric substrate 1002. A first ground electrode 1003 and input / output electrodes 1004 and 1005 are formed on the upper surface of the dielectric substrate 1002. A second ground electrode 1006 is formed on the lower surface of the dielectric substrate 1002.

誘電体基板1002の側面に、グラウンド電極1007,1008が形成されている。また、誘電体基板1002の中間高さ位置には、共振器電極1009が形成されている。共振器電極1009は、開口部1009aを有する。矩形の共振器電極1009に開口部1009aを形成することにより、共振器電極1009において、長辺方向に伝搬する振動の共振モードと、短辺方向に伝搬する振動の共振モードとの縮退が解かれ、バンドパスフィルタとしての特性が得られる。なお、第1,第2のグラウンド電極1005,1006間に、共振器電極1009が配置され、それによってトリプレート構造が形成されている。   Ground electrodes 1007 and 1008 are formed on the side surface of the dielectric substrate 1002. A resonator electrode 1009 is formed at an intermediate height position of the dielectric substrate 1002. The resonator electrode 1009 has an opening 1009a. By forming the opening 1009a in the rectangular resonator electrode 1009, the resonator electrode 1009 is decoupled from the resonance mode of vibration propagating in the long side direction and the resonance mode of vibration propagating in the short side direction. Thus, characteristics as a band pass filter can be obtained. A resonator electrode 1009 is disposed between the first and second ground electrodes 1005 and 1006, thereby forming a triplate structure.

特開2002−28086号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-28086

特許文献1に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ1001では、共振器電極1009において、共振器電極1009の長辺及び短辺に沿う部分及びその近傍に電流が集中する。また、共振器電極1009における共振周波数f0は、共振器電極1009の外形、特に長辺及び短辺の長さに依存する。   In the dual-mode bandpass filter 1001 described in Patent Document 1, in the resonator electrode 1009, current concentrates on the portion along the long side and the short side of the resonator electrode 1009 and in the vicinity thereof. Further, the resonance frequency f0 in the resonator electrode 1009 depends on the outer shape of the resonator electrode 1009, in particular, the length of the long side and the short side.

上記デュアルモード・バンドパスフィルタにおいては、挿入損失を低減するには、共振器の無負荷Q、すなわちQ0を高くする必要がある。共振器のQ0は、共振器電極1009の電極厚みや共振器電極外側端縁の形状に依存する。例えば、共振器電極1009の電極厚みを厚くすることにより、Q0を高めることができる。しかしながら、電極膜厚を厚くしすぎると、高周波における表皮効果により、高いQ0を実際に得ることはできなかった。   In the dual mode bandpass filter, it is necessary to increase the unloaded Q of the resonator, that is, Q0 in order to reduce the insertion loss. The Q0 of the resonator depends on the electrode thickness of the resonator electrode 1009 and the shape of the outer edge of the resonator electrode. For example, Q0 can be increased by increasing the electrode thickness of the resonator electrode 1009. However, if the electrode film thickness is too thick, a high Q0 could not actually be obtained due to the skin effect at high frequencies.

さらに、共振器電極1009において、開口部1009aの端縁と、共振器電極1009の外側端縁との間隔Wが狭くなると、狭くなっている部分で、電流集中が生じる。それによっても、Q0が低下するという問題もあった。 Furthermore, in the resonator electrode 1009, and the edge of the opening 1009a, when the interval W 0 between the outer edge of the resonator electrode 1009 becomes narrow, the portion which is narrow, current concentration occurs. This also has a problem that Q0 is lowered.

本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、共振器の無負荷QであるQ0を高くすることができ、フィルタの低損失化を図ることができ、さらに電気的特性のばらつきを小さくすることが可能である、デュアルモード・バンドパスフィルタを提供することにある。   The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art, to increase the Q0 which is the no-load Q of the resonator, to reduce the loss of the filter, and to reduce the variation in electrical characteristics. It is to provide a dual mode bandpass filter that can be made small.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタは、第1,第2の主面を有する誘電体基板と、前記誘電体基板の第1の高さ位置において部分的に形成されており、入力信号が印加された際に複数の共振モードが発生し、該複数の共振モードを結合させるための開口部が形成されている第1の共振器電極と、前記誘電体基板の第1の高さ位置とは異なる第2の高さ位置において部分的に形成されており、入力信号が印加された際に複数の共振モードが発生し、該複数の共振モードを結合させるための開口部が形成されている第2の共振器電極と、前記第1の共振器電極と誘電体層を介して対向するように誘電体基板の第1の主面または内部に形成された複数の第1のグラウンド電極と、前記第2の共振器電極と誘電体層を介して対向するように、前記誘電体基板の第2の主面または内部に形成された複数の第2のグラウンド電極と、前記第1,第2の複数のグラウンド電極を電気的に接続するように設けられたグラウンド接続電極と、前記誘電体基板の第1または第2の主面に形成された入出力端子と、前記第1,第2の共振器電極に第1,第2の共振器電極の異なる部分で結合された一対の入出力結合回路と、前記入出力端子と、前記入出力結合回路とを電気的に接続している入出力接続電極と、前記第1,第2の共振器電極を電気的に接続するように、前記誘電体基板内に設けられた共振器接続電極とを備える。本発明では、前記複数の第1のグラウンド電極と、複数の第2のグラウンド電極とが、第1,第2の共振器電極の上下に配置されてトリプレート構造が構成されている。   A dual mode bandpass filter according to the present invention is formed partially at a dielectric substrate having first and second main surfaces and at a first height position of the dielectric substrate, and an input signal is When applied, a plurality of resonance modes are generated, a first resonator electrode in which an opening for coupling the plurality of resonance modes is formed, a first height position of the dielectric substrate, Are partially formed at different second height positions, and a plurality of resonance modes are generated when an input signal is applied, and an opening for coupling the plurality of resonance modes is formed. A second resonator electrode; and a plurality of first ground electrodes formed on or in the first main surface of the dielectric substrate so as to face the first resonator electrode via a dielectric layer; It faces the second resonator electrode through a dielectric layer. A plurality of second ground electrodes formed on or inside the second main surface of the dielectric substrate, and a ground provided so as to electrically connect the first and second ground electrodes. Connection electrodes, input / output terminals formed on the first or second main surface of the dielectric substrate, and the first and second resonator electrodes at different portions of the first and second resonator electrodes A pair of input / output coupling circuits coupled, the input / output terminal, an input / output connection electrode electrically connecting the input / output coupling circuit, and the first and second resonator electrodes are electrically connected And a resonator connection electrode provided in the dielectric substrate. In the present invention, the plurality of first ground electrodes and the plurality of second ground electrodes are arranged above and below the first and second resonator electrodes to constitute a triplate structure.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタのある特定の局面では、前記第1,第2の共振器電極の開口部が共振モードの縮退を解くように、開口部端縁から外側に延びる切欠を有する。この切欠の形成により、第1,第2の共振器電極において、複数の共振モードの縮退を解き、通過帯域を形成することができる。   In a specific aspect of the dual-mode bandpass filter according to the present invention, a notch extending outward from the edge of the opening is formed so that the openings of the first and second resonator electrodes can solve the degeneration of the resonance mode. Have. By forming this notch, the first and second resonator electrodes can degenerate a plurality of resonance modes and form a passband.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの他の特定の局面では、前記共振器接続電極が、前記共振器電極において、電流集中度合いが残りの部分に比べて強い部分に配置されている。この場合には、共振器接続電極に電流が流れることにより、磁界が発生し、共振器接続電極がインダクタとして機能する。そのため、共振器電極の共振周波数が低下するので、共振周波数を所定の共振周波数に戻すには、開口部を小さくすればよく、その結果、共振器電極の外周端縁と開口部との間の間隔を拡げればよい。よって、電流集中度合いを緩和することができ、Q0をより一層高めることができる。   In another specific aspect of the dual mode bandpass filter according to the present invention, the resonator connection electrode is disposed in a portion of the resonator electrode where the degree of current concentration is stronger than the remaining portion. In this case, when a current flows through the resonator connection electrode, a magnetic field is generated, and the resonator connection electrode functions as an inductor. For this reason, the resonance frequency of the resonator electrode is lowered, and in order to return the resonance frequency to the predetermined resonance frequency, the opening portion may be reduced. As a result, the gap between the outer peripheral edge of the resonator electrode and the opening portion is reduced. What is necessary is just to widen an interval. Therefore, the degree of current concentration can be relaxed, and Q0 can be further increased.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタのさらに他の特定の局面では、前記共振器電極が矩形の形状を有し、前記電流集中度合いが強い部分が、該共振器電極のコーナ部分であり、前記共振器接続電極が少なくとも1つのコーナ部に配置されている。この場合には、Q0をより一層高めることができる。   In still another specific aspect of the dual mode bandpass filter according to the present invention, the resonator electrode has a rectangular shape, and the portion where the current concentration is strong is a corner portion of the resonator electrode, The resonator connection electrode is disposed in at least one corner portion. In this case, Q0 can be further increased.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタのさらに別の特定の局面によれば、前記共振器接続電極が複数設けられており、少なくとも1つの共振器接続電極の該共振器接続電極の延びる方向と直交する横断面の面積が、残りの共振器接続電極の横断面の面積と異なっている。この場合には、共振器接続電極により発生するインダクタンスの値を調整でき、それによって共振特性やフィルタ特性を調整することができる。   According to still another specific aspect of the dual-mode bandpass filter according to the present invention, a plurality of the resonator connection electrodes are provided, and at least one resonator connection electrode extends in a direction in which the resonator connection electrode extends. The area of the orthogonal cross section is different from the area of the cross section of the remaining resonator connection electrodes. In this case, the value of inductance generated by the resonator connection electrode can be adjusted, and thereby the resonance characteristics and the filter characteristics can be adjusted.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタのさらに他の特定の局面によれば、第1,第2の共振器電極の大きさが略等しく、かつ第1の共振器電極と第2の共振器電極とが平面視において重なるように配置されている。この場合には、デュアルモード・バンドパスフィルタの電気的特性のばらつきをより一層小さくすることができる。   According to still another specific aspect of the dual-mode bandpass filter according to the present invention, the first and second resonator electrodes have substantially the same size, and the first resonator electrode and the second resonator. It arrange | positions so that an electrode may overlap in planar view. In this case, the variation in the electrical characteristics of the dual mode bandpass filter can be further reduced.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタのさらに別の特定の局面によれば、前記第1,第2の共振器電極の少なくとも一方において、前記開口部内において、共振器電極とは絶縁されて配置された内側電極と、前記内側電極を前記第1または前記第2のグラウンド電極と電気的に接続するように、前記誘電体基板の厚み方向に延びるように設けられた第3のグラウンド接続電極とがさらに備えられている。この場合には、高周波側における減衰特性をより一層高めることができる。   According to still another specific aspect of the dual-mode bandpass filter according to the present invention, at least one of the first and second resonator electrodes is disposed in the opening and insulated from the resonator electrode. And a third ground connection electrode provided to extend in the thickness direction of the dielectric substrate so as to electrically connect the inner electrode to the first or second ground electrode. Is further provided. In this case, the attenuation characteristic on the high frequency side can be further enhanced.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタのさらに他の特定の局面では、前記入出力結合回路が、前記第1の共振器電極と前記第2の共振器電極との間の高さ位置に形成されている。この場合には、第1の共振電極及び第2の共振電極に対する入出力結合回路の結合度のバランスが高められ、かつ結合を強くすることができる。従って、フィルタ特性をより広い範囲で調整することができる。   In still another specific aspect of the dual-mode bandpass filter according to the present invention, the input / output coupling circuit is formed at a height position between the first resonator electrode and the second resonator electrode. Has been. In this case, the balance of the coupling degree of the input / output coupling circuit with respect to the first resonance electrode and the second resonance electrode can be increased, and the coupling can be strengthened. Therefore, the filter characteristics can be adjusted in a wider range.

本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタでは、誘電体基板の第1の高さ位置に設けられた第1の共振器電極と、第1の高さ位置とは異なる第2の高さ位置に設けられた第2の共振器電極とを有し、第1,第2の共振器電極において、それぞれ、複数の共振モードの縮退が解かれて、バンドパスフィルタとしての特性が得られるため、第1,第2の共振器電極に共振電流を分散することができ、それによって、Q0を高くすることができ、かつ低損失化を図ることができる。加えて、第1の共振器電極と第2の共振器電極とのそれぞれにおいて、バンドパスフィルタとしての特性を得るものであるため、電極形成ばらつきの影響を小さくすることができ、Q0や共振器電極による共振器のf0並びに共振モードの結合量などのばらつきを小さくすることができ、フィルタ特性のばらつきを小さくすることが可能となる。   In the dual mode bandpass filter according to the present invention, the first resonator electrode provided at the first height position of the dielectric substrate and the second height position different from the first height position are provided. The first and second resonator electrodes are each decoupled from the plurality of resonance modes, and a characteristic as a bandpass filter is obtained. The resonance current can be distributed to the first and second resonator electrodes, whereby Q0 can be increased and the loss can be reduced. In addition, since each of the first resonator electrode and the second resonator electrode has characteristics as a bandpass filter, the influence of variations in electrode formation can be reduced, and Q0 and resonators can be reduced. Variations in the resonator f0 and resonance mode coupling amount due to the electrodes can be reduced, and variations in filter characteristics can be reduced.

本発明の第1の実施形態に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a dual mode bandpass filter according to a first embodiment of the present invention. (a)は、第1の実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタの第1,第2の共振器電極を説明するための模式的斜視図であり、(b)は、第2の共振器電極の平面図である。(A) is a typical perspective view for demonstrating the 1st, 2nd resonator electrode of the dual mode band pass filter of 1st Embodiment, (b) is a 2nd resonator electrode. FIG. (a)は、第1の共振器電極における電流分布を示す模式的平面図であり、(b)は、第2の共振器電極における電流強度の分布を示す模式的平面図である。(A) is a schematic plan view showing a current distribution in the first resonator electrode, and (b) is a schematic plan view showing a current intensity distribution in the second resonator electrode. 複数の共振器電極を積層した構造における各層の減衰量−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the attenuation amount-frequency characteristic of each layer in the structure which laminated | stacked the several resonator electrode. 複数の共振器電極を積層した構造における各層の減衰量−周波数特性を示す図であり、図4に示した周波数特性を拡大して示す図である。It is a figure which shows the attenuation amount-frequency characteristic of each layer in the structure which laminated | stacked the several resonator electrode, and is a figure which expands and shows the frequency characteristic shown in FIG. 本発明の一実施形態の減衰量−周波数特性と、比較のために用意した1層の共振器電極のみを有するデュアルモード・バンドパスフィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。It is a figure which shows the attenuation amount-frequency characteristic of one Embodiment of this invention, and the attenuation amount-frequency characteristic of the dual mode band pass filter which has only the resonator electrode of one layer prepared for the comparison. (a)〜(d)は、それぞれ、共振器電極へのビアホール電極の接続位置の例を説明するための各模式的平面図である。(A)-(d) is each typical top view for demonstrating the example of the connection position of the via-hole electrode to a resonator electrode, respectively. 本発明の一実施形態において、共振器接続電極の位置を変更した各変形例における減衰量−周波数特性を示す図である。In one Embodiment of this invention, it is a figure which shows the attenuation amount-frequency characteristic in each modification which changed the position of the resonator connection electrode. (a)は、共振器接続電極を電流集中度合いが弱い部分に設けた例を説明するための共振器電極の模式的平面図であり、(b)は、電流集中度合いが強い部分に共振器接続電極を設けた構造を説明するための模式的平面図である。(A) is a schematic plan view of a resonator electrode for explaining an example in which the resonator connection electrode is provided in a portion where the current concentration degree is weak, and (b) is a resonator in the portion where the current concentration degree is strong. It is a typical top view for demonstrating the structure which provided the connection electrode. 比較例のデュアルモード・バンドパスフィルタ、電流集中度合いが弱い部分に共振器接続電極を配置した実施形態及び電流集中度合いが強い部分に共振器接続電極を配置した実施形態の各減衰量−周波数特性を示す図である。Each attenuation-frequency characteristic of the dual mode band-pass filter of the comparative example, the embodiment in which the resonator connection electrode is arranged in the portion where the current concentration degree is weak, and the embodiment in which the resonator connection electrode is arranged in the portion where the current concentration degree is strong FIG. 本発明の一実施形態において、第1,第2の共振器電極間を結ぶ共振器接続電極が、電流集中度合いが弱い部分に設けられている第2の実施形態と、強い部分に設けられている第1の実施形態の各デュアルモード・バンドパスフィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。In one embodiment of the present invention, the resonator connection electrode connecting the first and second resonator electrodes is provided in a strong portion and the second embodiment in which the current concentration degree is weak. It is a figure which shows the attenuation amount-frequency characteristic of each dual mode band pass filter of 1st Embodiment. 本発明の一実施形態において、第1,第2の共振器電極間を結ぶ共振器接続電極が、電流集中度合いが弱い部分に設けられている第2の実施形態と、強い部分に設けられている第1の実施形態の各デュアルモード・バンドパスフィルタの減衰量−周波数特性を示す図であり、図11に示した減衰量−周波数特性の拡大図である。In one embodiment of the present invention, the resonator connection electrode connecting the first and second resonator electrodes is provided in a strong portion and the second embodiment in which the current concentration degree is weak. It is a figure which shows the attenuation amount-frequency characteristic of each dual mode band pass filter of 1st Embodiment which is, and is an enlarged view of the attenuation amount-frequency characteristic shown in FIG. (a)〜(c)は、従来のデュアルモード・バンドパスフィルタの斜視図、正面断面図及び平面図である。(A)-(c) is a perspective view, front sectional drawing, and top view of the conventional dual mode band pass filter.

以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。   Hereinafter, the present invention will be clarified by describing specific embodiments of the present invention with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るデュアルモード・バンドパスフィルタの分解斜視図である。デュアルモード・バンドパスフィルタ1は、誘電体基板2を有する。図1では、誘電体基板2の各層が模式的に分解して示されている。誘電体基板2は、上面である第1の主面である2aと、下面である第2の主面2bと、側面2c,2d及び端面2e,2fとを有する。   FIG. 1 is an exploded perspective view of a dual mode bandpass filter according to an embodiment of the present invention. The dual mode bandpass filter 1 has a dielectric substrate 2. In FIG. 1, each layer of the dielectric substrate 2 is schematically disassembled. The dielectric substrate 2 has a first main surface 2a that is an upper surface, a second main surface 2b that is a lower surface, side surfaces 2c and 2d, and end surfaces 2e and 2f.

誘電体基板2は、矩形板状の形状を有する。また、誘電体基板2は、本実施形態では、LTCC(Low Temperature Cofired Ceramics:低温焼結セラミック)基板などの適宜の誘電体材料により誘電体基板2を形成することができ、液晶ポリマなどの樹脂基板を用いても構わない。   The dielectric substrate 2 has a rectangular plate shape. In addition, in this embodiment, the dielectric substrate 2 can be formed of an appropriate dielectric material such as an LTCC (Low Temperature Coated Ceramics) substrate, and a resin such as a liquid crystal polymer. A substrate may be used.

誘電体基板2の内部の第1の高さ位置には、第1の共振器電極3が形成されている。また、第1の中間高さ位置とは異なる第2の中間高さ位置に、第2の共振器電極4が形成されている。本実施形態では、第1の中間高さ位置が第1の主面2a側に、第2の中間高さ位置が第2の主面2b側に位置している。第1の共振器電極3と第2の共振器電極4とは、誘電体基板層を介して重なり合うように配置されている。   A first resonator electrode 3 is formed at a first height position inside the dielectric substrate 2. The second resonator electrode 4 is formed at a second intermediate height position different from the first intermediate height position. In the present embodiment, the first intermediate height position is located on the first main surface 2a side, and the second intermediate height position is located on the second main surface 2b side. The 1st resonator electrode 3 and the 2nd resonator electrode 4 are arrange | positioned so that it may overlap through a dielectric substrate layer.

図2(a)に、この第1,第2の共振器電極3,4の積層構造を模式的斜視図で示す。   FIG. 2A is a schematic perspective view showing the laminated structure of the first and second resonator electrodes 3 and 4.

図2(a)に示すように、第1の共振器電極3は、開口部3aを中央に有する。この開口部3aは、中央に位置する矩形の形状を有し、該開口部3aの各辺には、開口部3aの上記矩形部分よりも小さい矩形形状の切欠3bが各辺中央に形成されている。すなわち、矩形の開口部3aに連なるように、開口部3aの各辺において、それぞれ、切欠3bが形成されている。   As shown in FIG. 2A, the first resonator electrode 3 has an opening 3a in the center. The opening 3a has a rectangular shape located at the center, and a rectangular notch 3b smaller than the rectangular portion of the opening 3a is formed at the center of each side of the opening 3a. Yes. That is, the notch 3b is formed in each side of the opening 3a so as to be continuous with the rectangular opening 3a.

上記第2の共振器電極4は、第1の共振器電極3と略等しい形状を有する。従って、第2の共振器電極4は、図2(b)に示すように、第1の共振器電極3と同様に、矩形の開口部4aを有する。また、開口部4aの各辺中央に、矩形形状の切欠4bが開いている。   The second resonator electrode 4 has a shape substantially equal to that of the first resonator electrode 3. Accordingly, the second resonator electrode 4 has a rectangular opening 4a, as in the first resonator electrode 3, as shown in FIG. A rectangular notch 4b is opened at the center of each side of the opening 4a.

第1,第2の共振器電極3,4は、略等しい形状を有し、かつ誘電体基板2を平面視した場合、重なり合うように配置されている。   The first and second resonator electrodes 3 and 4 have substantially the same shape, and are disposed so as to overlap when the dielectric substrate 2 is viewed in plan.

後述するように、共振器電極3,4か略等しい形状を有し、かつ平面視した際に重なり合うように位置しているため、共振器電極3,4の形成ばらつきが平均化され、すなわち電極形成ばらつきを吸収し得るので、電気的特性のばらつきを小さくすることができる。   As will be described later, since the resonator electrodes 3 and 4 have substantially the same shape and are positioned so as to overlap when viewed in plan, the formation variations of the resonator electrodes 3 and 4 are averaged, that is, the electrodes Since variations in formation can be absorbed, variations in electrical characteristics can be reduced.

なお、共振器電極3,4では、入力信号が印加された際に、第1,第2の共振モードが生じるが、この共振モードの共振電流は分布を有する。図3(a)及び(b)は、第1,第2の共振器電極3,4における電流分布を示す模式的平面図である。ここで、図3(a),(b)中のハッチングX1〜X4で示す領域の順に、電流が弱く流れる部分であることを意味する。すなわち、ハッチングX1で示す領域が、最も電流が強く流れる部分である。   In the resonator electrodes 3 and 4, when an input signal is applied, the first and second resonance modes are generated. The resonance currents in the resonance modes have a distribution. FIGS. 3A and 3B are schematic plan views showing current distributions in the first and second resonator electrodes 3 and 4. Here, it means that the current flows weakly in the order of the areas indicated by hatching X1 to X4 in FIGS. 3 (a) and 3 (b). That is, a region indicated by hatching X1 is a portion where the current flows most strongly.

なお、図3(a)及び(b)は、それぞれ、第1,第2の共振器電極3,4における電流分布を示す図であるが、ここにおいて、開口部3a,4aの形状が明瞭に示されているので、開口部3a,4aの説明に図3(a),(b)をも併せて参照することとする。   FIGS. 3A and 3B are diagrams showing current distributions in the first and second resonator electrodes 3 and 4, respectively. Here, the shapes of the openings 3a and 4a are clearly shown. 3A and 3B are also referred to in the description of the openings 3a and 4a.

図2(b)及び図3(b)に示す各コーナ部分内側の円Zは、図1に示すように、第1,第2の共振器電極3,4を接続するビアホール電極からなる共振器接続電極5が位置する部分に相当する。すなわち、矩形の共振器電極4の4つのコーナ部分近傍にそれぞれ、共振器接続電極5の下端が接続されている。この共振器接続電極5は、誘電体基板層の厚み方向に延びるビアホール電極により形成されている。共振器接続電極5の上端は、第1の共振器電極3の下面に電気的に接続されている。従って、共振器接続電極5により、第1,第2の共振器電極3,4が電気的に接続されている。   A circle Z inside each corner portion shown in FIGS. 2B and 3B is a resonator composed of via-hole electrodes connecting the first and second resonator electrodes 3 and 4, as shown in FIG. This corresponds to the portion where the connection electrode 5 is located. That is, the lower ends of the resonator connection electrodes 5 are respectively connected to the vicinity of the four corner portions of the rectangular resonator electrode 4. The resonator connection electrode 5 is formed of a via hole electrode extending in the thickness direction of the dielectric substrate layer. The upper end of the resonator connection electrode 5 is electrically connected to the lower surface of the first resonator electrode 3. Therefore, the first and second resonator electrodes 3 and 4 are electrically connected by the resonator connection electrode 5.

他方、本実施形態では、第2の中間高さ位置の下方である第3の中間高さ位置において、入出力結合電極8,9が形成されている。入出力結合電極8,9は、それぞれ、第1,第2の共振器電極3,4に容量結合するように設けられている。本実施形態では、入出力結合電極8,9は、それぞれ、第1,第2の中間高さ位置とは異なる第3の中間高さ位置に設けられているが、他の高さ位置に設けられてもよい。すなわち、入出力結合電極8,9は第1の中間高さ位置に設けられてもよく、第2の中間高さ位置に設けられてもよい。あるいは、好ましくは、第1,第2の中間高さ位置間の高さ位置に、入出力結合電極8,9が設けられることが望ましい。   On the other hand, in the present embodiment, the input / output coupling electrodes 8 and 9 are formed at the third intermediate height position, which is below the second intermediate height position. The input / output coupling electrodes 8 and 9 are provided so as to be capacitively coupled to the first and second resonator electrodes 3 and 4, respectively. In this embodiment, the input / output coupling electrodes 8 and 9 are provided at a third intermediate height position different from the first and second intermediate height positions, but are provided at other height positions. May be. That is, the input / output coupling electrodes 8 and 9 may be provided at the first intermediate height position, or may be provided at the second intermediate height position. Alternatively, preferably, the input / output coupling electrodes 8 and 9 are provided at a height position between the first and second intermediate height positions.

より好ましくは、第1,第2の中間高さ間の中央の高さ位置に入出力結合電極8,9が設けられることが望ましい。それによって、図1(b)に示すように、第1,第2の中間高さ位置に設けられた第1,第2の共振器電極3,4と、入出力結合電極8,9との距離を等しくすることができ、電気的特性のばらつきをより一層小さくすることができる。   More preferably, input / output coupling electrodes 8 and 9 are provided at a central height position between the first and second intermediate heights. Thereby, as shown in FIG. 1B, the first and second resonator electrodes 3 and 4 provided at the first and second intermediate height positions and the input / output coupling electrodes 8 and 9 The distances can be made equal, and the variation in electrical characteristics can be further reduced.

図1に示すように、上記入出力結合電極8,9の下面に上端が接続される接続電極10,11がビアホール電極により形成されている。この入出力結合電極8,9に電気的に接続されている接続電極10,11の下端は、誘電体基板2の下面2bに至っており、誘電体基板2の下面に形成された入出力電極12,13に電気的に接続されている。   As shown in FIG. 1, connection electrodes 10 and 11 whose upper ends are connected to the lower surfaces of the input / output coupling electrodes 8 and 9 are formed of via-hole electrodes. The lower ends of the connection electrodes 10, 11 electrically connected to the input / output coupling electrodes 8, 9 reach the lower surface 2 b of the dielectric substrate 2, and the input / output electrodes 12 formed on the lower surface of the dielectric substrate 2. , 13 are electrically connected.

他方、第1,第2の中間高さ位置を挟むように、第1の中間高さ位置の上方には、第1のグラウンド電極14が形成されており、下方には第2のグラウンド電極15が形成されている。すなわち、第1,第2のグラウンド電極14,15間に、第1,第2の共振器電極3,4が挟まれている。従って、本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ1は、共振器電極部分が上下のグラウンド電極で挟まれたトリプレート構造を有する。   On the other hand, a first ground electrode 14 is formed above the first intermediate height position so as to sandwich the first and second intermediate height positions, and a second ground electrode 15 is formed below the first intermediate height position. Is formed. That is, the first and second resonator electrodes 3 and 4 are sandwiched between the first and second ground electrodes 14 and 15. Therefore, the dual mode bandpass filter 1 of this embodiment has a triplate structure in which the resonator electrode portion is sandwiched between the upper and lower ground electrodes.

上記第1のグラウンド電極14と、第2のグラウンド電極15とを電気的に接続する複数のグラウンド接続電極16がビアホール電極により形成されている。すなわち、各グラウンド接続電極16の上端は、第1のグラウンド電極14の下面に電気的に接続されており、下端は、第2のグラウンド電極15に電気的に接続されており、さらに第2のグラウンド電極15を貫通し、誘電体基板2の下面に至っている。そして、誘電体基板2の下面に形成されている第3のグラウンド電極17に電気的に接続されている。第3のグラウンド電極17は、誘電体基板2の下面2b上だけでなく、誘電体基板2の側面2c,2dを覆い、誘電体基板2の上面2aにおいて、一対の長辺の各長辺に沿うストライプ状の領域を形成するように設けられている。   A plurality of ground connection electrodes 16 that electrically connect the first ground electrode 14 and the second ground electrode 15 are formed of via-hole electrodes. That is, the upper end of each ground connection electrode 16 is electrically connected to the lower surface of the first ground electrode 14, the lower end is electrically connected to the second ground electrode 15, and the second It penetrates the ground electrode 15 and reaches the lower surface of the dielectric substrate 2. Then, it is electrically connected to a third ground electrode 17 formed on the lower surface of the dielectric substrate 2. The third ground electrode 17 covers not only the lower surface 2b of the dielectric substrate 2 but also the side surfaces 2c and 2d of the dielectric substrate 2, and the upper surface 2a of the dielectric substrate 2 is provided on each long side of the pair of long sides. It is provided so as to form a stripe-shaped region along.

従って、誘電体基板2の周囲は、上面2aの幅方向中央部分と、端面2e,2fとを除き、上記第3のグラウンド電極17により覆われている。また、下面2b上においては、第3のグラウンド電極17と電気的に絶縁されるように前述した入出力電極12,13が形成されている。   Accordingly, the periphery of the dielectric substrate 2 is covered with the third ground electrode 17 except for the central portion in the width direction of the upper surface 2a and the end surfaces 2e and 2f. On the lower surface 2b, the aforementioned input / output electrodes 12 and 13 are formed so as to be electrically insulated from the third ground electrode 17.

なお、本実施形態では、第1のグラウンド電極14及び第2のグラウンド電極15は、誘電体基板内に形成されていたが、誘電体基板の外表面に形成されていてもよい。すなわち、第1のグラウンド電極14が誘電体基板2の上面2aに、第2のグラウンド電極15が誘電体基板2の下面2b上に形成され、第3のグラウンド電極17の一部を兼ねていてもよい。   In the present embodiment, the first ground electrode 14 and the second ground electrode 15 are formed in the dielectric substrate, but may be formed on the outer surface of the dielectric substrate. That is, the first ground electrode 14 is formed on the upper surface 2 a of the dielectric substrate 2, and the second ground electrode 15 is formed on the lower surface 2 b of the dielectric substrate 2, and also serves as a part of the third ground electrode 17. Also good.

上記共振器電極3,4、グラウンド電極14,15,17等の電極を形成する電極材料としては特に限定されず、Al、Cu、Ag、Ag−Pd合金などの適宜の金属材料により、これらの電極を形成することができる。また、ビアホール電極からなる共振器接続電極5や、入出力接続用接続電極10,11やグラウンド接続電極16などについても、上記と同様の適宜の導電性材料により形成することができる。   The electrode material for forming the electrodes such as the resonator electrodes 3 and 4 and the ground electrodes 14, 15, and 17 is not particularly limited. An electrode can be formed. Further, the resonator connection electrode 5 made of via-hole electrodes, the input / output connection connection electrodes 10 and 11, the ground connection electrode 16, and the like can also be formed of an appropriate conductive material similar to the above.

実際の製造に際しては、各層を形成する誘電体シートに、各高さ位置に形成される電極膜を適宜の方法で形成する。この形成方法については、蒸着、メッキもしくはスパッタリングなどの薄膜形成方法または導電ペーストの塗布・硬化等の適宜の方法により行い得る。さらに、グリーンシートに貫通孔を形成し、貫通孔に導電ペーストを充填することにより、例えば共振器接続電極5のようなビアホール電極を形成することができる。すなわち、貫通孔に導電ペーストが充填された複数枚のグリーンシートを積層することにより、上記ビアホール電極を形成することができる。   In actual production, an electrode film formed at each height position is formed on the dielectric sheet forming each layer by an appropriate method. About this formation method, it can carry out by appropriate methods, such as thin film formation methods, such as vapor deposition, plating, or sputtering, or application | coating and hardening of an electrically conductive paste. Furthermore, by forming a through hole in the green sheet and filling the through hole with a conductive paste, a via hole electrode such as the resonator connection electrode 5 can be formed. That is, the via hole electrode can be formed by laminating a plurality of green sheets filled with conductive paste in the through holes.

また、本実施形態では、共振器電極3,4の開口部3a,4aの中央に、共振器電極3,4と絶縁されてグラウンド接続電極21が配置されている。このグラウンド接続電極21が、開口部3a,4aの中央に設けられているので、デュアルモード・バンドパスフィルタの高周波における減衰特性を改善することができる。この点については、特願2003−39889号公報等に記載されているように、公知の技術的効果である。   In the present embodiment, the ground connection electrode 21 is disposed in the center of the openings 3 a and 4 a of the resonator electrodes 3 and 4 so as to be insulated from the resonator electrodes 3 and 4. Since the ground connection electrode 21 is provided at the center of the openings 3a and 4a, it is possible to improve the attenuation characteristics at high frequencies of the dual mode bandpass filter. This is a known technical effect as described in Japanese Patent Application No. 2003-39889.

次に、本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタの作用及び特徴を説明する。   Next, the operation and characteristics of the dual mode bandpass filter of this embodiment will be described.

本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ1では、入出力電極12,13の一方から入力信号が印加されると、第1,第2の共振器電極3,4において、第1,第2の共振モードが生じる。この場合、第1,第2の共振器電極3,4においては、発生した第1,第2の共振モードが結合し、通過帯域を形成するように開口部3a,4a及び切欠3b,4bが設けられている。より具体的には矩形形状の第1,第2の共振器電極3,4では、互いに直交する2つ共振モードが生じる。この2つの共振モードの縮退を解くように、すなわち2つの共振モードの共振特性を異ならせるようにかつ2つの共振モードの共振特性により通過帯域が形成されるように、開口部3a,4a及び切欠3b,4bが形成されている。   In the dual mode bandpass filter 1 of the present embodiment, when an input signal is applied from one of the input / output electrodes 12, 13, the first and second resonator electrodes 3, 4 A resonance mode occurs. In this case, in the first and second resonator electrodes 3 and 4, the generated first and second resonance modes are coupled, and the openings 3 a and 4 a and the notches 3 b and 4 b are formed so as to form a pass band. Is provided. More specifically, the first and second resonator electrodes 3 and 4 having a rectangular shape generate two resonance modes orthogonal to each other. The openings 3a and 4a and the notches are formed so as to solve the degeneration of the two resonance modes, that is, to make the resonance characteristics of the two resonance modes different and so that the pass band is formed by the resonance characteristics of the two resonance modes. 3b and 4b are formed.

従って、第1の共振器電極3において、通過帯域を有する周波数特性が得られ、第2の共振器電極4においても同様に、通過帯域を形成する周波数特性が得られる。このように、共振器電極3,4の形状を工夫することにより、通過帯域を得ているものであるため、入出力結合電極8,9や入出力電極12,13の配置の自由度が高められ、デュアルモード・バンドパスフィルタの設計自由度を高めることができる。加えて、様々な通過帯域を容易に形成することができる。   Accordingly, a frequency characteristic having a pass band can be obtained in the first resonator electrode 3, and a frequency characteristic that forms a pass band can be obtained in the second resonator electrode 4 as well. Thus, since the pass band is obtained by devising the shape of the resonator electrodes 3 and 4, the degree of freedom of arrangement of the input / output coupling electrodes 8 and 9 and the input / output electrodes 12 and 13 is increased. Therefore, the design freedom of the dual mode bandpass filter can be increased. In addition, various passbands can be easily formed.

さらに、本実施形態では、第1,第2の共振器電極3,4が形成されており、かつ第1,第2の共振器電極3,4が共振器接続電極5により電気的に接続されている。   Further, in the present embodiment, the first and second resonator electrodes 3 and 4 are formed, and the first and second resonator electrodes 3 and 4 are electrically connected by the resonator connection electrode 5. ing.

従って、従来の1層の共振器電極のみを有するデュアルモード・バンドパスフィルタに比べ、第1,第2の共振器電極に共振電流を分散することができ、それによって、Q0を高くすることができる。従って、デュアルモード・バンドパスフィルタ1では、損失を小さくすることができる。加えて、第1,第2の共振器電極3,4のそれぞれにおいて通過帯域が得られるため、電極形成ばらつきの影響を小さくすることができる。従って、Q0や共振器電極による共振周波数のばらつき、及び第1,第2の共振モードの結合量のばらつきなどを小さくすることができる。その結果、デュアルモード・バンドパスフィルタのフィルタ特性のばらつきを小さくすることができる。   Therefore, compared with the conventional dual mode bandpass filter having only one resonator electrode, the resonance current can be distributed to the first and second resonator electrodes, thereby increasing Q0. it can. Therefore, the dual mode bandpass filter 1 can reduce the loss. In addition, since a pass band is obtained in each of the first and second resonator electrodes 3 and 4, the influence of variations in electrode formation can be reduced. Accordingly, it is possible to reduce variations in resonance frequency due to Q0 and resonator electrodes, variations in coupling amounts of the first and second resonance modes, and the like. As a result, variations in filter characteristics of the dual mode bandpass filter can be reduced.

これを、具体的な実験例に基づき説明する。   This will be described based on a specific experimental example.

図4及び図5は、上記実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタの減衰量−周波数特性を示す図である。ここでは、比較のために、共振電極が1層のみを設けられたことを除いては、上記実施形態と同様にして構成された第1の比較例のデュアルモード・バンドパスフィルタの特性を併せて示す。また、さらに対比のために、第1,第2の共振器電極に加えて、さらに第2の共振器電極の下方に、第3の共振器電極を配置した第1の実施形態の第1の変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタも用意した。   4 and 5 are diagrams showing attenuation-frequency characteristics of the dual mode bandpass filter of the above embodiment. Here, for comparison, the characteristics of the dual mode band-pass filter of the first comparative example configured in the same manner as in the above embodiment except that only one resonance electrode is provided are combined. Show. For further comparison, in addition to the first and second resonator electrodes, the first resonator according to the first embodiment in which a third resonator electrode is disposed below the second resonator electrode. A modified dual mode bandpass filter was also prepared.

図4及び図5において、実線が第1の比較例の結果を、破線が第1の実施形態の結果を、一点鎖線が変形例の結果を示す。図4及び図5から、第1の比較例、第1の実施形態及び第2の実施形態の各デュアルモード・バンドパスフィルタの特性は以下の通りであった。   4 and 5, the solid line shows the result of the first comparative example, the broken line shows the result of the first embodiment, and the alternate long and short dash line shows the result of the modified example. From FIG. 4 and FIG. 5, the characteristics of the dual mode bandpass filters of the first comparative example, the first embodiment, and the second embodiment were as follows.

第1の比較例:通過帯域内最大挿入損失=1.55dB、通過帯域幅=1.999GHz、中心周波数f0=25.639GHz、Q0=78.49
第1の実施形態:通過帯域内最大挿入損失=1.48dB、通過帯域幅=1.972GHz、中心周波数f0=25.641GHz、Q0=82.84
変形例:通過帯域内最大挿入損失=1.45dB、通過帯域幅=2.183GHz、中心周波数f0=25.653GHz、Q0=82.80
First comparative example: maximum insertion loss in the passband = 1.55 dB, passband width = 1.999 GHz, center frequency f0 = 25.639 GHz, Q0 = 78.49
First Embodiment: Maximum insertion loss in passband = 1.48 dB, passband width = 1.972 GHz, center frequency f0 = 25.641 GHz, Q0 = 82.84
Modification: Maximum insertion loss in the pass band = 1.45 dB, pass band width = 2.183 GHz, center frequency f0 = 25.653 GHz, Q0 = 82.80

上記の通り、第1の比較例に比べ、第1の実施形態及び変形例によれば、通過帯域内の損失を小さくすることができ、かつQ0を高め得ることがわかる。特に、2層構造の第1の実施形態に比べ、3層構造の変形例によれば、損失をより一層低減することができる。   As described above, it can be seen that the loss in the passband can be reduced and Q0 can be increased according to the first embodiment and the modification as compared with the first comparative example. In particular, compared to the first embodiment having a two-layer structure, the loss can be further reduced according to the modification example having the three-layer structure.

これは、略等しい形状の2個または3個の共振器電極を積層し、共振器接続電極で互いに接続した場合には、複数の共振器電極は同電位となり、その結果、電流が強く流れる部分が分散されることになる。従って、導体損失が小さくなり、Q値が改善されるためである。   This is because when two or three resonator electrodes having substantially the same shape are stacked and connected to each other through the resonator connection electrodes, the plurality of resonator electrodes have the same potential, and as a result, a portion where current flows strongly Will be distributed. Therefore, the conductor loss is reduced and the Q value is improved.

そこで、共振器接続電極により、複数の共振器電極を接続した効果を確認するために、第1,第2の共振器電極を誘電体基板層を介して積層し、但し、共振器接続電極5で接続しなかったことを除いては、上記第1の実施形態と同様にして、構成されたデュアルモード・バンドパスフィルタを作製し、周波数特性を測定した。図6は、上記第1の比較例と、上記のようにして用意した共振器接続電極を有しない第2の比較例のデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す。図6から明らかなように、第2の比較例では、矢印Aで示すように、通過帯域内において、いくつかのリップルが生じていることがわかる。これは、第1,第2の共振器電極が電気的に接続されていないため、第1の共振器電極と第2の共振器電極との間で位相差が生じるためと考えられる。   Therefore, in order to confirm the effect of connecting a plurality of resonator electrodes with the resonator connection electrode, the first and second resonator electrodes are stacked via the dielectric substrate layer, provided that the resonator connection electrode 5 A dual mode band-pass filter constructed as described in the first embodiment except that no connection was made was prepared, and the frequency characteristics were measured. FIG. 6 shows frequency characteristics of the dual mode bandpass filter of the first comparative example and the second comparative example having no resonator connection electrode prepared as described above. As can be seen from FIG. 6, in the second comparative example, as indicated by the arrow A, it can be seen that some ripples are generated in the passband. This is presumably because the first and second resonator electrodes are not electrically connected, so that a phase difference occurs between the first resonator electrode and the second resonator electrode.

すなわち、本実施形態のように、第1,第2の共振器電極3,4を、共振器接続電極5により接続し、同電位としなければ、共振器のQ値を高めることは可能であっても、不要な共振が発生することがわかる。言い換えれば、本発明によれば、第1,第2の共振器電極3,4が共振器接続電極により互いに電気的に接続されているので、このような所望でない共振によるリップルを効果的に抑圧し、良好なフィルタ特性を得ることができる。   That is, as in the present embodiment, if the first and second resonator electrodes 3 and 4 are connected by the resonator connection electrode 5 and do not have the same potential, the Q value of the resonator can be increased. However, it can be seen that unnecessary resonance occurs. In other words, according to the present invention, since the first and second resonator electrodes 3 and 4 are electrically connected to each other by the resonator connection electrodes, ripples caused by such unwanted resonance are effectively suppressed. In addition, good filter characteristics can be obtained.

なお、図4及び図5から明らかなように、本発明においては、第1,第2の共振器電極だけでなく、さらに第3の共振器電極やそれ以上の数の共振器電極が形成されていてもよい。   As is apparent from FIGS. 4 and 5, in the present invention, not only the first and second resonator electrodes but also a third resonator electrode or a larger number of resonator electrodes are formed. It may be.

次に、第1,第2の共振器電極3,4を接続している共振器接続電極5の数を種々異ならせ、複数のデュアルモード・バンドパスフィルタを作製し、その周波数特性を測定した。より具体的には、図7(a)〜(d)に平面図で示すように、共振器接続電極5を配置した。図7(a)は、上記第1の実施形態に相当するものであり、4つの共振器接続電極5が、共振器電極4の4つのコーナ部分の内側に配置されている。図7(b)では、共振器電極4の1つのコーナ部分の内側において、1つの共振器接続電極5が共振器電極4と、図示しない共振器電極3とを電気的に接続している。すなわち、1本の共振器接続電極5によってのみ、共振器電極3,4を電気的に接続した。   Next, the number of resonator connection electrodes 5 connecting the first and second resonator electrodes 3 and 4 was varied to produce a plurality of dual mode bandpass filters, and their frequency characteristics were measured. . More specifically, as shown in plan views in FIGS. 7A to 7D, the resonator connection electrodes 5 are arranged. FIG. 7A corresponds to the first embodiment, and four resonator connection electrodes 5 are arranged inside four corner portions of the resonator electrode 4. In FIG. 7B, one resonator connection electrode 5 electrically connects the resonator electrode 4 and the resonator electrode 3 (not shown) inside one corner portion of the resonator electrode 4. That is, the resonator electrodes 3 and 4 are electrically connected only by one resonator connection electrode 5.

図7(c)では、対角位置にある2つのコーナ部分の内側にそれぞれ共振器接続電極5を配置し、図7(d)では、対角方向ではなく、一対の辺の両側に位置するコーナ部分の内側にそれぞれ、共振器接続電極5を配置した。   In FIG. 7C, the resonator connection electrodes 5 are respectively arranged inside the two corner portions at the diagonal positions, and in FIG. 7D, they are positioned on both sides of the pair of sides, not in the diagonal direction. Resonator connection electrodes 5 were respectively arranged inside the corner portions.

図8に、上記4種類のデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す。図8において、実線が図7(a)に示した実施形態の結果を、破線が図7(b)に示す場合、一点鎖線が図7(c)に示す場合、二点鎖線が図7(d)に示す場合の結果を示す。   FIG. 8 shows the frequency characteristics of the four types of dual mode bandpass filters. In FIG. 8, the solid line indicates the result of the embodiment shown in FIG. 7A, the broken line indicates in FIG. 7B, the alternate long and short dash line in FIG. 7C, and the alternate long and two short dashes line in FIG. The result in the case shown in d) is shown.

図8から明らかなように、共振器接続電極5の数を変化させたとしても、デュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性はほとんど変化しないことがわかる。なお、次に述べるように、上記共振器電極のコーナ部分近傍の共振に際しての共振電流の強度が弱い部分に相当する。従って、共振電流の弱い部分であれば、共振器接続電極5の数及び形成位置を変更しても、周波数特性はほとんど変化しないことがわかる。   As can be seen from FIG. 8, even if the number of resonator connection electrodes 5 is changed, the frequency characteristics of the dual mode bandpass filter hardly change. As will be described below, this corresponds to a portion where the strength of the resonance current is weak at the time of resonance in the vicinity of the corner portion of the resonator electrode. Therefore, it can be seen that, if the resonance current is weak, the frequency characteristics hardly change even if the number and formation positions of the resonator connection electrodes 5 are changed.

図9(a)及び(b)は、それぞれ、電流強度が弱い部分に共振器接続電極5を設けた上記第1の実施形態の構造と、電流強度が強い部分に共振器接続電極5を配置した第2の変形例の構造を説明するための模式的平面図である。   9A and 9B show the structure of the first embodiment in which the resonator connection electrode 5 is provided in a portion where the current intensity is weak, and the resonator connection electrode 5 is provided in a portion where the current intensity is strong. It is a typical top view for demonstrating the structure of the 2nd modified example.

第2の変形例では、共振器接続電極5を、共振器電極4のコーナ部分そのもの、すなわちコーナ部分において、4つのコーナ部分の直上において、第1,第2の共振器電極間を共振器接続電極5により電気的に接続した。その他の構成は、第2の変形例についても、第1の実施形態と同様とした。   In the second modification, the resonator connection electrode 5 is connected to the first and second resonator electrodes at the corner portion of the resonator electrode 4, that is, at the corner portion, directly above the four corner portions. The electrodes 5 were electrically connected. Other configurations are the same as those of the first embodiment for the second modification.

図10は、上述した1層の共振器電極のみを有する第1の比較例のデュアルモード・バンドパスフィルタと、上記のようにして用意した第1の実施形態及び第2の変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を示す図である。   FIG. 10 shows the dual-mode bandpass filter of the first comparative example having only the above-described one-layer resonator electrode, and the dual-mode of the first embodiment and the second modification prepared as described above. -It is a figure which shows the frequency characteristic of a band pass filter.

図10において、実線が第1の比較例の結果を、破線が第1の実施形態の結果を、一点鎖線が第2の変形例の結果を示す。   In FIG. 10, the solid line indicates the result of the first comparative example, the broken line indicates the result of the first embodiment, and the alternate long and short dash line indicates the result of the second modification.

前述したように、第1の実施形態によれば、1層の共振器電極のみを有する第1の比較例に比べ、挿入損失を低減することができる。   As described above, according to the first embodiment, it is possible to reduce the insertion loss as compared with the first comparative example having only one resonator electrode.

さらに、第2の変形例と、第1の比較例とでは、周波数特性が大きく異なることがわかる。すなわち、第1の実施形態と第1の比較例とでは、通過帯域等についてはさほど変わらないのに対し、第2の変形例では、通過帯域幅が大きく変化し、周波数特性自体が大きく変化することがわかる。これは、以下の理由によると考えられる。   Furthermore, it can be seen that the frequency characteristics are greatly different between the second modification and the first comparative example. That is, in the first embodiment and the first comparative example, the passband and the like do not change so much, whereas in the second modification, the passband width changes greatly and the frequency characteristic itself changes greatly. I understand that. This is considered to be due to the following reason.

電流が強い部分に共振器接続電極5を設けると、共振器接続電極5にも電流が流れるため、導体損が増加し、好ましくない。しかしながら、共振器電極に開口部及び切欠を設けることにより、通過帯域を得る共振器電極3,4では、電流の強い部分に共振器接続電極5を構成するビアホール電極を接続した場合、第1の比較例のような単一層の共振器電極を有する周波数特性から周波数特性自体が大幅に異なることとなる。   If the resonator connection electrode 5 is provided in a portion where the current is strong, the current also flows through the resonator connection electrode 5, which increases the conductor loss and is not preferable. However, in the resonator electrodes 3 and 4 that obtain the passband by providing the resonator electrode with an opening and a notch, when the via hole electrode constituting the resonator connection electrode 5 is connected to a portion where the current is strong, the first The frequency characteristic itself is significantly different from the frequency characteristic having a single layer resonator electrode as in the comparative example.

この場合、共振器電極が1層の場合や電流が弱い部分に共振器接続電極5を構成した場合の通過帯域等が目的とする周波数特性であるとすると、電流が強い部分に共振器接続電極5を形成した場合の周波数特性を目的周波数特性となるように調整する必要がある。この調整を行う場合、インダクタンスが低下される部分を大きくする方法に調整すればよい。言い換えれば、共振器電極3,4において、開口部3a,4a及び切欠3b,4bを含む貫通部分の外側端縁と、共振器電極3,4の外周端縁との間の距離を大きくする方向に調整すればよい。そのため、結果として、共振器特性として、Q値を高めることが可能となる。   In this case, assuming that the passband or the like when the resonator electrode is a single layer or the resonator connection electrode 5 is configured in a portion where the current is weak is the target frequency characteristic, the resonator connection electrode is present in the portion where the current is strong. It is necessary to adjust the frequency characteristics when forming 5 to the target frequency characteristics. When this adjustment is performed, the method may be adjusted so as to increase the portion where the inductance is reduced. In other words, in the resonator electrodes 3 and 4, the direction in which the distance between the outer edge of the penetrating portion including the openings 3 a and 4 a and the notches 3 b and 4 b and the outer peripheral edge of the resonator electrodes 3 and 4 is increased. You may adjust to. Therefore, as a result, the Q value can be increased as the resonator characteristics.

図11及び図12は、図10に示した1層の共振器電極のデュアルモード・バンドパスフィルタのフィルタ特性に近づけるように、電流強度が弱い部分に共振器接続電極5を設けた第2の実施形態と、電流強度が強い部分に共振器接続電極を設け周波数特性を上記のように調整した第3の実施形態の各フィルタ特性を示す図である。図11において、実線が第2の実施形態の結果を、破線が第3の実施形態の結果を示す。   11 and 12 show a second example in which the resonator connection electrode 5 is provided in a portion where the current intensity is weak so as to approach the filter characteristics of the dual-mode bandpass filter of the single-layer resonator electrode shown in FIG. It is a figure which shows each filter characteristic of 3rd Embodiment which adjusted the frequency characteristic as mentioned above by providing a resonator connection electrode in a part with strong embodiment and current intensity. In FIG. 11, the solid line indicates the result of the second embodiment, and the broken line indicates the result of the third embodiment.

図11及び図12に示すフィルタ特性によれば、挿入損失や帯域幅等は以下の通りである。   According to the filter characteristics shown in FIGS. 11 and 12, the insertion loss, bandwidth, and the like are as follows.

第2の実施形態:通過帯域内挿入損失=1.44dB、帯域幅=2.076GHz、中心周波数f0=25.645GHz、Q0=80.70
第3の実施形態:通過帯域内挿入損失=1.43dB、通過帯域幅=21.118GHz、中心周波数f0=25.632GHz、Q0=79.69
Second embodiment: insertion loss in pass band = 1.44 dB, bandwidth = 2.76 GHz, center frequency f0 = 25.645 GHz, Q0 = 80.70
Third embodiment: insertion loss in passband = 1.43 dB, passband width = 21.118 GHz, center frequency f0 = 25.632 GHz, Q0 = 79.69

従って、電流の弱い部分に共振器接続電極5を設けた場合及び電流の強い部分に共振器接続電極5を設けた場合のいずれかにおいても、周波数を調整し、ほぼ等しい周波数特性を得ようとした場合、ほぼ同様のQ値を得ることができ、前述した第1の比較例などに比べ、Q値を効果的に高め得ることがわかる。   Therefore, in either case where the resonator connection electrode 5 is provided in a portion where the current is weak or in the case where the resonator connection electrode 5 is provided in the portion where the current is strong, the frequency is adjusted to obtain substantially the same frequency characteristics. In this case, almost the same Q value can be obtained, and it can be seen that the Q value can be effectively increased as compared with the first comparative example described above.

上記のように、Q値を高め得るのは、電流の強いところに、共振器接続電極を設けると、共振周波数frは低下するものの、共振器の開口部を小さくし、前述した幅Wを大きくすることができ、それによってQ値を高め得ることによると考えられる。   As described above, the Q value can be increased by providing a resonator connection electrode at a location where the current is strong, although the resonance frequency fr is reduced, but the opening of the resonator is reduced and the width W described above is increased. It can be considered that the Q value can be increased.

共振器電極3,4においては、コーナ部分が最も電流集中が強い部分である。そして、コーナ部分から内側に遠ざかるほど、電流集中は弱くなっていることがわかる。従って、好ましくは、上記のように、コーナ部分の直上に共振器接続電極5が設けられることが望ましく、それによってQ0をより一層効果的に高めることができる。   In the resonator electrodes 3 and 4, the corner portion is the portion with the strongest current concentration. It can be seen that the current concentration becomes weaker as the distance from the corner portion increases. Therefore, preferably, as described above, it is desirable to provide the resonator connection electrode 5 immediately above the corner portion, and thereby Q0 can be further effectively increased.

また、共振器電極3,4における電流集中の強い部分であれば、上記コーナ部分でなくともよい。すなわち、電流集中の強い部分に共振器接続電極5を設けることにより、開口部と共振器電極の外周縁との間の距離W(図3(b)参照)を拡げることができ、それによって電流緩和によってQ0を効果的に高めることができる。   Further, the corner portion may not be the portion as long as the current concentration in the resonator electrodes 3 and 4 is strong. That is, by providing the resonator connection electrode 5 in a portion where the current concentration is strong, the distance W (see FIG. 3B) between the opening and the outer peripheral edge of the resonator electrode can be increased. Q0 can be effectively increased by the relaxation.

なお、前述した通り、共振器接続電極5は、1本でもよく、複数本でもよく、電流強度が弱い部分に配置する場合、本数の差による周波数特性の差はほとんど生じない。しかしながら、複数の共振器接続電極が設けられる場合、少なくとも1つの共振器接続電極の横断面の面積、すなわち共振器接続電極5の延びる方向と直交する断面の面積を、残りの共振器接続電極5の横断面の面積と異ならせることが望ましい。それによって、共振器接続電極5により生じるインダクタンス値を異ならせることができ、フィルタの周波数特性を調整することができる。この場合、共振器接続電極5がビアホール電極からなる場合、ビアホール電極の径を他の共振器電極のビアホール電極径と異ならせればよい。   As described above, the number of resonator connection electrodes 5 may be one or a plurality, and when arranged in a portion where the current intensity is weak, the difference in frequency characteristics due to the difference in the number hardly occurs. However, when a plurality of resonator connection electrodes are provided, the area of the cross section of at least one resonator connection electrode, that is, the area of the cross section perpendicular to the extending direction of the resonator connection electrode 5 is set to the remaining resonator connection electrodes 5. It is desirable to make it different from the cross-sectional area. Thereby, the inductance value generated by the resonator connection electrode 5 can be varied, and the frequency characteristics of the filter can be adjusted. In this case, when the resonator connection electrode 5 is a via hole electrode, the diameter of the via hole electrode may be different from the diameter of the via hole electrode of the other resonator electrode.

1…デュアルモード・バンドパスフィルタ
2…誘電体基板
2a…第1の主面
2b…第2の主面
2c,2d…側面
2e…第1の端面
2f…第2の端面
3…第1の共振器電極
3,4…第2の共振器電極
3a,4a…開口部
3b,4b…切欠
4…第2の共振器電極
5…共振器接続電極
8,9…入出力結合電極
10,11…接続電極
12,13…入出力電極
14…第1のグラウンド電極
15…第2のグラウンド電極
16…グラウンド接続電極
17…第3のグラウンド電極
21…グラウンド接続電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Dual mode band pass filter 2 ... Dielectric substrate 2a ... 1st main surface 2b ... 2nd main surface 2c, 2d ... Side surface 2e ... 1st end surface 2f ... 2nd end surface 3 ... 1st resonance Resonator electrodes 3, 4 ... second resonator electrodes 3a, 4a ... openings 3b, 4b ... notches 4 ... second resonator electrodes 5 ... resonator connection electrodes 8, 9 ... input / output coupling electrodes 10, 11 ... connections Electrodes 12, 13 ... Input / output electrodes 14 ... First ground electrode 15 ... Second ground electrode 16 ... Ground connection electrode 17 ... Third ground electrode 21 ... Ground connection electrode

Claims (8)

第1,第2の主面を有する誘電体基板と、
前記誘電体基板の第1の高さ位置において部分的に形成されており、入力信号が印加された際に複数の共振モードが発生し、該複数の共振モードを結合させるための開口部が形成されている第1の共振器電極と、
前記誘電体基板の第1の高さ位置とは異なる第2の高さ位置において部分的に形成されており、入力信号が印加された際に複数の共振モードが発生し、該複数の共振モードを結合させるための開口部が形成されている第2の共振器電極と、
前記第1の共振器電極と誘電体層を介して対向するように誘電体基板の第1の主面または内部に形成された複数の第1のグラウンド電極と、
前記第2の共振器電極と誘電体層を介して対向するように、前記誘電体基板の第2の主面または内部に形成された複数の第2のグラウンド電極と、
前記第1,第2の複数のグラウンド電極を電気的に接続するように設けられたグラウンド接続電極と、
前記誘電体基板の第1または第2の主面に形成された入出力端子と、
前記第1,第2の共振器電極に第1,第2の共振器電極の異なる部分で結合された一対の入出力結合回路と、前記入出力端子と、前記入出力結合回路とを電気的に接続している入出力接続電極と、
前記第1,第2の共振器電極を電気的に接続するように、前記誘電体基板内に設けられた共振器接続電極とを備え、前記複数の第1のグラウンド電極と、複数の第2のグラウンド電極とが、第1,第2の共振器電極の上下に配置されてトリプレート構造を構成している、デュアルモード・バンドパスフィルタ。
A dielectric substrate having first and second main surfaces;
The dielectric substrate is partially formed at a first height position, and a plurality of resonance modes are generated when an input signal is applied, and an opening for coupling the plurality of resonance modes is formed. A first resonator electrode,
The dielectric substrate is partially formed at a second height position different from the first height position, and a plurality of resonance modes are generated when an input signal is applied. The plurality of resonance modes A second resonator electrode in which an opening for coupling is formed;
A plurality of first ground electrodes formed on or inside the first main surface of the dielectric substrate so as to face the first resonator electrode via a dielectric layer;
A plurality of second ground electrodes formed on or inside the second main surface of the dielectric substrate so as to face the second resonator electrode via a dielectric layer;
A ground connection electrode provided to electrically connect the first and second plurality of ground electrodes;
Input / output terminals formed on the first or second main surface of the dielectric substrate;
A pair of input / output coupling circuits coupled to the first and second resonator electrodes at different portions of the first and second resonator electrodes, the input / output terminals, and the input / output coupling circuit are electrically connected. I / O connection electrodes connected to
A resonator connection electrode provided in the dielectric substrate so as to electrically connect the first and second resonator electrodes, the plurality of first ground electrodes, and a plurality of second electrodes; A dual mode bandpass filter in which a ground plate is disposed above and below the first and second resonator electrodes to form a triplate structure.
前記第1,第2の共振器電極の開口部が共振モードの縮退を解くように、開口部端縁から外側に延びる切欠を有する、請求項1に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   2. The dual mode bandpass filter according to claim 1, wherein the openings of the first and second resonator electrodes have a notch extending outward from the edge of the opening so that the resonance mode is degenerated. 前記共振器接続電極が、前記共振器電極において、電流集中度合いが残りの部分に比べて強い部分に配置されている、請求項1または2に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   3. The dual mode bandpass filter according to claim 1, wherein the resonator connection electrode is disposed in a portion of the resonator electrode where current concentration is stronger than that of the remaining portion. 前記共振器電極が矩形の形状を有し、前記電流集中度合いが強い部分が、該共振器電極のコーナ部分であり、前記共振器接続電極が少なくとも1つのコーナ部に配置されている、請求項3に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   The resonator electrode has a rectangular shape, the portion where the current concentration is strong is a corner portion of the resonator electrode, and the resonator connection electrode is disposed in at least one corner portion. 4. The dual mode bandpass filter according to 3. 前記共振器接続電極が複数設けられており、少なくとも1つの共振器接続電極の該共振器接続電極の延びる方向と直交する横断面の面積が、残りの共振器接続電極の横断面の面積と異なる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   A plurality of the resonator connection electrodes are provided, and an area of a cross section perpendicular to the extending direction of the resonator connection electrode of at least one resonator connection electrode is different from an area of a cross section of the remaining resonator connection electrodes. The dual mode bandpass filter according to any one of claims 1 to 4. 第1,第2の共振器電極の大きさが略等しく、かつ第1の共振器電極と第2の共振器電極とが平面視において重なるように配置されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   The size of the 1st, 2nd resonator electrode is substantially equal, and it arrange | positions so that a 1st resonator electrode and a 2nd resonator electrode may overlap in planar view. A dual mode bandpass filter according to claim 1. 前記第1,第2の共振器電極の少なくとも一方において、前記開口部内において、共振器電極とは絶縁されて配置された内側電極と、前記内側電極を前記第1または前記第2のグラウンド電極と電気的に接続するように、前記誘電体基板の厚み方向に延びるように設けられた第3のグラウンド接続電極とをさらに備える、請求項1〜6のいずれか1項に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   In at least one of the first and second resonator electrodes, an inner electrode that is insulated from the resonator electrode in the opening, and the inner electrode is connected to the first or second ground electrode. The dual mode band according to any one of claims 1 to 6, further comprising a third ground connection electrode provided to extend in a thickness direction of the dielectric substrate so as to be electrically connected. Path filter. 前記入出力結合回路が、前記第1の共振器電極と前記第2の共振器電極との間の高さ位置に形成されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ。   The dual mode according to any one of claims 1 to 7, wherein the input / output coupling circuit is formed at a height position between the first resonator electrode and the second resonator electrode.・ Band pass filter.
JP2009086136A 2009-03-31 2009-03-31 Dual-mode band pass filter Pending JP2010239461A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009086136A JP2010239461A (en) 2009-03-31 2009-03-31 Dual-mode band pass filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009086136A JP2010239461A (en) 2009-03-31 2009-03-31 Dual-mode band pass filter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010239461A true JP2010239461A (en) 2010-10-21

Family

ID=43093400

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009086136A Pending JP2010239461A (en) 2009-03-31 2009-03-31 Dual-mode band pass filter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010239461A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114899564A (en) * 2022-05-24 2022-08-12 南通先进通信技术研究院有限公司 Low-profile dual-band balanced dielectric resonator filter with controllable frequency band

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114899564A (en) * 2022-05-24 2022-08-12 南通先进通信技术研究院有限公司 Low-profile dual-band balanced dielectric resonator filter with controllable frequency band
CN114899564B (en) * 2022-05-24 2023-06-06 南通先进通信技术研究院有限公司 Band-controllable low-profile double-band balanced dielectric resonator filter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014168162A1 (en) High frequency module
JP5152192B2 (en) Chip type filter parts
JP6183462B2 (en) High frequency module
JPH0443703A (en) Symmetrical strip line resonator
WO2014168161A9 (en) High frequency module
KR100533850B1 (en) Electronic chip component
WO2020137540A1 (en) Frequency selective surface
JP2007325047A (en) Electronic component
JP2010239461A (en) Dual-mode band pass filter
JP2004088744A (en) Two-port isolator and communication apparatus
US8358184B2 (en) Stripline filter
JP5606199B2 (en) Filter device
US6977564B2 (en) Bandpass filter
JP3925235B2 (en) High-frequency resonant component, spurious suppression method, duplexer, and wireless communication apparatus
US20240014535A1 (en) Dielectric resonator, and dielectric filter and multiplexer using same
US20230327632A1 (en) Filter and multiplexer
WO2023079903A1 (en) Dielectric filter
WO2022209122A1 (en) Dielectric filter
WO2022230454A1 (en) Dielectric filter
WO2022209277A1 (en) Dielectric filter
KR100517071B1 (en) Resonator, filter, duplexer, and high-frequency circuit apparatus
WO2020105396A1 (en) Filter
JP2024024438A (en) electronic components
JP4720835B2 (en) Chip-type resonant component
JPH08181506A (en) Dielectric filter