JP2013005121A - High frequency filter - Google Patents

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心平 大島
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a small high frequency filter circuit having attenuation poles on both sides of the passband of a bandpass filter.SOLUTION: A filter circuit 1 comprises a bandpass filter 40 having a predetermined passband, a first lowpass filter 20 connected between the bandpass filter 40 and an input terminal 10 to form a first attenuation pole on the high frequency side of the passband, and a second lowpass filter 30 connected between the bandpass filter 40 and an output terminal 12 to form a second attenuation pole on the high frequency side of the passband. A distributed constant line 23 included in the first lowpass filter 20 and a distributed constant line 33 included in the second lowpass filter 20 are coupled electromagnetically. As a result, a third attenuation pole is formed on the low frequency side of the passband of the bandpass filter 40.

Description

本発明は、高周波フィルタに関する。   The present invention relates to a high frequency filter.

携帯電話機等の無線通信機器においては、入力信号のうち通過帯域の周波数成分のみを通過させるバンドパスフィルタが用いられる。近年、無線通信機器のマルチバンドが進んでいるため、通過帯域以外の阻止域の成分を広帯域にわたって減衰させ、当該阻止域の信号を利用する無線システムへの信号の混入を除去することが望まれている。   In a wireless communication device such as a mobile phone, a band pass filter that passes only frequency components of a pass band of an input signal is used. In recent years, since the multiband of wireless communication devices has progressed, it is desirable to attenuate components in the stopband other than the passband over a wide band, and to remove signal contamination in a wireless system that uses the signal in the stopband. ing.

通過帯域の高周波側を広域にわたり減衰させるには、ローパスフィルタ(LPF)が有効であり、逆に通過帯域の低周波側を広域にわたり減衰させるには、ハイパスフィルタ(HPF)が有効である。例えば、特開2003−163503号公報(特許文献1)に、LPFの一例が開示されている。   A low pass filter (LPF) is effective for attenuating the high frequency side of the pass band over a wide area, and a high pass filter (HPF) is effective for attenuating the low frequency side of the pass band over a wide area. For example, JP 2003-163503 A (Patent Document 1) discloses an example of an LPF.

また、飛び越し結合を用いて通過帯域の高周波側及び低周波側に減衰極を付加する方法も提案されている。例えば、H.Shaman and J.-S.Hong, “Input and output cross-coupled wideband bandpass filter, ” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 55, no. 12, pp.2562-2568, Dec. 2007(非特許文献1)には、バンドパスフィルタと入力端子及び出力端子との間に通過周波数の1/4波長の分布定数線路をそれぞれ配置し、この一組の分布定数線路同士を電磁結合させることにより、通過帯域の低周波側及び高周波側に減衰極を付加することが開示されている。   A method of adding attenuation poles on the high frequency side and low frequency side of the pass band using interlaced coupling has also been proposed. For example, H. Shaman and J.-S. Hong, “Input and output cross-coupled wideband bandpass filter,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., Vol. 55, no. 12, pp. 2562-2568, Dec. In 2007 (Non-Patent Document 1), a distributed constant line having a quarter wavelength of the pass frequency is arranged between the band-pass filter and the input terminal and the output terminal, and this set of distributed constant lines is electromagnetically coupled to each other. By doing so, it is disclosed that attenuation poles are added to the low frequency side and the high frequency side of the passband.

特開2003−163503号公報JP 2003-163503 A

H.Shaman and J.-S.Hong, “Input and output cross-coupled wideband bandpass filter, ” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 55, no. 12, pp.2562-2568, Dec. 2007H. Shaman and J.-S. Hong, “Input and output cross-coupled wideband bandpass filter,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., Vol. 55, no. 12, pp. 2562-2568, Dec. 2007

非特許文献1に記載のバンドパスフィルタにおいては、通過帯域の中心周波数の3倍の周波数に高調波共振を発生してしまうため、通過帯域の高周波側を広域に渡って減衰させることができない。この非特許文献1に記載のバンドパスフィルタにLPFを設ければ、当該バンドパスフィルタの通過帯域の低周波側での減衰と通過帯域の高周波側での広域に渡る減衰を両立できる可能性があるが、LPF及び結合用の分布定数線路を両方とも設けると、回路の大型化と大型化による挿入損失の劣化に繋がる。本発明の様々な実施形態によって、バンドパスフィルタの通過帯域の低周波側での減衰と通過帯域の高周波側での広域に渡る減衰を実現する小型の高周波フィルタ回路を提供する。本発明のその他の課題は、本明細書及び添付図面の記載等から理解される。   In the bandpass filter described in Non-Patent Document 1, harmonic resonance occurs at a frequency that is three times the center frequency of the pass band, and thus the high frequency side of the pass band cannot be attenuated over a wide area. If an LPF is provided in the bandpass filter described in Non-Patent Document 1, there is a possibility that both attenuation on the low frequency side of the passband of the bandpass filter and attenuation over a wide area on the high frequency side of the passband can be achieved. However, if both the LPF and the distributed distributed line for coupling are provided, the circuit becomes larger and the insertion loss is deteriorated due to the larger size. Various embodiments of the present invention provide a small high frequency filter circuit that realizes attenuation on the low frequency side of the passband of the bandpass filter and attenuation over a wide area on the high frequency side of the passband. Other problems of the present invention will be understood from the description of this specification and the accompanying drawings.

本発明の一実施形態に係るフィルタ回路は、所定の通過帯域を有するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタと入力端子との間に接続され、前記通過帯域の高周波側に第1の減衰極を形成する第1ローパスフィルタと、前記バンドパスフィルタと出力端子との間に接続され、前記通過帯域の高周波側に第2の減衰極を形成する第2ローパスフィルタとを備える。本発明の一態様において、前記第1ローパスフィルタに含まれる第1フィルタ素子と前記第2ローパスフィルタに含まれる第2フィルタ素子とが、前記通過帯域の低周波側に第3の減衰極を形成するように電磁結合される。   A filter circuit according to an embodiment of the present invention includes a bandpass filter having a predetermined passband, a bandpass filter connected between the bandpass filter and an input terminal, and a first attenuation pole on the high frequency side of the passband. A first low-pass filter to be formed; and a second low-pass filter that is connected between the band-pass filter and an output terminal and forms a second attenuation pole on the high-frequency side of the passband. In one aspect of the present invention, the first filter element included in the first low-pass filter and the second filter element included in the second low-pass filter form a third attenuation pole on the low frequency side of the pass band. To be electromagnetically coupled.

本発明の様々な実施態様によって、バンドパスフィルタの通過帯域の低周波側での減衰と通過帯域の高周波側での広域に渡る減衰を実現する小型の高周波フィルタ回路が提供される。   Various embodiments of the present invention provide a small high-frequency filter circuit that realizes attenuation on the low-frequency side of the passband of the bandpass filter and attenuation over a wide area on the high-frequency side of the passband.

本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路を示す回路図1 is a circuit diagram showing a high-frequency filter circuit according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路をより詳細に示す回路図The circuit diagram which shows the high frequency filter circuit which concerns on one Embodiment of this invention in detail 図2に示す高周波フィルタ回路の周波数特性を示すグラフGraph showing the frequency characteristics of the high-frequency filter circuit shown in FIG. 比較例である高周波フィルタの周波数特性を示すグラフThe graph which shows the frequency characteristic of the high frequency filter which is a comparative example 本発明の様々な実施形態に係る高周波フィルタ回路の周波数特性を示すグラフ6 is a graph showing frequency characteristics of a high-frequency filter circuit according to various embodiments of the present invention. 本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路の構造を示す平面図The top view which shows the structure of the high frequency filter circuit which concerns on one Embodiment of this invention 図6に示す高周波フィルタ回路の周波数特性の電磁界シミュレーションの結果を示すグラフThe graph which shows the result of the electromagnetic field simulation of the frequency characteristic of the high frequency filter circuit shown in FIG. 図6に示す高周波フィルタ回路の周波数特性の実験結果を示すグラフThe graph which shows the experimental result of the frequency characteristic of the high frequency filter circuit shown in FIG. 本発明の他の実施形態に係る高周波フィルタ回路を示す回路図The circuit diagram which shows the high frequency filter circuit which concerns on other embodiment of this invention. 図9に示す高周波フィルタ回路の周波数特性を示すグラフThe graph which shows the frequency characteristic of the high frequency filter circuit shown in FIG. 比較例である高周波フィルタの周波数特性を示すグラフThe graph which shows the frequency characteristic of the high frequency filter which is a comparative example 本発明の他の実施形態に係る高周波フィルタ回路を示す回路図The circuit diagram which shows the high frequency filter circuit which concerns on other embodiment of this invention. 図12に示す高周波フィルタ回路の周波数特性を示すグラフThe graph which shows the frequency characteristic of the high frequency filter circuit shown in FIG. 比較例である高周波フィルタの周波数特性を示すグラフThe graph which shows the frequency characteristic of the high frequency filter which is a comparative example

本発明の様々な実施形態について添付図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るフィルタ回路1を表す回路図である。図示のとおり、本発明の一実施形態におけるフィルタ回路1は、第1のローパスフィルタ20と、第2のローパスフィルタ30と、バンドパスフィルタ40とを備える。以下、省略のため、ローパスフィルタを「LPF」と表記し、バンドパスフィルタを「BPF」と表記することがある。第1のLPF20は、入力端子10とBPF40との間に配置され、第2のLPF30は、BPF40と出力端子12との間に配置される。第1のLPF20及び第2のLPF30は、第1のLPF20の一部と第2のLPF30の一部とが電磁結合するように配置される。このフィルタ回路1は、入力端子10より入力されたマルチバンド信号から通過帯域の信号を取り出し、出力端子12より後段の回路に出力する。フィルタ回路1は、例えば、UWB無線システム用の高周波モジュールに組み込んで用いられる。   Various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a circuit diagram showing a filter circuit 1 according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the filter circuit 1 according to the embodiment of the present invention includes a first low-pass filter 20, a second low-pass filter 30, and a band-pass filter 40. Hereinafter, for the sake of omission, the low pass filter may be referred to as “LPF” and the band pass filter may be referred to as “BPF”. The first LPF 20 is disposed between the input terminal 10 and the BPF 40, and the second LPF 30 is disposed between the BPF 40 and the output terminal 12. The first LPF 20 and the second LPF 30 are arranged so that a part of the first LPF 20 and a part of the second LPF 30 are electromagnetically coupled. The filter circuit 1 extracts a passband signal from the multiband signal input from the input terminal 10 and outputs the signal from the output terminal 12 to a subsequent circuit. The filter circuit 1 is used by being incorporated into a high frequency module for a UWB wireless system, for example.

一態様において、フィルタ回路1は、入力端子10と出力端子10とを結ぶ線分の垂直二等分線(フィルタ回路1中心線)に対して線対称に構成される。例えば、第1のLPF20は第2のLPF30と、フィルタ回路1の中心線に対して線対称に構成され、BPF40を構成する各素子は、当該中心線に対して線対称となるように配置される。   In one aspect, the filter circuit 1 is configured symmetrically with respect to a vertical bisector (filter circuit 1 center line) connecting the input terminal 10 and the output terminal 10. For example, the first LPF 20 is configured to be axisymmetric with respect to the second LPF 30 and the center line of the filter circuit 1, and each element constituting the BPF 40 is arranged to be axisymmetric with respect to the center line. The

図2は、本発明の一実施形態に係るフィルタ回路1をさらに詳細に示す回路図である。第1のLPF20は、入力端子10とBPF40との間に、キャパシタ21と分布定数線路22〜24とを並列接続して構成される。LPF30は、BPF40と出力端子12との間に、キャパシタ31と分布定数線路32〜34とを並列接続して構成される。分布定数線路23と分布定数線路33とは電磁結合されており、この電磁結合により、バンドパスフィルタ40の通過帯域の低周波側に減衰極が形成される。本発明の一態様において、分布定数線路23、33は、フィルタ回路1の偶モードアドミタンスと奇モードアドミタンスとが等しくなるように配置される。   FIG. 2 is a circuit diagram showing the filter circuit 1 according to an embodiment of the present invention in more detail. The first LPF 20 is configured by connecting a capacitor 21 and distributed constant lines 22 to 24 in parallel between the input terminal 10 and the BPF 40. The LPF 30 is configured by connecting a capacitor 31 and distributed constant lines 32 to 34 in parallel between the BPF 40 and the output terminal 12. The distributed constant line 23 and the distributed constant line 33 are electromagnetically coupled, and an attenuation pole is formed on the low frequency side of the pass band of the bandpass filter 40 by this electromagnetic coupling. In one aspect of the present invention, the distributed constant lines 23 and 33 are arranged so that the even mode admittance and the odd mode admittance of the filter circuit 1 are equal.

BPF40は、第1の共振器50と、第2の共振器60と、第3の共振器80とを備える。第1の共振器50の一端は、第1のLPF20に接続され、他端はキャパシタ42を介して第2の共振器60に接続されている。第3の共振器80の一端は、第2のLPF30に接続され、他端はキャパシタ46を介して共振器60に接続されている。第2の共振器60は、広帯域にわたる通過帯域を有し、通過帯域の両端に減衰極を形成する。第1の共振器50及び第3の共振器80はそれぞれ、第2の共振器60の通過帯域の高周波側に減衰極を形成する。   The BPF 40 includes a first resonator 50, a second resonator 60, and a third resonator 80. One end of the first resonator 50 is connected to the first LPF 20, and the other end is connected to the second resonator 60 via the capacitor 42. One end of the third resonator 80 is connected to the second LPF 30, and the other end is connected to the resonator 60 via the capacitor 46. The second resonator 60 has a wide pass band, and forms attenuation poles at both ends of the pass band. The first resonator 50 and the third resonator 80 each form an attenuation pole on the high frequency side of the passband of the second resonator 60.

第1の共振器50は、ショートスタブ52とオープンスタブ54とを含み、第3の共振器80は、ショートスタブ82とオープンスタブ84とを含む。共振器50とキャパシタ42の接続点と接地との間には、インピーダンス整合用のキャパシタ44が接続されている。また、共振器80とキャパシタ46の接続点と接地との間には、インピーダンス整合用のキャパシタ48が接続されている。第2の共振器60は、分布定数線路62、64と、この分布定数線路62、64と並列に接続されたキャパシタ66と、分布定数線路62と分布定数線路64との接続点と接地との間に接続された分布定数線路68とを含む。また、分布定数線路68と接地との間には波長短縮用のキャパシタ70が配置されている。   The first resonator 50 includes a short stub 52 and an open stub 54, and the third resonator 80 includes a short stub 82 and an open stub 84. An impedance matching capacitor 44 is connected between the connection point of the resonator 50 and the capacitor 42 and the ground. An impedance matching capacitor 48 is connected between the connection point of the resonator 80 and the capacitor 46 and the ground. The second resonator 60 includes distributed constant lines 62 and 64, a capacitor 66 connected in parallel to the distributed constant lines 62 and 64, a connection point between the distributed constant line 62 and the distributed constant line 64, and ground. And a distributed constant line 68 connected therebetween. A wavelength shortening capacitor 70 is disposed between the distributed constant line 68 and the ground.

このように、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1においては、第1のLPF20及び第2のLPF30により、BPF40の通過帯域の高周波側に減衰極を形成するとともに、この第1のLPF20の一部(分布定数線路23)と第2のLPF30の一部(分布定数線路33)との電磁結合によりBPF40の通過帯域の低周波側にも減衰極を付加することができる。本発明の一態様においては、分布定数線路23と分布定数線路33を含むフィルタ回路1は、偶モードアドミタンスと奇モードアドミタンスとが等しいときに、BPF40の通過帯域の低周波側に減衰極が現れる。このように、本発明の一実施形態においては、飛び越し結合を発生させるための素子を追加することなく、高周波側を減衰するための第1のLPF20と第2のLPF30の一部同士を結合することにより、低周波側へ減衰極を付加することができるので、小型のフィルタ回路により低周波側へ減衰極を付加することができる。換言すれば、分布定数線路23及び分布定数線路33をLPFの素子及び電磁結合用の素子として併用しているので、電磁結合用の素子を新たに設ける必要がない。非特許文献1のフィルタ回路は、入力端子と出力端子のそれぞれに接続された1/4波長の分布定数線路同士を電磁結合させる低周波側に減衰極を形成しているが、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1は、非特許文献1のフィルタ回路と比べて、1/4波長の分布定数線路一組に相当する大きさの分だけ小型化可能である。   Thus, in the high frequency filter circuit 1 according to the embodiment of the present invention, the first LPF 20 and the second LPF 30 form an attenuation pole on the high frequency side of the pass band of the BPF 40, and the first LPF 20 Attenuation poles can also be added to the low-frequency side of the passband of the BPF 40 by electromagnetic coupling between a part of (the distributed constant line 23) and a part of the second LPF 30 (the distributed constant line 33). In one aspect of the present invention, the filter circuit 1 including the distributed constant line 23 and the distributed constant line 33 has an attenuation pole on the low frequency side of the passband of the BPF 40 when the even mode admittance and the odd mode admittance are equal. . As described above, in one embodiment of the present invention, a part of the first LPF 20 and the second LPF 30 for attenuating the high frequency side are coupled to each other without adding an element for generating interlaced coupling. Thus, the attenuation pole can be added to the low frequency side, and therefore the attenuation pole can be added to the low frequency side by a small filter circuit. In other words, since the distributed constant line 23 and the distributed constant line 33 are used in combination as an LPF element and an electromagnetic coupling element, it is not necessary to newly provide an electromagnetic coupling element. The filter circuit of Non-Patent Document 1 forms an attenuation pole on the low frequency side that electromagnetically couples 1/4 wavelength distributed constant lines connected to the input terminal and the output terminal, respectively. The high-frequency filter circuit 1 according to the embodiment can be reduced in size by a size corresponding to a set of 1/4 wavelength distributed constant lines as compared with the filter circuit of Non-Patent Document 1.

図2に示す高周波フィルタ回路1をストリップラインで構成し、周波数特性のシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、入力端子10及び出力端子12のインピーダンスをいずれも50Ωとし、分布定数線路22、24、32、34、ショートスタブ52、82、分布定数線路68、及びオープンスタブ54、84の特性インピーダンスをいずれも46.3Ω、分布定数線路62、64の特性インピーダンスを38.6Ω、分布定数線路23、33の奇モードの特性インピーダンスを45.9Ω、分布定数線路23、33の偶モードの特性インピーダンスを45.7Ωとした。また、基準周波数を4.0GHzとし、分布定数線路22、32の電気長をいずれも5度、分布定数線路24、34の電気長をいずれも18度、分布定数線路23、33の電気長をいずれも10度、分布定数線路68の電気長を50.9度、ショートスタブ52、82の電気長をいずれも26.9度、オープンスタブ54の電気長を43.9度、オープンスタブ84の電気長を38.4度、分布定数線路62、64の電気長をいずれも15.7度とした。また、キャパシタ21の容量値を0.25pF、キャパシタ31の容量値を0.27pF、キャパシタ42、46の容量値をいずれも0.75pF、キャパシタ44、48の容量値をいずれも0.5pF、キャパシタ66の容量値を1.0pF、キャパシタ70の容量値を2.7pFとした。また、誘電率は7.1、誘電正接は0.005とした。   The high frequency filter circuit 1 shown in FIG. 2 is configured by a strip line, and a simulation of frequency characteristics was performed. In this simulation, the impedances of the input terminal 10 and the output terminal 12 are both 50Ω, and the characteristic impedances of the distributed constant lines 22, 24, 32, 34, the short stubs 52, 82, the distributed constant line 68, and the open stubs 54, 84. 46.3Ω, the characteristic impedance of the distributed constant lines 62 and 64 is 38.6Ω, the characteristic impedance of the odd mode of the distributed constant lines 23 and 33 is 45.9Ω, and the characteristic impedance of the even mode of the distributed constant lines 23 and 33 Was 45.7Ω. Also, the reference frequency is 4.0 GHz, the electrical length of the distributed constant lines 22 and 32 is 5 degrees, the electrical length of the distributed constant lines 24 and 34 is 18 degrees, and the electrical length of the distributed constant lines 23 and 33 is All are 10 degrees, the electrical length of the distributed constant line 68 is 50.9 degrees, the electrical lengths of the short stubs 52 and 82 are both 26.9 degrees, the electrical length of the open stub 54 is 43.9 degrees, The electrical length was 38.4 degrees, and the electrical lengths of the distributed constant lines 62 and 64 were both 15.7 degrees. Further, the capacitance value of the capacitor 21 is 0.25 pF, the capacitance value of the capacitor 31 is 0.27 pF, the capacitance values of the capacitors 42 and 46 are both 0.75 pF, and the capacitance values of the capacitors 44 and 48 are both 0.5 pF, The capacitance value of the capacitor 66 was 1.0 pF, and the capacitance value of the capacitor 70 was 2.7 pF. The dielectric constant was 7.1 and the dielectric loss tangent was 0.005.

このシミュレーションの結果を図3に示す。図3は、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1の通過特性(S21)及び反射特性(S11)のシミュレーション結果を示すグラフである。また、図4は、BPF40と第1のLPF20及び第2のLPF30を互いに電磁結合しないように配置した場合における通過特性(S21)及び反射特性(S11)のシミュレーション結果を示すグラフである。図3に示すとおり、通過帯域の両端に減衰極f、fが形成され、通過帯域の高周波側には減衰極f、fが形成されるとともに、通過帯域の低周波側に減衰極fが形成されることが確認できた。減衰極f、fは第2の共振器60によって形成され、減衰極f、fは、第1の共振器50及び第3の共振器80によって形成されたものであり、減衰極fは、分布定数線路23と分布定数線路33との電磁結合により形成されたものである。減衰極f、f、f、fに相当する減衰極は図4のグラフにおいても確認することができる。一方、図4のシミュレーション結果においては、通過帯域の低周波側に減衰極が形成されていない。このように、第1のLPF20の一部と第2のLPF30の一部とを電磁結合させることにより、BPF40の通過帯域の低周波側に減衰極fを付加できることが確認された。 The result of this simulation is shown in FIG. FIG. 3 is a graph showing simulation results of the pass characteristic (S21) and the reflection characteristic (S11) of the high frequency filter circuit 1 according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a graph showing simulation results of the pass characteristic (S21) and the reflection characteristic (S11) when the BPF 40, the first LPF 20, and the second LPF 30 are arranged so as not to be electromagnetically coupled to each other. As shown in FIG. 3, attenuation poles f 1 and f 2 are formed at both ends of the pass band, attenuation poles f 3 and f 4 are formed on the high frequency side of the pass band, and attenuation is on the low frequency side of the pass band. it was confirmed that the electrode f 5 is formed. The attenuation poles f 1 and f 2 are formed by the second resonator 60, and the attenuation poles f 3 and f 4 are formed by the first resonator 50 and the third resonator 80. f 5 is formed by electromagnetic coupling between the distributed constant line 23 and the distributed constant line 33. The attenuation poles corresponding to the attenuation poles f 1 , f 2 , f 3 , and f 4 can also be confirmed in the graph of FIG. On the other hand, in the simulation result of FIG. 4, no attenuation pole is formed on the low frequency side of the pass band. Thus, by a part of the first LPF20 and the part of the second LPF30 are electromagnetically coupled, it was confirmed that the addition of attenuation pole f 5 on the low frequency side of the pass band of the BPF 40.

この低周波側に付加される減衰極の位置は、分布定数線路23と分布定数線路33との間の結合度によって変化することを確認した。分布定数線路23と分布定数線路33との結合度は、分布定数線路23と分布定数線路33との間にグラウンド電極に接続されたビア電極を配置し、分布定数線路23、33の奇モードの特性インピーダンスを変化させることにより調整可能である。このビア電極の配置については後述する。図5は、高周波フィルタ回路1の通過特性のシミュレーション結果を示すグラフである。図5のグラフは、偶モードの特性インピーダンスZseが45.9Ωである分布定数線路23、33において、奇モードの特性インピーダンスZsoをそれぞれ45.7Ω、44.7Ω、43.7Ωとした場合におけるフィルタ回路1の通過特性をそれぞれ示す。図示のとおり、奇モードの特性インピーダンスZsoの値によって(つまり、ビア電極の配置によって)、通過帯域の低周波側に現れる減衰極の位置が変化することが確認できた。   It has been confirmed that the position of the attenuation pole added to the low frequency side changes depending on the degree of coupling between the distributed constant line 23 and the distributed constant line 33. The degree of coupling between the distributed constant line 23 and the distributed constant line 33 is that a via electrode connected to the ground electrode is disposed between the distributed constant line 23 and the distributed constant line 33, and the odd mode of the distributed constant lines 23 and 33 is changed. Adjustment is possible by changing the characteristic impedance. The arrangement of the via electrode will be described later. FIG. 5 is a graph showing a simulation result of the pass characteristic of the high-frequency filter circuit 1. The graph of FIG. 5 shows the filter when the odd-mode characteristic impedance Zso is 45.7Ω, 44.7Ω, and 43.7Ω in the distributed constant lines 23 and 33 having the even-mode characteristic impedance Zse of 45.9Ω. The pass characteristics of the circuit 1 are shown respectively. As shown in the figure, it has been confirmed that the position of the attenuation pole appearing on the low frequency side of the passband changes depending on the value of the odd-mode characteristic impedance Zso (that is, depending on the arrangement of the via electrode).

続いて、図6を参照し、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1を実現するフィルタ素子100の構造を説明する。本発明の本発明の一実施形態に係るフィルタ素子100は、例えば、低温同時焼成セラミックス(Low Temperature Co−fired Ceramics、以下「LTCC」と称することがある)基板の内層に複数の絶縁体層を積層し、その絶縁体層の層間に導体パターンを形成して構成される。図6は、本発明の一実施形態に係るフィルタ素子100の構造を示す平面図である。図示のとおり、フィルタ素子100は、絶縁体層L1、L2、L3を積層して構成される。絶縁体層L1、L2、L3には、高周波フィルタ回路1を構成する導体パターンが形成される。図示を省略しているが、絶縁体層L3の下面にはグラウンド電極GND1が形成される。また、絶縁体層L1の上面には、上部カバーとして機能する不図示の絶縁体層L0が設けられ、この絶縁体層の上面にもグラウンド電極GND2が形成される。絶縁体層L3は下部カバーとして機能する。絶縁体層L1〜L3の各導体パターン及びグラウンド電極は、各絶縁体層を貫通し積層方向に伸びるビア電極により互いに接続される。   Next, the structure of the filter element 100 that realizes the high-frequency filter circuit 1 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The filter element 100 according to an embodiment of the present invention includes, for example, a plurality of insulator layers on an inner layer of a low temperature co-fired ceramic (hereinafter sometimes referred to as “LTCC”) substrate. It is configured by laminating and forming a conductor pattern between the insulating layers. FIG. 6 is a plan view showing the structure of the filter element 100 according to an embodiment of the present invention. As illustrated, the filter element 100 is configured by laminating insulator layers L1, L2, and L3. Conductor patterns constituting the high-frequency filter circuit 1 are formed on the insulator layers L1, L2, and L3. Although not shown, a ground electrode GND1 is formed on the lower surface of the insulator layer L3. In addition, an insulator layer L0 (not shown) that functions as an upper cover is provided on the upper surface of the insulator layer L1, and a ground electrode GND2 is also formed on the upper surface of the insulator layer. The insulator layer L3 functions as a lower cover. The conductor patterns and ground electrodes of the insulator layers L1 to L3 are connected to each other by via electrodes that extend through the insulator layers in the stacking direction.

絶縁体層L3の入力端側には、入力端子10に接続される引出導体102と、この引出導体102に近接して配置されたキャパシタ電極106とを含む導体パターン形成される。キャパシタ電極106は、ビア電極VH10を介して絶縁体層L3の下面に形成されたグラウンド電極GND1に接続されている。一方、絶縁体層L3の出力端側には、出力端子12に接続される引出導体104と、この引出導体104に近接して配置されたキャパシタ電極108とを含む導体パターンが形成される。キャパシタ電極108は、ビア電極VH11を介してグラウンド電極GND1に接続されている。この入力側と出力側の導体パターンとの間には、キャパシタ電極110が形成される。また、絶縁体層L3の右端には、キャパシタ電極112が形成されている。キャパシタ電極112は、ビア電極VH12を介してグラウンド電極GND1に接続されている。   A conductor pattern including a lead conductor 102 connected to the input terminal 10 and a capacitor electrode 106 disposed in the vicinity of the lead conductor 102 is formed on the input end side of the insulating layer L3. The capacitor electrode 106 is connected to the ground electrode GND1 formed on the lower surface of the insulator layer L3 through the via electrode VH10. On the other hand, a conductor pattern including an extraction conductor 104 connected to the output terminal 12 and a capacitor electrode 108 disposed in proximity to the extraction conductor 104 is formed on the output end side of the insulator layer L3. The capacitor electrode 108 is connected to the ground electrode GND1 through the via electrode VH11. A capacitor electrode 110 is formed between the input side and output side conductor patterns. A capacitor electrode 112 is formed on the right end of the insulator layer L3. The capacitor electrode 112 is connected to the ground electrode GND1 through the via electrode VH12.

絶縁体層L2の入力端側には、ビア電極VH1を介して引出電極102と接続されたストリップ線路112と、ストリップ線路112の他端と接続されたキャパシタ電極116と、キャパシタ電極116から右端側へそれぞれ延伸するストリップ線路120、124とが形成される。ストリップ線路120の右端はビア電極VH4を介してグラウンド電極GND1に接続される。絶縁体層L2の出力端側には、ビア電極VH2を介して引出電極104と接続されたストリップ線路114と、ストリップ線路114の他端と接続されたキャパシタ電極118と、キャパシタ電極118から右端側へそれぞれ延伸するストリップ線路122、126とが形成される。ストリップ線路122の右端はビア電極VH5を介してグラウンド電極GND1に接続される。ストリップ線路112の上辺とストリップ線路114の下辺とは、互いに対向する位置に配置され、ストリップ線路112の上辺とストリップ線路114の下辺との間には、ビアホールVH3が形成される。ストリップ線路112の上辺とストリップ線路114の下辺との間隔は、ストリップ線路112の上辺とストリップ線路114の下辺との結合度が所望の値となるように適宜調整される。また、ストリップ線路112の上辺とストリップ線路114の下辺との結合度は、ビアホールVH3の位置によっても調整することができる。キャパシタ電極116とキャパシタ電極118との間には、キャパシタ電極128が配置される。また、キャパシタ電極128の右方には一組のストリップ線路130、132から成るコの字型のストリップ線路が形成されている。ストリップ線路130の左端は、キャパシタ電極128の右下端と接続されており、ストリップ線路132の左端はビア電極VH9を介して絶縁体層L3のキャパシタ電極110と接続されている。このビア電極VH9は、絶縁体層L1の方向にも延伸しており、絶縁体層L1において、後述するキャパシタ電極140とキャパシタ電極144との接続点に接続されている。ストリップ線路130とストリップ線路132との接続点から右方にストリップ線路134が延伸している。ストリップ線路134の右端には、キャパシタ電極136が接続されている。   On the input end side of the insulating layer L2, a strip line 112 connected to the extraction electrode 102 via the via electrode VH1, a capacitor electrode 116 connected to the other end of the strip line 112, and a right end side from the capacitor electrode 116 Strip lines 120 and 124 are formed to extend respectively. The right end of the strip line 120 is connected to the ground electrode GND1 through the via electrode VH4. On the output end side of the insulating layer L2, on the strip line 114 connected to the extraction electrode 104 via the via electrode VH2, the capacitor electrode 118 connected to the other end of the strip line 114, and the right end side from the capacitor electrode 118 Strip lines 122 and 126 are formed respectively extending in the direction. The right end of the strip line 122 is connected to the ground electrode GND1 through the via electrode VH5. The upper side of the strip line 112 and the lower side of the strip line 114 are arranged at positions facing each other, and a via hole VH3 is formed between the upper side of the strip line 112 and the lower side of the strip line 114. The interval between the upper side of the strip line 112 and the lower side of the strip line 114 is appropriately adjusted so that the degree of coupling between the upper side of the strip line 112 and the lower side of the strip line 114 becomes a desired value. The degree of coupling between the upper side of the strip line 112 and the lower side of the strip line 114 can also be adjusted by the position of the via hole VH3. A capacitor electrode 128 is disposed between the capacitor electrode 116 and the capacitor electrode 118. A U-shaped strip line composed of a pair of strip lines 130 and 132 is formed on the right side of the capacitor electrode 128. The left end of the strip line 130 is connected to the lower right end of the capacitor electrode 128, and the left end of the strip line 132 is connected to the capacitor electrode 110 of the insulator layer L3 via the via electrode VH9. The via electrode VH9 extends in the direction of the insulator layer L1, and is connected to a connection point between a capacitor electrode 140 and a capacitor electrode 144 described later in the insulator layer L1. A strip line 134 extends rightward from a connection point between the strip line 130 and the strip line 132. A capacitor electrode 136 is connected to the right end of the strip line 134.

絶縁体層L1の入力端側には、ビア電極VH8を介してストリップ線路130の左端と接続されたキャパシタ電極138が形成されている。また、絶縁体層L1の出力端側には、キャパシタ電極140が形成されている。キャパシタ電極138とキャパシタ電極140との間には、キャパシタ電極144が配置されている。キャパシタ電極144は、キャパシタ電極140と電気的に接続されている。キャパシタ電極140とキャパシタ電極144との接続点は、ビア電極VH9を介して、絶縁体層L2のストリップ線路132の左端に接続されている。絶縁体層L1の右端にはキャパシタ電極142が形成されている。   A capacitor electrode 138 connected to the left end of the strip line 130 via the via electrode VH8 is formed on the input end side of the insulating layer L1. A capacitor electrode 140 is formed on the output end side of the insulator layer L1. A capacitor electrode 144 is disposed between the capacitor electrode 138 and the capacitor electrode 140. The capacitor electrode 144 is electrically connected to the capacitor electrode 140. A connection point between the capacitor electrode 140 and the capacitor electrode 144 is connected to the left end of the strip line 132 of the insulating layer L2 through the via electrode VH9. A capacitor electrode 142 is formed on the right end of the insulator layer L1.

絶縁体層L0の上面にグラウンド電極GND2と、絶縁体層L3の下面に形成されたグラウンド電極GND1とは、ビア電極VH3、VH6、VH7を介して電気的に接続されている。また、グラウンド電極GND2と絶縁体層L1のキャパシタ電極142とは不図示のビア電極を介して互いに接続されている。   The ground electrode GND2 on the upper surface of the insulator layer L0 and the ground electrode GND1 formed on the lower surface of the insulator layer L3 are electrically connected via via electrodes VH3, VH6, and VH7. The ground electrode GND2 and the capacitor electrode 142 of the insulator layer L1 are connected to each other via a via electrode (not shown).

以上のように構成されるフィルタ素子100の各素子と、図2のフィルタ回路1の各構成要素との対応関係を説明する。まず、第1のLPF20の分布定数線路22〜24は、引出電極102及びストリップ線路112によって構成され、キャパシタ21は、引出電極102の幅広に形成されている部分とキャパシタ電極116の左端近辺の部位とにより構成される。また、第2のLPF30の分布定数線路32〜34は、引出電極104及びストリップ線路114によって構成され、キャパシタ31は、引出電極104の幅広に形成されている部分とキャパシタ電極118の左端近辺の部位とにより構成される。   A correspondence relationship between each element of the filter element 100 configured as described above and each component of the filter circuit 1 of FIG. 2 will be described. First, the distributed constant lines 22 to 24 of the first LPF 20 are configured by the extraction electrode 102 and the strip line 112, and the capacitor 21 includes a portion formed in a wide width of the extraction electrode 102 and a portion near the left end of the capacitor electrode 116. It consists of. Further, the distributed constant lines 32 to 34 of the second LPF 30 are configured by the extraction electrode 104 and the strip line 114, and the capacitor 31 includes a portion formed in a wide width of the extraction electrode 104 and a portion near the left end of the capacitor electrode 118. It consists of.

第1の共振器50のショートスタブ52はストリップ線路120に対応し、オープンスタブ54はストリップ線路124に対応する。第3の共振器80のショートスタブ82はストリップ線路122に対応し、オープンスタブ84はストリップ線路126に対応する。キャパシタ42は、キャパシタ電極116の一部とキャパシタ電極138とにより構成され、キャパシタ46は、キャパシタ電極118の一部とキャパシタ電極140とにより構成される。キャパシタ44は、キャパシタ電極106とキャパシタ電極116の一部とにより構成され、キャパシタ48は、キャパシタ電極108とキャパシタ電極118の一部とにより構成される。第2の共振器60の分布定数線路62はストリップ線路130に対応し、分布定数線路64はストリップ線路132に対応し、分布定数線路68はストリップ線路134に対応する。キャパシタ66は、キャパシタ電極110、128、144により構成される。キャパシタ70は、キャパシタ電極112、136、142により構成される。   The short stub 52 of the first resonator 50 corresponds to the strip line 120, and the open stub 54 corresponds to the strip line 124. The short stub 82 of the third resonator 80 corresponds to the strip line 122, and the open stub 84 corresponds to the strip line 126. The capacitor 42 is constituted by a part of the capacitor electrode 116 and the capacitor electrode 138, and the capacitor 46 is constituted by a part of the capacitor electrode 118 and the capacitor electrode 140. The capacitor 44 is configured by the capacitor electrode 106 and a part of the capacitor electrode 116, and the capacitor 48 is configured by the capacitor electrode 108 and a part of the capacitor electrode 118. The distributed constant line 62 of the second resonator 60 corresponds to the strip line 130, the distributed constant line 64 corresponds to the strip line 132, and the distributed constant line 68 corresponds to the strip line 134. The capacitor 66 includes capacitor electrodes 110, 128, and 144. The capacitor 70 includes capacitor electrodes 112, 136 and 142.

上記のように構成されるフィルタ素子100の周波数特性の電磁界シミュレーションを行った。このシミュレーションでは、フィルタ素子100の寸法を6.2x2.7x0.366mmとし、Ansys Inc.の電磁界シミュレータHFSSを用いて、フィルタ素子100の通過特性及び反射特性をシミュレートした。図7は、フィルタ素子100の通過特性及び反射特性のシミュレーション結果を示す。図示のとおり、フィルタ素子100は広い通過帯域を有し、通過帯域の高周波側を広帯域にわたって抑制できることが確認された。また、通過帯域の低周波側(約0.3GHzの位置)に減衰極が現れることが確認された。   An electromagnetic field simulation of the frequency characteristics of the filter element 100 configured as described above was performed. In this simulation, the dimensions of the filter element 100 were set to 6.2 × 2.7 × 0.366 mm, and the pass characteristic and reflection characteristic of the filter element 100 were simulated using an electromagnetic field simulator HFSS of Ansys Inc. FIG. 7 shows the simulation results of the transmission characteristics and reflection characteristics of the filter element 100. As shown in the figure, it was confirmed that the filter element 100 has a wide pass band and can suppress the high frequency side of the pass band over a wide band. Moreover, it was confirmed that an attenuation pole appears on the low frequency side (about 0.3 GHz position) of the pass band.

また、フィルタ素子100の周波数特性を調べる実験を行った。8.0x5.0x0.63mmの形状のLTCC基板に6.2x2.7x0.366mmのフィルタ素子100を内蔵し、Agilent Technologies Inc.社製のネットワークアナライザN5230A PNA-Lを用いて、フィルタ素子100の通過特性及び反射特性を測定した。図8は、フィルタ素子100の通過特性及び反射特性の測定結果を示す。図示のとおり、少なくとも16GHzまでは、通過信号の高調波成分を20dB未満に抑制できることが確認された。また、通過帯域の低周波側に減衰極が現れることが確認された。   Further, an experiment for examining the frequency characteristics of the filter element 100 was performed. The filter element 100 of 6.2x2.7x0.366mm is built in the LTCC board of the shape of 8.0x5.0x0.63mm, and the filter element 100 is passed using the network analyzer N5230A PNA-L made by Agilent Technologies Inc. Characteristics and reflection characteristics were measured. FIG. 8 shows the measurement results of the transmission characteristics and reflection characteristics of the filter element 100. As shown in the figure, it was confirmed that the harmonic component of the passing signal can be suppressed to less than 20 dB up to at least 16 GHz. It was also confirmed that an attenuation pole appeared on the low frequency side of the passband.

図9は、本発明の他の実施形態に係る高周波フィルタ回路1Aを示す回路図である。高周波フィルタ回路1Aは、高周波フィルタ回路1のバンドパスフィルタ40に代えて、1段のチェビシェフフィルタから成るバンドパスフィルタ150を第1のLPF20と第2のLPF30との間に配置したものである。このLPF20は、図2に示すLPF20から分布定数線路22、24を除去して構成され、LPF30は、図2に示すLPF30から分布定数線路32、34を除去して構成される。つまり、LPF20は分布定数線路23及びキャパシタ21から成り、LPF30は分布定数線路33及びキャパシタ31から成る。高周波フィルタ回路1Aは、バンドパスフィルタ40に代えてバンドパスフィルタ150を備える点以外は、高周波フィルタ回路1と同様の構成を有する。バンドパスフィルタ150は、キャパシタ152と、キャパシタ154と、キャパシタ152とキャパシタ154との接続点と接地との間に並列に配置されたキャパシタ156及びインダクタ158とを含んで構成される。   FIG. 9 is a circuit diagram showing a high-frequency filter circuit 1A according to another embodiment of the present invention. In the high-frequency filter circuit 1A, a band-pass filter 150 including a one-stage Chebyshev filter is disposed between the first LPF 20 and the second LPF 30 instead of the band-pass filter 40 of the high-frequency filter circuit 1. The LPF 20 is configured by removing the distributed constant lines 22 and 24 from the LPF 20 shown in FIG. 2, and the LPF 30 is configured by removing the distributed constant lines 32 and 34 from the LPF 30 shown in FIG. That is, the LPF 20 includes a distributed constant line 23 and a capacitor 21, and the LPF 30 includes a distributed constant line 33 and a capacitor 31. The high frequency filter circuit 1A has the same configuration as that of the high frequency filter circuit 1 except that a band pass filter 150 is provided instead of the band pass filter 40. The band pass filter 150 includes a capacitor 152, a capacitor 154, and a capacitor 156 and an inductor 158 arranged in parallel between a connection point between the capacitor 152 and the capacitor 154 and the ground.

図9に示す高周波フィルタ回路1Aの周波数特性のシミュレーションを行った。このシミュレーションでは、通過信号の中心周波数を2.45GHzとし、キャパシタ152、154の容量値をそれぞれ約0.91pF、キャパシタ156の容量値を約1.96pFとし、インダクタ158のインダクタンス値を約1.33nHとした。また、第1のLPF20のキャパシタ21及び第2のLPF30のキャパシタ31の容量値をそれぞれ0.9pFとし、分布定数線路23、33の電気長をいずれも50度とし、分布定数線路23、33の偶モードの特性インピーダンスを40Ω、奇モードの特性インピーダンスを36Ωとした。このシミュレーション結果を図10に示す。図10は、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1Aの通過特性(S21)及び反射特性(S11)のシミュレーション結果を示すグラフである。また、図11に、1段のバンドパスフィルタ150単体の周波数特性を示す。図示のとおり、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1Aにおいては、通過帯域の両端、通過帯域の高周波側、通過帯域の低周波側にそれぞれ減衰極が形成され、バンドパスフィルタ単体の場合と比較して、フィルタ特性が各段に向上することが確認された。   The frequency characteristics of the high frequency filter circuit 1A shown in FIG. 9 were simulated. In this simulation, the center frequency of the passing signal is 2.45 GHz, the capacitance values of the capacitors 152 and 154 are about 0.91 pF, the capacitance value of the capacitor 156 is about 1.96 pF, and the inductance value of the inductor 158 is about 1. 33 nH. Further, the capacitance values of the capacitor 21 of the first LPF 20 and the capacitor 31 of the second LPF 30 are each 0.9 pF, the electrical lengths of the distributed constant lines 23 and 33 are both 50 degrees, and the distributed constant lines 23 and 33 The even mode characteristic impedance was 40Ω, and the odd mode characteristic impedance was 36Ω. The simulation result is shown in FIG. FIG. 10 is a graph showing simulation results of the pass characteristic (S21) and the reflection characteristic (S11) of the high frequency filter circuit 1A according to the embodiment of the present invention. FIG. 11 shows the frequency characteristics of the single-stage band-pass filter 150 alone. As shown in the figure, in the high frequency filter circuit 1A according to one embodiment of the present invention, attenuation poles are formed at both ends of the pass band, at the high frequency side of the pass band, and at the low frequency side of the pass band, respectively. It was confirmed that the filter characteristics were improved in each stage as compared with.

図12は、本発明の他の実施形態に係る高周波フィルタ回路1Bを示す回路図である。高周波フィルタ回路1Bは、高周波フィルタ回路1のバンドパスフィルタ40に代えて、バンドパスフィルタ160を第1のLPF20と第2のLPF30との間に配置したものである。このLPF20は、図2に示すLPF20から分布定数線路22、24を除去して構成され、LPF30は、図2に示すLPF30から分布定数線路32、34を除去して構成される。つまり、LPF20は分布定数線路23及びキャパシタ21から成り、LPF30は分布定数線路33及びキャパシタ31から成る。高周波フィルタ回路1Bは、バンドパスフィルタ40に代えてバンドパスフィルタ160を備える点以外は、高周波フィルタ回路1と同様の構成を有する。バンドパスフィルタ160は、第1のSAW共振子162と第2のSAW共振子164とを直列に接続し、第1のSAW共振子162と第2のSAW共振子164との接続点と接地との間にインダクタ166及びキャパシタ168をそれぞれ配置して構成される。   FIG. 12 is a circuit diagram showing a high-frequency filter circuit 1B according to another embodiment of the present invention. In the high frequency filter circuit 1B, a band pass filter 160 is disposed between the first LPF 20 and the second LPF 30 instead of the band pass filter 40 of the high frequency filter circuit 1. The LPF 20 is configured by removing the distributed constant lines 22 and 24 from the LPF 20 shown in FIG. 2, and the LPF 30 is configured by removing the distributed constant lines 32 and 34 from the LPF 30 shown in FIG. That is, the LPF 20 includes a distributed constant line 23 and a capacitor 21, and the LPF 30 includes a distributed constant line 33 and a capacitor 31. The high frequency filter circuit 1B has the same configuration as the high frequency filter circuit 1 except that a band pass filter 160 is provided instead of the band pass filter 40. The band-pass filter 160 connects the first SAW resonator 162 and the second SAW resonator 164 in series, and a connection point between the first SAW resonator 162 and the second SAW resonator 164 and the ground. Inductor 166 and capacitor 168 are arranged between each of them.

図12に示す高周波フィルタ回路1Bの周波数特性のシミュレーションを行った。このシミュレーションにおいては、通過信号の通過帯域を1.5GHz付近とし、インダクタ166のインダクタンス値を約2.3nHとし、キャパシタ168の容量値を約3.0pFとした。また、第1のLPF20のキャパシタ21及び第2のLPF30のキャパシタ31の容量値をそれぞれ1.0pFとし、分布定数線路23、33の電気長をいずれも25度とし、分布定数線路23、33の偶モードの特性インピーダンスを50Ω、奇モードの特性インピーダンスを40Ωとした。このシミュレーション結果を図13に示す。図13は、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1Bの通過特性(S21)及び反射特性(S11)のシミュレーション結果を示すグラフである。また、図14に、バンドパスフィルタ160単体の周波数特性のシミュレーション結果を示す。図示のとおり、本発明の一実施形態に係る高周波フィルタ回路1Bにおいては、通過帯域の両端、通過帯域の高周波側、通過帯域の低周波側にそれぞれ減衰極が形成され、バンドパスフィルタ160単体の場合と比較して、フィルタ特性が各段に向上することが確認された。   The frequency characteristics of the high frequency filter circuit 1B shown in FIG. 12 were simulated. In this simulation, the pass band of the pass signal was set to around 1.5 GHz, the inductance value of the inductor 166 was about 2.3 nH, and the capacitance value of the capacitor 168 was about 3.0 pF. The capacitance values of the capacitor 21 of the first LPF 20 and the capacitor 31 of the second LPF 30 are 1.0 pF, the electrical lengths of the distributed constant lines 23 and 33 are both 25 degrees, and the distributed constant lines 23 and 33 The even mode characteristic impedance was 50Ω, and the odd mode characteristic impedance was 40Ω. The simulation result is shown in FIG. FIG. 13 is a graph showing simulation results of the pass characteristic (S21) and the reflection characteristic (S11) of the high frequency filter circuit 1B according to the embodiment of the present invention. FIG. 14 shows a simulation result of frequency characteristics of the band-pass filter 160 alone. As shown in the figure, in the high frequency filter circuit 1B according to an embodiment of the present invention, attenuation poles are formed at both ends of the pass band, the high frequency side of the pass band, and the low frequency side of the pass band, respectively. Compared to the case, it was confirmed that the filter characteristics were improved in each stage.

本発明の実施形態は、本明細書において明示的に述べた態様に限られるものではなく、明細書中の各実施形態には様々な変更を行うことができる。例えば、第1のLPF20及び第2のLPF30は、少なくとも第1のLPF20及び第2のLPF30の一部同士が電磁結合して通過帯域の低周波側に減衰極を形成できるものである限り、任意の構成をとることができる。また、本発明の高周波フィルタ回路には、本明細書中で明示したもの以外にも、様々なバンドパスフィルタを用いることができる。本明細書中で説明した特性インピーダンス、電気長、容量値、インダクタンス値、通過信号の中心周波数等はあくまで例示であり、本発明を限定することを意図するものではない。本発明の高周波フィルタ回路は、LTCC以外の多層基板に実装することも可能である。その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態に対して様々な変更を行うことができる。   The embodiments of the present invention are not limited to the aspects explicitly described in the present specification, and various modifications can be made to the embodiments in the specification. For example, the first LPF 20 and the second LPF 30 are arbitrary as long as at least a part of the first LPF 20 and the second LPF 30 can be electromagnetically coupled to form an attenuation pole on the low frequency side of the pass band. The configuration can be taken. Moreover, various band pass filters can be used in the high frequency filter circuit of the present invention in addition to those specified in the present specification. The characteristic impedance, the electrical length, the capacitance value, the inductance value, the center frequency of the passing signal, and the like described in this specification are merely examples, and are not intended to limit the present invention. The high frequency filter circuit of the present invention can also be mounted on a multilayer substrate other than LTCC. In addition, various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the spirit of the present invention.

1、1A、1B 高周波フィルタ回路
20 第1のローパスフィルタ
30 第2のローパスフィルタ
40、150、160 バンドパスフィルタ
23、33 分布定数線路
100 フィルタ素子
1, 1A, 1B High-frequency filter circuit 20 First low-pass filter 30 Second low-pass filter 40, 150, 160 Band-pass filter 23, 33 Distributed constant line 100 Filter element

Claims (6)

所定の通過帯域を有するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタと入力端子との間に接続され、前記通過帯域の高周波側に第1の減衰極を形成する第1ローパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタと出力端子との間に接続され、前記通過帯域の高周波側に第2の減衰極を形成する第2ローパスフィルタと、
を備え、
前記第1ローパスフィルタに含まれる第1フィルタ素子と前記第2ローパスフィルタに含まれる第2フィルタ素子とが、前記通過帯域の低周波側に第3の減衰極を形成するように電磁結合されたフィルタ回路。
A bandpass filter having a predetermined passband;
A first low-pass filter connected between the band-pass filter and the input terminal and forming a first attenuation pole on the high-frequency side of the passband;
A second low-pass filter connected between the band-pass filter and an output terminal and forming a second attenuation pole on the high-frequency side of the passband;
With
The first filter element included in the first low-pass filter and the second filter element included in the second low-pass filter are electromagnetically coupled so as to form a third attenuation pole on the low frequency side of the pass band. Filter circuit.
偶モードアドミタンスと奇モードアドミタンスとが等しい請求項1に記載のフィルタ回路。   The filter circuit according to claim 1, wherein the even mode admittance and the odd mode admittance are equal. 前記バンドパスフィルタがSAW共振子を含む請求項1に記載のフィルタ回路。   The filter circuit according to claim 1, wherein the band-pass filter includes a SAW resonator. 前記第1フィルタ素子と前記第2フィルタ素子との結合度に応じて前記第3の減衰極の位置が変化する請求項1に記載のフィルタ回路。   The filter circuit according to claim 1, wherein a position of the third attenuation pole changes in accordance with a degree of coupling between the first filter element and the second filter element. 前記バンドパスフィルタ、並びに、第1及び第2ローパスフィルタが、複数の絶縁体層からなる多層基板の内部に形成され、前記多層基板内の前記第1フィルタ素子と前記第2フィルタ素子との間に、前記絶縁体層の積層方向に延伸するビアホールが形成された請求項1に記載のフィルタ回路。   The band-pass filter and the first and second low-pass filters are formed inside a multilayer substrate composed of a plurality of insulator layers, and are between the first filter element and the second filter element in the multilayer substrate. The filter circuit according to claim 1, further comprising a via hole extending in a stacking direction of the insulator layers. 前記多層基板の積層方向の両端面にグラウンド電極が設けられ、前記ビアホールが前記グラウンド電極の少なくとも一方に電気的に接続される請求項5に記載のフィルタ回路。   The filter circuit according to claim 5, wherein ground electrodes are provided on both end faces in the stacking direction of the multilayer substrate, and the via hole is electrically connected to at least one of the ground electrodes.
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