JP2013138410A - 積層バランスフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】位相特性が良好な積層バランスフィルタを提供する。
【解決手段】積層バランスフィルタは、１つの不平衡端子Ｔ１と、２つの平衡端子Ｔ２、Ｔ３と、グランド端子ＧＮＤと、不平衡側ＬＣ並列共振器と、中間ＬＣ並列共振器と、平衡側インダクタと、を備える。平衡側インダクタのインダクタ電極パターン２３ｅは、一端から接続部分までの第１の部分と、他端から接続部分までの第２の部分を有し、第１の部分を流れる電流の方向は、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターン２２ｄを流れる電極の方向と逆であり、平衡側インダクタの第２の部分を流れる電流の方向は、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターン２２ｄを流れる電流の方向と同じであり、第１の部分側に接続している平衡端子と不平衡端子との間に接続されている結合キャパシタをさらに備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の誘電体層と、誘電体層に形成された複数の電極パターンとが積層された積層体からなり、平衡−不平衡変換機能を有する積層バランスフィルタに関するものである。

従来、複数の誘電体層と、誘電体層に形成された複数の電極パターンとが積層された積層体からなり、平衡−不平衡変換機能を有する積層バランスフィルタとして、特許文献１に記載のものが知られている。図８は特許文献１の積層バランスフィルタの分解斜視図であり、図９はこの積層バランスフィルタの等価回路図である。

この積層バランスフィルタは、図８のように、誘電体層２５１、２４２、２４１、２７１、２１１、２０１、２２１と、誘電体層に形成された電極パターン１４３、１４２、１４１、１３１、１２１、１２０、１２３、１２２とが積層された積層体で構成されている。 また、図９のように、この積層バランスフィルタは、不平衡端子Ｔ１と、平衡端子Ｔ２、Ｔ３と、を備える。また、電極パターン１３１で構成されたインダクタＬ１とキャパシタＣ１でＬＣ並列共振器を構成し、当該ＬＣ並列共振器の一端は不平衡端子Ｔ１に接続されている。インダクタＬ４の両端は、平衡端子Ｔ２、Ｔ３とそれぞれ接続されている。

この回路では、インダクタＬ１とインダクタＬ４とが結合し、これにより、当該積層バランスフィルタは平衡−不平衡変換機能を有するための主要な結合を有するようになる。また、インダクタＬ２、Ｌ３とキャパシタＣ２、Ｃ３がインピーダンス整合及びインピーダンス変換の回路として機能する。

特開２０１１−１２４８８０号公報

ところが、特許文献１に記載の積層バランスフィルタでは、通過帯域よりも高周波側にできる減衰極の位置の調整が困難であるため、通過帯域よりも高周波の領域の特性を自由に設計できない問題があった。そこで発明者は、通過帯域よりも高周波側にできる減衰極の位置を調整できるようにするため、２つのＬＣ並列共振器とインダクタを備える積層バランスフィルタの設計を行った。そして、所望の周波数帯域に減衰極を生じさせるために、入力端子と出力端子の間に結合キャパシタを接続する設計を行った。また、その際に、位相特性が良好な積層バランスフィルタが得られることを見出した。

本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであって、通過帯域よりも周波数が高い領域の減衰極の設計が自由にでき、かつ、位相特性が良好な積層バランスフィルタを提供することをその目的とする。

本発明にかかる積層バランスフィルタは、複数の誘電体層と、誘電体層に形成された複数の電極パターンとが積層された積層体からなり、１つの不平衡端子と、２つの平衡端子と、グランド端子と、一端がグランド端子と接続され、他端が不平衡端子に接続されている不平衡側ＬＣ並列共振器と、両端が平衡端子とそれぞれ接続されている平衡側インダクタと、一端がグランド端子と接続され、等価回路上、不平衡側ＬＣ並列共振器と平衡側インダクタの間に配置されている少なくとも１つの中間ＬＣ並列共振器と、を備え、不平衡側ＬＣ並列共振器と、中間ＬＣ並列共振器のうち、等価回路上、最も不平衡側ＬＣ並列共振器の近くに配置されている中間ＬＣ並列共振器は、互いに電磁界結合し、平衡側インダクタと、中間ＬＣ並列共振器のうち、等価回路上、最も平衡側インダクタの近くに配置されている中間ＬＣ並列共振器は、互いに電磁界結合し、不平衡端子、平衡端子、及びグランド端子は積層体の表面に形成されており、平衡側インダクタは、積層体の所定の誘電体層にヘリカル形状のインダクタ電極パターンを備え、インダクタ電極パターンは途中の接続部分でグランド端子と接続され、一端から接続部分までの第１の部分と、他端から接続部分までの第２の部分を有し、中間ＬＣ並列共振器は、積層体の平衡側インダクタのインダクタ電極パターンとは異なる層に、ヘリカル形状のインダクタ電極パターンを備え、平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの第１の部分を流れる電流の方向は、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンを流れる電極の方向と逆であり、平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの第２の部分を流れる電流の方向は、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンを流れる電流の方向と同じであり、第１の部分側に接続している平衡端子と、不平衡端子の間に接続されている結合キャパシタをさらに備えることを特徴としている。

また、本発明に係る積層バランスフィルタでは、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの開口と、平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの開口は、積層方向からみて、少なくとも一部が重なることが好ましい。

また、本発明に係る積層バランスフィルタでは、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの開口と、平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの開口は、積層方向からみて、旋回の中心軸の位置が同じであることが好ましい。

また、本発明に係る積層バランスフィルタでは、不平衡側ＬＣ並列共振器は、ヘリカル形状のインダクタ電極パターンを備え、不平衡側ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの旋回方向と、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの旋回方向が、積層方向からみて互いに逆であることが好ましい。

また、本発明に係る積層バランスフィルタでは、積層バランスフィルタの各インダクタ電極パターンとキャパシタ電極パターンは、積層体の積層方向の一方主面側と他方主面側に分かれて配置されていることが好ましい。

また、本発明に係る積層バランスフィルタでは、不平衡側ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンとキャパシタ電極パターンは、積層体の積層方向の一方主面側と他方主面側に分かれて配置されており、中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンと平衡側インダクタのインダクタ電極パターンはその間に配置されていることが好ましい。

本発明に係る積層バランスフィルタは、第１の部分側に接続している平衡端子と不平衡端子の間に結合キャパシタが接続されているため、通過帯域よりも周波数が高い領域の減衰極の設計が自由にでき、かつ、位相特性が良好な積層バランスフィルタを提供することが可能である。

本発明の実施形態に係る積層バランスフィルタの等価回路図である。 本発明の実施形態に係る積層バランスフィルタを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る積層バランスフィルタを構成する誘電体層を示す平面図である。 図３のインダクタ電極パターンを示す拡大図である。 比較例の積層バランスフィルタの等価回路図である。 実験例、比較例１、及び比較例２の通過特性を示すグラフである。 実験例、比較例１、及び比較例２の位相特性を示すグラフである。 従来の積層バランスフィルタを示す分解斜視図である。 従来の積層バランスフィルタの等価回路図である。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る積層バランスフィルタの等価回路図である。端子Ｔ１は不平衡信号が入力される不平衡端子である。また、端子Ｔ２、Ｔ３は平衡信号が出力される平衡端子である。端子Ｔ１と端子Ｔ２、Ｔ３の間には、不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１と、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２と、平衡側インダクタＬ３と、インダクタＬ４、Ｌ５と、キャパシタＣ３、Ｃ４と、結合キャパシタＣ５が配置されている。

不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１は、キャパシタＣ１とインダクタＬ１とが互いに並列に接続されて構成される。また、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２は、キャパシタＣ２とインダクタＬ２とが互いに並列に接続されて構成される。不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１の共振回路と、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２の共振回路により、フィルタの通過帯域幅や中心周波数が設計される。

不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１の一端はグランドへ接続されており、他端は不平衡端子Ｔ１に接続されている。また、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２の他端はグランドへ接続されている。不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１と中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２は、インダクタＬ１とインダクタＬ２を介して、互いに電磁界結合している。すなわち、インダクタＬ１とインダクタＬ２とが互いに磁界結合することにより、不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１と中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２は互いに結合する。このとき、インダクタＬ１とインダクタＬ２との間には相互インダクタンスＭ１が発生する。

中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２と平衡側インダクタＬ３においては、インダクタＬ２と平衡側インダクタＬ３が互いに電磁界結合している。インダクタＬ２と平衡側インダクタＬ３との間には相互インダクタンスＭ２が発生する。

平衡側インダクタＬ３は、途中の接続部分でグランドと接続されている。また、平衡側インダクタＬ３の一端と端子Ｔ２の間にはインダクタＬ４が接続されている。同様に、平衡側インダクタＬ３の他端と端子Ｔ３の間にはインダクタＬ５が接続されている。キャパシタＣ３の一端は端子Ｔ２とインダクタＬ４の接続点に接続され、他端はグランドへ接続されている。同様に、キャパシタＣ４の一端は端子Ｔ３とインダクタＬ５の接続点に接続され、他端はグランドへ接続されている。インダクタＬ４、Ｌ５とキャパシタＣ３、Ｃ４を所定の値にすることで、平衡信号が出力される端子Ｔ２、Ｔ３間のインピーダンスを所望の値に設定することが可能である。

さらに、端子Ｔ１と端子Ｔ２の間には、結合キャパシタＣ５が接続されている。結合キャパシタＣ５は、通過帯域よりも高周波側の所望の周波数に減衰極をシフトさせるために設けられる。

このような構成の積層バランスフィルタでは、例えば端子Ｔ１から不平衡信号が入力されると、平衡−不平衡変換されて、端子Ｔ２、Ｔ３から所定の位相差を持った平衡信号が出力される。

図２は、本発明の実施形態に係る積層バランスフィルタを示す斜視図である。積層バランスフィルタは、複数の誘電体層と電極パターンを積層した積層体１からなる。この積層体１は直方体形状であり、積層方向（図２の矢印参照）に垂直な２つの主面と、２つの主面をつなぐ４つの側面と、を有する。不平衡端子２、グランド端子３、平衡端子４、５は、外部端子であって積層体１の表面に形成されている。より詳細には、２つの主面上と、２つの主面上に形成された部分をつなぐように側面に形成されている。不平衡端子２は図１の端子Ｔ１、グランド端子３は図１のグランド、平衡端子４は図１の端子Ｔ２、平衡端子５は図１の端子Ｔ３にそれぞれ対応している。

図３は、本実施形態に係る積層バランスフィルタを構成する誘電体層および電極パターンを示す平面図である。積層バランスフィルタは、複数の積層体層１１ａ〜１１ｋと、誘電体層１１ａ〜１１ｋに形成された複数の電極パターンとが積層された積層体からなる。

平衡端子４の一部を構成する端子電極４３ａと、不平衡端子２の一部を構成する端子電極４４ａと、平衡端子５の一部を構成する端子電極４５ａと、グランド端子３の一部を構成する端子電極４６ａは、それぞれ誘電体層１１ａに形成されている。インダクタ電極パターン２１ｂは、誘電体層１１ｂに形成されている。インダクタ電極パターン２１ｃは、誘電体層１１ｃに形成されている。インダクタ電極パターン２２ｄ、２４ｄは、誘電体層１１ｄに形成されている。インダクタ電極パターン２３ｅは、誘電体層１１ｅに形成されている。インダクタ電極パターン２５ｆは、誘電体層１１ｆに形成されている。キャパシタ電極パターン３２ｇは、誘電体層１１ｇに形成されている。グランド電極パターン４１ｈは、誘電体層１１ｈに形成されている。キャパシタ電極パターン３１ｉ、３３ｉ、３４ｉは、誘電体層１１ｉに形成されている。結合電極パターン４２ｊは、誘電体層１１ｊに形成されている。端子電極４３ｋ、４４ｋ、４５ｋ、４６ｋは、誘電体層１１ｋに形成されている。

インダクタ電極パターン２１ｂ、２２ｄ、２３ｅ、２４ｄ、２５ｆはいずれもヘリカル形状である。ヘリカル形状とは、電極パターンが所定の中心軸を旋回するように連続して形成されている形状をいう。そして、積層方向からみて、インダクタ電極パターンによって囲まれた部分を開口と呼ぶ。

なお、図示していないが、誘電体層の側面には、端子電極パターン４３ａと４３ｋ、４４ａと４４ｋ、４５ａと４５ｋ、４６ａと４６ｋをそれぞれつなぐように、積層後に電極パターンが形成される。

誘電体層１１ａ〜１１ｋは、ａ〜ｋの順で積層、圧着された後に焼成されて積層体となる。誘電体層１１ｋは、端子電極４３ｋ、４４ｋ、４５ｋ、４６ｋが積層後に積層体の表面になるように、他の誘電体層１１ａ〜１１ｊと積層されている。

ビア電極６１、６２、６３、６４は、それぞれ誘電体層１１ｂ、１１ｄ、１１ｄ〜１１ｆ、１１ｅを貫通するように、積層体の積層方向に沿って形成されている。

図１〜図３の対応関係について以下に説明する。インダクタ電極パターン２１ｂ、２１ｃは、ビア電極６１により互いに接続されている。インダクタ電極パターン２１ｃの一端は、図２の不平衡端子２（図１のＴ１）と接続されている。また、インダクタ電極パターン２１ｂの一端は、図２のグランド端子３（図１のグランド）と接続されている。インダクタ電極パターン２１ｂ、２１ｃとビア電極６１により、インダクタＬ１が構成される。

キャパシタ電極パターン３１ｉは積層体１の一方の長辺側の側面に引き出されて、図２の不平衡端子２（図１のＴ１）およびインダクタ電極パターン２１ｃと接続されている。キャパシタ電極パターン３１ｉとグランド電極パターン４１ｈは誘電体層１１ｈを介して対向しており、キャパシタＣ１を構成している。また、グランド電極４１ｈは、積層体１の他方の長辺側の側面に引き出されて、図２のグランド端子３（図１のグランド）と接続されている。このようにインダクタＬ１とキャパシタＣ１は、不平衡端子２とグランド端子３を介して並列に接続し、不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１を構成している。

インダクタ電極パターン２２ｄの一端は図２のグランド端子３（図１のグランド）と接続されている。また、インダクタ電極パターン２２ｄの他端は、キャパシタ電極パターン３２ｇと、ビア電極６３により接続されている。キャパシタ電極パターン３２ｇとグランド電極パターン４１ｈは、誘電体層１１ｇを介して対向しており、キャパシタＣ２を構成している。このようにインダクタＬ２とキャパシタＣ２はビア電極６３とグランド端子３を介して並列に接続し、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２を構成している。

インダクタＬ１とインダクタＬ２は、互いに電磁界結合するように積層方向に近接して配置されている。そして、インダクタ電極パターン２１ｃとインダクタ電極パターン２２ｄの間には電極パターンがない。

インダクタＬ１の開口とインダクタＬ２の開口は、積層方向からみて、少なくとも一部が重なるように形成されている。これにより、インダクタＬ１とインダクタＬ２間では主として容量性の結合が生じる。そして、このインダクタＬ１とインダクタＬ２間の電磁界結合の強さによってフィルタの通過帯域幅を設計することができる。

また、インダクタＬ１とインダクタＬ２は、積層方向からみて、旋回の中心軸の位置が同じである。そして、積層方向からみて、インダクタＬ１とインダクタＬ２は、電極パターンの部分が重なっている。

インダクタ電極パターン２３ｅは平衡側インダクタＬ３を構成している。インダクタ電極パターン２３ｅは、途中で図２のグランド端子３（図１のグランド）と接続されている。

インダクタ電極パターン２３ｅは、一端がインダクタ電極パターン２４ｄとビア電極６２により接続されており、他端がインダクタ電極パターン２５ｆとビア電極６４により接続されている。インダクタ電極パターン２４ｄはインダクタＬ４を構成し、その一端は積層体１の一方の長辺側の側面に引き出されて、図２の平衡端子４（図１のＴ２）と接続されている。また、インダクタ電極パターン２５ｆはインダクタＬ５を構成し、その一端は積層体１の他方の長辺側の側面に引き出されて、図２の平衡端子５（図１のＴ３）と接続されている。

キャパシタ電極パターン３３ｉは、積層体１の一方の長辺側の側面に引き出されて、図２の不平衡端子４（図１のＴ２）と接続されている。キャパシタ電極パターン３３ｉとグランド電極パターン４１ｈは誘電体層１１ｈを介して対向しており、キャパシタＣ３を構成している。

キャパシタ電極パターン３４ｉは、積層体１の他方の長辺側の側面に引き出されて、図２の不平衡端子５（図１のＴ３）と接続されている。キャパシタ電極パターン３４ｉとグランド電極パターン４１ｈは誘電体層１１ｈを介して対向しており、キャパシタＣ４を構成している。

結合電極パターン４２ｊはキャパシタ電極パターン３１ｉ、３３ｉと誘電体層１１ｉを介して対向しており、結合キャパシタＣ５を構成している。結合電極パターン４２ｊは、外部端子のいずれにも接続されていない浮き電極である。

インダクタＬ２と平衡側インダクタＬ３は、互いに電磁界結合するように積層方向に近接して配置されている。そして、インダクタＬ２を構成するインダクタ電極パターン２２ｄと平衡側インダクタＬ３を構成するインダクタ電極パターン２３ｅの間には電極パターンがない。本実施形態では、インダクタ電極パターン２２ｄの開口とインダクタ電極パターン２３ｅの開口は、積層方向からみて少なくとも一部が重なるように形成されている。これにより、インダクタＬ２と平衡側インダクタＬ３の間で電磁界結合が生じる。

また、インダクタＬ２と平衡側インダクタＬ３は、積層方向からみて、旋回の中心軸の位置が同じである。そして、積層方向からみて、インダクタＬ２と平衡側インダクタＬ３は、電極パターンの部分が重なっている。

上述したように、不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２、平衡側インダクタＬ３、インダクタＬ４、Ｌ５、キャパシタＣ３、Ｃ４、及び結合キャパシタＣ５は、積層体の内部に形成されている。

図３中の矢印は、グランド端子３に対して流れる電流の方向を示している。インダクタ電極パターン２１ｂ、２１ｃ、２２ｄ、２３ｅはそれぞれが形成されている誘電体層１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅの右下部分でグランド端子３と接続される。したがって、グランド端子３に対して、インダクタＬ１を構成するインダクタ電極パターン２１ｂ、２１ｃは、誘電体層１１ａから誘電体層１１ｇに向かって積層方向からみて、時計回りに旋回している。同様に、インダクタＬ２を構成するインダクタ電極パターン２２ｄは、反時計回りに旋回している。したがって、インダクタ電極パターン２１ｂ、２１ｃの旋回方向と、インダクタ電極パターン２２ｄの旋回方向が、積層方向からみて互いに逆であることが分かる。そのため、グランド端子３に対しては、インダクタＬ１とインダクタＬ２の電流の流れる方向は互いに逆である。このとき、不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１と中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２間の主として容量性の電磁界結合の結合量はより強固なものとなるため、別途結合コンデンサを設ける必要がなく、積層バランスフィルタが小型になるという利点を有する。

図４は、図３の中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２のインダクタ電極パターン２２ｄと、平衡側インダクタＬ３のインダクタ電極パターン２３ｅを示す拡大図である。また、図中の矢印は、グランド端子３に対して流れる電流の方向を示している。

平衡側インダクタＬ３のインダクタ電極パターン２３ｅは、途中の接続部分５３でグランド端子３と接続されている。そして、インダクタ電極パターン２３ｅは、ビア電極６２と接続されている一端から接続部分５３までの第１の部分５１と、ビア電極６４と接続されている他端から接続部分５３までの第２の部分５２を有している。

インダクタ電極パターン２３ｅの第１の部分５１を流れる電流の方向は、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２のインダクタ電極パターン２２ｄを流れる電流の方向と逆である。また、インダクタ電極パターン２３ｅの第２の部分５２を流れる電流の方向は、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２のインダクタ電極パターン２２ｄを流れる電流の方向と同じである。

本実施形態においては、インダクタ電極パターン２２ｄとインダクタ電極パターン２３ｅは、積層方向からみて、ほぼ重なる位置に形成されている。なお、インダクタ電極パターン２２ｄとインダクタ電極パターン２３ｅは、積層方向からみてずれた位置に形成されていても、インダクタ電極パターンの旋回軸の中心軸がほぼ一致し、対応する部分の電流の方向が、同じである、あるいは逆である箇所があれば、本発明の効果を奏する。

本実施形態では、結合キャパシタＣ５が、第１の部分５１側に接続している平衡端子Ｔ２と、不平衡端子Ｔ１との間に接続されている。この場合には、結合キャパシタＣ５が、第２の部分５２側に接続している平衡端子Ｔ３と不平衡端子Ｔ１の間に接続される場合に比べて、位相特性が１８０°に近くなり、良好になるという利点を有する。

本実施形態では、インダクタ電極パターン２１ｂ、２１ｃ、２２ｄ、２４ｄ、２３ｅ、２５ｆは、積層体の積層方向の一方主面側に形成されている。一方、キャパシタ電極パターン３２ｇ、３１ｉ、３３ｉ、３４ｉ、４２ｊは、積層体の積層方向の他方主面側に形成されている。このように、インダクタ電極パターンとキャパシタ電極パターンを一方主面側と他方主面側に分けて配置することにより、積層バランスフィルタをより小型化することが可能である。

また、本実施形態では、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２を構成するキャパシタ電極パターン３２ｇは、グランド電極パターン４１ｈを間に介在させて、不平衡側ＬＣ並列共振器ＬＣ１を構成するキャパシタ電極パターン３１ｉと、平衡側ＬＣ並列共振器を構成する３３ｉ、３４ｉと、結合キャパシタＣ５を構成する結合電極パターン４２ｊと対向している。この場合、中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２のキャパシタ電極パターン３２ｇと不平衡側ＬＣ並列共振器のキャパシタ電極パターン３３ｉ、３４ｉとの間、および中間ＬＣ並列共振器ＬＣ２のキャパシタ電極パターン３２ｇと結合キャパシタＣ５の結合電極パターン４２ｊとの間で、不要な容量が発生することを防ぐことが可能である。

なお、本実施形態では、中間ＬＣ並列共振器が１つの例について説明した。中間ＬＣ並列共振器は複数であってもよい。その場合には、複数ある中間ＬＣ並列共振器のうち、等価回路上、最も不平衡側ＬＣ並列共振器の近くに配置されている中間ＬＣ並列共振器と、不平衡側ＬＣ並列共振器が互いに電磁界結合する。そして、複数の中間ＬＣ並列共振器同士が互いに電磁界結合する。そして、複数ある中間ＬＣ並列共振器のうち、等価回路上、最も平衡側インダクタの近くに配置されている中間ＬＣ並列共振器と、平衡側インダクタが互いに電磁界結合する。

（実施例）
本発明の効果を確認するために、実験例、比較例１、比較例２の積層バランスフィルタのシミュレーション結果を比較した。

まず、図１〜図４で説明した積層バランスフィルタを実験例とした。

図５は、比較例の積層バランスフィルタの等価回路図である。図５（Ａ）のように、結合キャパシタ（図１のＣ５参照）がない積層バランスフィルタを比較例１とした。また、図５（Ｂ）のように、結合キャパシタＣ５を第２の部分（図３参照）側に接続した積層バランスフィルタを比較例２とした。すなわち、比較例２では、結合電極パターン４２ｊがキャパシタ電極パターン３１ｉ、３４ｉと誘電体層１１ｉを介して対向しており、結合キャパシタＣ５を構成している。そして、実験例、比較例１、比較例２の積層バランスフィルタについて、通過特性と位相特性をシミュレーションで比較した。

図６は、通過特性のシミュレーション結果である。図６（Ａ）が実験例、図６（Ｂ）が比較例１、図６（Ｃ）が比較例２の結果である。実験例は、比較例１に比べて、結合キャパシタを設けたことにより、所望とする３．２ＧＨｚ付近に減衰極を設計できるようになっていることが分かる。また、結合フィルタＣ５を第２の部分側に接続した比較例２では、通過帯域の高周波側にある減衰極がなくなっており、フィルタ特性は低下している。

図７は、位相特性のシミュレーション結果である。図７（Ａ）が実験例、図７（Ｂ）が比較例１、図７（Ｃ）が比較例２の結果である。平衡信号の位相差は、実験例が１７７°、比較例１が１８３°、比較例２が２０２°であった。このことから、結合キャパシタを第１の部分側に接続した実験例では、結合キャパシタのない比較例１の同程度の位相特性を有している。一方、結合キャパシタを第２の部分側に接続した比較例２では、位相特性が低下していることが明らかとなった。

１ 積層体
２ 不平衡端子
３ グランド端子
４ 平衡端子
５ 平衡端子
１１ 誘電体層
２１、２２、２３、２４、２５ インダクタ電極パターン
３１、３２、３３、３４、３５ キャパシタ電極パターン
４１ グランド電極パターン
４２ 結合電極パターン
４３、４４、４５、４６ 端子電極
５１ 第１の部分
５２ 第２の部分
５３ 接続部分
６１、６２、６３、６４ ビア電極

Claims (7)

1. 複数の誘電体層と、前記誘電体層上に形成された複数の電極パターンとが積層された積層体からなり、
   １つの不平衡端子と、
   ２つの平衡端子と、
   グランド端子と、
   一端が前記グランド端子と接続され、他端が前記不平衡端子に接続されている不平衡側ＬＣ並列共振器と、
   両端が前記平衡端子とそれぞれ接続されている平衡側インダクタと、
   一端が前記グランド端子と接続され、前記不平衡側ＬＣ並列共振器と前記平衡側インダクタの間に配置されている少なくとも１つの中間ＬＣ並列共振器と、
   を備え、
   前記不平衡側ＬＣ並列共振器と、前記中間ＬＣ並列共振器のうち、最も前記不平衡側ＬＣ並列共振器の近くに配置されている中間ＬＣ並列共振器は、互いに電磁界結合し、
   前記平衡側インダクタと、前記中間ＬＣ並列共振器のうち、最も前記平衡側インダクタの近くに配置されている中間ＬＣ並列共振器は、互いに電磁界結合し、
   前記不平衡端子、前記平衡端子、及び前記グランド端子は前記積層体の表面に形成されており、
   前記平衡側インダクタは、前記積層体の所定の誘電体層にインダクタ電極パターンを備え、前記インダクタ電極パターンは途中の接続部分で前記グランド端子と接続され、一端から前記接続部分までの第１の部分と、他端から前記接続部分までの第２の部分を有し、
   前記中間ＬＣ並列共振器は、前記積層体の前記平衡側インダクタのインダクタ電極パターンとは異なる層に、インダクタ電極パターンを備え、
   前記平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの前記第１の部分を流れる電流の方向は、前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンを流れる電極の方向と逆であり、前記平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの前記第２の部分を流れる電流の方向は、前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンを流れる電流の方向と同じであり、
   前記第１の部分側に接続している前記平衡端子と前記不平衡端子との間に接続されている結合キャパシタをさらに備える、積層バランスフィルタ。
2. 前記平衡側インダクタおよび前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンがヘリカル形状である請求項１に記載のバランスフィルタ。
3. 前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの開口と、前記平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの開口は、積層方向からみて、少なくとも一部が重なる、請求項２に記載の積層バランスフィルタ。
4. 前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの開口と、前記平衡側インダクタのインダクタ電極パターンの開口は、積層方向からみて、旋回の中心軸の位置が同じである、請求項２〜３に記載の積層バランスフィルタ。
5. 前記不平衡側ＬＣ並列共振器は、ヘリカル形状のインダクタ電極パターンを備え、前記不平衡側ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの旋回方向と、前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンの旋回方向が、積層方向からみて互いに逆である、請求項２〜４のいずれか１項に記載の積層バランスフィルタ。
6. 前記積層バランスフィルタの各インダクタ電極パターンとキャパシタ電極パターンは、前記積層体の積層方向の一方主面側と他方主面側に分かれて配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の積層バランスフィルタ。
7. 前記不平衡側ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンとキャパシタ電極パターンは、前記積層体の積層方向の一方主面側と他方主面側に分かれて配置されており、前記中間ＬＣ並列共振器のインダクタ電極パターンと前記平衡側インダクタのインダクタ電極パターンはその間に配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の積層バランスフィルタ。

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