JP2013239985A - バランスフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】平衡側と不平衡側との間の結合度を高めて、挿入損失を低減できるようにしたバランスフィルタを構成する。
【解決手段】バランスフィルタ１０１Ａは、１つの不平衡端子Ｐｕ、第１平衡端子Ｐｂ１、第２平衡端子Ｐｂ２、グランド端子Ｐｇ、不平衡側結合コイルＬｕ、この不平衡側結合コイルＬｕに対して電磁界結合する平衡側結合コイルＬｂ、および不平衡側キャパシタＣｕを備えている。不平衡側キャパシタＣｕ、不平衡側結合コイルＬｕおよび平衡側結合コイルＬｂの一部でＬＣ並列共振回路が構成されている。平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１は不平衡側結合コイルＬｕの第１端ＴＬｕ１と同極性の端子である。そして、不平衡側結合コイルＬｕの第２端ＴＬｕ２は平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１に接続されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、不平衡側結合コイルと平衡側結合コイルとを備えて、不平衡・平衡変換を行うバランスフィルタに関するものである。

例えば特許文献１には、複数の誘電体層と電極層との積層体を備えた積層バランスフィルタが開示されている。

図１３は特許文献１の積層型バランスフィルタの分解斜視図である。図１４はこの積層型バランスフィルタの等価回路図である。図１３に示すように、この積層バランスフィルタは、それぞれ所定の電極パターンを形成した複数の誘電体層２５１，２４２，２４１，２７１，２１１，２０１，２２１を積層した積層体で構成されている。

図１４に表れているように、積層型バランスフィルタは、不平衡端子Ｐｕ、グランド端子Ｐｇおよび平衡端子Ｐｂ１，Ｐｂ２を備えている。図１４のコイルＬｕは、図１３に示されたビア電極１５１，１５２および不平衡側コイル１３１で構成される不平衡側コイルに相当する。図１４のコイルＬｂは図１３に示された３つの平衡側コイルのうち中央のコイル１４２に相当する。コイルＬ１は、図１３に示された平衡側コイル１４１およびビア電極１５３で構成されるコイルに相当する。同様に、コイルＬ２は、図１３に示された平衡側コイル１４３およびビア電極１５４で構成されるコイルに相当する。

また、図１４のキャパシタＣｕはキャパシタ電極１２１とグランド電極１２０との間に生じるキャパシタである。キャパシタＣ１はキャパシタ電極１２２とグランド電極１２０との間に生じるキャパシタである。同様に、キャパシタＣ２はキャパシタ電極１２３とグランド電極１２０との間に生じるキャパシタである。

図１４に示されたコイルＬｕとキャパシタＣｕとによってＬＣ並列共振器が構成されている。コイルＬ１，Ｌ２とキャパシタＣ１，Ｃ２とによる回路はインピーダンス整合およびインピーダンス変換の回路として作用する。

特開２０１１−１２４８８０号公報

特許文献１に示しているバランスフィルタは、それぞれの平衡出力端子に接続されているコイルＬ１，Ｌ２およびキャパシタＣ１，Ｃ２により出力のインピーダンスを容易に調整できるとともに、１／２波長の線路を用いていないため素子サイズを小さくできるという利点がある。

特許文献１を含め、一般的なバランスフィルタにおいては、不平衡側の結合コイルと平衡側の結合コイルとが電磁気的に結合することで、不平衡側と平衡側とで信号の変換が行われ、結合コイル間の結合度は結合コイル間の距離によって主に決定される。従って、製造上の制限で、結合コイル間の距離を小さくできない場合や製造ばらつきにより結合コイル間の距離が離れてしまう場合には、結合コイル間の結合度が小さくなって、バランスフィルタの挿入損失が大きくなるという問題が生じる。また、結合コイル間の結合度を高めるために巻回径を大きくすることは有効であるが、そのためには大型化せざるを得ない。

本発明は、上記問題に鑑みてなされ、平衡側と不平衡側との間の結合度を高めて、挿入損失を低減できるようにしたバランスフィルタを提供することを目的としている。

（１）本発明のバランスフィルタは、１つの不平衡端子、第１平衡端子、第２平衡端子、グランド端子、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタを備え、
前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側結合コイルの第２端は前記グランド端子に接続され、
前記不平衡側キャパシタの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続されて、前記不平衡側キャパシタ、前記不平衡側結合コイルおよび前記平衡側結合コイルを含むＬＣ並列共振回路が構成され、
前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は前記第１平衡端子に接続され、前記平衡側結合コイルの第２端は前記第２平衡端子に接続され、
前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルに接続されていることを特徴とする。

上記構成により、平衡側結合コイルと不平衡側結合コイルとの誘導性結合が強くなるため、挿入損失が低減される。

（２）前記不平衡側結合コイルの第２端は、前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルの中央よりも前記平衡側結合コイルの第１端寄りの位置に、接続されていることが好ましい。

（３）本発明のバランスフィルタは、１つの不平衡端子、第１平衡端子、第２平衡端子、グランド端子、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタを備え、
前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側結合コイルの第２端は前記グランド端子に接続され、
前記不平衡側キャパシタの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続されて、前記不平衡側キャパシタ、前記不平衡側結合コイルを含むＬＣ並列共振回路が構成され、
前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は前記第１平衡端子に接続され、前記平衡側結合コイルの第２端は前記第２平衡端子に接続され、
前記平衡側結合コイルは、その途中が前記グランド端子に接続され、
前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルのグランド端子に接続されている位置よりも前記平衡側結合コイルの第１端寄りの位置に、接続されていることを特徴とする。

上記構成により、平衡出力の振幅差・位相差の調整を容易に行える。

（４）上記（１）（２）または（３）において、第１平衡側コイル、第２平衡側コイル、第１平衡側キャパシタおよび第２平衡側キャパシタをさらに備え、
第１平衡側コイルの第１端は前記第１平衡端子に接続され、第１平衡側コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第１端に接続され、
第２平衡側コイルの第１端は前記第２平衡端子に接続され、第２平衡側コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第２端に接続され、
前記第１平衡側キャパシタの第１端は前記第１平衡端子に接続され、前記第１平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続され、
前記第２平衡側キャパシタの第１端は前記第２平衡端子に接続され、前記第２平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続されている、構成であることが好ましい。

この構成により、第１、第２の平衡側コイルおよび平衡側キャパシタにより、平衡端子の出力インピーダンスを所定値に定めることができる。

（５）前記不平衡側結合コイルの第１端と前記不平衡端子との間には直流除去用のキャパシタが挿入されていることが好ましい。この構成により、ＤＣフィードを加えることができるようになる。

（６）本発明のバランスフィルタは、複数の誘電体層、複数の電極層、前記誘電体層の積層方向に通る複数の縦導通電極、１つの不平衡端子、２つの平衡端子、およびグランド端子を備え、前記電極層により、または前記電極層および前記縦導通電極により、グランド電極、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタ電極が構成された、バランスフィルタにおいて、
前記グランド電極は前記グランド端子に導通し、
前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に導通し、
前記不平衡側キャパシタ電極は、前記グランド電極と対向する位置に配置されて前記不平衡端子に導通し、
前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は第１平衡端子に導通し、前記平衡側結合コイルの第２端は第２平衡端子に導通し、
前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルに導通していることを特徴とする。

上記構成により、平衡側結合コイルと不平衡側結合コイルとの誘導性結合が強くなるため、挿入損失が低減される。

（７）（６）において、前記不平衡側結合コイルの第２端は、前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルの中央よりも前記平衡側結合コイルの第１端寄りの位置に、導通していることが好ましい。

（８）本発明のバランスフィルタは、複数の誘電体層、複数の電極層、前記誘電体層の積層方向に通る複数の縦導通電極、１つの不平衡端子、２つの平衡端子、およびグランド端子を備え、前記電極層により、または前記電極層および前記縦導通電極により、グランド電極、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタ電極が構成された、バランスフィルタにおいて、
前記グランド電極は前記グランド端子に導通し、
前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に導通し、
前記不平衡側キャパシタ電極は、前記グランド電極と対向する位置に配置されて前記不平衡端子に導通し、
前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は第１平衡端子に導通し、前記平衡側結合コイルの第２端は第２平衡端子に導通し、
前記平衡側結合コイルはその途中が前記グランド端子に接続され、
前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルのグランド端子に接続されている位置よりも第１端寄りの位置に、導通していることを特徴とする。

上記構成により、平衡出力の振幅差・位相差の調整を容易に行える。

（９）上記（６）（７）または（８）において、前記不平衡側結合コイルは、前記電極層および前記縦導通電極によって形成された第１不平衡側結合コイル導体部と第２不平衡側結合コイル導体部とを有し、
前記第１不平衡側結合コイル導体部と前記第２不平衡側結合コイル導体部とは、異なる誘電体層上に形成されていて、
積層方向に、前記第１不平衡側結合コイル導体部と前記第２不平衡側結合コイル導体部との間に前記平衡側結合コイルが形成されていることが好ましい。

このように、不平衡側結合コイルを異なる誘電体層上に形成された二つのコイル導体部で構成することにより、各コイル部の線幅、長さを容易に調整でき、小型に保ちながら所望の特性を実現しやすくなる。

（１０）（６）〜（９）のいずれかにおいて、前記電極層により、または前記電極層および前記縦導通電極により、第１平衡側コイルおよび第２平衡側コイルが構成され、前記電極層によって第１平衡側キャパシタ電極および第２平衡側キャパシタ電極が構成されていて、
前記平衡側結合コイルおよび前記不平衡側結合コイルの形成される電極層とは別の電極層で、前記第１平衡側キャパシタ電極および前記第２平衡側キャパシタ電極を挟む位置に前記グランド電極が配置されていることが好ましい。

上記構成により、キャパシタ電極とコイルとの間の干渉を低減できる。

本発明によれば、平衡側結合コイルと不平衡側結合コイルとの結合が強くなるため、挿入損失が低減される。

図１は第１の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ａの回路図である。 図２は第１の実施形態に係る別のバランスフィルタ１０１Ｂの回路図である。 図３は第１の実施形態に係るさらに別のバランスフィルタ１０１Ｃの回路図である。 図４は第１の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ｃを積層体に構成した場合の分解斜視図である。 図５は回路シミュレーションによる反射特性および通過特性を示す図であり、実線は本発明の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ｃの特性、破線は図１３に示した従来のバランスフィルタの特性である。 図６は実測による通過特性を示す図であり、図６（Ａ）は周波数０．２７〜５．３ＧＨｚにおける挿入損失について、図６（Ｂ）周波数０．５〜１．５ＧＨｚにおける挿入損失についてそれぞれ示している。 図７は第２の実施形態に係るバランスフィルタ１０２を積層体に構成した場合の分解斜視図である。 図８は第３の実施形態に係るバランスフィルタ１０３の等価回路図である。 図９はバランスフィルタ１０３を積層体に構成した場合の分解斜視図である。 図１０は第４の実施形態に係るバランスフィルタ１０４Ａ，１０４Ｂの等価回路図である。 図１１はバランスフィルタ１０４Ａを積層体に構成した場合の分解斜視図である。 図１２は第５の実施形態に係るバランスフィルタ１０５を積層体に構成した場合の分解斜視図である。 図１３は特許文献１の積層型バランスフィルタの分解斜視図である。 図１４は特許文献１の積層型バランスフィルタの等価回路図である。

《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ａの回路図である。このバランスフィルタ１０１Ａは、１つの不平衡端子Ｐｕ、第１平衡端子Ｐｂ１、第２平衡端子Ｐｂ２、グランド端子Ｐｇ、不平衡側結合コイルＬｕ、この不平衡側結合コイルＬｕに対して電磁界結合する平衡側結合コイルＬｂ、および不平衡側キャパシタＣｕを備えている。

不平衡側結合コイルＬｕの第１端ＴＬｕ１は不平衡端子Ｐｕに接続されていて、不平衡側結合コイルＬｕの第２端ＴＬｕ２は平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１に接続されている。不平衡側キャパシタＣｕの第１端ＴＣｕ１は不平衡端子Ｐｕに接続されていて、不平衡側キャパシタＣｕの第２端ＴＣｕ２はグランド端子Ｐｇに接続されていて、不平衡側キャパシタＣｕ、不平衡側結合コイルＬｕおよび平衡側結合コイルＬｂの一部でＬＣ並列共振回路が構成されている。

不平衡側結合コイルＬｕの第１端ＴＬｕ１と同極性の端子である平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１は第１平衡端子Ｐｂ１に接続されていて、平衡側結合コイルＬｂの第２端ＴＬｂ２は第２平衡端子Ｐｂ２に接続されている。

そして、不平衡側結合コイルＬｕの第２端ＴＬｕ２は平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１に接続されている。

以上の構成により、図１に示す例のように、不平衡側結合コイルＬｕに、不平衡側結合コイルの第１端ＴＬｕ１から第２端ＴＬｕ２に向かう電流が流れるとき、平衡側結合コイルＬｂに平衡側結合コイルの第１端ＴＬｂ１から第２端ＴＬｂ２に向かう方向に電流が誘導される。この電流の方向は不平衡側結合コイルＬｕの第２端ＴＬｕ２から平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１へ流れる電流の方向と同じ（同極性）である。したがって、平衡側結合コイルＬｂと不平衡側結合コイルＬｕとの誘導性結合が強くなる。その結果、不平衡端子Ｐｕ−平衡端子（Ｐｂ１，Ｐｂ２）間の挿入損失が低減される。

図２は第１の実施形態に係る別のバランスフィルタ１０１Ｂの回路図である。図１に示したバランスフィルタ１０１Ａと異なり、平衡側結合コイルＬｂの途中が接地されている。図２に示す例のように、不平衡側結合コイルＬｕに、不平衡側結合コイルの第１端ＴＬｕ１から第２端ＴＬｕ２に向かう電流が流れるとき、平衡側結合コイルＬｂに平衡側結合コイルの第１端ＴＬｂ１から第２端ＴＬｂ２に向かう方向に電流が誘導される。この電流の方向は不平衡側結合コイルＬｕの第２端ＴＬｕ２から平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１へ流れる電流の方向と同じ（同極性）である。不平衡端子Ｐｕから流入する電流は不平衡側結合コイルＬｕを通り、平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１から入り、平衡側結合コイルＬｂの一部（接地と第１端ＴＬｂ１の間にある部分）を通って接地へ流れる。

図１に示したバランスフィルタ１０１Ａにおいて、平衡側結合コイルＬｂは、その両端が平衡端子Ｐｂ１，Ｐｂ２として取り出されているので、平衡側結合コイルＬｂが不平衡側結合コイルＬｕと結合することにより、平衡側結合コイルＬｂの中央は仮想的なグランドとして作用する。したがって、図１に示したバランスフィルタ１０１Ａと図２の示したバランスフィルタ１０１Ｂとは等価的に等しく作用する。

なお、図２において、平衡側結合コイルＬｂの上半分（グランド接続点から平衡側結合コイルの第１端ＴＬｂ１間にある部分）と不平衡側結合コイルＬｕとの結合度をＭ１、平衡側結合コイルＬｂの下半分（グランド接続点から平衡側結合コイルの第２端ＴＬｂ２間にある部分）と不平衡側結合コイルＬｕとの結合度をＭ２で表すと、Ｍ１＞Ｍ２の関係である。不平衡側結合コイルＬｕに流れる電流が平衡側結合コイルＬｂの上半分にも流れるからである。そのため、平衡端子Ｐｂ１，Ｐｂ２へ出力される平衡信号の振幅および位相がともに平衡するように、平衡側結合コイルＬｂの上半分と下半分の線路長や不平衡側結合コイルＬｕと並走する距離および間隔を適宜定める。

図３は第１の実施形態に係るさらに別のバランスフィルタ１０１Ｃの回路図である。このバランスフィルタ１０１Ｃは、第１平衡側コイルＬ１、第２平衡側コイルＬ２、第１平衡側キャパシタＣ１および第２平衡側キャパシタＣ２を備え、第１平衡側コイルＬ１の第１端ＴＬ１１は第１平衡端子Ｐｂ１に接続され、第１平衡側コイルＬ１の第２端ＴＬ１２は平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１に接続されている。また、第２平衡側コイルＬ２の第１端ＴＬ２１は第２平衡端子Ｐｂ２に接続されていて、第２平衡側コイルＬ２の第２端ＴＬ２２は平衡側結合コイルＬｂの第２端ＴＬｂ２に接続されている。

さらに、第１平衡側キャパシタＣ１の第１端ＴＣ１１は第１平衡端子Ｐｂ１に接続されていて、第１平衡側キャパシタＣ１の第２端ＴＣ１２は接地されている。第２平衡側キャパシタＣ２の第１端ＴＣ２１は第２平衡端子Ｐｂ２に接続されていて、第２平衡側キャパシタＣ２の第２端ＴＣ２２は接地されている。

図４は第１の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ｃを積層体に構成した場合の分解斜視図である。このバランスフィルタは、それぞれ所定の電極パターンを形成した複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ９を積層した積層体で構成されている。焼成により積層体が構成される場合には、それぞれに電極パターンが形成された複数の誘電体グリーンシートが積層され、加圧され、焼成される。そのため、焼成後の誘電体は一体となって、必ずしも層を成しているわけではない。但し、その場合でも、電極層と電極層の間には所定厚みの誘電体が存在するので、前記積層体は誘電体層と電極層とが積層されたものと言える。このことは以降に示す他の各実施形態についても同じである。

積層体には、１つの不平衡端子Ｐｕ、２つの平衡端子Ｐｂ１，Ｐｂ２、およびグランド端子Ｐｇを備え、誘電体層の積層方向に通る複数の縦導通電極（ビア電極）が形成されている。そして、電極層により、または電極層および縦導通電極により、グランド電極Ｇ１，Ｇ２、不平衡側結合コイルＬｕ、この不平衡側結合コイルＬｕに対して電磁界結合する平衡側結合コイルＬｂ、および不平衡側キャパシタ電極Ｅｕが構成されている。また、グランド電極Ｇ１，Ｇ２はグランド端子Ｐｇに導通している。

不平衡側キャパシタ電極Ｅｕは、グランド電極Ｇ１，Ｇ２と対向する位置に配置されていて、不平衡端子Ｐｕに導通している。

第１平衡側コイル導体Ｌ１１，Ｌ１２は第１平衡側コイルを構成している。第１平衡側コイル導体Ｌ１２の端部（第１平衡側コイルの第１端）は第１平衡端子Ｐｂ１に導通している。第１平衡側コイル導体Ｌ１２の端部（第１平衡側コイルの第２端）は平衡側結合コイルＬｂの第１端に導通している。

第２平衡側コイル導体Ｌ２１，Ｌ２２は第２平衡側コイルを構成している。第２平衡側コイル導体Ｌ２２の端部（第２平衡側コイルの第１端）は第２平衡端子Ｐｂ２に導通している。第２平衡側コイル導体Ｌ２２の端部（第２平衡側コイルの第２端）は平衡側結合コイルＬｂの第２端に導通している。

不平衡側結合コイルＬｕの第１端は配線導体Ｌａを介して不平衡端子Ｐｕに導通している。そして、不平衡側結合コイルＬｕの第２端は平衡側結合コイルＬｂの第１端に導通している。

図４に示したように、平衡側結合コイルＬｂおよび不平衡側結合コイルＬｕの形成される電極層と、不平衡側キャパシタ電極Ｅｕ、第１平衡側キャパシタ電極Ｅ１および第２平衡側キャパシタ電極Ｅ２の形成される電極層の間にグランド電極Ｇ１が配置されていると、不平衡側キャパシタ電極Ｅｕおよび平衡側キャパシタ電極Ｅ１，Ｅ２と各コイルとの間の干渉を低減できる。

図５は回路シミュレーションによる反射特性および通過特性を示す図であり、実線は本発明の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ｃの特性、破線は図１３に示した従来のバランスフィルタの特性である。ここで、Ｓ２１は不平衡端子から平衡端子への挿入損失、Ｓ１１は不平衡端子における反射係数である。

従来のバランスフィルタの場合、通過域（シミュレーションで設定した通過域）の周波数２．４ＧＨｚにおける挿入損失が０．２６（ｄＢ）、２．５ＧＨｚにおける挿入損失が０．３０（ｄＢ）であるのに対し、本発明の実施形態に係るバランスフィルタでは、通過域の周波数２．４ＧＨｚにおける挿入損失が０．１７（ｄＢ）、２．５ＧＨｚにおける挿入損失が０．１８（ｄＢ）である。

図６は実測による通過特性を示す図であり、図６（Ａ）は周波数０．２７〜５．３ＧＨｚにおける挿入損失について、図６（Ｂ）周波数０．５〜１．５ＧＨｚにおける挿入損失についてそれぞれ示している。ここで、Ｓ２１（Ｐ）は図１３に示した従来のバランスフィルタの特性、Ｓ２１（Ｅ）は本発明の実施形態に係るバランスフィルタ１０１Ｃの特性である。

従来のバランスフィルタの場合、通過域（試作したバランスフィルタの通過域）の周波数０．８６９ＧＨｚにおける挿入損失が１．０２（ｄＢ）、０．９６ＧＨｚにおける挿入損失が１．００（ｄＢ）であるのに対し、本発明の実施形態に係るバランスフィルタでは、通過域の周波数０．８６９ＧＨｚにおける挿入損失が０．８３（ｄＢ）、０．９６ＧＨｚにおける挿入損失が０．７９（ｄＢ）である。

このように、シミュレーション、実測のいずれにおいても、挿入損失は約０．２ｄＢ改善されることがわかる。

《第２の実施形態》
図７は第２の実施形態に係るバランスフィルタ１０２を積層体に構成した場合の分解斜視図である。このバランスフィルタ１０２の等価回路は第１の実施形態で図３に示したものと同じである。このバランスフィルタ１０２は、それぞれ所定の電極パターンを形成した複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ９を積層した積層体で構成されている。

積層体には、１つの不平衡端子Ｐｕ、２つの平衡端子Ｐｂ１，Ｐｂ２、およびグランド端子Ｐｇを備え、誘電体層の積層方向に通る複数の縦導通電極（ビア電極）が形成されている。そして、電極層により、または電極層および縦導通電極により、グランド電極Ｇ１，Ｇ２、不平衡側結合コイルを構成する不平衡側結合コイル導体Ｌｕ１，Ｌｕ２、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイルＬｂ、および不平衡側キャパシタ電極Ｅｕが構成されている。また、グランド電極Ｇ１，Ｇ２はグランド端子Ｐｇに導通している。不平衡側結合コイルＬｕの第１端は配線導体Ｌａを介して不平衡端子Ｐｕに導通している。

不平衡側キャパシタ電極Ｅｕは、グランド電極Ｇ１，Ｇ２と対向する位置に配置されていて、不平衡端子Ｐｕに導通している。

第１平衡側コイル導体Ｌ１１，Ｌ１２は第１平衡側コイルを構成している。第１平衡側コイル導体Ｌ１２の端部（第１平衡側コイルの第１端）は第１平衡端子Ｐｂ１に導通している。第１平衡側コイル導体Ｌ１１の端部（第１平衡側コイルの第２端）は平衡側結合コイルＬｂの第１端に導通している。

第２平衡側コイル導体Ｌ２１，Ｌ２２は第２平衡側コイルを構成している。第２平衡側コイル導体Ｌ２２の端部（第２平衡側コイルの第１端）は第２平衡端子Ｐｂ２に導通している。第２平衡側コイル導体Ｌ２１の端部（第２平衡側コイルの第２端）は平衡側結合コイルＬｂの第２端に導通している。

上述のとおり、不平衡側結合コイル導体Ｌｕ１，Ｌｕ２は不平衡側結合コイルを構成している。不平衡側結合コイル導体Ｌｕ１の端部（不平衡側結合コイルの第１端）は配線導体Ｌａを介して不平衡端子Ｐｕに導通している。そして、不平衡側結合コイル導体Ｌｕ２の端部（不平衡側結合コイルの第２端）は平衡側結合コイルＬｂの第１端に導通している。

このように、不平衡側結合コイルを構成するコイル導体部Ｌｕ１，Ｌｕ２を２つの層に分けて、平衡側結合コイルＬｂを挟むように配置してもよい。このように、不平衡側結合コイルを異なる誘電体層上に形成された二つのコイル導体部で構成することにより、各コイル部の線幅、長さを容易に調整でき、小型に保ちながら所望の特性を実現しやすくなる。

《第３の実施形態》
図８は第３の実施形態に係るバランスフィルタ１０３の等価回路図である。この例では、不平衡側結合コイルＬｕの第２端ＴＬｕ２を平衡側結合コイルＬｂの第１端ＴＬｂ１よりも中央（グランド接続点）寄りの位置に接続している。

図９はバランスフィルタ１０３を積層体に構成した場合の分解斜視図である。このバランスフィルタ１０３の等価回路は第１の実施形態で図３に示したものと同じである。このバランスフィルタ１０３は、それぞれ所定の電極パターンを形成した複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１０を積層した積層体で構成されている。

この例では、第１平衡側コイルを構成するコイル導体の一部Ｌ１１は誘電体層Ｓ３に形成されている。また、この誘電体層Ｓ３には平衡側結合コイルを構成するコイル導体の一部Ｌｂ１が形成されていて、誘電体層Ｓ４には平衡側結合コイルを構成するコイル導体の一部Ｌｂ２が形成されている。さらに、誘電体層Ｓ３には不平衡側結合コイルを構成するコイル導体の一部Ｌｕ２が形成されている。コイル導体Ｌｂ１は第１平衡側コイルを構成するコイル導体Ｌ１１の一部と見なすこともできる。

その他の基本的な構成は第２の実施形態と同じである。このように、不平衡側結合コイルＬｕの第２端は平衡側結合コイルＬｂの第１端に限らず、平衡側結合第１端よりもコイルの中央寄りの位置に接続してもよい。

なお、本実施例では、誘電体層Ｓ３に形成された不平衡側結合コイルの一部を構成するコイル導体Ｌｕ２と、誘電体層Ｓ５に形成された不平衡側結合コイルの一部を構成するコイル導体Ｌｕ１の一部とで、誘電体層Ｓ４に形成された平衡側結合コイルＬｂ２を、誘電体層の積層方向に挟んでいるため、不平衡側結合コイルと平衡側結合コイル間の容量性結合を強くできる。

《第４の実施形態》
図１０は第４の実施形態に係るバランスフィルタ１０４Ａ，１０４Ｂの等価回路図である。バランスフィルタ１０４Ａは図３に示したバランスフィルタ１０１Ｃと異なり、不平衡側結合コイルＬｕの第１端ＴＬｕ１と不平衡端子Ｐｕとの間に直流除去用のキャパシタＣｄが挿入されている。また、バランスフィルタ１０４Ｂは、ＤＣバイアス端子Ｐｄを有し、平衡側結合コイルＬｂの中央がグランド端子Ｐｇに接続されず、ＤＣバイアス端子Ｐｄに接続されている。

図１１はバランスフィルタ１０４Ａを積層体に構成した場合の分解斜視図である。このバランスフィルタ１０４Ａは、それぞれ所定の電極パターンを形成した複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ１１を積層した積層体で構成されている。誘電体層Ｓ７に形成されている電極Ｅｄ２と誘電体層Ｓ８に形成されている電極Ｅｄ１とで、図１０（Ａ）に示した直流除去用のキャパシタＣｄが構成されている。また、誘電体層Ｓ８に形成されている電極Ｅｕと誘電体層Ｓ９に形成されているグランド電極Ｇ１とで、図１０（Ａ）に示した不平衡側キャパシタＣｕが構成されている。

以上の構成で、不平衡端子Ｐｕと平衡側結合コイルＬｂとは直流的に絶縁状態となる。そのため、平衡側の回路に影響を受けることなく、不平衡端子Ｐｕに接続される回路に対して外部回路から直流バイアス電圧を印加できる。

また、図１０（Ｂ）に示したようにＤＣバイアス端子Ｐｄを備えれば、不平衡端子に接続される回路の影響を受けることなく、平衡端子Ｐｂ１，Ｐｂ２に接続される平衡側回路へ直流バイアス電圧を印加することも可能となる。

《第５の実施形態》
図１２は第５の実施形態に係るバランスフィルタ１０５を積層体に構成した場合の分解斜視図である。このバランスフィルタ１０５の等価回路は第１の実施形態で図３に示したものと同じである。このバランスフィルタ１０５は、それぞれ所定の電極パターンを形成した複数の誘電体層Ｓ１〜Ｓ７を積層した積層体で構成されている。誘電体層Ｓ１，Ｓ２に形成されているコイル導体Ｌ１１，Ｌ１２で第１平衡側コイルＬ１が構成されている。同様に、コイル導体Ｌ２１，Ｌ２２で第２平衡側コイルＬ２が構成されている。その他の基本的な構成は図４に示したものと同じである。

このように、平衡側のコイルＬ１，Ｌ２を同じ誘電体層に形成してもよい。そのことで、誘電体層および電極層の層数を削減でき、低背化できる。

《他の実施形態》
以上に示した各実施形態では、不平衡端子を入力端子、平衡端子を出力端子として用いるように説明したが、平衡端子を入力端子、不平衡端子を出力端子として用いることもできる。

Ｃ１…第１平衡側キャパシタ
Ｃ２…第２平衡側キャパシタ
Ｃｄ…直流除去用キャパシタ
Ｃｕ…不平衡側キャパシタ
Ｅ１…第１平衡側キャパシタ電極
Ｅ２…第２平衡側キャパシタ電極
Ｅｄ１，Ｅｄ２…電極
Ｅｕ…不平衡側キャパシタ電極
Ｇ１，Ｇ２…グランド電極
Ｌ１…第１平衡側コイル
Ｌ１１，Ｌ１２…第１平衡側コイル導体
Ｌ２…第２平衡側コイル
Ｌ２１，Ｌ２２…第２平衡側コイル導体
Ｌａ…配線導体
Ｌｂ…平衡側結合コイル
Ｌｂ１，Ｌｂ２…平衡側結合コイルのコイル導体
Ｌｕ…不平衡側結合コイル
Ｌｕ１，Ｌｕ２…不平衡側結合コイルのコイル導体
Ｐｂ１…第１平衡端子
Ｐｂ２…第２平衡端子
Ｐｄ…ＤＣバイアス端子
Ｐｇ…グランド端子
Ｐｕ…不平衡端子
Ｓ１〜Ｓ１１…誘電体層
１０１Ａ．１０１Ｂ．１０１Ｃ…バランスフィルタ
１０２，１０３…バランスフィルタ
１０４Ａ，１０４Ｂ…バランスフィルタ
１０５…バランスフィルタ

Claims (10)

1. １つの不平衡端子、第１平衡端子、第２平衡端子、グランド端子、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタを備えたバランスフィルタにおいて、
   前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側結合コイルの第２端は前記グランド端子に接続され、
   前記不平衡側キャパシタの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続されて、前記不平衡側キャパシタ、前記不平衡側結合コイルを含むＬＣ並列共振回路が構成され、
   前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は前記第１平衡端子に接続され、前記平衡側結合コイルの第２端は前記第２平衡端子に接続され、
   前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルに接続されていることを特徴とするバランスフィルタ。
2. 前記不平衡側結合コイルの第２端は、前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルの中央よりも前記平衡側結合コイルの第１端寄りの位置に、接続されている請求項１に記載のバランスフィルタ。
3. １つの不平衡端子、第１平衡端子、第２平衡端子、グランド端子、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタを備えたバランスフィルタにおいて、
   前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側結合コイルの第２端は前記グランド端子に接続され、
   前記不平衡側キャパシタの第１端は前記不平衡端子に接続され、前記不平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続されて、前記不平衡側キャパシタ、前記不平衡側結合コイルを含むＬＣ並列共振回路が構成され、
   前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は前記第１平衡端子に接続され、前記平衡側結合コイルの第２端は前記第２平衡端子に接続され、
   前記平衡側結合コイルは、その途中が前記グランド端子に接続され、
   前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルのグランド端子に接続されている位置よりも前記平衡側結合コイルの第１端寄りの位置に、接続されていることを特徴とするバランスフィルタ。
4. 第１平衡側コイル、第２平衡側コイル、第１平衡側キャパシタおよび第２平衡側キャパシタを備え、
   第１平衡側コイルの第１端は前記第１平衡端子に接続され、第１平衡側コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第１端に接続され、
   第２平衡側コイルの第１端は前記第２平衡端子に接続され、第２平衡側コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第２端に接続され、
   前記第１平衡側キャパシタの第１端は前記第１平衡端子に接続され、前記第１平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続され、
   前記第２平衡側キャパシタの第１端は前記第２平衡端子に接続され、前記第２平衡側キャパシタの第２端は前記グランド端子に接続されている、請求項１〜３のいずれかに記載のバランスフィルタ。
5. 前記不平衡側結合コイルの第１端と前記不平衡端子との間に直流除去用のキャパシタが挿入されている、請求項１〜４のいずれかに記載のバランスフィルタ。
6. 複数の誘電体層、複数の電極層、前記誘電体層の積層方向に通る複数の縦導通電極、１つの不平衡端子、２つの平衡端子、およびグランド端子を備え、前記電極層により、または前記電極層および前記縦導通電極により、グランド電極、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタ電極が構成された、バランスフィルタにおいて、
   前記グランド電極は前記グランド端子に導通し、
   前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に導通し、
   前記不平衡側キャパシタ電極は、前記グランド電極と対向する位置に配置されて前記不平衡端子に導通し、
   前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は第１平衡端子に導通し、前記平衡側結合コイルの第２端は第２平衡端子に導通し、
   前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルに導通していることを特徴とするバランスフィルタ。
7. 前記不平衡側結合コイルの第２端は、前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルの中央よりも前記平衡側結合コイルの第１端寄りの位置に、導通している、請求項６に記載のバランスフィルタ。
8. 複数の誘電体層、複数の電極層、前記誘電体層の積層方向に通る複数の縦導通電極、１つの不平衡端子、２つの平衡端子、およびグランド端子を備え、前記電極層により、または前記電極層および前記縦導通電極により、グランド電極、不平衡側結合コイル、この不平衡側結合コイルに対して電磁界結合する平衡側結合コイル、および不平衡側キャパシタ電極が構成された、バランスフィルタにおいて、
   前記グランド電極は前記グランド端子に導通し、
   前記不平衡側結合コイルの第１端は前記不平衡端子に導通し、
   前記不平衡側キャパシタ電極は、前記グランド電極と対向する位置に配置されて前記不平衡端子に導通し、
   前記不平衡側結合コイルの第１端と同極性の端子である前記平衡側結合コイルの第１端は第１平衡端子に導通し、前記平衡側結合コイルの第２端は第２平衡端子に導通し、
   前記平衡側結合コイルはその途中が前記グランド端子に接続され、
   前記不平衡側結合コイルの第２端は前記平衡側結合コイルの第１端に、または前記平衡側結合コイルのグランド端子に接続されている位置よりも第１端寄りの位置に、導通していることを特徴とするバランスフィルタ。
9. 前記不平衡側結合コイルは、前記電極層および前記縦導通電極によって形成された第１不平衡側結合コイル導体部と第２不平衡側結合コイル導体部とを有し、
   前記第１不平衡側結合コイル導体部と前記第２不平衡側結合コイル導体部とは、異なる誘電体層上に形成されていて、
   積層方向に、前記第１不平衡側結合コイル導体部と前記第２不平衡側結合コイル導体部との間に前記平衡側結合コイルが形成されている、請求項６〜８のいずれかに記載のバランスフィルタ。
10. 前記電極層により、または前記電極層および前記縦導通電極により、第１平衡側コイルおよび第２平衡側コイルが構成され、前記電極層によって第１平衡側キャパシタ電極および第２平衡側キャパシタ電極が構成されていて、
    前記平衡側結合コイルおよび前記不平衡側結合コイルの形成される電極層とは別の電極層で、前記第１平衡側キャパシタ電極および前記第２平衡側キャパシタ電極を挟む位置に前記グランド電極が配置されている、請求項６〜９のいずれかに記載のバランスフィルタ。

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