JP2021150840A - フィルタおよびマルチプレクサ - Google Patents

Abstract

【課題】特性の変化を抑制するフィルタを提供すること。【解決手段】フィルタは、第１面を有する第１誘電体層と第２面を有する第２誘電体層を含む誘電体層が積層された積層体と、第１面に設けられた第１線路３１、第２線路３２、第３線路３３および第４線路３４と、第１面に設けられ、一端が第１線路の端部と第２線路の端部が接続する第１ノードＮ６に接続され、他端が第３線路の端部と第４線路の端部とが接続する第２ノードＮ７に接続された第５線路３５と、第２面に設けられた第３ノードと、誘電体層の少なくとも１つの誘電体層を貫通し、第３ノードと第３線路の第２ノードから離れた箇所とを接続する第１ビア配線４１と、誘電体層の少なくとも１つの誘電体層を貫通し、第３ノードと前記第４線路の前記第２ノードから離れた箇所とを接続する第２ビア配線４２と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、フィルタおよびマルチプレクサに関し、例えば誘電体層が積層されたフィルタに関する。

スマートホンや携帯電話等の無線通信端末には、不要な妨害波を除去するフィルタが用いられている。フィルタとして、誘電体層を積層した積層体を用いることが知られている。誘電体層の１つの表面に分岐された３つの線路を設けることが知られている（例えば特許文献１から３）。

特開２００７−１３９６２号公報 特開２０１８−１８６４１７号公報 国際公開第２００６／２２０９８号

直列に接続された２つのインダクタの一部を束ねることで、インダクタのサイズを小さくすることができる。２つのインダクタの一部を束ねると、誘電体層の表面において分岐された３つの線路が設けられる。分岐された３つの線路は他の誘電体層の表面に設けられた導電体パターンに誘電体層を貫通するビア配線を介し接続される。

しかしながら、３つの線路が設けられた誘電体層と導電体パターンが形成された誘電体層との合わせずれが生じると、３つの線路のうち少なくとも１つの線路の実質的な長さが変わってしまう。これにより、フィルタ特性が変化してしまう。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、特性の変化を抑制することを目的とする。

本発明は、第１面を有する第１誘電体層と第２面を有する第２誘電体層を含む誘電体層が積層された積層体と、前記第１面に設けられた第１線路、第２線路、第３線路および第４線路と、前記第１面に設けられ、一端が前記第１線路の端部と前記第２線路の端部が接続する第１ノードに接続され、他端が前記第３線路の端部と前記第４線路の端部とが接続する第２ノードに接続された第５線路と、前記第２面に設けられた第３ノードと、前記誘電体層の少なくとも１つの誘電体層を貫通し、前記第３ノードと前記第３線路の前記第２ノードから離れた箇所とを接続する第１ビア配線と、前記誘電体層の少なくとも１つの誘電体層を貫通し、前記第３ノードと前記第４線路の前記第２ノードから離れた箇所とを接続する第２ビア配線と、を備えるフィルタである。

上記構成において、入力端子および出力端子を備え、前記第１線路、前記第２線路および前記第１ノードは前記入力端子と前記出力端子との間の経路に設けられ、前記第３ノードは接地される構成とすることができる。

上記構成において、前記第１線路は第１インダクタの少なくとも一部を形成し、前記第２線路は第２インダクタの少なくとも一部を形成し、前記第３線路、前記第４線路および前記第５線路は前記第１インダクタと前記第２インダクタとに前記第１ノードにおいて接続された第３インダクタの少なくとも一部を形成する構成とすることができる。

上記構成において、前記入力端子と前記出力端子との間において前記第１インダクタと並列に接続される第１キャパシタと、前記入力端子と前記出力端子との間において前記第２インダクタと並列に接続される第２キャパシタと、を備える構成とすることができる。

上記構成において、前記第１キャパシタの一端は前記第３ノードに接続され、前記第２キャパシタの一端は前記第３ノードに接続される構成とすることができる。

上記構成において、一端が前記第３ノードに接続され、他端が接地された第３キャパシタを備える構成とすることができる。

上記構成において、前記誘電体層は第３面を有する第３誘電体層を含み、前記フィルタは、前記第３面上に設けられ、前記第１インダクタの一部を形成し、前記第１線路の前記第１ノードから離れた箇所に接続される第６線路と、前記第３面上に設けられ、前記第２インダクタの一部を形成し、前記第２線路の前記第１ノードから離れた箇所に接続される第７線路と、を備え、平面視において、前記第１線路、前記第５線路および前記第３線路を流れる電流の回転方向と、前記第６線路を流れる電流の回転方向とは同じであり、前記平面視において、前記第２線路および前記第５線路および前記第４線路を流れる電流の回転方向と、前記第７線路を流れる電流の回転方向とは同じである構成とすることができる。

上記構成において、前記第３線路および前記第４線路は前記第５線路に対し略線対称であり、前記第１ビア配線および前記第２ビア配線は前記第５線路に対し略線対称である構成とすることができる。

上記構成において、前記第３線路が前記第１ビア配線の中心に入る方向および前記第４線路が前記第２ビア配線の中心に入る方向は前記第５線路の延伸方向に略直交する構成とすることができる。

上記構成において、前記フィルタはローパスフィルタまたはバンドパスフィルタである構成とすることができる。

本発明は、上記フィルタを備えるマルチプレクサである。

本発明によれば、特性の変化を抑制することができる。

図１は、実施例１に係るフィルタの回路図である。 図２は、実施例１に係るフィルタの斜視図である。 図３は、実施例１に係るフィルタの解体斜視図である。 図４は、実施例１においてインダクタＬ３からＬ５を形成する線路およびビア配線の拡大平面図である。 図５は、実施例１においてインダクタＬ３からＬ５を形成する線路の拡大斜視図である。 図６は、比較例１に係るフィルタの解体斜視図である。 図７は、比較例１においてインダクタＬ３からＬ５を形成する線路およびビア配線の拡大平面図である。 図８（ａ）から図８（ｃ）は、比較例１のフィルタＡからＣにおける線路およびビア配線の拡大平面図である。 図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１のフィルタＡからＣにおける線路およびビア配線の拡大平面図である。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例１における通過特性を示す図である。 図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例１における通過特性を示す図である。 図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、実施例１における線路の別の例を示す拡大平面図である。 図１３は、実施例２に係るトリプレクサの回路図である。 図１４は、実施例２の変形例１に係る通信用モジュールの回路図である。

以下、図面を参照し本発明の実施例について説明する。

実施例１として、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を例に説明する。図１は、実施例１に係るフィルタの回路図である。図１に示すように、フィルタ１００は、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）２０、２１およびローパスフィルタ２２を備えている。ＨＰＦ２０は入力端子である端子Ｔ１とノードＮ２との間に接続され、ＨＰＦ２１はノードＮ４と出力端子である端子Ｔ２との間に接続されている。ＬＰＦ２２はノードＮ２とＮ４との間に接続されている。ＬＰＦ２２の遮断周波数はＨＰＦ２０および２１の遮断周波数より高い。これにより、フィルタ１００はバンドパスフィルタとして機能する。

ＨＰＦ２０では、キャパシタＣ１およびＣ２は端子Ｔ１とノードＮ２との間に直列接続されている。キャパシタＣ３は端子Ｔ１とノードＮ２との間においてキャパシタＣ１およびＣ２に並列接続されている。インダクタＬ１はキャパシタＣ１とＣ２との間のノードＮ１と、グランド端子Ｔｇと、の間に接続されている。

ＨＰＦ２１では、キャパシタＣ６およびＣ７はノードＮ４と端子Ｔ２との間に直列接続されている。キャパシタＣ８はノードＮ４と端子Ｔ２との間においてキャパシタＣ６およびＣ７に並列接続されている。インダクタＬ２はキャパシタＣ６とＣ７との間のノードＮ５と、グランド端子Ｔｇと、の間に接続されている。

ＬＰＦ２２では、キャパシタＣ４およびＣ５はノードＮ２とＮ４との間に直列接続されている。キャパシタＣ９およびＣ１１はそれぞれノードＮ２およびＮ４とグランド端子Ｔｇとの間に接続されている。キャパシタＣ１０はキャパシタＣ４とＣ５との間のノードＮ３とグランド端子Ｔｇとの間に接続されている。インダクタＬ３はノードＮ２とＮ６との間に接続され、インダクタＬ４はノードＮ６とＮ４との間に接続されている。インダクタＬ５はノードＮ６とＮ３との間に接続されている。

キャパシタＣ４、インダクタＬ３およびＬ５は並列共振回路２３を形成し、キャパシタＣ５、インダクタＬ４およびＬ５は並列共振回路２４を形成する。並列共振回路２３および２４により通過帯域の高周波側に減衰極が形成される。インダクタＬ５はインダクタＬ３とＬ４の一部を束ねたインダクタである。

図２は、実施例１に係るフィルタの斜視図である。図２に示すように、フィルタ１００は、積層体１０を有している。積層体１０の下面に端子１４が設けられている。端子１４は、例えば端子Ｔ１、Ｔ２およびグランド端子Ｔｇである。

図３は、実施例１に係るフィルタの解体斜視図である。図３では、ビア配線１３ｂから１３ｆの接続を破線で示す。図３に示すように、積層体１０においてセラミックス材料からなる誘電体層１１ａから１１ｆが積層されている。誘電体層１１ａから１１ｆの上面にそれぞれ導電体パターン１２ａから１２ｆが設けられている。誘電体層１１ｆの下面に端子１４が設けられている。誘電体層１１ｂから１１ｆを貫通するようにそれぞれビア配線１３ｂから１３ｆが設けられている。ビア配線１３ｂから１３ｅは、導電体パターン１２ｂから１２ｆの少なくとも１つと接続する。ビア配線１３ｆは導電体パターン１２ｆと端子１４とを接続する。

導電体パターン１２ａは方向識別マークとなる。インダクタＬ１からＬ４は、導電体パターン１２ｂおよび１２ｃにより形成される。インダクタＬ５は、導電体パターン１２ｃにより形成される。ノードＮ３に相当する導電体パターン３９は導電体パターン１２ｄにより形成されている。キャパシタＣ２、Ｃ４からＣ６は、誘電体層１１ｄを挟む導電体パターン１２ｄと１２ｅとにより形成される。キャパシタＣ１、Ｃ３、Ｃ７からＣ１１は、誘電体層１１ｅを挟む導電体パターン１２ｅと１２ｆとにより形成される。

図４は、実施例１においてインダクタＬ３からＬ５を形成する線路およびビア配線の拡大平面図である。図４に示すように、線路３６および３７は導電体パターン１２ｂにより形成されている。線路３１から３５は導電体パターン１２ｃにより形成されている。ビア配線４３および４４は誘電体層１１ｂを貫通するビア配線１３ｂであり、ビア配線４１および４２は誘電体層１１ｃを貫通するビア配線１３ｃである。ビア配線４５および４６はビア配線１３ｂから１３ｄ（図３参照）である。

線路３６の一端はビア配線４５を介しノードＮ２（図３参照）に電気的に接続される。線路３７の一端はビア配線４６を介しノードＮ４（図３参照）に電気的に接続される。線路３６の他端はビア配線４３を介し線路３１に電気的に接続される。線路３７の他端はビア配線４４を介し線路３２に電気的に接続される。ビア配線４５、線路３６、ビア配線４３および線路３１はインダクタＬ３を形成する。ビア配線４６、線路３７、ビア配線４４および線路３２はインダクタＬ４形成する。

線路３１と３２とはノードＮ６において接続されている。線路３５はノードＮ６とＮ７との間に接続されている。線路３３および線路３４はノードＮ７において接続されている。線路３３の端部はビア配線４１を介しノードＮ３に接続されている。線路３４の端部はビア配線４２を介しノードＮ３に接続されている。ノードＮ７とノードＮ３である導電体パターン３９（図３参照）との間において、線路３３およびビア配線４１の経路と、線路３４およびビア配線４２の経路は、並列接続されている。線路３５と、線路３３およびビア配線４１の経路と、線路３４およびビア配線４２の経路と、はインダクタＬ５（図１参照）を形成する。

図４において、線路３１から３７においてビア配線４１から４６と接続される箇所（パッド）の平面形状が十字形となっているが、この箇所の平面形状は円形状または多角形状でもよい。

図５は、実施例１においてインダクタＬ３からＬ５を形成する線路の拡大斜視図である。実線矢印は線路３１から３７に流れる電流を示し、破線矢印は電流により誘起される磁界を示している。

図５に示すように、線路３５に＋Ｘ方向に電流が流れると、インダクタＬ３およびＬ５を形成する線路３６、３１、３５および３３を流れる電流は右回り（時計方向）となり、インダクタＬ４およびＬ５を形成する線路３７、３２、３５および３４を流れる電流は左回り（反時計方向）となる。これにより、インダクタＬ３およびＬ５が誘起するインダクタＬ３およびＬ５内の磁界７０の方向は−Ｚ方向となる。インダクタＬ４およびＬ５が誘起するインダクタＬ４およびＬ５内の磁界７１の方向は＋Ｚ方向となる。

磁界７２のように互いの磁界が結合して磁界を強め合う。これにより、各インダクタのインダクタンスが大きくなる。線路３３から３５のように、インダクタＬ３とＬ４の一部をインダクタＬ５として束ねることで、電流を共有することができ、磁界の結合がより強められる。インダクタＬ５を長くすることで、インダクタＬ３とＬ５とのインダクタンスおよびインダクタＬ４とＬ５とのインダクタンスを大きくできる。よって、短い線路で大きなインダクタンスを得ることができる。

誘電体層１１ａから１１ｆは、セラミックス材料からなり、主成分として例えばＳｉ、ＣａおよびＭｇの酸化物（例えばディオプサイド結晶であるＣａＭｇＳｉ_２Ｏ_６）を含む。誘電体層１１ａから１１ｆの主成分は、Ｓｉ、Ｃａおよび／またはＭｇ以外の酸化物でもよい。さらに、誘電体層１１ａから１１ｆは、絶縁体材料としてＴｉ、ＺｒおよびＡｌの少なくとも１つの酸化物を含んでもよい。

導電体パターン１２ａから１２ｆ、ビア配線１３ｂから１３ｆおよび端子１４の上部は、例えばＡｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｕ−Ｐｄ合金またはＡｇ−Ｐｔ合金を主成分とする金属層である。端子１４の上部は、上記金属材料に加えＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２またはＡｌ_２Ｏ_３等の非伝導性材料を含んでもよい。端子１４の下部は、Ｎｉ膜およびＳｎ膜である。

積層体１０は、例えば以下のようにして製造される。誘電体層１１ａから１１ｆは例えばドクターブレード法を用い作製する。誘電体層１１ｂから１１ｆを貫通するビア配線１３ｂから１３ｆを形成する。例えば誘電体層１１ａから１１ｆを貫通するビアホールをレーザ光照射により形成する。スキージ法等を用いビアホール内にビア配線１３ｂから１３ｆを形成する。誘電体層１１ａから１１ｆの表面に導電体パターン１２ａから１２ｆおよび端子１４の上部を形成する。導電体パターン１２ａから１２ｆおよび端子１４の上部は例えばスクリーン印刷法または転写法を用い形成する。誘電体層１１ａから１１ｆを積層して積層体１０を形成する。誘電体層１１ａから１１ｆの積層には例えば熱加圧または接着剤を用いる。積層体１０を例えば７００℃以上で焼成する。これにより、誘電体層１１ａから１１ｆが焼結体となる。端子１４の上部の下に端子１４の下部を形成する。端子１４の下部の形成には、例えばバレルメッキ法等のメッキ法を用いる。

［比較例１］
図６は、比較例１に係るフィルタの解体斜視図である。図６に示すように、比較例１に係るフィルタ１１０では、インダクタＬ３およびＬ４を形成する導電体パターン１２ｂおよび１２ｃの形状が異なる。その他の構成は実施例１と同じである。

図７は、比較例１においてインダクタＬ３からＬ５を形成する線路およびビア配線の拡大平面図である。図７に示すように、線路３６および３７は導電体パターン１２ｂにより形成されている。線路３０から３２は導電体パターン１２ｃにより形成されている。ビア配線４３および４４は誘電体層１１ｂを貫通するビア配線１３ｂであり、ビア配線４０は誘電体層１１ｃを貫通するビア配線１３ｃである。

線路３６の一端はビア配線４５を介しノードＮ２に電気的に接続される。線路３７の一端はビア配線４６を介しノードＮ４に電気的に接続される。線路３６の他端はビア配線４３を介し線路３１に電気的に接続される。線路３７の他端はビア配線４４を介し線路３２に電気的に接続される。ビア配線４５、線路３６、ビア配線４３および線路３１はインダクタＬ３（図１参照）を形成する。ビア配線４６、線路３７、ビア配線４４および線路３２はインダクタＬ４（図１参照）を形成する。

線路３１と３２とはノードＮ６において接続されている。線路３０の一端はノードＮ６に接続されている。線路３０の他端はビア配線４０を介しノードＮ３（図６参照）に接続されている。線路３０およびビア配線４０はインダクタＬ５（図１参照）を形成する。

［シミュレーション］
比較例１および実施例１のフィルタの通過特性をシミュレーションした。シミュレーション条件は以下である。
キャパシタＣ１からＣ１１のキャパシタンスの概略値を表１に示す。

インダクタＬ１からＬ５のインダクタンスの概略値を表２に示す。

図８（ａ）から図８（ｃ）は、比較例１のフィルタＡからＣにおける線路およびビア配線の拡大平面図である。

図８（ａ）に示すように、フィルタＡでは、線路３０から３２の端部の十字形の中心とビア配線４０、４３および４４の中心とがほぼ一致している。図８（ｂ）に示すように、フィルタＢでは、線路３０から３２の端部の十字形の中心がビア配線４０、４３および４４の中心に対し＋Ｘ方向にシフトしている。図８（ｃ）に示すように、フィルタＣでは、線路３０から３２の端部の十字形の中心がビア配線４０、４３および４４の中心に対し−Ｘ方向にシフトしている。フィルタＢおよびＣにおけるシフト量Ｄ１は４０μｍである。

図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１のフィルタＡからＣにおける線路およびビア配線の拡大平面図である。

図９（ａ）に示すように、線路３５は略直線状でありＹ方向に延伸する。線路３１と３２は線路３５に対し線対称であり、線路３３と３４は線路３５に対し線対称である。線路３１および３３は−Ｙ方向に行くにしたがい互いに離れるように延伸する。線路３２および３４は＋Ｙ方向に行くにしたがい互いに離れるように延伸する。線路３１および３３がビア配線４３および４１にそれぞれ入る方向は−Ｙ方向である。線路３２および３４がビア配線４４および４２にそれぞれ入る方向は＋Ｙ方向である。フィルタＡでは、線路３１から３５の端部の十字形の中心とビア配線４１から４４の中心とがほぼ一致している。

図９（ｂ）に示すように、フィルタＢでは、線路３１から３５の端部の十字形の中心がビア配線４１から４４の中心に対し＋Ｘ方向にシフトしている。図９（ｃ）に示すように、フィルタＣでは、線路３１から３５の端部の十字形の中心がビア配線４１から４４の中心に対し−Ｘ方向にシフトしている。フィルタＢおよびＣにおけるシフト量Ｄ１は４０μｍである。

図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、比較例１における通過特性を示す図である。図１０（ａ）は、通過帯域付近における挿入損失を示し、図１０（ｂ）は広帯域における減衰量を示す。横軸および縦軸は任意単位［ａ．ｕ．］である。

図１０（ａ）に示すように、フィルタＡからＣのように、ビア配線４０、４３および４４に対し線路３０から３２をシフトさせると、通過帯域の幅が変化する。図１０（ｂ）に示すように、通過帯域の高周波数側の減衰域における減衰量が変化する。図１０（ａ）において挿入損失が所定値における通過帯域の高周波数端のフィルタＢとＣとの差ΔＦをフィルタＡの通過帯域の高周波数端Ｆで除した値ΔＦ／Ｆを周波数変動量ΔＦとすると、ΔＦは約５．０％である。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、実施例１における通過特性を示す図である。図１１（ａ）は、通過帯域付近における挿入損失を示し、図１１（ｂ）は広帯域における減衰量を示す。横軸および縦軸は任意単位［ａ．ｕ．］である。

図１１（ａ）に示すように、フィルタＡからＣのように、ビア配線４１から４４に対し線路３１から３５をシフトさせても通過帯域の幅の変化は小さい。図１１（ｂ）に示すように、減衰域における減衰量の変化は小さい。図１１（ａ）において挿入損失が所定値における周波数変動量ΔＦは約０．７％である。このように、実施例１では比較例１に比べΔＦが小さい。

比較例１では、図８（ａ）から図８（ｃ）のように、ビア配線４０に対する線路３０の位置が変化すると、線路３０の長さが実質的に変化する。線路３０はインダクタＬ３およびＬ４を束ねたインダクタＬ５の一部に相当する。インダクタＬ５のインダクタンスの変化は並列共振回路２３および２４の共振周波数に大きく影響すると考えられる。これにより、フィルタＡからＣではΔＦが大きくなったものと考えられる。

実施例１では、図９（ａ）から図９（ｃ）のように、ビア配線４１および４２に対する線路３５の位置が変化しても線路３５の長さは変わらない。線路３３および３４の長さは変化するが、線路３３および３４はノードＮ７とＮ３との間において並列接続されており、線路３３および３４の長さの変化はインダクタＬ５のインダクタンスに影響しにくい。これにより、実施例１では、ビア配線４１から４４に対し線路３１から３５がシフトしてもΔＦは小さい。

図１２（ａ）から図１２（ｃ）は、実施例１における線路の別の例を示す拡大平面図である。

図１２（ａ）に示すように、線路３１から３４はＹ方向（線路３５の延伸方向に略直交する方向）に延伸する。その他の構成は図９（ａ）と同じであり説明を省略する。図１２（ｂ）に示すように、線路３１および３３は−Ｙ方向に行くにしたがい互いに近づくように延伸する。線路３２および３４は＋Ｙ方向に行くにしたがい互いに近づくように延伸する。その他の構成は図９（ａ）と同じであり説明を省略する。図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示すように、線路３１から３５の形状は任意に設定できる。

図１２（ｃ）に示すように、ノードＮ７において線路３５に接続する線路３８が設けられている。線路３８の端部はビア配線４８を介しノードＮ３に接続されている。その他の構成は図９（ａ）と同じであり説明を省略する。図１２（ｃ）に示すように、ノードＮ７とＮ３（図３参照）との間の線路は３本以上の複数でもよい。

実施例１によれば、図３、図４および図９（ａ）のように、誘電体層１１ｃ（第１誘電体層）の上面（第１面）に線路３１から３５が設けられている。誘電体層１１ｄ（第２誘電体層）の上面（第２面）にノードＮ３（第３ノード）に相当する導電体パターン３９が設けられている。線路３１から３５が設けられている。線路３５（第５線路）の一端は、線路３１（第１線路）と線路３２（第２線路）とが接続するノードＮ６（第１ノード）に接続され、線路３５の他端は、線路３３（第３線路）と線路３４（第４線路）とが接続するノードＮ７（第２ノード）に接続されている。ビア配線４１（第１ビア配線）は、誘電体層１１ａから１１ｆの少なくとも１つの誘電体層１１ｂを貫通し、導電体パターン３９と線路３１のノードＮ７から離れた箇所とを接続する。ビア配線４２（第２ビア配線）は、誘電体層１１ｂを貫通し、導電体パターン３９と線路３２のノードＮ７から離れた箇所とを接続する。

これにより、図９（ａ）から図９（ｃ）のように、ビア配線４１および４２に対し線路３１から３５がシフトしても線路３５の長さは変わらない。線路３３および３４の実質的な長さは変わるが、線路３３と３４はノードＮ７と導電体パターン３９の間に並列接続されている。よって、インダクタＬ５のインダクタンスは大きくは変わらない。

線路３５は略直線であり、線路３３および３４は線路３５に対し略線対称であり、ビア配線４１および４２は線路３５に対し略線対称である。これにより、図９（ａ）から図９（ｃ）において、ビア配線４１および４２に対し線路３１から３５がＹ方向（線路３５の延伸方向に直交する方向）にシフトしても線路３３が実質的に長くなると線路３４は実質的に短くなる。このように、線路３３と線路３４のインダクタンスの変化は互いに補償し合う。よって、インダクタＬ５のインダクタンスの変化を小さくできる。

さらに、線路３３がビア配線４１の中心に入る方向および線路３４がビア配線４２の中心に入る方向は線路３５の延伸方向に略直交する。これにより、図９（ａ）から図９（ｃ）において、ビア配線４１および４２に対し線路３１から３５がＸ方向（線路３５の延伸方向）にシフトしても線路３３および３４の実質的な長さは変化しにくい。よって、インダクタＬ５のインダクタンスの変化を小さくできる。

略直線、略対称および略直交とは、実施例１の効果を奏する範囲で直線、対称および直交からずれていてもよく、例えば製造誤差程度直線、対称および直交からずれていてもよい。

フィルタの回路構成は図１に限られないが、線路３３、３４およびノードＮ６は、入力端子である端子Ｔ１と出力端子である端子Ｔ２との間の経路に設けられている。このとき、インダクタＬ５はインダクタＬ３とＬ４とを束ねる構造となる。よって、インダクタＬ３とＬ４のインダクタンスが変化してもフィルタ特性は大きくは変化しないが、インダクタＬ５のインダクタンスが変化すると、フィルタ特性が大きく変化する。よって、線路３１から３５を図４のような構成とすることが好ましい。

線路３１はインダクタＬ３（第１インダクタ）の少なくとも一部を形成し、線路３２はインダクタＬ４（第２インダクタ）の少なくとも一部を形成し、線路３３から３５は、インダクタＬ３およびＬ４にノードＮ６において接続されたインダクタＬ５（第３インダクタ）の少なくとも一部を形成する。このように、３つのインダクタＬ３からＬ５がノードＮ６において接続されているとき、最もフィルタ特性に影響するインダクタＬ５を線路３３から３５により形成する。これにより、ビア配線４１および４２に対し線路３１から３５がシフトしたときのフィルタ特性の変化を小さくできる。

線路３６（第６線路）は、誘電体層１１ｂ（第３誘電体層）の上面（第３面）に設けられ、インダクタＬ３の一部を形成し、線路３１のノードＮ６から離れた箇所に接続される。線路３７（第７線路）は、誘電体層１１ｂの上面に設けられ、インダクタＬ４の一部を形成し、線路３２のノードＮ６から離れた箇所に接続される。このとき、図５のように、平面視において、線路３１、３５および３３を流れる電流の回転方向と、線路３６を流れる電流の回転方向とは同じである。また、平面視において、線路３２、３５および３４を流れる電流の回転方向と、線路３７を流れる電流の回転方向とは同じである。これにより、インダクタＬ３およびＬ４の一部をインダクタＬ５として束ねることで、インダクタＬ３およびＬ４のインダクタンスを大きくできる。

キャパシタＣ４（第１キャパシタ）は端子Ｔ１と端子Ｔ２との間においてインダクタＬ３と並列接続され、キャパシタＣ５（第２キャパシタ）は端子Ｔ１と端子Ｔ２との間においてインダクタＬ４と並列接続されている。また、キャパシタＣ４の一端およびキャパシタＣ５の一端は導電体パターン３９に接続されている。このような回路構成では、インダクタＬ５のインダクタンスが変化すると、インダクタＬ３およびＬ５とキャパシタＣ４を有する並列共振回路２３およびインダクタＬ４およびＬ５とキャパシタＣ５を有する並列共振回路２４の共振周波数が大きく変わる。これにより、共振周波数に起因した減衰極の周波数が大きく変わりフィルタ特性が大きく変わる。よって、インダクタＬ５を線路３３から３５により形成することが好ましい。

さらに、キャパシタＣ１０（第３キャパシタ）は、一端が導電体パターン３９に接続され、他端が接地されている。これにより、インダクタＬ３からＬ５、キャパシタＣ４、Ｃ５およびＣ１０は、ローパスフィルタとして機能する。

実施例２は、実施例１のフィルタを用いたトリプレクサの例である。図１３は、実施例２に係るトリプレクサの回路図である。図１３に示すように、トリプレクサ５０はフィルタ５２、５４および５６を備えている。共通端子Ａｎｔと端子ＬＢ、ＭＢおよびＨＢとの間にそれぞれフィルタ５２、５４および５６が接続されている。共通端子Ａｎｔにはアンテナ５８が接続されている。フィルタ５２は例えばローパスフィルタＬＰＦであり、ローバンドの高周波信号を通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。フィルタ５４は例えばバンドパスフィルタＢＰＦであり、ローバンドより高い周波数のミドルバンドの高周波信号を通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。フィルタ５６は例えばハイパスフィルタＨＰＦであり、ミドルバンドより高い周波数のハイバンドの高周波信号を通過させ、他の周波数の信号を抑圧する。

フィルタ５２、５４および５６の少なくとも１つのフィルタを実施例１およびその変形例のフィルタとすることができる。マルチプレクサの例としてトリプレクサの例を説明したが、マルチプレクサはダイプレクサ、デュプレクサまたはクワッドプレクサでもよい。

［実施例２の変形例１］
実施例２の変形例１は、実施例１のフィルタを用いた通信用モジュールの例である。図１４は、実施例２の変形例１に係る通信用モジュールの回路図である。図１４に示すように、モジュール６０は、フィルタ６１、スイッチ６２、ローノイズアンプＬＮＡ６３およびパワーアンプＰＡ６４を備えている。

アンテナ端子ＴＡにアンテナ５８が接続される。アンテナ端子ＴＡには、フィルタ６１の一端が接続されている。フィルタ６１の他端にはスイッチ６２が接続されている。スイッチ６２にはＬＮＡ６３の入力端子およびＰＡ６４の出力端子が接続されている。ＬＮＡ６３の出力端子は受信端子ＴＲに接続されている。ＰＡ６４の入力端子は送信端子ＴＴに接続されている。受信端子ＴＲおよび送信端子ＴＴにはＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）が接続されている。

モジュール６０は、例えばＴＤＤ（Time Division Duplex）通信方式の通信用モジュールである。ＴＤＤ通信方式では送信帯域と受信帯域とは同じ帯域である。フィルタ６１は例えばバンドパスフィルタであり、送信帯域と受信帯域を含む通過帯域の高周波信号を通過させ他の周波数の信号を抑圧する。

受信信号を受信するとき、スイッチ６２はフィルタ６１とＬＮＡ６３とを接続する。これにより、アンテナ５８に受信された高周波信号はフィルタ６１により受信帯域の信号に濾波され、ＬＮＡ６３により増幅されＲＦＩＣ６５に出力される。送信信号を送信するとき、スイッチ６２はフィルタ６１とＰＡ６４とを接続する。これにより、ＲＦＩＣ６５から出力された高周波信号は、ＰＡにより増幅され、フィルタ６１により送信帯域の信号に濾波され、アンテナ５８から出力される。

実施例２の変形例１の通信用モジュール内のフィルタ６１を実施例１のフィルタとすることができる。モジュールとしては、他の回路形式の通信用モジュールでもよい。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１０ 積層体
１１ａ−１１ｆ 誘電体層
１２ａ−１２ｆ、３９ 導電体パターン
１３ｂ−１３ｆ、４０−４８ ビア配線
１４ 端子
３１−３８ 線路

Claims (11)

1. 第１面を有する第１誘電体層と第２面を有する第２誘電体層を含む誘電体層が積層された積層体と、
   前記第１面に設けられた第１線路、第２線路、第３線路および第４線路と、
   前記第１面に設けられ、一端が前記第１線路の端部と前記第２線路の端部が接続する第１ノードに接続され、他端が前記第３線路の端部と前記第４線路の端部とが接続する第２ノードに接続された第５線路と、
   前記第２面に設けられた第３ノードと、
   前記誘電体層の少なくとも１つの誘電体層を貫通し、前記第３ノードと前記第３線路の前記第２ノードから離れた箇所とを接続する第１ビア配線と、
   前記誘電体層の少なくとも１つの誘電体層を貫通し、前記第３ノードと前記第４線路の前記第２ノードから離れた箇所とを接続する第２ビア配線と、
   を備えるフィルタ。
2. 入力端子および出力端子を備え、
   前記第１線路、前記第２線路および前記第１ノードは前記入力端子と前記出力端子との間の経路に設けられ、
   前記第３ノードは接地される請求項１に記載のフィルタ。
3. 前記第１線路は第１インダクタの少なくとも一部を形成し、
   前記第２線路は第２インダクタの少なくとも一部を形成し、
   前記第３線路、前記第４線路および前記第５線路は前記第１インダクタと前記第２インダクタとに前記第１ノードにおいて接続された第３インダクタの少なくとも一部を形成する請求項２に記載のフィルタ。
4. 前記入力端子と前記出力端子との間において前記第１インダクタと並列に接続される第１キャパシタと、
   前記入力端子と前記出力端子との間において前記第２インダクタと並列に接続される第２キャパシタと、
   を備える請求項３に記載のフィルタ。
5. 前記第１キャパシタの一端は前記第３ノードに接続され、
   前記第２キャパシタの一端は前記第３ノードに接続される請求項４に記載のフィルタ。
6. 一端が前記第３ノードに接続され、他端が接地された第３キャパシタを備える請求項５に記載のフィルタ。
7. 前記誘電体層は第３面を有する第３誘電体層を含み、
   前記フィルタは、
   前記第３面上に設けられ、前記第１インダクタの一部を形成し、前記第１線路の前記第１ノードから離れた箇所に接続される第６線路と、
   前記第３面上に設けられ、前記第２インダクタの一部を形成し、前記第２線路の前記第１ノードから離れた箇所に接続される第７線路と、
   を備え、
   平面視において、前記第１線路、前記第５線路および前記第３線路を流れる電流の回転方向と、前記第６線路を流れる電流の回転方向とは同じであり、
   前記平面視において、前記第２線路および前記第５線路および前記第４線路を流れる電流の回転方向と、前記第７線路を流れる電流の回転方向とは同じである請求項３から６のいずれか一項に記載のフィルタ。
   
8. 前記第３線路および前記第４線路は前記第５線路に対し略線対称であり、
   前記第１ビア配線および前記第２ビア配線は前記第５線路に対し略線対称である請求項１から７のいずれか一項に記載のフィルタ。
9. 前記第３線路が前記第１ビア配線の中心に入る方向および前記第４線路が前記第２ビア配線の中心に入る方向は前記第５線路の延伸方向に略直交する請求項８に記載のフィルタ。
10. 前記フィルタはローパスフィルタまたはバンドパスフィルタである請求項１から９のいずれか一項に記載のフィルタ。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載のフィルタを備えるマルチプレクサ。
    
    

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