JP2819641B2 - バンドパスフィルタ - Google Patents

バンドパスフィルタ

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JP2819641B2
JP2819641B2 JP1209048A JP20904889A JP2819641B2 JP 2819641 B2 JP2819641 B2 JP 2819641B2 JP 1209048 A JP1209048 A JP 1209048A JP 20904889 A JP20904889 A JP 20904889A JP 2819641 B2 JP2819641 B2 JP 2819641B2
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尚武 岡村
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【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば携帯用無線機等に使用されるバンド
パスフィルタに関する。
従来の技術 上記バンドパスフィルタの従来のものとしては、第4
図に示すように、誘電体層11を挟んで一部対向する状態
で2組のパターン電極12と13及び14,15が形成されたも
のが知られている。前記パターン電極12等における対向
する電極部分12a,13a,14a,15aでコンデンサが形成さ
れ、対向電極部分12a〜15aを除く非対向電極部分12b,13
b,14b,15b及び表裏の非対向電極部分を接続するVIAホー
ル16,17でコイルが形成される。従って、上記誘電体層1
1には等価的にLC共振回路が2つ形成されていることと
なる。そして、2つのLC共振回路は、互いのコイル部分
が近接することによって磁気的に結合されると共に、非
対向電極部分12bと15bに形成したコンデンサ電極片12c,
15c間で構成するコンデンサによって容量的に結合され
ている。なお、18a,18bは入力用端子、出力用端子であ
り、19a,19bはアース用端子である。その等価回路を第
5図に示す。この図におけるMは、パターン電極12のコ
イル部分とパターン電極15のコイル部分との間で生じる
磁気的結合を示し、またC1はコンデンサ電極片12c,15c
間で形成される容量を示す。
発明が解決しようとする課題 ところで、上記構成のものは、一般に片面に印刷等に
よりパターン電極12,14が形成された誘電体シート(前
記誘電体層11を構成するもの)と、片面に印刷等により
パターン電極13,15が形成された別の誘電体シートとを
積層し、これを圧着することにより作製されるため、積
層の際の位置ずれや印刷の際の位置ずれにより、前記磁
気的結合Mや容量C1が変化して周波数特性にバラツキが
生じるという問題点があった。
加えて、上記構成ではコンデンサを形成する対向電極
部分とコイルを形成する非対向電極部分を一枚の誘電体
基板上に形成しているので、全体長が長く大型化すると
いう課題がある。
本発明はかかる課題を解決すべくなされたものであ
り、共振回路の結合状態を一定にして周波数特性にバラ
ツキが発生するのを防止すると共に大幅に小型化が図れ
るバンドパスフィルタを提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明に係るバンドパスフィルタは、請求項1におい
て片面に2つ以上のコイルパターンが磁気的結合する状
態で形成された誘電体層と、両面に対向する状態でコン
デンサ電極パターンが2組以上形成された誘電体層とが
その間に厚みのある絶縁層を介在した状態で積層され、
前記各コイルパターンの両端間に対応する一対のコンデ
ンサ電極パターンが電気的に接続されてLC並列共振回路
を構成すると共に、各LC並列共振回路が前記コイルパタ
ーンを通じて磁気的に結合されていることを特徴とする
ものである。
又請求項2は前記請求項1において前記全てのコンデ
ンサ電極パターンが一つの誘電体層の両面に形成され、
コンデンサ電極パターンの組数はコイルパターンの数と
同数であることを特徴とするものである。
更に請求項3は前記請求項1において前記コンデンサ
電極パターンの一組が第1の誘電体層の両面に形成さ
れ、残りの組のコンデンサ電極パターンが、積層方向に
おいて前記第1の誘電体層とは異なった層に位置する第
2の誘電体層の両面に形成されており、コンデンサ電極
パターンの組数がコイルパターンの数と同数であること
を特徴としている。
作用 上記構成によれば、2つのコイルパターンが同一主表
面上に位置するので、これらを印刷により同時に形成し
た場合には、前記2つのコイルパターンの隣接間隔を一
定にできるので、共振回路間の結合状態が常に変化せず
安定した共振周波数が得られる。又、前記コイルパター
ンとコンデンサ電極パターンとは各々別々の主表面上に
形成され、厚みを有した絶縁層を介して一体的に積層さ
れていて、前記コイルパターンとコンデンサ電極パター
ンとの並列回路が電磁結合するように成されていること
により平面的大きさを積極的に減少でき、バンドパスフ
ィルタの小型化が図れる。
実 施 例 第1図は本発明に係るバンドパスフィルタの一例を示
す分解斜視図、第2図はその外観斜視図である。図中1
は誘電体層であり、この一方の主表面(下面)1a側には
誘電体シート2の上面に印刷により形成された2つのコ
イルパターン2a,2bが配設され、他方の主表面(上面)1
b側には、2つのコンデンサ電極パターン3a,3bが上面に
形成された誘電体シート3と、2つのコンデンサ電極パ
ターン4a,4bが上面に形成された誘電体シート4とが配
設されている。ここで、誘電体シート3は、前記誘電体
層を指すものである。
上側のコンデンサ電極パターン3a,3bは、下側のコン
デンサ電極パターン4a,4bと上下方向で対向し、誘電体
シート3を挟んで対向する2組のコンデンサ電極パター
ン3aと4a、3bと4bは夫々コンデンサを構成する。また、
上側のコンデンサ電極パターン3a,3bは、その上に設け
た誘電体シート5により保護されている。なお、上記誘
電体シート3,4については、誘電体材料に限らず、誘電
率をもつ絶縁体材料を使用することも可能である。
前記コイルパターン2a,2bが形成された誘電体シート
2の下には、所望の厚みに形成された誘電体層6を介す
ることにより磁気的な影響を排するようにして、上面に
シールド電極パターン7a,7bが形成された誘電体シート
7が配設されている。なお、この誘電体層6と前記誘電
体層1としては、非導電性のある材料であれば何でも使
用することができる。
このような構成に積層されたものを圧着して、その側
面Aに真直形状の2つの接続端子電極膜8a,8bを、ま
た、側面Aと上下面にわたって断面コの字形の2つのア
ース端子電極膜9a,9bを形成し、更に反対側の側面Bと
上下面にわたって断面コの字形の入力用端子電極膜10a
と出力用端子電極膜10bを形成したのち、一体焼成され
て第2図に示す外観のバンドパスフィルタが作製され
る。このフィルタの寸法については、例えば誘電体層1
と6の厚みを約0.5mm〜1.0mmにしてコイルパターン2a,2
bに磁気的影響が及ばない様にした状態で、縦:50mm、
横:80mm、厚み:2mm程度である。
前記入力用端子電極膜10aは、コイルパターン2aと繋
がり側面Bに露出するように形成してある端子片2cと接
続され、出力用端子電極膜10bはコイルパターン2bと繋
がり側面Bに露出するように形成してある端子片2dと接
続されている。また、接続端子電極膜8aは、コイルパタ
ーン2aの一端2e及び、コンデンサ電極パターン4cと繋が
り側面Aに露出するように形成してある端子片4cと接続
され、もう一方の接続端子電極膜8bは、コイルパターン
2bの他端2h及び、コンデンサ電極パターン4bと繋がり側
面Aに露出するように形成してある端子片4dと接続され
ている。更に、アース端子電極膜9aは、シールド電極パ
ターン7aと繋がり側面Aに露出するように形成してある
端子片7c、コイルパターン2aの他端2g及び、コンデンサ
電極パターン3aと繋がり側面Aに露出するように形成し
てある端子片3cと接続され、もう一方のアース端子電極
膜9bは、シールド電極パターン7bと繋がり側面Aに露出
するように形成してある端子片7d、コイルパターン2bの
一端2f及び、コンデンサ電極パターン3bと繋がり側面A
に露出するように形成してある端子片3dと接続されてい
る。
したがって、入力用端子電極膜10aに繋がったコイル
パターン2aの一端2eは、接続端子電極膜8aを介してコン
デンサ電極パターン3a,4aからなるコンデンサと直列に
接続され、またこのコンデンサとコイルパターン2aの他
端2gとは共にアース端子電極膜9aと接続されている。ま
た、出力用端子電極膜10bに繋がったコイルパターン2b
の他端2hは、接続端子電極膜8bを介してコンデンサ電極
パターン3b,4bからなるコンデンサと直列に接続され、
またこのコンデンサとコイルパターン2bの一端2fとは共
にアース端子電極膜9bと接続されている。
即ち、このフィルタは、第3図に示すように、入力用
端子電極膜10aに接続されたコイルパターン2aからなる
コイルL及び、コンデンサ電極パターン3a,4aからなる
コンデンサCが直列に接続された共振回路と、出力用端
子電極膜10bに繋がったコイルパターン2bからなるコイ
ルL及び、コンデンサ電極パターン3b,4bからなるコン
デンサCが直列に接続された共振回路とを有し、両共振
回路が2つのコイルL間で磁気的結合Mにて結合された
ものとなっている。
したがって、第1図に示すように隣合う2つのコイル
パターン2a,2b間の間隔aで隣合わせたパターンを用い
て2つのコイルパターン2a,2bを同時的に印刷すると、
誘電体シート2について積層ズレやコイルパターンの印
刷ズレが生じても、作製された本発明のフィルタにおい
ては、常に間隔aは一定に保たれ、結合状態に変わらな
いものとなる。
かかるフィルタを実装する場合は、プリント基板上に
入・出力用端子電極膜10a、10b及びアース端子電極膜9
a、9bを位置合わせした状態で置き、半田付けを行えば
よい。このとき、アース端子電極膜9a、9bにシールド電
極パターン7a、7bが接続されていると共に、コンデンサ
を構成する片方のコンデンサ電極パターン3a,3bが接続
されているため、シールド電極パターン7a,7bは当然の
ことながら、コンデンサ電極パターン3a,3bもシールド
機能を有する。よって、上記2つの共振回路は両側から
シールドされる。
なお、上記実施例では誘電体層1と6は、1枚の厚い
ものを使用しているが、これに限らず、誘電体シート2,
3等に用いたような薄肉のシートを多数積層したものを
使用しても実施できる。
また、上記実施例ではシールド電極パターン7a,7bと
コンデンサ電極パターン3a,3bは、全く同一となしてあ
り、このようにした場合にはコンデンサ電極パターンと
シールド電極パターンとの共用が可能となり、印刷工程
の簡略化が図れるという利点がある。更に、下側のコン
デンサ電極パターン4a,4bが形成された誘電体シート4
を省略し、上側のコンデンサ電極パターン3a,3bが形成
された誘電体シート3を2つ用意して、この一方を上下
逆にして用いても上記と同じ構成のコンデンサを形成で
きるが、このようにした場合には、シールド電極パター
ンと全てのコンデンサ電極パターンとの共用が可能とな
り、より効果的である。但し、この場合には、対向する
コンデンサ電極パターンの間に介在する2枚の誘電体シ
ートを薄くして静電容量を調整する。
更に、上記実施例では誘電体層1の上に、コンデンサ
電極パターン3a,3bが形成された誘電6シート3と、コ
ンデンサ電極パターン4a,4bが形成された誘電体シート
4を1対設けているが、静電容量が不足する場合は、上
記構成のものを2対以上設けてこれらを並列接続するよ
うにしてもよい。
次に、第6図は本発明の他の一実施例を示している。
上記実施例では一つの誘電体層を間に挟んでその両側に
コイルパターンの数と同じ対数のコンデンサ電極パター
ンを形成していたが、この実施例では一つの誘電体層3
を間に挟んでその両側に一対のコンデンサ電極パターン
3a,4aを形成し、そのような構成の誘電体層をコイルパ
ターンの数だけ配設している。図示例においてコイルパ
ターンは2個なので、コンデンサ電極パターンを両面に
配した誘電体層は2つ(3,3′)備えている。そして、
一方の誘電体層3をコイルパターン2a,2bを形成した誘
電体層2の一方の主表面1b側に、他方の誘電体層3′を
誘電体層1の他方の主表面1a側に配し、一方の誘電体層
3の両面に配したコンデンサ電極パターン3a,4aを一方
のコイルパターン2aの両端2e,2g間に図示しない端子電
極膜で接続し、また他方の誘電体層3′の両面に配した
コンデンサ電極パターン3b,4bを他方のコイルパターン
の両端2h,2f間に同じく図示しない端子電極膜で接続し
ている。
この構成によれば、各コンデンサ電極パターン3a,3b,
4a,4bの面積を第1の実施例のそれよりもおよそ2倍に
することができるので、小型でありながら中心周波数の
低いバンドパスフィルタを得ることができるし、またシ
ールド電極を別途設けなくてもコイルパターンの両側に
コンデンサ電極パターンが存在するので、これによって
略々完璧にシールド機能を果たすことができる。
尚、上記実施例はいずれも本発明をLC共振器が2個備
わったバンドパスフィルタに適用しているが、3個以上
のLC共振器を有したバンドパスフィルタに適用できるこ
とは言うまでもない。
発明の効果 以上説明したように本発明は、2つのコイルパターン
が同一主表面上に位置するので、該コイルパターンを印
刷により同時に形成することで前記2つのコイルパター
ンの隣接間隔を一定にでき、これらの結合状態が常に変
化しないため、共振周波数のバラツキが発生するのを有
効に抑制できて安定した共振周波数を得ることができ
る。
又コイルパターンとコンデンサ電極パターンとを別々
の主表面に形成し、厚みを有した絶縁体層を介して厚さ
方向に配置した構成により、コイルパターンとコンデン
サ電極パターンとの並列回路を電磁結合したバンドパス
フィルタが得られながら、コイルパターンとコンデンサ
電極パターンとを並説した従来の構成に比して、その平
面的大きさを最小限に減少できバンドパスフィルタの小
型化が達成できる。
更にVIAホールが省略できるので、その分生産性の向
上が図れるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るバンドパスフィルタの一例を示す
分解斜視図、第2図はその外観斜視図、第3図はその等
価回路図、第4図は従来のLCフィルタの構成を示す平面
図、第5図はその等価回路図、第6図は本発明の他の実
施例を示す図である。 1……誘電体層、2a,2b……コイルパターン、3a,3b,4a,
4b……コンデンサ電極パターン、3,3′……誘電体層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03H 7/01 - 7/09 H01G 4/40 H01F 19/00 - 19/08

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】片面に2つ以上のコイルパターンが磁気的
    結合する状態で形成された誘電体層と、両面に対向する
    状態でコンデンサ電極パターンが2組以上形成された誘
    電体層とがその間に厚みのある絶縁層を介在した状態で
    積層され、前記各コイルパターンの両端間に対応する一
    対のコンデンサ電極パターンが電気的に接続されてLC並
    列共振回路を構成すると共に、各LC並列共振回路が前記
    コイルパターンを通じて磁気的に結合されていることを
    特徴とするバンドパスフィルタ。
  2. 【請求項2】前記全てのコンデンサ電極パターンが一つ
    の誘電体層の両面に形成され、コンデンサ電極パターン
    の組数はコイルパターンの数と同数であることを特徴と
    する請求項1記載のバンドパスフィルタ。
  3. 【請求項3】前記コンデンサ電極パターンの一組が第1
    の誘電体層の両面に形成され、残りの組のコンデンサ電
    極パターンが、積層方向において前記第1の誘電体層と
    は異なった層に位置する第2の誘電体層の両面に形成さ
    れており、コンデンサ電極パターンの組数がコイルパタ
    ーンの数と同数であることを特徴とする請求項1記載の
    バンドパスフィルタ。
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