JP2890954B2 - バンドパスフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はバンドパスフィルタに
関し、特にたとえば、携帯用無線機などに用いられる数
百ＭＨｚ〜数ＧＨｚの周波数域で用いられるバンドパス
フィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９はこの発明の背景となる従来のバン
ドパスフィルタの一例を示す分解斜視図である。バンド
パスフィルタ１は、２つの誘電体層２を含む。２つの誘
電体層２の間には、２つのコイル電極３が形成される。
コイル電極３は、ループの一部が切り離された形状に形
成されている。そして、２つのコイル電極３は、互いに
線対称になるように配置される。各コイル電極３の一端
近傍から、誘電体層２の端部に延びるようにして、アー
ス端子４が形成される。このアース端子と間隔を隔て
て、取出端子５が形成される。これらの２つのコイル電
極３は、電磁気的に結合されている。

【０００３】２つの誘電体層２を介して、２つのコイル
電極３と対向するように、２つのアース電極６が形成さ
れる。アース電極６は、面状に形成される。これらのア
ース電極にはアース端子４が形成され、２つのコイル電
極３のアース端子４と接続される。さらに、これらのア
ース電極６上には、保護層７が形成される。各コイル電
極３は共振器として働くが、２つの共振器が電磁気的に
結合することによって、バンドパスフィルタの役割を果
たす。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このようなバンドパス
フィルタでは、周波数特性において、減衰極の位置が決
定されてしまう。そのため、このようなバンドパスフィ
ルタを使用する場合、所望の減衰極を有する周波数特性
を得るためには、別の回路を付加する必要があった。

【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、周
波数特性の減衰極を自由に設計することができる構造の
バンドパスフィルタを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体層
と、誘電体層の一方主面側に形成されるループ状または
ループの一部の形状のコイル電極と、誘電体層の他方主
面側に形成されるアース電極と、コイル電極とアース電
極とを接続するためにコイル電極およびアース電極から
引き出されるアース端子と、アース端子と間隔を隔てて
コイル電極から引き出される取出端子と、コイル電極に
接続するためのアース端子とは別にアース電極から引き
出される別のアース端子と、誘電体層上に形成された各
電極を埋設するために最外層に形成される保護層と、別
のアース端子に接続される外部アース電極とを含む、バ
ンドパスフィルタである。

【０００７】

【作用】バンドパスフィルタは、等価的にインダクタン
ス成分とキャパシタンス成分とを有する回路で表され
る。これらのインダクタンス成分やキャパシタンス成分
は、誘電体層中に電極が埋設されることにより生じ、ア
ース電極から引き出されるアース端子には、誘導成分が
含まれる。したがって、外部アース電極を通じて接地さ
れるアース端子の数を変えることによって、等価的にイ
ンダクタンス成分を変えることができる。

【０００８】

【発明の効果】この発明によれば、アース電極から引き
出されるアース端子の数を変えることによって、バンド
パスフィルタの周波数特性における減衰極の位置を移動
させることができる。したがって、バンドパスフィルタ
を使用する状況に応じて、減衰極が所望の位置にくるよ
うに設計することができる。

【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１０】

【実施例】図１はこの発明の一実施例を示す斜視図であ
り、図２はその分解斜視図である。バンドパスフィルタ
１０は第１の誘電体層１２を含む。第１の誘電体層１２
上には、２つのコイル電極１４，１６が形成される。コ
イル電極１４，１６は、ループの一部を切断した形状に
形成される。これらのコイル電極１４，１６は、その切
目が向かい合うように配置される。コイル電極１４，１
６の長さＬは、波長をλ，第１の誘電体層１２の誘電率
をεとしたとき、次式で表される値に設定される。

【００１１】

【数１】

【００１２】一方のコイル電極１４の一端近傍から第１
の誘電体層１２の端部に引き出されるように、アース端
子１８が形成される。さらに、アース端子１８から間隔
を隔てて、コイル電極１４から第１の誘電体層１２の端
部に引き出されるように、取出端子２０が形成される。
同様に、他方のコイル電極１６の一端近傍から第１の誘
電体層１２の端部に引き出されるように、アース端子２
２が形成される。そして、アース端子２２から間隔を隔
てて、コイル電極１６から第１の誘電体層１２の端部に
引き出されるように、取出端子２４が形成される。した
がって、２つのアース端子１８，２２は互いに隣接して
配置され、２つの取出端子２０，２４は、アース端子１
８，２２を挟んで、対称な位置に形成される。

【００１３】第１の誘電体層１２の他方主面側には、面
状の第１のアース電極２６が形成される。第１のアース
電極２６は、その外形寸法が２つのコイル電極１４，１
６を含む外形寸法より大きくなるように形成される。そ
して、コイル電極１４，１６と第１のアース電極２６
は、第１の誘電体層１２を挟んで、互いに対向するよう
に形成される。第１のアース電極２６からは、第１の誘
電体層１２の端部に向かって延びるように、２つのアー
ス端子２８ａ，２８ｂが形成される。アース端子２８ａ
は一方のコイル電極１４のアース端子１８に対応する位
置に形成され、アース端子２８ｂは他方のコイル電極１
６のアース端子２２に対応する位置に形成される。さら
に、第１のアース電極２６から第１の誘電体層１２の端
部に延びるようにして、４つのアース端子３０ａ，３０
ｂ，３０ｃ，３０ｄが形成される。これらのアース端子
３０ａ〜３０ｄは、第１の誘電体層１２の２つのアース
端子２８ａ，２８ｂが形成された端部と反対側の端部に
形成される。そして、第１のアース電極２６は、保護層
３２で被覆される。

【００１４】また、コイル電極１４，１６を挟んで第１
の誘電体層１２の反対側には、第２の誘電体層３４が形
成される。この第２の誘電体層３４上には、第２のアー
ス電極３６が形成される。第２のアース電極３６の外形
寸法は、第１のアース電極２６の外形寸法と同じになる
ように形成される。第２のアース電極３６からは、第２
の誘電体層３４の端部に向かって延びるように、２つの
アース端子３８ａ，３８ｂが形成される。アース端子３
８ａは一方のコイル電極１４のアース端子１８に対応す
る位置に形成され、アース端子３８ｂは他方のコイル電
極１６のアース端子２２に対応する位置に形成される。
さらに、第２のアース電極３６から第２の誘電体層３４
の端部に延びるようにして、４つのアース端子４０ａ，
４０ｂ，４０ｃ，４０ｄが形成される。これらのアース
端子４０ａ〜４０ｄは、第２の誘電体層３４の２つのア
ース端子３８ａ，３８ｂが形成された端部と反対側の端
部に形成される。第２のアース電極３６上には、保護層
４２が形成される。

【００１５】コイル電極１４のアース端子１８，第１の
アース電極２６のアース端子２８ａおよび第２のアース
電極３６のアース端子３８ａは、外部アース電極４４ａ
で接続される。また、コイル電極１６のアース端子２
２，第１のアース電極２６のアース端子２８ｂおよび第
２のアース電極３６のアース端子３８ｂは、別の外部ア
ース電極４４ｂで接続される。さらに、第１のアース電
極２６のアース端子３０ａ，３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ
は、外部アース電極４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ
で、第２のアース電極３６のアース端子４０ａ，４０
ｂ，４０ｃ，４０ｄに接続される。また、第１の誘電体
層１２、第２の誘電体層３４および保護層３２，４２の
端部には、２つの外部取出電極４８ａ，４８ｂが形成さ
れ、これらの外部取出電極４８ａ，４８ｂが一方のコイ
ル電極１４の取出端子２０および他方のコイル電極１６
の取出端子２４に接続される。

【００１６】このようなバンドパスフィルタ１０を作製
するには、図３に示すように、複数の誘電体材料で形成
されたセラミックグリーンシート５０が準備される。１
枚のシート５０上に、たとえば銅ペーストなどを用い
て、２つのコイル電極用パターン５２が形成される。こ
れらのコイル電極用パターン５２は、ループの一部を切
断した形状に形成される。これらのコイル電極用パター
ン５２の切目は、互いに向かい合うように配置される。
さらに、コイル電極用パターン５２からシート５０の端
部に延びるように、アース端子用パターン５４および取
出端子用パターン５６が形成される。これらのアース端
子用パターン５４および取出端子用パターン５６は、２
つのコイル電極用パターン５２の両方に形成される。

【００１７】別のシート５０上には、第１のアース電極
用パターン５８が形成される。第１のアース電極用パタ
ーン５８は、シート５０上に面状に形成される。そし
て、第１のアース電極用パターン５８からシート５０の
端部に延びるように、アース端子用パターン６０ａ，６
０ｂおよび別のアース端子用パターン６２ａ，６２ｂ，
６２ｃ，６２ｄが形成される。これらのアース端子用パ
ターン６０ａ，６０ｂとアース端子用パターン６２ａ〜
６２ｄとは、シート５０の対向する端部に形成される。
そして、アース端子用パターン６０ａ，６０ｂは、コイ
ル電極用パターン５２から延びるアース端子用パターン
５４に対応する位置に形成される。

【００１８】さらに別のシート５０上には、第２のアー
ス電極用パターン６４が形成される。そして、第２のア
ース電極用パターン６４からシート５０の端部に延びる
ように、アース端子用パターン６６ａ，６６ｂおよび別
のアース端子用パターン６８ａ，６８ｂ，６８ｃ，６８
ｄが形成される。アース端子用パターン６６ａ，６６ｂ
は、コイル電極用パターン５２のアース端子用パターン
５４に対応する位置に形成される。また、アース端子用
パターン６８ａ〜６８ｄは、第１のアース端子用パター
ン５８のアース端子用パターン６２ａ〜６２ｄに対応す
る位置に形成される。

【００１９】各電極パターンが形成されたシート５０間
には、誘電体層１２，３４の厚みが得られるように、複
数のシート５０が挟み込まれる。さらに、第２のアース
電極用パターン６４が形成されたシート５０上にも、別
のシート５０が載置される。これらのシート５０が積層
され、圧着されて成形体が形成される。さらに、得られ
た成形体の端部に、銅ペーストなどを用いて、外部アー
ス電極用パターンおよび外部取出電極用パターンが形成
される。外部アース電極用パターンは、６つ形成され
る。そして、これらの外部アース電極用パターンの１つ
によって、一方のコイル電極用パターン５２のアース端
子用パターン５４，第１のアース電極用パターン５８の
アース端子用パターン６０ａおよび第２のアース電極用
パターン６４のアース端子用パターン６６ａが接続され
る。同様に、これらの外部アース電極用パターンの１つ
によって、他方のコイル電極用パターン５２のアース端
子用パターン５４，第１のアース電極用パターン５８の
アース端子用パターン６０ｂおよび第２のアース電極用
パターン６４のアース端子用パターン６６ｂが接続され
る。また、別の外部アース電極用パターンで、アース端
子用パターン６２ａと６８ａ，６２ｂと６８ｂ，６２ｃ
と６８ｃ，６２ｄと６８ｄが接続される。さらに、外部
取出電極用パターンは２つ形成され、それぞれ２つの取
出端子用パターン５６に接続するように形成される。こ
の成形体を焼成することにより、バンドパスフィルタ１
０が得られる。なお、成形体の外表面に形成する各電極
用パターンは、成形体の焼成後に形成してもよい。

【００２０】このバンドパスフィルタ１０では、図４の
等価回路に示すように、インダクタンス成分とキャパシ
タンス成分とを有する２つの共振器が、電磁気的に結合
されている。ここで、コイル電極１４，１６は第１のア
ース電極２６および第２のアース電極３６に接続されて
おり、コイル電極１４，１６の長さが数１に示す長さＬ
に設定されているため、図４に示す各共振器は１／４波
長のストリップライン誘電体共振器として働く。図４に
おいて、Ｌはコイル電極１４，１６によるインダクタン
ス成分であり、Ｃはコイル電極１４，１６とアース電極
２６，３６との間の浮遊容量であり、Ｍは２つの共振器
間の相互インダクタンス成分である。

【００２１】このようなバンドパスフィルタ１０では、
アース端子の接地本数によって、周波数特性の減衰極が
移動する。これは、アース端子が誘導成分をもっている
ためであると考えられる。つまり、アース端子の接地本
数を少なくすることにより、アースに並列に接続される
コイルが少なくなることと等価となり、アースに接続さ
れるインダクタンスが大きくなって、減衰極が中心周波
数側に移動する。このことについて、（１）２つの外部
アース電極４６ｂ，４６ｃを接地した場合、（２）４つ
の外部アース電極４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを接
地した場合、（３）６つの外部アース電極４４ａ，４４
ｂ，４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄを接地した場合の
周波数特性の変化の一例を図５に示す。図５からわかる
ように、周波数特性の中心周波数は変わっていないが、
外部アース電極の接地本数を少なくするにしたがって、
減衰極が中心周波数側に移動している。

【００２２】このように、このバンドパスフィルタ１０
では、外部アース電極の接地本数を調整することによっ
て、周波数特性の減衰極を移動させることができる。し
たがって、バンドパスフィルタ１０を使用する状況に応
じて、自由に減衰極の位置を設計することができる。こ
の実施例では、コイル電極１４のアース端子１８および
コイル電極１６のアース端子２２に接続されていない各
アース電極のアース端子は４つずつ形成されているが、
これらのアース端子の数は自由に変更可能である。つま
り、このようなバンドパスフィルタ１０では、各アース
電極２６，３６から引き出されるアース端子の接地本数
を変えることによって、減衰極の位置を変えることがで
きる。

【００２３】また、コイル電極１４，１６の形状として
は、図６に示すように完全なループ状であってもよい。
さらに、図７に示すように、ループの切目が同じ向きに
形成されていてもよいし、図８に示すように、ループの
切目が反対側に配置されていてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示すバンドパスフィルタの分解斜視図で
ある。

【図３】図１に示すバンドパスフィルタを製造する一工
程を示す分解斜視図である。

【図４】図１に示すバンドパスフィルタの等価回路図で
ある。

【図５】図１に示すバンドパスフィルタの外部アース電
極の接地本数を変えたきの周波数特性の変化を示すグラ
フである。

【図６】図１に示すバンドパスフィルタのコイル電極の
変形例を示す平面図である。

【図７】図１に示すバンドパスフィルタのコイル電極の
他の変形例を示す平面図である。

【図８】図１に示すバンドパスフィルタのコイル電極の
さらに他の変形例を示す平面図である。

【図９】この発明の背景となる従来のバンドパスフィル
タの一例を示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１０ バンドパスフィルタ １２ 第１の誘電体層 １４ コイル電極 １６ コイル電極 １８ アース端子 ２０ 取出端子 ２２ アース端子 ２４ 取出端子 ２６ 第１のアース電極 ２８ａ アース端子 ２８ｂ アース端子 ３０ａ アース端子 ３０ｂ アース端子 ３０ｃ アース端子 ３０ｄ アース端子 ３４ 第２の誘電体層 ３６ 第２のアース電極 ３８ａ アース端子 ３８ｂ アース端子 ４０ａ アース端子 ４０ｂ アース端子 ４０ｃ アース端子 ４０ｄ アース端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−11002（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−105902（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−142857（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01P 1/20 - 1/219 H01P 7/00 - 7/10

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体層、 前記誘電体層の一方主面側に形成されるループ状または
   ループの一部の形状のコイル電極、 前記誘電体層の他方主面側に形成されるアース電極、 前記コイル電極と前記アース電極とを接続するために前
   記コイル電極および前記アース電極から引き出されるア
   ース端子、 前記アース端子と間隔を隔てて前記コイル電極から引き
   出される取出端子、 前記コイル電極に接続するための前記アース端子とは別
   に前記アース電極から引き出される別のアース端子、 前記誘電体層上に形成された各電極を埋設するために最
   外層に形成される保護層、および 前記別のアース端子に
   接続される外部アース電極を含む、 バンドパスフィル
   タ。