JP3712095B2 - 入出力バランス型フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力バランス型フィルタに関し、特に、携帯電話や自動車電話等の無線通信機器等に使用される入出力バランス型フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話や自動車電話等の無線通信機器にあっては、送信系の回路のミキサ段と変調段との間に、フィルタ機能とインピーダンス変換機能を有する入出力バランス型フィルタと呼ばれる差動形のフィルタが使用されている。従来より、この種の入出力バランス型フィルタとしては、図１３の電気等価回路図に示すものが知られている。このフィルタ１０１は、インダクタＬ２１及びキャパシタＣ２１からなるＬＣ並列共振回路１０２と、インダクタＬ２２及びキャパシタＣ２２からなるＬＣ並列共振回路１０３とを、結合キャパシタＣ２５，Ｃ２６を介して接続した回路構成を有している。そして、フィルタ１０１において、入力端子１１１ａと入力端子１１２ａとの間に入力された信号は、フィルタされると共にインピーダンス変換されて、出力端子１１１ｂと出力端子１１２ｂとの間から出力される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、入出力バランス型フィルタ１０１を構成する場合、従来、ディスクリート部品であるインダクタ部品やキャパシタ部品を組み合わせて、プリント基板等に形成した回路パターンを介して接続していたため、フィルタ１０１のサイズ（占有面積）が大きくなり、その小型化に限界があった。しかも、ディスクリート部品の個々の電気定数のばらつきにより、入出力バランス型フィルタ１０１の平衡伝送特性が劣化するという問題もあった。さらに、ディスクリート部品は、通常、その電気定数が所定の数値にランク設定されており、所望の特性を得るために電気定数を微調整することが困難であった。さらに、ディスクリート部品の実装状態によって、フィルタ１０１の特性が変動するという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、小型で、良好な電気特性を安定して有し、かつ、その電気特性の調整が容易な入出力バランス型フィルタを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る入出力バランス型フィルタは、第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部を有し、前記第１のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインと前記第２のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインが、前記第１のＬＣフィルタ回路部および前記第２のＬＣフィルタ回路部とは別に設けられた一つの結合インダクタを介して相互に電気的に接続され、かつ、前記結合インダクタがグランドに落とされていないことを特徴とする。第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部はそれぞれ、例えばバンドパスフィルタである。
【０００６】
以上の構成により、結合インダクタの中間点は位相の基準点となり、第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部のそれぞれの位相の基準点が同じになる。従って、入出力バランス型フィルタの位相特性の変動が抑えられる。
【０００７】
また、本発明に係る入出力バランス型フィルタは、複数の絶縁層と、複数の第１のコイル導体パターン及び第１のキャパシタ導体パターンと、複数の第２のコイル導体パターン及び第２のキャパシタ導体パターンと、一つの結合インダクタ導体パターンとで積層体を構成すると共に、前記第１のコイル導体パターン及び第１のキャパシタ導体パターンにて第１のＬＣフィルタ回路部を構成し、前記第２のコイル導体パターン及び第２のキャパシタ導体パターンにて第２のＬＣフィルタ回路部を構成し、前記結合インダクタ導体パターンを介して前記第１のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインと前記第２のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインを相互に電気的に接続し、かつ、前記結合インダクタ導体パターンをグランドに落としていないことを特徴とする。ここに、結合インダクタ導体パターンは積層体の内部や表面に配設され、その形状は例えば線対称形状とされる。
【０００８】
以上の構成により、第１のＬＣフィルタ回路部及び第２のＬＣフィルタ回路部が一つの積層体内に形成され、入出力バランス型フィルタが小型となる。そして、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部を構成するインダクタやキャパシタの各電気定数と結合インダクタの電気的特性とが、コイル導体パターン、キャパシタ導体パターン及び結合インダクタ導体パターンの幾何学的な形状や寸法の設定により定まる。従って、これらの導体パターンを変更することにより、フィルタの設計パラメータを自由に選択することができ、フィルタの設計の自由度が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る入出力バランス型フィルタの実施の形態について添付の図面を参照して説明する。各実施形態において、同一部品及び同一部分には同じ符号を付した。
【００１０】
［第１実施形態、図１〜図８］
本発明に係る入出力バランス型フィルタの第１実施形態の回路構成を図１に示す。入出力バランス型フィルタ１は、バンドパスフィルタとして機能する二つのＬＣフィルタ回路部１５，１６を備えている。ＬＣフィルタ回路部１５は、インダクタＬ１及びキャパシタＣ１からなるＬＣ並列共振回路２と、インダクタＬ２及びキャパシタＣ２からなるＬＣ並列共振回路３とを、結合キャパシタＣ５を介して接続した回路構成を有している。ＬＣフィルタ回路部１６は、インダクタＬ３及びキャパシタＣ３からなるＬＣ並列共振回路４と、インダクタＬ４及びキャパシタＣ４からなるＬＣ並列共振回路５とを、結合キャパシタＣ６を介して接続した回路構成を有している。
【００１１】
ＬＣフィルタ回路部１５の入力端子１１ａはＬＣ並列共振回路２のインダクタＬ１の途中（中間タップ）に接続され、出力端子１１ｂはＬＣ並列共振回路３のインダクタＬ２の途中（中間タップ）に接続されている。同様に、ＬＣフィルタ回路部１６の入力端子１２ａはＬＣ並列共振回路４のインダクタＬ３の途中（中間タップ）に接続され、出力端子１２ｂはＬＣ並列共振回路５のインダクタＬ４の途中（中間タップ）に接続されている。そして、ＬＣフィルタ回路部１５のコモン側ライン８とＬＣフィルタ回路部１６のコモン側ライン９は、一つの結合インダクタＬ５を介して接続されている。
【００１２】
図１の回路構成を有する表面実装型の入出力バランス型フィルタ１の具体的な構成を図２に示す。ＬＣフィルタ回路部１５を構成しているＬＣ並列共振回路２，３のインダクタＬ１，Ｌ２及びＬＣフィルタ回路部１６を構成しているＬＣ並列共振回路４，５のインダクタＬ３，Ｌ４は、それぞれ絶縁性を有するセラミックシート２１上に形成されたコイル導体パターン３１ａ〜３１ｅ，３２ａ〜３２ｅ，３３ａ〜３３ｅ，３４ａ〜３４ｅからなっている。また、ＬＣ並列共振回路２，３のキャパシタＣ１，Ｃ２、ＬＣ並列共振回路４，５のキャパシタＣ３，Ｃ４及び結合キャパシタＣ５，Ｃ６は、それぞれ絶縁性を有するセラミックシート２３上に形成されたキャパシタ導体パターン３９〜４６により形成されている。
【００１３】
セラミックシート２１の表面の左側半分には、コイル導体パターン３１ａ〜３１ｅとコイル導体パターン３２ａ〜３２ｅとをそれぞれ形成している。これらコイル導体パターン３１ａ〜３１ｅ及び３２ａ〜３２ｅは、セラミックシート２１に形成したビアホール３６を介して直列に電気的に接続され、ＬＣフィルタ回路部１５の螺旋状のインダクタＬ１及びインダクタＬ２をそれぞれ構成している。セラミックシート２１の表面の右側半分には、コイル導体パターン３３ａ〜３３ｅとコイル導体パターン３４ａ〜３４ｅとをそれぞれ形成している。これらコイル導体パターン３３ａ〜３３ｅ及び３４ａ〜３４ｅは、セラミックシート２１に形成したビアホール３６を介して直列に電気的に接続され、ＬＣフィルタ回路部１６の螺旋状のインダクタＬ３及びインダクタＬ４をそれぞれ構成している。
【００１４】
インダクタＬ１を構成しているコイル導体パターン３１ａ〜３１ｅの各々は、インダクタＬ２を構成しているコイル導体パターン３２ａ〜３２ｅの各々に対して線対称となるように、かつ、インダクタＬ３を構成しているコイル導体パターン３３ａ〜３３ｅの各々に対して線対称となるようにセラミックシート２１上に形成されている。同様に、インダクタＬ４を構成しているコイル導体パターン３４ａ〜３４ｅの各々は、インダクタＬ２を構成しているコイル導体パターン３２ａ〜３２ｅの各々に対して線対称となるように、かつ、インダクタＬ３を構成しているコイル導体パターン３３ａ〜３３ｅの各々に対して線対称となるようにセラミックシート２１上に形成されている。従って、インダクタＬ１の巻方向は、インダクタＬ２の巻方向やインダクタＬ３の巻方向とは逆方向になり、インダクタＬ４の巻方向とは同方向になる。すなわち、互いに隣接するインダクタは互いに磁界を強め合う巻方向（逆方向）を有し、シート２１の対角線方向に位置しているインダクタは互いに磁界を弱め合う巻方向（同方向）を有している。これにより、フィルタ１の平衡伝送特性を向上させることができる。
【００１５】
一方、セラミックシート２３の表面の左側半分には、キャパシタ導体パターン３９，４１，４２，４５をそれぞれ形成している。キャパシタ導体パターン３９と４１はＬＣフィルタ回路部１５のキャパシタＣ１を構成し、キャパシタ導体パターン３９と４２はキャパシタＣ２を構成し、キャパシタ導体パターン４１，４２と４５は結合キャパシタＣ５を構成している。同様に、セラミックシート２３の表面の右側半分には、キャパシタ導体パターン４０，４３，４４，４６をそれぞれ形成している。キャパシタ導体パターン４０と４３はＬＣフィルタ回路部１６のキャパシタＣ３を構成し、キャパシタ導体パターン４０と４４はキャパシタＣ４を構成し、キャパシタ導体パターン４３，４４と４６は結合キャパシタＣ６を構成している。これらキャパシタ導体パターン３９と４０、キャパシタ導体パターン４１，４２と４３，４４、並びにキャパシタ導体パターン４５と４６は、それぞれセラミックシート２３上に線対称となるように形成されている。
【００１６】
そして、キャパシタ導体パターン３９〜４４の面積を大きくしてキャパシタＣ１〜Ｃ４の静電容量を大きくすると、ＬＣフィルタ回路部１５，１６の中心周波数を低くすることができる。さらに、キャパシタ導体パターン４５，４６の面積を大きくして結合キャパシタＣ５，Ｃ６の静電容量を大きくすると、ＬＣフィルタ回路部１５，１６の通過帯域幅を広くすることができる。
【００１７】
さらに、セラミックシート２２の表面には、結合インダクタ導体パターン３８が形成されている。結合インダクタ導体パターン３８はＵ字形状を有する線対称のパターン形状を有し、一つの結合インダクタＬ５を構成している。セラミックシート２１，２２，２３等は誘電体粉末や磁性体粉末を結合剤等と一緒に混練したものをシート状にしたものである。各導体パターン３１ａ〜３４ｅ，３８〜４６はＡｇ，Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃｕ等からなり、印刷等の方法により形成される。
【００１８】
以上のセラミックシート２１，２２，２３は、ダミー用セラミックシート２４を間にして保護用セラミックシート２５と共に積層された後、図３に示すように、一体的に焼成されて積層体５０とされる。積層体５０の手前側の側面には、ＬＣフィルタ回路部１５の入力端子１１ａ及び中継端子５１と、ＬＣフィルタ回路部１６の入力端子１２ａ及び中継端子５２とが形成されている。積層体５０の奥側の側面には、ＬＣフィルタ回路部１５の出力端子１１ｂ及び中継端子５３と、ＬＣフィルタ回路部１６の出力端子１２ｂ及び中継端子５４とが形成されている。積層体５０の左側端面にはＬＣフィルタ回路部１５の中継端子５５，５６が形成され、右側端面にはＬＣフィルタ回路部１６の中継端子５７，５８が形成されている。
【００１９】
ＬＣフィルタ回路部１５の入力端子１１ａはコイル導体パターン３１ｂの途中から延在した引出し部に接続され、出力端子１１ｂはコイル導体パターン３２ｂの途中から延在した引出し部に接続されている。ＬＣフィルタ回路部１６の入力端子１２ａはコイル導体パターン３３ｂの途中から延在した引出し部に接続され、出力端子１２ｂはコイル導体パターン３４ｂの途中から延在した引出し部に接続されている。すなわち、入力端子１１ａ，１２ａ及び出力端子１１ｂ，１２ｂは、外部回路とのインピーダンスマッチングのために、それぞれインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の途中に接続され、中間タップ取出しを行っている。通常、インダクタＬ１〜Ｌ４を予め高インピーダンスに設計しておき、中間タップ取出し位置をインダクタＬ１〜Ｌ４の途中に設定する。そして、この中間タップ取出し位置を移動させることにより、フィルタ１の入出力インピーダンスを所望の数値に変更させることができる。具体的には、中間タップ取出し位置をキャパシタ導体パターン４１〜４４側に移動させると、フィルタ１の入出力インピーダンスは低下する。
【００２０】
ＬＣフィルタ回路部１５の中継端子５１は、インダクタＬ１の一端部（具体的にはコイル導体パターン３１ｅの端部）及びキャパシタＣ１の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン３９の一端部３９ａ）に接続されている。中継端子５５は、インダクタＬ１の他端部（具体的にはコイル導体パターン３１ａの端部）、キャパシタＣ１の他端部及び結合キャパシタＣ５の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４１の端部）に接続されている。中継端子５６は、インダクタＬ２の一端部（具体的にはコイル導体パターン３２ａの端部）、キャパシタＣ２の一端部及び結合キャパシタＣ５の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４２の端部）に接続されている。中継端子５３は、インダクタＬ２の他端部（具体的にはコイル導体パターン３２ｅの端部）、結合インダクタＬ５の一端部（具体的には結合インダクタ導体パターン３８の一端部３８ａ）及びキャパシタＣ２の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン３９の他端部３９ｂ）に接続されている。
【００２１】
同様に、ＬＣフィルタ回路部１６の中継端子５２は、インダクタＬ３の一端部（具体的にはコイル導体パターン３３ｅの端部）及びキャパシタＣ３の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４０の一端部４０ａ）に接続されている。中継端子５７は、インダクタＬ３の他端部（具体的にはコイル導体パターン３３ａの端部）、キャパシタＣ３の他端部及び結合キャパシタＣ６の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４３の端部）に接続されている。中継端子５８は、インダクタＬ４の一端部（具体的にはコイル導体パターン３４ａの端部）、キャパシタＣ４の一端部及び結合キャパシタＣ６の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４４の端部）に接続されている。中継端子５４は、インダクタＬ４の他端部（具体的にはコイル導体パターン３４ｅの端部）、結合インダクタＬ５の他端部（具体的には結合インダクタ導体パターン３８の他端部３８ｂ）及びキャパシタＣ２の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４０の他端部４０ｂ）に接続されている。
【００２２】
ＬＣフィルタ回路部１５のコモン側ライン８は、中継端子５１，５３及びキャパシタ導体パターン３９にて形成されている。ＬＣフィルタ回路部１６のコモン側ライン９は、中継端子５２，５４及びキャパシタ導体パターン４０にて形成されている。そして、コモン側ライン８，９は、結合インダクタ導体パターン３８を介して電気的に接続されている。
【００２３】
このような構成を有する入出力バランス型フィルタ１は、結合インダクタ導体パターン３８の中間点がＬＣフィルタ回路部１５，１６のそれぞれの位相の基準点となる。従って、ＬＣフィルタ回路部１５，１６が同じ位相の基準点を有することになり、フィルタ１の位相特性の変動が抑えられる。さらに、結合インダクタ導体パターン３８の幾何学的な形状や寸法を変更することにより、フィルタ１の減衰特性において極の位置を変えることができる。例えば、図４及び図５に示すような凸字形状の結合インダクタ導体パターン３８Ａ，３８Ｂ、あるいは図６及び図７に示すようなＨ字形状の結合インダクタ導体パターン３８Ｃ，３８Ｄに変更すると、図８に示すように極の位置が変わる。図８において、曲線Ａ１は図２に示されている結合インダクタ導体パターン３８を有したフィルタ１の減衰特性を表示し、曲線Ａ２は図４に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ａを有したフィルタの減衰特性を表示し、曲線Ａ３は図５に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ｂを有したフィルタの減衰特性を表示し、曲線Ａ４は図６に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ｃを有したフィルタの減衰特性を表示し、曲線Ａ５は図７に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ｄを有したフィルタの減衰特性を表示している。
【００２４】
また、ＬＣフィルタ回路部１５，１６を構成しているインダクタＬ１〜Ｌ５及びキャパシタＣ１〜Ｃ６が、一つの積層体５０に内蔵されているので、プリント基板への実装時における占有面積が小さいコンパクトな入出力バランス型フィルタ１を得ることができる。さらに、ＬＣフィルタ回路部１５，１６に対する周囲温度や実装状態等の動作条件が略同じになり、安定した特性を有する入出力バランス型フィルタ１を得ることができる。また、ＬＣフィルタ回路部１５，１６を構成するインダクタＬ１〜Ｌ４及びキャパシタＣ１〜Ｃ６の各電気定数と結合インダクタＬ５の電気的特性とが、コイル導体パターン３１ａ〜３４ｅ、キャパシタ導体パターン３９〜４６、結合インダクタ導体パターン３８の幾何学的な形状や寸法に応じて定まる。従って、導体パターン３１ａ〜３４ｅ等を変更するだけで、フィルタ１の設計パラメータを自由に選択することができ、フィルタ１の設計変更を容易に行うことができる。
【００２５】
さらに、ＬＣフィルタ回路部１５を構成している導体パターン３１ａ〜３２ｅ，３９，４１，４２，４５とＬＣフィルタ回路部１６を構成している導体パターン３３ａ〜３４ｅ，４０，４３，４４，４６とは、シート２１，２３上に並置されかつ線対称に形成されるので、導体パターン３１ａ〜３４ｅ等を形成する際の製造条件が等しくなる。従って、得られるＬＣフィルタ回路部１５の共振回路定数とＬＣフィルタ回路部１６の共振回路定数が略等しくなる。しかも、結合インダクタ導体パターン３８が線対称形状であるので、入出力バランス型フィルタ１は安定した良好な平衡伝送特性を得ることができる。
【００２６】
［第２実施形態、図９〜図１１］
本発明に係る入出力バランス型フィルタの第２実施形態の回路構成を図９に、その具体的な構成の分解斜視図を図１０に、外観斜視図を図１１に示す。この入出力バランス型フィルタ６１は、前記第１実施形態の入出力バランス型フィルタ１のような中間タップによる入出力の取出しに代えて、キャパシタＣ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０による入出力の取出しを行うようにしたものである。
【００２７】
入出力の取出しを行うキャパシタＣ７〜Ｃ１０は、図１０に示すように、セラミックシート２３上に形成されたキャパシタ導体パターン４１ａ〜４４ａ，４１ｂ〜４４ｂ，７１〜７４からなっている。すなわち、キャパシタ導体パターン７１と４１ａ，４１ｂはキャパシタＣ７を構成し、キャパシタ導体パターン７２と４２ａ，４２ｂはキャパシタＣ８を構成し、キャパシタ導体パターン７３と４３ａ，４３ｂはキャパシタＣ９を構成し、キャパシタ導体パターン７４と４４ａ，４４ｂはキャパシタＣ１０を構成している。
【００２８】
そして、キャパシタ導体パターン７１の端部は入力端子１１ａに接続され、キャパシタ導体パターン７２の端部は出力端子１１ｂに接続され、キャパシタ導体パターン７３の端部は入力端子１２ａに接続され、キャパシタ導体パターン７４の端部は出力端子１２ｂに接続されている。キャパシタ導体パターン４１ａ，４１ｂの端部は中継端子５５に接続され、キャパシタ導体パターン４２ａ，４２ｂの端部は中継端子５６に接続され、キャパシタ導体パターン４３ａ，４３ｂの端部は中継端子５７に接続され、キャパシタ導体パターン４４ａ，４４ｂの端部は中継端子５８に接続されている。このようにすれば、フィルタ６１の入力側及び出力側インピーダンスを低下させることができ、入出力インピーダンスの設計の自由度が高くなる。
【００２９】
［第３実施形態、図１２］
本発明にかかる入出力バランス型フィルタの第３実施形態の斜視図を図１２に示す。この入出力バランス型フィルタ８１は、前記第１実施形態で説明した入出力バランス型フィルタ１において、結合インダクタ導体パターン３８を省略し、替わりに積層体５０の側面に結合インダクタ導体パターン８２を配置したものと同様のものである。
【００３０】
このような構成を有する入出力バランス型フィルタ８１は、結合インダクタ導体パターン８２の中間点がＬＣフィルタ回路部１５，１６のそれぞれの位相の基準点となる。従って、ＬＣフィルタ回路部１５，１６が同じ位相の基準点を有することになり、フィルタ８１の位相特性の変動を抑えることができる。なお、結合インダクタ導体パターン８２をレーザ等によるトリミングによりその一部を削除することにより、製品化された後においてもフィルタ特性の微調整が可能となる。
【００３１】
［他の実施形態］
本発明にかかる入出力バランス型フィルタは以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３２】
フィルタの入力側に接続される外部回路と出力側に接続される外部回路のそれぞれのインピーダンスが異なる場合には、例えばフィルタの入力側の取出しには中間タップによる取出し手段を適用し、出力側の取出しにはキャパシタによる取出し手段を適用してもよい。
【００３３】
さらに、ＬＣフィルタ回路部の結合キャパシタは必ずしも必要なものではなく、仕様によっては省略しても良い。また、ＬＣフィルタ回路部も、ＬＣ並列共振回路を多段化したものに限定されない。
【００３４】
また、前記実施形態は、シートを積層して一体的に焼結するものであるが、必ずしもこれに限定されない。シートは予め焼結されたものを用いてもよい。また、以下に説明する製法によってフィルタを生産してもよい。印刷等の手段によりペースト状の絶縁性材料を塗布、乾燥して絶縁性膜を形成した後、この絶縁性膜の表面にペースト状の導電体材料を塗布、乾燥してコイル導体パターンやキャパシタ導体パターンを形成する。こうして順に重ね塗りをすることによって積層構造を有するフィルタが得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、結合インダクタの中間点が第１及び第２のＬＣフィルタ回路部のそれぞれの位相の基準点となる。従って、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部が同じ位相の基準点を有することになり、位相特性の変動が少なく、位相特性の安定した入出力バランス型フィルタを得ることができる。さらに、結合インダクタ導体パターンの幾何学的な形状や寸法を変更することにより、フィルタの減衰特性において極の位置を容易に変えることができる。
【００３６】
また、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部が、一つの積層体に内蔵されているので、プリント基板への実装時における占有面積が小さいコンパクトな入出力バランス型フィルタを得ることができる。さらに、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部に対する周囲温度や実装状態等の動作条件が略同じになり、安定した特性を有する入出力バランス型フィルタを得ることができる。また、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部を構成するインダクタ及びキャパシタの各電気定数と結合インダクタの電気的特性とが、コイル導体パターン、キャパシタ導体パターン、結合インダクタ導体パターンの幾何学的な形状や寸法に応じて定まることにより、これらの導体パターンを変更するだけで、フィルタの設計パラメータを自由に選択することができ、フィルタの設計変更を容易に行うことができる。
【００３７】
さらに、第１のＬＣフィルタ回路部を構成している導体パターンと第２のＬＣフィルタ回路部を構成している導体パターンが絶縁層上に並置されかつ線対称に形成されるので、導体パターンを形成する際の製造条件が等しくなる。従って、得られる第１のＬＣフィルタ回路部の共振回路定数と第２のＬＣフィルタ回路部の共振回路定数が略等しくなる。しかも、結合インダクタ導体パターンが線対称形状であるので、入出力バランス型フィルタは安定した良好な平衡伝送特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る入出力バランス型フィルタの第１実施形態の電気等価回路図。
【図２】図１に示した入出力バランス型フィルタの構成を示す分解斜視図。
【図３】図２に示した入出力バランス型フィルタの外観を示す斜視図。
【図４】図２に示した結合インダクタ導体パターンの変形例を示す斜視図。
【図５】図２に示した結合インダクタ導体パターンの別の変形例を示す斜視図。
【図６】図２に示した結合インダクタ導体パターンのさらに別の変形例を示す斜視図。
【図７】図２に示した結合インダクタ導体パターンのさらに別の変形例を示す斜視図。
【図８】結合インダクタ導体パターンを変更したときのフィルタの減衰特性を示すグラフ。
【図９】本発明に係る入出力バランス型フィルタの第２実施形態の電気等価回路図。
【図１０】図９に示した入出力バランス型フィルタの構成を示す分解斜視図。
【図１１】図１０に示した入出力バランス型フィルタの外観を示す斜視図。
【図１２】本発明に係る入出力バランス型フィルタの第３実施形態を示す斜視図。
【図１３】従来の入出力バランス型フィルタの電気等価回路図。
【符号の説明】
１，６１，８１…入出力バランス型フィルタ
２，３，４，５…ＬＣ並列共振回路
８，９…コモン側ライン
１１ａ，１２ａ…入力端子
１１ｂ，１２ｂ…出力端子
１５，１６…ＬＣフィルタ回路部
２１，２２，２３，２４，２５…セラミックシート
３１ａ〜３４ｅ…コイル導体パターン
３８，３８Ａ〜３８Ｄ，８２…結合インダクタ導体パターン
３９〜４６…キャパシタ導体パターン
５０…積層体
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…インダクタ
Ｌ５…結合インダクタ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…キャパシタ
Ｃ５，Ｃ６…結合キャパシタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、入出力バランス型フィルタに関し、特に、携帯電話や自動車電話等の無線通信機器等に使用される入出力バランス型フィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話や自動車電話等の無線通信機器にあっては、送信系の回路のミキサ段と変調段との間に、フィルタ機能とインピーダンス変換機能を有する入出力バランス型フィルタと呼ばれる差動形のフィルタが使用されている。従来より、この種の入出力バランス型フィルタとしては、図１３の電気等価回路図に示すものが知られている。このフィルタ１０１は、インダクタＬ２１及びキャパシタＣ２１からなるＬＣ並列共振回路１０２と、インダクタＬ２２及びキャパシタＣ２２からなるＬＣ並列共振回路１０３とを、結合キャパシタＣ２５，Ｃ２６を介して接続した回路構成を有している。そして、フィルタ１０１において、入力端子１１１ａと入力端子１１２ａとの間に入力された信号は、フィルタされると共にインピーダンス変換されて、出力端子１１１ｂと出力端子１１２ｂとの間から出力される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、入出力バランス型フィルタ１０１を構成する場合、従来、ディスクリート部品であるインダクタ部品やキャパシタ部品を組み合わせて、プリント基板等に形成した回路パターンを介して接続していたため、フィルタ１０１のサイズ（占有面積）が大きくなり、その小型化に限界があった。しかも、ディスクリート部品の個々の電気定数のばらつきにより、入出力バランス型フィルタ１０１の平衡伝送特性が劣化するという問題もあった。さらに、ディスクリート部品は、通常、その電気定数が所定の数値にランク設定されており、所望の特性を得るために電気定数を微調整することが困難であった。さらに、ディスクリート部品の実装状態によって、フィルタ１０１の特性が変動するという問題もあった。
【０００４】
そこで、本発明の目的は、小型で、良好な電気特性を安定して有し、かつ、その電気特性の調整が容易な入出力バランス型フィルタを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】
前記目的を達成するため、本発明に係る入出力バランス型フィルタは、第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部を有し、前記第１のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインと前記第２のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインが、前記第１のＬＣフィルタ回路部および前記第２のＬＣフィルタ回路部とは別に設けられた一つの結合インダクタを介して相互に電気的に接続され、かつ、前記結合インダクタがグランドに落とされていないことを特徴とする。第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部はそれぞれ、例えばバンドパスフィルタである。
【０００６】
以上の構成により、結合インダクタの中間点は位相の基準点となり、第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部のそれぞれの位相の基準点が同じになる。従って、入出力バランス型フィルタの位相特性の変動が抑えられる。
【０００７】
また、本発明に係る入出力バランス型フィルタは、複数の絶縁層と、複数の第１のコイル導体パターン及び第１のキャパシタ導体パターンと、複数の第２のコイル導体パターン及び第２のキャパシタ導体パターンと、一つの結合インダクタ導体パターンとで積層体を構成すると共に、前記第１のコイル導体パターン及び第１のキャパシタ導体パターンにて第１のＬＣフィルタ回路部を構成し、前記第２のコイル導体パターン及び第２のキャパシタ導体パターンにて第２のＬＣフィルタ回路部を構成し、前記結合インダクタ導体パターンを介して前記第１のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインと前記第２のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインを相互に電気的に接続し、かつ、前記結合インダクタ導体パターンをグランドに落としていないことを特徴とする。ここに、結合インダクタ導体パターンは積層体の内部や表面に配設され、その形状は例えば線対称形状とされる。
【０００８】
以上の構成により、第１のＬＣフィルタ回路部及び第２のＬＣフィルタ回路部が一つの積層体内に形成され、入出力バランス型フィルタが小型となる。そして、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部を構成するインダクタやキャパシタの各電気定数と結合インダクタの電気的特性とが、コイル導体パターン、キャパシタ導体パターン及び結合インダクタ導体パターンの幾何学的な形状や寸法の設定により定まる。従って、これらの導体パターンを変更することにより、フィルタの設計パラメータを自由に選択することができ、フィルタの設計の自由度が向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る入出力バランス型フィルタの実施の形態について添付の図面を参照して説明する。各実施形態において、同一部品及び同一部分には同じ符号を付した。
【００１０】
［第１実施形態、図１〜図８］
本発明に係る入出力バランス型フィルタの第１実施形態の回路構成を図１に示す。入出力バランス型フィルタ１は、バンドパスフィルタとして機能する二つのＬＣフィルタ回路部１５，１６を備えている。ＬＣフィルタ回路部１５は、インダクタＬ１及びキャパシタＣ１からなるＬＣ並列共振回路２と、インダクタＬ２及びキャパシタＣ２からなるＬＣ並列共振回路３とを、結合キャパシタＣ５を介して接続した回路構成を有している。ＬＣフィルタ回路部１６は、インダクタＬ３及びキャパシタＣ３からなるＬＣ並列共振回路４と、インダクタＬ４及びキャパシタＣ４からなるＬＣ並列共振回路５とを、結合キャパシタＣ６を介して接続した回路構成を有している。
【００１１】
ＬＣフィルタ回路部１５の入力端子１１ａはＬＣ並列共振回路２のインダクタＬ１の途中（中間タップ）に接続され、出力端子１１ｂはＬＣ並列共振回路３のインダクタＬ２の途中（中間タップ）に接続されている。同様に、ＬＣフィルタ回路部１６の入力端子１２ａはＬＣ並列共振回路４のインダクタＬ３の途中（中間タップ）に接続され、出力端子１２ｂはＬＣ並列共振回路５のインダクタＬ４の途中（中間タップ）に接続されている。そして、ＬＣフィルタ回路部１５のコモン側ライン８とＬＣフィルタ回路部１６のコモン側ライン９は、一つの結合インダクタＬ５を介して接続されている。
【００１２】
図１の回路構成を有する表面実装型の入出力バランス型フィルタ１の具体的な構成を図２に示す。ＬＣフィルタ回路部１５を構成しているＬＣ並列共振回路２，３のインダクタＬ１，Ｌ２及びＬＣフィルタ回路部１６を構成しているＬＣ並列共振回路４，５のインダクタＬ３，Ｌ４は、それぞれ絶縁性を有するセラミックシート２１上に形成されたコイル導体パターン３１ａ〜３１ｅ，３２ａ〜３２ｅ，３３ａ〜３３ｅ，３４ａ〜３４ｅからなっている。また、ＬＣ並列共振回路２，３のキャパシタＣ１，Ｃ２、ＬＣ並列共振回路４，５のキャパシタＣ３，Ｃ４及び結合キャパシタＣ５，Ｃ６は、それぞれ絶縁性を有するセラミックシート２３上に形成されたキャパシタ導体パターン３９〜４６により形成されている。
【００１３】
セラミックシート２１の表面の左側半分には、コイル導体パターン３１ａ〜３１ｅとコイル導体パターン３２ａ〜３２ｅとをそれぞれ形成している。これらコイル導体パターン３１ａ〜３１ｅ及び３２ａ〜３２ｅは、セラミックシート２１に形成したビアホール３６を介して直列に電気的に接続され、ＬＣフィルタ回路部１５の螺旋状のインダクタＬ１及びインダクタＬ２をそれぞれ構成している。セラミックシート２１の表面の右側半分には、コイル導体パターン３３ａ〜３３ｅとコイル導体パターン３４ａ〜３４ｅとをそれぞれ形成している。これらコイル導体パターン３３ａ〜３３ｅ及び３４ａ〜３４ｅは、セラミックシート２１に形成したビアホール３６を介して直列に電気的に接続され、ＬＣフィルタ回路部１６の螺旋状のインダクタＬ３及びインダクタＬ４をそれぞれ構成している。
【００１４】
インダクタＬ１を構成しているコイル導体パターン３１ａ〜３１ｅの各々は、インダクタＬ２を構成しているコイル導体パターン３２ａ〜３２ｅの各々に対して線対称となるように、かつ、インダクタＬ３を構成しているコイル導体パターン３３ａ〜３３ｅの各々に対して線対称となるようにセラミックシート２１上に形成されている。同様に、インダクタＬ４を構成しているコイル導体パターン３４ａ〜３４ｅの各々は、インダクタＬ２を構成しているコイル導体パターン３２ａ〜３２ｅの各々に対して線対称となるように、かつ、インダクタＬ３を構成しているコイル導体パターン３３ａ〜３３ｅの各々に対して線対称となるようにセラミックシート２１上に形成されている。従って、インダクタＬ１の巻方向は、インダクタＬ２の巻方向やインダクタＬ３の巻方向とは逆方向になり、インダクタＬ４の巻方向とは同方向になる。すなわち、互いに隣接するインダクタは互いに磁界を強め合う巻方向（逆方向）を有し、シート２１の対角線方向に位置しているインダクタは互いに磁界を弱め合う巻方向（同方向）を有している。これにより、フィルタ１の平衡伝送特性を向上させることができる。
【００１５】
一方、セラミックシート２３の表面の左側半分には、キャパシタ導体パターン３９，４１，４２，４５をそれぞれ形成している。キャパシタ導体パターン３９と４１はＬＣフィルタ回路部１５のキャパシタＣ１を構成し、キャパシタ導体パターン３９と４２はキャパシタＣ２を構成し、キャパシタ導体パターン４１，４２と４５は結合キャパシタＣ５を構成している。同様に、セラミックシート２３の表面の右側半分には、キャパシタ導体パターン４０，４３，４４，４６をそれぞれ形成している。キャパシタ導体パターン４０と４３はＬＣフィルタ回路部１６のキャパシタＣ３を構成し、キャパシタ導体パターン４０と４４はキャパシタＣ４を構成し、キャパシタ導体パターン４３，４４と４６は結合キャパシタＣ６を構成している。これらキャパシタ導体パターン３９と４０、キャパシタ導体パターン４１，４２と４３，４４、並びにキャパシタ導体パターン４５と４６は、それぞれセラミックシート２３上に線対称となるように形成されている。
【００１６】
そして、キャパシタ導体パターン３９〜４４の面積を大きくしてキャパシタＣ１〜Ｃ４の静電容量を大きくすると、ＬＣフィルタ回路部１５，１６の中心周波数を低くすることができる。さらに、キャパシタ導体パターン４５，４６の面積を大きくして結合キャパシタＣ５，Ｃ６の静電容量を大きくすると、ＬＣフィルタ回路部１５，１６の通過帯域幅を広くすることができる。
【００１７】
さらに、セラミックシート２２の表面には、結合インダクタ導体パターン３８が形成されている。結合インダクタ導体パターン３８はＵ字形状を有する線対称のパターン形状を有し、一つの結合インダクタＬ５を構成している。セラミックシート２１，２２，２３等は誘電体粉末や磁性体粉末を結合剤等と一緒に混練したものをシート状にしたものである。各導体パターン３１ａ〜３４ｅ，３８〜４６はＡｇ，Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｄ，Ｎｉ，Ｃｕ等からなり、印刷等の方法により形成される。
【００１８】
以上のセラミックシート２１，２２，２３は、ダミー用セラミックシート２４を間にして保護用セラミックシート２５と共に積層された後、図３に示すように、一体的に焼成されて積層体５０とされる。積層体５０の手前側の側面には、ＬＣフィルタ回路部１５の入力端子１１ａ及び中継端子５１と、ＬＣフィルタ回路部１６の入力端子１２ａ及び中継端子５２とが形成されている。積層体５０の奥側の側面には、ＬＣフィルタ回路部１５の出力端子１１ｂ及び中継端子５３と、ＬＣフィルタ回路部１６の出力端子１２ｂ及び中継端子５４とが形成されている。積層体５０の左側端面にはＬＣフィルタ回路部１５の中継端子５５，５６が形成され、右側端面にはＬＣフィルタ回路部１６の中継端子５７，５８が形成されている。
【００１９】
ＬＣフィルタ回路部１５の入力端子１１ａはコイル導体パターン３１ｂの途中から延在した引出し部に接続され、出力端子１１ｂはコイル導体パターン３２ｂの途中から延在した引出し部に接続されている。ＬＣフィルタ回路部１６の入力端子１２ａはコイル導体パターン３３ｂの途中から延在した引出し部に接続され、出力端子１２ｂはコイル導体パターン３４ｂの途中から延在した引出し部に接続されている。すなわち、入力端子１１ａ，１２ａ及び出力端子１１ｂ，１２ｂは、外部回路とのインピーダンスマッチングのために、それぞれインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の途中に接続され、中間タップ取出しを行っている。通常、インダクタＬ１〜Ｌ４を予め高インピーダンスに設計しておき、中間タップ取出し位置をインダクタＬ１〜Ｌ４の途中に設定する。そして、この中間タップ取出し位置を移動させることにより、フィルタ１の入出力インピーダンスを所望の数値に変更させることができる。具体的には、中間タップ取出し位置をキャパシタ導体パターン４１〜４４側に移動させると、フィルタ１の入出力インピーダンスは低下する。
【００２０】
ＬＣフィルタ回路部１５の中継端子５１は、インダクタＬ１の一端部（具体的にはコイル導体パターン３１ｅの端部）及びキャパシタＣ１の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン３９の一端部３９ａ）に接続されている。中継端子５５は、インダクタＬ１の他端部（具体的にはコイル導体パターン３１ａの端部）、キャパシタＣ１の他端部及び結合キャパシタＣ５の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４１の端部）に接続されている。中継端子５６は、インダクタＬ２の一端部（具体的にはコイル導体パターン３２ａの端部）、キャパシタＣ２の一端部及び結合キャパシタＣ５の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４２の端部）に接続されている。中継端子５３は、インダクタＬ２の他端部（具体的にはコイル導体パターン３２ｅの端部）、結合インダクタＬ５の一端部（具体的には結合インダクタ導体パターン３８の一端部３８ａ）及びキャパシタＣ２の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン３９の他端部３９ｂ）に接続されている。
【００２１】
同様に、ＬＣフィルタ回路部１６の中継端子５２は、インダクタＬ３の一端部（具体的にはコイル導体パターン３３ｅの端部）及びキャパシタＣ３の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４０の一端部４０ａ）に接続されている。中継端子５７は、インダクタＬ３の他端部（具体的にはコイル導体パターン３３ａの端部）、キャパシタＣ３の他端部及び結合キャパシタＣ６の一端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４３の端部）に接続されている。中継端子５８は、インダクタＬ４の一端部（具体的にはコイル導体パターン３４ａの端部）、キャパシタＣ４の一端部及び結合キャパシタＣ６の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４４の端部）に接続されている。中継端子５４は、インダクタＬ４の他端部（具体的にはコイル導体パターン３４ｅの端部）、結合インダクタＬ５の他端部（具体的には結合インダクタ導体パターン３８の他端部３８ｂ）及びキャパシタＣ２の他端部（具体的にはキャパシタ導体パターン４０の他端部４０ｂ）に接続されている。
【００２２】
ＬＣフィルタ回路部１５のコモン側ライン８は、中継端子５１，５３及びキャパシタ導体パターン３９にて形成されている。ＬＣフィルタ回路部１６のコモン側ライン９は、中継端子５２，５４及びキャパシタ導体パターン４０にて形成されている。そして、コモン側ライン８，９は、結合インダクタ導体パターン３８を介して電気的に接続されている。
【００２３】
このような構成を有する入出力バランス型フィルタ１は、結合インダクタ導体パターン３８の中間点がＬＣフィルタ回路部１５，１６のそれぞれの位相の基準点となる。従って、ＬＣフィルタ回路部１５，１６が同じ位相の基準点を有することになり、フィルタ１の位相特性の変動が抑えられる。さらに、結合インダクタ導体パターン３８の幾何学的な形状や寸法を変更することにより、フィルタ１の減衰特性において極の位置を変えることができる。例えば、図４及び図５に示すような凸字形状の結合インダクタ導体パターン３８Ａ，３８Ｂ、あるいは図６及び図７に示すようなＨ字形状の結合インダクタ導体パターン３８Ｃ，３８Ｄに変更すると、図８に示すように極の位置が変わる。図８において、曲線Ａ１は図２に示されている結合インダクタ導体パターン３８を有したフィルタ１の減衰特性を表示し、曲線Ａ２は図４に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ａを有したフィルタの減衰特性を表示し、曲線Ａ３は図５に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ｂを有したフィルタの減衰特性を表示し、曲線Ａ４は図６に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ｃを有したフィルタの減衰特性を表示し、曲線Ａ５は図７に示されている結合インダクタ導体パターン３８Ｄを有したフィルタの減衰特性を表示している。
【００２４】
また、ＬＣフィルタ回路部１５，１６を構成しているインダクタＬ１〜Ｌ５及びキャパシタＣ１〜Ｃ６が、一つの積層体５０に内蔵されているので、プリント基板への実装時における占有面積が小さいコンパクトな入出力バランス型フィルタ１を得ることができる。さらに、ＬＣフィルタ回路部１５，１６に対する周囲温度や実装状態等の動作条件が略同じになり、安定した特性を有する入出力バランス型フィルタ１を得ることができる。また、ＬＣフィルタ回路部１５，１６を構成するインダクタＬ１〜Ｌ４及びキャパシタＣ１〜Ｃ６の各電気定数と結合インダクタＬ５の電気的特性とが、コイル導体パターン３１ａ〜３４ｅ、キャパシタ導体パターン３９〜４６、結合インダクタ導体パターン３８の幾何学的な形状や寸法に応じて定まる。従って、導体パターン３１ａ〜３４ｅ等を変更するだけで、フィルタ１の設計パラメータを自由に選択することができ、フィルタ１の設計変更を容易に行うことができる。
【００２５】
さらに、ＬＣフィルタ回路部１５を構成している導体パターン３１ａ〜３２ｅ，３９，４１，４２，４５とＬＣフィルタ回路部１６を構成している導体パターン３３ａ〜３４ｅ，４０，４３，４４，４６とは、シート２１，２３上に並置されかつ線対称に形成されるので、導体パターン３１ａ〜３４ｅ等を形成する際の製造条件が等しくなる。従って、得られるＬＣフィルタ回路部１５の共振回路定数とＬＣフィルタ回路部１６の共振回路定数が略等しくなる。しかも、結合インダクタ導体パターン３８が線対称形状であるので、入出力バランス型フィルタ１は安定した良好な平衡伝送特性を得ることができる。
【００２６】
［第２実施形態、図９〜図１１］
本発明に係る入出力バランス型フィルタの第２実施形態の回路構成を図９に、その具体的な構成の分解斜視図を図１０に、外観斜視図を図１１に示す。この入出力バランス型フィルタ６１は、前記第１実施形態の入出力バランス型フィルタ１のような中間タップによる入出力の取出しに代えて、キャパシタＣ７，Ｃ８，Ｃ９，Ｃ１０による入出力の取出しを行うようにしたものである。
【００２７】
入出力の取出しを行うキャパシタＣ７〜Ｃ１０は、図１０に示すように、セラミックシート２３上に形成されたキャパシタ導体パターン４１ａ〜４４ａ，４１ｂ〜４４ｂ，７１〜７４からなっている。すなわち、キャパシタ導体パターン７１と４１ａ，４１ｂはキャパシタＣ７を構成し、キャパシタ導体パターン７２と４２ａ，４２ｂはキャパシタＣ８を構成し、キャパシタ導体パターン７３と４３ａ，４３ｂはキャパシタＣ９を構成し、キャパシタ導体パターン７４と４４ａ，４４ｂはキャパシタＣ１０を構成している。
【００２８】
そして、キャパシタ導体パターン７１の端部は入力端子１１ａに接続され、キャパシタ導体パターン７２の端部は出力端子１１ｂに接続され、キャパシタ導体パターン７３の端部は入力端子１２ａに接続され、キャパシタ導体パターン７４の端部は出力端子１２ｂに接続されている。キャパシタ導体パターン４１ａ，４１ｂの端部は中継端子５５に接続され、キャパシタ導体パターン４２ａ，４２ｂの端部は中継端子５６に接続され、キャパシタ導体パターン４３ａ，４３ｂの端部は中継端子５７に接続され、キャパシタ導体パターン４４ａ，４４ｂの端部は中継端子５８に接続されている。このようにすれば、フィルタ６１の入力側及び出力側インピーダンスを低下させることができ、入出力インピーダンスの設計の自由度が高くなる。
【００２９】
［第３実施形態、図１２］
本発明にかかる入出力バランス型フィルタの第３実施形態の斜視図を図１２に示す。この入出力バランス型フィルタ８１は、前記第１実施形態で説明した入出力バランス型フィルタ１において、結合インダクタ導体パターン３８を省略し、替わりに積層体５０の側面に結合インダクタ導体パターン８２を配置したものと同様のものである。
【００３０】
このような構成を有する入出力バランス型フィルタ８１は、結合インダクタ導体パターン８２の中間点がＬＣフィルタ回路部１５，１６のそれぞれの位相の基準点となる。従って、ＬＣフィルタ回路部１５，１６が同じ位相の基準点を有することになり、フィルタ８１の位相特性の変動を抑えることができる。なお、結合インダクタ導体パターン８２をレーザ等によるトリミングによりその一部を削除することにより、製品化された後においてもフィルタ特性の微調整が可能となる。
【００３１】
［他の実施形態］
本発明にかかる入出力バランス型フィルタは以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３２】
フィルタの入力側に接続される外部回路と出力側に接続される外部回路のそれぞれのインピーダンスが異なる場合には、例えばフィルタの入力側の取出しには中間タップによる取出し手段を適用し、出力側の取出しにはキャパシタによる取出し手段を適用してもよい。
【００３３】
さらに、ＬＣフィルタ回路部の結合キャパシタは必ずしも必要なものではなく、仕様によっては省略しても良い。また、ＬＣフィルタ回路部も、ＬＣ並列共振回路を多段化したものに限定されない。
【００３４】
また、前記実施形態は、シートを積層して一体的に焼結するものであるが、必ずしもこれに限定されない。シートは予め焼結されたものを用いてもよい。また、以下に説明する製法によってフィルタを生産してもよい。印刷等の手段によりペースト状の絶縁性材料を塗布、乾燥して絶縁性膜を形成した後、この絶縁性膜の表面にペースト状の導電体材料を塗布、乾燥してコイル導体パターンやキャパシタ導体パターンを形成する。こうして順に重ね塗りをすることによって積層構造を有するフィルタが得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、結合インダクタの中間点が第１及び第２のＬＣフィルタ回路部のそれぞれの位相の基準点となる。従って、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部が同じ位相の基準点を有することになり、位相特性の変動が少なく、位相特性の安定した入出力バランス型フィルタを得ることができる。さらに、結合インダクタ導体パターンの幾何学的な形状や寸法を変更することにより、フィルタの減衰特性において極の位置を容易に変えることができる。
【００３６】
また、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部が、一つの積層体に内蔵されているので、プリント基板への実装時における占有面積が小さいコンパクトな入出力バランス型フィルタを得ることができる。さらに、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部に対する周囲温度や実装状態等の動作条件が略同じになり、安定した特性を有する入出力バランス型フィルタを得ることができる。また、第１及び第２のＬＣフィルタ回路部を構成するインダクタ及びキャパシタの各電気定数と結合インダクタの電気的特性とが、コイル導体パターン、キャパシタ導体パターン、結合インダクタ導体パターンの幾何学的な形状や寸法に応じて定まることにより、これらの導体パターンを変更するだけで、フィルタの設計パラメータを自由に選択することができ、フィルタの設計変更を容易に行うことができる。
【００３７】
さらに、第１のＬＣフィルタ回路部を構成している導体パターンと第２のＬＣフィルタ回路部を構成している導体パターンが絶縁層上に並置されかつ線対称に形成されるので、導体パターンを形成する際の製造条件が等しくなる。従って、得られる第１のＬＣフィルタ回路部の共振回路定数と第２のＬＣフィルタ回路部の共振回路定数が略等しくなる。しかも、結合インダクタ導体パターンが線対称形状であるので、入出力バランス型フィルタは安定した良好な平衡伝送特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る入出力バランス型フィルタの第１実施形態の電気等価回路図。
【図２】図１に示した入出力バランス型フィルタの構成を示す分解斜視図。
【図３】図２に示した入出力バランス型フィルタの外観を示す斜視図。
【図４】図２に示した結合インダクタ導体パターンの変形例を示す斜視図。
【図５】図２に示した結合インダクタ導体パターンの別の変形例を示す斜視図。
【図６】図２に示した結合インダクタ導体パターンのさらに別の変形例を示す斜視図。
【図７】図２に示した結合インダクタ導体パターンのさらに別の変形例を示す斜視図。
【図８】結合インダクタ導体パターンを変更したときのフィルタの減衰特性を示すグラフ。
【図９】本発明に係る入出力バランス型フィルタの第２実施形態の電気等価回路図。
【図１０】図９に示した入出力バランス型フィルタの構成を示す分解斜視図。
【図１１】図１０に示した入出力バランス型フィルタの外観を示す斜視図。
【図１２】本発明に係る入出力バランス型フィルタの第３実施形態を示す斜視図。
【図１３】従来の入出力バランス型フィルタの電気等価回路図。
【符号の説明】
１，６１，８１…入出力バランス型フィルタ
２，３，４，５…ＬＣ並列共振回路
８，９…コモン側ライン
１１ａ，１２ａ…入力端子
１１ｂ，１２ｂ…出力端子
１５，１６…ＬＣフィルタ回路部
２１，２２，２３，２４，２５…セラミックシート
３１ａ〜３４ｅ…コイル導体パターン
３８，３８Ａ〜３８Ｄ，８２…結合インダクタ導体パターン
３９〜４６…キャパシタ導体パターン
５０…積層体
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…インダクタ
Ｌ５…結合インダクタ
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４…キャパシタ
Ｃ５，Ｃ６…結合キャパシタ
Claims (6)
- 第１のＬＣフィルタ回路部と第２のＬＣフィルタ回路部を有し、前記第１のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインと前記第２のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインが、前記第１のＬＣフィルタ回路部および前記第２のＬＣフィルタ回路部とは別に設けられた一つの結合インダクタを介して相互に電気的に接続され、かつ、前記結合インダクタがグランドに落とされていないことを特徴とする入出力バランス型フィルタ。
- 複数の絶縁層と、複数の第１のコイル導体パターン及び第１のキャパシタ導体パターンと、複数の第２のコイル導体パターン及び第２のキャパシタ導体パターンと、一つの結合インダクタ導体パターンとで積層体を構成すると共に、前記第１のコイル導体パターン及び第１のキャパシタ導体パターンにて第１のＬＣフィルタ回路部を構成し、前記第２のコイル導体パターン及び第２のキャパシタ導体パターンにて第２のＬＣフィルタ回路部を構成し、前記結合インダクタ導体パターンを介して前記第１のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインと前記第２のＬＣフィルタ回路部のコモン側ラインを相互に電気的に接続し、かつ、前記結合インダクタ導体パターンをグランドに落としていないことを特徴とする入出力バランス型フィルタ。
- 前記結合インダクタ導体パターンが前記積層体の内部に配設されていることを特徴とする請求項２記載の入出力バランス型フィルタ。
- 前記結合インダクタ導体パターンが前記積層体の表面に配設されていることを特徴とする請求項２記載の入出力バランス型フィルタ。
- 前記結合インダクタ導体パターンが線対称形状であることを特徴とする請求項２記載の入出力バランス型フィルタ。
- 前記第１のＬＣフィルタ回路部と前記第２のＬＣフィルタ回路部がそれぞれバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の入出力バランス型フィルタ。
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