JP4195568B2 - Multilayer electronic components - Google Patents

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JP4195568B2 JP2002069784A JP2002069784A JP4195568B2 JP 4195568 B2 JP4195568 B2 JP 4195568B2 JP 2002069784 A JP2002069784 A JP 2002069784A JP 2002069784 A JP2002069784 A JP 2002069784A JP 4195568 B2 JP4195568 B2 JP 4195568B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信端末や、無線LANなどの高周波(マイクロ波)通信機器に実装される積層型電子部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
移動体通信端末に、図8に示すように受信回路83と送信回路84を、アンテナ81に接続されたスイッチング素子82を介して接続し、アンテナ81からの受信信号を受信回路83に、送信回路84からの送信信号をアンテナ81にそれぞれ伝送するようにスイッチング素子82を高速で交互に切替えるものがある。この移動体通信端末では、スイッチング素子82と送信回路84の高周波増幅器86間にフィルタ85が挿入されている。なお、88は周波数混合器である。
近年、この種の移動体通信端末では、何個かのICと、その周辺回路の受動部品、フィルタによって構成されるようになってきている。また、このICは、省電力化されつつある移動体通信端末に用いるために駆動電圧が低電圧化されている。この様な状況の中で、この種の移動体通信端末では、駆動電圧の低電圧化に伴うS/N比の向上を目的に高周波増幅器に平衡入出力タイプのICが用いられつつある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スイッチング素子82は、未だ不平衡型のものが多い。そのため、送信回路84のフィルタ85は、フィルタを構成する回路素子にディスクリート部品を用いて移動体通信端末のプリント基板上で不平衡タイプのものを形成したり、フィルタを構成する回路素子を一体に形成した不平衡タイプのものを移動体通信端末のプリント基板上に実装するのが一般的になっている。また、高周波増幅器に用いられる平衡入出力タイプのICは、入力インピーダンスが例えば100Ωや200Ωといったように、一般的にフィルタの出力インピーダンスと異なっている。従って、この種の移動体通信端末では、フィルタ85から出力された不平衡信号を平衡信号に変換し、かつフィルタ85と高周波増幅器86のインピーダンスの整合を取るために、図9に示すように、フィルタ85と高周波増幅器86の間にバラン87を挿入する必要があり、移動体通信端末のプリント基板にバラン87を実装するためのスペースと、フィルタ85とバラン87及びバラン87と高周波増幅器86を接続するための配線パターンを形成するスペースが必要となり、形状が大型化する。
【0004】
また、この種の移動体通信端末では、移動体通信端末のプリント基板の配線パターンを介して、スイッチング素子82、フィルタ85、バラン87、高周波増幅器86が順次接続されるので、フィルタ85とバラン87間のインピーダンスの整合を取るために、フィルタ85の入出力インピーダンスとバラン87の入力インピーダンスを50Ωに統一する必要がある。そのため、フィルタの特性は入出力インピーダンスによって制限されることになり、フィルタとしての機能を充分に発揮できない場合があった。
【0005】
本発明は、高周波(マイクロ波)通信機器の小型化に貢献し、使用周波数帯域外のノイズ除去能力を向上させることができる積層型電子部品を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層型電子部品は、絶縁体層と導体パターンを積層した積層体内に、ローパスフィルタとバランを内蔵し、ローパスフィルタとバランは、積層体の積層方向から積層体を透視したときに互いに横に並ぶ様に積層体内に形成されると共に、ローパスフィルタを構成するコイルとバランを構成するコイルが積層体の積層方向と垂直な方向に300μm以上離して形成され、ローパスフィルタとバランが不平衡用端子と1対の平衡用端子間に接続される。
【0007】
また、本発明の積層型電子部品は、絶縁体層と導体パターンを積層した積層体内に、第1のコイルと第1のコンデンサが並列に接続され、第1のコイルの一端とアース間に第2のコンデンサが接続され、第1のコイルの他端とアース間に第3のコンデンサが接続されたローパスフィルタと、第2のコイルと第3のコイルが接続され、第2のコイルに一端が接地された第4のコイルを電磁気的に結合し、第3のコイルに一端が接地された第5のコイルを電磁気的に結合したバランを内蔵し、ローパスフィルタとバランは、積層体の積層方向から積層体を透視したときに互いに横に並ぶ様に積層体内に形成されると共に、ローパスフィルタを構成するコイルとバランを構成するコイルが積層体の積層方向と垂直な方向に300μm以上離して形成され、ローパスフィルタとバランが不平衡用端子と1対の平衡用端子間に接続される。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明の積層型電子部品は、絶縁体層と導体パターンを積層した積層体内にローパスフィルタとバランが一体に形成される。このローパスフィルタとバランは、絶縁体層の積層方向から積層体を透視したとき、互いに横に並ぶ様に積層体の一方の側にローパスフィルタが、他方の側にバランが形成される。この様に形成されたローパスフィルタとバランは、積層体に設けられた不平衡用端子と1対の平衡用端子間に接続される。この場合、ローパスフィルタとバランとは、同一の絶縁体層に形成されたローパスフィルタを構成する導体パターンとバランを構成する導体パターンをその同一絶縁体層上で接続することにより互いに接続される。
従って、本発明の積層型電子部品は、積層体内にローパスフィルタとバランが前述の様に離して一体に形成されるので、互いに干渉してこの積層型電子部品の特性が劣化(特に通過帯域内のリターンロスの減少)するのを防止することができる。また、ICの入力インピーダンス(例えば100Ωや200Ω)に応じて必要とされるバランの出力インピーダンスに影響されることなくローパスフィルタの出力インピーダンスを設定することができる。この積層型電子部品は、不平衡用端子が不平衡線路に接続され、1対の平衡用端子が平衡線路に接続される。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の積層型電子部品を図1乃至図7を参照して説明する。
図1は本発明の積層型電子部品を用いた高周波(マイクロ波)通信機器の回路例を示す回路図、図2は本発明の積層型電子部品の回路図、図3は本発明の積層型電子部品の実施例を示す分解斜視図である。
本発明の積層型電子部品を用いた移動体通信端末は、スイッチング素子12の共通端にアンテナ11が接続され、受信回路13と送信回路14がスイッチング素子12の分岐端にそれぞれ接続される。そして、スイッチング素子12の分岐端と送信回路14の平衡入出力タイプのICが用いられた高周波増幅器16の入力端間に本発明の積層型電子部品10が挿入される。
【0010】
この積層型電子部品10は、積層体内に、不平衡用端子に接続されたローパスフィルタと、このローパスフィルタと1対の平衡用端子間に接続されたバランが形成される。このローパスフィルタとバランは、図2に示す様に、コイルL1とコンデンサC1を並列に接続し、コイルL1の一端とアース間にコンデンサC2を、コイルL1の他端とアース間にコンデンサC3をそれぞれ接続したπ型の3次のローパスフィルタと、コイルL2とコイルL3が接続され、コイルL2に一端が接地されたコイルL4を電磁気的に結合し、コイルL3に一端が接地されたコイルL5を電磁気的に結合して形成したいわゆるマーチャンド型のバランによって構成される。この積層型電子部品10は、移動体通信端末のプリント配線基板に実装される。そして、この積層型電子部品10の不平衡用端子が、スイッチング素子12の分岐端に接続された不平衡伝送線路に接続される。また、積層型電子部品10の1対の平衡用端子が、高周波増幅器16に用いられた平衡入出力タイプのICの入力端に接続された平衡伝送線路に接続される。
【0011】
この様なローパスフィルタとバランは、図3のように絶縁体層と導体パターンを積層することによりこれらの積層体内に形成される。
絶縁体層31A乃至31Jは、磁性体、非磁性体、誘電体等、絶縁性を有する材料を用いて形成される。
絶縁体層31Aの表面には、アース用導体パターン32Aが形成される。このアース用導体パターン32Aは、絶縁体層31Aの対向する端面にそれぞれ2箇所ずつ引出される。
絶縁体層31Bの表面には、容量用導体パターン33と容量用導体パターン34が形成される。容量用導体パターン33と容量用導体パターン34は、絶縁体層の片側半面(図3では左半面)に形成される。この容量用導体パターン33とアース用導体パターン32A間にコンデンサC2が形成される。また、容量用導体パターン34とアース用導体パターン32A間にコンデンサC3が形成される。
絶縁体層31Cの表面には、容量用導体パターン35が形成される。容量用導体パターン35は、絶縁体層の片側半面(図3では左半面)に、絶縁体層31Cを介して容量用導体パターン33、34と対向する様に形成される。この容量用導体パターン35と容量用導体パターン33、34によってコンデンサC1が形成される。
絶縁体層31Dの表面には、アース用導体パターン32Bが形成される。このアース用導体パターン32Bは、絶縁体層の片側半面(図3では右半面)に形成される。
絶縁体層31Eの表面には、コイル用導体パターン36とコイル用導体パターン37とコイル用導体パターン38が形成される。コイル用導体パターン36は、絶縁体層の片側半面(図3では左半面)に形成される。また、コイル用導体パターン37、38は、絶縁体層の残り半面(図3では右半面)に形成される。
絶縁体層31Fの表面には、コイル用導体パターン37とコイル用導体パターン38が形成される。コイル用導体パターン37とコイル用導体パターン38は、絶縁体層の片側半面(図3では右半面)に、絶縁体層の幅方向に並べて形成される。
絶縁体層31Gの表面には、コイル用導体パターン36とコイル用導体パターン37とコイル用導体パターン38が形成される。コイル用導体パターン36は、絶縁体層の片側(図3では左半面)に形成される。また、コイル用導体パターン37とコイル用導体パターン38は、絶縁体層の残りの半面(図3では右半面)に、絶縁体層の幅方向に並べて形成される。そして、絶縁体層31Eのコイル用導体パターン36と絶縁体層31Gのコイル用導体パターン36をスルーホールを介して螺旋状に接続してコイルL1が形成される。また、絶縁体層31E乃至31Gのコイル用導体パターン37をスルーホールを介して螺旋状に接続してコイルL2が形成される。さらに、絶縁体層31E乃至31Gのコイル用導体パターン38をスルーホールを介して螺旋状に接続してコイルL3が形成される。このコイルL2とコイルL3は、絶縁体層31Eの表面のコイル用導体パターン37とコイル用導体パターン38を接続することにより互いに接続される。また、バランを構成するコイルL2とローパスフィルタを構成するコイルL1は、絶縁体層31Gのコイル用導体パターン36とコイル用導体パターン37を接続することにより、互いに接続される。さらに、コイルL3は、絶縁体層31Gのコイル用導体パターン38の一端をどこにも接続することなく絶縁体層31Gの端面と離れた位置に延在させることにより、一端が電気的に浮いた状態になっている。
絶縁体層31Hの表面には、コイル用導体パターン39とコイル用導体パターン40が形成される。コイル用導体パターン39とコイル用導体パターン40は、絶縁体層の片側半面(図3では右半面)に、絶縁体層の幅方向に並べて形成される。コイル用導体パターン39の一端とコイル用導体パターン40の一端は、互いに対向する端面に引き出される。
絶縁体層31Iの表面には、コイル用導体パターン39とコイル用導体パターン40が形成される。コイル用導体パターン39とコイル用導体パターン40は、絶縁体層の片側半面(図3では右半面)に、絶縁体層の幅方向に並べて形成される。コイル用導体パターン39の一端とコイル用導体パターン40の一端は、互いに対向する端面に引き出される。そして、絶縁体層31H、31Iのコイル用導体パターン39をスルーホールを介して螺旋状に接続してコイルL4が形成され、絶縁体層31H、31Iのコイル用導体パターン40をスルーホールを介して螺旋状に接続してコイルL5が形成される。
この様に積層された積層体には、図4に示す様に不平衡用端子21、平衡用端子22、23、4つのグランド用端子G、ダミー端子NCが形成される。そして、絶縁体層31Bの容量用導体パターン33と絶縁体層31Eのコイル用導体パターン36が不平衡用端子21を介して接続され、絶縁体層31Bの容量用導体パターン34と絶縁体層31Gのコイル用導体パターン36とコイル用導体パターン37の共通接続点がダミー電極NCを介して接続され、アース用導体パターン32Bと絶縁体層31Hのコイル用導体パターン39、40がグランド用端子Gを介して接続される。また、アース用導体パターン32Aが4つのグランド用端子Gに、絶縁体層31Iのコイル用導体パターン39が平衡用端子22に、絶縁体層31Iのコイル用導体パターン40が平衡用端子23にそれぞれ接続される。
【0012】
この様に形成された積層型電子部品は、図5に示す様に、絶縁体層の積層方向から積層体を透視したとき、ローパスフィルタとバランが横に並ぶ様に、中心線を基準として一方の側(図5では左半分)にローパスフィルタが、他方の側(図5では右半分)にバランが形成される。
この様な積層型電子部品は、ローパスフィルタのコイル用導体パターンの線幅を100μm、バランのコイル用導体パターンの線幅を75μm、ローパスフィルタのコイル用導体パターンとバランのコイル用導体パターンの絶縁体層の積層方向と垂直な方向の間隔Wを520μmとしたところ、不平衡端子−平衡端子間のインピーダンス比が50Ω:50Ωで、図6に示す様に通過帯域が2.4〜2.5GHzで、5GHz付近に減衰極が形成された特性を得ることができ、この積層型電子部品を用いた場合、Bluetooth帯の信号を通過させ、2倍の高調波成分を減衰させることができる。また、この時の積層型電子部品の大きさは、縦横が3.2mm×1.6mm、高さが1mmとなった。なお、図6において、横軸は周波数、縦軸は減衰量を示し、Aに伝送特性を、Bに反射特性を示している。
【0013】
図7は、この積層型電子部品について、素子の大きさ(縦横が3.2mm×1.6mm、高さが1mm)を同じにした状態で、ローパスフィルタのコイル用導体パターンとバランのコイル用導体パターンの絶縁体層の積層方向と垂直な方向の間隔Wを50〜400μmまで変えて、2.5GHzにおけるリターンロスを比較したものである。本発明の積層型電子部品は、ローパスフィルタのコイル用導体パターンとバランのコイル用導体パターンの絶縁体層の積層方向と垂直な方向の間隔Wが大きくなるにしたがって2.5GHzにおけるリターンロスが増大し、ローパスフィルタのコイル用導体パターンとバランのコイル用導体パターンの絶縁体層の積層方向と垂直な方向の間隔Wが300μm以上になると、2.5GHzにおけるリターンロスの間隔Wによる変動が小さくなった。従って、本発明の積層型電子部品は、ローパスフィルタのコイル用導体パターンとバランのコイル用導体パターンの絶縁体層の積層方向と垂直な方向の間隔Wを300μm以上にすることにより、ローパスフィルタとバラン間の互いの干渉をかなり減少させることができると共に、通過帯域内の反射特性を改善し、積層型電子部品の特性を改善することができた。なお、図7において横軸はローパスフィルタのコイル用導体パターンとバランのコイル用導体パターンの絶縁体層の積層方向と垂直な方向の間隔W(μm)、縦軸は減衰量(dB)を示している。
【0014】
以上、本発明の積層型電子部品の実施例を述べたが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。例えば、バランは、実施例ではマーチャンド型のものについて説明したが、純伝送型や、トリファイラ型でもよい。また、ローパスフィルタとバランは、コイルL1を構成するコイル用導体パターンとコイルL2を構成するコイル用導体パターンを、外部端子を介して接続したり、絶縁体層のスルーホールを介して接続したりすることにより互いに接続されてもよい。さらに、ローパスフィルタは様々な回路構成にすることができる。
さらに、実施例では、スイッチング素子12の分岐端と送信回路の平衡入出力タイプのICが用いられた高周波増幅器の入力端間に挿入する場合を説明したが、周波数混合器の平衡入出力タイプのICの入力端とVCOの出力端間に挿入することもできる。
またさらに、実施例では移動体通信端末の場合を説明したが、不平衡線路と平衡線路間に挿入されればよく、本発明を無線LANに適用することもできる。
【0015】
【発明の効果】
以上述べた様に、本発明の積層型電子部品は、絶縁体層と導体パターンを積層した積層体内に、ローパスフィルタとバランを内蔵し、ローパスフィルタとバランは、積層体の積層方向から積層体を透視したときに互いに横に並ぶ様に積層体内に形成されると共に、ローパスフィルタを構成するコイルとバランを構成するコイルが積層体の積層方向と垂直な方向に300μm以上離して形成され、ローパスフィルタとバランが不平衡用端子と1対の平衡用端子間に接続されるので、特性を劣化させることなく、使用周波数帯域外のノイズの除去と平衡信号と不平衡信号の変換を1つのチップ部品で達成できる。また、必要とされるバランの出力インピーダンスに影響されることなくフィルタの特性が最良になる様にフィルタの出力インピーダンスを設定することができる。
従って、本発明の積層型電子部品は、高周波(マイクロ波)通信機器の小型化に貢献することができると共に、従来よりも使用周波数帯域外のノイズ除去能力を向上させることができる。
また、本発明の積層型電子部品は、ローパスフィルタとバラン間で互いに干渉することがないので、お互いの影響を考慮することなくローパスフィルタとバランの設計をすることができ、設計しやすくなると共に、設計コストを下げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の積層型電子部品を用いた高周波(マイクロ波)通信機器の回路例を示す回路図である。
【図2】 本発明の積層型電子部品の回路図である。
【図3】 本発明の積層型電子部品の実施例を示す分解斜視図である。
【図4】 本発明の積層型電子部品の実施例の斜視図である。
【図5】 本発明の積層型電子部品の上面からの透視図である。
【図6】 本発明の積層型電子部品の実施例の特性を示すグラフである。
【図7】 本発明の積層型電子部品の特性を示す表である。
【図8】 高周波(マイクロ波)通信機器の回路図である。
【図9】 別の高周波(マイクロ波)通信機器の回路図である。
【符号の説明】
11 アンテナ
12 スイッチング素子
13 受信回路
14 送信回路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multilayer electronic component mounted on a mobile communication terminal or a high-frequency (microwave) communication device such as a wireless LAN.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 8, a receiving circuit 83 and a transmitting circuit 84 are connected to the mobile communication terminal via a switching element 82 connected to the antenna 81, and a received signal from the antenna 81 is connected to the receiving circuit 83. In some cases, the switching elements 82 are alternately switched at a high speed so as to transmit the transmission signals from 84 to the antenna 81, respectively. In this mobile communication terminal, a filter 85 is inserted between the switching element 82 and the high-frequency amplifier 86 of the transmission circuit 84. Reference numeral 88 denotes a frequency mixer.
In recent years, this type of mobile communication terminal has been configured with several ICs, passive components of peripheral circuits, and filters. In addition, the driving voltage of this IC is lowered to be used for a mobile communication terminal that is saving power. Under such circumstances, in this type of mobile communication terminal, balanced input / output type ICs are being used for high-frequency amplifiers for the purpose of improving the S / N ratio accompanying the reduction in drive voltage.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, many switching elements 82 are still unbalanced. For this reason, the filter 85 of the transmission circuit 84 is formed as an unbalanced type on the printed circuit board of the mobile communication terminal using discrete parts for the circuit elements constituting the filter, or the circuit elements constituting the filter are integrated. The formed unbalanced type is generally mounted on a printed circuit board of a mobile communication terminal. Further, balanced input / output type ICs used for high frequency amplifiers generally differ from the output impedance of a filter, such as 100Ω or 200Ω, for example. Therefore, in this type of mobile communication terminal, in order to convert the unbalanced signal output from the filter 85 into a balanced signal and to match the impedance of the filter 85 and the high-frequency amplifier 86, as shown in FIG. It is necessary to insert a balun 87 between the filter 85 and the high frequency amplifier 86, and a space for mounting the balun 87 on the printed circuit board of the mobile communication terminal, and the filter 85 and the balun 87 and the balun 87 and the high frequency amplifier 86 are connected. This requires a space for forming a wiring pattern to increase the size.
[0004]
In this type of mobile communication terminal, since the switching element 82, the filter 85, the balun 87, and the high-frequency amplifier 86 are sequentially connected via the wiring pattern of the printed circuit board of the mobile communication terminal, the filter 85 and the balun 87 are connected. In order to match the impedance between them, it is necessary to unify the input / output impedance of the filter 85 and the input impedance of the balun 87 to 50Ω. Therefore, the characteristics of the filter are limited by the input / output impedance, and the function as a filter may not be sufficiently exhibited.
[0005]
An object of the present invention is to provide a multilayer electronic component that contributes to miniaturization of a high-frequency (microwave) communication device and can improve the noise removal capability outside the use frequency band.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The multilayer electronic component of the present invention incorporates a low-pass filter and a balun in a laminate in which an insulator layer and a conductor pattern are laminated, and the low-pass filter and the balun are mutually viewed when the laminate is seen through from the lamination direction of the laminate. It is formed in the laminated body so as to be arranged horizontally, and the coil constituting the low-pass filter and the coil constituting the balun are formed apart by 300 μm or more in the direction perpendicular to the lamination direction of the laminated body, and the low-pass filter and the balun are unbalanced. And a pair of balancing terminals.
[0007]
In the multilayer electronic component of the present invention, the first coil and the first capacitor are connected in parallel in the multilayer body in which the insulator layer and the conductor pattern are laminated, and the first coil is connected between one end of the first coil and the ground. A low-pass filter in which a second capacitor is connected, a third capacitor is connected between the other end of the first coil and the ground, a second coil and a third coil are connected, and one end is connected to the second coil. A grounded fourth coil is electromagnetically coupled, and a third coil is electromagnetically coupled with a fifth coil having one end grounded, and the low-pass filter and the balun are arranged in the stacking direction of the laminate. Are formed in the laminated body so that they are arranged side by side when seen through the laminated body, and the coil constituting the low-pass filter and the coil constituting the balun are formed apart by 300 μm or more in the direction perpendicular to the laminating direction of the laminated body. Is Low pass filter and the balun are connected between the unbalanced terminal and a pair balanced terminals of.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the multilayer electronic component of the present invention, a low-pass filter and a balun are integrally formed in a multilayer body in which an insulator layer and a conductor pattern are laminated. The low-pass filter and the balun are formed so that the low-pass filter is formed on one side of the stacked body and the balun is formed on the other side so as to be arranged horizontally when the stacked body is seen through from the stacking direction of the insulating layers. The low-pass filter and the balun formed in this way are connected between an unbalanced terminal provided in the laminate and a pair of balanced terminals. In this case, the low-pass filter and the balun are connected to each other by connecting the conductor pattern constituting the low-pass filter formed on the same insulator layer and the conductor pattern constituting the balun on the same insulator layer.
Therefore, in the multilayer electronic component of the present invention, the low-pass filter and the balun are integrally formed apart from each other in the multilayer body as described above, so that the characteristics of the multilayer electronic component deteriorate due to interference with each other (especially in the passband). (Reduction of return loss) can be prevented. Further, the output impedance of the low-pass filter can be set without being affected by the required output impedance of the balun according to the input impedance of the IC (for example, 100Ω or 200Ω). In this multilayer electronic component, an unbalanced terminal is connected to the unbalanced line, and a pair of balanced terminals are connected to the balanced line.
[0009]
【Example】
Hereinafter, the multilayer electronic component of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit example of a high-frequency (microwave) communication device using the multilayer electronic component of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the multilayer electronic component of the present invention, and FIG. 3 is a multilayer mold of the present invention. It is a disassembled perspective view which shows the Example of an electronic component.
In the mobile communication terminal using the multilayer electronic component of the present invention, the antenna 11 is connected to the common end of the switching element 12, and the receiving circuit 13 and the transmitting circuit 14 are respectively connected to the branch ends of the switching element 12. The multilayer electronic component 10 of the present invention is inserted between the branch end of the switching element 12 and the input end of the high-frequency amplifier 16 using the balanced input / output type IC of the transmission circuit 14.
[0010]
In the multilayer electronic component 10, a low-pass filter connected to an unbalanced terminal and a balun connected between the low-pass filter and a pair of balancing terminals are formed in the multilayer body. As shown in FIG. 2, the low-pass filter and the balun have a coil L1 and a capacitor C1 connected in parallel, a capacitor C2 between one end of the coil L1 and the ground, and a capacitor C3 between the other end of the coil L1 and the ground. The connected π-type third-order low-pass filter, the coil L2 and the coil L3 are connected, the coil L4 having one end grounded is electromagnetically coupled, and the coil L3 having one end grounded is electromagnetically coupled. It is constituted by a so-called merchandise type balun formed by combining them. The multilayer electronic component 10 is mounted on a printed wiring board of a mobile communication terminal. The unbalanced terminal of the multilayer electronic component 10 is connected to an unbalanced transmission line connected to the branch end of the switching element 12. A pair of balancing terminals of the multilayer electronic component 10 is connected to a balanced transmission line connected to an input terminal of a balanced input / output type IC used in the high frequency amplifier 16.
[0011]
Such a low-pass filter and balun are formed in these laminated bodies by laminating an insulator layer and a conductor pattern as shown in FIG.
The insulator layers 31A to 31J are formed using an insulating material such as a magnetic material, a non-magnetic material, or a dielectric material.
A grounding conductor pattern 32A is formed on the surface of the insulating layer 31A. The grounding conductor pattern 32A is drawn out at two locations on the opposing end surfaces of the insulating layer 31A.
A capacitor conductor pattern 33 and a capacitor conductor pattern 34 are formed on the surface of the insulator layer 31B. The capacitive conductor pattern 33 and the capacitive conductor pattern 34 are formed on one half surface (left half surface in FIG. 3) of the insulator layer. A capacitor C2 is formed between the capacitance conductor pattern 33 and the ground conductor pattern 32A. In addition, a capacitor C3 is formed between the capacitor conductor pattern 34 and the ground conductor pattern 32A.
A capacitive conductor pattern 35 is formed on the surface of the insulator layer 31C. The capacitor conductor pattern 35 is formed on one half surface (left half surface in FIG. 3) of the insulator layer so as to face the capacitor conductor patterns 33 and 34 via the insulator layer 31C. The capacitor C1 is formed by the capacitor conductor pattern 35 and the capacitor conductor patterns 33 and 34.
A grounding conductor pattern 32B is formed on the surface of the insulating layer 31D. This grounding conductor pattern 32B is formed on one half surface (the right half surface in FIG. 3) of the insulator layer.
A coil conductor pattern 36, a coil conductor pattern 37, and a coil conductor pattern 38 are formed on the surface of the insulator layer 31E. The coil conductor pattern 36 is formed on one half surface (left half surface in FIG. 3) of the insulator layer. The coil conductor patterns 37 and 38 are formed on the remaining half surface (right half surface in FIG. 3) of the insulator layer.
A coil conductor pattern 37 and a coil conductor pattern 38 are formed on the surface of the insulator layer 31F. The coil conductor pattern 37 and the coil conductor pattern 38 are formed side by side in the width direction of the insulator layer on one half surface (the right half surface in FIG. 3) of the insulator layer.
A coil conductor pattern 36, a coil conductor pattern 37, and a coil conductor pattern 38 are formed on the surface of the insulator layer 31G. The coil conductor pattern 36 is formed on one side (left half surface in FIG. 3) of the insulator layer. The coil conductor pattern 37 and the coil conductor pattern 38 are formed side by side in the width direction of the insulator layer on the remaining half surface (the right half surface in FIG. 3) of the insulator layer. Then, the coil conductor pattern 36 of the insulator layer 31E and the coil conductor pattern 36 of the insulator layer 31G are spirally connected through a through hole to form the coil L1. Further, the coil conductor pattern 37 of the insulator layers 31E to 31G is spirally connected through a through hole to form the coil L2. Further, the coil conductor pattern 38 of the insulator layers 31E to 31G is spirally connected through the through hole to form the coil L3. The coil L2 and the coil L3 are connected to each other by connecting the coil conductor pattern 37 and the coil conductor pattern 38 on the surface of the insulating layer 31E. The coil L2 constituting the balun and the coil L1 constituting the low-pass filter are connected to each other by connecting the coil conductor pattern 36 and the coil conductor pattern 37 of the insulator layer 31G. Further, the coil L3 is in a state where one end of the coil conductor pattern 38 of the insulator layer 31G is electrically floated by extending to a position away from the end face of the insulator layer 31G without connecting anywhere. It has become.
A coil conductor pattern 39 and a coil conductor pattern 40 are formed on the surface of the insulator layer 31H. The coil conductor pattern 39 and the coil conductor pattern 40 are formed side by side in the width direction of the insulator layer on one half surface (the right half surface in FIG. 3) of the insulator layer. One end of the coil conductor pattern 39 and one end of the coil conductor pattern 40 are drawn to end surfaces facing each other.
A coil conductor pattern 39 and a coil conductor pattern 40 are formed on the surface of the insulator layer 31I. The coil conductor pattern 39 and the coil conductor pattern 40 are formed side by side in the width direction of the insulator layer on one half surface (the right half surface in FIG. 3) of the insulator layer. One end of the coil conductor pattern 39 and one end of the coil conductor pattern 40 are drawn to end surfaces facing each other. Then, the coil conductor pattern 39 of the insulator layers 31H and 31I is spirally connected through a through hole to form a coil L4, and the coil conductor pattern 40 of the insulator layers 31H and 31I is connected through a through hole. A coil L5 is formed in a spiral connection.
As shown in FIG. 4, an unbalanced terminal 21, balanced terminals 22, 23, four ground terminals G, and a dummy terminal NC are formed in the laminated body thus laminated. The capacitor conductor pattern 33 of the insulator layer 31B and the coil conductor pattern 36 of the insulator layer 31E are connected via the unbalanced terminal 21, and the capacitor conductor pattern 34 of the insulator layer 31B and the insulator layer 31G are connected. The common connection point of the coil conductor pattern 36 and the coil conductor pattern 37 is connected via the dummy electrode NC, and the ground conductor pattern 32B and the coil conductor patterns 39 and 40 of the insulator layer 31H serve as the ground terminal G. Connected through. Further, the grounding conductor pattern 32A is the four ground terminals G, the coil conductor pattern 39 of the insulator layer 31I is the balancing terminal 22, and the coil conductor pattern 40 of the insulator layer 31I is the balancing terminal 23. Connected.
[0012]
As shown in FIG. 5, the multilayer electronic component formed in this way has a low-pass filter and a balun arranged side by side when viewed through the laminated body from the lamination direction of the insulator layer. A low-pass filter is formed on the other side (left half in FIG. 5), and a balun is formed on the other side (right half in FIG. 5).
Such a multilayer electronic component has a line width of the conductor pattern for the coil of the low-pass filter of 100 μm, a line width of the conductor pattern for the coil of the balun of 75 μm, and the insulation of the conductor pattern for the coil of the low-pass filter When the interval W in the direction perpendicular to the stacking direction of the body layers is set to 520 μm, the impedance ratio between the unbalanced terminal and the balanced terminal is 50Ω: 50Ω, and the passband is 2.4 to 2.5 GHz as shown in FIG. A characteristic in which an attenuation pole is formed in the vicinity can be obtained, and when this multilayer electronic component is used, a Bluetooth band signal can be passed and a harmonic component doubled can be attenuated. At this time, the size of the multilayer electronic component was 3.2 mm × 1.6 mm in length and width and 1 mm in height. In FIG. 6, the horizontal axis represents frequency, the vertical axis represents attenuation, A represents transmission characteristics, and B represents reflection characteristics.
[0013]
FIG. 7 shows a coil conductor pattern of a low-pass filter and a coil conductor pattern of a balun in the state that the element sizes (length and width are 3.2 mm × 1.6 mm, height is 1 mm) are the same for this multilayer electronic component. The return loss at 2.5 GHz was compared by changing the interval W in the direction perpendicular to the stacking direction of the insulator layers from 50 to 400 μm. In the multilayer electronic component of the present invention, the return loss at 2.5 GHz increases as the distance W between the insulating layer of the coil conductor pattern of the low-pass filter and the insulator layer of the balun coil conductor pattern increases. When the interval W in the direction perpendicular to the lamination direction of the insulating layer of the coil conductor pattern of the low-pass filter and the coil conductor pattern of the balun is 300 μm or more, the variation due to the return loss interval W at 2.5 GHz is reduced. Therefore, the multilayer electronic component of the present invention has a low-pass filter by setting a gap W in the direction perpendicular to the stacking direction of the insulator layers of the coil conductor pattern of the low-pass filter and the coil conductor pattern of the balun to 300 μm or more. The mutual interference between the baluns can be considerably reduced, the reflection characteristics in the passband can be improved, and the characteristics of the multilayer electronic component can be improved. In FIG. 7, the horizontal axis indicates the interval W (μm) in the direction perpendicular to the stacking direction of the insulator layers of the low-pass filter coil conductor pattern and the balun coil conductor pattern, and the vertical axis indicates the attenuation (dB). ing.
[0014]
As mentioned above, although the Example of the multilayer electronic component of this invention was described, this invention is not limited to these Examples. For example, the balun has been described as a merchandise type in the embodiment, but may be a pure transmission type or a trifilar type. The low-pass filter and the balun connect the coil conductor pattern constituting the coil L1 and the coil conductor pattern constituting the coil L2 via an external terminal or via a through hole in the insulator layer. By doing so, they may be connected to each other. Furthermore, the low-pass filter can have various circuit configurations.
Furthermore, in the embodiment, the case where the switching element 12 is inserted between the branch end of the switching element 12 and the input end of the high frequency amplifier using the balanced input / output type IC of the transmission circuit has been described. It can also be inserted between the input end of the IC and the output end of the VCO.
Furthermore, in the embodiments, the case of a mobile communication terminal has been described. However, the present invention may be applied to a wireless LAN as long as it is inserted between an unbalanced line and a balanced line.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, the multilayer electronic component of the present invention incorporates the low-pass filter and the balun in the laminate in which the insulator layer and the conductor pattern are laminated, and the low-pass filter and the balun are laminated from the lamination direction of the laminate. Are formed in the laminated body so that they are arranged side by side when viewed through, and the coil constituting the low-pass filter and the coil constituting the balun are formed at a distance of 300 μm or more in the direction perpendicular to the laminating direction of the laminated body. Since the filter and balun are connected between the unbalanced terminal and a pair of balanced terminals, a single chip can be used to eliminate noise outside the operating frequency band and convert balanced and unbalanced signals without degrading characteristics. Can be achieved with parts. Further, the output impedance of the filter can be set so that the filter characteristics are optimized without being affected by the required balun output impedance.
Therefore, the multilayer electronic component of the present invention can contribute to the miniaturization of a high-frequency (microwave) communication device and can improve the noise removal capability outside the use frequency band as compared with the prior art.
In addition, since the multilayer electronic component of the present invention does not interfere with each other between the low-pass filter and the balun, the low-pass filter and the balun can be designed without considering the influence of each other, and the design becomes easy. Can reduce the design cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a circuit diagram showing a circuit example of a high-frequency (microwave) communication device using a multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing an embodiment of the multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of an embodiment of the multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view from above of the multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing characteristics of an example of the multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 7 is a table showing characteristics of the multilayer electronic component of the present invention.
FIG. 8 is a circuit diagram of a high-frequency (microwave) communication device.
FIG. 9 is a circuit diagram of another high-frequency (microwave) communication device.
[Explanation of symbols]
11 Antenna 12 Switching element 13 Reception circuit 14 Transmission circuit

Claims (1)

絶縁体層と導体パターンを積層し積層体内に、第1のコイルと第1のコンデンサが並列に接続され、該第1のコイルの一端とアース間に第2のコンデンサが接続され、該第1のコイルの他端とアース間に第3のコンデンサが接続されたローパスフィルタと、第2のコイルと第3のコイルが接続され、第2のコイルに一端が接地された第4のコイルを電磁気的に結合し、第3のコイルに一端が接地された第5のコイルを電磁気的に結合したバランが形成され
該ローパスフィルタと該バランは、絶縁体層の積層方向から該積層体を透視したときに互いに横に並ぶ様に、該ローパスフィルタを構成する導体パターンと該バランを構成する導体パターンが該絶縁体層上に形成される位置を互いに横にずらして形成されると共に、該ローパスフィルタを構成するコイルと該バランを構成するコイルが絶縁体層の積層方向と垂直な方向に300μm以上離して形成され、
該ローパスフィルタの第1のコイルの他端を構成する導体パターンと該バランの第2のコイルの一端を構成する導体パターンが接続されることにより、該ローパスフィルタと該バランが不平衡用端子と1対の平衡用端子間に接続されることを特徴とする積層型電子部品。
An insulator layer and a conductor pattern are laminated , a first coil and a first capacitor are connected in parallel in the laminate, a second capacitor is connected between one end of the first coil and ground, a low-pass filter third capacitor is connected between the other end and ground first coil, the second coil and the third coil is connected, a fourth coil having one end to said second coil is grounded the electromagnetically coupled to, said third balun one end coil is electromagnetically coupled to the fifth coil which is grounded is formed,
The low-pass filter and the balun, as arranged in a lateral one another when viewed the laminate from the laminating direction of the insulator layer, the conductor pattern is insulating constituting the conductor pattern and said balun constituting the low pass filter Entai The positions formed on the layers are shifted from each other laterally , and the coil constituting the low-pass filter and the coil constituting the balun are formed apart by 300 μm or more in the direction perpendicular to the stacking direction of the insulator layers. ,
By connecting a conductor pattern constituting the other end of the first coil of the low-pass filter and a conductor pattern constituting one end of the second coil of the balun, the low-pass filter and the balun are connected to an unbalanced terminal. A multilayer electronic component connected between a pair of balancing terminals.
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