JP4479387B2

JP4479387B2 - Balun filter

Info

Publication number: JP4479387B2
Application number: JP2004202076A
Authority: JP
Inventors: 和寿濱田; 輝武藤
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-07-08
Filing date: 2004-07-08
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2024-07-08
Also published as: JP2006025237A

Description

この発明はバランフィルタに関する。詳しくは、誘電体層と導体層を複数積層してなる積層基板に、マイクロストリップラインあるいはストリップラインの不平衡側伝送線路と第１の平衡側伝送線路で第１の共振器、不平衡側伝送線路と第２の平衡側伝送線路で第２の共振器をそれぞれ構成して、第１の共振器の電磁界結合領域と第２の共振器の電磁界結合領域とを分割する領域分割接地パターンを形成したものである。
The present invention relates to a balun filter. Specifically, the first resonator and the unbalanced side transmission using the microstrip line or the unbalanced transmission line of the strip line and the first balanced transmission line on the laminated substrate formed by laminating a plurality of dielectric layers and conductor layers. An area-divided ground pattern in which the second resonator is composed of the line and the second balanced transmission line, and the electromagnetic coupling region of the first resonator and the electromagnetic coupling region of the second resonator are divided. Is formed.

マイクロ波帯やミリ波帯の高周波電波をキャリアとした通信システム、例えば携帯電話等の電話システムや無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）システムの普及に伴い、家庭内や屋外等の様々な場所において手軽にかつ中継装置等を介することなく様々なデータの送受信が可能となっている。 With the spread of telephone systems such as mobile phones and wireless LAN (local area network) systems, such as communication systems that use microwave and millimeter wave high frequency radio waves as carriers, it is easy to use in various places such as home and outdoors. In addition, various data can be transmitted and received without using a relay device or the like.

このような通信システムに用いられる機器では、図１１に示すように、高周波電波を受信して得られた信号の処理や高周波電波として送信する信号の生成等を行うための高周波信号処理用集積回路（以下「ＲＦＩＣ」という）８０が設けられている。また、アンテナに接続される入出力端子８５とＲＦＩＣ８０との間には、バラン９０や帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）９５等が設けられる。バラン９０は平衡不平衡変換を行うものであり、バラン９０の平衡側にＲＦＩＣ８０の差動アンプ８０a、不平衡側に帯域通過フィルタ９５がそれぞれ接続される。 In a device used in such a communication system, as shown in FIG. 11, an integrated circuit for high-frequency signal processing for processing a signal obtained by receiving a high-frequency radio wave, generating a signal to be transmitted as a high-frequency radio wave, or the like. 80 (hereinafter referred to as “RFIC”) is provided. A balun 90, a band pass filter (BPF) 95, and the like are provided between the input / output terminal 85 connected to the antenna and the RFIC 80. The balun 90 performs balanced / unbalanced conversion. A differential amplifier 80a of the RFIC 80 is connected to the balanced side of the balun 90, and a band-pass filter 95 is connected to the unbalanced side.

バラン９０は、例えば特許文献１に示されている。図１２は従来のバランの等価回路を示しており、１つのマイクロストリップライン９０ublと、マイクロストリップライン９０ublに並行する２つのマイクロストリップライン９０bl-a，９０bl-bによって結合線路が構成される。マイクロストリップライン９０ublの一端は不平衡側端子ＴＰ1と接続されて他端は開放状態とされる。このとき、マイクロストリップライン９０ublはオープンスタブとなる。また、マイクロストリップライン９０bl-a，９０bl-bにおいて、マイクロストリップライン９０ublの端部側に位置する端部は接地されて、マイクロストリップライン９０ublの中央側に位置する端部は平衡側端子ＴＰ2，ＴＰ3と接続される。このとき、マイクロストリップライン９０bl-a，９０bl-bはショートスタブとなる。マイクロストリップライン９０ublとマイクロストリップライン９０bl-a，９０bl-bは互いに並行に配線されるため、マイクロストリップライン９０ublとマイクロストリップライン９０bl-aの組合せ、およびマイクロストリップライン９０ublとマイクロストリップライン９０bl-bの組合せがそれぞれ共振器となる。ここで、バラン９０の動作帯域の中心周波数に対する波長をλとしたとき、動作帯域の中心周波数で共振するように、マイクロストリップライン９０ublの線路長はλ／２、マイクロストリップライン９０bl-a，９０bl-bの線路長はλ／４に設定される。 The balun 90 is shown in Patent Document 1, for example. FIG. 12 shows an equivalent circuit of a conventional balun, and a coupled line is constituted by one microstrip line 90ubl and two microstrip lines 90bl-a and 90bl-b parallel to the microstrip line 90ubl. One end of the microstrip line 90ubl is connected to the unbalanced terminal TP1, and the other end is opened. At this time, the microstrip line 90ubl becomes an open stub. Further, in the microstrip lines 90bl-a and 90bl-b, the end part located on the end part side of the microstrip line 90ubl is grounded, and the end part located on the center side of the microstrip line 90ubl is the balanced side terminal TP2, Connected with TP3. At this time, the microstrip lines 90bl-a and 90bl-b are short stubs. Since the microstrip line 90ubl and the microstrip lines 90bl-a and 90bl-b are wired in parallel to each other, the combination of the microstrip line 90ubl and the microstrip line 90bl-a, and the microstrip line 90ubl and the microstrip line 90bl-b Each combination becomes a resonator. Here, when the wavelength with respect to the center frequency of the operation band of the balun 90 is λ, the line length of the microstrip line 90ubl is λ / 2 and the microstrip lines 90bl-a, 90bl so that resonance occurs at the center frequency of the operation band. The line length of -b is set to λ / 4.

このように構成されたバラン９０において、マイクロストリップライン９０ublに信号が入力されると、例えばマイクロストリップライン９０bl-aから出力される信号の位相は９０度進み、マイクロストリップライン９０bl-bから出力される信号の位相は９０度遅れる。すなわち、マイクロストリップライン９０bl-aの出力とマイクロストリップライン９０bl-bの出力の位相差が１８０度となり、平衡出力を得ることができる。 In the balun 90 configured as described above, when a signal is input to the microstrip line 90ubl, for example, the phase of the signal output from the microstrip line 90bl-a is advanced by 90 degrees and output from the microstrip line 90bl-b. The signal phase is delayed by 90 degrees. That is, the phase difference between the output of the microstrip line 90bl-a and the output of the microstrip line 90bl-b is 180 degrees, and a balanced output can be obtained.

特開２００２−２３２２１５号公報JP 2002-232215 A

ところで、従来のバランは、マイクロストリップライン９０ublの線路長をλ／２、マイクロストリップライン９０bl-a，９０bl-bの線路長をλ／４に設定しなければならないため小型化が困難である。また、上述のように帯域通過フィルタが必要であり、インピーダンスが異なるときには整合回路も必要となるため、通信システムを容易に小型化することができない。また、バランや帯域通過フィルタの小型化が図られても、不平衡側端子と一方の平衡側端子間および不平衡側端子と他方の平衡側端子間の位相差特性やレベル差特性は良好であることが望ましい。 By the way, the conventional balun is difficult to miniaturize because the line length of the microstrip line 90ubl must be set to λ / 2 and the line lengths of the microstrip lines 90bl-a and 90bl-b must be set to λ / 4. Further, as described above, a band-pass filter is required, and a matching circuit is also required when impedances are different. Therefore, the communication system cannot be easily downsized. Even if the balun or bandpass filter is downsized, the phase difference characteristics and level difference characteristics between the unbalanced terminal and one balanced terminal and between the unbalanced terminal and the other balanced terminal are good. It is desirable to be.

そこで、この発明では、良好な特性で低コストかつ通信システムの小型化に貢献できるバランフィルタを提供するものである。 Therefore, the present invention provides a balun filter that has good characteristics, is low in cost, and can contribute to downsizing of a communication system.

この発明に係るバランフィルタは、第１の導体層に形成されて、一端が不平衡側端子と接続されて他端が接地された不平衡側伝送線路の一部と、第１の導体層に対して第１の誘電体層を介した第２の導体層の一部に不平衡側伝送線路と並行に設けられて、一端が接地されて他端が第１の平衡側端子と接続された第１の平衡側伝送線路とを備え、不平衡側伝送線路の一部と第１の平衡側伝送線路とで電磁界結合を生じる領域を有した第１の共振器と、不平衡側伝送線路の他部と、第２の導体層の他部に不平衡側伝送線路と並行に設けられて、一端が接地されて他端が第２の平衡側端子と接続された第２の平衡側伝送線路とを備え、不平衡側伝送線路の他部と第２の伝送線路とで電磁界結合を生じる領域を有した第２の共振器と、第１又は第２の導体層に対して第２の誘電体層を介して設けられる第３の導体層とで構成され、第３の導体層には、第１の共振器の電磁界結合領域と第２の共振器の電磁界結合領域との間に、第１の共振器の電磁界結合領域と第２の共振器の電磁界結合領域とを分割する領域分割接地パターンが設けられるものである。
The balun filter according to the present invention is formed in the first conductor layer, and includes a part of the unbalanced transmission line having one end connected to the unbalanced terminal and the other end grounded, and the first conductor layer. On the other hand, a part of the second conductor layer via the first dielectric layer is provided in parallel with the unbalanced transmission line, and one end is grounded and the other end is connected to the first balanced terminal. A first resonator including a first balanced transmission line, a first resonator having a region in which electromagnetic coupling occurs between a part of the unbalanced transmission line and the first balanced transmission line, and the unbalanced transmission line of the other portion, the other portion of the second conductive layer is provided in parallel with the unbalanced side transmission line, a second balanced-side transmission other end one end is grounded is connected to the second balanced terminal and a line, a second resonator having a region generated electromagnetic coupling between the other portion and the second transmission line of the unbalanced-side transmission line, the first or second And a third conductor layer provided over the second dielectric layer for the body layer, the third conductive layer, the electromagnetic field coupling region of the first resonator and the second resonator An area division ground pattern for dividing the electromagnetic field coupling area of the first resonator and the electromagnetic field coupling area of the second resonator is provided between the electromagnetic field coupling area and the second electromagnetic field coupling area .

この発明においては、第１の導体層に不平衡側伝送線路が形成され、第１の導体層に対して第１の誘電体層を介した第２の導体層に第１及び第２の平衡側伝送線路が形成される。不平衡側伝送線路の一部と第１の平衡側伝送線路とで電磁界結合を生じる領域を有した第１の共振器が構成され、不平衡側伝送線路の他部と第２の平衡側伝送線路とで電磁界結合を生じる領域を有する第２の共振器が構成される。また、第１又は第２の導体層に対して第２の誘電体層を介して設けられる第３の導体層には、前記第１の共振器の電磁界結合領域と前記第２の共振器の電磁界結合領域との間に、第１の共振器の電磁界結合領域と第２の共振器の電磁界結合領域とを分割する領域分割接地パターンが設けられる。
第１の共振器を構成する不平衡側伝送線路と第１の平衡側伝送線路、および第２の共振器を構成する不平衡側伝送線路と第２の平衡側伝送線路は、例えばスパイラル形状とされる。
In the present invention, an unbalanced transmission line is formed in the first conductor layer, and the first and second balanced layers are formed in the second conductor layer via the first dielectric layer with respect to the first conductor layer. A side transmission line is formed. First resonator having a region generated electromagnetic coupling between the part and the first balanced-side transmission line unbalanced transmission line is formed, the other portion and a second balanced-side of the unbalanced transmission line a second resonator having a region generated electromagnetic coupling is constituted by a transmission line. In addition, the third conductor layer provided via the second dielectric layer with respect to the first or second conductor layer includes an electromagnetic field coupling region of the first resonator and the second resonator. An area-divided ground pattern is provided between the first and second electromagnetic field coupling areas to divide the electromagnetic field coupling area of the first resonator and the electromagnetic field coupling area of the second resonator.
The unbalanced transmission line and the first balanced transmission line constituting the first resonator, and the unbalanced transmission line and the second balanced transmission line constituting the second resonator are, for example, a spiral shape. Is done .

この発明によれば、第１又は第２の導体層に対して第２の誘電体層を介して設けられる第３の導体層には、第１の共振器の電磁界結合領域と第２の共振器の電磁界結合領域との間に、第１の共振器の電磁界結合領域と第２の共振器の電磁界結合領域とを分割する領域分割接地パターンが設けられるので、この領域分割接地パターンによって共振器間の電磁界干渉が抑制されて良好な特性を得ることができる。 According to the present invention, the third conductor layer provided via the second dielectric layer with respect to the first or second conductor layer includes the electromagnetic coupling region of the first resonator and the second conductor layer. between the electromagnetic field coupling region of the resonator, since the area dividing ground pattern that divides the electromagnetic field coupling region of the first resonator and the electromagnetic coupling region of the second resonator provided et be, the region division Electromagnetic field interference between the resonators is suppressed by the ground pattern, and good characteristics can be obtained.

また、不平衡側伝送線路、第１及び第２の平衡側伝送線路は、スパイラル形状で形成されるので、共振器の基板占有面積が小さくなり、バランフィルタを小型化できる。
Further, the unbalanced-side transmission line, the first and second balanced-side transmission line is formed in a spiral shape Runode, the substrate area occupied by the resonator is reduced, the balun filter can be miniaturized.

以下、図を参照しながら、この発明の形態について説明する。図１は、本発明のバランフィルタ１０を用いた機器の構成の一部を示しており、不平衡平衡変換機能にフィルタ機能等を混在させたバランフィルタ１０は、ＲＦＩＣ８０と例えばアンテナに接続される入出力端子８５との間に設けられる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a part of the configuration of a device using a balun filter 10 of the present invention. A balun filter 10 in which a filter function and the like are mixed in an unbalanced balance conversion function is connected to an RFIC 80 and, for example, an antenna. It is provided between the input / output terminal 85.

図２は、電磁界結合を用いた共振器フィルタの等価回路である。共振器フィルタ５０では、一方の端部が端子ＴＰaと接続されて他方の端部が接地された共振電極ＰＲaと、一方の端部が端子ＴＰbと接続されて他方の端部が接地された共振電極ＰＲbとが並行して設けられる。共振電極ＰＲa，ＰＲbの線路長は、通過帯域の中心周波数における波長をλとしたときλ／４とする。なお、共振電極ＰＲa，ＰＲbは、分布定数線路すなわちマイクロストリップラインやストリップラインを用いて構成する。 FIG. 2 is an equivalent circuit of a resonator filter using electromagnetic coupling. In the resonator filter 50, the resonance electrode PRa having one end connected to the terminal TPa and the other end grounded, and the resonance having one end connected to the terminal TPb and the other end grounded. The electrode PRb is provided in parallel. The line length of the resonant electrodes PRa and PRb is λ / 4 where λ is the wavelength at the center frequency of the passband. The resonant electrodes PRa and PRb are configured using distributed constant lines, that is, microstrip lines and strip lines.

このように共振器フィルタ５０を構成したとき、共振電極ＰＲaに入力された信号の周波数が通過帯域の中心周波数となると、電磁界結合Ｍにより共振電極ＰＲbから中心周波数の信号が出力される。すなわち、共振器フィルタ５０は、帯域通過フィルタとして動作する。また、端子ＴＰaと接地間に波長短縮用のコンデンサＣaを設け、端子ＴＰbと接地間にコンデンサＣaと静電容量の等しい波長短縮用のコンデンサＣbを設けるものとすれば、共振電極ＰＲa，ＰＲbの長さをλ／４より短くしても、中心周波数の信号を通過させることができる。 When the resonator filter 50 is configured in this way, when the frequency of the signal input to the resonance electrode PRa becomes the center frequency of the pass band, a signal having the center frequency is output from the resonance electrode PRb by the electromagnetic coupling M. That is, the resonator filter 50 operates as a band pass filter. If the wavelength shortening capacitor Ca is provided between the terminal TPa and the ground, and the wavelength shortening capacitor Cb having the same capacitance as the capacitor Ca is provided between the terminal TPb and the ground, the resonance electrodes PRa and PRb are provided. Even if the length is shorter than λ / 4, the signal of the center frequency can be passed.

図３は、バランフィルタの導出過程を説明するための図である。図３Ａに示すように、バランの不平衡側伝送線路ＰＲublと平衡側伝送線路ＰＲbl-aについて考える。なお、不平衡側伝送線路ＰＲublと平衡側伝送線路ＰＲbl-aおよび後述する平衡側伝送線路ＰＲbl-bは、分布定数線路すなわちマイクロストリップラインやストリップラインとする。 FIG. 3 is a diagram for explaining a derivation process of the balun filter. Consider the balun unbalanced transmission line PRubl and balanced transmission line PRbl-a as shown in FIG. 3A. The unbalanced transmission line PRubl, the balanced transmission line PRbl-a, and the balanced transmission line PRbl-b described later are distributed constant lines, that is, microstrip lines and strip lines.

不平衡側伝送線路ＰＲublの一端は不平衡側端子ＴＰ1と接続して、不平衡側伝送線路ＰＲublの他端は接地する。また、不平衡側伝送線路ＰＲublに対して並行に配線された平衡側伝送線路ＰＲbl-aは、一端を接地して他端を平衡側端子ＴＰ2と接続する。例えば、不平衡側伝送線路ＰＲublの不平衡側端子ＴＰ1と接続された端部側を接地して、不平衡側伝送線路ＰＲublの中央側を平衡側端子ＴＰ2と接続する。 One end of the unbalanced transmission line PRubl is connected to the unbalanced terminal TP1, and the other end of the unbalanced transmission line PRubl is grounded. The balanced transmission line PRbl-a wired in parallel to the unbalanced transmission line PRubl is grounded at one end and connected to the balanced terminal TP2 at the other end. For example, the end of the unbalanced transmission line PRubl connected to the unbalanced terminal TP1 is grounded, and the center side of the unbalanced transmission line PRubl is connected to the balanced terminal TP2.

ここで、図３Ｂに示すように、不平衡側端子ＴＰ1と接地間にコンデンサＣ1を設け、平衡側端子ＴＰ2と接地間にコンデンサＣ2を設けると、このときの等価回路は、図２に示す共振器フィルタ５０の等価回路と等しくなり、帯域通過フィルタを構成できる。また、コンデンサＣ1，Ｃ2は、波長短縮用コンデンサに相当するものとなり、平衡側伝送線路ＰＲbl-aの線路長が不平衡側伝送線路ＰＲublの例えば１／２倍であるときは、コンデンサＣ2の静電容量をコンデンサＣ1の静電容量の２倍とする。 Here, as shown in FIG. 3B, when a capacitor C1 is provided between the unbalanced terminal TP1 and the ground, and a capacitor C2 is provided between the balanced terminal TP2 and the ground, the equivalent circuit at this time is shown in FIG. It becomes equal to the equivalent circuit of the filter 50, and a band pass filter can be configured. The capacitors C1 and C2 correspond to the wavelength shortening capacitors, and when the line length of the balanced transmission line PRbl-a is, for example, 1/2 times that of the unbalanced transmission line PRubl, the capacitor C2 is static. Let the capacitance be twice the capacitance of the capacitor C1.

次に、図３Ｃに示すように、不平衡側伝送線路ＰＲublと平衡側伝送線路ＰＲbl-bについて考える。不平衡側伝送線路ＰＲublに対して並行に配線された平衡側伝送線路ＰＲbl-bは、一端を接地して他端を平衡側端子ＴＰ2と接続する。例えば、不平衡側伝送線路ＰＲublの接地された端部側を接地して、不平衡側伝送線路ＰＲublの中央側を平衡側端子ＴＰ3と接続する。 Next, as shown in FIG. 3C, consider the unbalanced transmission line PRubl and the balanced transmission line PRbl-b. The balanced transmission line PRbl-b wired in parallel to the unbalanced transmission line PRubl has one end grounded and the other end connected to the balanced terminal TP2. For example, the grounded end side of the unbalanced transmission line PRubl is grounded, and the center side of the unbalanced transmission line PRubl is connected to the balanced terminal TP3.

この場合も、図３Ｄに示すように不平衡側端子ＴＰ1と接地間にコンデンサＣ1を設け、平衡側端子ＴＰ3と接地間にコンデンサＣ3を設けると、等価回路が帯域通過フィルタの等価回路と等しくなり、帯域通過フィルタを構成できる。また、コンデンサＣ1，Ｃ3は、波長短縮用コンデンサに相当するものとなり、平衡側伝送線路ＰＲbl-bの線路長が不平衡側伝送線路ＰＲublの例えば１／２倍であるときは、コンデンサＣ3の静電容量をコンデンサＣ1の２倍とする。 Also in this case, as shown in FIG. 3D, if a capacitor C1 is provided between the unbalanced terminal TP1 and the ground, and a capacitor C3 is provided between the balanced terminal TP3 and the ground, the equivalent circuit becomes equal to the equivalent circuit of the bandpass filter. A band pass filter can be constructed. The capacitors C1 and C3 correspond to the wavelength shortening capacitors, and when the line length of the balanced transmission line PRbl-b is, for example, 1/2 times that of the unbalanced transmission line PRubl, the capacitor C3 is static. The electric capacity is twice that of the capacitor C1.

図３Ｂと図３Ｄを組み合わせると図３Ｅに示す等価回路となり、平衡側端子ＴＰ2，ＴＰ3と接地間に設けられたコンデンサＣ2，Ｃ3は、図３Ｆに示すように平衡側端子ＴＰ2と平衡側端子ＴＰ3間に設けたコンデンサＣ23に置き換えることができる。なお、コンデンサＣ23の静電容量は、コンデンサＣ2あるいはコンデンサＣ3の静電容量の１／２倍である。このようにバランフィルタを構成することで、平衡側端子ＴＰ2，ＴＰ3間から帯域通過フィルタ処理が行われた平衡出力、あるいは不平衡側端子ＴＰ1と接地間から帯域通過フィルタ処理が行われた不平衡出力を得ることができる。 3B and 3D are combined into the equivalent circuit shown in FIG. 3E, and the capacitors C2 and C3 provided between the balanced terminals TP2 and TP3 and the ground are connected to the balanced terminal TP2 and the balanced terminal TP3 as shown in FIG. 3F. It can be replaced by a capacitor C23 provided therebetween. The capacitance of the capacitor C23 is ½ times the capacitance of the capacitor C2 or the capacitor C3. By configuring the balun filter in this way, the balanced output in which the band pass filter processing is performed between the balanced side terminals TP2 and TP3, or the unbalanced in which the band pass filter processing is performed between the unbalanced side terminal TP1 and the ground. Output can be obtained.

さらに、図４に示す等価回路のように、端子と共振電極との間にインダクタＬ1，Ｌ2，Ｌ3を追加してインピーダンス変換率を広くすることで、整合回路を設けることなくインピーダンス変換を行うことができる。ここで、インダクタＬ1，Ｌ2，Ｌ3は、小型化しても大きなインダクタンスを得ることができるように、スパイラル形状のインダクタパターンを積層したスタック型インダクタを用いる。このように、スタック型インダクタを用いることにより、１つの面でのスパイラル巻き数を増やすことなくインダクタンスを大きくできるので、インダクタの基板占有面積が大きくならず、インダクタを小型化できる。 Further, as in the equivalent circuit shown in FIG. 4, impedance conversion is performed without providing a matching circuit by adding inductors L1, L2, and L3 between the terminal and the resonance electrode to widen the impedance conversion rate. Can do. Here, the inductors L1, L2, and L3 are stacked inductors in which spiral-shaped inductor patterns are stacked so that a large inductance can be obtained even if the inductors are reduced in size. As described above, by using the stack type inductor, the inductance can be increased without increasing the number of spiral turns on one surface, so that the area occupied by the substrate of the inductor is not increased, and the inductor can be downsized.

図５は、図４に示す等価回路のバランフィルタ１０の平面図、図６は図５のＡ−Ａ’位置の断面概略図、図７はバランフィルタ１０の分解斜視図を示している。 5 is a plan view of the balun filter 10 of the equivalent circuit shown in FIG. 4, FIG. 6 is a schematic sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 5, and FIG. 7 is an exploded perspective view of the balun filter 10.

第１誘電体層（絶縁層）１２の裏面側には、接地導体層としての第１導体層１１が形成されており、表面側には第２導体層１３が形成されている。また、第１誘電体層１２には、ビアホール(via hole)やスルーホール(through hole)等の導体層接続部（以下単に「ビア」という）１２１が設けられて、ビア１２１によって第１導体層１１と第２導体層１３が電気的に接続される。 A first conductor layer 11 as a ground conductor layer is formed on the back surface side of the first dielectric layer (insulating layer) 12, and a second conductor layer 13 is formed on the front surface side. Further, the first dielectric layer 12 is provided with a conductor layer connecting portion (hereinafter simply referred to as “via”) 121 such as a via hole or a through hole, and the first conductor layer is formed by the via 121. 11 and the second conductor layer 13 are electrically connected.

第２導体層１３上には第３誘電体層１５が形成されて、この第３誘電体層１５上に第３導体層１６が形成される。第３導体層１６は、接地パターン１６１と接続パターン１６２で構成される。接地パターン１６１には、平衡側伝送線路ＰＲbl-aの形成位置に対応する領域と平衡側伝送線路ＰＲbl-bの形成位置に対応する領域を区分する領域分割接地パターン１６１dが設けられている。第３誘電体層１５にはビア１５１が設けられて、このビア１５１によって第２導体層１３と第３導体層１６の接地パターン１６１が電気的に接続される。 A third dielectric layer 15 is formed on the second conductor layer 13, and a third conductor layer 16 is formed on the third dielectric layer 15. The third conductor layer 16 includes a ground pattern 161 and a connection pattern 162. The ground pattern 161 is provided with a region division ground pattern 161d that separates a region corresponding to the formation position of the balanced transmission line PRbl-a and a region corresponding to the formation position of the balanced transmission line PRbl-b. A via 151 is provided in the third dielectric layer 15, and the ground pattern 161 of the second conductor layer 13 and the third conductor layer 16 is electrically connected by the via 151.

第３導体層１６上には、ビルドアップ形成面として用いられる平坦化面を形成するための第５誘電体層１８が形成される。この第５誘電体層１８上にコンデンサＣ1のコンデンサ電極１８９-c1とコンデンサＣ23のコンデンサ電極１８９-c23、コンデンサ電極１８９-c1，１８９-c23上に誘電体をそれぞれ形成したのち、第４導体層１９を形成する。 On the third conductor layer 16, a fifth dielectric layer 18 for forming a flattened surface used as a buildup forming surface is formed. A dielectric is formed on the fifth dielectric layer 18 on the capacitor electrode 189-c1 of the capacitor C1, the capacitor electrode 189-c23 of the capacitor C23, and the capacitor electrodes 189-c1, 189-c23, and then the fourth conductor layer. 19 is formed.

第４導体層１９は、接地パターン１９１、平衡側伝送線路ＰＲbl-aとなる線路パターン１９２a、平衡側伝送線路ＰＲbl-bとなる線路パターン１９２b、インダクタＬ1を構成するインダクタパターン１９３-L1，インダクタＬ2を構成するインダクタパターン１９３-L2，インダクタＬ3を構成するインダクタパターン１９３-L3、接続パターン１９４-a，１９４-b，１９５、コンデンサＣ1のコンデンサ電極１９６-c1、コンデンサＣ23のコンデンサ電極１９６-c23で構成される。線路パターン１９２a，１９２b、インダクタパターン１９３-L1，１９３-L2，１９３-L3は、スパイラル形状とされている。また、接地パターン１９１は、接地パターン１９１の一部がコンデンサＣ1のコンデンサ電極１８９-c1と接続されるように形成する。 The fourth conductor layer 19 includes a ground pattern 191, a line pattern 192a that becomes the balanced transmission line PRbl-a, a line pattern 192b that becomes the balanced transmission line PRbl-b, an inductor pattern 193-L1 that constitutes the inductor L1, and an inductor L2. Inductor pattern 193-L2 constituting inductor L3, inductor pattern 193-L3 constituting inductor L3, connection patterns 194-a, 194-b, 195, capacitor electrode 196-c1 of capacitor C1, capacitor electrode 196-c23 of capacitor C23 Composed. The line patterns 192a and 192b and the inductor patterns 193-L1, 193-L2, and 193-L3 have a spiral shape. The ground pattern 191 is formed so that a part of the ground pattern 191 is connected to the capacitor electrode 189-c1 of the capacitor C1.

第５誘電体層１８には、第３導体層１６と第４導体層１９を電気的に接続するためのビア１８１〜１８６が設けられている。ビア１８１は、第４導体層１９の接地パターン１９１と第３導体層１６の接地パターン１６１を接続する。ビア１８２は、インダクタパターン１９３-L1のスパイラル外周端側と第３導体層１６の接続パターン１６２を接続する。この接続パターン１６２は、ビア１８３によって接続パターン１９４aと接続される。ビア１８４は、第４導体層１９の線路パターン１９２aのスパイラル内周端と第３導体層１６の領域分割接地パターン１６１dを接続する。ビア１８５は、第４導体層１９の線路パターン１９２bのスパイラル内周端と第３導体層１６の領域分割接地パターン１６１dを接続する。ビア１８６は、第４導体層１９の接続パターン１９４bと第３導体層１６の接地パターン１６１を接続する。 The fifth dielectric layer 18 is provided with vias 181 to 186 for electrically connecting the third conductor layer 16 and the fourth conductor layer 19. The via 181 connects the ground pattern 191 of the fourth conductor layer 19 and the ground pattern 161 of the third conductor layer 16. The via 182 connects the spiral outer peripheral end side of the inductor pattern 193 -L 1 and the connection pattern 162 of the third conductor layer 16. The connection pattern 162 is connected to the connection pattern 194a through the via 183. The via 184 connects the spiral inner peripheral end of the line pattern 192 a of the fourth conductor layer 19 and the area division ground pattern 161 d of the third conductor layer 16. The via 185 connects the inner peripheral edge of the spiral of the line pattern 192 b of the fourth conductor layer 19 and the area division ground pattern 161 d of the third conductor layer 16. The via 186 connects the connection pattern 194 b of the fourth conductor layer 19 and the ground pattern 161 of the third conductor layer 16.

第４導体層１９上には、第６誘電体層２０を介して第５導体層２２が形成される。第５導体層２２は、接地パターン２２１、不平衡側伝送線路ＰＲublとなる線路パターン２２２、インダクタＬ1と不平衡側端子ＴＰ1を構成するインダクタパターン２２３-L1，インダクタＬ2と平衡側端子ＴＰ2を構成するインダクタパターン２２３-L2，インダクタＬ3と平衡側端子ＴＰ3を構成するインダクタパターン２２３-L3で構成される。線路パターン２２２は、線路パターン１９２a，１９２bと第６誘電体層２０を介して並行に形成されて、線路パターン２２２と線路パターン１９２aで第１の共振器を構成する。また、線路パターン２２２と線路パターン１９２bで第２の共振器を構成する。 A fifth conductor layer 22 is formed on the fourth conductor layer 19 via a sixth dielectric layer 20. The fifth conductor layer 22 constitutes the ground pattern 221, the line pattern 222 that becomes the unbalanced transmission line PRubl, the inductor pattern 223-L1 that constitutes the inductor L1 and the unbalanced terminal TP1, and the inductor L2 and the balanced terminal TP2. The inductor pattern 223-L2, the inductor L3, and the inductor pattern 223-L3 constituting the balanced terminal TP3 are included. The line pattern 222 is formed in parallel via the line patterns 192a and 192b and the sixth dielectric layer 20, and the line pattern 222 and the line pattern 192a constitute a first resonator. The line resonator 222 and the line pattern 192b constitute a second resonator.

第６誘電体層２０には、第４導体層１９と第５導体層２２を電気的に接続するためのビア２０１〜２０９が設けられている。ビア２０１は、第４導体層１９の接地パターン１９１と第５導体層２２の接地パターン２２１を接続する。ビア２０２は、インダクタパターン１９３-L1のスパイラル内周端とインダクタパターン２２３-L1のスパイラル内周端を接続する。ビア２０３は、コンデンサＣ1のコンデンサ電極１９６-c1とインダクタパターン２２３-L1のスパイラル外周端に設けられている不平衡側端子ＴＰ1のパターンを接続する。ビア２０４は、接続パターン１９４aと線路パターン２２２の一方の端部を接続する。このとき、線路パターン２２２の一方の端部は、接続パターン１９４aと接続パターン１６２を介してインダクタＬ1と接続されることとなる。ビア２０５は、インダクタパターン１９３-L2のスパイラル内周端とインダクタパターン２２３-L2のスパイラル内周端を接続する。ビア２０６は、接続パターン１９４bと線路パターン２２２の他方の端部を接続する。このとき、線路パターン２２２の他方の端部は、接続パターン１９４bを介して接地パターン１６１に接続されることとなる。ビア２０７は、インダクタパターン１９３-L3のスパイラル内周端とインダクタパターン２２３-L3のスパイラル内周端を接続する。ビア２０８は、コンデンサＣ23のコンデンサ電極１９６-c23とインダクタパターン２２３-L2のスパイラル外周端に設けられている平衡側端子ＴＰ2のパターンを接続する。ビア２０９は、接続パターン１９５とインダクタパターン２２３-L3のスパイラル外周端に設けられている平衡側端子ＴＰ3のパターンを接続する。このとき、平衡側端子ＴＰ2，ＴＰ3間にコンデンサＣ23が設けられることとなる。 The sixth dielectric layer 20 is provided with vias 201 to 209 for electrically connecting the fourth conductor layer 19 and the fifth conductor layer 22. The via 201 connects the ground pattern 191 of the fourth conductor layer 19 and the ground pattern 221 of the fifth conductor layer 22. The via 202 connects the inner spiral end of the inductor pattern 193-L1 and the inner spiral end of the inductor pattern 223-L1. The via 203 connects the capacitor electrode 196-c1 of the capacitor C1 and the pattern of the unbalanced terminal TP1 provided at the spiral outer periphery of the inductor pattern 223-L1. The via 204 connects one end of the connection pattern 194 a and the line pattern 222. At this time, one end of the line pattern 222 is connected to the inductor L 1 via the connection pattern 194 a and the connection pattern 162. The via 205 connects the inner spiral end of the inductor pattern 193-L2 and the inner spiral end of the inductor pattern 223-L2. The via 206 connects the connection pattern 194 b and the other end of the line pattern 222. At this time, the other end of the line pattern 222 is connected to the ground pattern 161 through the connection pattern 194b. The via 207 connects the inner spiral end of the inductor pattern 193-L3 and the inner spiral end of the inductor pattern 223-L3. The via 208 connects the capacitor electrode 196-c23 of the capacitor C23 and the pattern of the balanced terminal TP2 provided at the spiral outer periphery of the inductor pattern 223-L2. The via 209 connects the connection pattern 195 and the pattern of the balanced side terminal TP3 provided at the spiral outer periphery of the inductor pattern 223-L3. At this time, the capacitor C23 is provided between the balanced terminals TP2 and TP3.

なお、第３導体層１６において、線路パターン２２２や線路パターン１９２a,１９２bによって共振器が形成される領域とインダクタＬ1，Ｌ2，Ｌ3が形成される領域およびコンデンサＣ23が形成される領域と対応する領域は、スロットとされて第４誘電体層１７が設けられる。さらに、第２導体層１３においても、線路パターン２２２や線路パターン１９２a,１９２bによって共振器が形成される領域とインダクタＬ1，Ｌ2，Ｌ3が形成される領域およびコンデンサＣ23が形成される領域と対応する領域は、スロットとされて第２誘電体層１４が設けられる。このようにスロットを設けることで、共振器やインダクタを構成するためのパターンと第１導体層１１との間に他の導体層が設けられていないので、共振器やインダクタは他の導体層による影響を受けることがなく、所望の特性のバランフィルタ１０を形成できる。 In the third conductor layer 16, a region corresponding to the region where the resonator is formed by the line pattern 222 and the line patterns 192a and 192b, the region where the inductors L1, L2, and L3 are formed, and the region where the capacitor C23 is formed. The fourth dielectric layer 17 is provided as a slot. Further, in the second conductor layer 13 as well, the region where the resonator is formed by the line pattern 222 and the line patterns 192a and 192b, the region where the inductors L1, L2, and L3 are formed, and the region where the capacitor C23 is formed correspond. The region is slotted and a second dielectric layer 14 is provided. By providing the slot in this way, no other conductor layer is provided between the pattern for configuring the resonator and the inductor and the first conductor layer 11, and therefore the resonator and the inductor are formed by the other conductor layer. The balun filter 10 having desired characteristics can be formed without being affected.

次に、バランフィルタ１０の生成手順を説明する。バランフィルタ１０は、いわゆるプリント配線基板をベース基板として用いるものとする。例えば、誘電体（絶縁）基板の両面に導体層が設けられたプリント配線基板をベース基板として用いる。 Next, the generation procedure of the balun filter 10 will be described. The balun filter 10 uses a so-called printed wiring board as a base board. For example, a printed wiring board in which a conductor layer is provided on both surfaces of a dielectric (insulating) substrate is used as the base substrate.

ベース基板の一方の導体層を第１導体層１１、他方の導体層を第２導体層１３とする。この第１導体層１１と第２導体層１３は、例えば第１誘電体層１２に設けられたビア１２１によって電気的に接続する。ビア１２１は、第１誘電体層１２の一部に、この第１誘電体層１２を貫通する孔をドリル加工やレーザー加工あるいはプラズマエッチング加工等により穿設する。この穿設された孔にビアメッキ、例えば硫酸銅溶液を用いた電解メッキにより銅からなる導電膜を成膜することで形成できる。 One conductor layer of the base substrate is a first conductor layer 11, and the other conductor layer is a second conductor layer 13. The first conductor layer 11 and the second conductor layer 13 are electrically connected by, for example, a via 121 provided in the first dielectric layer 12. In the via 121, a hole penetrating the first dielectric layer 12 is formed in a part of the first dielectric layer 12 by drilling, laser processing, plasma etching processing, or the like. A conductive film made of copper can be formed in the hole thus formed by via plating, for example, electrolytic plating using a copper sulfate solution.

第１誘電体層１２は、誘電損失の少ない（低tanδ）材料、すなわち高周波特性に優れた材料により形成されていることが好ましい。このような材料としては、例えばポリフェニールエチレン（ＰＰＥ）や、ビスマレイドトリアジン（ＢＴ−ｒｅｓｉｎ）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミド、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、ポリノルボルネン（ＰＮＢ）等の有機材料、セラミックあるいはセラミックと有機材料との混合材料等を挙げることができる。また、第１誘電体層１２は、上述した材料の他に、耐熱性及び耐薬品性を有する材料により形成されていることが好ましく、このような材料からなる誘電基板として、廉価なエポキシ系基板ＦＲ−５等を挙げることができる。このように、廉価な有機材料を第１誘電体層１２として用いることで、従来のような比較的高価とされるＳｉ基板やガラス基板を用いた場合と比べて、コストの低減化が図られている。 The first dielectric layer 12 is preferably formed of a material with low dielectric loss (low tan δ), that is, a material excellent in high frequency characteristics. Examples of such materials include polyphenylethylene (PPE), bismaleidotriazine (BT-resin), polytetrafluoroethylene, polyimide, liquid crystal polymer (LCP), polynorbornene (PNB), and other organic materials, ceramics, or Examples thereof include a mixed material of ceramic and organic material. The first dielectric layer 12 is preferably formed of a material having heat resistance and chemical resistance in addition to the above-described materials, and an inexpensive epoxy substrate is used as a dielectric substrate made of such a material. FR-5 etc. can be mentioned. In this way, by using an inexpensive organic material as the first dielectric layer 12, the cost can be reduced compared to the case where a relatively expensive Si substrate or glass substrate is used. ing.

第２導体層１３には、スロットを形成する。例えばエッチング法を用いてスロット部分の導体を除去する。このスロットが形成された第２導体層１３上には、誘電率の高い絶縁材料例えばエポキシ系樹脂を用いた絶縁膜を形成する。絶縁膜形成後、第２導体層１３上に形成された絶縁膜を、第２導体層１３が露出するまで研磨する。これにより、スロットの領域に第２誘電体層１４を形成できるとともに、第２導体層１３と第２誘電体層１４との段差がなくなる。この第２導体層１３と第２誘電体層１４上に、第３誘電体層１５と第３導体層１６を形成する。 Slots are formed in the second conductor layer 13. For example, the conductor in the slot portion is removed using an etching method. On the second conductor layer 13 in which the slot is formed, an insulating film using an insulating material having a high dielectric constant, for example, an epoxy resin is formed. After the insulating film is formed, the insulating film formed on the second conductor layer 13 is polished until the second conductor layer 13 is exposed. Thereby, the second dielectric layer 14 can be formed in the slot region, and the step between the second conductor layer 13 and the second dielectric layer 14 is eliminated. A third dielectric layer 15 and a third conductor layer 16 are formed on the second conductor layer 13 and the second dielectric layer 14.

この第３誘電体層１５と第３導体層１６は、例えばＲＣＣ(Resin Coated Copper:樹脂付き銅箔)を用いるものとして、この第３導体層１６に、領域分割接地パターン１６１dを有した接地パターン１６１と接続パターン１６２を形成する。また、第３誘電体層１５にビア１５１を設けて、第３導体層１６の接地パターン１６１を第２導体層１３に接続する。 The third dielectric layer 15 and the third conductor layer 16 are made of, for example, RCC (Resin Coated Copper), and a ground pattern having an area division ground pattern 161d on the third conductor layer 16 is used. 161 and a connection pattern 162 are formed. A via 151 is provided in the third dielectric layer 15 to connect the ground pattern 161 of the third conductor layer 16 to the second conductor layer 13.

第３導体層１６上には、誘電率の高い絶縁材料例えばエポキシ系樹脂を用いた絶縁膜を形成する。絶縁膜形成後、第３導体層１６上に形成された絶縁膜を、第３導体層１６が露出するまで研磨する。これにより、スロットの領域に第４誘電体層１７を形成できるとともに、第３導体層１６と第４誘電体層１７との段差がなくなる。この第３導体層１６と第４誘電体層１７上に、ビルドアップ形成面として用いられる平坦化面を形成するための第５誘電体層１８が形成される。
On the third conductor layer 16, an insulating film using an insulating material having a high dielectric constant, for example, an epoxy resin is formed. After the insulating film is formed, an insulating film formed on the third conductive layer 1 6 is polished until the third conductive layer 1 6 is exposed. Thereby, the fourth dielectric layer 17 can be formed in the slot region, and the step between the third conductor layer 16 and the fourth dielectric layer 17 is eliminated. A fifth dielectric layer 18 is formed on the third conductor layer 16 and the fourth dielectric layer 17 to form a planarized surface used as a buildup formation surface.

第５誘電体層１８は、低誘電損失（低tanδ）の材料、すなわち高周波特性に優れた有機材料により形成されていることが好ましく、また、耐熱性及び耐薬品性を有する有機材料により形成されていることが好ましい。このような有機材料としては、例えばベンゾシクブテン（ＢＣＢ）や、ポリイミド、ポリノルボルネン（ＰＮＢ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂等を挙げることができる。そして、第５誘電体層１８は、このような有機材料を、例えばスピンコート法や、カーテンコート法、ロールコート法、ディップコート法等の塗布均一性及び膜厚制御に優れた方法を用いて、ビルドアップ形成面上に精度良く形成することができる。 The fifth dielectric layer 18 is preferably formed of a material having a low dielectric loss (low tan δ), that is, an organic material having excellent high frequency characteristics, and is formed of an organic material having heat resistance and chemical resistance. It is preferable. Examples of such an organic material include benzocyclbutene (BCB), polyimide, polynorbornene (PNB), liquid crystal polymer (LCP), epoxy resin, and acrylic resin. The fifth dielectric layer 18 is made of such an organic material using a method excellent in coating uniformity and film thickness control, such as a spin coat method, a curtain coat method, a roll coat method, or a dip coat method. It can be formed with high accuracy on the build-up forming surface.

この第５誘電体層１８上には、コンデンサＣ1，Ｃ23を形成する。コンデンサＣ1，Ｃ23は、例えば酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）を誘電体として用いた酸化タンタルコンデンサを用いる。酸化タンタルコンデンサは、一方の電極となるコンデンサ電極１８９-c1，１８９-c23上に窒化タンタル（ＴａＮ）膜を形成する。窒化タンタル膜は、ＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)やスパッタリングあるいは蒸着法等によって形成できる。この窒化タンタル膜の表層部を陽極酸化して、高誘電率かつ低損失な高誘電体材料である酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）膜とする。 Capacitors C 1 and C 23 are formed on the fifth dielectric layer 18. As the capacitors C1 and C23, for example, tantalum oxide capacitors using tantalum oxide (Ta ₂ O ₅ ) as a dielectric are used. In the tantalum oxide capacitor, a tantalum nitride (TaN) film is formed on capacitor electrodes 189-c1 and 189-c23 which are one electrode. The tantalum nitride film can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition), sputtering, or vapor deposition. The surface layer portion of the tantalum nitride film is anodized to form a tantalum oxide (Ta ₂ O ₅ ) film that is a high dielectric constant and low loss high dielectric material.

また、半導体プロセスで用いられる薄膜形成技術や厚膜形成技術によって、第４導体層１９を形成する。この第４導体層１９は、第５誘電体層１８上に例えばニッケルや銅等からなる導電膜を全面に亘って成膜したのち、フォトリソグラフィ技術等を用いてパターン形成を行う。例えば、硫酸銅溶液を用いた電解メッキにより、数μｍ程度の銅からなる導電膜を成膜する。その後、所定の形状にパターニングされたフォトレジストをマスクとして用いて導電膜をエッチングすることにより、第４導体層１９の各パターンを形成する。このとき、コンデンサＣ1のコンデンサ電極１８９-c1は接地パターン１９１、コンデンサＣ23のコンデンサ電極１８９-c23は接続パターン１９５とそれぞれ接続される。さらに、コンデンサＣ1の酸化タンタル膜上にコンデンサ電極１９６-c1、コンデンサＣ23の酸化タンタル膜上にコンデンサ電極１９６-c23がそれぞれ形成される。 Further, the fourth conductor layer 19 is formed by a thin film forming technique or a thick film forming technique used in the semiconductor process. The fourth conductor layer 19 is formed by forming a conductive film made of, for example, nickel or copper on the fifth dielectric layer 18 over the entire surface, and then forming a pattern using a photolithography technique or the like. For example, a conductive film made of copper of about several μm is formed by electrolytic plating using a copper sulfate solution. Thereafter, each pattern of the fourth conductor layer 19 is formed by etching the conductive film using a photoresist patterned in a predetermined shape as a mask. At this time, the capacitor electrode 189-c1 of the capacitor C1 is connected to the ground pattern 191 and the capacitor electrode 189-c23 of the capacitor C23 is connected to the connection pattern 195, respectively. Further, a capacitor electrode 196-c1 is formed on the tantalum oxide film of the capacitor C1, and a capacitor electrode 196-c23 is formed on the tantalum oxide film of the capacitor C23.

第６誘電体層２０は、第５誘電体層１８と同様に、上述の有機材料を用いて構成する。第５導体層２２は、第４導体層１９と同様に導電膜を全面にわたって成膜したのち、フォトリソグラフィ技術等を用いて、第５導体層２２の各パターンを形成する。また、第５誘電体層１８にビア１８１〜１８６を設けて第３導体層１６のパターンと第４導体層１９のパターンを接続する。また、第６誘電体層２０にはビア２０１〜２０９を設けておき、第４導体層１９のパターンと第５導体層２２のパターンを接続する。 Similar to the fifth dielectric layer 18, the sixth dielectric layer 20 is configured using the organic material described above. The fifth conductor layer 22 is formed with a conductive film over the entire surface in the same manner as the fourth conductor layer 19, and then each pattern of the fifth conductor layer 22 is formed using a photolithography technique or the like. Further, vias 181 to 186 are provided in the fifth dielectric layer 18 to connect the pattern of the third conductor layer 16 and the pattern of the fourth conductor layer 19. The sixth dielectric layer 20 is provided with vias 201 to 209 to connect the pattern of the fourth conductor layer 19 and the pattern of the fifth conductor layer 22.

このように、バランフィルタ１０を構成したとき、不平衡伝送線路の線路パターン２２２と平衡伝送線路の線路パターン１９２aで構成される第１の共振器と、不平衡伝送線路の線路パターン２２２と平衡伝送線路の線路パターン１９２bで構成される第２の共振器は、図８Ａに示すように、領域分割接地パターン１６１dに対して左右に分かれて形成されることとなる。このため、一方の共振器で不平衡伝送線路の線路パターンと平衡伝送線路の線路パターンの電磁界結合が生じたとき、図８Ｂに示すように、領域分割接地パターン１６１dによって他方の共振器に対する電磁界干渉が軽減されて、領域分割接地パターン１６１dを設けていない場合よりも良好な特性を得ることができる。また、領域分割接地パターン１６１dは、不平衡側伝送線路の線路パターンや第１および第２の平衡側伝送線路の線路パターンが形成された導体層よりも上層あるいは下層の導体層に形成すれば、一方の共振器から他方の共振器に向かう磁界の阻止を効率よく行えるので、さらに電磁界干渉を軽減できる。また、領域分割接地パターン１６１dの層厚を厚くすれば、電磁界干渉をさらに軽減できることは勿論である。 Thus, when the balun filter 10 is configured, the first resonator composed of the line pattern 222 of the unbalanced transmission line and the line pattern 192a of the balanced transmission line, the line pattern 222 of the unbalanced transmission line, and the balanced transmission. As shown in FIG. 8A, the second resonator constituted by the line pattern 192b of the line is formed separately on the left and right with respect to the region division ground pattern 161d. For this reason, when the electromagnetic coupling between the line pattern of the unbalanced transmission line and the line pattern of the balanced transmission line occurs in one resonator, as shown in FIG. Field interference is reduced, and better characteristics can be obtained than when the area-divided ground pattern 161d is not provided. Further, if the region-divided ground pattern 161d is formed in a conductor layer that is above or below the conductor layer on which the line pattern of the unbalanced transmission line and the line pattern of the first and second balanced transmission lines are formed, Since the magnetic field from one resonator to the other resonator can be efficiently blocked, electromagnetic field interference can be further reduced. Of course, the electromagnetic interference can be further reduced by increasing the layer thickness of the region-divided ground pattern 161d.

バランフィルタ１０の第１導体層１１，第２導体層１３，第３導体層１６は層厚１０〜２０μｍ、第４導体層１９，第５導体層２２は層厚１〜１０μｍとする。第１誘電体層１２は比誘電率３．１，層厚２００μｍ、第２誘電体層１４は比誘電率３．８，層厚１０〜２０μｍ、第３誘電体層１５は比誘電率２．８，層厚６０μｍ、第４誘電体層１７は比誘電率３．８，層厚１０〜２０μｍ、第５誘電体層１８は比誘電率２．６，層厚１０〜２０μｍ、第６誘電体層２０は比誘電率２．６，層厚１０〜２０μｍとする。また、積層基板を保護するため、積層基板の両面に層厚２０〜３０μｍ，比誘電率４．３のレジスト層を設ける。線路パターン１９２a，１９２b，２２２の配線幅は約４０μmで間隔は約１０μｍ、インダクタパターン１９３-L1，１９３-L2，１９３-L3，２２３-L1，２２３-L2，２２３-L3のスパイラル部分の配線幅は約２０μｍで間隔は約２０μｍ、コンデンサＣ1，Ｃ23の静電容量は０．５〜１００ｐＦ程度とする。また、第３導体層１６において、線路パターン１９２a，１９２b，２２２の最外周線路端より２００μｍ、インダクタパターン１９３-L1，１９３-L2，１９３-L3，２２３-L1，２２３-L2，２２３-L3の最外周線路端より１００μｍ、コンデンサ電極１８９-c23の外周より５０μｍをスロットとする。 The first conductor layer 11, the second conductor layer 13, and the third conductor layer 16 of the balun filter 10 have a layer thickness of 10 to 20 μm, and the fourth conductor layer 19 and the fifth conductor layer 22 have a layer thickness of 1 to 10 μm. The first dielectric layer 12 has a relative dielectric constant of 3.1, a layer thickness of 200 μm, the second dielectric layer 14 has a relative dielectric constant of 3.8, a layer thickness of 10 to 20 μm, and the third dielectric layer 15 has a relative dielectric constant of 2. 8, layer thickness 60 μm, the fourth dielectric layer 17 has a relative dielectric constant of 3.8, layer thickness 10-20 μm, the fifth dielectric layer 18 has a relative dielectric constant 2.6, layer thickness 10-20 μm, sixth dielectric The layer 20 has a relative dielectric constant of 2.6 and a layer thickness of 10 to 20 μm. In order to protect the multilayer substrate, a resist layer having a layer thickness of 20 to 30 μm and a relative dielectric constant of 4.3 is provided on both surfaces of the multilayer substrate. The wiring width of the line patterns 192a, 192b, 222 is about 40 μm and the interval is about 10 μm. The wiring width of the spiral portion of the inductor patterns 193-L1, 193-L2, 193-L3, 223-L1, 223-L2, 223-L3 Is about 20 μm, the interval is about 20 μm, and the capacitances of the capacitors C 1 and C 23 are about 0.5 to 100 pF. Further, in the third conductor layer 16, 200 μm from the outermost line ends of the line patterns 192a, 192b, 222, inductor patterns 193-L1, 193-L2, 193-L3, 223-L1, 223-L2, 223-L3 The slot is 100 μm from the end of the outermost line and 50 μm from the outer periphery of the capacitor electrode 189-c23.

ここで、不平衡側端子ＴＰ1と平衡側端子ＴＰ2間の信号レベルと、不平衡側端子ＴＰ1と平衡側端子ＴＰ3間の信号レベルとのレベル差は、第３導体層１６に領域分割接地パターン１６１dを設けた場合、図９の実線で示す特性となり、第３導体層１６に領域分割接地パターン１６１dを設けていない破線の特性に比べ、レベル差を小さくできた。また、不平衡側端子ＴＰ1と平衡側端子ＴＰ2間の位相と、不平衡側端子ＴＰ1と平衡側端子ＴＰ3間の位相の位相差は、第３導体層１６に領域分割接地パターン１６１dを設けた場合、図１０の実線となり、第３導体層１６に領域分割接地パターン１６１dを設けていない破線の特性に比べて、位相差が略一定であり良好な位相差特性を得られた。 Here, the level difference between the signal level between the unbalanced side terminal TP1 and the balanced side terminal TP2 and the signal level between the unbalanced side terminal TP1 and the balanced side terminal TP3 is different from the third conductor layer 16 in the area division ground pattern 161d. 9 is provided, and the characteristics shown by the solid line in FIG. 9 are obtained, and the level difference can be reduced as compared with the characteristics of the broken line in which the region-division ground pattern 161d is not provided in the third conductor layer 16. In addition, the phase difference between the phase between the unbalanced side terminal TP1 and the balanced side terminal TP2 and the phase difference between the unbalanced side terminal TP1 and the balanced side terminal TP3 is obtained when the region-divided ground pattern 161d is provided on the third conductor layer 16. The solid line in FIG. 10 indicates that the phase difference is substantially constant and good phase difference characteristics can be obtained as compared with the characteristics of the broken line in which the third conductor layer 16 is not provided with the area division ground pattern 161d.

以上のように、本発明にかかるバランフィルタは、所望の周波数の高周波信号に対して不平衡平衡変換と帯域通過フィルタ処理を行う際に有用であり、高周波信号を用いる機器の小型化に適用している。 As described above, the balun filter according to the present invention is useful when performing unbalanced balance conversion and band-pass filter processing on a high-frequency signal having a desired frequency, and is applied to downsizing of a device using the high-frequency signal. ing.

バランフィルタを用いた機器の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the apparatus using a balun filter. 共振器フィルタの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of a resonator filter. バランフィルタの導出過程を示す図である。It is a figure which shows the derivation | leading-out process of a balun filter. バランフィルタの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of a balun filter. バランフィルタの平面図を示す図である。It is a figure which shows the top view of a balun filter. Ａ−Ａ’位置の断面概略図である。It is the cross-sectional schematic of A-A 'position. バランフィルタの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a balun filter. 領域区分接地パターンを設けたときの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement when the area | region division grounding pattern is provided. バランフィルタのレベル差特性を示す図である。It is a figure which shows the level difference characteristic of a balun filter. バランフィルタの位相差特性を示す図である。It is a figure which shows the phase difference characteristic of a balun filter. 通信システムで用いられる機器の構成の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of structure of the apparatus used with a communication system. 従来のバランの等価回路を示す図である。It is a figure which shows the equivalent circuit of the conventional balun.

Explanation of symbols

１０・・・バランフィルタ、１１・・・第１導体層、１２・・・第１誘電体層、１３・・・第２導体層、１４・・・第２誘電体層、１５・・・第３誘電体層、１６・・・第３導体層、１７・・・第４誘電体層、１８・・・第５誘電体層、１９・・・第４導体層、２０・・・第６誘電体層、２２・・・第５導体層、５０・・・共振器フィルタ、８０・・・ＲＦＩＣ、８０a・・・差動アンプ、８５・・・入出力端子、９０・・・バラン、９０bl-a，９０bl-b，９０ubl・・・マイクロストリップライン、９５・・・帯域通過フィルタ、１２１，１５１，１８１〜１８６，２０１〜２０９・・・ビア、１６１，１９１，２２１・・・接地パターン、１６１d・・・領域分割接地パターン、１６２，１９４a，１９４b，１９５・・・接続パターン、１８９-c1，１８９-c23，１９６-c1，１９６-c23・・・コンデンサ電極、１９２a，１９２b，２２２・・・線路パターン、１９３-L1，１９３-L2，１９３-L3，２２３-L1，２２３-L2，２２３-L3・・・インダクタパターン DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Balun filter, 11 ... 1st conductor layer, 12 ... 1st dielectric layer, 13 ... 2nd conductor layer, 14 ... 2nd dielectric layer, 15 ... 1st 3 dielectric layers, 16 ... third conductor layer, 17 ... fourth dielectric layer, 18 ... fifth dielectric layer, 19 ... fourth conductor layer, 20 ... sixth dielectric Body layer, 22 ... fifth conductor layer, 50 ... resonator filter, 80 ... RFIC, 80a ... differential amplifier, 85 ... input / output terminal, 90 ... balun, 90bl- a, 90bl-b, 90ubl ... microstrip line, 95 ... band pass filter , 121 , 151 , 181-186 , 201-209 ... via, 161, 191, 221 ... ground pattern, 161d ... Regional ground pattern, 162, 194a, 194b, 195 ... Connection pattern, 189-c1 , 189-c23, 196-c1, 196-c23 ... capacitor electrodes, 192a, 192b, 222 ... line patterns, 193-L1, 193-L2, 193-L3, 223-L1, 223-L2, 223 -L3 ・・・ Inductor pattern

Claims

A portion of the unbalanced transmission line formed on the first conductor layer, having one end connected to the unbalanced terminal and the other end grounded, and a first dielectric with respect to the first conductor layer A first balanced transmission that is provided in part of the second conductor layer via the layer in parallel with the unbalanced transmission line, one end of which is grounded and the other end is connected to the first balanced terminal A first resonator having a region in which electromagnetic coupling occurs between a part of the unbalanced transmission line and the first balanced transmission line;
Connecting the other end of the unbalanced-side transmission line, wherein provided in parallel with the unbalanced side transmission line to another portion of the second conductor layer, one end is grounded and the other end and a second balanced-side terminal A second resonator having a region where electromagnetic coupling occurs between the other part of the unbalanced transmission line and the second transmission line.
And a third conductor layer provided over the second dielectric layer against the first or the second conductor layer,
The third conductor layer includes an electromagnetic field coupling region of the first resonator and an electromagnetic field coupling region of the first resonator between the electromagnetic field coupling region of the first resonator and the electromagnetic field coupling region of the second resonator. A balun filter provided with an area division ground pattern for dividing an electromagnetic field coupling area of the second resonator .

The balun filter according to claim 1, wherein the unbalanced transmission line and the first and second balanced transmission lines are formed in a spiral shape.