JP4547645B2 - 高周波用フィルタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機等の高周波通信機器に利用されるフィルタやアンテナ共用器に使用される積層型の高周波フィルタに関し、特にインターディジタル型共振回路を用いた高周波フィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯電話等のマイクロ波を利用した機器において、損失を小さくする為に、各種の誘電体フィルタが検討されている。中でも誘電体セラミックスは信頼性も高く誘電率εrが大きい為フィルタの小型化に向き、よく利用されている。
【0003】
そして、このような誘電体フィルタとしてストリップライン型の伝送線路を有する積層構造のフィルタが知られおり、例えば図4に示すような構造のフィルタがある。この図4は、従来例の内部構造を示す分解斜視図である。この従来例は、誘電体基板を積層して構成され、各誘電体基板にはパターン電極が形成されている。誘電体基板38上には、共振器を構成するパターン電極41、42が配置されている。また、誘電体基板37、39には、グランド電極40、43が形成されている。この2つの共振器用パターン電極41、42は、一定の間隔を設ける事で互いに結合している。また、共振に必要な長さを稼ぐ為に、渦巻き状等に形成されている。このため、このような共振部を形成する為には、十分な面積が必要となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このような高周波フィルタが用いられる携帯電話端末等において、小型化の要求が特に強まっており、それにつれてその内部に使用される高周波フィルタにも小型化し、その占有面積を小さくする事が強く要求されるようになってきている。しかし、前述した従来構造のフィルタにおいては、共振素子41、42が同一平面上に併設され、結合と長さ調整を行っているため、フィルタの面積が大きくなり、その占有面積を小さくすることが困難であった。
【0005】
本発明は、上記のことを鑑みて、小型で設計自由度の高い高周波用フィルタ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】
本発明は、複数の誘電体層を積層一体化してなり、内部にフィルタ回路が構成され、外表面に入力端子電極、出力端子電極及びグランド端子電極が形成された矩形の高周波用フィルタにおいて、第1の誘電体層には、2つの第1のライン電極を有し、該2つのライン電極は、それぞれ一端が該誘電体層の対向する長手側面に別れて臨み、それぞれ異なる長手側面に形成されたグランド端子電極に接続され、他端は互いに長手側面に沿って他方のライン電極の前記一端側に向って反対方向に延びる直線状ラインの端部となり、第2の誘電体層には、2つの第2のライン電極を有し、該第2のライン電極はそれぞれ2つの第1のライン電極と重なり、かつスルーホールが形成されたダミーの誘電体層を介して前記第1のライン電極のいずれかと接続し、第3の誘電体層には、2つの容量電極を有し、該容量電極は、それぞれ前記第2のライン電極と対向して容量を構成し、かつ該誘電体層の対向する短手側面にそれぞれ接続部が設けられ、前記入力端子電極又は出力端子電極に接続され、これら第1〜第3の誘電体層の上下には前記グランド端子電極に接続されるグランド電極が形成された誘電体層が設けられていることを特徴とする高周波用フィルタである。
【0007】
また、前記グランド端子電極が形成されている側面が、前記誘電体層の長手方向に平行な側面であり、前記入力端子電極、出力端子電極が形成されている端面が、前記誘電体層の短手方向に平行な端面であることが好ましい。前記第2のライン電極は、前記容量電極と対向する部分が幅広に構成されているのが望ましい。
【0008】
また、前記第2のライン電極がコ字型形状であり、かつそれぞれ逆方向となっていることが好ましい。
【0009】
また、前記グランド電極と、前記第1〜第3の誘電体層の間隔は、いずれも200μm以上であることが好ましい。
【0010】
また、前記第1の誘電体層と前記第2の誘電体層の電極間は、少なくとも200μm以上あることが好ましい。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明によれば、第1の誘電体層に、2つの第1のライン電極を有し、この第1のライン電極は、それぞれ一端がその誘電体層の対向する側面に別れて臨み、それぞれ側面のグランド端子電極に接続され、他端は互いに反対方向に向って延びる直線状ラインの端部となっている。そして、この直線状のライン電極が互いに逆向きに延び、インターディジタル共振回路を構成している。
【0012】
また、第2の誘電体層には、2つの第2のライン電極を有し、その第2のライン電極はスルーホールにて前記第1のライン電極とそれぞれ接続されている。この第1のライン電極と第2のライン電極を接続することにより、共振器の長さを設定している。つまり、第1のライン電極で必要な共振器長を得ようとすると、誘電体層として大きな誘電体層が必要となり、小型化に向かない。しかし、本発明の構造とすることにより、小型で、かつ必要な共振器長を得ることができる。
通常、約1/4λの長さに調整される。この共振器の長さでフィルタの中心周波数の調整を行うことができる。本発明では、第1のライン電極にて結合を調整し、別の層の第2のライン電極で長さ調整している。
【0013】
また本発明では、第2のライン電極をコ字型形状とする事で、他の第2のライン電極との間隔を設けることが容易となり、無用な結合を抑制している。また、このコ字型形状とする事で、第3の誘電体層の容量電極との間で形成する容量を確保しやすい構造となっている。
【0014】
また本発明によれば、第1のライン電極をインターディジタル結合させることにより、それぞれの第1のライン電極に設けられるスルーホール位置が離れ、それに接続される第2のライン電極パターン同士、さらにその第2のライン電極パターンと対向して形成される容量電極パターン同士の結合を避けることが出来る。
【0015】
本発明に係る一実施例の内部構造を示す分解斜視図を図1に示す。図1において、斜線部は、電極部分を示す。また、図2に、本発明に係る一実施例の斜視図を示す。第1の誘電体層1には、2つの第1のライン電極11、21が形成されている。この第1のライン電極11は、一端が側面に臨み、図2に示すグランド端子電極33に接続される。また第1のライン電極21の一端も他の側面に臨み、図2に示すグランド端子電極34に接続される。そして、この2つの第1のライン電極11、21は、互いに逆方向に延び、直線状に形成されている。
【0016】
第2の誘電体層2には、コ字型形状の第2のライン電極12、22が形成されている。この第1の誘電体層1と第2の誘電体層2との間は、所定の間隔を開けるためにダミーの誘電体層7が介在している。このダミーの誘電体層7には、スルーホール電極14、24が形成されており、第1のライン電極11、21と第2のライン電極12、22とを接続している。この第1のライン電極11、21と第2のライン電極12、22との間は、少なくとも200μm以上が好ましく、本実施例では、400μmとなるように構成した。
【0017】
第3の誘電体層3には、容量電極13、23が形成されている。この容量電極13、23は、第2の誘電体層2の第2のライン電極12、22と対向することにより、所望の容量値を構成している。この対向の様子を図3に示す。図3に示すとおり、容量電極13は、コ字型形状の第2のライン電極12の端面側のみと対向するように形成されている。そして、容量電極13の一端は端面に臨み、図2に示す入力端子電極15に接続され、容量電極23の一端も他の端面に臨み、図2に示す出力端子電極25に接続されている。
【0018】
このとき、第2のライン電極12、22をコ字型形状とすることにより、容量を確保し易い構造となっていることが判る。また、コ字型形状の第2のライン電極の容量電極と対向する部分を幅広に構成することもできる。また、このように、容量電極がコ字型形状の第2のライン電極の端面側とのみ対向する構造とすることにより、容量電極13、23間の間隔を広く設定でき、無用な結合を防止している。また、コ字型形状の第2のライン電極12、22も、コ字型形状としてライン長を確保しているので、第2のライン電極12、22間の間隔を設け、無用な結合を抑制している。
【0019】
そして、第1〜第3の誘電体層の上下に、ダミーの誘電体層8、9を設け、グランド電極31、32が形成された誘電体層5、6が設けられている。また、上のグランド電極32上には、保護用の誘電体層10が配置されている。また、この誘電体層10上の電極35は、マークである。各グランド電極31、32は、両側面に臨み、図2のグランド端子電極33、34に接続されている。また、グランド電極31と第1のライン電極11、21との間、及びグランド電極32と容量電極13、23との間は、200μm以上であることが好ましく、本実施例では、それぞれ300μmとなるように構成した。
【0020】
この実施例は、誘電体層として、誘電率が約8の誘電体磁器組成物を用い、グリーンシートを作成し、そのシート上に上記した電極をAgペーストのスクリーン印刷で形成し、積層圧着後、約900℃で一体焼結させ、側面、端面に端子電極を印刷、焼付け等により形成して構成した。
【0021】
図5に本発明の実施例で得られる特性を示す。本実施例によれば、中心周波数は6GHz付近で、挿入損失は0.6dB程度と、バンドパスフィルタとして優れた特性を示している。また高調波の減衰量も20dB程度確保できている。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、共振回路の結合度、共振器長さ、入出力容量のそれぞれを互いに影響を与えることなく設計できる為、フィルタ特性の調整を容易に行うことが出来、しかも小型に構成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る一実施例の分解斜視図である。
【図2】 本発明に係る一実施例の斜視図である。
【図3】 本発明に係る一実施例の構造説明図である。
【図4】 従来例を示す分解斜視図である。
【図5】 本発明に係る一実施例の特性図である。
【符号の説明】
1 第1の誘電体層
2 第2の誘電体層
3 第3の誘電体層
5、6、7、8、9、10 誘電体層
11、21 第1のライン電極
12、22 第2のライン電極
13、23 容量電極
14、24 スルーホール電極
15 入力端子電極
25 出力端子電極
31、32 グランド電極
33、34 グランド端子電極
35 方向識別用マーク
Claims (3)
- 複数の誘電体層を積層一体化してなり、内部にフィルタ回路が構成され、外表面に入力端子電極、出力端子電極及びグランド端子電極が形成された矩形の高周波用フィルタにおいて、
第1の誘電体層には、2つの第1のライン電極を有し、該2つのライン電極は、それぞれ一端が該誘電体層の対向する長手側面に別れて臨み、それぞれ異なる長手側面に形成されたグランド端子電極に接続され、他端は互いに長手側面に沿って他方のライン電極の前記一端側に向って反対方向に延びる直線状ラインの端部となり、
第2の誘電体層には、2つの第2のライン電極を有し、該第2のライン電極はそれぞれ2つの第1のライン電極と重なり、かつスルーホールが形成されたダミーの誘電体層を介して前記第1のライン電極のいずれかと接続し、
第3の誘電体層には、2つの容量電極を有し、該容量電極は、それぞれ前記第2のライン電極と対向して容量を構成し、かつ該誘電体層の対向する短手側面にそれぞれ接続部が設けられ、
前記入力端子電極又は出力端子電極に接続され、これら第1〜第3の誘電体層の上下には前記グランド端子電極に接続されるグランド電極が形成された誘電体層が設けられていることを特徴とする高周波用フィルタ。 - 前記第2のライン電極は、前記容量電極と対向する部分が幅広に構成されていることを特徴とする請求項1記載の高周波用フィルタ。
- 前記第2のライン電極がコ字型形状であり、かつそれぞれ逆方向となっていることを特徴とする請求項1又は2記載の高周波用フィルタ。
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ID=16369025
Family Applications (1)
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0774511A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Toyo Commun Equip Co Ltd | ストリップラインフィルタ |
JPH1051203A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ストリップラインフィルタ |
-
1999
- 1999-07-12 JP JP19711799A patent/JP4547645B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0774511A (ja) * | 1993-09-02 | 1995-03-17 | Toyo Commun Equip Co Ltd | ストリップラインフィルタ |
JPH1051203A (ja) * | 1996-08-02 | 1998-02-20 | Ngk Spark Plug Co Ltd | ストリップラインフィルタ |
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