JP4547645B2 - 高周波用フィルタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、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
【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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|---|---|---|---|
| JP19711799A JP4547645B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 高周波用フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP19711799A JP4547645B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 高周波用フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001024461A JP2001024461A (ja) | 2001-01-26 |
| JP4547645B2 true JP4547645B2 (ja) | 2010-09-22 |
Family
ID=16369025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19711799A Expired - Lifetime JP4547645B2 (ja) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | 高周波用フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4547645B2 (ja) |
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 |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001024461A (ja) | 2001-01-26 |
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