JP4895982B2 - Filter device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば携帯電話、無線LAN(Local Area Network)、UWB(Ultra Wide Band)等の無線通信機器その他の各種通信機器等において使用されるフィルタ装置およびこれを用いた無線通信モジュールならびに無線通信機器に関するものである。 The present invention relates to a filter device used in a wireless communication device such as a mobile phone, a wireless LAN (Local Area Network), a UWB (Ultra Wide Band), and other various communication devices, a wireless communication module using the filter device, and a wireless communication It relates to equipment.
近年、携帯電話機や無線LAN等の様々な用途で無線通信機器が用いられるようになっており、各無線通信機器において使用される周波数が互いに近くなっていることから、これらの無線通信機器には、所望周波数帯域の信号のみを選択的に通過させるとともに、通過帯域の低周波側および高周波側に近接した信号帯域における不所望信号の混入を防止して良質の通信を行ない得るようにするために、通過周波数帯域の低周波側および高周波側の減衰帯域にそれぞれ減衰極を備えた帯域通過特性を有するフィルタ装置が搭載されている。 In recent years, wireless communication devices have been used in various applications such as mobile phones and wireless LANs, and the frequencies used in each wireless communication device are close to each other. In order to selectively pass only signals in the desired frequency band, and to prevent unwanted signals from being mixed in the signal band close to the low frequency side and high frequency side of the pass band so that high quality communication can be performed. A filter device having band pass characteristics having attenuation poles in the low frequency side and high frequency side attenuation bands of the pass frequency band is mounted.
情報伝送容量の増加に伴い、無線通信機器は使用可能な周波数帯域において、高周波化と広帯域化とで利用帯域幅を拡張して情報伝送容量を確保するようになってきている。そのため、通過帯域が広く、通過帯域の近傍に減衰極を有する(急峻な減衰特性を有する)フィルタ装置が求められるようになってきている。また、無線通信機器に対する小型化薄型化の要求により、複数の誘電体と電極とを積層したフィルタ装置が採用されている。 Along with the increase in information transmission capacity, wireless communication devices have secured the information transmission capacity by expanding the use bandwidth by increasing the frequency and bandwidth in the usable frequency band. Therefore, a filter device having a wide pass band and having an attenuation pole in the vicinity of the pass band (having a steep attenuation characteristic) has been demanded. In addition, a filter device in which a plurality of dielectrics and electrodes are stacked is employed in response to a demand for miniaturization and thinning of wireless communication devices.
従来のフィルタ装置として、図10に分解斜視図で示すような、多数の誘電体シート11aが積層・接合されて焼結一体化されている誘電体チップ11の内部に、複数の共振器内導体13a,13cと内挿入出力電極14・15とが埋設され、誘電体チップ11の外面には、共振器外導体12bと外部入出力電極14a・15aとが設けられているストリップ線路型の積層誘電体フィルタにおいて、複数の共振器内導体13a,13cの配置は共振器内導体13a,13cの短絡端と開放端とが互い違いとなるインターデジタル型であり、隣接する共振器内導体13a・13cの短絡端近傍の共振器外導体12b・12b間を繋ぐ短絡端接続パターン16が埋設されたものが知られている(例えば、特許文献1を参照。)。これによれば、短絡端接続パターン16を形成する層の位置や、パターン幅などのパターン形状を変えることにより、通過帯域付近の任意の周波数に減衰極を設定し、急峻な減衰特性を得ることができるというものである。
近年、新しい通信手段として着目されているUWBは、10m程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものであり、例えば米国FCC(Federal Communication Commission)の規定によると3.1〜10.6GHzという非常に広い周波数帯域を使用する計画となっている。そして、日本では、無線LANのIEEE802.11.aにおいて使用される5.15GHz〜5.25GHzを避ける形で、3.4GHz〜4.8GHz程度の帯域を使用するローバンドと7.25GHz〜10.25GHz程度の帯域を使用するハイバンドとに分割された規格が立案されている。このため、ローバンド用のフィルタであれば、3.4GHz〜4.8GHz程度の広い帯域を使用する(通過させる)のに対してわずかに0.35GHzしか離れていない5.15GHzでは減衰するという非常に急峻な減衰特性が求められている。 In recent years, UWB, which has been attracting attention as a new communication means, realizes large-capacity data transfer using a wide frequency band over a short distance of about 10 m. For example, according to the provisions of the US FCC (Federal Communication Commission) It is planned to use a very wide frequency band of 3.1 to 10.6 GHz. And in Japan, avoiding the 5.15 GHz to 5.25 GHz used in the wireless LAN IEEE802.11.a, the low band using the band of about 3.4 GHz to 4.8 GHz and the band of about 7.25 GHz to 10.25 GHz are used. Standards divided into high bands are being drafted. For this reason, a low-band filter uses (passes) a wide band of about 3.4 GHz to 4.8 GHz, but attenuates at 5.15 GHz, which is only 0.35 GHz away, and attenuates very steeply. Characteristics are required.
しかしながら、従来のフィルタ装置では、通過帯域よりも低域側または高域側にそれぞれ1つの減衰極を発生させることしかできないため、例えばUWBのローバンドのような広い通過帯域の両側で急峻に減衰する極を形成すると、この減衰極よりさらに高周波側および低周波側に減衰特性の跳ね上がりのある減衰特性となってしまうので、通過帯域の高周波側の無線LANで使用する帯域における減衰量が十分ではなく、その無線LANと干渉してしまうという問題があった。 However, in the conventional filter device, only one attenuation pole can be generated on each of the low band side and the high band side from the pass band, and therefore, the filter apparatus attenuates steeply on both sides of a wide pass band such as a UWB low band. When the pole is formed, the attenuation characteristic has a jumping of the attenuation characteristic on the high frequency side and the low frequency side further than the attenuation pole. Therefore, the attenuation amount in the band used in the wireless LAN on the high frequency side of the pass band is not sufficient. There was a problem of interference with the wireless LAN.
本発明は、上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、通過帯域よりも低域側および高域側に減衰極を発生させることができ、かつ通過帯域よりも低域側および高域側の減衰量が充分に確保できる、例えばUWB用にも用いることのできるフィルタ装置を提供することにある。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to generate attenuation poles on a low frequency side and a high frequency side with respect to the pass band, and at a lower frequency than the pass band. It is an object of the present invention to provide a filter device that can sufficiently secure the attenuation on the high frequency side and the high frequency side, and can be used for, for example, UWB.
本発明のフィルタ装置は、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体を挟んで対向するように配置された接地電極と、前記積層体内において電磁界結合するように平面視で短絡端と開放端とが互い違いに横並びに整列された3個以上の奇数個の共振器電極と、前記積層体内において前記共振器電極が配置された前記誘電体層間とは異なる層間に形成され、初段の前記共振器電極に沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で初段の前記共振器電極の前記開放端側に外部回路からの電気信号が入力される電気信号入力点を有する入力結合電極と、前記積層体内において前記共振器電極が配置された前記誘電体層間とは異なる層間に形成され、最終段の前記共振器電極に沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で最終段の前記共振器電極の前記開放端側に外部回路へ電気信号が出力される電気信号出力点を有する出力結合電極と、一端部および他端部を有しており、前記一端部が、前記入力結合電極または前記出力結合電極に対して初段または最終段の前記共振器電極とは反対側に配置されて、前記入力結合電極または前記出力結合電極と前記誘電体層を挟んで対向して電磁界結合しており、前記他端部が、前記一端部が対向する前記入力結合電極または前記出力結合電極が対向している初段または最終段の前記共振器電極以外の前記共振器電極に前記誘電体層を挟んで、間に前記入力結合電極および前記出力結合電極が介在することなく対向して電磁界結合する結合電極とを備えることを特徴とするものである。
The filter device of the present invention is a plan view so that an electromagnetic field coupling is performed in a multilayer body in which a plurality of dielectric layers are laminated, a ground electrode disposed so as to be opposed to the multilayer body, and the multilayer body. The short-circuited end and the open end are alternately arranged side by side in an odd number of three or more resonator electrodes, and are formed between layers different from the dielectric layer in which the resonator electrodes are disposed in the stacked body. And an electric signal input point where an electric signal from an external circuit is input to the open end side of the first stage resonator electrode in a plan view while facing and electromagnetically coupling in a shape along the first stage resonator electrode And an electromagnetic coupling between the input coupling electrode and the dielectric layer disposed in a different layer from the dielectric layer in which the resonator electrode is disposed, facing each other in a shape along the resonator electrode in the final stage. And flat It has an output coupling electrode having an electrical signal output point an electrical signal is output to the open end of the resonator electrode of the final stage to the external circuit, the one and the other ends in view, the one end but the input coupling electrode or for the output coupling electrodes and the resonator electrodes of the first stage or the final stage is arranged on the opposite side, across the dielectric layer and the input coupling electrode or the output coupling electrode facing and electromagnetically coupled to the other end, said one end said resonance other than pre Symbol resonator electrodes of the first stage or the final stage the input coupling electrode or the output coupling electrodes that have opposing faces And a coupling electrode that opposes the electromagnetic coupling with the dielectric layer sandwiched therebetween, with the input coupling electrode and the output coupling electrode interposed therebetween .
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記結合電極の前記一端部と前記他端部とを接続する接続部が、前記入力結合電極または前記出力結合電極の長さ方向の中央よりも前記電気信号入力点または前記電気信号出力点から離れた側に配置されていることを特徴とするものである。 Further, in the filter device according to the aspect of the invention, in the above configuration, the connecting portion that connects the one end portion and the other end portion of the coupling electrode is more than the center in the length direction of the input coupling electrode or the output coupling electrode. It is arrange | positioned in the side away from the said electrical signal input point or the said electrical signal output point, It is characterized by the above-mentioned.
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記結合電極は、前記入力結合電極に電磁界結合するものと前記出力結合電極に結合するものとの2つあることを特徴とするものである。 The filter device according to the present invention is characterized in that, in the above-described configuration, the coupling electrode has two types, one that is electromagnetically coupled to the input coupling electrode and one that is coupled to the output coupling electrode. .
また、本発明のフィルタ装置は、上記各構成において、前記共振器電極が配置された前記誘電体層間に、平面視で奇数個の前記共振器電極を取り囲むように形成された内部接地電極を備えることを特徴とするものである。 Moreover, the filter device of the present invention includes an internal ground electrode formed so as to surround an odd number of the resonator electrodes in a plan view between the dielectric layers in which the resonator electrodes are arranged in each of the above configurations. It is characterized by this.
また、本発明のフィルタ装置は、上記各構成において、前記接地電極と前記共振器電極との間において前記誘電体層を挟んで前記接地電極と対向するとともに、複数の前記共振器電極の開放端にそれぞれ接続された複数の容量電極を有することを特徴とするものである。 In the filter device of the present invention, in each of the above configurations, the ground electrode is opposed to the ground electrode with the dielectric layer between the ground electrode and the resonator electrode, and the open ends of the plurality of resonator electrodes And a plurality of capacitor electrodes connected to each other.
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記容量電極の一部が前記誘電体層を挟んで前記内部接地電極と対向して電磁界結合するように配置されていることを特徴とするものである。 Further, the filter device of the present invention is characterized in that, in the above configuration, a part of the capacitive electrode is disposed so as to be electromagnetically coupled to face the internal ground electrode across the dielectric layer. Is.
また、本発明のフィルタ装置は、上記各構成において、前記誘電体層を挟んで初段の前記共振器電極に接続された前記容量電極と対向して電磁界結合し、前記入力結合電極に接続された補助入力結合電極と、前記誘電体層を挟んで最終段の前記共振器電極に接続された前記容量電極と対向して電磁界結合し、前記出力結合電極に接続された補助出力結合電極とを備えることを特徴とするものである。 In the filter device of the present invention, in each of the above-described configurations, the capacitor electrode connected to the first-stage resonator electrode across the dielectric layer is electromagnetically coupled to be connected to the input coupling electrode. An auxiliary output coupling electrode connected to the output coupling electrode, coupled to the capacitive electrode connected to the resonator electrode at the final stage across the dielectric layer, and the auxiliary input coupling electrode connected to the output coupling electrode It is characterized by providing.
本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のフィルタ装置を備えることを特徴とするものである。 A wireless communication module according to the present invention includes the filter device according to any one of the above-described configurations.
本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のフィルタ装置を含むRF部と、該RF部に接続されたベースバンド部と、前記RF部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。 A wireless communication device of the present invention includes an RF unit including the filter device of the present invention having any one of the above-described configurations, a baseband unit connected to the RF unit, and an antenna connected to the RF unit. It is characterized by.
本発明のフィルタ装置によれば、初段の共振器電極に沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で初段の共振器電極の開放端側に電気信号入力点を有する入力結合
電極と、最終段の共振器電極に沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で最終段の共振器電極の開放端側に外部回路へ電気信号が出力される電気信号出力点を有する出力結合電極とを備えることから、入力結合電極と初段の共振器電極との結合および出力結合電極と最終段の共振器電極との結合は、誘電体層を介してブロードサイドにインターデジタル型で結合するので、磁界による結合と電界による結合とが加算されてさらに強く電磁界結合することができ、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた広い通過帯域であっても、挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するフィルタ装置を得ることができる。また、一端部および他端部を有しており、一端部が、入力結合電極または前記出力結合電極に対して初段または最終段の前記共振器電極とは反対側に配置されて、入力結合電極または出力結合電極と誘電体層を挟んで対向して電磁界結合しており、他端部が、一端部が対向する入力結合電極または出力結合電極が対向している初段または最終段の共振器電極以外の共振器電極に誘電体層を挟んで、間に入力結合電極および出力結合電極が介在することなく対向して電磁界結合する結合電極を備えることから、入力結合電極と出力結合電極との間で、横並びの共振器電極を介して伝達される信号と、結合電極と複数の共振器電極の一部を介して伝達される信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち
消し合うので、通過帯域の高周波側および低周波側に減衰極が形成され、通過帯域の高周波側および低周波側の減衰量が大きくなる。このような結果として、広い通過帯域を有し、その高周波側および低周波側の減衰量が大きく低損失な、減衰特性が優れたフィルタ装置を得ることができる。
According to the filter device of the present invention, an input coupling electrode having an electric signal input point on the open end side of the first-stage resonator electrode in a plan view is opposed and electromagnetically coupled in a shape along the first-stage resonator electrode. And an electric field output point at which an electric signal is output to an external circuit on the open end side of the final stage resonator electrode in a plan view. Since the output coupling electrode is provided, the coupling between the input coupling electrode and the first stage resonator electrode and the coupling between the output coupling electrode and the last stage resonator electrode are interdigital type on the broad side via a dielectric layer. Therefore, the coupling by the magnetic field and the coupling by the electric field can be added, and the electromagnetic coupling can be further strengthened, far exceeding the range that can be realized by the filter using the conventional quarter wavelength resonator. Wide communication Even bands, can be obtained without insertion loss is greatly increased, a filter apparatus having a low-loss pass characteristic flat over the entire wide pass band. Also has a one and the other ends, one end, disposed on the opposite side to the resonator electrodes of the first stage or the final stage for the input coupling electrode or the output coupling electrodes, input coupling face each other across the electrode or the output coupling electrode and the dielectric layer have been electromagnetically coupled and the other end, one end resonator of the first stage or the final stage input coupling electrode or the output coupling electrodes that have opposing faces Since the dielectric layer is sandwiched between the resonator electrodes other than the resonator electrodes and the coupling electrodes are electromagnetically coupled to face each other without interposing the input coupling electrode and the output coupling electrode, the input coupling electrode and the output coupling electrode are provided. Phase difference of 180 ° between the signals transmitted through the resonator electrodes arranged side by side and the signals transmitted through the coupling electrodes and a part of the plurality of resonator electrodes. Since they cancel each other, the high frequency side of the passband and Attenuation pole is formed on the frequency side attenuation of the high frequency side and the low frequency side of the pass band is increased. As a result, it is possible to obtain a filter device having a wide pass band, a large amount of attenuation on the high frequency side and a low frequency side, low loss, and excellent attenuation characteristics.
また、本発明のフィルタ装置によれば、結合電極の一端部と他端部とを接続する接続部が、入力結合電極または出力結合電極の長さ方向の中央よりも電気信号入力点または電気信号出力点から離れた側に配置されているときには、通過帯域の高周波側において、入力結合電極および出力結合電極のそれぞれが1/2波長共振することにより発生する減衰極より通過帯域に近い側(低周波側)に減衰極が発生することとなる。これにより、通過帯域の高周波側の減衰がより大きく、また、より急峻なものとなり、特に通過帯域の高周波側における減衰特性がより優れたフィルタ装置となる。 Further, according to the filter device of the present invention, the connecting portion that connects the one end portion and the other end portion of the coupling electrode has an electric signal input point or electric signal from the center in the length direction of the input coupling electrode or the output coupling electrode. When arranged on the side away from the output point, on the high-frequency side of the pass band, the side closer to the pass band (lower than the attenuation pole generated when each of the input coupling electrode and the output coupling electrode resonates at half wavelength) An attenuation pole is generated on the frequency side. As a result, the attenuation on the high frequency side of the pass band becomes larger and steeper, and the filter device has a particularly excellent attenuation characteristic on the high frequency side of the pass band.
また、本発明のフィルタ装置によれば、結合電極が入力結合電極に電磁界結合するものと出力結合電極に結合するものとの2つあるときには、結合電極による減衰極が形成される周波数の調整が容易となるので、結合電極の大きさを極端に大きくしたり、誘電体層を極端に薄くしたりする必要がなく、容易にフィルタ装置を形成することができる。 Further, according to the filter device of the present invention, when there are two coupling electrodes, one that is electromagnetically coupled to the input coupling electrode and one that is coupled to the output coupling electrode, adjustment of the frequency at which the attenuation pole is formed by the coupling electrode Therefore, it is not necessary to extremely increase the size of the coupling electrode or extremely reduce the thickness of the dielectric layer, and the filter device can be easily formed.
また、本発明のフィルタ装置によれば、共振器電極が配置された誘電体層間に、平面視で奇数個の共振器電極を取り囲むように形成された内部接地電極を備えるときには、内部接地電極が共振器電極の周囲を取り囲むことによって、共振器電極から発生する電磁波の周囲への漏洩を低減することができる。この効果は、モジュール基板の一部の領域に本発明のフィルタ装置が形成される場合に、モジュール基板の他の領域への悪影響を防止する上で特に有用である。また、内部接地電極により、共振器電極の長さ方向の両側に接地電位に接続される電極が存在することになるため、互い違いに配置された各々の共振器電極の短絡端を容易に短絡させることができる。 According to the filter device of the present invention, when the internal ground electrode formed so as to surround the odd number of resonator electrodes in plan view is provided between the dielectric layers where the resonator electrodes are disposed, By surrounding the periphery of the resonator electrode, leakage of electromagnetic waves generated from the resonator electrode to the periphery can be reduced. This effect is particularly useful in preventing adverse effects on other areas of the module substrate when the filter device of the present invention is formed in a partial area of the module substrate. In addition, since the internal ground electrode has electrodes connected to the ground potential on both sides in the length direction of the resonator electrode, the short-circuit ends of the resonator electrodes arranged alternately can be easily short-circuited. be able to.
また、本発明のフィルタ装置によれば、接地電極と共振器電極との間において誘電体を挟んで接地電極と対向するとともに、複数の共振器電極の開放端にそれぞれ電気的に接続された複数の容量電極を有するときには、容量電極と接地電極との間の距離は共振器電極と接地電極との距離より短くなり、これにより共振器電極と接地電極との間の結合がより強くなり、共振器電極の容量結合が強化されるので、各共振器電極の長さを短縮することができ、より小型のフィルタ装置を提供することができる。 In addition, according to the filter device of the present invention, a plurality of dielectric electrodes sandwiched between the ground electrode and the resonator electrode are opposed to the ground electrode and are electrically connected to the open ends of the plurality of resonator electrodes, respectively. When the capacitive electrode is provided, the distance between the capacitive electrode and the ground electrode is shorter than the distance between the resonator electrode and the ground electrode, and thereby the coupling between the resonator electrode and the ground electrode becomes stronger and resonance occurs. Since the capacitive coupling of the resonator electrodes is strengthened, the length of each resonator electrode can be shortened, and a smaller filter device can be provided.
また、本発明のフィルタ装置によれば、容量電極の一部が誘電体層を挟んで内部接地電極と対向するように配置されているときには、内部接地電極は共振器電極と同じ誘電体層間と同じ誘電体層間に形成されており、容量電極を内部接地電極と電磁界結合させるように対向させると、共振器電極と容量電極との電気的接続を行なう貫通導体等の配線長を短くすることができるので、この配線による不要なインダクタンスを減らすことができ、この電極間の配線のインダクタンスによる副次的な共振のない、優れたフィルタ特性を有するフィルタ装置とすることができる。 Further, according to the filter device of the present invention, when a part of the capacitive electrode is disposed so as to face the internal ground electrode with the dielectric layer interposed therebetween, the internal ground electrode is disposed between the same dielectric layer as the resonator electrode. It is formed between the same dielectric layers, and when the capacitor electrode is opposed to the internal ground electrode so as to be electromagnetically coupled, the wiring length of a through conductor or the like for electrical connection between the resonator electrode and the capacitor electrode is shortened. Therefore, an unnecessary inductance due to this wiring can be reduced, and a filter device having excellent filter characteristics without secondary resonance due to the inductance of the wiring between the electrodes can be obtained.
また、本発明のフィルタ装置によれば、誘電体層を挟んで初段の共振器電極に接続された容量電極と対向して電磁界結合し、入力結合電極に接続された補助入力結合電極と、誘電体層を挟んで最終段の共振器電極に接続された容量電極と対向して電磁界結合し、出力結合電極に接続された補助出力結合電極とを備えるときには、初段の共振器電極に接続された容量電極と入力結合電極に接続された補助入力結合電極との間の電磁界結合が、初段の共振器電極と入力結合電極との間の電磁界結合に加算され、同様に、最終段の共振器電極に接続された容量電極と出力結合電極に接続された補助出力結合電極との間の電磁界結合が、最終段の共振器電極と出力結合電極との間の電磁界結合に加算されるので、入力結合電極と初段の共振器電極との間の電磁界結合、および出力結合電極と最終段の共振器電極との間の電磁界結合がさらに強まり、非常に広い通過帯域幅であっても、挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を有するフィルタ装置を得ることができる。この効果は、容量電極を形成して共振器電極を短くすると、入力結合電極と初段の共振器電極とが重なる面積、および出力結合電極と最終段の共振器電極とが重なる面積が小さくなり、それぞれの間の電磁界結合が小さくなるので、このような場合に特に有用であり、小型で高性能のフィルタ装置を得ることができる。 Further, according to the filter device of the present invention, the auxiliary input coupling electrode connected to the input coupling electrode is electromagnetically coupled opposite to the capacitor electrode connected to the first-stage resonator electrode across the dielectric layer, and When the dielectric layer is sandwiched between the capacitive electrode connected to the final-stage resonator electrode and electromagnetically coupled opposite to the capacitor electrode and connected to the output-coupled electrode, the auxiliary output-coupled electrode is connected to the first-stage resonator electrode. The electromagnetic coupling between the capacitive electrode connected to the input coupling electrode and the auxiliary input coupling electrode connected to the input coupling electrode is added to the electromagnetic coupling between the first-stage resonator electrode and the input coupling electrode. Electromagnetic field coupling between the capacitive electrode connected to the resonator electrode and the auxiliary output coupling electrode connected to the output coupling electrode is added to the electromagnetic field coupling between the final stage resonator electrode and the output coupling electrode. Between the input coupling electrode and the first-stage resonator electrode. EM coupling, and the coupling between the output coupling electrode and the final-stage resonator electrode is further strengthened, and the increase in insertion loss is further reduced even with a very wide pass bandwidth. It is possible to obtain a filter device that has a flatter and lower-loss pass characteristic over the entire band. This effect is that when the capacitor electrode is formed and the resonator electrode is shortened, the area where the input coupling electrode and the first stage resonator electrode overlap, and the area where the output coupling electrode and the last stage resonator electrode overlap, are reduced. Since the electromagnetic coupling between them becomes small, it is particularly useful in such a case, and a small and high-performance filter device can be obtained.
本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さい本発明のフィルタ装置を送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、フィルタ装置を通過する受信信号および送信信号の減衰が少なくなるため、受信感度が向上し、また、送信信号および受信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。 According to the wireless communication module of the present invention and the wireless communication device of the present invention, the filter device of the present invention, which has a small loss of signals passing over the entire communication band, is used for filtering the transmission signal and the reception signal. Since the attenuation of the reception signal and the transmission signal passing through the apparatus is reduced, the reception sensitivity is improved, and the amplification degree of the transmission signal and the reception signal can be reduced, so that the power consumption in the amplifier circuit is reduced. Therefore, a high-performance wireless communication module and wireless communication device with high reception sensitivity and low power consumption can be obtained.
本発明のフィルタ装置について以下に詳細に説明する。図1〜図3はそれぞれ本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を示す分解斜視図である。図1〜図3において、1aは誘電体層、1は複数の誘電体層1aが積層されてなる積層体、2は接地電極、2aは内部接地電極、3a〜3eは共振器電極、3aは初段の共振器電極、3cは最終段の共振器電極、4は入力結合電極、5は出力結合電極、4aは入力端子電極、5aは出力端子電極、6は結合電極である。また、破線は、誘電体層1aの上下に位置する導体層を電気的に接続するための、誘電体層1aを貫通する貫通導体があることを示している。なお、以下の図においても、同様の部位には同じ符号を付してある。
The filter device of the present invention will be described in detail below. 1 to 3 are exploded perspective views showing examples of embodiments of the filter device of the present invention. 1 to 3, 1a is a dielectric layer, 1 is a laminate formed by laminating a plurality of
図1〜図3に示す例では、本発明のフィルタ装置は、積層体1の外表面に形成された入力端子電極4aに外部回路から入力された電気信号は、入力端子電極4aが接続された電気信号入力点から入力結合電極4へ伝達され、主に、入力結合電極4と電磁界結合した初段の共振器電極3aへ、さらに電磁結合により最終段の共振器電極3cへ伝達され、最終段の共振器電極3cと電磁結合された出力結合電極5を介して出力端子電極5aへと伝達されてフィルタとして機能する。
In the example shown in FIGS. 1 to 3, in the filter device of the present invention, the input terminal electrode 4a is connected to the input terminal electrode 4a formed on the outer surface of the laminate 1 from the external circuit. The signal is transmitted from the electric signal input point to the
本発明のフィルタ装置は、図1に示す例のように、複数の誘電体層1aが積層されてなる積層体1と、この積層体1を挟んで対向するように配置された接地電極2・2と、積層体1内において電磁界結合するように平面視で短絡端と開放端とが互い違いに横並びに整列された3個以上の奇数個の共振器電極3a〜3cと、積層体1内において共振器電極3a〜3cが配置された誘電体層1aの層間とは異なる層間に形成され、初段の共振器電極3aに沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で初段の共振器電極3aの開放端側に外部回路から電気信号が入力される電気信号入力点を有する入力結合電極4と、積層体1内において共振器電極3a〜3cが配置された誘電体層1a・1a間とは異なる層間に形成され、最終段の共振器電極3cに沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で最終段の共振器電極3cの開放端側に外部回路へ電気信号が出力される電気信号出力点を有する出力結合電極5と、一端部および他端部を有しており、一端部が、入力結合電極4または出力結合電極5に対して初段または最終段の共振器電極3a,3cとは反対側に配置されて対向して電磁界結合しており、他端部が、一端部が対向する入力結合電極4または出力結合電極5が対向している初段または最終段の共振器電極3a,3c以外の共振器電極3bに誘電体層1aを挟んで、間に入力結合電極および出力結合電極3a,3cが介在することなく対向して電磁界結合する結合電極6とを備えることを特徴とするものである。
As shown in the example shown in FIG. 1, the filter device of the present invention includes a
本発明のフィルタ装置によれば、このような構成としたことから、入力結合電極4と初段の共振器電極3aとの結合および出力結合電極5と最終段の共振器電極3cとの結合は、誘電体層1aを介してブロードサイドにインターデジタル型で結合するので、磁界による結合と電界による結合とが加算されてさらに強く電磁界結合することができ、従来の1/4波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた広い通過帯域であっても、挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するフィルタ装置を得ることができる。また、入力結合電極4と出力結合電極5との間で、横並びの共振器電極3a〜3cを介して伝達される信号と、結合電極6と複数の共振器電極の一部3b,3cを介して伝達される信号との間に180°の位相差が生じて互いに打ち消し合うので、通過帯域の高周波側および低周波側に減衰極が形成され、通過帯域の高周波側および低周波側の減衰量が大きくなる。このような結果として、広い通過帯域を有し、その高周波側および低周波側の減衰量が大きく低損失な、減衰特性が優れたフィルタ装置を得ることができる。
According to the filter device of the present invention, because of such a configuration, the coupling between the
図4(a)〜(e)は、それぞれ本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例について図1に示す例における結合電極6が形成された絶縁層1aを透視して上面視した平面図であり、結合電極6とその下の絶縁層1a上に形成された入力結合電極4および出力結合電極5との重なりの例を示している。図4(a)〜(e)において、4cは電気信号入力点、5cは電気信号出力点、6aは結合電極6の一端部、6bは結合電極6の接続部、6cは結合電極6の他端部である。
4 (a) to 4 (e) are plan views seen through the insulating
本発明のフィルタ装置は、上記構成において、図4(a)〜(e)に示す例のように、結合電極6の一端部6aと他端部6cとを接続する接続部6bが、入力結合電極4または出力結合電極5の長さ方向の中央よりも電気信号入力点4cまたは電気信号出力点5cから離れた側に配置されていることが好ましい。このようにすると、通過帯域の高周波側において、入力結合電極4および出力結合電極5のそれぞれが1/2波長共振することにより発生する減衰極より通過帯域に近い側(低周波側)に減衰極が発生することとなる。これにより、通過帯域の高周波側の減衰がより大きく、また、より急峻なものとなり、特に通過帯域の高周波側における減衰特性がより優れたフィルタ装置となる。
In the filter device of the present invention, in the configuration described above, the connection portion 6b that connects the one end portion 6a and the other end portion 6c of the
また、本発明のフィルタ装置は、図2に示す例のように、上記構成において、結合電極6は、入力結合電極4に電磁界結合するものと出力結合電極5に電磁界結合するものとの2つあることが好ましい。このようにすると、結合電極6による減衰極が形成される周波数の調整が容易となるので、結合電極6の大きさを極端に大きくしたり、誘電体層1aを極端に薄くしたりする必要がなく、容易にフィルタ装置を形成することができる。
Further, in the filter device of the present invention, as in the example shown in FIG. 2, in the above configuration, the
また、本発明のフィルタ装置は、図2および図3に示す例のように、上記構成において、共振器電極3a〜3eが配置された誘電体層間1a・1a間に、平面視で奇数個の共振器電極3a〜3eの周囲を取り囲むように形成された内部接地電極2aを備えることが好ましい。このように内部接地電極2aが共振器電極3a〜3eの周囲を取り囲むことによって、共振器電極3a〜3eから発生する電磁波の周囲への漏洩を低減することができる。この効果は、モジュール基板の中の一部の領域にフィルタ装置が形成される場合に、モジュール基板の他の領域への悪影響を防止する上で特に有用である。また、内部接地電極2aにより、共振器電極3a〜3eの長さ方向の両側に接地電位に接続される電極が存在することになるため、互い違いに配置された各々の共振器電極3a〜3eの一方端を容易に短絡させることができる。
Further, as in the example shown in FIGS. 2 and 3, the filter device of the present invention has an odd number of pieces in a plan view between the
図5および図6は図1と同様の分解斜視図であり、図5および図6において、4bは補助入力結合電極、5bは補助出力結合電極、7a〜7cは容量電極である。 5 and FIG. 6 are exploded perspective views similar to FIG. 1. In FIGS. 5 and 6, 4b is an auxiliary input coupling electrode, 5b is an auxiliary output coupling electrode, and 7a to 7c are capacitive electrodes.
また、本発明のフィルタ装置は、上記各構成において、図5および図6に示す例のように、接地電極2と共振器電極3a〜3cとの間において誘電体層1aを挟んで接地電極2と対向するとともに、複数の共振器電3a〜3cの開放端にそれぞれ接続された複数の容量電極7a〜7cを有することが好ましい。このような構成とすると、容量電極7a〜7cと接地電極2との距離は共振器電極3a〜3cと接地電極2との距離より短くなり、これにより、共振器電極3a〜3cと接地電極2との間の結合がより強くなり共振器電極3a〜3cの容量結合が強化されるので、各共振器電極3a〜3cの長さを短縮することができ、より小型なフィルタ装置を提供することができる。
Further, in the filter device of the present invention, the
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、図6に示す例のように、容量電極7a〜7cの一部が誘電体層1aを挟んで内部接地電極2aと対向して電磁界結合するように配置されていることが好ましい。このようにすると、内部接地電極2aは共振器電極3a〜3cが形成された誘電体層1a・1a間と同じ誘電体層1a・1a間に形成されており、容量電極7a〜7cを内部接地電極2aと結合させるように対向させると、容量電極7a〜7cを接地電極2のみと結合させるように対向させた場合と比較して、共振器電極3a〜3cと容量電極7a〜7cとの電気的接続を行なう貫通導体等の配線長を短くすることができるので、この配線による不要なインダクタンスを減らすことができ、このインダクタンスによる副次的な共振のない優れたフィルタ特性を有するフィルタ装置とすることができる。また、共振器電極3a〜3cと容量電極7a〜7cとの電気的接続を行なう貫通導体等の配線長が同じ場合であっても、容量電極7a〜7cと内部接地電極2aとの間の静電容量が加わるので、共振器電極3a〜3cの開放端と接地電位との間の静電容量がさらに増加し、共振器電極3a〜3cの長さを短縮することができるので、より小型なフィルタ装置を得ることができる。
Further, in the filter device of the present invention, in the configuration described above, as in the example shown in FIG. 6, a part of the capacitive electrodes 7a to 7c is opposed to the internal ground electrode 2a with the
また、本発明のフィルタ装置は、図6に示す例のように、上記構成において、誘電体層1aを挟んで初段の共振器電極3aに接続された容量電極7aと対向して電磁界結合し、入力結合電極4に接続された補助入力結合電極4bと、誘電体層1aを挟んで最終段の共振器電極3cに接続された容量電極7cと対向して電磁界結合し、出力結合電極5に接続された補助出力結合電極5bとを備えることが好ましい。このようにしたときには、初段の共振器電極3aに接続された容量電極7aと入力結合電極4に接続された補助入力結合電極4bとの間の電磁界結合が、初段の共振器電極3aと入力結合電極4との間の電磁界結合に加算される。同様に、最終段の共振器電極3cに接続された容量結合7cと出力結合電極5に接続された補助出力結合電極5bとの間の電磁界結合が、最終段の共振器電極3cと出力結合電極5との間の電磁界結合に加算される。これらによって、入力結合電極4と初段の共振器電極3aとの間の電磁界結合、および出力結合電極5と最終段の共振器電極3cとの間の電磁界結合がさらに強まるので、非常に広い通過帯域幅であっても、挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を有するフィルタ装置を得ることができる。この効果は、容量電極7a〜7cを形成して共振器電極3a〜3cを短くすると、入力結合電極4と初段の共振器電極3aとが重なる面積、および出力結合電極5と最終段の共振器電極3cとが重なる面積が小さくなり、それぞれの間の電磁界結合が小さくなるので、このような場合に特に有用であり、小型で高性能のフィルタ装置を得ることができる。
Further, as in the example shown in FIG. 6, the filter device according to the present invention has an electromagnetic field coupling facing the capacitor electrode 7a connected to the first-stage resonator electrode 3a with the
接地電極2・2は、誘電体層1aが積層された積層体1の上下面に、入力端子電極4aおよび出力端子電極5aの周囲を除いたほぼ全面に配置されており、接地電位に接続されている。
The
共振器電極3a〜3eは、積層体1内において互いに電磁界結合するように平面視で横並びに整列されていればよい。通常は、例えば図1に示すように、3つの共振器電極3a〜3cが1つの誘電体層1a・1a間に配置されるが、共振器電極3a,3cを1つの誘電体層1a・1a間に配置し、共振器電極3bを誘電体層1aを1層介した別の誘電体層1a・1a間に配置してもよい。このように配置すると、隣り合う共振器電極間における短絡がないのでその形成は容易になるので好ましいが、誘電体層1aの層数が増加してフィルタ装置の厚みは厚いものとなる。
The resonator electrodes 3a to 3e may be aligned side by side in a plan view so as to be electromagnetically coupled to each other in the
また、共振器電極3a〜3eは、短絡端と開放端とが互い違いに、いわゆるインターデジタル型に配置されており、これにより、コムライン型の配置と比較して共振器電極3a〜3eの結合は強い結合となる。このため、共振器電極3a〜3eのパターン幅を小さくして磁界を強める必要がないので、共振器電極3a〜3eのパターン幅を大きくすることによって共振器電極3a〜3eの電気抵抗を小さくし、共振器の急峻性共振の鋭さを示すQ値(quality factor)を高くすることができる。その結果として、広い通過帯域であっても、挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するフィルタ装置を得ることができる。 Further, the resonator electrodes 3a to 3e are arranged in a so-called interdigital type in which the short-circuited end and the open end are alternately arranged, and thereby the coupling of the resonator electrodes 3a to 3e as compared with the comb-line type arrangement. Is a strong bond. For this reason, since it is not necessary to reduce the pattern width of the resonator electrodes 3a to 3e to increase the magnetic field, the electrical resistance of the resonator electrodes 3a to 3e is reduced by increasing the pattern width of the resonator electrodes 3a to 3e. The Q value (quality factor) indicating the sharpness of the sharp resonance of the resonator can be increased. As a result, it is possible to obtain a filter device having a flat and low-loss pass characteristic over the entire wide passband, in which insertion loss does not increase greatly even in a wide passband.
共振器電極3a〜3eの間隔は小さい方が強い結合が得られ、容易に通過帯域を広くできるので好ましいが、短絡端から開放端の間において互いに短絡しないようにして等間隔に良好に形成するには、例えば、0.05〜0.5mm程度に設定される。横並びに配置されて相互に電磁界結合するためには、共振器電極3a〜3eの形状は細長い帯状のものであるのが好ましい。 A smaller gap between the resonator electrodes 3a to 3e is preferable because strong coupling can be obtained and a pass band can be easily widened. For example, it is set to about 0.05 to 0.5 mm. In order to arrange the electrodes side by side and electromagnetically couple each other, it is preferable that the resonator electrodes 3a to 3e have an elongated strip shape.
本発明のフィルタ装置においては、共振器電極3a〜3eは奇数個であるが、これは、偶数個であると入力結合電極4と出力結合電極5との間で、横並びの共振器電極3a〜3eを介して伝達される信号の位相が横並びの共振器電極3a〜3eが奇数個の場合と比較して位相の変化が異なるため、上記のような結合電極6による減衰特性の変化が起こらないからである。
In the filter device of the present invention, the number of the resonator electrodes 3a to 3e is an odd number. If the number is an even number, the resonator electrodes 3a to 3e arranged side by side between the
また、図1、図2、図5、および図6に示す例では3個の共振器電極3a〜3cでフィルタ装置を形成しているが、さらに広い通過帯域を構成したい場合やさらに通過帯域外の減衰特性が優れたフィルタ装置を得ようとするときには、図3に示す例のように、5個の共振器電極3a〜3eでフィルタ装置を構成してもよい。しかし、共振器電極の数については、多くなりすぎると通過帯域における損失が増加するとともにフィルタ装置が大型化するので、実用上は5個程度以下とされる場合が多い。UWBのローバンド用途では、損失と減衰特性とのバランスから3個が好ましい。 Further, in the examples shown in FIGS. 1, 2, 5, and 6, the filter device is formed by the three resonator electrodes 3a to 3c. In order to obtain a filter device having excellent attenuation characteristics, the filter device may be constituted by five resonator electrodes 3a to 3e as in the example shown in FIG. However, if the number of resonator electrodes is too large, the loss in the passband increases and the filter device increases in size. Therefore, the number of resonator electrodes is often about 5 or less in practice. In UWB low-band applications, three are preferable from the balance of loss and attenuation characteristics.
共振器電極3a〜3eは、上下の接地電極2,2と共にストリップライン共振器を構成しており、短絡端が上下の接地電極2,2に接続されて接地電位に接続されることによって、1/4波長共振器として機能する。共振器電極3a〜3eと上下の接地電極2,2との接続は、図1に示す例のように、共振器電極3a〜3cを形成した誘電体層1a・1a間に共振器電極3a〜3cの短絡端同士を接続するための導体層を設け、この導体層と貫通導体(図示せず。)とにより接続したり、この導体層を誘電体層1aの端部まで延ばして誘電体層1aの端面(積層体1の側面)に形成した端面導体(図示せず。)により接続したりすればよい。共振器電極3a〜3eの短絡端同士を接続するための導体層を設けない場合は、共振器電極3a〜3eのそれぞれを貫通導体により接地電極2・2に接続してもよいし、共振器電極3a〜3eの短絡端を誘電体層1aの端部まで延ばして誘電体層1aの端面(積層体1の側面)に形成した端面導体により接地電極2・2に接続してもよい。端面導体で接続すると、共振器電極3a〜3eから発生する電磁波の周囲への漏洩を低減するシールド層として端面導体を機能させることができ、貫通導体の場合でも、その間隔を小さくしたり、共振器電極3a〜3eの周りに二重以上に配列し、側面から見てできるだけ貫通導体を隙間なく配置したりすれば、同様にシールドの機能がより顕著になるので好ましい。図1に示す例のように、共振器電極3a〜3cの短絡端同士を接続するための導体層を設けると、共振器電極3a〜3cの短絡端を接地電極2,2に接続するのが容易となるので好ましい。
The resonator electrodes 3a to 3e constitute a stripline resonator together with the upper and
内部接地電極2aは、上述した共振器電極3a〜3eの短絡端同士を接続するための導体層と、共振器電極3a〜3eの並びの両側に形成された導体層とからなる環状のものである。内部接地電極2aと共振器電極3a〜3eとの距離は、共振器電極3a〜3eによる磁界に影響を与えてフィルタ装置のQ値が低下し通過帯域の損失が大きくなってしまわないように、共振器電極3a〜3eによる磁束が通過できる距離があればよく、共振器電極3a〜3eと接地電極2との間の距離より大きいことが好ましい。
The internal ground electrode 2a is an annular one composed of a conductor layer for connecting the short-circuit ends of the resonator electrodes 3a to 3e described above, and a conductor layer formed on both sides of the array of the resonator electrodes 3a to 3e. is there. The distance between the internal ground electrode 2a and the resonator electrodes 3a to 3e affects the magnetic field generated by the resonator electrodes 3a to 3e so that the Q value of the filter device decreases and the loss of the pass band does not increase. It is sufficient that there is a distance through which the magnetic flux by the resonator electrodes 3 a to 3 e can pass, and it is preferable that the distance is larger than the distance between the resonator electrodes 3 a to 3 e and the
入力結合電極4および出力結合電極5は、それぞれ初段の共振器電極3aおよび最終段の共振器電極3cと電磁界結合するものであるので、それぞれ初段の共振器電極3aおよび最終段の共振器電極3cに沿った形状である。上述したように、共振器電極3a〜3eの形状は細長い帯状とするのが好ましいので、入力結合電極4および出力結合電極5の形状も細長い帯状とするのが好ましい。
Since the
入力結合電極4と出力結合電極5とは、図1、図3および図5に示す例では、両方とも共振器電極3a〜3eに対して誘電体層1aを挟んで上側の同一の誘電体層1a・1a間に配置しているが、図2および図6に示す例のように、共振器3a〜3eに対して誘電体層1aを挟んで上下の異なる誘電体層1a・1a間に配置してもよい。
In the example shown in FIGS. 1, 3 and 5, the
また、入力結合電極4および出力結合電極5の平面視での配置については、図4(a)や図4(d)に示す例のように、入力結合電極4および出力結合電極5が内部接地電極2aと結合するように平面視で重なると、それらの間に発生する不要な浮遊容量が大きくなってしまうので、図4(b),図4(c)および図4(e)に示す例のように、入力結合電極4および出力結合電極5が平面視で内部接地電極2aと重ならないように配置することが好ましい。
Further, regarding the arrangement of the
入力結合電極4および出力結合電極5は、積層体1の外表面に形成された入力端子電極4aおよび出力端子電極5aにそれぞれ接続される。図1〜図6に示す例では、積層体1の上面や下面に形成された入力端子電極4aおよび出力端子電極5aに貫通導体で接続されているが、積層体1の側面に形成した端面導体により接続してもよい。また、積層体1の側面に形成した入力端子電極4aおよび出力端子電極5aに入力結合電極4および出力結合電極5から引き出した導体層で接続してもよい。不要な浮遊容量の発生を抑えるためには、積層体1の上面や下面に形成された入力端子電極4aおよび出力端子電極5aに貫通導体で接続するのが好ましい。
The
結合電極6は、入力結合電極4または出力結合電極5に対向して電磁界結合する一端部6aと、この一端部6aが対向する入力結合電極4または出力結合電極5が対向していない共振器電極3bに対向して電磁界結合する他端部6cと、これらを接続する接続部6bとにより構成された形状である。図1に示す例では、結合電極6の一端部6a、他端部6cおよび接続部は、同一の絶縁層1a・1a間に形成されているが、図3に示す例のように、結合電極6の一端部6aと他端部6cとをそれぞれ異なる絶縁層1a・1a間に形成して、貫通導体等の接続部で接続した形状としてもよい。一端部6aと他端部6cを同一の絶縁層1a・1a間に形成する場合は、1つの結合電極6全体を印刷などにより同時に形成することができるので形成しやすさの点でよく、一端部6aと他端部6cとをそれぞれ異なる絶縁層1a・1a間に形成する場合は、一端部6aまたは他端部6cと対向する電極との距離を変えることができ、それらの間の結合量を調整することができるのでよい。
The
結合電極6の一端部6aおよび他端部6cは、それぞれが対向する入力結合電極4または出力結合電極5、共振器電極3bに沿った形状、例えば図1に示す例のような矩形状とすればよく、必要な結合量に応じてその幅や長さ等を調節すればよい。
The one end 6a and the other end 6c of the
入力結合電極4または出力結合電極5に沿った形状の一端部6aと、共振器電極3bに沿った形状の他端部6cとを接続する接続部6bは、その長さをできるだけ短くして抵抗成分の小さいものとすることが好ましいので、平面視で入力結合電極4および出力結合電極5または共振器電極3bの長さ方向に垂直な方向に延びる矩形状とすればよい。
The connecting portion 6b that connects the one end portion 6a having the shape along the
結合電極6の形状は、図4(a)および図4(b)に示す例のような、一端部6aと他端部6cとを平行に並べてその長さ方向にずらし、互いに近い端同士を接続部6bで接続したクランク型や、図4(c)および図4(d)に示す例のような、一端部6aと他端部6cとを平行に並べて、それぞれの一方の端同士を接続部6bで接続したコの字型(U字型)や、図4(e)に示す例のような、一端部6aと他端部6cとを平行に並べて、それぞれの長さ方向の中央において接続部6bで接続したH型等、特に限定されるものではない。
The shape of the
そして、結合電極6の接続部6bは、上述したように、入力結合電極4または出力結合電極5の長さ方向の中央よりも電気信号入力点4cまたは電気信号出力点5cから離れた側に配置されていることが好ましい。なお、図4(a)〜(e)のそれぞれに示す1点鎖線は、図4(a)〜(e)に記号で示すように、一端部6aが対向する入力結合電極4の長さ方向の中央に位置する中心線であり、接続部6bはこの中心線より電気信号入力点4cから離れた側に配置する。このようにすることで、通過帯域より高周波側において、通過帯域により近い位置に結合電極6による減衰極を発生させることができるので、より急峻な減衰特性が求められるフィルタ装置に特に好適である。このように中心線で示した入力結合電極4または出力結合電極5の長さ方向の中央は、入力結合電極4または出力結合電極5の長さや位置によらず、入力結合電極4または出力結合電極5の長さ方向の中央にあたる。
As described above, the connecting portion 6b of the
結合電極6は、図1に示す例では、一端部6aは入力結合電極4に対向し、他端部6cは2段の共振器電極3bと対向しているが、一端部6aは出力結合電極5と対向していてもよいし、図2や図6に示す例のように、入力結合電極4と出力結合電極5とを共振器3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで上下に別々の誘電体層1a・1a間に配置した場合は、結合電極6の他端部6cは最終段の共振器電極3cと対向させてもよい。また、図3に示す例のように5段の共振器電極3a〜3eを有する場合も同様に、一端部6aが入力結合電極4と対向している場合は、他端部6cは2段から最終段の共振電極3b〜3eのどれと結合させてもよい。しかしながら、他端部6cが対向する共振電極3b〜3eが初段の共振器電極3aから遠くなるに従って、入力結合電極4と出力結合電極5との間で、結合電極6と複数の共振器電極3b〜3eの一部を介して伝達される信号が増えて横並びの共振器電極3a〜3eを介して伝達される信号が減るので、通過帯域よりも高周波側の減衰特性が低化してしまう傾向がある。従って、結合電極6の他端部6cは、一端部6aが対向する入力結合電極4または出力結合電極5が対向する初段の共振器電極3aまたは最終段の共振器電極3cにより近い共振器電極3b,3eに対向するのが好ましい。
In the example shown in FIG. 1, the
結合電極6の他端部6cは、一端部6aが対向する入力結合電極4または出力結合電極5が対向していない共振器電極3a〜3eであれば複数個のものと対向しても構わないが、上述したように、一端部6aが対向する入力結合電極4または出力結合電極5が対向する初段の共振器電極3aまたは最終段の共振器電極3cからより離れた共振器電極3a〜3eと対向して電磁界結合することによる影響が出るので、意味のないものとなってしまう。
The other end 6c of the
結合電極6が入力結合電極4に電磁界結合するものと出力結合電極5に結合するものとの2つある場合は、図2および図6に示す例のように、入力結合電極4と出力結合電極5を共振器3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで上下の異なる誘電体層1a・1a間に配置して、2つの結合電極6,6の距離を離すことが好ましい。これは、図5に示す例のように、3段の共振器電極3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで同一の誘電体層1a・1a間に2つの結合電極6・6を配置すると、2つの結合電極6・6間の距離が短く、2つの結合電極6・6が電磁界結合してしまい、入力結合電極4に入力された信号が、結合電極6を介して出力結合電極5へ伝達されやすくなり、通過帯域よりも高周波側の減衰特性が低化してしまうからである。同様の理由で、1つの他端部6cを2つの結合電極6・6で共有してしまうなど、2つの結合電極6・6の一端部6a・6a同士を接続してしまうと結合電極6として機能しなくなってしまう。
When there are two
容量電極7a〜7cと共振器電極3a〜3eとは、平面視での重なりができるだけ小さくなるように配置するのが好ましい。容量電極7a〜7cと共振器電極3a〜3eとが平面視で重なると、その重なった面積分だけ共振器電極3a〜3eと接地電極2や内部接地電極2aとの結合が小さくなってしまい、また、例えば初段の共振器電極3aに接続された容量電極7aと他の共振器電極3b〜3eとが平面視で重なると、初段の共振器電極3aと他の共振器電極3b〜3eとの結合量が変わってしまうからである。このようなことから、容量電極7a〜7cを長方形や楕円形のような細長い形状とし、共振器電極3a〜3eの開放端と容量電極7a〜7cの一方端とを貫通導体で接続し、容量電極7a〜7cの他方端を共振器電極3a〜3eの開放端を延長する方向に向けるとよい。図5や図6に示す例のように、容量電極7a〜7cの共振器電極3a〜3cと平面視で重なる部分の幅は細く、接地電極2や内部接地電極2aと重なる部分の幅は太い、例えば凸形状とすると、上記のような不具合がなく、短い容量電極7a〜7cでも接地電極2や内部接地電極2aとの結合が得やすいのでより好ましい。
The capacitive electrodes 7a to 7c and the resonator electrodes 3a to 3e are preferably arranged so that the overlap in plan view is as small as possible. When the capacitive electrodes 7a to 7c and the resonator electrodes 3a to 3e overlap in plan view, the coupling between the resonator electrodes 3a to 3e and the
また、容量電極7a〜7cは、図5に示す例では、共振器電極3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで下方のみにそれぞれ1つずつ設けており、図6に示す例では、共振器電極3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで上方または下方のいずれかにそれぞれ1つずつ設けているが、共振器電極3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで上方のみ、あるいは上方および下方にそれぞれ1つずつ設けてもよい。容量電極7a〜7cが上述した凸形状の場合は、図6に示す例のように、共振器電極3a〜3cに対して誘電体層1aを挟んで上方と下方とに分けて容量電極7a〜7cを配置すると、接地電極2や内部接地電極2aと重なる部分の幅をより太くすることができるので好ましい。
Further, in the example shown in FIG. 5, the capacitive electrodes 7 a to 7 c are respectively provided only one below the resonator electrodes 3 a to 3 c with the
補助入力結合電極4b、補助出力結合電極5bは、内部接地電極2aが形成されて容量電極7a〜7cが内部接地電極2aと主に結合する場合は、容量電極7a〜7cと接地電極2,2との間に形成すればよい。内部接地電極2aが形成されないか、または形成されても接地電極2と主に結合する場合は、例えば図6に示す例における補助入力結合電極4bを配置している位置に容量電極7aを配置し、入力結合電極4の、初段の共振器電極3aの開放端側に補助入力結合電極4bを配置して、接続導体層で入力結合電極4と接続すればよい。この接続導体層は、容量電極7aと初段の共振器電極3aとを接続する貫通導体と短絡しないようにする。補助出力結合電極5bも同様にすればよい。
The auxiliary input coupling electrode 4b and the auxiliary output coupling electrode 5b are formed such that when the internal ground electrode 2a is formed and the capacitive electrodes 7a to 7c are mainly coupled to the internal ground electrode 2a, the capacitive electrodes 7a to 7c and the
補助入力結合電極4b、補助出力結合電極5bは、対向する容量電極7a,7cと相似形で、一回り小さいものにすることで、容量結合電極7a,7cと結合しつつ、接地電極2や内部接地電極2aと容量結合電極7a,7cとの間に補助入力結合電極4bや補助出力結合電極5bが配置されることで、容量結合電極7a,7cと接地電極2や内部接地電極2aとの電磁界結合が大きく減少することを抑えられる。
The auxiliary input coupling electrode 4b and the auxiliary output coupling electrode 5b are similar to the opposing capacitive electrodes 7a and 7c and are made slightly smaller so that the auxiliary input coupling electrode 4b and the auxiliary output coupling electrode 5b are coupled to the capacitive coupling electrodes 7a and 7c. By arranging the auxiliary input coupling electrode 4b and the auxiliary output coupling electrode 5b between the ground electrode 2a and the capacitive coupling electrodes 7a and 7c, electromagnetic waves between the capacitive coupling electrodes 7a and 7c and the
また、図6に示す例のように、接地電極2と容量電極7a,7cとの間に補助入力結合電極4bや補助出力結合電極5bが配置される場合は、補助入力結合電極4bと容量電極7aとの電磁界結合ならびに補助出力結合電極5bと容量電極7cとの電磁界結合を強めて、補助入力結合電極4bや補助出力結合電極5bと接地電極2,2との電磁界結合を相対的に弱めるために、補助入力結合電極4bおよび補助入力結合電極4bと接地電極2,2との間の誘電体層1aの厚みよりも、補助入力結合電極4bと容量電極7aとの間の誘電体層1aおよび補助入力結合電極4bと容量電極7aとの間の誘電体層1aの厚みを薄くするほうが好ましい。また、接地電極2,2と容量電極7a,7cとの電磁界結合が弱まるので、容量電極7a,7cと内部接地電極2aとの電磁界結合を強めるために、これらの間の誘電体層1a,1aも薄くして、この電磁界結合が主となるようにするのが好ましい。
When the auxiliary input coupling electrode 4b and the auxiliary output coupling electrode 5b are arranged between the
誘電体層1aとしては、例えば、アルミナ,ムライト,窒化アルミニウム,BaO−TiO2系,CaO−TiO2系,MgO−TiO2系およびガラスセラミックス等のセラミック材料、あるいは四ふっ化エチレン樹脂(ポリテトラフルオロエチレン;PTFE),四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂(テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂;ETFE),四ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(テトラフルオロエチレン−パーフルテロアルキルビニルエーテル共重合樹脂;PFA)等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂,ポリイミド等の有機樹脂材料が用いられる。これらの材料による誘電体層1aの形状や寸法(厚みや幅,長さ)は、使用される周波数や用途等に応じて設定される。セラミック材料の場合は、より高周波の信号を伝送することが可能な、Au,Ag,Cu等の低抵抗金属からなる導体材料と同時焼成が可能な低温焼成セラミックスが好ましい。
As the
接地電極2,内部接地電極2a,共振器電極3a〜3e,入力結合電極4,出力結合電極5,入力端子電極4a,出力端子電極5a,補助入力結合電極4b,補助出力結合電極5b,結合電極6,容量電極7a〜7cは、誘電体層1aがセラミック材料からなる場合は、W,Mo,Mo−Mn,Au,Ag,Cu等の金属を主成分とするメタライズ層により形成される。また、誘電体層1aが樹脂系材料からなる場合は、厚膜印刷法,各種の薄膜形成方法,めっき法あるいは箔転写法等により形成した金属層や、このような金属層上にめっき層を形成したもの、例えばCu層,Cr−Cu合金層,Cr−Cu合金層上にNiめっき層およびAuめっき層を被着させたもの,TaN層上にNi−Cr合金層およびAuめっき層を被着させたもの,Ti層上にPt層およびAuめっき層を被着させたもの,Ni−Cr合金層上にPt層およびAuめっき層を被着させたもの等が挙げられる。その厚みや幅は、伝送される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。
接地電極2,内部接地電極2a,共振器電極3a〜3e,入力結合電極4,出力結合電極5,入力端子電極4a,出力端子電極5a,補助入力結合電極4b,補助出力結合電極5b,結合電極6,容量電極7a〜7cの形成は、従来周知の方法を用いればよい。例えば誘電体層1aがガラスセラミックスから成る場合であれば、まず、それら誘電体層1aとなるガラスセラミックスのグリーンシートを準備し、グリーンシート上にスクリーン印刷法によりAg等の導体ペーストを所定形状で印刷塗布して接地電極2,内部接地電極2a,共振器電極3a〜3e,入力結合電極4,出力結合電極5,入力端子電極4a,出力端子電極5a,補助入力結合電極4b,補助出力結合電極5b,結合電極6,容量電極7a〜7cの各電極パターンを形成する。次に、これらの電極パターンが形成されたグリーンシートを重ねて圧着するなどして積層体を作製し、この積層体を850〜1000℃で焼成することにより形成する。その後、外表面に露出している導体層上には、NiめっきおよびAuめっき等のめっき皮膜を形成する。誘電体層1aが有機樹脂材料から成る場合であれば、例えば有機樹脂シート上に接地電極2,内部接地電極2a,共振器電極3a〜3e,入力結合電極4,出力結合電極5,入力端子電極4a,出力端子電極5a,補助入力結合電極4b,補助出力結合電極5b,結合電極6,容量電極7a〜7cの各電極パターン形状に加工したCu箔を転写し、Cu箔が転写された有機樹脂シートを積層して接着剤で接着することにより形成する。
接地電極2と共振器電極3a〜3eの短絡端とを接続する接続導体は、それらの間に位置する誘電体層1a内に形成された貫通導体、または誘電体層1aの端面に形成された端面導体の形態で形成することにより、積層されたそれら誘電体層1aの内部に形成するフィルタ装置の設計自由度が向上するとともに、より小型で高性能なフィルタ装置とすることができる。
The connection conductor that connects the
このような接続導体となる貫通導体や側面導体は、誘電体層1aがガラスセラミックス等のセラミックスから成る場合には、貫通導体については、例えば前述の製造方法において、接地電極2,内部接地電極2a,共振器電極3a〜3e,入力結合電極4,出力結合電極5,入力端子電極4a,出力端子電極5a,補助入力結合電極4b,補助出力結合電極5b,結合電極6,容量電極7a〜7cの各電極パターンを形成する前に、グリーンシートに金型加工やレーザー加工によりあらかじめ形成しておいた貫通孔内に同様の導体ペーストを印刷法等により充填することで形成することができる。そして、端面導体は、例えば共振器電極3a〜3eの電極パターンの短絡端を端面に露出させたグリーンシート積層体を形成した後、同様の導体ペーストをグリーンシート積層体の側面に印刷することにより形成することができる。また、端面導体は、グリーンシートに共振器電極3a〜3eの列の幅程度の貫通孔を形成しておき、共振器電極3a〜3eの電極パターンの短絡端をこの貫通孔に接するように形成した後、グリーンシートの積層前または積層後に導体ペーストを貫通孔の内面に印刷し、または貫通穴に充填して、貫通孔の部分で切断することによっても形成することができる。誘電体層1aが樹脂系材料から成る場合も同様に、グリーンシートに代えて有機樹脂シートを用い、導体ペーストの印刷やめっきにより貫通孔内に貫通導体を形成したり、薄膜法等により側面導体を形成したりすればよい。共振器電極3a〜3eの電極パターンの短絡端を積層体の側面に露出させるには、共振器電極3a〜3eの電極パターンの短絡端がグリーンシート(あるいは有機樹脂シート)の端部に位置するように形成したり、共振器電極3a〜3eの電極パターンを形成したグリーンシート(有機樹脂シート)を積層した後に、共振器電極3a〜3eの電極パターンの短絡端が側面に露出するように積層体を切断したりすればよい。
When the
このようなフィルタ装置で所望のフィルタ特性を得るには、誘電体層1aの厚み,共振器電極3a〜3eの長さや幅,各共振器間の距離,入力結合電極4および出力結合電極5の長さや幅,結合電極6の一端部6aや他端部6cの長さや幅や各電極への結合位置を所望の減衰特性となるように調整すればよい。
In order to obtain desired filter characteristics with such a filter device, the thickness of the
具体的には、UWBのローバンド規格に用いられるような、通過帯域の中心周波数が3.9GHzのバンドパスフィルタとしてのフィルタ装置は、図1に示すような形態であれば、例えば誘電体層1aとして比誘電率が9.2のガラスセラミックスを用い、接地電極2,内部接地電極2a,共振器電極3a〜3c,入力結合電極4,出力結合電極5,入力端子電極4a,出力端子電極5a,結合電極6および貫通導体にAgメタライズを用いることにより得られる。比誘電率が9.2のガラスセラミックスは、例えば、ガラス成分としてPbO,B2O3,SiO2,Al2O3,ZnOおよびアルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化ガラスが50質量%とフィラー成分としてアルミナが50質量%とからなるものを用いればよい。
Specifically, a filter device as a bandpass filter having a center frequency of 3.9 GHz as used in the UWB low-band standard has a form as shown in FIG. 1, for example, as a
このとき、誘電体層1aは、厚みを上から順に、140μm,80μm,80μm,300μmとする。接地電極2・2は、寸法を6.9mm×3.3mmとし、入力端子電極4aおよび出力端子電極5aを配置するための0.5mm×0.5mmの開口部を2つ設ける。内部接地電極2aは、外寸を6.9mm×3.3mmとし、内寸(開口の寸法)を5.9mm×2.9mmとする。この開口内に、寸法が5.75mm×0.4mmの共振器電極3a,3b,3cを0.095mm,0.095mmの間隔で横並びに整列し、各短絡端を内部接地電極2aに接続して、各開放端と内部接地電極2aとの間隔が0.15mmとなり、共振器電極3a,3cと内部接地電極2aとの間隔が0.755mmとなるように配置する。内部接地電極2aと積層体1の上下面の接地電極2・2とは、外周部に配列した直径0.1mmの貫通導体で接続する。入力結合電極4は、寸法が5.65mm×0.3mmで、初段の共振器電極3aと幅方向の中心を合わせて、その開放端側と平面視で5.65mm×0.3mmの範囲で重なるように配置する。出力結合電極7も同様に、寸法が5.65mm×0.3mmで、最終段の共振器電極3cと幅方向の中心を合わせて、その開放端側と平面視で5.65mm×0.3mmの範囲で重なるように配置する。入力端子電極4aは、寸法が0.2mm×0.2mmで、接地電極2の開口部内の中心に、初段の共振器電極3aと幅方向の中心を合わせて、その開放端側と平面視で0.2mm×0.2mmの範囲で重なるように配置し、入力結合電極4の、初段の共振器電極3aの開放端側の端部と直径0.1mmの貫通導体で接続する。出力端子電極5aも同様に、寸法が0.2mm×0.2mmで、接地電極2に設けた開口部内の中心に、最終段の共振器電極3cと幅方向の中心を合わせて、その開放端側と平面視で0.2mm×0.2mmの範囲で重なるように配置し、出力結合電極5の、最終段の共振器電極3cの開放端側の端部と直径0.1mmの貫通導体で接続する。結合電極6は、一端部6aおよび他端部6cがともに寸法が1.55mm×0.2mmで、それぞれ初段の共振器電極3a、2段の共振器電極3bと幅方向の中心を合わせて、それぞれ初段の共振器電極3aおよび2段の共振器電極3bの開放端から2.325mmおよび3.175mmの位置で平面視で1.55mm×0.2mmの範囲で重なるように配置し、初段の共振器電極3aの開放端側から2.325mm離れた位置で、それぞれの端部を線幅0.1mmの接続部6bで接続したクランク型とする。
At this time, the thickness of the
このような例の本発明のフィルタ装置(実施例1)のフィルタ特性は、図7の線図に実線の特性曲線で示すようなものとなる。また、このような例の本発明のフィルタ装置によるフィルタ特性に対して、結合電極6のみを有さないフィルタ装置(比較例)において得られるフィルタ特性は、図7に破線の特性曲線で示すようなものとなる。なお、図7に示す線図において、縦軸は挿入損失(単位:dB)を、横軸は周波数(単位:GHz)を示す。
The filter characteristics of the filter device (Example 1) of the present invention in such an example are as shown by a solid characteristic curve in the diagram of FIG. Further, the filter characteristics obtained in the filter device (comparative example) not having only the
また、実施例1のフィルタ装置に対して、結合電極6の一端部6aおよび他端部6cを、初段の共振器電極3aおよび2段の共振器電極3bの開放端から3.225mmおよび2.275mmの位置に配置して、接続部6bを初段の共振器電極3aの開放端側から3.225mm離れた位置に配置した以外は同じにした本発明のフィルタ装置の他の例(実施例2)のフィルタ特性は、図8の線図に点線の特性曲線で示すようなものとなる。図8の線図において実線の特性曲線は、図7と同様に実施例1のフィルタ特性を示す。実施例1のフィルタ装置の接続部6bが入力結合電極4の長さ方向の中央より電気信号入力点4cに近い側に位置するのに対して、実施例2のフィルタ装置の接続部6bは、入力結合電極4の長さ方向の中央より電気信号入力点4cから離れた側に位置する。
Further, with respect to the filter device of the first embodiment, the one end 6a and the other end 6c of the
図7および図8に示すフィルタ特性から、いずれのフィルタ装置においても、従来の1/4波長共振器を用いたフィルタで実現されていた領域よりも遙かに広い、比帯域で40%程度の非常に広い通過帯域の全体において、低損失な特性が得られていることがわかる。なお、6.6GHzの減衰極は、初段の共振電極3aと最終段の共振電極3cとが近接配置されたことによって両者が自然に弱く誘導結合したことにより発生したものであり、8.3GHzの減衰極は、入力結合電極4および出力結合電極5のそれぞれが1/2波長共振することにより発生したものと考えられる。比較例と比較すると、実施例1の本発明のフィルタ装置では、通過帯域よりも低周波側(0.5GHz)に1個、通過帯域よりも高周波側(9.3GHz)に1個の合計2個の減衰極がさらに形成されており、これにより阻止域における減衰量が大きくなっている。また、実施例2の本発明のフィルタ装置では、実施例1と同様の、通過帯域よりも低周波側(0.5GHz)に1個の減衰極と、通過帯域よりも高周波側においては、上記6.6GHzの減衰極と8.3GHzの減衰極との間の7.5GHzに1個の減衰極が形成されており、これにより阻止域における減衰量が大きく、また減衰がより急峻になっている。
From the filter characteristics shown in FIG. 7 and FIG. 8, in any filter device, it is much wider than the region realized by the filter using the conventional quarter wavelength resonator, and is about 40% in the specific band. It can be seen that low-loss characteristics are obtained over the entire very wide passband. Note that the attenuation pole of 6.6 GHz is generated when the first-stage resonance electrode 3 a and the last-stage resonance electrode 3 c are arranged close to each other, so that they are naturally weakly inductively coupled. Is considered to be caused by the half-wave resonance of each of the
以上のことから、本発明のフィルタ装置は、入力結合電極4と出力結合電極5とを備えることにより、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失である優れた通過特性が得られ、さらに結合電極6を備えることにより、通過帯域よりも高周波側および低域側の減衰量が大きい減衰特性を有することが確認できた。
From the above, the filter device of the present invention is provided with the
図9は本発明のフィルタ装置を用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器の構成例を示すブロック図である。図9において、20は無線通信モジュール、21はベースバンド部、21aはベースバンドIC、22はRF部、22aはフィルタ装置、22bはRF−IC、23はアンテナ、24は無線通信器である。 FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a wireless communication module and a wireless communication device using the filter device of the present invention. In FIG. 9, 20 is a wireless communication module, 21 is a baseband unit, 21a is a baseband IC, 22 is an RF unit, 22a is a filter device, 22b is an RF-IC, 23 is an antenna, and 24 is a wireless communication device.
本発明の無線通信モジュール20は、例えば、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部21と、ベースバンド部21に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のRF信号が処理されるRF部22とを備えている。
The
RF部22には前述の本発明のフィルタ装置22aが含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるRF信号または受信したRF信号における通信帯域以外の信号をフィルタ装置22aによって減衰させている。
The
具体的な構成としては、ベースバンド部21にはベースバンドIC21aが配置され、RF部22にはフィルタ装置22aとベースバンド部21との間にRF−IC22bが配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。
Specifically, a baseband IC 21 a is arranged in the
そして、無線通信モジュール20のフィルタ装置22aにアンテナ23を接続することによって、RF信号の送受信がなされる本発明の無線通信機器24が構成される。
Then, by connecting the
このような構成を有する本発明の無線通信モジュール20および無線通信機器24によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さい本発明のフィルタ装置22aを用いて送信信号および受信信号の濾波を行なうことから、通信帯域の全体に渡ってフィルタ装置22aを通過する送信信号および受信信号の減衰を少なくすることができるため、受信感度が向上するとともに、送信信号および受信信号の増幅度を小さくすることができるので、増幅回路における消費電力が少なくなる。よって、受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール20および無線通信機器24を得ることができる。
According to the
1・・・積層体
1a・・・誘電体層
2・・・接地電極
2a・・・内部接地電極
3a〜3e・・・共振器電極
4・・・入力結合電極
5・・・出力結合電極
4a・・・入力端子電極
5a・・・出力端子電極
4b・・・補助入力結合電極
5b・・・補助出力結合電極
4c・・・電気信号入力点
5c・・・電気信号出力点
6・・・結合電極
6a・・・一端部
6b・・・接続部
6c・・・他端部
7a〜7c・・・容量電極
20・・・無線通信モジュール
21・・・ベースバンド部
22・・・RF部
23・・・アンテナ
24・・・無線通信機器
DESCRIPTION OF
20 ... Wireless communication module
21 ... Baseband part
22 ... RF section
23 ・ ・ ・ Antenna
24 ... Wireless communication equipment
Claims (9)
該積層体を挟んで対向するように配置された接地電極と、
前記積層体内において電磁界結合するように平面視で短絡端と開放端とが互い違いに横並びに整列された3個以上の奇数個の共振器電極と、
前記積層体内において前記共振器電極が配置された前記誘電体層間とは異なる層間に形成され、初段の前記共振器電極に沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で初段の前記共振器電極の前記開放端側に外部回路からの電気信号が入力される電気信号入力点を有する入力結合電極と、
前記積層体内において前記共振器電極が配置された前記誘電体層間とは異なる層間に形成され、最終段の前記共振器電極に沿った形状で対向して電磁界結合するとともに、平面視で最終段の前記共振器電極の前記開放端側に外部回路へ電気信号が出力される電気信号出力点を有する出力結合電極と、
一端部および他端部を有しており、前記一端部が、前記入力結合電極または前記出力結合電極に対して初段または最終段の前記共振器電極とは反対側に配置されて、前記入力結合電極または前記出力結合電極と前記誘電体層を挟んで対向して電磁界結合しており、前記他端部が、前記一端部が対向する前記入力結合電極または前記出力結合電極が対向している初段または最終段の前記共振器電極以外の前記共振器電極に前記誘電体層を挟んで、間に前記入力結合電極および前記出力結合電極が介在することなく対向して電磁界結合する結合電極とを備えることを特徴とするフィルタ装置。 A laminate in which a plurality of dielectric layers are laminated;
A ground electrode disposed so as to face each other with the laminate interposed therebetween;
Three or more odd-numbered resonator electrodes in which short-circuit ends and open ends are alternately arranged side by side in a plan view so as to be electromagnetically coupled in the stacked body;
The multilayer body is formed between layers different from the dielectric layer in which the resonator electrode is disposed, and is opposed to the electromagnetic field in a shape along the first-stage resonator electrode, and the first-stage in the plan view. An input coupling electrode having an electric signal input point to which an electric signal from an external circuit is input to the open end side of the resonator electrode;
The multilayer body is formed between layers different from the dielectric layer where the resonator electrode is disposed, and is opposed to the electromagnetic field in a shape along the resonator electrode in the final stage, and in the plan view, the final stage. An output coupling electrode having an electrical signal output point at which an electrical signal is output to an external circuit on the open end side of the resonator electrode;
Has one end and the other end, said one end, disposed on the opposite side to the resonator electrodes of the first stage or the final stage for the input coupling electrode or the output coupling electrodes, the input coupling electrode or on opposite sides of the dielectric layer and the output coupling electrode is electromagnetically coupled to the other end, the input coupling electrode or the output coupling electrode the end faces is not opposed that across the first stage or the dielectric layer prior to SL to the resonator electrodes other than the resonator electrode of the final stage, coupled to said input coupling electrode and the output coupling electrodes opposed to electromagnetically coupled without intervening between A filter device comprising an electrode.
有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のフィルタ装置。 It has a plurality of capacitance electrodes which are opposed to the ground electrode with the dielectric layer interposed between the ground electrode and the resonator electrode, and are respectively connected to open ends of the plurality of resonator electrodes. The filter device according to any one of claims 1 to 4.
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