JPH02189012A - Ｌｃフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、誘電体基板の両面にコンデンサ電極が形成さ
れてなるコンデンサと、微小長同軸ケーブル又はチップ
状の誘電体片で形成されてなるインダクタを具備するＬ
Ｃフィルタに関するものである。

（従来の技術） 従来、このような分野の技術としては、例えば特開昭６
２−２６５８０８号に記載されるものがあった。

以下、かかる従来技術について図を参照しながら説明す
る。

第６図（ａ）は従来のＬＣフィルタの平面図、第６図（
ｂ）は同ＬＣフィルタの底面図である。

このＬＣフィルタにおいて、１１は誘電体基板であり、
比誘電率２４０、厚さ０．４鶴である。誘電体基板１１
の一方面にはコンデンサ電極１２ａ、１２ｂ。

１２ｃが、他方面にはコンデンサ電極１３ａ、１３ｂ。

１３ｃ、１３ｄが、更に両面にはそれぞれ所定の配線を
なす導体路１４が形成されている。そして、コンデンサ
電極１２ａと１３８とでコンデンサＣ１を、コンデンサ
電極１２ｂと１３ｂとでコンデンサＣ２を、コンデンサ
電極１２ｂと１３ＣとでコンデンサＣ３を、コンデンサ
電極１２Ｃと１３ｄとでコンデンサＣ４をそれぞれ構成
している。

更に、誘電体基板１１の一方面には渦巻形状のコイル導
体１５ａ、１５ｂ、１５ｃが、他方面には渦巻形状のコ
イル導体１６　ａ　、　１６　ｂ　、　１６　ｃがそれ
ぞれ固着されている。また、誘電体基板１１を貫いてス
ルーホール１７ａ、１７ｂ、１７ｄが形成されている。

そして、コイル導体１５ａと１６ａとがスルーホール１
７ａを介して電気的に接続されてプリントコイルＬ１を
、コイル導体１５ｂと１６ｂとがスルーホール１７ｂを
介して電気的に接続されてプリントコイルＬ２を、コイ
ル導体１５ｃと１６ｃとがスルーホール１７ｃを介して
電気的に接続されてプリントコイルＬ３をそれぞれ構成
している。

また、コイル導体１５ａと１６ａ、１５ｂと１６ｂ、１
５Ｃと１６Ｃとは、誘電体基板１１を介してそれぞれ相
対向する位置に形成されているが、ここではコイル導体
１５ａと１５ｃの大きさが３７２ターン、コイル導体１
５ｂの大きさが１ターン、コイル導体１６ａと１６Ｃの
大きさが２ターン、コイル導体１６Ｃの大きさが７７４
ターンとなっており、いずれも一方面に形成されたコイ
ル導体の大きさが他方面に形成されたコイル導体の大き
さよりも小さくなっているため、それぞれの間に入る浮
遊容量は小さ（なっている。

このように構成されたコンデンサＣ１，Ｃ２゜Ｃ３，Ｃ
４及びプリントコイルＬ１．Ｌ２．Ｌ３は次のように配
線されている。即ち、誘電体基板１１の一方面において
、コイル導体１５ａの端部、コイル導体１５ｂの端部及
びコイル導体１５ｃの端部とが互いに電気的に接続され
ている。また、誘電体基板１１の他方面において、コイ
ル導体１６ａの端部とコンデンサ電極１３ａ、コイル導
体１６ｃの端部とコンデンサ電極１３ｄ、コンデンサ電
極１３ａとコンデンサ電極１３ｂ１コンデンサ電極１３
ｃとコンデンサ電ｔｌｉ１３ｄとが、それぞれ電気的に
接続されている。更に、誘電体基板１１の一方面に形成
されたコンデンサ電ｆｌ１２ｂと、他方面に固着された
コイル導体１６ｂの端部とが、スルーホール１７ｄを介
して電気的に接続されている。

この結果、このＬＣフィルタは、第７図に示す従来のフ
ィルタと同一の等価回路となり、第８図に示すような特
性を有している。

（発明が解決しようとする課Ｆａ） 以上述べたＬＣフィルタにおいては、コンデンサは誘電
体基板の両面にコンデンサ電極を形成して構成するよう
にしているので、特性上問題はない。しかしながら、イ
ンダクタについては誘電体基板の一方面に固着された渦
巻形状乃至ジグザグ形状のコイル導体の大きさを、誘電
体基板の他方面に固着された渦巻形状乃至ジグザグ形状
のコイル導体の大きさよりも小さくするようにして、イ
ンダクタの寄生インピーダンスを少なくするように工夫
しているにも関わらず、この寄生インピーダンスを皆無
にすることは不可能である。

この残留寄生インピーダンスにより、この種のインダク
タのＱｕは最高でもＱｕζｌＯＯ位までしか取れず、Ｑ
ｕ≧４００以上要求される高性能フィルタとしては用い
るには難があった。

本発明は、以上述べたＬＣフィルタのインダクタのＱｕ
が、渦巻形状乃至ジグザグ形状のインダクタではＱｕ≦
１００シか得られないという欠点を除去し、微小長同軸
ケーブル或いはチクプ状の誘電体片をインダクタとして
用い、Ｑｕ≧４００を得ることができる高性能ＬＣフィ
ルタを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するために、誘電体基板の両
面にコンデンサ電極を固着して、コンデンサを形成する
と共に、微小長同軸ケーブル或いはチップ状誘電体片を
インダクタとして用いることにより、高性能ＬＣフィル
タを得るようにしたものである。

（作用） 本発明によれば、上記のように構成したので、Ｑｕ≧４
００を有する高性能ＬＣフィルタを実現することができ
る。

以下、この高性能ＬＣフィルタのインダクタについて説
明する。

長さ！、特性インピーダンスｚ０の微小長同軸ケーブル
或いはチップ状の微小長の誘電体片のＦマトリックスは
次のようになる。

この長さｌが波長λのλ／４より十分短いと仮定して、
３次ＬＣ梯子形フィルタで近似すると第５図に示すよう
になる。

即ち、直列端インダクタンスし及び並列端キャパシタン
スＣは次式で与えられる。

ここで、ｖ　＝　３　ｘｌＱｌｌｌ　（ｃ＋ｍ／５ｅｃ
）である。

例えば、ｊ！＝１ｃｍのケーブルを考えると、この場合
、Ｌ、Ｃは次のようになる。

Ｌ　＝ｓｏｘ　１　／　３　ＸＩＯ”＝１．６６ｎｌＣ
＝１１５０ｘ３ｘｌＯ’°＝０．６７ｐＰ仮に、宮崎電
線（製）　ＭＣＴ−０７５のセミリジットケーブルを用
いるとすると、この減衰量はｆ＝１Ｇｔｌｚにおいて３
１．２ｄＢ／１０ｍで与えられる。

従って、＃＝ｌａ＋＋では０．０３１２ｄＢとなる。こ
の減衰量の等価Ｑｕは次式で与えられる。

Ｑｕ＝ωＬ／（２Ｘ１０Ｌｏ”’−２）　　・（３）＝
２πＸ　１０’　Ｘ　１．６６　Ｘ　１０−’／　（２
ＸＩＯ””’　−２） ＃　１４９０ 従って、ｆ＝１ｃｍのケーブルは１．６６ｎｌ＋のイン
ダクタンスを持つインダクタで、しかもＱ　ｕ　＃１４
９０であり、従来にない高Ｑｕを持った素子になること
が分かる。

一方、コンデンサＣは次式で与えられる。

Ｃ＝０．０８８５８．　　（Ａ／ｌ）　　（ＰＦ）　　
　　・・・（４）ここで、Ａ　：ｃｒａ”　、　　ｔ　
：ｃｒａである。

例えば、εｒ　＝７５．０．ｔ　＝０．１　ｃｓ、　Ａ
　＝１．０　ｃｔｍ”とすると、コンデンサの値は次の
ようになる。

Ｃ＝０．０８８５ｘ７５．Ｏｘ　１．０１０．１　＝６
６．４ｐＦ（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。

第１図は本発明の実施例を示すＬＣフィルタの構成図で
あり、第１図（ａ）はその表面を、第１図（ｂ）はその
裏面をそれぞれ示している。第２図は本発明の実施例を
示すり、Ｃフィルタの等価回路図、第３図は本発明の基
本となる有極形バンドパスフィルタの集中定数回路図、
第４図は第２図のＬＣフ、イルタの減衰特性図である。

第１図に示すように、このＬＣフィルタにおいて、２０
は誘電体基板であり、比誘電率２４０、厚さ０．５鶴で
ある。誘電体基板２０の一方面にはコンデンサ電極２３
．２４．２６．２８が、他方面にはコンデンサ電極２３
’　、　２４’　、　２６’　、　２Ｂ’が形成されて
いる。

そして、コンデンサ電極２３と２３′とでコンデンサＣ
１ｌを、コンデンサ電極２４と２４′とでコンデンサＣ
１８を、コンデンサ電極２６と２６′とでコンデンサＣ
１３を、コンデンサ電極２８と２８′とでコンデンサＣ
Ｉ４をそれぞれ構成している。

更に、誘電体基板２０の一方面には、微小長同軸ケーブ
ルである宮崎電線（製）　ＭＣＴ−０７５のセミリジッ
トケーブル２２．２５．２７．２９．３０が第１図（ａ
）に示すようにそれぞれ固着されており、それぞれＬｌ
ｉ　　Ｌｌｌ　　Ｌ１３＋　　Ｌｌｌ１　　Ｌ＋ｓのイ
ンダクタを構成している。また、誘電体基板２０を貫い
てスルーホール３１が形成されている。なお、２１は入
力端子、３２は出力端子、３３はアースパターンである
。

ここで、上記セミリジットケーブル２２．２５．２７゜
２９、３０の長さをそれぞれ０．６６ｃｎ、　０．２１
ｃｎ、　０．３１ＣＩｍ。

０．３３ＣＩＩ、　５．７　ｃｃｍとし、ＣＩｌ、　　
ＣＩ！Ｉ　　ＣＩ３．　ＣＩ４をそれぞれ３４．３ｐＦ
、　１０５ｐＦ　、　７０ｐＦ、　６１ｐＰとした場合
、等価回路は第２図のように示すことができる。

また、そのＬＣフィルタの集中定数回路を示すと第３図
のようになる。この図において、Ｌ　ｌ　ｌ　＋Ｌ　Ｉ
　＊　＊　　Ｌ　ｌ　２　＋　　Ｌ　ｌ　４　＋　　Ｌ
　Ｉ　％はそれぞれ１．０９ｎＨ，０，３５ｎＨ，０，
５２ｎＨ，０，５５ｎＨ，９，５ｎＨである。

第４図は第２図に示されるＬＣフィルタの減衰特性図で
あり、縦軸に減衰量（ＡＴＴ）　、横軸に周波数（ＭＨ
２）を示しており、Ｑｕは４００である。ここに示す特
性を有するＬＣフィルタは＾ＭＰＳ（＾ｄｖａｎｃｅｄ
　Ｍｏｂｉｌｅ　Ｐｈｏｎｅ　５ｙｓｔｅｎ＋）方式自
動車電話用空中線共用器の送信用フィルタの規格を満足
するものである。

上記のように、インダクタ（Ｌｚ〜Ｌ＋ｓ）を前記した
ＭＣＴ−０７５のセミリジットケーブルで実現する場合
、セミリジットケーブルのインダクタンスし、線路長！
、及び付随するキャパシタンスＣは次のようになる。

インダクタンス値　ＭＣＴ−０７５の長さ及ヒ容１　ｆ
ａＬ（ｎＨ）　　　　　　　　　　ｌ　　（ａｍ）　　
　　　　　　Ｃ（ｐＦ）Ｌ　、、　　　　　　１．０９
　　　　　　　　　　０．６６　　　　　　　　　０．
４４Ｌ　ｌｔ　　　　　　Ｏ，３５０，２１０，１４Ｌ
、３　　　　　０．５２　　　　　　　　　　０．３１
　　　　　　　　　０．２１Ｌ　、、　　　　　　０．
．５５　　　　　　　　　　０．３３　　　　　　　　
　０．２２Ｌ＋ｓ　　　　　　９．５　　　　　　　　
　　　５．７　　　　　　　　　　３．８３上記の値を
基にして、第３図の打棒形ＢＰＩ’を、ＭＣＴ−０７５
を用いた回路に変換した回路図及び素子値が第２図に示
されていることになる。

次に、第９図は本発明の他の実施例を示すＬＣフィルタ
の構成図である。

この実施例においては、前記ＭＣＴ−０７５のセミリジ
ットケーブルに代えて、チップ状の誘電体片４２．４５
．４７．４９．５０を用いるようにしている。そして、
それぞれＬ　ｚｌ＋　　Ｌ　ｚｚ＊　　Ｌ　１１３１　
　Ｌ　！４１　　Ｌ　ｚｓのインダクタを構成している
。その他の点は前記した第１図のＬＣフィルタと同様の
構成である。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、これ
らを本発明の範囲から排除するものではない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明によれば、微小長
同軸ケーブル或いはチップ状の誘電体片をインダクタと
して用いることにより、Ｑｕ≧４００を得ることができ
る。

従って、コンパクトにして、高性能なＬＣフィルタを得
ることができる。

これは勿論、ＡＭＰＳ方式自動車電話用空中線共用器の
送信用フィルタの規格を満足することができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すＬＣフィルタの構成図、
第２図は本発明の実施例を示すＬＣフィルタの等価回路
図、第３図は本発明の基本となる有極形バンドパスフィ
ルタの集中定数回路図、第４図は第２図のＬＣフィルタ
の減衰特性図、第５図は本発明のケーブルの等価回路図
、第６図は従来のＬＣフィルタの構成図、第７図は従来
のＬＣフィルタの等価回路図、第８図は従来のＬＣフィ
ルタの減衰特性図、第９図は本発明の他の実施例を示す
ＬＣフィルタの構成図である。 ２０・・・誘電体基板、２１・・・入力端子、２２．２
５．２７゜２９、３０・・・セミリジットケーブル、２
３．２３　’　、　２４゜２４’　、　２６．２６’　
、　２８．２８’・・・コンデンサ電極、３１・・・ス
ルーホール、３２・・・出力端子、３３・・・アースパ
ターン、４２．４５．４７．４９．５０・・・チップ状
の誘電体片。 滓りぢ朗のＬＣフィルタのオ角威Ｚ 第１図 −−−−１ば裏面配線 特許出願人　沖電気工業株式会社 代理人　弁理士　　清　水　　守（外１名）＄−ＩＥ朗
の美方断り１１グＬＣフイルり苓准■副Ｈ２第２図 不完Ｂ８め】−輯となるＶ相１杉ＢＰＦの尊中友致回揖
Ｈｚ第３図 ｘ−ｚ、抛ｗｌ　−１，ｕｔｌ！ υ　　　　　ν １３　　　　　　　ｗＩ！ｕｐノ 丁−Ｙｃｔａｎ丁−砒５ 本発明カケ−プルの″４ｍ回路図 第５図 Ｑ４：６１（ｐＦ） Ｌ−Ｚ、％ Ｃ−り乞Ｖ ２／−３ｘ１０”（ｔ−ａｆｉｒｅ） ＡＴＴ　（σＢ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１） （ａ）誘電体基板の一方面及び他方面の相対向する位置
   にそれぞれコンデンサ電極が形成されてなる少なくとも
   一組のコンデンサと、 （ｂ）誘電体基板に微小長同軸ケーブルを固着させてな
   るインダクタとを具備することを特徴とするＬＣフィル
   タ。
2. （２） （ａ）誘電体基板の一方面及び他方面の相対向する位置
   にそれぞれコンデンサ電極が形成されてなる少なくとも
   一組のコンデンサと、 （ｂ）誘電体基板にチップ状の誘電体片を固着させてな
   るインダクタとを具備することを特徴とするＬＣフィル
   タ。