JPH05199005A - バンドパスフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中心周波数の両側のポールを対称に近づける
ことができる、バンドパスフィルタを提供する。 【構成】 このバンドパスフィルタは、２つの共振器Ｑ
１およびＱ２を含む。一方の共振器Ｑ１は、並列に接続
されるインダクタＬ１およびコンデンサＣ１を有する。
他方の共振器Ｑ２は、並列に接続されるインダクタＬ２
およびコンデンサＣ２を有する。これらの共振器Ｑ１お
よびＱ２のインダクタＬ１およびＬ２は磁気結合され
る。また、これらの共振器Ｑ１およびＱ２の一端はそれ
ぞれ入出力電極５２ａおよび５２ｂに接続される。さら
に、これらの共振器Ｑ１およびＱ２の一端の間にポール
形成用コンデンサＣ５が接続される。また、一方の共振
器Ｑ１の他端は接地用コンデンサＣ３を介してアース電
極５０ａに接続され、他方の共振器Ｑ２の他端は接地用
コンデンサＣ４を介してアース電極５０ｂに接続され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はバンドパスフィルタに
関し、特に、それぞれが並列に接続されるインダクタお
よびコンデンサを有しそれらのインダクタが磁気結合さ
れる２つの共振器を含むバンドパスフィルタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は本願の興味ある先行例としてのバ
ンドパスフィルタの一例を示す分解斜視図である。図１
０は図９に示すバンドパスフィルタの断面図である。図
１１は図９に示すバンドパスフィルタのコイル電極およ
びその周辺部分を示す平面図である。図１２は図９に示
すバンドパスフィルタのシールド電極およびその周辺部
分を示す平面図である。

【０００３】図９に示すバンドパスフィルタは、第１の
保護層１を含み、保護層１の上には、シールド電極２
ａ，２ｂ、誘電体層３、３つのコイル部４ａ，４ｂおよ
び４ｃを含むコイル電極４、誘電体層５、ポール形成用
コンデンサ電極６、誘電体層７、入出力インピーダンス
調整用コンデンサ電極８ａ，８ｂ、誘電体層９、並列共
振器用コンデンサ電極１０ａおよび１０ｂ、誘電体層１
１、シールド電極１２ａ，１２ｂ、誘電体層１３、トリ
ミング用電極１４ａ，１４ｂおよび第２の保護層１５
が、この順に積層的に形成されている。

【０００４】また、図９に示すバンドパスフィルタの側
面には、８個の断面コ字形の端子１６ａ〜１６ｈが形成
されている。そして、このバンドパスフィルタは、図１
３に示す等価回路となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、図９に示す
バンドパスフィルタでは、通過帯域を狭くするために通
過帯域の両側を明瞭に規定する両ポールを中心周波数に
近づけた場合、図１４に示すように、周波数特性が対称
とならず、中心周波数より低い帯域で十分な減衰特性を
確保することができなかった。これは、このバンドパス
フィルタの２つの共振器Ｑ１およびＱ２の間に浮遊容量
Ｃｐ（図１３）が発生し、この浮遊容量Ｃｐが高域側の
ポールのみを中心周波数に近づけるように作用するから
である。

【０００６】それゆえに、この発明の主たる目的は、中
心周波数の両側のポールを対称に近づけることができ
る、バンドパスフィルタを提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、それぞれが
並列に接続されるインダクタおよびコンデンサを有しそ
れらのインダクタが磁気結合される２つの共振器を含
み、２つの共振器の一端がそれぞれ入出力端子に接続さ
れ、２つの共振器の一端の間にポール形成用コンデンサ
が接続され、２つの共振器の他端がそれぞれ接地用コン
デンサを介してアース電極に接続される、バンドパスフ
ィルタである。

【０００８】

【作用】通過帯域を狭くするために通過帯域の両側を明
瞭に規定する両ポールを中心周波数に近づけた場合、両
ポールを含む周波数特性が中心周波数を中心にほぼ対称
となる。

【０００９】

【発明の効果】この発明によれば、中心周波数の両側の
ポールを対称に近づけることができるバンドパスフィル
タが得られる。

【００１０】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。

【００１１】

【実施例】図１はこの発明にかかるバンドパスフィルタ
の一実施例を示す斜視図であり、図２はその実施例の分
解斜視図であり、図３はその実施例の断面図であり、図
４はその実施例のコイル電極およびその周辺部分を示す
平面図であり、図５はその実施例のシールド電極および
その周辺部分を示す平面図である。このバンドパスフィ
ルタ２０は、たとえば誘電体からなる矩形シート状の第
１の層２２を含む。この第１の層２２は、この実施例で
は多数の誘電体層を積層することによって形成される
が、たとえば１枚の誘電体層のみで形成されてもよい。

【００１２】第１の層２２の一方主面には、２つのコイ
ル電極２４ａおよび２４ｂが形成される。これらのコイ
ル電極２４ａおよび２４ｂは、第１の層２２の一端から
他端に延びる。これらのコイル電極２４ａおよび２４ｂ
は、２つの共振器Ｑ１およびＱ２（図６）のインダクタ
Ｌ１およびＬ２（図６）として働く。これらのコイル電
極２４ａおよび２４ｂは、磁気結合度Ｍで結合させるた
めに、それらの一端側が接近される。

【００１３】また、第１の層２２の他方主面側における
縁部を除いた部分には、２つのシールド電極２６ａおよ
び２６ｂが形成される。これらのシールド電極２６ａお
よび２６ｂはそれぞれ第１の層２２の他端に延びる引出
部を有し、これらの引出部はそれぞれ平面的に見てコイ
ル電極２４ａおよび２４ｂの他端部に対応する。

【００１４】さらに、第１の層２２の他方主面側には、
これらのシールド電極２６ａおよび２６ｂを挟むように
して、たとえば誘電体からなる第１の保護層２８が形成
される。

【００１５】一方、第１の層２２の一方主面側には、コ
イル電極２４ａおよび２４ｂを挟むようにして、たとえ
ば誘電体からなる第２の層３０が形成される。この第２
の層３０は、この実施例では多数の誘電体層を積層する
ことによって形成されるが、たとえば１枚の誘電体層の
みで形成されてもよい。

【００１６】第２の層３０の上面において縁部を除いた
一端側には、２つの接地用コンデンサ電極３２ａおよび
３２ｂが形成される。これらの接地用コンデンサ電極３
２ａおよび３２ｂはそれぞれ第２の層３０の一端に延び
る引出部を有し、これらの引出部はそれぞれ平面的に見
て２つのコイル電極２４ａおよび２４ｂの一端部の外側
に延びる。

【００１７】さらに、第２の層３０の上面側には、接地
用コンデンサ電極３２ａおよひ３２ｂを挟むようにし
て、第１の誘電体層３４が形成される。この第１の誘電
体層３４の上面において縁部を除いた一端側から中央に
は、２つのコンデンサ電極３６ａおよび３６ｂが形成さ
れる。これらのコンデンサ電極３６ａおよび３６ｂは、
それぞれ、平面的に見て接地用コンデンサ電極３２ａお
よび３２ｂに対向する。したがって、接地用コンデンサ
電極３２ａ，３２ｂと第１の誘電体層３４とコンデンサ
電極３６ａ，３６ｂとで、２つの接地用コンデンサＣ３
およびＣ４（図６）が形成される。

【００１８】また、これらのコンデンサ電極３６ａおよ
び３６ｂはそれぞれ第１の誘電体層３４の一端に延びる
引出部を有し、これらの引出部はそれぞれコイル電極２
４ａおよび２４ｂの一端部に対応する。

【００１９】さらに、第１の誘電体層３４の上面側に
は、コンデンサ電極３６ａおよび３６ｂを挟むようにし
て、第２の誘電体層３８が形成される。この第２の誘電
体層３８の上面において縁部を除いた部分には、２つの
シールド電極４０ａおよび４０ｂが形成される。これら
のシールド電極４０ａおよび４０ｂは、それぞれ、平面
的に見てコンデンサ電極３６ａおよび３６ｂに対向す
る。したがって、コンデンサ電極３６ａ，３６ｂと第２
の誘電体層３８とシールド電極４０ａ，４０ｂとで、２
つの共振器Ｑ１およびＱ２のコンデンサＣ１およびＣ２
（図６）が形成される。

【００２０】また、これらのシールド電極４０ａおよび
４０ｂはそれぞれ第２の誘電体層３８の他端に延びる引
出部を有し、これらの引出部はそれぞれ平面的に見てコ
イル電極２４ａおよび２４ｂの他端部に対応する。

【００２１】さらに、第２の誘電体層３８の上面側に
は、シールド電極４０ａおよび４０ｂを挟むようにし
て、第３の誘電体層４２が形成される。この第３の誘電
体層４２の上面には、ループ状の２つのトリミング用電
極４４ａおよび４４ｂが形成される。これらのトリミン
グ用電極４４ａおよび４４ｂは、それぞれ、平面的に見
てシールド電極４０ａおよび４０ｂに対向するように形
成される。したがって、シールド電極４０ａ，４０ｂと
第３の誘電体層４２とトリミング用電極４４ａ，４４ｂ
とで、２つのトリミング用コンデンサＣ１ｘおよびＣ２
ｘ（図６）が形成される。

【００２２】これらのトリミング用電極４４ａおよび４
４ｂはそれぞれ第３の誘電体層４２の一端に延びる引出
部を有し、これらの引出部はそれぞれ平面的に見てコイ
ル電極２４ａおよび２４ｂの一端部に対応する。したが
って、トリミング用電極４４ａおよび４４ｂを切断する
ことによって、トリミング用電極４４ａおよび４４ｂの
有効面積が変わり、それによって、トリミング用コンデ
ンサＣ１ｘおよびＣ２ｘの静電容量を調整することがで
きる。すなわち、これらのトリミング用電極４４ａおよ
び４４ｂは、共振器Ｑ１およびＱ２の共振周波数を調整
するためのものである。

【００２３】さらに、第３の誘電体層４２の上面側に
は、トリミング用電極４４ａおよび４４ｂを挟むように
して、たとえば誘電体からなる第２の保護層４６が形成
される。

【００２４】また、このバンドパスフィルタ２０には、
その一方側面に、２つの外部電極４８ａおよび４８ｂと
２つのアース電極５０ａおよび５０ｂとが形成され、そ
の他方主面に、２つの入出力用電極５２ａおよび５２ｂ
と２つのダミー電極５４ａおよび５４ｂとが形成され
る。

【００２５】そして、外部電極４８ａによって、コイル
電極２４ａの一端部が、コンデンサ電極３６ａの引出部
およびトリミング用電極４４ａの引出部に接続される。
同様に、外部電極４８ｂによって、コイル電極２４ｂの
一端部が、コンデンサ電極３６ｂの引出部およびトリミ
ング用電極４４ｂの引出部に接続される。

【００２６】さらに、アース電極５０ａは接地用コンデ
ンサ電極３２ａの引出部に接続され、アース電極５０ｂ
は接地用コンデンサ電極３２ｂの引出部に接続される。

【００２７】また、入出力用電極５２ａによって、コイ
ル電極２４ａの他端部が、シールド電極２６ａおよび４
０ａの引出部に接続される。同様に、入出力用電極５２
ｂによって、コイル電極２４ｂの他端部が、シールド電
極２６ｂおよび４０ｂの引出部に接続される。

【００２８】なお、ダミー電極５４ａおよび５４ｂは、
外部電極４８ａ，４８ｂ、アース電極５０ａ，５０ｂお
よび入出力用電極５２ａ，５２ｂとともに対称に形成さ
れ、これらの電極を形成する際に方向性をなくしてそれ
らの電極の製造効率を高めるために形成される。また、
これらのダミー電極５４ａおよび５４ｂは、たとえば回
路基板上の導体パターンにはんだ付けされ、このバンド
パスフィルタ２０をたとえば回路基板上に固着する際に
用いられ得る。しかしながら、これらのダミー電極５４
ａおよび５４ｂは形成されなくてもよい。

【００２９】このバンドパスフィルタ２０は、図６に示
す等価回路を有する。すなわち、このバンドパスフィル
タ２０は、２つの共振器Ｑ１およびＱ２を有する。

【００３０】一方の共振器Ｑ１は、並列に接続されるイ
ンダクタＬ１およびコンデンサＣ１を有する。また、他
方の共振器Ｑ２も、並列に接続されるインダクタＬ２お
よびコンデンサＣ２を有する。また、これらの共振器Ｑ
１およびＱ２のインダクタＬ１およびＬ２は、磁気結合
度Ｍで結合される。さらに、これらのコンデンサＣ１お
よびＣ２には、トリミング用コンデンサＣ１ｘおよびＣ
２ｘがそれぞれ並列に接続される。

【００３１】また、共振器Ｑ１およびＱ２の一端には、
入出力電極５２ａおよび５２ｂがそれぞれ接続される。

【００３２】さらに、共振器Ｑ１およびＱ２の一端の間
には、ポール形成用コンデンサＣ５が接続される。この
ポール形成用コンデンサＣ５は、入出力電極５２ａおよ
び５２ｂ間に生じる浮遊容量で構成される。したがっ
て、このバンドパスフィルタ２０では、ポール形成用コ
ンデンサＣ５のみを形成するための電極などが不要であ
る。

【００３３】また、共振器Ｑ１およびＱ２の他端は、そ
れぞれ、接地用コンデンサＣ３およびＣ４を介してアー
ス電極５０ａおよび５０ｂにそれぞれ接続される。

【００３４】図６に示す回路において、共振器Ｑ１およ
びＱ２のインダクタＬ１およびＬ２のインダクタンスを
それぞれ２．４ｎＨとし、それらのインダクタＬ１およ
びＬ２の磁気結合度ｋを０．０３とし、コンデンサＣ１
およびＣ２の静電容量をそれぞれ１２ｐＦとし、接地用
コンデンサＣ３およびＣ４の静電容量をそれぞれ２．２
ｐＦとし、ポール形成用コンデンサＣ５を静電容量を
０．２ｐＦとした場合のシミュレーションによる周波数
特性を図７に示す。図７に示す周波数特性より、図６に
示す回路では、通過帯域の両側を規定する両ポールを含
む周波数特性が中心周波数を中心にしてほぼ対称になっ
ていることがわかる。

【００３５】また、図６に示す等価回路を有する図１に
示すバンドパスフィルタ２０の周波数特性を図８に示
す。図８に示す周波数特性より、このバンドパスフィル
タ２０でも、通過帯域の両側を規定する両ポールを含む
周波数特性が中心周波数を中心にしてほぼ対称になって
いることがわかる。また、このバンドパスフィルタ２０
では、中心周波数を中心にして±４５ＭＨｚにおいて２
０ｄＢ程度の減衰量を確保することができることがわか
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】図１に示す実施例の分解斜視図である。

【図３】図１に示す実施例の断面図である。

【図４】図１に示す実施例のコイル電極およびその周辺
部分を示す平面図である。

【図５】図１に示す実施例のシールド電極およびその周
辺部分を示す平面図である。

【図６】図１に示す実施例の等価回路図である。

【図７】図６に示す回路においてシミュレーションによ
る周波数特性を示すグラフである。

【図８】図１に示す実施例の周波数特性を示すグラフで
ある。

【図９】先行例としてのバンドパスフィルタの一例を示
すの分解斜視図である。

【図１０】図９に示すバンドパスフィルタの断面図であ
る。

【図１１】図９に示すバンドパスフィルタのコイル電極
およびその周辺部分を示す平面図である。

【図１２】図９に示すバンドパスフィルタのシールド電
極およびその周辺部分を示す平面図である。

【図１３】図９に示すバンドパスフィルタの等価回路図
である。

【図１４】図９に示すバンドパスフィルタの周波数特性
を示すグラフである。

【符号の説明】

２０ バンドパスフィルタ ５０ａ，５０ｂ アース電極 ５２ａ，５２ｂ 入出力用電極 Ｑ１，Ｑ２ 共振器 Ｌ１，Ｌ２ インダクタ Ｃ１，Ｃ２，コンデンサ Ｃ３，Ｃ４ 接地用コンデンサ Ｃ５ ポール形成用コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利 根 川 謙 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれが並列に接続されるインダクタ
   およびコンデンサを有しそれらのインダクタが磁気結合
   される２つの共振器を含み、 前記２つの共振器の一端がそれぞれ入出力用端子に接続
   され、 前記２つの共振器の一端の間にポール形成用コンデンサ
   が接続され、 前記２つの共振器の他端がそれぞれ接地用コンデンサを
   介してアース電極に接続される、バンドパスフィルタ。