JPH1022703A - 誘電体フィルタ - Google Patents

誘電体フィルタ

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JPH1022703A
JPH1022703A JP17022596A JP17022596A JPH1022703A JP H1022703 A JPH1022703 A JP H1022703A JP 17022596 A JP17022596 A JP 17022596A JP 17022596 A JP17022596 A JP 17022596A JP H1022703 A JPH1022703 A JP H1022703A
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JP
Japan
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electrodes
bef
air
capacitance
core coil
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JP17022596A
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English (en)
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Tomomi Suzuki
知視 鈴木
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Tokin Corp
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Tokin Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装面積を縮小して小型化を計り得,基本特
性を十分確保し得る誘電体フィルタ(BEF/バンドエ
リミネーションフィルタ)を提供すること。 【解決手段】 このBEFでは、従来製品と比べれば、
プリント基板3上から2f,3fの減衰を要するインダ
クタンス素子としての空芯コイル4a(L2 )に対して
並列共振回路を成すキャパシタンス素子としてのチップ
コンデンサが排除され、これに代わってプリント基板3
上には空芯コイル4a(L2 )の接続用の導体パターン
である電極1の形状や電極1間の距離を工夫して調整す
ることで電極1間においてキャパシタンス素子としての
静電容量パターンが形成されている。これにより、従来
のディスクリートのチップコンデンサを用いて構成され
る並列共振回路と同一な回路構成にして高域側の減衰極
を成すものとすることでスプリアスの高減衰量を確保し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機器等
に用いられると共に、数100(MHz)〜数(GH
z)の高周波帯域で適用される誘電体フィルタに関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、誘電体フィルタの特性には、通
過帯域内において低挿入損失であること、通過帯域外と
して特に中心周波数fの2倍(2f),3倍(3f)と
いった一層高周波帯域のスプリアスにおいて高減衰量で
あること等が要求される。
【0003】このような特性を充足した誘電体フィルタ
としては、例えば図13に示すような構成ものが挙げら
れる。
【0004】この誘電体フィルタは、電極を含む導体パ
ターンが施されると共に、所定の4箇所に入出力端子6
が設けられたプリント基板3上に対し、誘電体共振器9
a,9bと、チップコンデンサ10a(C2 ),10b
(C1 ),10c(C3 )と、インダクタンス素子とし
ての空芯コイル4a(L2 ),4b(L1 )とを設け、
バンドエリミネーションフィルタ(BEF)として構成
されている。
【0005】図14は、この誘電体フィルタにおける図
13中E領域にある局部構成を示したもので、同図
(a)は空芯コイル4a(L2 )用の電極1に関するも
の,同図(b)は空芯コイル4a(L2 )近傍の側面断
面図に関するもの,同図(c)は空芯コイル4a
(L2 )近傍の等価回路に関するもの,同図(d)は空
芯コイル4a(L2 )近傍の静電容量パターンCPを示
した側面断面図に関するものである。
【0006】ここでは、上述した2f,3fにおいて高
減衰量を確保するために、空芯コイル4a(L2 )に関
してその近傍に図14(c)に示されるようにチップコ
ンデンサ10c(C3 )を用いて並列共振回路を構成し
ている。
【0007】図15は、この誘電体フィルタのプリント
基板3における導体パターンを示したもので、同図
(a)はその表面に関するもの,同図(b)はその裏面
に関するものである。ここでは、導体パターンとして上
述した電極1を含む並列共振回路5及び入出力端子6と
共に接地導体7が設けられ、プリント基板3の表面及び
裏面の接地導体7の所定箇所には2つのスルーホール8
が設けられた様子を示している。
【0008】図16は、この誘電体フィルタの等価回路
を示したものである。ここでは、等価回路が図13に示
した誘電体フィルタの各部を含み、誘電体共振器9a,
9bがそれぞれ周波数f2 ,f1 に設定される様子を示
している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述した誘電体フィル
タの場合、インダクタンス素子としての空芯コイル(イ
ンダクタ)とキャパシタンス素子としてのチップコンデ
ンサとによる並列共振回路を含む構成となっているが、
近年の電子部品の小型化や低背化の要求にあって、誘電
体フィルタにおいても必然的に実装面積の縮小化が要望
されているため、上記と同様な空芯コイル及びチップコ
ンデンサによる並列共振回路を含む構成ではこのような
要望に対応するための小型化を計り難いという問題があ
る。
【0010】本発明は、このような問題点を解決すべく
なされたもので、その技術的課題は、実装面積を縮小し
て小型化を計り得ると共に、基本特性を十分確保し得る
誘電体フィルタを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、プリン
ト基板上に施された所定の導体パターンに接続されると
共に、インダクタンス素子にキャパシタンス素子を並列
接続して成る並列共振回路を含む誘電体フィルタにおい
て、キャパシタンス素子は所定の導体パターンにおける
インダクタンス素子を接続するための電極間において静
電容量パターンとして形成されると共に、並列共振回路
における高域側の減衰極を成すものである誘電体フィル
タが得られる。
【0012】又、本発明によれば、上記誘電体フィルタ
において、減衰極の周波数は、電極の形状及び該電極間
の距離に関しての少なくとも一方の調整により定められ
た誘電体フィルタが得られる。
【0013】更に、本発明によれば、上記何れかの誘電
体フィルタにおいて、電極間にはアースラインが設けら
れた誘電体フィルタが得られる。
【0014】
【作用】本発明の誘電体フィルタでは、プリント基板上
に施された所定の導電パターンに含まれるインダクタン
ス素子に対する実装用の電極間が静電容量を持つことに
着目し、これを活用することによって部品点数を少な
く、しかも実装面積の小さい構成としている。即ち、誘
電体フィルタにおいて、インダクタンス素子に対する接
続用の電極の形状や電極間の距離を工夫して調整するこ
とで静電容量パターンを形成し、特にプリント基板の作
製時にその電極の形状を工夫することで静電容量を変え
て共振周波数を変化させることにより、等価回路上にお
いて従来のディスクリートのチップコンデンサを用いて
構成される並列共振回路と同一な回路構成にしてスプリ
アスの高減衰量を確保している。この結果、実装面積を
縮小しつつ高周波域において減衰量の大きい誘電体フィ
ルタが低コストで提供可能となり、製造時においても部
品点数や組み立て工数の削減化が計られる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下に実施例を挙げ、本発明の誘
電体共振器を用いたバンドエリミネーションフィルタ
(以下、BEFとする)について、図面を参照して詳細
に説明する。
【0016】図1は、本発明の一実施例に係るBEFの
基本構成を示した斜視図である。このBEFでは、図1
3に示した従来製品と比べれば、プリント基板3上から
2f,3fの減衰を要するインダクタンス素子としての
空芯コイル4a(L2 )に対して並列共振回路を成すキ
ャパシタンス素子としてのチップコンデンサ10c(C
3)が排除され、これに代わってプリント基板3上には
空芯コイル4a(L2)の接続用の導体パターンである
電極1の形状や電極1間の距離を工夫して調整すること
で電極1間においてキャパシタンス素子としての静電容
量パターンが形成されている。これにより、ディスクリ
ートのチップコンデンサ10c(C3)を用いて構成さ
れる並列共振回路と同一にして高域側の減衰極を成す回
路構成とすることでスプリアスの高減衰量を確保してい
る。
【0017】即ち、このBEFでは、プリント基板3上
の導体パターンにおける空芯コイル4a(L2 )に対す
る電極1間の静電容量パターンを活用して従来の並列共
振回路を成すチップコンデンサ10cの静電容量C3を
その静電容量パターンで得る回路構成とした点を特色と
している。
【0018】図2は、このBEFの図1中E領域にある
局部構成を示したもので、同図(a)は空芯コイル4a
(L2 )用の電極1に関するもの,同図(b)は同図
(a)のA−A´線方向における空芯コイル4a
(L2 )近傍の側面断面図に関するもの,同図(c)は
空芯コイル4a(L2 )近傍の等価回路に関するもの,
同図(d)は空芯コイル4a(L2 )近傍の静電容量パ
ターンCPを示す側面断面図に関するものである。又、
図3はこのBEFに用いられるプリント基板3における
導体パターンを示したもので、同図(a)はその表面に
関するもの,同図(b)はその裏面に関するものであ
る。更に、図4はこのBEFの等価回路を示したもので
ある。
【0019】ここでは、空芯コイル4a(L2 )を搭載
する電極1が図14(a)に示した従来のものと比べて
大形状で電極1間の距離も狭められて形成されている。
これにより、図2(a)に示す電極1間の静電容量は、
従来の電極1間の静電容量0.08(pF)の約3倍で
ある0.25(pF)となっている。又、従来では図1
4(b)及び図14(c)に示したように、空芯コイル
4a(L2 )及びコンデンサ10c(C3)によりLC
の並列共振回路を構成していたのに対し、ここでは図2
(b)及び図2(c)に示されるように、電極1間の静
電容量パターンCPの容量CS が大きいため、空芯コイ
ル4a(L2 )を実装することでLCの並列共振回路が
形成されることを示している。
【0020】即ち、見かけ上の等価回路は図4に示され
るようになるが、実際の等価回路は図中の点線を含む回
路,即ち、図16に示したようにディスクリートのLC
の並列共振回路と同一の等価回路が形成される。このた
め、実装面積を縮小することが可能となり、プリント基
板3はそのサイズが大幅に小型化されている。更に、図
3(a)及び図3(b)では、導体パターンとして上述
した空芯コイル4a(L2 )用の電極1及び空芯コイル
4b(L1 )用の電極1´と共に、入出力端子6及び接
地導体7が設けられ、プリント基板3の表面及び裏面の
接地導体7の所定箇所には2つのスルーホール8が設け
られた様子を示している。
【0021】図5は、このようなBEFの減衰特性を周
波数f(MHz)に対する減衰量D(dB)の関係で示
したもので、同図(a)は従来のBEFに関するもの,
同図(b)は一実施例のBEFに関するものである。図
5(a)及び図5(b)からは、両者の減衰特性ははほ
ぼ一致し、基本特性としては一実施例の場合の構成でも
従来製品と遜色が無いことが判る。
【0022】ところで、図2(a)に示した電極1に関
して、電極1間の静電容量を変化させるため、例えば図
6に示されるように、電極1の形状を変えて図2(a)
の場合よりも電極1の面積を増大させ、電極1間同士の
対向面積を大きくすることができる。ここでは電極1間
の静電容量が変わることで並列共振回路の共振点が変わ
り、減衰極を調整することが可能になる。因みに、ここ
でも従来のディスクリートのチップコンデンサ10c
(C3)で並列共振回路を形成していたときの静電容量
C3と同一になるように静電容量パターンCPを形成す
れば、上述した一実施例の場合と同様な効果が得られ
る。又、図2(a)に示した電極1に関して、電極1間
の対向する部分を多くするため、図7に示されるように
電極1の形状を変えることもできる。これはプリント基
板3に関して実装面積等に問題があり、図6に示すよう
に電極1のパターンを大きく形成できない場合に有効と
なる。
【0023】従って、このBEFにおいて、減衰極の周
波数は電極1の形状や電極1間の距離に関しての少なく
とも一方の調整により定められるものとみなせる。
【0024】ところで、このようなBEFでは、プリン
ト基板3への部品実装に際して、導電パターンにおける
インダクタンス素子に対する接続用の電極1が従来では
位置ズレすることなく且つ十分に半田付けが行われるよ
うな適当な大きさで形成されていたが、ここでは電極1
のパターン面が大きく広がったり、或いは電極1間が狭
まった分,位置ズレや短絡を起こすことが考えられる。
そこで、そうした問題の対策として、図2(a),図2
(b),及び図2(d)に示したように導電パターンの
一部,即ち、従来よりも広げられた部分をレジスト面2
で被うようにすれば良い。これにより、半田付け部分の
面積を従来の場合と変わりなく、部品実装を問題無く行
うことができる。
【0025】図8は、本発明の他の実施例に係るBEF
の基本構成を斜視図により示したものである。
【0026】このBEFでは、図1に示したBEFと比
べ、空芯コイル4b(L1 )用の電極1´の構成が異な
る点以外は同様な構成となっている。即ち、このBEF
では、LCの並列共振回路によるスプリアス対策を不要
とするため、図9に示されるように空芯コイル4b(L
1 )用の電極1´間に局部的な接地導体(アースライ
ン)7aを形成し、先の一実施例の構成と組み合わせて
使用することにより、一層優れた減衰特性が得られるよ
うにしている。尚、ここで空芯コイル4a(L2)用の
電極1はLCの並列共振回路を形成するために電極1間
の距離が狭められているが、空芯コイル4b(L1 )用
の電極1´は並列共振回路を必要としないインダクタン
ス素子の接続用パターンであるため、通常のパターン形
成がなされている。
【0027】この接地導体7aは、一実施例で実測値と
して例示したように導体パターンが形成されている部分
では厳密には僅かな静電容量を持っており、これによっ
て並列共振回路を形成してしまう場合や、その近傍の他
の回路構成素子の接続用の導電パターン,或いは引き回
し導電パターンと容量結合してしまう場合等、意図しな
い並列共振回路の形成を防ぐための処置として設けられ
ている。
【0028】尚、ここでの接地導体7aは、図9
(a),図9(b)にプリント基板3の表面,裏面にお
ける導体パターンの一例としてそれぞれ示されるよう
に、他の接地導体7から延ばして別の接地導体7に落と
す場合を示している。
【0029】一方、この他にも例えば図10に示される
ように、スルーホール8が両端部に設けられた接地導体
7bを設けることもできる。但し、この場合には図11
(a),図11(b)にプリント基板3の表面,裏面に
おける導体パターンの他例としてそれぞれ示されるよう
に、表面側からスルーホール8により裏面側の接地導体
7に落とすようにすれば良い。
【0030】ここでの接地導体7bが電極1´間に形成
された場合、接地導体7bはスルーホール8によってプ
リント基板3の裏面の接地導体7に短絡するため、プリ
ント基板3におけるインダクタンス素子の接続用パター
ンの容量結合は除去されるか、或いは低減される。
【0031】図12は、このスルーホール8を有する接
地導体7bを形成したBEFの減衰特性を周波数f(M
Hz)に対する減衰量D(dB)の関係で示したもので
ある。ここでの減衰特性は、図5及び図6に示したもの
と比べると、通過帯域での特性には変化がないが、明ら
かに2fから3fにかけての減衰量が改善され、高減衰
量を確保できることが判る。
【0032】
【発明の効果】以上に述べた通り、本発明のBEFによ
れば、プリント基板上から2f,3fの減衰を要するイ
ンダクタンス素子に対して並列共振回路を成すキャパシ
タンス素子を排除し、これに代わってプリント基板上に
はインダクタンス素子の接続用の導体パターンである電
極の形状や電極間の距離を工夫して調整することで電極
間においてキャパシタンス素子としての静電容量パター
ンを形成し、これによって従来のディスクリートのチッ
プコンデンサを用いて構成される並列共振回路と同一な
回路構成にして高域側の減衰極を成すものとしているの
で、実装面積を縮小しつつ高周波域において減衰量の大
きい減衰特性が得られて基本特性が保持される他、製造
時においても部品点数や組み立て工数が削減化され、コ
ストダウンを計り得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1に係るBEFの基本構成を示
した斜視図である。
【図2】図1に示すBEFのE領域にある局部構成を示
したもので、(a)は空芯コイル用の電極に関するも
の,(b)は(a)のA−A´線方向における空芯コイ
ル近傍の側面断面図に関するもの,(c)は空芯コイル
近傍の等価回路に関するもの,(d)は空芯コイル近傍
の静電容量パターンを示す側面断面図に関するものであ
る。
【図3】図1に示すBEFに用いられるプリント基板に
おける導体パターンを示した平面図であり、(a)はそ
の表面に関するもの,(b)はその裏面に関するもので
ある。
【図4】図1に示すBEFの等価回路を示したものであ
る。
【図5】BEFの減衰特性を周波数に対する減衰量の関
係で示したもので、(a)は従来のBEFに関するも
の,(b)は実施例1のBEFに関するものである。
【図6】図2(a)に示した空芯コイル用の電極の他例
に関するものである。
【図7】図2(a)に示した空芯コイル用の電極の別例
に関するものである。
【図8】本発明の他の実施例に係るBEFの基本構成を
示した斜視図である。
【図9】図8に示したBEFに用いられるプリント基板
における導体パターンの一例を示した平面図であり、
(a)はその表面に関するもの,(b)はその裏面に関
するものである。
【図10】図8に示したBEFにおける空芯コイル用の
電極の他例に関するものである。
【図11】図8に示したBEFに用いられるプリント基
板における導体パターンの他例を示した平面図であり、
(a)はその表面に関するもの,(b)はその裏面に関
するものである。
【図12】図10及び図11で説明した電極を有するB
EFの減衰特性を周波数に対する減衰量の関係で示した
ものである。
【図13】従来のBEFの基本構成を示した斜視図であ
る。
【図14】図13に示すBEFのE領域にある局部構成
を示したもので、(a)は空芯コイル用の電極に関する
もの,(b)は空芯コイル近傍の側面断面図に関するも
の,(c)は空芯コイル近傍の等価回路に関するもの,
(d)は空芯コイル近傍の静電容量パターンを示す側面
断面図に関するものである。
【図15】図13に示すBEFに用いられるプリント基
板における導体パターンを示した平面図であり、(a)
はその表面に関するもの,(b)はその裏面に関するも
のである。
【図16】図13に示すBEFの等価回路を示したもの
である。
【符号の説明】
1,1´ 電極 2 レジスト面 3 プリント基板 4a,4b 空芯コイル 5 並列共振回路 6 入出力端子 7,7a,7b 接地導体 8 スルーホール 9a,9b 誘電体共振器 10a,10b,10c チップコンデンサ CP 静電容量パターン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント基板上に施された所定の導体パ
    ターンに接続されると共に、インダクタンス素子にキャ
    パシタンス素子を並列接続して成る並列共振回路を含む
    誘電体フィルタにおいて、前記キャパシタンス素子は前
    記所定の導体パターンにおける前記インダクタンス素子
    を接続するための電極間において静電容量パターンとし
    て形成されると共に、前記並列共振回路における高域側
    の減衰極を成すものであることを特徴とする誘電体フィ
    ルタ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の誘電体フィルタにおい
    て、前記減衰極の周波数は、前記電極の形状及び該電極
    間の距離に関しての少なくとも一方の調整により定めら
    れたことを特徴とする誘電体フィルタ。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載の誘電体フィルタに
    おいて、前記電極間にはアースラインが設けられたこと
    を特徴とする誘電体フィルタ。
JP17022596A 1996-06-28 1996-06-28 誘電体フィルタ Withdrawn JPH1022703A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6404315B1 (en) * 1997-03-14 2002-06-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Surface-mount air-core coil, electronic component having the same, and communication apparatus having the same
CN108281417A (zh) * 2017-12-27 2018-07-13 苏州中晟宏芯信息科技有限公司 谐振时钟电路和集成电路的制造方法
US11114283B2 (en) 2018-03-16 2021-09-07 Asm Ip Holding B.V. Reactor, system including the reactor, and methods of manufacturing and using same

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