JPH1075144A - Lcバンドパスフィルタ及びその周波数特性調整方法 - Google Patents

Lcバンドパスフィルタ及びその周波数特性調整方法

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JPH1075144A
JPH1075144A JP24864596A JP24864596A JPH1075144A JP H1075144 A JPH1075144 A JP H1075144A JP 24864596 A JP24864596 A JP 24864596A JP 24864596 A JP24864596 A JP 24864596A JP H1075144 A JPH1075144 A JP H1075144A
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JP
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inductor
conductive layer
capacitor
ground electrode
electrode
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JP24864596A
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Michiya Arakawa
美智也 荒川
Takeshi Ito
伊藤  剛
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Niterra Co Ltd
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NGK Spark Plug Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射特性の調整を可能とし、これにより周波
数特性を最適とし得るLCバンドパスフィルタを提供す
る。 【解決手段】 最上層に配設された上部導電層21に、
接地電極26と、該接地電極26から延出する直線路に
よってなるインダクタL3 と、該インダクタL3の端部
から両側へ二つに分岐して、外側から中心に向けて巻回
する二つのスパイラルインダクタL1 ,L2 とを配設
し、インダクタL3 の長さを調整することにより、反射
損失を調整可能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話や自動車
電話等の各種無線通信機器に使用されるLCバンドパス
フィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】LCバンドパスフィルタとしては、アル
ミナ等の薄い、複数又は単数の絶縁基板により入出力用
コンデンサとインダクタとを並列接続した並列共振回路
を担持してなるものが一般的に用いられている。このL
Cバンドパスフィルタは、誘電体ブロック内に複数の貫
通孔状の共振導体を形成した一体型誘電体フィルタや二
枚の誘電基板の間に箔状の共振導体を挟持した三導体型
ストリップラインフィルタに比して薄肉化、小型化が容
易である等の利点から携帯電話等に好適に採用されつつ
ある。
【0003】一方、近年は、電子機器等の小型化、高性
能化、高密度実装化に対する要望がさらに高まってお
り、このため、LCバンドパスフィルタの一層の小型化
が強く求められるようになっている。そしてこの要求に
対応するために、フィルタの大部分を占める容量部の小
型化が求められ、この小型化を図るために、スパッタリ
ング法やCVD法等の薄膜形成技術により容量部を薄膜
構造としたものが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の薄膜構造からな
るLCバンドパスフィルタは、電極間薄膜の薄厚化に限
界があるため、入出力用コンデンサの静電容量が一般に
小さく、このため、通過帯域が広い。しかし、大きな反
射を得ることができるため、通過帯域において、図7の
ように反射損失波形の極(谷形状)が2つに分離してい
ても、充分な損失が得られ、フィルタとして使用可能と
なる。
【0005】一方、通過帯域を狭くするためには、静電
容量を大きくすれば良く、薄膜形成技術の進歩により、
更なる薄厚化により静電容量の大きなものが製造が可能
となってきたが、この場合には、図8のように、反射損
失波形が2つに分離していると、通過帯域における反射
損失(谷の深さ)が不充分となり、通過帯域幅がかえっ
て広くなりフィルタとしての作用を生じない。本発明
は、反射特性の調整を可能とし、これにより周波数特性
を最適とし得る構成を提供することを目的とするもので
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、多層構造から
なり、その最上層に配設された上部導電層に、接地電極
と、該接地電極から延出する直線路によってなるインダ
クタL3 と、該インダクタL3 の端部から両側へ二つに
分岐して、外側から中心に向けて巻回する二つのスパイ
ラルインダクタL1 ,L2 とを配設されたLCバンドパ
スフィルタに係る。
【0007】ここでインダクタL3 を構成する直線路の
長さを調整することにより、反射損失が調整可能とな
る。すなわち、線路長を長くして、インダクタL3 の値
を大きくすると、反射損失が二つの谷に割れて、反射損
失が小さくなり、このため、通過損失が大きくなって、
フィルタとしては使用できない。そこで、線路長を短く
して、インダクタL3 の値を小さくしていくと、徐々に
反射損失の二つの谷が近付き、値も大きくなる。そし
て、最終的に一つのピークを持ち、値も大きく、フィル
タとして充分使用可能となる。しかし、さらにインダク
タL3 の値を大きくすると、逆に反射損失が小さくな
る。このことから、前記直線路の長さを変えることによ
り、反射損失の大きなフィルタを得ることができること
となる。
【0008】かかる構成のフィルタとしては、図1で例
示するように、絶縁基板1の表面に、下部導電層2を形
成して、この下部導電層2に二つの共通コンデンサ電極
3a,3bを並設し、該下部導電層2上に誘電体薄膜層
10を形成し、さらに該誘電体薄膜層10上に、中間導
電層11を形成して、該中間導電層11に共通コンデン
サ電極3aと対向する部位に、入出力用コンデンサC
1 ,共振用コンデンサC3 の他側コンデンサ電極12
a,13aを夫々設け、共通コンデンサ電極3bと対向
する部位に、入出力用コンデンサC2 ,共振用コンデン
サC4 の他側コンデンサ電極12b,13bを夫々設
け、さらに中間導電層11上に絶縁層20を設けて、該
絶縁層20上に、上部導電層21を形成し、この上部導
電層21に、接地電極26と、該接地電極26から延出
する直線路によってなるインダクタL3 と、該インダク
タL3 の端部から両側へ二つに分岐して、外側から中心
に向けて巻回する二つのスパイラルインダクタL1 ,L
2 とを配設し、さらには、前記入出力用コンデンサC
1 ,C2 の他側コンデンサ電極12a,12bと夫々接
続する入出力電極22a,22bを設けると共に、スパ
イラルインダクタL1 ,L2 の中心を、下部導電層2の
共通コンデンサ電極3a,3bに夫々接続し、さらに接
地電極層26を、中間導電層11の他側コンデンサ電極
13a,13bに夫々接続したものが提案される。この
ように、構成することにより、容量部の小型化が可能と
なり、その全体として、極小の多層構造からなるLCバ
ンドパスフィルタが供せられる。
【0009】
【発明の実施の形態】添付図面について本発明の一実施
例を説明する。図1は本発明に係るLCバンドパスフィ
ルタを示すものであり、寸法例が厚0.635mm,縦
横2mm程度等の矩形状に成形されたアルミナ等の絶縁
基板1上に、Fe−Ni合金からなる下部導電層2(厚
3μm)と、SiO2 からなる誘電体薄膜層10(厚2
μm)と、アルミニュウムからなる中間導電層11(厚
3μm)と、ポリイミド樹脂等の有機絶縁膜からなる絶
縁層20(厚3μm)と、さらにはCuからなる上部導
電層21(厚5μm)とが順次積層してなる。また、こ
のフィルタのうちその面領域のほぼ半面をコンデンサ形
成領域S1 とし、他半面をインダクタ形成領域S2 とし
ている。この全体の総厚は、その総和からも理解される
ように、0.7mm以下の極薄状となる。
【0010】前記絶縁基板1上に形成される下部導電層
2にあって、そのコンデンサ形成領域S1 には、左右に
隣接して矩形状の二つの共通コンデンサ電極3a,3b
が並設され、夫々インダクタ形成領域S2 側に接続路
4,4を延出している。また、絶縁基板1の上面周囲
と、その中心線に沿って、縁取り部5が形成され、この
縁取り部5により誘電体薄膜層10との積層面にあっ
て、その周縁で肉厚差がないようにして、均厚な面接触
を確保するようにしている。
【0011】また、誘電体薄膜層10上に形成される中
間導電層11にあって、前記共通コンデンサ電極3aと
対向する部位には、入出力用コンデンサC1 の他側コン
デンサ電極12aと、これをL形に囲んで隣接する共振
用コンデンサC3 の他側コンデンサ電極13aとが設け
られ、前記共通コンデンサ電極3bと対向する部位に
は、入出力用コンデンサC2 の他側コンデンサ電極12
bと、これをL形に囲んで隣接する共振用コンデンサC
4 の他側コンデンサ電極13bとが設けられる。
【0012】ポリイミド樹脂等の有機絶縁膜からなる絶
縁層20はスピンコ−ト法等により、中間導電層11上
に積層される。また、この絶縁層20上に形成される上
部導電層21は、銅メッキ法等により形成される。この
上部導電層21にあって、コンデンサ形成領域S1
は、他側コンデンサ電極12aと対向する位置に入出力
電極22aが設けられ、同じく他側コンデンサ電極12
bと対向する位置に入出力電極22bが設けられる。さ
らには、入出力電極22a,22b間には、これを容量
結合するための結合電極24が絶縁間隙25,25を置
いて形成され、該絶縁間隙により、結合コンデンサC5
を形成するようにしている。
【0013】また、コンデンサ形成領域S1 には、これ
ら入出力電極22a,22b,結合電極24を囲繞する
ように、接地電極26が形成される。そして、この接地
電極26の内側縁の中央からは、インダクタ形成領域S
2 側へ直線路が形成される。この直線路はインダクタL
3 を構成するものであり、後述するようにこの長さを調
整することにより、反射損失を調整することが可能とな
る。そして、このインダクタインダクタL3 の端部から
は、インダクタ形成領域S2 で、両側へ二つに分岐し
て、外側から中心に向けて巻回する二つのスパイラルイ
ンダクタL1 ,L2 が連成されることとなる。
【0014】このスパイラルインダクタL1 ,L2 の中
心は、絶縁層20,誘電体薄膜層10を貫通して形成し
た導通孔30を介して、絶縁基板1上の共通コンデンサ
電極3a,3bの接続路4,4に接続される。さらに接
地電極26を、絶縁層20に形成した導通孔31を介し
て、共振用コンデンサC3 ,C4 の各他側コンデンサ電
極13a,13bに接続される。同様に、入出力電極2
2a,22bは、絶縁層20に形成した導通孔32によ
り他側コンデンサ電極12a,12bに接続される。
【0015】而して、上述したように、誘電体薄膜層1
0を介して、共通コンデンサ電極3a,他側コンデンサ
電極12a間に入出力用コンデンサC1 が形成され、共
通コンデンサ電極3b,他側コンデンサ電極12b間に
入出力用コンデンサC2 が形成され、さらに共通コンデ
ンサ電極3a,他側コンデンサ電極13a間に共振用コ
ンデンサC3 が形成され、共通コンデンサ電極3b,他
側コンデンサ電極13b間に共振用コンデンサC4 が形
成され、さらに、結合電極24を介して、入出力電極2
2a,22b間に結合コンデンサC5 が形成され得ると
共に、接地側に、インダクタL3 ,共振用コンデンサC
3 ,共振用コンデンサC4 が接続され、かつインダクタ
3 から分岐したスパイラルインダクタL1 に対して、
共振用コンデンサC3 が並列接続し、同じくインダクタ
3 から分岐したスパイラルインダクタL2 に対して,
共振用コンデンサC4 が並列接続して、図6の等価回路
を構成することとなる。
【0016】このように、上述した多層構造により、容
量部が小型化し、極小のフィルタが構成され得ることと
鳴る。
【0017】ここでインダクタL3 を構成する直線路の
長さを調整することにより、反射損失が調整可能とな
る。その関係を図2〜図5で示す。
【0018】すなわち、線路長を長くして、そのインダ
クタンスを最も大きくした図2の構成にあっては、その
右部の波形図で示すように、反射損失が二つの谷に割れ
て、通過帯域で反射損失が小さくなり、このため、通過
帯域幅が大きくなって、フィルタとしては使用できな
い。
【0019】図3の構成にあっては、線路長を少し短く
して、インダクタL3 のインダクタンスの値を小さくし
ため、右部の波形図で示すように、谷が二つに別れては
いるものの、二つの谷が近付き、反射損失が比較的大き
くなる。
【0020】図4のように、さらにインダクタL3 のイ
ンダクタンス値を小さくすると、単一の深い谷が形成さ
れ、大きな反射損失を得ることができ、これに対応して
通過帯域幅も狭くなる。このため、フィルタとして良好
な特性を得ることができる。
【0021】ところで、図5のように、さらにインダク
タL3 のインダクタンス値を小さくすると、谷が浅くな
り、逆に反射損失が小さくなる。このように、上述の構
成の上部導電層21を備えたものにあっては、インダク
タL3 の長さを最適とすることにより、反射損失の大き
なフィルタを得ることができることとなる。
【0022】かかる構成にあっては、上部導電層21
は、最終工程で形成することが可能となる。そこで、上
部導電層21の無い半製品を形成した後に、インダクタ
3 の長さを選定して、そのインダクタンス値を決定す
る。そしてこれに対応して、前記接地電極26の内縁が
インダクタ形成領域S2 側へ所定量張り出しすように、
該上部導電層21の形状を設定し、これにより、インダ
クタL3 を所定長さとする。
【0023】尚、スパッタリングにより、接地電極26
の内縁部を後付けで形成することにより、インダクタL
3 の長さを設定し、インダクタンス値を最適なものとす
るようにしても良い。
【0024】さらに、インダクタL3 又は、これを規定
する接地電極26のパターン形成は、露光装置等を用い
て、当該パターンを指定するか、又は、所定インダクタ
ンス値等を入力すると、自動的にパターンが選定される
ようにすることができる。而して最適なインダクタンス
値の並列共振用インダクタL3 が形成されて、所要の周
波数特性が実現されることとなる。
【0025】
【発明の効果】本発明のLCバンドパスフィルタは、そ
の最上層に配設された上部導電層に、接地電極と、該接
地電極から延出する直線路によってなるインダクタL3
と、該インダクタL3 の端部から両側へ二つに分岐し
て、外側から中心に向けて巻回する二つのスパイラルイ
ンダクタL1 ,L2 とを配設したものであるから、イン
ダクタL3 の長さを調整することにより、反射損失が調
整可能となり、このため、良好な通過帯域幅を設定で
き、フィルタの特性を最適に設定することが可能となる
優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るLCバンドパスフィルタの分離斜
視図である。
【図2】本発明に係るLCバンドパスフィルタのインダ
クタL3 のインダクタンス値が大きいときの構成と、そ
の周波数特性を示す対比図である。
【図3】本発明に係るLCバンドパスフィルタのインダ
クタL3 のインダクタンス値を少し小さくしたときの構
成と、その周波数特性を示す対比図である。
【図4】本発明に係るLCバンドパスフィルタのインダ
クタL3 のインダクタンス値が適当なときの構成と、そ
の周波数特性を示す対比図である。
【図5】本発明に係るLCバンドパスフィルタのインダ
クタL3 のインダクタンス値が小さすぎるときの構成
と、その周波数特性を示す対比図である。
【図6】等価回路図である。
【図7】従来構成の周波数特性を示すグラフである。
【図8】他の従来構成の周波数特性を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 下部導電層 3a,3b 共通コンデンサ電極 10 誘電体薄膜層 11 中間導電層 12a,12b 他側コンデンサ電極 13a,13b 他側コンデンサ電極 20 絶縁層 21 上部導電層 22a,22b 入出力電極 24 結合電極 26 接地電極 L3 インダクタ L1 ,L2 スパイラルインダクタ C1 ,C2 入出力用コンデンサ C3 ,C4 共振用コンデンサ S1 コンデンサ形成領域 S2 インダクタ形成領域

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】多層構造からなり、その最上層に配設され
    た上部導電層に、接地電極と、該接地電極から延出する
    直線路によってなるインダクタL3 と、該インダクタL
    3 の端部から両側へ二つに分岐して、外側から中心に向
    けて巻回する二つのスパイラルインダクタL1 ,L2
    を配設したことを特徴とするLCバンドパスフィルタ。
  2. 【請求項2】多層構造からなり、その最上層に配設され
    た上部導電層に、接地電極と、該接地電極から延出する
    直線路によってなるインダクタL3 と、該インダクタL
    3 の端部から両側へ二つに分岐して、外側から中心に向
    けて巻回する二つのスパイラルインダクタL1 ,L2
    を配設されたLCバンドパスフィルタにあって、前記イ
    ンダクタL3 の長さを調整することにより反射特性を選
    定するようにしたことを特徴とするLCバンドパスフィ
    ルタの周波数特性調整方法。
  3. 【請求項3】絶縁基板1の表面に、下部導電層2を形成
    して、この下部導電層2に二つの共通コンデンサ電極3
    a,3bを並設し、該下部導電層2上に誘電体薄膜層1
    0を形成し、さらに該誘電体薄膜層10上に、中間導電
    層11を形成して、該中間導電層11に共通コンデンサ
    電極3aと対向する部位に、入出力用コンデンサC1
    共振用コンデンサC3 の他側コンデンサ電極12a,1
    3aを夫々設け、共通コンデンサ電極3bと対向する部
    位に、入出力用コンデンサC2 ,共振用コンデンサC4
    の他側コンデンサ電極12b,13bを夫々設け、さら
    に中間導電層11上に絶縁層20を設けて、該絶縁層2
    0上に、上部導電層21を形成し、 この上部導電層21に、接地電極26と、該接地電極2
    6から延出する直線路によってなるインダクタL3 と、
    該インダクタL3 の端部から両側へ二つに分岐して、外
    側から中心に向けて巻回する二つのスパイラルインダク
    タL1 ,L2 とを配設し、さらには、前記入出力用コン
    デンサC1 ,C2 の他側コンデンサ電極12a,12b
    と夫々接続する入出力電極22a,22bを設けると共
    に、スパイラルインダクタL1 ,L2 の中心を、下部導
    電層2の共通コンデンサ電極3a,3bに夫々接続し、
    さらに接地電極層26を、中間導電層11の他側コンデ
    ンサ電極13a,13bに夫々接続したことを特徴とす
    る請求項1記載のLCバンドパスフィルタ。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001011771A1 (fr) * 1999-08-05 2001-02-15 Nikko Company Filtre lc et son procede de fabrication
JP2002217668A (ja) * 2001-01-19 2002-08-02 Murata Mfg Co Ltd 積層型lcフィルタ
JP2006287196A (ja) * 2005-01-20 2006-10-19 Avx Corp 高qプレーナインダクタおよびipd応用例
KR100662584B1 (ko) * 1998-08-06 2007-01-02 후지쯔 가부시끼가이샤 필터 특성 조절 장치 및 그 조절 방법
US7321284B2 (en) 2006-01-31 2008-01-22 Tdk Corporation Miniature thin-film bandpass filter

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