JPH11145754A - 積層型ｌｃフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 極周波数の設計の自由度が高く、フィルタ特
性の測定や選別の治工具の共通化が容易で、基板への取
り付けが容易な積層型ＬＣフィルタを得る。 【解決手段】 セラミックシート１６の表面上に、減衰
極の位置を調整するための個別インダクタＬ３１，Ｌ３
２を構成する導体パターン３１，３２及び共通インダク
タＬ３３を構成する導体パターン３３がそれぞれ形成さ
れている。導体パターン３３は、導体パターン３１と３
２の接続部分から引き出されている。そして、これらの
導体パターン３１，３２，３３の幾何学的な寸法を変え
ることにより、減衰極の極周波数が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型ＬＣフィル
タ、特に、携帯電話や自動車電話等の移動体通信用機器
のフィルタとして使用される積層型ＬＣフィルタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ＬＣバンドパスフィルタは、一
般に複数のＬＣ並列共振回路から構成されている。かか
るＬＣバンドパスフィルタの回路構成の一例を図８に示
す。該ＬＣバンドパスフィルタは、入力端子１，出力端
子２，グランド端子３，４，インダクタＬ１１，Ｌ２１
及びキャパシタＣ２１からなる入力側のＬＣ並列共振回
路５，インダクタＬ１２，Ｌ２２及びキャパシタＣ２２
からなる出力側のＬＣ並列共振回路６，これらＬＣ並列
共振回路５，６を結合するキャパシタＣ１及びインダク
タＬ３１〜Ｌ３３から構成されている。

【０００３】入力端子１は入力側のＬＣ並列共振回路５
のインダクタＬ１１とＬ１２との接続点７に接続され、
出力端子２は出力側のＬＣ並列共振回路６のインダクタ
Ｌ１２とＬ２２との接続点８に接続されている。並列共
振回路５，６の信号ライン側には結合用のキャパシタＣ
１が接続されている。また、並列共振回路５，６のグラ
ンド側には個別インダクタＬ３１及びＬ３２がそれぞれ
接続され、これら個別インダクタＬ３１，Ｌ３２はグラ
ンドライン９との間に共通インダクタＬ３３が接続され
ている。

【０００４】ところで、携帯電話や自動車電話等の移動
体通信用の機器のように、ＧＨｚ帯の高周波信号を扱う
無線通信機器にあっては、図８のような回路構成を有す
るＬＣバンドパスフィルタは、キャパシタＣ１，Ｃ２
１，Ｃ２２の各電極やインダクタＬ１１，Ｌ１２，Ｌ２
１，Ｌ２２，Ｌ３１〜Ｌ３３をセラミックグリーンシー
ト上に形成し、これを積層及び焼成することにより、図
９に示すように積層型部品とされている。このように積
層型部品とされた従来のＬＣバンドパスフィルタの構成
の一例を図１０に示す。

【０００５】入力側のＬＣ並列共振回路５のインダクタ
Ｌ１１，Ｌ２１及び出力側のＬＣ並列共振回路６のイン
ダクタＬ１２，Ｌ２２は、図１０に示すように、セラミ
ックシート１１の表面上にライン状の導体パターンとし
て形成されている。又、入力側のＬＣ並列共振回路５の
キャパシタＣ２１の一対の電極Ｃ２１ａ，Ｃ２１ｂはセ
ラミックシート１２及び１３にそれぞれ形成され、セラ
ミックシート１２を間にして対向している。さらに、出
力側のＬＣ並列共振回路６のキャパシタＣ２２の一対の
電極Ｃ２２ａ，Ｃ２２ｂもセラミックシート１２及び１
３にそれぞれ形成され、セラミックシート１２を間にし
て対向している。セラミックシート１２の上にはセラミ
ックシート１４が配置され、セラミックシート１４の表
面上には接続パターンＣ１ａｂにより互いに接続された
二つの電極Ｃ１ａ，Ｃ１ｂが形成されている。

【０００６】これら電極Ｃ１ａ，Ｃ１ｂとセラミックシ
ート１２の表面上に形成された電極Ｃ２１ａ，Ｃ２２ａ
とでキャパシタＣ１を構成している。即ち、キャパシタ
Ｃ１は、電極Ｃ１ａ，Ｃ１ｂと電極Ｃ２１ａ，Ｃ２２ａ
との間にそれぞれ形成される静電容量の直列合成値を有
するキャパシタである。セラミックシート１１とセラミ
ックシート１４との間には、スペーサ用のセラミックシ
ート１５が配設されている。

【０００７】一方、インダクタＬ３１〜Ｌ３３は図８の
回路図に示されたＬＣバンドパスフィルタの減衰極の位
置を調整するためのもので、セラミックシート１６の表
面上に導体パターンＰとして形成されている。セラミッ
クシート１６とセラミックシート１１との間にはスペー
サ用のセラミックシート１７が配設され、セラミックシ
ート１６の上にはカバー用のセラミックシート１８が配
設されている。セラミックシート１１〜１８の材料とし
ては、誘電体や磁性体等の絶縁性材料が使用される。

【０００８】セラミックシート１１〜１８の積層により
形成される積層体１９（図９参照）の奥側の側面１９ａ
には入力端子１、出力端子２及び中継端子２１，２２が
形成されている。入力端子１には、インダクタＬ１１及
びインダクタＬ２１が接続されている。出力端子２に
は、インダクタＬ１２及びインダクタＬ２２が接続され
ている。中継端子２１はインダクタＬ１１とキャパシタ
Ｃ２１の電極Ｃ２１ａとを接続しており、中継端子２２
はインダクタＬ１２とキャパシタＣ２２の電極Ｃ２２ａ
とを接続している。

【０００９】積層体面１９の手前側の側面１９ｂには、
グランド端子３，４及び中継端子２３，２４が形成され
ている。グランド端子３，４には、インダクタＬ３１〜
Ｌ３３を構成している導体パターンＰから引き出された
グランド接続パターン３ａ，４ａがそれぞれ電気的に接
続されている。中継端子２３は導体パターンＰとインダ
クタＬ２１及びキャパシタＣ２１の電極Ｃ２１ｂとを接
続しており、中継端子２４は導体パターンＰとインダク
タＬ２２及びキャパシタＣ２２の電極Ｃ２２ｂとを接続
している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成を有する従来の積層型ＬＣバンドパスフィルタで
は、急峻な減衰特性を得るため、導体パターンＰからの
グランド接続パターンの引出本数（図１０では接続パタ
ーン３ａ，４ａの二本）を変えることにより減衰極を形
成していた。また、グランド接続パターンの引出本数及
びそれに対応して形成されるグランド端子の数により極
周波数を調整していた。このため、従来の積層型ＬＣバ
ンドパスフィルタでは、減衰極周波数の設定が不連続的
にとびとびにしか行えず設計の自由度が制限されてい
た。さらに、製品の種類毎にグランド端子の数が変わ
り、フィルタ特性の測定もしくは選別のための基板及び
治工具類の共通化が図れない、プリント基板等への取り
付けが煩雑になる、といった問題があった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、減衰極周波数の
設計の自由度が高く、フィルタ特性の測定や選別の治工
具の共通化が容易で、基板への取り付けが容易な積層型
ＬＣフィルタを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】以上の目的を達
成するため、本発明に係る積層型ＬＣフィルタは、複数
の絶縁性材料層と、ＬＣ並列共振回路を構成しているイ
ンダクタ用導体及びキャパシタ用電極と、前記ＬＣ並列
共振回路のグランド側に前記ＬＣ並列共振回路毎に電気
的に接続された個別インダクタ用導体と、前記個別イン
ダクタ用導体とグランド間に電気的に接続された共通イ
ンダクタ用導体とを積み重ねて積層体を構成し、前記個
別インダクタ用導体及び前記共通インダクタ用導体の幾
何学的寸法を変えることにより減衰極周波数を微調整す
るようにしたことを特徴とする。

【００１３】以上の構成により、フィルタの減衰極の極
周波数は、個別インダクタ用導体及び共通インダクタ用
導体の幾何学的寸法に対応して変化する。従って、個別
インダクタ用導体及び共通インダクタ用導体の幾何学的
寸法を変えることにより、フィルタの減衰極周波数が自
由に調整される。

【００１４】また、本発明に係る積層型ＬＣフィルタ
は、共通インダクタ用導体が、蛇行形状又はスパイラル
形状のいずれか一方の形状を有していることを特徴とす
る。蛇行形状やスパイラル形状により、共通インダクタ
用導体が長くなり、そのインダクタンスが大きくなる。
これにより、フィルタの中心周波数近傍で減衰極が形成
されることになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型ＬＣフ
ィルタの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。

【００１６】［第１実施形態、図１〜図５］本発明に係
る積層型ＬＣフィルタの第１実施形態を図１に示す。該
ＬＣフィルタは、図１０で説明した積層型ＬＣバンドパ
スフィルタにおいて、減衰極の位置を調整するためのイ
ンダクタＬ３１〜Ｌ３３（図８参照）がそれぞれセラミ
ックシート１６の表面上に形成された導体パターンＰ１
からなり、個別インダクタＬ３１を構成する導体パター
ン３１と個別インダクタＬ３２を構成する導体パターン
３２との接続部分から、共通インダクタＬ３３を構成す
る導体パターン３３を引き出すようにしたものである。
なお、図１において図１０に対応するものには対応する
符号を付して示し、重複した説明は省略する。

【００１７】図２に示すように、セラミックシート１１
〜１８の積層により形成される積層体２９の奥側の側面
２９ａには中継端子２１，２２が形成され、手前側の側
面２９ｂには中継端子２３，２４及びグランド端子３４
が形成され、左側端面には入力端子１が形成され、右側
端面には出力端子２が形成されている。個別インダクタ
Ｌ３１の導体パターン３１は、中継端子２３により、入
力側のＬＣ並列共振回路５を構成しているインダクタＬ
２１及びキャパシタＣ２１の電極Ｃ２１ｂに接続してい
る。個別インダクタＬ３２の導体パターン３２は、中継
端子２４により、出力側のＬＣ並列共振回路６を構成し
ているインダクタＬ２２及びキャパシタＣ２２の電極Ｃ
２２ｂに接続している。共通インダクタＬ３３を構成す
る導体パターン３３は、グランド端子３４に接続されて
いる。

【００１８】さらに、入力端子１には、インダクタＬ１
１及びインダクタＬ２１が接続されている。出力端子２
には、インダクタＬ１２及びインダクタＬ２２が接続さ
れている。中継端子２１はインダクタＬ１１とキャパシ
タＣ２１の電極Ｃ２１ａとを接続しており、中継端子２
２はインダクタＬ１２とキャパシタＣ２２の電極Ｃ２２
ａとを接続している。

【００１９】以上の構成を有するＬＣバンドパスフィル
タでは、個別インダクタＬ３１の導体パターン３１、個
別インダクタＬ３２の導体パターン３２及び共通インダ
クタＬ３３の導体パターン３３の幾何学的な寸法を変え
ることにより、減衰極の極周波数を調整することができ
る。例えば図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、個別イン
ダクタＬ３１，Ｌ３２のそれぞれの導体パターン３１，
３２の幅Ｗ１を細くしていったときのＬＣバンドパスフ
ィルタの通過特性Ｓ２１及び反射特性Ｓ１１を図４に示
す。この図４から分かるように、幅Ｗ１を細くすると、
個別インダクタＬ３１，Ｌ３２及び共通インダクタＬ３
３のインダクタンスが大きくなって、通過中心周波数よ
りも低い側の減衰極の周波数が高周波側に連続的にシフ
トすると共に、通過中心周波数よりも高い側の減衰極の
周波数は低周波側に連続的にシフトする。従って、図１
のＬＣバンドパスフィルタでは、幅Ｗ１を任意に設定す
ることにより、グランド端子の数を変更することなく、
自由に減衰極の周波数を微調整することができる。

【００２０】また、図１のＬＣバンドパスフィルタの減
衰極の周波数は、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、個
別インダクタＬ３１，Ｌ３２のそれぞれの導体パターン
３１，３２の幅Ｗ１を一定に保ち、個別インダクタＬ３
１，Ｌ３２の導体パターン３１，３２の長さＷ２及び共
通インダクタＬ３３の導体パターン３３の長さＷ２を長
くしても、各インダクタＬ３１，Ｌ３２，Ｌ３３のイン
ダクタンスが大きくなって、通過中心周波数よりも低い
側の減衰極の周波数が高周波側に連続的にシフトすると
共に、通過中心周波数よりも高い側の減衰極の周波数は
低周波側に連続的にシフトする。

【００２１】［第２実施形態、図６］図６に示す積層型
ＬＣバンドパスフィルタは、図１において説明した第１
実施形態の積層型ＬＣバンドパスフィルタにおいて、共
通インダクタＬ３３を蛇行形状の導体パターン３３ａと
し、長くしたものである。このようにすれば、共通イン
ダクタＬ３３のインダクタンスが大きくなり、通過中心
周波数の近傍に減衰極を形成させることが可能になり、
通過中心周波数近傍で急峻な減衰特性を有したＬＣバン
ドパスフィルタを得ることができる。なお、図６におい
て、図１に対応する部分には対応する符号を付して示
し、重複した説明は省略する。

【００２２】［第３実施形態、図７］図７に示す積層型
ＬＣバンドパスフィルタは、図１において説明した第１
実施形態の積層型ＬＣバンドパスフィルタにおいて、共
通インダクタＬ３３をスパイラル形状の導体パターン３
３ｂとし、長くしたものである。導体パターン３３ｂは
その中心部に設けたビアホール３６により、セラミック
シート１６とスペーサ用のセラミックシート１７との間
に配設されたセラミックシート３５に形成された接続パ
ターン３８に電気的に接続されている。接続パターン３
８は、グランド端子３４に接続されている。

【００２３】このようにすれば、第２実施形態と同様
に、共通インダクタＬ３３のインダクタンスが大きくな
り、通過中心周波数の近傍に減衰極を形成させることが
可能になり、通過中心周波数近傍で急峻な減衰特性を有
したＬＣバンドパスフィルタを得ることができる。な
お、図７において、図１に対応する部分には対応する符
号を付して示し、重複した説明は省略する。

【００２４】［他の実施形態］本発明に係る積層型ＬＣ
フィルタは以上の実施形態に限定されるものではなく、
その要旨の範囲内で種々に変更することができる。例え
ばＬＣ並列共振回路は二つである必要はなく、ＬＣフィ
ルタの仕様により、三つ以上縦続接続することも可能で
ある。この場合、これら三つ以上のＬＣ並列共振回路の
グランド側にはＬＣ並列共振回路毎に個別インダクタが
接続され、かつ、これら個別インダクタとグランド間に
は一つの共通インダクタが接続される。また、前記実施
形態はバンドパスフィルタを例にして説明したが、バン
ドエルミネート（帯域阻止）フィルタ等であってもよ
い。

【００２５】さらに、前記実施形態は、それぞれパター
ンが形成されたセラミックシートを積み重ねた後、一体
的に焼成するものであるが、必ずしもこれに限定されな
い。セラミックシートは予め焼成されたものを用いても
よい。また、以下に説明する製法によってＬＣフィルタ
を作成してもよい。印刷等の方法によりペースト状のセ
ラミック材料にてセラミック層を形成した後、そのセラ
ミック層の表面にペースト状の導電性パターン材料を塗
布して任意のパターンを形成する。次に、ペースト状の
セラミック材料を前記パターンの上から塗布してパター
ンが内蔵されたセラミック層とする。同様にして、順に
重ね塗りすることにより積層構造を有するＬＣフィルタ
が得られる。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、減衰極周波数が個別インダクタ用導体及び共
通インダクタ用導体の幾何学的寸法に対応して変化する
ので、個別インダクタ用導体及び共通インダクタ用導体
の幾何学的寸法を変えることにより、そのインダクタン
スを変えてフィルタの減衰極周波数を自由に微調整する
ことができ、グランド端子数及び外部端子構成を変更す
ることなく、自由に減衰極周波数を設計することがで
き、しかも、特性測定のための基板や治工具類の共通化
を図ることができ、設計の自由度が高くコストの低い積
層型フィルタを得ることができる。

【００２７】また、共通インダクタ用導体を、蛇行形状
又はスパイラル形状のいずれか一方の形状にすることに
より、共通インダクタ用導体が長くなり、そのインダク
タンスが大きくなる。この結果、フィルタの中心周波数
近傍での減衰極形成が可能となり、中心周波数近傍での
急峻な減衰特性を得ることができる。さらに、中心周波
数が数百ＭＨｚ以下の周波数帯においても同様の効果が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型ＬＣフィルタの第１実施形
態を示す分解斜視図。

【図２】図１の積層型ＬＣフィルタの外観を示す斜視
図。

【図３】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図１に
示した積層型ＬＣフィルタの個別インダクタのパターン
幅を変えた場合の、個別インダクタ及び共通インダクタ
を構成する導体パターンを示す平面図。

【図４】図１に示した積層型ＬＣフィルタの通過及び反
射特性図。

【図５】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は、それぞれ図１に
示した積層型ＬＣフィルタの個別インダクタ及び共通イ
ンダクタのパターン長を変えた場合の、個別インダクタ
及び共通インダクタを構成する導体パターンを示す平面
図。

【図６】本発明に係る積層型ＬＣフィルタの第２実施形
態を示す分解斜視図。

【図７】本発明に係る積層型ＬＣフィルタの第３実施形
態を示す分解斜視図。

【図８】積層型ＬＣフィルタの電気回路図。

【図９】従来の積層型ＬＣフィルタの外観を示す斜視
図。

【図１０】図９に示した積層型ＬＣフィルタの分解斜視
図。

【符号の説明】

５，６…ＬＣ並列共振回路 １１〜１８…セラミックシート ３１，３２…個別インダクタの導体パターン ３３…共通インダクタの導体パターン ３３ａ…蛇行形状の導体パターン ３３ｂ…スパイラル形状の導体パターン Ｌ１１，Ｌ２１，Ｌ１２，Ｌ２２…インダクタ Ｃ２１，Ｃ２２…キャパシタ Ｌ３１，Ｌ３２…個別インダクタ Ｌ３３…共通インダクタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦続接続された複数のＬＣ並列共振回路
   を内蔵した積層型ＬＣフィルタにおいて、 複数の絶縁性材料層と、前記ＬＣ並列共振回路を構成し
   ているインダクタ用導体及びキャパシタ用電極と、前記
   ＬＣ並列共振回路のグランド側に前記ＬＣ並列共振回路
   毎に電気的に接続された個別インダクタ用導体と、前記
   個別インダクタ用導体とグランド間に電気的に接続され
   た共通インダクタ用導体とを積み重ねて積層体を構成
   し、前記個別インダクタ用導体及び前記共通インダクタ
   用導体の幾何学的寸法を変えることにより減衰極周波数
   を微調整するようにしたことを特徴とする積層型ＬＣフ
   ィルタ。
2. 【請求項２】 前記共通インダクタ用導体が、蛇行形状
   又はスパイラル形状のいずれか一方の形状を有している
   ことを特徴とする請求項１記載の積層型ＬＣフィルタ。