TW201424259A - 高頻濾波器 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種具有三個以上之LC並聯諧振器的高頻濾波器，在該高頻濾波器中，能使不相鄰的LC並聯諧振器電容耦合，並且能獲得所希望的通頻帶特性。LC並聯諧振器LC1~LC4，由電容器C1~C4及諧振線圈L1~L4構成，且沿既定方向排列。電容器C1~C4，由接地導體32及諧振電容導體28構成。線圈L1~L4，由第1通孔導體、第2通孔導體、及線路導體20構成。浮接導體36，橫跨線圈L1~L4內，且在從積層方向俯視觀察時，與浮接導體36重疊的線路導體20b及線路導體20h、與浮接導體36所形成的靜電電容的總和，較諧振電容導體28與浮接導體36所形成的靜電電容的總和大。

Description

高頻濾波器
本發明係關於一種高頻濾波器，更特定而言，係關於一種具備多個LC並聯諧振器的高頻濾波器。
作為習知的高頻濾波器，例如，已知有專利文獻1中記載的積層帶通濾波器。圖10係專利文獻1所記載的積層帶通濾波器的分解立體圖。圖11係專利文獻1所記載的積層帶通濾波器的等效電路圖。
如圖10所示，積層帶通濾波器500，係由接地電極形成層401、電容器電極形成層402、輸入輸出電極形成層403、線路電極形成層404、以及外層405所構成的積層體，且具有四個LC並聯諧振器及輸入輸出間電容器260。
電容器電極形成層402的電容器電極411、412、413、414，與接地電極409相對向。由此構成如圖11所示的電容器C501~C504。通孔電極441，使輸入輸出電極721與電容器電極411連接。通孔電極442，使輸入輸出電極722與電容器電極414連接。
如圖10所示，通孔電極431使電容器電極411與線路電極616的一端連接，通孔電極432使線路電極616的另一端與接地電極409連接。由此構成如圖11所示的電感器L501。通孔電極433使接地電極409與 線路電極617的一端連接，通孔電極434使線路電極617的另一端與電容器電極412連接。由此構成如圖11所示的電感器L502。通孔電極435使接地電極409與線路電極618的一端連接，通孔電極436使線路電極618的另一端與電容器電極413連接。由此構成如圖11所示的電感器L503。通孔電極437使電容器電極414與線路電極619的一端連接，通孔電極438使線路電極619的另一端與接地電極409連接。由此構成如圖11所示的電感器L504。
根據如上所述的各電極，積層帶通濾波器500，具有四段LC並聯諧振電路及耦合電容C514。
此外，在積層帶通濾波器500中，為了得到所希望的通頻帶特性，使不相鄰的LC並聯諧振器電容耦合。此處，不相鄰的LC並聯諧振器的電容耦合，係指由電感器L501及電容器C501所構成的LC並聯諧振器與由電感器L504及電容器C504所構成的LC並聯諧振器的電容耦合。更詳細而言，輸入輸出間電容器電極260，設置於輸入輸出電極形成層403，且與電容器電極411及電容器電極414相對向。由此，於輸入輸出間電容器電極260與電容器電極411之間形成電容，且於輸入輸出間電容器電極260與電容器電極414之間產生電容。其結果為，由電感器L501及電容器C501所構成的LC並聯諧振器與由電感器L504及電容器C504所構成的LC並聯諧振器進行電容耦合。圖11的耦合電容C514，表示由電感器L501及電容器C501所構成的LC並聯諧振器與由電感器L504及電容器C504所構成的LC並聯諧振器之間所產生的電容。
然而，在積層帶通濾波器500中，為了得到所希望的通頻帶特性，如上所述，使由電感器L501及電容器C501所構成的LC並聯諧振器、 與由電感器L504及電容器C504所構成的LC並聯諧振器之間產生耦合電容C514。因此，輸入輸出間電容器電極260接近電容器電極411、414。此外，為了產生如圖11所示的諧振電容C501、C504，電容器電極411、414接近接地電極409。其結果為，在積層帶通濾波器500中，輸入輸出間電容器電極260接近接地電極409。藉此，在積層帶通濾波器500中，由於在輸入輸出間電容器電極260與接地電極409之間產生非意圖的電容耦合，因此難以得到所希望的通頻帶特性。
專利文獻1：國際公開2007/119356號公報
因此，本發明之目的在於提供一種具有三個以上之LC並聯諧振器的高頻濾波器，在該高頻濾波器中，能使不相鄰的LC並聯諧振器電容耦合，並且能獲得所希望的通頻帶特性。
本發明之一實施形態的高頻濾波器，其特徵在於，具備：積層多個絕緣體層而構成的積層體、由電容器及線圈構成且沿既定方向排列之三個以上的LC並聯諧振器、以及不與其他導體接觸的浮接導體(floating conductor)；在所述三個以上的LC並聯諧振器中，相鄰的所述LC並聯諧振器進行電磁場耦合；所述電容器，由設置於所述積層體內的接地導體、及與該接地導體相對向且形成電容的諧振電容導體構成；所述線圈，由貫穿所述多個絕緣體層中的一個以上的絕緣體層之第1通孔導體、貫穿該多個絕緣體層中的一個以上的絕緣體層之第2通孔導體、及設置於所述絕緣體層上之線路導體構成，其中，所述線路導體，係透過該第1通孔導體而與所述諧振電容導體電連接，且透過該第2通孔導體而與所述接地導體電連 接；所述諧振電容導體及所述接地導體，在積層方向，相對於所述線路導體位於一側；所述浮接導體，橫跨三個以上的所述線圈內；在從積層方向俯視觀察時，與所述浮接導體重疊的多個所述線路導體中，位於既定方向一端的第1線路導體及位於既定方向另一端的第2線路導體、與該浮接導體所形成的靜電電容的總和，較所述諧振電容導體與該浮接導體所形成的靜電電容的總和大。
根據本發明的高頻濾波器，在具有三個以上之LC並聯諧振器的高頻濾波器中，能使不相鄰的LC並聯諧振器電容耦合，並且能獲得所希望的通頻帶特性。
C1~C4‧‧‧電容器
L1~L4‧‧‧線圈
LC1~LC4‧‧‧LC並聯諧振器
10‧‧‧高頻濾波器
12‧‧‧積層體
16a~16h‧‧‧絕緣體層
20‧‧‧線路導體
24a~24n‧‧‧通孔導體
28‧‧‧諧振電容導體
32‧‧‧接地導體
36‧‧‧浮接導體
圖1係本發明的一個實施形態的高頻濾波器的外觀立體圖。
圖2係本發明的一個實施形態的高頻濾波器的積層體的分解立體圖。
圖3係本發明的一個實施形態的高頻濾波器的等效電路圖。
圖4係第2樣品的高頻濾波器的積層體的分解立體圖。
圖5係表示在第1樣品中進行實驗時的結果的曲線。
圖6係表示在第2樣品中進行實驗時的結果的曲線。
圖7係表示在第3樣品中進行實驗時的結果的曲線。
圖8係第1變形例的高頻濾波器的積層體的分解立體圖。
圖9係第2變形例的高頻濾波器的積層體的分解立體圖。
圖10係專利文獻1所記載的積層帶通濾波器的分解立體圖。
圖11係專利文獻1所記載的積層帶通濾波器的等效電路圖。
在以下，針對本發明的一個實施形態的高頻濾波器及其製造方法進行說明。
(高頻濾波器的構成)於以下，一邊參照圖式，一邊針對本發明的一個實施形態的高頻濾波器的構成進行說明。圖1係本發明的一個實施形態的高頻濾波器10的外觀立體圖。圖2係本發明的一個實施形態的高頻濾波器10的積層體12的分解立體圖。圖3係本發明的一個實施形態的高頻濾波器10的等效電路圖。以下，將高頻濾波器10的積層方向定義為z軸方向，將從z軸方向俯視觀察時沿著高頻濾波器10的長邊之方向定義為x軸方向，將沿著高頻濾波器10的短邊之方向定義為y軸方向。x軸、y軸及z軸相互正交。
如圖1所示，高頻濾波器10呈長方體狀。此外，如圖1及圖2所示，高頻濾波器10具備有積層體12、外部電極14a~14c、LC並聯諧振器LC1~LC4(圖1中未圖示)、浮接導體36(圖1中未圖示)、及通孔導體24i~24n(圖1中未圖示)。
如圖2所示，積層體12係藉由將絕緣體層16a~16h以從z軸方向的正方向側依該順序排列的方式積層而構成。
絕緣體層16a~16h，在從z軸方向俯視觀察時，呈長方形。此外，絕緣體層16a~16h的材料，例如為陶瓷電介質。另外，絕緣體層16d的厚度，相對於其他絕緣體層每一片的厚度係10倍以上。具體而言，絕緣體層16d的厚度約為300μm，而其他絕緣體層16a~16c、16e~16h各層的厚度約為15μm。在以下，將各絕緣體層16的z軸方向的正方向側的面稱 為表面，將各絕緣體層16的z軸方向的負方向側的面稱為背面。
外部電極14a、14b、14c，如圖1及圖2所示，從x軸方向的負方向側朝向正方向側依該順序排列，且設置於高頻濾波器10的z軸方向的負方向側的背面。外部電極14a、14b、14c分別形成為以y軸方向為長邊的長方形。此外，將外部電極14a使用作為輸入電極。將外部電極14b使用作為接地電極。將外部電極14c使用作為輸出電極。
LC並聯諧振器LC1~LC4，如圖2所示，沿x軸排列，相鄰的LC並聯諧振器進行電磁場耦合，藉此構成帶通濾波器。在本實施形態的高頻濾波器10中，LC並聯諧振器LC1~LC4，從x軸方向的負方向側朝向正方向側依該順序排列。
如圖3所示，LC並聯諧振器LC1，係由電容器C1及線圈L1構成。電容器C1，由圖2所示的接地導體32、及圖2所示的諧振電容導體28a構成。首先，針對接地導體32的構成進行說明。接地導體32，包含接地導體中央部33及接地導體耳部34a、34b。
如圖2所示，接地導體中央部33，大致覆蓋以與y軸方向平行的直線將絕緣體層16f的表面四等分後所得的區域中的中央兩塊區域的整體，且呈以y軸方向為長邊的長方形狀。此外，接地導體中央部33，透過在z軸方向貫通絕緣體層16f、16g、16h的通孔導體24i~24l，與外部電極14b連接。
如圖2所示，接地導體耳部34a，係從接地導體中央部33的x軸方向的負方向側的邊中的y軸方向的正方向側的端部附近，朝向x軸方向的負方向側伸出的部分。此外，接地導體耳部34a呈長方形狀。
接地導體耳部34b，係從接地導體中央部33的x軸方向的正方向側的邊中的y軸方向的正方向側的端部附近，朝向x軸方向的正方向側伸出的部分。此外，接地導體耳部34b呈長方形狀。
如圖2所示，諧振電容導體28a，覆蓋以與y軸方向平行的直線將絕緣體層16g的表面四等分後所得的區域中的x軸方向的最負方向側的區域，且呈以y軸方向為長邊的長方形狀。而且，諧振電容導體28a，夾著絕緣體層16f而與接地導體耳部34a相對向。藉此，接地導體耳部34a(接地導體32)與諧振電容導體28a形成電容。另外，諧振電容導體28a，透過在z軸方向貫通絕緣體層16g、16h的通孔導體24m，與外部電極14a連接。此外，接地導體32及諧振電容導體28a，相對於線路導體20a~20h均位於z軸方向的負方向側。亦即，接地導體32及諧振電容導體28a，在積層方向，相對於線路導體20a~20h位於一側(z軸方向的負方向側)。關於下述的諧振電容導體28b~28d亦同樣。
線圈L1，由線路導體20a、20b及通孔導體24a、24b構成。如圖2所示，線路導體20a位於絕緣體層16b的表面，且設置於絕緣體層16b的x軸方向的負方向側的邊附近。此外，線路導體20a係在y軸方向延伸的線狀之導體。
如圖2所示，線路導體20b位於絕緣體層16c的表面，且設置於絕緣體層16c的x軸方向的負方向側的邊附近。此外，線路導體20b係在y軸方向延伸的線狀之導體。
通孔導體24a(第1通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16f，使線路導體20a的y軸方向的負方向側的端部與諧振 電容導體28a的y軸方向的負方向側的端部連接。而且，通孔導體24a貫通線路導體20b的y軸方向的負方向側的端部。藉此，線路導體20b透過通孔導體24a而與線路導體20a及諧振電容導體28a連接。另外，雖為了方便而將通孔導體24a作為一個通孔導體來進行處理，但實際上，設置於多個絕緣體層的通孔導體在z軸方向相連從而構成通孔導體24a。關於其他的通孔導體亦同樣。
通孔導體24b(第2通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16e，使線路導體20a的y軸方向的正方向側的端部與接地導體耳部34a連接。而且，通孔導體24b貫通線路導體20b的y軸方向的正方向側的端部。藉此，線路導體20b透過通孔導體24b而與線路導體20a及接地導體32電連接。
如上所述構成的線圈L1，成為以通孔導體24a與諧振電容導體28a的連接點作為一端，經由通孔導體24a、線路導體20a、線路導體20b、及通孔導體24b，並以通孔導體24b與接地導體耳部34a的連接點作為另一端之大致環狀。此外，由線圈L1構成的環所包圍的面，係相對於yz平面平行。
如圖3所示，LC並聯諧振器LC2由電容器C2及線圈L2構成。電容器C2由接地導體32及諧振電容導體28b構成。
諧振電容導體28b，如圖2所示，設置於絕緣體層16e表面中的x軸方向的靠中央、且x軸方向的負方向側的區域，在從z軸方向俯視觀察時，與接地導體中央部33的y軸方向的正方向側的區域重疊。因此，諧振電容導體28b夾著絕緣體層16e而與接地導體中央部33(接地導體32) 相對向。藉此，諧振電容導體28b與接地導體32形成電容。此外，諧振電容導體28b呈以y軸方向為長邊的長方形狀。
線圈L2由線路導體20c、20d及通孔導體24c、24d構成。如圖2所示，線路導體20c設置於絕緣體層16b的表面。此外，線路導體20c相對於線路導體20a位於x軸方向的正方向側，與線路導體20a相鄰。並且，線路導體20c係在y軸方向延伸的線狀之導體。
如圖2所示，線路導體20d設置於絕緣體層16c的表面。此外，線路導體20d相對於線路導體20b位於x軸方向的正方向側，與線路導體20b相鄰。並且，線路導體20d係在y軸方向延伸的線狀之導體。
通孔導體24c(第2通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16e，使線路導體20c的y軸方向的負方向側的端部與接地導體中央部33的y軸方向的負方向側的區域連接。而且，通孔導體24c貫通線路導體20d的y軸方向的負方向側的端部。藉此，線路導體20d透過通孔導體24c而與線路導體20c及接地導體32連接。
通孔導體24d(第1通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16d，使線路導體20c的y軸方向的正方向側的端部與諧振電容導體28b連接。而且，通孔導體24d貫通線路導體20d的y軸方向的正方向側的端部。藉此，線路導體20d透過通孔導體24d而與線路導體20c及諧振電容導體28b連接。
如上所述構成的線圈L2，成為以通孔導體24c與接地導體中央部33的連接點作為一端，經由通孔導體24c、線路導體20c、線路導體20d、及通孔導體24d，並以通孔導體24d與諧振電容導體28b的連接點作為 另一端之大致環狀。此外，由線圈L2構成的環所包圍的面，係相對於yz平面平行。
如圖3所示，LC並聯諧振器LC3由電容器C3及線圈L3構成。電容器C3由接地導體32及諧振電容導體28c構成。
諧振電容導體28c，如圖2所示，設置於絕緣體層16e表面中的x軸方向的靠中央、且x軸方向的正方向側的區域，在從z軸方向俯視觀察時，與接地導體中央部33的y軸方向的正方向側的區域重疊。因此，諧振電容導體28c夾著絕緣體層16e而與接地導體中央部33(接地導體32)相對向。藉此，諧振電容導體28c與接地導體32形成電容耦合。此外，諧振電容導體28c呈以y軸方向為長邊的長方形狀。
線圈L3由線路導體20e、20f及通孔導體24e、24f構成。線路導體20e，如圖2所示，設置於絕緣體層16b的表面、且相對於線路導體20c位於x軸方向的正方向側，與線路導體20c相鄰。此外，線路導體20e係在y軸方向延伸的線狀之導體。
線路導體20f，如圖2所示，設置於絕緣體層16c的表面、且相對於線路導體20d位於x軸方向的正方向側，與線路導體20d相鄰。此外，線路導體20f係在y軸方向延伸的線狀之導體。
通孔導體24e(第2通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16e，使線路導體20e的y軸方向的負方向側的端部與接地導體中央部33的y軸方向的負方向側的區域連接。而且，通孔導體24e貫通線路導體20f的y軸方向的負方向側的端部。藉此，線路導體20f透過通孔導體24e而與線路導體20e及接地導體32連接。
通孔導體24f(第1通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16d，使線路導體20e的y軸方向的正方向側的端部與諧振電容導體28c連接。而且，通孔導體24f貫通線路導體20f的y軸方向的正方向側的端部。藉此，線路導體20f透過通孔導體24f而與線路導體20e及諧振電容導體28c連接。
如上所述構成的線圈L3，成為以通孔導體24e與接地導體中央部33的連接點作為一端，經由通孔導體24e、線路導體20e、線路導體20f、及通孔導體24f，並以通孔導體24f與諧振電容導體28c的連接點作為另一端之大致環狀。此外，由線圈L3構成的環所包圍的面，係相對於yz平面平行。
如圖3所示，LC並聯諧振器LC4由電容器C4及線圈L4構成。電容器C4由接地導體32及諧振電容導體28d構成。
如圖2所示，諧振電容導體28d，覆蓋以與y軸方向平行的直線將絕緣體層16g的表面四等分後所得的區域中的x軸方向的最正方向側的區域，且呈以y軸方向為長邊的長方形狀。而且，諧振電容導體28d，夾著絕緣體層16f而與接地導體耳部34b(接地導體32)相對向。藉此，諧振電容導體28d與接地導體32形成電容。另外，諧振電容導體28d，透過在z軸方向貫通絕緣體層16g、16h的通孔導體24n，與外部電極14c連接。
線圈L4，由線路導體20g、20h及通孔導體24g、24h構成。如圖2所示，線路導體20g，位於絕緣體層16b的表面、且設置於絕緣體層16b的x軸方向的正方向側的邊附近。此外，線路導體20g係在y軸方向上延伸的線狀之導體。
如圖2所示，線路導體20h，位於絕緣體層16c的表面、且設置於絕緣體層16c的x軸方向的正方向側的邊附近。此外，線路導體20h係在y軸方向延伸的線狀之導體。
通孔導體24g(第1通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16f，使線路導體20g的y軸方向的負方向側的端部與諧振電容導體28d的y軸方向的負方向側的端部連接。而且，通孔導體24g，貫通線路導體20h的y軸方向的負方向側的端部。藉此，線路導體20h透過通孔導體24g而與線路導體20g及諧振電容導體28d連接。
通孔導體24h(第2通孔導體)，如圖2所示，在z軸方向貫通絕緣體層16b~16e，使線路導體20g的y軸方向的正方向側的端部與接地導體耳部34b連接。而且，通孔導體24h，貫通線路導體20h的y軸方向的正方向側的端部。藉此，線路導體20h透過通孔導體24h而與線路導體20g及接地導體32連接。
如上所述構成的線圈L4，成為以通孔導體24g與諧振電容導體28d的連接點作為一端，經由通孔導體24g、線路導體20g、線路導體20h、及通孔導體24h，並以通孔導體24h與接地導體耳部34b的連接點作為另一端之大致環狀。此外，由線圈L4構成的環所包圍的面，係相對於yz平面平行。
構成LC並聯諧振器LC1~LC4的線圈L1~L4，分別成為如上所述的大致環狀，線圈L1~L4各自構成的環所包圍的面，係相對於yz平面平行。並且，從x軸方向俯視觀察時，線圈L1~L4各自構成的環所包圍的面重疊。因此，相鄰的線圈L1與線圈L2進行電磁場耦合。亦即，相 鄰的LC並聯諧振器LC1與LC並聯諧振器LC2進行電磁場耦合。同樣地，LC並聯諧振器LC2與LC並聯諧振器LC3進行電磁場耦合，LC並聯諧振器LC3與LC並聯諧振器LC4進行電磁場耦合。
浮接導體36，設置於絕緣體層16d的表面中，y軸方向的靠中央且y軸方向的負方向側的區域。此外，浮接導體36，係以貫穿線圈L1~L4內之方式，設置成相對於x軸方向平行的線狀之導體。亦即，浮接導體36，設置成橫跨線圈L1~L4內(具有3個以上的LC並聯諧振器的線圈內)。藉此，浮接導體36，在從z軸方向俯視觀察時，與構成線圈L1的線路導體20b及構成線圈L4的線路導體20h重疊。因此，線路導體20b、線路導體20h與浮接導體36，夾著絕緣體層16c而相對向。其結果為，在從z軸方向俯視觀察時，與浮接導體36重疊的線路導體20b、20d、20f、20h中位於x軸方向的兩端的線路導體20b(第1線路導體)、線路導體20h(第2線路導體)與浮接導體36形成電容耦合。另外，如圖3所示，以在線路導體20b、20h與浮接導體36之間產生的靜電電容的總和為靜電電容C14。
此外，浮接導體36，在從z軸方向俯視觀察時，與接地導體32及諧振電容導體28a、28d重疊。然而，如上所述，絕緣體層16d的厚度與其他的絕緣體層16a~16c、16e~16h相比極為厚。因此，在浮接導體36與接地導體32之間產生的靜電電容、以及在浮接導體36與諧振電容導體28a、28d之間產生的靜電電容，各自與靜電電容C14相比極為小。
(高頻濾波器的製造方法)首先，準備要成為絕緣體層16的陶瓷坯片(green sheet)。接下來，分別在將成為絕緣體層16b~16h的陶瓷坯片形成通孔導體24a~24n。更具體而言，對要成為絕緣體層16b~16h的 陶瓷坯片照射雷射光束，從而形成通孔。接著，利用篩網印刷(screen printing)或光刻(photolithography)等的方法，對該通孔填充Ag、Pd、Cu、Au或該等之合金等的導電性糊料(paste)。
接下來，利用篩網印刷或光刻等的方法，於將成為絕緣體層16b~16g的陶瓷坯片上塗布Ag、Pd、Cu、Au或該等之合金等的導電性糊料，形成線路導體20a~20h、諧振電容導體28a~28d、接地導體32、及浮接導體36。另外，亦可同時進行線路導體20a~20h、諧振電容導體28a~28d、接地導體32、及浮接導體36的形成、與導電性糊料對通孔的填充。
接下來，將各陶瓷坯片進行積層。具體而言，配置要成為絕緣體層16h的陶瓷坯片。接下來，在要成為絕緣體層16h的陶瓷坯片上配置要成為絕緣體層16g的陶瓷坯片。之後，對要成為絕緣體層16h的陶瓷坯片壓接要成為絕緣體層16g的陶瓷坯片。以絕緣體層16h、16g、16f、16e、16d、16c、16b、16a的順序進行如此般的積層及預壓接作業，藉此形成母積層體。進一步地，利用靜水壓衝壓等對該母積層體實施正式壓接。
利用切刀刃將已正式壓接後的母積層體切割成既定尺寸。藉此，獲得未燒成的積層體12。然後，對未燒成的積層體12進行脫黏合劑處理及燒成。
對已燒成的積層體12實施滾筒(barrel)加工。之後，利用例如浸漬法等方法，在積層體12的表面塗布主要成分為銀的電極糊料，進一步燒結，藉此形成要成為外部電極14的銀電極。
最後，對銀電極的表面實施鍍鎳(Ni)/鍍鋅(Sn)，藉此形成外部電極14。經過以上之步驟，如圖1所示的高頻濾波器10得以完成。
(效果)根據以上述方式構成的高頻濾波器10，可使不相鄰的LC並聯諧振器LC1、LC4電容耦合，並且能獲得所希望的通頻帶特性。
在習知的積層帶通濾波器500中，為了使不相鄰的LC並聯諧振器電容耦合並獲得所希望的通頻帶特性，而在輸入輸出間電容器電極260與電容器電極411、414之間使電容耦合形成。然而，由於電容器電極411、414接近接地電極409，因此輸入輸出間電容器電極260亦接近接地電極409。因此，在積層帶通濾波器500中，由於在輸入輸出間電容器電極260與接地電極409之間產生了非意圖的電容耦合，因此難以得到所希望的通頻帶特性。
因此，在高頻濾波器10中，為了使不相鄰的LC並聯諧振器LC1、LC4電容耦合並獲得所希望的通頻帶特性，而在浮接導體36與線路導體20b、20h之間使電容耦合形成。藉此，在高頻濾波器10中，無需在浮接導體36與諧振電容導體28a、28d之間使電容耦合產生。因此，在高頻濾波器10中，能使浮接導體36與諧振電容導體28a、28d的距離變較大。其結果為，能使浮接導體36、與接近諧振電容導體28a、28d的接地導體32的距離變較大，能抑制在浮接導體36與接地導體32之間產生非意圖的電容耦合。亦即，在高頻濾波器10中，可使不相鄰的LC並聯諧振器LC1、LC4電容耦合，並且能獲得所希望的通頻帶特性。
此外，本案之發明人為了使高頻濾波器10所發揮的效果更明確而進行了實驗。第1樣品係對高頻濾波器10改變了絕緣體層的厚度之高頻濾波器800，與專利文獻1所記載的積層帶通濾波器500相對應。第2樣品係對第1樣品改變了接地導體的形狀之高頻濾波器900。第3樣品係高 頻濾波器10。圖4係第2樣品的高頻濾波器900的積層體912的分解立體圖。此外，在表示高頻濾波器900的圖4中，針對與高頻濾波器10同樣之構成，標記了與高頻濾波器10相同的符號。
另外，在設計第1樣品~第3樣品時，意圖在5.0GHz，輸出信號相對於輸入信號的衰減量成為峰值(存在衰減極)。但在第1樣品~第3樣品的設計中，僅考慮並聯諧振器LC1~LC4及靜電電容C14等圖3的電路圖中所記載的要素，而不考慮在浮接導體36與接地導體32之間所產生的電容等即所謂的浮動電容。在以下，針對各樣品的不同點進行說明。
作為第1樣品的高頻濾波器800與高頻濾波器10的不同點為絕緣體層16c、16d的厚度。具體而言，在高頻濾波器10中，絕緣體層16c的厚度約為15μm，且絕緣體層16d的厚度約為300μm，相對於此，在高頻濾波器800中，絕緣體層16c的厚度約為300μm，且絕緣體層16d的厚度約為15μm。因此，在高頻濾波器800中，藉由在浮接導體36與諧振電容導體28a、28d之間使電容耦合形成，而使LC並聯諧振器LC1、LC4電容耦合。但在高頻濾波器800中，由於絕緣體層16d的厚度較高頻濾波器10中的絕緣體層16d的厚度薄，因此在浮接導體36與接地導體32之間形成電容耦合。亦即，高頻濾波器800，在浮接導體36與接地導體32之間形成電容耦合方面，係與專利文獻1所記載的積層帶通濾波器500共通。
如圖4所示，作為第2樣品的高頻濾波器900與作為第1樣品的高頻濾波器800的不同點為：在高頻濾波器900中，接地導體中央部33'的y軸方向的靠中央且y軸方向的負方向側的部分切除了以x軸方向為長邊的長方形。該被切除的長方形部分，從z軸方向觀察時，與浮接導體 36重疊。藉此，抑制在浮接導體36與接地導體32之間產生電容耦合。另外，在高頻濾波器900中，與高頻濾波器800同樣地，絕緣體層16c的厚度約為300μm，且絕緣體層16d的厚度約為15μm。
第3樣品係高頻濾波器10。因此，第3樣品中的絕緣體層16c的厚度約為15μm，且絕緣體層16d的厚度約為300μm。
在實驗中，在第1樣品、第2樣品、及第3樣品中，模擬相對於高頻輸入信號之輸出信號，計算出衰減量。
圖5係表示使用第1樣品進行實驗時的結果的曲線。圖6係表示使用第2樣品進行實驗時的結果的曲線。圖7係表示使用第3樣品進行實驗時的結果的曲線。在圖5~圖7中，縱軸表示衰減量，橫軸表示頻率。
如圖5所示，可確認到在第1樣品中，在5.2GHz附近存在衰減極。此外，如圖6所示，可確認到在第2樣品中，在5.0GHz附近存在衰減極。第2樣品中的浮接導體36與接地導體32的電容耦合，較第1實施例中的浮接導體36與接地導體32的電容耦合弱。因此，從第1樣品及第2樣品可知，藉由使浮接導體36與接地導體32的電容耦合變弱，衰減極從5.2GHz移動到5.0GHz。亦即，從第1樣品及第2樣品可知以下結果：藉由使浮接導體36與接地導體32的電容耦合變弱，衰減極的頻率能到達設計的意圖。
另一方面，如圖7所示，可確認到在第3樣品中，在5.0GHz附近存在衰減極。亦即，第3樣品的實驗結果(曲線(圖7))與第2樣品的實驗結果(曲線(圖6))類似。由此可知，如第3實施例般，藉由使浮 接導體36從接地導體32遠離而使浮接導體36與接地導體32的電容耦合變弱，亦能降低衰減極的頻率。當考慮上述情況時可知，在高頻濾波器10中，藉由使浮接導體36與接地導體32遠離，而使該等之間的電容耦合變弱，從而能降低衰減極的頻率。
(第1變形例)於以下，一邊參照圖式，一邊針對第1變形例的高頻濾波器10-1進行說明。圖8係第1變形例的高頻濾波器10-1的積層體12-1的分解立體圖。
如圖8所示，高頻濾波器10與高頻濾波器10-1的不同點在於浮接導體36的形狀。關於其他方面，高頻濾波器10與高頻濾波器10-1並無不同，因此省略說明。另外，將高頻濾波器10-1中的浮接導體設為浮接導體36’。此外，在表示高頻濾波器10-1的圖8中，針對與高頻濾波器10同樣之構成標記與高頻濾波器10相同的符號。
如圖8所示，在高頻濾波器10-1中，浮接導體36’的x軸方向的兩端部中的y軸方向的寬度，較兩端部以外的寬度大。藉此，從z軸方向觀察時，線路導體20d、20f(第1線路導體及第2線路導體以外的線路導體)與浮接導體36’重疊的面積，較線路導體20b、20h(第1線路導體及第2線路導體)與浮接導體36’重疊的面積小。
藉此，在浮接導體36’與線路導體20d、20f之間產生的電容耦合，較浮接導體36與線路導體20b、20h之間產生的電容耦合弱。因此，能使LC並聯諧振器LC1與LC並聯諧振器LC4之間的電容耦合，相較於LC並聯諧振器LC1與LC並聯諧振器LC2之間的電容耦合、LC並聯諧振器LC2與LC並聯諧振器LC3之間的電容耦合、及LC並聯諧振器LC3與 LC並聯諧振器LC4之間的電容耦合相對較強。因而，根據高頻濾波器10-1，能抑制在浮接導體36’與線路導體20d、20f之間產生非意圖的電容耦合。其結果為，能有效地形成LC並聯諧振器LC1與LC並聯諧振器LC4之間的電容耦合。
進一步地，在高頻濾波器10-1中，從z軸方向觀察時，接地導體32與浮接導體36’重疊的面積，較線路導體20b、20h與浮接導體36’重疊部分的面積的總和小。
藉此，在高頻濾波器10-1中的浮接導體36’與接地導體32之間產生的電容耦合，較在高頻濾波器10中的浮接導體36與接地導體32之間產生的電容耦合弱。因此，在高頻濾波器10-1中，相對於高頻濾波器10，能進一步抑制非意圖的電容耦合之產生。
由以上可知，在高頻濾波器10-1中，使不相鄰的LC並聯諧振器LC1、LC4電容耦合，並且能獲得相對於高頻濾波器10精度更佳的所希望的通頻帶特性。
(第2變形例)於以下，一邊參照圖式，一邊針對第2變形例的高頻濾波器10-2進行說明。圖9係第2變形例的高頻濾波器10-2的積層體12-2的分解立體圖。
如圖9所示，高頻濾波器10與高頻濾波器10-2的不同點係構成積層體12的絕緣體層16的片數、及設置線路導體20c~20f的位置。關於其他方面，高頻濾波器10與高頻濾波器10-2並無不同，因此省略說明。另外，在高頻濾波器10-2中，將與高頻濾波器10的線路導體20c~20f相對應的線路導體設為線路導體20c’~20f’。此外，在高頻濾波器10-2中， 將與高頻濾波器10的通孔導體24c~24f相對應的通孔導體設為通孔導體24c’~24f’。此外，在表示高頻濾波器10-2的圖9中，針對與高頻濾波器10同樣之構成標記與高頻濾波器10相同的符號。
如圖9所示，在高頻濾波器10-2中，在高頻濾波器10中設置有線路導體20c、20e的位置，設置有線路導體20d’、20f’。此外，在絕緣體層16a與絕緣體層16b之間，設置有絕緣體層16i。而且，在從z軸方向俯視觀察時，在絕緣體層16i表面並與線路導體20d’、20f’重疊的位置設置有線路導體20c’、20e’。另外，各線路導體20c’~20f’，透過通孔導體24c’~24f’而與接地導體32及諧振電容導體28b、28c連接，該連接關係相對於高頻濾波器10並未改變。
在如以上方式構成的高頻濾波器10-2中，浮接導體36與線路導體20d’、20f’夾著絕緣體層16b、16c而相對向。亦即，高頻濾波器10-2中的線路導體20d’、20f’與浮接導體36的距離，較高頻濾波器10中的線路導體20d、20f與浮接導體36的距離大。藉此，在線路導體20d’、20f’與浮接導體36之間產生的電容耦合，較在線路導體20d、20f與浮接導體36之間產生的電容耦合弱。因此，根據高頻濾波器10-2，能抑制在浮接導體36與線路導體20d’、20f’之間產生非意圖的電容耦合。因此，能使LC並聯諧振器LC1與LC並聯諧振器LC4之間的電容耦合，相較於LC並聯諧振器LC1與LC並聯諧振器LC2之間的電容耦合、LC並聯諧振器LC2與LC並聯諧振器LC3之間的電容耦合、及LC並聯諧振器LC3與LC並聯諧振器LC4之間的電容耦合相對更強。亦即，在高頻濾波器10-2中，可使不相鄰的LC並聯諧振器LC1、LC4電容耦合，並且能獲得相對於高頻濾波 器10精度更佳的所希望的通頻帶特性。
(其他的實施形態)本發明之高頻濾波器，並不限於第1實施形態的高頻濾波器10及其變形例即高頻濾波器10-1、高頻濾波器10-2，而在該要旨之範圍內可進行變更。例如，在第1實施形態中，為了使浮接導體36與諧振電容導體28a~28d的距離變大，亦可將絕緣體層16d的厚度設成與其他的絕緣體層16a~16c、16e~16h相同，並在絕緣體層16d與設有諧振電容導體28b、28c的絕緣體層16e之間，積層未設置有導體層的多個絕緣體層16。此外，亦可組合高頻濾波器10-1之構成與高頻濾波器10-2之構成。進一步地，為了不使在浮接導體36與接地電極33之間產生非意圖的電容耦合，亦可使絕緣體層16d~16e的介電常數較其他的絕緣體層16a~16c、16f~16h的介電常數低。
如上所述，本發明對於具備多個LC並聯諧振器的高頻濾波器係有貢獻的，尤其是在可使不相鄰的LC並聯諧振器電容耦合，並且能獲得所希望的通頻帶特性這一點上係相當優異的。
LC1~LC4‧‧‧LC並聯諧振器
12‧‧‧積層體
14a~14c‧‧‧外部電極
16a~16h‧‧‧絕緣體層
20a~20h‧‧‧線路導體
24a~24n‧‧‧通孔導體
28a~28d‧‧‧諧振電容導體
32‧‧‧接地導體
33‧‧‧接地導體中央部
34a~34b‧‧‧接地導體耳部
36‧‧‧浮接導體

Claims (9)

  1. 一種高頻濾波器，其特徵在於，具備：積層多個絕緣體層而構成的積層體；由電容器及線圈構成，且沿既定方向排列之三個以上的LC並聯諧振器；以及不與其他導體接觸的浮接導體；在所述三個以上的LC並聯諧振器中，相鄰的所述LC並聯諧振器進行電磁場耦合；所述電容器，由設置於所述積層體內的接地導體、及與該接地導體相對向且形成電容的諧振電容導體構成；所述線圈，由貫穿所述多個絕緣體層中的一個以上的絕緣體層之第1通孔導體、貫穿該多個絕緣體層中的一個以上的絕緣體層之第2通孔導體、及設置於所述絕緣體層上之線路導體構成，其中，所述線路導體，係透過該第1通孔導體而與所述諧振電容導體電連接，且透過該第2通孔導體而與所述接地導體電連接；所述諧振電容導體及所述接地導體，在積層方向，相對於所述線路導體位於一側；所述浮接導體，橫跨三個以上的所述線圈內；在從積層方向俯視觀察時，與所述浮接導體重疊的多個所述線路導體中，位於既定方向一端的第1線路導體及位於既定方向另一端的第2線路導體、與該浮接導體所形成的靜電電容的總和，較所述諧振電容導體與該浮接導體所形成的靜電電容的總和大。
  2. 如申請專利範圍第1項之高頻濾波器，其中，所述浮接導體與所述諧振電容導體的積層方向的距離，較該浮接導體與所述線路導體的積層方向的距離大。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之高頻濾波器，其中，在從積層方向俯視觀察時，所述浮接導體與所述接地導體重疊的面積，較該浮接導體與所述第1線路導體及所述第2線路導體重疊的面積的總和小。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之高頻濾波器，其中，所述第1線路導體及所述第2線路導體以外的所述線路導體與所述浮接導體的積層方向的距離，較該第1線路導體及該第2線路導體與該浮接導體的積層方向的距離小。
  5. 如申請專利範圍第3項之高頻濾波器，其中，所述第1線路導體及所述第2線路導體以外的所述線路導體與所述浮接導體的積層方向的距離，較該第1線路導體及該第2線路導體與該浮接導體的積層方向的距離小。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之高頻濾波器，其中，在從積層方向俯視觀察時，所述浮接導體與所述第1線路導體及所述第2線路導體以外的所述線路導體重疊的面積的總和，較該浮接導體與該第1線路導體及該第2線路導體重疊的面積的總和小。
  7. 如申請專利範圍第3項之高頻濾波器，其中，在從積層方向俯視觀察時，所述浮接導體與所述第1線路導體及所述第2線路導體以外的所述線路導體重疊的面積的總和，較該浮接導體與該 第1線路導體及該第2線路導體重疊的面積的總和小。
  8. 如申請專利範圍第4項之高頻濾波器，其中，在從積層方向俯視觀察時，所述浮接導體與所述第1線路導體及所述第2線路導體以外的所述線路導體重疊的面積的總和，較該浮接導體與該第1線路導體及該第2線路導體重疊的面積的總和小。
  9. 如申請專利範圍第5項之高頻濾波器，其中，在從積層方向俯視觀察時，所述浮接導體與所述第1線路導體及所述第2線路導體以外的所述線路導體重疊的面積的總和，較該浮接導體與該第1線路導體及該第2線路導體重疊的面積的總和小。
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