TW201728081A - 積層型lc濾波器 - Google Patents

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TW201728081A
TW201728081A TW105132723A TW105132723A TW201728081A TW 201728081 A TW201728081 A TW 201728081A TW 105132723 A TW105132723 A TW 105132723A TW 105132723 A TW105132723 A TW 105132723A TW 201728081 A TW201728081 A TW 201728081A
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Taiwan
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inductor
electrode
parallel resonator
capacitor
laminated
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TW105132723A
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Akihito Oishi
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Murata Manufacturing Co
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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    • HELECTRICITY
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    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
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Abstract

本發明提供具備高輸入輸出阻抗之小型積層型LC濾波器。於介電體層1a~1p之積層方向透視積層體1之情形時,阻抗調整用電感器LX(電感器電極4a、通孔電極5f)與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1(通孔電極5i、電感器電極4c、通孔電極5h)重疊,又,阻抗調整用電感器LY(電感器電極4b、通孔電極5g)與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5(通孔電極5q、電感器電極4g、通孔電極5p)重疊。

Description

積層型LC濾波器
本發明係關於一種積層型LC濾波器,更詳細而言,係關於一種具備高輸入輸出阻抗的小型積層型LC濾波器。
電子電路中,廣泛使用僅使所期望之頻率之信號通過之、具備複數個LC並聯共振器(諧振器)之積層型LC濾波器。
對積層型LC濾波器要求相應於所使用之電路之條件而具備規定之輸入輸出阻抗。
作為調整積層型LC濾波器之輸入輸出阻抗之方法,有如下方法,即,於輸入端子與輸入段(第1段)之LC並聯共振器之間、及輸出段(最終段)之LC並聯共振器與輸出端子之間,分別插入用以提高阻抗之阻抗調整用電感器。
然而,於要求高輸入輸出阻抗(例如75Ω之阻抗)之情形時,必須延長阻抗調整用電感器之線路長度且增大電感,從而存在積層型LC濾波器大型化之問題。因此,尤其於要求高輸入輸出阻抗之情形時,有時採用如下方法,即,使輸入端子側、輸出端子側之阻抗調整用電感器與輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器電磁場耦合,而增大阻抗調整用電感器之電感。
例如,專利文獻1(日本特開2013-70288號公報)中揭示有 上述積層型LC濾波器。
圖6及圖7表示專利文獻1中揭示之積層型LC濾波器(帶通濾波器)300。其中,圖6係等效電路圖,圖7係分解立體圖。
如圖6所示,積層型LC濾波器300中,輸入端子T1與輸出端子T2之間依序插入陷波共振器(trap resonator)LC1、3個LC並聯共振器LC2、LC3、LC4、以及陷波共振器LC5。
其中,陷波共振器LC1之電感器L1與陷波共振器LC5之電感器L5相當於阻抗調整用電感器。另外,電感器L1、L5分別為用以於通帶外形成陷波(trap)之陷波共振器LC1、LC5之電感器,亦作為用以提高輸入輸出阻抗之阻抗調整用電感器而發揮功能。
而且,陷波共振器LC1之電感器(阻抗調整用電感器)L1與LC並聯共振器LC2之電感器L2電磁場耦合。又,LC並聯共振器LC4之電感器L4與陷波共振器LC5之電感器(阻抗調整用電感器)L5電磁場耦合。
積層型LC濾波器300具體而言如圖7所示,具備積層有介電體層101a~101k之積層體101,形成為藉由形成於積層體101內之電感器電極(線路電極層)、電容器電極(電容器電極層)、接地電極(接地電極層)、通孔電極等構成陷波共振器LC1、3個LC並聯共振器LC2、LC3、LC4、陷波共振器LC5。
陷波共振器LC1之電感器L1,以電感器電極102a、102b及連接於該等之兩端之通孔電極103a、103b構成。
陷波共振器LC1之電容器C1,藉由電容器電極104a與引出 電極105a之間產生之電容而構成。
LC並聯共振器LC2之電感器L2,以電感器電極102c、102d及連接於該等之兩端之通孔電極103c、103d構成。
LC並聯共振器LC2之電容器C2,藉由電容器電極104b與接地電極106之間產生之電容而構成。
LC並聯共振器LC3之電感器L3,以電感器電極102e、102f及連接於該等之兩端之通孔電極103e、103f構成。
LC並聯共振器LC3之電容器C3,藉由電容器電極104c與接地電極106之間產生之電容而構成。
LC並聯共振器LC4之電感器L4,以電感器電極102g、102h及連接於該等之兩端之通孔電極103g、103h構成。
LC並聯共振器LC4之電容器C4,藉由電容器電極104d與接地電極106之間產生之電容而構成。
陷波共振器LC5之電感器L5,以電感器電極102i、102j及連接於該等之兩端之通孔電極103i、103j構成。
陷波共振器LC5之電容器C5,藉由電容器電極104e與引出電極105b之間產生之電容而構成。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-70288號公報
上述現有之積層型LC濾波器300中,使阻抗調整用電感器L1與LC並聯共振器LC2之電感器L2電磁場耦合,並且使LC並聯共振器LC4之電感器L4與阻抗調整用電感器L5電磁場耦合,延長阻抗調整用電感器L1、L5之表觀上之線路長度,增大該等之電感,從而提高輸入輸出阻抗。
然而,積層型LC濾波器300於介電體層101a~101k之積層方向上透視積層體101之情形時,阻抗調整用電感器L1與LC並聯共振器LC2之電感器L2並排形成,同樣地,LC並聯共振器LC4之電感器L4與阻抗調整用電感器L5並排形成,從而存在積層體101於平面方向上大型化之問題。
即,積層型LC濾波器300為了形成阻抗調整用電感器L1及阻抗調整用電感器L5,而於積層體101之平面方向上需要過多之面積,從而存在平面方向上大型化之問題。
本發明係為了解決上述現有之問題而完成,作為其手段之本發明之積層型LC濾波器,於積層體之平面方向上,將阻抗調整用電感器與輸入段(第1段)之LC並聯共振器之電感器,及/或,阻抗調整用電感器與輸出段(最終段)之LC並聯共振器之電感器至少部分重疊而形成,藉此於積層體之平面方向上不需要用以形成阻抗調整用電感器之過多之面積,從而避免了積層體於平面方向上大型化之情況。
更具體而言,本發明之積層型LC濾波器包括:積層體,積層有複數個介電體層;複數個電感器電極,形成於介電體層之層間;複數 個電容器電極,形成於介電體層之層間;至少1個接地電極,形成於介電體層之層間;複數個通孔電極,貫通介電體層而形成;輸入端子,形成於積層體之表面;以及輸出端子,形成於積層體之表面,於輸入端子與輸出端子之間,依序連接有輸入段之LC並聯共振器、至少1個中間段之LC並聯共振器、及輸出段之LC並聯共振器,LC並聯共振器分別將電感器與電容器並聯連接而構成,電感器具備如下而構成,即,電感器電極,由連接於該電感器電極之一端與電容器電極之間之通孔電極構成之電容器側通孔電極,及由連接於該電感器電極之另一端與接地電極之間之通孔電極構成之接地側通孔電極,電容器由電容器電極與接地電極之間產生之電容而構成,上述積層型LC濾波器進一步具備1個或2個阻抗調整用電感器,阻抗調整用電感器由通孔電極而構成,或者,由電感器電極與通孔電極而構成,將阻抗調整用電感器與輸入段之LC並聯共振器之電感器電磁場耦合,及/或,將阻抗調整用電感器與輸出段之LC並聯共振器之電感器電磁場耦合,於介電體層之積層方向上透視積層體之情形時,阻抗調整用電感器與輸入段之LC並聯共振器之電感器至少部分重疊,及/或,阻抗調整用電感器與輸出段之LC並聯共振器之電感器至少部分重疊。
可將阻抗調整用電感器之通孔電極配置於輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間。該情形時,於輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間調整阻抗調整用電感器之通孔電極之形成位置,藉此可調整阻抗調整用電感器與輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合之強度,從而可調整輸入輸出阻抗。
或者,可將阻抗調整用電感器之通孔電極配置於輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間之外側。
又,可將阻抗調整用電感器之通孔電極,配置成較輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電容器側通孔電極,更接近接地側通孔電極。該情形時,流經阻抗調整用電感器之通孔電極之電流之方向、與流經接近於該通孔電極而配置之輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之接地側通孔電極之電流之方向相同,阻抗調整用電感器與輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合之強度增強,因而可提高輸入輸出阻抗。
或者,可將阻抗調整用電感器之通孔電極,配置成較輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之接地側通孔電極,更接近電容器側通孔電極。該情形時,流經阻抗調整用電感器之通孔電極之電流之方向、與流經接近於該通孔電極而配置之輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電容器側通孔電極之電流之方向相反,阻抗調整用電感器與輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合之強度減弱,因而可使提高輸入輸出阻抗之程度減弱。
又,可將中間段之LC並聯共振器設為複數個,可使輸入段之LC並聯共振器與最前之中間段之LC並聯共振器之間之間隔、及最後之中間段之LC並聯共振器與輸出段之LC並聯共振器之間之間隔大於中間段之LC並聯共振器相互間之間隔。該情形時,輸入段之LC並聯共振器之電感器與最前之中間段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合減弱,最後之 中間段之LC並聯共振器之電感器與輸出段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合減弱,進一步地中間段之LC並聯共振器之電感器彼此之電磁場耦合增強,因而可使積層型LC濾波器之通帶寬頻帶化。
又,可使於LC並聯共振器排列之方向上透視積層體之情形時的、流經輸入段及輸出段之LC並聯共振器之電感器之電流之方向、與流經中間段之LC並聯共振器之電感器之電流之方向相反。該情形時,輸入段之LC並聯共振器之電感器與最前之中間段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合減弱,最後之中間段之LC並聯共振器之電感器與輸出段之LC並聯共振器之電感器之電磁場耦合減弱,因而可將積層型LC濾波器之通帶寬頻帶化。
又,可於輸入段、輸出段之LC並聯共振器之電容器之電容器電極形成狹縫,該狹縫於與該LC並聯共振器之電感器之電感器電極延伸之方向相同之方向上延伸。該情形時,藉由於利用狹縫而分歧之電容器電極之前端連接阻抗調整用電感器之通孔電極,而可增大阻抗調整用電感器之電感,從而可提高輸入輸出阻抗。
例如,可形成如下之積層型LC濾波器,即,將中間段之LC並聯共振器之個數設為3個,與輸入段及輸出段之LC並聯共振器相加而具備合計5段之LC並聯共振器。該情形時,可獲得具備優異之通過特性之積層型LC濾波器。其中,中間段之LC並聯共振器之個數為任意,可少於3個,亦可多於3個。另外,中間段之LC並聯共振器之個數越多,通過特性越優異。
根據本發明,可提供具備高輸入輸出阻抗之小型積層型LC濾波器。
T1‧‧‧輸入端子
T2‧‧‧輸出端子
G‧‧‧接地端子
LX、LY‧‧‧阻抗調整用電感器
LC1‧‧‧(輸入段)LC並聯共振器
LC2~LC4‧‧‧(中間段)LC並聯共振器
LC5‧‧‧(輸出段)LC並聯共振器
1‧‧‧積層體
1a~1p‧‧‧介電體層
2‧‧‧接地電極
3a~3h、13a、13e‧‧‧電容器電極
4a~4g、14a、14b‧‧‧電感器電極
5a~5q‧‧‧通孔電極
100、200‧‧‧積層型LC濾波器
圖1係第1實施形態之積層型LC濾波器100之等效電路圖。
圖2係積層型LC濾波器100之分解立體圖。
圖3(A)係表示積層型LC濾波器100之通過特性之曲線圖。圖3(B)係積層型LC濾波器100之史密斯圖。
圖4係第2實施形態之積層型LC濾波器200之分解立體圖。
圖5(A)係表示積層型LC濾波器200之通過特性之曲線圖。圖5(B)係積層型LC濾波器200之史密斯圖。
圖6係專利文獻1中揭示之積層型LC濾波器300之等效電路圖。
圖7係積層型LC濾波器300之分解立體圖。
以下,對圖式以及用以實施本發明之形態進行說明。
另外,各實施形態例示性地表示本發明之實施形態,本發明不限定於實施形態之內容。又,亦能夠將不同實施形態中記載之內容加以組合而實施,該情形時之實施內容亦包含於本發明中。又,圖式是為了幫助實施形態之理解,有時未必嚴格描繪。例如,所描繪之構成要素或構成要素間之尺寸之比率有時不與說明書記載之該等之尺寸之比率一致。又,說明書中記載之構成要素有時於圖式中省略或省略個數而描繪等。
〔第1實施形態〕
圖1及圖2中表示第1實施形態之積層型LC濾波器100。其中,圖1為等效電路圖,圖2為分解立體圖。
如圖1所示,積層型LC濾波器100中,於輸入端子T1與輸出端子T2之間依序插入輸入側之阻抗調整用電感器LX、5個LC並聯共振器LC1~LC5、及輸出側之阻抗調整用電感器LY。
積層型LC濾波器100為具備5個LC並聯共振器LC1~LC5之5段之帶通濾波器。
5個LC並聯共振器中之LC並聯共振器LC1相當於輸入段之LC並聯共振器。3個LC並聯共振器LC2~LC4相當於中間段之LC並聯共振器。LC並聯共振器LC5相當於輸出段之LC並聯共振器。
LC並聯共振器LC1中,電感器L1與電容器C1並聯連接。
LC並聯共振器LC2中,電感器L2與電容器C2並聯連接。LC並聯共振器LC3中,電感器L3與電容器C3並聯連接。LC並聯共振器LC4中,電感器L4與電容器C4並聯連接。LC並聯共振器LC5中,電感器L5與電容器C5並聯連接。
而且,輸入側之阻抗調整用電感器LX與LC並聯共振器LC1之電感器L1電磁場耦合。
LC並聯共振器LC1之電感器L1與LC並聯共振器LC2之電感器L2電磁場耦合。又,LC並聯共振器LC1與LC並聯共振器LC2藉由電容器C12而電容耦合。
LC並聯共振器LC2之電感器L2與LC並聯共振器LC3之電感器L3電磁場耦合。
LC並聯共振器LC3之電感器L3與LC並聯共振器LC4之電感器L4電磁場耦合。
LC並聯共振器LC4之電感器L4與LC並聯共振器LC5之電感器L5電磁場耦合。又,LC並聯共振器LC4與LC並聯共振器LC5藉由電容器C45而電容耦合。
LC並聯共振器LC5之電感器L5與輸出側之阻抗調整用電感器LY電磁場耦合。
LC並聯共振器LC1與LC並聯共振器LC5藉由電容器C15而電容耦合(跳耦(jump coupling))。
積層型LC濾波器100如圖2所示,具備例如由陶瓷構成之介電體層1a~1p自下依序積層而成之積層體1。
於積層體1之一端面形成有輸入端子T1。於積層體1之另一端面形成有輸出端子T2。輸入端子T1、輸出端子T2各自之一端部於積層體1之底面延伸而形成。又,輸入端子T1、輸出端子T2各自之另一端部於積層體1之上表面延伸而形成。
於積層體1之底面形成有接地端子G。
輸入端子T1、輸出端子T2、接地端子G分別可由例如Ag、Cu或以該等之合金等為主成分之金屬形成。亦可視需要,將以Ni、Sn、Au等為主成分之鍍敷層跨越1層或複數層而形成於該等端子之表面。
積層體1中,於介電體層1a~1p之層間形成有接地電極2、電容器電極3a~3h、及電感器電極4a~4g。又,積層體1中,於介電體層1a~1p之積層方向上形成有通孔電極5a~5q。
於介電體層1a之底面形成有上述接地端子G。
於介電體層1a之上表面形成有接地電極2。接地電極2與接地端子G藉由5個通孔電極5a~5e而連接。
於介電體層1b之上表面形成有5個電容器電極3a~3e。另外,電容器電極3a、3e中分別形成有狹縫SL。
於介電體層1c之上表面形成有2個電容器電極3f、3g。
於介電體層1d之上表面形成有電容器電極3h。
於介電體層1e~1m之上表面分別未形成有電極。介電體層1e~1m係為了增大該部分之介電體層之厚度而將多塊介電體層積層而成者,且塊數根據必要之厚度而增減。另外,也可不將厚度小之介電體層積層多塊,而積層少數塊厚度大之介電體層。
於介電體層1n之上表面形成有2個L字型電感器電極4a、4b。而且,電感器電極4a之一端連接於輸入端子T1,電感器電極4b之一端連接於輸出端子T2。
於介電體層1o之上表面形成有5個I字型電感器電極4c~4g。
於積層體1之內部,通孔電極5f將電感器電極4a之另一端與電容器電極3a連接。另外,通孔電極5f連接於利用電容器電極3a之狹縫SL而分歧之前端。
通孔電極5g將電感器電極4b之另一端與電容器電極3e連接。另外,通孔電極5g連接於利用電容器電極3e之狹縫SL而分歧之前端。
通孔電極5h將電感器電極4c之一端與接地電極2連接。 又,通孔電極5i將電感器電極4c之另一端與電容器電極3a連接。另外,通孔電極5i亦與電容器電極3f連接。
通孔電極5j將電感器電極4d之一端與接地電極2連接。又,通孔電極5k將電感器電極4d之另一端與電容器電極3b連接。
通孔電極5l將電感器電極4e之一端與接地電極2連接。又,通孔電極5m將電感器電極4e之另一端與電容器電極3c連接。
通孔電極5n將電感器電極4f之一端與接地電極2連接。又,通孔電極5o將電感器電極4f之另一端與電容器電極3d連接。
通孔電極5p將電感器電極4g之一端與接地電極2連接。
又,通孔電極5q將電感器電極4g之另一端與電容器電極3e連接。另外,通孔電極5q亦與電容器電極3g連接。
接地電極2、電容器電極3a~3g、電感器電極4a~4g、通孔電極5a~5q可藉由例如Ag、Cu或以該等之合金為主成分之金屬形成。
包含以上構成之、由積層有介電體層之積層體構成之本實施形態之積層型LC濾波器100自先前以來,可藉由製造積層型LC濾波器所使用之一般的製造方法製造。
其次,一面將圖1與圖2進行對比,一面對積層型LC濾波器100之等效電路與積層體1內之構成之關係進行說明。
輸入側之阻抗調整用電感器LX由電感器電極4a、及與電感器電極4a連接之通孔電極5f構成。另外,電感器電極4a連接於輸入端子T1,通孔電極5f連接於電容器電極3a。
輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1由電感器電極 4c、連接於電感器電極4c之一端之通孔電極5h、及連接於電感器電極4c之另一端之通孔電極5i而構成。另外,通孔電極5h為連接於接地電極2之電感器L1之接地側通孔電極,通孔電極5i為連接於電容器電極3a之電感器L1之電容器側通孔電極。
輸入段之LC並聯共振器LC1之電容器C1由電容器電極3a與接地電極2之間產生之電容而構成。
第一中間段之LC並聯共振器LC2之電感器L2由電感器電極4d、連接於電感器電極4d之一端之通孔電極5j、及連接於電感器電極4d之另一端之通孔電極5k而構成。另外,通孔電極5j為連接於接地電極2之電感器L2之接地側通孔電極,通孔電極5j為連接於電容器電極3b之電感器L2之電容器側通孔電極。
第一中間段之LC並聯共振器LC2之電容器C2由電容器電極3b與接地電極2之間產生之電容而構成。
第二中間段之LC並聯共振器LC3之電感器L3由電感器電極4e、連接於電感器電極4e之一端之通孔電極5l、及連接於電感器電極4e之另一端之通孔電極5m而構成。另外,通孔電極5l為連接於接地電極2之電感器L3之接地側通孔電極,通孔電極5m為連接於電容器電極3c之電感器L3之電容器側通孔電極。
第二中間段之LC並聯共振器LC3之電容器C3由電容器電極3c與接地電極2之間產生之電容而構成。
第三中間段之LC並聯共振器LC4之電感器L4由電感器電極4f、連接於電感器電極4f之一端之通孔電極5n、及連接於電感器電極4f 之另一端之通孔電極5o而構成。另外,通孔電極5n為連接於接地電極2之電感器L4之接地側通孔電極,通孔電極5n為連接於電容器電極3d之電感器L4之電容器側通孔電極。
第三中間段之LC並聯共振器LC4之電容器C4由電容器電極3d與接地電極2之間產生之電容而構成。
輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5由電感器電極4g、連接於電感器電極4g之一端之通孔電極5p、及連接於電感器電極4g之另一端之通孔電極5q構成。另外,通孔電極5p為連接於接地電極2之電感器L5之接地側通孔電極,通孔電極5q為連接於電容器電極3e之電感器L5之電容器側通孔電極。
輸出段之LC並聯共振器LC5之電容器C5藉由電容器電極3e與接地電極2之間產生之電容構成。
輸出側之阻抗調整用電感器LY由通孔電極5g、及連接於通孔電極5g之電感器電極4b構成。另外,通孔電極5g連接於電容器電極3e,電感器電極4b連接於輸出端子T2。
電容器C12由電容器電極3f與電容器電極3b之間產生之電容構成。另外,電容器電極3f連接於通孔電極5i。
電容器C45由電容器電極3d與電容器電極3g之間產生之電容構成。另外,電容器電極3g連接於通孔電極5q。
電容器C15中插入有電容器電極3h,由電容器電極3f與電容器電極3g之間產生之電容構成。
積層型LC濾波器100中,於介電體層1a~1p之積層方向上 透視積層體1之情形時,阻抗調整用電感器LX與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1部分重疊,又,阻抗調整用電感器LY與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5部分重疊,從而積層體1之平面方向上不需要用以形成阻抗調整用電感器LX、LY之特別面積,因而可避免積層體1於平面方向上大型化。
又,積層型LC濾波器100中,阻抗調整用電感器LX之通孔電極5f配置於輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之通孔電極5i(電容器側通孔電極)與通孔電極5h(接地側通孔電極)之間。同樣地,阻抗調整用電感器LY之通孔電極5g配置於輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之通孔電極5q(電容器側通孔電極)與通孔電極5p(接地側通孔電極)之間。積層型LC濾波器100中,藉由將阻抗調整用電感器LX之通孔電極5f之形成位置,於輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間進行調整,而可調整阻抗調整用電感器LX與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之電磁場耦合之強度,從而可調整輸入阻抗。同樣地,藉由將阻抗調整用電感器LY之通孔電極5f之形成位置,於輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間進行調整,而可調整阻抗調整用電感器LY與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電磁場耦合之強度,從而可調整輸出阻抗。
然而,阻抗調整用電感器LX之通孔電極5f亦可配置於輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間之外側。同樣地,阻抗調整用電感器LY之通孔電極5g亦可配置於 輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電容器側通孔電極與接地側通孔電極之間之外側。
積層型LC濾波器100中,阻抗調整用電感器LX之通孔電極5f,配置成較輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之通孔電極5i(電容器側通孔電極),更接近通孔電極5h(接地側通孔電極)。積層型LC濾波器100中,流經通孔電極5f之電流之方向與流經通孔電極5h之電流之方向相同,因而阻抗調整用電感器LX與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之電磁場耦合之強度增強,輸入阻抗增高。即,通孔電極5f與通孔電極5i為相同之電流之方向,由此磁通之產生方向相同,產生互感係數。藉由產生該互感係數,而阻抗增高。同樣地,積層型LC濾波器100中,阻抗調整用電感器LY之通孔電極5g,配置成較輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之通孔電極5q(電容器側通孔電極),更接近通孔電極5p(接地側通孔電極)。積層型LC濾波器100中,流經通孔電極5g之電流之方向與流經通孔電極5p之電流之方向相同,因而阻抗調整用電感器LY與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電磁場耦合之強度增強,輸出阻抗增高。
又,積層型LC濾波器100中,具備複數個(3個)中間段之LC並聯共振器LC2~LC4,輸入段之LC並聯共振器LC1與最前之中間段之LC並聯共振器LC2之間之間隔,及,最後之中間段之LC並聯共振器LC4與輸出段之LC並聯共振器LC5之間之間隔,大於中間段之LC並聯共振器LC2與LC並聯共振器LC3之間之間隔、及中間段之LC並聯共振器LC3與LC並聯共振器LC4之間之間隔。其結果,積層型LC濾波器100中,輸入段之LC並聯共振器LC1與最前之中間段之LC並聯共振器LC2之電磁 場耦合減弱,最後之中間段之LC並聯共振器LC4之電感器L4與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電磁場耦合減弱,並且中間段之LC並聯共振器LC2之電感器L2與中間段之LC並聯共振器LC3之電感器L3之電磁場耦合增強,中間段之LC並聯共振器LC3之電感器L3與中間段之LC並聯共振器LC4之電感器L4之電磁場耦合增強,從而通帶寬頻帶化。
本實施形態之積層型LC濾波器100中,於LC並聯共振器LC1~LC5排列之方向上透視積層體1之情形時,所有LC並聯共振器LC1~LC5中,流經電感器L1~L5之電流之方向相同。即,電感器中,電流自通孔電極5i(電容器側通孔電極)經由電感器電極4c,而流向通孔電極5h(接地側通孔電極)。電感器L2中,電流自通孔電極5k(電容器側通孔電極)經由電感器電極4d,而流向通孔電極5j(接地側通孔電極)。電感器L3中,電流自通孔電極5m(電容器側通孔電極)經由電感器電極4d,而流向通孔電極5l(接地側通孔電極)。電感器L4中,電流自通孔電極5o(電容器側通孔電極)經由電感器電極4f,而流向通孔電極5n(接地側通孔電極)。電感器L5中,電流自通孔電極5q(電容器側通孔電極)經由電感器電極4g,而流向通孔電極5p(接地側通孔電極)。
亦可代替上述情況,使流經輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1及輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電流之方向、與流經中間段之LC並聯共振器LC2~LC4之電感器L2~L4之電流之方向相反。另外,對於欲使電流之方向相反之電感器而言,將接地側通孔電極連接於連接有接地側通孔電極之電感器電極之一端,將接地側通孔電極連接於連接有電容器側通孔電極之電感器電極之另一端即可。即,將接地側通 孔電極之連接位置與電容器側通孔電極之連接位置更換即可。該情形時,輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1與最前之中間段之LC並聯共振器LC2之電感器L2之電磁場耦合減弱,最後之中間段之LC並聯共振器LC4之電感器L4與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電磁場耦合減弱,因此可使積層型LC濾波器100之通帶寬頻帶化。
積層型LC濾波器100中,於輸入段之LC並聯共振器LC1之電容器C1之電容器電極3a形成狹縫SL。而且,於利用狹縫SL而分歧之電容器電極3a之前端,連接有阻抗調整用電感器LX之通孔電極5f。其結果,積層型LC濾波器100中,阻抗調整用電感器LX之電感增大,輸入阻抗增高。同樣地,於輸出段之LC並聯共振器LC5之電容器C5之電容器電極3e形成狹縫SL。而且,於利用狹縫SL而分歧之電容器電極3e之前端,連接有阻抗調整用電感器LY之通孔電極5g。其結果,積層型LC濾波器100中,阻抗調整用電感器LY之電感增大,輸出阻抗增高。
圖3(A)表示積層型LC濾波器100之通過特性。又,圖3(B)表示積層型LC濾波器100之史密斯圖。如根據圖3(A)可知,積層型LC濾波器100具備通帶寬且通帶之兩側充分衰減之優異的通過特性。又,如根據圖3(B)可知,積層型LC濾波器100具備高輸入輸出阻抗。
〔第2實施形態〕
圖4表示第2實施形態之積層型LC濾波器200。其中,圖4係分解立體圖。
積層型LC濾波器200具有與第1實施形態之積層型LC濾波器100相同之等效電路(參照圖1)。
積層型LC濾波器200係相對於積層型LC濾波器100,對積層體1內之構成阻抗調整用電感器LX之電感器電極之形狀、通孔電極之形成位置等加入了變更。又,對積層體1內之構成阻抗調整用電感器LY之電感器電極之形狀、通孔電極之形成位置等加入了變更。
具體而言,積層型LC濾波器100中,構成阻抗調整用電感器LX之電感器電極4a為L字型,通孔電極5f與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之通孔電極5h(接地側通孔電極)接近而配置。
積層型LC濾波器200中,對其加以變更,將構成阻抗調整用電感器LX之電感器電極14a設為短I字型,將通孔電極15f配置於輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之通孔電極5i(電容器側通孔電極)與通孔電極5h(接地側通孔電極)之中間點(二等分點)。
積層型LC濾波器100中,接近配置之通孔電極5f與通孔電極5h中流動之電流之方向相同,因而阻抗調整用電感器LX與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1強力地電磁場耦合,積層型LC濾波器100中,因使通孔電極15f離開通孔電極5h,故該電磁場耦合減弱。其結果,積層型LC濾波器200中,輸入阻抗低於積層型LC濾波器100。
同樣地,積層型LC濾波器100中,構成阻抗調整用電感器LY之電感器電極4b為L字型,通孔電極5g與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之通孔電極5p(接地側通孔電極)接近而配置。
積層型LC濾波器200中,對其加以變更,將構成阻抗調整用電感器LY之電感器電極14b設為短I字型,將通孔電極15g配置於輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之通孔電極5q(電容器側通孔電極) 與通孔電極5p(接地側通孔電極)之中間點(二等分點)。
積層型LC濾波器100中,因接近配置之通孔電極5g與通孔電極5p中流動之電流之方向相同,故阻抗調整用電感器LY與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5強力地電磁場耦合,但積層型LC濾波器200中,因使通孔電極15g離開通孔電極5p,故該電磁場耦合減弱。其結果,積層型LC濾波器200之輸出阻抗低於積層型LC濾波器100。
另外,與上述變更對應地,積層型LC濾波器200中,相對於積層型LC濾波器100變更了電容器電極13a、13e之形狀。
另外,積層型LC濾波器200中,若使通孔電極15f更接近輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之通孔電極5i(電容器側通孔電極),則可進一步減弱阻抗調整用電感器LX與輸入段之LC並聯共振器LC1之電感器L1之電磁場耦合,從而可進一步降低輸入阻抗。
同樣地,積層型LC濾波器200中,若使通孔電極15g更接近輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之通孔電極5q(電容器側通孔電極),則可進一步減弱阻抗調整用電感器LY與輸出段之LC並聯共振器LC5之電感器L5之電磁場耦合,從而可進一步降低輸出阻抗。
如此,本發明之積層型LC濾波器中,藉由調整阻抗調整用電感器LX、LY之通孔電極之形成位置,可調整輸入輸出阻抗之高度。
圖5(A)表示積層型LC濾波器200之通過特性。又,圖5(B)表示積層型LC濾波器100之史密斯圖。如根據圖5(A)可知,積層型LC濾波器200與積層型LC濾波器100同樣地,具備通帶寬且通帶之兩側充分衰減之優異的通過特性。又,如根據圖5(B)可知,積層型LC濾 波器200,相較於積層型LC濾波器100,通孔電極彼此之電磁場耦合減弱,通帶內之輸入輸出阻抗變動,通帶雖寬,但通帶之插入損耗中產生漣波(ripple)。
以上,對第1實施形態之積層型LC濾波器100、第2實施形態之積層型LC濾波器200進行了說明。然而,本發明並不限定於上述內容,可按照發明之主旨而進行各種變更。
例如,積層型LC濾波器100、200均為具有5個LC並聯共振器LC1~LC5之5段之帶通濾波器,而濾波器之種類不限定於帶通濾波器,亦可為低通濾波器或高通濾波器等。
又,濾波器之段數不限定於5段,亦可為3段或4段、或者6段以上。
進一步地,形成積層體1之介電體層1a~1p之層數亦為任意,不限定於16層。
1‧‧‧積層體
1a~1p‧‧‧介電體層
2‧‧‧接地電極
3a~3h‧‧‧電容器電極
4a~4g‧‧‧電感器電極
5a~5q‧‧‧通孔電極
100‧‧‧積層型LC濾波器
G‧‧‧接地端子
SL‧‧‧狹縫
T1‧‧‧輸入端子
T2‧‧‧輸出端子

Claims (9)

  1. 一種積層型LC濾波器,具備:積層體,積層有複數個介電體層;複數個電感器電極,形成於上述介電體層之層間;複數個電容器電極,形成於上述介電體層之層間;至少1個接地電極,形成於上述介電體層之層間;複數個通孔電極,貫通上述介電體層而形成;輸入端子,形成於上述積層體之表面;以及輸出端子,形成於上述積層體之表面;於上述輸入端子與上述輸出端子之間,依序連接有輸入段之LC並聯共振器、至少1個中間段之LC並聯共振器、及輸出段之LC並聯共振器;上述LC並聯共振器分別係將電感器與電容器並聯連接而構成;上述電感器,構成為具備上述電感器電極、由連接於該電感器電極之一端與上述電容器電極之間的上述通孔電極構成之電容器側通孔電極、及由連接於該電感器電極之另一端與上述接地電極之間的上述通孔電極構成之接地側通孔電極;上述電容器,藉由上述電容器電極與上述接地電極之間產生的電容而構成;進一步具備1個或2個阻抗調整用電感器;上述阻抗調整用電感器係藉由上述通孔電極而構成,或者,藉由上述電感器電極與上述通孔電極而構成;將上述阻抗調整用電感器與輸入段之上述LC並聯共振器之上述電感 器電磁場耦合,及/或將上述阻抗調整用電感器與輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器電磁場耦合;於上述介電體層之積層方向透視上述積層體之情形時,上述阻抗調整用電感器與輸入段之上述LC並聯共振器之上述電感器至少部分重疊,及/或上述阻抗調整用電感器與輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器至少部分重疊。
  2. 如申請專利範圍第1項之積層型LC濾波器,其中,上述阻抗調整用電感器之上述通孔電極,配置於輸入段及/或輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器之上述電容器側通孔電極與上述接地側通孔電極之間。
  3. 如申請專利範圍第1項之積層型LC濾波器,其中,上述阻抗調整用電感器之上述通孔電極,配置於輸入段及/或輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器之上述電容器側通孔電極與上述接地側通孔電極之間之外側。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層型LC濾波器,其中,上述阻抗調整用電感器之上述通孔電極,配置成較輸入段及/或輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器之上述電容器側通孔電極,更接近上述接地側通孔電極。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層型LC濾波器,其中,上述阻抗調整用電感器之上述通孔電極,配置成較輸入段及/或輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器之上述接地側通孔電極,更接近上述電容器側通孔電極。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層型LC濾波器,其中,中間段之上述LC並聯共振器由複數個構成;輸入段之上述LC並聯共振器與最前之中間段之上述LC並聯共振器之間之間隔,以及最後之中間段之上述LC並聯共振器與輸出段之上述LC並聯共振器之間之間隔,大於中間段之上述LC並聯共振器相互間之間隔。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層型LC濾波器,其中,於上述LC並聯共振器排列之方向透視上述積層體之情形時,流經輸入段及輸出段之上述LC並聯共振器之上述電感器的電流之方向與流經中間段之上述LC並聯共振器之上述電感器的電流之方向相反。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層型LC濾波器,其中,輸入段及/或輸出段之上述LC並聯共振器之上述電容器之上述電容器電極具備狹縫,該狹縫係於與該LC並聯共振器之上述電感器之上述電感器電極延伸之方向相同之方向延伸。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層型LC濾波器,其中,中間段之上述LC並聯共振器由3個構成,與輸入段及輸出段之上述LC並聯共振器相加而具備合計5段之上述LC並聯共振器。
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