TWI442622B - Laminated bandpass filter - Google Patents

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TWI442622B
TWI442622B TW100111220A TW100111220A TWI442622B TW I442622 B TWI442622 B TW I442622B TW 100111220 A TW100111220 A TW 100111220A TW 100111220 A TW100111220 A TW 100111220A TW I442622 B TWI442622 B TW I442622B
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Hiroshi Masuda
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Murata Manufacturing Co
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Description

積層帶通濾波器
本發明涉及具有多個LC並聯諧振器的積層濾波器，所述LC並聯諧振器由環狀的電感器和電容器電極構成。
以往，適合於小型、低廉化的高頻帶通濾波器藉由在積層電介質層與電極層而得到的積層體內設置多個LC諧振器而構成。
作為這樣的積層帶通濾波器，在專利文獻1、2中都有揭示。
專利文獻1中揭示了一種用耦合用電容器對第一段和第三段諧振器進行跳躍耦合而得到的三段積層型濾波器(參照專利文獻1的圖1)。而且，跳躍耦合用電容器是藉由將構成電感器的電極圖案、以及構成電感器的電極圖案與電極圖案對向而構成的(參照專利文獻1的圖3)。
然而，在專利文獻1的結構中，電極圖案161與構成電感器L2的電極圖案152也是對向的，因此，會在電極圖案161與電極圖案152之間產生不需要的寄生電容。因此，存在濾波器的Q值變差從而導致衰減特性變差的問題。
對此，專利文獻2中揭示了一種減少在跳躍耦合用電容器的電極圖案、和不與該跳躍耦合用電容器的電極圖案發生耦合的諧振器的電容電極圖案之間產生的寄生電容的結構。
這裏，圖1示出了專利文獻2所揭示的一種積層帶通 濾波器的結構。圖1所示的積層帶通濾波器的積層體由接地電極形成層601、電容器電極形成層302、輸出入電極形成層303、線路電極形成層304、以及外層305構成。在輸出入電極形成層303上一併形成有輸出入電極621、622、以及輸出入間電容器電極(跳躍耦合用電容器的電極圖案)160。藉由使上述輸出入間電容器電極160在與兩個輸出入電極621、622之間產生電容，從而使輸出入電極621-622之間發生電容耦合。電容器電極形成層302的電容器電極311、312、313與接地電極309對向。
為了減少輸出入間電容器電極(跳躍耦合用電容器的電極圖案)160與第二段諧振器的電容器電極312之間的寄生電容，將第二段諧振器的電容器電極配置在沿積層體的面方向偏離第一段及第三段諧振器的電容器電極的位置上。
專利文獻1：日本特開2006-067221號公報
專利文獻2：國際公開WO2007/119356號
根據圖1所示的結構，由於從電介質層的積層方向透視時，第二段諧振器的電容器電極未與跳躍耦合用電容器電極重疊，因此能夠減少它們之間的寄生電容。
然而，隨著諧振器的電容器電極在層方向(面方向)上發生偏移，形成電容器電極所需的面積會增加，因此存在元件無法小型化的問題。
本發明的目的在於提供一種積層帶通濾波器，該積層 帶通濾波器既能抑制不參與跳躍耦合的LC並聯諧振器的電容器電極與跳躍耦合用電容器電極之間所產生的不需要的寄生電容，又能實現整體的小型化。
本申請的積層帶通濾波器，
(1)係複數個電介質層與複數個電極層之積層體；在該複數個電極層構成有第1電容器電極、第2電容器電極、及環形之電感器電極，該環形之電感器電極，第1端連接於第1電容器電極，第2端連接於第2電容器電極，且以該第1端為起點，以該第2端為終點；該電感器電極係以沿著該電介質層形成之線路電極、與在該電介質層之積層方向延伸之導通電極構成；由該第1電容器電極、該第2電容器電極、及該電感器電極構成之LC並聯諧振器設有三個以上之複數個；該複數個LC並聯諧振器包含第1之第1種LC並聯諧振器與第2之第1種LC並聯諧振器、及以第1之第1種LC並聯諧振器與第2之第1種LC並聯諧振器挾持(位於之間)之至少一個第2種LC並聯諧振器；該電極層具備使該第1之第1種LC並聯諧振器與該第2之第1種LC並聯諧振器耦合之跳躍耦合用電容器電極；該跳躍耦合用電容器電極與該第1之第1種LC並聯諧振器及該第2之第1種LC並聯諧振器各自之第1電容器電極或第2電容器電極之至少一方對向；電感器電極從該第1種LC並聯諧振器之電容器電極之延伸方向與電感器電極從該第2種LC並聯諧振器之電容器 電極之延伸方向彼此相反。
根據上述結構，能夠保持元件的小型化，並且能夠減少跳躍耦合用電容器電極和不參與跳躍耦合的LC並聯諧振器之間的寄生電容。
(2)較佳為，該複數個LC並聯諧振器，在沿著LC並聯諧振器之排列方向觀察該等之電感器電極之環面時，環面彼此至少一部分重疊。根據上述結構，能夠適當地調整LC並聯諧振器之間的磁耦合。
(3)在(2)的結構中，較佳為，第1之第1種LC並聯諧振器及第2之第1種LC並聯諧振器係分別連接於輸出入電極，跳躍耦合用電容器電極係形成在第1之第1種LC並聯諧振器之電容器電極及第2之第1種LC並聯諧振器之電容器電極與第2種LC並聯諧振器之線路電極之間之層。
(4)在(1)或(2)的結構中，較佳為，在該積層體具備不平衡輸出入電極及平衡輸出入電極；該第1之第1種LC並聯諧振器係連接於不平衡輸出入電極，第2之第1種LC並聯諧振器係連接於平衡輸出入電極。
(5)在(4)的結構中，較佳為，在該複數個電極層包含阻抗匹配用電感器電極；該第2之第1種LC並聯諧振器與該平衡輸出入電極係透過該阻抗匹配用電感器電極連接；該阻抗匹配用電感器電極係形成在與構成有該第2種LC並聯諧振器之層不同之層。
根據上述結構，例如像伴有平衡-不平衡轉換的濾波器那樣需要進行阻抗轉換時，能夠容易地設置阻抗匹配電 路，而不會影響LC並聯諧振器之間的M(互感)耦合。
(6)在(1)~(5)中的任一種結構中，較佳為，例如，該積層體具備與該電介質層之積層方向平行且與構裝面平行之接地電極，該複數個LC並聯諧振器之環面與該接地電極平行地對向。
根據上述結構，由於各電感器電極相對於與構裝面平行的接地電極的間隔均相同，因此，電感器的阻抗變得容易設計，能夠得到穩定的特性。
根據本發明，由於不需要使跳躍耦合用電容器電極與LC並聯諧振器的電容器電極往積層方向分離，因此無需使整體大型化就能抑制不參與跳躍耦合的諧振器的電容器電極與跳躍耦合用電容器電極之間產生的不需要的寄生電容，能夠得到濾波器特性優異的小型積層帶通濾波器。
第1實施形態
參照圖2~圖5，說明第1實施形態所涉及的積層帶通濾波器。
圖2是第1實施形態所涉及的積層帶通濾波器101的分解立體圖，圖3是積層帶通濾波器101的外觀立體圖，圖4是積層帶通濾波器101的等效電路圖。
首先，參照圖4，說明第1實施形態所涉及的積層帶通濾波器101在等效電路中的結構。該積層帶通濾波器101具有不平衡端子UB和平衡端子B1、B2，是具有平衡-不平衡轉換功能的帶通濾波器。在本實施形態中，將與不平 衡端子UB相連接的LC並聯諧振器定義為第一段LC並聯諧振器，將與平衡端子B1、B2相連接的LC並聯諧振器定義為第三段LC並聯諧振器，將位於第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器之間的LC並聯諧振器定義為第二段LC並聯諧振器。
第一段LC並聯諧振器由電感器L1和電容器C11、C12構成。同樣，第二段LC並聯諧振器由電感器L2和電容器C20構成，第三段LC並聯諧振器由電感器L3和電容器C31、C32構成。如後文所描述的那樣，第一段LC並聯諧振器與第二段LC並聯諧振器相互耦合，第二段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器相互耦合。
如圖2所示，該積層帶通濾波器101是多個電介質層D1~D11的積層體。在電介質層D1的上表面形成有接地電極GND。在電介質層D2的上表面形成有：第一段LC並聯諧振器的第1電容器電極P11和第2電容器電極P12、第三段LC並聯諧振器的第1電容器電極P31和第2電容器電極P32。
在電介質層D3的上表面形成有跳躍耦合用電容器電極P131、P132。在電介質層D4的上表面形成有不平衡側匹配用電感器電極S1。
在電介質層D5、D6的上表面分別形成有第二段LC並聯諧振器的線路電極S22、S21。在電介質層D7、D8的上表面分別形成有第一段LC並聯諧振器的線路電極S11、S12。同樣，在電介質層D7、D8的上表面分別形成有第三 段LC並聯諧振器的線路電極S31、S32。在電介質層D9、D10的上表面分別形成有第二段LC並聯諧振器的第1電容器電極P21、第2電容器電極P22。
在電介質層D3~D8中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V11、V12、V31、V32。在電介質層D6~D9中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V21。在電介質層D6~D10中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V22。
導通電極V11從線路電極S12的第1端延伸至電容器電極P11。導通電極V12從線路電極S12的第2端延伸至電容器電極P12。線路電極S11在其與線路電極S12相鄰的層中，通過導通電極V11、V12而與線路電極S12並聯。利用導通電極V11、V12、以及線路電極S11、S12，將第一段LC並聯諧振器的電感器電極形成為環狀。
導通電極V21從線路電極S22的第1端延伸至電容器電極P21。導通電極V22從線路電極S22的第2端延伸至電容器電極P22。線路電極S21在其與線路電極S22相鄰的層中，通過導通電極V21、V22而與線路電極S22並聯。利用導通電極V21、V22、以及線路電極S21、S22，將第二段LC並聯諧振器的電感器電極形成為環狀。
導通電極V31從線路電極S32的第1端延伸至電容器電極P31。導通電極V32從線路電極S32的第2端延伸至電容器電極P32。線路電極S31在其與線路電極S32相鄰的層中，通過導通電極V31、V32而與線路電極S32並聯。利 用導通電極V31、V32、以及線路電極S31、S32，將第三段LC並聯諧振器的電感器電極形成為環狀。
這樣，藉由對形成有各種電極圖案的多個電介質層進行積層，從而構成多個電介質層與多個電極層的積層體。
上述三個LC並聯諧振器中，第一段LC並聯諧振器相當於申請專利範圍所記載的“第1之第1種LC並聯諧振器”，第三段LC並聯諧振器相當於申請專利範圍所記載的“第2之第1種LC並聯諧振器”。第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器在等效電路上彼此不相鄰。另外，第二段LC並聯諧振器相當於申請專利範圍所記載的“第2種LC並聯諧振器”。
當以各LC並聯諧振器的電容器電極(第1電容器電極和第2電容器電極)為基準時，將第一段LC並聯諧振器的電容器電極P11、P12和線路電極S11、S12連接起來的導通電極V11、V12的從電容器電極延伸方向，與將第二段LC並聯諧振器的電容器電極P21、P22和線路電極S21、S22連接起來的導通電極V21、V22的從電容器電極延伸方向相反。另外，將第三段LC並聯諧振器的電容器電極P31、P32和線路電極S31、S32連接起來的導通電極V31、V32的從電容器電極延伸方向，與將第二段LC並聯諧振器的電容器電極P21、P22和線路電極S21、S22連接起來的導通電極V21、V22的從電容器電極延伸方向相反。
藉由上述結構，在第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器之間構成跳躍耦合電容的跳躍耦合用電容器電 極P131、P132，位於沿積層方向偏離不參與上述跳躍耦合的第二段LC並聯諧振器的電容器電極P21、P22的位置。因此，第二段LC並聯諧振器的電容器電極和跳躍耦合用電容器電極之間幾乎不會產生不需要的浮游電容。
如圖3所示，在積層體的四個側面(端面)形成有輸出入端子。這些輸出入端子包括接地端子G1、G2、G3、不平衡端子UB、平衡端子B1、B2、空端子NC1、NC2。接地端子G1、G2、G3與圖2的引出電極EG1、EG2、EG3導通。不平衡端子UB與引出電極EU導通。平衡端子B1、B2與引出電極EB1、EB2導通。
上述各層的電介質層部分是介電係數在6以上80以下的範圍內的低溫燒結陶瓷(LTCC)。在包含上述線路電極的電極層上積層的電介質層的相對介電係數在6以上80以下的範圍內。另外，形成有電容器電極的電介質層的相對介電係數為20以上。各電介質層使用由例如氧化鈦、氧化鋇、氧化鋁等成分中的至少1種以上的成分與玻璃成分所構成的低溫燒結陶瓷來形成。形成各電介質層的材料在下文所示的其他實施形態中也一樣。
圖4中，電感器L1是由導通電極V11、V12、線路電極S11、S12構成的電感器。電感器L2是由導通電極V21、V22、線路電極S21、S22構成的電感器。電感器L3是由導通電極V31、V32、線路電極S31、S32構成的電感器。
電感器LU是由不平衡側匹配用電感器電極S1構成的電感器。
另外，電容器C11、C12是在電容器電極P11、P12與接地電極GND之間構成的電容器。電容器C20是在電容器電極P21-P22之間構成的電容器。電容器C31、C32是在電容器電極P31、P32與接地電極GND之間構成的電容器。
電容器C131是在電容器電極P11、P31與跳躍耦合用電容器電極P131之間構成的電容器。電容器C132是在電容器電極P12、P32與跳躍耦合用電容器電極P132之間構成的電容器。
上述電感器L1和電容器C11、C12構成第一段LC並聯諧振器。同樣，電感器L2和電容器C20構成第二段LC並聯諧振器，電感器L3和電容器C31、C32構成第三段LC並聯諧振器。
如圖2所示，從沿三個電感器電極的排列方向觀察由各導通電極和線路電極所構成的電感器電極的環面時，環面彼此之間至少有一部分重疊。因此，相鄰的LC並聯諧振器的電感器電極彼此發生感應耦合(磁場耦合)。另外，由於相鄰的LC並聯諧振器的電感器電極彼此靠近地配置，因此會發生感應耦合(磁場耦合)。由於第一段LC並聯諧振器和第二段LC並聯諧振器的電感器與電容器的位置關係相反，因此，第一段LC並聯諧振器與第二段LC並聯諧振器的耦合中，電容性耦合大於感應性耦合，從而，第一段LC並聯諧振器與第二段LC並聯諧振器發生電容性耦合。同樣由於第二段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器的電感器與電容器的位置關係相反，因此，第二段LC並聯諧 振器與第三段LC並聯諧振器發生電容性耦合。
另外，圖4所示的電容器C131、C132使得第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器因電容性耦合而發生跳躍耦合。
圖5是表示第1實施形態的積層帶通濾波器101與比較例的積層帶通濾波器的特性的例子的圖。圖5(A)是積層帶通濾波器的通過特性(S參數的S21特性)。圖5(B)是平衡端子B1與B2之間的相位差的特性。圖5(A)、圖5(B)中，曲線α是第1實施形態的積層帶通濾波器的特性，曲線β是比較例的積層帶通濾波器的特性。這裏，在圖2中，比較例的積層帶通濾波器的第一段、第二段、以及第三段LC並聯諧振器的電容器電極與電感器電極的位置關係均相同。即，在以各LC並聯諧振器的電容器電極與導通電極的連接點為起點的情況下，將三個LC並聯諧振器的電容器電極與線路電極連接起來的導通電極均沿同一方向延伸。
圖5(A)中，衰減極P1是由第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器的跳躍耦合而產生的。衰減極P2是由第一段LC並聯諧振器與第二段LC並聯諧振器的耦合、以及第二段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器的耦合(兩者均為相反方向的LC並聯諧振器彼此間的耦合)而產生的。
如圖5(A)所示，根據第1實施形態的積層帶通濾波器，由於第二段LC並聯諧振器的電容器電極與跳躍耦合用電容器電極之間的寄生電容很小，因此曲線α與曲線β對比，兩個衰減極P1、P2的衰減量較大。另外，由於第二段LC 並聯諧振器的電容器電極與電感器電極的位置關係和第一段及第三段LC並聯諧振器的電容器電極與電感器電極的位置關係相反，因此，能夠使第二段LC並聯諧振器與第一段及第三段LC並聯諧振器的耦合分別為電容性耦合。藉此，能夠實現不會增大通帶寬度的積層帶通濾波器。而且，該積層帶通濾波器的插入損耗也隨之減小。
如圖5(B)所示，在相當於通帶的2.4GHz附近，第1實施形態的積層帶通濾波器與以往的積層帶通濾波器相比，平衡端子之間的相位差為更接近180度的值，從而濾波器的平衡特性得到了提高。
第2實施形態
圖6是第2實施形態所涉及的積層帶通濾波器102的分解立體圖，圖7是積層帶通濾波器102的等效電路圖。第1實施形態的積層帶通濾波器101具有三段LC並聯諧振器，而第2實施形態的積層帶通濾波器102則具有四段LC並聯諧振器。
圖6中，在電介質層D5、D6的上表面分別形成有第三段LC並聯諧振器的線路電極S32、S31。本實施形態中，在四段LC並聯諧振器中，將與不平衡端子相連接的LC並聯諧振器定義為第一段LC並聯諧振器，將與平衡端子相連接的LC並聯諧振器定義為第四段LC並聯諧振器，在其餘的LC並聯諧振器中，將與第一段LC並聯諧振器耦合的LC並聯諧振器定義為第二段LC並聯諧振器，將與第四段LC並聯諧振器耦合的LC並聯諧振器定義為第三段LC並聯諧 振器。
在電介質層D9、D10的上表面分別形成有第三段LC並聯諧振器的電容器電極P31、P32。在電介質層D6~D9中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V31。在電介質層D6~D10中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V32。
在電介質層D7、D8的上表面分別形成有第四段LC並聯諧振器的線路電極S41、S42。在電介質層D2的上表面分別形成有第四段LC並聯諧振器的電容器電極P41、P42。在電介質層D3~D8中分別形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V41、V42。線路電極S41在其與線路電極S42相鄰的層中，通過導通電極V41、V42而與線路電極S42並聯。在電介質層D3上形成有跳躍耦合用電容器電極P141、P142。其他結構與第1實施形態的積層帶通濾波器101相同。
上述四個LC並聯諧振器中，第一段LC並聯諧振器相當於申請專利範圍所記載的“第1之第1種LC並聯諧振器”，第四段LC並聯諧振器相當於申請專利範圍所記載的“第2之第1種LC並聯諧振器”。第一段LC並聯諧振器與第四段LC並聯諧振器在等效電路上彼此不相鄰。另外，第二段LC並聯諧振器和第三段LC並聯諧振器相當於申請專利範圍所記載的“第2種LC並聯諧振器”。
將上述第1種LC並聯諧振器的電容器電極與線路電極連接起來的導通電極的從電容器電極延伸方向，與將第2 種LC並聯諧振器的電容器電極與線路電極連接起來的導通電極的從電容器電極延伸方向相反。
藉由上述結構，構成第一段LC並聯諧振器與第四段LC並聯諧振器的跳躍耦合電容的跳躍耦合用電容器電極P141、P142，位於不參與上述跳躍耦合的第二段LC並聯諧振器的電容器電極P21、P22、以及第三段LC並聯諧振器的電容器電極P31、P32彼此分離的位置。因此，第二段及第三段LC並聯諧振器的電容器電極和跳躍耦合用電容器電極之間幾乎不會產生不需要的浮游電容。
圖7是第2實施形態的積層帶通濾波器102的等效電路圖。電感器L3是由導通電極V31、V32、線路電極S31、S32構成的電感器。電感器L4是由導通電極V41、V42、線路電極S41、S42構成的電感器。電容器C30是在電容器電極P31-P32之間構成的電容器。電容器C41、C42是在電容器電極P41、P42與接地電極GND之間構成的電容器。電容器C141是在電容器電極P11、P41與跳躍耦合用電容器電極P141之間構成的電容器。電容器C142是在電容器電極P12、P42與跳躍耦合用電容器電極P142之間構成的電容器。其他結構與第1實施形態相同。
這樣，即使是具有四段LC並聯諧振器的積層帶通濾波器，也能夠實現這樣一種結構：即在不參與跳躍耦合的LC並聯諧振器的電容器電極與跳躍耦合用電容器電極之間幾乎不會產生不需要的浮游電容。
此外，本實施例中，即使第二段和第三段LC並聯諧振 器中的任一個LC並聯諧振器的電容器電極與電感器電極的位置關係，與第一段及第四段LC並聯諧振器的電容器電極與電感器電極的位置關係相反，也能發揮抑制浮游電容的效果。
第3實施形態
圖8是第3實施形態所涉及的積層帶通濾波器103的分解立體圖。本第3實施形態的積層帶通濾波器103在平衡側具有匹配電路，這一點與第1實施形態不同。
在電介質層D12的上表面形成有平衡側匹配用電感器電極S33、S34。平衡側匹配用電感器電極S33、S34的一端與引出電極EB1、EB2導通，另一端與導通電極V31、V32導通。
在電介質層D3的上表面形成有橫跨平衡側匹配用電感器電極S33、S34而與之相向的電容器電極P33。其他結構與第1實施形態所示的相同。
圖9是第3實施形態的積層帶通濾波器103的等效電路圖。圖9中，電感器LB1、LB2是由平衡側匹配用電感器電極S33、S34構成的電感器。電容器CB1、CB2是將電容器電極P31、P32與電容器電極P33之間產生的電容符號化的電容器。電容器CB1與電容器CB2具有相同電容。在平衡側匹配用電感器電極S33、S34與電容器電極P33之間產生的電容是連接在平衡端子B1-B2之間的，但等效電路圖如圖9所示，在平衡端子B1、B2與接地之間連接有電容為所述電容器CB1或CB2的2倍的電容器CB1、CB2。平衡 端子B1、B2的輸出阻抗可藉由改變電感器LB1、LB2及電容器CB1、CB2之任一個的元件值以進行調整。
這樣，藉由在積層帶通濾波器的內部設置與平衡端子相連接的匹配電路，而無需在外部設置匹配電路，就能夠和與該積層帶通濾波器的平衡端子B1、B2相連接的電路進行阻抗匹配，因此容易連接到母基板等。
此外，如圖8所示，平衡側匹配用電感器電極S33、S34形成在與構成第二段LC並聯諧振器的電感器電極的電介質層D5~D10不同的電介質層D12上，因此，平衡側匹配用電感器電極S33、S34對於第二段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器的耦合幾乎不會產生影響。
第4實施形態
圖10是第4實施形態所涉及的三段積層帶通濾波器104的分解立體圖。在本實施形態中，與第1實施形態相同，將與不平衡端子相連接的LC並聯諧振器定義為第一段LC並聯諧振器，將與平衡端子相連接的LC並聯諧振器定義為第三段LC並聯諧振器，將位於第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器之間的LC並聯諧振器定義為第二段LC並聯諧振器。
在電介質層D1的上表面形成有接地電極GND1、GND2。在電介質層D2的上表面形成有：第一段LC並聯諧振器的電容器電極P11、P12、以及第三段LC並聯諧振器的電容器電極P31、P32。在電介質層D3的上表面形成有跳躍耦合用電容器電極P131、P132。在電介質層D5、D6 的上表面分別形成有第二段LC並聯諧振器的線路電極S22、S21。在電介質層D7、D8的上表面分別形成有第一段LC並聯諧振器的線路電極S11、S12。同樣，在電介質層D7、D8的上表面分別形成有第三段LC並聯諧振器的線路電極S31、S32。在電介質層D9、D10的上表面形成有第二段LC並聯諧振器的電容器電極P21、P22。
在電介質層D3、D7、D8中，形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V11、V12、V31、V32。在電介質層D6、D1、D2、D3、D7、D8、D9中，形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V21。在電介質層D6、D1、D2、D3、D7、D8、D9、D10中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V22。
導通電極V11從線路電極S12的第1端延伸至電容器電極P11。導通電極V12從線路電極S12的第2端延伸至電容器電極P12。線路電極S11在與線路電極S12相鄰的層中，通過導通電極V11、V12而與線路電極S12並聯。導通電極V21、V22、以及線路電極S21、S22構成第二段LC並聯諧振器的電感器電極。其他結構與第1實施形態所示的相同。
這樣，不參與跳躍耦合的第二段LC並聯諧振器的線路電極S21、S22在從垂直於電介質層的積層方向的方向觀察時，第二段LC並聯諧振器的電感器電極也可以與跳躍耦合用電容器電極P131、P132或接地電極GND1、GND2的一部分重疊。
另外，在以電容器電極P21、P22為基準觀察線路電極S21、S22時，(即沿導通電極V21、V22從電容器電極P21、P22延伸的方向觀察時)，也可以在比其他LC並聯諧振器(第一段和第三段LC並聯諧振器)的電容器電極P11、P12、P31、P32更遠的位置上配置線路電極S21、S22。
根據本第4實施形態，第二段LC並聯諧振器的電感器的構成要素中，導通電極所占的比例變大，因此，能夠提高帶通濾波器的Q值，從而得到更低的插入損耗特性。
第5實施形態
圖11(A)是第5實施形態所涉及的積層帶通濾波器105的分解立體圖。圖11(B)是該積層帶通濾波器105的外觀立體圖。與第1實施形態~第4實施形態不同的是，第5實施形態將與電介質層和電極層的積層方向平行的面作為積層帶通濾波器的構裝面。
在本實施形態中，與第1實施形態相同，將與不平衡端子相連接的LC並聯諧振器定義為第一段LC並聯諧振器，將與平衡端子相連接的LC並聯諧振器定義為第三段LC並聯諧振器，將位於第一段LC並聯諧振器與第三段LC並聯諧振器之間的LC並聯諧振器定義為第二段LC並聯諧振器。
在電介質層D1上形成有接地電極GND1。在電介質層D2上形成有：第一段LC並聯諧振器的電容器電極P11、P12、第三段LC並聯諧振器的電容器電極P31、P32。在電介質層D3上形成有跳躍耦合用電容器電極P131、P132。 在電介質層D5的上表面形成有第二段LC並聯諧振器的線路電極S21。在電介質層D7上分別形成有第一段LC並聯諧振器的線路電極S11、及第三段LC並聯諧振器的線路電極S31。在電介質層D9、D10上形成有第二段LC並聯諧振器的電容器電極P21、P22。
在電介質層D3、D5、D4、D7中，形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V11、V12、V31、V32。在電介質層D4、D7、D9中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V21。在電介質層D4、D7、D9、D10中形成有沿著這些電介質層的積層方向延伸的導通電極V22。
導通電極V11從線路電極S11的第1端延伸至電容器電極P11。導通電極V12從線路電極S11的第2端延伸至電容器電極P12。導通電極V31從線路電極S31的第1端延伸至電容器電極P31。導通電極V32從線路電極S31的第2端延伸至電容器電極P32。導通電極V21從線路電極S21的第1端延伸至電容器電極P21。導通電極V22從線路電極S21的第2端延伸至電容器電極P22。
由電容器電極P11、P12、導通電極V11、V12、以及線路電極S11構成第一段LC並聯諧振器。由電容器電極P21、P22、導通電極V21、V22、以及線路電極S21構成第二段LC並聯諧振器。由電容器電極P31、P32、導通電極V31、V32、以及線路電極S31構成第三段LC並聯諧振器。
如圖11(B)所示，在積層體的兩個側面(端面)形成 有輸出入端子。這些輸出入端子包括接地端子G1、不平衡端子UB、平衡端子B1、B2。不平衡端子UB與圖11(A)的引出電極EU導通。平衡端子B1、B2與引出電極EB1、EB2導通。在積層體的下表面形成有接地電極GND3，該接地電極GND3與電介質層D1的接地電極GND1導通。另外，在積層帶通濾波器105中，形成有接地電極GND3的面成為構裝面。
這樣，多個LC並聯諧振器的環面也可以與接地電極平行地相向。根據上述結構，對於任一個LC並聯諧振器的電感器電極而言，構成該電感器電極的線路電極及導通電極與接地電極之間的間隔都相等，因此，各電感器的阻抗變得容易設計，能夠得到穩定的特性。
第6實施形態
圖12是第6實施形態所涉及的積層帶通濾波器的分解立體圖。在電介質層D10上形成有與電容器電極P21對向的接地電極GND2。該接地電極GND2和平行於構裝面的接地電極(相當於圖11(B)所示之接地電極GND3之電極)導通。其他結構與第5實施形態所示的相同。
這樣，不參與跳躍耦合的第二段LC並聯諧振器的電容器電極的其中一個也可以接地。根據這種結構，藉由用接地電極GND1、GND2、GND3將多個LC並聯諧振器包圍起來，能夠減小電磁輻射對積層帶通濾波器106的影響。
B1、B2‧‧‧平衡端子
C11、C12‧‧‧電容器
C131、C132‧‧‧電容器
C141、C142‧‧‧電容器
C20、C30‧‧‧電容器
C31、C32‧‧‧電容器
C41、C42‧‧‧電容器
CB1、CB2‧‧‧電容器
D1~D12‧‧‧電介質層
EB1、EB2‧‧‧引出電極
EG1、EG2、EG3‧‧‧引出電極
EU‧‧‧引出電極
G1、G2、G3‧‧‧接地端子
GND、GND1、GND2、GND3‧‧‧接地電極
LB1、LB2‧‧‧電感器
LU‧‧‧電感器
P1、P2‧‧‧衰減極
P11、P21、P31、P41‧‧‧第1電容器電極
P12、P22、P32、P42‧‧‧第2電容器電極
P131、P132‧‧‧耦合用電容器電極
P141、P142‧‧‧耦合用電容器電極
S1‧‧‧不平衡側匹配用電感器電極
S11、S12‧‧‧線路電極
S21、S22‧‧‧線路電極
S31、S32‧‧‧線路電極
S33、S34‧‧‧平衡側匹配用電感器電極
S41、S42‧‧‧線路電極
UB‧‧‧不平衡端子
V11、V12、V21、V22、V31、V32、V41、V42‧‧‧導通電極
101~105‧‧‧積層帶通濾波器
圖1是專利文獻2所揭示的積層帶通濾波器的分解立 體圖。
圖2是第1實施形態所涉及的積層帶通濾波器101的分解立體圖。
圖3是積層帶通濾波器101的外觀立體圖。
圖4是第1實施形態的積層帶通濾波器101的等效電路圖。
圖5(A)、(B)是表示第1實施形態的積層帶通濾波器與以往的積層帶通濾波器的特性的例子的圖。
圖6是第2實施形態所涉及的積層帶通濾波器102的分解立體圖。
圖7是積層帶通濾波器102的等效電路圖。
圖8是第3實施形態所涉及的積層帶通濾波器103的分解立體圖。
圖9是第3實施形態的積層帶通濾波器103的等效電路圖。
圖10是第4實施形態所涉及的積層帶通濾波器104的分解立體圖。
圖11(A)是第5實施形態所涉及的積層帶通濾波器105的分解立體圖。圖11(B)是該積層帶通濾波器105的外觀立體圖。
圖12是第6實施形態所涉及的積層帶通濾波器的分解立體圖。
D1~D11‧‧‧電介質層
EB1、EB2‧‧‧引出電極
EG1、EG2、EG3‧‧‧引出電極
EU‧‧‧引出電極
GND‧‧‧接地電極
P11、P21、P31‧‧‧第1電容器電極
P12、P22、P32‧‧‧第2電容器電極
P131、P132‧‧‧耦合用電容器電極
S1‧‧‧不平衡側匹配用電感器電極
S11、S12‧‧‧線路電極
S21、S22‧‧‧線路電極
S31、S32‧‧‧線路電極
V11、V12、V21、V22、V31、V32‧‧‧導通電極
101‧‧‧積層帶通濾波器

Claims (8)

  1. 一種積層帶通濾波器，係複數個電介質層與複數個電極層之積層體；在該複數個電極層構成有第1電容器電極、第2電容器電極、及環形之電感器電極，該環形之電感器電極，第1端連接於第1電容器電極，第2端連接於第2電容器電極，且以該第1端為起點，以該第2端為終點；該電感器電極係以沿著該電介質層形成之線路電極、與在該電介質層之積層方向延伸之導通電極構成；由該第1電容器電極、該第2電容器電極、及該電感器電極構成之LC並聯諧振器設有三個以上之複數個；其特徵在於：該複數個LC並聯諧振器包含第1之第1種LC並聯諧振器與第2之第1種LC並聯諧振器、及以第1之第1種LC並聯諧振器與第2之第1種LC並聯諧振器挾持之至少一個第2種LC並聯諧振器；該電極層具備使該第1之第1種LC並聯諧振器與該第2之第1種LC並聯諧振器耦合之跳躍耦合用電容器電極；該跳躍耦合用電容器電極與該第1之第1種LC並聯諧振器及該第2之第1種LC並聯諧振器各自之第1電容器電極或第2電容器電極之至少一方對向；電感器電極從該第1種LC並聯諧振器之電容器電極之延伸方向與電感器電極從該第2種LC並聯諧振器之電容器電極之延伸方向彼此相反。
  2. 如申請專利範圍第1項之積層帶通濾波器，其中，在沿著該複數個LC並聯諧振器之排列方向觀察該複數個LC並聯諧振器之該電感器電極之環面時，該環面彼此至少一部分重疊。
  3. 如申請專利範圍第2項之積層帶通濾波器，其中，該第1之第1種LC並聯諧振器及該第2之第1種LC並聯諧振器係分別連接於輸出入電極，該跳躍耦合用電容器電極係形成在該第1之第1種LC並聯諧振器之電容器電極及該第2之第1種LC並聯諧振器之電容器電極與該第2種LC並聯諧振器之線路電極之間之層。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層帶通濾波器，其中，在該積層體具備不平衡輸出入電極及平衡輸出入電極；該第1之第1種LC並聯諧振器係連接於該不平衡輸出入電極，第2之第1種LC並聯諧振器係連接於該平衡輸出入電極。
  5. 如申請專利範圍第4項之積層帶通濾波器，其中，在該複數個電極層包含阻抗匹配用電感器電極；該第2之第1種LC並聯諧振器與該平衡輸出入電極係透過該阻抗匹配用電感器電極連接；該阻抗匹配用電感器電極係形成在與構成有該第2種LC並聯諧振器之層不同之層。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之積層帶通濾波器，其中，該積層體具備與該電介質層之積層方向平行且 與構裝面平行之接地電極，該複數個LC並聯諧振器之環面與該接地電極平行地對向。
  7. 如申請專利範圍第4項之積層帶通濾波器，其中，該積層體具備與該電介質層之積層方向平行且與構裝面平行之接地電極，該複數個LC並聯諧振器之環面與該接地電極平行地對向。
  8. 如申請專利範圍第5項之積層帶通濾波器，其中，該積層體具備與該電介質層之積層方向平行且與構裝面平行之接地電極，該複數個LC並聯諧振器之環面與該接地電極平行地對向。
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