TWI654794B - 介質濾波器 - Google Patents

介質濾波器

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TWI654794B
TWI654794B TW106117885A TW106117885A TWI654794B TW I654794 B TWI654794 B TW I654794B TW 106117885 A TW106117885 A TW 106117885A TW 106117885 A TW106117885 A TW 106117885A TW I654794 B TWI654794 B TW I654794B
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Abstract

本發明係一種介質濾波器,其具備:共振器本體,其由介質構成;周圍介質部,其由相對介電係數較構成共振器本體之介質小之介質構成,且存在於共振器本體之周圍;及輸入輸出導體部,其由導體構成,且用以進行電磁波之朝共振器本體之供給、及電磁波之自共振器本體之取出之至少一個動作。共振器本體具有位於第1方向之兩端之第1端面及第2端面。輸入輸出導體部,係以於使相當於第1端面之假設平面沿第1方向且朝與第2端面相反側移動而形成之空間內包含有輸入輸出導體部之至少一部分、或輸入輸出導體部接觸於空間之方式配置。

Description

介質濾波器
本發明係關於一種包含介質共振器之介質濾波器。
目前,已發展至第5代移動通信系統(以下,稱為5G)之規格化。於5G中,為了擴大頻帶,對10GHz以上之頻帶、尤其是30~300GHz之毫米波段之利用進行了探討。
使用於通信裝置之電子零件,具有如帶通濾波器之包含共振器之濾波器。作為使用於10GHz以上之頻帶之濾波器,包含介質共振器之介質濾波器極具展望前景。
一般來說,介質濾波器,其包含:共振器本體,其由介質構成;周圍介質部,其由相對介電係數較構成共振器本體之介質小之介質構成;及輸入輸出導體部。周圍介質部,係配置於共振器本體之周圍。輸入輸出導體部,係用以進行電磁波之朝共振器本體之供給、及電磁波之自共振器本體之取出之至少一個動作。此種之介質濾波器,例如,於日本專利特開2006-238027號公報、特開平11-355005號公報、或特開平5-304401號公報中已有記載。
於日本專利特開2006-238027號公報中,記載有一種介質濾波器,其包含介質基體、埋設於介質基體之複數個介質共振器、輸入部、及輸出部。於此介質濾波器中,複數個介質共振器,分別具有圓柱形狀。複數個介質共振器,係以其等之軸向垂直於信 號傳輸方向之姿勢,沿信號傳輸方向隔開既定之間隔而配置。輸入部及輸出部,係設置於介質基體之內部,且被引出至介質基體之外面。輸入部係以沿信號傳輸方向排列輸入部及一個介質共振器之方式,被配置於此介質共振器之附近。輸出部係以沿信號傳輸方向排列輸出部及另一個介質共振器之方式,被配置於此介質共振器之附近。日本專利特開2006-238027號公報中之介質共振器及介質基體,分別與上述共振器本體及周圍介質部對應。此外,日本專利特開2006-238027號公報中之輸入部及輸出部,皆與上述輸入輸出導體部對應。
日本專利特開平11-355005號公報中,記載有一種濾波器,其包含2個介質基板、複數個介質共振器、2條微帶傳輸線路、及接地導體。於此濾波器中,2個介質基板,係隔著接地導體而配置於接地導體之上下。於上側之介質基板形成有在其上面開口之複數個孔。複數個介質共振器,係埋設於複數個孔內。2條微帶傳輸線路,係形成於上側之介質基板之上面上。一條微帶傳輸線路,係配置於一個介質共振器之附近。另一條微帶傳輸線路,係配置於另一介質共振器之附近。於上側之介質基板形成有位於複數個介質共振器與接地導體之間之複數個空洞。日本專利特開平11-355005號公報中之介質共振器及介質基板,分別與上述之共振器本體及周圍介質部對應。此外,日本專利特開平11-355005號公報中之2條微帶傳輸線路,皆與上述輸入輸出導體部對應。
日本專利特開平5-304401號公報中,記載有一種介質濾波器,其包含2個介質共振器、充填於2個介質共振器之周邊之樹脂、被包覆於此樹脂之周圍之薄膜電極、及2個輸入輸出端子。 日本專利特開平5-304401號公報之介質共振器及樹脂,分別與上述之共振器本體及周圍介質部對應。此外,日本專利特開平5-304401號公報中之2個輸入輸出端子,皆與上述輸入輸出導體部對應。
近年來,移動體通信中之通信量不斷增加。為了應對此現象,通信速度之高速化及寬利用頻帶之確保,尤顯重要。於5G等之通信系統中,在10GHz以上之頻帶且確保了寬利用頻帶之情況下,作為在此通信系統中使用之濾波器,要求其相對頻帶寬為較大者。
然而,於習知之介質濾波器,存在有增大相對頻帶寬會有困難之問題。
本發明之目的在於提供一種介質濾波器,其係被構成為可增大相對頻帶寬。
本發明之第一態樣之介質濾波器,其具備:共振器本體,其由介質構成;周圍介質部,其由相對介電係數較構成共振器本體之介質小之介質構成,且存在於共振器本體之周圍;及輸入輸出導體部,其由導體構成,且用以進行電磁波之朝共振器本體之供給、及電磁波之自共振器本體之取出之至少一個動作。
共振器本體之第1方向之尺寸,係較與第1方向正交之方向之共振器本體的最大尺寸更大。共振器本體具有位於第1方向之兩端之第1端面及第2端面。輸入輸出導體部,係以於使相當於第1端面之假設平面沿第1方向且朝與第2端面相反側移動而形成之空間內包含有輸入輸出導體部之至少一部分、或輸入輸出導體 部接觸於上述空間之方式配置。
於本發明之第一態樣之介質濾波器中,與第1方向正交之共振器本體的任何截面之形狀,也可皆與該截面至第1端面之距離無關而為一定。
此外,於本發明之第一態樣之介質濾波器中,輸入輸出導體部,也可以其整體被包含於上述空間之方式配置。
此外,於本發明之第一態樣之介質濾波器中,輸入輸出導體部,也可具有位於第1方向之兩端之第3端面及第4端面。第3端面,係較第4端面靠近共振器本體之第1端面。輸入輸出導體部,也可具有對於與第1方向平行之軸而旋轉對稱三次以上之旋轉對稱之形狀。此外,輸入輸出導體部,也可以第4端面露出於周圍介質部之外面上之方式被埋入周圍介質部。此外,輸入輸出導體部之第1方向之尺寸,也可在包含第4端面且平行於第1端面之假設平面與第1端面之間的距離之0.2~1倍之範圍內。此外,輸入輸出導體部之第1方向之尺寸,也可較與第1方向正交之方向之輸入輸出導體部的最大尺寸更大。
此外,本發明之第一態樣之介質濾波器,也可更具備由導體構成之屏蔽導體部。屏蔽導體部,係以於共振器本體之至少一部分與屏蔽導體部之間介設周圍介質部之至少一部分的方式,被配置於共振器本體之周圍。
本發明之第二態樣之介質濾波器,其具備:複數個共振器本體,其等分別由介質構成;周圍介質部,其由相對介電係數較構成複數個共振器本體之介質小之介質構成,且存在於複數個共振器本體之周圍;及第1輸入輸出導體部及第2輸入輸出導體部, 其等分別由導體構成。
複數個共振器本體中的電路構成上相鄰之2個共振器本體,係進行電磁耦合。複數個共振器本體,其包含第1輸入輸出段共振器本體、及第2輸入輸出段共振器本體。第1輸入輸出導體部,係用以進行電磁波之朝第1輸入輸出段共振器本體之供給、及電磁波之自第1輸入輸出段共振器本體之取出之至少一個動作。第2輸入輸出導體部,係用以進行電磁波之朝第2輸入輸出段共振器本體之供給、及電磁波之自第2輸入輸出段共振器本體之取出之至少一個動作。
第1及第2輸入輸出段共振器本體,其等第1方向之尺寸,分別較與第1方向正交之方向之第1及第2輸入輸出段共振器本體之各最大尺寸大。第1及第2輸入輸出段共振器本體,分別具有位於第1方向之兩端之第1端面及第2端面。
第1輸入輸出導體部,係以於第1空間內包含有第1輸入輸出導體部之至少一部分、或第1輸入輸出導體部接觸於第1空間之方式配置,其中,該第1空間,係使相當於第1輸入輸出段共振器本體之第1端面之假設平面沿第1方向且朝與第1輸入輸出段共振器本體之第2端面相反側移動而形成。
第2輸入輸出導體部,係以於第2空間內包含有第2輸入輸出導體部之至少一部分、或第2輸入輸出導體部接觸於第2空間之方式配置,其中,該第2空間,係使相當於第2輸入輸出段共振器本體之第1端面之假設平面沿第1方向且朝與第2輸入輸出段共振器本體之第2端面相反側移動而形成。
根據本發明之第一及第二態樣之介質濾波器,可減小 依存於輸入輸出導體部及共振器本體之電磁耦合之強度之外部Q,其結果可增大介質濾波器之相對頻帶寬。
本發明之其他目的、特徵及效益,藉由以下之說明應可充分明瞭。
2A‧‧‧第1輸入輸出段共振器本體
2B、2C‧‧‧中間共振器本體
2D‧‧‧第2輸入輸出段共振器本體
2a‧‧‧第1端面
2b‧‧‧第2端面
3‧‧‧周圍介質部
3A‧‧‧第1介質部
3B‧‧‧第2介質部
3a‧‧‧下面
3b‧‧‧上面
3c、3d、3e、3f‧‧‧側面
4A‧‧‧第1輸入輸出導體部
4D‧‧‧第2輸入輸出導體部
4a‧‧‧第3端面
4b‧‧‧第4端面
5‧‧‧屏蔽導體部
6A~6F‧‧‧通孔列
8A‧‧‧第1輸入輸出端子
8D‧‧‧第2輸入輸出端子
12A‧‧‧第1輸入輸出段共振器
12B‧‧‧第1中間共振器
12C‧‧‧第2中間共振器
12D‧‧‧第2輸入輸出段共振器
14A‧‧‧第1輸入輸出部
14D‧‧‧第2輸入輸出部
15‧‧‧信號源
16‧‧‧負載
41A、41D‧‧‧通孔
42A、42D‧‧‧通孔
51‧‧‧第1內部屏蔽導體層
52‧‧‧第2內部屏蔽導體層
53‧‧‧外部導體部
53A~53F‧‧‧外部屏蔽導體層
61A、61F‧‧‧通孔
62A、62F‧‧‧通孔
63A、63F‧‧‧通孔
64A~64D‧‧‧通孔
65A~65D‧‧‧通孔
66A~66D‧‧‧通孔
67E‧‧‧通孔
68E‧‧‧通孔
101‧‧‧通過衰減特性
102‧‧‧反射衰減特性
301~338‧‧‧介質層
C1、C2‧‧‧中心軸
L1‧‧‧尺寸
L2‧‧‧距離
L3‧‧‧中心偏移量
M1、M2‧‧‧磁場
P‧‧‧假設平面
S‧‧‧第1空間
圖1為顯示本發明之一實施形態之介質濾波器的內部之立體圖。
圖2為顯示本發明之一實施形態之介質濾波器的外觀之立體圖。
圖3為顯示本發明之一實施形態之介質濾波器的內部之立體圖。
圖4為顯示本發明之一實施形態之介質濾波器的外觀之立體圖。
圖5為顯示圖1及圖3所示之介質濾波器的內部之一部分之立體圖。
圖6為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器的等效電路之電路圖。
圖7為顯示第1輸入輸出導體部及第1輸入輸出段共振器本體之立體圖。
圖8為示意顯示第1輸入輸出導體部之周圍產生之磁場之說明圖。
圖9為示意顯示第1輸入輸出段共振器本體之周圍產生之磁場之說明圖。
圖10為用以說明第1輸入輸出導體部與第1輸入輸出段共振 器本體的位置關係之說明圖。
圖11為顯示圖10所示之L1及L2之比率與第1外部Q的關係之特性圖。
圖12為用以說明第1輸入輸出導體部與第1輸入輸出段共振器本體的位置關係之說明圖。
圖13為顯示圖12所示之L3與第1外部Q的關係之特性圖。
圖14為顯示本發明之一實施形態之介質濾波器的通過衰減特性及反射衰減特性之一例之特性圖。
圖15為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第1層的介質層之一面之說明圖。
圖16為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第2至第5層的介質層之一面之說明圖。
圖17為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第6層的介質層之一面之說明圖。
圖18為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第7層的介質層之一面之說明圖。
圖19為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第8及第9層的介質層之一面之說明圖。
圖20為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第10至第29層的介質層之一面之說明圖。
圖21為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第30層的介質層之一面之說明圖。
圖22為顯示圖1至圖4所示之介質濾波器之第31至第38層的介質層之一面之說明圖。
以下,參照圖式,對本發明之實施形態進行詳細說明。首先,參照圖1至圖5,對本發明之一實施形態之介質濾波器的構造進行說明。圖1及圖3為顯示本實施形態之介質濾波器的內部之立體圖。圖2及圖4為顯示本實施形態之介質濾波器的外觀之立體圖。圖5為顯示圖1及圖3所示之介質濾波器的內部之一部分之立體圖。
本實施形態之介質濾波器1,其具備由介質構成之複數個共振器本體、存在於複數個共振器本體之周圍之周圍介質部3、第1輸入輸出導體部4A、第2輸入輸出導體部4D、及屏蔽導體部5。
周圍介質部3,係由相對介電係數較構成複數個共振器本體之介質小之介質構成。構成周圍介質部3之介質之介電係數,例如在2~10之範圍內。較佳為,構成複數個共振器本體之介質之相對介電係數,係構成周圍介質部3之介質之相對介電係數的10倍以上。
第1輸入輸出導體部4A、第2輸入輸出導體部4D、及屏蔽導體部5,分別由導體形成。屏蔽導體部5,係以於複數個共振器本體之至少一部分與屏蔽導體部5之間介設周圍介質部3之至少一部分的方式,被配置於複數個共振器本體之周圍。
複數個共振器本體中的電路構成上相鄰之2個共振器本體,係進行電磁耦合。再者,於本申請案中,「電路構成上」之表現,係指不是用在物理構成上之配置,而是為了指示電路圖上之配置而使用。複數個共振器本體,包含第1輸入輸出段共振器本 體2A、及第2輸入輸出段共振器本體2D。第1輸入輸出導體部4A,係用以進行電磁波之朝第1輸入輸出段共振器本體2A之供給、及電磁波之自第1輸入輸出段共振器本體2A之取出之至少一個動作。第2輸入輸出導體部4D,係用以進行電磁波之朝第2輸入輸出段共振器本體2D之供給、及電磁波之自第2輸入輸出段共振器本體2D之取出之至少一個動作。
複數個共振器本體,除了第1及第2輸入輸出段共振器本體外,也可於電路構成上包含位於第1輸入輸出段共振器本體與第2輸入輸出段共振器本體之間之1個以上之中間共振器本體。本實施形態中,尤其是,複數個共振器本體,係包含2個中間共振器本體2B、2C,以作為一個以上之中間共振器本體。
在此,如圖1至圖5所示,對X方向、Y方向及Z方向進行定義。X方向、Y方向及Z方向,係相互正交。第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D,其等之Z方向之尺寸,分別較與Z方向正交之方向之第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D之各最大尺寸大。此外,第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D,分別具有位於Z方向兩端之第1端面2a、及第2端面2b。再者,第1及第2端面2a、2b,被圖示於其後說明之圖7。於本實施形態中,尤其與Z方向正交之第1輸入輸出段共振器本體2A之任何截面之形狀,皆與自該截面至第1端面2a之距離無關而為一定。同樣地,與Z方向正交之第2輸入輸出段共振器本體2D之任何截面之形狀,皆與自該截面至第1端面2a之距離無關而為一定。再者,Z方向係與本發明之第1方向對應。
針對上述第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D 之形狀之說明,也可套用於中間共振器本體2B、2C。本實施形態中,共振器本體2A、2B、2C、2D之共振模式,皆為TM模式。
圖1至圖5顯示第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D、及中間共振器本體2B、2C分別具有長方體形狀之例子。然而,第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D、及中間共振器本體2B、2C之各者的形狀,不限於此例,例如也可為圓柱形狀。
周圍介質部3,係形成為具有外表面之長方體形狀。周圍介質部3之外表面,係包含在Z方向上相互位於相反側之下面3a及上面3b、暨連接下面3a與上面3b之4個側面3c、3d、3e、3f。側面3c、3d,係於Y方向上相互位於相反側。側面3e、3f,係於X方向上相互位於相反側。圖1及圖2顯示自上面3b側觀察之介質濾波器1。圖3及圖4顯示自下面3a側觀察之介質濾波器1。
第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D,係位於較中間共振器本體2B、2C靠近周圍介質部3之側面3c之位置。第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D,係自周圍介質部3之側面3e側起依此順序排列。中間共振器本體2B、2C,係位於較第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D靠近周圍介質部3之側面3d之位置。中間共振器本體2B、2C,係自周圍介質部3之側面3e側起依此順序排列。
第1及第2輸入輸出導體部4A、4D,分別具有位於Z方向之兩端之第3端面4a及第4端面4b。再者,第3及第4端面4a、4b,被圖示於其後說明之圖7。第1輸入輸出導體部4A,係配置於第1輸入輸出段共振器本體2A之附近。第1輸入輸出導體部4A之第3端面4a,係較第1輸入輸出導體部4A之第4端面 4b更靠近第1輸入輸出段共振器本體2A之第1端面2a。第1輸入輸出導體部4A,係以其第4端面4b露出於周圍介質部3之下面3a上之方式,被埋入周圍介質部3。
第2輸入輸出導體部4D,係配置於第2輸入輸出段共振器本體2D之附近。第2輸入輸出導體部4D之第3端面4a,係較第2輸入輸出導體部4D之第4端面4b更靠近第2輸入輸出段共振器本體2D之第1端面2a。第2輸入輸出導體部4D,係以其第4端面4b露出於周圍介質部3之下面3a上之方式,被埋入周圍介質部3。
關於輸入輸出段共振器本體2A、2D及輸入輸出導體部4A、4D之形狀、輸入輸出段共振器本體2A與輸入輸出導體部4A之位置關係、暨輸入輸出段共振器本體2D與輸入輸出導體部4D之位置關係,容待其後進行詳細說明。
屏蔽導體部5,分別包含位於周圍介質部3之內部之第1內部屏蔽導體層51及第2內部屏蔽導體層52、暨位於周圍介質部3之外表面上之外部導體部53。
外部導體部53,包含外部屏蔽導體層53A、53B、53C、53D、53E、53F。外部屏蔽導體層53A,係位於周圍介質部3之下面3a上。外部屏蔽導體層53B,係位於周圍介質部3之上面3b上。外部屏蔽導體層53C、53D、53E、53F,分別位於周圍介質部3之側面3c、3d、3e、3f上。圖1及圖3顯示介質濾波器1中的除了外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F以外之部分。
外部屏蔽導體層53A~53F,分別連接於在其外緣相鄰之其他4個屏蔽導體層。外部屏蔽導體層53A,具有使第1輸入 輸出導體部4A之第4端面4b及其周圍之下面3a之一部分露出之第1開口部、及使第2輸入輸出導體部4D之第4端面4b及其周圍之下面3a之另一部分露出之第2開口部。
第1內部屏蔽導體層51與共振器本體2A、2B、2C、2D之各者之間的距離,係較至少一個之外部屏蔽導體層與共振器本體2A、2B、2C、2D之各者之間的距離小。本實施形態中,尤其第1內部屏蔽導體層51與共振器本體2A、2B、2C、2D之各者之間的距離,係較任一之外部屏蔽導體層與共振器本體2A、2B、2C、2D之各者之間的距離皆小。
本實施形態中,第1內部屏蔽導體層51,係接觸於共振器本體2A、2B、2C、2D。具體而言,第1內部屏蔽導體層51,係接觸於共振器本體2A、2B、2C、2D之各者之第2端面2b。
外部導體部53,包含具有第1導電率之至少一個外部屏蔽導體層。本實施形態中,尤其外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F,具有第1導電率。第1內部屏蔽導體層51,係具有較第1導電率大之第2導電率。外部屏蔽導體層53A,具有第2導電率以下之導電率。外部屏蔽導體層53A之導電率,也可與第1導電率相等。此外,第2內部屏蔽導體層52,具有較第1導電率大之導電率。第2內部屏蔽導體層52之導電率,也可與第2導電率相等。
如上述,第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導電率,係較外部導體部53中的至少外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之導電率大。此導電率之差異,係起因於其後說明之介質濾波器1之製造方法。
周圍介質部3,具有被積層之複數層介質層。此外,周圍介質部3,係包含隔著第1內部屏蔽導體層51之第1介質部3A與第2介質部3B。共振器本體2A、2B、2C、2D,係位於第1介質部3A內。關於複數個介質層,容待後續進行詳細說明。
第2介質部3B,具有與第1內部屏蔽導體層51接觸之第1面、及與第1面為相反側之第2面。第2介質部3B之第2面,係構成周圍介質部3之上面3b。外部屏蔽導體層53B,係位於第2介質部3B之第2面上。
第1內部屏蔽導體層51,係電性連接於外部導體部53。本實施形態中,第1內部屏蔽導體層51,係直接電性連接於外部屏蔽導體層53C~53F。此外,介質濾波器1更具備複數個通孔,該等通孔係形成於第2介質部3B,且電性連接第1內部屏蔽導體層51與外部屏蔽導體層53B。本實施形態中,將在Z方向串聯連接之複數個通孔之集合體稱為通孔列。形成於第2介質部3B之上述複數個通孔,係構成圖1及圖3所示之複數個通孔列6E。第1內部屏蔽導體層51,經由複數個通孔列6E而與外部屏蔽導體層53B電性連接。
第1內部屏蔽導體層51,具有複數個凹口部。每個凹口部,具有自第1內部屏蔽導體層51之外周部朝內側凹陷之形狀。複數個凹口部,係用以使第1介質部3A與第2介質部3B局部接觸,而使其等接合者。
第2內部屏蔽導體層52,係位於第1介質部3A內。共振器本體2A、2B、2C、2D,係位於第1內部屏蔽導體層51與第2內部屏蔽導體層52之間。第2內部屏蔽導體層52,係直接與 外部屏蔽導體層53D~53F電性連接。於第2內部屏蔽導體層52之外周部中的外部屏蔽導體層53D~53F附近之部分,形成有與第1內部屏蔽導體層51之複數個凹口相同之複數個凹口部。此複數個凹口部,係用以使隔著第2內部屏蔽導體層52之2個介質層局部接觸,而使其等接合者。
如圖1、圖3及圖5所示,介質濾波器1,更具備形成於第1介質部3A之複數個通孔列。此複數個通孔列,包含複數個通孔列6A、複數個通孔列6B、複數個通孔列6C、複數個通孔列6D、及複數個通孔列6F。複數個通孔列6A,係介設於第1輸入輸出段共振器本體2A與第2輸入輸出段共振器本體2D之間。複數個通孔列6B,係介設於第1輸入輸出段共振器本體2A與中間共振器本體2B之間。複數個通孔列6C,係介設於中間共振器本體2B與中間共振器本體2C之間。複數個通孔列6D,係介設於中間共振器本體2C與第2輸入輸出段共振器本體2D之間。複數個通孔列6F,係電性連接第2內部屏蔽導體層52與外部屏蔽導體層53A。
介質濾波器1,更具備配置於周圍介質部3之下面3a之第1輸入輸出端子8A、及第2輸入輸出端子8D。第1輸入輸出端子8A,係與第1輸入輸出導體部4A之第4端面4b連接。第2輸入輸出端子8D,係與第2輸入輸出導體部4D之第4端面4b連接。
介質濾波器1,包含複數個介質共振器。一個介質共振器,具備一個共振器本體、周圍介質部3及屏蔽導體部5。周圍介質部3與屏蔽導體部5,係為了構成複數個介質共振器而被共同使用。
複數個介質共振器,包含第1輸入輸出段共振器12A、及第2輸入輸出段共振器12D。再者,符號12A、12D,雖未顯示於圖1至圖5,但被顯示於其後說明之圖6。第1輸入輸出段共振器12A,具備第1輸入輸出段共振器本體2A、周圍介質部3及屏蔽導體部5。第2輸入輸出段共振器12D,具備第2輸入輸出段共振器本體2D、周圍介質部3及屏蔽導體部5。
於複數個共振器本體包含有一個以上之中間共振器本體之情況下,複數個介質共振器,除了第1及第2輸入輸出段共振器12A、12D外,還包含一個以上之中間共振器。一個以上之中間共振器,於電路構成上位於第1輸入輸出段共振器12A與第2輸入輸出段共振器12D之間。一個中間共振器,具備一個中間共振器本體、周圍介質部、及屏蔽導體部。於本實施形態中,尤其是,複數個介質共振器,係包含2個中間共振器12B、12C,以作為一個以上之中間共振器。再者,符號12B、12C,雖未顯示於圖1至圖5,但被顯示於其後說明之圖6。中間共振器12B,具備中間共振器本體2B、周圍介質部3、及屏蔽導體部5。中間共振器12C,具備中間共振器本體2C、周圍介質部3、及屏蔽導體部5。
屏蔽導體部5中的第1內部屏蔽導體層51,係共振器12A、12B、12C、12D之構成要素。屏蔽導體部5中的第2內部屏蔽導體層52,係共振器12B、12C之構成要素,但不是共振器12A、12D之構成要素。
屏蔽導體部5,具有將自共振器本體2A、2B、2C、2D放射之電磁波封閉,以減低放射損失之功能。關於本實施形態之屏蔽導體部5包含第1及第2內部屏蔽導體層51、52之理由, 容待其後進行說明。複數個通孔列6E,係藉由電性連接第1內部屏蔽導體層51與外部屏蔽導體層53B,以提高屏蔽導體部5之上述功能。同樣地,複數個通孔列6F,係藉由電性連接第2內部屏蔽導體層52與外部屏蔽導體層53A,以提高屏蔽導體部5之上述功能。
其次,參照圖1及圖7,對第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D及第1及第2輸入輸出導體部4A、4D之形狀進行說明。圖7為顯示第1輸入輸出導體部4A及第1輸入輸出段共振器本體2A之立體圖。如圖7所示,較佳為,與Z方向(第1方向)正交之方向之第1輸入輸出導體部4A之最大尺寸,係較與Z方向正交之方向之第1輸入輸出段共振器本體2A之最大尺寸小。同樣地,較佳為,與Z方向正交之方向之第2輸入輸出導體部4D之最大尺寸,係較與Z方向正交之方向之第2輸入輸出段共振器本體2D之最大尺寸小。
較佳為,第1及第2輸入輸出導體部4A、4D、暨第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D,皆具有對於與Z方向(第1方向)平行之軸而旋轉對稱三次以上之旋轉對稱之形狀,更佳為,具有對於與Z方向平行之軸而旋轉對稱四次以上之旋轉對稱之形狀。於具有對於與Z方向平行之軸而旋轉對稱三次以上之旋轉對稱之形狀中,還包含與Z方向正交之截面之形狀為圓形之形狀。
圖1顯示第1及第2輸入輸出導體部4A、4D、暨第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D,皆具有對於與Z方向(第1方向)平行之軸(以下,稱為中心軸)而旋轉對稱四次以上之旋轉對稱之形狀之例子。於圖7中,符號C1顯示第1輸入輸出導體部4A 之中心軸,符號C2顯示第1輸入輸出段共振器本體2A之中心軸。
於圖1所示之例中,第1及第2輸入輸出導體部4A、4D之形狀,係與Z方向正交之截面之形狀為圓形之形狀。然而,第1及第2輸入輸出導體部4A、4D之形狀,不限於此例,例如,也可為與Z方向正交之截面之形狀為正方形之形狀。
此外,於圖1所示之例中,第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D之形狀,係與Z方向正交之截面之形狀為正方形之形狀。然而,第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D之形狀,不限於此例,例如,也可為與Z方向正交之截面之形狀為圓形之形狀。
接著,參照圖6,對介質濾波器1之電路構成進行說明。圖6顯示介質濾波器1之等效電路。如圖6所示,介質濾波器1,除了上述第1輸入輸出段共振器12A、第1中間共振器12B、第2中間共振器12C及第2輸入輸出段共振器12D外,還包含第1輸入輸出部14A及第2輸入輸出部14D。
第1輸入輸出部14A,係由第1輸入輸出端子8A及第1輸入輸出導體部4A構成。第2輸入輸出部14D,係由第2輸入輸出端子8D及第2輸入輸出導體部4D構成。
第1輸入輸出段共振器12A、第1中間共振器12B、第2中間共振器12C及第2輸入輸出段共振器12D,在電路構成上自第1輸入輸出部14A側起,依序被設置於第1輸入輸出部14A與第2輸入輸出部14D之間。
共振器12A、12B、12C、12D,分別具備電感及電容。
電路構成上相鄰之2個共振器,係進行電磁耦合。此 外,第1輸入輸出部14A與第1輸入輸出段共振器12A,也進行電磁耦合,且第2輸入輸出部14D與第2輸入輸出段共振器12D,也進行電磁耦合。
圖6顯示在第1輸入輸出部14A連接有信號源15,且於第2輸入輸出部14D連接有負載16之例子。然而,也可於第2輸入輸出部14D連接有信號源15,且於第1輸入輸出部14A連接有負載16。
介質濾波器1,係構成帶通濾波器。決定由此介質濾波器1構成之帶通濾波器之特性之主要參數,係共振器12A、12B、12C、12D之各共振頻率、電磁耦合之複數組之要素之間的各耦合係數、藉由第1輸入輸出部14A與第1輸入輸出段共振器12A之電磁耦合而產生之第1外部Q、及藉由第2輸入輸出部14D與第2輸入輸出段共振器12D之電磁耦合而產生之第2外部Q。
第1外部Q,係依存於第1輸入輸出部14A與第1輸入輸出段共振器12A之電磁耦合,且此電磁耦合越強則變得越小。同樣地,第2外部Q,係依存於第2輸入輸出部14D與第2輸入輸出段共振器12D之電磁耦合,且此電磁耦合越強則變得越小。
由介質濾波器1構成之帶通濾波器之相對頻帶寬,係與第1及第2外部Q成反比。藉此,為了增大此帶通濾波器之相對頻帶寬,較有效之方法,係減小第1及第2外部Q、亦即分別增強第1輸入輸出部14A與第1輸入輸出段共振器12A之電磁耦合、及第2輸入輸出部14D與第2輸入輸出段共振器12D之電磁耦合。
本實施形態中,第1輸入輸出部14A與第1輸入輸出段共振器12A之電磁耦合,係根據第1輸入輸出導體部4A與第1 輸入輸出段共振器本體2A之電磁耦合而定。此外,第2輸入輸出部14D與第2輸入輸出段共振器12D之電磁耦合,係根據第2輸入輸出導體部4D與第2輸入輸出段共振器本體2D之電磁耦合而定。
根據本實施形態,可分別增強第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之電磁耦合、及第2輸入輸出導體部4D與第2輸入輸出段共振器本體2D之電磁耦合。藉此,根據本實施形態,可減小第1及第2外部Q,從而可增大由介質濾波器1構成之帶通濾波器之相對頻帶寬。以下,對此理由進行詳細說明。
圖7顯示第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之位置關係。如圖7所示,假定一第1空間S,該第1空間S,係使相當於第1輸入輸出段共振器本體2A之第1端面2a之假設平面沿Z方向(第1方向)且朝與第1輸入輸出段共振器本體2A之第2端面2b相反側移動而形成的空間。第1輸入輸出導體部4A,係以於第1空間S內包含有第1輸入輸出導體部4A之至少一部分、或第1輸入輸出導體部4A接觸於第1空間S之方式配置。較佳為,第1輸入輸出導體部4A,係以於第1空間S內包含有第1輸入輸出導體部4A之至少一部分之方式配置,更佳為以其整體被包含於第1空間S內之方式配置。
圖8示意顯示當信號電流在第1輸入輸出導體部4A內朝第1方向流動時而於第1輸入輸出導體部4A之周圍產生之磁場M1。圖9示意顯示當在第1輸入輸出段共振器12A產生共振時而於第1輸入輸出段共振器本體2A之周圍產生之磁場M2。於圖8 及圖9中,垂直於紙面之方向為Z方向、即第1方向。與磁場M1對應之磁力線、及與磁場M2對應之磁力線,皆以將與Z方向(第1方向)平行之軸作為中心而旋轉之方式分布。亦即,該等磁力線之分布,成為相似之分布。因此,根據本實施形態,可增強第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之電磁耦合、尤其磁性耦合。藉此,根據本實施形態,可減小第1外部Q。
雖未圖示,但第2輸入輸出導體部4D與第2輸入輸出段共振器本體2D之位置關係,係與圖7所示之第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之位置關係相同。亦即,假定一第2空間,該第2空間係使相當於第2輸入輸出段共振器本體2D之第1端面2a之假設平面沿Z方向(第1方向)且朝與第2輸入輸出段共振器本體2D之第2端面2b相反側移動而形成的空間。第2輸入輸出導體部4D,係以於第2空間內包含有第2輸入輸出導體部4D之至少一部分、或第2輸入輸出導體部4D接觸於第2空間之方式配置。較佳為,第2輸入輸出導體部4D,係以於第2空間內包含有第2輸入輸出導體部4D之至少一部分之方式配置,更佳為以其整體被包含於第2空間內之方式配置。根據本實施形態,可增強第2輸入輸出導體部4D與第2輸入輸出段共振器本體2D之電磁耦合、尤其磁性耦合。藉此,根據本實施形態,可減小第2外部Q。
本實施形態中,第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之電磁耦合之強度,係根據第1輸入輸出導體部4A之形狀、或第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之位置關係而變化。藉此,本實施形態中,可藉由第 1輸入輸出導體部4A之形狀、或第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之位置關係,調整第1外部Q。
以下,參照圖10及圖11,對調整第1外部Q之方法之一例進行說明。圖10為用以說明第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A的位置關係之說明圖。首先,如圖10所示,將第1輸入輸出導體部4A之Z方向(第1方向)之尺寸設為L1。此外,將包含第1輸入輸出導體部4A之第4端面4b且與第1輸入輸出段共振器本體2A之第1端面2a平行之假設平面P、與第1輸入輸出段共振器本體2A之第1端面2a之間的距離設為L2。第1外部Q,係根據L1/L2之值而變化。
在此,對經調查L1/L2與第1外部Q之關係之第1模擬之結果進行說明。於第1模擬中,使第1輸入輸出導體部4A之中心軸C1與第1輸入輸出段共振器本體2A之中心軸C2一致,且將L2設為220μm,藉由改變L1,而改變L1/L2。
圖11為顯示以第1模擬求得之L1/L2與第1外部Q之關係之特性圖。於圖11中,橫軸為L1/L2,縱軸為第1外部Q。如圖11所示,L1/L2越大,則第1外部Q越小。藉此,可藉由L1/L2之值,調整第1外部Q。
於L1/L2為0.2~1之範圍內,第1外部Q之變化量之對L1/L2之變化量之比例大致一定。藉此,於L1/L2為0.2~1之範圍內,容易根據L1/L2之值進行第1外部Q的調整。此外,於L1/L2為0.2~1之範圍內,與L1/L2為0、即L1為0之情況相比,第1外部Q減小5%以上。根據該等情況,較佳為,L1/L2係在0.2~1之範圍內。換言之,較佳為,L1在L2之0.2~1倍之範圍內。
此外,如上述,L1/L2越大,則第1外部Q越小。根據增大由介質濾波器1構成之帶通濾波器之相對頻帶寬之觀點,較佳為,L1/L2係在0.5~1之範圍內。
其次,參照圖12及圖13,對第2模擬之結果進行說明。圖12為用以說明第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A的位置關係之說明圖。於第2模擬中,如圖12所示,將中心偏移量L3定義為第1輸入輸出導體部4A之中心軸C1與第1輸入輸出段共振器本體2A之中心軸C2之偏移量,調查中心偏移量L3與第1外部Q之關係。於第2模擬中,將第1輸入輸出段共振器本體2A之第1端面2a之形狀,設定為一邊之長度為200μm之正方形。此外,將圖10所示之L1設為200μm,且將圖10所示之L2設為220μm。
圖13為顯示以第2模擬求得之中心偏移量L3與第1外部Q之關係之特性圖。於圖13中,橫軸為中心偏移量L3,縱軸為第1外部Q。如圖13所示,中心偏移量L3越大,則第1外部Q越大。此外,中心偏移量L3越大,則第1外部Q之變化量之對中心偏移量L3之變化量之比例越大。若此比例大,則第1輸入輸出導體部4A之相對於第1輸入輸出段共振器本體2A之相對位置之誤差所引起之第1外部Q的誤差變大。
於第2模擬中,顯示第1輸入輸出段共振器本體2A之第1端面2a之外緣之圖形之內切圓之半徑為100μm。如圖13所示,於中心偏移量L3為0~100μm之範圍內,第1外部Q足夠小,且第1外部Q之變化量之對中心偏移量L3之變化量之比例,也足夠小。因此,較佳為,中心偏移量L3為上述內切圓之半徑以下。 此外,只要中心偏移量L3為上述內切圓之半徑以下,第1輸入輸出導體部4A之至少一部分,必定被包含於圖7所示之第1空間S內。根據該點,也以中心偏移量L3為上述內切圓之半徑以下為較佳。
第2輸入輸出導體部4D與第2輸入輸出段共振器本體2D之較佳位置關係,係與上述第1輸入輸出導體部4A與第1輸入輸出段共振器本體2A之較佳位置關係相同。
如以上說明,根據本實施形態,可減小第1及第2外部Q,其結果,可增大介質濾波器1之相對頻帶寬。
圖14為顯示本實施形態之介質濾波器1的通過衰減特性及反射衰減特性之一例之特性圖。圖14中,橫軸為頻率,縱軸為衰減量。此外,於圖14中,附加符號101之曲線,顯示介質濾波器1之通過衰減特性之一例,附加符號102之曲線,顯示介質濾波器1之反射衰減特性之一例。
其次,參照圖15至圖22,對周圍介質部3之複數層介質層進行詳細說明。周圍介質部3具有被積層之38層之介質層。以下,將此38層之介質層,自下方起依序稱為第1層至第38層之介質層。圖15顯示第1層之介質層之一面。圖16顯示第2至第5層的介質層之一面。圖17顯示第6層之介質層之一面。圖18顯示第7層之介質層之一面。圖19顯示第8及第9層之介質層之一面。圖20顯示第10至第29層之介質層之一面。圖21顯示第30層之介質層之一面。圖22顯示第31至第38層之介質層之一面。圖15至圖22顯示之介質層之一面,皆為朝圖1至圖4中之下方之面。以下,以符號301~338顯示第1至第38層之介質層。
如圖15所示,於第1層之介質層301之一面形成有外部屏蔽導體層53A、及第1及第2輸入輸出端子8A、8D。此外,於介質層301形成有構成第1輸入輸出導體部4A之通孔41A、構成第2輸入輸出導體部4D之通孔41D、構成複數個通孔列6A之複數個通孔61A、及構成複數個通孔列6F之複數個通孔61F。通孔41A、41D,分別連接於第1及第2輸入輸出端子8A、8D。複數個通孔61A及複數個通孔61F,係連接於外部屏蔽導體層53A。
如圖16所示,於第2至第5層之介質層302~305,分別形成有構成第1輸入輸出導體部4A之通孔42A、構成第2輸入輸出導體部4D之通孔42D、構成複數個通孔列6A之複數個通孔62A、及構成複數個通孔列6F之複數個通孔62F。
如圖17所示,於第6層之介質層306形成有構成複數個通孔列6A之複數個通孔63A、及構成複數個通孔列6F之複數個通孔63F。
如圖18所示,於第7層之介質層307之一面形成有第2內部屏蔽導體層52。此外,於介質層307形成有構成複數個通孔列6A之複數個通孔64A、構成複數個通孔列6B之複數個通孔64B、構成複數個通孔列6C之複數個通孔64C、及構成複數個通孔列6D之複數個通孔64D。複數個通孔64B、複數個通孔64C、複數個通孔64D、及圖17所示之複數個通孔63F,係連接於第2內部屏蔽導體層52。
如圖19所示,於第8及第9層之介質層308、309,分別形成有構成複數個通孔列6A之複數個通孔65A、構成複數個通孔列6B之複數個通孔65B、構成複數個通孔列6C之複數個通孔 65C、及構成複數個通孔列6D之複數個通孔65D。
如圖20所示,於第10至第29層之介質層310~329,分別形成有構成複數個通孔列6A之複數個通孔66A、構成複數個通孔列6B之複數個通孔66B、構成複數個通孔列6C之複數個通孔66C、及構成複數個通孔列6D之複數個通孔66D。第1及第2輸入輸出段共振器本體2A、2D、及中間共振器本體2B、2C,係以貫通介質層310~329之方式設置。
如圖21所示,於第30層之介質層330之一面形成有第1內部屏蔽導體層51。此外,於介質層330形成有構成複數個通孔列6E之複數個通孔67E。
如圖22所示,於第31至第38層之介質層331~338,分別形成有構成複數個通孔列6E之複數個通孔68E。
介質濾波器1中的除了外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F以外之部分,係以圖15所示之第1層之介質層301之一面成為周圍介質部3之下面3a之方式,積層第1至第38層之介質層301~338而構成。
本實施形態中,第1輸入輸出導體部4A,係藉由於Z方向串聯連接一個通孔41A及4個通孔42A而構成。此外,第2輸入輸出導體部4D,係藉由於Z方向串聯連接一個通孔41D及4個通孔42D而構成。
其次,對本實施形態之介質濾波器1之製造方法進行說明。介質濾波器1之製造方法,其包含以下之步驟:製作積層體之步驟,該積層體係包含周圍介質部3、共振器本體2A、2B、2C、2D、第1及第2輸入輸出導體部4A、4D、第1及第2內部屏蔽導 體層51、52、及周圍介質部3內之複數個通孔列;及形成外部導體部53與第1及第2輸入輸出端子8A、8D之步驟。
製作積層體之步驟,係包含以下之步驟:製作燒成前積層體之步驟,該燒成前積層體,包含作成複數層之介質層301~338之複數片之燒成前陶瓷片、及作成第1及第2內部屏蔽導體層51、52之燒成前之2層之內部屏蔽導體層;及對燒成前積層體進行燒成,形成周圍介質部3與第1及第2內部屏蔽導體層51、52之步驟。上述燒成前之2層之內部屏蔽導體層,係使用導體糊劑而形成。
於複數層之燒成前之陶瓷片形成有作成圖15至圖22所示之複數個通孔之燒成前的複數個通孔。燒成前之複數個通孔,係當對燒成前積層體進行燒成時而被燒成,進而成為圖15至圖22所示之複數個通孔。
於製作燒成前積層體之步驟中,依以下之方式將共振器本體2A、2B、2C、2D埋入燒成前積層體內。首先,將作成圖20所示之介質層310~329之複數片之燒成前陶瓷片積層,形成燒成前積層體之一部分。其次,於燒成前積層體之一部分形成用以收容共振器本體2A、2B、2C、2D之4個收容部。接著,於4個收容部內收容共振器本體2A、2B、2C、2D。接著,將上述燒成前積層體之一部分、與構成燒成前積層體之剩餘部分之複數片之燒成前陶瓷片進行積層,完成燒成前積層體。
形成外部導體部53與第1及第2輸入輸出端子8A、8D之步驟,係包含與製作上述積層體之步驟同時、或於製作上述積層體之步驟之後,形成至少一個外部屏蔽導體層之步驟。
以下,對形成外部導體部53與第1及第2輸入輸出端子8A、8D之步驟之第1至第3例進行說明。
於第1例中,使用導體糊劑,於作成介質層301之燒成前之陶瓷片上形成作成外部屏蔽導體層53A之燒成前之外部屏蔽導體層、及作成第1及第2輸入輸出端子8A、8D之燒成前之2個輸入輸出端子,製作包含其等之燒成前積層體。燒成前之外部屏蔽導體層及燒成前之2個輸入輸出端子,係當對燒成前積層體進行燒成時而被燒成,成為外部屏蔽導體層53A與第1及第2輸入輸出端子8A、8D。藉此,於第1例中,外部屏蔽導體層53A與第1及第2輸入輸出端子8A、8D,係與製作積層體之步驟同時被形成。於第1例中,使用導體糊劑,於積層體之表面形成作成外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之燒成前之5層導體層,且對其等進行燒成而形成外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F。藉此,於第1例中,外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F,係於製作積層體之步驟之後被形成。
於第2例中,與第1例相同,在製作燒成前積層體之後,使用導體糊劑,於燒成前積層體之表面形成作成外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之燒成前之5層導體層。然後,對燒成前積層體進行燒成,而同時形成積層體、外部屏蔽導體層53A~53F、與第1及第2輸入輸出端子8A、8D。藉此,於第2例中,與製作積層體之步驟同時形成外部屏蔽導體層53A~53F、與第1及第2輸入輸出端子8A、8D。
於第3例中,與第1例相同,在製作積層體之後,使用薄膜形成方法,於積層體之表面形成外部屏蔽導體層53B、53C、 53D、53E、53F。於第3例中,外部屏蔽導體層53A、與第1及第2輸入輸出端子8A、8D,係與製作積層體之步驟同時形成,且外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F,係於製作積層體之步驟之後形成。外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F,分別包含例如藉由濺鍍法或真空蒸鍍法而形成之第1層、及例如藉由電鍍法而形成於此第1層上之第2層。
於第1及第2例中,作為用以形成外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之導體糊劑,係使用與用以形成第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導體糊劑相比,對周圍介質部3之黏接力變大之組成、具體為玻璃成分之比例大之組成者。因此,第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導電率,係較外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之導電率即第1導電率大。
於第3例中,作為構成外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之各第1層之材料,係使用較第2層之導電率小但對周圍介質部3之密接力大之材料。其結果,第1層之導電率,係較第2層之導電率、暨第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導電率小。外部屏蔽導體層53B、53C、53D、53E、53F之各實質之導電率,係接觸於周圍介質部3之第1層之導電率。因此,第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導電率,係較第1導電率大。
於第1至第3例之任一例中,用以形成外部屏蔽導體層53A之導體糊劑,較佳也設為與用以形成第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導體糊劑相比,對周圍介質部3之黏接力變大之組成、具體為玻璃成分之比例大之組成者。於此情況下,第1及第2內部屏蔽導體層51、52之導電率,係較外部屏蔽導體層53A、53B、 53C、53D、53E、53F之導電率大。
第1導電率,例如在20×106S/m~30×106S/m之範圍內。第1內部屏蔽導體層51之導電率即第2導電率、及第2內部屏蔽導體層52之導電率,例如在22×106S/m~50×106S/m之範圍內。較佳為第2導電率及第2內部屏蔽導體層52之導電率,與第1導電率相比,較第1導電率大30%以上。
第1內部屏蔽導體層51與共振器本體2A、2B、2C、2D各者之間的距離,係較任一外部屏蔽導體層與共振器本體2之間之距離皆小。如此,藉由於共振器本體2A、2B、2C、2D之附近設置第1內部屏蔽導體層51,與不設置第1內部屏蔽導體層51之情況比較,可於共振器12A、12B、12C、12D中,增大以共振模式之共振頻率除高階鄰接共振模式之共振頻率而得之值,其結果,可降低高階鄰接共振模式之影響。
同樣地,藉由在共振器本體2B、2C之附近設置第2內部屏蔽導體層52,與不設置第2內部屏蔽導體層52之情況比較,可於共振器12B、12C中,增大以共振模式之共振頻率除高階鄰接共振模式之共振頻率而得之值,其結果,可降低高階鄰接共振模式之影響。
順便一提,為了降低高階鄰接共振模式之影響,例如,也可考慮不設置第1內部屏蔽導體層51,而使外部屏蔽導體層53B靠近共振器本體2A、2B、2C、2D。然而,於該情況下,由於外部屏蔽導體層53B之導電率係較第1內部屏蔽導體層51之導電率小,因此會產生導體損失增加,共振器12A、12B、12C、12D之Q變小之問題。
與此相對,根據本實施形態,可將具有較外部屏蔽導體層53B之導電率大之導電率之第1內部屏蔽導體層51配置於共振器本體2A、2B、2C、2D之附近。藉此,根據本實施形態,可於共振器12A、12B、12C、12D中降低高階鄰接共振模式之影響,且可增大共振器12A、12B、12C、12D之Q。
同樣地,藉由將第2內部屏蔽導體層52設置於共振器本體2B、2C之附近,可於共振器12B、12C中降低高階鄰接共振模式之影響,且可增大共振器12B、12C之Q。
此外,第1及第2內部屏蔽導體層51、52,係位於周圍介質部3之內部,因此與外部屏蔽導體層相比,不易變形。因此,與使外部屏蔽導體層靠近共振器本體2A、2B、2C、2D之情況比較,可抑制因導體層之變形而引起之共振器12A、12B、12C、12D及介質濾波器1之特性之變動。
其次,對顯示第1內部屏蔽導體層51之功效之第3模擬之結果進行說明。於第3模擬中,對於與共振器12A對應之實施例之介質共振器、與第1及第2比較例之介質共振器,比較共振頻率及Q。
於實施例之介質共振器中,將外部屏蔽導體層53B之導電率即第1導電率設為22×106S/m,且將第1內部屏蔽導體層51之導電率即第2導電率設為40×106S/m。
第1比較例之介質共振器,係自實施例之介質共振器中將第1內部屏蔽導體層51去除者。
第2比較例之介質共振器,係將實施例之介質共振器中之第1內部屏蔽導體層51置換為具有與外部屏蔽導體層53B之 導電率相等之導電率之內部屏蔽導體層者。第2比較例之介質共振器,係相當於不設置外部屏蔽導體層53B,而使外部屏蔽導體層53B靠近共振器本體2A之構成之介質共振器。下述之表1顯示第3模擬之結果。
如表1所示,於第2比較例中,Q較第1比較例變小。這是因為具有與外部屏蔽導體層53B之導電率相等之第1導電率之內部屏蔽導體層存在於共振器本體之附近。於實施例中,儘管第1內部屏蔽導體層51存在於共振器本體之附近,Q仍較第1及第2比較例變大。這是因第1內部屏蔽導體層51具有較第1導電率大之第2導電率而產生之功效。
再者,本發明不限於上述實施形態,可進行各種之變更。例如,共振器本體及輸入輸出導體部,也可以具有以申請專利範圍界定之位置關係之方式,排列配置於水平方向。該情況下,共振器本體,也可藉由被積層之複數層構成。
根據以上之說明,顯而易見可實施本發明之各種之態樣或變形例。藉此,於以下之申請專利範圍之均等範圍內,即使為上述最佳形態以外之形態,也可實施本發明。

Claims (6)

  1. 一種介質濾波器,係具備:共振器本體,其由介質構成;周圍介質部,其由相對介電係數較構成上述共振器本體之介質小之介質構成,存在於上述共振器本體之周圍;及輸入輸出導體部,其由導體構成,用以進行電磁波朝上述共振器本體之供給、及電磁波自上述共振器本體之取出之至少一個動作;該介質濾波器之特徵在於:上述共振器本體之第1方向之尺寸,係較與上述第1方向正交之方向之上述共振器本體的最大尺寸更大,上述共振器本體具有位於上述第1方向之兩端之第1端面及第2端面,上述輸入輸出導體部,係以於使相當於上述第1端面之假設平面沿上述第1方向朝與上述第2端面相反之側移動而形成之空間內包含有上述輸入輸出導體部之至少一部分、或上述輸入輸出導體部接觸於上述空間之方式配置,上述輸入輸出導體部具有位於上述第1方向之兩端之第3端面及第4端面,上述第3端面係較上述第4端面靠近上述共振器本體之上述第1端面。
  2. 如請求項1之介質濾波器,其中,上述輸入輸出導體部具有對於與上述第1方向平行之軸而旋轉對稱三次以上之形狀。
  3. 如請求項1之介質濾波器,其中,上述輸入輸出導體部係以上述第4端面露出於上述周圍介質部之外面上之方式,被埋入上述周 圍介質部。
  4. 如請求項1之介質濾波器,其中,上述輸入輸出導體部之上述第1方向之尺寸,係在包含上述第4端面且平行於上述第1端面之假設平面與上述第1端面之間的距離之0.2~1倍之範圍內。
  5. 如請求項1之介質濾波器,其中,上述輸入輸出導體部之上述第1方向之尺寸,係較與上述第1方向正交之方向之上述輸入輸出導體部的最大尺寸更大。
  6. 一種介質濾波器,係具備:複數個共振器本體,其等分別由介質構成;周圍介質部,其由相對介電係數較構成上述複數個共振器本體之介質小之介質構成,存在於上述複數個共振器本體之周圍;及第1輸入輸出導體部及第2輸入輸出導體部,其等分別由導體構成;該介質濾波器之特徵在於:上述複數個共振器本體中的電路構成上相鄰之2個共振器本體,係進行電磁耦合,上述複數個共振器本體包含第1輸入輸出段共振器本體、及第2輸入輸出段共振器本體,上述第1輸入輸出導體部係用以進行電磁波朝上述第1輸入輸出段共振器本體之供給、及電磁波自上述第1輸入輸出段共振器本體之取出之至少一個動作,上述第2輸入輸出導體部係用以進行電磁波朝上述第2輸入輸出段共振器本體之供給、及電磁波自上述第2輸入輸出段共振器本體之取出之至少一個動作,上述第1及第2輸入輸出段共振器本體,其等第1方向之尺寸, 分別較與上述第1方向正交之方向之上述第1及第2輸入輸出段共振器本體之各最大尺寸更大,上述第1及第2輸入輸出段共振器本體,分別具有位於上述第1方向之兩端之第1端面及第2端面,上述第1輸入輸出導體部,係以於第1空間內包含有上述第1輸入輸出導體部之至少一部分、或上述第1輸入輸出導體部接觸於上述第1空間之方式配置,其中,該第1空間係使相當於上述第1輸入輸出段共振器本體之上述第1端面之假設平面沿上述第1方向朝與上述第1輸入輸出段共振器本體之上述第2端面相反之側移動而形成,上述第2輸入輸出導體部,係以於第2空間內包含有上述第2輸入輸出導體部之至少一部分、或上述第2輸入輸出導體部接觸於上述第2空間之方式配置,其中,該第2空間係使相當於上述第2輸入輸出段共振器本體之上述第1端面之假設平面沿上述第1方向朝與上述第2輸入輸出段共振器本體之上述第2端面相反之側移動而形成。
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