TWI654836B - 有極型低通濾波器及具備此之分波器 - Google Patents
有極型低通濾波器及具備此之分波器Info
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Abstract
本發明涉及一種有極型低通濾波器及包括該有極型低通濾波器的分波器。在所期望的頻率位置設置衰減極。有極型低通濾波器(1)在層疊體(3)中包括：低通濾波器(5)，該低通濾波器(5)在串聯臂中具有包含電容器(C1~C4)及電感器(L3~L6)的並聯諧振電路(51~54)，在並聯臂中至少具有電容器(C5~C8)；以及接地導體(G1~G3)。構成電容器(C1~C4)的圖案導體在z軸方向上與接地導體(G1)等相對置。
Description
本發明涉及一種在通頻帶附近具有衰減極的低通濾波器、及包括該低通濾波器的分波器。
以往，作為這種低通濾波器(以下有時稱為LPF(Low Pass Filter：低通濾波器))，例如存在下述專利文獻1所記載的情況。該LPF包括串聯臂、以及例如三個並聯臂。該串聯臂上設置有例如兩個並聯諧振電路。第一並聯臂設置在LPF的輸入端子和前級並聯諧振電路之間。另外，第二並聯臂設置在兩個並聯諧振電路之間。第三並聯臂設置在後級並聯諧振電路和LPF的輸出端子之間。各並聯臂上各設置有一個電容器。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2010-232765號公報
一般而言，按照要求規格，確定LPF的通頻帶、衰減極的頻率位置及尺寸等。然而，若想要使LPF小型
化，有時無法安裝足夠數量的電感器元件或電容器元件，其結果是，存在無法在所期望的頻率位置設置衰減極的問題。
因此，本發明的目的在於，提供一種能夠在所期望的頻率位置設置衰減極的低通濾波器、及包括該低通濾波器的分波器。
為了到達上述目的，本發明的一個方面是一種有極型低通濾波器，包括：層疊有多個基材層的層疊體；形成於所述層疊體表面的輸入端子、輸出端子及接地端子；以及形成於所述層疊體內的至少一個接地導體，連接所述輸入端子和所述輸出端子的串聯臂具有包含電容器及電感器的並聯諧振電路，連接所述串聯臂和所述接地端子的並聯臂至少具有電容器，至少所述並聯諧振電路中所包含的電容器包含形成於所述層疊體內的多個圖案導體，所述至少一個接地導體、與所述多個圖案導體中的至少一個圖案導體在所述基材層的層疊方向上相對置。
另外，本發明的另一個方面是一種分波器，包括：層疊有多個基材層的層疊體；形成於所述層疊體表面的輸入端子、輸出端子及接地端子；形成於所述層疊體內的至少一個接地導體；設置於所述層疊體中，且包含電容器和電感器的高通濾波器；以及設置於所述層疊體中的有極型低通濾波器，所述有極型低通濾波器中，連接所述輸入端子和所述輸出端子的串聯臂具有包含電容器及電感器的並聯諧振電路，連接所述串聯臂和所述接地端子的並聯臂至少具有電容器，至少所述並聯諧振電路中所包含的電容器包含形成於所述層疊體內的多個圖案導體，所述至少一個接地導體、與所述多個圖案導體中的至少一個圖案導體在所述基材層的層疊方向
上相對置。
根據上述方面，可提供能夠在所期望的頻率位置設置衰減極的有極型低通濾波器、及包括該有極型低通濾波器的分波器。
1、1a‧‧‧分波器
3‧‧‧層疊體
M1~M20‧‧‧基材層
5‧‧‧有極型低通濾波器
7‧‧‧高通濾波器
51~54‧‧‧並聯諧振電路
C1~C16‧‧‧電容器
L1~L12‧‧‧電感器
G1~G7‧‧‧接地導體
圖1是本發明的一個實施方式所涉及的分波器1的等效電路圖。
圖2A是表示圖1的LPF5及HPF7的通頻帶特性等的圖。
圖2B是表示到圖2A的200MHz為止的LPF及HPF的通頻帶特性等的曲線圖。
圖3A是分波器1的立體圖。
圖3B是圖3A的分波器1的正視圖。
圖4A是圖3B所示的基材層M1~M5的俯視圖。
圖4B是圖3B所示的基材層M6~M10的俯視圖。
圖4C是圖3B所示的基材層M11~M15的俯視圖。
圖4D是圖3B所示的基材層M16~M20的俯視圖。
圖5是比較例所涉及的分波器1’的等效電路圖。
圖6是圖5的分波器1’的基材層M16~M20的俯視圖。
圖7A是表示圖5的LPF5’及HPF7’的通頻帶特性等的圖。
圖7B是表示到圖7A的200MHz為止的LPF5’及HPF7’的通頻帶特性的曲線圖。
圖8是變形例所涉及的分波器1a的等效電路圖。
圖9A是表示圖8的LPF5a及HPF7a的通頻帶特性等的圖。
圖9B是表示到圖9A的200MHz為止的LPF5a及HPF7a的通頻帶特性等的圖。
下面，首先，參照圖1~圖7B，對一個實施方式所涉及的有極型低通濾波器、及包括該有極型低通濾波器的分波器進行詳細說明。
(有極型低通濾波器和分波器的等效電路)首先，圖1中，分波器1包括公共輸入端子Pin、有極型低通濾波器(以下有時稱為LPF)5、高通濾波器(以下有時稱為HPF)7、第一輸出端子Pout1、第二輸出端子Pout2以及多個接地端子PGND1~PGND4。
在公共輸入端子Pin、和多個接地端子PGND1~PGND4的任一個端子之間，輸入要由分波器1進行分離的頻率多工信號。該頻率多工信號中例如多工有有線電視中使用的65MHz頻帶的信號及87MHz頻帶的信號。
LPF5為了使輸入頻率多工信號中所包含的65MHz頻帶的信號通過，在連接公共輸入端子Pin和輸出端子Pout1的串聯臂上包含電感器L1、L2、以及多個並聯諧振電路51~54。並聯諧振電路51包含並聯連接的電感器L3和電容器C1。同樣地，並聯諧振電路52~54具有並聯連接的電感器L4~L6和電容器C2~C4。
LPF5還包括電容器C5~C8。電容器C5設置在將電感器L2和並聯諧振電路51之間的點與接地之間相連接的並聯臂上。電容器C6設置在將並聯諧振電路51、52之間的點與接地相連接的並聯臂上，電容器C7設置在將並聯諧振電路52、53之間的點與接地相連接的並聯臂上，電容器C8設置在將並聯諧振電路53、54之間的點與接地相連接的並聯臂上。
另外，詳細情況將在後面進行說明，LPF5包括設置在層疊體3中的接地導體G1~G3(參照圖4C、圖4D)。在圖1中用虛線示出構成電容器C1~C4的圖案導體與接地導體G1之間產生的寄生電容Csa~Csd、以及接地導體G1~G3中產生的電感分量La~Ld。
LPF5的通頻帶特性、通頻帶附近的衰減極的頻率位置及衰減量大致上由電感器L1~L6的值、電容器C1~C8的值確定。然而，若優先使分波器1小型化，則有時無法將為了得到期望的衰減極而需要的電感器和電容器安裝到層疊體3中。其結果是，由於通頻帶附近的衰減極的頻率位置遠離通頻帶，從而衰減極的衰減特性喪失陡峭性，無法得到足夠的衰減量。因此，本實施方式中，通過積極地使用寄生電容Cs和電感分量L，從而得到更為接近期望的頻率位置及期望的衰減量的衰減極。這裏，LPF5的通頻帶特性、衰減極的頻率位置、衰減量在圖2A和圖2B中用實線示出。
另外，HPF7為了使輸入頻率多工信號中所包含的87MHz的信號通過，在連接公共輸入端子Pin和輸出端子Pout2的串聯臂上，包含與LPF5共用的電感器L1、電容器C9~C12、以及電感器L10。
HPF7還包含串聯諧振電路71~73、以及並聯諧振電路74。串聯諧振電路71具有串聯連接的電感器L7和電容器C13，設置在將電容器C9、C10之間的點與接地之間相連接的並聯臂上。串聯諧振電路72具有串聯連接的電感器L8和電容器C14，設置在將電容器C10、C11之間的點與接地之間相連接的並聯臂上。串聯諧振電路73具有串聯連接的電感器L9和電容器C15，設置在將電容器C11、C12之間的點與接地之間相連接的並聯臂上。另外，電感器L11和電容器C16構成並聯諧振電路74，設置在將
電感器L10和輸出端子Pout2之間的點與接地之間相連接的並聯臂上。這裏，電感器L10和電容器C16的詳細情況將在後面進行說明，其構成用於抑制高頻特性劣化的相位調整電路。
HPF7的通頻帶特性等如在圖2A和圖2B中用虛線示出的那樣，基本上由電感器L7~L11的值、電容器C9~C16的值確定。
從輸出端子Pout1與接地端子PGND1之間輸出65MHz頻帶的信號，從輸出端子Pout2與接地端子PGND3之間輸出87MHz頻帶的信號。
(低通濾波器和分波器的結構)由上述等效電路表示的分波器1如圖3A~圖4D所例示的那樣，在層疊體3中包括公共輸入端子Pin、LPF5、HPF7、輸出端子Pout1、輸出端子Pout2和接地端子PGND1~PGND4。
這裏，對於圖3A~圖4D所示的x軸、y軸和z軸進行說明。x軸、y軸及z軸彼此正交。本實施方式中，假定x軸表示分波器1的橫向(即，左右方向)。另外，假定y軸表示分波器1的縱深方向(即，前後方向)。假定z軸表示分波器1的高度方向(即，上下方向)。z軸還表示基材層M的層疊方向。
層疊體3由多個基材層在z軸方向上層疊而成。本實施方式中如圖3B、圖4A~圖4D所例示的那樣，層疊體3由第一基材層M1至第二十基材層M20按照該順序從上往下層疊而成。這裏，在下述說明中，有時將各個基材層M1~M20一起記作基材層M。各個基材層M例如由LTCC(低溫共燒陶瓷)那樣的陶瓷構成。除此以外，各個基材層M也可由樹脂構成。
各個基材層M從z軸方向俯視時，具有彼此大致相同的長
方形的形狀。另外，作為最上層的基材層M1在上下方向上具有大約25μm的厚度，其正下方的基材層M2具有大約100μm的厚度，基材層M3~M10具有大約300μm的厚度，基材層M11~M19具有大約200μm的厚度，最下層的基材層M20具有大約200μm的厚度。
這裏，在圖4A的最上段示出基材層M1的俯視圖。如圖4A的最上段左側所示，在基材層M1的z軸正方向側的主面(以下有時稱為第一主面)上，安裝有電感器L2~L11。這裏，由於分波器1對100MHz附近頻帶的信號進行分離，因此例如需要具有幾百nH的電感的電感器。從這一觀點考慮，優選電感器L2~L11為具有相對較大的電感且Q特性也較好的晶片電感器(例如卷線型晶片電感器)。
為了安裝電感器L2~L11，如圖4A的最上段右側所示，將兩個一對的連接盤電極形成在基材層M1的第一主面上。各個連接盤電極例如由銅那樣的導電性材料形成。這裏，圖4A~圖4D中，在各基材層M中在y軸的正方向側用一點劃線示出假想框α，在各基材層M中在y軸的負方向側用兩點劃線示出假想框β。從z軸方向俯視時，在假想框α內設置LPF5的結構，在假想框β內設置HPF7的結構。
另外，如從圖4A的上方起第二段所示，在基材層M2的上表面形成有幾個佈線電極，以用於將電感器L2~L11、與設置在層疊體3內的電感器L1、電容器C1~C16等相連接。
接著，對LPF5的詳細結構進行說明。在層疊體3中，首先公共輸入端子Pin形成在基材層M20的z軸負方向側的主面上(以下有時稱為第二主面)。更具體而言，在該第二主面上，在z軸的負方向側端部且在y
軸方向的大致中央形成公共輸入端子Pin。
該公共輸入端子Pin經由貫通基材層M18~M20的過孔導體與電感器L1的一端相連接。此外，過孔導體在圖4A~圖4D中，用“.”(點)示出。各過孔導體優選包含例如銅那樣的金屬。
另外，各過孔導體在z軸方向上貫通各基材層M，將形成於不同基材層M的多個電極進行電連接。此外，關於圖4A~圖4D，為了方便觀察，未對各過孔導體附加參照標號。
電感器L1包含在基材層M14~M17的上表面各形成一個的圖案導體、以及將它們串聯連接的過孔導體。利用該結構，從而形成繞著與z軸平行的軸旋轉且朝z軸的正方向行進的具有螺旋形的螺旋形線圈。該電感器L1的另一端經由過孔導體等與電感器L2的外部端子電極a相連接。另外，電感器L1的另一端還與電容器C9(後述)電連接。
另外，電感器L2的外部端子電極b經由過孔導體等與電容器C5相連接。這裏，電容器C5包含在基材層M13、M15、M17、M19中在z軸正方向側的主面上各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。基材層M13、M15、M17、M19的圖案導體與接地導體G1~G3中的任一個或兩個在z軸方向上相對。另外，四個圖案導體利用貫通各基材層M13~M18的過孔導體在z軸方向上串聯連接。電容器C5具有這種結構。
電感器L3的外部端子電極c經由過孔導體等與電感器L2的外部端子電極b相連接。另外，電容器C1形成在層疊體3的內部，以使得利用過孔導體等與電感器L3並聯連接。本實施方式中，電容器C1包含在基材層M3~M8各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導
體。更具體而言，這些基材層M3~M8中在z軸方向上相鄰的兩個基材層(例如，基材層M3、M4)上形成的兩個圖案導體以夾著一個基材層的狀態在z軸方向上相對。另外，形成在基材層M3、M5、M7上的圖案導體利用分別形成於基材層M3~M7中的過孔導體進行連接。另外，形成在基材層M4、M6、M8上的圖案導體利用分別形成於基材層M4~M8中的過孔導體進行連接。電容器C1具有這種結構。
另外，電感器L3的外部端子電極d經由過孔導體等與電容器C6的一端相連接。這裏，電容器C6包含在基材層M15、M17、M19上各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。具體而言，電容器C6包含在基材層M15、M17、M19中在z軸正方向側的主面上各形成一個的圖案導體。形成在基材層M15、M17、M19上的圖案導體與接地導體G1~G3中的任一個或兩個在z軸方向上相對。另外，這三個圖案導體利用貫通各基材層M15~M18的過孔導體在z軸方向上串聯連接。電容器C6具有這種結構。
另外，電感器L4的外部端子電極e經由過孔導體等與電感器L3的外部端子電極d相連接。另外，電容器C2形成在層疊體3的內部，以使得利用過孔導體等與電感器L4並聯連接。本實施方式中，電容器C2包含在基材層M3~M8各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。更具體而言，這些基材層M3~M8中在z軸方向上相鄰的兩個基材層的圖案導體經由一個基材層在z軸方向上相對。另外，基材層M3、M5、M7的圖案導體利用形成於基材層M3~M7中的各過孔導體進行連接。另外，基材層M4、M6、M8的圖案導體利用形成於基材層M4~M8中的各過孔導體進行連接。電容器C2具有這種結構。
另外，電感器L4的外部端子電極f經由多個過孔導體等與電容器C7的一端相連接。這裏，電容器C7包含在基材層M15、M17、M19上各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。具體而言，電容器C7包含在基材層M15、M17、M19中在z軸正方向側的主面上各形成一個的圖案導體。基材層M15、M17、M19的圖案導體與接地導體G1~G3中的任一個或兩個在z軸方向上相對。另外，這三個圖案導體利用貫通各基材層M15~M18的過孔導體在z軸方向上串聯連接。電容器C7具有這種結構。
另外，電感器L5的外部端子電極g經由過孔導體等與電感器L4的外部端子電極f相連接。另外，電容器C3形成在層疊體3的內部，以使得利用過孔導體等與電感器L5並聯連接。本實施方式中，電容器C3包含在基材層M3~M8各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。更具體而言，這些基材層M3~M8中在z軸方向上相鄰的兩個基材層(例如，基材層M3、M4)上形成的兩個圖案導體以夾著一個基材層的狀態在z軸方向上相對。另外，形成在基材層M3、M5、M7上的圖案導體利用分別形成於基材層M3~M7中的過孔導體進行連接。另外，形成在基材層M4、M6、M8上的圖案導體利用形成於基材層M4~M8中的過孔導體進行連接。電容器C3具有這種結構。
另外，電感器L5所具有的前側的外部端子電極h經由多個過孔導體等與電容器C8的一端相連接。這裏，電容器C8包含在基材層M13、M15、M17上各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。具體而言，電容器C8包含在基材層M13、M15、M17中在z軸正方向側的主面上各形成一個的圖案導體。基材層M13、M15、M17的圖案導體與接地導體G1~
G3中的任一個或兩個在z軸方向上相對。另外，這三個圖案導體利用貫通各基材層M13~M16的過孔導體在z軸方向上串聯連接。電容器C8具有這種結構。
另外，電感器L5的外部端子電極h經由過孔導體等與電感器L6的外部端子電極i相連接。另外，電容器C4形成在層疊體3的內部，以使得利用過孔導體等與電感器L6並聯連接。更具體而言，電容器C4在層疊體3中形成在x軸的正方向側端部。本實施方式中，電容器C4包含在基材層M3~M9各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體。更具體而言，這些基材層M3~M9中在z軸方向上相鄰的基材層上形成的兩個圖案導體經由基材層在z軸方向上相對。另外，形成在基材層M3、M5、M7、M9上的圖案導體利用分別形成於基材層M3~M8中的過孔導體進行連接。另外，形成在基材層M4、M6、M8上的圖案導體利用形成於基材層M4~M7中的過孔導體進行連接。電容器C4具有這種結構。
輸出端子Pout1是形成在基材層M20的第二主面上的電極。更具體而言，形成在該第二主面上、y軸方向的正方向側端部且x軸方向的大致中央。該輸出端子Pout1經由多個過孔導體與電感器L6的外部端子電極j相連接。
另外，在基材層M20的第二主面上，在x軸的正方向側端部形成兩個接地端子PGND3、PGND4。在該第二主面上在x軸的負方向側端部，兩個接地端子PGND1、PGND2與y軸平行排列，以使得夾住公共輸入端子Pin。
如上所述，層疊體3中，在基材層M14、M16、M18的上表面形成接地導體G1、G2、G3。接地導體G1是單個的，形成為在x軸方向
上延伸，以使得與形成於基材層M13、M15的任一個的電容器C5~C8的圖案導體在z軸方向上相對。另外，接地導體G2、G3也與接地導體G1相同，形成為在x軸方向上延伸，以使得與形成於z軸方向上相鄰的基材層M的電容器C5~C8的圖案導體在z軸方向上相對。
除上述以外，接地導體G1與構成電容器C1~C3的圖案導體夾著基材層M8~M13(即六層)在z軸方向上相對。接地導體G1還與構成電容器C4的圖案導體夾著基材層M9~M13(五層)在z軸方向上相對。利用該結構，在電容器C1~C4與接地導體G1之間，如圖1所示產生寄生電容Csa~Csd。
另外，接地導體G1~G3經由多個過孔導體在z軸方向上串聯連接。另外，關於接地導體G3，經由設置於x軸的負方向側端部的過孔導體，與在層疊體3的第二主面上設置於x軸的負方向側端部的接地端子PGND1相連接。另外，如上所述，在設置於層疊體3的構成電容器C1~C4的圖案導體、與接地導體G1之間分別產生寄生電容Csa~Csd。該寄生電容Csa~Csd的大小根據導體圖案的形狀而分別不同。
一般而言，電流流過的導體具有電感。因而，接地導體G1~G3作為整體具有由其形狀、電流路徑長度確定的電感分量L。這裏，圖1的等效電路上，從寄生電容Csa經由接地導體G1~G3及過孔導體到接地端子為止之間的電感分量表示為La。同樣地，分別從寄生電容Csb~Csd經由接地導體G1~G3及過孔導體到接地端子為止之間的電感分量表示為Lb~Ld。
這裏，本實施方式中，接地導體G1~G3經由多個過孔導體
彼此連接，從接地導體G3的x軸負方向側端部連接至接地端子PGND1。作為其結果，接地導體G1~G3中產生電感分量L。這裏，若要使電感分量L例如較小，則只要從朝x軸正方向側偏移的位置、而並非從接地導體G3的x軸負方向側端部經由過孔導體與接地端子連接即可。由此，根據期望的電感分量L，只要適當地調整朝向到接地導體G1~G3中的接地端子PGND1的過孔導體引出的引出位置即可。
接著，對HPF7的詳細結構進行說明。電容器C9一端與由LPF5和HPF7共用的電感器L1的另一端相連接。本實施方式中，電容器C9由在基材層M3~M10各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體構成。電感器L7的外部端子電極k經由過孔導體等與電容器C9的另一端相連接。
電感器L7的外部端子電極1經由過孔導體等與電容器C13串聯連接。由該電感器L7和電容器C13來構成串聯諧振電路71。電容器C13由在基材層M13、M15、M17、M19上各形成一個的圖案導體組構成。各圖案導體與形成在基材層M14、M16、M18上的接地導體G1、G2、G3中的任一個在z軸方向上相對。另外，四個圖案導體利用多個過孔導體串聯連接。利用該結構，形成電容器C13。
電容器C10自身的一端與電容器C9的另一端相連接。本實施方式中，電容器C10由在基材層M3~M9各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體構成。電感器L8的外部端子電極m經由過孔導體等與電容器C10的另一端相連接。
電感器L8的外部端子電極n經由過孔導體等與電容器C14
串聯連接。由該電感器L8和電容器C14來構成串聯諧振電路72。電容器C14由在基材層M11、M13、M15、M17、M19上各形成一個的圖案導體構成。各圖案導體與形成在基材層M12、M14、M16、M18的任一個上的接地導體G4、G5、G6、G7在z軸方向上相對。另外，五個圖案導體利用多個過孔導體串聯連接。由此，形成電容器C14。
電容器C11自身的一端與電容器C10的另一端相連接。本實施方式中，電容器C11由在基材層M3~M9各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體構成。電感器L9的外部端子電極o經由過孔導體等與電容器C11的另一端相連接。
電感器L9的外部端子電極p經由過孔導體等與電容器C15串聯連接。由該電感器L9和電容器C15來構成串聯諧振電路73。電容器C15由在基材層M11、M13、M15、M17、M19上各形成一個的圖案導體構成。各圖案導體與形成在基材層M12、M14、M16、M18上的接地導體G4、G5、G6、G7的任一個在z軸方向上相對。另外，五個圖案導體利用多個過孔導體串聯連接。利用該結構，形成電容器C15。
電容器C12自身的一端與電容器C11的另一端相連接。本實施方式中，電容器C12由在基材層M3~M9各自的上表面各形成一個的圖案導體、以及多個過孔導體構成。電感器L9的外部端子電極o經由佈線導體、連接盤電極和多個過孔導體與電容器C12的另一端相連接。
電感器L10的外部端子電極q經由過孔導體等與電容器C12的另一端連接。該電感器L10的右側的外部端子電極r經由過孔導體等與電感器L11的外部端子電極t相連接。電感器L11的外部端子電極s經由多個
過孔導體與接地端子PGND4相連接。電容器C16形成在層疊體3的內部，以使得與電感器L11並聯連接。本實施方式中，電容器C16由形成在基材層M4、M7的上表面的圖案導體、以及多個過孔導體構成。電容器C16的另一端經由多個過孔導體與接地端子PGND4相連接。
輸出端子Pout2是形成在基材層M20的下表面的電極。更具體而言，形成在該下表面上、y軸方向的負方向側端部且x軸方向的大致中央。該輸出端子Pout2經由過孔導體等與電感器L10的外部端子電極r相連接。
(低通濾波器和分波器的製造方法)下面，對上述分波器1的製造方法進行說明。首先，製造層疊體3。更詳細而言，將Al2O3、CeO3、Ba2Ti4O12、Ca-Al-B-Si類玻璃粉末作為原材料投放到球磨機中，進行濕法混合。將所獲得的混合物進行乾燥後粉碎，對所獲得的粉末進行預燒。將得到的預燒粉末用球磨機進行濕法粉碎後進行乾燥，然後破碎，得到陶瓷粉末。此外，對於構成層疊體的電介質材料並無特別限定，也可使用合成樹脂或電介質陶瓷等。
對期望的陶瓷粉末添加粘合劑、增塑劑、濕潤劑、和分散劑，用球磨機進行混合，之後，利用減壓進行脫泡。利用刮刀法將所獲得的陶瓷漿料形成為片狀並使其乾燥，從而得到要成為各基材層M的陶瓷生片。
接著，在各陶瓷生片上，利用鐳射或穿孔衝壓形成過孔導體用的通孔，在這些通孔內填充由將例如銅等作為主要組分的金屬構成的電極糊料。對這種陶瓷生片層疊期望片數(本實施方式中為二十片基材層M1~M20)。
接著，在各陶瓷生片的一個主面上，通過利用絲網印刷法或
光刻法等方法塗布將銅等金屬作為主要組分的導電性糊料，從而形成各種電極、各種圖案導體。
接著，在對陶瓷生片的層疊體統一進行加壓接合後，進行燒成。之後，將電感器L2~L11安裝在層疊體3的上表面。之後，切割成各個層疊體3的尺寸，完成分波器1。
(低通濾波器和分波器的主要作用和效果)如上所述，在電容器C1~C4與接地導體G1之間，如圖1所示產生寄生電容Csa~Csd。這裏，電容器C4與接地導體G1之間的距離比其他電容器C1~C3與其的距離小。因而，基於電容器C4的寄生電容Csd最大。
另外，電容器C1~C4排列成在x軸方向上排布，分別與接地導體G1相對。另外，接地導體G1~G3的x軸的負方向側端部與接地端子PGND1相連接。因而，在接地導體G1~G3中實質上流過相當於層疊體3的x軸方向長度的電流。由此電流流過相對較長的區間，因此在接地導體G1~G3中產生相對較大的電感分量L。
由於這種較大的電感分量L和寄生電容Cs串聯諧振，因此能將衰減極的頻率位置調整到LPF5的通頻帶附近，從而能夠改善衰減極上的衰減量。這裏，通過對電感分量L(即，接地導體G1~G3的x軸方向長度、與接地導體G1~G3中的接地端子PGND1的連接位置)進行適當改變，從而來調整衰減極的頻率位置。
這裏，本案發明人為了確認本實施方式的技術效果，準備了圖5所示的比較例(以下稱為分波器1’)。
圖5的分波器1’與圖1的分波器1相比，在成為不產生電
感分量L的結構這一點上不同。更具體而言，如圖6的由橢圓圈住的部分所示，分波器1’中，接地導體G1等的x軸的正方向側端部與接地端子PGND5相連接。其結果是，接地導體G1等中在x軸方向上不會流過較大的電流。
除此以外，分波器1’在不包括電感器L1這一點上與分波器1不同，而由於電感器L1不影響衰減極的特性，因此在討論技術效果時，即使將包括電感器L1的分波器1、和不包括電感器L1的分波器1’進行比較也不存在實質上的妨礙。
除此以外兩個分波器1、1’之間沒有區別。因此，圖5中，對於與圖1的結構相當的部分，附加相同的參照標號，並省略各自的說明。
這裏，圖7A表示圖5的分波器1’的通頻帶特性，圖7B表示到圖7A的200MHz為止的通頻帶特性。通過比較圖2B和圖7B可知，本實施方式所涉及的分波器1中，通過使用由相對較大的電感分量L和寄生電容Csa~Csd形成的串聯諧振，從而與比較例所涉及的分波器1’相比，衰減極朝低頻側偏移，且通頻帶附近的衰減量變大。由此可知，根據本實施方式，可得到更加優選的衰減極。
(低通濾波器和分波器的其他作用和效果)電感器L2~L11是卷線型晶片電感器，安裝在基材層M1的第一主面(即，層疊體3的表面)。卷線型晶片電感器與在層疊體3內由圖案導體構成的電感器相比，容易使L值和Q值較大。由此，能使低通濾波器、以及分波器小型化且使其Q值變高。另外，由於電感器L2~L11是表面安裝型，因此能簡單地安裝到層疊體3上。
另外，電感器L1插入到公共輸入端子Pin的正後方、即LPF5
和HPF7的串聯臂上。由此，LPF5和HPF7各自的阻抗較大。其結果是，可以抑制分波器1的回波損耗。特別是，可以抑制HPF7中的通頻帶上的回波損耗。
另外，根據上述分波器1，在層疊體3中至少設置電容器C1~C16。由此，有時會產生不期望的寄生電容，會使高頻特性劣化。因此，本實施方式中，在HPF7的後級，插入由電感器L10和電容器C16及L11構成的相位調整電路，來抑制高頻特性的劣化。利用該相位調整電路，能夠在擴大HPF7的通頻帶的同時，對輸出阻抗進行匹配。
另外，根據上述分波器1，例如LPF5側的第一接地導體G1、和HPF7側的第二接地導體G5形成在同一基材層M14(參照圖4C)上，但彼此分離設置。這裏，若LPF5和HPF7共用接地導體，則LPF5和HPF7會彼此干擾。為了避免這種干擾，LPF5側的第一接地導體G1~G3、和HPF7側的第二接地導體G4~G7彼此分離設置。
另外，由上述說明和圖4A~圖4D可知，接地導體G1~G3以電容器C1~C4為基準，靠近形成在層疊體3的第二主面上的接地端子PGND1~PGND4而設置。利用該結構，能夠減小接地導體G1~G3與接地端子PGND1~PGND4之間的距離，因此能抑制多餘的電感分量的產生。
(變形例)接下來，參照圖8~圖9B，對上述實施方式的變形例所涉及的分波器1a進行詳細說明。圖8的分波器1a與圖1的分波器1相比，在LPF5中的並聯諧振電路54與輸出端子Pout1之間還包括電感器L12這一點上不同。除此以外，兩個分波器1、1a之間沒有區別。因此，圖8中，對於與圖1的結構相當的部分，附加相同的參照標號，並省略各自的
說明。
電感器L12也可為安裝在基材層M1的第一主面上的卷線型晶片電感器，也可內置在層疊體3中。通過包括該電感器L12，從而如圖9A和圖9B所示，將LPF5中的高頻側的衰減量與上述實施方式的情況(參照一點劃線)相比，能夠改善至基波的三倍波左右的高頻帶。
(附記事項)此外，為了能夠容易地對上述分波器1、1a進行拾取，優選將電感器L2~L11配置成使得在分波器1、1a的第一主面中央部確保拾取用的空間。
另外，也可在分波器1、1a的第一主面設置金屬外殼及樹脂蓋、頂板。另外，關於樹脂蓋、頂板，也可使用一般所使用的樹脂，但為了將電感器L2~L11所產生的磁場封閉，優選由磁性材料構成。
另外，分波器1、1a也可容納在金屬制的外殼中。
另外，上述實施方式中，說明了分波器1中內置LPF5和HPF7的示例。然而，並不局限於此，也可不包括HPF7，而只有LPF5。另外，該LPF5不局限于分波器1，也可內置在諧振器、濾波器、平衡-不平衡變換器等中。
另外，上述實施方式中，說明了LPF5和HPF7中包括電感器L1的示例。然而，LPF5和HPF7中也可不包括電感器L1。
(工業上的實用性)本發明所涉及的有極型低通濾波器能在期望的頻率位置設置衰減極，適用于分波器、諧振器、平衡-不平衡變換器等。
Claims (11)
- 一種有極型低通濾波器，其特徵在於，具備：層疊體，層疊有多個基材層；輸入端子、輸出端子及接地端子，形成於所述層疊體表面；以及至少一個接地導體，形成於所述層疊體內，連接所述輸入端子與所述輸出端子的串聯臂具有包含電容器及電感器的並聯諧振電路，連接所述串聯臂與所述接地端子的並聯臂至少具有電容器，至少所述並聯諧振電路所包含的電容器包含形成於所述層疊體內的多個圖案導體，所述至少一個接地導體、與所述多個圖案導體的至少一個圖案導體在所述基材層的層疊方向上相對向，所述基材層從所述層疊方向俯視時，具有彼此大致相同的長方形的形狀，以所述長方形的長邊方向為x方向，所述至少一個接地導體在所述x方向上延伸，且於所述x方向之任一端部與所述接地端子相連接。
- 如申請專利範圍第1項之有極型低通濾波器，其中，在等效電路上最靠近所述輸出端子的所述並聯諧振電路的一端與所述輸出端子之間還具有電感器。
- 如申請專利範圍第1項之有極型低通濾波器，其中，所述接地端子設置在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第二主面，在所述層疊方向，所述接地導體配置成比構成所述並聯諧振電路所包含的電容器的所述多個圖案導體，更靠近所述接地端子。
- 如申請專利範圍第2項之有極型低通濾波器，其中，所述接地端子設置在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第二主面，在所述層疊方向，所述接地導體配置成比構成所述並聯諧振電路所包含的電容器的所述多個圖案導體，更靠近所述接地端子。
- 如申請專利範圍第1項之有極型低通濾波器，其中，所述並聯諧振電路所包含的電感器是卷線型晶片電感器，且安裝在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第一主面。
- 如申請專利範圍第2項之有極型低通濾波器，其中，所述並聯諧振電路所包含的電感器是卷線型晶片電感器，且安裝在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第一主面。
- 如申請專利範圍第3項之有極型低通濾波器，其中，所述並聯諧振電路所包含的電感器是卷線型晶片電感器，且安裝在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第一主面。
- 如申請專利範圍第4項之有極型低通濾波器，其中，所述並聯諧振電路所包含的電感器是卷線型晶片電感器，且安裝在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第一主面。
- 一種分波器，其特徵在於，具有：層疊體，層疊有多個基材層；輸入端子、輸出端子及接地端子，形成於所述層疊體表面；至少一個接地導體，形成於所述層疊體內；高通濾波器，設置於所述層疊體，且包含電容器和電感器；以及有極型低通濾波器，設置於所述層疊體， 所述有極型低通濾波器中，連接所述輸入端子與所述輸出端子的串聯臂具有包含電容器及電感器的並聯諧振電路，連接所述串聯臂與所述接地端子的並聯臂至少具有電容器，至少所述並聯諧振電路所包含的電容器包含形成於所述層疊體內的多個圖案導體，所述至少一個接地導體與所述多個圖案導體中的至少一個圖案導體在所述基材層的層疊方向上相對向，所述基材層從所述層疊方向俯視時，具有彼此大致相同的長方形的形狀，以所述長方形的長邊方向為x方向，所述至少一個接地導體在所述x方向上延伸，且於所述x方向之任一端部與所述接地端子相連接。
- 如申請專利範圍第9項之分波器，其中，作為所述至少一個接地導體，具備：所述低通濾波器用的第一接地導體；以及所述高通濾波器用的第二接地導體，該第二接地導體與所述第一接地導體相分離。
- 如申請專利範圍第9或10項之分波器，其中，所述並聯諧振電路及所述高通濾波器所包含的電感器是卷線型晶片電感器，各個所述卷線型晶片電感器安裝在與所述層疊方向垂直的所述層疊體的第一主面。
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Families Citing this family (7)
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| US10432237B2 (en) * | 2017-10-20 | 2019-10-01 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | Multiplexer |
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| CN113922032B (zh) * | 2021-10-08 | 2024-01-02 | 南京国博电子股份有限公司 | 一种三阶滤波响应的滤波功率分配器 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737935B1 (en) | 2002-12-03 | 2004-05-18 | John Mezzalingua Associates, Inc. | Diplex circuit forming bandstop filter |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10286A (en) * | 1853-11-29 | Forming hydraulic-cement pipes | ||
| JPH06101661B2 (ja) * | 1987-07-31 | 1994-12-12 | 日本電気株式会社 | 弾性表面波フィルタ |
| JPH03175808A (ja) * | 1989-12-05 | 1991-07-30 | Nec Corp | フィルタ入出力整合回路 |
| JP2890953B2 (ja) | 1992-01-21 | 1999-05-17 | 株式会社村田製作所 | バンドパスフィルタおよびその周波数特性調整方法 |
| JPH05243815A (ja) | 1992-02-28 | 1993-09-21 | Ube Ind Ltd | アンテナ共用器 |
| JPH0637510A (ja) | 1992-07-20 | 1994-02-10 | Murata Mfg Co Ltd | デュプレクサ |
| JPH06176927A (ja) | 1992-12-01 | 1994-06-24 | Murata Mfg Co Ltd | チップ状電子部品 |
| DE4340594C2 (de) | 1992-12-01 | 1998-04-09 | Murata Manufacturing Co | Verfahren zur Herstellung und zum Einstellen der Charakteristik eines oberflächenmontierbaren chipförmigen LC-Filters |
| JPH11355008A (ja) * | 1998-06-08 | 1999-12-24 | Ngk Insulators Ltd | 積層型誘電体フィルタ |
| JP3352950B2 (ja) * | 1998-07-13 | 2002-12-03 | 太陽誘電株式会社 | チップインダクタ |
| JP2004120716A (ja) * | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Hitachi Metals Ltd | Ｖｄｓｌ用ローパスフィルタおよびｖｄｓｌ用スプリッタ |
| JP2004194240A (ja) * | 2002-12-13 | 2004-07-08 | Murata Mfg Co Ltd | ３分波・合波器 |
| JP2006184773A (ja) | 2004-12-28 | 2006-07-13 | Mitsui Chemicals Inc | 光導波路およびこれを備えた光電気混載基板 |
| JP2006279604A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Tdk Corp | 弾性表面波装置 |
| JP4738218B2 (ja) * | 2006-03-20 | 2011-08-03 | 日本特殊陶業株式会社 | 積層型電子部品 |
| JP2010232765A (ja) | 2009-03-26 | 2010-10-14 | Fujikura Ltd | インダクタおよびキャパシタを備えた電気回路 |
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| JP5609968B2 (ja) * | 2010-03-18 | 2014-10-22 | 株式会社村田製作所 | 高周波積層部品および積層型高周波フィルタ |
| CN102255609A (zh) * | 2010-05-17 | 2011-11-23 | 上海交泰信息科技有限公司 | 一种基于具有ltcc工艺的新型结构双工器 |
| JP5299356B2 (ja) * | 2010-06-07 | 2013-09-25 | 株式会社村田製作所 | 高周波モジュール |
| WO2012176576A1 (ja) * | 2011-06-20 | 2012-12-27 | 株式会社村田製作所 | フィルタ装置 |
| JP2013021449A (ja) | 2011-07-08 | 2013-01-31 | Murata Mfg Co Ltd | ローパスフィルタ |
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