TWI732610B - Lc濾波器 - Google Patents
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Abstract
本發明改善LC濾波器之特性調整精度。第1電極(131)於第1通孔導體(V1)之兩端之間連接於第1通孔導體(V1)。第2電極(132)於第2通孔導體(V2)之兩端之間連接於第2通孔導體(V2)。第3電極(134)於第3通孔導體(V4)之兩端之間連接於第3通孔導體(V4)。自積層方向(Z)俯視時,第2通孔導體(V2)及第4通孔導體(V3)分別配置於連結第1通孔導體(V1)與第3通孔導體(V4)之假想線(VL1)之兩側。第2電極(132)與第1電極(131)對向,並且與第3電極(134)對向。
Description
本發明係關於一種具備複數個LC共振器之LC濾波器。
習知,已知有具備複數個LC共振器之LC濾波器。例如,於國際公開第2018/100923號(專利文獻1)中,揭示有一種將4個LC共振器之各者以至少與另外2個LC共振器鄰接之方式配置成錯位狀之帶通濾波器。藉由將4個LC共振器配置成錯位狀,相較直線狀之配置而言,LC共振器間之磁性耦合增強,故可擴大帶通濾波器之通帶。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2018/100923號
[發明所欲解決之問題]
LC濾波器之特性必須根據使用該LC濾波器之通信系統而調整。於對專利文獻1所揭示之LC濾波器之特性進行調整之情形時,例如,必須藉由使該LC共振器所包含之電感器之配置、及該LC共振器所包含之電容器之電容值變化而使LC共振器之構造發生變化。
小型化之LC濾波器中,能配置LC共振器之設計空間有限。在受限定之設計空間中使LC共振器之構造發生變化可能會對設計空間整體造成影響,故可能使LC濾波器之特性變成與所需特性相背離之特性。因此,專利文獻1所揭示之LC濾波器於LC濾波器之特性調整精度方面存有改善餘地。
本發明係為了解決如上所述之課題而完成,其目的在於改善LC濾波器之特性調整精度。
[解決課題之技術手段]
本發明之一實施形態之LC濾波器中,將複數個介電層於積層方向積層。LC濾波器具備第1LC共振器、第2LC共振器、第3LC共振器、及第4LC共振器。第1LC共振器包含第1通孔導體、及至少1個第1電極。第1通孔導體於積層方向延伸。第1電極於第1通孔導體之兩端之間連接於第1通孔導體。第2LC共振器包含第2通孔導體、及至少1個第2電極。第2通孔導體於積層方向延伸。第2電極於第2通孔導體之兩端之間連接於第2通孔導體。第3LC共振器包含第3通孔導體、及至少1個第3電極。第3通孔導體於積層方向延伸。第3電極於第3通孔導體之兩端之間連接於第3通孔導體。第4LC共振器包含第4通孔導體。第4通孔導體於積層方向延伸。自積層方向俯視時,第2通孔導體及第4通孔導體分別配置於連結第1通孔導體與第3通孔導體之假想線之兩側。第2電極與第1電極對向,並且與第3電極對向。
[發明之效果]
根據本發明之一實施形態之LC濾波器,第2電極與第1電極對向並且與第3電極對向,藉此可改善LC濾波器之特性調整精度。
以下,參照圖式對實施形態詳細地進行說明。再者,對圖中相同或相當部分標註相同符號,原則上不重複其說明。
[實施形態1]
圖1係實施形態1之LC濾波器之一例即帶通濾波器1之等效電路圖。如圖1所示,帶通濾波器1具備輸入輸出端子P1、P2、LC並聯共振器LC1~LC4、電容器C12、電容器C13、電容器C23、電容器C24、及電容器C34。以下,將與帶通濾波器之使用頻率(例如通帶之中心頻率)對應之波長設為λ。再者,實施形態之LC濾波器亦可包含LC串聯共振器。
LC並聯共振器LC1與輸入輸出端子P1連接。LC並聯共振器LC4連接於輸入輸出端子P2。再者,LC並聯共振器LC1亦可經由電感器或電容器等元件間接地與輸入輸出端子P1連接。同樣地,LC並聯共振器LC4亦可經由電感器或電容器等元件間接地與輸入輸出端子P2連接。
LC並聯共振器LC2及LC3配置於LC並聯共振器LC1與LC4之間。LC並聯共振器LC1~LC4根據下述磁性耦合及電容耦合之強度依序耦合,構成4段LC濾波器。
電容器C12連接於LC並聯共振器LC1與LC2之間。電容器C12表示LC並聯共振器LC1與LC2之間之電容耦合。
電容器C13連接於LC並聯共振器LC1與LC3之間。電容器C13表示LC並聯共振器LC1與LC3之間之電容耦合。
電容器C23連接於LC並聯共振器LC2與LC3之間。電容器C23表示LC並聯共振器LC2與LC3之間之電容耦合。
電容器C24連接於LC並聯共振器LC2與LC4之間。電容器C24表示LC並聯共振器LC2與LC4之間之電容耦合。
電容器C34連接於LC並聯共振器LC3與LC4之間。電容器C34表示LC並聯共振器LC3與LC4之間之電容耦合。
LC並聯共振器LC1(第1LC共振器)包含電感器L1、及電容器C1。電感器L1與電容器C1在接地點、與輸入輸出端子P1及電容器C12之連接點之間並聯連接。
LC並聯共振器LC2(第2LC共振器)包含電感器L2、及電容器C2。電感器L2與電容器C2在接地點、與電容器C12及C23之連接點之間並聯連接。
LC並聯共振器LC3(第4LC共振器)包含電感器L3、及電容器C3。電感器L3與電容器C3在接地點、與電容器C23及C34之連接點之間並聯連接。
LC並聯共振器LC4(第3LC共振器)包含電感器L4、及電容器C4。電感器L4與電容器C4在接地點、與電容器C34及輸入輸出端子P2之連接點之間並聯連接。
圖2係圖1之帶通濾波器1之外觀立體圖。圖2中,X軸、Y軸、及Z軸相互正交。以下說明之圖3~圖8、圖10、圖11、圖13、圖15、及圖16中亦同樣如此。
參照圖2,帶通濾波器1係將複數個介電層於Z軸方向(積層方向)積層而成之積層體。帶通濾波器1例如為長方體狀。將沿著與Z軸方向垂直之方向之帶通濾波器1之面設為底面BF及上表面UF。將沿著與積層方向平行之方向之面中之沿YZ平面之面設為側面SF1及SF3。將沿著積層方向之面中之沿ZX平面之面設為側面SF2及SF4。
於側面SF1,配置有側面電極105。側面電極105形成輸入輸出端子P1。於側面SF3,配置有側面電極106。側面電極106形成輸入輸出端子P2。
於底面BF,配置有接地端子101、102。於上表面UF,配置有接地端子151、152。於側面SF2,配置有側面電極103。側面電極103將接地端子101與151連接。於側面SF4,配置有側面電極104。側面電極104將接地端子102與152連接。接地端子101、102、151、152對應於圖1之接地點。
於帶通濾波器1之內部,配置有接地電極111(第1接地電極)、及接地電極141(第2接地電極)。接地電極111與底面BF對向。接地電極141與上表面UF對向。在接地電極111與141之間,配置有電容器電極121~124、通孔導體V1~V4、及平面電極131~134。
電容器電極121(第1電容器電極)連接於側面電極105。電容器電極121與接地電極111對向。電容器電極121與接地電極111形成電容器C1。電容器電極121與接地電極141藉由在Z軸方向延伸之通孔導體V1(第1通孔導體)而連接。
通孔導體V1形成電感器L1。通孔導體V1之一端連接於電容器電極121。通孔導體V1之一端係藉由電容器電極121而與接地電極111直流絕緣之開放端。LC並聯共振器LC1為λ/4共振器。通孔導體V1之長度大致等於λ/4。
電容器電極122(第2電容器電極)與接地電極111對向。電容器電極122與接地電極111形成電容器C2。電容器電極122與接地電極141藉由在Z軸方向延伸之通孔導體V2(第2通孔導體)而連接。
通孔導體V2形成電感器L2。通孔導體V2之一端連接於電容器電極122。通孔導體V2之一端係藉由電容器電極122而與接地電極111直流絕緣之開放端。LC並聯共振器LC2為λ/4共振器。通孔導體V2之長度大致等於λ/4。
電容器電極123(第4電容器電極)與接地電極111對向。電容器電極123與接地電極111形成電容器C3。電容器電極123與接地電極141藉由在Z軸方向延伸之通孔導體V3(第4通孔導體)而連接。電容器電極123於Y軸方向上與電容器電極122對向。電容器電極122與123形成電容器C23。
通孔導體V3形成電感器L3。通孔導體V3之一端連接於電容器電極123。通孔導體V3之一端係藉由電容器電極123而與接地電極111直流絕緣之開放端。LC並聯共振器LC3為λ/4共振器。通孔導體V3之長度大致等於λ/4。
電容器電極124(第3電容器電極)連接於側面電極106。電容器電極124與接地電極111對向。電容器電極124與接地電極111形成電容器C4。電容器電極124與接地電極141藉由在Z軸方向延伸之通孔導體V4(第3通孔導體)而連接。
通孔導體V4形成電感器L4。通孔導體V4之一端連接於電容器電極124。通孔導體V4之一端係藉由電容器電極124而與接地電極111直流絕緣之開放端。LC並聯共振器LC4為λ/4共振器。通孔導體V4之長度大致等於λ/4。
平面電極131(第1電極)於通孔導體V1之兩端之間連接於通孔導體V1。平面電極132(第2電極)於通孔導體V2之兩端之間連接於通孔導體V2。平面電極133(第4電極)於通孔導體V3之兩端之間連接於通孔導體V3。平面電極134(第3電極)於通孔導體V4之兩端之間連接於通孔導體V4。
平面電極132之一邊之至少一部分於Y軸方向上與平面電極131、134之各者之一邊之至少一部分對向。平面電極131與132形成電容器C12。平面電極132與134形成電容器C24。
平面電極133之一邊之至少一部分於Y軸方向上與平面電極131、134之各者之一邊之至少一部分對向。平面電極131與133形成電容器C13。平面電極133與134形成電容器C34。
圖3係自Z軸方向俯視圖2之帶通濾波器1之上表面UF之圖。如圖3所示,通孔導體V2及V3分別配置於連結通孔導體V1與V4之假想線VL1之兩側。即,通孔導體V1、V4位於假想線VL1上,通孔導體V2、V3不位於假想線VL1上。於假想線VL1之一側配置有通孔導體V2,於另一側配置有通孔導體V3。自Y軸方向俯視帶通濾波器1時,通孔導體V2、V3隔在通孔導體V1與V4之間。
一般而言,LC共振器之各者藉由磁性耦合及電容耦合而與其他LC共振器耦合。該等之耦合強度係由各個LC共振器之形狀及位置關係決定。各LC共振器根據將磁性耦合及電容耦合結合後之綜合性耦合強度而依序耦合,構成LC濾波器。
例如,於實施形態1中磁性耦合較電容耦合優越。通孔導體V1與V2之間之距離短於通孔導體V1與V3之間之距離。因此,LC並聯共振器LC1與LC2之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC1與LC3之間之磁性耦合強。
通孔導體V4與V3之間之距離短於通孔導體V4與V2之距離。因此,LC並聯共振器LC4與LC3之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC4與LC2之間之磁性耦合強。其結果,自輸入輸出端子P1側起LC並聯共振器LC1、LC並聯共振器LC2、LC並聯共振器LC3、及LC並聯共振器LC4依序耦合,構成4段LC濾波器。
通孔導體V2及V3配置於假想線VL1之兩側。通孔導體V1與V2之間之距離短於通孔導體V1與V3之間之距離。通孔導體V4與V3之間之距離短於通孔導體V4與V2之距離。即,通孔導體V1~V4配置成錯位狀。其結果,圖1之LC並聯共振器LC1~LC4亦配置成錯位狀。藉由將LC並聯共振器LC1~LC4配置成錯位狀,相較直線狀之配置而言,LC並聯共振器間之磁性耦合增強。其結果,可促進電感器間之信號傳遞,擴大帶通濾波器1之通帶。
於帶通濾波器1中,藉由變更平面電極131~134之各者之形狀及配置,可個別地調整電容器C12之電容、電容器C13之電容、電容器C24之電容、及電容器C34之電容之各者。其結果,可使帶通濾波器1之特性高精度地接近所需之特性。
圖4係自X軸方向俯視圖2之帶通濾波器1之側面SF1之圖。如圖4所示,平面電極131~134配置於介電層Ly1(第1介電層)。藉由將平面電極131~134形成於相同介電層,可使帶通濾波器1低高度化。
於使用陶瓷多層基板技術製造帶通濾波器1之情形時,將於平面方向形成有複數個相同配線導體圖案或貫通導體之陶瓷片材積層複數層,並進行煅燒而形成積層集合體,且將該積層集合體於平面方向上分割而製造各個帶通濾波器1。於依照某一通信系統來調整帶通濾波器1之特性之情形時,形成將對應於平面電極131~134之配線導體圖案之形狀及配置在平面方向上變更而得之試製用積層集合體,並將其分割,而製作特性分別不同之複數個試製用帶通濾波器1。自試製用帶通濾波器1中,抽選出與所需特性吻合之帶通濾波器1,且將與其相同之平面電極圖案作為量產用圖案,藉此可使帶通濾波器1之特性調整效率化。
再者,並非必須將平面電極131~134形成於相同介電層。例如,亦可將平面電極132形成於與形成有平面電極131及134之介電層不同之介電層。該情形時,平面電極132之一邊之至少一部分以與平面電極131及134之一邊之至少一部分在Z軸方向上對向之方式配置。關於平面電極133,亦同樣如此。
電容器電極121~124配置於介電層Ly2(第2介電層)。藉由將電容器電極121~124形成於相同介電層,可使帶通濾波器1低高度化。
距離H1等於通孔導體V1~V4各者之長度。距離H2係自電容器電極121~124至平面電極131~134之各者之距離。距離H2相對於距離H1之比為0.05以上0.95以下。藉由將平面電極131連接於通孔導體V1之中央部分而非通孔導體V1之端部附近,可抑制平面電極131之形狀及配置之變化對其他電路要素所造成之影響。關於平面電極132~134,亦同樣如此。
[實施形態1之變形例1]
於實施形態1中,對各LC共振器包含1個用以調整2個LC共振器間之電容耦合之平面電極之情形進行了說明。LC共振器所包含之該平面電極之數量亦可為複數個。藉由將LC共振器所包含之該平面電極之數量設為複數個,可擴大能夠調整之特性之幅度。
圖5係實施形態1之變形例1之LC濾波器之一例即帶通濾波器1A之外觀立體圖。圖6係自X軸方向俯視圖5之帶通濾波器1A之側面SF1之圖。帶通濾波器1A之構成係對圖2之帶通濾波器1追加了平面電極131A~134A之構成。除此以外與圖2之帶通濾波器1相同,故不重複說明。
如圖5及圖6所示,平面電極131A(第1電極)於通孔導體V1之兩端之間連接於通孔導體V1。平面電極131A在平面電極131與電容器電極121之間,以沿著平面電極131之方式配置。
平面電極132A(第2電極)於通孔導體V2之兩端之間連接於通孔導體V2。平面電極132A在平面電極132與電容器電極122之間,以沿著平面電極132之方式配置。
平面電極133A(第4電極)於通孔導體V3之兩端之間連接於通孔導體V3。平面電極133A在平面電極133與電容器電極123之間,以沿著平面電極133之方式配置。
平面電極134A(第3電極)於通孔導體V4之兩端之間連接於通孔導體V4。平面電極134A在平面電極134與電容器電極124之間,以沿著平面電極134之方式配置。
平面電極132A於Y軸方向上與平面電極131A對向,並且與平面電極134A對向。平面電極131、131A與132、132A形成電容器C12。平面電極132、132A與134、134A形成電容器C24。
平面電極133A於Y軸方向上與平面電極131A對向,並且與平面電極134A對向。平面電極131、131A與133、133A形成電容器C13。平面電極133、133A與134、134A形成電容器C34。
[實施形態1之變形例2]
於實施形態1中,對在形成為積層體之LC濾波器之側面(外周面)配置有形成輸入輸出端子之電極之構成進行了說明。輸入輸出端子亦可形成於積層體之外周面以外之面。於實施形態1之變形例2中,對帶通濾波器之輸入輸出端子形成為規律地配置於積層體底面之LGA(Land Grid Array,平台柵格陣列)端子之構成進行說明。
圖7係實施形態1之變形例2之LC濾波器之一例即帶通濾波器1B之外觀立體圖。圖8係自Y軸方向俯視圖7之帶通濾波器1B之側面SF2之圖。帶通濾波器1B之構成係將圖2之帶通濾波器1之側面電極105、106、接地電極111、及電容器電極121、124分別置換成LGA端子105B、106B、接地電極111B、及電容器電極121B、124B,並且追加了通孔導體V5、V6之構成。除該等以外與圖2之帶通濾波器1相同,故不重複說明。
如圖7及圖8所示,LGA端子105B及電容器電極121B藉由通孔導體V5而連接。LGA端子106B及電容器電極124B藉由通孔導體V6而連接。
[實施形態1之變形例3]
於實施形態1中,對LC濾波器所包含之LC共振器之電感器之一端為開放端之構成進行了說明。於實施形態1之變形例3中,對該電感器之兩端為開放端之構成進行說明。
圖9係實施形態1之變形例3之LC濾波器之一例即帶通濾波器1C之等效電路圖。圖9所示之等效電路圖係對圖1所示之等效電路圖之LC並聯共振器LC1~LC4分別追加了電容器C10、C20、C30、C40之構成。除該等以外與圖1中相同,故不重複說明。
如圖9所示,電容器C10連接於電感器L1與接地點之間。電容器C20連接於電感器L2與接地點之間。電容器C30連接於電感器L3與接地點之間。電容器C40連接於電感器L4與接地點之間。
圖10係圖9之帶通濾波器1C之外觀立體圖。圖11係自Y軸方向俯視圖10之帶通濾波器1C之側面SF2之圖。帶通濾波器1C之構成係對圖1之帶通濾波器1之構成追加了電容器電極161~164,並且將通孔導體V1~V4分別置換成V1C~V4C之構成。除該等以外與圖1之帶通濾波器1相同,故不重複說明。
如圖10及圖11所示,電容器電極161(第5電容器電極)與接地電極141對向。電容器電極161及接地電極141形成電容器C10。
通孔導體V1C(第1通孔導體)形成電感器L1。通孔導體V1C之一端連接於電容器電極121。通孔導體V1C之一端係藉由電容器電極121而與接地電極111直流絕緣之開放端。通孔導體V1C之另一端連接於電容器電極161。通孔導體V1C之另一端係藉由電容器電極161而與接地電極141直流絕緣之開放端。由於通孔導體V1C之兩端為開放端,故於圖9中LC並聯共振器LC1為λ/2共振器。通孔導體V1C之長度大致等於λ/2。
電容器電極162(第6電容器電極)與接地電極141對向。電容器電極162及接地電極141形成電容器C20。
通孔導體V2C(第2通孔導體)形成電感器L2。通孔導體V2C之一端連接於電容器電極122。通孔導體V2C之一端係藉由電容器電極122而與接地電極111直流絕緣之開放端。通孔導體V2C之另一端連接於電容器電極162。通孔導體V2C之另一端係藉由電容器電極162而與接地電極141直流絕緣之開放端。由於通孔導體V2C之兩端為開放端,故於圖9中LC並聯共振器LC2為λ/2共振器。通孔導體V2C之長度大致等於λ/2。
電容器電極163(第8電容器電極)與接地電極141對向。電容器電極163及接地電極141形成電容器C30。
通孔導體V3C(第4通孔導體)形成電感器L3。通孔導體V3C之一端連接於電容器電極123。通孔導體V3C之一端係藉由電容器電極123而與接地電極111直流絕緣之開放端。通孔導體V3C之另一端連接於電容器電極163。通孔導體V3C之另一端係藉由電容器電極163而與接地電極141直流絕緣之開放端。由於通孔導體V3C之兩端為開放端,故於圖9中LC並聯共振器LC3為λ/2共振器。通孔導體V3C之長度大致等於λ/2。
電容器電極164(第7電容器電極)與接地電極141對向。電容器電極164及接地電極141形成電容器C40。
通孔導體V4C(第3通孔導體)形成電感器L4。通孔導體V4C之一端連接於電容器電極124。通孔導體V4C之一端係藉由電容器電極124而與接地電極111直流絕緣之開放端。通孔導體V4C之另一端連接於電容器電極164。通孔導體V4C之另一端係藉由電容器電極164而與接地電極141直流絕緣之開放端。由於通孔導體V4C之兩端為開放端,故LC並聯共振器LC4為λ/2共振器。通孔導體V4C之長度大致等於λ/2。
以上,根據實施形態1及變形例1~3之LC濾波器,可改善LC濾波器之特性調整精度。
實施形態1中,對LC濾波器所包含之LC共振器之數目為4之情形進行了說明。實施形態之LC濾波器所包含之LC共振器之數目並不限定於4。以下,於實施形態2中對包含5個LC共振器之構成進行說明,於實施形態3中對包含7個LC共振器之構成進行說明。
[實施形態2]
圖12係實施形態2之LC濾波器之一例即帶通濾波器2之等效電路圖。圖12所示之等效電路圖中,對圖1所示之等效電路圖追加了LC並聯共振器LC5、及電容器C25、C35。即,5段LC共振器依序耦合,構成5段LC濾波器。除該等以外與圖1中相同,故不重複說明。
如圖12所示,LC並聯共振器LC5配置於LC並聯共振器LC2與LC3之間。
電容器C25連接於LC並聯共振器LC2與LC5之間。電容器C25表示LC並聯共振器LC2與LC5之電容耦合。
電容器C35連接於LC並聯共振器LC3與LC5之間。電容器C35表示LC並聯共振器LC3與LC5之電容耦合。
LC並聯共振器LC5包含電感器L5、及電容器C5。電感器L5與電容器C5在接地點、與電容器C25及C35之連接點之間並聯連接。
圖13係自Z軸方向俯視圖12之帶通濾波器2之圖。圖12中,為了強調帶通濾波器2之特徵,而示出構成圖12之LC並聯共振器LC1~LC5之主要電極。如圖13所示,帶通濾波器2包含接地電極211、通孔導體V21~V25、平面電極231~235、及電容器電極221~225。
電容器電極221~225於Z軸方向上與接地電極211對向,且分別與接地電極211一起形成電容器C1~C5。電容器電極222、223、225於X軸方向上配置於電容器電極221與224之間。電容器電極225於Y軸方向上配置於電容器電極222與223之間。
通孔導體V21(第1通孔導體)之一端連接於電容器電極221(第1電容器電極)。通孔導體V21形成電感器L1。
通孔導體V22(第2通孔導體)之一端連接於電容器電極222(第2電容器電極)。通孔導體V22形成電感器L2。
通孔導體V23(第4通孔導體)之一端連接於電容器電極223(第4電容器電極)。通孔導體V23形成電感器L3。
通孔導體V24(第3通孔導體)之一端連接於電容器電極224(第3電容器電極)。通孔導體V24形成電感器L4。
通孔導體V25之一端連接於電容器電極225。通孔導體V25形成電感器L5。
通孔導體V22及V23配置於連結通孔導體V21與V24之假想線VL2之兩側。通孔導體V25配置於假想線VL2上。
例如,實施形態2中磁性耦合較電容耦合優越。通孔導體V21與V22之間之距離短於通孔導體V21與V25之間之距離。因此,LC並聯共振器LC1與LC2之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC1與LC5之間之磁性耦合強。
通孔導體V24與V23之間之距離短於通孔導體V24與V25之距離。因此,LC並聯共振器LC4與LC3之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC4與LC5之間之磁性耦合強。其結果,自輸入輸出端子P1側起LC並聯共振器LC1、LC2、LC5、LC3、及LC4依序耦合,構成5段LC濾波器。
平面電極231(第1電極)於通孔導體V21之兩端之間連接於通孔導體V21。平面電極232(第2電極)於通孔導體V22之兩端之間連接於通孔導體V22。平面電極233(第4電極)於通孔導體V23之兩端之間連接於通孔導體V23。平面電極234(第3電極)於通孔導體V24之兩端之間連接於通孔導體V24。平面電極235於通孔導體V25之兩端之間連接於通孔導體V25。
平面電極232於Y軸方向上與平面電極231、234、235之各者對向。平面電極231及232形成電容器C12。平面電極232及234形成電容器C24。平面電極232及235形成電容器C25。
平面電極233於Y軸方向上與平面電極231、234、235之各者對向。平面電極231及233形成電容器C13。平面電極233及234形成電容器C34。平面電極233及235形成電容器C35。
以上,根據實施形態2之LC濾波器,可改善LC濾波器之特性調整精度。
[實施形態3]
圖14係實施形態3之LC濾波器之一例即帶通濾波器3之等效電路圖。圖14所示之等效電路圖中,對圖1所示之等效電路圖追加了LC並聯共振器LC5~LC7、及電容器C45、C46、C56、C57、C67。即,7個LC共振器依序耦合,構成7段LC濾波器。除該等以外與圖1中相同,故不重複說明。
如圖14所示,LC並聯共振器LC5、LC6配置於LC並聯共振器LC4與LC7之間。
電容器C45連接於LC並聯共振器LC4與LC5之間。電容器C45表示LC並聯共振器LC4與LC5之電容耦合。
電容器C46連接於LC並聯共振器LC4與LC6之間。電容器C46表示LC並聯共振器LC4與LC6之電容耦合。
電容器C56連接於LC並聯共振器LC5與LC6之間。電容器C56表示LC並聯共振器LC5與LC6之電容耦合。
電容器C57連接於LC並聯共振器LC5與LC7之間。電容器C57表示LC並聯共振器LC5與LC7之電容耦合。
電容器C67連接於LC並聯共振器LC6與LC7之間。電容器C67表示LC並聯共振器LC6與LC7之電容耦合。
LC並聯共振器LC5包含電感器L5、及電容器C5。電感器L5與電容器C5在接地點、與電容器C45及C56之連接點之間並聯連接。
LC並聯共振器LC6包含電感器L6、及電容器C6。電感器L6與電容器C6在接地點、與電容器C56及C67之連接點之間並聯連接。
LC並聯共振器LC7包含電感器L7、及電容器C7。電感器L7與電容器C7在接地點、與電容器C67及輸入輸出端子P2之連接點之間並聯連接。
圖15係自Z軸方向俯視圖14之帶通濾波器3之圖。圖15中,為了強調帶通濾波器3之特徵,而示出構成圖14之LC並聯共振器LC1~LC7之主要電極。如圖15所示,帶通濾波器3包含接地電極311(第1接地電極)、通孔導體V31~V37、平面電極331~337、及電容器電極321~327。
電容器電極321~327於Z軸方向上與接地電極311對向,且分別與接地電極311一起形成電容器C1~C7。電容器電極322、323於X軸方向上配置於電容器電極321與324之間。電容器電極322、323於Y軸方向上並列設置。電容器電極325、326於X軸方向上配置於電容器電極324與327之間。電容器電極325、326於Y軸方向上並列設置。
通孔導體V31(第1通孔導體)之一端連接於電容器電極321(第1電容器電極)。通孔導體V31形成電感器L1。
通孔導體V32(第2通孔導體)之一端連接於電容器電極322(第2電容器電極)。通孔導體V32形成電感器L2。
通孔導體V33(第4通孔導體)之一端連接於電容器電極323(第4電容器電極)。通孔導體V33形成電感器L3。
通孔導體V34(第3通孔導體)之一端連接於電容器電極324(第3電容器電極)。通孔導體V34形成電感器L4。
通孔導體V35之一端連接於電容器電極325。通孔導體V35形成電感器L5。
通孔導體V36之一端連接於電容器電極326。通孔導體V36形成電感器L6。
通孔導體V37之一端連接於電容器電極327。通孔導體V37形成電感器L7。
通孔導體V32及V33配置於連結通孔導體V31與V34之假想線VL31之兩側。通孔導體V35及V36配置於連結通孔導體V34與V37之假想線VL32之兩側。
例如,於實施形態3中磁性耦合較電容耦合優越。通孔導體V31與V32之間之距離短於通孔導體V31與V33之間之距離。因此,LC並聯共振器LC1與LC2之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC1與LC3之間之磁性耦合強。
通孔導體V34與V33之間之距離短於通孔導體V34與V32之距離。因此,LC並聯共振器LC4與LC3之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC4與LC2之間之磁性耦合強。
通孔導體V34與V35之間之距離短於通孔導體V34與V36之間之距離。因此,LC並聯共振器LC4與LC5之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC4與LC6之間之磁性耦合強。
通孔導體V37與V36之間之距離短於通孔導體V37與V35之距離。因此,LC並聯共振器LC7與LC6之間之磁性耦合較LC並聯共振器LC7與LC5之間之磁性耦合強。其結果,自輸入輸出端子P1側起LC並聯共振器LC1、LC2、LC3、LC4、LC5、LC6、及LC7依序耦合,構成7段LC濾波器。
平面電極331(第1電極)於通孔導體V31之兩端之間連接於通孔導體V31。平面電極332(第2電極)於通孔導體V32之兩端之間連接於通孔導體V32。平面電極333(第4電極)於通孔導體V33之兩端之間連接於通孔導體V33。平面電極334(第3電極)於通孔導體V34之兩端之間連接於通孔導體V34。平面電極335於通孔導體V35之兩端之間連接於通孔導體V35。平面電極336於通孔導體V36之兩端之間連接於通孔導體V36。平面電極337於通孔導體V37之兩端之間連接於通孔導體V37。
平面電極332於Y軸方向上與平面電極331、334對向。平面電極331與332形成電容器C12。平面電極332與334形成電容器C24。
平面電極333於Y軸方向上與平面電極331、334對向。平面電極331與333形成電容器C13。平面電極333與334形成電容器C34。
電容器電極322於Y軸方向上與電容器電極323對向。電容器電極322及323形成電容器C23。
平面電極335於Y軸方向上與平面電極334、337對向。平面電極334與335形成電容器C45。平面電極335與337形成電容器C57。
平面電極336於Y軸方向上與平面電極334、337對向。平面電極334與336形成電容器C46。平面電極336與337形成電容器C67。
電容器電極325於Y軸方向上與電容器電極326對向。電容器電極325及326形成電容器C56。
以上,根據實施形態3之LC濾波器,可改善LC濾波器之特性調整精度。
[實施形態4]
實施形態1中,對將LC濾波器所包含之複數個LC共振器配置成錯位狀之構成進行了說明。實施形態4中,對將該複數個LC共振器配置於直線上之構成進行說明。
圖16係自Z軸方向俯視實施形態4之LC濾波器之一例即帶通濾波器4之圖。帶通濾波器4之等效電路圖與圖1相同。圖16中,為了強調帶通濾波器4之特徵,示出構成圖1之LC並聯共振器LC1~LC4之主要電極。
如圖16所示,帶通濾波器4包含接地電極411、通孔導體V41~V44、平面電極431~434、及電容器電極421~424。
電容器電極421~424於Z軸方向上與接地電極411對向,且分別與接地電極411一起形成電容器C1~C4。電容器電極422、423於X軸方向上配置於電容器電極421與224之間。電容器電極421~424於X軸方向上並列設置於直線上。
通孔導體V41(第1通孔導體)之一端連接於電容器電極421(第1電容器電極)。通孔導體V41形成電感器L1。
通孔導體V42(第2通孔導體)之一端連接於電容器電極422(第2電容器電極)。通孔導體V42形成電感器L2。
通孔導體V43(第4通孔導體)之一端連接於電容器電極423(第4電容器電極)。通孔導體V43形成電感器L3。
通孔導體V44(第3通孔導體)之一端連接於電容器電極424(第3電容器電極)。通孔導體V44形成電感器L4。
通孔導體V42及V43配置於連結通孔導體V41與V44之假想線VL4之兩側。
通孔導體V41與V42之間之距離短於通孔導體V41與V43之間之距離。因此,通孔導體V41與V42之間之磁性耦合較通孔導體V41與V43之間之磁性耦合強。
通孔導體V44與V43之間之距離短於通孔導體V44與V42之距離。因此,通孔導體V44與V43之間之磁性耦合較通孔導體V44與V42之間之磁性耦合強。
平面電極431(第1電極)於通孔導體V41之兩端之間連接於通孔導體V41。平面電極432(第2電極)於通孔導體V42之兩端之間連接於通孔導體V42。平面電極433(第4電極)於通孔導體V43之兩端之間連接於通孔導體V43。平面電極434(第3電極)於通孔導體V44之兩端之間連接於通孔導體V44。
平面電極432於Y軸方向上與平面電極431、434之各者對向。平面電極431與432形成電容器C12。平面電極432與434形成電容器C24。
平面電極433於Y軸方向上與平面電極431、434之各者對向。平面電極431與433形成電容器C13。平面電極433與434形成電容器C34。
電容器電極422於X軸方向上與電容器電極423對向。電容器電極422及423形成電容器C23。
以上,根據實施形態4之LC濾波器,可改善LC濾波器之特性調整精度。
[實施形態5]
實施形態5中,對進而具備調整電極部之LC濾波器進行說明,該調整電極部將第1通孔導體、第2通孔導體、第3通孔導體、及第4通孔導體中之至少2個通孔導體相互連接。
圖17係實施形態5之LC濾波器之一例即帶通濾波器5之外觀立體圖。圖18係自X軸方向俯視圖17之帶通濾波器5之圖。帶通濾波器5之構成係對圖2之帶通濾波器1追加了調整電極540(調整電極部)之構成。除此以外與圖2之帶通濾波器1相同,故不重複說明。如圖17、圖18所示,調整電極540將通孔導體V1~V4相互連接。
圖19係一併表示圖17之帶通濾波器5之通過特性(實線)及圖2之帶通濾波器1之通過特性(虛線)的圖。如圖19所示,帶通濾波器5之通帶PB5(衰減量為基準衰減量d0(例如3 dB)以下之頻帶)較帶通濾波器1之通帶PB1寬。藉由調整電極540使帶通濾波器5寬頻帶化。
圖20係一併表示圖17之帶通濾波器5之反射特性(實線)及圖2之帶通濾波器1之反射特性(虛線)的圖。如圖21所示,帶通濾波器5之通帶下之反射損耗之極大值d5大於帶通濾波器5之通帶下之反射損耗之極大值d1。藉由調整電極540而改善了帶通濾波器5之反射特性。
圖21係表示使圖18之介電層Ly1與調整電極540之距離H5變化之情形時帶通濾波器5之通過特性之變化的圖。距離H5按曲線IL1、IL2、IL3之順序變短。如圖21所示,越縮短距離H5,則能夠越擴大帶通濾波器5之通帶。
實施形態5中,對由調整電極540形成調整電極部,且該調整電極將通孔導體V1~V4相互連接之情形進行了說明。調整電極部亦可包含複數個電極。圖22係表示實施形態5之變形例1之帶通濾波器5A之電極構造的圖。圖23係自Y軸方向俯視圖22之帶通濾波器5A之電極構造之圖。帶通濾波器5A之構成係將圖17之調整電極540置換成調整電極部540A之構成。除此以外與圖17中相同,故不重複說明。
如圖22、圖23所示,調整電極部540A包含調整電極541(第1調整電極)、調整電極542(第2調整電極)、調整電極543(第3調整電極)、及調整電極544(第4調整電極)。調整電極541連接通孔導體V1及V2。調整電極542連接通孔導體V1及V4。調整電極543連接通孔導體V2及V3。調整電極544連接通孔導體V4及V3。
調整電極部只要將通孔導體V1~V4中之至少2個通孔導體相互連接,則可具有任意之電極構成。以下,使用圖24~圖27,對將圖22所示之調整電極部540A所包含之複數個電極之一部分用作調整電極部之變形例進行說明。
圖24係表示實施形態5之變形例2之帶通濾波器5B之電極構造的圖。帶通濾波器5B之構成係將圖22之調整電極部540A置換成調整電極部540B之構成。調整電極部540B之構成係自調整電極部540A中去除調整電極543後之構成。除該等以外與圖22中相同,故不重複說明。
圖25係表示實施形態5之變形例3之帶通濾波器5C之電極構造的圖。帶通濾波器5C之構成係將圖22之調整電極部540A置換成調整電極部540C之構成。調整電極部540C之構成係自調整電極部540A中去除調整電極542、543後之構成。除該等以外與圖22中相同,故不重複說明。
圖26係表示實施形態5之變形例4之帶通濾波器5D之電極構造的圖。帶通濾波器5D之構成係將圖22之調整電極部540A置換成調整電極542(調整電極部)之構成。除此以外與圖22中相同,故不重複說明。
圖27係表示實施形態5之變形例5之帶通濾波器5E之電極構造的圖。帶通濾波器5E之構成係將圖22之調整電極部540A置換成調整電極541(調整電極部)之構成。除此以外與圖22中相同,故不重複說明。
以上,根據實施形態5及變形例1~5之LC濾波器,可改善LC濾波器之特性調整精度。
亦預定,此次揭示之各實施形態可於不矛盾之範圍內適當組合而實施。應當認為,此次揭示之實施形態於所有方面均為例示而非限制性者。本發明之範圍藉由申請專利範圍而非上述說明表示,且意圖包含與申請專利範圍均等之含義及範圍內之所有變更。
1~5,1A~1C,5A~5E:帶通濾波器
101,102,151,152:接地端子
103~106:側面電極
105B,106B:LGA端子
111,111B,141,211,311,411:接地電極
121~124,121B,124B,161~164,221~225,321~327,421~424:電容器電極
131~134,131A~134A,231~235,331~337,431~434:平面電極
540~544:調整電極
540A~540C:調整電極部
C1~C7,C10,C12,C13,C20,C23~C25,C30,C34,C35,C40,C45,C46,C56,C57,C67:電容器
L1~L7:電感器
LC1~LC7:LC並聯共振器
Ly1,Ly2:介電層
P1,P2:輸入輸出端子
V1C,V1~V6,V1C~V4C,V21~V25,V31~V37,V41~V44:通孔導體
[圖1]係實施形態1之LC濾波器之一例即帶通濾波器之等效電路圖;
[圖2]係圖1之帶通濾波器之外觀立體圖;
[圖3]係自Z軸方向俯視圖2之帶通濾波器之上表面之圖;
[圖4]係自X軸方向俯視圖2之帶通濾波器之側面之圖;
[圖5]係實施形態1之變形例1之LC濾波器之一例即帶通濾波器之外觀立體圖;
[圖6]係自X軸方向俯視圖5之帶通濾波器之側面之圖;
[圖7]係實施形態1之變形例2之LC濾波器之一例即帶通濾波器之外觀立體圖;
[圖8]係自Y軸方向俯視圖7之帶通濾波器之側面之圖;
[圖9]係實施形態1之變形例3之LC濾波器之一例即帶通濾波器之等效電路圖;
[圖10]係圖9之帶通濾波器之外觀立體圖;
[圖11]係自Y軸方向俯視圖10之帶通濾波器之側面之圖;
[圖12]係實施形態2之LC濾波器之一例即帶通濾波器之等效電路圖;
[圖13]係自Z軸方向俯視圖12之帶通濾波器之圖;
[圖14]係實施形態3之LC濾波器之一例即帶通濾波器之等效電路圖;
[圖15]係自Z軸方向俯視圖14之帶通濾波器之圖;
[圖16]係自Z軸方向俯視實施形態4之LC濾波器之一例即帶通濾波器之圖;
[圖17]係實施形態5之LC濾波器之一例即帶通濾波器之外觀立體圖;
[圖18]係自X軸方向俯視圖17之帶通濾波器之圖;
[圖19]係一併表示圖17之帶通濾波器之通過特性(實線)及圖2之帶通濾波器之通過特性(虛線)的圖;
[圖20]係一併表示圖17之帶通濾波器之反射特性(實線)及圖2之帶通濾波器之反射特性(虛線)的圖;
[圖21]係表示使圖18之介電層與調整電極之距離變化之情形時之帶通濾波器之通過特性之變化的圖;
[圖22]係表示實施形態5之變形例1之帶通濾波器之電極構造的圖;
[圖23]係自Y軸方向俯視圖22之帶通濾波器之電極構造之圖;
[圖24]係表示實施形態5之變形例2之帶通濾波器之電極構造之圖;
[圖25]係表示實施形態5之變形例3之帶通濾波器之電極構造之圖;
[圖26]係表示實施形態5之變形例4之帶通濾波器之電極構造之圖;
[圖27]係表示實施形態5之變形例5之帶通濾波器之電極構造之圖。
1:帶通濾波器
101,102,151,152:接地端子
103~106:側面電極
111,141:接地電極
121~124:電容器電極
131~134:平面電極
BF:底面
C1~C4,C12,C13,C23,C24,C34:電容器
L1~L4:電感器
P1,P2:輸入輸出端子
SF1~SF4:側面
UF:上表面
V1~V4:通孔導體
Claims (12)
- 一種LC濾波器,其係將複數個介電層於積層方向積層而成者,具備: 第1LC共振器; 第2LC共振器; 第3LC共振器;及 第4LC共振器;且 上述第1LC共振器包含: 第1通孔導體,其於上述積層方向延伸;及 至少1個第1電極,其於上述第1通孔導體之兩端之間連接於上述第1通孔導體; 上述第2LC共振器包含: 第2通孔導體,其於上述積層方向延伸;及 至少1個第2電極,其於上述第2通孔導體之兩端之間連接於上述第2通孔導體; 上述第3LC共振器包含: 第3通孔導體,其於上述積層方向延伸;及 至少1個第3電極,其於上述第3通孔導體之兩端之間連接於上述第3通孔導體; 上述第4LC共振器包含第4通孔導體,該第4通孔導體於上述積層方向延伸, 自上述積層方向俯視時,上述第2通孔導體及上述第4通孔導體分別配置於連結上述第1通孔導體與上述第3通孔導體之假想線之兩側, 上述至少1個第2電極與上述至少1個第1電極對向,並且與上述至少1個第3電極對向。
- 如請求項1之LC濾波器,其中上述第4LC共振器進而包含至少1個第4電極,該至少1個第4電極於上述第4通孔導體之兩端之間連接於上述第4通孔導體, 上述至少1個第4電極與上述至少1個第1電極對向,並且與上述至少1個第3電極對向。
- 如請求項2之LC濾波器,其中上述複數個介電層包含第1介電層,該第1介電層配置有上述至少1個第1電極、上述至少1個第2電極、上述至少1個第3電極、及上述至少1個第4電極。
- 如請求項2或3之LC濾波器,其進而具備第1接地電極, 上述第1LC共振器進而包含第1電容器電極,該第1電容器電極連接於上述第1通孔導體之一端,且於上述積層方向上與上述第1接地電極對向, 上述第2LC共振器進而包含第2電容器電極,該第2電容器電極連接於上述第2通孔導體之一端,且於上述積層方向上與上述第1接地電極對向, 上述第3LC共振器進而包含第3電容器電極,該第3電容器電極連接於上述第3通孔導體之一端,且於上述積層方向上與上述第1接地電極對向, 上述第4LC共振器進而包含第4電容器電極,該第4電容器電極連接於上述第4通孔導體之一端,且於上述積層方向上與上述第1接地電極對向。
- 如請求項4之LC濾波器,其中上述複數個介電層包含第2介電層,該第2介電層配置有上述第1電容器電極、上述第2電容器電極、上述第3電容器電極、及上述第4電容器電極。
- 如請求項4之LC濾波器,其進而具備第2接地電極,該第2接地電極連接有上述第1通孔導體之另一端、上述第2通孔導體之另一端、上述第3通孔導體之另一端、及上述第4通孔導體之另一端。
- 如請求項4之LC濾波器,其進而具備第2接地電極, 上述第1LC共振器進而包含第5電容器電極,該第5電容器電極連接於上述第1通孔導體之另一端,且於上述積層方向上與上述第2接地電極對向, 上述第2LC共振器進而包含第6電容器電極,該第6電容器電極連接於上述第2通孔導體之另一端,且於上述積層方向上與上述第2接地電極對向, 上述第3LC共振器進而包含第7電容器電極,該第7電容器電極連接於上述第3通孔導體之另一端,且於上述積層方向上與上述第2接地電極對向, 上述第4LC共振器進而包含第8電容器電極,該第8電容器電極連接於上述第4通孔導體之另一端,且於上述積層方向上與上述第2接地電極對向。
- 如請求項2或3之LC濾波器,其中上述至少1個第1電極、上述至少1個第2電極、上述至少1個第3電極、及上述至少1個第4電極之各者之數量為複數個。
- 如請求項1至3中任一項之LC濾波器,其中自上述第1通孔導體之一端至上述至少1個第1電極之距離相對於上述第1通孔導體之長度之比為0.05以上0.95以下。
- 如請求項1至3中任一項之LC濾波器,其進而具備調整電極部,該調整電極部將上述第1通孔導體、上述第2通孔導體、上述第3通孔導體、及上述第4通孔導體中之至少2個通孔導體相互連接。
- 如請求項10之LC濾波器,其中上述調整電極部包含調整電極,該調整電極將上述第1通孔導體、上述第2通孔導體、上述第3通孔導體、及上述第4通孔導體相互連接。
- 如請求項10之LC濾波器,其中上述調整電極部包含: 第1調整電極,其將上述第1通孔導體及上述第2通孔導體連接; 第2調整電極,其將上述第1通孔導體及上述第3通孔導體連接; 第3調整電極,其將上述第2通孔導體及上述第4通孔導體連接;及 第4調整電極,其將上述第3通孔導體及上述第4通孔導體連接。
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