TWI837616B - 介電體共振器、以及使用其之介電體濾波器及多工器 - Google Patents
介電體共振器、以及使用其之介電體濾波器及多工器 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI837616B TWI837616B TW111109633A TW111109633A TWI837616B TW I837616 B TWI837616 B TW I837616B TW 111109633 A TW111109633 A TW 111109633A TW 111109633 A TW111109633 A TW 111109633A TW I837616 B TWI837616 B TW I837616B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- conductor
- resonators
- resonator
- filter device
- dielectric filter
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 352
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 82
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 39
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 46
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 46
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 46
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 35
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 31
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 27
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 27
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 21
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 21
- 101100233916 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) KAR5 gene Proteins 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 10
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 7
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- 230000007847 structural defect Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 101000827703 Homo sapiens Polyphosphoinositide phosphatase Proteins 0.000 description 2
- 102100023591 Polyphosphoinositide phosphatase Human genes 0.000 description 2
- 101100012902 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) FIG2 gene Proteins 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 2
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/2002—Dielectric waveguide filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2084—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure with dielectric resonators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/207—Hollow waveguide filters
- H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
- H01P1/2088—Integrated in a substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/16—Dielectric waveguides, i.e. without a longitudinal conductor
Landscapes
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
濾波器裝置100,具備積層體110、平板電極130、135、複數個共振器140、屏蔽導體121、122、以及連接導體150。積層體具備複數個介電體層。平板電極在積層體內於積層方向分離配置。共振器配置在平板電極之間,延伸於與積層方向正交之第1方向。屏蔽導體分別配置在積層體中之側面115、116,連接於平板電極。連接導體將共振器連接於平板電極130、135。共振器在積層體之內部,於第2方向排列配置。共振器之各個之第1端部連接於屏蔽導體121,第2端部從屏蔽導體122分離。
Description
本發明係關於介電體共振器、以及使用其之介電體濾波器及多工器,尤為特定的是關於提升介電體濾波器之特性的技術。
特開平4-43703號公報(專利文獻1)中,揭露了一種帶式(Strip Line)共振器(介電體共振器)。特開平4-43703號公報中之帶式共振器,具有在介電體內對向配置之接地導體間配置複數個帶狀導體之構成。藉由此種構成,可在不實質擴大帶狀導體寬度之情形下,有利的確保有效剖面積,降低導體損耗,因此能實現小型且高Q值之共振器。
先行技術文獻
[專利文獻1]特開平4-43703號公報
發明欲解決之課題
介電體共振器之共振頻率,係由帶狀導體之長度決定。上述特開平4-43703號公報(專利文獻1)所揭露之介電體共振器,具有在接地導體間配置複數個帶狀導體之構成。各帶狀導體之長度產生不均現象時,所製造之介電體共振器之共振頻率會產生不均,其結果有可能無法實現所欲之濾波器特性。
本揭示係為解決上述課題而成,其目的係在介電體共振器、以及使用其之介電體濾波器及多工器中,降低共振頻率及通帶之不均。
用以解決課題之手段
本揭示第1局面之濾波器,具備:具有長方體形狀之積層體、第1平板電極及第2平板電極、複數個共振器、第1屏蔽導體及第2屏蔽導體、以及第1連接導體。積層體具備複數個介電體層。第1平板電極及第2平板電極,在積層體內部於積層方向分離配置。複數個共振器,配置在第1平板電極與第2平板電極之間,延伸於與積層方向正交之第1方向。第1屏蔽導體及第2屏蔽導體,於積層體中,分別配置在與第1方向垂直之第1側面及第2側面,連接於第1平板電極及第2平板電極。第1連接導體,將複數個共振器中所含之第1共振器連接於第1平板電極及第2平板電極。複數個共振器,在積層體之內部,在與積層方向及第1方向之雙方正交之第2方向排列配置。複數個共振器之各個之第1端部連接於第1屏蔽導體,第2端部從第2屏蔽導體分離。
本揭示第2局面之介電體共振器,具備:具有長方體形狀之積層體、第1平板電極及第2平板電極、分布常數元件、第1屏蔽導體及第2屏蔽導體、以及連接導體。第1平板電極及第2平板電極,在積層體內部於積層方向分離配置。分布常數元件,配置在第1平板電極與第2平板電極之間,延伸於與積層方向正交之第1方向。第1屏蔽導體及第2屏蔽導體,在積層體中,分別配置在與第1方向垂直之第1側面及第2側面,連接於第1平板電極及第2平板電極。連接導體,將分布常數元件連接於第1平板電極及第2平板電極。分布常數元件之第1端部連接於第1屏蔽導體,第2端部從第2屏蔽導體分離。
發明效果
本揭示之介電體共振器及介電體濾波器,具有形成介電體濾波器之共振器(分布常數元件)之一端連接於設在積層體側面之第1屏蔽導體,且藉由連接導體(第1連接導體)將共振器連接於第1平板電極及第2平板電極之構成。據此,由於能降低製造時之加工不均,因此能降低介電體共振器之共振頻率、及介電體濾波器中之通帶之不均。
以下,一邊參照圖面一邊詳細說明本揭示之實施形態。又,對圖中相同或相當部分係賦予相同符號,省略其說明。
[實施形態1] (通訊裝置之基本構成) 圖1係具有適用實施形態1之濾波器裝置之高頻前端電路20之通訊裝置10的方塊圖。通訊裝置10,係例如以智慧型手機為代表之行動終端、或行動電話基地台。
參照圖1,通訊裝置10,具備天線12、高頻前端電路20、混合器30、局部振盪器32、D/A轉換器(DAC)40、以及RF電路50。又,高頻前端電路20,包含帶通濾波器22、28、放大器24、以及衰減器26。此外,圖1中,雖係說明高頻前端電路20包含將高頻訊號從天線12送出之送訊電路之情形,但高頻前端電路20,亦可以是包含透過天線12接收高頻訊號之收訊電路。
通訊裝置10,將從RF電路50傳輸之訊號升頻轉換為高頻訊號後從天線12射出。從RF電路50輸出之經調變的數位訊號,藉由D/A轉換器40轉換為類比訊號。混合器30,將經由D/A轉換器40轉換為類比訊號之訊號與來自局部振盪器32之振盪訊號加以混合後,升頻轉換為高頻訊號。帶通濾波器28,除去因升頻轉換而產生之雜波(spurious),僅抽出所欲頻帶之訊號。衰減器26調整訊號強度。放大器24,將通過衰減器26之訊號功率放大至既定位準。帶通濾波器22,除去在放大過程中產生之雜波,僅使通訊規格所定之頻帶之訊號成分通過。通過帶通濾波器22之訊號,作為送訊訊號從天線12射出。
作為上述通訊裝置10中之帶通濾波器22、28,可採用與本揭示對應之濾波器裝置。
(濾波器裝置之構成) 接著,使用圖2~圖4說明實施形態1之濾波器裝置100之詳細構成。濾波器裝置100,係以作為分布常數元件之複數個共振器構成的介電體濾波器。
圖2係濾波器裝置100的外觀立體圖。圖2中,僅顯示可從濾波器裝置100之外表面看見之構成,內部構成則予以省略。圖3係顯示濾波器裝置100之內部構造的透視立體圖。又,圖4係濾波器裝置100的剖面圖。圖4係構成濾波器裝置100之共振器沿Y軸方向的剖面圖。
參照圖2,濾波器裝置100具備複數個介電體層於積層方向積層、長方體或大致長方體之積層體110。積層體110,具有上面111、下面112、側面113、側面114、側面115及側面116。側面113係X軸之正方向之側面、側面114係X軸之負方向之側面。側面115、116係與Y軸方向垂直之側面。
積層體110之各介電體層,係以例如低溫共燒成陶瓷(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)等之陶瓷或樹脂形成。於積層體110之內部,藉由設在各介電體層之複數個平板導體、及設在介電體層間之複數個通孔(via)構成:構成共振器之分布常數元件、以及用以耦合該分布常數元件間之電容器及電感器。本說明書中,「通孔」係指將設在不同介電體層之電極彼此加以連接、延伸於積層方向之導體。通孔,係以例如導電膠、鍍敷及/或金屬銷等形成。
又,於後續說明中,設積層體110之積層方向為「Z軸方向」、與Z軸方向垂直且沿積層體110之長邊之方向為「X軸方向」(第2方向)、沿積層體110之短邊之方向為「Y軸方向」(第1方向)。此外,以下,有將各圖中之Z軸之正方向稱為上側、負方向稱為下側之情形。
如圖2所示,濾波器裝置100,具備將積層體110之側面115、116加以覆蓋之屏蔽導體121、122。屏蔽導體121、122,從積層體110之X軸方向觀察時呈大致C字形狀。亦即,屏蔽導體121、122覆蓋積層體110之上面111及下面112之一部分。屏蔽導體121、122中,配置在積層體110之下面112之部分,透過焊料凸塊等之連接構件連接於未圖示之構裝基板上之接地電極。亦即,屏蔽導體121、122亦具有作為接地端子之功能。
又,濾波器裝置100,具有配置在積層體110之下面112的輸入端子T1及輸出端子T2。輸入端子T1,係配置在下面112中、接近X軸之正方向之側面113的位置。另一方面,輸出端子T2,係配置在下面112中、接近X軸之負方向之側面114的位置。輸入端子T1及輸出端子T2,係以焊料凸塊等之連接構件連接於構裝基板上對應之電極。
接著,參照圖3說明濾波器裝置100之內部構造。濾波器裝置100,除圖2所示之構成外,進一步具備平板電極130、135、複數個共振器141~145、連接導體151~155、171~175、以及電容電極161~165。又,於後續說明中,有將共振器141~145及連接導體151~155、171~175,分別總括性的稱為「共振器140」、「連接導體150」、「連接導體170」之情形。
平板電極130、135,係在積層體110之內部、於積層方向(Z軸方向)分離之位置,彼此對向配置。平板電極130,係設置在接近上面111之介電體層,在沿著X軸之端部連接於屏蔽導體121、122。平板電極130,在從積層方向俯視時,具有大致覆蓋介電體層之形狀。
平板電極135,係設置在接近下面112之介電體層。平板電極135,在從積層方向俯視時,具有在對向於輸入端子T1及輸出端子T2之部分形成有切口部的大致H型形狀。平板電極135,在沿X軸之端部連接於屏蔽導體121、122。
於積層體110,在平板電極130與平板電極135之間,配置有共振器141~145。共振器141~145之各個延伸於Y軸方向。共振器141~145之各個中之Y軸正方向端部(第1端部),連接於屏蔽導體121。另一方面,共振器141~145之各個中之Y軸負方向端部(第2端部),從屏蔽導體122分離。
於濾波器裝置100,共振器141~145係在積層體110之內部於X軸方向排列配置。具體而言,從X軸之正方向朝向負方向,依共振器141、142、143、144、145之順序配置。
共振器141~145之各個,係由沿積層方向配置之複數個導體構成。在各共振器之與ZX平面平行之剖面,複數個導體之整體具有大致橢圓形狀。換言之,複數個導體中,配置在最上層及最下層之導體之X軸方向尺寸(第1寬度),較配置在中央附近之層之導體之X軸方向尺寸(第2寬度)窄。一般而言,高頻電流,已知由於邊緣效應,主要會流於導體端部附近。因此,複數個導體整體之剖面形狀為矩形之情形時,電流會集中在角部分(亦即,最上層及最下層電極之端部)。如上所述,藉由將複數個導體之剖面形成為大致橢圓形狀,即能緩和電流集中之情形。
如圖4所示,共振器140,在接近第1端部之位置,透過連接導體150連接於平板電極130、135。濾波器裝置100中,連接導體150從平板電極130貫通對應之共振器之複數個導體後延伸至平板電極135。各連接導體,與構成對應之共振器之複數個導體電性連接。
又,共振器140中,構成各共振器之複數個導體,在接近第2端部之位置,藉由連接導體170電性連接。各共振器中,設傳輸之高頻訊號之波長為λ時,各共振器之第2端部與連接導體150間之距離係設計成約為λ/4。
共振器140,其發揮以複數個導體為中心導體、平板電極130、135為外導體之分布常數型之TEM模式共振器的功能。
共振器141,透過通孔V10、V11及平板電極PL1連接於輸入端子T1。又,於圖3中,雖被共振器遮蔽而無法看見,但共振器145係透過通孔及平板電極連接於輸出端子T2。共振器141~145彼此磁耦合,輸入至輸入端子T1之高頻訊號,藉由共振器141~145而傳輸,從輸出端子T2輸出。此時,視各共振器間之耦合程度,濾波器裝置100發揮帶通濾波器之功能。
在共振器140之第2端部側,設有突出於相鄰共振器之間之電容電極。電容電極,係構成共振器之複數個導體之一部分突出的構造。藉由電容電極之Y軸方向長度、與相鄰共振器之距離、及/或構成電容電極之導體之數量,可調整共振器間之電容耦合程度。
濾波器裝置100中,如圖3所示,電容電極C10係從共振器141朝向共振器142突出設置,電容電極C20從共振器142朝向共振器141突出設置。又,電容電極C30從共振器143朝向共振器142突出設置,電容電極C40從共振器144朝向共振器143突出設置。此外,電容電極C50從共振器145朝向共振器144突出設置。
又,電容電極C10~C50並非必須之構成,只要能實現共振器間之所欲耦合程度的話,可不設置部分或全部電容電極。又,亦可在圖3之構成外,濾波器裝置另具備從共振器142朝向共振器143突出設置之電容電極、從共振器143朝向共振器144突出設置之電容電極、從共振器144朝向共振器145突出設置之電容電極。
又,於濾波器裝置100中,對向於共振器140之第2端部,配置有電容電極160。電容電極160之與ZX平面平行之剖面,具有與共振器140相同之剖面。電容電極160連接於屏蔽導體122。據此,由共振器140與對應之電容電極160構成電容器。藉由調整圖4中之共振器與電容電極間之間隙(Y軸方向之距離)GP,可調整由共振器140與對應之電容電極160所構成之電容器之電容。
以上述之分布常數元件構成之共振器,各共振器之共振頻率,一般而言係以共振器之長度(Y軸方向尺寸)加以規定。此處,如圖3所示,以沿積層方向配置之複數個導體構成共振器之情形時,製作各導體時之尺寸精度、及導體彼此之配置精度會影響共振器之共振頻率。
構成共振器之複數個導體,係在將薄膜之導電性片、或貼合有該導電性片之介電體片加以重疊之狀態下,以切割機或雷射等切斷手段切割成晶片尺寸而製作。此時,有可能會產生導電性片及介電體片之重疊時的重疊誤差、或切割製程中之切斷誤差。例如以6GHz附近為頻帶之濾波器裝置,若存在40μm程度之如上述之尺寸誤差時,有可能產生約100MHz之頻率變動。
相對於此,於實施形態1之濾波器裝置100,在構成各共振器之導體之屏蔽導體121側端部附近連接有連接導體150,該連接導體150連接於平板電極130、135。藉由作成此種構成,接近連接導體150之位置成為各共振器之電性短路端面(接地電位)。因此,與沒有該連接導體150之情形相較,可抑制共振器之共振頻率不均。
再者,於實施形態1之濾波器裝置100,在共振器之屏蔽導體122側之開放端附近設有連接導體170,藉由該連接導體170將共振器之各導體彼此連接。據此,共振器141~145之相位即一致,而能作為1個共振器動作。
接著,使用圖5及圖6,說明連接導體150之有無所造成之濾波器裝置之通過特性之不均。圖5係顯示比較例之濾波器裝置100X之內部構造的立體圖。濾波器裝置100X,係去除了圖3之濾波器裝置100中之連接導體151~155的構成,其他構成與濾波器裝置100相同。於濾波器裝置100X,針對與濾波器裝置100重複之要素不再重複說明。
圖6,顯示了針對共振器之電極長度賦予不均之3個濾波器裝置(第1濾波器、第2濾波器、第3濾波器),採用實施形態1之構成時(左圖)與採用比較例之構成(右圖)之通過特性的模擬結果。亦即,圖6係用以說明在實施形態1之濾波器裝置100及比較例之濾波器裝置100X之通過特性之不均的圖。圖6中,第1濾波器之插入損耗以實線LN10、LN20顯示,反射損耗以實線LN15、LN25顯示。又,第2濾波器之插入損耗以虛線LN11、LN21顯示,反射損耗以虛線LN16、LN26顯示。再者,第3濾波器之插入損耗以一點鏈線LN12、LN22顯示,反射損耗以一點鏈線LN17、LN27顯示。
如圖6所示,採用具備連接導體150之實施形態1之濾波器裝置100之構成的情形,與採用比較例之構成的情形相較,降低了3個濾波器裝置間之通過特性之不均。
如以上所示,於實施形態1之濾波器裝置100,針對構成各共振器之分布常數元件,藉由在連接於屏蔽導體121之端部側連接有連接於平板電極130、135之連接導體150,能降低各共振器之共振頻率及濾波器裝置之通帶之不均。
又,實施形態1中之「平板電極130」及「平板電極135」,與本揭示中之「第1平板電極」及「第2平板電極」分別對應。實施形態1中之「側面115」及「側面116」,與本揭示中之「第1側面」及「第2側面」分別對應。實施形態1中之「屏蔽導體121」及「屏蔽導體122」,與本揭示中之「第1屏蔽導體」及「第2屏蔽導體」分別對應。實施形態1中之「Y軸方向」及「X軸方向」,與本揭示中之「第1方向」及「第2方向」分別對應。實施形態1中之「連接導體150(151~155)」,與本揭示中之「第1連接導體」對應。實施形態1中之「連接導體170(171~175)」,與本揭示中之「第2連接導體」對應。
(連接導體之變形例) 以下,使用圖7~圖9說明連接導體150、170之詳細構成。又,圖7~圖9中係以連接導體150為例進行說明。
圖7係顯示比較例中之連接導體150X之構成的剖面圖。圖8係顯示實施形態1之濾波器裝置100中之連接導體之構成之第1例(圖8(A))及第2例(圖8(B))的剖面圖。圖9係顯示實施形態1之濾波器裝置100中之連接導體之構成之第3例的剖面圖。
參照圖7,比較例中之連接導體150X,具有:在Z軸負方向具有底面之圓錐台形狀之複數個通孔導體210X沿積層方向連接之構成。圖7及後述之圖8、圖9中,電極220係構成共振器之分布常數元件的複數個導體。構成有電極220之介電體層中,於積層方向相鄰之通孔導體210X係透過電極220串聯。未構成電極220之介電體層中,相鄰之通孔導體210X係透過銲墊電極230X串聯。
當構成連接導體之導體為圓柱形狀時,連接導體之長寬比變大,而難以將形成連接導體之導電糊適當地充填至通孔內。因此,一般而言,在積層體內形成通孔之情形時,多為如圖7所示之構成。
然而,圖7所示之比較例之連接導體150X之構成中,連接導體150X之剖面為鋸齒狀。一般而言,高頻電流,已知由於邊緣效應,主要會流於導體端部附近。因此,在如比較例之連接導體150X般之形狀時,與剖面為圓柱形狀之導體相較,高頻電流之通過路徑較長,伴隨電流通過之損耗會增加。
又,在將複數個通孔導體210X於積層方向連續的加以連接之情形時,在積層體之成形過程中,通孔導體210X周圍之介電體之收縮會受到阻礙,且因熱膨脹係數之差而使得在積層體之表面,通孔導體210X之部分會較周圍之介電體之部分隆起。如此,即變的易產生介電體與導體間之龜裂、及/或積層體表面平坦性之劣化等構造缺陷。特別是圖7所示之構成,在電極220及銲墊電極230X之下面側,由於通孔導體210X係以銳角連接,因此產生應力集中而易產生龜裂等。
另一方面,實施形態1中之連接導體,如圖8所示,連接導體係以2個不同之導電材料形成,且相鄰導體之錐體方向彼此相反。
更具體而言,圖8(A)之第1例之連接導體150A中,以和電極220相同材料形成之通孔導體210A、與楊氏模數較通孔導體210A小而易變形之通孔導體215A,係交互地串聯。
又,通孔導體210A係直徑往Z軸正方向漸小之錐形(順錐形),通孔導體215A係直徑往Z軸負方向漸小之錐形(逆錐形)。此外,在通孔導體210A與通孔導體215A之連接部分,通孔導體210A之尺寸較通孔導體215A之尺寸小。
如以上所述,藉由順錐形之通孔導體210A與逆錐形之通孔導體215A的交互配置,可縮小導體彼此在連接部分之段差。如此,可縮短電流通過路徑在連接導體150A表面之長度,降低伴隨電流通過之損耗。又,由於能縮小在導體間之應力集中,因此能抑制在導體與介電體間之龜裂產生。
再者,由於通孔導體215A之楊氏模數較通孔導體210A之楊氏模數小,通孔導體215A會局部變形而發揮緩衝器之功能,因此與整體僅以通孔導體210A構成之情形相較,能縮小與周圍之介電體於積層方向之尺寸差。從而,亦能降低對積層體表面平坦性之影響。尤其是在導體彼此之連接部分,由於楊氏模數高之通孔導體210A之尺寸較通孔導體215A之尺寸小,因此通孔導體210A易於插入通孔導體215A內,能縮小積層方向之尺寸變動。故能縮小與周圍之介電體於積層方向之尺寸差。
圖8(B)之第2例之連接導體150B中,與連接導體150A同樣的,係楊氏模數不同之通孔導體210B與通孔導體215B,以錐形方向彼此相反之方式交互連接。不過,不同點在於,在導體彼此之連接部分,楊氏模數大之通孔導體210B之尺寸較通孔導體215B大。此場合,與連接導體150A相較,由於通孔導體210B對通孔導體215B之插入程度較小,而與周圍之介電體在積層方向之尺寸差稍微的變大,但因導體彼此之接觸面積變大,故能降低導體間之應力及接觸電阻。從而,能抑制龜裂等構造缺陷之產生,且能抑制Q值降低。
圖9中之第3例之連接導體150C,係將構成連接導體150C之複數個通孔導體210於積層方向配置成鋸齒狀。設在相鄰介電體層之通孔導體210,係以電極220或銲墊電極230C電性連接。
連接導體150C之構成中,由於電流路徑略長而會使得伴隨電流通過之損耗增加若干,但於積層方向在通孔導體210之間配置有介電體,因此能降低在製造過程中之積層方向之變形,抑制構造缺陷之產生。
又,圖8及圖9之構成,亦能適用於連接導體170。 (共振器之變形例) 圖10係顯示共振器之變形例的圖。圖10中,顯示了變形例之共振器140A之與ZX平面平行之剖面。
參照圖10,共振器140A之剖面其整體係呈大致橢圓形狀,在積層方向(Z軸方向)之中央附近,於電極220之中央部設有開口部,形成有空間250。
如上所述,由於高頻電流會因邊緣效應而有在導體端部附近流動之傾向,因此,即使沒電極220之中央附近之導體,伴隨電流通過之損耗亦不會增加。故能維持Q值。
另一方面,由於能降低在配置共振器140之部分之積層方向之導體密度,因此能縮小在製造過程中與周圍之介電體之變形差。據此,能降低龜裂等構造缺陷之產生。
[實施形態2] 於實施形態2,說明藉由強化各共振器間之電感耦合,來降低共振頻率及通帶不均的構成。
圖11係顯示實施形態2之濾波器裝置100A之內部構造的立體圖。濾波器裝置100A,除實施形態1之濾波器裝置100之構成外,進一步設有將共振器140彼此連接之連接導體180、181。又,圖11中與圖3重複之構成不再重複說明。
參照圖11,連接導體180、181係在共振器140之連接導體150連接之位置,將相鄰共振器彼此連接。連接導體180,將各共振器中配置在接近上面111之位置之至少1個導體彼此加以連接。另一方面,連接導體181,將各共振器中配置在接近下面112之位置之至少1個導體彼此加以連接。
亦即,由於連接導體180、181其功能在於作為連接於共振器間之電感,因此可藉由連接導體180、181強化共振器間之電感耦合。此處,由於連接導體180、181係配置在接近連接於接地電位之屏蔽導體121之位置,因此可藉由連接導體180、181使相鄰共振器彼此之電位安定化。據此,頻率即安定化。
圖12係用以說明在實施形態2之濾波器裝置100A中之通過特性之不均的圖。圖12,與實施形態1之圖6同樣的,係顯示針對共振器之電極長度賦予不均之3個濾波器裝置(第1濾波器、第2濾波器、第3濾波器),採用實施形態2之構成時之通過特性的模擬結果。更具體而言,圖12中,第1濾波器之插入損耗以實線LN30顯示、反射損耗以實線LN35顯示。又,第2濾波器之插入損耗以虛線LN31顯示、反射損耗以虛線LN36顯示。再者,第3濾波器之插入損耗以一點鏈線LN32顯示、反射損耗以一點鏈線LN37顯示。
如圖12所示,於濾波器裝置100A,與圖6所示之實施形態1之濾波器裝置100之通過特性相較,進一步降低了3個濾波器裝置間之通過特性之不均。
如上所述,於實施形態2之濾波器裝置100A,在各共振器之與屏蔽導體之連接端接近之位置,藉由以連接導體180、181將共振器彼此連接,能使相鄰共振器彼此之電位安定化,因此能降低各共振器之共振頻率及濾波器裝置之通帶不均。
又,實施形態2之「連接導體180、181」,與本揭示之「第3連接導體」對應。
(變形例1) 於變形例1,說明將連接共振器140與平板電極130、135之連接導體150之一部分予以省略之構成。
圖13係顯示變形例1之濾波器裝置100B之內部構造的立體圖。濾波器裝置100B,係將圖11之濾波器裝置100A中之連接導體152、154加以去除之構成。濾波器裝置100B中,除連接導體152、154以外之構成與濾波器裝置100A相同。因此,圖13中,針對與濾波器裝置100A重複之要素不再重複說明。
於濾波器裝置100B,與濾波器裝置100A同樣的,係以連接導體180、181將共振器彼此連接。據此,即使去除了連接導體152、154,在連接導體180、181與各共振器140之連接部分的電位亦大致為同電位。因此,變形例1之濾波器裝置100B,亦能降低各共振器之共振頻率及濾波器裝置之通帶不均。於變形例1之濾波器裝置100B,可藉由去除連接導體152、154之構成,較實施形態2之濾波器裝置100A降低製造成本。
此外,在以連接導體180、181將共振器彼此連接之情形時,只要配置連接導體150中、至少1個連接導體即可,例如可以是進一步去除圖13中之連接導體151、155之構成。
[實施形態3] 實施形態1、2中,連接導體150係將共振器140與平板電極130、135之間加以連接,且將構成共振器140之導體彼此加以連接之構成。於實施形態3,係說明連接導體僅將共振器140與平板電極130、135之間加以連接之構成。
圖14係實施形態3之濾波器裝置100C的剖面圖。圖14係濾波器裝置100C之於Y軸方向的剖面圖。於濾波器裝置100C,各共振器140係在屏蔽導體121側之端部附近,藉由連接構件190而與平板電極130、135連接。然而,連接構件190僅配置在共振器140與平板電極130、135之間,並非是將構成共振器140之各導體彼此加以連接之構成。此外,圖4雖未顯示,濾波器裝置100C,亦與濾波器裝置100B同樣的,設有將各共振器間加以連接之連接導體180、181。
圖15係用以說明實施形態3之濾波器裝置100C中之通過特性之頻率不均的圖。圖15,與實施形態1之圖6同樣的,係顯示針對共振器之電極長度賦予不均之3個濾波器裝置(第1濾波器、第2濾波器、第3濾波器),採用實施形態3之構成時之通過特性的模擬結果。更具體而言,圖15中,第1濾波器之插入損耗以實線LN40顯示、反射損耗以實線LN45顯示。此外,第2濾波器之插入損耗以虛線LN41顯示、反射損耗以虛線LN46顯示。再者,第3濾波器之插入損耗以一點鏈線LN42顯示、反射損耗以一點鏈線LN47顯示。
如圖15所示,於濾波器裝置100C,構成各共振器之導體彼此並未藉由連接導體連接,電位並未被安定化,因此,與實施形態2之濾波器裝置100A(圖12)相較,不均情形略大。然而,藉由連接導體180、181之配置使共振器間之電位安定,因此不均情形較實施形態1之濾波器裝置100(圖6)更獲得改善。
於實施形態3之濾波器裝置100C,藉由去除將平板電極130、135與共振器140加以連接之連接導體中之連接共振器之導體間的通孔導體,在某種程度改善各共振器之共振頻率及濾波器裝置之通帶不均的同時,能削減製造成本。
[實施形態4] 實施形態1~實施形態3,係說明積層體110以單一介電體形成之構成。實施形態4,則係說明積層體110以具有不同介電係數之複數個介電體形成之構成。
圖16係實施形態4之濾波器裝置100D的剖面圖。圖16係濾波器裝置100D之Y軸方向的剖面圖。濾波器裝置100D,具有圖3所示之實施形態1之濾波器裝置100中之積層體110,由介電係數不同之介電體基板110A、110B形成之構成。濾波器裝置100D中之其他構成,與濾波器裝置100相同。圖16中,與圖3重複之要素不再重複說明。
參照圖16,濾波器裝置100D之積層體110,在上面111側及下面112側配置有介電係數ε1之介電體基板110A,在2個介電體基板110A之間,配置有較介電體基板110A高之介電係數ε2之介電體基板110B(ε1<ε2)。而共振器140及電容電極160配置在介電體基板110B之部分。
配置有共振器140之介電體基板110B,藉由提高介電係數而減弱電感耦合並增強電容耦合。據此,可調整共振器140之共振頻率。此外,由於亦能增強共振器彼此之電容耦合,因此亦能調整衰減特性。
又,此種濾波器裝置,已知會在積層體110之上面111及下面112附近,產生圍繞積層體110周圍之TE模式的諧波。如濾波器裝置100D般,藉由降低積層體110之上面111附近及下面112附近之介電體基板110A之介電係數ε1,能降低TE模式中之有效介電係數,因此TE模式下之諧波之頻率,會較通帶往高頻側移動。從而,能降低TE模式之諧波造成之影響。 (變形例2) 圖17係變形例2之濾波器裝置100E的剖面圖。圖17係濾波器裝置100E之Y軸方向的剖面圖。濾波器裝置100E,基本上與實施形態4之濾波器裝置100D相同,係在低介電係數之介電體基板110A之間配置有高介電係數之介電體基板110B之構成,然而,與濾波器裝置100D相較,積層體110中之介電體基板110B之比率大。如此,藉由調整低介電係數層與高介電係數層之比率來調整有效介電係數,而能調整共振器140之共振頻率、及共振器間之耦合程度。
又,介電體基板110A與介電體基板110B之比率,係視所欲之濾波器特性適當決定。 (變形例3) 圖18係變形例3之濾波器裝置100F的剖面圖。圖18係濾波器裝置100F之Y軸方向的剖面圖。濾波器裝置100F中,積層體110係以5層構造構成。更詳言之,濾波器裝置100F,與上述濾波器裝置100D、100E不同的,共振器140及電容電極160係配置在低介電係數之介電體基板110A。而在該介電體基板110A之上面111側及下面112側配置有高介電係數之介電體基板110B,進一步在此等介電體基板110B之外表面側配置有低介電係數之介電體基板110A。
如上所述,藉由將共振器140及電容電極160配置在低介電係數層,可減弱共振器140及共振器間之電容耦合、並增強電感耦合。據此,能調整共振器140之共振頻率及濾波器裝置100F之衰減特性。
又,實施形態4及變形例2、3中之「介電體基板110A」及「介電體基板110B」,係與本揭示中之「第1基板」及「第2基板」分別對應。
[實施形態5] 於實施形態5,係說明在包含複數個濾波器裝置之多工器中適用本揭示之構成。
圖19係顯示實施形態5之多工器200之內部構造的立體圖。多工器200,係包含具有於實施形態2所說明之圖11之構成之2個濾波器裝置100-1、100-2的雙工器。濾波器裝置100-1、100-2,彼此具有不同之通帶。又,濾波器裝置100-1、100-2之構成,基本上與圖11之濾波器裝置100A相同,因此不再重複各濾波器裝置之各要素之說明。
參照圖19,多工器200,具有濾波器裝置100-1、100-2於X軸方向排列配置之構成。多工器200之情形,於濾波器裝置100-1,X軸正方向之外部端子為輸入端子,X軸負方向之外部端子為輸出端子。另一方面,於濾波器裝置100-2,X軸負方向之外部端子為輸入端子、X軸正方向之外部端子為輸出端子。換言之,於濾波器裝置100-1,輸入之高頻訊號往X軸負方向傳輸,於濾波器裝置100-2,輸入之高頻訊號往X軸正方向傳輸。
此種多工器200,於濾波器裝置100-1,亦是各共振器藉由連接導體150-1連接於平板電極130,藉由連接導體170-1將各共振器之導體彼此連接。又,藉由連接導體180-1、181-1將共振器彼此連接。再者,於濾波器裝置100-2,各共振器藉由連接導體150-2連接於平板電極130,藉由連接導體170-2將各共振器之導體彼此連接。此外,以連接導體180-2、181-2將共振器彼此連接。因此,於濾波器裝置100-1、100-2之各個,能降低共振頻率及通帶之不均。
[實施形態6]
實施形態6,係說明與積層體110之上面111及下面112近接配置之平板電極係做成網眼構造之構成。
圖20係顯示實施形態6之濾波器裝置100G之內部構造的立體圖。濾波器裝置100G,係將圖3所示之實施形態1之濾波器裝置100中之平板電極130、135,分別置換為平板電極130G、135G之構成。又,圖20中與圖3重複之構成不再重複說明。
參照圖20,平板電極130G、135G係在濾波器裝置100中之平板電極130、135形成有複數個開口部之網眼構造的導電體。開口部係大致正方形形狀,於X軸方向及Y軸方向以既定間隔排列。
如圖3之濾波器裝置100之平板電極130、135般,以無開口部之平板形狀覆蓋介電體層之大致全面之情形時,配置在該平板電極之上側及下側之介電體層,彼此僅以積層體110端部之一部分連接。一般而言,由於介電體與金屬導體之耦合力較介電體彼此之耦合力弱,平板電極以無開口之平板形狀構成之情形時,由於低耦合力之影響,在介電體與平板電極之間有可能產生剝離。
實施形態6之濾波器裝置100G中,由於平板電極130G、135G係具有開口部之網眼構造,因此如圖21之剖面圖般,介電體會充填在開口部而平板電極130G、135G之上下層之介電體彼此耦合。據此,由於介電體彼此之緊貼強度增加,因此能抑制在平板電極部分之介電體層之剝離。
另一方面,平板電極130G、135G亦必須具有接地電極、亦即基準電位之功能。因此,開口部相對於電極面積之比率過大時,作為基準電位之功能即會降低。此外,由於電極整體之電阻會增加,因此會產生流過平板電極130G、135G之接地電流導致之損耗。是以,需適當設定形成在平板電極130G、135G之開口部之面積。
圖22係用以說明平板電極130G、135G之開口率對損耗之影響的圖。圖22中,左圖係顯示插入損耗相對於開口率之變化,右圖中顯示了損耗相對於開口率之劣化率。此處,「開口率」係從積層體110之Z軸方向俯視時,在平板電極130G、135G之各個中沒有導電構件之區域之面積相對於介電體層整體面積的比率。亦即,開口率不僅是形成在平板電極130G、135G之開口部,亦考慮了形成在端部之缺口部。再者,「損耗劣化率」係指以開口率0%時之插入損耗為基準時之插入損耗的變化率。
如圖22所示,可知隨著開口率增加、插入損耗劣化,且同時損耗劣化率亦會劣化。當欲將損耗劣化率抑制在6%程度之情形時,開口率必須設定在20%以內。
如以上所述,藉由將接近積層體上面及下面配置之平板電極做成開口率20%以內之網眼構造,即能在抑制濾波器特性降低之同時,抑制介電體層在板電極部分之剝離。
[實施形態7]
上述各實施形態之濾波器裝置中,由於係使用TEM模式共振器,因此因TEM模式所產生之主共振以外,亦會物理性的產生因TE模式及TM模式等造成之高次共振、或產生因在濾波器裝置之長方體外形尺寸引起之非必要共振模式,導致一般性的產生相當於通帶之2倍波及/或3倍波等之高頻雜波。
於實施形態7,說明追加有為除去產生於特定頻率之雜波之電路的濾波器裝置之變化。
<第1例>
於第1例,說明在圖3所示般之濾波器裝置100中之1個以上之共振器,追加了具有與除去對象雜波之頻率對應之共振頻率的共振電路之情形。
圖23係實施形態7之第1例之濾波器裝置100H的等效電路圖。圖23中,為簡化說明,係說明濾波器裝置100H由2個共振器141Y、142Y構成之情形。又,實施形態7中,亦是有包含共振器141Y、142Y統稱為「共振器140」之情形。
參照圖23,於濾波器裝置100H中,共振器141Y係透過電容器C1連接於輸入端子T1。又,共振器142Y係透過電容器C2連接於輸出端子T2。共振器141Y與共振器142Y係透過電容器C3彼此連接。
又,於濾波器裝置100H中,在共振器141Y與接地電位之間配置電容器C31及電感器L31串聯之共振電路300。於共振電路300,係以成為與除去對象雜波之頻率對應之共振頻率之方式,設定電容器C31之電容值及電感器L31之電感值。藉由此種共振電路300之追加,即能除去在濾波器裝置產生之雜波。
圖24係從X軸之正方向觀察圖23之濾波器裝置100H時包含共振器140(共振器141Y)之部分的剖面圖。又,圖24中,與實施形態1之圖4重複之要素不再重複說明。
參照圖24,於濾波器裝置100H,亦是將延伸於Y軸方向之共振器141Y藉由連接導體150H1連接於平板電極130、135。構成共振器141Y之複數個導體,在接近Y軸正方向端部(第1端部)之位置藉由連接導體150H2連接,在接近Y軸負方向端部(第2端部)之位置藉由連接導體170H連接。連接導體150H2及連接導體170H,係複數個通孔導體於積層方向(Z軸方向)成鋸齒狀配置之構成。
共振器140中,輸入端子T1側之共振器141Y,係與對輸入端子T1透過通孔V10、V11及平板電極PL1連接之平板電極PL11隔著一間隔對向。藉由平板電極PL11與共振器141Y構成圖23中之電容器C1。又,雖未圖示,但在輸出端子T2側,亦是在與連接於輸出端子T2之平板電極與共振器142Y之間,構成圖23之電容器C2。電容器C3係共振器141Y與共振器142Y之間之電容耦合。
在共振器141Y之最上層之導體,透過通孔320連接有延伸於Y軸方向之平板電極310。又,在共振器141Y之最下層之導體,透過通孔321連接有延伸於Y軸方向之平板電極311。通孔320、321,係較連接導體170H配置在屏蔽導體121側。
平板電極310、311,係與共振器141Y之開放端側(Y軸之負方向側)之端部電容耦合,並進一步透過通孔320、321及連接導體150H1連接於屏蔽導體121。藉由平板電極310、311與共振器141Y之間之電容耦合形成電容器C31,藉由平板電極310、311及通孔320、321形成電感器L31。亦即,藉由平板電極310及通孔320構成LC串聯共振電路300,藉由平板電極311及通孔321構成LC串聯共振電路301。於共振電路300、310,藉由使平板電極310、311之長度變化,調整電感值及電容值,實現適合於除去對象雜波之頻率的共振頻率。
又,於圖23及圖24中,雖係針對於共振器141Y連接共振電路300之情形做了說明,但亦可取代或再加上於共振器142Y連接共振電路。如圖3所示之濾波器裝置具有5個共振器之情形時,可於任意共振器配置共振電路。
藉由配置具有相同共振頻率之複數個共振電路,以加大因共振電路所產生之極之衰減量,即能大幅降低特定頻率之雜波。又,藉由配置具有不同頻率之複數個共振電路,能降低廣頻率範圍之雜波。
(變形例4)
圖23及圖24之濾波器裝置,雖係針對作為雜波除去用之共振電路,以在共振器側連接電容器、接地電位側連接電感器之LC串聯共振電路為例做了說明,但亦可使用電容器及電感器之連接順序相反之LC串聯共振電路。
圖25係變形例4之濾波器裝置100H1的剖面圖。濾波器裝置100H1,與圖24之濾波器裝置100H相較,其不同處在於構成共振電路之平板電極310、311與共振器141Y之連接態樣不同。更具體而言,構成共振器141Y之複數個導體,與圖4之濾波器裝置100同樣,在接近共振器141Y之Y軸負方向端部之位置,藉由連接導體170彼此連接。此外,平板電極310、311連接於該連接導體170。
此場合,藉由在共振器141Y之開放端透過連接導體170連接之平板電極310、311形成電感器L31,在較開放端接近屏蔽導體121之位置藉由平板電極310、311與共振器141Y之電容耦合,形成電容器C31。
在以上之構成中,亦可將雜波除去用之LC串聯共振電路追加至濾波器裝置之共振器。
<第2例>
第1例之濾波器裝置,係針對將雜波除去用之共振電路連接於共振器之構成例做了說明。第2例之濾波器裝置,則說明將雜波除去用之共振電路配置於輸入端子及/或輸出端子之構成例。
圖26係實施形態7之第2例之濾波器裝置100J的等效電路圖。圖26中,亦為了簡化說明,係說明濾波器裝置100J是由2個共振器141Y、142Y構成之情形。
參照圖26,濾波器裝置100J中,亦是與第1例之濾波器裝置100H同樣的,共振器141Y係透過電容器C1連接於輸入端子T1。又,共振器142Y係透過電容器C2連接於輸出端子T2。共振器141Y及共振器142Y透過電容器C3彼此連接。
又,於輸入端子T1,連接有電感器L41及電容器C41串聯之LC串聯共振電路410。再者,於輸出端子T2,連接有電感器L42及電容器C42串聯之LC串聯共振電路420。此外,亦可以是僅設置共振電路410、420中任一方之構成。共振電路410、420之共振頻率係調整為適合於除去對象雜波之頻率的頻率。
圖27係從X軸正方向觀察圖26之濾波器裝置100J時包含共振器140(共振器141Y)之部分的剖面圖。濾波器裝置100J中,共振器140,基本上除平板電極310、311外,係與圖25之濾波器裝置100H1為相同之連接態樣。
濾波器裝置100J,包含構成連接於輸入端子T1之共振電路410的平板電極411及通孔412。平板電極411之一端係藉由通孔412連接於平板電極135。平板電極411之至少一部分,係與透過通孔V10連接於輸入端子T1之平板電極PL1對向。
藉由平板電極PL1與平板電極411之電容耦合,構成圖26之電容器C41。又,藉由平板電極411及通孔412,構成圖26之電感器L41。因此,藉由平板電極PL1及平板電極411,構成圖26之共振電路410。此外,能藉由調整平板電極411之尺寸、及/或平板電極PL1與平板電極411間之距離及重疊程度,來將共振電路410之共振頻率調整為適合於除去對象雜波之頻率的頻率。又,圖中雖未顯示,連接於輸出端子T2之共振電路420,亦係與圖27相同之構成。
如以上所述,藉由在輸入端子及/或輸出端子配置雜波除去用之共振電路,能降低產生於濾波器裝置之雜波。
(變形例5)
變形例5,係說明在以圖26之等效電路所示之LC串聯共振電路中之電容器及電感器之連接順序相反之構成。亦即,變形例5之LC串聯共振電路中,係於輸入端子T1及輸出端子T2連接電感器,在該電感器與接地電位之間連接電容器。
圖28係變形例5之濾波器裝置100J1的剖面圖。濾波器裝置100J1,係將圖27之濾波器裝置100J中之共振電路410置換為共振電路410A之構成。
共振電路410A,包含平板電極411A及通孔412A。平板電極411A,透過通孔412A連接於平板電極PL1,且對向於平板電極135。藉由通孔412A及平板電極411A構成電感器L41,藉由平板電極411A與平板電極135構成電容器C41。藉由通孔412A及平板電極411A之長度調整電感值,藉由平板電極411A與平板電極135間之距離及對向面積(亦即,平板電極411A之面積)調整電容值,即能實現所欲之共振頻率。
圖29係用以說明在第1例或第2例之濾波器裝置中之通過特性的圖。圖29中,配置有共振電路之實施形態7之插入損耗以實線LN50顯示,未配置共振電路之比較例之插入損耗則以虛線LN51顯示。又,圖29之濾波器裝置之對象通帶為6GHz帶。
參照圖29,比較例之圖表(虛線LN51)中,在與通帶之2倍波對應之12~13GHz附近之頻率產生有雜波。另一方面,實施形態7之情形中,在通帶(6GHz附近)之插入損耗雖無大的變化,但藉由追加之共振電路,除去了12~13 GHz附近之雜波。
如以上所述,藉由在共振器及/或輸出入端子配置適合於雜波之共振頻率之LC串聯共振電路,即能在不降低通帶特性之情形下,排除雜波之影響。
此外,第1例及第2例中,雖作為雜波除去用共振電路以LC串聯共振電路為例做了說明,但亦可取代此,使用如LC並列共振電路般之其他形式之共振電路。
<第3例>
第3例之濾波器裝置,係說明藉由在輸入端子T1及/或輸出端子T2與共振器間之訊號路徑追加低通濾波器(LPF),據以除去雜波影響之構成。
圖30係實施形態7之第3例之濾波器裝置100K的等效電路圖。濾波器裝置100K,亦為簡化說明,係說明濾波器裝置100K由2個共振器141Y、142Y所構成之場合。
參照圖30,濾波器裝置100K,係於輸入端子T1連接LPF510,共振器141Y透過電容器C1連接於該LPF510。又,於輸出端子T2連接LPF520,共振器142Y透過電容器C2連接於該LPF520。再者,共振器141Y及共振器142Y透過電容器C3彼此連接。
LPF510,包含電感器L51與電容器C511、C512。電感器L51連接於輸入端子T1與電容器C1之間。電容器C511連接於輸入端子T1與接地電位之間。電容器C512連接於電感器L51與電容器C1間之連接節點與接地電位之間。亦即,LPF510構成為π型低通濾波器。
LPF520,包含電感器L52與電容器C521、C522。電感器L52連接於輸出端子T2與電容器C2之間。電容器C521連接於輸出端子T2與接地電位之間。電容器C522連接於電感器L52與電容器C2間之連接節點與接地電位之間。亦即,LPF520構成為π型低通濾波器。
LPF510、520,其共振頻率係設定為可使較除去對象雜波之頻率低之頻率之訊號通過。如此,由於能除去如2倍波或3倍波般之頻率較通過對象之訊號頻率高之高頻訊號,因此能排除雜波造成之影響。
又,無須設置LPF510、520之雙方,只要配置至少任一方即可。此外,LPF510、520之構成不限於上述之π型構成,亦可以是例如具有由串聯之2個電感器、與連接於該2個電感器之連接節點與接地電位之間之電容器所構成之T型構成的低通濾波器。又,亦可以是包含複數個π型或T型構成之多段型的低通濾波器。
圖31係顯示圖30之濾波器裝置100K之內部構造的立體圖。濾波器裝置100K,包含一端連接於屏蔽導體121、延伸於Y軸方向之共振器141Y、142Y。共振器141Y、142Y,藉由連接導體151H1、152H1連接於平板電極130、135。又,構成共振器141Y之複數個導體,在接近Y軸正方向端部之位置藉由連接導體151H2彼此連接,在接近Y軸負方向端部之位置藉由連接導體171彼此連接。
輸入端子T1透過通孔V10、電感器L51及通孔V11連接於平板電極PL11。平板電極PL11,與共振器141Y最下層之導體對向,被供應至輸入端子T1之訊號,藉由電容耦合傳輸至共振器141Y。
電感器L51,係由複數個平板電極與複數個通孔構成之線圈。電感器L51,包含連接於通孔V10之第1線圈與連接於通孔V11之第2線圈。第1線圈及第2線圈之各個,係以積層方向(Z軸方向)為捲繞軸之螺旋形線圈。第1線圈及第2線圈於Y軸方向相鄰配置,與上面111側之平板電極130對向。藉由第1線圈與平板電極130之間之寄生電容,構成圖30中之電容器C511。又,藉由第2線圈與平板電極130之間之寄生電容,構成圖30中之電容器C512。亦即,藉由電感器L51及平板電極130,構成LPF510。
又,雖然圖31中被共振器142Y遮蔽而無法看見,但連接於輸出端子T2之LPF520,亦係與上述LPF510為相同構成。
圖32係用以說明圖30之濾波器裝置100K中之通過特性的圖。圖32中,配置有LPF510、520之第3例之濾波器裝置100K之插入損耗以實線LN60顯示,未配置LPF510、520之比較例之濾波器裝置之插入損耗以虛線LN61顯示。又,濾波器裝置100K之作為對象之通帶為5GHz帶,LPF510、520之通帶係設定在10GHz以下。
參照圖32,在通帶5GHz附近,濾波器裝置100K與比較例為大致相同之插入損耗。另一方面,於濾波器裝置100K,超過10GHz之訊號被LPF510、520遮斷。可知特別是在虛線LN61之比較例中之12GHz附近及16~20GHz附近之峰值受到抑制。
如以上所述,藉由在輸出入端子與共振器之間配置使較雜波低之頻率通過的低通濾波器,即可在抑制通帶特性降低之同時、排除雜波之影響。
[實施形態8]
上述實施形態,係輸入端子及輸出端子配置在積層體之下面側之構成。然而,在要求規格為與外部機器之連接需在積層體側面進行之情形時,會有採取使輸入端子及輸出端子延伸至積層體側面及上面之構成之情形。此種構成中,有可能因為輸出入用端子之電感值增加及因寄生電容產生之電容值增加的影響使得該端子成為共振電路而產生不必要的模式共振,特別是通過對象之訊號為高頻之情形時,會使得通帶之特性降低。
實施形態8,係說明輸出入端子延伸至側面而配置之濾波器裝置中,抑制因輸出入端子造成之不必要共振的構成。
圖33係實施形態8之濾波器裝置100L的外觀立體圖。濾波器裝置100L,係將於圖2所說明之濾波器裝置100中配置在積層體110之下面112的輸入端子T1及輸出端子T2,置換為輸入端子T1A及輸出端子T2A之構成。其他構成與濾波器裝置100相同,因此針對重複要素不再重複說明。
濾波器裝置100L中,輸入端子T1A其整體具有大致C字形狀,從積層體110之下面112通過側面113延伸至上面111。同樣的,輸出端子T2A亦具有大致C字形狀,從積層體110之下面112通過側面114延伸至上面111。
圖34係顯示圖33之濾波器裝置100L之內部構造的立體圖。圖34中,與圖3之濾波器裝置100相較,隨著輸入端子T1及輸出端子T2之變更,從輸出入端子到共振器之路徑構成不同。
更具體而言,共振器141,透過連接在共振器141最下層之導體之通孔V11及平板電極PL1A1,連接於輸入端子T1A之側面113上之電極。又,共振器141,透過連接在共振器141最上層之導體之通孔V12及平板電極PL1A2,連接於輸入端子T1A之側面113上之電極。亦即,共振器141係以2個路徑與輸入端子T1A連接。
同樣的,輸出側之共振器145,亦是以透過連接在最下層之導體之通孔V21及平板電極PL2A1的路徑、與透過連接在最上層之導體之通孔V22及平板電極PL2A2的路徑,與輸出端子T2A連接。
圖35係顯示比較例之濾波器裝置100XZ之內部構造的立體圖。濾波器裝置100XZ,雖與濾波器裝置100L同樣的,輸出入端子延伸至側面及上面,但輸出入端子與共振器係以1個路徑連接。
如濾波器裝置100L、100XZ般,當輸出入端子變長時,此等端子本身之電感值會增加,且在相鄰屏蔽導體121、122之間產生之寄生電容亦會增加,與實施形態1之濾波器裝置100之情形相較,以輸出入端子形成之共振電路之共振頻率降低,有可能產生因該共振電路之不必要共振所產生之極與濾波器裝置之通帶重疊的情形。如此一來,即會有在濾波器裝置之通帶之一部分產生不必要之衰減,導致濾波器特性降低之可能。
圖35之比較例之濾波器裝置100XZ之情形,由於在共振器141與輸入端子T1A之間、及共振器145與輸出端子T2A之間,分別以1個路徑PL1X.PL2X連接,因此,該路徑之電感係串聯於輸出入端子。另一方面,實施形態8之濾波器裝置100L之情形,由於共振器141與輸入端子T1A之間、及共振器145與輸出端子T2A之間,係分別以2個路徑並聯,因此與比較例之濾波器裝置100XZ相較,可減小在輸出入端子產生之電感值。據此,由於能使以輸出入端子形成之共振電路之不必要共振模式之頻率,高於比較例之情形,因此能降低該不必要共振模式之極重疊於濾波器裝置之通帶的可能性。
如以上所述,由於在以輸出入端子從積層體下面延伸至側面及上面之方式構成之濾波器裝置中,藉由將輸出入端子與共振器之間以2以上之路徑加以連接,可提高因以輸出入端子形成之共振電路而產生之不必要共振之頻率,因此能抑制該不必要共振導致之濾波器特性之降低。
(變形例6)
在積層體之側面與外部機器連接之情形時,不一定需要將輸出入端子延伸至上面。因此,於變形例6,係說明藉由縮短輸出入端子整體之長度來縮小不必要共振電路之電感值,以抑制不必要共振電路之共振頻率與通帶重疊的構成。
圖36及圖37係分別顯示變形例6之濾波器裝置100M之外觀立體圖及內部構造的立體圖。濾波器裝置100M中,作為輸出入端子,包含從積層體110之下面112延伸至側面113之途中的輸入端子T1B、與從積層體110之下面112延伸至側面114之途中的輸入端子T2B。而共振器141,係透過通孔V11及平板電極PL1A連接於輸入端子T1B中之側面113之部分。又,共振器145,係透過通孔V21及平板電極PL2A連接於輸入端子T2B中之側面114之部分。
如以上所述,與圖35之比較例之濾波器裝置100XZ相較,藉由將輸入端子及輸出端子之長度縮短至所需最低限之長度,即能提高以輸出入端子構成之共振電路之不必要共振模式之頻率,抑制該不必要共振造成之濾波器特性之降低。
[實施形態9]
實施形態9,係說明藉由降低將輸出入端子與共振器加以連接之路徑之電阻成分,以提升濾波器特性之構成。
圖38係顯示實施形態9之濾波器裝置100N之內部構造的立體圖。濾波器裝置100N,係在圖3之濾波器裝置100中,將輸入端子T1與共振器141加以連接之路徑中之平板電極PL1置換為平板電極PL1B,將輸出端子T2與共振器141加以連接之路徑中之平板電極PL2置換為平板電極PL2B的構成。其他構成與濾波器裝置100相同,針對與圖3重複之要素不再重複說明。
具體而言,係原本以1層電極構成之濾波器裝置100之平板電極PL1、PL2,於平板電極PL1B、PL2B係以複數個電極構成。圖38之例中,平板電極PL1B、PL2B之各個係以3層電極構成。
如以上所述,藉由將連接輸出入端子與共振器之路徑之平板電極以複數個電極加以構成,由於與1層電極之情形相較能降低電阻成分,因此能提升濾波器裝置之插入損耗。
其次,使圖39及圖40,顯示針對板電極PL1B、PL2B之電極片數對插入損耗之影響進行模擬的結果。又,圖39及圖40中,為易於說明,係顯示使用以2個共振器141Y、142Y構成之濾波器裝置之型式進行模擬之結果。
圖39及圖40中,上圖(A)中顯示了用於模擬之型式的概略圖,下圖(B)中顯示了插入損耗相對於電極片數之改善率的圖表。又,圖39係將用以調整共振器間之耦合之電容電極C10、C20配置在共振器之開放端側(電容電極161Y、162Y側)時的模擬結果。圖40係電容電極C11、C21配置在共振器之接地端側(屏蔽導體121側)時的模擬結果。
無論圖39及圖40之任一者,隨著電極片數之增加,插入損耗之改善率亦變大。如此,藉由做成如實施形態9之濾波器裝置100N般之構成,相較於實施形態1之濾波器裝置100,可更進一步提升濾波器特性。
[實施形態10]
實施形態10,係說明用以抑制製造過程中屏蔽電極之製造不均之影響的構成。
圖41係顯示實施形態10之濾波器裝置100P之內部構造的立體圖。又,圖42係從積層方向所見之濾波器裝置100P的俯視圖。濾波器裝置100P,除圖3之實施形態1之濾波器裝置100之構成外,於積層體110之側面113、114近接配置了從屏蔽導體122往Y軸正方向延伸之平板電極350、351。濾波器裝置100P中,其他構成與濾波器裝置100相同,因此針對重複要素不再重複說明。
上述之濾波器裝置,一般而言,係在大的介電體之積層體內將相同構成之複數個濾波器裝置之要素形成為矩陣狀,將其切斷予以個片化後完成最終的濾波器裝置。因此,配置在積層體外部之外部連接用電極,係在個片化後於積層體以印刷或浸漬形成。此時,如圖41所示,屏蔽導體121、122不僅是在側面115、116,亦會有在側面113、114局部形成之情形。此場合,就輸入側之共振器141及輸出側之共振器145而言,特別是在開放端側,有可能會在與配置於側面113、114之屏蔽導體122之間產生電容耦合。如此一來,共振器141、145之共振頻率將會偏離設計時之共振頻率,而有可能對濾波器裝置之特性造成影響。
濾波器裝置100P中,係於積層體110之側面113近接配置平板電極350,於側面114近接配置平板電極351。平板電極350、351在積層體110之側面116連接於屏蔽導體122。又,平板電極350、351之Y軸方向尺寸較形成在側面113、114之屏蔽導體122長。
藉由配置此種平板電極350、351,即便是在屏蔽導體122繞至側面113、114形成之情形時,該平板電極350與共振器141間之電容耦合、及平板電極351與共振器145間之電容耦合亦會優先產生。因此,即使是屏蔽導體122在側面113、114之位置是不均之情形時,亦能實現共振器141、145之安定的共振頻率,因此,其結果能抑制濾波器特性降低。
圖43係針對具有如實施形態10般之平板電極350、351的濾波器裝置之組(lot)、與不具有平板電極350、351的濾波器裝置之組,比較濾波器特性之不均的圖。各圖表中,顯示了各濾波器裝置之插入損耗(線LN100、LN101)及反射損耗(線LN110、LN111)。如圖43所示,於比較例,關於在通帶中之反射損耗雖然濾波器間之不均變大,但在實施形態10之構成之情形,實現了安定的反射損耗。
如以上所述,藉由在沿著共振器之延伸方向之積層體側面,近接配置連接於屏蔽電極之平板電極,能抑制繞至該側面形成之屏蔽電極對濾波器特性之影響。
又,圖41之例,雖針對平板電極350、351之各個係以3個電極構成之情形做了說明,但平板電極350、351之數量不限於此,可視與共振器之所欲耦合量適當設定。
[實施形態11]
於實施形態11及變形例7~9中,說明用以調整相鄰共振器間之電容耦合之構成的變化。
圖44係顯示實施形態11之濾波器裝置100Q1之內部構造的立體圖。濾波器裝置100Q1,係在圖3之濾波器裝置100之構成中,再加上設置了平板電極451、452之構成。濾波器裝置100Q1中之其他構成與濾波器裝置100相同,因此針對重複之要素不再重複說明。
參照圖44,平板電極451,在從積層體110之積層方向俯視之情形時,係配置成與共振器141及共振器142重疊。又,平板電極452,在從積層體110之積層方向俯視時,係配置成與共振器144及共振器145重疊。圖44中,平板電極451、452在各共振器之開放端側端部,係配置在與各共振器於上面111之方向分離之位置。
如上所述,共振器間之電容耦合雖能以配置在共振器之電容電極C10~C50來加以調整,但亦可藉由設置平板電極451、452來進行調整。在平板電極451、452之情形時,可藉由與共振器之分離距離、與共振器對向之面積、及Y軸方向之位置,據以調整耦合量。
又,圖44中,雖係例示了在與共振器於上面111側分離之位置配置平板電極451、452之例,但亦可取代此或再加上在與共振器於下面112側分離之位置配置平板電極451、452。此外,亦可配置用以調整其他相鄰之共振器間,亦即,共振器142與共振器143、及/或共振器143與共振器144之耦合量的平板電極。
藉由配置此種與相鄰共振器重疊之方式配置之平板電極,以調整共振器間之電容耦合,即能調整為所欲之濾波器特性。
(變形例7)
變形例7,係說明使用通孔(柱狀構件)調整共振器間之耦合量的構成。
圖45係顯示變形例7之濾波器裝置100Q2之內部構造的立體圖。濾波器裝置100Q1,係在圖3之濾波器裝置100之構成外,再加上設置通孔V100、V110之構成。濾波器裝置100Q2中之其他構成與濾波器裝置100相同,因此針對重複之要素不再重複說明。
參照圖45,濾波器裝置100Q2中,在共振器142與共振器143之間配置有通孔V100,在共振器143與共振器144之間配置有通孔V110。
參照圖45,通孔V100、V110,係例如在貫通介電體層間之貫通孔中充填導電構件的柱狀電極。此場合,通孔V100、V110係連接在連接於接地電位之平板電極130或平板電極135。據此,通孔V100、V110即發揮作為屏蔽構件之功能,而能減弱共振器間之電容耦合。
又,通孔V100、V110亦可以和構成積層體110之介電體具有不同介電係數之其他介電體形成。藉由使用具有介電係數較積層體110之介電係數高之介電體,可加強共振器間之電容耦合。相反的,使用具有介電係數較積層體110之介電係數低之介電體,可減弱共振器間之電容耦合。此外,通孔V100、V110亦可以是空洞之通孔。
如以上所述,藉由在共振器間配置使用適當材料之通孔,以調整共振器間之電容耦合,即能調整為所欲之濾波器特性。
(變形例8)
變形例8,係說明藉由變更圖11所示之實施形態2之濾波器裝置100A中之連接導體180、181之配置,據以調整共振器間之電容耦合的構成。
圖46係顯示變形例8之濾波器裝置100Q3之內部構造的立體圖。濾波器裝置100Q3,係於圖11之濾波器裝置100A中,係將在共振器之連接導體150之部分連接共振器彼此之連接導體180、181,置換為連接導體180Q~183Q之構成。更具體而言,係濾波器裝置100A中之連接導體180,在濾波器裝置100Q3中被置換為連接導體180Q、182Q,濾波器裝置100A中之連接導體181,在濾波器裝置100Q3被置換為連接導體181Q、183Q。濾波器裝置100Q3中之其他構成與濾波器裝置100A相同,因此針對重複之要素不再重複說明。
參照圖46,連接導體180Q,在與連接導體180相同之位置,將共振器142、143、144彼此連接。又,連接導體181Q,在與連接導體181相同之位置,將共振器142、143、144彼此連接。
另一方面,連接導體182Q係在與共振器於上面111側分離之位置,將連接導體151與連接導體152、以及連接導體154與連接導體155加以連接。又,連接導體183Q在與共振器於下面112側分離之位置,將連接導體151與連接導體152、以及連接導體154與連接導體155加以連接。
如實施形態2所說明般,在共振器之接地端側將共振器之導體彼此連接時,共振器間之電感耦合會被加強。變形例8之濾波器裝置100Q3中,連接導體182Q、183Q係在與共振器分離之位置將連接導體150加以連接。據此,與圖11之濾波器裝置100A相較,共振器141與共振器142間之電感耦合、及共振器144與共振器145間之電感耦合被相對的減弱。其結果,共振器141與共振器142間之電容耦合、及共振器144與共振器145間之電容耦合,與濾波器裝置100A相較變得相對較強。
如以上所述,針對在共振器之接地端側將共振器彼此耦合之連接導體,藉由變更與共振器之距離,即能調整共振器間之電容耦合。
(變形例9)
變形例9,係說明藉由調整相鄰配置之2個共振器中,設置在各共振器之導體之電容電極的重疊程度,據以調整電容耦合之構成。
圖47係顯示變形例9之濾波器裝置100Q4之內部構造的立體圖。濾波器裝置100Q4,具有將圖3之濾波器裝置100中分別設在共振器141、142之電容電極C10、C20分別置換為電容電極C10Q、C20Q之構成。濾波器裝置100Q4中之其他構成與濾波器裝置100相同,因此重複之要素不再重複說明。
參照圖47,電容電極C10Q係朝向共振器142從共振器141突出設置。又,電容電極C20Q係朝向共振器141從共振器142突出設置。電容電極C10Q、C20Q之X軸方向突出量,較圖3之濾波器裝置100之電容電極C10、C20長。從積層體110之積層方向(Z軸方向)俯視時,電容電極C10Q與電容電極C20Q彼此之一部分重疊。藉由設置成此種構成,較濾波器裝置100更增強了共振器141、142間之電容耦合。而可藉由調整電容電極C10Q與電容電極C20Q之重疊程度,調整共振器141、142間之電容耦合。
又,該構成亦可適用於共振器142、143之間、共振器143、144之間、以及共振器144、145之間。
如以上所述,可藉由調整設於各共振器之導體之電容電極的重疊程度,調整電容耦合。
[實施形態12]
實施形態12,係說明構成各共振器之複數個導體之形狀變化。
圖48係實施形態12之共振器140B之ZX平面的剖面圖。如上所述,共振器140B之剖面形狀呈大致橢圓形。共振器140B,係由具有第1寬度的電極220B、與較電極220B配置在上面111或下面112側而具有較第1寬度窄之寬度的電極220A構成。而共振器140B中,電極220A之寬度方向(X軸方向)之兩端部以沿著橢圓形狀之包絡線之方式,向電極220B側彎曲。
如上所述,由於高頻電流會因邊緣效應而有在導體之端部附近流動之傾向,因此藉由使電極220A之兩端部以沿著橢圓形狀之包絡線之方式彎曲,能提高沿著電流流動路徑之導體之連續性以降低電阻成分。據此,由於能降低電流損耗,因此能改善濾波器裝置之插入損耗。
此外,亦可使電極220A之端部,往與朝向電極220B之反方向彎曲。
(變形例10)
變形例10,係說明將圖48之實施形態12之共振器140B中之電極220之厚度加厚之構成。
圖49係變形例10中之共振器140C之ZX平面的剖面圖。共振器140C,亦是由具有第1寬度的電極220B、與具有較第1寬度窄之寬度的電極220A1構成。又,電極220A1,與電極220A同樣的,其寬度方向之兩端部係以沿著橢圓形狀之包絡線之方式向電極220B側彎曲。而電極220A1之厚度較電極220B之厚度厚。
從電流損耗降低之觀點來看,針對電極220B亦是以厚度加厚較佳。然而,當將構成共振器之所有電極之厚度加厚時,由於在積層方向之導體密度會增加,因介電體與導體部間之熱膨脹率之差異,易在製造過程中產生龜裂等之構造缺陷。因此,藉由僅加厚電極寬度慢慢變化之電極220A之部分之厚度,即能在抑制構造缺陷產生風險之同時,提升濾波器特性。
(變形例11)
變形例11,係說明針對使積層體之一部分之介電係數不同,據以進一步提升濾波器特性之構成。
圖50係變形例11中之濾波器裝置100R之共振器部分之ZX平面的剖面圖。濾波器裝置100R中之共振器,基本上與實施形態12所說明之共振器140B相同,由具有第1寬度之電極220B、與具有寬度較第1寬度窄且寬度方向之端部彎曲之電極220A所構成。
於濾波器裝置100R中,積層體110係由具有彼此不同之介電係數之介電體基板110C及介電體基板110D所構成。更具體而言,在配置電極220A之部分係使用介電體基板110D,電極220B及其他部分則使用介電體基板110C。
配置電極220A之介電體基板110D之介電係數,較介電體基板110C之介電係數低。藉由作成此種構成,由於能緩和集中於橢圓形狀剖面中之圓弧部分的電場,因此能改善插入損耗。
此次所揭示之實施形態,就所有點而言應認為僅是例示性而非限制性。本發明之範圍,並非上述實施形態之說明而係以申請專利範圍界定,包含與申請專利範圍均等之意思及範圍內之所有變更亦為本揭示之意圖。
10:通訊裝置
12:天線
20:高頻前端電路
22、28:帶通濾波器
24:放大器
26:衰減器
30:混合器
32:局部振盪器
40:D/A轉換器
50:RF電路
100、100A~100H、100H1、100J、100J1、100K~100N、100P、100Q1~100Q4、100R、100X、100XZ、100-1、100-2:濾波器裝置
110:積層體
110A~100D:介電體基板
111:上面
112:下面
113~116:側面
121、122:屏蔽導體
130、130G、135G、135、310、311、350、351、411、411A、451、452、PL1、PL1A、PL1A1、PL1A2、PL1B、PL2、PL2A、PL2A1、PL2A2、PL2B、PL11:平板電極
140~145、140A~140C、141Y、142Y:共振器
150~155、150A、150B、150C、150H1、150H2、150X、150-1、150-2、151H1、151H2、152H1、170~175、170-1、170-2、180、180-1、180-2、181、181-1、181-2、180Q~183Q:連接導體
160~165、161Y、162Y、C10~C50、C10Q、C20Q:電容電極
190:連接構件
200:多工器
210、210A、210B、215A、215B、210X:通孔導體
220、220A、220A1、220B:電極
230C、230X:銲墊電極
250:空間
300、301、410、410A、420:共振電路
320、321、412、412A、V10、V11、V12、V21、V22、V100、V110:通孔
C1~C3、C31、C41、C42、C511、C512、C521、C522:電容器
L31、L41、L42、L51、L52:電感器
T1:輸入端子
T2:輸出端子
V10、V11:通孔
[圖1]係具有適用實施形態1之濾波器裝置之高頻前端電路之通訊裝置的方塊圖。 [圖2]係實施形態1之濾波器裝置的外觀立體圖。 [圖3]係顯示實施形態1之濾波器裝置內部構造的透視立體圖。 [圖4]係實施形態1之濾波器裝置的剖面圖。 [圖5]係顯示比較例之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖6]係用以說明實施形態1之濾波器裝置及比較例之濾波器裝置中之通過特性不均的圖。 [圖7]係顯示比較例中之連接導體之構成的剖面圖。 [圖8]係顯示實施形態1之濾波器裝置中之連接導體之構成之第1例及第2例的剖面圖。 [圖9]係顯示實施形態1之濾波器裝置中之連接導體之構成之第3例的剖面圖。 [圖10]係顯示共振器之變形例的圖。 [圖11]係顯示實施形態2之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖12]係用以說明實施形態2之濾波器裝置中之通過特性不均的圖。 [圖13]係顯示變形例1之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖14]係實施形態3之濾波器裝置的剖面圖。 [圖15]係用以說明實施形態3之濾波器裝置中之通過特性之頻率不均的圖。 [圖16]係實施形態4之濾波器裝置的剖面圖。 [圖17]係變形例2之濾波器裝置的剖面圖。 [圖18]係變形例3之濾波器裝置的剖面圖。 [圖19]係顯示實施形態5之多工器內部構造的立體圖。 [圖20]係顯示實施形態6之濾波器裝置內部構造的立體圖。
[圖21]係圖20中之平板電極的剖面圖。
[圖22]係用以說明對平板電極之開口率損耗之影響的圖。
[圖23]係實施形態7之第1例之濾波器裝置的等效電路圖。
[圖24]係圖23之濾波器裝置的剖面圖。
[圖25]係變形例4之濾波器裝置的剖面圖。
[圖26]係實施形態7之第2例之濾波器裝置的等效電路圖。
[圖27]係圖26之濾波器裝置的剖面圖。
[圖28]係變形例5之濾波器裝置的剖面圖。
[圖29]係用以說明實施形態7之第1例或第2例之濾波器裝置中之通過特性的圖。
[圖30]係實施形態7之第3例之濾波器裝置的等效電路圖。
[圖31]係顯示圖30之濾波器裝置內部構造的立體圖。
[圖32]係用以說明圖30之濾波器裝置中之通過特性的圖。
[圖33]係實施形態8之濾波器裝置的外觀立體圖。
[圖34]係顯示圖33之濾波器裝置內部構造的立體圖。
[圖35]係顯示比較例之濾波器裝置內部構造的立體圖。
[圖36]係變形例6之濾波器裝置的外觀立體圖。
[圖37]係顯示變形例6之濾波器裝置內部構造的立體圖。
[圖38]係顯示實施形態6之濾波器裝置之內部構造的立體圖。
[圖39]係用以說明電極片數對濾波器特性之影響的第1圖。
[圖40]係用以說明電極片數對濾波器特性之影響的第2圖。
[圖41]係顯示實施形態10之濾波器裝置內部構造的立體圖。
[圖42]係圖41之濾波器裝置的俯視圖。
[圖43]係用以說明圖41之濾波器裝置中通過特性的圖。 [圖44]係顯示實施形態11之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖45]係顯示變形例7之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖46]係顯示變形例8之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖47]係顯示變形例9之濾波器裝置內部構造的立體圖。 [圖48]係實施形態12之共振器的剖面圖。 [圖49]係變形例10之共振器的剖面圖。 [圖50]係變形例11之共振器的剖面圖。
100:濾波器裝置
110:積層體
111:上面
112:下面
121、122:屏蔽導體
130、135、PL1:平板電極
140~145:共振器
150~155、171~174:連接導體
161~165、C10~C50:電容電極
T1(1N):輸入端子
V10、V11:通孔
Claims (33)
- 一種介電體濾波器,具備:積層體,其具備複數個介電體層,具有長方體之形狀;第1平板電極及第2平板電極,係在該積層體內部於積層方向分離配置;複數個共振器,係配置在該第1平板電極與該第2平板電極之間,於與該積層方向正交之第1方向延伸;第1屏蔽導體及第2屏蔽導體,係於該積層體中,分別配置在與該第1方向垂直之第1側面及第2側面,連接於該第1平板電極及該第2平板電極;以及第1連接導體,係將該複數個共振器中所含之第1共振器連接於該第1平板電極及該第2平板電極;該複數個共振器,係在該積層體之內部,在與該積層方向及該第1方向之雙方正交之第2方向排列配置;該複數個共振器之各個之第1端部係連接於該第1屏蔽導體,第2端部與該第2屏蔽導體分離;該複數個共振器之各個,係由延伸於該第1方向、於該積層方向積層之複數個導體構成。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其中,該第1連接導體係配置在該第1共振器之該第1端部側。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備,於該複數個共振器之各個,配置在該第2端部側、將該複數個導體彼此電性連接之第2連接導體。
- 如請求項3所述之介電體濾波器,其中,設藉由該介電體濾波器傳輸之高頻訊號之波長為λ時,於該第1共振器,該第2端部與該第1連接導體間之該第1方向之距離約為λ/4。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其中,該複數個導體包含具有第1寬度的第1導體、與具有與該第1寬度不同之第2寬度的第2導體。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其中,在該複數個導體之至少一部分,從該積層方向俯視時,設有開口部。
- 如請求項1或2所述之介電體濾波器,其進一步具備將該複數個共振器加以彼此連接之第3連接導體;該第3連接導體係連接於該複數個共振器各個之該第1端部側。
- 如請求項1或2所述之介電體濾波器,其中,對該複數個共振器之各個配置有該第1連接導體。
- 如請求項1或2所述之介電體濾波器,其進一步具備對向於該第1共振器之該第2端部、連接於該第2屏蔽導體之電容電極。
- 如請求項2所述之介電體濾波器,其中,該第1連接導體包含電性連接之複數個通孔導體,該複數個通孔導體於該積層方向呈鋸齒狀配置。
- 如請求項2所述之介電體濾波器,其中,該第1連接導體包含複數個含楊氏模數彼此不同之第1通孔導體及第2通孔導體的通孔導體;該第1通孔導體及該第2通孔導體於該積層方向交互配置。
- 如請求項3所述之介電體濾波器,其中,該第2連接導體包含電性連接之複數個通孔導體,該複數個通孔導體於該積層方向呈鋸齒狀配置。
- 如請求項3所述之介電體濾波器,其中,該第2連接導體包含複數個含楊氏模數彼此不同之第1通孔導體及第2通孔導體的通孔導體;該第1通孔導體及該第2通孔導體於該積層方向交互配置。
- 如請求項11所述之介電體濾波器,其中,該第1通孔導體係直徑從該第1平板電極朝向該第2平板電極漸小之錐形;該第2通孔導體係直徑從該第2平板電極朝向該第1平板電極漸小之錐形。
- 如請求項1或2所述之介電體濾波器,其中,該積層體包含具有第1介電係數的第1基板、與具有較該第1介電係數高之第2介電係數的第2基板。
- 如請求項15所述之介電體濾波器,其中,該複數個共振器係配置在該第1基板。
- 如請求項15所述之介電體濾波器,其中,該複數個共振器係配置在該第2基板。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其中,該第1平板電極及該第2平板電極具有網眼構造。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備連接於該複數個共振器中之至少1個共振器的共振電路;該共振電路之共振頻率,係設定為與產生在該介電體濾波器之雜波對應之頻率。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備接收高頻訊號的輸入端子、輸出通過該複數個共振器之訊號的輸出端子、以及連接於該輸入端子及該輸出端子中之至少一方的共振電路;該共振電路之共振頻率,係設定為與產生在該介電體濾波器之雜波對應之頻率。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備接收高頻訊號的輸入端子、輸出通過該複數個共振器之訊號的輸出端子、以及連接於將該輸入端子與該複數個共振器加以連結之訊號路徑及將該複數個共振器與該輸出端子加以連結之訊號路徑中之至少一方的低通濾波器;該低通濾波器係使較產生在該介電體濾波器之雜波低頻率之訊號通過。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備接收高頻訊號的輸入端子、與輸出通過該複數個共振器之訊號的輸出端子; 該輸入端子及該輸出端子之各個,係配置在從該積層體之下面經由側面到上面;該輸入端子及該輸出端子之各個,係藉由2個訊號路徑而與該複數個共振器連接。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備接收高頻訊號的輸入端子、輸出通過該複數個共振器之訊號的輸出端子、以及配置在將該輸入端子及該輸出端子之各個與該複數個共振器加以連結之訊號路徑的第3平板電極;該第3平板電極包含配置在該積層體之複數個層之導體。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其中,該積層體具有沿該第1方向之第3側面及第4側面;該介電體濾波器,進一步具備:沿該第3側面而與該第3側面近接配置、連接於該第2屏蔽導體的第4平板電極,以及沿該第4側面而與該第4側面近接配置、連接於該第2屏蔽導體的第5平板電極。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備從該積層體之積層方向俯視時,與該複數個共振器中相鄰2個共振器重疊之方式配置的第6平板電極。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其進一步具備配置在該複數個共振器中相鄰2個共振器之間的柱狀構件。
- 如請求項7所述之介電體濾波器,其中,該第3連接導體之一部分,係配置在從該複數個共振器分離之位置。
- 如請求項1所述之介電體濾波器,其中,該複數個共振器包含與該第1共振器相鄰配置之第2共振器; 該第1共振器包含朝向該第2共振器突出之第1電極;該第2共振器包含朝向該第1共振器突出之第2電極;從該積層體之積層方向俯視時,該第1電極之一部分與該第2電極重疊。
- 如請求項5所述之介電體濾波器,其中,該第2導體之該第2方向之端部係朝向該第1導體彎曲。
- 如請求項29所述之介電體濾波器,其中,該第2導體之該積層方向之厚度較該第1導體之該積層方向之厚度厚。
- 如請求項5所述之介電體濾波器,其中,該積層體包含具有第3介電係數的第3基板、與具有較該第3介電係數低之第4介電係數的第4基板;該第1導體配置在該第3基板;該第2導體配置在該第4基板。
- 一種多工器,具備:第1濾波器,其具有第1通帶;第2濾波器,其具有與該第1通帶不同之第2通帶;該第1濾波器及該第2濾波器之各個,具有如請求項1~17中任一項所述之介電體濾波器之構成。
- 一種介電體共振器,其具備:積層體,其具有長方體之形狀;第1平板電極及第2平板電極,係在該積層體內部於積層方向分離配置,具有平板形狀;分布常數元件,係配置在該第1平板電極與該第2平板電極之間,延伸於與該積層方向正交之第1方向;第1屏蔽導體及第2屏蔽導體,係在該積層體中,分別配置在與該第1方向垂直之第1側面及第2側面,連接於該第1平板電極及該第2平板電極;以及 連接導體,係將該分布常數元件連接於該第1平板電極及該第2平板電極;該分布常數元件之第1端部連接於該第1屏蔽導體,第2端部從該第2屏蔽導體分離;該分布常數元件,係由延伸於該第1方向、於該積層方向積層之複數個導體構成。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-055343 | 2021-03-29 | ||
JP2021055343 | 2021-03-29 | ||
PCT/JP2022/007551 WO2022209457A1 (ja) | 2021-03-29 | 2022-02-24 | 誘電体共振器、ならびに、それを用いた誘電体フィルタおよびマルチプレクサ |
WOPCT/JP2022/007551 | 2022-02-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW202308218A TW202308218A (zh) | 2023-02-16 |
TWI837616B true TWI837616B (zh) | 2024-04-01 |
Family
ID=83456002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW111109633A TWI837616B (zh) | 2021-03-29 | 2022-03-16 | 介電體共振器、以及使用其之介電體濾波器及多工器 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20240014535A1 (zh) |
JP (1) | JPWO2022209457A1 (zh) |
CN (1) | CN117083765A (zh) |
TW (1) | TWI837616B (zh) |
WO (1) | WO2022209457A1 (zh) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0443703A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Ngk Insulators Ltd | 対称型ストリップライン共振器 |
JPH05299913A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-12 | Tdk Corp | 共振器及びフィルタ |
JPH1127013A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 同軸共振器及びその製造方法 |
JP2000252704A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Toko Inc | 誘電体フィルタ |
JP2001060809A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Sony Corp | 回路素子およびプリント配線板 |
JP2001230610A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Ngk Insulators Ltd | 積層型誘電体共振器 |
JP2007158440A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Tdk Corp | 積層型誘電体共振器およびバンドパスフィルタ |
TW201804656A (zh) * | 2016-06-17 | 2018-02-01 | Tdk股份有限公司 | 介質濾波器 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61140604U (zh) * | 1985-02-22 | 1986-08-30 | ||
JPS6323803U (zh) * | 1986-07-30 | 1988-02-17 | ||
JPS63311801A (ja) * | 1987-06-13 | 1988-12-20 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体フィルタ装置 |
JPH0398506U (zh) * | 1990-01-30 | 1991-10-14 | ||
JPH1117404A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-22 | Tdk Corp | フィルタ |
JP2001211005A (ja) * | 2000-01-26 | 2001-08-03 | Toko Inc | 誘電体デュプレクサとその周波数調整方法 |
JP3951960B2 (ja) * | 2003-04-22 | 2007-08-01 | 宇部興産株式会社 | 誘電体フィルタ |
-
2022
- 2022-02-24 JP JP2023510660A patent/JPWO2022209457A1/ja active Pending
- 2022-02-24 WO PCT/JP2022/007551 patent/WO2022209457A1/ja active Application Filing
- 2022-02-24 CN CN202280025206.2A patent/CN117083765A/zh active Pending
- 2022-03-16 TW TW111109633A patent/TWI837616B/zh active
-
2023
- 2023-09-22 US US18/371,589 patent/US20240014535A1/en active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0443703A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-13 | Ngk Insulators Ltd | 対称型ストリップライン共振器 |
JPH05299913A (ja) * | 1992-04-24 | 1993-11-12 | Tdk Corp | 共振器及びフィルタ |
JPH1127013A (ja) * | 1997-07-07 | 1999-01-29 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 同軸共振器及びその製造方法 |
JP2000252704A (ja) * | 1999-03-02 | 2000-09-14 | Toko Inc | 誘電体フィルタ |
JP2001060809A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-03-06 | Sony Corp | 回路素子およびプリント配線板 |
JP2001230610A (ja) * | 2000-02-15 | 2001-08-24 | Ngk Insulators Ltd | 積層型誘電体共振器 |
JP2007158440A (ja) * | 2005-11-30 | 2007-06-21 | Tdk Corp | 積層型誘電体共振器およびバンドパスフィルタ |
TW201804656A (zh) * | 2016-06-17 | 2018-02-01 | Tdk股份有限公司 | 介質濾波器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202308218A (zh) | 2023-02-16 |
WO2022209457A1 (ja) | 2022-10-06 |
JPWO2022209457A1 (zh) | 2022-10-06 |
US20240014535A1 (en) | 2024-01-11 |
CN117083765A (zh) | 2023-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8138854B2 (en) | Filter, branching filter and communication apparatus | |
JP4579198B2 (ja) | 多層帯域通過フィルタ | |
US8120447B2 (en) | Multilayer balanced filter | |
KR101440369B1 (ko) | 방향성 결합기 | |
WO2015087821A1 (ja) | フィルタ部品 | |
JP4629571B2 (ja) | マイクロ波回路 | |
CN112470337A (zh) | 滤波器 | |
US7078984B2 (en) | Duplexer and method of manufacturing same | |
JP5804076B2 (ja) | Lcフィルタ回路及び高周波モジュール | |
CN112310590B (zh) | 定向耦合器 | |
TWI837616B (zh) | 介電體共振器、以及使用其之介電體濾波器及多工器 | |
WO2022209278A1 (ja) | 誘電体フィルタ | |
US20230124600A1 (en) | Balun phase and amplitude imbalance correction | |
US11923827B2 (en) | Bulk acoustic wave resonator stacked onto an integrated passive device | |
WO2024195697A1 (ja) | フィルタ装置 | |
WO2022209122A1 (ja) | 誘電体フィルタ | |
JP7352217B2 (ja) | バンドパスフィルタおよびそれを備える高周波フロントエンド回路 | |
WO2022230454A1 (ja) | 誘電体フィルタ | |
WO2022209277A1 (ja) | 誘電体フィルタ | |
US20240235515A9 (en) | Filter device and radio frequency front end circuit | |
WO2023079903A1 (ja) | 誘電体フィルタ | |
US7256666B2 (en) | Band rejection filter with attenuation poles | |
US20240178866A1 (en) | Filter apparatus and radio-frequency front end circuit including the same | |
WO2024004396A1 (ja) | フィルタ装置 | |
WO2022038726A1 (ja) | 共振器および高周波フィルタ |