WO2010061815A1 - バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器 - Google Patents

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resonance
band
resonator
bandpass filter
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博通 吉川
雅史 堀内
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Kyocera Corp
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    • 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
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20336—Comb or interdigital filters
    • H01P1/20345—Multilayer filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators

Definitions

  • the present invention relates to a band-pass filter capable of widening the band and having a high degree of freedom in designing a pass band, and a radio communication module and a radio communication device using the same.
  • a band-pass filter that passes only an electric signal having a specific frequency.
  • a passband including an even-mode resonance frequency and an odd-mode resonance frequency is formed by using even-mode resonance and odd-mode resonance in a resonance system in which two resonators having the same resonance frequency are electromagnetically coupled.
  • Bandpass filters are widely used. In such a bandpass filter, the difference between the even mode resonance frequency and the odd mode resonance frequency changes according to the strength of electromagnetic coupling between the two resonators, thereby determining the width of the passband.
  • the above-described conventional band-pass filter has a limit in widening the band because the pass band is formed using two resonance peaks of even mode resonance and odd mode resonance.
  • a bandpass filter in which a pass band is formed using three resonance peaks in three resonance modes in a resonance system in which three resonators having the same resonance frequency are electromagnetically coupled.
  • Such a bandpass filter can be further broadened, but it is difficult to arbitrarily set the frequencies of the three resonance peaks, and the degree of freedom in designing the passband is small.
  • the present invention has been devised in view of such problems in the prior art, and an object of the present invention is to provide a bandpass filter capable of widening the band and having a high degree of freedom in the design of the passband, and a radio using the same. It is to provide a communication module and a wireless communication device.
  • the band-pass filter of the present invention includes a laminate in which a plurality of dielectric layers are laminated, a ground electrode disposed on at least one of the upper surface and the lower surface of the laminate, and the same or different layers of the laminate.
  • Band-shaped first to third resonance electrodes that are arranged side by side as viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other, and each end of which is grounded to form first to third resonators;
  • a band-shaped first input / output coupling electrode arranged to be electromagnetically coupled opposite to the first resonance electrode between layers different from the layer where the first resonance electrode of the laminate is arranged;
  • a band-like second input / output coupling electrode arranged to be electromagnetically coupled opposite to the second resonance electrode between layers different from the layer where the second resonance electrode of the laminate is arranged And the first resonant electrode of the laminate is disposed And a resonator coupling electrode disposed in a different layer from the layer between which the third resonance electrode is disposed and the first resonance electrode and the third resonance
  • the first to third resonance electrodes may be arranged between the same layers of the multilayer body in the above configuration.
  • the ground electrode is disposed on the lower surface of the multilayer body, and the first and third resonance electrodes are spaced from each other between the first layers of the multilayer body.
  • the second resonance electrodes are arranged side by side in an open manner, and the second resonance electrodes are disposed between the first and third layers as viewed from the stacking direction between the second layers positioned above the first layer of the stacked body. You may make it arrange
  • the band-pass filter of the present invention is arranged such that, in each of the above-described configurations, the first to third resonance electrodes are arranged so that the grounded sides are staggered when viewed from the stacking direction.
  • the first resonance electrode and the third resonance electrode are mainly capacitively electromagnetically coupled via the resonator coupling electrode, and the resonance frequency of the first and second resonators is the first resonance frequency.
  • the resonance frequency of the resonator 3 may be set higher than the resonance frequency.
  • the band-pass filter according to the present invention is arranged such that, in each of the above configurations, the first to third resonance electrodes are arranged so that the grounded sides are staggered when viewed from the stacking direction.
  • the first resonance electrode and the third resonance electrode are mainly inductively electromagnetically coupled via the resonator coupling electrode, and the resonance frequency of the first and second resonators is the first resonance frequency. 3 may be set lower than the resonance frequency of the resonator 3.
  • the wireless communication module of the present invention includes an RF unit including any of the bandpass filters having the above-described configurations and a baseband unit connected to the RF unit.
  • a wireless communication device includes an RF unit including the bandpass filter having any one of the above-described configurations, a baseband unit connected to the RF unit, and an antenna connected to the RF unit. It is what.
  • the first and second resonators having the same resonance frequency adjacent to each other are electromagnetically coupled, so that two resonance peaks of even mode and odd mode are obtained. Occurs.
  • the third resonator set at a different resonance frequency from the first and second resonators is directly electromagnetically coupled to the second resonator and electromagnetically coupled to the first resonator via the resonator coupling electrode.
  • a third resonance peak is generated by the field coupling. Since these three resonance peaks can be used to form a passband, a wideband bandpass filter can be obtained. Further, since the frequencies of the three resonance peaks can be set arbitrarily, a bandpass filter with a high degree of freedom in the design of the passband can be obtained.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the bandpass filter shown in FIG. 1 taken along the line Q-Q ′.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the bandpass filter shown in FIG. 1 taken along the line Q-Q ′.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the bandpass filter shown in FIG. 1 taken along the line Q-Q ′.
  • It is a disassembled perspective view which shows typically the band pass filter of the 2nd example of embodiment of this invention.
  • It is a top view which shows typically the upper and lower surfaces and interlayer of a band pass filter shown in FIG.
  • FIG. 3rd example of embodiment of this invention is typically the band pass filter of the 3rd example of embodiment of this invention.
  • FIG. 10 is a schematic exploded perspective view of the bandpass filter shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a plan view schematically showing upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG. 9. It is the equivalent circuit schematic of the 3rd example of embodiment of the band pass filter of this invention, and a 4th example. It is an external appearance perspective view which shows typically the band pass filter of the 5th example of embodiment of this invention.
  • FIG. 14 is a schematic exploded perspective view of the bandpass filter shown in FIG. FIG.
  • FIG. 14 is a plan view schematically showing upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG. It is a disassembled perspective view which shows typically the band pass filter of the 6th example of embodiment of this invention.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing the upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG. It is a block diagram which shows typically the radio
  • FIG. 1 is an external perspective view schematically showing a bandpass filter of a first example of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic exploded perspective view of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing the upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line QQ ′ of the bandpass filter shown in FIG.
  • the band-pass filter of this example includes a laminate 10, ground electrodes 21a and 21b, first to third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c, and a first input / output.
  • a coupling electrode 40a, a second input / output coupling electrode 40b, and a resonator coupling electrode 43 are provided.
  • the laminate 10 is formed by laminating a plurality of dielectric layers 11.
  • the ground electrode 21 a is disposed on the entire lower surface of the multilayer body 10.
  • the ground electrode 21b is disposed on almost the entire top surface of the laminate 10.
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are sequentially arranged side by side as viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other between the layers A of the stacked body 10.
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c are respectively grounded at one end to constitute first to third resonators.
  • the first input / output coupling electrode 40a has a strip shape and is disposed in an interlayer B positioned above the interlayer A of the multilayer body 10 so as to be electromagnetically coupled to face the first resonance electrode 31a.
  • the second input / output coupling electrode 40b has a strip shape and is disposed in the layer B of the multilayer body 10 so as to be electromagnetically coupled to the second resonance electrode 31b.
  • the resonator coupling electrode 43 is disposed in an interlayer C located below the interlayer A of the multilayer body 10, and electromagnetically couples the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c.
  • a first input / output terminal electrode 60a is disposed on the upper surface of the multilayer body 10 with a gap from the ground electrode 21b, and is connected to the first input / output coupling electrode 40a through the through conductor 50a.
  • a second input / output terminal electrode 60b is disposed on the upper surface of the laminate 10 with a space from the ground electrode 21b, and is connected to the second input / output coupling electrode 40b through the through conductor 50b. .
  • An annular ground electrode 23 is disposed between the first and third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c in the interlayer A of the multilayer body 10.
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are each connected to the annular ground electrode 23 at one end, and arranged so that the respective one ends are staggered.
  • the resonator coupling electrode 43 has one end connected to the other end of the third resonance electrode 31c through the through conductor 50c, and the third resonance electrode 31c and the second end. 3 resonators are configured. Further, the other end of the resonator coupling electrode 43 is opposed to the other end of the first resonance electrode 31a through the dielectric layer 11, and the first resonance electrode 31a is mainly capacitively coupled to the electromagnetic field. is doing.
  • the resonance frequencies of the first and second resonators are set to be equal to each other and higher than the resonance frequency of the third resonator.
  • the first input / output point 45a at which an electric signal is input to or output from the first input / output coupling electrode 40a is the first resonance at the first input / output coupling electrode 40a. It is closer to the other end of the first resonance electrode 31a than the center of the portion facing the electrode 31a.
  • the second input / output point 45b where an electric signal is input to or output from the second input / output coupling electrode 40b is from the center of the second input / output coupling electrode 40b facing the second resonant electrode 31b. Is also on the side close to the other end of the second resonance electrode 31b.
  • the first input / output point 45a of the first input / output coupling electrode 40a is externally connected to the first input / output terminal electrode 60a and the through conductor 50a.
  • the first resonance electrode 31a electromagnetically coupled to the first input / output coupling electrode 40a is excited and the second resonance electrode 31b electromagnetically coupled to the first input / output coupling electrode 40a resonates.
  • the third resonance electrode 31c electromagnetically coupled to the first resonance electrode 31a via the resonator coupling electrode 43 also resonates, and the energy thereof is the third resonance electrode 31c. Is transmitted to the second resonance electrode 31b which is electromagnetically coupled.
  • the first and second resonators having the same resonance frequency adjacent to each other are electromagnetically coupled, so that two resonance peaks of even mode and odd mode are generated.
  • the third resonator having a resonance frequency lower than that of the first and second resonators is directly electromagnetically coupled to the second resonator and is connected to the first resonance via the resonator coupling electrode 43. And a third resonance peak is generated. Since these three resonance peaks can be used to form a passband, a wideband bandpass filter can be obtained. Further, since the frequencies of the three resonance peaks can be set arbitrarily, a bandpass filter with a high degree of freedom in the design of the passband can be obtained.
  • the grounded sides of the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are arranged alternately and electromagnetically coupled to the interdigital type. Both the electromagnetic coupling between the first resonance electrode 31a and the second resonance electrode 31b and the electromagnetic coupling between the second resonance electrode 31b and the third resonance electrode 31c are mainly capacitive electromagnetic coupling. .
  • the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c are mainly capacitively electromagnetically coupled via the resonator coupling electrode 43. As a result, all electromagnetic coupling between the first to third resonators is mainly capacitive electromagnetic coupling.
  • the resonance frequency of the first and second resonators is set higher than the resonance frequency of the third resonator, it is directly transmitted from the first resonator to the second resonator.
  • phase inversion occurs at a frequency lower than the peak, there is no attenuation pole in the pass band including the three resonance peaks, and an excellent attenuation pole exists outside the pass band on the lower frequency side than the three resonance peaks.
  • a bandpass filter having excellent pass characteristics can be obtained.
  • the mechanism for obtaining such an effect will be described in more detail. That is, in the band-pass filter of this example, an electrical signal directly transmitted from the first resonance electrode 31a constituting the first resonator to the second resonance electrode 31b constituting the second resonator, There is a signal transmitted from one resonance electrode 31a to the second resonance electrode 31b via the third resonance electrode 31c constituting the third resonator.
  • the transmission route of the electric signal directly transmitted from the first resonance electrode 31a to the second resonance electrode 31b is an even mode resonance and an odd mode of the resonance system including the first resonator and the second resonator.
  • the first resonance electrode 31a and the second resonance electrode 31b are mainly inductively coupled in the frequency region located outside the two resonance peaks of resonance, the first resonance electrode 31a is equivalent to the inductor.
  • the resonant electrode 31a and the second resonant electrode 31b are mainly capacitively coupled, this is equivalent to a capacitor.
  • the transmission route of the electric signal transmitted from the first resonance electrode 31a to the second resonance electrode 31b via the third resonance electrode 31c is between the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c.
  • the resonance frequency of the second resonator When the electromagnetic field coupling and the electromagnetic coupling between the third resonance electrode 31c and the second resonance electrode 31b are both mainly inductive or both mainly capacitive, the resonance frequency of the second resonator. It becomes equivalent to an inductor on the lower frequency side than the capacitor, and equivalent to a capacitor on the higher frequency side than the resonance frequency of the second resonator.
  • the transmission route of the electric signal transmitted from the first resonance electrode 31a to the second resonance electrode 31b via the third resonance electrode 31c is between the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c.
  • the electromagnetic field coupling and the electromagnetic field coupling between the third resonance electrode 31c and the second resonance electrode 31b are mainly inductive electromagnetic field coupling and the other is mainly capacitive electromagnetic field coupling. Is equivalent to a capacitor on the lower frequency side than the resonance frequency of the second resonator, and equivalent to an inductor on the higher frequency side than the resonance frequency of the second resonator.
  • the mutual electromagnetic coupling of the first to third resonators is mainly capacitive electromagnetic coupling, and the resonance frequency of the first and second resonators is higher than the resonance frequency of the third resonator. Since it is set high, it is transmitted from the first resonator directly to the second resonator and from the first resonator to the second resonator via the third resonator. Between the signal and the frequency between the three resonance peaks, phase inversion does not occur, and phase inversion occurs at a frequency lower than the three resonance peaks. Therefore, in the pass band including the three resonance peaks, A bandpass filter having no attenuation pole and having excellent pass characteristics having an attenuation pole outside the passband on the lower frequency side than the three resonance peaks can be obtained.
  • a resin such as an epoxy resin or a ceramic such as a dielectric ceramic
  • a dielectric ceramic material such as BaTiO 3 , Pb 4 Fe 2 Nb 2 O 12 , TiO 2
  • a glass material such as B 2 O 3 , SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, and the like, 800 to 1200 ° C. Glass-ceramic materials that can be fired at relatively low temperatures are preferably used.
  • the thickness of the dielectric layer 11 is set to about 0.01 to 0.1 mm, for example.
  • Examples of the materials for the various electrodes and through conductors described above include, for example, conductive materials mainly composed of Ag alloys such as Ag, Ag-Pd, and Ag-Pt, Cu-based, W-based, Mo-based, and Pd-based conductive materials. Are preferably used.
  • the thicknesses of the various electrodes are set to 0.001 to 0.2 mm, for example.
  • the band-pass filter of this example can be manufactured as follows, for example. First, an appropriate organic solvent or the like is added to and mixed with the ceramic raw material powder to produce a slurry, and a ceramic green sheet is formed by a doctor blade method. Next, a through hole for forming a through conductor is formed on the obtained ceramic green sheet using a punching machine or the like, and a conductive paste containing a conductor such as Ag, Ag-Pd, Au, Cu is filled and the ceramic The same conductive paste as described above is applied to the surface of the green sheet using a printing method to produce a ceramic green sheet with a conductive paste. Next, these ceramic green sheets with conductor paste are laminated, pressure-bonded using a hot press apparatus, and fired at a peak temperature of about 800 ° C. to 1050 ° C.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing the band-pass filter of the second example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a plan view schematically showing the upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG. Note that in this example, only differences from the first example described above will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the first input / output coupling electrode 40a is arranged in the interlayer C of the multilayer body like the resonator coupling electrode 43.
  • the first input / output coupling electrode 40a is connected to the first connection electrode 46 disposed in the interlayer D located below the interlayer C through the through conductor 50d.
  • the first connection electrode 46 is connected to the first input / output terminal electrode 60a through the through conductor 50e.
  • the first input / output coupling electrode 40a and the second input / output coupling electrode 40b are disposed on the opposite sides of the interlayer A. B and the interlayer C are arranged apart from each other. Thereby, it is possible to prevent the electromagnetic coupling between the first input / output coupling electrode 40a and the second input / output coupling electrode 40b from becoming too strong.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view schematically showing a band-pass filter of a third example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a plan view schematically showing the upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 7 only points different from the second example described above will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the band-pass filter of this example is replaced with an annular ground electrode 23, and an inner layer ground electrode 23a to which one end of a first resonance electrode 31a and a third resonance electrode 31c is connected. And an inner layer ground electrode 23b to which one end of the second resonance electrode 31b is connected are arranged between the first layers.
  • the first input / output coupling electrode 40a is disposed between the layers B, and the second input / output coupling electrode 40b is disposed between the layers C.
  • the third capacitor electrode 35c is disposed in the interlayer D so as to face the ground electrode 21a via the dielectric layer 11, and is connected to the other end of the third resonance electrode 31c via the through conductor 50f. Has been.
  • the first input / output coupling electrode 40a and the resonator coupling electrode 43 are disposed between the layers B.
  • One end of the resonator coupling electrode 43 is connected to the other end of the first resonance electrode 31a via the through conductor 50g, and the other end of the resonator coupling electrode 43 is connected to the third resonance via the dielectric layer 11. It is electromagnetically coupled to face the other end of the electrode 31c.
  • the first connection electrode 46 is disposed in the interlayer E located above the interlayer B.
  • the second capacitor electrode 35b is disposed in the interlayer F located above the interlayer E so as to face the ground electrode 21b via the dielectric layer 11, and the second resonance electrode 35b is connected to the second resonance electrode via the through conductor 50h. It is connected to the other end of the electrode 31b.
  • the first resonator is constituted by the first resonance electrode 31a, the resonator coupling electrode 43, and the through conductor 50g connecting them, and the second resonance electrode 31b
  • the second resonator is constituted by the capacitive electrode 35b and the through conductor 50h connecting the two
  • the third resonance is formed by the third resonant electrode 31c, the third capacitive electrode 35c and the through conductor 50f connecting the two.
  • the vessel is configured.
  • the length of the second resonance electrode 31b can be shortened by the capacitance generated between the second capacitance electrode 35b and the ground electrode 21b. it can. Further, the length of the third resonance electrode 31c can be shortened by the electrostatic capacitance generated between the third capacitance electrode 35c and the ground electrode 21a. Further, the length of the first resonance electrode 31a can be shortened by the resonator coupling electrode 43. Thereby, a small bandpass filter can be obtained.
  • FIG. 9 is an external perspective view schematically showing the band-pass filter of the fourth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic exploded perspective view of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 10 is a schematic exploded perspective view of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view schematically showing upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG.
  • a dielectric layer 11 is further disposed on the ground electrode 21b disposed on the upper surface of the multilayer body, and is disposed on the lower surface of the multilayer body.
  • a dielectric layer 11 is further disposed under the ground electrode 21a, and a new laminate 10 is formed as a whole.
  • the first input / output terminal electrode 60 a and the second input / output terminal electrode 60 b are separately arranged on two opposing side surfaces of the multilayer body 10.
  • the inner-layer ground electrodes 23a and 23b and the ground terminal electrode 60c connected to the ground electrode 21 are disposed on the two opposite side surfaces of the laminate 10.
  • the second input / output coupling electrode 40b is disposed between the layers B, and one end thereof is connected to the second input / output terminal electrode 60b on the side surface of the multilayer body 10. ing. Therefore, the second input / output point 45b is a connection point between the second input / output coupling electrode 40b and the second input / output terminal electrode 60b.
  • the first input / output coupling electrode 40a, the resonator coupling electrode 43, and the third connection electrode 36b are arranged in the interlayer C.
  • the first connection electrode 46 is disposed between the layers D, one end of which is connected to the first input / output point 45a of the first input / output coupling electrode 40a through the through conductor 50d, and The other end is directly connected to the first input / output terminal electrode 60a on the side surface of the laminate 10.
  • the inner layer ground electrode 22c connected to the ground terminal electrode 60c is disposed in the layer E so as to face the third capacitor electrode 35c disposed in the layer F.
  • the third capacitor electrode 35c is opposed to the ground electrode 21b disposed in the interlayer G located above the interlayer F via the dielectric layer 11, and is connected to the third capacitor electrode 35f via the through conductor 50f.
  • the other end of the resonance electrode 31c is connected.
  • the second connection electrode 36a is disposed in the interlayer H located below the interlayer D.
  • the interlayer J positioned below the interlayer H includes an inner layer ground electrode 22a disposed to face the first capacitor electrode 35a disposed in the interlayer K positioned below the interlayer J, and an interlayer An inner layer ground electrode 22b disposed to face the second capacitor electrode 35b disposed at K is disposed.
  • the two inner layer ground electrodes 22a and 22b arranged in the interlayer J are both connected to the ground terminal electrode 60c.
  • the first capacitance electrode 35a is opposed to the ground electrode 21a disposed in the interlayer L located below the interlayer K via the dielectric layer 11, and the second connection electrode 36a via the through conductor 50k. It is connected to the.
  • the second connection electrode 36a is connected to the resonator coupling electrode 43 through a through conductor 50m.
  • the resonator coupling electrode 43 opposes the other end of the third resonance electrode 31c via the dielectric layer 11, and is connected to the other end of the first resonance electrode 31a via a through conductor 50g.
  • the second capacitor electrode 35b faces the ground electrode 21 disposed between the layers L via the dielectric layer 11, and is connected to the third connection electrode 36b via the through conductor 50n.
  • the third connection electrode 36b is connected to the other end of the second resonance electrode 31b through the through conductor 50p.
  • the first resonance electrode 31a, the resonator coupling electrode 43, the second connection electrode 36a, the first capacitance electrode 35a, and the through conductors 50g, 50m, and 50k that connect them are provided.
  • a first resonator is configured.
  • the second resonator is constituted by the second resonance electrode 31b, the second connection electrode 36b, the second capacitance electrode 35b, and the through conductors 50p and 50n connecting them.
  • a third resonator is constituted by the third resonance electrode 31c, the third capacitance electrode 35c, and the through conductor 50f connecting them.
  • the first to third capacitor electrodes 35a, 35b, 35c, the ground electrodes 21a, 21b and the inner-layer ground electrodes 22a, 22b, 22c facing each other are added to the first to third resonators, respectively, so that the lengths of the first to third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c can be further shortened. Thereby, a further compact bandpass filter can be obtained.
  • FIG. 12 shows an equivalent circuit of the bandpass filters of the third and fourth examples of the embodiment.
  • Reference numerals 01 and 02 denote input / output terminals
  • 30a, 30b, and 30c denote a first resonator, a second resonator, and a third resonator, respectively.
  • the three resonators are all capacitively coupled by capacitors C12, C13, and C23 that are directly coupled between the first to third resonant electrodes 31a, 31b, and 31c or electromagnetically coupled via the resonator coupling electrode 43. .
  • a capacitor C60 is formed by electromagnetic coupling between the first input / output coupling electrode 40a and the second input / output coupling electrode 40b, and the first input / output coupling electrode 40a and the second input / output coupling electrode 40b are connected to each other.
  • Capacitors C40 and C50 are formed by electromagnetic coupling with the third resonance electrode 31c. With such a configuration, three attenuation poles can be formed on the lower frequency side of the pass band in the pass characteristics of the band pass filter.
  • C35, C36, and C37 are the first resonance electrode 31a, the second resonance electrode 31b, and the third resonance electrode formed by the first capacitance electrode 35a, the second capacitance electrode 35b, and the third capacitance electrode 35c.
  • FIG. 13 is an external perspective view schematically showing the band-pass filter of the fifth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a schematic exploded perspective view of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing the upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG.
  • the band-pass filter of this example includes a laminate 10, a first input / output terminal electrode 60a, a second input / output terminal electrode 60b, a ground terminal electrode 60c, and a ground. Electrode 21a, internal ground electrode 25, first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c, resonator coupling electrode 43, strip-shaped first input / output coupling electrode 40a, and second input / output coupling And an electrode 40b.
  • the laminate 10 is formed by laminating a plurality of dielectric layers 11.
  • the ground terminal electrode 60c is disposed over the entire surface of a pair of opposing side surfaces of the multilayer body 10, and is connected to the ground potential.
  • the first input / output terminal electrode 60a and the second input / output terminal electrode 60b are disposed on the other pair of opposing side surfaces of the laminate 10 with a gap from the ground terminal electrode 60c.
  • the first input / output terminal electrode 60a, the second input / output terminal electrode 60b, and the ground terminal electrode 60c are formed so as to slightly wrap around the upper and lower surfaces of the laminate 10.
  • the ground electrode 21a is disposed over substantially the entire bottom surface of the laminate 10, and is connected to the ground terminal electrode 60c.
  • the first and third resonance electrodes 31 a and 31 c have a band shape and are arranged side by side with a space between the first layers of the multilayer body 10. One ends of the first and third resonance electrodes 31a and 31c are connected to the ground terminal electrode 60c, respectively, and are grounded to form the first and third resonators.
  • the second resonance electrode 31b has a band shape, and is electromagnetically coupled to the first and third resonance electrodes 31a and 31c in the second layer located above the first layer of the multilayer body 10.
  • the first and third resonance electrodes 31a and 31c are disposed so as to be seen from the stacking direction (above).
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are sequentially arranged side by side as viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other.
  • One end of the second resonance electrode 31b is connected to the ground terminal electrode 60c via an internal ground electrode 25 which is also disposed between the second layers of the laminate 10, and is grounded to connect the second resonator.
  • the resonator coupling electrode 43 has a band shape and is disposed between the third and second layers of the multilayer body 10.
  • the resonator coupling electrode 43 has one end connected to the other end of the third resonance electrode 31c via the through conductor 50t, and the other end connected to the first resonance electrode via the dielectric layer 11.
  • the first and third resonance electrodes 31a and 31c are electromagnetically coupled to each other so as to be opposed to the other end of 31a and to be electromagnetically coupled.
  • the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c are mainly capacitively electromagnetically coupled via the resonator coupling electrode 43.
  • the first input / output coupling electrode 40a has a strip shape and faces the first resonance electrode 31a via the dielectric layer 11 between the fourth layer located below the first layer of the multilayer body 10. Are arranged to be electromagnetically coupled.
  • One end of the first input / output coupling electrode 40a is connected to the first input / output terminal electrode 60a.
  • the second input / output coupling electrode 40b has a strip shape and faces the second resonance electrode 31b via the dielectric layer 11 between the fifth layer located above the second layer of the multilayer body 10. Are arranged to be electromagnetically coupled. One end of the second input / output coupling electrode 40b is connected to the second input / output terminal electrode 60b.
  • the third resonator is constituted by the third resonance electrode 31c, the resonator coupling electrode 43, and the through conductor 50t that connects the third resonance electrode 31c, the resonator coupling electrode 43, and the second resonance electrode 31b and
  • the internal ground electrode 25 constitutes a second resonator
  • the first resonance electrode 31a constitutes the first resonator.
  • the resonance frequencies of the first and second resonators are equal to each other and higher than the resonance frequency of the third resonator, and the passband is configured using the first to third resonators. Is set.
  • the passband can be formed using three resonance peaks. Therefore, the bandpass filters of the first to fourth examples of the embodiment described above Similarly, it is possible to obtain a bandpass filter having a wide bandwidth and a high degree of freedom in design of the passband.
  • the grounded sides of the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are arranged alternately and electromagnetically coupled to the interdigital type, Since the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c are mainly capacitively coupled via the resonator coupling electrode 43, all coupling between the first to third resonators is mainly capacitive. It is a bond of sex.
  • the resonance frequency of the first and second resonators is set higher than the resonance frequency of the third resonator.
  • phase inversion does not occur at frequencies between the three resonance peaks, and phase inversion occurs at frequencies lower than the three resonance peaks. Therefore, there is no attenuation pole in the pass band including the three resonance peaks, and a bandpass filter having excellent pass characteristics having an attenuation pole on the lower frequency side than the pass band can be obtained.
  • the ground electrode 21a is disposed on the lower surface of the multilayer body 10, and the first to third resonance electrodes 31a and 31b as viewed from the stacking direction (top) of the multilayer body 10 are provided.
  • 31c are arranged on the two side surfaces located at both ends in the direction in which they are arranged side by side and a part of the upper and lower surfaces adjacent to each other. Further, between the first and third resonance electrodes 31a and 31c when viewed from above, between the second layers located above the first layer where the first and third resonance electrodes 31a and 31c are arranged.
  • the second resonance electrode 31b is disposed so as to be located at the position.
  • the bandpass filter of the present example having such a configuration, the ground electrode 21a, the ground terminal electrode 60c, and the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c in the laminated body 10 of a limited size. Since the Q value of the first to third resonators can be maximized, a small and low-loss bandpass filter can be obtained.
  • FIG. 16 is an exploded perspective view schematically showing a bandpass filter of a sixth example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view schematically showing the upper and lower surfaces and layers of the bandpass filter shown in FIG.
  • FIG. 16 only points different from the fifth example described above will be described, and the same components will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
  • the band-pass filter of this example is disposed so as to face the ground electrode 21a between the fourth interlayer of the multilayer body 10 and the sixth interlayer located below.
  • a first capacitor electrode 35a, a second capacitor electrode 35b, and a third capacitor electrode 35c are provided.
  • the first capacitor electrode 35a is connected to the other end side of the first resonance electrode 31a through the through conductor 50u.
  • the second capacitor electrode 35b is connected to the other end side of the second resonance electrode 31b through the through conductor 50w.
  • the third capacitor electrode 35c is connected to the other end side of the third resonance electrode 31c through the through conductor 50x.
  • the bandpass filter of this example having such a configuration, capacitance is generated between the first capacitor electrode 35a, the second capacitor electrode 35b, the third capacitor electrode 35c, and the ground electrode 21a.
  • the lengths of the first resonance electrode 31a, the third resonance electrode 31c, and the second resonance electrode 31 can be set short. Thereby, a small bandpass filter can be obtained.
  • the first resonator is constituted by the first resonance electrode 31a, the first capacitance electrode 35a, and the through conductor 50u connecting both.
  • the second resonance electrode 31b, the third capacitance electrode 35c, the through conductor 50 connecting the both, and the internal ground electrode 25 constitute a second resonator.
  • the third resonator is constituted by the third resonance electrode 31c, the third capacitance electrode 35c, the resonator coupling electrode 43, and the through conductors 50t and 50x connecting them.
  • FIG. 18 is a block diagram showing a wireless communication module 80 and a wireless communication device 85 of the seventh example of the embodiment of the present invention.
  • the wireless communication module 80 of this example includes, for example, a baseband unit 81 that processes baseband signals, and an RF unit that is connected to the baseband unit 81 and processes RF signals after modulation and before demodulation of the baseband signals 82.
  • the RF unit 82 includes the bandpass filter 821 described above, and an RF signal obtained by modulating the baseband signal or a signal other than the communication band in the received RF signal is attenuated by the bandpass filter 821.
  • a baseband IC 811 is arranged in the baseband unit 81, and an RF IC 822 is arranged between the bandpass filter 821 and the baseband unit 81 in the RF unit 82. Note that another circuit may be interposed between these circuits. Then, by connecting the antenna 84 to the band-pass filter 821 of the wireless communication module 80, the wireless communication device 85 of this example that transmits and receives RF signals is configured.
  • the bandpass filter 821 of the present invention that can be broadened and has an attenuation pole outside the passband is used for filtering communication signals.
  • the loss of communication signals can be reduced over the entire communication band, and noise can be reduced. Therefore, the reception sensitivity is improved and the amplification degree of the communication signal can be reduced, so that the power consumption in the amplifier circuit is reduced. Therefore, a high-performance wireless communication module 80 and wireless communication device 85 with high reception sensitivity and low power consumption can be obtained.
  • the grounded sides of the first to third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c are arranged alternately so that adjacent resonance electrodes Is mainly capacitive electromagnetic coupling, and the first resonance electrode 31a and the third resonance electrode 31c are mainly capacitive electromagnetic coupling via the resonator coupling electrode 43, and the first and An example in which the resonance frequency of the second resonator is set higher than the resonance frequency of the third resonator is shown.
  • the present invention is not limited to this.
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c are arranged so that the grounded sides are staggered, and the adjacent resonance electrodes are mainly capacitively electromagnetically coupled to each other.
  • the electrode 31a and the third resonance electrode 31c are mainly inductively electromagnetically coupled via the resonator coupling electrode 43, and the resonance frequency of the first and second resonators is the resonance of the third resonator. It may be set lower than the frequency.
  • phase inversion does not occur at the frequency between the three resonance peaks, and phase inversion occurs at a frequency higher than the three resonance peaks, so there is no attenuation pole in the passband including the three resonance peaks.
  • a bandpass filter having an excellent pass characteristic having an attenuation pole on the higher frequency side than the passband.
  • both ends of the resonator coupling electrode 43 are connected to each other. While being grounded, one end side of the resonator coupling electrode 43 and one end side of the first resonance electrode 31a face each other and are electromagnetically coupled, and the other end side of the resonator coupling electrode 43 and the third resonance electrode The one end side of 31c may be opposed to be electromagnetically coupled.
  • bandpass filter is configured in one laminated body 10
  • a band pass filter may be configured across the two.
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are arranged in the same layer A of the laminate 10 are shown.
  • the first and third resonance electrodes 31a and 31c are disposed between the first layers of the laminate 10, and the second resonance electrode 31b is disposed between the first layers.
  • positioned between the 2nd layers located on the upper side from this was shown.
  • the present invention is not limited to these, and the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c are arranged side by side as viewed from the stacking direction so as to be electromagnetically coupled to each other between the same or different layers of the stack. As long as they are arranged sequentially.
  • the first and second resonance electrodes 31a and 31b may be disposed between the same layers of the multilayer body 10, and the third resonance electrode 31c may be disposed between different layers. Further, the first to third resonance electrodes 31a, 31b, 31c may be arranged between different layers.
  • the electrical characteristics of the bandpass filter of the sixth example of the embodiment of the present invention were calculated by simulation using a finite element method.
  • the first to third resonance electrodes 31a, 31b, and 31c are rectangular shapes each having a width of 0.25 mm and a length of 1.5 mm.
  • the second capacitor electrode 35b was in a square shape with a side of 0.3 mm
  • the third capacitor electrode 35c was in a rectangular shape with a width of 0.4 mm and a length of 0.5 mm.
  • the resonator coupling electrode 43 has a rectangular shape with a width of 0.1 mm and a length of 1.4 mm.
  • the entire bandpass filter was a rectangular parallelepiped having a width of 2.0 mm, a length of 3.0 mm, and a height of 1.0 mm, and the relative dielectric constant of the dielectric layer 11 was 18.7.
  • the first resonance electrode 31a has a rectangular shape with a width of 0.35 mm and a length of 1.9 mm.
  • the second resonance electrode 31b has a rectangular shape with a width of 0.35 mm and a length of 2.1 mm.
  • the third resonance electrode 31c has a rectangular shape with a width of 0.35 mm and a length of 2.2 mm.
  • the first capacitor electrode 35a was rectangular with a width of 0.3 mm and a length of 0.88 mm.
  • the second capacitor electrode 35b was rectangular with a width of 0.33 mm and a length of 1.1 mm.
  • the third capacitor electrode 35c was square with a side of 0.69 mm.
  • the first input / output coupling electrode 40a has a rectangular shape with a width of 0.3 mm and a length of 1.4 mm.
  • the second input / output coupling electrode 40b has a rectangular shape with a width of 0.14 mm and a length of 2.1 mm.
  • the entire bandpass filter was a rectangular parallelepiped having a width of 2.0 mm, a length of 2.5 mm, and a height of 0.9 mm, and the relative dielectric constant of the dielectric layer 11 was 18.7.
  • the first resonance electrode 31a has a band shape having a bent portion having a width of 0.31 mm and a length of about 2.4 mm.
  • the third resonance electrode 31c was formed in a band shape having a bent portion having a width of 0.31 mm and a length of about 2 mm.
  • the second resonance electrode 31b was formed in a strip shape having a width of 0.21 mm and a length of 2 mm.
  • the resonator coupling electrode 43 was formed in a strip shape having a width of 0.25 mm and a length of 1.28 mm.
  • the first input / output coupling electrode 40a was in the form of a band having a bent portion having a width of 0.15 mm and a length of about 2 mm.
  • the second input / output coupling electrode 40b was formed in a strip shape having a width of 0.15 mm and a length of 2 mm.
  • the first capacitor electrode 35a was rectangular with a width of 0.6 mm and a length of 0.8 mm.
  • the second capacitor electrode 35b was rectangular with a width of 0.6 mm and a length of 1.05 mm.
  • the third capacitor electrode 35c was rectangular with a width of 0.35 mm and a length of 1 mm.
  • the laminate 10 was a rectangular parallelepiped having a width of 1.6 mm, a length of 2.5 mm, and a thickness of 0.9 mm.
  • the relative dielectric constant of the dielectric layer 11 was 18.7.
  • FIG. 19 shows the characteristics of the bandpass filter of the third example of the embodiment
  • FIG. 20 shows the characteristics of the bandpass filter of the fourth example of the embodiment
  • FIG. 21 shows the characteristics of the sixth example of the embodiment. The characteristic of an example band pass filter is shown.
  • each has a wide and flat pass band, and three attenuation poles are formed on the lower frequency side than the pass band, so that the attenuation amount on the lower frequency side than the pass band. It can be seen that excellent pass characteristics with sufficiently secured are obtained.
  • the attenuation pole located at the frequency closest to the passband is such that the first to third resonators are all capacitively coupled, the resonance frequencies of the first and second resonators are equal, and the resonance frequency of the third resonator.
  • the two attenuation poles on the low frequency side are attenuation caused by addition of C40, C50, and C60 in the equivalent circuit shown in FIG. Is the pole.

Landscapes

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Abstract

　【課題】　広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供する。 　【解決手段】相互に電磁界結合するように横並びに順次配置された一方端が接地されて第１～３の共振器を構成する第１～３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃと、第１の共振電極31ａと対向して電磁界結合する第１の入出力結合電極40ａと、第２の共振電極31ｂと対向して電磁界結合する第２の入出力結合電極40ｂと、第１の共振電極31ａおよび第３の共振電極31ｃを電磁界結合する共振器結合電極43とを備え、第１，２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第３の共振器の共振周波数と異なり、第１～３の共振器を用いて通過帯域を構成するバンドパスフィルタである。広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタである。

Description

バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器
　本発明は、広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。
　通信機器等の電子装置において、特定の周波数の電気信号のみを通過させるバンドパスフィルタが用いられている。特に、同一の共振周波数を有する２つの共振器が電磁気的に結合された共振系における偶モード共振および奇モード共振を利用して、偶モード共振周波数および奇モード共振周波数を含む通過帯域を形成したバンドパスフィルタが広く用いられている。このようなバンドパスフィルタにおいては、２つの共振器間の電磁気的な結合の強さに応じて偶モード共振周波数と奇モード共振周波数との差が変化し、これによって通過帯域の幅が決定される（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平７－30303号公報
　しかしながら、上述した従来のバンドパスフィルタは、偶モード共振および奇モード共振の２つの共振ピークを利用して通過帯域を形成するため、広帯域化には限界があった。また、同一の共振周波数を有する３つの共振器が電磁気的に結合された共振系における３つの共振モードによる３つの共振ピークを利用して通過帯域を形成したバンドパスフィルタも知られている。このようなバンドパスフィルタは更なる広帯域化が可能であるが、３つの共振ピークの周波数をそれぞれ任意に設定することは困難であり、通過帯域の設計の自由度が小さいものであった。
　本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、広帯域化が可能で通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供することにある。
　本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、前記積層体の同一または異なる層間に、相互に電磁界結合するように積層方向から見て横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて第１乃至第３の共振器を構成する帯状の第１乃至第３の共振電極と、前記積層体の前記第１の共振電極が配置された層間とは異なる層間に、前記第１の共振電極と対向して電磁界結合するように配置された帯状の第１の入出力結合電極と、前記積層体の前記第２の共振電極が配置された層間とは異なる層間に、前記第２の共振電極と対向して電磁界結合するように配置された帯状の第２の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の共振電極が配置された層間および前記第３の共振電極が配置された層間とは異なる層間に配置された、前記第１の共振電極および前記第３の共振電極を電磁界結合する共振器結合電極とを備え、前記第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ前記第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、前記第１乃至第３の共振器を用いて通過帯域を構成することを特徴とするものである。
　また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記第１乃至第３の共振電極は前記積層体の同一の層間に配置されているようにしてもよい。
　さらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記接地電極は前記積層体の下面に配置されており、前記第１および第３の共振電極は前記積層体の第１の層間に間隔を開けて横並びに配置されており、前記第２の共振電極は、前記積層体の前記第１の層間よりも上側に位置する第２の層間に、積層方向から見て前記第１および第３の共振電極の間に位置するように配置されているようにしてもよい。
　またさらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第１乃至第３の共振電極は、積層方向から見てそれぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、前記第１の共振電極と前記第３の共振電極とは、前記共振器結合電極を介して主に容量性の電磁界結合をしており、前記第１および第２の共振器の共振周波数は前記第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されているようにしてもよい。
　さらにまた、本発明のバンドパスフィルタは、上記各構成において、前記第１乃至第３の共振電極は、積層方向から見てそれぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、前記第１の共振電極と前記第３の共振電極とは、前記共振器結合電極を介して主に誘導性の電磁界結合をしており、前記第１および第２の共振器の共振周波数は前記第３の共振器の共振周波数よりも低く設定されているようにしてもよい。
　本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかのバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部とを備えることを特徴とするものである。
　本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかのバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。
　上述したような構成を備える本発明のバンドパスフィルタによれば、隣り合う互いに共振周波数が等しい第１および第２の共振器が電磁界結合することにより、偶モードおよび奇モードの２つの共振ピークが生じる。また、第１および第２の共振器と異なる共振周波数に設定された第３の共振器が第２の共振器と直接電磁界結合するとともに共振器結合電極を介して第１の共振器と電磁界結合することにより３つ目の共振ピークが生じる。この３つの共振ピークを用いて通過帯域を形成することができるので、広帯域なバンドパスフィルタを得ることができる。また、３つの共振ピークの周波数を任意に設定することができるので、通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタを得ることができる。
本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。 図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。 図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。 図１に示すバンドパスフィルタのＱ－Ｑ’線断面図である。 本発明の実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタを模式的に示す分解斜視図である。 図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタを模式的に示す分解斜視図である。 図７に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。 図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。 図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。 本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の第３の例および第４の例の等価回路図である。 本発明の実施の形態の第５の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。 図13に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。 図13に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の第６の例のバンドパスフィルタを模式的に示す分解斜視図である。 図16に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。 本発明の実施の形態の第７の例の無線通信モジュールおよび無線通信機器を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。 本発明の実施の形態の第６の例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
　以下、本発明のバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
　（実施の形態の第１の例）
　図１は本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図２は図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図３は図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は図１に示すバンドパスフィルタのＱ－Ｑ’線断面図である。
　本例のバンドパスフィルタは、図１～図４に示すように、積層体10と、接地電極21ａ，21ｂと、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃと、第１の入出力結合電極40ａと、第２の入出力結合電極40ｂと、共振器結合電極43とを備えている。積層体10は、複数の誘電体層11が積層されてなる。接地電極21ａは、積層体10の下面の全面に配置されている。接地電極21ｂは、積層体10の上面のほぼ全面に配置されている。第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃは、積層体10の層間Ａに、相互に電磁界結合するように積層方向から見て横並びに順次配置されている。また、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃは、それぞれ一方端が接地されて第１乃至第３の共振器を構成する。第１の入出力結合電極40ａは、帯状であり、積層体10の層間Ａよりも上側に位置する層間Ｂに、第１の共振電極31ａと対向して電磁界結合するように配置されている。第２の入出力結合電極40ｂは、帯状であり、積層体10の層間Ｂに、第２の共振電極31ｂと対向して電磁界結合するように配置されている。共振器結合電極43は、積層体10の層間Ａよりも下側に位置する層間Ｃに配置されており、第１の共振電極31ａおよび第３の共振電極31ｃを電磁界結合する。また、積層体10の上面には第１の入出力端子電極60ａが接地電極21ｂと間隔を開けて配置されており、貫通導体50ａを介して第１の入出力結合電極40ａに接続されている。さらに、積層体10の上面には第２の入出力端子電極60ｂが接地電極21ｂと間隔を開けて配置されており、貫通導体50ｂを介して第２の入出力結合電極40ｂに接続されている。そして、積層体10の層間Ａには、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃの周囲を囲むように環状接地電極23が配置されている。第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃは、それぞれ一方端が環状接地電極23に接続されており、それぞれの一方端が互い違いになるように配置されている。
　また、本例のバンドパスフィルタにおいて、共振器結合電極43は、その一方端が貫通導体50ｃを介して第３の共振電極31ｃの他方端に接続されており、第３の共振電極31ｃとともに第３の共振器を構成している。また、共振器結合電極43の他方端は、誘電体層11を介して第１の共振電極31ａの他方端と対向しており、第１の共振電極31ａと主に容量性の電磁界結合をしている。また、第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第３の共振器の共振周波数よりも高くなるように設定されている。
　さらに、本例のバンドパスフィルタは、第１の入出力結合電極40ａにおいて電気信号が入力または出力される第１の入出力点45ａは、前記第１の入出力結合電極40ａにおける第１の共振電極31ａとの対向部の中央よりも第１の共振電極31ａの他方端に近い側にある。また、第２の入出力結合電極40ｂにおいて電気信号が入力または出力される第２の入出力点45ｂは、第２の入出力結合電極40ｂにおける第２の共振電極31ｂとの対向部の中央よりも第２の共振電極31ｂの他方端に近い側にある。
　このような構成を備える本例のバンドパスフィルタにおいては、例えば、第１の入出力端子電極60ａおよび貫通導体50ａを介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入出力結合電極40ａと電磁界結合する第１の共振電極31ａが励振されるとともに、これと電磁界結合する第２の共振電極31ｂが共振する。また、第１の共振電極31ａが共振すると、共振器結合電極43を介して第１の共振電極31ａと電磁界結合する第３の共振電極31ｃも共振し、そのエネルギーは第３の共振電極31ｃと電磁界結合する第２の共振電極31ｂに伝えられる。この２つのルートで第２の共振電極31ｂに電気信号が伝達され、第２の共振電極31ｂと電磁界結合する第２の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂから貫通導体50ｂおよび第２の入出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。
　本例のバンドパスフィルタによれば、隣り合う互いに共振周波数が等しい第１および第２の共振器が電磁界結合することにより、偶モードおよび奇モードの２つの共振ピークが生じる。また、第１および第２の共振器よりも共振周波数が低く設定された第３の共振器が、第２の共振器と直接電磁界結合するとともに共振器結合電極43を介して第１の共振器と電磁界結合し、これにより３つ目の共振ピークが生じる。この３つの共振ピークを用いて通過帯域を形成することができるので、広帯域なバンドパスフィルタを得ることができる。また、３つの共振ピークの周波数を任意に設定することができるので、通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタを得ることができる。
　また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃの接地される側が互い違いになるように配置されてインターデジタル型に電磁界結合しているので、第１の共振電極31ａと第２の共振電極31ｂとの電磁界結合および第２の共振電極31ｂと第３の共振電極31ｃとの電磁界結合はどちらも主に容量性の電磁界結合になる。また、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとは共振器結合電極43を介して主に容量性の電磁界結合をしている。これにより、第１乃至第３の共振器間の全ての電磁界結合は、主に容量性の電磁界結合となっている。その上で、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることから、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号との間において、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークよりも低周波側の周波数で位相反転が生じるので、３つの共振ピークを含む通過帯域内には減衰極がなく、３つの共振ピークよりも低周波数側の通過帯域外に減衰極を有する優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
　このような効果が得られるメカニズムをさらに詳細に説明する。すなわち、本例のバンドパスフィルタにおいては、第１の共振器を構成する第１の共振電極31ａから第２の共振器を構成する第２の共振電極31ｂへ直接伝達される電気信号と、第１の共振電極31ａから第３の共振器を構成する第３の共振電極31ｃを介して第２の共振電極31ｂへ伝達される信号とが存在する。ここで、第１の共振電極31ａから第２の共振電極31ｂへ直接伝達される電気信号の伝達ルートは、第１の共振器および第２の共振器からなる共振系の偶モード共振および奇モード共振の２つの共振ピークの外側に位置する周波数領域において、第１の共振電極31ａと第２の共振電極31ｂとが主として誘導性の結合をしている場合にはインダクタと等価になり、第１の共振電極31ａと第２の共振電極31ｂとが主として容量性の結合をしている場合にはキャパシタと等価になる。
　また、第１の共振電極31ａから第３の共振電極31ｃを介して第２の共振電極31ｂへ伝達される電気信号の伝達ルートは、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとの電磁界結合および第３の共振電極31ｃと第２の共振電極31ｂとの電磁界結合が、どちらも主に誘導性またはどちらも主に容量性の場合には、第２の共振器の共振周波数よりも低周波側でインダクタと等価になり、第２の共振器の共振周波数よりも高周波側でキャパシタと等価になる。また、第１の共振電極31ａから第３の共振電極31ｃを介して第２の共振電極31ｂへ伝達される電気信号の伝達ルートは、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとの電磁界結合および第３の共振電極31ｃと第２の共振電極31ｂとの電磁界結合が、一方が主に誘導性の電磁界結合であり他方が主に容量性の電磁界結合である場合には、第２の共振器の共振周波数よりも低周波側でキャパシタと等価になり、第２の共振器の共振周波数よりも高周波側でインダクタと等価になる。
　よって、第１乃至第３の共振器の相互の電磁界結合が主に容量性の電磁界結合であり、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることから、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号との間において、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークよりも低周波側の周波数で位相反転が生じるので、３つの共振ピークを含む通過帯域内には減衰極がなく、３つの共振ピークのよりも低周波側の通過帯域外に減衰極を有する優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
　本例のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ１２，ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料と、Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ等のガラス材料とからなり、800～1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス－セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.01～0.1ｍｍ程度に設定される。
　前述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ａｇ，Ａｇ－Ｐｄ，Ａｇ－Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001～0.2ｍｍに設定される。
　本例のバンドパスフィルタは、例えば次のようにして作製することができる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿を作製するとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体を形成するための貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ－Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体を含む導体ペーストを充填するとともにセラミックグリーンシートの表面に印刷法を用いて前述したのと同様の導体ペーストを塗布して導体ペースト付きセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらの導体ペースト付きセラミックグリーンシートを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800℃～1050℃程度のピーク温度で焼成する。
　（実施の形態の第２の例）
　図５は本発明の実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタを模式的に示す分解斜視図である。図６は図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
　本例のバンドパスフィルタにおいては、図５および図６に示すように、第１の入出力結合電極40ａが共振器結合電極43と同じく積層体の層間Ｃに配置されている。また、第１の入出力結合電極40ａは、貫通導体50ｄを介して層間Ｃよりも下側に位置する層間Ｄに配置された第１の接続電極46に接続されている。そして、第１の接続電極46は、貫通導体50ｅを介して第１の入出力端子電極60ａに接続されている。
　このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の入出力結合電極40ａと第２の入出力結合電極40ｂとが、層間Ａを間に挟んで互いに反対側に位置する層間Ｂと層間Ｃとに離れて配置されている。これにより、第１の入出力結合電極40ａと第２の入出力結合電極40ｂとの電磁界結合が強くなりすぎるのを防止することができる。
　（実施の形態の第３の例）
　図７は本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタを模式的に示す分解斜視図である。図８は図７に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。なお、本例においては前述した第２の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
　本例のバンドパスフィルタは、図７および図８に示すように、環状接地電極23に代えて、第１の共振電極31ａおよび第３の共振電極31ｃの一方端が接続された内層接地電極23ａと、第２の共振電極31ｂの一方端が接続された内層接地電極23ｂとが、それぞれ第１の層間に配置されている。また、第１の入出力結合電極40ａは層間Ｂに配置されており、第２の入出力結合電極40ｂは層間Ｃに配置されている。さらに、第３の容量電極35ｃは、接地電極21ａと誘電体層11を介して対向するように層間Ｄに配置されており、貫通導体50ｆを介して第３の共振電極31ｃの他方端に接続されている。第１の入出力結合電極40ａおよび共振器結合電極43は層間Ｂに配置されている。共振器結合電極43の一方端は貫通導体50ｇを介して第１の共振電極31ａの他方端に接続されており、共振器結合電極43の他方端は誘電体層11を介して第３の共振電極31ｃの他方端と対向して電磁界結合している。第１の接続電極46は層間Ｂよりも上側に位置する層間Ｅに配置されている。第２の容量電極35ｂは、層間Ｅよりも上側に位置する層間Ｆに、誘電体層11を介して接地電極21ｂと対向するように配置されており、貫通導体50ｈを介して第２の共振電極31ｂの他方端に接続されている。
　本例のバンドパスフィルタにおいては、第１の共振電極31ａ，共振器結合電極43および両者を接続する貫通導体50ｇによって第１の共振器が構成されており、第２の共振電極31ｂ，第２の容量電極35ｂおよび両者を接続する貫通導体50ｈによって第２の共振器が構成されており、第３の共振電極31ｃ，第３の容量電極35ｃおよび両者を接続する貫通導体50ｆによって第３の共振器が構成されている。
　このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第２の容量電極35ｂと接地電極21ｂとの間に生じる静電容量によって、第２の共振電極31ｂの長さを短縮することができる。また、第３の容量電極35ｃと接地電極21ａとの間に生じる静電容量によって、第３の共振電極31ｃの長さを短縮することができる。さらに、共振器結合電極43によって第１の共振電極31ａの長さを短縮することができる。これにより、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
　（実施の形態の第４の例）
　図９は本発明の実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図10は図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図11は図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。なお、本例においては前述した第３の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
　本例のバンドパスフィルタは、図９～図11に示すように、積層体の上面に配置された接地電極21ｂの上にさらに誘電体層11が配置されるとともに、積層体の下面に配置された接地電極21ａの下にさらに誘電体層11が配置されており、これら全体で新たな積層体10を構成している。また、第１の入出力端子電極60ａおよび第２の入出力端子電極60ｂは、積層体10の対向する２側面に分かれて配置されている。そして、内層接地電極23ａ，23ｂおよび接地電極21に接続された接地端子電極60ｃは、積層体10の他の対向する２側面に配置されている。
　また、本例のバンドパスフィルタにおいては、第２の入出力結合電極40ｂは、層間Ｂに配置されており、その一方端が積層体10の側面において第２の入出力端子電極60ｂに接続されている。よって、第２の入出力点45ｂは、第２の入出力結合電極40ｂと第２の入出力端子電極60ｂとの接続点である。第１の入出力結合電極40ａ，共振器結合電極43および第３の接続電極36ｂが層間Ｃに配置されている。また、第１の接続電極46は層間Ｄに配置されており、その一方端が貫通導体50ｄを介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに接続されているとともに、他方端が積層体10の側面において第１の入出力端子電極60ａに直接接続されている。また、接地端子電極60ｃに接続された内層接地電極22ｃが、層間Ｆに配置された第３の容量電極35ｃに対向するように層間Ｅに配置されている。また、第３の容量電極35ｃは、層間Ｆよりも上側に位置する層間Ｇに配置された接地電極21ｂと誘電体層11を介して対向しているとともに、貫通導体50ｆを介して第３の共振電極31ｃの他方端に接続されている。一方、層間Ｄよりも下側に位置する層間Ｈには第２の接続電極36ａが配置されている。層間Ｈよりも下側に位置する層間Ｊには、層間Ｊよりも下側に位置する層間Ｋに配置された第１の容量電極35ａと対向するように配置された内層接地電極22ａと、層間Ｋに配置された第２の容量電極35ｂと対向するように配置された内層接地電極22ｂとが配置されている。層間Ｊに配置された２つの内層接地電極22ａ，22ｂは、どちらも接地端子電極60ｃに接続されている。第１の容量電極35ａは層間Ｋよりも下側に位置する層間Ｌに配置された接地電極21ａと誘電体層11を介して対向しており、貫通導体50ｋを介して第２の接続電極36ａに接続されている。また第２の接続電極36ａは貫通導体50ｍを介して共振器結合電極43に接続されている。共振器結合電極43は第３の共振電極31ｃの他方端と誘電体層11を介して対向するとともに、貫通導体50ｇを介して第１の共振電極31ａの他方端に接続されている。第２の容量電極35ｂは層間Ｌに配置された接地電極21と誘電体層11を介して対向しており、貫通導体50ｎを介して第３の接続電極36ｂに接続されている。また、第３の接続電極36ｂは貫通導体50ｐを介して第２の共振電極31ｂの他方端に接続されている。
　本例のバンドパスフィルタにおいては、第１の共振電極31ａ，共振器結合電極43，第２の接続電極36ａ，第１の容量電極35ａと、これらを接続する貫通導体50ｇ，50ｍ，50ｋとによって第１の共振器が構成されている。また、第２の共振電極31ｂ，第２の接続電極36ｂ，第２の容量電極35ｂと、これらを接続する貫通導体50ｐ，50ｎとによって第２の共振器が構成されている。さらに、第３の共振電極31ｃ，第３の容量電極35ｃと、両者を接続する貫通導体50ｆとによって第３の共振器が構成されている。
　このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の容量電極35ａ，35ｂ，35ｃと、これらに対向する接地電極21ａ，21ｂおよび内層接地電極22ａ，22ｂ，22ｃとの間の静電容量が、第１乃至第３の共振器にそれぞれ加算されるので、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃの長さをさらに短縮することができる。これにより、さらに小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
　実施の形態の第３および第４の例のバンドパスフィルタの等価回路を図12に示す。01，02は入出力端子を示し、30ａ，30ｂ，30ｃはそれぞれ第１の共振器，第２の共振器，第３の共振器を示す。３つの共振器間は、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ同士の直接または共振器結合電極43を介した電磁気的な結合によるキャパシタＣ12，Ｃ13，Ｃ23によって全て容量結合されている。また、第１の入出力結合電極40ａと第２の入出力結合電極40ｂとの電磁気的な結合によってキャパシタＣ60が形成され、第１の入出力結合電極40ａおよび第２の入出力結合電極40ｂと第３の共振電極31ｃとの電磁気的な結合によってキャパシタＣ40，Ｃ50が形成される。このような構成により、バンドパスフィルタの通過特性において、通過帯域よりも低周波側に３つの減衰極を形成することができる。なお、Ｃ35，Ｃ36およびＣ37は、第１の容量電極35ａ，第２の容量電極35ｂおよび第３の容量電極35ｃによって形成される、第１の共振電極31ａ，第２の共振電極31ｂおよび第３の共振電極31ｃとアース電位との間にそれぞれ形成される静電容量である。
（実施の形態の第５の例）
　図13は、本発明の実施の形態の第５の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図14は、図13に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図15は、図13に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
　本例のバンドパスフィルタは、図13～図15に示すように、積層体10と、第１の入出力端子電極60ａと、第２の入出力端子電極60ｂと、接地端子電極60ｃと、接地電極21ａと、内部接地電極25と、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃと、共振器結合電極43と、帯状の第１の入出力結合電極40ａと、第２の入出力結合電極40ｂとを備えている。
　積層体10は、複数の誘電体層11が積層されてなる。接地端子電極60ｃは、積層体10の対向する一組の側面の全面に渡って配置されており、接地電位に接続される。第１の入出力端子電極60ａおよび第２の入出力端子電極60ｂは、積層体10の他の対向する一組の側面に接地端子電極60ｃと間隔を開けて配置されている。なお、第１の入出力端子電極60ａ，第２の入出力端子電極60ｂおよび接地端子電極60ｃは、積層体10の上下面に若干回り込むように形成されている。接地電極21ａは、積層体10の下面のほぼ全体に渡って配置されており、接地端子電極60ｃに接続されている。第１および第３の共振電極31ａ，31ｃは、帯状であり、積層体10の第１の層間に間隔を開けて横並びに配置されている。第１および第３の共振電極31ａ，31ｃの一方端はそれぞれ接地端子電極60ｃに接続されており、接地されて第１および第３の共振器を構成する。第２の共振電極31ｂは、帯状であり、積層体10の第１の層間よりも上側に位置する第２の層間に、第１および第３の共振電極31ａ，31ｃに電磁界結合するように、積層方向（上）から見て第１および第３の共振電極31ａ，31ｃの間に位置するように配置されている。すなわち、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃは、相互に電磁界結合するように、積層方向から見て横並びに順次配置されている。第２の共振電極31ｂの一方端は、同じく積層体10の第２の層間に配置された内部接地電極25を介して接地端子電極60ｃに接続されており、接地されて第２の共振器を構成する。共振器結合電極43は、帯状であり、積層体10の第１および第２の層間の間に位置する第３の層間に配置されている。共振器結合電極43は、一方端部が貫通導体50ｔを介して第３の共振電極31ｃの他方端部に接続されているとともに、他方端部が誘電体層11を介して第１の共振電極31ａの他方端部と対向して電磁界結合するように配置されており、第１および第３の共振電極31ａ，31ｃを電磁界結合する。このように、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとは、共振器結合電極43を介して主に容量性の電磁界結合をしている。第１の入出力結合電極40ａは、帯状であり、積層体10の第１の層間より下側に位置する第４の層間に、誘電体層11を介して第１の共振電極31ａと対向して電磁界結合するように配置されている。第１の入出力結合電極40ａの一方端は第１の入出力端子電極60ａに接続されている。第２の入出力結合電極40ｂは、帯状であり、積層体10の第２の層間よりも上側に位置する第５の層間に、誘電体層11を介して第２の共振電極31ｂと対向して電磁界結合するように配置されている。第２の入出力結合電極40ｂの一方端は、第２の入出力端子電極60ｂに接続されている。
　また、本例のバンドパスフィルタにおいては、第３の共振電極31ｃ，共振器結合電極43および両者を接続する貫通導体50ｔによって第３の共振器が構成されており、第２の共振電極31ｂおよび内部接地電極25によって第２の共振器が構成されており、第１の共振電極31ａによって第１の共振器が構成されている。また、第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ第３の共振器の共振周波数よりも高い周波数であり、第１乃至第３の共振器を用いて通過帯域を構成するように設定されている。
　このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、３つの共振ピークを用いて通過帯域を形成することができるので、前述した実施形態の第１～第４の例のバンドパスフィルタと同様に、広帯域で通過帯域の設計の自由度が大きいバンドパスフィルタを得ることができる。
　また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃの接地される側が互い違いになるように配置されてインターデジタル型に電磁界結合しており、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとは共振器結合電極43を介して主に容量性の結合をしているので、第１乃至第３の共振器間の結合は全て主に容量性の結合となっている。その上で、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されている。これにより、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と、第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号との間において、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークよりも低周波側の周波数で位相反転が生じる。よって、３つの共振ピークを含む通過帯域内には減衰極がなく、通過帯域よりも低周波側に減衰極を有する優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
　さらに、本例のバンドパスフィルタにおいては、積層体10の下面に接地電極21ａが配置されており、積層体10の、積層方向（上）から見て第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃが横並びに配列された方向の両端に位置する２つの側面およびそれに隣接する上下面の一部にかけて接地端子電極60ｃが配置されている。また、第１および第３の共振電極31ａ，31ｃが配置された第１の層間よりも上側に位置する第２の層間に、上から見て第１および第３の共振電極31ａ，31ｃの間に位置するように第２の共振電極31ｂが配置されている。このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、限られたサイズの積層体10の中で、接地電極21ａおよび接地端子電極60ｃと第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃとの間隔を最大限に大きくすることができることから、第１乃至第３の共振器のＱ値を最大限に大きくすることができるので、小型で低損失なバンドパスフィルタを得ることができる。
　（実施の形態の第６の例）
　図16は本発明の実施の形態の第６の例のバンドパスフィルタを模式的に示す分解斜視図である。図17は図16に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。なお、本例においては前述した第５の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
　本例のバンドパスフィルタは、図16および図17に示すように、積層体10の第４の層間よびも下側に位置する第６の層間に接地電極21ａに対向するように配置された、第１の容量電極35ａ，第２の容量電極35ｂおよび第３の容量電極35ｃを備えている。第１の容量電極35ａは貫通導体50ｕを介して第１の共振電極31ａの他方端側に接続されている。第２の容量電極35ｂは貫通導体50ｗを介して第２の共振電極31ｂの他方端側に接続されている。第３の容量電極35ｃは貫通導体50ｘを介して第３の共振電極31ｃの他方端側に接続されている。
　このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の容量電極35ａ，第２の容量電極35ｂおよび第３の容量電極35ｃと接地電極21ａとの間に静電容量が生じるので、第１の共振電極31ａ，第３の共振電極31ｃおよび第２の共振電極31の長さを短く設定することができる。これにより、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。なお、本例のバンドパスフィルタにおいては、第１の共振電極31ａ，第１の容量電極35ａおよび両者を接続する貫通導体50ｕによって第１の共振器が構成されている。また、第２の共振電極31ｂ，第３の容量電極35ｃおよび両者を接続する貫通導体50と内部接地電極25とによって第２の共振器が構成されている。そして、第３の共振電極31ｃ，第３の容量電極35ｃ，共振器結合電極43およびこれらを接続する貫通導体50ｔ，50ｘによって第３の共振器が構成されている。
　（実施の形態の第７の例）
　図18は本発明の実施の形態の第７の例の無線通信モジュール80および無線通信機器85を示すブロック図である。
　本例の無線通信モジュール80は、例えば、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されてベースバンド信号の変調後および復調前のＲＦ信号が処理されるＲＦ部82とを備えている。ＲＦ部82には前述したバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるＲＦ信号または受信したＲＦ信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドＩＣ　811が配置され、ＲＦ部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にＲＦ　ＩＣ　822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってＲＦ信号の送受信がなされる本例の無線通信機器85が構成されている。
　このような構成を有する本例の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、広帯域化が可能で通過帯域外に減衰極を有する本発明のバンドパスフィルタ821を通信信号の濾波に用いることにより、通信帯域の全体に渡って通信信号の損失を小さくできるとともに、ノイズを少なくすることができる。よって、受信感度が向上するとともに、通信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。よって、受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。
　（変形例）
　本発明は前述した実施の形態の第１～第７の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
　例えば、前述した実施の形態の第１～第６の例においては、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃの接地される側が互い違いになるように配置されて、隣り合う共振電極同士が主に容量性の電磁界結合をし、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとが共振器結合電極43を介して主に容量性の電磁界結合をするとともに、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも高く設定される例を示した。しかしながら、これに限定されるものではない。例えば、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃの接地される側が互い違いになるように配置されて、隣り合う共振電極同士が主に容量性の電磁界結合をし、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとが共振器結合電極43を介して主に誘導性の電磁界結合をするとともに、第１および第２の共振器の共振周波数が第３の共振器の共振周波数よりも低く設定されるようにしても構わない。
　この場合には、第１の共振器から直接第２の共振器へ伝達される電気信号と第１の共振器から第３の共振器を介して第２の共振器へ伝達される信号との間において、３つの共振ピークの間の周波数では位相反転が生じず、３つの共振ピークよりも高周波側の周波数で位相反転が生じるので、３つの共振ピークを含む通過帯域内には減衰極がなく、通過帯域よりも高周波側に減衰極を有する優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
　なお、共振器結合電極43を介して、第１の共振電極31ａと第３の共振電極31ｃとが主に誘導性の電磁界結合をするためには、例えば、共振器結合電極43の両端を接地するとともに、共振器結合電極43の一方端側と第１の共振電極31ａの一方端側とが対向して電磁界結合し、且つ共振器結合電極43の他方端側と第３の共振電極31ｃの一方端側とが対向して電磁界結合するようにすればよい。
　また、前述した実施の形態の第１～第６の例においては、第１の入出力端子電極60ａ，第２の入出力端子電極60ｂを備えた例を示した。しかしながら、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成される場合等では、これらは必ずしも必要ではない。接地端子電極60ｃも同様である。
　さらに、前述した実施の形態の第１～第６の例においては、バンドパスフィルタが１つの積層体10の中に構成された例を示したが、厚み方向に積層された複数の積層体にまたがってバンドパスフィルタが構成されるようにしてもかまわない。
　またさらに、前述した実施の形態の第１～第４の例においては、第１～第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃが積層体10の同一の層間Ａに配置された例を示し、前述した実施の形態の第５および第６の例においては、第１および第３の共振電極31ａ，31ｃは積層体10の第１の層間に配置され、第２の共振電極31ｂは第１の層間よりも上側に位置する第２の層間に配置された例を示した。しかしながら、これらに限定されるものではなく、第１～第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃは、積層体の同一または異なる層間に、相互に電磁界結合するように、積層方向から見て横並びに順次配置されていれば良い。例えば、第１および第２の共振電極31ａ，31ｂが積層体10の同一の層間に配置され、第３の共振電極31ｃが異なる層間に配置されるようにしても構わない。また、第１～第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃが、それぞれ異なる層間に配置されるようにしても構わない。
　次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。
　図７および図８に示した実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタ、図９～図11に示した実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタならびに図16および図17に示した本発明の実施の形態の第６の例のバンドパスフィルタの電気特性を、有限要素法を用いたシミュレーションによって算出した。
　なお、実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタのシミュレーションにおいては、第１乃至第３の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃは、それぞれ幅が0.25ｍｍで長さが1.5ｍｍの矩形状とした。第２の容量電極35ｂは一辺が0.3ｍｍの正方形状とし、第３の容量電極35ｃは幅が0.4ｍｍで長さが0.5ｍｍの矩形状とした。共振器結合電極43は幅が0.1ｍｍで長さが1.4ｍｍの矩形状とした。バンドパスフィルタ全体は幅が2.0ｍｍで長さが3.0ｍｍで高さが1.0ｍｍの直方体状とし、誘電体層11の比誘電率は18.7とした。
　また、実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタのシミュレーションにおいては、第１の共振電極31ａは幅が0.35ｍｍで長さが1.9ｍｍの矩形状とした。第２の共振電極31ｂは幅が0.35ｍｍで長さが2.1ｍｍの矩形状とした。第３の共振電極31ｃは幅が0.35ｍｍで長さが2.2ｍｍの矩形状とした。第１の容量電極35ａは幅が0.3ｍｍで長さが0.88ｍｍの矩形状とした。第２の容量電極35ｂは幅が0.33ｍｍで長さが1.1ｍｍの矩形状とした。第３の容量電極35ｃは一辺が0.69ｍｍの正方形状とした。第１の入出力結合電極40ａは幅が0.3ｍｍで長さが1.4ｍｍの矩形状とした。第２の入出力結合電極40ｂは幅が0.14ｍｍで長さが2.1ｍｍの矩形状とした。バンドパスフィルタ全体は幅が2.0ｍｍで長さが2.5ｍｍで高さが0.9ｍｍの直方体状とし、誘電体層11の比誘電率は18.7とした。
　さらに、実施の形態の第６の例のバンドパスフィルタのシミュレーションにおいては、第１の共振電極31ａは、幅が0.31ｍｍで長さが約2.4ｍｍである、屈曲部を有する帯状とした。第３の共振電極31ｃは、幅が0.31ｍｍで長さが約２ｍｍである、屈曲部を有する帯状とした。第２の共振電極31ｂは幅が0.21ｍｍで長さが２ｍｍの帯状とした。共振器結合電極43は幅が0.25ｍｍで長さが1.28ｍｍの帯状とした。第１の入出力結合電極40ａは、幅が0.15ｍｍで長さが約２ｍｍである、屈曲部を有する帯状とした。第２の入出力結合電極40ｂは幅が0.15ｍｍで長さが２ｍｍの帯状とした。第１の容量電極35ａは幅が0.6ｍｍで長さが0.8ｍｍの矩形状とした。第２の容量電極35ｂは幅が0.6ｍｍで長さが1.05ｍｍの矩形状とした。第３の容量電極35ｃは幅が0.35ｍｍで長さが１ｍｍの矩形状とした。積層体10は幅が1.6ｍｍで長さが2.5ｍｍで厚みが0.9ｍｍの直方体状とした。誘電体層11の比誘電率は18.7とした。
　図19，図20，図21はシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸は周波数，縦軸は減衰量を表しており、バンドパスフィルタの通過特性（Ｓ21）および反射特性（Ｓ11）を示している。図19は実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの特性を示し、図20は実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタの特性を示し、図21は実施の形態の第６の例のバンドパスフィルタの特性を示す。
　図19および図20に示すグラフによれば、どちらも広くて平坦な通過帯域を備えるとともに、通過帯域よりも低周波側に３つの減衰極が形成されて通過帯域よりも低周波側における減衰量が充分に確保された優れた通過特性が得られていることがわかる。なお、通過帯域に最も近い周波数にある減衰極は、第１～第３の共振器が全て容量結合し、第１および第２の共振器の共振周波数が等しく且つ第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることにより生じる減衰極であり、それよりも低周波側の２つの減衰極は、図12に示す等価回路における、Ｃ40，Ｃ50，Ｃ60が付加されていることによって生じる減衰極である。また、図21に示すグラフによれば、2.3ＧＨｚ～３ＧＨｚ程度に渡る非常に広く平坦な通過帯域を有するとともに、通過帯域の低周波側近傍に減衰極が形成されて、通過帯域の低周波側近傍の減衰量が充分に確保された優れた通過特性が得られていることがわかる。これらの結果により、本発明の有効性が確認できた。
　10：積層体
　11：誘電体層
　21ａ，21ｂ：接地電極
　31ａ：第１の共振電極
　31ｂ：第２の共振電極
　31ｃ：第３の共振電極
　40ａ：第１の入出力結合電極
　40ｂ：第２の入出力結合電極
　43：共振器結合電極
　80：無線通信モジュール
　81：ベースバンド部
　82：ＲＦ部
　84：アンテナ
　85：無線通信機器
　821：バンドパスフィルタ

Claims (7)

  1. 　複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
    該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、
    前記積層体の同一または異なる層間に、相互に電磁界結合するように積層方向から見て横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて第１乃至第３の共振器を構成する帯状の第１乃至第３の共振電極と、
    前記積層体の前記第１の共振電極が配置された層間とは異なる層間に、前記第１の共振電極と対向して電磁界結合するように配置された帯状の第１の入出力結合電極と、
    前記積層体の前記第２の共振電極が配置された層間とは異なる層間に、前記第２の共振電極と対向して電磁界結合するように配置された帯状の第２の入出力結合電極と、
    前記積層体の前記第１の共振電極が配置された層間および前記第３の共振電極が配置された層間とは異なる層間に配置された、前記第１の共振電極および前記第３の共振電極を電磁界結合する共振器結合電極とを備え、
    前記第１および第２の共振器の共振周波数は互いに等しく且つ前記第３の共振器の共振周波数と異なる周波数に設定されており、
    前記第１乃至第３の共振器を用いて通過帯域を構成することを特徴とするバンドパスフィルタ。
  2. 　前記第１乃至第３の共振電極は前記積層体の同一の層間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
  3. 前記接地電極は前記積層体の下面に配置されており、
    前記第１および第３の共振電極は前記積層体の第１の層間に間隔を開けて横並びに配置されており、
    前記第２の共振電極は、前記積層体の前記第１の層間よりも上側に位置する第２の層間に、積層方向から見て前記第１および第３の共振電極の間に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
  4. 　前記第１乃至第３の共振電極は、積層方向から見てそれぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、前記第１の共振電極と前記第３の共振電極とは、前記共振器結合電極を介して主に容量性の電磁界結合をしており、前記第１および第２の共振器の共振周波数は前記第３の共振器の共振周波数よりも高く設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
  5. 　前記第１乃至第３の共振電極は、積層方向から見てそれぞれの接地される側が互い違いになるように配置されており、前記第１の共振電極と前記第３の共振電極とは、前記共振器結合電極を介して主に誘導性の電磁界結合をしており、前記第１および第２の共振器の共振周波数は前記第３の共振器の共振周波数よりも低く設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
  6. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部とを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
  7. 　請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。
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