WO2017169354A1 - 積層帯域通過フィルタ - Google Patents

積層帯域通過フィルタ Download PDF

Info

Publication number
WO2017169354A1
WO2017169354A1 PCT/JP2017/006764 JP2017006764W WO2017169354A1 WO 2017169354 A1 WO2017169354 A1 WO 2017169354A1 JP 2017006764 W JP2017006764 W JP 2017006764W WO 2017169354 A1 WO2017169354 A1 WO 2017169354A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bandpass filter
loop
parallel
multilayer bandpass
distance
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/006764
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
光利 今村
Original Assignee
株式会社村田製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2017169354A1 publication Critical patent/WO2017169354A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03H—IMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00—Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01—Frequency selective two-port networks
    • H03H7/09—Filters comprising mutual inductance

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer bandpass filter, and more particularly to a multilayer bandpass filter including a plurality of resonators composed of a loop inductor and a capacitor.
  • a high-frequency bandpass filter suitable for miniaturization and cost reduction is configured by providing a plurality of LC resonators in a laminated body in which a dielectric layer and an electrode layer are laminated.
  • a multilayer bandpass filter described in International Publication No. 2007/119356 (Patent Document 1) will be described.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of the multilayer bandpass filter 200 described in Patent Document 1.
  • the multilayer bandpass filter 200 includes dielectric layers 210 to 250, pattern conductors 201P to 212P, and via conductors 201V to 212V.
  • a plurality of LC resonators including a loop inductor and a capacitor are configured.
  • the loop inductor refers to an inductor constituted by a pattern conductor and a via conductor.
  • the loop-shaped inductor I1 includes a pattern conductor 201P and via conductors 201V and 202V.
  • the loop inductor I2 includes a pattern conductor 202P and via conductors 204V and 205V.
  • the loop-shaped inductor I3 includes a pattern conductor 203P and via conductors 206V and 207V.
  • the loop inductor I4 includes a pattern conductor 204P and via conductors 208V and 209V.
  • the loop inductor I5 includes a pattern conductor 205P and via conductors 210V and 211V.
  • the loop direction of the loop inductor I1 is opposite to the loop direction of the loop inductor I2.
  • the loop direction of the loop inductor I2 and the loop direction of the loop inductor I3, the loop direction of the loop inductor I3 and the loop direction of the loop inductor I4, the loop direction of the loop inductor I4 and the loop inductor I5 The direction of the loop has a similar relationship.
  • the loop directions of adjacent loop inductors are opposite to each other as described above. For this reason, the magnetic coupling between the loop inductors is not strong, and there is a problem that it is difficult to obtain a large attenuation near the passband.
  • an object of the present invention is to provide a multilayer bandpass filter having strong magnetic coupling between loop inductors and a large attenuation in the vicinity of the passband.
  • the magnetic coupling of the loop inductors is improved so that the magnetic coupling between the loop inductors is strong and the attenuation near the passband is large.
  • the multilayer bandpass filter according to the present invention includes a multilayer body and external electrodes, and includes at least four LC parallel resonators each including a loop inductor and a capacitor in the multilayer body.
  • the loop-shaped inductor refers to an inductor constituted by a pattern conductor and a via conductor as described above.
  • the loop inductors included in each of the four or more LC parallel resonators are arranged so that the directions of the loops are the same as each other when viewed in the direction in which the four or more LC parallel resonators are arranged in the multilayer body. Has been placed.
  • Each loop-shaped inductor forms a first inductor pair that is magnetically coupled to every other and a second inductor pair that is magnetically coupled to every other.
  • the multilayer bandpass filter having the above configuration has strong magnetic coupling between the loop inductors and a large attenuation near the passband.
  • the multilayer bandpass filter according to the present invention preferably has the following characteristics. That is, among the distances between two adjacent LC parallel resonators in four or more LC parallel resonators, the distance between the LC parallel resonator in the first stage and the LC parallel resonator immediately after that, and the LC in the final stage The distance between the parallel resonator and the immediately preceding LC parallel resonator is longer than the distance between the other two adjacent LC parallel resonators.
  • the multilayer bandpass filter having the above configuration has a greater attenuation near the passband. Further, the balance of magnetic coupling between the loop inductors is adjusted, and a multilayer bandpass filter having impedance matching can be obtained.
  • the preferred embodiment of the multilayer bandpass filter according to the present invention more preferably comprises the following features. That is, the distance between the LC parallel resonator of the first stage and the LC parallel resonator immediately after it is equal to the distance between the LC parallel resonator of the last stage and the LC parallel resonator immediately before it, and other than that The distance between two adjacent LC parallel resonators is equal to each other.
  • the multilayer bandpass filter having the above configuration has high symmetry of magnetic coupling between the loop inductors, and the balance of magnetic coupling becomes more appropriate. Is obtained.
  • the multilayer bandpass filter according to the present invention has strong magnetic coupling between the loop inductors and a large attenuation in the vicinity of the passband.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multilayer bandpass filter 100 that is an embodiment of a multilayer bandpass filter according to the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a multilayer bandpass filter 100.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a multilayer bandpass filter 100.
  • FIG. 2 is a transparent top view of the multilayer bandpass filter 100.
  • FIG. 5A is a graph showing the pass characteristics and reflection characteristics of the multilayer bandpass filter 100, and FIG. 5B shows the reflection characteristics of the multilayer bandpass filter 100 on a Smith chart. It is a disassembled perspective view of the multilayer bandpass filter 100A which is the 1st modification of embodiment of the multilayer bandpass filter which concerns on this invention.
  • FIG. 8A is a graph showing the pass characteristics and reflection characteristics of the multilayer bandpass filter 100A
  • FIG. 8B shows the reflection characteristics on a Smith chart. It is a see-through
  • the multilayer bandpass filter to which the invention is applied include, but are not limited to, a multilayer ceramic filter obtained by simultaneously firing a low-temperature fired ceramic, a pattern conductor, and a via conductor.
  • a multilayer bandpass filter 100 which is an embodiment of a multilayer bandpass filter according to the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the drawings used hereinafter are simplified, and for example, the thickness of the pattern conductor and the thickness of the via conductor are ignored.
  • variations in the shapes of pattern conductors, via conductors, and laminated bodies generated in the manufacturing process are not reflected. That is, the drawings used hereinafter are for explaining the main part of the present invention, and even if there are different parts from the actual product, they represent the actual product in an essential aspect. Can do.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the position of each electrode described later of the multilayer bandpass filter 100.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the multilayer bandpass filter 100.
  • FIG. 3 is a circuit diagram of the multilayer bandpass filter 100.
  • the multilayer bandpass filter 100 includes a multilayer body 1, a first electrode 2 that is an external electrode, a second electrode 3, and a third electrode 4.
  • the first electrode 2 and the second electrode 3 are input / output electrodes, and the third electrode 4 is a ground electrode.
  • the multilayer body 1 has a rectangular parallelepiped shape.
  • the first electrode 2, the second electrode 3, and the third electrode 4 have a rectangular shape, and the third electrode 4 is formed on the first main surface of the rectangular parallelepiped laminated body 1.
  • the laminate 1 includes LC parallel resonators LC1 to LC4 each including a loop inductor and a capacitor (see FIG. 3).
  • the LC parallel resonator LC1 includes a loop inductor I1 and a capacitor C1.
  • the LC parallel resonators LC2, LC3, and LC4 include a loop inductor I2 and a capacitor C2, a loop inductor I3 and a capacitor C3, and a loop inductor I4 and a capacitor C4, respectively.
  • the multilayer body 1 includes an inductor Ig and capacitors C5 to C7 as components other than those described above.
  • the laminated body 1 includes, for example, dielectric layers 10 to 90 made of a low-temperature fired ceramic material, pattern conductors 1P to 13P made of Cu or the like, and via conductors 1V to 17V.
  • the loop inductor I1 is composed of pattern conductors 1P and 12P and via conductors 3V and 4V.
  • the loop inductors I2, I3 and I4 are constituted by a pattern conductor 2P and via conductors 6V and 7V, a pattern conductor 3P and via conductors 8V and 9V, a pattern conductor 4P and 13P and via conductors 10V and 11V, respectively.
  • the loop inductors I1 to I4 have the same loop direction when viewed in the direction in which the LC parallel resonators LC1 to LC4 are arranged in the multilayer body 1. It arrange
  • the direction in which the LC parallel resonators LC 1 to LC 4 are arranged in the multilayer body 1 is a direction connecting the first electrode 2 and the second electrode 3.
  • the inductor Ig is constituted by a via conductor 5V, and the loop inductor I2 and the loop inductor I3 are connected together to one via conductor 5V.
  • the via conductor 5V is connected to the pattern conductor 11P, and the pattern conductor 11P is connected to the third electrode 4 that is the ground electrode by the via conductors 14V to 17V.
  • the capacitor C1 is composed of pattern conductors 11P and 12P.
  • the capacitors C2, C3, and C4 are configured by pattern conductors 9P and 11P, pattern conductors 10P and 11P, and pattern conductors 11P and 13P, respectively.
  • Capacitors C5 and C6 are constituted by pattern conductors 7P and 9P and pattern conductors 8P and 10P, respectively.
  • the capacitor C7 is represented as one capacitor in the circuit diagram shown in FIG. 3, but is composed of two capacitors: a capacitor constituted by the pattern conductors 6P and 7P and a capacitor constituted by the pattern conductors 6P and 8P. ing.
  • the pattern conductor 12P is connected to the via conductor 1V, and the via conductor 1V is connected to the first electrode 2 which is one input / output electrode.
  • the pattern conductor 13P is connected to the via conductor 13V, and the via conductor 13V is connected to the second electrode 3 which is the other input / output electrode.
  • FIG. 4 is a perspective top view showing the positions of the pattern conductors 1P to 4P of the multilayer bandpass filter 100.
  • the distance between adjacent LC parallel resonators in the present invention is defined as the distance between the uppermost pattern conductors forming the loop inductor included in the LC parallel resonators.
  • the distance between the LC parallel resonator LC1 and the LC parallel resonator LC2 is the same as that of the pattern conductor 1P. This is the distance L1 between the pattern conductor 2P.
  • the distance between the LC parallel resonator LC3 and the LC parallel resonator LC4 is the pattern conductor 3P and the pattern conductor 4P. Distance L3 between the two.
  • the distance between the LC parallel resonator LC2 and the LC parallel resonator LC3 is the distance L2 between the pattern conductor 2P and the pattern conductor 3P. It becomes.
  • the distance L1, distance L2, and distance L3 of adjacent LC parallel resonators are all the same. Note that the distance between adjacent LC parallel resonators may be slightly different.
  • FIG. 4 shows a loop inductor I1 of the LC parallel resonator LC1, a loop inductor I2 of the LC parallel resonator LC2, a loop inductor I3 of the LC parallel resonator LC3, and a loop inductor of the LC parallel resonator LC4.
  • the mutual magnetic coupling of I4 is schematically indicated by arrows.
  • the loop inductors I1 to I4 are first inductors that are magnetically coupled to each other by the loop inductor I1 and the loop inductor I3, and the loop inductor I2 and the loop inductor I4. Two pairs of IP1 are formed. Further, the loop-shaped inductors I1 to I4 form one second inductor pair IP2 that is magnetically coupled to every other two by the loop-shaped inductor I1 and the loop-shaped inductor I4.
  • FIG. 5 is a graph showing the filter characteristics of the multilayer bandpass filter 100.
  • FIG. 5A is a graph showing the pass characteristics and reflection characteristics of the multilayer bandpass filter 100, and
  • FIG. 5B shows the reflection characteristics on a Smith chart.
  • the multilayer bandpass filter 100 has attenuation poles A and B having large attenuation amounts on the lower frequency side than the passband w, and has a higher frequency side than the passband w.
  • it has an attenuation pole C having a large attenuation.
  • the large attenuation amount of the attenuation pole C is considered to be influenced by the formation of the first inductor pair IP1 described above. Further, it is considered that the large attenuation amount of the attenuation poles A and B is influenced by the formation of the second inductor pair IP2. However, it is considered that other factors influence the formation of the attenuation poles A to C.
  • the pass band w is defined as the frequency band from the peak value of the pass characteristic to the 3 dB attenuation.
  • the multilayer bandpass filter 100 since the multilayer bandpass filter 100 has the above-described configuration, the mutual coupling of the loop inductors I1 to I4 is strong, and the magnetic coupling of every other and every two inductors described above is effective. As the influence increases, the attenuation in the vicinity of the passband increases.
  • the reflection characteristics of the multilayer bandpass filter 100 are sufficiently close to the center of the Smith chart, and it can be seen that impedance matching is sufficiently achieved.
  • a multilayer bandpass filter 100A which is a first modification of the multilayer bandpass filter according to the present invention, will be described with reference to FIGS.
  • the arrangement positions of the loop inductors I1 to I4 are different from those of the multilayer bandpass filter 100 described above. Since the rest is common to the multilayer bandpass filter 100, description of common parts may be omitted or simplified. In the following description, the description of common parts is the same.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of a multilayer bandpass filter 100A that is a first modification of the embodiment of the multilayer bandpass filter according to the present invention.
  • FIG. 7 is a transparent top view showing the positions of the pattern conductors 1P to 4P of the multilayer bandpass filter 100A.
  • FIG. 8 is a graph showing the filter characteristics of the multilayer bandpass filter 100A.
  • FIG. 8A is a graph showing the pass characteristic and reflection characteristic of the multilayer bandpass filter 100A, and
  • FIG. 8B shows the reflection characteristic on a Smith chart.
  • the loop inductors I1 to I4 are arranged in the multilayer body 1 so that the directions of current flow are the same.
  • the distance L1 between the LC parallel resonator LC1 and the LC parallel resonator LC2 that are equal to each other is the distance between the LC parallel resonator at the first stage and the LC parallel resonator immediately after it.
  • the distance L3 between the LC parallel resonator LC3 and the LC parallel resonator LC4 (the distance between the LC parallel resonator at the final stage and the LC parallel resonator immediately before it) is the LC parallel resonator LC2. It is longer than the distance L2 between the LC parallel resonator LC3 (the distance between the other two adjacent LC parallel resonators).
  • the distance between the loop inductor I1 and the loop inductor I3 and the distance between the loop inductor I2 and the loop inductor I4 are shorter. Therefore, compared with the multilayer bandpass filter 100, the magnetic coupling between the two first inductor pairs IP1 is stronger.
  • the width of the passband w is widened and the attenuation amounts of the attenuation poles A to C are increased.
  • the attenuation in the vicinity of the pass band w is larger.
  • the reflection characteristics of the multilayer bandpass filter 100 are sufficiently close to the central portion of the Smith chart at a plurality of locations as shown in FIG. 8B. It can be seen that impedance matching is sufficiently obtained in a wide frequency band.
  • a multilayer bandpass filter 100B which is a second modification of the embodiment of the multilayer bandpass filter according to the present invention, will be described with reference to FIG.
  • the number of LC parallel resonators is four.
  • the multilayer bandpass filter 100B schematically illustrates a case where the number of LC parallel resonators is increased to six. It is shown.
  • the number of LC parallel resonators may be other than six as long as it is four or more.
  • FIG. 9 is a transparent top view corresponding to FIG. 4 described above, of a multilayer bandpass filter 100B which is a second modification of the embodiment of the multilayer bandpass filter according to the present invention.
  • the multilayer bandpass filter 100B includes LC parallel resonators LC1 to LC6.
  • the loop inductors included in the respective LC parallel resonators are arranged such that the current flows in the same direction, and every other inductor is magnetically coupled to every other, and every other inductor is mutually connected.
  • a second inductor pair that is magnetically coupled is formed. The display of the magnetic coupling state is not shown because it is complicated.
  • the distance between the first-stage LC parallel resonator and the LC parallel resonator immediately after the first-stage LC parallel resonator and the distance between the last-stage LC parallel resonator and the LC parallel resonator immediately before it are as follows. It is longer than the distance between two adjacent LC parallel resonators that are equal to each other and equal to each other. That is, the distance L1 between the LC parallel resonator LC1 and the LC parallel resonator LC2 that are equal to each other and the distance L5 between the LC parallel resonator LC5 and the LC parallel resonator LC6 are equal to each other.
  • the distances between adjacent LC parallel resonators may be equal, as in the multilayer bandpass filter 100, and adjacent LC parallel resonances.
  • the distance between the vessels may be slightly different.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

ループ状インダクタ相互の磁気結合が強く、通過帯域と減衰帯域との間における通過特性の変化がシャープである積層帯域通過フィルタを提供する。積層帯域通過フィルタ（１００）は、積層体（１）と外部電極とを含み、積層体（１）中にそれぞれループ状インダクタとキャパシタとを含む４つのＬＣ並列共振器（ＬＣ１ないしＬＣ４）を備えている。４つのＬＣ並列共振器（ＬＣ１ないしＬＣ４）がそれぞれ含むループ状インダクタは、積層体（１）中において４つのＬＣ並列共振器（ＬＣ１ないしＬＣ４）が配置されている方向で見たとき、ループの方向が互いに同じ向きとなるように配置され、かつ１つ置きに互いに磁気結合している第１のインダクタ対（ＩＰ１）と、２つ置きに互いに磁気結合している第２のインダクタ対（ＩＰ２）とを形成している。

Description

積層帯域通過フィルタ
　この発明は、積層帯域通過フィルタに関するものであり、特にループ状インダクタとキャパシタとで構成される複数の共振器を備えた積層帯域通過フィルタに関する。
　従来、小型化および低廉化に適した高周波の帯域通過フィルタは、誘電体層と電極層とを積層した積層体内に、複数のＬＣ共振器を設けることにより構成されている。そのような積層帯域通過フィルタの一例として、国際公開第２００７／１１９３５６号（特許文献１）に記載の積層帯域通過フィルタについて説明する。
　図１０は、特許文献１に記載の積層帯域通過フィルタ２００の分解斜視図である。積層帯域通過フィルタ２００は、誘電体層２１０ないし２５０と、パターン導体２０１Ｐないし２１２Ｐと、ビア導体２０１Ｖないし２１２Ｖとを備えている。それらにより、ループ状インダクタとキャパシタとを含む複数のＬＣ共振器が構成されている。ここで、ループ状インダクタとは、パターン導体とビア導体とにより構成されたインダクタを指す。
　ここで、ループ状インダクタＩ１は、パターン導体２０１Ｐと、ビア導体２０１Ｖ、２０２Ｖとを含んで構成されている。ループ状インダクタＩ２は、パターン導体２０２Ｐと、ビア導体２０４Ｖ、２０５Ｖとを含んで構成されている。ループ状インダクタＩ３は、パターン導体２０３Ｐと、ビア導体２０６Ｖ、２０７Ｖとを含んで構成されている。ループ状インダクタＩ４は、パターン導体２０４Ｐと、ビア導体２０８Ｖ、２０９Ｖとを含んで構成されている。ループ状インダクタＩ５は、パターン導体２０５Ｐと、ビア導体２１０Ｖ、２１１Ｖとを含んで構成されている。
　積層帯域通過フィルタ２００では、ループ状インダクタＩ１のループの方向は、ループ状インダクタＩ２のループの方向と逆向きとなっている。ループ状インダクタＩ２のループの方向とループ状インダクタＩ３のループの方向、ループ状インダクタＩ３のループの方向とループ状インダクタＩ４のループの方向、ループ状インダクタＩ４のループの方向とループ状インダクタＩ５のループの方向も、それぞれ同様の関係にある。
国際公開第２００７／１１９３５６号
　積層帯域通過フィルタ２００では、ループ状インダクタＩ１ないしＩ５において、隣り合うループ状インダクタ同士のループの方向が上記のように逆向きである。そのため、ループ状インダクタ相互の磁気結合が強くならず、通過帯域近傍において大きな減衰量が得られ難いという問題があった。
　そこで、この発明の目的は、ループ状インダクタ相互の磁気結合が強く、通過帯域近傍における減衰量の大きな積層帯域通過フィルタを提供することである。
　この発明では、ループ状インダクタ相互の磁気結合が強く、通過帯域近傍における減衰量が大きくなるように、ループ状インダクタの磁気結合の仕方についての改良が図られる。
　この発明に係る積層帯域通過フィルタは、積層体と外部電極とを含み、積層体中にそれぞれループ状インダクタとキャパシタとを含むＬＣ並列共振器を４つ以上備えている。ここで、ループ状インダクタとは、前述のようにパターン導体とビア導体とにより構成されたインダクタを指す。４つ以上のＬＣ並列共振器がそれぞれ含むループ状インダクタは、積層体中において４つ以上のＬＣ並列共振器が配置されている方向で見たとき、ループの方向が互いに同じ向きとなるように配置されている。そして、それぞれのループ状インダクタは、１つ置きに互いに磁気結合している第１のインダクタ対と、２つ置きに互いに磁気結合している第２のインダクタ対とを形成している。
　上記の構成を有している積層帯域通過フィルタは、ループ状インダクタ相互の磁気結合が強く、通過帯域近傍における減衰量が大きい。
　この発明に係る積層帯域通過フィルタは、以下の特徴を備えることが好ましい。すなわち、４つ以上のＬＣ並列共振器において隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離のうち、初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離および最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離は、それ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離よりも長い。
　上記の構成を有している積層帯域通過フィルタは、通過帯域近傍における減衰量がより大きくなる。また、ループ状インダクタ相互の磁気結合のバランスが調整され、インピーダンス整合のとれた積層帯域通過フィルタが得られる。
　この発明に係る積層帯域通過フィルタの好ましい実施形態は、以下の特徴を備えることがさらに好ましい。すなわち、初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離と、最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離とが等しく、かつそれ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離が互いに等しい。
　上記の構成を有している積層帯域通過フィルタは、ループ状インダクタ相互の磁気結合の対称性が高く、磁気結合のバランスがさらに適切なものとなるため、さらにインピーダンス整合のとれた積層帯域通過フィルタが得られる。
　この発明に係る積層帯域通過フィルタは、ループ状インダクタ相互の磁気結合が強く、通過帯域近傍における減衰量が大きい。
この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態である積層帯域通過フィルタ１００の透視斜視図である。 積層帯域通過フィルタ１００の分解斜視図である。 積層帯域通過フィルタ１００の回路図である。 積層帯域通過フィルタ１００の透視上面図である。 図５（Ａ）は積層帯域通過フィルタ１００の通過特性および反射特性を表すグラフであり、図５（Ｂ）は積層帯域通過フィルタ１００の反射特性をスミスチャート上に表示したものである。 この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態の第１の変形例である積層帯域通過フィルタ１００Ａの分解斜視図である。 積層帯域通過フィルタ１００Ａの透視上面図である。 図８（Ａ）は積層帯域通過フィルタ１００Ａの通過特性および反射特性を表すグラフであり、図８（Ｂ）は反射特性をスミスチャート上に表示したものである。 この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態の第２の変形例である積層帯域通過フィルタ１００Ｂの透視上面図である。 背景技術の積層帯域通過フィルタ２００の分解斜視図である。
　以下にこの発明の実施形態を示して、この発明の特徴とするところをさらに詳しく説明する。この発明が適用される積層帯域通過フィルタとしては、例えば低温焼成セラミックと、パターン導体およびビア導体とを同時焼成して得られる積層セラミックフィルタが挙げられるが、これに限られるものではない。
　［積層帯域通過フィルタの実施形態］
　この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態である積層帯域通過フィルタ１００について、図１ないし図５を用いて説明する。なお、以後で用いる図面は、簡略化されたものであり、例えばパターン導体の厚みとビア導体の太さとは無視されている。また、製造工程上で発生するパターン導体、ビア導体および積層体の形状のばらつきなどは反映されていない。すなわち、以後で用いる図面は、この発明の要部を説明するためのものであって、たとえ実際の製品と異なる部分があったとしても、本質的な面で実際の製品を表すものと言うことができる。
　図１は、積層帯域通過フィルタ１００の、後述の各電極の位置が示された透視斜視図である。図２は、積層帯域通過フィルタ１００の分解斜視図である。そして、図３は、積層帯域通過フィルタ１００の回路図である。積層帯域通過フィルタ１００は、積層体１と、外部電極である第１の電極２と、第２の電極３と、第３の電極４とを備えている。第１の電極２および第２の電極３は、入出力電極であり、第３の電極４は、接地電極である。積層帯域通過フィルタ１００では、積層体１は、直方体形状である。また、第１の電極２、第２の電極３、および第３の電極４は、長方形状であり、直方体形状の積層体１の一方主面に、第３の電極４が第１の電極２と第２の電極３との間に位置するようにして配置されている。
　積層体１は、それぞれループ状インダクタとキャパシタとを含むＬＣ並列共振器ＬＣ１ないしＬＣ４を備えている（図３参照）。ＬＣ並列共振器ＬＣ１は、ループ状インダクタＩ１とキャパシタＣ１とを含んでいる。同様に、ＬＣ並列共振器ＬＣ２、ＬＣ３、ＬＣ４は、それぞれループ状インダクタＩ２とキャパシタＣ２、ループ状インダクタＩ３とキャパシタＣ３、ループ状インダクタＩ４とキャパシタＣ４とを含んでいる。また、積層体１は、上記以外の構成要素としてインダクタＩｇとキャパシタＣ５ないしＣ７とを備えている。
　積層体１は、例えば低温焼成セラミック材料からなる誘電体層１０ないし９０と、内部にＣｕなどからなるパターン導体１Ｐないし１３Ｐと、ビア導体１Ｖないし１７Ｖとを含んで構成されている。
　ループ状インダクタＩ１は、パターン導体１Ｐおよび１２Ｐとビア導体３Ｖおよび４Ｖとにより構成されている。ループ状インダクタＩ２、Ｉ３およびＩ４は、それぞれパターン導体２Ｐとビア導体６Ｖおよび７Ｖ、パターン導体３Ｐとビア導体８Ｖおよび９Ｖ、パターン導体４Ｐおよび１３Ｐとビア導体１０Ｖおよび１１Ｖとにより構成されている。ループ状インダクタＩ１ないしＩ４は、図２および図３に示されているように、積層体１中においてＬＣ並列共振器ＬＣ１ないしＬＣ４が配置されている方向で見たとき、ループの方向が互いに同じ向きとなるように積層体１内に配置されている。ここで、積層帯域通過フィルタ１００では、積層体１中においてＬＣ並列共振器ＬＣ１ないしＬＣ４が配置されている方向とは、第１の電極２と第２の電極３とを結ぶ方向である。
　インダクタＩｇは、ビア導体５Ｖにより構成されており、ループ状インダクタＩ２とループ状インダクタＩ３とは、１本のビア導体５Ｖに共に接続されている。ビア導体５Ｖは、パターン導体１１Ｐに接続され、パターン導体１１Ｐは、ビア導体１４Ｖないし１７Ｖにより接地電極である第３の電極４に接続されている。
　キャパシタＣ１は、パターン導体１１Ｐおよび１２Ｐにより構成されている。同様に、キャパシタＣ２、Ｃ３、Ｃ４は、それぞれパターン導体９Ｐおよび１１Ｐ、パターン導体１０Ｐおよび１１Ｐ、パターン導体１１Ｐおよび１３Ｐにより構成されている。キャパシタＣ５、Ｃ６は、それぞれパターン導体７Ｐおよび９Ｐ、パターン導体８Ｐおよび１０Ｐにより構成されている。キャパシタＣ７は、図３に示した回路図では１つのキャパシタとして表されているが、パターン導体６Ｐおよび７Ｐにより構成されるキャパシタおよびパターン導体６Ｐおよび８Ｐにより構成されるキャパシタの２つのキャパシタにより構成されている。
　パターン導体１２Ｐは、ビア導体１Ｖに接続され、ビア導体１Ｖは、一方の入出力電極である第１の電極２に接続されている。また、パターン導体１３Ｐは、ビア導体１３Ｖに接続され、ビア導体１３Ｖは、他方の入出力電極である第２の電極３に接続されている。
　図４は、積層帯域通過フィルタ１００の、パターン導体１Ｐないし４Ｐの位置が示された透視上面図である。ここで、この発明における隣接するＬＣ並列共振器の間の距離は、それらのＬＣ並列共振器が含むループ状インダクタを形成している最上層のパターン導体の間の距離として定義する。
　積層帯域通過フィルタ１００では、ＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ並列共振器ＬＣ２との間の距離（初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離）は、パターン導体１Ｐとパターン導体２Ｐとの間の距離Ｌ１となる。同様に、ＬＣ並列共振器ＬＣ３とＬＣ並列共振器ＬＣ４との間の距離（最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離）は、パターン導体３Ｐとパターン導体４Ｐとの間の距離Ｌ３となる。また、ＬＣ並列共振器ＬＣ２とＬＣ並列共振器ＬＣ３との間の距離（それ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離）は、パターン導体２Ｐとパターン導体３Ｐとの間の距離Ｌ２となる。
　図４の場合、隣接するＬＣ並列共振器の距離Ｌ１、距離Ｌ２、距離Ｌ３は、全て同一となっている。なお、隣接するＬＣ並列共振器の間の距離がそれぞれ若干異なっていてもよい。
　また、図４には、ＬＣ並列共振器ＬＣ１のループ状インダクタＩ１、ＬＣ並列共振器ＬＣ２のループ状インダクタＩ２、ＬＣ並列共振器ＬＣ３のループ状インダクタＩ３、およびＬＣ並列共振器ＬＣ４のループ状インダクタＩ４の、相互の磁気結合が矢印により模式的に示されている。
　積層帯域通過フィルタ１００では、ループ状インダクタＩ１ないしＩ４は、ループ状インダクタＩ１とループ状インダクタＩ３、およびループ状インダクタＩ２とループ状インダクタＩ４とにより、１つ置きに互いに磁気結合した第１のインダクタ対ＩＰ１を２つ形成している。また、ループ状インダクタＩ１ないしＩ４は、ループ状インダクタＩ１とループ状インダクタＩ４とにより、２つ置きに互いに磁気結合した第２のインダクタ対ＩＰ２を１つ形成している。
　図５は、積層帯域通過フィルタ１００のフィルタ特性を表すグラフである。図５（Ａ）は、積層帯域通過フィルタ１００の通過特性および反射特性を表すグラフであり、図５（Ｂ）は反射特性をスミスチャート上に表示したものである。
　積層帯域通過フィルタ１００の通過特性は、図５（Ａ）に示すように、通過帯域ｗより低周波数側に減衰量の大きい減衰極ＡおよびＢを有しており、通過帯域ｗより高周波数側にも減衰量の大きい減衰極Ｃを有している。減衰極Ｃの大きな減衰量は、前述の第１のインダクタ対ＩＰ１の形成に影響されていると考えられる。また、減衰極ＡおよびＢの大きな減衰量は、前述の第２のインダクタ対ＩＰ２の形成に影響されていると考えられる。ただし、減衰極ＡないしＣの形成には、その他の要因も影響していると考えられる。なお、この発明において、通過帯域ｗは、通過特性のピーク値から３ｄＢ減衰するまでの周波数帯として定義している。
　すなわち、積層帯域通過フィルタ１００は、前述の構成を有しているため、ループ状インダクタＩ１ないしＩ４の相互の磁気結合が強く、上記で説明した１つ置きおよび２つ置きのインダクタの磁気結合の影響が大きくなることにより、通過帯域近傍における減衰量が大きくなっている。
　また、積層帯域通過フィルタ１００の反射特性は、図５（Ｂ）に示すように、スミスチャートの中央部に十分接近しており、インピーダンス整合が十分取れていることが分かる。
　［積層帯域通過フィルタの実施形態の第１の変形例］
　この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態の第１の変形例である積層帯域通過フィルタ１００Ａについて、図６ないし図８を用いて説明する。積層帯域通過フィルタ１００Ａは、ループ状インダクタＩ１ないしＩ４の配置位置が、前述の積層帯域通過フィルタ１００と異なっている。それ以外は積層帯域通過フィルタ１００と共通であるため、共通する箇所の説明については省略または簡略化することがある。以後の説明においても、共通する箇所の説明については同様である。
　図６は、この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態の第１の変形例である積層帯域通過フィルタ１００Ａの分解斜視図である。図７は、積層帯域通過フィルタ１００Ａの、パターン導体１Ｐないし４Ｐの位置が示された透視上面図である。図８は、積層帯域通過フィルタ１００Ａのフィルタ特性を表すグラフである。図８（Ａ）は、積層帯域通過フィルタ１００Ａの通過特性および反射特性を表すグラフであり、図８（Ｂ）は反射特性をスミスチャート上に表示したものである。
　積層帯域通過フィルタ１００Ａでも、前述したように、ループ状インダクタＩ１ないしＩ４は、電流の流れる向きが同一となるように積層体１内に配置されている。一方、積層帯域通過フィルタ１００と異なり、互いに等しいＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ並列共振器ＬＣ２との間の距離Ｌ１（初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離）と、ＬＣ並列共振器ＬＣ３とＬＣ並列共振器ＬＣ４との間の距離Ｌ３（最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離）とは、ＬＣ並列共振器ＬＣ２とＬＣ並列共振器ＬＣ３との間の距離Ｌ２（それ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離）より長くなっている。
　すなわち、積層帯域通過フィルタ１００に比べて、ループ状インダクタＩ１とループ状インダクタＩ３との間の距離、およびループ状インダクタＩ２とループ状インダクタＩ４との間の距離が短くなっている。したがって、積層帯域通過フィルタ１００に比べて、２つの第１のインダクタ対ＩＰ１の磁気結合が強くなっている。
　このような構成にすることで、積層帯域通過フィルタ１００Ａでは、図８（Ａ）に示すように、通過帯域ｗの幅が広くなり、かつ減衰極ＡないしＣの減衰量がより大きくなることで通過帯域ｗ近傍における減衰量がより大きくなっている。また、ループ状インダクタ相互の磁気結合のバランスが調整されるため、積層帯域通過フィルタ１００の反射特性は、図８（Ｂ）に示すように、スミスチャートの中央部に複数の箇所で十分接近しており、インピーダンス整合が広い範囲の周波数帯域で十分取れていることが分かる。
　［積層帯域通過フィルタの実施形態の第２の変形例］
　この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態の第２の変形例である積層帯域通過フィルタ１００Ｂについて、図９を用いて説明する。前述の積層帯域通過フィルタ１００および１００Ａでは、ＬＣ並列共振器の数は４つであったが、積層帯域通過フィルタ１００Ｂは、ＬＣ並列共振器の数が６つに増された場合を模式的に示すものである。なお、ＬＣ並列共振器の数は、４つ以上であれば６つ以外であってもよい。
　図９は、この発明に係る積層帯域通過フィルタの実施形態の第２の変形例である積層帯域通過フィルタ１００Ｂの、前述の図４に相当する透視上面図である。
　積層帯域通過フィルタ１００Ｂは、ＬＣ並列共振器ＬＣ１ないしＬＣ６を備えている。それぞれのＬＣ並列共振器がそれぞれ含むループ状インダクタは、電流の流れる向きが同一となるように配置され、かつ１つ置きに互いに磁気結合している第１のインダクタ対と、２つ置きに互いに磁気結合している第２のインダクタ対とを形成している。なお、磁気結合の状態の表示は、煩雑となるので省略している。
　また、積層帯域通過フィルタ１００Ｂは、初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離および最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離は互いに等しく、かつ互いに等しいそれ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離よりも長くなっている。すなわち、互いに等しいＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ並列共振器ＬＣ２との間の距離Ｌ１およびＬＣ並列共振器ＬＣ５とＬＣ並列共振器ＬＣ６との間の距離Ｌ５は、互いに等しいＬＣ並列共振器ＬＣ２とＬＣ並列共振器ＬＣ３との間の距離Ｌ２、ＬＣ並列共振器ＬＣ３とＬＣ並列共振器ＬＣ４との間の距離Ｌ３、およびＬＣ並列共振器ＬＣ４とＬＣ並列共振器ＬＣ５との間の距離Ｌ４より長くなっている。
　ＬＣ並列共振器の段数を増やし、かつ上記の配置とすることにより、さらに通過帯域ｗ近傍における減衰量が大きくなる。また、より広い周波数帯域でインピーダンス整合のとれた積層帯域通過フィルタが得られる。
　なお、ＬＣ並列共振器の段数が増やされた場合であっても、積層帯域通過フィルタ１００のように、隣接するＬＣ並列共振器の間の距離が全て等しくてもよく、また隣接するＬＣ並列共振器の間の距離がそれぞれ若干異なっていてもよい。
　なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることができる。また、この明細書に記載の各実施形態は、例示的なものであり、異なる実施形態間において、構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることを指摘しておく。
　１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ　積層帯域通過フィルタ、１　積層体、２　第１の電極、３　第２の電極、４　第３の電極、１Ｐ，２Ｐ，３Ｐ，４Ｐ，５Ｐ，６Ｐ，７Ｐ，８Ｐ，９Ｐ，１０Ｐ，１１Ｐ，１２Ｐ，１３Ｐ　パターン導体、１Ｖ，２Ｖ，３Ｖ，４Ｖ，５Ｖ，６Ｎ，７Ｖ，８Ｖ，９Ｖ，１０Ｖ，１１Ｖ，１２Ｖ，１３Ｖ，１４Ｖ，１５Ｖ，１６Ｖ，１７Ｖ　ビア導体、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６，Ｃ７　キャパシタ、Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４　ループ状インダクタ、Ｉｇ　インダクタ、ＩＰ１　第１のインダクタ対、ＩＰ２　第２のインダクタ対、ＬＣ１～ＬＣ４　ＬＣ並列共振器。

Claims (3)

  1. 　積層体と外部電極とを含み、前記積層体中にそれぞれループ状インダクタとキャパシタとを含むＬＣ並列共振器を４つ以上備えた積層帯域通過フィルタであって、
    　前記４つ以上のＬＣ並列共振器がそれぞれ含むループ状インダクタは、前記積層体中において前記４つ以上のＬＣ並列共振器が配置されている方向で見たとき、ループの方向が互いに同じ向きとなるように配置され、かつ１つ置きに互いに磁気結合している第１のインダクタ対と、２つ置きに互いに磁気結合している第２のインダクタ対とを形成していることを特徴とする、積層帯域通過フィルタ。
  2. 　前記４つ以上のＬＣ並列共振器において隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離のうち、初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離および最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離は、それ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離よりも長いことを特徴とする、請求項１に記載の積層帯域通過フィルタ。
  3. 　初段のＬＣ並列共振器とその直後のＬＣ並列共振器との間の距離と、最終段のＬＣ並列共振器とその直前のＬＣ並列共振器との間の距離とが等しく、かつそれ以外の隣接する２つのＬＣ並列共振器の間の距離が互いに等しいことを特徴とする、請求項２に記載の積層帯域通過フィルタ。
PCT/JP2017/006764 2016-03-31 2017-02-23 積層帯域通過フィルタ WO2017169354A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016070086 2016-03-31
JP2016-070086 2016-03-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017169354A1 true WO2017169354A1 (ja) 2017-10-05

Family

ID=59963151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/006764 WO2017169354A1 (ja) 2016-03-31 2017-02-23 積層帯域通過フィルタ

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201739171A (ja)
WO (1) WO2017169354A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021111761A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10
WO2022019112A1 (ja) * 2020-07-20 2022-01-27 株式会社村田製作所 フィルタ装置およびそれを備える高周波フロントエンド回路
WO2022181651A1 (ja) * 2021-02-26 2022-09-01 株式会社村田製作所 積層型ｌｃフィルタ
US12034426B2 (en) 2019-12-03 2024-07-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer filter

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026883A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 株式会社村田製作所 高周波部品およびフィルタ部品
JP2015046788A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社村田製作所 高周波部品

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026883A (ja) * 2013-07-24 2015-02-05 株式会社村田製作所 高周波部品およびフィルタ部品
JP2015046788A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社村田製作所 高周波部品

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021111761A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10
WO2021111761A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 株式会社村田製作所 積層フィルタ
JP7251658B2 (ja) 2019-12-03 2023-04-04 株式会社村田製作所 積層フィルタ
US12034426B2 (en) 2019-12-03 2024-07-09 Murata Manufacturing Co., Ltd. Multilayer filter
WO2022019112A1 (ja) * 2020-07-20 2022-01-27 株式会社村田製作所 フィルタ装置およびそれを備える高周波フロントエンド回路
JP7448011B2 (ja) 2020-07-20 2024-03-12 株式会社村田製作所 フィルタ装置およびそれを備える高周波フロントエンド回路
WO2022181651A1 (ja) * 2021-02-26 2022-09-01 株式会社村田製作所 積層型ｌｃフィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
TW201739171A (zh) 2017-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9935602B2 (en) Laminated LC filter
WO2017169354A1 (ja) 積層帯域通過フィルタ
CN102468814B (zh) 层叠带通滤波器
JP5821914B2 (ja) 高周波部品
WO2012077498A1 (ja) 積層帯域通過フィルタ
EP2278656A1 (en) Layered bandpass filter
CN215871340U (zh) 滤波器电路以及合分波器
JP6777162B2 (ja) Ｌｃ共振器およびｌｃフィルタ
US9083304B2 (en) Laminated balanced filter
WO2014112160A1 (ja) 共振器及び帯域通過フィルタ
DE10246791A1 (de) Mit akustischen Volumenwellen arbeitender Resonator und Schaltung mit dem Resonator
JP6904433B2 (ja) バンドパスフィルタ
WO2017199749A1 (ja) 積層型ｌｃフィルタ
US8098117B2 (en) LC composite component
WO2011089110A1 (de) Dms filter mit verbesserter signalunterdrückung im sperrband
JPWO2014045648A1 (ja) フィルタ
CN114586115B (zh) 层叠型lc滤波器
TWI732610B (zh) Lc濾波器
WO2017086195A1 (ja) 積層型ｌｃフィルタ
WO2021005927A1 (ja) Ｌｃフィルタ
JP2001313536A (ja) 積層型ｌｃ部品
WO2018066339A1 (ja) 積層型ｌｃフィルタ
WO2006025179A1 (ja) バンドパスフィルタ
JP2007124172A (ja) 高周波用ローパスフィルタ
JPH03254515A (ja) バンドパスフィルタ

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17773899

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17773899

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP