WO2018198601A1 - バランスフィルタ - Google Patents

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WO2018198601A1
WO2018198601A1 PCT/JP2018/010974 JP2018010974W WO2018198601A1 WO 2018198601 A1 WO2018198601 A1 WO 2018198601A1 JP 2018010974 W JP2018010974 W JP 2018010974W WO 2018198601 A1 WO2018198601 A1 WO 2018198601A1
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WO
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inductor
terminal
balance filter
conductor pattern
capacitor
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/010974
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English (en)
French (fr)
Inventor
谷口 哲夫
清弘 樫内
Original Assignee
株式会社村田製作所
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/09Filters comprising mutual inductance
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/42Networks for transforming balanced signals into unbalanced signals and vice versa, e.g. baluns
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source

Definitions

  • the present invention relates to a balance filter that mutually converts an unbalanced signal and a balanced signal.
  • a balance filter that mutually converts an unbalanced signal and a balanced signal may be used in order to reduce the influence of external noise.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2013-138410 discloses a balance filter formed as a laminate of a plurality of dielectric layers.
  • FIG. 25 is an equivalent circuit diagram of a balance filter 400 which is an example of a conventionally known balance filter.
  • the balance filter 400 has an unbalanced terminal UB and a balanced terminal B including terminals B1 and B2.
  • the balance filter 400 outputs an unbalanced signal in the passband input to the unbalanced terminal UB as a balanced signal from the balanced terminal B (terminals B1 and B2).
  • the balance filter 400 outputs a balanced signal in the passband input to the balanced terminal B as an unbalanced signal from the unbalanced terminal UB.
  • the two LC parallel resonators arranged between the unbalanced terminal UB and the balanced terminal B constitute a band pass filter and pass a signal in the pass band.
  • the balanced signal is two signals having the same maximum amplitude value and different phases by 180 degrees.
  • An unbalanced signal is a signal having an amplitude based on the ground potential.
  • FIG. 26 is an equivalent circuit diagram of a communication circuit 600 which is an example of a conventionally known communication circuit. As shown in FIG. 26, the communication circuit 600 includes a divider 500 and the two balance filters 400 of FIG. The communication circuit 600 has a transmission mode and a reception mode as operation modes.
  • Divider 500 includes terminals 501 to 503. Divider 500 distributes the signal input to terminal 501 and outputs it from terminals 502 and 503. Divider 500 combines the signals input to terminals 502 and 503 and outputs the result from terminal 501.
  • an antenna Ant and a terminal 501 are connected.
  • the terminal 502 and the unbalanced terminal UB of one balance filter 400 are connected, and the terminal 503 and the unbalanced terminal UB of the other balance filter 400 are connected.
  • Each balanced terminal B of the two balance filters 400 is connected to an RF circuit (not shown).
  • a balanced signal (Tx signal) in a pass band from an RF circuit (not shown) is output to the terminal 502 as an unbalanced signal through the balance filter 400.
  • the unbalanced signal input to the terminal 502 is output from the terminal 501 via the divider 500 and transmitted from the antenna Ant to the outside.
  • a signal received by the antenna Ant is input to the terminal 501.
  • the signal input to the terminal 501 is distributed to the terminals 502 and 503 and output from each terminal.
  • the unbalanced signal from the terminal 503 is output to the RF circuit (not shown) as a balanced signal (Rx signal) via the balance filter 400.
  • insertion loss occurs in the divider 500 that distributes the signal line connected to the antenna Ant.
  • the Rx signal sent from the antenna Ant to the RF circuit is attenuated by about 3 dB by passing through the divider 500.
  • An insertion loss also occurs in each balance filter 400. Therefore, in the communication circuit 600 as shown in FIG. 26, it can be difficult to suppress insertion loss.
  • the communication circuit 600 requires a space for mounting the divider 500 and the two balance filters 400. Therefore, the communication circuit 600 can be difficult to downsize.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to suppress the insertion loss of the balance filter and reduce the size of the balance filter.
  • the balance filter includes first to fifth terminals, an LC series resonator, and first and second inductors.
  • the first terminal is for an unbalanced signal.
  • the second to fifth terminals are for balanced signals.
  • the LC series resonator is connected between the first terminal and the ground point.
  • the LC series resonator includes an inductor section.
  • the first inductor is connected between the second terminal and the third terminal.
  • the first inductor is electromagnetically coupled to the inductor portion.
  • the second inductor is connected between the fourth terminal and the fifth terminal.
  • the second inductor is electromagnetically coupled to the inductor portion.
  • the unbalanced signal received by the inductor unit is transmitted to the first and second inductors through electromagnetic coupling. Therefore, a configuration like a divider for distributing unbalanced signals is not necessary.
  • the inductor portion that receives the unbalanced signal can be shared by the first and second inductors.
  • a balance filter includes first to fifth terminals, an inductor section including first and second inductors, and third and fourth inductors.
  • the first terminal is for an unbalanced signal.
  • the second to fifth terminals are for balanced signals.
  • the inductor unit is connected between the first terminal and the ground point.
  • the first and second inductors are connected in series.
  • the third inductor is connected between the second terminal and the third terminal.
  • the third inductor is electromagnetically coupled to the first inductor.
  • the fourth inductor is connected between the fourth terminal and the fifth terminal.
  • the fourth inductor is electromagnetically coupled to the second inductor.
  • the unbalanced signal received by the inductor unit is transmitted to the third and fourth inductors through electromagnetic coupling. Therefore, a configuration like a divider for distributing unbalanced signals is not necessary.
  • the inductor section that receives the unbalanced signal can be shared by the third and fourth inductors.
  • electromagnetic field coupling is coupling via magnetic flux in which the magnetic flux between the inductors changes with the change in the current flowing through one inductor and an induced electromotive force is generated in the other inductor.
  • the balance filter of the present invention it is possible to suppress the insertion loss of the balance filter and reduce the size of the balance filter.
  • FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of the balance filter according to Embodiment 1.
  • FIG. It is an external appearance perspective view of the balance filter of FIG. It is a disassembled perspective view which shows an example of the laminated structure of the balance filter of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing a part of a plurality of dielectric layers shown in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a diagram showing another part of a plurality of dielectric layers shown in FIG. 3.
  • It is a figure which shows the insertion loss of the balance filter of FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. It is an equivalent circuit diagram of a balance filter which is an example of a configuration in which electromagnetic field coupling between inductors applicable to the present invention occurs.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a balance filter that is another example of a configuration in which electromagnetic coupling between inductors applicable to the present invention occurs. It is a figure which shows the insertion loss of the balance filter of FIG. It is an equivalent circuit diagram of the balance filter which is an example in which partial coupling occurs. It is the equivalent circuit schematic of the balance filter which is another example in which partial coupling occurs. It is a figure which shows collectively the insertion loss of the balance filter of FIG. 12, and the insertion loss of the balance filter of FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to Embodiment 2. FIG. It is a figure which shows collectively the insertion loss and the balance filter of FIG.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to Modification 1 of Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which shows the insertion loss of the balance filter of FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to a second modification of the second embodiment.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to Modification 3 of Embodiment 2.
  • 6 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure which shows the insertion loss of the balance filter of FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of a balance filter according to a modification of the third embodiment.
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a balance filter 10 according to the first embodiment.
  • the balance filter 10 has a transmission mode and a reception mode as operation modes.
  • the balance filter 10 converts the balanced signal and the unbalanced signal to each other, and transmits and receives signals in the pass band of the balance filter 10.
  • the frequency of the transmission signal and the frequency of the reception signal may be the same or different as long as they are within the passband.
  • the balance filter 10 includes terminals P11 to P15, a DC feed terminal Pdc, an LC series resonator LC131, LC parallel resonators LC132 and LC133, an inductor L132, and a low-pass filter LP133.
  • a DC feed terminal Pdc DC feed terminal
  • an LC series resonator LC131 LC parallel resonators LC132 and LC133
  • an inductor L132 and a low-pass filter LP133.
  • the terminal P11 is a terminal for unbalanced signals.
  • the terminal P11 is connected to an antenna (not shown).
  • Each of the terminals P12 to P15 is a terminal for a balanced signal.
  • Terminals P12 to P15 are connected to an RF circuit (not shown).
  • the difference between the phase of the signal output from the terminal P12 and the phase of the signal output from the terminal P13 is 180 degrees.
  • the difference between the phase of the signal input to the terminal P12 and the phase of the signal input to the terminal P13 is 180 degrees.
  • the difference between the phase of the signal output from the terminal P14 and the phase of the signal output from the terminal P15 is 180 degrees.
  • the difference between the phase of the signal input to the terminal P14 and the phase of the signal input to the terminal P15 is 180 degrees.
  • the terminals P12 and P13 are used as Tx terminals for transmission. Terminals P14 and P15 are used as Rx terminals for reception.
  • the balanced signal in the pass band input to the Tx terminal is output from the terminal P11 as an unbalanced signal.
  • an unbalanced signal in the pass band input to the terminal P11 is acquired from the Rx terminal.
  • a low-pass filter LP133, an inductor L132, and an LC series resonator LC131 are connected in series in this order from the terminal P11 toward the ground point.
  • the low pass filter LP133 is connected between the terminal P11 and the inductor L132.
  • Low pass filter LP133 includes an inductor L131 and a capacitor C120.
  • the inductor L131 is connected between the terminal P11 and the inductor L132.
  • the capacitor C120 is connected between the inductor L131 and the ground point.
  • the low-pass filter LP133 passes a signal in the pass band and reduces harmonics of the signal.
  • a harmonic of a certain frequency is a signal having a frequency that is an integral multiple of the frequency.
  • an RF circuit not shown
  • an antenna not shown
  • the LC series resonator LC131 is connected between the inductor L132 and the grounding point.
  • the LC series resonator LC131 includes an inductor L110 and a capacitor C121.
  • the inductor L110 is connected between the inductor L132 and the ground point.
  • the inductor L110 corresponds to the inductor section of the present invention.
  • the capacitor C121 is connected between the inductor L110 and the ground point.
  • the inductor L110 is galvanically isolated from the ground point by the capacitor C121.
  • the inductor L132 is connected between the inductors L131 and L110.
  • LC parallel resonator LC132 is connected between terminals P12 and P13.
  • LC parallel resonator LC132 includes inductors L113 to L115 and a capacitor C122. Capacitor C122 and inductor L113 are connected in parallel between terminals P12 and P13.
  • the inductor L113 is electromagnetically coupled to the inductor L110.
  • the inductor L113 is connected to the DC feed terminal Pdc. Since both ends of the inductor L113 are electrically connected to the terminals P12 and P13, respectively, the DC potential of the terminals P12 and P13 can be adjusted by changing the voltage applied to the DC feed terminal Pdc.
  • the inductor L114 is connected between one electrode of the capacitor C122 and one end of the inductor L113.
  • the inductor L115 is connected between the other electrode of the capacitor C122 and the other end of the inductor L113.
  • the inductance of the inductor L114 is substantially equal to the inductance of the inductor L115.
  • the inductors L114 and L115 are provided to adjust the impedance of the LC parallel resonator LC132 to a desired value. Inductors L113 to L115 may be formed as a single inductor.
  • LC parallel resonator LC132 is connected between terminals P14 and P15.
  • LC parallel resonator LC133 includes inductors L116 to L118 and a capacitor C123. Capacitor C123 and inductor L116 are connected in parallel between terminals P14 and P15. Inductor L116 is electromagnetically coupled to inductor L110.
  • the inductor L117 is connected between one electrode of the capacitor C123 and one end of the inductor L116.
  • Inductor L118 is connected between the other electrode of capacitor C123 and the other end of inductor L116.
  • the inductance of the inductor L117 is substantially equal to the inductance of the inductor L118.
  • the inductors L117 and L118 are provided to adjust the impedance of the LC parallel resonator LC133 to a desired value.
  • Inductors L116 to L118 may be formed as a single inductor.
  • the reception signal when a reception signal that is an unbalanced signal in the passband is input to the terminal P11, the reception signal is transmitted from the inductor L110 to the inductors L113 and L116 via electromagnetic coupling.
  • the phase difference between the signals output from both ends of the inductor L116 is 180 degrees.
  • the inductance of the inductor L117 is substantially equal to the inductance of the inductor L118.
  • the phase shift when the signal passes through the inductor L117 is substantially equal to the phase shift when the signal passes through the inductor L118. Therefore, the phase of the signal output from the terminal P14 through the inductor L117 from the end on the terminal P14 side of the inductor L116 and the output from the terminal P15 through the inductor L118 from the end of the inductor L116 on the terminal P15 side.
  • the difference from the signal phase remains approximately 180 degrees. That is, a balanced signal in the pass band is output from terminals P14 and P15.
  • the unbalanced signal received by the inductor L110 is transmitted to the inductors L113 and L116 via electromagnetic coupling. Therefore, a configuration like a divider for distributing unbalanced signals is not necessary. Inductor L110 that receives an unbalanced signal can be shared by inductors L113 and L116. As a result, the insertion loss of the balance filter 10 can be suppressed and the balance filter 10 can be downsized.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the balance filter 10 of FIG.
  • the balance filter 10 has a rectangular parallelepiped shape, for example.
  • surfaces perpendicular to the Z-axis direction are defined as an upper surface UF and a bottom surface BF.
  • a direction identification mark DM for identifying the mounting direction of the balance filter 10 is arranged on the upper surface UF.
  • the bottom surface BF is connected to a substrate (not shown).
  • the surfaces parallel to the ZX plane are referred to as side surfaces SF41 and SF43.
  • the surfaces parallel to the YZ plane are referred to as side surfaces SF42 and SF44.
  • the ground terminal G51, the terminal P11, the ground terminal G52, and the terminal P72 are provided over the top surface UF, the side surface SF41, and the bottom surface BF.
  • the DC feed terminal Pdc is provided across the top surface UF, the side surface SF42, and the bottom surface BF.
  • the terminals P12 to P15 are provided across the upper surface UF, the side surface SF43, and the bottom surface BF.
  • the terminal P71 is provided across the upper surface UF, the side surface SF44, and the bottom surface BF.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing an example of a laminated structure of the balance filter 10 of FIG.
  • the balance filter 10 is a laminate in which dielectric layers Lyr81 to Lyr99 are laminated in the lamination direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing the dielectric layers Lyr81 to Lyr90 shown in FIG.
  • the conductive patterns formed on the dielectric layers Lyr81 to Lyr90 will be described mainly with reference to FIG. 4 and with reference to FIG. 1 (equivalent circuit diagram) and FIG. 2 (external perspective view) as necessary.
  • the dielectric layer Lyr81 includes a bottom surface BF connected to a substrate (not shown).
  • a line conductor pattern 811 is formed on the dielectric layer Lyr81.
  • the line conductor pattern 811 is connected to the DC feed terminal Pdc (see FIGS. 1 and 2).
  • Capacitor conductor patterns 821 and 822 are formed on the dielectric layer Lyr82.
  • the capacitor conductor pattern 821 is connected to the ground terminals G51 and G52.
  • Capacitor conductor patterns 831 to 836 are formed on the dielectric layer Lyr83.
  • the capacitor conductor pattern 831 forms a capacitor C120 (see FIG. 1) together with the capacitor conductor pattern 821.
  • the capacitor conductor pattern 832 forms a capacitor C121 (see FIG. 1) together with the capacitor conductor pattern 821.
  • the capacitor conductor pattern 833 is connected to the terminal P13 (see FIGS. 1 and 2).
  • Capacitor conductor pattern 834 is connected to terminal P12 (see FIGS. 1 and 2).
  • the capacitor conductor pattern 835 is connected to the terminal P15 (see FIGS. 1 and 2).
  • the capacitor conductor pattern 836 is connected to the terminal P14 (see FIGS. 1 and 2).
  • Capacitor conductor patterns 851 and 852 are formed on the dielectric layer Lyr85.
  • the capacitor conductor pattern 851 and the capacitor conductor patterns 833, 834, and 822 form a capacitor C122 (see FIG. 1).
  • the capacitor conductor pattern 852 forms a capacitor C123 (see FIG. 1) together with the capacitor conductor patterns 835 and 836.
  • An inductor conductor pattern 871 is formed on the dielectric layer Lyr87.
  • the inductor conductive pattern 871 is connected to the capacitor conductive pattern 831 by the via conductive pattern V872.
  • Inductive conductor patterns 881 and 882 are formed on the dielectric layer Lyr88.
  • the inductor conductor pattern 881 is connected to the inductor conductor pattern 871 by the via conductor pattern V884.
  • the inductor conductor pattern 882 is connected to the inductor conductor pattern 871 by the via conductor pattern V883.
  • Inductive conductor patterns 891 and 892 are formed on the dielectric layer Lyr89.
  • the inductor conductor pattern 891 is connected to the inductor conductor pattern 881 by the via conductor pattern V893.
  • the inductor conductor pattern 891 forms an inductor L132 (see FIG. 1) together with the via conductor pattern V893, the inductor conductor pattern 881, the via conductor pattern V884, and the inductor conductor pattern 871.
  • Inductor conductor pattern 892 is connected to inductor conductor pattern 882 by via conductor pattern V894.
  • Inductive conductor patterns 901 and 902 are formed on the dielectric layer Lyr90.
  • the inductor conductive pattern 901 is connected to the terminal P11 (see FIGS. 1 and 2).
  • the inductor conductor pattern 901 is connected to the inductor conductor pattern 892 by the via conductor pattern V903.
  • Inductor conductor pattern 901 forms inductor L131 (see FIG. 1) together with via conductor pattern V903, inductor conductor pattern 892, via conductor pattern V894, and inductor conductor pattern 882.
  • the inductor conductive pattern 902 is connected to the terminal P15 (see FIGS. 1 and 2).
  • FIG. 5 is a diagram showing the dielectric layers Lyr90 to Lyr99 shown in FIG. Mainly referring to FIG. 5 and referring to FIG. 1 (equivalent circuit diagram), FIG. 2 (external perspective view), and FIG. 4 (dielectric layers Lyr81 to Lyr90) as needed, the dielectric layers Lyr90 to Lyr99 The formed conductor pattern will be described.
  • Inductive conductor patterns 911 and 912 are formed on the dielectric layer Lyr91.
  • the inductor conductive pattern 911 is connected to the terminal P13 (see FIGS. 1 and 2).
  • the inductor conductor pattern 912 is connected to the inductor conductor pattern 902 by the via conductor pattern V913.
  • Inductive conductor patterns 921 to 923 are formed on the dielectric layer Lyr92.
  • the inductor conductor pattern 921 is connected to the inductor conductor pattern 911 by the via conductor pattern V924.
  • the inductor conductor pattern 921 forms an inductor L115 (see FIG. 1) together with the via conductor pattern V924 and the inductor conductor pattern 911.
  • the inductor conductor pattern 922 is connected to the inductor conductor pattern 891 of the dielectric layer Lyr89 by the via conductor pattern V926 (see FIG. 4).
  • the inductor conductor pattern 923 is connected to the inductor conductor pattern 912 by the via conductor pattern V925.
  • Inductive conductor patterns 931 and 932 are formed on the dielectric layer Lyr93.
  • the inductor conductor pattern 931 is connected to the inductor conductor pattern 921 by the via conductor pattern V933.
  • the inductor conductor pattern 931 is connected to the line conductor pattern 811 of the dielectric layer Lyr81 by the via conductor pattern V934 (see FIG. 4).
  • the inductor conductive pattern 931 forms an inductor L113 (see FIG. 1).
  • the inductor conductor pattern 932 is connected to the inductor conductor pattern 923 by the via conductor pattern V935.
  • Inductor conductor pattern 932 together with via conductor pattern V935, inductor conductor pattern 923, via conductor pattern V925, inductor conductor pattern 912, via conductor pattern V913, and inductor conductor pattern 902, forms inductor L118 (see FIG. 1). .
  • An inductor conductor pattern 941 is formed on the dielectric layer Lyr94.
  • the inductor conductive pattern 941 forms an inductor L116 (see FIG. 1).
  • the inductor conductor pattern 941 is connected to the inductor conductor pattern 932 by the via conductor pattern V942.
  • Inductive conductor patterns 951 to 953 are formed on the dielectric layer Lyr95.
  • the inductor conductor pattern 951 is connected to the inductor conductor pattern 931 by the via conductor pattern V955.
  • the inductor conductor pattern 952 is connected to the inductor conductor pattern 922 by a via conductor pattern V956.
  • the inductor conductor pattern 953 is connected to the inductor conductor pattern 941 by the via conductor pattern V954.
  • Inductive conductor patterns 961 to 963 are formed on the dielectric layer Lyr96.
  • the inductor conductive pattern 961 is connected to the terminal P12 (see FIGS. 1 and 2).
  • the inductor conductor pattern 961 is connected to the inductor conductor pattern 951 by a via conductor pattern V966.
  • the inductor conductor pattern 961 forms an inductor L114 (see FIG. 1) together with the inductor conductor pattern 951.
  • Inductor conductor pattern 962 is connected to capacitor conductor pattern 832 of dielectric layer Lyr83 by via conductor pattern V964.
  • the inductor conductor pattern 962 is connected to the inductor conductor pattern 952 by the via conductor pattern V965.
  • Inductor conductor pattern 962 forms inductor L110 (see FIG.
  • inductor conductor pattern 963 is connected to the inductor conductor pattern 953 by the via conductor pattern V967.
  • An inductor conductor pattern 971 is formed on the dielectric layer Lyr97.
  • the inductor conductor pattern 971 is connected to the inductor conductor pattern 963 by the via conductor pattern V972.
  • An inductor conductor pattern 981 is formed on the dielectric layer Lyr98.
  • the inductor conductive pattern 981 is connected to the terminal P14 (see FIGS. 1 and 2).
  • the inductor conductor pattern 981 is connected to the inductor conductor pattern 971 by the via conductor pattern V982.
  • the inductor conductor pattern 981 forms an inductor L117 (see FIG. 1) together with the via conductor pattern V982, the inductor conductor pattern 971, the via conductor pattern V972, the inductor conductor pattern 963, the via conductor pattern V967, and the inductor conductor pattern 953.
  • a direction identification mark DM is formed on the dielectric layer Lyr99.
  • the dielectric layer Lyr99 includes the upper surface UF.
  • FIG. 6 is a diagram showing insertion loss IL101 and IL102 of the balance filter 10 of FIG. 1 together.
  • the amount of attenuation (dB) on the vertical axis is shown as a negative value.
  • the insertion loss is an index indicating a ratio of a signal transmitted to another terminal among signals input to a certain terminal. The larger the insertion loss, the larger the proportion of signals lost inside the electronic component among the signals input to the electronic component.
  • the insertion loss IL101 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P12 among the signals input to the terminal P11. Of the signal input to the terminal P11, the ratio of the signal transmitted to the terminal P13 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL101.
  • the insertion loss IL102 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P14 among the signals input to the terminal P11. Of the signal input to the terminal P11, the ratio of the signal transmitted to the terminal P15 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL102.
  • the insertion loss IL101 is minimum at the frequency f16.
  • the insertion loss IL102 is minimized at the frequency f17 ( ⁇ f16).
  • the balance filter 10 can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequencies f16 and f17.
  • a capacitor C121 is connected between the inductor L110 and the ground point.
  • the inductor and the capacitor need only be connected in series.
  • an inductor L110 may be connected between the capacitor C121 and the ground point.
  • the inductor L110 of the LC series resonator LC131A is galvanically isolated from the terminal P11 by the capacitor C121.
  • electromagnetic coupling between the inductor L110 of the LC series resonator LC131 and the inductor L113 connected to the balanced signal terminals P12 and P13, and the inductor L110 and the balanced signal terminals P14 and P15 are connected.
  • Signal transmission is performed via electromagnetic coupling with the inductor L116. That is, in the balanced filter according to the present invention, signal transmission is performed between the inductor of the LC series resonator for unbalanced signals and the inductor for balanced signals through electromagnetic coupling. Therefore, in the following, a configuration in which electromagnetic coupling between inductors applicable to the present invention is generated using FIGS. 8 to 14 will be described as one LC series resonator for unbalanced signals and one LC parallel for balanced signals.
  • a balance filter including a resonator will be described as an example.
  • FIG. 8 is an equivalent circuit diagram of a balance filter 10B which is an example of a configuration in which electromagnetic field coupling between inductors applicable to the present invention occurs.
  • the balance filter 10B includes terminals P21 to P23, an LC series resonator LC141, and an LC parallel resonator LC142.
  • the terminal P21 is a terminal for unbalanced signals.
  • Terminals P22 and P23 are terminals for balanced signals.
  • the LC series resonator LC141 is connected between the terminal P21 and the grounding point.
  • LC series resonator LC141 includes an inductor L150 and a capacitor C161.
  • the inductor L150 and the capacitor C161 are connected in series between the terminal P21 and the ground point.
  • the inductor L150 corresponds to the inductor portion of the present invention.
  • LC parallel resonator LC142 is connected between terminals P22 and P23.
  • LC parallel resonator LC142 includes inductors L153 to L155 and a capacitor C162.
  • the inductor L153 is connected between the terminals P22 and P23.
  • the inductor L153 is electromagnetically coupled to the inductor L150.
  • Capacitor C162 is connected in parallel with inductor L153 between terminals P22 and P23.
  • Inductor L154 is connected between one end of inductor L153 and one electrode of capacitor C162.
  • the inductor L155 is connected between the other end of the inductor L153 and the other electrode of the capacitor C162.
  • the inductance of the inductor L154 and the inductance of the inductor L155 are substantially equal.
  • FIG. 9 is a diagram showing the insertion loss IL103 of the balance filter 10B of FIG.
  • the insertion loss IL103 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P22 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL103.
  • the insertion loss IL103 is minimum at the frequency f18.
  • the balance filter 10B can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f18.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of a balance filter 10C, which is another example of a configuration in which electromagnetic field coupling between inductors applicable to the present invention occurs.
  • the configuration of the balance filter 10C in FIG. 10 is a configuration in which a capacitor C170 is added to the configuration of the balance filter 10B in FIG. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated. As shown in FIG. 10, the capacitor C170 is connected in parallel to the LC series resonator LC141.
  • FIG. 11 is a diagram showing the insertion loss IL104 of the balance filter 10C of FIG.
  • the insertion loss IL104 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P22 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL104.
  • the insertion loss IL104 is minimum at the frequency f19.
  • the balance filter 10C can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f19.
  • the balance filter according to Embodiment 1 and the modification it is possible to suppress the insertion loss of the balance filter and reduce the size of the balance filter.
  • each balanced signal inductor does not distinguish the portion of the inductor portion to which the electromagnetic coupling is performed.
  • each balanced signal inductor is electromagnetically coupled (partially coupled) to a different part of the inductor section.
  • the inductor section includes a plurality of inductors connected in series, and each inductor for balanced signals is electromagnetically coupled to a different inductor in the inductor section.
  • a balanced filter including one series resonator for an unbalanced signal and one LC parallel resonator for a balanced signal indicates that signal transmission is possible by partial coupling. Will be described as an example.
  • FIG. 12 is an equivalent circuit diagram of the balance filter 20A, which is an example in which partial coupling occurs.
  • the configuration of the balance filter 20A in FIG. 12 is a configuration in which the inductor L150 of the balance filter 10B in FIG. 8 is replaced with an inductor portion L180. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • the inductor section L180 includes inductors L151 and L152. Inductors L151 and L152 are connected in series. The inductor L153 of the LC parallel resonator LC142 is electromagnetically coupled to the inductor L151. Inductors L151 and L152 may be formed as one inductor L180. In this case, the inductor L153 is electromagnetically coupled to a portion corresponding to the inductor L151 of the inductor L180.
  • FIG. 13 is an equivalent circuit diagram of a balance filter 20B, which is another example in which partial coupling occurs.
  • the configuration of the balance filter 20B of FIG. 13 is a configuration in which the inductor L153 of the balance filter 20A of FIG. 12 is electromagnetically coupled to the inductor L152 of the inductor section L180.
  • inductors L151 and L152 may be formed as one inductor L180.
  • the inductor L153 is electromagnetically coupled to a portion corresponding to the inductor L152 of the inductor L180. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • FIG. 14 is a diagram showing both the insertion loss IL211 of the balance filter 20A of FIG. 12 and the insertion loss IL212 of the balance filter 20B of FIG.
  • Insertion loss IL211 and IL212 indicate the proportion of the signal transmitted to terminal P22 out of the signal input to terminal P21.
  • the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL211 and IL212.
  • the balance filters 20A and 20B can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f20.
  • FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of the balance filter 20 according to the second embodiment.
  • the configuration of the balance filter 20 in FIG. 12 is a configuration in which an LC parallel resonator LC143 and terminals P24 and P25 are added to the configuration of the balance filter 20A in FIG. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • LC parallel resonator LC143 is connected between terminals P24 and P25.
  • the LC parallel resonator LC143 includes inductors L156 to L158 and a capacitor C163.
  • the inductor L156 is connected between the terminals P24 and P25.
  • the inductor L156 is electromagnetically coupled to the inductor L152.
  • inductors L151 and L152 may be formed as one inductor L180. In this case, inductor L156 is electromagnetically coupled to a portion corresponding to inductor L152 of inductor L180.
  • the capacitor C163 is connected in parallel to the inductor L156 between the terminals P24 and P25.
  • Inductor L157 is connected between one end of inductor L156 and one electrode of capacitor C163.
  • the inductor L158 is connected between the other end of the inductor L156 and the other electrode of the capacitor C163.
  • the inductance of the inductor L157 and the inductance of the inductor L158 are substantially equal.
  • FIG. 16 is a diagram showing the insertion loss IL201 and IL202 of the balance filter 20 of FIG. 15 together.
  • the insertion loss IL201 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P22 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL201.
  • the insertion loss IL202 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P24 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P25 also shows the same change mode as the insertion loss IL202.
  • the balance filter 20 can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f21.
  • FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of the balance filter 20A according to the first modification of the second embodiment.
  • the configuration of the balance filter 20A in FIG. 17 is a configuration in which a capacitor C164 is added to the balance filter 20 in FIG. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • the capacitor C164 is connected in parallel to the inductor portion L180 between the terminal P11 and the capacitor C161, and is connected in series with the capacitor C161 between the terminal P11 and the ground point.
  • Capacitor C164 and inductor section L180 form an LC parallel resonator between terminal P21 and capacitor C161.
  • FIG. 18 is a diagram showing the insertion losses IL203 and IL204 of the balance filter 20 of FIG.
  • the insertion loss IL203 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P22 out of the signal input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL203.
  • the insertion loss IL204 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P24 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P25 also shows the same change mode as the insertion loss IL204.
  • the balance filter 20A can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f22.
  • FIG. 19 is an equivalent circuit diagram of the balance filter 20B according to the second modification of the second embodiment.
  • the configuration of the balance filter 20B in FIG. 19 is a configuration in which a low-pass filter LP140 and an inductor L170 are added to the configuration of the balance filter 20A in FIG. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • the low pass filter LP140 is connected between the terminal P21 and the inductor L170.
  • Low-pass filter LP140 includes an inductor L171 and a capacitor C165.
  • the inductor L171 is connected between the terminal P21 and the inductor L170.
  • the capacitor C165 is connected between the inductor L171 and the ground point.
  • the low-pass filter LP140 passes a signal in the passband and reduces harmonics of the signal. Examples of the harmonic generation source include an RF circuit (not shown) to which the terminals P22 to P25 are connected, or an antenna (not shown) connected to the terminal P21.
  • the inductor L170 is connected between the inductors L171 and L151.
  • the inductor L170 forms a low-pass filter together with the capacitor C164.
  • the low-pass filter passes a signal in the pass band and reduces harmonics of the signal.
  • FIG. 20 is a diagram showing the insertion loss IL205 and IL206 of the balance filter 20B of FIG. 19 together.
  • the insertion loss IL205 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P22 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL205.
  • the insertion loss IL206 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P24 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P25 also shows the same change mode as the insertion loss IL206.
  • the balance filter 20B can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f23.
  • the plurality of inductors connected in series included in the inductor section may be three or more like the balance filter 20C according to the third modification of the second embodiment shown in FIG.
  • the configuration of the balance filter 20C is a configuration in which the inductor portion L180 of the balance filter 20 in FIG. 15 is replaced with an inductor portion L180C, and an LC parallel resonator LC144 and terminals P26 and P27 are added to the configuration of the balance filter 20.
  • the inductor L180C is connected between the terminal P21 and the capacitor C161.
  • Inductor portion L180C includes inductors L151, L152, and L159 connected in series.
  • LC parallel resonator LC144 is connected between terminals P26 and P27.
  • LC parallel resonator LC144 includes inductors L182 to L183 and a capacitor C165.
  • the inductor L183 is connected between the terminals P26 and P27.
  • the inductor L183 is electromagnetically coupled to the inductor L159.
  • the capacitor C165 is connected in parallel with the inductor L181 between the terminals P26 and P27.
  • Inductor L182 is connected between one end of inductor L181 and one electrode of capacitor C165.
  • the inductor L183 is connected between the other end of the inductor L181 and the other electrode of the capacitor C165.
  • the inductance of the inductor L182 and the inductance of the inductor L183 are substantially equal.
  • the inductors L151, L152, and L159 may be formed as one inductor L180C.
  • the inductor L181 is electromagnetically coupled to a portion corresponding to the inductor L159 of the inductor L180C.
  • FIG. 22 is an equivalent circuit diagram of the balance filter 30 according to the third embodiment.
  • the configuration of the balance filter 30 in FIG. 22 is a configuration obtained by removing the capacitor C161 from the configuration of the balance filter 20A in FIG. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • FIG. 23 is a diagram showing the insertion loss IL301 and IL302 of the balance filter 30 of FIG. 22 together.
  • the insertion loss IL301 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P22 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P23 also exhibits the same change mode as the insertion loss IL301.
  • the insertion loss IL302 indicates the ratio of the signal transmitted to the terminal P24 among the signals input to the terminal P21. Of the signal input to the terminal P21, the ratio of the signal transmitted to the terminal P25 also shows the same change mode as the insertion loss IL302.
  • the balance filter 30 can function as a balance filter whose pass band is a frequency band including the frequency f31.
  • FIG. 24 is an equivalent circuit diagram of a balance filter 30A according to a modification of the third embodiment.
  • the configuration of the balance filter 30A is a configuration in which the capacitor C161 is removed from the configuration of the balance filter 20C in FIG. Since the other configuration is the same, the description will not be repeated.
  • the balance filter according to Embodiment 3 and the modification it is possible to suppress the insertion loss of the balance filter and to reduce the size of the balance filter.

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Abstract

バランスフィルタの挿入損失を抑制するとともにバランスフィルタを小型化する。本発明の一局面に係るバランスフィルタ(10)は、第1端子(P11)~第5端子(P15)と、LC直列共振器(LC133)と、第1インダクタ(L113),第2インダクタ(L116)とを備える。LC直列共振器(LC133)は、第1端子(P11)と接地点との間に接続されている。LC直列共振器(LC133)は、インダクタ部(L110)を含む。第1インダクタ(L113)は、第2端子(P12)と第3端子(P13)との間に接続されている。第1インダクタ(L113)は、インダクタ部(L110)と電磁界結合する。第2インダクタ(L116)は、第4端子(P4)と第5端子(P5)との間に接続されている。第2インダクタ(L116)は、インダクタ部(L110)と電磁界結合する。

Description

バランスフィルタ
 本発明は、不平衡信号と平衡信号とを相互に変換するバランスフィルタに関する。
 通信機器のRF(Radio Frequency)回路およびその周辺回路においては、外部からのノイズの影響を小さくするため、不平衡信号と平衡信号とを相互に変換するバランスフィルタが用いられる場合がある。たとえば、特開2013-138410号公報(特許文献1)には、複数の誘電体層の積層体として形成されたバランスフィルタが開示されている。
特開2013-138410号公報
 図25は、従来から知られているバランスフィルタの一例であるバランスフィルタ400の等価回路図である。図25に示されるように、バランスフィルタ400は、不平衡端子UBと、端子B1およびB2を含む平衡端子Bとを有する。バランスフィルタ400は、不平衡端子UBに入力された通過帯域の不平衡信号を平衡端子B(端子B1およびB2)から平衡信号として出力する。バランスフィルタ400は、平衡端子Bに入力された通過帯域の平衡信号を不平衡端子UBから不平衡信号として出力する。不平衡端子UBと平衡端子Bとの間に配置されている2つのLC並列共振器は、バンドパスフィルタを構成し、通過帯域の信号を通過させる。なお、平衡信号とは、振幅の最大値が略等しく、位相が互いに180度異なる2つの信号である。不平衡信号とは、接地電位を基準にした振幅を有する信号である。
 従来から、送信と受信とを1つのアンテナで行なう通信回路として、ディバイダと、複数のバランスフィルタとを備える構成が知られている。図26は、従来から知られている通信回路の一例である通信回路600の等価回路図である。図26に示されるように、通信回路600は、ディバイダ500と、図25の2つのバランスフィルタ400とを備える。通信回路600は、動作モードとして送信モードと受信モードとを有する。
 ディバイダ500は、端子501~503を含む。ディバイダ500は、端子501に入力された信号を分配して端子502および503から出力する。ディバイダ500は、端子502および503に入力された信号を合成して端子501から出力する。
 図26に示される通信回路600においては、アンテナAntと端子501とが接続されている。端子502と一方のバランスフィルタ400の不平衡端子UBとが接続されるとともに、端子503と他方のバランスフィルタ400の不平衡端子UBとが接続されている。2つのバランスフィルタ400の各平衡端子Bは、不図示のRF回路に接続されている。
 通信回路600の送信モードにおいては、不図示のRF回路からの通過帯域の平衡信号(Tx信号)がバランスフィルタ400を介して不平衡信号として端子502へ出力される。端子502に入力された不平衡信号は、ディバイダ500を介して端子501から出力されて、アンテナAntから外部へ送信される。受信モードにおいては、アンテナAntに受信された信号が端子501に入力される。端子501に入力された信号は、端子502と503とに分配されて各々から出力される。端子503からの不平衡信号が、バランスフィルタ400を介して平衡信号(Rx信号)として不図示のRF回路に出力される。
 図26に示される通信回路600においては、アンテナAntに接続された信号線路を分配するディバイダ500において、挿入損失が発生する。たとえば、アンテナAntからRF回路に送られるRx信号は、ディバイダ500を通過することにより約3dB減衰する。各バランスフィルタ400においても挿入損失が発生する。そのため、図26に示されるような通信回路600においては、挿入損失の抑制が困難になり得る。
 また、通信回路600は、ディバイダ500と2つのバランスフィルタ400とを実装するためのスペースを必要とする。そのため、通信回路600の小型化が困難になり得る。
 本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、バランスフィルタの挿入損失を抑制するとともにバランスフィルタを小型化することである。
 本発明の一局面に係るバランスフィルタは、第1乃至第5端子と、LC直列共振器と、第1および第2インダクタとを備える。第1端子は、不平衡信号用である。第2乃至第5端子は、平衡信号用である。LC直列共振器は、第1端子と接地点との間に接続されている。LC直列共振器は、インダクタ部を含む。第1インダクタは、第2端子と第3端子との間に接続されている。第1インダクタは、インダクタ部と電磁界結合する。第2インダクタは、第4端子と第5端子との間に接続されている。第2インダクタは、インダクタ部と電磁界結合する。
 本発明の一局面に係るバランスフィルタにおいては、インダクタ部が受けた不平衡信号が、電磁界結合を介して、第1および第2インダクタに伝達される。そのため、不平衡信号を分配するためのディバイダのような構成が不要である。また、不平衡信号を受けるインダクタ部を、第1および第2インダクタで共通化することができる。
 本発明の他の局面に係るバランスフィルタは、第1乃至第5端子と、第1および第2インダクタを含むインダクタ部と、第3および第4インダクタを備える。第1端子は、不平衡信号用である。第2乃至第5端子は、平衡信号用である。インダクタ部は、第1端子と接地点との間に接続されている。第1および第2インダクタは、直列に接続されている。第3インダクタは、第2端子と第3端子との間に接続されている。第3インダクタは、第1インダクタと電磁界結合する。第4インダクタは、第4端子と第5端子との間に接続されている。第4インダクタは、第2インダクタと電磁界結合する。
 本発明の他の局面に係るバランスフィルタにおいては、インダクタ部が受けた不平衡信号が、電磁界結合を介して、第3および第4インダクタに伝達される。そのため、不平衡信号を分配するためのディバイダのような構成が不要である。また、不平衡信号を受けるインダクタ部を、第3および第4インダクタで共通化することができる。
 なお、電磁界結合とは、一方のインダクタに流れる電流の変化に伴ってインダクタ間の磁束が変化し、他方のインダクタに誘導起電力が生じるという、磁束を介した結合である。
 本発明のバランスフィルタによれば、バランスフィルタの挿入損失を抑制するとともにバランスフィルタを小型化することができる。
実施の形態1に係るバランスフィルタの等価回路図である。 図1のバランスフィルタの外観斜視図である。 図2のバランスフィルタの積層構造の一例を示す分解斜視図である。 図3に示される複数の誘電体層の一部を示す図である。 図3に示される複数の誘電体層の他の部分を示す図である。 図1のバランスフィルタの挿入損失を示す図である。 実施の形態1の変形例1に係るバランスフィルタの等価回路図である。 本発明に適用可能なインダクタ間の電磁界結合が生じる構成の一例であるバランスフィルタの等価回路図である。 図8のバランスフィルタの挿入損失を示す図である。 本発明に適用可能なインダクタ間の電磁界結合が生じる構成の他の例であるバランスフィルタの等価回路図である。 図10のバランスフィルタの挿入損失を示す図である。 部分結合が生じる一例であるバランスフィルタの等価回路図である。 部分結合が生じる他の例であるバランスフィルタの等価回路図である。 図12のバランスフィルタの挿入損失、および図13のバランスフィルタの挿入損失を併せて示す図である。 実施の形態2に係るバランスフィルタの等価回路図である。 図15のバランスフィルタの挿入損失およびを併せて示す図である。 実施の形態2の変形例1に係るバランスフィルタの等価回路図である。 図17のバランスフィルタの挿入損失を示す図である。 実施の形態2の変形例2に係るバランスフィルタの等価回路図である。 図19のバランスフィルタの挿入損失を示す図である。 実施の形態2の変形例3に係るバランスフィルタの等価回路図である。 実施の形態3に係るバランスフィルタの等価回路図である。 図22のバランスフィルタの挿入損失を示す図である。 実施の形態3の変形例に係るバランスフィルタの等価回路図である。 従来から知られているバランスフィルタの一例であるバランスフィルタの等価回路図である。 従来から知られている通信回路の一例の等価回路図である。
 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は原則として繰り返さない。
 [実施の形態1]
 図1は、実施の形態1に係るバランスフィルタ10の等価回路図である。バランスフィルタ10は、動作モードとして送信モードと受信モードとを有する。バランスフィルタ10は、平衡信号と不平衡信号とを相互に変換して、バランスフィルタ10の通過帯域の信号の送信および受信を行なう。送信信号の周波数および受信信号の周波数は、通過帯域内であれば、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 図1に示されるように、バランスフィルタ10は、端子P11~P15と、DCフィード端子Pdcと、LC直列共振器LC131と、LC並列共振器LC132,LC133と、インダクタL132と、ローパスフィルタLP133とを備える。LC直列共振器LC131,LC並列共振器LC132,LC133の各々は、バランスフィルタ10の通過帯域の周波数において共振する。
 端子P11は、不平衡信号用の端子である。端子P11は、不図示のアンテナに接続される。端子P12~P15の各々は、平衡信号用の端子である。端子P12~P15は、不図示のRF回路に接続される。端子P12から出力される信号の位相と端子P13から出力される信号の位相との差は180度である。端子P12に入力される信号の位相と端子P13に入力される信号の位相との差は180度である。端子P14から出力される信号の位相と端子P15から出力される信号の位相との差は180度である。端子P14に入力される信号の位相と端子P15に入力される信号の位相との差は180度である。
 バランスフィルタ10において端子P12およびP13は、送信用のTx端子として使用される。端子P14およびP15は、受信用のRx端子として使用される。送信モードにおいては、Tx端子に入力された通過帯域の平衡信号が、不平衡信号として端子P11から出力される。受信モードにおいては、端子P11に入力された通過帯域の不平衡信号がRx端子から取得される。
 端子P11と接地点との間に、ローパスフィルタLP133、インダクタL132、およびLC直列共振器LC131が、端子P11から接地点に向かってこの順に直列に接続されている。
 ローパスフィルタLP133は、端子P11とインダクタL132との間に接続されている。ローパスフィルタLP133は、インダクタL131と、キャパシタC120とを含む。インダクタL131は、端子P11とインダクタL132との間に接続されている。キャパシタC120は、インダクタL131と接地点との間に接続されている。ローパスフィルタLP133は、通過帯域の信号を通過させるとともに、当該信号の高調波を低減する。或る周波数の高調波とは、当該周波数の整数倍の周波数の信号である。高調波の発生源としては、たとえば端子P12~P15が接続される不図示のRF回路、あるいは端子P11に接続される不図示のアンテナを挙げることができる。
 LC直列共振器LC131は、インダクタL132と接地点との間に接続されている。LC直列共振器LC131は、インダクタL110と、キャパシタC121とを含む。インダクタL110は、インダクタL132と接地点との間に接続されている。インダクタL110は、本発明のインダクタ部に相当する。キャパシタC121は、インダクタL110と接地点との間に接続されている。インダクタL110は、キャパシタC121によって当該接地点から直流的に絶縁されている。インダクタL132は、インダクタL131とL110との間に接続されている。
 LC並列共振器LC132は、端子P12とP13との間に接続されている。LC並列共振器LC132は、インダクタL113~L115と、キャパシタC122とを含む。キャパシタC122とインダクタL113とは、端子P12とP13との間で並列に接続されている。インダクタL113は、インダクタL110と電磁界結合している。インダクタL113は、DCフィード端子Pdcに接続されている。インダクタL113の両端が端子P12およびP13にそれぞれ電気的に接続されているため、DCフィード端子Pdcに印加する電圧を変化させることにより、端子P12およびP13の直流電位を調整することができる。
 インダクタL114は、キャパシタC122の一方電極とインダクタL113の一方端との間に接続されている。インダクタL115は、キャパシタC122の他方電極とインダクタL113の他方端との間に接続されている。インダクタL114のインダクタンスは、インダクタL115のインダクタンスに略等しい。インダクタL114およびL115は、LC並列共振器LC132のインピーダンスを所望の値に調整するために設けられている。インダクタL113~L115は、1個のインダクタとして形成されてもよい。
 LC並列共振器LC132は、端子P14とP15との間に接続されている。LC並列共振器LC133は、インダクタL116~L118と、キャパシタC123とを含む。キャパシタC123とインダクタL116とは、端子P14とP15との間で並列に接続されている。インダクタL116は、インダクタL110と電磁界結合している。
 インダクタL117は、キャパシタC123の一方電極とインダクタL116の一方端との間に接続されている。インダクタL118は、キャパシタC123の他方電極とインダクタL116の他方端との間に接続されている。インダクタL117のインダクタンスは、インダクタL118のインダクタンスに略等しい。インダクタL117およびL118は、LC並列共振器LC133のインピーダンスを所望の値に調整するために設けられている。インダクタL116~L118は、1個のインダクタとして形成されてもよい。
 送信モードにおいて通過帯域の平衡信号である送信信号が端子P12およびP13に入力された場合、インダクタL113の両端部へ入力された平衡信号は、インダクタL113から電磁界結合を介して、不平衡信号としてインダクタL110へ伝達される。当該不平衡信号は、端子P11から出力される。
 受信モードにおいて、通過帯域の不平衡信号である受信信号が端子P11に入力された場合、受信信号は、インダクタL110から電磁界結合を介してインダクタL113およびL116へ伝達される。
 インダクタL116の両端部からそれぞれ出力される信号の位相差は、180度である。インダクタL117のインダクタンスは、インダクタL118のインダクタンスに略等しい。信号がインダクタL117を通過した場合の位相のずれとインダクタL118を通過した場合の位相のずれとは略等しい。そのため、インダクタL116の端子P14側の端部からインダクタL117を通過して端子P14から出力される信号の位相と、インダクタL116の端子P15側の端部からインダクタL118を通過して端子P15から出力される信号の位相との差は、ほぼ180度のまま変わらない。すなわち、端子P14およびP15からは通過帯域の平衡信号が出力される。
 バランスフィルタ10においては、インダクタL110が受けた不平衡信号が、電磁界結合を介して、インダクタL113およびL116に伝達される。そのため、不平衡信号を分配するためのディバイダのような構成が不要である。また、不平衡信号を受けるインダクタL110を、インダクタL113およびL116で共通化することができる。その結果、バランスフィルタ10の挿入損失を抑制するとともにバランスフィルタ10を小型化することができる。
 図2は、図1のバランスフィルタ10の外観斜視図である。図2に示されるように、バランスフィルタ10はたとえば直方体状である。バランスフィルタ10の面のうち、Z軸方向(積層方向)に垂直な面を上面UFおよび底面BFとする。上面UFには、バランスフィルタ10の実装方向を識別するための方向識別マークDMが配置されている。底面BFは、不図示の基板に接続される。
 積層方向に平行なバランスフィルタ10の面のうち、ZX平面と平行な面を側面SF41およびSF43とする。積層方向に平行な面のうちYZ平面と平行な面を側面SF42およびSF44とする。接地端子G51,端子P11,接地端子G52,端子P72は、上面UF、側面SF41、および底面BFに亘って設けられている。DCフィード端子Pdcは、上面UF、側面SF42、および底面BFに亘って設けられている。端子P12~P15は、上面UF、側面SF43、および底面BFに亘って設けられている。端子P71は、上面UF、側面SF44、および底面BFに亘って設けられている。底面BFが不図示の基板に接続されることにより、接地端子G51およびG52の各々は、接地点に接続される。
 図3は、図2のバランスフィルタ10の積層構造の一例を示す分解斜視図である。図3に示されるように、バランスフィルタ10は、誘電体層Lyr81~Lyr99が積層方向に積層された積層体である。
 図4は、図3に示される誘電体層Lyr81~Lyr90を示す図である。以下では、主に図4を参照するとともに必要に応じて図1(等価回路図)および図2(外観斜視図)を参照しながら誘電体層Lyr81~Lyr90に形成された導体パターンについて説明する。
 誘電体層Lyr81は、不図示の基板に接続される底面BFを含む。誘電体層Lyr81には、線路導体パターン811が形成されている。線路導体パターン811は、DCフィード端子Pdc(図1および図2参照)に接続されている。
 誘電体層Lyr82には、キャパシタ導体パターン821,822が形成されている。キャパシタ導体パターン821は、接地端子G51,G52に接続されている。
 誘電体層Lyr83には、キャパシタ導体パターン831~836が形成されている。キャパシタ導体パターン831は、キャパシタ導体パターン821とともにキャパシタC120(図1参照)を形成している。キャパシタ導体パターン832は、キャパシタ導体パターン821とともにキャパシタC121(図1参照)を形成している。キャパシタ導体パターン833は、端子P13(図1および図2参照)に接続されている。キャパシタ導体パターン834は、端子P12(図1および図2参照)に接続されている。キャパシタ導体パターン835は、端子P15(図1および図2参照)に接続されている。キャパシタ導体パターン836は、端子P14(図1および図2参照)に接続されている。
 誘電体層Lyr85には、キャパシタ導体パターン851,852が形成されている。キャパシタ導体パターン851は、キャパシタ導体パターン833,834,822とともに、キャパシタC122を形成している(図1参照)。キャパシタ導体パターン852は、キャパシタ導体パターン835,836とともに、キャパシタC123(図1参照)を形成している。
 誘電体層Lyr87には、インダクタ導体パターン871が形成されている。インダクタ導体パターン871は、ビア導体パターンV872によってキャパシタ導体パターン831に接続されている。
 誘電体層Lyr88には、インダクタ導体パターン881および882が形成されている。インダクタ導体パターン881は、ビア導体パターンV884によってインダクタ導体パターン871に接続されている。インダクタ導体パターン882は、ビア導体パターンV883によってインダクタ導体パターン871に接続されている。
 誘電体層Lyr89には、インダクタ導体パターン891および892が形成されている。インダクタ導体パターン891は、ビア導体パターンV893によってインダクタ導体パターン881に接続されている。インダクタ導体パターン891は、ビア導体パターンV893、インダクタ導体パターン881、ビア導体パターンV884、およびインダクタ導体パターン871とともにインダクタL132(図1参照)を形成している。インダクタ導体パターン892は、ビア導体パターンV894によってインダクタ導体パターン882に接続されている。
 誘電体層Lyr90には、インダクタ導体パターン901および902が形成されている。インダクタ導体パターン901は、端子P11(図1および図2参照)に接続されている。インダクタ導体パターン901は、ビア導体パターンV903によってインダクタ導体パターン892に接続されている。インダクタ導体パターン901は、ビア導体パターンV903、インダクタ導体パターン892、ビア導体パターンV894、およびインダクタ導体パターン882とともに、インダクタL131(図1参照)を形成している。インダクタ導体パターン902は、端子P15(図1および図2参照)に接続されている。
 図5は、図3に示される誘電体層Lyr90~Lyr99を示す図である。主に図5を参照するとともに必要に応じて図1(等価回路図)、図2(外観斜視図)、および図4(誘電体層Lyr81~Lyr90)を参照しながら誘電体層Lyr90~Lyr99に形成された導体パターンについて説明する。
 誘電体層Lyr91には、インダクタ導体パターン911および912が形成されている。インダクタ導体パターン911は、端子P13(図1および図2参照)に接続されている。インダクタ導体パターン912は、ビア導体パターンV913によってインダクタ導体パターン902に接続されている。
 誘電体層Lyr92には、インダクタ導体パターン921~923が形成されている。インダクタ導体パターン921は、ビア導体パターンV924によってインダクタ導体パターン911に接続されている。インダクタ導体パターン921は、ビア導体パターンV924およびインダクタ導体パターン911とともにインダクタL115(図1参照)を形成している。インダクタ導体パターン922は、ビア導体パターンV926によって誘電体層Lyr89のインダクタ導体パターン891に接続されている(図4参照)。インダクタ導体パターン923は、ビア導体パターンV925によってインダクタ導体パターン912に接続されている。
 誘電体層Lyr93には、インダクタ導体パターン931,932が形成されている。インダクタ導体パターン931は、ビア導体パターンV933によってインダクタ導体パターン921に接続されている。インダクタ導体パターン931は、ビア導体パターンV934によって誘電体層Lyr81の線路導体パターン811に接続されている(図4参照)。インダクタ導体パターン931は、インダクタL113を形成している(図1参照)。インダクタ導体パターン932は、ビア導体パターンV935によってインダクタ導体パターン923に接続されている。インダクタ導体パターン932は、ビア導体パターンV935、インダクタ導体パターン923、ビア導体パターンV925、インダクタ導体パターン912、ビア導体パターンV913、およびインダクタ導体パターン902とともに、インダクタL118(図1参照)を形成している。
 誘電体層Lyr94には、インダクタ導体パターン941が形成されている。インダクタ導体パターン941は、インダクタL116(図1参照)を形成している。インダクタ導体パターン941は、ビア導体パターンV942によってインダクタ導体パターン932に接続されている。
 誘電体層Lyr95には、インダクタ導体パターン951~953が形成されている。インダクタ導体パターン951は、ビア導体パターンV955によってインダクタ導体パターン931に接続されている。インダクタ導体パターン952は、ビア導体パターンV956によってインダクタ導体パターン922に接続されている。インダクタ導体パターン953は、ビア導体パターンV954によってインダクタ導体パターン941に接続されている。
 誘電体層Lyr96には、インダクタ導体パターン961~963が形成されている。インダクタ導体パターン961は、端子P12(図1および図2参照)に接続されている。インダクタ導体パターン961は、ビア導体パターンV966によってインダクタ導体パターン951に接続されている。インダクタ導体パターン961は、インダクタ導体パターン951とともにインダクタL114(図1参照)を形成している。インダクタ導体パターン962は、ビア導体パターンV964によって誘電体層Lyr83のキャパシタ導体パターン832に接続されている。インダクタ導体パターン962は、ビア導体パターンV965によってインダクタ導体パターン952に接続されている。インダクタ導体パターン962は、ビア導体パターンV965、インダクタ導体パターン952、ビア導体パターンV956、およびインダクタ導体パターン922とともにインダクタL110(図1参照)を形成している。インダクタ導体パターン963は、ビア導体パターンV967によってインダクタ導体パターン953に接続されている。
 誘電体層Lyr97には、インダクタ導体パターン971が形成されている。インダクタ導体パターン971は、ビア導体パターンV972によってインダクタ導体パターン963に接続されている。
 誘電体層Lyr98には、インダクタ導体パターン981が形成されている。インダクタ導体パターン981は、端子P14(図1および図2参照)に接続されている。インダクタ導体パターン981は、ビア導体パターンV982によってインダクタ導体パターン971に接続されている。インダクタ導体パターン981は、ビア導体パターンV982、インダクタ導体パターン971、ビア導体パターンV972、インダクタ導体パターン963、ビア導体パターンV967、およびインダクタ導体パターン953とともにインダクタL117(図1参照)を形成している。
 誘電体層Lyr99には、方向識別マークDMが形成されている。誘電体層Lyr99は、上面UFを含む。
 図6は、図1のバランスフィルタ10の挿入損失IL101およびIL102を併せて示す図である。図6において縦軸の減衰量(dB)はマイナスの値として示されている。減衰量の絶対値が大きいほど挿入損失は大きい。挿入損失とは、或る端子に入力された信号のうち、他の端子に伝達された信号の割合を示す指標である。挿入損失が大きい程、電子部品に入力された信号のうち当該電子部品の内部で失われた信号の割合が大きいことを意味する。
 挿入損失IL101は、端子P11に入力された信号のうち、端子P12に伝達された信号の割合を示している。端子P11に入力された信号のうち、端子P13に伝達された信号の割合も挿入損失IL101と同様の変化の態様を示す。挿入損失IL102は、端子P11に入力された信号のうち、端子P14に伝達された信号の割合を示している。端子P11に入力された信号のうち、端子P15に伝達された信号の割合も挿入損失IL102と同様の変化の態様を示す。
 図6に示される周波数帯において、挿入損失IL101は、周波数f16で最小となる。挿入損失IL102は、周波数f17(<f16)で最小となる。バランスフィルタ10は、周波数f16およびf17を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 再び図1を参照して、LC直列共振器LC131においては、インダクタL110と接地点との間にキャパシタC121が接続されている。本発明に係るバランスフィルタに含まれるLC直列共振器においては、インダクタとキャパシタとが直列に接続されていればよく、図7に示されるバランスフィルタ10AのLC直列共振器LC131Aのように、LC直列共振器LC131とは逆に、キャパシタC121と接地点との間にインダクタL110が接続されていてもよい。この場合、LC直列共振器LC131AのインダクタL110が、キャパシタC121によって端子P11から直流的に絶縁されている。
 バランスフィルタ10においては、LC直列共振器LC131のインダクタL110と平衡信号用の端子P12およびP13に接続されたインダクタL113との電磁界結合、およびインダクタL110と平衡信号用の端子P14およびP15に接続されたインダクタL116との間の電磁界結合を介して信号伝達が行なわれる。すなわち、本発明に係るバランスフィルタにおいては、不平衡信号用のLC直列共振器のインダクタと、平衡信号用のインダクタとの間で、電磁界結合を介して信号伝達が行なわれる。そこで以下では、図8~図14を用いて、本発明に適用可能なインダクタ間の電磁界結合が生じる構成を、不平衡信号用の1つのLC直列共振器と平衡信号用の1つのLC並列共振器とを備えるバランスフィルタを例に説明する。
 図8は、本発明に適用可能なインダクタ間の電磁界結合が生じる構成の一例であるバランスフィルタ10Bの等価回路図である。図8に示されるように、バランスフィルタ10Bは、端子P21~P23と、LC直列共振器LC141と、LC並列共振器LC142とを備える。
 端子P21は、不平衡信号用の端子である。端子P22,P23は、平衡信号用の端子である。
 LC直列共振器LC141は、端子P21と接地点との間に接続されている。LC直列共振器LC141は、インダクタL150と、キャパシタC161とを含む。インダクタL150およびキャパシタC161は、端子P21と接地点との間で直列に接続されている。インダクタL150は、本発明のインダクタ部に相当する。
 LC並列共振器LC142は、端子P22とP23との間に接続されている。LC並列共振器LC142は、インダクタL153~L155と、キャパシタC162とを含む。インダクタL153は、端子P22とP23との間に接続されている。インダクタL153は、インダクタL150と電磁界結合をしている。キャパシタC162は、端子P22とP23との間でインダクタL153に対して並列に接続されている。インダクタL154は、インダクタL153の一方端とキャパシタC162の一方電極との間に接続されている。インダクタL155は、インダクタL153の他方端とキャパシタC162の他方電極との間に接続されている。インダクタL154のインダクタンスとインダクタL155のインダクタンスとは、略等しい。
 図9は、図8のバランスフィルタ10Bの挿入損失IL103を示す図である。挿入損失IL103は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL103と同様の変化の態様を示す。 図9に示される周波数帯においては、挿入損失IL103は、周波数f18で最小となる。バランスフィルタ10Bは、周波数f18を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 図10は、本発明に適用可能なインダクタ間の電磁界結合が生じる構成の他の例であるバランスフィルタ10Cの等価回路図である。図10のバランスフィルタ10Cの構成は、図8のバランスフィルタ10Bの構成にキャパシタC170を追加した構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。図10に示されるように、キャパシタC170は、LC直列共振器LC141に対して並列に接続されている。
 図11は、図10のバランスフィルタ10Cの挿入損失IL104を示す図である。挿入損失IL104は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL104と同様の変化の態様を示す。
 図11に示される周波数帯においては、挿入損失IL104は、周波数f19で最小となる。バランスフィルタ10Cは、周波数f19を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 以上、実施の形態1および変形例に係るバランスフィルタによれば、バランスフィルタの挿入損失を抑制するとともにバランスフィルタを小型化することができる。
 [実施の形態2および3]
 実施の形態1においては、平衡信号用の各インダクタが電磁界結合するインダクタ部の部分を区別しない場合について説明した。実施の形態2および3においては、平衡信号用の各インダクタがインダクタ部の異なる部分に電磁界結合する(部分結合する)場合について説明する。平衡信号用の各インダクタがインダクタ部に部分結合する場合には、インダクタ部が直列に接続された複数のインダクタを含み、平衡信号用の各インダクタがインダクタ部の異なるインダクタに電磁界結合する場合を含む。
 以下では、図12~図14を用いて、部分結合によって信号伝達が可能であることを、不平衡信号用の1つの直列共振器と平衡信号用の1つのLC並列共振器とを備えるバランスフィルタを例に説明する。
 図12は、部分結合が生じる一例であるバランスフィルタ20Aの等価回路図である。図12のバランスフィルタ20Aの構成は、図8のバランスフィルタ10BのインダクタL150がインダクタ部L180に置換されている構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 図12に示されるように、インダクタ部L180は、インダクタL151,L152を含む。インダクタL151およびL152は、直列に接続されている。LC並列共振器LC142のインダクタL153は、インダクタL151に電磁界結合している。インダクタL151およびL152は、1個のインダクタL180として形成されてもよい。この場合、インダクタL153は、インダクタL180のインダクタL151に相当する部分に電磁界結合する。
 図13は、部分結合が生じる他の例であるバランスフィルタ20Bの等価回路図である。図13のバランスフィルタ20Bの構成は、図12のバランスフィルタ20AのインダクタL153がインダクタ部L180のインダクタL152と電磁気結合している構成である。既に説明したように、インダクタL151およびL152は、1個のインダクタL180として形成されてもよい。この場合、インダクタL153は、インダクタL180のインダクタL152に相当する部分に電磁界結合する。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 図14は、図12のバランスフィルタ20Aの挿入損失IL211、および図13のバランスフィルタ20Bの挿入損失IL212を併せて示す図である。挿入損失IL211およびIL212は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL211およびIL212と同様の変化の態様を示す。
 図14に示される周波数帯においては、挿入損失IL211およびIL212は、ほとんど同じ変化の態様を示す。両者は、周波数f20で最小となる。バランスフィルタ20Aおよび20Bは、周波数f20を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 [実施の形態2]
 図15は、実施の形態2に係るバランスフィルタ20の等価回路図である。図12のバランスフィルタ20の構成は、図12のバランスフィルタ20Aの構成に、LC並列共振器LC143、および端子P24,P25が追加された構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 LC並列共振器LC143は、端子P24とP25との間に接続されている。LC並列共振器LC143は、インダクタL156~L158、キャパシタC163を含む。インダクタL156は、端子P24とP25との間に接続されている。インダクタL156は、インダクタL152と電磁界結合をしている。既に説明したように、インダクタL151およびL152は、1個のインダクタL180として形成されてもよい。この場合、インダクタL156は、インダクタL180のインダクタL152に相当する部分に電磁界結合する。
 キャパシタC163は、端子P24とP25との間でインダクタL156に対して並列に接続されている。インダクタL157は、インダクタL156の一方端とキャパシタC163の一方電極との間に接続されている。インダクタL158は、インダクタL156の他方端とキャパシタC163の他方電極との間に接続されている。インダクタL157のインダクタンスとインダクタL158のインダクタンスは、略等しい。
 図16は、図15のバランスフィルタ20の挿入損失IL201およびIL202を併せて示す図である。挿入損失IL201は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL201と同様の変化の態様を示す。挿入損失IL202は、端子P21に入力された信号のうち、端子P24に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P25に伝達された信号の割合も挿入損失IL202と同様の変化の態様を示す。
 図16に示される周波数帯においては、挿入損失IL201およびIL202は、周波数f21で最小となる。バランスフィルタ20は、周波数f21を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 図17は、実施の形態2の変形例1に係るバランスフィルタ20Aの等価回路図である。図17のバランスフィルタ20Aの構成は、図16のバランスフィルタ20にキャパシタC164が加えられた構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 図17に示されるように、キャパシタC164は、端子P11とキャパシタC161との間でインダクタ部L180に対して並列に接続されているとともに、端子P11と接地点との間でキャパシタC161と直列に接続されている。キャパシタC164とインダクタ部L180とは、端子P21とキャパシタC161との間でLC並列共振器を形成している。
 図18は、図17のバランスフィルタ20の挿入損失IL203およびIL204を併せて示す図である。挿入損失IL203は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL203と同様の変化の態様を示す。挿入損失IL204は、端子P21に入力された信号のうち、端子P24に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P25に伝達された信号の割合も挿入損失IL204と同様の変化の態様を示す。
 図18に示される周波数帯においては、挿入損失IL203およびIL204は、周波数f22で最小となる。バランスフィルタ20Aは、周波数f22を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 図19は、実施の形態2の変形例2に係るバランスフィルタ20Bの等価回路図である。図19のバランスフィルタ20Bの構成は、図17のバランスフィルタ20Aの構成にローパスフィルタLP140、およびインダクタL170が加えられた構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 ローパスフィルタLP140は、端子P21とインダクタL170との間に接続されている。ローパスフィルタLP140は、インダクタL171と、キャパシタC165とを含む。インダクタL171は、端子P21とインダクタL170との間に接続されている。キャパシタC165は、インダクタL171と接地点との間に接続されている。ローパスフィルタLP140は、通過帯域の信号を通過させるとともに、当該信号の高調波を低減する。高調波の発生源としては、たとえば端子P22~P25が接続される不図示のRF回路、あるいは端子P21に接続される不図示のアンテナを挙げることができる。
 インダクタL170は、インダクタL171とL151との間に接続されている。インダクタL170は、キャパシタC164とともにローパスフィルタを形成している。当該ローパスフィルタは、通過帯域の信号を通過させるとともに、当該信号の高調波を低減する。
 図20は、図19のバランスフィルタ20Bの挿入損失IL205およびIL206を併せて示す図である。挿入損失IL205は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL205と同様の変化の態様を示す。挿入損失IL206は、端子P21に入力された信号のうち、端子P24に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P25に伝達された信号の割合も挿入損失IL206と同様の変化の態様を示す。
 図20に示される周波数帯においては、挿入損失IL205およびIL206は、周波数f23で最小となる。バランスフィルタ20Bは、周波数f23を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 インダクタ部が含む直列に接続された複数のインダクタは、図21に示される実施の形態2の変形例3に係るバランスフィルタ20Cのように、3つ以上であってもよい。バランスフィルタ20Cの構成は、図15のバランスフィルタ20のインダクタ部L180がインダクタ部L180Cに置き換えられるとともに、バランスフィルタ20の構成にLC並列共振器LC144および端子P26,P27が加えられた構成である。
 図21に示されるように、インダクタ部L180Cは、端子P21とキャパシタC161との間に接続されている。インダクタ部L180Cは、直列に接続されたインダクタL151,L152,L159を含む。
 LC並列共振器LC144は、端子P26とP27との間に接続されている。LC並列共振器LC144は、インダクタL182~L183と、キャパシタC165とを含む。インダクタL183は、端子P26とP27との間に接続されている。インダクタL183は、インダクタL159と電磁界結合をしている。キャパシタC165は、端子P26とP27との間でインダクタL181に対して並列に接続されている。インダクタL182は、インダクタL181の一方端とキャパシタC165の一方電極との間に接続されている。インダクタL183は、インダクタL181の他方端とキャパシタC165の他方電極との間に接続されている。インダクタL182のインダクタンスとインダクタL183のインダクタンスとは、略等しい。
 インダクタL151,L152,L159は、1個のインダクタL180Cとして形成されてもよい。この場合、インダクタL181は、インダクタL180CのインダクタL159に相当する部分に電磁界結合する。
 以上、実施の形態2および変形例1~3に係るバランスフィルタによれば、当該バランスフィルタを備える通信機器の挿入損失を抑制するとともに当該通信機器を小型化することができる。
 [実施の形態3]
 図22は、実施の形態3に係るバランスフィルタ30の等価回路図である。図22のバランスフィルタ30の構成は、図17のバランスフィルタ20Aの構成からキャパシタC161が除かれた構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 図23は、図22のバランスフィルタ30の挿入損失IL301およびIL302を併せて示す図である。挿入損失IL301は、端子P21に入力された信号のうち、端子P22に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P23に伝達された信号の割合も挿入損失IL301と同様の変化の態様を示す。挿入損失IL302は、端子P21に入力された信号のうち、端子P24に伝達された信号の割合を示している。端子P21に入力された信号のうち、端子P25に伝達された信号の割合も挿入損失IL302と同様の変化の態様を示す。
 図23に示される周波数帯においては、挿入損失IL301およびIL302は、周波数f31で最小となる。バランスフィルタ30は、周波数f31を含む周波数帯を通過帯域とするバランスフィルタとして機能することができる。
 図24は、実施の形態3の変形例に係るバランスフィルタ30Aの等価回路図である。バランスフィルタ30Aの構成は、図21のバランスフィルタ20Cの構成からキャパシタC161が除かれた構成である。それ以外の構成は同様であるため、説明を繰り返さない。
 以上、実施の形態3および変形例に係るバランスフィルタによれば、当該バランスフィルタの挿入損失を抑制するとともにバランスフィルタを小型化することができる。
 今回開示された各実施の形態は、矛盾しない範囲で適宜組み合わされて実施されることも予定されている。今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
 10~30,10A~10C,20A~20C,30,30A,400 バランスフィルタ、500 ディバイダ、501,502,503,B1,B2,P11~P15,P21~P27,P71,P72 端子、600 通信回路、811 線路導体パターン、821,822,831~836,851,852 キャパシタ導体パターン、871,881,882,891,892,901,902,911,912,921~923,931,932,941,951~953,961~963,971,981 インダクタ導体パターン、V872,V883,V884,V893,V894,V903,V913,V924~V926,V933~V935,V942,V954~V956,V964~V967,V972,V982 ビア導体パターン、Ant アンテナ、B 平衡端子、C120~C123,C161~C165,C170 キャパシタ、DM 方向識別マーク、G51,G52 接地端子、IL101~IL104,IL201~IL206,IL211,IL212,IL301,IL302 挿入損失、L110,L113~L118,L131,L132,L150~L159,L170,L171,L180~L183,L180C インダクタ、LC132,LC133,LC142~LC144 並列共振器、L180,L180C インダクタ部、LC131,LC131A,LC141 直列共振器、LP133,LP140 ローパスフィルタ、Lyr81~Lyr99 誘電体層、Pdc フィード端子、UB 不平衡端子。

Claims (9)

  1.  不平衡信号用の第1端子と、
     平衡信号用の第2乃至第5端子と、
     前記第1端子と接地点との間に接続され、インダクタ部を含むLC直列共振器と、
     前記第2端子と前記第3端子との間に接続され、前記インダクタ部と電磁界結合する第1インダクタと、
     前記第4端子と前記第5端子との間に接続され、前記インダクタ部と電磁界結合する第2インダクタとを備える、バランスフィルタ。
  2.  前記LC直列共振器は、前記インダクタ部に直列に接続された第1キャパシタをさらに含み、
     前記第1キャパシタは、前記インダクタ部と前記接地点との間に接続されている、請求項1に記載のバランスフィルタ。
  3.  前記LC直列共振器に対して並列に接続された第2キャパシタをさらに備える、請求項1または2に記載のバランスフィルタ。
  4.  前記インダクタ部は、直列に接続された第3および第4インダクタを含み、
     前記第1インダクタは、前記第3インダクタと電磁界結合し、
     前記第2インダクタは、前記第4インダクタと電磁界結合する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のバランスフィルタ。
  5.  前記インダクタ部は、第3インダクタを含み、
     前記第1インダクタは、前記第3インダクタの第1部分と電磁界結合し、
     前記第2インダクタは、前記第3インダクタの第2部分と電磁界結合する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載のバランスフィルタ。
  6.  前記第1端子と前記LC直列共振器との間に接続されたローパスフィルタをさらに備える、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のバランスフィルタ。
  7.  前記ローパスフィルタと、前記LC直列共振器との間に接続された第5インダクタをさらに備え、
     前記ローパスフィルタは、
     前記第1端子と前記第5インダクタとの間に接続された第6インダクタと、
     前記第1端子と前記接地点との間に接続された第4キャパシタとを含む、請求項6に記載のバランスフィルタ。
  8.  不平衡信号用の第1端子と、
     平衡信号用の第2乃至第5端子と、
     前記第1端子と接地点との間に接続され、直列に接続された第1および第2インダクタを含むインダクタ部と、
     前記第2端子と前記第3端子との間に接続され、前記第1インダクタと電磁界結合する第3インダクタと、
     前記第4端子と前記第5端子との間に接続され、前記第2インダクタと電磁界結合する第4インダクタとを備える、バランスフィルタ。
  9.  直列に接続された前記インダクタ部に対して並列に接続された第1キャパシタをさらに備える、請求項8に記載のバランスフィルタ。
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