WO2021111761A1 - 積層フィルタ - Google Patents

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WO2021111761A1
WO2021111761A1 PCT/JP2020/040084 JP2020040084W WO2021111761A1 WO 2021111761 A1 WO2021111761 A1 WO 2021111761A1 JP 2020040084 W JP2020040084 W JP 2020040084W WO 2021111761 A1 WO2021111761 A1 WO 2021111761A1
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capacitor
via conductor
laminated filter
line
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圭介 小川
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株式会社村田製作所
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    • H03H2001/0085—Multilayer, e.g. LTCC, HTCC, green sheets

Definitions

  • the present invention relates to a laminated filter.
  • Patent Document 1 discloses a laminated bandpass filter.
  • the laminated bandpass filter two strip lines constituting the resonator are arranged in the same layer at regular intervals. By arranging the two striplines in parallel, it is possible to generate an electromagnetic coupling. As a result, the capacitance between the resonators can be omitted, and the height of the laminated body can be reduced.
  • Patent Document 2 the direction of the loop by the inductor electrode of the input side LC parallel resonator and the inductor of the LC parallel resonator adjacent to the inductor electrode of the input side LC parallel resonator are described.
  • a laminated band-passing filter in which the direction of the loop by the electrodes is opposite is disclosed.
  • a laminated band pass filter in which three ground electrodes separated from each other are formed on the ground electrode forming layer is also disclosed.
  • the electromagnetic coupling (electrical coupling and magnetic field coupling) between the resonators is balanced to change the amount of attenuation at the boundary of the passband. It is necessary to achieve both steepness and ensuring the amount of attenuation outside the pass band.
  • the laminated bandpass filter disclosed in Patent Document 1 the balance of electromagnetic coupling generated between two strip lines arranged in parallel is not considered.
  • the present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the attenuation characteristics of a laminated filter.
  • the laminated filter according to the present invention includes a first ground electrode, a second ground electrode, a first LC resonator, and a second LC resonator.
  • the first LC resonator is connected to the first ground electrode.
  • the second LC resonator is connected to the second ground electrode.
  • the first LC resonator includes a first line electrode, a first capacitor electrode, a first via conductor, and a second via conductor.
  • the first capacitor electrode is arranged between the first ground electrode and the first line electrode.
  • the first via conductor connects the first line electrode and the first capacitor electrode.
  • the second via conductor extends from the first line electrode to the side where the first capacitor electrode is arranged, and connects the first line electrode and the first ground electrode.
  • the second LC resonator includes a second line electrode, a second capacitor electrode, a third via conductor, and a fourth via conductor.
  • the second capacitor electrode is arranged between the second ground electrode and the second line electrode.
  • the third via conductor connects the second line electrode and the second capacitor electrode.
  • the fourth via conductor extends from the second line electrode to the side where the second capacitor electrode is arranged, and connects the second line electrode and the second ground electrode.
  • the attenuation characteristics can be improved by connecting the first LC resonator to the first ground electrode and connecting the second LC resonator to the second ground electrode. it can.
  • FIG. It is an external perspective view of the laminated filter of FIG. It is a figure which shows the plurality of electrodes formed in the laminated body of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the laminated filter of FIG. 2 from the X-axis direction (second direction).
  • FIG. 3 is a plan view of the laminated filter of FIG. 2 from the Y-axis direction (first direction).
  • FIG. 5 is a view of the electrode structure inside the laminated body of the laminated filter according to the modified example of the first embodiment in a plan view from the Y-axis direction. It is an equivalent circuit diagram of the laminated filter which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure which looked at the electrode structure inside the laminated body of the laminated body of FIG. It is a figure which also shows the passing characteristic (solid line) of the laminated filter of FIG. 11 and the passing characteristic (dotted line) of the laminated filter of FIG.
  • solid line passing characteristic of the laminated filter of FIG. 11
  • FIG. 12 is an enlarged view of a portion of 4 GHz to 7 GHz in FIG. It is an equivalent circuit diagram of the laminated filter which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. It is an equivalent circuit diagram of the laminated filter which concerns on Embodiment 4.
  • FIG. It is an equivalent circuit diagram of the laminated filter which concerns on the modification of Embodiment 4.
  • FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 1 according to the first embodiment.
  • the equivalent circuit shown in FIG. 1 is the same as the equivalent circuit of the laminated filter 1A according to the modification of the first embodiment described later.
  • the electric field coupling generated between two circuit elements is represented by a capacitor. That is, the two circuit elements are connected to each other via the capacitor. Further, when the two circuit elements are electrically connected, the two circuit elements may be directly connected, or the two circuit elements may be electrically coupled (capacitively coupled). included.
  • the laminated filter 1 includes an input / output terminal P1 (first terminal), an input / output terminal P2 (second terminal), an LC parallel resonator LC1 (first LC resonator), and an LC parallel.
  • Resonator LC2 (2nd LC resonator), LC parallel resonator LC3 (4th LC resonator), LC parallel resonator LC4 (3rd LC resonator), capacitors C10, C12, C14, C20, C23, C34 To be equipped.
  • the LC parallel resonators LC1 and LC2 are electromagnetically coupled to each other.
  • the magnetic field coupling M1 and the capacitor C12 represent the magnetic field coupling and the electric field coupling between the LC parallel resonators LC1 and LC2, respectively.
  • the LC parallel resonators LC2 and LC3 are electromagnetically coupled to each other.
  • the magnetic field coupling M2 and the capacitor C23 represent the magnetic field coupling and the electric field coupling between the LC parallel resonators LC2 and LC3, respectively.
  • the LC parallel resonators LC3 and LC4 are electromagnetically coupled to each other.
  • the magnetic field coupling M3 and the capacitor C34 represent the magnetic field coupling and the electric field coupling between the LC parallel resonators LC3 and LC4, respectively.
  • the electric field coupling may be connected via a capacitor.
  • the input / output terminal P1 is electrically connected to the LC parallel resonator LC1.
  • FIG. 1 shows a case where the input / output terminal P1 is connected to the LC parallel resonator LC1 via the capacitor C10.
  • the input / output terminal P1 may be directly connected to the LC parallel resonator LC1.
  • the input / output terminal P2 is electrically connected to the LC parallel resonator LC4.
  • FIG. 1 shows a case where the input / output terminal P2 is connected to the LC parallel resonator LC4 via the capacitor C20.
  • the input / output terminal P2 may be directly connected to the LC parallel resonator LC4.
  • the LC parallel resonators LC1 and LC2 are connected via a capacitor C12.
  • the LC parallel resonators LC2 and LC3 are connected via a capacitor C23.
  • the LC parallel resonators LC3 and LC4 are connected via a capacitor C34.
  • the LC parallel resonators LC1 and LC4 are connected via a capacitor C14.
  • the LC parallel resonator LC1 includes an inductor L1 and a capacitor C1.
  • the inductor L1 and the capacitor C1 are connected in parallel between the grounding point G1 and the connection points of the capacitors C10 and C12.
  • the LC parallel resonator LC2 includes an inductor L2 and a capacitor C2.
  • the inductor L2 and the capacitor C2 are connected in parallel between the grounding point G2 and the connection points of the capacitors C12 and C23.
  • the LC parallel resonator LC3 includes an inductor L3 and a capacitor C3.
  • the inductor L3 and the capacitor C3 are connected in parallel between the grounding point G2 and the connection points of the capacitors C23 and C34.
  • the LC parallel resonator LC4 includes an inductor L4 and a capacitor C4.
  • the inductor L4 and the capacitor C4 are connected in parallel between the grounding point G1 and the connection points of the capacitors C34 and C20.
  • FIG. 2 is an external perspective view of the laminated filter 1 of FIG.
  • the X-axis, Y-axis, and Z-axis are orthogonal to each other. The same applies to FIGS. 3 to 5, 9, and 11 which will be described later.
  • the laminated filter 1 is formed as a laminated body 100 in which a plurality of dielectric layers are laminated in the Z-axis direction.
  • the laminate 100 is, for example, a rectangular parallelepiped.
  • the outermost surface of the laminated body 100 perpendicular to the Z-axis direction is defined as the upper surface UF and the lower surface BF.
  • the top surface UF and the bottom surface BF face each other in the Z-axis direction.
  • Input / output terminals P1 and P2 and a ground terminal 110 are formed on the bottom surface BF.
  • the input / output terminals P1 and P2 and the ground terminal 110 are, for example, LGA (Land Grid Array) terminals in which planar electrodes are regularly arranged on the bottom surface BF.
  • the bottom surface BF is connected to a circuit board (not shown).
  • FIG. 3 is a diagram showing a plurality of electrodes formed inside the laminate 100 of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a plan view of the laminated filter 1 of FIG. 2 from the X-axis direction (second direction).
  • FIG. 5 is a plan view of the laminated filter 1 of FIG. 2 from the Y-axis direction (first direction).
  • a ground electrode 111 (first ground electrode) and a ground electrode 112 (second ground electrode) are formed inside the laminated body 100.
  • the ground electrode 111 is arranged between the ground terminal 110 and the ground electrode 112.
  • the ground electrode 111 is connected to the ground terminal 110 by via conductors V1, V2, V3, V4, V5, V6 (second via conductor).
  • the ground electrode 112 is connected to the ground electrode 111 by each of the via conductor V81 (first ground via conductor) and the via conductor V82 (first ground via conductor).
  • the ground electrodes 111 and 112 correspond to the ground points G1 and G2 in FIG. 1, respectively.
  • the ground electrodes 111 and 112 are formed as conductors that are separate from each other.
  • the LC parallel resonator LC1 includes a line electrode 101 (first line electrode), a capacitor electrode 102 (first capacitor electrode), a capacitor electrode 103, a via conductor V11 (first via conductor), and a via conductor V12 (first via conductor). 2 via conductor) and included.
  • the line electrode 101 extends in the Y-axis direction.
  • the capacitor electrode 102 is arranged between the ground electrode 112 and the line electrode 101.
  • the via conductor V11 connects the line electrode 101 and the capacitor electrode 102.
  • the via conductor V12 extends from the line electrode 101 to the side where the capacitor electrode 102 is arranged, and connects the line electrode 101 and the ground electrode 111.
  • the capacitor electrode 103 is arranged between the capacitor electrode 102 and the ground electrode 112.
  • the capacitor electrode 103 is connected to the ground electrode 112 by the via conductor V13. In the extending direction of the via conductor V11, the distance between the line electrode 101 and the ground electrode 112 is shorter than the distance between the line electrode 101 and the ground electrode 111.
  • a capacitor electrode 104 (fifth capacitor electrode) is arranged between the input / output terminal P1 and the capacitor electrode 102.
  • the capacitor electrode 104 is connected to the input / output terminal P1 by the via conductor V10.
  • Capacitor C10 is formed by capacitor electrodes 102 and 104.
  • a loop-shaped inductor L1 is formed by the via conductor V12, the line electrode 101, and the via conductor V11.
  • Capacitor C1 is formed by capacitor electrodes 102 and 103.
  • the LC parallel resonator LC2 includes a line electrode 201 (second line electrode), a capacitor electrode 202 (second capacitor electrode), a capacitor electrode 203, a via conductor V21 (third via conductor), and a via conductor V22 (third via conductor). 4 via conductor) and included.
  • the line electrode 201 extends in the Y-axis direction.
  • the capacitor electrode 202 is arranged between the ground electrode 112 and the line electrode 201.
  • the via conductor V21 connects the line electrode 201 and the capacitor electrode 202.
  • the via conductor V22 extends from the line electrode 201 to the side where the capacitor electrode 202 is arranged, and connects the line electrode 201 and the ground electrode 112.
  • the capacitor electrode 203 is arranged between the capacitor electrode 202 and the ground electrode 112.
  • the capacitor electrode 203 is connected to the ground electrode 112 by the via conductor V23.
  • a loop-shaped inductor L2 is formed by the via conductor V22, the line electrode 201, and the via conductor V21.
  • Capacitor C2 is formed by capacitor electrodes 202 and 203.
  • a coupling electrode 121 (third coupling electrode) is connected to the via conductor V11 between the line electrode 101 and the capacitor electrode 102.
  • the coupling electrode 121 faces each of the capacitor electrodes 102 and 202.
  • the capacitor C12 is formed by the capacitor electrodes 102 and 202 and the coupling electrode 121.
  • the LC parallel resonator LC3 includes a line electrode 301 (second line electrode), a capacitor electrode 302 (second capacitor electrode), a capacitor electrode 303, a via conductor V31 (third via conductor), and a via conductor V32 (third via conductor). 4 via conductor) and included.
  • the line electrode 301 extends in the Y-axis direction.
  • the capacitor electrode 302 is arranged between the ground electrode 112 and the line electrode 301.
  • the via conductor V31 connects the line electrode 301 and the capacitor electrode 302.
  • the via conductor V32 extends from the line electrode 301 to the side where the capacitor electrode 302 is arranged, and connects the line electrode 301 and the ground electrode 112.
  • the capacitor electrode 303 is arranged between the capacitor electrode 302 and the ground electrode 112.
  • the capacitor electrode 303 is connected to the ground electrode 112 by the via conductor V33.
  • a loop-shaped inductor L3 is formed by the via conductor V32, the line electrode 301, and the via conductor V31.
  • Capacitor C3 is formed by capacitor electrodes 302 and 303.
  • a coupling electrode 222 is arranged between the line electrode 201 and the capacitor electrode 202.
  • the coupling electrode 222 faces each of the capacitor electrodes 202 and 302.
  • the capacitor C23 is formed by the capacitor electrodes 202 and 302 and the coupling electrode 222.
  • the LC parallel resonator LC4 includes a line electrode 401 (third line electrode), a capacitor electrode 402 (third capacitor electrode), a capacitor electrode 403, a via conductor V41 (fifth via conductor), and a via conductor V42 (third conductor V42). 6 via conductor) and included.
  • the line electrode 401 extends in the Y-axis direction.
  • the capacitor electrode 402 is arranged between the ground electrode 112 and the line electrode 401.
  • the via conductor V41 connects the line electrode 401 and the capacitor electrode 402.
  • the via conductor V42 extends from the line electrode 401 to the side where the capacitor electrode 402 is arranged, and connects the line electrode 401 and the ground electrode 111.
  • the capacitor electrode 403 is arranged between the capacitor electrode 402 and the ground electrode 112. The capacitor electrode 403 is connected to the ground electrode 112 by the via conductor V43.
  • a capacitor electrode 404 (sixth capacitor electrode) is arranged between the input / output terminal P2 and the capacitor electrode 402.
  • the capacitor electrode 404 is connected to the input / output terminal P2 by the via conductor V20.
  • Capacitor C20 is formed by capacitor electrodes 402 and 404.
  • a loop-shaped inductor L4 is formed by the via conductor V42, the line electrode 401, and the via conductor V41.
  • Capacitor C4 is formed by capacitor electrodes 402 and 403.
  • a coupling electrode 221 is arranged between the line electrode 201 and the capacitor electrode 202.
  • the coupling electrode 221 faces each of the coupling electrodes 121 and 122.
  • the capacitor C14 is formed by the coupling electrodes 121, 122, 221.
  • each of the via conductors V21, V31, and V41 is closer to the via conductor V11 than the via conductor V12 in the Y-axis direction.
  • the via conductors V22, V32, and V42 are closer to the via conductor V12 than the via conductor V11 in the Y-axis direction.
  • the winding direction of each of the inductors L1 to L4 from the ground electrode to the capacitor electrode is the same.
  • the air cores of the inductors L1 to L4 overlap each other.
  • the via conductors V81 and V82 are closer to the via conductor V11 than the via conductor V12 in the Y-axis direction.
  • FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 10 according to the comparative example.
  • the equivalent circuit of the laminated filter 10 is an equivalent circuit in which the grounding point G2 is removed from the equivalent circuit of the laminated filter 1 of FIG. 1 and each of the LC parallel resonators LC1 to LC4 is short-circuited to the grounding point G1. Other than these, the description is the same, so the description will not be repeated.
  • FIG. 7 is a diagram showing both the passing characteristics (solid line) of the laminated filter 1 of FIGS. 1 to 5 and the passing characteristics (dotted line) of the laminated filter 10 of FIG.
  • the pass characteristic is the frequency characteristic of the insertion loss.
  • the amount of attenuation on the vertical axis of FIG. 7 increases in the downward direction from 0 dB. The same applies to FIGS. 8, 12, and 13 which will be described later.
  • grounding point G1 (grounding electrode 111) at which each of the LC parallel resonators LC1 and LC4 is short-circuited and each of the LC parallel resonators LC2 and LC3 are short-circuited. Since the grounding point G2 (grounding electrode 112) is physically separated, the magnetic field couplings M1 and M3 are reduced. As a result, the attenuation characteristics of the laminated filter 1 are improved.
  • the minimum value of the insertion loss in the frequency band of 2 GHz to 4 GHz is larger in the laminated filter 1 than in the laminated filter 10.
  • the laminated filter 1 can secure a larger amount of attenuation than the laminated filter 10 in a frequency band (low frequency side) lower than the pass band. That is, the attenuation characteristic of the laminated filter 1 is improved more than the attenuation characteristic of the laminated filter 10.
  • the inductor component between the grounding points G1 and G2 of FIG. 1 changes.
  • the frequency of the attenuation pole generated on the high frequency side can be adjusted.
  • FIG. 8 is a diagram showing changes in the insertion loss of the laminated filter 1 when the via conductors V81 and V82 of FIG. 4 are moved in the Y-axis direction.
  • the passage characteristic A1 shows the passage characteristic when the via conductors V81 and V82 are arranged at the positions shown in FIG.
  • the passing characteristic A2 shows a passing characteristic when the via conductors V81 and V82 are closer to the via conductor V12 than in the case of the passing characteristic A1.
  • the passing characteristic A3 shows a passing characteristic when the via conductors V81 and V82 are closer to the via conductor V12 than in the case of the passing characteristic A2.
  • An attenuation pole is generated at a frequency f1 in a frequency band (high frequency side) higher than the pass band of the pass characteristic A1.
  • An attenuation pole is generated at a frequency f2 (> f1) on the high frequency side of the pass characteristic A2.
  • An attenuation pole is generated at a frequency f3 (> f2) on the high frequency side of the pass characteristic A3.
  • each of the capacitor electrodes 102, 202, 302, 402 may form a capacitor with the ground electrode 112.
  • FIG. 9 is a plan view of the electrode structure inside the laminated body of the laminated filter 1A according to the modified example of the first embodiment from the Y-axis direction.
  • the electrode structure of the laminated filter 1A is an electrode structure in which capacitor electrodes 103, 203, 303, 403 and via conductors V13, V23, V33, and V43 are removed from the electrode structure of the laminated filter 1 of FIG. Other than these, the description is the same, so the description will not be repeated.
  • the capacitor electrodes 102, 202, 302, and 402 face the ground electrode 112.
  • the capacitor electrodes 102, 202, 302, and 402 form the capacitors C1 to C4 together with the ground electrode 112, respectively.
  • the distance between the electrodes of the capacitors C1 to C4 can be adjusted by selecting either the first embodiment or the modified example according to the desired characteristics required for the laminated filter.
  • the damping characteristics can be improved.
  • FIG. 10 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 2 according to the second embodiment.
  • the equivalent circuit of the laminated filter 2 is an equivalent circuit in which the capacitor C22 is added to the equivalent circuit of the laminated filter 1 of FIG. Other than these, the description is the same, so the description will not be repeated.
  • the input / output terminals P1 and P2 are connected to each other via the capacitor C22.
  • FIG. 11 is a plan view of the electrode structure inside the laminated body of the laminated filter 2 of FIG. 10 from the Y-axis direction.
  • the electrode structure of the laminated filter 2 is an electrode structure in which a coupling electrode 231 (first coupling electrode) and a coupling electrode 232 (second coupling electrode) are added to the electrode structure of the laminated filter 1 of FIG. Other than these, the description is the same, so the description will not be repeated.
  • the coupling electrode 231 is connected to the via conductor V10 between the ground electrodes 111 and 112, and extends from the input / output terminals P1 to P2.
  • the coupling electrode 232 is connected to the via conductor V20 between the ground electrodes 111 and 112 and extends from the input / output terminals P2 to P1.
  • the side of the coupling electrode 231 faces the side of the coupling electrode 232 in the direction from the input / output terminals P1 to P2.
  • the coupling electrodes 231 and 232 form the capacitor C22 of FIG.
  • FIG. 12 is a diagram showing the passing characteristics (solid line) of the laminated filter 2 of FIG. 11 and the passing characteristics (dotted line) of the laminated filter 1 of FIG. 5 together.
  • an attenuation pole is generated near the frequency f21 on the low frequency side.
  • an attenuation pole is generated not only at the low frequency f21 but also at f22 ( ⁇ f21).
  • the minimum value of the insertion loss on the low frequency side of the laminated filter 2 is larger than that of the laminated filter 1.
  • the laminated filter 2 can secure a larger amount of attenuation than the laminated filter 1 on the low frequency side. That is, the attenuation characteristic of the laminated filter 2 is improved as compared with the attenuation characteristic of the laminated filter 1.
  • FIG. 13 is an enlarged view of the portion of FIG. 12 from 4 GHz to 7 GHz.
  • the minimum value of the insertion loss of the laminated filter 2 is substantially the same as the minimum value of the insertion loss of the laminated filter 1. That is, the pass characteristic in the pass band of the laminated filter 2 maintains the pass characteristic in the pass band of the laminated filter 1.
  • the attenuation characteristics can be further improved while maintaining the pass characteristics in the pass band.
  • a laminated filter including four LC resonators has been described.
  • the number of LC resonators included in the laminated filter according to the embodiment is not limited to 4.
  • the case where the number of LC resonators included in the laminated filter according to the embodiment is 3, 5, 6, 7 will be described in the third, fourth, fifth, and sixth embodiments, respectively.
  • FIG. 14 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 3 according to the third embodiment.
  • the equivalent circuit of the laminated filter 3 is an equivalent circuit in which the LC parallel resonator LC4 is removed from the LC parallel resonators LC1 to LC4 included in the laminated filter 1 of FIG. Since the same is true except for the change due to the removal of the LC parallel resonator LC4, the description will not be repeated.
  • the LC parallel resonator LC3 (third LC resonator) is connected to the grounding point G1.
  • the LC parallel resonator LC3 is connected to the input / output terminal P2 via the capacitor C20.
  • the LC parallel resonator LC3 is connected to the LC parallel resonator LC1 via the capacitor C13.
  • FIG. 15 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 4 according to the fourth embodiment.
  • the equivalent circuit of the laminated filter 4 is an equivalent circuit in which an LC parallel resonator LC5 (third LC resonator) is added to the LC parallel resonators LC1 to LC4 included in the laminated filter 1 of FIG. Since the same is true except for the change due to the addition of the LC parallel resonator LC5, the description will not be repeated.
  • the magnetic field coupling M4 represents the magnetic field coupling between the LC parallel resonators LC4 and LC5.
  • the LC parallel resonator LC5 is connected to the LC parallel resonator LC4 (third LC resonator) via the capacitor C45.
  • the LC parallel resonator LC5 is connected to the LC parallel resonator LC1 via the capacitor C15.
  • the LC parallel resonator LC5 is connected to the input / output terminal P2 via the capacitor C20.
  • the LC parallel resonator LC5 is connected to the grounding point G1.
  • the LC parallel resonator LC4 is connected to the grounding point G2.
  • the LC parallel resonator LC5 includes an inductor L5 and a capacitor C5.
  • the inductor L5 and the capacitor C5 are connected in parallel between the grounding point G1 and the connection points of the capacitors C45 and C20.
  • FIG. 16 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 4A according to the modified example of the fourth embodiment.
  • the grounding point to which each of the LC parallel resonators LC1 and LC5 in FIG. 15 is connected is changed from G1 to G2, and the grounding point to which the LC parallel resonator LC3 is connected is G2.
  • the description is the same, so the description will not be repeated.
  • the attenuation characteristics can be improved.
  • FIG. 17 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 5 according to the fifth embodiment.
  • the equivalent circuit of the laminated filter 5 is an equivalent circuit in which an LC parallel resonator LC6 (third LC resonator) is added to the LC parallel resonators LC1 to LC5 included in the laminated filter 4 of FIG. Since the same is true except for the change due to the addition of the LC parallel resonator LC6, the description will not be repeated.
  • the magnetic field coupling M5 represents the magnetic field coupling between the LC parallel resonators LC5 and LC6.
  • the LC parallel resonator LC6 is connected to the LC parallel resonator LC5 (fourth LC resonator) via the capacitor C56.
  • the LC parallel resonator LC6 is connected to the LC parallel resonator LC1 via the capacitor C16.
  • the LC parallel resonator LC6 is connected to the input / output terminal P2 via the capacitor C20.
  • the LC parallel resonator LC6 is connected to the grounding point G1.
  • the LC parallel resonator LC5 is connected to the grounding point G2.
  • the LC parallel resonator LC6 includes an inductor L6 and a capacitor C6.
  • the inductor L6 and the capacitor C6 are connected in parallel between the grounding point G1 and the connection points of the capacitors C56 and C20.
  • FIG. 18 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 5A according to the modified example of the fifth embodiment.
  • the grounding point to which each of the LC parallel resonators LC1 and LC6 of FIG. 17 is connected is changed from G1 to G2, and the contact points to which each of the LC parallel resonators LC3 and LC4 are connected.
  • This is an equivalent circuit in which the point is changed from G2 to G1.
  • the description is the same, so the description will not be repeated.
  • the damping characteristics can be improved.
  • FIG. 19 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 6 according to the sixth embodiment.
  • the equivalent circuit of the laminated filter 6 is an equivalent circuit in which an LC parallel resonator LC7 (third LC resonator) is added to the LC parallel resonators LC1 to LC6 included in the laminated filter 5 of FIG. Since the same is true except for the change due to the addition of the LC parallel resonator LC7, the description will not be repeated.
  • the magnetic field coupling M6 represents the magnetic field coupling between the LC parallel resonators LC6 and LC7.
  • the LC parallel resonator LC7 is connected to the LC parallel resonator LC6 (fourth LC resonator) via the capacitor C67.
  • the LC parallel resonator LC7 is connected to the LC parallel resonator LC1 via a capacitor C17.
  • the LC parallel resonator LC7 is connected to the input / output terminal P2 via the capacitor C20.
  • the LC parallel resonator LC7 is connected to the grounding point G1.
  • the LC parallel resonator LC6 is connected to the grounding point G2.
  • the LC parallel resonator LC7 includes an inductor L7 and a capacitor C7.
  • the inductor L7 and the capacitor C7 are connected in parallel between the grounding point G1 and the connection points of the capacitors C67 and C20.
  • FIG. 20 is an equivalent circuit diagram of the laminated filter 6A according to the modified example of the sixth embodiment.
  • the grounding point to which each of the LC parallel resonators LC1 and LC7 in FIG. 19 is connected is changed from G1 to G2, and the grounding point to which the LC parallel resonator LC4 is connected is G2.
  • the description is the same, so the description will not be repeated.
  • the damping characteristics can be improved.
  • 1 to 6, 1A, 4A to 6A, 10 laminated filter 100 laminated body, 101, 201, 301, 401 line electrode, 102 to 104, 202, 203, 302, 303, 402 to 404 capacitor electrode, 110 ground terminal, 111,112 ground electrode, 121,122,221,222,231,232 coupling electrode, C1 to C7, C10, C12 to C17, C20, C22, C23, C34, C45, C56, C67 capacitor, L1 to L7 inductor, LC1 to LC7 parallel resonators, P1, P2 input / output terminals, V1 to V6, V10 to V13, V20 to V23, V31 to V33, V41 to V43, V81, V82 via conductors.

Landscapes

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Abstract

積層フィルタ（１）は、第１接地電極（１１１）および第２接地電極（１１２）と、第１ＬＣ共振器（ＬＣ１）と、第２ＬＣ共振器（ＬＣ２）とを備える。第１ＬＣ共振器（ＬＣ１）は、第１線路電極（１０１）と、第１キャパシタ電極（１０２）と、第１ビア導体（Ｖ１１）と、第２ビア導体（Ｖ１２）とを含む。第２ビア導体（Ｖ１２）は、第１線路電極（１０１）から第１キャパシタ電極（１０２）が配置された側に延在し、第１線路電極（１０１）および第１接地電極（１１１）を接続する。第２ＬＣ共振器（ＬＣ２）は、第２線路電極（２０１）と、第２キャパシタ電極（２０２）と、第３ビア導体（Ｖ２１）と、第４ビア導体（Ｖ２２）とを含む。第４ビア導体（Ｖ２２）は、第２線路電極（２０１）から第２キャパシタ電極（２０２）が配置された側に延在し、第２線路電極（２０１）および第２接地電極（１１２）を接続する。

Description

積層フィルタ
　本発明は、積層フィルタに関する。
　従来、複数の誘電体層の積層体として形成された積層フィルタが知られている。たとえば、国際公開第２００２／００９２２５号（特許文献１）には、積層バンドパスフィルタが開示されている。当該積層バンドパスフィルタにおいては、共振器を構成する２本のストリップラインが同層に一定間隔だけ離して配置されている。２つのストリップラインを平行に並べることにより、電磁結合を発生させることが可能となる。その結果、共振器間の容量を省くことが可能となり、積層体の低背化が可能となる。
　また、国際公開第２００７／１１９３５６号（特許文献２）には、入力側ＬＣ並列共振器のインダクタ電極によるループの方向と、入力側ＬＣ並列共振器のインダクタ電極に隣接するＬＣ並列共振器のインダクタ電極によるループの方向とが逆である積層帯域通過フィルタが開示されている。また、接地電極形成層に互いに分離した３つの接地電極が形成された積層帯域通過フィルタも開示されている。
国際公開第２００２／００９２２５号 国際公開第２００７／１１９３５６号
　積層フィルタの減衰特性（通過帯域外の挿入損失の周波数特性）を改善するためには、共振器間の電磁結合（電界結合および磁界結合）をバランスさせて、通過帯域の境界における減衰量の変化の急峻性および通過帯域外における減衰量の確保の双方を両立させる必要がある。しかし、特許文献１に開示されている積層バンドパスフィルタにおいては、平行に並べられた２つのストリップラインの間に発生する電磁結合のバランスについて考慮されていない。
　特許文献２に開示されているように、互いに隣接する２つのＬＣ並列共振器のインダクタ電極のループの向きを逆にする場合、磁界結合を弱めることができるものの、磁界結合の微調整が困難である。また、同じ誘電体層に複数の接地電極を形成する場合、製造ばらつきが発生し易い。
　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、その目的は積層フィルタの減衰特性を改善することである。
　本発明に係る積層フィルタは、第１接地電極および第２接地電極と、第１ＬＣ共振器と、第２ＬＣ共振器とを備える。第１ＬＣ共振器は、第１接地電極に接続されている。第２ＬＣ共振器は、第２接地電極に接続されている。第１ＬＣ共振器は、第１線路電極と、第１キャパシタ電極と、第１ビア導体と、第２ビア導体とを含む。第１キャパシタ電極は、第１接地電極および第１線路電極の間に配置されている。第１ビア導体は、第１線路電極および第１キャパシタ電極を接続する。第２ビア導体は、第１線路電極から第１キャパシタ電極が配置された側に延在し、第１線路電極および第１接地電極を接続する。第２ＬＣ共振器は、第２線路電極と、第２キャパシタ電極と、第３ビア導体と、第４ビア導体とを含む。第２キャパシタ電極は、第２接地電極および第２線路電極の間に配置されている。第３ビア導体は、第２線路電極および第２キャパシタ電極を接続する。第４ビア導体は、第２線路電極から第２キャパシタ電極が配置された側に延在し、第２線路電極および第２接地電極を接続する。
　本発明に係る積層フィルタによれば、第１ＬＣ共振器が第１接地電極に接続されているとともに、第２ＬＣ共振器が第２接地電極に接続されていることにより、減衰特性を改善することができる。
実施の形態１に係る積層フィルタの等価回路図である。 図１の積層フィルタの外観斜視図である。 図２の積層体の内部に形成された複数の電極を示す図である。 図２の積層フィルタをＸ軸方向（第２方向）から平面視した図である。 図２の積層フィルタをＹ軸方向（第１方向）から平面視した図である。 比較例に係る積層フィルタの等価回路図である。 図１～図５の積層フィルタの通過特性（実線）および図６の積層フィルタの通過特性（点線）を併せて示す図である。 図４の接地ビア導体をＹ軸方向に移動させた場合の積層フィルタの挿入損失の変化を示す図である。 実施の形態１の変形例に係る積層フィルタの積層体内部の電極構造を、Ｙ軸方向から平面視した図である。 実施の形態２に係る積層フィルタの等価回路図である。 図１０の積層フィルタの積層体内部の電極構造を、Ｙ軸方向から平面視した図である。 図１１の積層フィルタの通過特性（実線）および図５の積層フィルタの通過特性（点線）を併せて示す図である。 図１２の４ＧＨｚ～７ＧＨｚの部分が拡大された図である。 実施の形態３に係る積層フィルタの等価回路図である。 実施の形態４に係る積層フィルタの等価回路図である。 実施の形態４の変形例に係る積層フィルタの等価回路図である。 実施の形態５に係る積層フィルタの等価回路図である。 実施の形態５の変形例に係る積層フィルタの等価回路図である。 実施の形態６に係る積層フィルタの等価回路図である。 実施の形態６の変形例に係る積層フィルタの等価回路図である。
　以下、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に係る積層フィルタ１の等価回路図である。図１に示される等価回路は、後に説明する実施の形態１の変形例に係る積層フィルタ１Ａの等価回路と同様である。以下では、２つの回路素子の間に生じている電界結合をキャパシタによって表現する。すなわち、当該２つの回路素子は、当該キャパシタを介して互いに接続されている。また、２つの回路素子が電気的に接続されている場合には、当該２つの回路素子が直接に接続されている場合、および当該２つの回路素子が電界結合（容量結合）している場合が含まれる。
　図１に示されるように、積層フィルタ１は、入出力端子Ｐ１（第１端子）と、入出力端子Ｐ２（第２端子）と、ＬＣ並列共振器ＬＣ１（第１ＬＣ共振器）と、ＬＣ並列共振器ＬＣ２（第２ＬＣ共振器）と、ＬＣ並列共振器ＬＣ３（第４ＬＣ共振器）と、ＬＣ並列共振器ＬＣ４（第３ＬＣ共振器）と、キャパシタＣ１０，Ｃ１２，Ｃ１４，Ｃ２０，Ｃ２３，Ｃ３４とを備える。
　図１において、ＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ２とは互いに電磁界結合している。磁界結合Ｍ１，キャパシタＣ１２は、ＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ２との間の磁界結合および電界結合をそれぞれ表している。ＬＣ並列共振器ＬＣ２とＬＣ３とは互いに電磁界結合している。磁界結合Ｍ２，キャパシタＣ２３は、ＬＣ並列共振器ＬＣ２とＬＣ３との間の磁界結合および電界結合をそれぞれ表している。ＬＣ並列共振器ＬＣ３とＬＣ４とは互いに電磁界結合している。磁界結合Ｍ３，キャパシタＣ３４は、ＬＣ並列共振器ＬＣ３とＬＣ４との間の磁界結合および電界結合をそれぞれ表している。なお、電界結合はキャパシタを介して接続される場合もある。
　入出力端子Ｐ１は、ＬＣ並列共振器ＬＣ１に電気的に接続されている。図１においては、入出力端子Ｐ１がキャパシタＣ１０を介してＬＣ並列共振器ＬＣ１に接続されている場合が示されている。入出力端子Ｐ１は、ＬＣ並列共振器ＬＣ１に直接に接続されていてもよい。
　入出力端子Ｐ２は、ＬＣ並列共振器ＬＣ４に電気的に接続されている。図１においては、入出力端子Ｐ２がキャパシタＣ２０を介してＬＣ並列共振器ＬＣ４に接続されている場合が示されている。入出力端子Ｐ２は、ＬＣ並列共振器ＬＣ４に直接に接続されていてもよい。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ２とは、キャパシタＣ１２を介して接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ２とＬＣ３とは、キャパシタＣ２３を介して接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ３とＬＣ４とは、キャパシタＣ３４を介して接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ１とＬＣ４とは、キャパシタＣ１４を介して接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ１は、インダクタＬ１と、キャパシタＣ１とを含む。インダクタＬ１およびキャパシタＣ１は、接地点Ｇ１と、キャパシタＣ１０およびＣ１２の接続点との間において並列に接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ２は、インダクタＬ２と、キャパシタＣ２とを含む。インダクタＬ２およびキャパシタＣ２は、接地点Ｇ２と、キャパシタＣ１２およびＣ２３の接続点との間において並列に接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ３は、インダクタＬ３と、キャパシタＣ３とを含む。インダクタＬ３およびキャパシタＣ３は、接地点Ｇ２と、キャパシタＣ２３およびＣ３４の接続点との間において並列に接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ４は、インダクタＬ４と、キャパシタＣ４とを含む。インダクタＬ４およびキャパシタＣ４は、接地点Ｇ１と、キャパシタＣ３４およびＣ２０の接続点との間において並列に接続されている。
　図２は、図１の積層フィルタ１の外観斜視図である。図２において、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸は互いに直交している。後に説明する図３～図５，図９，図１１においても同様である。
　図２に示されるように、積層フィルタ１は、複数の誘電体層がＺ軸方向に積層された積層体１００として形成される。積層体１００は、たとえば直方体状である。Ｚ軸方向に垂直な積層体１００の最外層の面を上面ＵＦおよび底面ＢＦとする。上面ＵＦおよび底面ＢＦは、Ｚ軸方向に対向している。
　底面ＢＦには、入出力端子Ｐ１，Ｐ２、および接地端子１１０が形成されている。入出力端子Ｐ１，Ｐ２、および接地端子１１０は、たとえば底面ＢＦに平面電極が規則的に配置されたＬＧＡ（Land　Grid　Array）端子である。底面ＢＦは、不図示の回路基板に接続される。
　図３は、図２の積層体１００の内部に形成された複数の電極を示す図である。図４は、図２の積層フィルタ１をＸ軸方向（第２方向）から平面視した図である。図５は、図２の積層フィルタ１をＹ軸方向（第１方向）から平面視した図である。
　図１，図３～図５を参照しながら、積層体１００の内部には、接地電極１１１（第１接地電極）と、接地電極１１２（第２接地電極）とが形成されている。接地電極１１１は、接地端子１１０と接地電極１１２との間に配置されている。接地電極１１１は、ビア導体Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５，Ｖ６（第２ビア導体）によって接地端子１１０に接続されている。接地電極１１２は、ビア導体Ｖ８１（第１接地ビア導体）およびビア導体Ｖ８２（第１接地ビア導体）の各々によって接地電極１１１に接続されている。接地電極１１１，１１２は、図１の接地点Ｇ１，Ｇ２にそれぞれ対応する。接地電極１１１，１１２は、互いに別個の導体として形成されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ１は、線路電極１０１（第１線路電極）と、キャパシタ電極１０２（第１キャパシタ電極）と、キャパシタ電極１０３と、ビア導体Ｖ１１（第１ビア導体）と、ビア導体Ｖ１２（第２ビア導体）とを含む。線路電極１０１は、Ｙ軸方向に延在している。キャパシタ電極１０２は、接地電極１１２と線路電極１０１との間に配置されている。ビア導体Ｖ１１は、線路電極１０１およびキャパシタ電極１０２を接続する。ビア導体Ｖ１２は、線路電極１０１からキャパシタ電極１０２が配置された側に延在し、線路電極１０１および接地電極１１１を接続する。キャパシタ電極１０３は、キャパシタ電極１０２と接地電極１１２との間に配置されている。キャパシタ電極１０３は、ビア導体Ｖ１３によって接地電極１１２に接続されている。ビア導体Ｖ１１の延在方向において、線路電極１０１と接地電極１１２との距離は、線路電極１０１と接地電極１１１との距離よりも短い。
　入出力端子Ｐ１とキャパシタ電極１０２との間にキャパシタ電極１０４（第５キャパシタ電極）が配置されている。キャパシタ電極１０４は、ビア導体Ｖ１０によって入出力端子Ｐ１に接続されている。
　キャパシタ電極１０２および１０４によってキャパシタＣ１０が形成されている。ビア導体Ｖ１２、線路電極１０１、およびビア導体Ｖ１１によって、ループ状のインダクタＬ１が形成されている。キャパシタ電極１０２および１０３によってキャパシタＣ１が形成されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ２は、線路電極２０１（第２線路電極）と、キャパシタ電極２０２（第２キャパシタ電極）と、キャパシタ電極２０３と、ビア導体Ｖ２１（第３ビア導体）と、ビア導体Ｖ２２（第４ビア導体）とを含む。線路電極２０１は、Ｙ軸方向に延在している。キャパシタ電極２０２は、接地電極１１２と線路電極２０１との間に配置されている。ビア導体Ｖ２１は、線路電極２０１およびキャパシタ電極２０２を接続する。ビア導体Ｖ２２は、線路電極２０１からキャパシタ電極２０２が配置された側に延在し、線路電極２０１および接地電極１１２を接続する。キャパシタ電極２０３は、キャパシタ電極２０２と接地電極１１２との間に配置されている。キャパシタ電極２０３は、ビア導体Ｖ２３によって接地電極１１２に接続されている。
　ビア導体Ｖ２２、線路電極２０１、およびビア導体Ｖ２１によって、ループ状のインダクタＬ２が形成されている。キャパシタ電極２０２および２０３によってキャパシタＣ２が形成されている。
　線路電極１０１とキャパシタ電極１０２との間において、結合電極１２１（第３結合電極）がビア導体Ｖ１１に接続されている。結合電極１２１は、キャパシタ電極１０２，２０２の各々と対向している。キャパシタ電極１０２，２０２および結合電極１２１により、キャパシタＣ１２が形成されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ３は、線路電極３０１（第２線路電極）と、キャパシタ電極３０２（第２キャパシタ電極）と、キャパシタ電極３０３と、ビア導体Ｖ３１（第３ビア導体）と、ビア導体Ｖ３２（第４ビア導体）とを含む。線路電極３０１は、Ｙ軸方向に延在している。キャパシタ電極３０２は、接地電極１１２と線路電極３０１との間に配置されている。ビア導体Ｖ３１は、線路電極３０１およびキャパシタ電極３０２を接続する。ビア導体Ｖ３２は、線路電極３０１からキャパシタ電極３０２が配置された側に延在し、線路電極３０１および接地電極１１２を接続する。キャパシタ電極３０３は、キャパシタ電極３０２と接地電極１１２との間に配置されている。キャパシタ電極３０３は、ビア導体Ｖ３３によって接地電極１１２に接続されている。
　ビア導体Ｖ３２、線路電極３０１、およびビア導体Ｖ３１によって、ループ状のインダクタＬ３が形成されている。キャパシタ電極３０２および３０３によってキャパシタＣ３が形成されている。
　線路電極２０１とキャパシタ電極２０２との間において、結合電極２２２が配置されている。結合電極２２２は、キャパシタ電極２０２，３０２の各々と対向している。キャパシタ電極２０２，３０２および結合電極２２２によってキャパシタＣ２３が形成されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ４は、線路電極４０１（第３線路電極）と、キャパシタ電極４０２（第３キャパシタ電極）と、キャパシタ電極４０３と、ビア導体Ｖ４１（第５ビア導体）と、ビア導体Ｖ４２（第６ビア導体）とを含む。線路電極４０１は、Ｙ軸方向に延在している。キャパシタ電極４０２は、接地電極１１２と線路電極４０１との間に配置されている。ビア導体Ｖ４１は、線路電極４０１およびキャパシタ電極４０２を接続する。ビア導体Ｖ４２は、線路電極４０１からキャパシタ電極４０２が配置された側に延在し、線路電極４０１および接地電極１１１を接続する。キャパシタ電極４０３は、キャパシタ電極４０２と接地電極１１２との間に配置されている。キャパシタ電極４０３は、ビア導体Ｖ４３によって接地電極１１２に接続されている。
　入出力端子Ｐ２とキャパシタ電極４０２との間にキャパシタ電極４０４（第６キャパシタ電極）が配置されている。キャパシタ電極４０４は、ビア導体Ｖ２０によって入出力端子Ｐ２に接続されている。
　キャパシタ電極４０２および４０４によってキャパシタＣ２０が形成されている。ビア導体Ｖ４２、線路電極４０１、およびビア導体Ｖ４１によって、ループ状のインダクタＬ４が形成されている。キャパシタ電極４０２および４０３によってキャパシタＣ４が形成されている。
　線路電極２０１とキャパシタ電極２０２との間において、結合電極２２１が配置されている。結合電極２２１は、結合電極１２１，１２２の各々と対向している。結合電極１２１，１２２，２２１によってキャパシタＣ１４が形成されている。
　図４を参照しながら、Ｙ軸方向においてビア導体Ｖ２１，Ｖ３１，Ｖ４１の各々は、ビア導体Ｖ１２よりもビア導体Ｖ１１に近い。Ｙ軸方向においてビア導体Ｖ２２，Ｖ３２，Ｖ４２は、ビア導体Ｖ１１よりもビア導体Ｖ１２に近い。インダクタＬ１～Ｌ４の各々の接地電極からキャパシタ電極への巻回方向は同じである。インダクタＬ１～Ｌ４の各々の空芯部は、重なっている。Ｙ軸方向においてビア導体Ｖ８１，Ｖ８２は、ビア導体Ｖ１２よりもビア導体Ｖ１１に近い。
　図６は、比較例に係る積層フィルタ１０の等価回路図である。積層フィルタ１０の等価回路は、図１の積層フィルタ１の等価回路から接地点Ｇ２が除かれて、ＬＣ並列共振器ＬＣ１～ＬＣ４の各々が接地点Ｇ１に短絡されている等価回路である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図７は、図１～図５の積層フィルタ１の通過特性（実線）および図６の積層フィルタ１０の通過特性（点線）を併せて示す図である。通過特性とは、挿入損失の周波数特性である。図７の縦軸の減衰量は、０ｄＢから下に向かう方向に増加する。後に説明する図８，図１２，図１３においても同様である。
　図１、図５、および図７を併せて参照しながら、ＬＣ並列共振器ＬＣ１，ＬＣ４の各々が短絡される接地点Ｇ１（接地電極１１１）と、ＬＣ並列共振器ＬＣ２，ＬＣ３の各々が短絡される接地点Ｇ２（接地電極１１２）とが物理的に分離されていることにより、磁界結合Ｍ１，Ｍ３が低減される。その結果、積層フィルタ１の減衰特性が改善される。
　図７に示されるように、２ＧＨｚ～４ＧＨｚの周波数帯における挿入損失の極小値は、積層フィルタ１の方が積層フィルタ１０より大きい。積層フィルタ１は、通過帯域よりも低い周波数帯（低域側）において積層フィルタ１０よりも大きい減衰量を確保することができる。すなわち、積層フィルタ１の減衰特性は、積層フィルタ１０の減衰特性よりも改善されている。
　積層フィルタ１においては、図４のビア導体Ｖ８１，Ｖ８２をＹ軸方向に移動させることにより、図１の接地点Ｇ１およびＧ２の間のインダクタ成分が変化する。その結果、高域側に発生する減衰極の周波数を調整することができる。
　図８は、図４のビア導体Ｖ８１，Ｖ８２をＹ軸方向に移動させた場合の積層フィルタ１の挿入損失の変化を示す図である。図８において、通過特性Ａ１は、ビア導体Ｖ８１，Ｖ８２が図４に示される位置に配置されている場合の通過特性を示す。通過特性Ａ２は、通過特性Ａ１の場合よりもビア導体Ｖ８１，Ｖ８２がビア導体Ｖ１２に近い場合の通過特性を示す。通過特性Ａ３は、通過特性Ａ２の場合よりもビア導体Ｖ８１，Ｖ８２がビア導体Ｖ１２に近い場合の通過特性を示す。
　図４および図８を参照しながら、通過特性Ａ１～Ａ３において、通過帯域および低域側の通過特性は、ほとんど同じである。通過特性Ａ１の通過帯域よりも高い周波数帯（高域側）には周波数ｆ１において減衰極が発生している。通過特性Ａ２の高域側には周波数ｆ２（＞ｆ１）において減衰極が発生している。通過特性Ａ３の高域側には周波数ｆ３（＞ｆ２）において減衰極が発生している。ビア導体Ｖ８１，Ｖ８２をビア導体Ｖ１２に近づけることにより、高域側において発生する減衰極の周波数を高くすることができる。
　積層フィルタ１においては、キャパシタ電極１０２，２０２，３０２，４０２は、接地電極１１２に接続されたキャパシタ電極１０３，２０３，３０３，４０３とそれぞれキャパシタを形成している場合について説明した。キャパシタ電極１０２，２０２，３０２，４０２の各々は、接地電極１１２とキャパシタを形成してもよい。
　図９は、実施の形態１の変形例に係る積層フィルタ１Ａの積層体内部の電極構造を、Ｙ軸方向から平面視した図である。積層フィルタ１Ａの電極構造は、図５の積層フィルタ１の電極構造から、キャパシタ電極１０３，２０３，３０３，４０３、およびビア導体Ｖ１３，Ｖ２３，Ｖ３３，Ｖ４３が除かれた電極構造である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１および図９を参照しながら、キャパシタ電極１０２，２０２，３０２，４０２は、接地電極１１２と対向している。積層フィルタ１Ａにおいては、キャパシタ電極１０２，２０２，３０２，４０２は、接地電極１１２とともに、キャパシタＣ１～Ｃ４をそれぞれ形成する。積層フィルタに求められる所望の特性に応じて、実施の形態１または変形例のいずれかを選択することにより、キャパシタＣ１～Ｃ４の各々の電極間の距離を調節することができる。
　以上、実施の形態１および変形例に係る積層フィルタによれば、減衰特性を改善することができる。
　［実施の形態２］
　実施の形態２においては、実施の形態１の積層フィルタの２つの端子を互いに電界結合させることにより、積層フィルタの減衰特性をさらに改善する構成について説明する。
　図１０は、実施の形態２に係る積層フィルタ２の等価回路図である。図１０に示されるように、積層フィルタ２の等価回路は、図１の積層フィルタ１の等価回路にキャパシタＣ２２が追加された等価回路である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。図１０に示されるように、入出力端子Ｐ１，Ｐ２は、キャパシタＣ２２を介して互いに接続されている。
　図１１は、図１０の積層フィルタ２の積層体内部の電極構造を、Ｙ軸方向から平面視した図である。積層フィルタ２の電極構造は、図５の積層フィルタ１の電極構造に、結合電極２３１（第１結合電極）、および結合電極２３２（第２結合電極）が追加された電極構造である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１１に示されるように、結合電極２３１は、接地電極１１１および１１２の間においてビア導体Ｖ１０に接続され、入出力端子Ｐ１からＰ２に向かって延在している。結合電極２３２は、接地電極１１１および１１２の間においてビア導体Ｖ２０に接続され、入出力端子Ｐ２からＰ１に向かって延在している。結合電極２３１の辺は、入出力端子Ｐ１からＰ２に向かう方向において、結合電極２３２の辺に対向している。結合電極２３１，２３２によって、図１０のキャパシタＣ２２が形成されている。
　図１２は、図１１の積層フィルタ２の通過特性（実線）および図５の積層フィルタ１の通過特性（点線）を併せて示す図である。図１２に示されるように、積層フィルタ１においては、低域側の周波数ｆ２１付近において減衰極が発生している。一方、積層フィルタ２においては、低域側の周波数ｆ２１に加えてｆ２２（＜ｆ２１）においても減衰極が発生している。その結果、低域側における挿入損失の極小値は、積層フィルタ２の方が積層フィルタ１より大きい。積層フィルタ２は、低域側において積層フィルタ１よりも大きい減衰量を確保することができる。すなわち、積層フィルタ２の減衰特性は、積層フィルタ１の減衰特性よりも改善されている。
　図１３は、図１２の４ＧＨｚ～７ＧＨｚの部分が拡大された図である。図１３に示されるように、積層フィルタ２の挿入損失の最小値は、積層フィルタ１の挿入損失の最小値とほぼ同じである。すなわち、積層フィルタ２の通過帯域における通過特性は、積層フィルタ１の通過帯域における通過特性を維持している。
　以上、実施の形態２に係る積層フィルタによれば、通過帯域における通過特性を維持しながら、減衰特性をさらに改善することができる。
　実施の形態１，２においては、４つのＬＣ共振器を含む積層フィルタについて説明した。実施の形態に係る積層フィルタに含まれるＬＣ共振器の数は、４に限定されない。以下では、実施の形態に係る積層フィルタに含まれるＬＣ共振器の数が３，５，６，７である場合を、実施の形態３，４，５，６においてそれぞれ説明する。
　［実施の形態３］
　図１４は、実施の形態３に係る積層フィルタ３の等価回路図である。積層フィルタ３の等価回路は、図１の積層フィルタ１に含まれるＬＣ並列共振器ＬＣ１～ＬＣ４から、ＬＣ並列共振器ＬＣ４が除かれた等価回路である。ＬＣ並列共振器ＬＣ４が除かれたことによる変更以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１４に示されるように、ＬＣ並列共振器ＬＣ３（第３ＬＣ共振器）は、接地点Ｇ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ３は、キャパシタＣ２０を介して入出力端子Ｐ２に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ３は、キャパシタＣ１３を介してＬＣ並列共振器ＬＣ１に接続されている。
　以上、実施の形態３に係る積層フィルタによれば、減衰特性を改善することができる。
　［実施の形態４］
　図１５は、実施の形態４に係る積層フィルタ４の等価回路図である。積層フィルタ４の等価回路は、図１の積層フィルタ１に含まれるＬＣ並列共振器ＬＣ１～ＬＣ４にＬＣ並列共振器ＬＣ５（第３ＬＣ共振器）が追加された等価回路である。ＬＣ並列共振器ＬＣ５が追加されたことによる変更以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１５に示されるように、磁界結合Ｍ４は、ＬＣ並列共振器ＬＣ４とＬＣ５との間の磁界結合を表している。ＬＣ並列共振器ＬＣ５は、キャパシタＣ４５を介してＬＣ並列共振器ＬＣ４（第３ＬＣ共振器）に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ５は、キャパシタＣ１５を介してＬＣ並列共振器ＬＣ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ５は、キャパシタＣ２０を介して入出力端子Ｐ２に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ５は、接地点Ｇ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ４は、接地点Ｇ２に接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ５は、インダクタＬ５と、キャパシタＣ５とを含む。インダクタＬ５およびキャパシタＣ５は、接地点Ｇ１と、キャパシタＣ４５およびＣ２０の接続点との間において並列に接続されている。
　図１６は、実施の形態４の変形例に係る積層フィルタ４Ａの等価回路図である。積層フィルタ４Ａの等価回路は、図１５のＬＣ並列共振器ＬＣ１，ＬＣ５の各々が接続される接地点がＧ１からＧ２に変更されているとともに、ＬＣ並列共振器ＬＣ３が接続される接地点がＧ２からＧ１に変更された等価回路である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　以上、実施の形態４および変形例に係る積層フィルタによれば、減衰特性を改善することができる。
　［実施の形態５］
　図１７は、実施の形態５に係る積層フィルタ５の等価回路図である。積層フィルタ５の等価回路は、図１５の積層フィルタ４に含まれるＬＣ並列共振器ＬＣ１～ＬＣ５にＬＣ並列共振器ＬＣ６（第３ＬＣ共振器）が追加された等価回路である。ＬＣ並列共振器ＬＣ６が追加されたことによる変更以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１７に示されるように、磁界結合Ｍ５は、ＬＣ並列共振器ＬＣ５とＬＣ６との間の磁界結合を表している。ＬＣ並列共振器ＬＣ６は、キャパシタＣ５６を介してＬＣ並列共振器ＬＣ５（第４ＬＣ共振器）に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ６は、キャパシタＣ１６を介してＬＣ並列共振器ＬＣ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ６は、キャパシタＣ２０を介して入出力端子Ｐ２に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ６は、接地点Ｇ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ５は、接地点Ｇ２に接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ６は、インダクタＬ６と、キャパシタＣ６とを含む。インダクタＬ６およびキャパシタＣ６は、接地点Ｇ１と、キャパシタＣ５６およびＣ２０の接続点との間において並列に接続されている。
　図１８は、実施の形態５の変形例に係る積層フィルタ５Ａの等価回路図である。積層フィルタ５Ａの等価回路は、図１７のＬＣ並列共振器ＬＣ１，ＬＣ６の各々が接続される接地点がＧ１からＧ２に変更されているとともに、ＬＣ並列共振器ＬＣ３，ＬＣ４各々が接続される接地点がＧ２からＧ１に変更された等価回路である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　以上、実施の形態５および変形例に係る積層フィルタによれば、減衰特性を改善することができる。
　［実施の形態６］
　図１９は、実施の形態６に係る積層フィルタ６の等価回路図である。積層フィルタ６の等価回路は、図１７の積層フィルタ５に含まれるＬＣ並列共振器ＬＣ１～ＬＣ６にＬＣ並列共振器ＬＣ７（第３ＬＣ共振器）が追加された等価回路である。ＬＣ並列共振器ＬＣ７が追加されたことによる変更以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　図１９に示されるように、磁界結合Ｍ６は、ＬＣ並列共振器ＬＣ６とＬＣ７との間の磁界結合を表している。ＬＣ並列共振器ＬＣ７は、キャパシタＣ６７を介してＬＣ並列共振器ＬＣ６（第４ＬＣ共振器）に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ７は、キャパシタＣ１７を介してＬＣ並列共振器ＬＣ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ７は、キャパシタＣ２０を介して入出力端子Ｐ２に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ７は、接地点Ｇ１に接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ６は、接地点Ｇ２に接続されている。
　ＬＣ並列共振器ＬＣ７は、インダクタＬ７と、キャパシタＣ７とを含む。インダクタＬ７およびキャパシタＣ７は、接地点Ｇ１と、キャパシタＣ６７およびＣ２０の接続点との間において並列に接続されている。
　図２０は、実施の形態６の変形例に係る積層フィルタ６Ａの等価回路図である。積層フィルタ６Ａの等価回路は、図１９のＬＣ並列共振器ＬＣ１，ＬＣ７の各々が接続される接地点がＧ１からＧ２に変更されているとともに、ＬＣ並列共振器ＬＣ４が接続される接地点がＧ２からＧ１に変更された等価回路である。これら以外は同様であるため、説明を繰り返さない。
　以上、実施の形態６および変形例に係る積層フィルタによれば、減衰特性を改善することができる。
　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。
　１～６，１Ａ，４Ａ～６Ａ，１０　積層フィルタ、１００　積層体、１０１，２０１，３０１，４０１　線路電極、１０２～１０４，２０２，２０３，３０２，３０３，４０２～４０４　キャパシタ電極、１１０　接地端子、１１１，１１２　接地電極、１２１，１２２，２２１，２２２，２３１，２３２　結合電極、Ｃ１～Ｃ７，Ｃ１０，Ｃ１２～Ｃ１７，Ｃ２０，Ｃ２２，Ｃ２３，Ｃ３４，Ｃ４５，Ｃ５６，Ｃ６７　キャパシタ、Ｌ１～Ｌ７　インダクタ、ＬＣ１～ＬＣ７　並列共振器、Ｐ１，Ｐ２　入出力端子、Ｖ１～Ｖ６，Ｖ１０～Ｖ１３，Ｖ２０～Ｖ２３，Ｖ３１～Ｖ３３，Ｖ４１～Ｖ４３，Ｖ８１，Ｖ８２　ビア導体。

Claims (11)

  1. 　第１接地電極および第２接地電極と、
    　前記第１接地電極に接続された第１ＬＣ共振器と、
    　前記第２接地電極に接続された第２ＬＣ共振器とを備え、
    　前記第１ＬＣ共振器は、
    　　第１線路電極と、
    　　前記第１接地電極および前記第１線路電極の間に配置された第１キャパシタ電極と、
    　　前記第１線路電極および前記第１キャパシタ電極を接続する第１ビア導体と、
    　　前記第１線路電極から前記第１キャパシタ電極が配置された側に延在し、前記第１線路電極および前記第１接地電極を接続する第２ビア導体とを含み、
    　前記第２ＬＣ共振器は、
    　　第２線路電極と、
    　　前記第２接地電極および前記第２線路電極の間に配置された第２キャパシタ電極と、
    　　前記第２線路電極および前記第２キャパシタ電極を接続する第３ビア導体と、
    　　前記第２線路電極から前記第２キャパシタ電極が配置された側に延在し、前記第２線路電極および前記第２接地電極を接続する第４ビア導体とを含む、積層フィルタ。
  2. 　前記第１線路電極および前記第２線路電極の各々は、第１方向に延在し、
    　前記第１方向および前記第１ビア導体の延在方向の各々に直交する第２方向から平面視したとき、前記第１方向において前記第３ビア導体は、前記第２ビア導体よりも前記第１ビア導体に近く、前記第１方向において前記第４ビア導体は、前記第１ビア導体よりも前記第２ビア導体に近い、請求項１に記載の積層フィルタ。
  3. 　前記第１接地電極と前記第２接地電極とを接続する第１接地ビア導体をさらに備える、請求項２に記載の積層フィルタ。
  4. 　前記第２方向から平面視したとき、前記第１方向において前記第１接地ビア導体は、前記第２ビア導体よりも前記第１ビア導体に近い、請求項３に記載の積層フィルタ。
  5. 　接地端子と、
    　前接地端子と前記第１接地電極とを接続する第２接地ビア導体をさらに備える、請求項１～４のいずれか１項に記載の積層フィルタ。
  6. 　第３ＬＣ共振器と、
    　前記第１ＬＣ共振器と電気的に接続された第１端子と、
    　前記第３ＬＣ共振器と電気的に接続された第２端子とをさらに備え、
    　前記第３ＬＣ共振器は、
    　　第３線路電極と、
    　　前記第１接地電極および前記第３線路電極の間に配置された第３キャパシタ電極と、
    　　前記第３線路電極および前記第３キャパシタ電極を接続する第５ビア導体と、
    　　前記第３線路電極から前記第３キャパシタ電極が配置された側に延在し、前記第３線路電極および前記第１接地電極を接続する第６ビア導体とを含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の積層フィルタ。
  7. 　第４ＬＣ共振器をさらに備え、
    　　前記第４ＬＣ共振器は、
    　　第４線路電極と、
    　　前記第２接地電極および前記第４線路電極の間に配置された第４キャパシタ電極と、
    　　前記第４線路電極および前記第４キャパシタ電極を接続する第７ビア導体と、
    　　前記第４線路電極から前記第４キャパシタ電極が配置された側に延在し、前記第４線路電極および前記第２接地電極を接続する第８ビア導体とを含む、請求項６に記載の積層フィルタ。
  8. 　前記第１キャパシタ電極は、前記第２接地電極と前記第１線路電極との間に配置されており、
    　前記第２キャパシタ電極は、前記第２接地電極と前記第２線路電極との間に配置されている、請求項６または７に記載の積層フィルタ。
  9. 　前記第１ビア導体の延在方向において、前記第１線路電極と前記第２接地電極との距離は、前記第１線路電極と前記第１接地電極との距離よりも短い、請求項８に記載の積層フィルタ。
  10. 　前記第１接地電極および前記第２接地電極の間において前記第１端子に接続され、前記第１端子から前記第２端子に向かって延在する第１結合電極と、
    　前記第１接地電極および前記第２接地電極の間において前記第２端子に接続され、前記第２端子から前記第１端子に向かって延在する第２結合電極と、
    　前記第１キャパシタ電極と対向し、前記第１端子に接続された第５キャパシタ電極と、
    　前記第３キャパシタ電極と対向し、前記第２端子に接続された第６キャパシタ電極とをさらに備え、
    　前記第１結合電極は、前記第１端子から前記第２端子に向かう方向において、前記第２結合電極に対向している、請求項８または９に記載の積層フィルタ。
  11. 　前記第１キャパシタ電極および前記第２キャパシタ電極の各々と対向する第３結合電極をさらに備える、請求項１～１０のいずれか１項に記載の積層フィルタ。
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