WO2022210086A1 - 誘電体フィルタおよび誘電体共振器 - Google Patents

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達典 菅
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株式会社村田製作所
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/205—Comb or interdigital filters; Cascaded coaxial cavities
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/2002—Dielectric waveguide filters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/16—Dielectric waveguides, i.e. without a longitudinal conductor

Definitions

  • the present disclosure relates to a bandpass filter using dielectric resonators (hereinafter also referred to as "dielectric filter”) and dielectric resonators.
  • Patent Document 1 describes a bandpass filter using a dielectric resonator.
  • This filter includes a rectangular parallelepiped laminated body formed by laminating a plurality of dielectric layers in the lamination direction, and first terminals and second terminals arranged on first and second side surfaces facing each other of the laminated body, respectively. It includes a terminal, and a resonant section and a capacitive section arranged inside the laminate.
  • the resonance part is formed by a plurality of electrode elements stacked in the stacking direction, and is connected to the first terminal and separated from the second terminal.
  • the electrode elements in the upper layer and the electrode elements in the lower layer protrude toward the second terminal side more than the other electrode elements.
  • the capacitive section is formed by one electrode element, is connected to the second terminal, and extends between the electrode element in the upper layer and the electrode element in the lower layer of the resonator section. A gap in the stacking direction with the electrode element forms a capacitance with the resonator.
  • distalation region In general, when a material (ceramic, resin, etc.) that undergoes heat treatment during the manufacturing process is used as a material for a laminate that forms a dielectric filter, shrinkage of the material in the outer peripheral portion of the laminate results in deformation in the lamination direction. There is a region (hereinafter also referred to as “distortion region”) in which nonlinear distortion is likely to occur.
  • disortion region In the filter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-235465, since the capacitive section is arranged in the outer peripheral portion of the laminate, that is, in the above-mentioned "distortion region", the gap in the lamination direction between the capacitive section and the resonance section is large. is not stable, and there is concern that variations in filter characteristics will increase.
  • the capacitive section is arranged inside the distorted region of the laminate (hereinafter also referred to as the "stable region"), the distorted region will be arranged outside the capacitive section, resulting in an increase in the size of the filter. There is concern that it will be lost.
  • a dielectric filter according to the present disclosure is a rectangular parallelepiped laminate formed by stacking a plurality of dielectric layers in a stacking direction and having a first side surface and a second side surface perpendicular to a first direction orthogonal to the stacking direction; a first plate electrode and a second plate electrode spaced apart in the stacking direction inside the laminate; A plurality of electrodes arranged side by side in a second direction orthogonal to the stacking direction and the first direction in a region between the first terminal and the second terminal to be connected and the first plate electrode and the second plate electrode in the laminate.
  • Each of the plurality of resonance parts is formed by a plurality of resonance electrode elements stacked in the stacking direction, connected to the first terminal and separated from the second terminal.
  • Each of the plurality of capacitive sections is formed by a plurality of capacitive electrode elements laminated in the lamination direction, is connected to the second terminal, and forms a capacity with the resonance section facing in the first direction.
  • a portion of each of the plurality of resonant electrode elements, which faces the capacitive electrode element extends in the first direction. At least one of the plurality of capacitive electrode elements extends in a direction crossing the first direction.
  • a dielectric resonator according to the present disclosure is formed by stacking a plurality of dielectric layers in a stacking direction, and has a rectangular parallelepiped laminate having a first side surface and a second side surface perpendicular to a first direction orthogonal to the stacking direction. , a first flat plate electrode and a second flat plate electrode that are spaced apart in the stacking direction inside the laminate; a first terminal and a second terminal connected to each other, a resonance portion arranged in a region between the first plate electrode and the second plate electrode in the laminate, and between the resonance portion and the second terminal in the laminate and a capacitive section arranged so as to face the resonant section in the first direction.
  • the resonance section is formed by a plurality of resonance electrode elements stacked in the stacking direction, and is connected to the first terminal and separated from the second terminal.
  • the capacitive section is formed by a plurality of capacitive electrode elements laminated in the lamination direction, is connected to the second terminal, and forms a capacity with the resonance section facing in the first direction.
  • a portion of each of the plurality of resonant electrode elements, which faces the capacitive electrode element, extends in the first direction. At least one of the plurality of capacitive electrode elements extends in a direction crossing the first direction.
  • the present disclosure it is possible to stabilize the characteristics of the dielectric filter while suppressing an increase in the size of the dielectric filter. Further, according to the present disclosure, it is possible to stabilize the characteristics of the dielectric resonator while suppressing the increase in size of the dielectric resonator.
  • FIG. 1 is a block diagram of a communication device; FIG. It is an external appearance perspective view of a filter apparatus.
  • FIG. 4 is a see-through perspective view showing the internal structure of the filter device; It is an example (1) of sectional drawing of a filter apparatus. It is an example (the 2) of sectional drawing of a filter apparatus. It is an example (the 3) of sectional drawing of a filter apparatus.
  • FIG. 1 is a block diagram of a communication device 10 having a high frequency front-end circuit 20 to which a filter device according to this embodiment is applied.
  • the communication device 10 is, for example, a mobile terminal typified by a smart phone, or a mobile phone base station.
  • communication device 10 includes antenna 12 , high frequency front end circuit 20 , mixer 30 , local oscillator 32 , D/A converter (DAC) 40 and RF circuit 50 .
  • High frequency front end circuit 20 also includes bandpass filters 22 and 28 , amplifier 24 and attenuator 26 .
  • the high-frequency front-end circuit 20 includes a transmission circuit that transmits a high-frequency signal from the antenna 12 will be described. may contain
  • the communication device 10 up-converts the signal transmitted from the RF circuit 50 into a high-frequency signal and radiates it from the antenna 12 .
  • a modulated digital signal output from the RF circuit 50 is converted to an analog signal by the D/A converter 40 .
  • the mixer 30 mixes the signal analog-converted by the D/A converter 40 with the oscillation signal from the local oscillator 32 and up-converts it into a high-frequency signal.
  • a band-pass filter 28 removes unnecessary waves generated by the up-conversion and extracts only signals in a desired frequency band.
  • Attenuator 26 adjusts the strength of the transmitted signal.
  • Amplifier 24 power-amplifies the transmission signal that has passed through attenuator 26 to a predetermined level.
  • the band-pass filter 22 removes unwanted waves generated in the amplification process and allows only signal components in the frequency band specified by the communication standard to pass.
  • a transmission signal that has passed through the bandpass filter 22 is radiated from the antenna 12 .
  • a filter device corresponding to the present disclosure can be employed as the bandpass filters 22 and 28 in the communication device 10 as described above.
  • the filter device 100 is a dielectric filter composed of a plurality of resonators (resonators).
  • FIG. 2 is an external perspective view of the filter device 100.
  • FIG. 3 is a see-through perspective view showing the internal structure of the filter device 100. As shown in FIG.
  • filter device 100 includes a rectangular parallelepiped or substantially rectangular parallelepiped laminate 110 formed by laminating a plurality of dielectric layers in the lamination direction.
  • Each dielectric layer of the laminate 110 is made of ceramic such as low temperature co-fired ceramics (LTCC).
  • LTCC low temperature co-fired ceramics
  • the material of the laminate 110 is not necessarily limited to ceramic, and may be resin, for example.
  • a plurality of electrodes formed on each dielectric layer and a plurality of vias formed between the dielectric layers provide resonance electrode elements forming a resonance section, and between the resonance electrode elements.
  • Capacitors and inductors are formed for coupling.
  • the term “via” refers to a conductor extending in the stacking direction and formed to connect electrodes formed on different dielectric layers. Vias are formed, for example, by conductive paste, plating, and/or metal pins.
  • the stacking direction of the stack 110 will be referred to as the "Z-axis direction", and the direction perpendicular to the Z-axis direction and along the short side of the stack 110 will be referred to as the “Y-axis direction” (first direction). ), and the direction along the long side of the laminate 110 is defined as the “X-axis direction” (second direction).
  • Z-axis direction the direction perpendicular to the Z-axis direction and along the short side of the stack 110
  • Y-axis direction first direction
  • X-axis direction second direction
  • the positive direction of the Z-axis in each drawing may be referred to as the upper side
  • the negative direction may be referred to as the lower side.
  • shield terminals 121 and 122 are arranged so as to cover side surfaces 115 and 116 of the laminate 110 perpendicular to the Y-axis direction.
  • the shield terminals 121 and 122 have a substantially C shape when viewed from the X-axis direction of the laminate 110 . That is, shield terminals 121 and 122 partially cover top surface 111 and bottom surface 112 of laminate 110 . Portions of the shield terminals 121 and 122 located on the lower surface 112 of the laminate 110 are connected to a ground electrode on a mounting substrate (not shown) by connecting members such as solder bumps. That is, the shield terminals 121 and 122 also function as ground terminals.
  • an input terminal T1 and an output terminal T2 are arranged on the lower surface 112 of the laminate 110 .
  • the input terminal T1 is arranged on the bottom surface 112 at a position close to the side surface 113 in the positive direction of the X axis.
  • the output terminal T2 is arranged on the bottom surface 112 at a position close to the side surface 114 in the negative direction of the X axis.
  • the input terminal T1 and the output terminal T2 are connected to corresponding electrodes on the mounting substrate by connecting members such as solder bumps.
  • filter device 100 includes plate electrodes 130 and 135, a plurality of resonators R1 to R5, connection conductors 151 to 155 and 171 to 175 in addition to the configuration shown in FIG. , and a plurality of capacitors C1 to C5.
  • the connection conductors 151 to 155 and 171 to 175 may be omitted.
  • the plate electrodes 130 and 135 are arranged inside the laminate 110 at positions spaced apart in the lamination direction (Z-axis direction) so as to face each other.
  • the plate electrode 130 is formed on the dielectric layer near the top surface 111 and is connected to the shield terminals 121 and 122 at the ends along the X-axis.
  • the flat plate electrode 130 has such a shape as to substantially cover the upper surface 111 of the laminate 110 when viewed from above in the stacking direction.
  • the plate electrode 135 is formed on the dielectric layer near the bottom surface 112 .
  • the flat plate electrode 135 has a substantially H-shape in which cutout portions are formed in portions facing the input terminal T1 and the output terminal T2 when viewed from above in the stacking direction.
  • the flat plate electrode 135 is also connected to the shield terminals 121 and 122 at its ends along the X axis.
  • a plurality of resonance parts R1 to R5 are arranged in a region between the plate electrode 130 and the plate electrode 135 inside the laminate 110 .
  • the plurality of resonators R1 to R5 are arranged side by side with a predetermined distance in the X-axis direction. More specifically, the resonators R1, R2, R3, R4, and R5 are arranged in this order from the positive direction to the negative direction of the X-axis.
  • Each of the resonance sections R1 to R5 extends in the Y-axis direction, and the end of each resonance section in the positive direction of the Y-axis is connected to the shield terminal 121 .
  • the negative end of the Y-axis in each resonance part is separated from the shield terminal 122 .
  • the resonance part R1 is formed by a plurality of (five in the example shown in FIG. 3) resonance electrode elements 141 stacked in the stacking direction.
  • the resonance part R2 is formed by a plurality of resonance electrode elements 142 laminated in the lamination direction
  • the resonance part R3 is formed by a plurality of resonance electrode elements 143 laminated in the lamination direction
  • the resonance part R4 is formed by a plurality of resonance electrode elements 143 laminated in the lamination direction. It is formed by a plurality of stacked resonance electrode elements 144
  • the resonance part R5 is formed by a plurality of resonance electrode elements 145 stacked in the stacking direction.
  • the widths (dimensions in the X-axis direction) of the plurality of resonance electrode elements 141 are the same, but the widths of the elements formed in the uppermost layer and the lowermost layer of the plurality of resonance electrode elements 141 are, for example, , the width of the element formed in the layer near the center may be made smaller.
  • the other resonant electrode elements 142-145 are the same.
  • connection conductors 151 to 155 are connected to the flat plate electrodes 130 and 135 via connection conductors 151 to 155 at positions near the ends in the positive direction of the Y axis.
  • each connection conductor 151-155 extends from the plate electrode 130 to the plate electrode 135 through a plurality of elements of the corresponding resonance section.
  • Each connection conductor 151 to 155 is electrically connected to a corresponding plurality of resonators.
  • connection conductors 171 to 175 are electrically connected by connection conductors 171 to 175 at positions near the ends in the negative direction of the Y axis. Assuming that the wavelength of the high-frequency signal transmitted in the resonator R1 is ⁇ , the distance between the connection conductor 151 and the connection conductor 171 is set to ⁇ /4. The same applies to the other resonators R2 to R5.
  • the resonators R1 to R5 are central conductors made up of a plurality of conductors, and function as distributed constant type TEM mode resonators with the flat plate electrodes 130 and 135 as outer conductors.
  • the lowest layer element among the plurality of resonant electrode elements 141 forming the resonant portion R1 is connected to the input terminal T1 via the vias V10 and V11 and the plate electrode PL1.
  • the lowest layer element among the plurality of resonance electrode elements 145 forming the resonance section R5 is connected to the output terminal T2 via a via and a plate electrode.
  • the resonators R1 to R5 are magnetically coupled to each other, and a high-frequency signal input to the input terminal T1 is transmitted by the resonators R1 to R5 and output from the output terminal T2.
  • the filter device 100 functions as a band-pass filter by generating an attenuation pole depending on the degree of coupling between the resonating portions.
  • the capacitive sections C1 to C5 are arranged so as to face the ends of the resonance sections R1 to R5 in the negative direction of the Y axis, respectively. That is, the positive Y-axis end of each of the capacitance sections C1 to C5 faces the negative Y-axis end of the corresponding resonance section with a predetermined distance therebetween in the Y-axis direction.
  • the negative end of the Y-axis of each of the capacitive sections C1 to C5 is connected to the shield terminal 122 .
  • the positive Y-axis end of each capacitive section forms a capacitance with the negative Y-axis negative Y-axis end of the resonance section opposed in the Y-axis direction.
  • the capacitance can be adjusted by adjusting the size of the gap GP in the Y-axis direction between the capacitive section and the resonant section.
  • the capacitive part C1 is formed by a plurality of capacitive electrode elements 161 (five in the example shown in FIG. 3) laminated in the lamination direction.
  • the capacitive section C2 is formed by a plurality of capacitive electrode elements 162 laminated in the laminating direction
  • the capacitive section C3 is formed by a plurality of capacitive electrode elements 163 laminated in the laminating direction
  • the capacitive section C4 is formed by a plurality of capacitive electrode elements 163 laminated in the laminating direction. It is formed by a plurality of laminated capacitive electrode elements 164
  • the capacitive section C5 is formed by a plurality of capacitive electrode elements 165 laminated in the lamination direction.
  • the number of the resonant electrode elements 141 of the resonant section R1 is "5", which is the same as the number of the capacitor electrode elements 161 of the capacitor section C1, and the five resonant electrode elements 141 are the same as the five capacitor electrode elements 161, respectively. Examples are shown formed in layers. However, the number of capacitive electrode elements 161 does not have to be the same as the number of resonant electrode elements 141 . The same applies to other capacitive sections C2-C5 and capacitive electrode elements 162-165.
  • capacitive electrodes protruding in the X-axis direction toward adjacent resonance portions are separately formed near the ends of the resonance portions R1 to R5 in the negative direction of the Y axis. good too. Adjusting the degree of capacitive coupling between the resonance parts by adjusting the length in the Y-axis direction of the capacitor electrodes projecting in the X-axis direction, the distance between adjacent distributed constants, and/or the number of electrodes constituting the capacitor electrodes. can be done.
  • FIG. 4 is an example of a cross-sectional view when the filter device 100 is cut along a plane along the YZ plane. Note that FIG. 4 representatively illustrates a cross-sectional view of the resonance portion R1 and the capacitance portion C1.
  • the cross-sectional shapes of the other resonating portions R2 to R5 and the capacitive portions C2 to C5 are also the same as the cross-sectional shape of the resonating portion R1 and the capacitive portion C1.
  • the ends of the shafts in the positive direction are arranged to face each other across a gap GP in the Y-axis direction.
  • the resonance portion R1 and the capacitance portion C1 are configured to form a capacitance corresponding to the gap GP at the ends facing each other across the gap GP in the Y-axis direction.
  • the material of the laminate 110 is ceramic, the material shrinks due to heat treatment such as sintering in the manufacturing process, and under the influence of this, the outer peripheral portion of the laminate 110 in the Y-axis direction is likely to undergo nonlinear distortion in the lamination direction.
  • the strain in the lamination direction is greater than that in the "stable region” on the inner peripheral side of the distorted region, and the closer to the outer periphery, the greater the strain in the lamination direction.
  • Each layer of the laminate 110 extends in the direction along the Y-axis direction without being affected by strain in the “stable region”, while crossing the Y-axis direction under the influence of strain in the “distorted region”. direction.
  • the portion of the resonance section R1 facing the capacitive section C1 is arranged in the "stable region".
  • the portion of each of the plurality of resonant electrode elements 141 forming the resonant portion R1, which faces the capacitive electrode element 161 extends in the Y-axis direction.
  • the capacitance section C1 is arranged in the "distortion region".
  • the plurality of capacitive electrode elements 161 forming the capacitive section C1 extend in the direction intersecting the Y-axis direction, except for those arranged near the center in the stacking direction. exist.
  • the distance between adjacent elements in the Z-axis direction hereinafter simply referred to as “the distance between the capacitive electrode elements 161” among the plurality of capacitive electrode elements 161 forming the capacitive section C1 is the Y The closer it is to the axial outer circumference (that is, the side surface 116), the larger it is.
  • the fact that the distance between the capacitive electrode elements 161 increases toward the outer periphery has little effect on the capacitance formed between the capacitive section C1 and the resonant section R1. That is, in the filter device 100 according to the present embodiment, a capacitance corresponding to the size of the gap GP in the Y-axis direction is formed between the end portions of the resonance portion R1 and the capacitance portion C1, whereas the gap in the Y-axis direction The size of the GP is maintained substantially constant without being affected by strain in the lamination direction (Z-axis direction).
  • the characteristics of the filter device 100 can be stabilized even if the capacitance section C1 is arranged in the distortion region. Furthermore, by arranging the capacitive section C1 in the distortion region on the outer peripheral side of the stable region, it is possible to suppress the filter device 100 from increasing in size compared to the case where the capacitive section C1 is arranged in the stable region. As a result, the characteristics of the filter device 100 can be stabilized while suppressing an increase in size of the filter device 100 .
  • the filter device 100 according to the present embodiment is manufactured in the state shown in FIG. 4, that is, the state in which the distance between the capacitive electrode elements 161 increases toward the outer periphery. That is, in the filter device 100, while the capacitive part C1 is arranged in the distorted region, displacement of the distorted region in the stacking direction caused in the manufacturing process is allowed. Therefore, it is not necessary to take measures such as restraining the outer peripheral portion of the laminated body 110 so that distortion does not occur in the distorted region during the manufacturing process. Therefore, it is possible to prevent cracks or the like from occurring in the outer peripheral portion of the Y-axis of the laminate 110 due to unnecessary stress due to measures such as restraint.
  • the distorted region of the laminated body 110 is also formed on the outer periphery in the positive direction of the Y-axis. Therefore, the end of the resonance portion R1 in the positive direction of the Y-axis is arranged in the "distortion region". Therefore, at the end of the resonance portion R1 in the positive direction of the Y axis, the closer the distance between the elements adjacent in the Z axis direction among the plurality of resonance electrode elements 141, the greater the distance. In the filter device 100 according to the present embodiment, such displacement of the distorted regions in the stacking direction is allowed.
  • the resonance units R1 to R5 and the capacitance units C1 to C5 are arranged to face each other in the Y-axis direction. Capacitance is formed between the ends opposite to C5. In addition, the capacitors C1 to C5 are arranged in the distortion region. Therefore, it is possible to stabilize the characteristics of the filter device 100 while suppressing an increase in the size of the filter device 100 .
  • “Side surface 115", “side surface 116" and “laminate 110" in the present embodiment can respectively correspond to “first side surface”, “second side surface” and “laminate” in the present disclosure.
  • “Plate electrode 130” and “plate electrode 135” in the present embodiment can respectively correspond to “first plate electrode” and “second plate electrode” in the present disclosure.
  • “Shield terminal 121” and “shield terminal 122" in the present embodiment may respectively correspond to “first terminal” and “second terminal” in the present disclosure.
  • “Resonators R1 to R5" in the present embodiment may correspond to "plurality of resonators” in the present disclosure.
  • Each of the “resonant electrode elements 141 to 145” in the present embodiment can correspond to “a plurality of resonant electrode elements” in the present disclosure.
  • the “plurality of capacitive units C1 to C5” in the present embodiment can correspond to the “plurality of capacitive units” in the present disclosure.
  • Each of the “capacitance electrode elements 161 to 165” in the present embodiment can respectively correspond to “a plurality of capacitive electrode elements” in the present disclosure.
  • Connection conductors 151 to 155" in the present embodiment may correspond to "plurality of connection conductors" in the present disclosure.
  • a dielectric filter including a plurality of resonators R1 to R5 and a plurality of capacitors C1 to C5
  • the present disclosure provides a dielectric structure that includes a combination of any one of a plurality of resonators R1 to R5 and one capacitive part facing the resonator (for example, a combination of a resonator R1 and a capacitive part C1). It is also applicable to body resonators.
  • FIG. 5 is an example of a cross-sectional view when the filter device 100A according to Modification 1 is cut along a plane along the YZ plane.
  • 100 A of filter apparatuses change the laminated body 110 of the above-mentioned filter apparatus 100 into 110 A of laminated bodies.
  • the laminated body 110 according to the above-described embodiment is made of one type of ceramic material
  • the laminated body 110A according to Modification 1 includes the first portion 110a made of different kinds of ceramic materials having different dielectric constants. and a second portion 110b.
  • Other configurations of the filter device 100A are the same as those of the filter device 100 described above.
  • the laminate 110A includes a first portion 110a made of a first ceramic material and a second portion 110b made of a second ceramic material different from the first ceramic material.
  • the first portion 110a is arranged in the central layer of the laminate 110A.
  • the second portion 110b is arranged above and below the first portion 110a.
  • the second ceramic material which is the material of the second portion 110b, has a characteristic that it shrinks more due to heat treatment than the first ceramic material, which is the material of the first portion 110a.
  • the "first part 110a” and “second part 110b” in Modification 1 may respectively correspond to the “first part” and “second part” in the present disclosure.
  • FIG. 6 is an example of a cross-sectional view of the filter device 100B according to Modification 2 taken along the YZ plane.
  • the filter device 100B is obtained by changing the layered body 110 of the filter device 100 described above to a layered body 110B.
  • the laminated body 110 according to the above-described embodiment is made of one type of ceramic material
  • the laminated body 110B according to Modification 2 includes the first portion 110c and the first portion 110c made of different kinds of ceramic materials having different dielectric constants. and a second portion 110d.
  • Other configurations of the filter device 100B are the same as those of the filter device 100 described above.
  • the laminate 110B includes a first portion 110c made of a first ceramic material and a second portion 110d made of a second ceramic material different from the first ceramic material.
  • the first portion 110c is arranged at the end in the positive direction of the Y-axis and the end in the negative direction of the Y-axis of the laminate 110A.
  • the second portion 110d is arranged in the center region of the Y-axis of the laminate 110A.
  • the second ceramic material which is the material of the second portion 110d, has a characteristic that it shrinks more due to heat treatment than the first ceramic material, which is the material of the first portion 110c.
  • the "first part 110c" and “second part 110d” in Modification 1 may correspond to the "first part” and “second part” in the present disclosure, respectively.
  • 10 communication device 12 antenna, 20 high-frequency front-end circuit, 22, 28 band-pass filter, 24 amplifier, 26 attenuator, 30 mixer, 32 local oscillator, 40 D/A converter, 50 RF circuit, 100, 100A, 100B filter Device, 110, 110A, 110B Laminate, 110a, 110c First part, 110b, 110d Second part, 111 Top surface, 112 Bottom surface, 113, 114, 115, 116 Side surface, 121, 122 Shield terminal, 130, 135, PL1 Plate electrodes, 141 to 145 resonance electrode elements, 151 to 155, 171 to 175 connection conductors, 161 to 165 capacitive electrode elements, C1 to C5 capacitance section, GP gap, R1 to R5 resonance section, T1 input terminal, T2 output terminal, V10, V11 vias.

Landscapes

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  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

フィルタ装置（１００）は、積層体（１１０）と、平板電極（１３０，１３５）と、シールド端子（１２１，１２２）と、複数の共振部（Ｒ１～Ｒ５）と、複数の共振部とＹ軸方向においてそれぞれ対向する複数の容量部（Ｃ１～Ｃ５）とを備える。共振部の各々は、複数の共振電極素子（１４１～１４５）によって形成される。容量部の各々は、複数の容量電極素子（１６１～１６５）によって形成される。複数の共振電極素子（１４１～１４５）の各々における容量電極素子（１６１～１６５）と対向する部分は、Ｙ軸方向に沿う方向に延在する。複数の容量電極素子（１６１～１６５）は、Ｙ軸方向に交差する方向に延在する。

Description

誘電体フィルタおよび誘電体共振器
　本開示は、誘電体共振器を用いたバンドパスフィルタ（以下「誘電体フィルタ」ともいう）、および誘電体共振器に関する。
　特開２００７－２３５４６５号公報（特許文献１）には、誘電体共振器を用いたバンドパスフィルタが記載されている。このフィルタは、複数の誘電体層が積層方向に積層されて形成される直方体状の積層体と、積層体の互いに対向する第１側面および第２側面にそれぞれ配置される第１端子および第２端子と、積層体の内部に配置される共振部および容量部とを備える。共振部は、積層方向に積層される複数の電極素子によって形成され、第１端子に接続されるとともに第２端子から離間される。共振部の複数の電極素子のうち、上層の電極素子と下層の電極素子とは、他の電極素子よりも第２端子側に突出している。容量部は、１つの電極素子によって形成され、第２端子に接続されるとともに、共振部の上層の電極素子と下層の電極素子との間に延在し、共振部の上層の電極素子と下層の電極素子との間の積層方向のギャップによって共振部との間で容量を形成する。
特開２００７－２３５４６５号公報
　一般的に、誘電体フィルタを形成する積層体の素材として、製造過程において熱処理が施される素材（セラミック、樹脂など）が採用される場合、積層体の外周部分において、素材の収縮によって積層方向の非線形な歪みが生じ易くなる領域（以下「歪み領域」ともいう）が存在する。特開２００７－２３５４６５号に記載されたフィルタにおいては、容量部が積層体の外周部分すなわち上述の「歪み領域」に配置されるため、容量部と共振部との間の積層方向のギャップの大きさが安定せず、フィルタの特性のバラつきが大きくなることが懸念される。その対策として、容量部を積層体における歪み領域よりも内側の領域（以下「安定領域」ともいう）に配置すると、容量部よりも外側に歪み領域が配置されることになりフィルタが大型化してしまうことが懸念される。
　本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、誘電体フィルタの大型化を抑制しつつ誘電体フィルタの特性を安定させることである。本開示の他の目的は、誘電体共振器の大型化を抑制しつつ誘電体共振器の特性を安定させることである。
　本開示による誘電体フィルタは、複数の誘電体層が積層方向に積層されて形成され、積層方向に直交する第１方向に垂直な第１側面および第２側面を有する直方体状の積層体と、積層体の内部において積層方向に離間して配置される第１平板電極および第２平板電極と、積層体の第１側面および第２側面にそれぞれ配置され、第１平板電極および第２平板電極に接続される第１端子および第２端子と、積層体における第１平板電極と第２平板電極との間の領域に、積層方向および第１方向に直交する第２方向に並べて配置される複数の共振部と、積層体における複数の共振部と第２端子との間の領域に、複数の共振部と第１方向においてそれぞれ対向するように配置される複数の容量部とを備える。複数の共振部の各々は、積層方向に積層される複数の共振電極素子によって形成され、第１端子に接続されるとともに第２端子から離間される。複数の容量部の各々は、積層方向に積層される複数の容量電極素子によって形成され、第２端子に接続されるとともに、第１方向において対向する共振部との間で容量を形成する。複数の共振電極素子の各々における容量電極素子と対向する部分は、第１方向に沿う方向に延在する。複数の容量電極素子の少なくとも１つは、第１方向に交差する方向に延在する。
　本開示による誘電体共振器は、複数の誘電体層が積層方向に積層されて形成され、積層方向に直交する第１方向に垂直な第１側面および第２側面を有する直方体状の積層体と、積層体の内部において積層方向に離間して配置される第１平板電極および第２平板電極と、積層体の第１側面および第２側面にそれぞれ配置され、第１平板電極および第２平板電極に接続される第１端子および第２端子と、積層体における第１平板電極と第２平板電極との間の領域に配置される共振部と、積層体における共振部と第２端子との間の領域に、共振部と第１方向において対向するように配置される容量部とを備える。共振部は、積層方向に積層される複数の共振電極素子によって形成され、第１端子に接続されるとともに第２端子から離間される。容量部は、積層方向に積層される複数の容量電極素子によって形成され、第２端子に接続されるとともに、第１方向において対向する共振部との間で容量を形成する。複数の共振電極素子の各々における容量電極素子と対向する部分は、第１方向に沿う方向に延在する。複数の容量電極素子の少なくとも１つは、第１方向に交差する方向に延在する。
　本開示によれば、誘電体フィルタの大型化を抑制しつつ誘電体フィルタの特性を安定させることができる。また、本開示によれば、誘電体共振器の大型化を抑制しつつ誘電体共振器の特性を安定させることができる。
通信装置のブロック図である。 フィルタ装置の外観斜視図である。 フィルタ装置の内部構造を示す透過斜視図である。 フィルタ装置の断面図の一例（その１）である。 フィルタ装置の断面図の一例（その２）である。 フィルタ装置の断面図の一例（その３）である。
　以下、本開示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繰り返さない。
　（通信装置の基本構成）
　図１は、本実施の形態によるフィルタ装置が適用される高周波フロントエンド回路２０を有する通信装置１０のブロック図である。通信装置１０は、たとえば、スマートフォンに代表される携帯端末、あるいは、携帯電話基地局である。
　図１を参照して、通信装置１０は、アンテナ１２と、高周波フロントエンド回路２０と、ミキサ３０と、局部発振器３２と、Ｄ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）４０と、ＲＦ回路５０とを備える。また、高周波フロントエンド回路２０は、バンドパスフィルタ２２，２８と、増幅器２４と、減衰器２６とを含む。なお、図１においては、高周波フロントエンド回路２０が、アンテナ１２から高周波信号を送信する送信回路を含む場合について説明するが、高周波フロントエンド回路２０はアンテナ１２を介して高周波信号を受信する受信回路を含んでいてもよい。
　通信装置１０は、ＲＦ回路５０から伝達された信号を高周波信号にアップコンバートしてアンテナ１２から放射する。ＲＦ回路５０から出力された変調済みのデジタル信号は、Ｄ／Ａコンバータ４０によってアナログ信号に変換される。ミキサ３０は、Ｄ／Ａコンバータ４０によってアナログ変換された信号を、局部発振器３２からの発振信号と混合して高周波信号へとアップコンバートする。バンドパスフィルタ２８は、アップコンバートによって生じた不要波を除去して、所望の周波数帯域の信号のみを抽出する。減衰器２６は、送信信号の強度を調整する。増幅器２４は、減衰器２６を通過した送信信号を、所定のレベルまで電力増幅する。バンドパスフィルタ２２は、増幅過程で生じた不要波を除去するとともに、通信規格で定められた周波数帯域の信号成分のみを通過させる。バンドパスフィルタ２２を通過した送信信号は、アンテナ１２から放射される。
　上記のような通信装置１０におけるバンドパスフィルタ２２，２８として、本開示に対応したフィルタ装置を採用することができる。
　（フィルタ装置の構成）
　次に図２～図４を用いて、本実施の形態によるフィルタ装置１００の詳細な構成について説明する。フィルタ装置１００は、複数の共振器（共振部）により構成される誘電体フィルタである。
　図２は、フィルタ装置１００の外観斜視図である。図２においては、フィルタ装置１００の外表面から見ることができる構成についてのみ示されており、内部の構成いついては省略されている。一方、図３は、フィルタ装置１００の内部構造を示す透過斜視図である。
　図２を参照して、フィルタ装置１００は、複数の誘電体層を積層方向に積層することによって形成された、直方体または略直方体の積層体１１０を備えている。積層体１１０の各誘電体層は、たとえば低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ：Low　Temperature　Co-fired　Ceramics）などのセラミックにより形成されている。なお、積層体１１０の素材は必ずしもセラミックに限定されるものではなく、たとえば樹脂であってもよい。
　積層体１１０の内部において、各誘電体層に形成された複数の電極、および、誘電体層間に形成された複数のビアによって、共振部を形成する共振電極素子、ならびに、当該共振電極素子間を結合するためのキャパシタおよびインダクタが形成される。本明細書において「ビア」とは、異なる誘電体層に形成された電極同士を接続するために形成された、積層方向に延在する導体を示す。ビアは、たとえば、導電ペースト、めっき、および／または金属ピンなどによって形成される。
　なお、以降の説明においては、積層体１１０の積層方向を「Ｚ軸方向」とし、Ｚ軸方向に垂直であって積層体１１０の短辺に沿った方向を「Ｙ軸方向」（第１方向）とし、積層体１１０の長辺に沿った方向を「Ｘ軸方向」（第２方向）とする。また、以下では、各図におけるＺ軸の正方向を上側、負方向を下側と称する場合がある。
　図２に示されるように、フィルタ装置１００において、積層体１１０におけるＹ軸方向に垂直な側面１１５，１１６を覆うように、シールド端子１２１，１２２がそれぞれ配置されている。シールド端子１２１，１２２は、積層体１１０のＸ軸方向から見たときに略Ｃ字形状を有している。すなわち、シールド端子１２１，１２２は、積層体１１０の上面１１１および下面１１２の一部を覆っている。シールド端子１２１，１２２において、積層体１１０の下面１１２に配置された部分は、図示しない実装基板上の接地電極に、はんだバンプなどの接続部材によって接続される。すなわち、シールド端子１２１，１２２は接地端子としても機能する。
　また、積層体１１０の下面１１２には、入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ２が配置されている。入力端子Ｔ１は、下面１１２において、Ｘ軸の正方向の側面１１３に近い位置に配置されている。一方で、出力端子Ｔ２は、下面１１２において、Ｘ軸の負方向の側面１１４に近い位置に配置されている。入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ２は、実装基板上の対応する電極に、はんだバンプなどの接続部材によって接続される。
　次に図３を参照して、フィルタ装置１００は、図２に示した構成に加えて、平板電極１３０，１３５と、複数の共振部Ｒ１～Ｒ５と、接続導体１５１～１５５，１７１～１７５と、複数の容量部Ｃ１～Ｃ５とをさらに備える。なお、接続導体１５１～１５５，１７１～１７５は省略するようにしてもよい。
　平板電極１３０，１３５は、積層体１１０の内部において積層方向（Ｚ軸方向）に離間した位置に、互いに対向して配置されている。平板電極１３０は、上面１１１に近い誘電体層に形成されており、Ｘ軸に沿った端部においてシールド端子１２１，１２２に接続されている。平板電極１３０は、積層方向から平面視した場合に、積層体１１０の上面１１１をほぼ覆うような形状を有している。
　平板電極１３５は、下面１１２に近い誘電体層に形成されている。平板電極１３５は、積層方向から平面視した場合に、入力端子Ｔ１および出力端子Ｔ２に対向する部分に切り欠き部が形成された、略Ｈ型形状を有している。平板電極１３５についても、Ｘ軸に沿った端部においてシールド端子１２１，１２２に接続されている。
　複数の共振部Ｒ１～Ｒ５は、積層体１１０の内部における、平板電極１３０と平板電極１３５との間の領域に配置される。複数の共振部Ｒ１～Ｒ５は、Ｘ軸方向に所定距離を隔てて並んで配置されている。より具体的には、Ｘ軸の正方向から負方向に向かって、共振部Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の順に配置されている。
　共振部Ｒ１～Ｒ５の各々はＹ軸方向に延在しており、各共振部におけるＹ軸の正方向の端部は、シールド端子１２１に接続されている。一方、各共振部におけるＹ軸の負方向の端部は、シールド端子１２２から離間している。
　共振部Ｒ１は、積層方向に積層された複数（図３に示す例では５つ）の共振電極素子１４１によって形成されている。同様に、共振部Ｒ２は積層方向に積層された複数の共振電極素子１４２によって形成され、共振部Ｒ３は積層方向に積層された複数の共振電極素子１４３によって形成され、共振部Ｒ４は積層方向に積層された複数の共振電極素子１４４によって形成され、共振部Ｒ５は積層方向に積層された複数の共振電極素子１４５によって形成されている。
　なお、本実施の形態においては複数の共振電極素子１４１の幅（Ｘ軸方向の寸法）は同じであるが、たとえば複数の共振電極素子１４１において最上層および最下層に形成される素子の幅を、中央付近の層に形成される素子の幅よりも小さくするようにしてもよい。他の共振電極素子１４２～１４５においても同様である。
　共振部Ｒ１～Ｒ５は、Ｙ軸の正方向の端部に近い位置において、接続導体１５１～１５５を介して、それぞれ平板電極１３０，１３５に接続されている。フィルタ装置１００においては、各接続導体１５１～１５５は、平板電極１３０から、対応する共振部の複数の素子を貫通して平板電極１３５まで延在している。各接続導体１５１～１５５は、対応する複数の共振部と電気的に接続されている。
　また、共振部Ｒ１～Ｒ５の各々を構成する複数の共振電極素子は、Ｙ軸の負方向の端部に近い位置において、接続導体１７１～１７５によって電気的に接続されている。共振部Ｒ１において、伝達される高周波信号の波長をλとすると、接続導体１５１と接続導体１７１との間の距離はλ／４に設定される。他の共振部Ｒ２～Ｒ５においても同様である。
　共振部Ｒ１～Ｒ５は、複数の導体による中心導体となり、平板電極１３０，１３５を外導体とした分布定数型のＴＥＭモード共振器としてそれぞれ機能する。
　共振部Ｒ１を形成する複数の共振電極素子１４１のうちの最下層の素子は、ビアＶ１０，Ｖ１１および平板電極ＰＬ１を介して、入力端子Ｔ１に接続されている。なお、図３においては、共振電極素子によって隠れているが、共振部Ｒ５を形成する複数の共振電極素子１４５のうちの最下層の素子は、ビアおよび平板電極を介して出力端子Ｔ２に接続されている。共振部Ｒ１～Ｒ５は、互いに磁気結合しており、入力端子Ｔ１に入力された高周波信号は、共振部Ｒ１～Ｒ５により伝達されて、出力端子Ｔ２から出力される。このとき、各共振部間の結合度合いによって減衰極が生じることによって、フィルタ装置１００は、バンドパスフィルタとして機能する。
　容量部Ｃ１～Ｃ５は、それぞれ、共振部Ｒ１～Ｒ５のＹ軸の負方向の端部と対向するように配置されている。すなわち、容量部Ｃ１～Ｃ５の各々におけるＹ軸の正方向の端部は、対応する共振部のＹ軸の負方向の端部とＹ軸方向において所定距離を隔てて対向している。一方、容量部Ｃ１～Ｃ５の各々におけるＹ軸の負方向の端部は、シールド端子１２２に接続されている。これにより、各容量部のＹ軸の正方向の端部は、Ｙ軸方向において対向する共振部のＹ軸の負方向の端部との間で容量を形成する。容量部と共振部との間のＹ軸方向のギャップＧＰの大きさを調整することによって、キャパシタンスを調整することができる。
　容量部Ｃ１は、積層方向に積層された複数（図３に示す例では５つ）の容量電極素子１６１によって形成されている。同様に、容量部Ｃ２は積層方向に積層された複数の容量電極素子１６２によって形成され、容量部Ｃ３は積層方向に積層された複数の容量電極素子１６３によって形成され、容量部Ｃ４は積層方向に積層された複数の容量電極素子１６４によって形成され、容量部Ｃ５は積層方向に積層された複数の容量電極素子１６５によって形成されている。
　なお、図３には、共振部Ｒ１の共振電極素子１４１の数が容量部Ｃ１の容量電極素子１６１と同じ「５」であり、５つの共振電極素子１４１が５つの容量電極素子１６１とそれぞれ同層に形成される例が示されている。ただし、容量電極素子１６１の数は共振電極素子１４１の数と同じでなくてもよい。他の容量部Ｃ２～Ｃ５および容量電極素子１６２～１６５についても同様である。
　また、図３には示されていないが、共振部Ｒ１～Ｒ５のＹ軸の負方向の端部付近に、隣接する共振部に向けてＸ軸方向に突出する容量電極が別途形成されていてもよい。Ｘ軸方向に突出する容量電極のＹ軸方向の長さ、隣接する分布定数との距離、および／または、キャパシタ電極を構成する電極の数によって、共振部間の容量結合の度合いを調整することができる。
　図４は、フィルタ装置１００をＹＺ平面に沿う平面で切断した場合の断面図の一例である。なお、図４には、共振部Ｒ１および容量部Ｃ１の断面図が代表的に例示されている。他の共振部Ｒ２～Ｒ５および容量部Ｃ２～Ｃ５の断面形状も、共振部Ｒ１および容量部Ｃ１の断面形状と同じである。
　図４に示すように、フィルタ装置１００においては、共振部Ｒ１を形成する複数の共振電極素子１４１のＹ軸の負方向の端部と、容量部Ｃ１を形成する複数の容量電極素子１６１のＹ軸の正方向の端部とが、Ｙ軸方向のギャップＧＰを隔てて対向するように配置されている。これにより、共振部Ｒ１と容量部Ｃ１とは、Ｙ軸方向のギャップＧＰを隔てて互いに対向し合う端部同士で、ギャップＧＰに応じた容量を形成するように構成される。
　ここで、フィルタ装置１００においては、積層体１１０の素材としてセラミックが採用される。積層体１１０の素材がセラミックである場合、製造過程における焼結等の熱処理によって素材が収縮し、この影響で、積層体１１０のＹ軸方向の外周部分に、積層方向の非線形な歪みが生じ易くなる「歪み領域」が存在することが多い。この歪み領域においては、歪み領域よりも内周側の「安定領域」よりも積層方向の歪みが大きく、かつ外周に近いほど積層方向の歪みが大きくなる。積層体１１０の各層は、「安定領域」においては歪みの影響を受けずにＹ軸方向に沿う方向に延在する一方、「歪み領域」においては歪みの影響を受けてＹ軸方向に交差する方向に延在する。
　本実施の形態によるフィルタ装置１００においては、図４に示されるように、共振部Ｒ１における容量部Ｃ１と対向する部分は「安定領域」に配置される。これによって、共振部Ｒ１を形成する複数の共振電極素子１４１の各々における容量電極素子１６１と対向する部分は、Ｙ軸方向に沿う方向に延在する。
　一方、容量部Ｃ１は「歪み領域」に配置される。容量部Ｃ１が歪み領域に配置されることによって、容量部Ｃ１を形成する複数の容量電極素子１６１は、積層方向の中央付近に配置されるものを除いて、Ｙ軸方向に交差する方向に延在する。さらに、容量部Ｃ１を形成する複数の容量電極素子１６１のうちのＺ軸方向に隣接する素子間の距離（以下、単に「容量電極素子１６１間の距離」ともいう）は、積層体１１０のＹ軸方向の外周（すなわち側面１１６）に近いほど大きくなっている。
　しかしながら、本実施の形態においては、容量電極素子１６１間の距離が外周に近いほど大きくなっていることは、容量部Ｃ１と共振部Ｒ１との間で形成される容量にはほとんど影響しない。すなわち、本実施の形態によるフィルタ装置１００においては、共振部Ｒ１と容量部Ｃ１との端部間でＹ軸方向のギャップＧＰの大きさに応じた容量が形成されるところ、Ｙ軸方向のギャップＧＰの大きさは、積層方向（Ｚ軸方向）の歪みの影響をほとんど受けずに略一定に維持される。また、容量部Ｃ１のＹ軸の正方向の端部付近は、安定領域に近いために積層方向の歪みもほとんど生じない。そのため、容量部Ｃ１を歪み領域に配置したとしても、フィルタ装置１００の特性を安定化させることができる。さらに、容量部Ｃ１を安定領域よりも外周側の歪み領域に配置したことにより、容量部Ｃ１を安定領域に配置する場合に比べて、フィルタ装置１００が大型化することを抑制することができる。その結果、フィルタ装置１００の大型化を抑制しつつ、フィルタ装置１００の特性を安定させることができる。
　さらに、本実施の形態によるフィルタ装置１００においては、図４に示す状態、すなわち容量電極素子１６１間の距離が外周に近いほど大きくなった状態で、製品化されている。すなわち、フィルタ装置１００においては、容量部Ｃ１を歪み領域に配置しつつ、製造過程で生じる歪み領域の積層方向の変位が許容される。したがって、製造過程で歪み領域に歪みが生じないように積層体１１０の外周部分を拘束する等の処置を講じる必要はない。そのため、拘束等の処置による不要な応力によって積層体１１０のＹ軸の外周部分に割れ等が生じることを防止することができる。
　なお、積層体１１０の歪み領域はＹ軸の正方向の外周にも形成される。したがって、共振部Ｒ１におけるＹ軸の正方向の端部は「歪み領域」に配置される。そのため、共振部Ｒ１におけるＹ軸の正方向の端部においても、複数の共振電極素子１４１のうちのＺ軸方向に隣接する素子間の距離が、側面１１５に近いほど大きくなる。本実施の形態によるフィルタ装置１００においては、このような歪み領域の積層方向の変位が許容される。
　以上のように、本実施の形態によるフィルタ装置１００においては、共振部Ｒ１～Ｒ５と容量部Ｃ１～Ｃ５とがＹ軸方向において対向するように配置され、共振部Ｒ１～Ｒ５と容量部Ｃ１～Ｃ５との対向端部同士で容量を形成するようにしている。その上で、容量部Ｃ１～Ｃ５を歪み領域に配置している。そのため、フィルタ装置１００の大型化を抑制しつつ、フィルタ装置１００の特性を安定させることができる。
　本実施の形態における「側面１１５」、「側面１１６」および「積層体１１０」は、本開示における「第１側面」、「第２側面」および「積層体」にそれぞれ対応し得る。本実施の形態における「平板電極１３０」および「平板電極１３５」は、本開示における「第１平板電極」および「第２平板電極」にそれぞれ対応し得る。本実施の形態における「シールド端子１２１」および「シールド端子１２２」は、本開示における「第１端子」および「第２端子」にそれぞれ対応し得る。本実施の形態における「共振部Ｒ１～Ｒ５」は、本開示における「複数の共振部」に対応し得る。本実施の形態における「共振電極素子１４１～１４５」の各々は、本開示における「複数の共振電極素子」に対応し得る。本実施の形態における「複数の容量部Ｃ１～Ｃ５」は、本開示における「複数の容量部」に対応し得る。本実施の形態における「容量電極素子１６１～１６５」の各々は、本開示における「複数の容量電極素子」にそれぞれ対応し得る。本実施の形態における「接続導体１５１～１５５」は、本開示における「複数の接続導体」に対応し得る。
　なお、本実施の形態においては、複数の共振部Ｒ１～Ｒ５および複数の容量部Ｃ１～Ｃ５とを備える誘電体フィルタ（フィルタ装置１００）について説明した。しかしながら、本開示は、複数の共振部Ｒ１～Ｒ５のうちのいずれか１つと、その共振部に対向する１つの容量部との組合せ（たとえば共振部Ｒ１と容量部Ｃ１との組合せ）を備える誘電体共振器にも適用可能である。
　［変形例１］
　図５は、本変形例１によるフィルタ装置１００ＡをＹＺ平面に沿う平面で切断した場合の断面図の一例である。フィルタ装置１００Ａは、上述のフィルタ装置１００の積層体１１０を積層体１１０Ａに変更したものである。
　上述の実施の形態による積層体１１０は１種類のセラミック材を素材としたが、本変形例１による積層体１１０Ａは、互いに誘電率の異なる異種類のセラミック材を素材とする第１部分１１０ａと第２部分１１０ｂとを有する。その他のフィルタ装置１００Ａの構成は、上述のフィルタ装置１００の構成と同じである。
　積層体１１０Ａは、第１セラミック材を素材とする第１部分１１０ａと、第１セラミック材とは異なる種類の第２セラミック材を素材とする第２部分１１０ｂとを含む。
　第１部分１１０ａは、積層体１１０Ａの中央の層に配置される。第２部分１１０ｂは、第１部分１１０ａの上層および下層に配置される。第２部分１１０ｂの素材である第２セラミック材は、第１部分１１０ａの素材である第１セラミック材よりも熱処理による収縮量が大きいという特性を有する。
　このような積層体１１０Ａにおいては、上述の積層体１１０に比べて、歪み領域において、より多くの積層方向の歪みが生じ得る。しかしながら、このような構造においても、Ｙ軸方向のギャップＧＰの大きさは、積層方向の歪みの影響をほとんど受けずに略一定に維持される。そのため、上述の実施の形態と同様、フィルタ装置１００Ａの大型化を抑制しつつ、フィルタ装置１００Ａの特性を安定させることができる。
　本変形例１における「第１部分１１０ａ」および「第２部分１１０ｂ」は、本開示における「第１部分」および「第２部分」にそれぞれ対応し得る。
　［変形例２］
　図６は、本変形例２によるフィルタ装置１００ＢをＹＺ平面に沿う平面で切断した場合の断面図の一例である。フィルタ装置１００Ｂは、上述のフィルタ装置１００の積層体１１０を積層体１１０Ｂに変更したものである。
　上述の実施の形態による積層体１１０は１種類のセラミック材を素材としたが、本変形例２による積層体１１０Ｂは、互いに誘電率の異なる異種類のセラミック材を素材とする第１部分１１０ｃと第２部分１１０ｄとを有する。その他のフィルタ装置１００Ｂの構成は、上述のフィルタ装置１００の構成と同じである。
　積層体１１０Ｂは、第１セラミック材を素材とする第１部分１１０ｃと、第１セラミック材とは異なる種類の第２セラミック材を素材とする第２部分１１０ｄとを含む。
　第１部分１１０ｃは、積層体１１０ＡのＹ軸の正方向の端部およびＹ軸の負方向の端部に配置される。第２部分１１０ｄは、積層体１１０ＡのＹ軸の中央の領域に配置される。第２部分１１０ｄの素材である第２セラミック材は、第１部分１１０ｃの素材である第１セラミック材よりも熱処理による収縮量が大きいという特性を有する。
　このような積層体１１０Ｂにおいては、上述の積層体１１０に比べて、歪み領域において、より多くの積層方向の歪みが生じ得る。しかしながら、このような構造においても、Ｙ軸方向のギャップＧＰの大きさは、積層方向の歪みの影響をほとんど受けずに略一定に維持される。そのため、上述の実施の形態と同様、フィルタ装置１００Ｂの大型化を抑制しつつ、フィルタ装置１００Ｂの特性を安定させることができる。
　本変形例１における「第１部分１１０ｃ」および「第２部分１１０ｄ」は、本開示における「第１部分」および「第２部分」にそれぞれ対応し得る。
　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、上記した実施の形態の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　通信装置、１２　アンテナ、２０　高周波フロントエンド回路、２２，２８　バンドパスフィルタ、２４　増幅器、２６　減衰器、３０　ミキサ、３２　局部発振器、４０　Ｄ／Ａコンバータ、５０　ＲＦ回路、１００，１００Ａ，１００Ｂ　フィルタ装置、１１０，１１０Ａ，１１０Ｂ　積層体、１１０ａ，１１０ｃ　第１部分、１１０ｂ，１１０ｄ　第２部分、１１１　上面、１１２　下面、１１３，１１４，１１５，１１６　側面、１２１，１２２　シールド端子、１３０，１３５，ＰＬ１　平板電極、１４１～１４５　共振電極素子、１５１～１５５，１７１～１７５　接続導体、１６１～１６５　容量電極素子、Ｃ１～Ｃ５　容量部、ＧＰ　ギャップ、Ｒ１～Ｒ５　共振部、Ｔ１　入力端子、Ｔ２　出力端子、Ｖ１０，Ｖ１１　ビア。

Claims (8)

  1. 　複数の誘電体層が積層方向に積層されて形成され、前記積層方向に直交する第１方向に垂直な第１側面および第２側面を有する直方体状の積層体と、
    　前記積層体の内部において前記積層方向に離間して配置される第１平板電極および第２平板電極と、
    　前記積層体の前記第１側面および前記第２側面にそれぞれ配置され、前記第１平板電極および前記第２平板電極に接続される第１端子および第２端子と、
    　前記積層体における前記第１平板電極と前記第２平板電極との間の領域に、前記積層方向および前記第１方向に直交する第２方向に並べて配置される複数の共振部と、
    　前記積層体における前記複数の共振部と前記第２端子との間の領域に、前記複数の共振部と前記第１方向においてそれぞれ対向するように配置される複数の容量部とを備え、
    　前記複数の共振部の各々は、前記積層方向に積層される複数の共振電極素子によって形成され、前記第１端子に接続されるとともに前記第２端子から離間され、
    　前記複数の容量部の各々は、前記積層方向に積層される複数の容量電極素子によって形成され、前記第２端子に接続されるとともに、前記第１方向において対向する共振部との間で容量を形成し、
    　前記複数の共振電極素子の各々における前記容量電極素子と対向する部分は、前記第１方向に沿う方向に延在し、
    　前記複数の容量電極素子の少なくとも１つは、前記第１方向に交差する方向に延在する、誘電体フィルタ。
  2. 　前記複数の容量電極素子のうちの前記積層方向に隣接する素子同士の距離は、前記積層体の外周に近いほど大きい、請求項１に記載の誘電体フィルタ。
  3. 　前記積層体は、
    　　第１セラミック材を素材とする第１部分と、
    　　前記第１セラミック材とは異なる第２セラミック材を素材とする第２部分とを含む、請求項１または２に記載の誘電体フィルタ。
  4. 　前記第２部分は、前記第１部分よりも前記積層方向の外側に配置される、請求項３に記載の誘電体フィルタ。
  5. 　前記第２部分は、前記第１部分よりも前記第１方向の内側に配置される、請求項３に記載の誘電体フィルタ。
  6. 　前記複数の共振部をそれぞれ前記第１平板電極および前記第２平板電極に接続する複数の接続導体をさらに備える、請求項１～５のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
  7. 　前記複数の容量部は、前記積層体における前記第１方向の外周部分に位置する第１領域に配置され、
    　前記積層体における前記第１領域に隣接する第２領域に配置される、請求項１～６のいずれかに記載の誘電体フィルタ。
  8. 　複数の誘電体層が積層方向に積層されて形成され、前記積層方向に直交する第１方向に垂直な第１側面および第２側面を有する直方体状の積層体と、
    　前記積層体の内部において前記積層方向に離間して配置される第１平板電極および第２平板電極と、
    　前記積層体の前記第１側面および前記第２側面にそれぞれ配置され、前記第１平板電極および前記第２平板電極に接続される第１端子および第２端子と、
    　前記積層体における前記第１平板電極と前記第２平板電極との間の領域に配置される共振部と、
    　前記積層体における前記共振部と前記第２端子との間の領域に、前記共振部と前記第１方向において対向するように配置される容量部とを備え、
    　前記共振部は、前記積層方向に積層される複数の共振電極素子によって形成され、前記第１端子に接続されるとともに前記第２端子から離間され、
    　前記容量部は、前記積層方向に積層される複数の容量電極素子によって形成され、前記第２端子に接続されるとともに、前記第１方向において対向する共振部との間で容量を形成し、
    　前記複数の共振電極素子の各々における前記容量電極素子と対向する部分は、前記第１方向に沿う方向に延在し、
    　前記複数の容量電極素子の少なくとも１つは、前記第１方向に交差する方向に延在する、誘電体共振器。
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