JPH04306004A - バンドパスフィルタ - Google Patents
バンドパスフィルタInfo
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- JPH04306004A JPH04306004A JP13883991A JP13883991A JPH04306004A JP H04306004 A JPH04306004 A JP H04306004A JP 13883991 A JP13883991 A JP 13883991A JP 13883991 A JP13883991 A JP 13883991A JP H04306004 A JPH04306004 A JP H04306004A
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Landscapes
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- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
- Filters And Equalizers (AREA)
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
の周波数の携帯用無線機等に用いられる誘電体積層形の
バンドパスフィルタに関する。
ンを用いたものと、コイルパターンを用いたものとに大
別することができる。そして、このような共振器を用い
てバンドパスフィルタを作製する場合には、複数の共振
器を磁気的に結合させるような構造である。
のとしては、図19に示すように、ラインの両端が開放
された1/2波長の共振器と、図20に示すように、ラ
インの一端は開放され、他端は短絡状態にある1/4波
長の共振器とがある。一方、コイルパターンを用いたも
のとしては、本願出願人が先に提案(図21参照)した
ように、誘電体層202を挟んで両側に渦巻き状のコイ
ルパターン201とアースパターン203とが形成され
るようなものがある。
来の共振器を用いたバンドパスフィルタでは、それぞれ
以下に示すような課題を有していた。 ■ストリップラインを用いたもの (a) 共振周波数が2〜3GHzの共振器は、かなり
大きいものとなる。特に、共振器を複数結合する構造の
バンドパスフィルタでは、著しい大型化を招くことにな
る。 これは、以下に示す理由による。
11は、数1(1/2波長の共振器),数2(1/4波
長の共振器)に示すように定められる。
は誘電体積層シートの誘電率である。ここで、現在、銀
或いは銅と同時焼成可能で、且つ温度特性に優れた誘電
体積層シートの誘電率は余り大きくすることができず、
ε≒10程度である。したがって、上記数1,数2にお
いて、ε=10とすると、L10=15.8mm、L1
1=7.9mmと、非常に長くなり、上記の如く共振器
(バンドパスフィルタ)の大型化を招く。
組み込まれる装置によって入出力インピーダンスを調整
(バンドパスフィルタと装置とのインピーダンスのマッ
チング)することが望ましい。ところが、ストリップラ
イン形のものにあっては入出力インピーダンスがストリ
ップライン毎に固有の値を有しているため、取出位置等
を変えても調整を行うことができず、マッチングできな
い。 ■コイルパターンを用いたものコイルパターンは渦巻き
状であるため、隣接するパターン間で磁束が影響しあっ
て電流が流れ難くなる。このため、実質的な抵抗が増大
して、Qが低くなる。
1aとパターン片201bとにおいては、電流の流れる
方向は同一(共に、D方向に流れる)であるため、磁界
が打ち消しあって磁束が粗になり、その結果電流が流れ
難くなって、実質的な抵抗が増大する。このようにQが
低くなると、バンドパスフィルタの挿入損失が大きくな
るという課題を有していた。
であり、Qが高くて挿入損失が少なく、且つ小型化が可
能であり、しかも入出力インピーダンスを任意に調整可
能なバンドパスフィルタを提供することを目的とする。
するために、誘電体材料から成る板体の一方の主表面に
は3つ以上の第1の電極が配置される一方、他方の主表
面には第2の電極が配置されたバンドパスフィルタであ
って、上記第1の電極はループ状を成し、且つ隣接する
第1電極同士が磁気結合状態で配置されると共に、両端
に位置する第1の電極から上記板体の端部に向けてそれ
ぞれ取出端子及びアース端子とが所定のインピーダンス
を有する間隔で引き出される一方、他の第1の電極から
上記板体の端部に向けてアース端子が引き出され、更に
上記第2の電極は面状を成し、上記板体の端部に向けて
アース端子が引き出されることを特徴とする。
表面間には3つ以上の第1の電極が配置される一方、上
記2つの板体の他方の主表面のうち少なくとも1つの主
表面には第2の電極が配置されたバンドパスフィルタで
あって、上記第1の電極はループ状を成し、且つ隣接す
る第1電極同士が磁気結合状態で配置されると共に、両
端に位置する第1の電極から上記板体の端部に向けてそ
れぞれ取出端子及びアース端子とが所定のインピーダン
スを有する間隔で引き出される一方、他の第1の電極か
ら上記板体の端部に向けてアース端子が引き出され、更
に上記第2の電極は面状を成し、上記板体の端部に向け
てアース端子が引き出されることを特徴とする。
表面間には3つ以上の第1の電極が配置される一方、上
記2つの板体の他方の主表面には第2の電極がそれぞれ
配置されたバンドパスフィルタであって、上記第1の電
極はループ状を成し、且つ隣接する第1電極同士が磁気
結合状態で配置されると共に、両端に位置する第1の電
極から上記板体の端部に向けてそれぞれ取出端子及びア
ース端子とが所定のインピーダンスを有する間隔で引き
出される一方、他の第1の電極から上記板体の端部に向
けてアース端子が引き出され、更に上記第2の電極のう
ち、少なくとも一つの電極は前記第1電極より若干大き
な形状となるように2分割され、且つ2分割された電極
から前記板体の端部に向けて各々アース端子が引き出さ
れていることを特徴とする。
電極との間には、第1電極と同形状の第3の電極が形成
されていることを特徴とする。
が対向する所謂ストリップライン構造であるという理由
、及び渦巻き状コイルパターンのように第1の電極のパ
ターン片同士が隣接していないという理由により、Qが
飛躍的に向上して、挿入損失が小さくなり、スカート特
性の切れが良くなる。
ので、素子の寸法が小さくなる。加えて、第1の電極の
取出端子とアース端子との間隔を変えるだけでインピー
ダンスを調整できるので、インピーダンスの調整が極め
て容易となる。
〜図11に基づいて、以下に説明する。図1及び図2は
本発明の第1実施例に係るバンドパスフィルタの構造を
示す図であり、図1は平面図、図2は分解斜視図、図3
は本発明に用いる誘電体シートの平面図、図4は図3の
誘電体シートにコイル電極パターンを形成した状態を示
す平面図、図5は図3の誘電体シートにアース電極パタ
ーンを形成した状態を示す平面図、図6及び図7は誘電
体シートを積層したときの図であって、図6は側面図、
図7は正面図、図8は積層体を圧着したときの正面図、
図9は外部電極を形成したときの正面図、図10はバン
ドパスフィルタの等価回路図、図11は上記バンドパス
フィルタの周波数特性を示すグラフである。
ィルタは、複数枚の誘電体シート101…より成る誘電
体層1と、この誘電体層1の上下に設けられた保護層2
・3とを有している。上記誘電体シート101…のうち
最上部に位置する誘電体シート101の一方の主表面1
01aには、3つのコイル電極パターン41・42・4
3が形成されている。そして、これらは互いに焼成,一
体化される。
造は、共に直線状を成し対向配置されたパターン片41
a・41bが、これらパターン片41a・41bの一方
端に接続された直線状のパターン片41cを介して接続
され、且つパターン片41bの他端には、上記パターン
片41cと平行となるようにパターン片41a方向に延
設されたパターン片41dが形成されるような構造であ
る。
長L3 は下記数3に示す長さとなるように構成されて
いる。
ン片41dとパターン片41aとの距離L1 (図1参
照)は、パターン片41a(パターン片41b〜パター
ン片41dも同じ)の幅L2 と同等かそれ以下である
ことが望ましい。また、以下の実施例において、上記パ
ターン片41a・41d間の隙間を隙間部30と称する
。
は、上記構造のコイル電極パターン41と略同形状を成
している。但し、隙間部31・32(上記隙間部30と
同じ長さに構成されている)がそれぞれ、42aと42
cとの間及び43aと43cとの間に形成されている点
で異なっている。そして、上記コイル電極パターン41
・43のパターン片41d・43c同士及びコイル電極
パターン42・43のパターン片42c・43d同士が
隣接して設けられ、各々磁気結合されるような構造であ
る。
アース端子パターン6a或いは6bと取出電極パターン
7a或いは7bとがそれぞれ接続されており、これらア
ース端子パターン6a・6b及び取出電極パターン7a
・7bは端部がバンドパスフィルタの側面Aまで延設さ
れている。また、上記両コイル電極パターン43には、
アース端子パターン6cが接続されており、このアース
端子パターン6cは端部がバンドパスフィルタの側面A
まで延設されている。
の面3aにはアース電極パターン5が形成されており、
このアース電極パターン5の大きさは上記コイル電極パ
ターン41・42・43の外周よりも大きくなるよう上
記面3aの略全面に構成されている。また、面3aにお
ける上記アース端子パターン6a・6b・6cに対応す
る位置には、一端がアース電極パターン5と接続され他
端がバンドパスフィルタの側面Aまで延設されたアース
端子パターン8a・8b・8cが形成されている。そし
て、アース端子パターン6aとアース端子パターン8a
とは外部アース電極9aに、アース端子パターン6bと
アース端子パターン8bとは外部アース電極9bに、ア
ース端子パターン6cとアース端子パターン8cとは外
部アース電極9cにそれぞれ接続されており、また前記
取出電極パターン7aは外部取出電極10aに、前記取
出電極パターン7bは外部取出電極10bにそれぞれ接
続されている。上記両外部アース電極9a・9b・9c
及び両外部取出電極10a・10bは、バンドパスフィ
ルタの側面に断面コ字状となるよう形成されている。
、以下の手順で作製した。先ず、図3に示す誘電体シー
ト101(厚み約数十μm)の一方の主表面に、図4に
示すようなパターン(前記コイル電極パターン41・4
2・43及び両端子パターン6a・6b・6c・7a・
7bと同一のパターン)12となるように銅ペースト等
を塗布する。一方、これと並行して、上記誘電体シート
101と同様の構成の保護シート11(但し、厚みは異
なっていてもよい)における一方の面に、図5に示すよ
うなパターン(前記アース電極パターン5及びアース端
子パターン8a・8b・8cと同様のパターン)13と
なるように銅ペースト等を塗布する。
電体シート101より成るシート層16を介して、上記
パターン12とパターン13とが対向配置されるように
、保護シート2と、シート層16と、保護シート11(
保護シート2と同様の構造)とを積層し,更に圧着して
積層体15を作製する。この後、図8に示すペースト層
の露出部17a・17b・17c〜19a・19b・1
9cに対応する部位(外部アース電極9a・9b及び外
部取出電極10a・10bとなる部位)に、図9に示す
ように、銅ペースト等を印刷或いは塗布してペースト層
20a・20b・20c・21a・21bを作製する。 しかる後、この積層体を焼成することにより、誘電体シ
ートが一体化され、これによってバンドパスフィルタが
作製される。尚、積層体の焼成とペースト層20a・2
0b・21a・21bの焼付とは別工程で行ってもよい
。
ドパスフィルタにおいてはコンデンサパターンが形成さ
れていないが、図10に示すような等価回路を有する(
図中Mは磁気結合を示している)。これは、以下に示す
2つの理由による。■コイル電極パターン41・42・
43はアース電極パターン5と同電位(即ち、アースさ
れた状態)となっている。■コイル電極パターン41・
42・43とアース電極パターン5との間には誘電体層
1が介在しているので、浮遊容量が生じる。
共に、コイル電極パターン41・43のパターン片41
d・43c間及びコイル電極パターン42・43のパタ
ーン片42c・43d間で磁気結合されることになるの
で、図10に示すような等価回路を有することになる。 尚、上記浮遊容量は、主としてコイル電極パターン41
・42・43とアース電極パターン5との間に生じるの
で、コイル電極パターン41・42・43とアース電極
パターン5とを近接,離反させることによりコンデンサ
容量が変化し、通過帯域の周波数を変えることが可能と
なる。具体的には、コイル電極パターン41・42・4
3とアース電極パターン5とを近接(誘電体シート10
1の厚みを減少)させれば、コンデンサ容量が大きくな
るので、通過帯域の周波数が低くなる一方、コイル電極
パターン41・42・43とアース電極パターン5とを
離反(誘電体シート101の厚みを増加)させれば、コ
ンデンサ容量が小さくなるので、通過帯域の周波数が高
くなる。また、浮遊容量は、誘電体層1の誘電率やコイ
ル電極パターン41・42・43の太さによっても、変
えることが可能である。例えば、コイル電極パターン4
1・42・43の幅L2 を太くすると、浮遊容量が大
きくなって通過帯域の周波数を下げることができるので
、より小型化を図ることができる。但し、各パターン片
間の間隔が余り狭くなると、波形が悪化するので、必要
以上にコイル電極パターン41・42・43の幅L2
を太くするのは好ましくない。
変更は、パターン片41d・43c間の距離L6 或い
はパターン片42c・43d間の距離L7 を変えるこ
とにより行う。具体的には、距離L6 或いはL7 を
狭くすると帯域幅は広くなる一方、距離L6 或いはL
7 を広くすると帯域幅は狭くなる。但し、距離L6
或いはL7 を必要以上に狭くすると双峰特性となるの
で、好ましくない。
子パターン6aと取出電極パターン7aとの距離L8
或いはアース端子パターン6bと取出電極パターン7b
との距離L9 を変えることにより行う。実験によれば
、誘電体層1の誘電率や厚み或いはコイル電極パターン
4の面積等を調整することにより、本発明バンドパスフ
ィルタの適用可能周波数を数100MHz〜数GHzに
することができた。その一例を、下記実験に示す。 〔実験〕上記構造のバンドパスフィルタの周波数特性を
調べたので、その結果を図11に示す。 〔その他の事項〕■本発明のバンドパスフィルタを実装
する場合には、プリント基板上の電極と外部アース電極
9a・9b・9c及び外部取出電極10a・10bとを
位置合わせした状態で、本発明バンドパスフィルタを載
置し、半田付けを行えばよい。このとき、外側が保護層
2・3にて覆われているので、コイル電極パターン41
・42・43やアース電極パターン5が傷付くのを防止
できる。■上記誘電体層1としては、薄肉の誘電体シー
ト101を複数枚重ねるような構造に限定するものでは
なく、予め所定の厚みに形成した誘電体シートを用いて
も良い。■本発明品の製造は1個ずつ行う必要はなく、
広い1枚の誘電体シートに複数のコイル電極パターン4
1・42・43を形成し、また同様の誘電体シートに同
数のアース電極パターン5を形成し、この状態のものを
積層した後、切断して1個ずつに分断し、焼成するよう
な方法であってもよい。
12及び図13に基づいて、以下に説明する。図12は
本発明の第2実施例に係るバンドパスフィルタの分解斜
視図、図13は図12に示すバンドパスフィルタの周波
数特性を示すグラフである。図12に示すように、コイ
ル電極パターン41・42・43の一方側だけではなく
両側に、誘電体層1とアース電極パターン5とを順に設
ける他は、上記第1実施例と同様の構造である。 〔実験〕上記構造のバンドパスフィルタの周波数特性を
調べたので、その結果を図13に示す。
波数が若干高くなっていることが認められる。これは、
コイル電極パターン41・42・43の一方側のみなら
ず両方に浮遊容量が形成されるため、バンドパスフィル
タのコンデンサ容量が増大するという理由によるものと
考えられる。
14及び図15に基づいて、以下に説明する。図14及
び図15は本発明の第3実施例に係るバンドパスフィル
タを示す図であって、図14は分解斜視図、図15は平
面図である。図14及び図15に示すように、一方のア
ース電極パターン(図14においては上方のパターン)
の形状を異ならしめる他は、上記第2実施例に示すバン
ドパスフィルタと同様の構成である。具体的には、アー
ス電極パターンが3分割され、各々のパターン51・5
2・53がコイル電極パターン41・42・43よりも
一回り大きくなるように構成されると共に、各アース電
極パターン51・52・53にはそれぞれアース端子パ
ターン8a・8b・8cが接続されるような構造である
。
d・43cに対応するアース電極パターン51・53の
一部(例えば、図15における二点鎖線Bで示す部位)
等を切断するだけで、浮遊容量を調整できるので、周波
数を簡単に調整することが可能となる。尚、上記第1実
施例及び第2実施例のアース電極パターン(略全面に形
成される)でも、上記の調整は可能であるが、切断長さ
が長くなるので、周波数を調整するのであれば、本実施
例の構成とするのが望ましい。
16に基づいて、以下に説明する。図16は本発明の第
4実施例に係るバンドパスフィルタの分解斜視図である
。図16に示すように、コイル電極パターン41・42
・43が形成された誘電体シート101に隣接する誘電
体シート101に、コイル電極パターン41・42・4
3と同形状の浮かし電極パターン35・36・37を形
成する他は、上記第2実施例に示すバンドパスフィルタ
と同様の構成である。
ることにより、第2実施例に示すバンドパスフィルタよ
り、一層通過帯域の中心周波数が低くなることを、実験
により確認している。これは、コイル電極パターン41
・42・43と浮かし電極パターン35・36・37と
の間で浮遊容量が形成されるため、バンドパスフィルタ
のコンデンサ容量が増大するということに起因するもの
と考えられる。 〔その他の事項〕■コイル電極パターン41・42・4
3の構造としては上記各種の実施例に示すものに限定す
ものではなく、例えば、図17,図18に示すようなル
ープ状のものであっても良い。■取出電極パターンとア
ース端子パターンとの形成位置は、上記実施例に示す位
置に限定するものではなく、例えば、コイル電極パター
ン42の両パターン6b・7bをC端面側(図2参照)
に引き出しても良い。■コイル電極パターンの数は3つ
に限定するものではなく、4つ以上であっても良い。 尚、この場合には、両端に位置するコイル電極パターン
には取出電極パターンとアース端子パターンとを引出し
、その他のコイル電極パターンからはアース端子パター
ンを引き出す。
謂ストリップライン構造であるという理由及び第1の電
極のパターン片同士が隣接していないという理由により
、Qを飛躍的に向上させることが可能となる。この結果
、バンドパスフィルタの挿入損失が小さくなって、スカ
ート特性の切れが良くなる。
ので、素子の寸法が小さくなる。加えて、第1の電極の
取出端子とアース端子との間隔を変えるだけでインピー
ダンスを調整できるので、インピーダンスの調整が極め
て容易となる。これらのことから、挿入損失が小さく、
且つ小型で、しかも入出力インピーダンスを任意に調整
可能な、極めて優れたバンドパスフィルタを提供するこ
とができるといった効果を奏する。
の平面図である。
の分解斜視図である。
成した状態を示す平面図である。
成した状態を示す平面図である。
である。
を示すグラフである。
タの分解斜視図である。
性を示すグラフである。
タの分解斜視図である。
タの要部平面図である。
タの分解斜視図である。
要部平面図である。
示す要部平面図である。
す説明図である。
す説明図である。
説明図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 誘電体材料から成る板体の一方の主表
面には3つ以上の第1の電極が配置される一方、他方の
主表面には第2の電極が配置されたバンドパスフィルタ
であって、上記第1の電極はループ状を成し、且つ隣接
する第1電極同士が磁気結合状態で配置されると共に、
両端に位置する第1の電極から上記板体の端部に向けて
それぞれ取出端子及びアース端子とが所定のインピーダ
ンスを有する間隔で引き出される一方、他の第1の電極
から上記板体の端部に向けてアース端子が引き出され、
更に上記第2の電極は面状を成し、上記板体の端部に向
けてアース端子が引き出されることを特徴とするバンド
パスフィルタ。 - 【請求項2】 誘電体材料から成る2枚の板体の一方
の主表面間には3つ以上の第1の電極が配置される一方
、上記2つの板体の他方の主表面のうち少なくとも1つ
の主表面には第2の電極が配置されたバンドパスフィル
タであって、上記第1の電極はループ状を成し、且つ隣
接する第1電極同士が磁気結合状態で配置されると共に
、両端に位置する第1の電極から上記板体の端部に向け
てそれぞれ取出端子及びアース端子とが所定のインピー
ダンスを有する間隔で引き出される一方、他の第1の電
極から上記板体の端部に向けてアース端子が引き出され
、更に上記第2の電極は面状を成し、上記板体の端部に
向けてアース端子が引き出されることを特徴とするバン
ドパスフィルタ。 - 【請求項3】 誘電体材料から成る2枚の板体の一方
の主表面間には3つ以上の第1の電極が配置される一方
、上記2つの板体の他方の主表面には第2の電極がそれ
ぞれ配置されたバンドパスフィルタであって、上記第1
の電極はループ状を成し、且つ隣接する第1電極同士が
磁気結合状態で配置されると共に、両端に位置する第1
の電極から上記板体の端部に向けてそれぞれ取出端子及
びアース端子とが所定のインピーダンスを有する間隔で
引き出される一方、他の第1の電極から上記板体の端部
に向けてアース端子が引き出され、更に上記第2の電極
のうち、少なくとも一つの電極は前記第1電極より若干
大きな形状となるように2分割され、且つ2分割された
電極から前記板体の端部に向けて各々アース端子が引き
出されていることを特徴とするバンドパスフィルタ。 - 【請求項4】 前記第1の電極と少なくとも一方の第
2の電極との間には、第1電極と同形状の第3の電極が
形成されていることを特徴とする請求項2又は請求項3
記載のバンドパスフィルタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3138839A JP2730323B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-06-11 | バンドパスフィルタ |
| DE4203939A DE4203939C2 (de) | 1991-02-15 | 1992-02-11 | Bandpaßfilter |
| US08/112,629 US5351020A (en) | 1991-02-15 | 1993-08-26 | Band-pass filter having three or more loop-shaped electrodes |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-21875 | 1991-02-15 | ||
| JP2187591 | 1991-02-15 | ||
| JP3138839A JP2730323B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-06-11 | バンドパスフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306004A true JPH04306004A (ja) | 1992-10-28 |
| JP2730323B2 JP2730323B2 (ja) | 1998-03-25 |
Family
ID=26359006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3138839A Expired - Lifetime JP2730323B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-06-11 | バンドパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2730323B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0823210A (ja) * | 1994-07-08 | 1996-01-23 | Toko Inc | 誘電体フィルタとその特性調整方法 |
| JPH0832309A (ja) * | 1994-07-15 | 1996-02-02 | Toko Inc | 誘電体フィルタとその特性調整方法 |
| JPH09148802A (ja) * | 1995-11-20 | 1997-06-06 | Murata Mfg Co Ltd | 積層型バンドパスフィルタ |
| US5977847A (en) * | 1997-01-30 | 1999-11-02 | Nec Corporation | Microstrip band elimination filter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5068448A (ja) * | 1973-10-17 | 1975-06-07 | ||
| JPS5696705U (ja) * | 1979-12-24 | 1981-07-31 | ||
| JPS58103202A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-20 | Fujitsu Ltd | 誘電体フイルタ |
| JPS5991005U (ja) * | 1982-12-10 | 1984-06-20 | 株式会社村田製作所 | 高周波フイルタの外装構造 |
-
1991
- 1991-06-11 JP JP3138839A patent/JP2730323B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| US5977847A (en) * | 1997-01-30 | 1999-11-02 | Nec Corporation | Microstrip band elimination filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2730323B2 (ja) | 1998-03-25 |
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