JPH0758506A - Lc型誘電体フィルタ、およびこれを用いた空中線共用器 - Google Patents

Lc型誘電体フィルタ、およびこれを用いた空中線共用器

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JPH0758506A
JPH0758506A JP5197364A JP19736493A JPH0758506A JP H0758506 A JPH0758506 A JP H0758506A JP 5197364 A JP5197364 A JP 5197364A JP 19736493 A JP19736493 A JP 19736493A JP H0758506 A JPH0758506 A JP H0758506A
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JP
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filter
resonators
substrate
dielectric
resonator
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JP5197364A
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Inventor
Hirosuke Horii
宏祐 堀井
Koichiro Shimizu
光一郎 清水
Toshiichi Yasuoka
敏一 安岡
Masao Iwata
昌雄 岩田
Katsuhiko Gunji
勝彦 郡司
Tomokazu Komazaki
友和 駒崎
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00Auxiliary devices
    • H01P1/20Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203Strip line filters
    • H01P1/2039Galvanic coupling between Input/Output

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた特性の周波数フィルタおよびデュープ
レクサを提供することを目的とする。 【構成】 フィルタ10は、共振器を形成した誘電体基
板を複数積層して形成した多層基板を有する。この多層
基板には、端子11ないし13が形成されている。各端
子は、それぞれが共振器と結合しており、各共振器をコ
ンデンサC1およびコンデンサC2で結合することによ
りフィルタを構成する。フィルタ10はさらに、積層さ
れている複数の誘電体基板の間の少なくとも一に、アー
ス層を配置し、共振器が相互に電気的に干渉することを
防止する。また、一の誘電体基板に複数の共振器を形成
し、相互をオーバーカップリングさせることで急峻な周
波数特性を得ることができる。さらに、このフィルタを
用いてデュープレクサを構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波帯で用い
られる周波数フィルタに関する。特に、自動車電話、携
帯電話に適用されるのに適した周波数フィルタであっ
て、誘電体基板上にLC並列共振回路を形成したLC型
誘電体フィルタに関するものである。また、このLC型
誘電体フィルタを用いた空中線共用器に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】現在、自動車電話や携帯電話に用いられ
る周波数フィルタとしては、たとえば誘電体フィルタが
用いられている。これは、直方体状の誘電体ブロックに
複数の半同軸共振器を形成して誘電体フィルタを構成す
るものである。このような誘電体フィルタの一例は、た
とえば特公昭62ー57122号公報に開示されてい
る。
【0003】また誘電体基板上に複数のストリップライ
ン共振器と、これを接続する結合回路を形成した構成の
周波数フィルタも提案されている。このような構成は、
たとえば特開昭62ー164301号公報、特開平3ー
173201号公報等に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし前者の構成では
誘電体ブロックに共振孔を形成し、この共振孔の内面を
メタライズするのであるから製造は簡単ではない。また
一般にこのようなフィルタを微調整する場合、メタライ
ズされた導体あるいは誘電体ブロックを削ることで行う
が、これもその形状や材質等を考えると容易ではない。
さらに、移動体通信の普及にともなってさらなる小型化
が要求された場合、このような要求に対応するには限界
がある。
【0005】後者の構成では、誘電体基板の同一平面上
に複数の共振器を形成するため、プリント基板の製造方
法と同様の方法が適用できる。従って前者の構成に比較
すれば製造は容易であり、また小型化の要求にも応える
ことができる。しかし、同一平面上に複数の共振器を形
成するため、個々の共振器間に浮遊容量が生じ、結合回
路の安定性が低下する。このため、製造の歩留りが悪化
するという問題があった。さらに、設計時に前記浮遊容
量を加味する必要があり、設計の効率が低下するという
問題があった。
【0006】この発明は、製造が容易で、小型化、軽量
化の要求に対応することのできるLC型誘電体フィルタ
を提供することを目的とする。また、共振器間の干渉を
防止し、安定した特性を得ることのできるLC型誘電体
フィルタを提供することを目的とする。さらに、より急
峻な減衰特性を得ることのできるLC型誘電体フィルタ
を提供することを目的とする。
【0007】そして、部品点数を削減し、基板上での実
装面積を低減したデュープレクサを提供することを目的
とする。さらに、設計時の工数を削減することのできる
デュープレクサを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明は、LC型誘電
体フィルタであって、多層基板を構成する個々の誘電体
基板に共振器を形成し、各共振器の間の少なくとも一に
アース層を配置して共振器を電気的に分離し、かつこれ
らの共振器を相互に接続することでフィルタを構成した
ものである。
【0009】また、複数の共振器を相互にオーバーカッ
プリングさせる場合は、オーバーカップリングさせる複
数の共振器を多層基板の同一層に形成し、その他の共振
器は別の層に形成し、各層の間の少なくとも一にアース
層を配置して共振器を電気的に分離し、かつ、これらの
共振器を相互に接続することでフィルタを構成したもの
である。
【0010】さらに、このように構成されるフィルタを
組み合わせてデュープレクサを構成するものである。
【0011】
【作用】多層基板を構成する誘電体基板に形成された共
振器は、それぞれが所定の周波数で共振する。これらの
共振器を結合することにより、周波数フィルタとして作
用する。さらに、送信フィルタと受信フィルタから構成
される空中線共用器の少なくとも一方に、このように構
成されたフィルタを用いる。
【0012】
【実施例】図1に、この発明のLC型誘電体フィルタの
斜視図を示す。フィルタ10は、ほぼ四辺形の誘電体基
板を複数積層した多層基板により実現される。このフィ
ルタ10の上面の一辺に沿って、端子11、12および
13がメタライズによって形成されている。また上面に
はさらに、メタライズパターン14が形成されている。
端子11ないし13、そしてメタライズパターン14以
外の部分は、端子とメタライズパターン14とが電気的
に接続することのないよう、メタライズの施されていな
い、誘電体基板の露出した状態となっている。この部分
を利用して、後述する端子相互間の結合手段を配置す
る。
【0013】端子11ないし13に対応して、スルーホ
ール91ないし93が設けられている。これらのスルー
ホールは、フィルタ10の上面より底面まで貫通して、
各端子と後述する共振器とを、それぞれ接続するもので
ある。端子11と端子12とは、コンデンサC1によっ
て容量結合されており、同様に端子12と端子13と
は、コンデンサC2によって容量結合されている。さら
に、端子11と端子13とは、結合パターン16によっ
て接続されている。
【0014】多層基板によって形成されるフィルタ10
は、4面の側面を有する。これら4側面のうち、端子1
1ないし13が形成された辺に対応する側面81を除
き、他の3側面はメタライズされている。側面81に
は、端子11に対応して凹部82が形成されている。さ
らに、端子13に対応して凹部83が形成されている。
これらの凹部が、フィルタ10が基板上に実装された場
合にフィルタ10に対して信号を与え、またフィルタ1
0が信号を出力する際の外部接続手段となる。凹部82
および83は、いずれもメタライズされている。またフ
ィルタ10の底面には、全面にメタライズパターン17
が形成されている。ただし、凹部82ないし83、また
各スルーホール91ないし93と短絡しないよう、適切
な逃げ部を形成しておく必要がある。
【0015】このフィルタ10は、基板上に表面実装さ
れる。その際には、凹部82と凹部83とが、このフィ
ルタが実装される基板上に設けられたパターン84、8
5と、それぞれ接続される。たとえば半田接続であれ
ば、パターン84のパッド84aと凹部82とが半田付
けされ、パターン85のパッド85aと凹部83とが半
田付けされる。
【0016】次に、図1に示したLC型誘電体フィルタ
の多層基板の構造を説明するため、これの分解斜視図を
図2に示す。すなわち、フィルタ10を構成する多層基
板は第1層1より第7層7までの誘電体基板によって構
成される。以下、コンデンサC1およびC2を除去した
多層基板10について、各層の具体的な構成を順次説明
する。
【0017】まず、第1層1はフィルタ10の上面に該
当する面であり、上述した通り端子11ないし13、メ
タライズパターン14、および結合パターン16が形成
されている。次に第2層2には、第1の共振器21がメ
タライズによって形成されている。この共振器21は、
スルーホール91によって端子11と接続されている。
第3層3は、全面にメタライズが施されたアース層31
として構成される。この時、このアース層31とスルー
ホール91ないし93とが短絡しないよう、各スルーホ
ールの周囲に適切な逃げ部を形成している。
【0018】第4層4には、第2の共振器41が形成さ
れている。この共振器41は、スルーホール92によっ
て端子12と接続されている。第5層5は、第3層と同
様、全面にメタライズが施されたアース層51として構
成される。各スルーホールの周囲に逃げ部が形成されて
いることも第3層と同様である。第6層6には、第3の
共振器61が形成されている。この共振器61は、スル
ーホール93によって端子13と接続されている。
【0019】第7層7は、フィルタ10の底面に該当す
る面である。すなわち第7層7の下面は全面メタライズ
17が施されている。これも、各スルーホールの開口部
の周囲に逃げ部が形成されていることは勿論である。一
方、第7層7の上面には何らのパターンもなく、誘電体
基板が直に露出している。これら第1層から第7層まで
の誘電体基板を積層し、側面81以外の側面にメタライ
ズを施して多層基板が構成される。ここで、アース層3
1および51は側面部のメタライズと導通する。この結
果、フィルタ10の上下面、各側面部のメタライズパタ
ーン、各アース層がアース電位に維持される。各アース
層とメタライズパターンとの導通のためには、これらを
直接に接続する、あるいはスルーホールによって接続す
る等の方法が考えられる。
【0020】スルーホール91ないし93は、上述した
通り各端子と各共振器とを接続するものである。従っ
て、これらのスルーホールは図2においては各層を貫通
するように示されているが、必ずしも各層を貫通する必
要はなく、単に端子と共振器とを接続すれば足りる。す
なわち、各スルーホールはブラインドであっても構わな
い。
【0021】以上の説明より明らかな通り、フィルタ1
0は端子11ないし13を有し、これらに接続された3
つの共振器を有する。ここで各共振器について見ると、
第1の共振器21はメタライズパターン14とアース層
31との間に位置する。同様に、第2の共振器41はア
ース層31とアース層51との間、第3の共振器61は
アース層51と底面のメタライズパターン17との間に
位置する。このように各共振器は上下をアースにより挟
まれ、相互に電気的に分離されている。
【0022】また、たとえば第1の共振器21に着目し
て説明すると、これは第1層の誘電体基板を介してメタ
ライズパターン14との間で容量結合する。かつ、第2
層の誘電体基板を介してアース層31との間で容量結合
する。この関係は、他の共振器41、61でも同様であ
る。すなわち、各共振器は一種のトリプレート型ストリ
ップラインとして機能する。
【0023】共振器を実現するためのパターン形状の一
例を、図3に示す。ここでは、第2層2に形成された第
1の共振器21を例にとって説明する。スルーホール9
1によって端子11と結合された共振器21は、第2層
2上にメタライズパターンとして形成される。パターン
の形状は特に図3に示したものに限られることなく、パ
ターンの長さと共振周波数との関係を満足するものであ
れば良い。たとえば、λ/2長共振器を実現するために
は、各共振器の長さを1/2波長となるように設定し、
かつ、各共振器の先端、すなわちスルーホールと反対側
端を開放としておけば良い。図3に示した構成は先端が
開放とされており、従ってλ/2長共振器を構成してい
ることが理解されよう。
【0024】一方、λ/4長共振器を実現するために
は、各共振器の長さを1/4波長となるように設定し、
かつ、各共振器の先端を短絡する。このためには、たと
えば共振器の先端をメタライズされた側面部に接続する
ことで、先端短絡とすることができる。あるいは、各共
振器の先端にスルーホールを形成し、このスルーホール
によって上下面のメタライズパターン14ないし17と
導通させるようにしても良い。このように、誘電体基板
上に形成するパターンの長さおよび形状を適切に設定す
ることによって、λ/2長共振器あるいはλ/4長共振
器の、いずれの共振器も実現することができる。
【0025】なお、図3で示した構成に加えて、共振器
を構成するストリップラインの周囲にアースパターンを
形成するようにすれば、ストリップラインが近接するこ
とにより浮遊容量が発生することを防止することができ
る。
【0026】こうして構成されるフィルタ10の端子1
1に信号を印加すると、この信号はスルーホール91に
よって第1の共振器21に伝わり、第1の共振器21が
所定の周波数で共振する。次に、この信号はコンデンサ
C1を介して隣接する端子12に伝わり、これによって
第2の共振器41が共振する。さらに、信号はコンデン
サC2を介して隣接する端子13に伝わり、これによっ
て第3の共振器61が共振する。このように、各共振器
相互間の結合をコンデンサC1およびC2で図り、フィ
ルタが実現される。なお、ここでコンデンサC1および
C2に加えて結合パターン16を形成すると、コンデン
サC1およびC2による結合に加えて、端子11に印加
された信号を、相隣接していない端子13に直接結合す
るように構成することができる。
【0027】図4に、図1に示したフィルタ10の別の
構造を分解断面図にて説明する。4図に示すように、こ
の例では4枚の誘電体基板10aないし10dの両面
に、図2に示す第1層から第7層までを形成している。
すなわち、基板10aの上面に第1層、底面に第2層を
形成する。同様にして、基板10bの上面に第3層、底
面に第4層、基板10cの上面に第5層、底面に第6層
を形成する。基板10dの上面は、何らのパターンも形
成せず誘電体基板が直に露出したままとし、基板10d
の底面に第7層を形成する。
【0028】第1層1より第7層7までに形成されてい
るパターンは、図2に示したものと同様である。ここ
で、各誘電体基板の間にはシート10eないし10gを
配置する。これらのシートは、たとえばエポキシ系、ポ
リイミド系等の材質で構成され、各層を電気的に絶縁す
る。ただし、図3に示す構成であれば、絶縁という観点
からはシート10gはなくとも差し支えない。これらを
積層し、図1に示すフィルタ10を得る。この構成では
積層する誘電体基板の数を減らすことが可能となる。
【0029】この構造であっても、各共振器が一種のト
リプレート型ストリップラインとして機能することは図
2に示した場合と同様である。たとえば第2層に形成さ
れた第1の共振器21を例にとれば、これは基板10a
を介して第1層との間で容量結合し、また絶縁シート1
0eを介して第3層との間で容量結合する。その他の共
振器も同様に、基板ないし絶縁シートを介してアース層
との間で容量結合し、トリプレート型ストリップライン
として機能する。
【0030】図5に、以上説明したLC型誘電体フィル
タの等価回路を示す。各共振器は、LおよびCで構成さ
れる分布定数型の共振器となり、各々がコンデンサC
1、またC2によって接続されている。さらに、共振器
21と共振器23とは、結合パターン16によって生じ
るインダクタンスL1によって直接にも接続されてい
る。なお、この等価回路は各共振器がλ/4長共振器の
場合を説明しているが、λ/2長共振器の場合であって
も同様の等価回路を考えることができる。
【0031】図6は、結合手段の別の構成を示す斜視図
である。まず図6(a)は、コンデンサC1およびC2
を、別体のチップ部品とするのではなく、フィルタ10
の上面にメタライズパターンC3およびC4として構成
したものである。また図6(b)は、結合パターン16
を別体のコイルLで実現したものである。いずれも、等
価回路は図5に示したもので表すことができる。
【0032】以上説明した通り、一の誘電体基板に一の
共振器を形成し、これを各々アース層を介して複数積層
することでフィルタを構成することができる。この時、
各共振器はアース層で電気的に分離されており、相互に
干渉することを防止できる。このため、設計時に浮遊容
量を考慮する必要がなく、設計工数の削減を図ることが
できる。
【0033】図7は、この発明の第2の実施例を示す分
解斜視図である。第1の実施例では各共振器をアース層
によって電気的に分離していたが、この実施例では複数
の共振器を同一層に形成し、それらの間に生じる浮遊容
量を積極的に利用している。以下、その構成について説
明する。ここで、図2と同様の部分については同一の符
号を用いることにする。
【0034】まず、第1層1はフィルタ10の上面に相
当する面であり、端子11ないし13、メタライズパタ
ーン14、結合パターン16が形成されている。次に第
2層22には、第1の共振器21と第3の共振器23と
が形成されている。これらの共振器21および23を構
成するメタライズパターンは、全部または一部が相互に
近接して配置されている。第3層はアース層であり、ス
ルーホール91ないし93の周囲の逃げ部を除き、全面
メタライズが施されている。
【0035】第4層42には第2の共振器41が形成さ
れている。第5層はフィルタ10の底面に相当する面で
あり、上面には何らのパターンもなく誘電体基板が直に
露出している。そして底面には全面メタライズ17が施
されている。これらの誘電体基板を積層して、フィルタ
10を得る。なお、各層それぞれを別の誘電体基板に形
成するのでなく、図4に示したように一の誘電体基板の
両面に形成することも、もちろん可能である。
【0036】この実施例によれば、第1の共振器と第3
の共振器とは、その全部または一部が近接して配置され
ている。このため、両者の間に容量結合が生じる。この
等価回路を図8に示す。これを第1の実施例の等価回路
である図5と比較すると、第1の共振器21と第3の共
振器23とがいずれも第2層に、相互に近接して形成さ
れていることによって生じる結合容量C3により、両者
の間にオーバーカップリングが生じている。また、共振
器相互をパターンで接続すると、このオーバーカップリ
ングはインダクタンスLによる結合となる。
【0037】以上の通り、この実施例では相隣接する共
振器相互を結合するだけでなく、加えて相隣接しない共
振器を同一基板上に形成し、相互に結合させることでオ
ーバーカップリングを実現するものである。ここでは、
同一の誘電体基板上に形成された共振器相互間の浮遊容
量を排除するのではなく、むしろ積極的に利用する。こ
の構成では、設計時に浮遊容量を考慮する必要がある
が、共振器の形状を適切に設定し、浮遊容量を利用する
とより急峻な周波数特性を得ることができる。
【0038】なお、これと等価な構成として、複数の共
振器の形状を適切に設定し、これらを結合させることに
よってもオーバーカップリングを生じさせることができ
る。このためには、共振器間のアース層を必要な部分だ
け除去する、共振器相互をスルーホールにて接続する等
の方法が考えられる。
【0039】図9に、この発明の第3の実施例を示す。
この実施例は、図1ないし図7に示すフィルタを重ねて
デュープレクサを構成したものである。すなわちこの実
施例では、下段に送信フィルタTX、上段に受信フィル
タRXを重ねて、デュープレクサを構成する。それぞれ
のフィルタの構造はこれまで説明してきたものと同様で
あり、以下特にデュープレクサとしての構成について詳
細に説明する。
【0040】まず、下段に配置される送信フィルタTX
には、側面の一つに送信端子Tx、受信端子Rx、およ
びアンテナ端子ANTが設けられている。各端子は、こ
のデュープレクサが実装される基板上のパターン(図示
せず)により、それぞれ図示しない送信回路、受信回路
およびアンテナに接続されている。送信フィルタTXの
その他の3側面にはメタライズが施されている。次に受
信フィルタRXが、送信フィルタTXの上面に実装され
る。この時、受信フィルタRXの側面に形成される凹
部、およびスルーホールが、送信フィルタ上面のメタラ
イズパターンと導通しないようにしなければならない。
このためには、受信フィルタの凹部およびスルーホール
の形成された部分を送信フィルタ上面の無メタライズ部
に位置するように搭載する、あるいは送信フィルタ上面
のメタライズパターンに適切な逃げ部を形成する、等の
必要がある。
【0041】送信端子Txは、送信フィルタTXの入力
端子901に接続されている。アンテナ端子ANTは、
送信フィルタTXの出力端子902、および受信フィル
タRXの入力端子903に接続されている。そして受信
端子Rxは、受信フィルタRxの出力端子904に接続
されている。この構造において、図示しないアンテナで
受信した受信信号は、アンテナ端子ANTより受信フィ
ルタRXの入力端子903に印加される。この信号は受
信フィルタRXによって所定の周波数のみが通過し、出
力端子904に現れる。この通過信号は受信端子Rxよ
り、図示しない受信回路に与えられる。一方、図示しな
い送信回路で生成された送信信号は、送信端子Txより
送信フィルタTXの入力端子901に印加される。この
信号は、送信フィルタTXによって所定の周波数のみが
通過し、出力端子902に現れる。この通過信号はアン
テナ端子ANTより、図示しないアンテナに与えられ、
送信される。
【0042】アンテナ端子ANTと受信フィルタRXの
入力端子903との間に形成されるパターン、およびア
ンテナ端子ANTと送信フィルタTXの出力端子902
との間に形成されるパターンは、分波回路を構成する。
すなわちこの分波回路は、各端子間の信号伝送距離を適
切に設定し、受信信号は受信フィルタの入力端子903
に与え、また送信信号はアンテナ端子ANTに与えるも
のである。誘電体基板上にメタライズによって分波回路
を形成する構成それ自体は多くの文献に開示されている
ので、ここではこれ以上の説明は省略する。
【0043】この実施例によれば、送信フィルタと受信
フィルタとを多層基板で実現し、それぞれを重ね合わせ
てパターンで接続することによりデュープレクサを構成
したので、部品点数の削減、実装面積の低減などをはか
ることができる。なお、この実施例では送信および受信
フィルタを別体として構成したが、両者を一体とした多
層基板を形成し、デュープレクサを構成しても良い。ま
た、送信フィルタないし受信フィルタのいずれか一方を
表面弾性波フィルタ等、他の周波数フィルタで代替する
構成も考えられる。
【0044】図10に、この発明の第4の実施例を示
す。この実施例は、送信フィルタと受信フィルタを重ね
てデュープレクサを構成し、かつ、送信用の電力増幅回
路と整合回路とを設けたものであり、特にこれらについ
て説明する。
【0045】この実施例によるデュープレクサは、下段
に受信フィルタRX、そして上段に送信フィルタTXが
重ねられている。下段の受信フィルタRXの側面には、
送信端子Tx、受信端子Rx、およびアンテナ端子AN
Tが形成されている。これらはそれぞれ、このデュープ
レクサが実装される基板上のパターン(図示せず)によ
り、図示しない送信回路、受信回路およびアンテナに接
続されている。受信フィルタRXの側面にはさらに、電
力増幅回路用の電源端子110が複数形成されている。
【0046】受信端子Rxは、受信フィルタRXの出力
端子101に接続されている。アンテナ端子ANTは、
受信フィルタRXの入力端子102、および送信フィル
タTXの出力端子103に接続されている。アンテナ端
子ANTと入力端子102との間、またアンテナ端子A
NTと出力端子103との間で分波回路を形成している
ことも第3の実施例で説明したと同様である。送信端子
Txは、電力増幅回路120、そして整合回路121を
介して、送信フィルタTXの入力端子104に接続され
ている。
【0047】電力増幅回路120は、受信フィルタRX
の上面に配置される。この電力増幅回路は、送信回路か
ら与えられた送信信号を増幅し、整合回路121に与え
る。この電力増幅回路120のための電源は、電源端子
110より供給されている。整合回路121は、図示し
ない送信回路とアンテナとのインピーダンスマッチング
をとるための回路である。一例として、携帯電話機であ
れば送信回路からアンテナを見たインピーダンスが50
Ωとなるように設定される。
【0048】電力増幅回路120および整合回路121
の具体的な構成自体は、この発明の要旨ではないので省
略する。電力増幅器120と整合回路121とは、受信
フィルタ上面の所定のエリア内に個別の部品を搭載して
回路を構成しても良いし、あるいは別体のモジュールと
して構成し、このモジュールを受信フィルタ上面に搭載
するようにしても良い。もちろん、これらを別々にでは
なく一体として構成することが可能なのは言うまでもな
い。また、第3の実施例について説明した通り、送信、
受信のフィルタを一体として多層基板を形成し、単一部
品としてのデュープレクサを構成することも考えられ
る。
【0049】この実施例では、送信フィルタと受信フィ
ルタとを重ねてデュープレクサを構成し、さらに電力増
幅回路と整合回路とを併せて構成したので、このデュー
プレクサ全体でインピーダンスの整合をとることができ
る。このため、デュープレクサ全体を一つのモジュール
として考えることができ、回路設計の際の工数が削減さ
れる。
【0050】
【発明の効果】以上詳細に説明した通り、この発明は多
層基板の各層に共振器を形成してフィルタを構成する。
この時、各共振器はそれぞれアース層によって相互に分
離されており、共振器相互間の干渉を防止することがで
きる。
【0051】また、共振器相互間の干渉をアース層によ
って分離するのではなく積極的に利用することにより、
より急峻な特性を有するフィルタを得ることができる。
【0052】さらに、送信フィルタと受信フィルタとを
重ねてデュープレクサを構成したことにより、部品点数
の削減、基板への実装面積の低減、そして設計工数の削
減などの効果が得られる。
【0053】なお、いずれの実施例でも隣接する共振器
相互をコンデンサによって容量結合し、離れた共振器相
互をインダクタンスによって結合することを説明した
が、これらは相互に置き換えてフィルタを構成すること
もできる。すなわち、隣接する共振器相互間、そして離
れた共振器間をいずれもインピーダンス結合するように
すれば良い。
【0054】さらに、この発明のLC型誘電体フィルタ
ないしデュープレクサは、誘電体基板の材質、共振器の
段数、端子の構成や端子と共振器との接続の構成など、
この開示に限定されることなく、さまざまな変形が可能
であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のLC型誘電体フィルタの斜視図であ
る。
【図2】LC型誘電体フィルタの構造を説明するための
分解斜視図である。
【図3】共振器を実現するためのパターン形状の一例で
ある。
【図4】LC型誘電体フィルタの別の構造を説明する分
解断面図である。
【図5】図1に示すLC型誘電体フィルタの等価回路で
ある。
【図6】結合手段の別の構成を示す斜視図である。
【図7】この発明の第2の実施例を示す斜視図である。
【図8】この発明の第2の実施例の等価回路である。
【図9】この発明の第3の実施例の斜視図である。
【図10】この発明の第4の実施例の斜視図である。
【符号の説明】
10 フィルタ 11、12、13 端子 21、23、41、61 共振器 91、92、93 スルーホール TX 送信フィルタ RX 受信フィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 昌雄 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 郡司 勝彦 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内 (72)発明者 駒崎 友和 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれに共振器が形成される複数の誘
    電体基板、および前記複数の誘電体基板の間の少なくと
    も一に配置されるアースパターンを積層して構成する多
    層基板と、 前記多層基板に形成される信号入力手段および信号出力
    手段と、 前記多層基板に形成される、前記共振器相互間の結合の
    ための結合手段を有することを特徴とする、 LC型誘電体フィルタ
  2. 【請求項2】 入力段の共振器が形成される誘電体基
    板、出力段の共振器が形成される誘電体基板、中間段の
    共振器が形成される少なくとも一の誘電体基板、およ
    び、前記各々の誘電体基板の間の少なくとも一に配置さ
    れるアースパターンを積層して構成する多層基板と、 前記入力段の共振器に接続される信号入力手段と、 前記出力段の共振器に接続される信号出力手段と、 前記共振器相互間の結合のための結合手段を有すること
    を特徴とする、 LC型誘電体フィルタ。
  3. 【請求項3】 入力段の共振器が形成される誘電体基
    板、出力段の共振器が形成される誘電体基板、中間段の
    共振器が形成される少なくとも一の誘電体基板、およ
    び、前記各々の誘電体基板の間に配置される複数のアー
    スパターンを積層して構成する多層基板と、 前記入力段の共振器に接続される信号入力手段と、 前記出力段の共振器に接続される信号出力手段と、 前記共振器相互間の結合のための結合手段を有すること
    を特徴とする、 LC型誘電体フィルタ。
  4. 【請求項4】 前記結合手段は、相隣接する段の共振器
    相互間にリアクタンス素子を配置し、前記共振器相互を
    インピーダンス結合するものであることを特徴とする、
    請求項2または請求項3記載のLC型誘電体フィルタ。
  5. 【請求項5】 前記結合手段は、相隣接する段の共振器
    相互を結合する第1の結合手段と、相隣接しない段の共
    振器相互を結合する第2の結合手段とを含むことを特徴
    とする、請求項2または請求項3記載のLC型誘電体フ
    ィルタ。
  6. 【請求項6】 前記第1および第2の結合手段はリアク
    タンス素子であり、前記共振器相互をインピーダンス結
    合するものであることを特徴とする、請求項5記載のL
    C型誘電体フィルタ。
  7. 【請求項7】 前記信号入力手段は、入力端子と、この
    入力端子と前記入力段の共振器とを接続するスルーホー
    ルとを含むものであることを特徴とする、請求項2また
    は請求項3記載のLC型誘電体フィルタ。
  8. 【請求項8】 前記信号出力手段は、出力端子と、この
    出力端子と前記出力段の共振器とを接続するスルーホー
    ルとを含むものであることを特徴とする、請求項2また
    は請求項3記載のLC型誘電体フィルタ。
  9. 【請求項9】 前記共振器は1/2波長共振器あるいは
    1/4波長共振器であることを特徴とする、請求項2ま
    たは請求項3記載のLC型誘電体フィルタ。
  10. 【請求項10】 前記共振器は、前記誘電体基板に形成
    されたストリップライン共振器であることを特徴とす
    る、請求項2または請求項3記載のLC型誘電体フィル
    タ。
  11. 【請求項11】 入力段の共振器が形成される誘電体基
    板、出力段の共振器が形成される誘電体基板、中間段の
    共振器が形成される少なくとも一の誘電体基板、およ
    び、前記各々の誘電体基板の間の少なくとも一に配置さ
    れるアースパターンを積層して構成する多層基板を有す
    るLC型誘電体フィルタであって、 前記複数の共振器のうち相隣接する段の共振器相互を結
    合手段によって結合するとともに、 前記複数の共振器のうち相隣接しない段の複数の共振器
    を同一基板上に形成し、 これら同一基板上に形成した複数の共振器相互間でオー
    バーカップリングを生じさせることを特徴とする、 LC型誘電体フィルタ。
  12. 【請求項12】 入力段の共振器が形成される誘電体基
    板、出力段の共振器が形成される誘電体基板、中間段の
    共振器が形成される少なくとも一の誘電体基板、およ
    び、前記各々の誘電体基板の間に配置される複数のアー
    スパターンを積層して構成する多層基板を有するLC型
    誘電体フィルタであって、 前記複数の共振器のうち相隣接する段の共振器相互を結
    合手段によって結合するとともに、 前記複数の共振器のうち相隣接しない段の複数の共振器
    を同一基板上に形成し、 これら同一基板上に形成した複数の共振器相互間でオー
    バーカップリングを生じさせることを特徴とする、 LC型誘電体フィルタ。
  13. 【請求項13】 前記オーバーカップリングは、前記同
    一基板上に形成した複数の共振器を相互に近接して配置
    して容量結合させるものであることを特徴とする、 請求項11または請求項12記載のLC型誘電体フィル
    タ。
  14. 【請求項14】 前記オーバーカップリングは、前記複
    数の共振器を形成した前記誘電体基板に、前記複数の共
    振器を相互に結合する結合パターンを形成してインダク
    タンス結合させるものであることを特徴とする、請求項
    11または請求項12記載のLC型誘電体フィルタ。
  15. 【請求項15】 アンテナ端子と受信端子とに接続さ
    れ、受信周波数を通過させる受信フィルタと、前記アン
    テナ端子と送信端子とに接続され、送信周波数を通過さ
    せる送信フィルタとを有する空中線共用器において、 前記受信フィルタあるいは前記送信フィルタの少なくと
    も一方を、 それぞれ共振器が形成される複数の誘電体基板、および
    前記各々の誘電体基板の間の少なくとも一に配置される
    アースパターンを積層して構成する多層基板と、 前記多層基板に形成される信号入力手段および信号出力
    手段と、 前記多層基板に形成される、前記共振器相互間の結合の
    ための結合手段を有するLC型誘電体フィルタで構成し
    たことを特徴とする、 空中線共用器。
  16. 【請求項16】 アンテナ端子と受信端子とに接続さ
    れ、受信周波数を通過させる受信フィルタと、前記アン
    テナ端子と送信端子とに接続され、送信周波数を通過さ
    せる送信フィルタとを有する空中線共用器において、 前記受信フィルタあるいは前記送信フィルタの少なくと
    も一方を、 それぞれ共振器が形成される複数の誘電体基板、およ
    び、前記各々の誘電体基板の間に配置される複数のアー
    スパターンを積層して構成する多層基板と、 前記多層基板に形成される信号入力手段および信号出力
    手段と、 前記多層基板に形成される、前記共振器相互間の結合の
    ための結合手段を有するLC型誘電体フィルタで構成し
    たことを特徴とする、 空中線共用器。
  17. 【請求項17】 アンテナ端子と受信端子とに接続さ
    れ、受信周波数を通過させる受信フィルタと、前記アン
    テナ端子と送信端子とに接続され、送信周波数を通過さ
    せる送信フィルタとを有する空中線共用器において、 前記受信フィルタあるいは前記送信フィルタの少なくと
    も一方を、 入力段の共振器が形成される誘電体基板、出力段の共振
    器が形成される誘電体基板、中間段の共振器が形成され
    る少なくとも一の誘電体基板、および前記各々の誘電体
    基板の間の少なくとも一に配置されるアースパターンを
    積層して構成する多層基板を有するLC型誘電体フィル
    タであって、 前記複数の共振器のうち相隣接する段の共振器相互を結
    合手段によって結合するとともに、 前記複数の共振器のうち相隣接しない段の複数の共振器
    を同一基板上に形成し、 これら同一基板上に形成した複数の共振器相互間でオー
    バーカップリングを生じさせるLC型誘電体フィルタで
    構成したことを特徴とする、 空中線共用器。
  18. 【請求項18】 アンテナ端子と受信端子とに接続さ
    れ、受信周波数を通過させる受信フィルタと、前記アン
    テナ端子と送信端子とに接続され、送信周波数を通過さ
    せる送信フィルタとを有する空中線共用器において、 前記受信フィルタあるいは前記送信フィルタの少なくと
    も一方を、 入力段の共振器が形成される誘電体基板、出力段の共振
    器が形成される誘電体基板、中間段の共振器が形成され
    る少なくとも一の誘電体基板、および前記各々の誘電体
    基板の間に配置される複数のアースパターンを積層して
    構成する多層基板を有するLC型誘電体フィルタであっ
    て、 前記複数の共振器のうち相隣接する段の共振器相互を結
    合手段によって結合するとともに、 前記複数の共振器のうち相隣接しない段の複数の共振器
    を同一基板上に形成し、 これら同一基板上に形成した複数の共振器相互間でオー
    バーカップリングを生じさせるLC型誘電体フィルタで
    構成したことを特徴とする、 空中線共用器。
  19. 【請求項19】 前記アンテナ端子と、前記受信端子な
    いし前記送信端子との間に分波回路を形成したことを特
    徴とする、請求項15から請求項18のいずれかに記載
    の空中線共用器。
  20. 【請求項20】 前記送信フィルタと前記送信端子との
    間に、電力増幅器と整合回路とを設けたことを特徴とす
    る、請求項15から請求項18のいずれかに記載の空中
    線共用器。
  21. 【請求項21】 前記送信フィルタおよび前記受信フィ
    ルタの双方をLC型誘電体フィルタで構成したことを特
    徴とする、請求項15から18のいずれかに記載の空中
    線共用器。
  22. 【請求項22】 前記送信フィルタと前記受信フィルタ
    とを単一の多層基板として構成したことを特徴とする、
    請求項21記載の空中線共用器。
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