JPH08222985A - 基板実装における分布キャパシタの形成構造および直列共振回路 - Google Patents
基板実装における分布キャパシタの形成構造および直列共振回路Info
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- JPH08222985A JPH08222985A JP7045118A JP4511895A JPH08222985A JP H08222985 A JPH08222985 A JP H08222985A JP 7045118 A JP7045118 A JP 7045118A JP 4511895 A JP4511895 A JP 4511895A JP H08222985 A JPH08222985 A JP H08222985A
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Abstract
されたグランドプレーンとの間で形成される分布キャパ
シタの容量のばらつきをなくすとともに、その容量を変
更できるようにして調整作業を容易にする。 【構成】 基板上に実装するコイルなどの電子部品と基
板上に形成されたグランドプレーンとの間の分布キャパ
シタを当該電子回路においてコンデンサとして利用す
る。該基板の分布キャパシタが形成されるコイルなどの
電子部品の一端の近傍にU字形の穴を設けることによ
り、分布キャパシタの容量のばらつきを軽減する。ま
た、前記分布キャパシタが形成されるコイルなどの電子
部品の一端の近傍にグランドプレーンに接続された導体
1を前記穴を介して前記コイルなどの電子部品に対向す
るように設け、該導体1を傾けるなどして該導体と前記
コイルなどの電子部品との間の距離あるいは対向面積を
変更することによって、分布キャパシタの容量を調整可
能とする。
Description
定数により形成した分布キャパシタを用いるようにした
直列共振回路などの電子回路に関するものであり、特に
1GHz以上の超高周波領域におけるフィルタなどに適
用して好適なものである。
共振回路などの電子回路を構成する場合には、図6に示
すように、集中定数部品のコイルLとコンデンサCとを
用いて構成するのが普通であった。図6において、
(a)はハイパスフィルタの回路図であり、コイルLと
コンデンサCとで直列共振回路が構成されている。
(b)は該直列共振回路の基板への実装状態を示す図で
ある。ところで、直列共振回路を使用してシャープな減
衰特性を有するフィルタを製作するときには、該直列共
振回路のQを高くすることが必要である。一般に、直列
共振回路のQは、Q=ωL/r=1/ωCr で決定さ
れ、コイルLのインダクタンスを大きく、コンデンサC
のキャパシタンスを小さくすることにより、回路のQを
高くすることができる。また、共振回路の共振周波数が
1GHz以上の超高周波帯域にある場合、コンデンサC
のキャパシタンスを小さくするために、コンデンサCを
微小容量とすることの困難なディスクリート部品に替え
て、当該共振回路が実装されるプリント基板の両面の銅
箔をグランドプレーンとして利用した分布定数により形
成された分布キャパシタとすることが提案されている。
このように、分布キャパシタを利用することによりキャ
パシタンスを集中定数部品を使用する場合よりも小さく
できるので、より高いQの直列共振回路を得ることがで
きるようになる。
サCを形成した直列共振回路を図7により説明する。図
7において、(a)は、図6の(a)と同じくコイルL
およびコンデンサC1からなる直列共振回路を有するハ
イパスフィルタの回路図であるが、コンデンサC1は分
布定数により形成された分布キャパシタであり、破線で
表わされている。(b)は該直列共振回路の基板への実
装状態を示すものであり、コンデンサC1は、コイルL
と基板の上面または下面に設けられた銅箔との間の分布
容量が用いられているため、集中定数部品として実装さ
れてはいない。そして、図7のように構成することによ
って、集中定数部品を使用する場合よりもコンデンサC
1のキャパシタンスを小さくすることができるので、コ
イルLのインダクタンスを大きくして、図6のように構
成したときよりも共振回路のQを大きくすることがで
き、良好な特性のフィルタを構成することができる。
集中定数によるコンデンサを分布定数により形成した分
布キャパシタに置き換えているため、キャパシタンスを
微小にすることができ、コイルのインダクタンスを大き
くとることができるため、Qを大きくすることができる
という効果を有するものである。しかしながら、分布定
数により形成される分布キャパシタは、プリント基板の
片面あるいは両面の銅箔を利用して形成されているの
で、プリント基板の材質、半田が乗らないようにするた
めに塗付されているレジスト材の材質およびその厚みに
応じて基板の有する誘電率がばらつきを持つために、そ
の容量にばらつきが生じ、再現性が乏しいという問題が
あった。また、このような直列共振回路においては、一
般に共振周波数の調整作業を行うことが必要であり、上
記従来技術においては、コイルLの疎密を調整すること
により所要性能を得ていたが、この作業は非常にクリテ
ィカルなものとなり、調整作業に多大な時間と手間を必
要とするという問題があった。
決し、分布定数により形成する分布キャパシタの容量の
ばらつきを少なくして再現性を高くすることを目的とし
ている。また、直列共振回路における調整作業を容易に
行うことができるようにすることを目的としている。
に、本発明の分布キャパシタを形成するための構造は、
電子部品の分布キャパシタが形成される側の近傍に穴が
設けられているようにしたものである。また、本発明の
分布キャパシタを形成するための構造は、電子部品の分
布キャパシタが形成される側の近傍の基板にグランドプ
レーンに接続された導体が該電子部品に対向するように
設けられているようにしたものであり、さらに、該導体
が該電子部品との間の距離を変更することができるよう
に可動自在に構成されているようにしたものである。さ
らにまた、本発明の直列共振回路は、コンデンサをコイ
ルの一端と基板上に形成されたグランドプレーンとの間
で形成される分布キャパシタとし、該分布キャパシタが
形成される前記コイルの一端の近傍の前記基板に穴が設
けられているようにしたものである。さらにまた、前記
分布キャパシタが形成される前記コイルの一端の近傍
に、前記穴を介して対向するよう前記グランドプレーン
に接続された導体が設けられているようにしたものであ
る。さらにまた、前記導体は、前記コイルとの間の距離
を変更することができるように可動自在に構成されてい
るようにしたものである。
キャパシタが形成される側の近傍の基板に穴を設けるこ
とにより、基板とともに穴の部分のレジスト材が除去さ
れるので、分布キャパシタの容量のばらつきを少なくす
ることができ再現性を高めることができる。同時に、基
板の持つ等価的な誘電率を低下させることができ、分布
定数により形成される容量を少なくすることができる。
また、電子部品の近傍に前記穴を介して接地された導体
を基板から突出して設け、該導体と電子部品との距離あ
るいは対向面積を変化できるようにすることにより、容
易に分布キャパシタの容量を可変にすることができるの
で、調整作業が容易になる。
例を図1に示す。図1において、(a)は直列共振回路
を有するハイパスフィルタの回路図であり、分布定数に
より形成される分布キャパシタC2は破線で示されてい
る。(b)は直列共振回路の実装状態を示す断面図であ
り、(c)は同じく実装状態を示す上面図である。図1
(b)および(c)に記載されているように、本発明に
おいては、コイルLの一端の近傍の基板に該コイルLの
一端を囲むように穴が形成されている。基板は空気より
も大きな誘電率を有しているので、穴を形成して、コイ
ルLと基板の下面に設けられ接地された銅箔との間に存
在する基板を除去することにより、コイルLとグランド
プレーンを形成する接地された銅箔間に存在する分布キ
ャパシタの容量を少なくすることができる。さらに、分
布キャパシタの容量にばらつきを生じる原因となってい
た、基板やレジスト材が除去されるので、分布キャパシ
タの容量のばらつきを軽減し再現性を高めることができ
る。なお、図1においては、穴は略U字型に形成されて
いるが、これに限られることはなく、略C字型あるいは
コの字型などでもよい。さらに、コイルLの下にも穴が
及ぶように形成されているときには、基板の影響をより
少なくすることができる。
第2の実施例を示すものである。図2において、(a)
は直列共振回路を有するハイパスフィルタの回路図であ
り、分布定数により形成される可変容量型分布キャパシ
タC3が破線で示されている。(b)は該直列共振回路
の実装状態を示す断面図、(c)は同じく上面図、
(d)は同じく斜視図である。図2に記載されたもの
は、図1に示されたものにさらに導体1が設けられてい
るものであり、この導体1は、両端が基板の下面の銅箔
に接続され、接地されている。そして、この導体は、図
2の(b)〜(c)の矢印に示すように基板に対して傾
けることによって、コイルLとの距離を変更することが
できるようになされている。この場合、分布定数によっ
て形成される可変容量型分布キャパシタC3の容量は、
コイルLと導体1間およびコイルLと基板上のグランド
プレーンを形成している銅箔間の分布容量の和となり、
導体1を基板に対して傾けることによってコイルLと導
体1間の距離が変更されるようになり、可変容量型分布
キャパシタC3の容量を変化させることが可能となる。
したがって、共振周波数の調整をクリティカルなLによ
り行う代わりにC3により行うことが可能となる。な
お、この実施例においては、導体1として略U字状に形
成された1本の線状導体を採用しているが、導体の数は
1つに限られることはなく、複数設けてもよい。さら
に、導体の形状についても、これに限られることはな
く、1または複数本の棒状導体としたり、または導体板
を用いるなど、種々の変更が可能である。
振回路を混合器および分波器に適用した実施例について
説明する。1GHz以上の超高周波領域の中間周波数を
有するBS放送とCS放送を一条の同軸ケーブルにより
伝送可能とする共同受信システムに採用される混合器ま
たは分波器のように、極めて近接した広い周波数領域を
有する信号同士を混合する混合器や極めて近接した広い
周波数帯域を有する信号に分波する分波器においては、
フィルタに急峻な遮断特性が要求され、Qの高い共振回
路を用いることが必要である。本発明は、このような用
途に適用されたときに最もその効果を発揮するものであ
る。
回路図であり、本出願人により提案されたものである
(特願平6−263292号)。図3において、10は
第一端子であり、低い方の周波数帯域(BS放送の中間
周波数とUHFチャンネルおよびVHFチャンネルの1
0〜1332MHz)の第1の信号が入力される。2は
ローパスフィルタ(LPF)であり、直列に接続された
4個のコイルL1〜L4およびこれらコイル同士の接続
部とアース間に各々接続された1個のコイルL5〜L7
と1個のコンデンサC1〜C3の直列共振回路により構
成されている。20は第二端子であり、高い方の周波数
帯域(CS放送の中間周波数の1355〜1880MH
z)の第2の信号が入力される。6はハイパスフィルタ
(HPF)であり、直列に接続された4個のコンデンサ
C4〜C7およびこれらコンデンサ同士の接続部とアー
ス間に各々接続された1個のコイルL8〜L10と1個
のコンデンサC8〜C10の直列共振回路により構成さ
れている。
り、コンデンサC11、コイルL11、コイルL12お
よびコンデンサC12が直列に接続されており、コイル
L11とコイルL12との接続部はコンデンサC13を
介してアースされている。8はインピーダンス補償回路
であり、2個のコンデンサC14とC15が直列に接続
されており、コンデンサC14とBPF7のコンデンサ
C12との接続部はコイルL13を介してアースされ、
コンデンサC14とコンデンサC15との接続部はコイ
ルL14を介してアースされている。30は第1の信号
と第2の信号が混合された信号が出力される第三端子で
あり、LPF2とインピーダンス補償回路8とが接続さ
れる結線部9に接続されている。以上は混合器として説
明したが、この回路は可逆性を有しており、第三端子3
0から第1の信号と第2の信号に分波される信号が入力
されると、第一端子10から低い方の周波数帯域の第1
の信号が出力され、第二端子20からは高い方の周波数
帯域の第2の信号が出力される分波器としても動作す
る。
おいて、第一端子10から入力された低い方の周波数帯
域の第1の信号はLPF2を介して結線部9に伝達され
る。また、第二端子20から入力された高い方の周波数
帯域の第2の信号はHPF6、BPF7およびインピー
ダンス補償回路8を介して結線部9に伝達され、第1の
信号と第2の信号とが混合されて第三端子30から出力
される。LPF2とHPF6との間に直列に接続されて
介在されたBPF7およびインピーダンス補償回路8
は、LPF2とHPF6との相互のインピーダンス干渉
をインピーダンス補償回路8により防止して良好なフィ
ルタ特性を得るためであり、また、一種のバッファとし
て機能するブロードな特性のBPFにより、フィルタ相
互間の影響を防止して、調整作業を容易にするために挿
入されている。なお、このBPF7とインピーダンス補
償回路8の直列回路は、上記したように第1の信号の帯
域幅が第2の信号の帯域幅よりも広い場合には、HPF
6と結線部9との間に挿入されるが、第2の信号の帯域
幅が第1の信号の帯域幅よりも狭いときにはLPF2と
結線部9との間に挿入されるものである。このように構
成することにより、約23MHzという非常に狭い阻止
帯域を実現することができ、低域とされた周波数帯域と
高域とされた周波数帯域とが相互に近接していても、両
周波数帯域の信号を互いに影響することなく混合または
分波することが可能となる。
おいて、図3において破線で示されているLPF2中の
コンデンサC1、C2、およびHPF6中のコンデンサ
C9は、分布容量を利用して形成されている。図4にこ
れらのコンデンサを従来の分布容量により形成した場合
における周波数特性を示し、図5にこれらのコンデンサ
を本発明の第2実施例の手法により形成した場合の周波
数特性を示す。図4および図5において、(a)はLP
F2の通過帯域損失特性を、(b )はHPF6の通過帯
域損失特性を示している。図4および図5のいずれの場
合も、分布容量によりコンデンサを形成して高いQを得
ているため、非常に狭い阻止帯域幅を有する良好な特性
が得られている。そして、1300MHz〜1500M
Hzの帯域において、本発明によりコンデンサを形成し
た図5の場合のほうが図4の場合よりも良好なものとな
っている。
子回路におけるコンデンサを分布定数により形成した分
布キャパシタとし、コイルなどの電子部品の分布キャパ
シタが形成される側の近傍の基板に穴を設けたので、前
記分布容量により形成された分布キャパシタの容量のば
らつきを少なくすることができ、再現性を高めることが
できる。それと同時に、前記分布容量により形成された
分布キャパシタの容量をさらに微小なものとすることが
でき、直列共振回路においてはQをより高くすることが
できる。また、コイルなどの電子部品の近傍に接地され
た導体を基板から突出して設け、該導体と該コイルなど
の電子部品との距離を調整することにより分布キャパシ
タの容量を調整することができるようにしているので、
共振周波数の調整などの製造工程における調整作業を容
易に行うことができる。
路の一実施例を示す図である。
路の他の実施例を示す図である。
ある。
図3の混合器(分波器)の通過帯域損失特性図である。
ける、図3の混合器(分波器)の通過帯域損失特性図で
ある。
列共振回路を示す図である。
を示す図である。
Claims (9)
- 【請求項1】基板に電子部品を実装したときに該電子部
品と基板上に形成されたグランドプレーンとの間で形成
される分布キャパシタを当該電子回路におけるコンデン
サとして使用する場合における該分布キャパシタを形成
するための構造であって、 前記電子部品の前記分布キャパシタが形成される側の近
傍の前記基板に穴が設けられていることを特徴とする前
記分布キャパシタを形成するための構造。 - 【請求項2】基板に電子部品を実装したときに該電子部
品と基板上に形成されたグランドプレーンとの間で形成
される分布キャパシタを当該電子回路におけるコンデン
サとして使用する場合における該分布キャパシタを形成
するための構造であって、 前記電子部品の前記分布キャパシタが形成される側の近
傍の前記基板に、前記グランドプレーンに接続された導
体が前記電子部品に対向するように前記基板から突出し
て設けられていることを特徴とする前記分布キャパシタ
を形成するための構造。 - 【請求項3】前記導体は、前記穴を介して前記電子部品
に対向するように設けられていることを特徴とする請求
項2記載の前記分布キャパシタを形成するための構造。 - 【請求項4】前記穴は、略U字状、略C字状あるいは略
コの字状のいずれかの形状を有するものであることを特
徴とする請求項1あるいは3のいずれかに記載の分布キ
ャパシタを形成するための構造。 - 【請求項5】前記導体は、前記電子部品との間の距離を
変更することができるように可動自在に構成されている
ことを特徴とする請求項2あるいは3記載の分布キャパ
シタを形成するための構造。 - 【請求項6】直列に接続されたコイルとコンデンサとか
らなる直列共振回路であって、 該直列共振回路は基板上に実装されており、 前記コンデンサは前記コイルの一端と前記基板上に形成
されたグランドプレーンとの間で形成される分布キャパ
シタとされており、 前記分布キャパシタが形成される前記コイルの一端の近
傍の前記基板に穴が設けられていることを特徴とする直
列共振回路。 - 【請求項7】 前記分布キャパシタが形成される前記コ
イルの一端の近傍に、前記穴を介して前記コイルに対向
するよう前記グランドプレーンに接続された導体が設け
られていることを特徴とする請求項6記載の直列共振回
路。 - 【請求項8】 前記導体は、前記コイルとの間の距離を
変更することができるように可動自在に構成されている
ことを特徴とする請求項7記載の直列共振回路。 - 【請求項9】前記穴は、略U字状、略C字状あるいは略
コの字状のいずれかの形状を有するものであることを特
徴とする請求項6あるいは7のいずれかに記載の直列共
振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045118A JP2798898B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 基板実装における分布キャパシタの形成構造および直列共振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7045118A JP2798898B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 基板実装における分布キャパシタの形成構造および直列共振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222985A true JPH08222985A (ja) | 1996-08-30 |
| JP2798898B2 JP2798898B2 (ja) | 1998-09-17 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7045118A Expired - Fee Related JP2798898B2 (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 基板実装における分布キャパシタの形成構造および直列共振回路 |
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPS59193014U (ja) * | 1983-06-03 | 1984-12-21 | 株式会社村田製作所 | ロ−パスフイルタ |
| JPS614420U (ja) * | 1984-06-12 | 1986-01-11 | 株式会社村田製作所 | 複合貫通コンデンサ |
| JPS6163873U (ja) * | 1984-09-30 | 1986-04-30 | ||
| JPS63200915U (ja) * | 1987-06-16 | 1988-12-23 | ||
| JPH0555776A (ja) * | 1991-08-23 | 1993-03-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電子機器 |
| JPH06314634A (ja) * | 1993-04-28 | 1994-11-08 | Murata Mfg Co Ltd | コンデンサアレイ |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP7045118A patent/JP2798898B2/ja not_active Expired - Fee Related
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