JPH0834399B2 - バンドパスフィルタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ホット端子とアース端子との間にインダク
タとコンデンサが並列接続された共振回路２つを、前記
インダクタ同士間で磁気結合させてなるバンドパスフィ
ルタに関する。

従来の技術及びその課題 上記バンドパスフィルタの等価回路としては、第13図
に示すものが一般的に知られている。即ち、ホット端子
H1とアース端子A1の間にインダクタL1とコンデンサC2を
並列接続してなる共振回路Q1と、ホット端子H2とアース
端子A2の間にインダクタL2とコンデンサC4を並列接続し
てなる共振回路Q2を、前記インダクタ同士L1,L2の間を
磁気結合度Ｍで結合させた回路構成としてある。なお、
図中のC1,C3は入出力インピーダンスを調整するための
コンデンサであり、また、L3,L4は各共振回路Q1,Q2をア
ース端子A1,A2に接続する接続部分のインダクタンス成
分を示す。

第14図は、上記等価回路をもつバンドパスフィルタの
周波数特性図である。この図より理解される如く、従来
のバンドパスフィルタにおいては、その減衰特性が中心
周波数の両側でなだらかとなっており、即ち通過帯域の
両側を明瞭に規定するポールの存在がない状態となって
おり、減衰量が不十分になる周波数域があった。

本発明はかかる課題を解決すべくなされたものであ
り、中心周波数の両側にポールが存在する周波数特性と
して十分な減衰量を確保できるバンドパスフィルタを提
供することを目的とする。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するため、本発明に係るバンドパスフ
ィルタは、インダクタとコンデンサが並列接続された共
振回路２つが前記インダクタ同士で磁気結合され、両共
振回路のアース側はアース端子と接続され、一方の共振
回路のホット側と入力用ホット端子間がインピーダンス
調整用コンデンサで、他方の共振回路のホット側と出力
用ホット端子間がインピーダンス調整用コンデンサで接
続されていると共に、前記一方のインピーダンス調整用
コンデンサと入力用ホット端子の間の線路と他方のイン
ピーダンス調整用コンデンサと出力用ホット端子の間の
線路との間がポール形成用コンデンサで接続されている
ことを特徴としている。

作用 本発明のバンドパスフィルタの構成によれば、入力用
ホット端子から入力された電気信号は、インダクタ同士
が磁気結合された２つの共振回路を経て出力用ホット端
子に至ると共に、ポール形成用コンデンサを会したバイ
パス経路によって出力用ホット端子に至る関係上、共振
回路を経由する信号とポール形成用コンデンサを経由す
る信号とは、通過帯域の中心周波数前後の特定の周波数
において逆位相になり、中心周波数の両端にポールが形
成される。

実施例 第１図は本発明に係るバンドパスフィルタの一実施例
を示す分解斜視図、第２図はその正面断面図である。こ
のフィルタは、未焼成の誘電体等からなるグリーンシー
トと、このグリーンシートの片面に導電材料からなる電
極層が印刷等にて形成されたものとを適宜積層し、その
側面にも導電材料からなる接続端子を印刷等にて形成し
たものを焼成して作製されている。

厚み方向最下部には保護層１が形成され、その上に
は、シールド電極層2a、2b、誘電体層３、プリントコイ
ル４（4a,4b,4cからなる）、誘電体層５、ポール形成用
コンデンサ電極層６、コンデンサ形成層７、入出力イン
ピーダンス調整用コンデンサ電極層8a,8b、入出力イン
ピーダンス調整用コンデンサ形成層９、共振回路用コン
デンサ電極層10a,10b、共振回路用コンデンサ形成層1
1、シールド電極層12a,12b、周波数調整用コンデンサ形
成層13、トリミング用電極層14a,14b、保護層15が順次
形成されており、側面には８つの断面コの字状をした接
続端子16a〜16hが形成されている。

前記プリントコイル４は第３図に示す如く、３つのプ
リントコイル4a,4b,4cを備え、２つの共振回路用プリン
トコイル4a,4bの両端は、それぞれホット用（入出力
用）接続端子16b,16cとアース接続端子16e,16hに接続さ
れ、両プリントコイル4a,4b間は、両者をホット側を接
近させて磁気結合度Ｍで結合されていると共に、アース
側がポール形成用プリントコイル4cにて接続されてい
る。

上記プリントコイル４の上側にあるシールド電極層12
a,12bは、第４図に実線にて示すように、相互に離隔さ
れて形成されており、その下側にあってプリントコイル
４の上側にある共振回路用コンデンサ電極層10a,10bは
同図に破線にて示すようにシールド電極層12a,12bと対
向している。

一方の共振回路用コンデンサ電極層10aは、プリント
コイル4aの一端側を接続した入力用接続端子16bに接続
され、このコンデンサ電極層10aと対向するシールド電
極層12aはプリントコイル4aの他端側を接続したアース
用接続端子16eに接続されていて、両電極層12aと10aと
の間は、誘電体からなる共振回路用コンデンサ形成層11
が介装してあるので共振回路用コンデンサC2が形成され
る。そして、このコンデンサC2と前記プリントコイル4a
にて形成されるインダクタL1とは、接続端子16b,16eを
介して接続されてLC共振回路を形成している。このLC共
振回路の共振周波数は、シールド電極層12aに対して間
に前記周波数調整用コンデンサ形成層13を介し、対向さ
せてあり、シールド電極層12aとの間で周波数調整用の
コンデンサC2xを形成するトリミング用電極層14aに、保
護層15を除去し削り落す等の処理を施すことにより可変
となしてある。なお、プリントコイル４の下側にあるシ
ールド電極層2a,2bも、第４図に実線にて示すように２
つの離隔されたものからなっているが、これについては
離隔せず一体化してあってもよい。

他方の共振回路用コンデンサ電極層10bは、プリント
コイル4bの一端側を接続した入力用接続端子16cに接続
され、このコンデンサ電極層10bと対向するシールド電
極層12bはプリントコイル4bの他端側を接続したアース
用接続端子16hに接続されていて、両電極層12bと10bと
の間は、誘電体からなる共振回路用コンデンサ形成層11
が介装してあるので共振回路用コンデンサC4が形成され
る。そして、このコンデンサC4と前記プリントコイル4b
にて形成されるインダクタL2とは、接続端子16c,16hを
介して接続されてLC共振回路を形成している。このLC共
振回路の共振周波数は、シールド電極層12bに対して間
に前記周波数調整用コンデンサ形成層13を介し、対向さ
せてあり、シールド電極層12bとの間で周波数調整用の
コンデンサC4xを形成するトリミング用電極層14bに、保
護層15を除去し削り落す等の処理を施すことにより可変
となしてある。

このLC共振回路を形成するプリントコイル4bと、前述
したLC共振回路を形成するプリントコイル4aとの間は、
上述したポール形成用プリントコイル4cにて接続される
ことになる。なお、このプリントコイル4cのインダクタ
はL5とする。

上記共振回路用のコンデンサC2,C4を構成する一方の
電極であるコンデンサ電極層10a,10bの下側には、第４
図に一点鎖線で示すようにＬ字状の入・出力インピーダ
ンス調整用コンデンサ電極層8a,8bが相互に離隔して形
成され、入力インピーダンス調整用コンデンサ層8aと共
振回路用コンデンサ電極層10aとの間では誘電体からな
る入出力インピーダンス調整用コンデンサ形成層９を介
して入力インピーダンス調整用のコンデンサC1が形成さ
れ、このコンデンサC1を形成する片方の入力用コンデン
サ電極層8aは入力用接続端子16aに接続されている。

一方、出力インピーダンス調整用コンデンサ電極層8b
と共振回路用コンデンサ電極層10bとの間では、誘電体
からなる入出力インピーダンス調整用コンデンサ形成層
９を介して出力インピーダンス調整用のコンデンサC3が
形成され、このコンデンサC3を形成する片方の出力用コ
ンデンサ電極層8bは出力用接続端子16dに接続されてい
る。

上述した入出力用インピーダンス調整用コンデンサ電
極層8a,8bの下側には、コンデンサ形成層７を介して１
つのポール形成用コンデンサ電極層６が形成され、この
コンデンサ電極層６の両側はコンデンサ電極層8a,8bと
対向させてあり、ポール形成用コンデンサC5,C5が形成
されている。よって、入出力用コンデンサ電極層8a,8b
は、ポール形成用コンデンサ電極層６の両端との間で形
成されたコンデンサC5,C5を介してポール形成用コンデ
ンサ電極層６にて接続される。

従って、上述の構成のバンドパスフィルタは、第５図
に示す如くインダクタL1とコンデンサC2からなる第１の
LC共振回路Q1と、インダクタL2とコンデンサC4からなる
第２のLC共振回路Ｑとが、インダクタL1,L2間で磁気結
合度Ｍで結合された基本構成のものに対し、コンデンサ
C2,C4と並列に、周波数調整用コンデンサC2x,C4xが接続
され、更に、２つの共振回路Q1,Q2間においてホット用
の入出力接続端子側に、この例では具体的には入・出力
インピーダンス調整用のコンデンサC1,C3の間にポール
形成用コンデンサC5が並列的に接続され、かつ、２つの
共振回路Q1,Q2間においてアース用の接続端子側の間に
ポール形成用インダクタL5が接続された回路構成となっ
ている。また、このフィルタにおいては、両側がシール
ド電極層2a,2b、12a,12bにてシールドされた構造となっ
ている。なお、L3,L4はシールド電極層12aを接続したア
ース用接続端子16e部分のインダクタンス、及び、シー
ルド電極層12bを接続したアース用接続端子16h部分のイ
ンダクタンスである。

第６図は、この構成のバンドパスフィルタの周波数特
性図であり、実線は減衰率を示し、破線は挿入損失を示
している。この図より理解される如く、本発明にあって
は中心周波数f₀の両側にポールP1,P2を形成できる。

第７図は、第１図に示すフィルタのトリミング用電極
層14aと14bを完全にレーザー等を用いて除去した場合の
周波数特性図（実線は減衰率、破線は挿入損失）であ
る。この図より理解される如く、トリミング用電極層14
a,14bの除去により、ポールP1,P2が存在する状態で中心
周波数f₀を、第６図の状態から約18MHz上昇させること
ができる。

第８図は本発明の他の実施例を示す分解斜視図、第９
図はその正面断面図、第10図は主としてインダクタ部分
を示す平面図、第11図はコンデンサ部分を示す平面図で
ある。このフィルタにおいては、入出力端子のあるホッ
ト側を右に、アース端子のあるアース側を左にしてあ
り、つまり第１図のものとは逆にしてある。

このフィルタを構成する一方の共振回路のインダクタ
（L1）は、第10図に示すように形成された３つのプリン
トコイル4a′,4b′,4c′のうちの１つの共振回路用プリ
ントコイル4a′からなり、その共振回路のコンデンサ
（C2）は、プリントコイル4a′の上側にあって第10図に
実線にて示すシールド電極層12a′と、間に誘電体から
なる共振回路用コンデンサ形成層11′を介装して同図に
破線にて示すように形成された共振回路用コンデンサ電
極層10a′とにより構成されている。共振回路用プリン
トコイル4a′の一端はホット用接続端子16a′を介して
共振回路用コンデンサ電極層10a′に接続され、共振回
路用プリントコイル4a′の他端はアース用接続端子16
f′を介してシールド電極層12a′に接続されており、LC
共振回路を形成している。このLC共振回路の共振周波数
は、シールド電極層12a′に対して間に前記周波数調整
用コンデンサ形成層13を介し対向させてあり、シールド
電極層12a′との間で周波数調整用のコンデンサC2x′を
形成するトリミング用電極層14a′に、保護層15を除去
し削り落す等の処理を施すことにより可変となしてあ
る。

他方の共振回路のインダクタ（L2）は、第10図に示す
ように形成された３つのプリントコイル4a′,4b′,4c′
のうちの１つの共振回路用プリントコイル4b′からな
り、その共振回路のコンデンサ（C4）は、プリントコイ
ル4b′の上側にあって第10図に実線にて示すシールド電
極層12b′と、間に誘電体からなる共振回路用コンデン
サ形成層11′を介装して同図に破線にて示すように形成
された共振回路用コンデンサ電極層10b′とにより構成
されている。共振回路用プリントコイル4b′の一端はホ
ット用接続端子16d′を介して共振回路用コンデンサ電
極層10b′に接続され、共振回路用プリントコイル4b′
の他端はアース用接続端子16g′を介してシールド電極
層12b′に接続されており、LC共振回路を形成してい
る。このLC共振回路の共振周波数は、シールド電極層12
b′に対して間に前記周波数調整用コンデンサ形成層13
を介し対向させてあり、シールド電極層12b′との間で
周波数調整用のコンデンサC4x′を形成するトリミング
用電極層14b′に、保護層15を除去し削り落す等の処理
を施すことにより可変となしてある。

このLC共振回路を形成するプリントコイル4b′と、前
述したLC共振回路を形成するプリントコイル4a′との間
は、アース接続端子側においてポール形成用プリントコ
イル4c′（インダクタL5）にて接続されている（第10図
参照）。なお、両共振回路のプリントコイル4a′と4b′
との間は、磁気結合度Ｍで結合させてある。

第11図において一点鎖線にて示す8a′,8b′は、入・出
力インピーダンス調整用コンデンサ電極層であり、この
コンデンサ電極層8a′,8b′と共振回路用コンデンサ電
極層10a′,10b′との間では、誘電体からなる入出力イ
ンピーダンス調整用コンデンサ形成層９′を介して入・
出力インピーダンス調整用のコンデンサC1,C3を形成す
る。これら入・出力インピーダンス調整用のコンデンサ
C1,C3の間は、これらに両端を対向させて形成されたポ
ール形成用コンデンサ電極層６′にて接続されている。

このように構成されたフィルタにおいても、第12図に
実線にて示す如く中心周波数の両側にポールP1,P2が存
在する周波数特性となる。図中の破線は挿入損失を示
す。

なお、上記２つの実施例では入出力端子の近傍に入出
力インピーダンス調整用コンデンサC1,C3を設けた構成
に適用しているが、本発明はこれに限らず、入出力イン
ピーダンス調整用コンデンサを省略した構成のものにも
適用できることは勿論である。

また、上記２つの実施例では２つの共振回路のホット
側がポール形成用コンデンサにて接続され、アース側が
ポール形成用インダクタにて接続された構成としている
が、本発明はこれに限らず、２つの共振回路のホット側
をポール形成用インダクタにて接続し、アース側をポー
ル形成用コンデンサにて接続した構成としてもよい。

更に、上記２つの実施例では入出力インピーダンス調
整用コンデンサ電極層8a等やトリミング用電極層14a等
を、共振回路用コンデンサ電極層10a等を設けたシール
ド電極層10a等側（上側）に形成するようにしている
が、シールド電極層2a等側（下側）に形成するようにし
てもよい。

発明の効果 以上、本発明に係るバンドパスフィルタによれば、入
力用ホット端子から入力された電気信号は、インダクタ
同士が磁気結合された２つの共振回路を経て出力用ホッ
ト端子に至ると共に、ポール形成用コンデンサを介した
バイパス経路によって出力用ホット端子に至る関係上、
共振回路を経由する信号とポール形成用コンデンサを経
由する信号とは、通過帯域の中心周波数前後の特定の周
波数において逆位相となるので、中心周波数の両端にポ
ールを形成することができ、よって、すぐれたフィルタ
特性を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るバンドパスフィルタの一実施例を
示す分解斜視図、第２図はその正面断面図、第３図は主
としてそのフィルタのインダクタ部分を示す平面図、第
４図はそのフィルタのコンデンサ部分を示す平面図、第
５図は第１図のフィルタの等価回路図、第６図はそのフ
ィルタの周波数特性図、第７図はそのフィルタのトリミ
ング電極をすべて除去した場合の周波数特性図、第８図
は本発明の他の実施例を示す分解斜視図、第９図はその
正面断面図、第10図は主としてそのフィルタのインダク
タ部分を示す平面図、第11図はそのフィルタのコンデン
サ部分を示す平面図、第12図はそのフィルタの周波数特
性図、第13図は従来のバンドパスフィルタの等価回路
図、第14図は第13図のフィルタの周波数特性図である。 4a,4b,4a′,4b′……プリントコイル（インダクタ）、4
c,4c′……ポール形成用プリントコイル（ポール形成用
インダクタ）、6,6′……ポール形成用コンデンサ電極
層、10a,10b,10a′,10b′……共振回路用コンデンサ電
極層、12a,12b,12a′,12b′……シールド電極層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 利根川 謙 京都府長岡京市天神２丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−181514（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】インダクタとコンデンサが並列接続された
   共振回路２つが前記インダクタ同士で磁気結合され、両
   共振回路のアース側はアース端子と接続され、一方の共
   振回路のホット側と入力用ホット端子間がインピーダン
   ス調整用コンデンサで、他方の共振回路のホット側と出
   力用ホット端子間がインピーダンス調整用コンデンサで
   接続されていると共に、前記一方のインピーダンス調整
   用コンデンサと入力用ホット端子の間の線路と他方のイ
   ンピーダンス調整用コンデンサと出力用ホット端子の間
   の線路との間がポール形成用コンデンサで接続されてい
   ることを特徴とするバンドパスフィルタ。