JPH1028005A

JPH1028005A - 誘電体フィルタ

Info

Publication number: JPH1028005A
Application number: JP8748897A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Yamada; 康雄山田; Sukeyuki Atokawa; 祐之後川
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1997-03-21
Publication date: 1998-01-27
Anticipated expiration: 2017-03-21
Also published as: JP2853702B2

Abstract

(57)【要約】【目的】通過特性（挿入損失）を悪化させることなく
スプリアス特性を改善し、しかも、高性能化、小型化、
安価化を図ること。【構成】バンドエリミネーションフィルタ側のローパ
スフィルタを構成しているインダクタンスＬ₂と並列に
コンデンサＣ₀を接続する。そして、インダクタンスＬ
₂とコンデンサＣ₀との並列共振周波数を通過帯域の２
倍、３倍の周波数（２ｆ₀，３ｆ₀）になるようにコン
デンサＣ₀の容量値を設定する。並列共振周波数を通過
帯域の２倍、３倍の周波数（２ｆ₀，３ｆ₀）として、
その並列共振周波数に対するインピーダンスが開放（オ
ープン）となり、通過帯域の２倍、３倍の周波数（２ｆ
₀，３ｆ₀）におけるスプリアス特性を減衰させること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車電話、
携帯電話等の移動通信機器に使用される誘電体フィルタ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、自動車電話、携帯電話等の移
動通信機器に使用される誘電体フィルタとしての所謂ア
ンテナ共用器の回路図を示すものである。このアンテナ
共用器は、送信部側は誘電体同軸共振器１，２を２個用
いた２段のバンドエリミネーションフィルタを構成し、
また、受信部側は誘電体同軸共振器３，４を２個用いた
２段のバンドパスフィルタで構成されている。また、中
央のアンテナ端子ＡＮＴにはアンテナが接続されるよう
になっている。

【０００３】図１１において、アンテナ共用器の送信部
側のバンドエリミネーションフィルタは、上述の誘電体
同軸共振器１，２、キャパシタンスＣ₁〜Ｃ₅、インダ
クタンスＬ₁，Ｌ₂等で構成されている。また、受信部
側のバンドパスフィルタは、上述の誘電体同軸共振器
３，４、キャパシタンスＣ₆〜Ｃ₈等で構成されてい
る。

【０００４】ここで、アンテナ共用器のバンドエリミネ
ーションフィルタのアンテナ端子ＡＮＴにおいて、受信
部側のバンドパスフィルタの通過帯域で反射位相が開放
（オープン）となるように、キャパシタンスＣ₄，
Ｃ₅、インダクタンスＬ₂のπ型のローパスフィルタで
位相を調整している。このバンドエリミネーションフィ
ルタの通過特性を図１２に示す。図１２において、横軸
に周波数をとり、左側の縦軸は挿入損失（ｄＢ）を示
し、右側の縦軸は反射損失（ｄＢ）を示している。

【０００５】また、曲線（イ）は通過特性Ｓ_{2 1}を示
し、曲線（ロ）は反射特性Ｓ_{1 1}を示している。曲線
（イ）のＡは通過域を示し、また、Ｂは減衰域を示して
いる。図１３は、周波数領域を広げた場合（５００〜３
０００ＭＨｚ）の通過特性を示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来例のバンド
エリミネーションフィルタの通過特性において、図１３
に示すように、送信側のバンドエリミネーションフィル
タで重要な送信波の通過帯域の２倍，３倍（２ｆ₀，３
ｆ₀）の周波数における減衰量が不足している。そこ
で、この送信波の通過帯域の２倍，３倍（２ｆ₀，３ｆ
₀）の周波数における減衰量を改善するために、図１４
及び図１５に示すような方法をとっていた。

【０００７】すなわち、図１４においては、送信側端子
ＴＸ側に、さらにキャパシタンスＣ ₉及びインダクタン
スＬ₃からなるローパスフィルタを挿入し、アンテナ端
子ＡＮＴ側のローパスフィルタ（キャパシタンスＣ₄，
Ｃ₅、インダクタンスＬ₂）ではローパス機能の足りな
い分を補足して、通過帯域の２倍，３倍（２ｆ₀，３ｆ
₀）の周波数における減衰量を改善していた。また、図
１５においては、アンテナ端子ＡＮＴ側に、さらにキャ
パシタンスＣ₉，Ｃ_{1 0}、インダクタンスＬ₃からなる
ローパスフィルタを挿入し、図１４の場合と同様に、ロ
ーパスフィルタ（キャパシタンスＣ₄，Ｃ₅、インダク
タンスＬ₂）ではローパス機能の足りない分を補足し
て、通過帯域の２倍，３倍（２ｆ₀，３ｆ₀）の周波数
における減衰量を改善していた。

【０００８】しかしながら、図１４及び図１５において
は、通過帯域の２倍，３倍（２ｆ₀，３ｆ₀）の周波数
における減衰量を改善することができるものの、複数の
部品からなるローパスフィルタをさらに追加するため
に、部品点数が増え、また、サイズも大きくなるという
問題があった。また、スプリアス特性を改善するため、
ローパスフィルタのカットオフ周波数を下げると、通過
特性（挿入損失）を悪化させてしまう。

【０００９】本発明は上述の点に鑑みて提供したもので
あって、通過特性（挿入損失）を悪化させることなくス
プリアス特性を改善し、しかも、高性能化、小型化、安
価化を図ることを目的とした誘電体フィルタを提供する
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体同軸共
振器間をインダクタンスで結合し、所定の周波数帯域を
阻止ないし通過させる誘電体フィルタにおいて、上記イ
ンダクタンスに、所定の周波数で並列共振させるコンデ
ンサを並列に接続したものである。

【００１１】また、請求項２においては、誘電体同軸共
振器を用いて所定の周波数帯域を阻止ないし通過させ、
外部回路との結合をインダクタンスで行う誘電体フィル
タにおいて、上記インダクタンスに、所定の周波数で並
列共振させるコンデンサを並列に接続したものである。

【００１２】更に、請求項３においては、誘電体同軸共
振器とπ型のローパスフィルタを用いて所定の周波数帯
域を阻止ないし通過させる誘電体フィルタにおいて、上
記ローパスフィルタを構成するコンデンサに、所定の周
波数で直列共振する積層チップコンデンサを用いてい
る。

【００１３】

【作用】本発明によれば、インダクタンスとコンデンサ
とで並列共振させ、その並列共振周波数を、例えば、通
過帯域の２倍、３倍になるように設定することで、スプ
リアス特性を改善することができ、高性能化を図ること
ができる。また、単に、インダクタンスにコンデンサを
並列に接続する構成であり、従来のようにローパスフィ
ルタを付加しないために、小型且つ安価に構成すること
ができる。

【００１４】また、請求項２によれば、誘電体同軸共振
器を用いて所定の周波数帯域を阻止ないし通過させ、外
部回路との結合をインダクタンスで行う誘電体フィルタ
において、上記インダクタンスに、所定の周波数で並列
共振させるコンデンサを並列に接続していることで、イ
ンダクタンスとコンデンサとで並列共振させ、その並列
共振周波数を、例えば、通過帯域の２倍、３倍になるよ
うに設定することで、スプリアス特性を改善することが
でき、高性能化を図ることができる。また、単に、イン
ダクタンスにコンデンサを並列に接続する構成であり、
従来のようにローパスフィルタを付加しないために、小
型且つ安価に構成することができる。

【００１５】更に、請求項３によれば、誘電体同軸共振
器とπ型のローパスフィルタを用いて所定の周波数帯域
を阻止ないし通過させる誘電体フィルタにおいて、上記
ローパスフィルタを構成するコンデンサに、所定の周波
数で自己直列共振が起きる積層チップコンデンサを用い
ていることで、挿入損失を悪化させずに所望の周波数の
スプリアス特性を改善することができる。しかも、従来
のようにさらにローパスフィルタを付加しないために、
フィルタを小型化することができるものである。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は従来と同様のバンドエリミネーションフィ
ルタとバンドパスフィルタからなるアンテナ共用器の回
路図を示している。尚、従来と同じ部材は同じ番号を付
して説明を省略し、本発明の要旨の部分について詳述す
る。

【００１７】すなわち、本実施例では、バンドエリミネ
ーションフィルタ側のローパスフィルタを構成している
インダクタンスＬ₂と並列にコンデンサＣ₀を接続した
ものである。そして、インダクタンスＬ₂とコンデンサ
Ｃ₀との並列共振周波数を通過帯域の２倍、３倍の周波
数（２ｆ₀，３ｆ₀）になるようにコンデンサＣ₀の容
量値を設定している。並列共振周波数を通過帯域の２
倍、３倍の周波数（２ｆ₀，３ｆ₀）として、その並列
共振周波数に対するインピーダンスが開放（オープン）
となり、通過帯域の２倍、３倍の周波数（２ｆ₀，３ｆ
₀）におけるスプリアス特性を減衰させることができ、
スプリアス特性を改善することができる。

【００１８】（実施例２）図２は実施例２を示し、本実
施例では、インダクタンスＬ₁と並列にコンデンサＣ₀
を接続したものである。本実施例においても、先の実施
例と同様に、インダクタンスＬ₁とコンデンサＣ₀との
並列共振周波数を通過帯域の２倍、３倍の周波数（２ｆ
₀，３ｆ₀）になるようにコンデンサＣ₀の容量値を設
定している。これにより、スプリアス特性を改善するこ
とができる。

【００１９】図３及び図４は、従来例の図１２及び図１
３に対応した実施例１，２における通過特性を示し、図
４に示すように、３０００ＭＨｚの近傍においてＬＣの
並列共振が行われ、通過帯域の２倍、３倍の周波数（２
ｆ₀，３ｆ₀）におけるスプリアス特性を従来より多く
減衰させている。尚、図３において、従来の場合と同様
に、曲線（イ）は通過特性Ｓ_{2 1}を示し、曲線（ロ）は
反射特性Ｓ_{1 1}を示している。曲線（イ）のＡは通過域
を示し、また、Ｂは減衰域を示している。

【００２０】（実施例３）ところで、図５は２個の誘電
体同軸共振器１，２を用いた２段のバンドパスフィルタ
の回路図を示している。かかるバンドパスフィルタの場
合でも、図６に示すように、インダクタンスＬ₁と並列
に並列共振させるコンデンサＣ₃を接続し、その値を先
の実施例と同様に設定することで、スプリアス特性の改
善を図ることができる。

【００２１】（実施例４）図７は実施例４を示し、バン
ドパスフィルタにおいて、外部回路との結合にインダク
タンスＬ₁を使用している場合である。かかる場合で
も、上記インダクタンスＬ₁と並列にコンデンサＣ₃を
接続し、その値を先の実施例と同様に設定することで、
スプリアス特性の改善を図ることができる。

【００２２】なお、上記の各実施例では、２段のバンド
エリミネーションフィルタ、２段のバンドパスフィルタ
の場合について説明したが、段数には限定されず、３段
以上のフィルタの場合にも本発明を適用できるものであ
る。また、アンテナ共用器にかかわらず、バンドエリミ
ネーションフィルタの単独構成や、バンドエリミネーシ
ョンフィルタ、バンドパスフィルタ、ローパスフィル
タ、ハイパスフィルタ等の組み合わせた場合にも本発明
を適用できるものである。

【００２３】（実施例５）図８は実施例５を示し、３個
の誘電体同軸共振器１〜３を用いた３段のバンドエリミ
ネーションフィルタの回路図を示している。尚、Ｃ₁〜
Ｃ₆はキャパシタンスである。ここで、共振器間を接続
する１／４波長伝送線路と同機能を実現しているインダ
クタンスＬ₂とキャパシタンスＣ₅，Ｃ₆と、またイン
ダクタンスＬ₁、コンデンサＣ₄，Ｃ₅からなるπ型の
ローパスフィルタ機能を利用して、通過帯域の２倍、３
倍の周波数（２ｆ₀，３ｆ₀）におけるスプリアス特性
を改善を図っている。

【００２４】ところが、従来では、図８に示すキャパシ
タンスＣ₄〜Ｃ₆は、誘電体からなるベース基板に電極
膜を形成して構成していたために、十分な容量値がとれ
ず、スプリアス特性を一層抑制しようとする場合には無
理があった。そこで、本実施例では、キャパシタンスＣ
₄〜Ｃ₆のいずれか、あるいは全てに積層チップコンデ
ンサを使用するようにしたものである。

【００２５】積層チップコンデンサは、その構造上、直
列共振が生じる。そこで、スプリアス特性を抑制する周
波数で自己共振させることで、挿入損失を悪化させずに
所望の周波数のスプリアス特性を改善することができ
る。また、図９は２段のバンドエリミネーションフィル
タの回路図を示し、位相調整用のキャパシタンスＣ₅に
積層チップコンデンサを用いた場合を示している。

【００２６】図１０は、積層チップコンデンサの容量値
と共振周波数との関係を示す図であり、図示するよう
に、積層チップコンデンサの容量によって自己共振周波
数が異なるので、落としたい周波数の容量を選択して使
用する。図８及び図９の実施例の場合には、積層チップ
コンデンサを用いたキャパシタンスＣ₆，Ｃ₅の各両端
間に直列共振を起こして各両端間を短絡することによ
り、挿入損失を悪化させずにスプリアス特性の改善を図
っている。

【００２７】例えば、実験結果において、図８のキャパ
シタンスＣ₄〜Ｃ₆をベース基板の電極膜間で取った場
合には、通過帯域の２倍の周波数での減衰量は２５ｄＢ
であったのが、キャパシタンスＣ₄〜Ｃ₆のいずれか、
あるいは全てに積層チップコンデンサを使用した場合に
は、通過帯域の２倍の周波数での減衰量は３３ｄＢであ
った。

【００２８】尚、本実施例では、２段又は３段のバンド
エリミネーションフィルタの場合について説明したが、
入出力端間の伝送線路とアースラインとの間にコンデン
サが接続されているフィルタを構成する場合には、バン
ドエリミネーションフィルタに限らず、あらゆるフィル
タに本発明を適用できるものである。また、誘電体同軸
共振器の段数にも限定されず、３段以上の場合にも適用
できる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、誘電体同軸共振器間を
インダクタンスで結合し、所定の周波数帯域を阻止ない
し通過させる誘電体フィルタにおいて、上記インダクタ
ンスに、所定の周波数で並列共振させるコンデンサを並
列に接続したものであるから、インダクタンスとコンデ
ンサとで並列共振させ、その並列共振周波数を、例え
ば、通過帯域の２倍、３倍になるように設定すること
で、スプリアス特性を改善することができ、高性能化を
図ることができる。また、単に、インダクタンスにコン
デンサを並列に接続する構成であり、従来のようにロー
パスフィルタを付加しないために、小型且つ安価に構成
することができるという効果を奏するものである。

【００３０】また、請求項２によれば、誘電体同軸共振
器を用いて所定の周波数帯域を阻止ないし通過させ、外
部回路との結合をインダクタンスで行う誘電体フィルタ
において、上記インダクタンスに、所定の周波数で並列
共振させるコンデンサを並列に接続していることで、イ
ンダクタンスとコンデンサとで並列共振させ、その並列
共振周波数を、例えば、通過帯域の２倍、３倍になるよ
うに設定することで、スプリアス特性を改善することが
でき、高性能化を図ることができる。また、単に、イン
ダクタンスにコンデンサを並列に接続する構成であり、
従来のようにローパスフィルタを付加しないために、小
型且つ安価に構成することができる。

【００３１】更に、請求項３によれば、誘電体同軸共振
器とπ型のローパスフィルタを用いて所定の周波数帯域
を阻止ないし通過させる誘電体フィルタにおいて、上記
ローパスフィルタを構成するコンデンサに、所定の周波
数で自己直列共振が起きる積層チップコンデンサを用い
ていることで、挿入損失を悪化させずに所望の周波数の
スプリアス特性を改善することができる。しかも、従来
のようにさらにローパスフィルタを付加しないために、
フィルタを小型化することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のアンテナ共用器の回路図であ
る。

【図２】本発明の実施例２のアンテナ共用器の回路図で
ある。

【図３】本発明の実施例の通過特性及び反射損失を示す
図である。

【図４】本発明の実施例の通過特性を示す図である。

【図５】本発明の実施例３のバンドパスフィルタの回路
図である。

【図６】本発明の実施例３のバンドパスフィルタの回路
図である。

【図７】本発明の実施例４のバンドパスフィルタの回路
図である。

【図８】本発明の実施例５のバンドエリミネーションフ
ィルタの回路図である。

【図９】本発明の実施例５のバンドエリミネーションフ
ィルタの回路図である。

【図１０】本発明の実施例５の積層チップコンデンサの
容量と自己共振周波数の関係を示す図である。

【図１１】従来例のアンテナ共用器の回路図である。

【図１２】従来例の通過特性及び反射損失を示す図であ
る。

【図１３】従来例の通過特性を示す図である。

【図１４】他の従来例のアンテナ共用器の要部回路図で
ある。

【図１５】更に他の従来例のアンテナ共用器の回路図で
ある。

【符号の説明】

１〜３誘電体同軸共振器Ｌ₂ インダクタンスＣ₀ コンデンサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体同軸共振器間をインダクタンスで
結合し、所定の周波数帯域を阻止ないし通過させる誘電
体フィルタにおいて、上記インダクタンスに、所定の周
波数で並列共振させるコンデンサを並列に接続したこと
を特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】誘電体同軸共振器を用いて所定の周波数
帯域を阻止ないし通過させ、外部回路との結合をインダ
クタンスで行う誘電体フィルタにおいて、上記インダク
タンスに、所定の周波数で並列共振させるコンデンサを
並列に接続したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項３】誘電体同軸共振器とπ型のローパスフィ
ルタを用いて所定の周波数帯域を阻止ないし通過させる
誘電体フィルタにおいて、上記ローパスフィルタを構成
するコンデンサに、所定の周波数で直列共振する積層チ
ップコンデンサを用いたことを特徴とする誘電体フィル
タ。