JPH10303602A

JPH10303602A - 積層型バンドパスフィルタ

Info

Publication number: JPH10303602A
Application number: JP10774197A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Kishimoto; 靖岸本
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【目的】小型で挿入損失の少ない積層型バンドパスフ
ィルタを提供する。【構成】第１の誘電体層上に、一端が接地され他端が
開放されたＵ字型ストリップライン共振器が少なくとも
２つ形成され、該Ｕ字型ストリップライン共振器の開放
端側には、容量形成用の幅広電極部を有し、該幅広電極
部と前記Ｕ字型ストリップライン共振器の開放端とはそ
れらより十分に細い接続電極で接続され、第２の誘電体
層上に、入力用電極と出力用電極と、前記幅広電極部と
対向し、接地された容量電極が形成され、該入力用電極
及び出力用電極のそれぞれは、少なくとも一つの前記Ｕ
字型ストリップライン共振器のＵ字型を横切るように形
成され、前記第１の誘電体層と第２の誘電体層を積層
し、その上下に誘電体層を介在させてアース電極を配置
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高周波機器、特に
携帯電話等の移動体通信機器に使用される積層型バンド
パスフィルタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話に代表される移動体通信
機器は、急激な伸びを示し、その機器の小型化、軽量化
が推し進められている。それに伴い、機器に使用される
部品の小型化及び低損失化が望まれている。この移動体
通信機器の中で、バンドパスフィルタは重要な部品のひ
とつとなっている。

【０００３】従来のバンドパスフィルタの一例を図７に
示す。これは、特開平７−６６６０５号公報に記載され
ている。この積層型バンドパスフィルタの構造を以下に
説明する。

【０００４】第１の誘電体基板５１の一方の面上にはほ
ぼ全面にアース電極５２が形成され、他方面上には、ア
ース電極５２と対向して２つのパターン電極５３、５４
が形成されている。このパターン電極５３、５４は、側
辺から内側に向かってコ字状に形成され、内側に向かう
に従って、その幅が小さくなるように形成されている。
このパターン電極５３、５４の上には、ポリイミド層な
どの接着剤層５５が形成される。この接着剤層５５の上
には、第２の誘電体基板５６が形成される。この第２の
誘電体基板５６上には、ほぼ全面にシールド電極５７が
形成される。そして、アース電極５２およびシールド電
極５７を覆うようにして、保護層５８、５９が形成され
ている。

【０００５】そして、このコ字状のパターン電極５３、
５４は、側辺に入出力用電極５３ａ、５４ａを有し、一
端５３ｂ、５４ｂはアースに接続される。この従来例の
等価回路を図８に示す。この等価回路においてＭは電磁
気的な結合を示す。

【０００６】また別の従来のバンドパスフィルタの例を
図９に示す。これは、特開平８−８６０５号公報に記載
されている。この積層型バンドパスフィルタの構造を以
下に説明する。

【０００７】誘電体シート７０の一面にシールド電極７
６が形成され、その上の誘電体シート７１の一面に入出
力結合容量電極７７、７８と、ローディング容量電極７
９と、段間結合容量電極８０が形成され、その上の誘電
体シート７２の一面に２つのストリップ線路共振器電極
８１、８２が形成され、その上の誘電体シート７３に誘
電体シート７１と同様に一面に入出力結合容量電極８
３、８４と、ローディング容量電極８５と、段間結合容
量電極８６が形成され、その上の誘電体シート７４の一
面にシールド電極８７が形成され、その上に誘電体シー
ト７５が積層されて構成されている。そして、積層体の
側面に、入出力端子８８、８９と接地電極９０、９１が
形成される。そして、コムラインフィルタを構成してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では、フィルタの小型化のために大きなローディン
グ容量を得ようとすると、ローディング容量電極の面積
が大きくなり、挿入損失が増大するという問題点を有し
ていた。また、ストリップ線路共振器電極が直線状であ
るため、ある程度以上の小型化を図ることが困難であっ
た。本発明は、小型で挿入損失の少ない積層型バンドパ
スフィルタを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、第１の誘電体
層上に、一端が接地され他端が開放されたＵ字型ストリ
ップライン共振器が少なくとも２つ形成され、該Ｕ字型
ストリップライン共振器の開放端側には、容量形成用の
幅広電極部を有し、該幅広電極部と前記Ｕ字型ストリッ
プライン共振器の開放端とはそれらより十分に細い接続
電極で接続され、第２の誘電体層上に、入力用電極と出
力用電極と、前記幅広電極部と対向し、接地された容量
電極が形成され、該入力用電極及び出力用電極のそれぞ
れは、少なくとも一つの前記Ｕ字型ストリップライン共
振器のＵ字型を横切るように形成され、前記第１の誘電
体層と第２の誘電体層を積層し、その上下に誘電体層を
介在させてアース電極を配置した積層型バンドパスフィ
ルタである。

【００１０】また本発明は、前記第２の誘電体層が２つ
設けられ、前記Ｕ字型ストリップライン共振器電極が形
成された第１の誘電体層の上下に配置されるものであ
る。

【００１１】本発明では、第１の誘電体層上の幅広電極
部と第２の誘電体層上の容量電極とが対向して、所定の
容量を得ている。しかし、積層ずれを生じると対向する
電極面積が変動し、所定の容量が得られないことが予想
される。これを解決する手段として、本発明では、第１
の誘電体層上に形成された幅広電極とＵ字型ストリップ
ライン共振器電極の開放端との間をそれらより十分に細
い接続電極により接続している。この細い接続電極部分
で、第２の誘電体層上の容量電極の境界部が対向するよ
うに構成し、積層ずれが生じた場合の容量の変化を抑制
している。

【００１２】また本発明の前記Ｕ字型ストリップライン
共振器は、一端が接地されたストリップラインと、それ
より特性インピーダンスが低い幅広ストリップラインと
を、それらよりも特性インピーダンスが高いストリップ
ラインで接続したＵ字型ストリップラインとしている。
また、２つのＵ字型ストリップライン共振器は一端が接
地されたストリップラインどうしが対向している。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明に係る一実施例の積層構造
を示す分解図を図１に示す。また、この実施例のストリ
ップライン共振器パターンを図２に、入出力電極パター
ン図を図３に、斜視図を図４に示す。

【００１４】この実施例は、複数の誘電体層を積層して
構成されている。まず、第１の誘電体層１上には、２つ
のストリップライン共振器電極２、３が形成されてい
る。このストリップライン共振器電極２、３は、Ｕ字型
をしており、一端が誘電体層１の側面に伸び、接地さ
れ、他端は開放状態となっている。そして、そのＵ字型
の接地されている側どうしが対向するように並列に配置
されている。このＵ字型ストリップライン共振器２、３
は、開放端側に容量形成用の幅広電極部２ｅ、３ｅを有
し、その幅広電極部２ｅ、３ｅとＵ字型ストリップライ
ン共振器２、３とはそれらより十分に細い接続電極２
ｄ、３ｄにより接続されている。

【００１５】次に第２の誘電体層４上には、入力用電極
５と出力用電極６と、容量電極７、８が形成されてい
る。この入力用電極５は、一側面の中央から中心方向に
向かって伸びるライン電極であり、一方のＵ字型ストリ
ップライン共振器電極２を横切るように配置されてい
る。そして、積層された状態で、投影的にみると、図２
に示す破線のようであり、Ｕ字型ストリップライン共振
器電極２の開放側及び接地側の両方で重複する構造とな
っている。また、出力用電極６も同様であり、一側面の
中央から中心方向に向かって伸びるライン電極であり、
一方のＵ字型ストリップライン共振器電極３を横切るよ
うに配置され、そのＵ字型ストリップライン共振器電極
３の開放側及び接地側の両方で重複する構造となってい
る。この入力用電極５と出力用電極６は、Ｕ字型ストリ
ップライン共振器電極３の開放側と重複する部分に幅広
部５ｂ、６ｂを有し、その入力用電極５と出力用電極６
の対向部には、対向して容量を形成する幅広対向部５
ａ、６ａが形成されている。また、この入力用電極、出
力用電極とＵ字型ストリップライン共振器電極とは、Ｕ
字型ストリップライン共振器電極の開放端側のみとの重
複でも良い。

【００１６】また容量電極７は、Ｕ字型ストリップライ
ン２の開放端の幅広電極部２ｅと対向し、その容量電極
７の一端は、その誘電体層４の側面でアース接続され
る。他方の容量電極８も同様で、Ｕ字型ストリップライ
ン３の開放端の幅広電極部３ｅと対向し、その容量電極
８の一端は、その誘電体層４の側面でアース接続され
る。そして、この容量電極７、８は、幅広電極部２ｅ、
３ｅよりも大きい電極であり、その境界部は、図２の破
線で示すように、十分に細い接続電極２ｄ、３ｄと重複
するように形成されている。

【００１７】更に第３の誘電体層９には、入力用電極５
と出力用電極６との両方に重複する容量形成用の電極１
０が形成されている。この重複の様子は、図３に破線で
示すとおりである。

【００１８】そして、この第１の誘電体層の上下に第２
の誘電体層を積層し、その上下に第３の誘電体層を積層
し、更にその上下に所定の厚さの誘電体層を介在させ、
上下にアース電極１１の形成された誘電体層１２を積層
し、その上側のアース電極１２上に保護用の誘電体層１
３を積層している。

【００１９】この誘電体層は、誘電率が約８の誘電体磁
器組成物をドクターブレードにてシート状に成形したも
のであり、各電極は、Ａｇを主体とする導電体ペースト
をスクリーン印刷して形成した。そして積層圧着後、約
９００℃で一体焼成し、その後外部電極１４、１５、１
６、１７を印刷形成して構成されている。この外部電極
は、入力用外部電極１４、出力用外部電極１５、そして
アース用外部電極１６、１７である。この誘電体層の誘
電率は、７〜４０が望ましい。

【００２０】この実施例のバンドパスフィルタ特性は、
図５に示すとおりである。図５に示すとおり、バンドパ
スフィルタとして十分な特性を有している。

【００２１】この実施例の等価回路図を図６に示す。Ｕ
字型ストリップライン共振器２、３はそれぞれ等価回路
の共振器Ｋ１、Ｋ２をなし、入力用電極５とＵ字型スト
リップライン共振器２とが誘電体層を挟んで対向してい
ることにより、容量Ｃ１を構成し、出力用電極６とＵ字
型ストリップライン共振器３とが誘電体層を挟んで対向
していることにより、容量Ｃ２を構成している。また、
Ｕ字型ストリップライン共振器２の開放端の幅広電極部
２ｅと容量電極７とから容量Ｃ４を、またＵ字型ストリ
ップライン３の開放端の幅広電極部３ｅと容量電極８と
から容量Ｃ５を構成している。また入力用電極５、出力
用電極６の対向する幅広対向部５ａ、６ａ間及びそれら
と第３の誘電体層の容量形成用の電極１０間により容量
Ｃ３を構成している。

【００２２】もちろん、これらの定数は、電極の面積及
び誘電体層の厚さなどで、調整可能である。例えば、電
極の面積を部分的に広げたり、狭めたりすることにより
調整することも出来る。この容量電極Ｃ４、Ｃ５の容量
を調整することにより、２つのＵ字型ストリップライン
共振器の結合によるフィルタ特性の中心周波数の調整、
及び通過帯域幅、リップルの制御を行うことができる。
また、このストリップライン共振器２、３は、Ｍ結合
（電磁気結合）となっている。

【００２３】また、上記Ｕ字型ストリップライン２、３
は、一端が接地され直線状に伸びたストリップライン部
２ａ、３ａと、それよりも特性インピーダンスの低い幅
広のストリップライン部２ｃ、３ｃと、それらよりも特
性インピーダンスの高いストリップライン部２ｂ、３ｂ
とからなり、それらがストリップライン部２ａ、３ａ、
ついでストリップライン部２ｂ、３ｂ、そしてストリッ
プライン部２ｃ、３ｃの順に直列に接続された構造とな
っている。

【００２４】このストリップラインの幅を可変すること
で、フィルタの中心周波数、挿入損失、通過帯域幅とい
った主要の特性を自由に制御でき、この構造により、１
６００ＭＨｚ〜２０００ＭＨｚのバンドパスフィルタを
構成することができた。

【００２５】また、入力用電極５、出力用電極６の幅広
対向部５ａ、６ａが対向すること、及びそれらと電極１
０が対向することにより、入出力間に容量Ｃ３を構成し
ている。これにより、ノッチを持つバンドパス特性を得
ることができ、またこのＣ３の値を調整して帯域幅の広
帯域化又は狭帯域化を調整することができる。

【００２６】また本発明は、上記実施例では、第２、第
３の誘電体層がそれぞれ２つあるが、片側に１つのみ積
層する構成とすることもできる。また、本発明では、第
３の誘電体層を除いた構成とすることもできる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、一端が接地され他端が
開放されたＵ字型ストリップライン共振器とそれと誘電
体層を挟んで対向する入出力電極及び容量電極とによ
り、バンドパスフィルタを構成するものであり、このＵ
字型ストリップライン共振器と容量Ｃ４、Ｃ５によりフ
ィルタの主要特性を自由に制御することができるととも
に、入出力結合容量の調節により減衰極を制御すること
ができ、所望の周波数で十分な減衰量を確保することが
できる。また、積層ずれによる特性バラツキを抑制する
こともでき、携帯電話、移動体通信機器において特に有
益なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の分解図である。

【図２】本発明に係る一実施例の第１の誘電体層の平面
図である。

【図３】本発明に係る一実施例の第２の誘電体層の平面
図である。

【図４】本発明に係る一実施例の斜視図である。

【図５】本発明に係る一実施例の特性図である。

【図６】本発明に係る一実施例の等価回路図である。

【図７】従来例の分解斜視図である。

【図８】従来例の等価回路図である。

【図９】別の従来例の分解斜視図である。

【符号の説明】

１第１の誘電体層２、３Ｕ字型ストリップライン共振器電極４第２の誘電体層５入力用電極６出力用電極７、８容量電極１１アース電極９、１２、１３誘電体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の誘電体層上に、一端が接地され他
端が開放されたＵ字型ストリップライン共振器が少なく
とも２つ形成され、該Ｕ字型ストリップライン共振器の
開放端側には、容量形成用の幅広電極部を有し、該幅広
電極部と前記Ｕ字型ストリップライン共振器の開放端と
はそれらより十分に細い接続電極で接続され、第２の誘
電体層上に、入力用電極と出力用電極と、前記幅広電極
部と対向し、接地された容量電極が形成され、該入力用
電極及び出力用電極のそれぞれは、少なくとも一つの前
記Ｕ字型ストリップライン共振器のＵ字型を横切るよう
に形成され、前記第１の誘電体層と第２の誘電体層を積
層し、その上下に誘電体層を介在させてアース電極を配
置したことを特徴とする積層型バンドパスフィルタ。
【請求項２】前記第２の誘電体層が２つあり、前記Ｕ
字型ストリップライン共振器電極が形成された第１の誘
電体層の上下に配置されていることを特徴とする請求項
１記載の積層型バンドパスフィルタ。