JPH11225033A

JPH11225033A - 積層型バンドパスフィルタ

Info

Publication number: JPH11225033A
Application number: JP10025771A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Kenmochi; 茂釼持; Yasushi Kishimoto; 靖岸本; Mitsuhiro Watanabe; 光弘渡辺; Tsuyoshi Takeda; 剛志武田; Toshihiko Tanaka; 俊彦田中
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1998-02-06
Filing date: 1998-02-06
Publication date: 1999-08-17

Abstract

(57)【要約】【課題】フィルタ特性も良好で、小型化が可能な積層
型バンドパスフィルタを提供することを目的とする。【解決手段】誘電体層と電極パターンとを積層一体化
してなるバンドパスフィルタにおいて、アース電極を上
下に有し、インダクタラインは、上部アース電極側に、
コンデンサ電極は前記インダクタラインと誘電体層を介
し、下部アース電極側に配置されており、前記インダク
タラインは、２本形成され、第１のインダクタライン
は、誘電体層の第１の側面から、該側面に対向する第２
の側面に向かって伸び、第２のインダクタラインは、誘
電体層の第２の側面から第１の側面に向かって伸びてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波通信機
器など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】従来より、マイクロ波通信機器などに使
用される積層型バンドパスフィルタについては、種々の
構成が提案されている。例えば、特開平８−３１６０３
５号公報の図９に示されるものがある。この従来例を図
５に示す。この従来例は、３つの誘電体層２ａ、２ｂ、
２ｃ上に、それぞれアース電極（グランド電極）３ａ、
３ｂ、３ｃが形成され、２つのアース電極３ａ、３ｂの
間に、コンデンサ電極４ａ、４ｂおよびコンデンサ電極
５ａ、５ｂと、共通電極６が形成されている。さらに、
２つのアース電極３ｂ、３ｃの間に、２つのインダクタ
ンス電極７ａ、７ｂが形成されている。この従来例は、
図６に示す等価回路を有し、インダクタンスとキャパシ
タンスとからなる２つの共振器が、別のキャパシタンス
を介して結合していると説明されている。

【０００３】また、特開平８−３１６０３５号公報によ
れば、上記の構造は、インダクタンス電極が隣接して形
成されているため、インダクタンス電極間に磁気結合が
生じる。同じ数の共振器を有するバンドパスフィルタで
比べると、通常、共振器が磁気結合しているものより、
容量結合しているもののほうが、通過帯域外の減衰量が
大きい。したがって、良好な特性を有するフィルタを得
るためには、インダクタンス電極間の磁気結合を小さく
することが望ましいと説明され、その磁気結合の小さい
電子部品を得るための一手段が記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この積層型バンドパス
フィルタは、マイクロ波通信機器の例えば携帯電話など
に使用される。この携帯電話においては、常に小型、軽
量化の検討が進められ、使用される部品に対しても、小
型、軽量化の要求が強い。もちろん、この部品に対する
小型、軽量化の要求は、携帯電話に限られたものではな
い。

【０００５】図５に示した従来の構造においては、イン
ダクタンス電極７ａ、７ｂが約１ターンのコイル状とな
っており、このコイル形状を維持するためには、一定の
スペースが必要であり、小型化には不適当である。ま
た、上記のとおり、コイル状のインダクタンス電極７
ａ、７ｂを隣接して形成していることから、共振器が磁
気結合し、フィルタ特性においても、通過帯域外の減衰
量が比較的小さいという欠点を有している。さらに、特
開平８−３１６０３５号公報では、フィルタ特性を改善
するため、インダクタンス電極の間に、シールド電極を
形成するものであり、小型化に逆行する構造となってい
る。

【０００６】本発明は、フィルタ特性が良好であり、小
型化が可能であり、容量結合型であるなどの少なくとも
いずれか一つを解決する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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、誘電体層と電
極パターンとを積層一体化してなるバンドパスフィルタ
において、アース電極を上下に有し、該アース電極に挟
まれた領域内にインダクタライン及びコンデンサ電極を
配し、該インダクタラインは、上部アース電極側に、該
コンデンサ電極は前記インダクタラインと誘電体層を介
し、下部アース電極側に配置されており、前記インダク
タラインは、２本形成され、第１のインダクタライン
は、誘電体層の第１の側面から、該側面に対向する第２
の側面に向かって伸び、第２のインダクタラインは、誘
電体層の第２の側面から第１の側面に向かって伸びてい
ることを特徴とする積層型バンドパスフィルタである。

【０００８】本発明では、共振器のインダクタンスを構
成する電極パターンを、積層する誘電体層の一面上に２
つのインダクタラインで構成している。そのインダクタ
ラインは直線状に形成され、一方のインダクタラインは
対向する一方の側面から伸びるように形成され、他方の
インダクタラインは他方の側面から伸びるように形成さ
れている。つまり、２つのインダクタラインは、互いに
逆方向に伸びるように形成されている。この伸びる方向
は、誘電体層の長手方向であることが望ましい。また、
この構成により、共振器の磁気結合を弱くしている。そ
して、この構成により、ひいては広帯域で大きな減衰量
を得るのに格別の効果がある。また、従来例の１ターン
コイルと異なり小面積で形成できることから、小型化が
達成可能である。

【０００９】また第２の本発明は、前記インダクタライ
ンと並列に接続され、共振器を構成するコンデンサ電極
は、下部のアース電極と対向して形成されている積層型
バンドパスフィルタである。この下部側のコンデンサ電
極と上部側のインダクタラインとはスルーホールで接続
することが好ましい。

【００１０】本発明によれば、共振器用のインダクタラ
インとコンデンサ電極とを別々の電極で構成し、それぞ
れ上側のアース電極側と下側のアース電極側とに別々に
形成している。

【００１１】また第３の本発明は、入出力端子に接続さ
れ、入出力結合容量を形成するコンデンサ電極は、前記
インダクタラインと、前記インダクタラインと並列に接
続され共振器を構成するコンデンサ電極との間に配置さ
れている積層型バンドパスフィルタである。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明に係る一実施例の内部構造
図を図１に、斜視図を図２に、等価回路図を図３に示
す。この実施例は、誘電体材料からなるグリーンシート
に、所定の電極パターンを印刷し、そのグリーンシート
を積層し、焼結させて構成している。この誘電体材料
は、９００℃で焼結可能な材料であり、誘電率が約８の
材料を用いた。また、電極パターンは、Ａｇペーストを
スクリーン印刷により印刷形成した。

【００１３】図１に示した内部構造を詳細に説明する。
これは、図中下から上の順に積層される。まず、最下部
の誘電体層（グリーンシート）１１には、アース電極２
４が形成されている。このアース電極２４は、対向する
両側面に達している。その上の誘電体層１２には、コン
デンサ電極２５、２６が形成されている。その上の誘電
体層１３には、アース電極２７が形成されている。この
アース電極２７は、アース電極２４と同じ外形である
が、スルーホール２８が２ヶ所に形成されており、その
スルーホール２８を避けるように、そのスルーホール２
８の周囲に電極を無くした形状に形成されている。その
上の誘電体層１４には、コンデンサ電極２９、３０が形
成され、そのコンデンサ電極には、スルーホール２８が
形成されている。

【００１４】この誘電体層１１、１２、１３、１４によ
り、等価回路のＣ２、Ｃ４を構成している。つまり、コ
ンデンサ電極２５、２６は、下のアース電極２４及び上
のアース電極２７との間に静電容量を構成し、コンデン
サ電極２９、３０は、下のアース電極２７との間に静電
容量を構成し、コンデンサ電極２５、２９がスルーホー
ル２８にて並列に接続され、等価回路のＣ２を、コンデ
ンサ電極２６、３０がスルーホール２８にて並列に接続
され、等価回路のＣ４を構成している。この構成によれ
ば、アース電極の形成された誘電体層とコンデンサ電極
の形成された誘電体層とをそれぞれ複数個積層し、並列
接続することにより大きな静電容量を得るように構成さ
れている。

【００１５】その上の誘電体層１５には、コンデンサ電
極３１が形成され、それとは別に２つのスルーホール２
８が形成されている。その上の誘電体層１６には、コン
デンサ電極３２、３３と、２つのスルーホール２８が形
成されている。このコンデンサ電極３２は、スルーホー
ル２８と導通しないように、凹部を有し、一側面に達す
るリード部を有している。またコンデンサ電極３３も同
様に、スルーホールと導通しないための凹部と、別の側
面に達するリード部を有している。

【００１６】その上の誘電体層１７には、コンデンサ電
極３４、３５が形成されている。このコンデンサ電極３
４、３５には、スルーホール２８が形成されている。そ
の上の誘電体層１８には、コンデンサ電極３６、３７が
形成されている。このコンデンサ電極３６、３７は、誘
電体層１６のコンデンサ電極３２、３３と同様に形成さ
れている。また、この誘電体層１８には、２つのスルー
ホール２８が形成されている。その上の誘電体層１９に
は、コンデンサ電極３８と２つのスルーホール２８が形
成されている。この誘電体層１９の電極パターンは、誘
電体層１５と同一である。

【００１７】この誘電体層１５、１６、１７、１８、１
９は、誘電体層１７を中心として、その上下に同じ電極
パターンを有する誘電体層１６、１８が配置され、さら
にその上下に同じ電極パターンを有する誘電体層１５、
１９が配置された構造となっている。これにより、所望
の静電容量を得ることが出来ている。このコンデンサ電
極３２、３６は、それぞれコンデンサ電極３４と対向す
ることにより、等価回路のＣ１を構成し、コンデンサ電
極３３、３７は、それぞれコンデンサ電極３５と対向す
ることにより、等価回路のＣ３を構成している。また等
価回路のＣ５は、コンデンサ電極３２、３１、３３及び
コンデンサ電極３６、３８、３７により構成されてい
る。

【００１８】その上の誘電体層２０には、２つのスルー
ホール２８が形成されている。その上の誘電体層２１に
は、２本のインダクタライン３９、４０が形成されてい
る。このインダクタライン３９は、誘電体層の長手方向
の一側面から対向する側面に向かって直線状に伸び、そ
の手前で折れ曲がり、スルーホール２８が形成されてい
る。またインダクタライン４０は、インダクタライン３
９とは１８０度回転対称な形状であり、誘電体層の長手
方向の一側面から対向する側面に向かって直線状に伸
び、その手前で折れ曲がり、スルーホール２８が形成さ
れている。

【００１９】このインダクタライン３９は、等価回路の
Ｌ１を、インダクタライン４０は、等価回路のＬ２を構
成している。また、インダクタラインとコンデンサ電極
３８との間には、スルーホール２８のみの誘電体層を介
在させ、インダクタラインとコンデンサ電極との間隔を
設け、干渉を防いでいる。この間隔は、２００μｍ以上
であることが好ましい。

【００２０】その上の誘電体層２２には、アース電極４
１が形成されている。このアース電極４１は、誘電体層
１１のアース電極２４と同じ形状となっている。その上
の誘電体層２３は、この積層体の保護層であり、表面に
は、識別用の電極が形成されることが多い。

【００２１】この各誘電体層は、通常一定の広さを有
し、複数個分の電極パターンが形成され、それを所定の
積層順に積層し、圧着した後、各チップに切断され、焼
成される。焼成後、バレル研磨し、外部電極を印刷焼付
した後、メッキして構成されることが多い。この実施例
の外部電極を形成した斜視図を図２に示す。この積層型
バンドパスフィルタは、長手方向の両端部にアース用の
外部電極４５、４６が形成され、それとは、別の対向す
る側面に、入出力用の外部電極４３、４４が形成されて
いる。

【００２２】この実施例の構成により、外形寸法が３．
２ｍｍ×１．６ｍｍ×１．０ｍｍ（高さ）の超小型の積
層型バンドパスフィルタを得ることができた。また、こ
の積層型バンドパスフィルタの減衰特性を図４に示す。
この実施例によれば、中心周波数ｆ０が１．９ＧＨｚ
で、通過帯域幅２５ＭＨｚ、挿入損失１．３ｄＢ、ｆ０
−２４０ＭＨｚで２５ｄＢ以上、ｆ０−４８０ＭＨｚで
３５ｄＢ以上の特性を得ることが出来た。本発明によれ
ば、超小型で、特性の良好な積層型バンドパスフィルタ
を得ることができた。

【００２３】この実施例では、インダクタラインは、ス
ルーホール接続のため、Ｌ字形と見ることも可能である
が、基本的に直線状のラインで構成されている。しかも
誘電体層の長手方向に伸びるように形成されている。こ
れによれば、従来のコイル状の電極パターンを用いるこ
とがなく、小型化が可能である。しかも、小型化した上
で、出来る限りの長いラインを構成するために、長手方
向に形成している。また、２本のインダクタラインを隣
り合うように形成しているが、形成方向が逆向きであ
り、磁気結合し難い構成としている。しかも、１層で２
本のインダクタラインを構成し、しかも他の電極パター
ン、例えば、従来技術のようなシールド電極を形成する
こと無く、小型化に有利な構造となっている。

【００２４】このインダクタラインと接続され、共振器
を構成するコンデンサ電極は、インダクタラインが積層
の最上部側に構成されるのに対し、最下部側に構成され
ている。このため、本構成では、アース電極を除いた最
上部のインダクタラインから最下部のコンデンサ電極ま
でをスルーホールで接続している。このインダクタライ
ンとコンデンサ電極を最上部側と最下部側に分けて構成
することにより、不要な干渉を少なくしている。

【００２５】また上記実施例では、共振器用のコンデン
サの一部を構成するためのコンデンサ電極２９、３０
（誘電体層１４）と誘電体層１５のコンデンサ電極３１
との間で、共振器間の容量結合のための静電容量を形成
している。このように、本発明では、共振器間の結合を
容量結合とし、特に低域側の減衰量を改善することがで
きた。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、非常に小型で、特性の
良好な積層型バンドパスフィルタを得ることが出来る。
これにより、携帯電話等のマイクロ波通信機器の小型、
軽量化に役立つことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施例の積層内部構造図であ
る。

【図２】本発明に係る一実施例の斜視図である。

【図３】本発明に係る一実施例の等価回路図である。

【図４】本発明に係る一実施例の減衰特性図である。

【図５】従来例の積層内部構造図である。

【図６】従来例の等価回路図である。

【符号の説明】

１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１
９、２０、２１、２２、２３誘電体層（グリーンシー
ト）２４、２７、４１アース電極２５、２６、２９、３０コンデンサ電極（Ｃ２、Ｃ４
形成用）３１、３８コンデンサ電極（Ｃ５形成用）３２、３３、３４、３５、３６、３７コンデンサ電極
（Ｃ１、Ｃ３形成用）３９、４０インダクタライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武田剛志鳥取県鳥取市南栄町70番地２号日立金属株式会社鳥取工場内 (72)発明者田中俊彦鳥取県鳥取市南栄町70番地２号日立金属株式会社鳥取工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体層と電極パターンとを積層一体化
してなる積層型バンドパスフィルタにおいて、該積層構
造の上下にアース電極を有し、該アース電極に挟まれた
領域内にインダクタライン及びコンデンサ電極を配し、
該インダクタラインは、上部アース電極側に、該コンデ
ンサ電極は前記インダクタラインと誘電体層を介し、下
部アース電極側に配置されており、前記インダクタライ
ンは、２本形成され、第１のインダクタラインは、誘電
体層の第１の側面から、該側面に対向する第２の側面に
向かって伸び、第２のインダクタラインは、誘電体層の
前記第２の側面から前記第１の側面に向かって伸びてい
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。
【請求項２】前記インダクタラインと並列に接続さ
れ、共振器を構成するコンデンサ電極は、下部のアース
電極と対向して形成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。
【請求項３】入出力端子に接続され、入出力結合容量
を形成するコンデンサ電極は、前記インダクタライン
と、前記インダクタラインと並列に接続され共振器を構
成するコンデンサ電極との間に配置されていることを特
徴とする請求項１又は２記載の積層型バンドパスフィル
タ。