JP3223848B2

JP3223848B2 - 高周波部品

Info

Publication number: JP3223848B2
Application number: JP19397097A
Authority: JP
Inventors: 貴洋渡辺; 規巨中島; 充英加藤
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-08-21
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2017-07-18
Also published as: SE520558C2; SE9703012L; US6097268A; SE9703012D0; JPH10117117A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信機、例
えば携帯電話機等の高周波回路において、２つの異なる
周波数領域の高周波信号を分配、結合する高周波部品に
関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に、高周波信号を分配、結合する従
来の高周波部品の一例であるデュプレクサ５０の図解図
を示す。デュプレクサ５０は、低域通過フィルタ（Low
Pass Filter : LPF)５１と並列共振器であるトラップ５
２、５３とで構成される。そして、ＬＰＦ５１とトラッ
プ５２とで低周波側フィルタが形成される。すなわち、
第１のポート５４に入力された信号は、トラップ５２を
介して第２のポート５５から出力される。また、トラッ
プ５３によって高周波側フィルタが形成される。すなわ
ち、第３のポート５６に入力された信号は、第２のポー
ト５５から出力される。

【０００３】しかしながら、このような構成のデュプレ
クサ５０では、ＬＰＦ５１、トラップ５２、５３などの
個別の部品を使用しているために大型となり、今後さら
に小形化が予想される移動体通信機などの分野の要求に
応えることは困難であるという問題があった。

【０００４】この問題点を解決するために、図６に示す
ようなデュプレクサ６０が、特開平６−８５５０６号公
報に開示されている。このデュプレクサ６０は、インダ
クタンス形成用電極とキャパシタンス形成用電極とが形
成された複数の誘電体層（図示せず）を積層した高周波
側フィルタ６１及び低周波側フィルタ６２をシールド電
極６３を介して、同一の多層基板６４に内蔵することに
より構成される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６に
示す高周波部品（デュプレクサ）においては、高周波側
フィルタと低周波側フィルタとの間を遮断し、互いの干
渉を小さくするため、高周波側フィルタと低周波側フィ
ルタとの間にシールド電極を設ける必要がある。同時
に、近年の小型化にともない高周波部品は高さ方向に制
限があり、この要求を満足するように、高周波側フィル
タ及び低周波側フィルタを横方向に並べて設ける際に、
複数の誘電体層を高さ方向に積層して形成する方法を用
いると、シールド電極の形成が困難となる。すなわち、
高周波側及び低周波側の２つのフィルタを設ける箇所に
制限が生じるという問題があった。

【０００６】本発明の目的は、このような問題点を解消
するためになされたものであり、シールド電極が必要な
く、かつ低域通過フィルタ及び高域通過フィルタを設け
る箇所に制限が生じない高周波部品を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述する問題点を解決す
るため本発明は、複数の誘電体層を積層してなる多層基
板と、互いの通過領域が重ならない低域通過フィルタ及
び高域通過フィルタとからなり、該低域通過フィルタ及
び高域通過フィルタが、前記誘電体層の表面に形成され
たインダクタンス素子を構成するストリップライン電極
と、前記誘電体層の表面に形成されたキャパシタス素子
を構成するコンデンサ電極と、前記誘電体層の表面に形
成されたグランド電極と、前記ストリップライン電極、
前記コンデンサ電極及び前記グランド電極を接続する前
記複数の誘電体層を貫いて形成されたビアホール電極
と、で構成されるとともに、前記低域通過フィルタ及び
高域通過フィルタの接地されたキャパシタンス素子を構
成するコンデンサ電極が、前記低域通過フィルタ及び高
域通過フィルタのインダクタンス素子を構成するストリ
ップライン電極よりも多層基板の積層方向に対して下側
に配置されることを特徴とする。

【０００８】本発明の高周波部品によれば、インダクタ
ンス素子及びキャパシタンス素子で構成された低域通過
フィルタ及び高域通過フィルタを、互いの通過領域が重
ならないようにしているため、シールド電極を設ける必
要がない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例を説明する。図１に、本発明に係る高周波部品の一
実施例の回路図を示す。高周波部品２０は、第１のポー
トＰ１と第２のポートＰ２の間に、低域通過フィルタ
（Low PassFilter : LPF)２１が接続され、第１のポー
トＰ１と第３のポートＰ３の間に、高域通過フィルタ(H
igh Pass Filter : HPF)２２が接続される。この際、Ｌ
ＰＦ２１及びＨＰＦ２２は、インダクタンス素子である
伝送線路ＬＬ１、ＬＬ２及びキャパシタンス素子である
コンデンサＣＣ１〜ＣＣ４で形成されている。

【００１０】具体的には、ＬＰＦ２１は、第１のポート
Ｐ１と第２のポートＰ２との間に伝送線路ＬＬ１とコン
デンサＣＣ１とからなる並列回路が接続され、伝送線路
ＬＬ１とコンデンサＣＣ１との接続点は、コンデンサＣ
Ｃ２を介して接地される。

【００１１】また、ＨＰＦ２２は、第１のポートＰ１と
第３のポートＰ３との間にコンデンサＣＣ３とコンデン
サＣＣ４とからなる直列回路が接続され、コンデンサＣ
Ｃ３とコンデンサＣＣ４との接続点は、伝送線路ＬＬ２
とコンデンサＣＣ５とからなる直列回路を介して接地さ
れる。

【００１２】この構成により、低い周波数領域の高周波
信号が、第１のポートＰ１と第２のポートＰ２との間を
通過し、高い周波数領域の高周波信号が、第１のポート
Ｐ１と第３のポートＰ３との間を通過することができ
る。この際、ＬＰＦ２１の通過領域とＨＰＦ２２の通過
領域とは、互いの通過領域が重ならないように選択され
る。

【００１３】例えば、第１のポートＰ１にアンテナ、第
２のポートＰ２に受信回路、第３のポートＰ３に送信回
路を接続して、ＰＤＣ８００(Personal Digital Cellul
ar 800)に使用した場合には、アンテナが受信した８２
０ＭＨｚの受信信号は、ＬＰＦを通過して、受信回路に
出力される。一方、送信回路から出力された９５０ＭＨ
ｚの送信信号は、ＨＰＦを通過して、アンテナから送信
される。

【００１４】また、別の例として、第１のポートＰ１に
アンテナ、第２のポートＰ２に８００ＭＨｚに対応した
送・受信回路、第３のポートＰ３に１．９ＧＨｚに対応
した送・受信回路を接続して、複数の異なる周波数領
域、例えば８００ＭＨｚのＡＭＰＳ(Advanced Mobile P
hone Service)と１．９ＧＨｚのＰＣＳ(Personal Commu
nication Service)の高周波信号を分配あるいは結合す
る場合には、アンテナが受信した８００ＭＨｚの受信信
号は、ＬＰＦを通過して、８００ＭＨｚの受信回路に出
力され、アンテナが受信した１．９ＧＨｚの受信信号
は、ＨＰＦを通過して、１．９ＧＨｚの受信回路に出力
される。逆に、８００ＭＨｚの送信回路から出力された
送信信号は、ＬＰＦを通過して、アンテナから送信さ
れ、１．９ＧＨｚの送信回路から出力された送信信号
は、ＨＰＦを通過して、アンテナから送信される。この
場合には、デュアルバンド用の高周波分配器あるいは高
周波結合器として用いることができる。従って、デュア
ルバンド用の移動体通信機の小形化を図ることができ
る。

【００１５】図２（ａ）〜図２（ｈ）、図３（ａ）〜図
３（ｂ）に、図１の高周波部品２０を構成する各誘電体
層の上面図及び下面図を示す。高周波部品２０は、ＬＰ
Ｆ２１及びＨＰＦ２２を内蔵する多層基板（図示せず）
を含む。この多層基板は、第１〜第９の誘電体層ａ´〜
ｉ´を上から順次積層することによって形成される。

【００１６】そして、第２，第３，第４及び第８の誘電
体層ｂ´，ｃ´，ｄ´，ｈ´の上面にはコンデンサ電極
ＣＣ３１，ＣＣ４１，ＣＣ３２，ＣＣ４２，ＣＣ１１，
ＣＣ３３，ＣＣ４３，ＣＣ１２，ＣＣ２１，ＣＣ５１が
それぞれ形成される。また、第５の誘電体層ｅ´の上面
にはストリップライン電極ＬＬ１１，ＬＬ２１がそれぞ
れ形成される。

【００１７】さらに、第７及び第９の誘電体層ｇ´，ｉ
´の上面にはグランド電極Ｇ１，Ｇ２がそれぞれ形成さ
れる。また、第９の誘電体層ｉ´の下面（図３（ｂ））
には第１〜第３のポートＰ１〜Ｐ３に接続される外部端
子Ｔｂ，Ｔｄ，Ｔｇ及び接地端子Ｔａ，Ｔｃ，Ｔｆが形
成される。

【００１８】さらに、第１〜第９の誘電体層ａ´〜ｉ´
にはそれらの誘電体層ａ´〜ｉ´を貫くビアホール電極
ＶＨａ´〜ＶＨｈ´がそれぞれ形成される。なお、これ
らのビアホール電極ＶＨａ´〜ＶＨｈ´により、コンデ
ンサ電極ＣＣ１１，ＣＣ１２，ＣＣ２１，ＣＣ３１，Ｃ
Ｃ３２，ＣＣ３３，ＣＣ４１，ＣＣ４２，ＣＣ４３，Ｃ
Ｃ５１、ストリップライン電極ＬＬ１１，ＬＬ２１、及
びグランド電極Ｇ１，Ｇ２が適宜接続される。

【００１９】この際、コンデンサ電極ＣＣ１１，ＣＣ１
２でＬＰＦ２１のコンデンサＣＣ１、コンデンサ電極Ｃ
Ｃ２１，グランド電極Ｇ２でＬＰＦ２１のコンデンサＣ
Ｃ２、コンデンサ電極ＣＣ３１〜ＣＣ３３でＨＰＦ２２
のコンデンサＣＣ３、コンデンサ電極ＣＣ４１〜ＣＣ４
３でＨＰＦ２２のコンデンサＣＣ４、コンデンサ電極Ｃ
Ｃ５１，グランド電極Ｇ２でＨＰＦ２２のコンデンサＣ
Ｃ５をそれぞれ構成する。

【００２０】また、ストリップライン電極ＬＬ１１でＬ
ＰＦ２１の伝送線路ＬＬ１、ストリップライン電極ＬＬ
２１でＨＰＦ２２の伝送線路ＬＬ２をそれぞれ構成す
る。

【００２１】以上のような構成で、図１に示す回路を有
する高周波部品２０が１つの多層基板に構成される。

【００２２】ここで、上記の８００ＭＨｚのＡＭＰＳと
１．９ＧＨｚのＰＳＣに用いるデュアルバンド用高周波
部品における第１のポートＰ１と第２のポートＰ２との
間、及び第１のポートＰ１と第３のポートＰ３との間の
通過特性の周波数依存性を図４に示す。図４において、
実線が第１のポートＰ１−第２のポートＰ２間、破線が
第１のポートＰ１−第３のポートＰ３間である。

【００２３】この図から、第１のポートＰ１−第２のポ
ートＰ２間では１．９ＧＨｚ付近でほぼゼロ(dB)を示
し、第１のポートＰ１−第３のポートＰ３間では８００
ＭＨｚ付近でほぼゼロ(dB)を示していることが理解され
る。これは、シールド電極を設けなくとも、互いの干渉
が十分に抑えられていることを示している。

【００２４】上記のように、実施例の高周波部品によれ
ば、第１のポートと第２のポートとの間に接続される低
域通過フィルタと、第１のポートと第３のポートとの間
に接続される高域通過フィルタとで構成されているた
め、低域通過フィルタ及び高域通過フィルタを形成する
伝送線路及びコンデンサの個数を少なくすることができ
る。従って、高周波部品をさらに小形化することができ
る。具体的には、外形の寸法が、４．５ｍｍ（Ｌ）×
３．２ｍｍ（Ｗ）×１．０ｍｍ（Ｈ）の多層基板に内蔵
することが可能となる。

【００２５】また、シールド電極を設けなくとも、互い
の干渉を十分に抑えることができる。

【００２６】さらに、低域通過フィルタ及び高域通過フ
ィルタが、複数の誘電体層の表面に設けられたストリッ
プライン電極、コンデンサ電極及びグランド電極と、複
数の誘電体層を貫くとともに、ストリップライン電極、
コンデンサ電極及びグランド電極を接続するビアホール
電極とで構成されるため、製造工程の簡略化が実現でき
る。

【００２７】なお、上述の実施例において、図１〜図３
に示したそれぞれの高周波部品の等価回路図、並びに高
周波部品を構成する各誘電体層の上面図及び下面図は、
一例であり、多層基板に内蔵した伝送線路及びコンデン
サからなるものであれば、本発明の範囲内にあるといえ
る。

【００２８】また、伝送線路ＬＬ１，ＬＬ２が、ストリ
ップラインで構成される場合について説明したが、マイ
クロストリップライン、コプレーナガイドライン等で構
成されてもよい。

【００２９】

【発明の効果】本発明の高周波部品によれば、第１のポ
ートと第２のポートとの間、及び第１のポートと第３の
ポートとの間に接続される低域通過フィルタ及び高域通
過フィルタを、インダクタンス素子路及びキャパシタン
ス素子で形成し、それら全素子を多層基板に内蔵してい
るため、高周波部品の小形化及び低コスト化が可能とな
る。

【００３０】また、低域通過フィルタ及び高域通過フィ
ルタの通過領域を、互いの通過領域が重ならないように
選択しているため、低域通過フィルタ及び高域通過フィ
ルタの間に、シールド電極を設ける必要がない。従っ
て、シールド電極を設けなくても、低域通過フィルタ及
び高域通過フィルタの間の干渉を小さくすることがで
き、所望の特性を容易に得ることができる。

【００３１】さらに、シールド電極を設ける必要がない
ため、低域通過フィルタ及び高域通過フィルタを制限な
く自由に多層基板のどのような箇所にも設けることがで
きる。例えば、低域通過フィルタ及び高域通過フィルタ
を多層基板の横方向に並べて構成することができる。

【００３２】また、低域通過フィルタ及び高域通過フィ
ルタが、複数の誘電体層の表面に設けられたストリップ
ライン電極、コンデンサ電極及びグランド電極と、複数
の誘電体層を貫くとともに、ストリップライン電極、コ
ンデンサ電極及びグランド電極を接続するビアホール電
極とで構成されるため、製造工程の簡略化が実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る高周波部品の一実施例の回路図で
ある。

【図２】図１の高周波部品を構成する（ａ）第１の誘電
体層〜（ｈ）第８の誘電体層の上面図である。

【図３】図１の高周波部品を構成する（ａ）第９の誘電
体層の上面図及び（ｂ）第９の誘電体層の下面図であ
る。

【図４】８００ＭＨｚと１．９ＧＨｚのデュアルバンド
用高周波部品における周波数特性を示す図である。

【図５】従来の高周波部品の一例を示す図解図である。

【図６】従来の別の高周波部品の高周波側フィルタと低
周波側フィルタとの関係を示す図解図である。

【符号の説明】

２０高周波部品２１低域通過フィルタ２２高域通過フィルタａ´〜ｊ´ 誘電体層ＣＣ１〜ＣＣ５キャパシタンス素子（コンデン
サ）ＬＬ１、ＬＬ２インダクタンス素子（伝送線路）ＣＣ１１、ＣＣ１２、ＣＣ２１、ＣＣ３１〜ＣＣ３３、
ＣＣ４１〜ＣＣ４３、ＣＣ５１コンデンサ電極ＬＬ１１、ＬＬ２１ストリップライン電極Ｇ１〜Ｇ６グランド電極ＶＨａ´〜ＶＨｈ´ ビアホール電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−207806（ＪＰ，Ａ) 特開平４−103209（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−40810（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−94259（ＪＰ，Ａ) 特開平４−192946（ＪＰ，Ａ) 特開平４−225612（ＪＰ，Ａ) 特開平４−284710（ＪＰ，Ａ) 特開平６−37510（ＪＰ，Ａ) 特開平６−85506（ＪＰ，Ａ) 特開平３−272213（ＪＰ，Ａ) 特開平５−167374（ＪＰ，Ａ) 実公昭48−41885（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03H 7/46 H01F 17/00 H01F 27/00 H01G 4/40 H03H 7/075 ＷＰＩ／Ｌ（ＱＵＥＳＴＥＬ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の誘電体層を積層してなる多層基板
と、互いの通過領域が重ならない低域通過フィルタ及び
高域通過フィルタとからなり、該低域通過フィルタ及び高域通過フィルタが、前記誘電
体層の表面に形成されたインダクタンス素子を構成する
ストリップライン電極と、前記誘電体層の表面に形成さ
れたキャパシタス素子を構成するコンデンサ電極と、前
記誘電体層の表面に形成されたグランド電極と、前記ス
トリップライン電極、前記コンデンサ電極及び前記グラ
ンド電極を接続する前記複数の誘電体層を貫いて形成さ
れたビアホール電極と、で構成されるとともに、前記低域通過フィルタ及び高域通過フィルタの接地され
たキャパシタンス素子を構成するコンデンサ電極が、前
記低域通過フィルタ及び高域通過フィルタのインダクタ
ンス素子を構成するストリップライン電極よりも多層基
板の積層方向に対して下側に配置されることを特徴とす
る高周波部品。