JP5285951B2 - Bandpass filter and multilayer bandpass filter. - Google Patents
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Description
本発明は、移動体通信機器等の高周波回路に搭載されるバンドパスフィルタに関するものである。 The present invention relates to a band-pass filter mounted on a high-frequency circuit such as a mobile communication device.
移動体通信機器の高周波回路には、不要な周波数成分を除去するバンドパスフィルタが広く用いられている。従来のバンドパスフィルタの一例は、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1のバンドパスフィルタは、集中定数回路を用いてハイパスフィルタとローパスフィルタを直列に接続して構成されている。このようなバンドパスフィルタを数GHz帯に適用する場合、インダクタ及びコンデンサの導体パターンを形成した多層の積層基板を用いることで、小型の積層型バンドパスフィルタを実現することができる。
近年では、移動体通信機器の高周波回路の用途が広がり、バンドパスフィルタの通過帯域は数GHz帯の高周波領域に移行しつつある。例えば、無線LAN等の分野で一般的に用いられる2.4GHz付近を通過帯域とする良好な特性を有するバンドパスフィルタが要望されている。一方、このような通過帯域で設計されたバンドパスフィルタは、その低周波数側において携帯電話等の様々な通信機器の周波数帯域が密集していることから、これらの低周波数の不要成分を十分に除去できる性能を持たせる必要がある。 In recent years, the use of high-frequency circuits in mobile communication devices has expanded, and the pass band of a bandpass filter is shifting to a high-frequency region of several GHz band. For example, there is a demand for a bandpass filter having good characteristics with a pass band around 2.4 GHz that is generally used in the field of wireless LAN and the like. On the other hand, the bandpass filter designed in such a pass band has a high frequency band of various communication devices such as mobile phones on the low frequency side, so that these low frequency unnecessary components are sufficiently removed. It must have performance that can be eliminated.
しかし、例えば特許文献1に開示されたバンドパスフィルタは、低周波数側において十分な減衰量を得ることができない(特許文献1の図2)。そのため、バンドパスフィルタにより携帯電話等の周波数成分の影響を受け、ノイズによる特性劣化の恐れがある。また、低周波数の減衰特性を改善するために、バンドパスフィルタとして、例えばSAWフィルタ等のデバイスを採用することは、コストの大幅な上昇につながるとともに、フィルタ特性の調整が難しくなる。
However, for example, the bandpass filter disclosed in
そこで、本発明はこれらの問題を解決するためになされたものであり、数GHz帯を通過帯域とするバンドパスフィルタを構成する場合、簡単な構成でコストを上昇させることなく、通過帯域の低周波数側の減衰特性を改善して良好なフィルタ特性を有するバンドパスフィルタを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made to solve these problems. When a bandpass filter having a passband of several GHz band is configured, the passband is reduced with a simple configuration without increasing the cost. An object of the present invention is to provide a bandpass filter having improved filter characteristics on the frequency side and having good filter characteristics.
上記課題を解決するために、本発明のバンドパスフィルタは、入力端子から入力された信号のうち所定の通過帯域の成分のみを出力端子から出力するバンドパスフィルタであって、前記入力端子に接続された並列共振器を含むローパスフィルタと、前記ローパスフィルタと前記出力端子との間に接続されたハイパスフィルタと、一端が前記出力端子に接続された第1のインダクタと、一端がグランドに接続された第1のコンデンサとを直列に接続した直列共振器と、前記第1のコンデンサ及び前記第1のインダクタのそれぞれの他端同士を接続した接続点と前記入力端子との間に接続された第2のコンデンサとを備えて構成される。 In order to solve the above problems, a bandpass filter of the present invention is a bandpass filter that outputs only a component of a predetermined passband from a signal input from an input terminal, and is connected to the input terminal. A low-pass filter including a parallel resonator, a high-pass filter connected between the low-pass filter and the output terminal, a first inductor having one end connected to the output terminal, and one end connected to the ground. A series resonator connected in series with the first capacitor, and a connection point connected between the other ends of the first capacitor and the first inductor and the input terminal connected between the input terminal and the input terminal. And 2 capacitors.
本発明のバンドパスフィルタによれば、出力端子に接続される直列共振器の間の接続点と入力端子との間に接続された第2のコンデンサの作用により、通過帯域の低周波数側における減衰特性を改善することができる。この場合、第2のコンデンサを設けない場合に比べ、第2のコンデンサを設けた場合の減衰特性は、回路シミュレーションの結果、通過帯域の低周波数側での減衰量が大幅に増加することが確認された(図2参照)。よって、数GHz帯のバンドパスフィルタを構成する場合、様々な通信機器の周波数帯域が密集する付近で不要成分を確実に除去することができ、簡単な構成で無線性能の向上を図ることができる。 According to the bandpass filter of the present invention, the second capacitor connected between the connection point between the series resonators connected to the output terminal and the input terminal acts to attenuate the low frequency side of the passband. The characteristics can be improved. In this case, compared to the case where the second capacitor is not provided, the attenuation characteristic when the second capacitor is provided confirms that the amount of attenuation on the low frequency side of the passband is greatly increased as a result of circuit simulation. (See FIG. 2). Therefore, when configuring a bandpass filter of several GHz band, unnecessary components can be reliably removed in the vicinity where the frequency bands of various communication devices are dense, and wireless performance can be improved with a simple configuration. .
本発明のバンドパスフィルタにおいて、前記直列共振器が前記通過帯域の低周波数側に極を有するように調整してもよい。 In the band-pass filter of the present invention, the series resonator may be adjusted to have a pole on a low frequency side of the pass band.
上記課題を解決するために、本発明の積層型バンドパスフィルタは、複数の誘電体層を積層した積層体に構成された積層型バンドパスフィルタであって、前記積層体に形成された入力端子及び出力端子と、前記入力端子に接続されたローパスフィルタと、前記ローパスフィルタと前記出力端子との間に接続されたハイパスフィルタと、一端が前記出力端子に接続され、他端が直列共振器のコンデンサを構成するコンデンサ電極に接続され、1又は2以上の前記誘電体層の導体パターンを含んで形成された第1のインダクタ導体と、一端が前記入力端子に接続され、他端が前記ハイパスフィルタに接続され、1又は2以上の前記誘電体層の導体パターンを含んで形成された第2のインダクタ導体とを備え、前記第1のインダクタ導体と前記第2のインダクタ導体は、1又は2以上の前記誘電体層の各々の平面内で互いの導体パターンが所定の間隔を置いて隣接配置され、コンデンサを形成し、前記第1のインダクタ導体は、前記出力端子とグランドとの間に接続された前記直列共振器のインダクタを構成し、前記第2のインダクタ導体は、前記ローパスフィルタに含まれる並列共振器のインダクタを構成するように構成される。
In order to solve the above problems, a multilayer bandpass filter according to the present invention is a multilayer bandpass filter configured in a multilayer body in which a plurality of dielectric layers are stacked, and an input terminal formed in the multilayer body. and an output terminal, a low-pass filter connected to said input terminal, said low-pass filter and connected to the high-pass filter between the output terminal, one end connected to said output terminal, the other end series resonance A first inductor conductor formed to include one or two or more dielectric layer conductor patterns, one end connected to the input terminal, and the other end connected to the capacitor electrode constituting the capacitor of the capacitor A second inductor conductor connected to a high-pass filter and formed to include one or more conductor patterns of the dielectric layer, and the first inductor conductor and the second inductor conductor The inductor conductor, to one another of the conductor pattern are arranged adjacent at a predetermined interval in one or more planes of each of the dielectric layer to form a capacitor, the first inductor conductor, said output terminal And the second inductor conductor is configured to constitute an inductor of a parallel resonator included in the low-pass filter.
本発明の積層型バンドパスフィルタによれば、出力端子に接続された第1のインダクタ導体と、入力端子に接続された第2のインダクタ導体とを、各誘電体層の平面内で互いに所定の間隔を置いて隣接配置することにより、コンデンサが形成される。よって、上述の第2のコンデンサを含む回路構成を有する積層型バンドパスフィルタを、専用のコンデンサ電極を設けることなく構成可能となり、小型かつ簡単な構造で通過帯域の低周波数側の減衰特性を改善することができる。 According to the multilayer bandpass filter of the present invention, the first inductor conductor connected to the output terminal and the second inductor conductor connected to the input terminal are mutually connected within a plane of each dielectric layer. Capacitors are formed by placing them adjacently spaced apart. Therefore, a multilayer bandpass filter having a circuit configuration including the second capacitor described above can be configured without providing a dedicated capacitor electrode, and the attenuation characteristic on the low frequency side of the passband is improved with a small and simple structure. can do.
本発明の積層型バンドパスフィルタにおいて、前記コンデンサ電極とグランドパターンを対向配置してもよい。 In layered bandpass filter of the present invention, before the Kiko capacitor electrode and the ground pattern may be opposed.
本発明の積層型バンドパスフィルタにおいて、前記第1のインダクタ導体及び前記第2のインダクタ導体を、2以上の前記誘電体層の導体パターンを積層方向に連結して螺旋状に形成してもよい。 In the multilayer bandpass filter of the present invention, the first inductor conductor and the second inductor conductor may be formed in a spiral shape by connecting conductor patterns of two or more dielectric layers in the stacking direction. .
本発明によれば、第1のコンデンサ及び第1のインダクタからなる直列共振器を出力側に設け、その直列共振器の中間の接続点と入力側との間に第2のコンデンサを接続したので、第2のコンデンサの作用に基づき通過帯域の低周波数側における減衰特性を改善することができる。従って、特に数GHz等の高周波用のバンドパスフィルタ構成する場合、様々な通信機器の周波数帯域が密集する状況下で不要成分を十分に除去でき、簡単な構成と低いコストで無線性能の向上を図ることができる。 According to the present invention, the series resonator including the first capacitor and the first inductor is provided on the output side, and the second capacitor is connected between the intermediate connection point of the series resonator and the input side. The attenuation characteristics on the low frequency side of the pass band can be improved based on the action of the second capacitor. Therefore, especially when configuring a bandpass filter for high frequencies such as several GHz, unnecessary components can be sufficiently removed under the situation where the frequency bands of various communication devices are dense, and the wireless performance can be improved with a simple configuration and low cost. Can be planned.
また、本発明によれば、上記のバンドパスフィルタを積層体に構成する場合、出力側の第1のインダクタ導体と、入力側の第2のインダクタ導体とを、各誘電体層の平面内で互いに所定の間隔を置いて隣接配置し、これによりコンデンサを形成した。よって、このコンデンサを上述の第2のコンデンサとして機能させることで、専用のコンデンサ電極を設けることなく上記と同様の減衰特性を有する積層型バンドパスフィルタを構成でき、良好なフィルタ特性を有する小型かつ簡単な構造の積層型バンドパスフィルタを実現することができる。 Further, according to the present invention, when the band-pass filter is configured as a multilayer body, the first inductor conductor on the output side and the second inductor conductor on the input side are arranged in the plane of each dielectric layer. Adjacent to each other at a predetermined interval, a capacitor was formed. Therefore, by making this capacitor function as the above-mentioned second capacitor, a multilayer bandpass filter having the same attenuation characteristics as described above can be configured without providing a dedicated capacitor electrode, and a compact and excellent filter characteristic can be obtained. A multilayer bandpass filter having a simple structure can be realized.
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。以下では、移動体通信機器の高周波回路に搭載されるバンドパスフィルタに対して本発明を適用する場合を説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Below, the case where this invention is applied with respect to the band pass filter mounted in the high frequency circuit of a mobile communication apparatus is demonstrated.
図1は、本実施形態のバンドパスフィルタ10の等価回路を示す図である。図1に示すバンドパスフィルタ10は、7つのコンデンサC10、C11、C12、C13、C14、C15、C16と、3つのインダクタL10、L11、L12により構成される。バンドパスフィルタ10において、入力端子T1から入力された入力信号のうち所定の周波数帯域を通過させる一方、低周波数側及び高周波数側の不要な周波数成分が遮断された出力信号が出力端子T2から出力される。バンドパスフィルタ10の通過帯域は、例えば、2.4GHz帯に設定される。
FIG. 1 is a diagram showing an equivalent circuit of the
以上の構成において、3つのコンデンサC10〜C12とインダクタL10によりローパスフィルタが構成される。入力端子T1とノードN1の間に、コンデンサC11及びインダクタL10が並列接続される。また、コンデンサC10が入力端子T1とグランドの間に接続され、コンデンサC12がノードN1とグランドの間に接続される。このように構成されるローパスフィルタは、上述の通過帯域に対して高周波数側の成分を遮断するように動作する。 In the above configuration, the three capacitors C10 to C12 and the inductor L10 constitute a low-pass filter. A capacitor C11 and an inductor L10 are connected in parallel between the input terminal T1 and the node N1. A capacitor C10 is connected between the input terminal T1 and the ground, and a capacitor C12 is connected between the node N1 and the ground. The low-pass filter configured as described above operates so as to cut off a component on the high frequency side with respect to the above-described pass band.
また、2つのコンデンサC13、C14とインダクタL11によりハイパスフィルタが構成される。ノードN1と出力端子T2の間に、コンデンサC13、C14が直列接続され、コンデンサC13、C14の間の接続点とグランドの間にインダクタL11が接続される。このように構成されるハイパスフィルタは、上述の通過帯域に対して低周波数側の成分を遮断するように動作する。 The two capacitors C13 and C14 and the inductor L11 constitute a high pass filter. Capacitors C13 and C14 are connected in series between the node N1 and the output terminal T2, and an inductor L11 is connected between a connection point between the capacitors C13 and C14 and the ground. The high-pass filter configured as described above operates so as to block a component on the low frequency side with respect to the above-described pass band.
さらに、出力端子T2とグランドの間には、インダクタL12(本発明の第1のインダクタ)とコンデンサC15(本発明の第1のコンデンサ)からなる直列共振器が接続されている。この直列共振器は、バンドパスフィルタ10の通過帯域の低周波数側で極を持つように調整される。このように、図1のバンドパスフィルタ10においては、入力端子T1と出力端子T2の間に、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、直列共振器の順で直列に接続される。
Further, a series resonator including an inductor L12 (first inductor of the present invention) and a capacitor C15 (first capacitor of the present invention) is connected between the output terminal T2 and the ground. This series resonator is adjusted to have a pole on the low frequency side of the passband of the
本実施形態のバンドパスフィルタ10において特徴的な構成は、上述の直列共振器のインダクタL12及びコンデンサC15の間の接続点と入力端子T1の間に、コンデンサC16(本発明の第2のコンデンサ)が接続されている点である。このコンデンサC16の役割は、バンドパスフィルタ10の低周波数側の減衰特性を改善することにある。ここで、図2〜図4を用いて本実施形態のバンドパスフィルタ10の減衰特性について具体的に説明する。
A characteristic configuration of the
図1の等価回路に基づく回路シミュレーションを行った結果、図2の減衰特性Sが得られた。ここでは、本実施形態のバンドパスフィルタ10との対比のため、図3及び図4のそれぞれの等価回路に基づく回路シミュレーションを併せて行った。図3は、従来のバンドパスフィルタ(特許文献1参照)と類似する等価回路であり、図1のコンデンサC15、C16及びインダクタL11、L12を除外し、コンデンサC20、C21及びインダクタL20が付加されている。また、図4は、図1の等価回路からコンデンサC16を取り除いた等価回路である。図2において、図3の等価回路に基づく減衰特性Saと、図4の等価回路に基づく減衰特性Sbが得られた。
As a result of the circuit simulation based on the equivalent circuit of FIG. 1, the attenuation characteristic S of FIG. 2 was obtained. Here, for comparison with the
上記の回路シミュレーションに際し、図1の各回路素子の定数としては、C10=1pF、C11=1pF、C12=1pF、C13=2pF、C14=1pF、C15=0.9pF、C16=0.18pF、L10=2nH、L11=2nH、L12=8nH、にそれぞれ設定した。図3及び図4において、図1と同様の番号を付した回路素子の定数も同様に設定した。また、図3において、コンデンサC20、C21及びインダクタL20の各定数は、C20=2pF、C21=2pF、L20=4nHに設定した。なお、図3の後段のハイパスフィルタの部分における図1との定数の相違は、通過帯域の調整に対応するものである。 In the above circuit simulation, the constants of the circuit elements in FIG. 1 are as follows: C10 = 1 pF, C11 = 1 pF, C12 = 1 pF, C13 = 2 pF, C14 = 1 pF, C15 = 0.9 pF, C16 = 0.18 pF, L10 = 2nH, L11 = 2nH, and L12 = 8nH. 3 and 4, the constants of the circuit elements with the same numbers as those in FIG. 1 are set in the same manner. In FIG. 3, the constants of the capacitors C20 and C21 and the inductor L20 are set to C20 = 2 pF, C21 = 2 pF, and L20 = 4 nH. The constant difference from FIG. 1 in the portion of the high-pass filter in the latter stage of FIG. 3 corresponds to the adjustment of the pass band.
図2において、本実施形態の減衰特性Sと、図3に基づく減衰特性Saと、図4に基づく減衰特性Sbを対比すると、通過帯域及びその高周波数側に関しては概ね共通の変化をしている。これに対し、通過帯域の低周波数側(0.5〜1.7GHz付近)に関しては、それぞれの減衰特性S、Sa、Sbは大きく異なる。図3に基づく減衰特性Saは、低周波数側では減衰量が−10〜−15dB程度で推移し、減衰量の大きさは不十分である。また、図4に基づく減衰特性Sbは、後段の直列共振器の作用により減衰特性Saと比べて低周波数側の減衰量が改善されるものの、通過帯域に近接した低周波数側(1〜1.5GHz付近)の減衰量は不足している。 In FIG. 2, when the attenuation characteristic S of the present embodiment, the attenuation characteristic Sa based on FIG. 3, and the attenuation characteristic Sb based on FIG. 4 are compared, the passband and its high frequency side have almost common changes. . On the other hand, the attenuation characteristics S, Sa, and Sb are greatly different on the low frequency side (near 0.5 to 1.7 GHz) of the passband. In the attenuation characteristic Sa based on FIG. 3, the attenuation amount changes at about −10 to −15 dB on the low frequency side, and the magnitude of the attenuation amount is insufficient. Further, although the attenuation amount Sb based on FIG. 4 is improved by the action of the series resonator at the subsequent stage, the attenuation amount on the low frequency side is improved as compared with the attenuation characteristic Sa, the low frequency side (1-1. The amount of attenuation (near 5 GHz) is insufficient.
これに対し、本実施形態の減衰特性Sでは、低周波数側の広い範囲にわたって、上記の減衰特性Sa、Sbに比べて十分な減衰量が確保されている。特に、1GHzの付近では、−50dBに達する減衰量のピークが現れている。この場合、図1と図4の各等価回路の相違はコンデンサC16の有無のみであるから、コンデンサC16を付加した作用によって減衰量Sbが減衰量Sに改善されることは明らかである。図2の減衰特性Sは、コンデンサC16の定数の設定に依存して変化するが、必要な減衰量や他の回路素子の定数との関係に応じてコンデンサC16を適切に決定することが望ましい。 On the other hand, in the attenuation characteristic S of the present embodiment, a sufficient attenuation amount is ensured over the wide range on the low frequency side as compared with the above attenuation characteristics Sa and Sb. In particular, in the vicinity of 1 GHz, an attenuation peak reaching −50 dB appears. In this case, since the difference between the equivalent circuits in FIGS. 1 and 4 is only the presence or absence of the capacitor C16, it is clear that the attenuation Sb is improved to the attenuation S by the action of adding the capacitor C16. Although the attenuation characteristic S of FIG. 2 changes depending on the setting of the constant of the capacitor C16, it is desirable to appropriately determine the capacitor C16 in accordance with the required attenuation amount and the relationship with the constants of other circuit elements.
次に、図5〜図8を参照して、本実施形態のバンドパスフィルタ10の一形態として、多層の誘電体層を積層した積層体に構成される積層型バンドパスフィルタを説明する。図5は、本実施形態の積層型バンドパスフィルタが構成される積層体20の外観斜視図を示している。図5に示す積層体20は、導体パターンを形成した複数の誘電体層(10層)を積層して形成される。積層体20の側面には、入力端子T1と、出力端子T2と、6つのグランド端子Tgが形成され、それぞれを介して外部接続が可能となっている。これらの各端子は、いずれも積層体20の内部の導体パターンと接続されている。
Next, with reference to FIG. 5 to FIG. 8, a laminated band-pass filter configured as a laminated body in which multiple dielectric layers are laminated will be described as an embodiment of the band-
図6及び図7は、積層体20の各層の構造を示す平面図である。積層体20の内部には、下層から順にセラミックグリーンシートを用いた誘電体層M1〜M10が積層されている。誘電体層M1〜M10には、複数の導体パターン(30〜55)が形成されるとともに、各層の導体パターン同士を接続するために積層方向に貫通する複数のビアホール導体(60〜78)が形成されている。これらのビアホール導体の各々は、下端のビア接続部Vaから上方に延伸され、途中のビア接続部Vbを貫いて上端のビア接続部Vcに達する(ビアホール導体60参照)。誘電体層M1〜M10のそれぞれの厚さ及び誘電率については、必要な電気的特性に応じて適宜に設定される。
6 and 7 are plan views showing the structure of each layer of the stacked
図6に示すように、最下層の誘電体層M1には、広いグランドパターン30が形成され、その外縁部が図5の6つのグランド端子Tgに接続されている。グランドパターン30には、ビア接続部Vaから上方に延伸されるビアホール導体60が接続されている。なお、誘電体層M1の裏面(不図示)には、図5の各端子の位置に導体パターンが形成されている。
As shown in FIG. 6, a
誘電体層M2には、コンデンサC10のコンデンサ電極31と、コンデンサC12のコンデンサ電極32と、コンデンサC15のコンデンサ電極33が形成されている。これらのコンデンサ電極31、32、33は下層のグランドパターン30と対向配置されている。コンデンサ電極31の一端は入力端子T1に接続される。また、コンデンサ電極32の一端には、上方に延伸されるビアホール導体61が接続されるとともに、コンデンサ電極33の一端は、上方に延伸されるビアホール導体62が接続される。
On the dielectric layer M2, a
誘電体層M3には、インダクタL10の一部となる導体パターン34と、インダクタL11の一部となる導体パターン35と、インダクタL12の一部となる導体パターン36が形成されている。導体パターン34は、一端が入力端子T1に接続され、他端は上方に延伸されるビアホール導体63に接続される。導体パターン35は、一端が下方に延伸されるビアホール導体60に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体64に接続される。導体パターン36は、一端が下方に延伸されるビアホール導体62に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体65に接続される。
On the dielectric layer M3, a
誘電体層M4には、インダクタL10の一部となる導体パターン37と、インダクタL11の一部となる導体パターン38と、インダクタL12の一部となる導体パターン39が形成されている。導体パターン37は、一端が下方に延伸されるビアホール導体63に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体66に接続される。導体パターン38は、一端が下方に延伸されるビアホール導体64に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体67に接続される。導体パターン39は、一端が下方に延伸されるビアホール導体65に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体68に接続される。
In the dielectric layer M4, a
誘電体層M5には、インダクタL10の一部となる導体パターン40と、インダクタL11の一部となる導体パターン41と、インダクタL12の一部となる導体パターン42が形成されている。導体パターン40は、一端が下方に延伸されるビアホール導体66に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体69に接続される。導体パターン41は、一端が下方に延伸されるビアホール導体67に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体70に接続される。導体パターン42は、一端が下方に延伸されるビアホール導体68に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体71に接続される。
In the dielectric layer M5, a
次に図7に示すように、誘電体層M6には、インダクタL10の一部となる導体パターン43と、インダクタL11の一部となる導体パターン44と、インダクタL12の一部となる導体パターン45が形成されている。導体パターン43は、一端が下方に延伸されるビアホール導体69に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体72に接続される。導体パターン44は、一端が下方に延伸されるビアホール導体70に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体73に接続される。導体パターン45は、一端が下方に延伸されるビアホール導体71に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体74に接続される。
Next, as shown in FIG. 7, on the dielectric layer M6, a
誘電体層M7には、インダクタL10の一部となる導体パターン46と、インダクタL11の一部となる導体パターン47と、インダクタL12の一部となる導体パターン48が形成されている。導体パターン46は、一端が下方に延伸されるビアホール導体72に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体75に接続される。導体パターン47は、一端が下方に延伸されるビアホール導体73に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体76に接続される。導体パターン48は、一端が下方に延伸されるビアホール導体74に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体77に接続される。
In the dielectric layer M7, a
誘電体層M8には、インダクタL10の一部となる導体パターン49と、インダクタL11の一部となる導体パターン50と、インダクタL12の一部となる導体パターン51が形成されている。導体パターン49は、一端が下方に延伸されるビアホール導体75に接続され、他端が上下に延伸される上述のビアホール導体61に接続される。導体パターン50は、一端が下方に延伸されるビアホール導体76に接続され、他端が上方に延伸されるビアホール導体78に接続される。導体パターン51は、一端が下方に延伸されるビアホール導体77に接続され、他端が出力端子T2に接続される。
In the dielectric layer M8, a
誘電体層M9には、コンデンサC11、C13に共通のコンデンサ電極52と、コンデンサC14のコンデンサ電極53が形成されている。コンデンサ電極52の一端は、下方に延伸されるビアホール導体61に接続される。コンデンサ電極53の一端は出力端子T2に接続される。
A capacitor electrode 52 common to the capacitors C11 and C13 and a
誘電体層M10には、コンデンサC11のコンデンサ電極54と、コンデンサC13、C14に共通のコンデンサ電極55が形成されている。コンデンサ電極54の一端は入力端子T1に接続される。コンデンサ電極55の一端は、下方に延伸される上述のビアホール導体78に接続される。なお、誘電体層M10の上部には、積層体20のカバーとして、素子が形成されない誘電体層(不図示)が設けられている。
In the dielectric layer M10, a
以上の構造において、図1のコンデンサC16に直接対応する導体パターンは設けられていないが、インダクタL10の螺旋状の導体パターン34、37、40、43、46、49と、インダクタL12の螺旋状の導体パターン36、39、42、45、48、51が、誘電体層M3〜M8の各層の平面内で隣接配置されることにより形成される。ここで、図8は、3つのインダクタL10、L11、L12に着目し、それぞれを構成する各導体パターンが積層体20の積層方向で重なる状態を模式的に表している。
In the above structure, a conductor pattern directly corresponding to the capacitor C16 of FIG. 1 is not provided, but the
図8に示すように、インダクタL10を構成する各導体パターンと、インダクタL12を構成する各導体パターンは、間隔Gを置いて並んで配置されている。これは、図6及び図7に示す3つの誘電体層M3、M5、M7において、インダクタL10の各導体パターンとインダクタL12の各導体パターンの配置に対応する。このように、インダクタL10及びインダクタL12の各層の導体パターンを適切な間隔及び長さで配置することにより、コンデンサC16を所望の容量値に調整することができる。 As shown in FIG. 8, each conductor pattern constituting the inductor L10 and each conductor pattern constituting the inductor L12 are arranged side by side with a gap G therebetween. This corresponds to the arrangement of the conductor patterns of the inductor L10 and the conductor patterns of the inductor L12 in the three dielectric layers M3, M5, and M7 shown in FIGS. As described above, the capacitor C16 can be adjusted to a desired capacitance value by arranging the conductor patterns of the respective layers of the inductor L10 and the inductor L12 at appropriate intervals and lengths.
上記の積層体20に構成される積層型バンドパスフィルタ10の減衰特性について具体的に説明する。図6及び図7の構造に基づくパターンシミュレーションを行った結果、図9の減衰特性S0が得られた。ここでは、本実施形態の積層型バンドパスフィルタとの対比のため、コンデンサC16が形成されない場合のパターンシミュレーションを併せて行った。図10は、図4の等価回路に対応する積層体20aに関し、図8と同様、3つのインダクタL10、L11、L12を構成する積層パターンが積層方向で重なる状態を模式的に表している。図10に示すように、インダクタL10とインダクタL12は、他のインダクタL11を挟んで離間した配置となっている。従って、図8とは異なり、コンデンサC16に相当する容量は形成されない。なお、図10に対応する積層体20aの各層の構造については省略する。
The attenuation characteristics of the
図9において、本実施形態の積層型バンドパスフィルタの減衰特性S0と、図10に基づく減衰特性S1を対比すると、通過帯域及びその高周波数側に関しては概ね共通の変化をしている。これに対し、通過帯域の低周波数側(0.5〜2GHz)に関しては、それぞれの減衰特性S0、S1は大きく異なる。図10に基づく減衰特性S1は、図2の減衰特性Sbと同様、低周波数側の減衰量が不十分である。これに対し、本実施形態の減衰特性S0は、図2の減衰特性Sと同様、低周波数側の広い範囲にわたって十分な減衰量が確保されるとともに、1.1GHzの付近で大きな減衰量のピークが現れている。この場合の相違も、インダクタL10とインダクタL12の間に形成されるコンデンサC16の有無に基づくことは明らかである。このように、本実施形態では別途コンデンサ電極を設けることなく、インダクタL10とインダクタL12のそれぞれの導体パターンを利用して、図1のコンデンサ16を形成することができるので、積層体10のサイズを増大させることなく良好なフィルタ特性を有する積層型バンドパスフィルタを実現可能となる。 In FIG. 9, when the attenuation characteristic S0 of the multilayer bandpass filter of the present embodiment is compared with the attenuation characteristic S1 based on FIG. 10, the passband and its high frequency side have almost common changes. On the other hand, regarding the low frequency side (0.5 to 2 GHz) of the pass band, the respective attenuation characteristics S0 and S1 are greatly different. The attenuation characteristic S1 based on FIG. 10 has an insufficient amount of attenuation on the low frequency side, similar to the attenuation characteristic Sb of FIG. On the other hand, the attenuation characteristic S0 of the present embodiment, as with the attenuation characteristic S of FIG. 2, ensures a sufficient attenuation over a wide range on the low frequency side and has a large attenuation peak in the vicinity of 1.1 GHz. Appears. It is clear that the difference in this case is also based on the presence or absence of the capacitor C16 formed between the inductor L10 and the inductor L12. As described above, in this embodiment, the capacitor 16 of FIG. 1 can be formed by using the respective conductor patterns of the inductor L10 and the inductor L12 without providing a separate capacitor electrode. A multilayer bandpass filter having good filter characteristics can be realized without increasing it.
以上、本実施形態に基づき本発明の内容を具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことができる。例えば、上記実施形態では、図1に示すようにローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、直列共振器が直列に接続されたバンドパスフィルタ10を説明したが、ローパスフィルタとハイパスフィルタの接続順を入れ替えてもよい。また、図1の回路構成には限定されることなく、多様な回路構成でバンドパスフィルタ10を構成することができる。さらに、積層体20に構成される積層型バンドパスフィルタにおいて、各々の導体パターンやビアホール導体の配置、形状、サイズあるいは端子構造等は自在に設定可能であり、多様な構造の積層型バンドパスフィルタに対し本発明の適用が可能である。
The contents of the present invention have been specifically described above based on the present embodiment, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, the band-
10…バンドパスフィルタ
20…積層体
30…グランドパターン
31〜33、52〜55…コンデンサ電極
34〜51…導体パターン
60〜78…ビアホール導体
C10、C11、C12、C13、C14、C15、C16、C20、C21…コンデンサ
L10、L11、L12、L20…インダクタ
T1…入力端子
T2…出力端子
Tg…グランド端子
M1〜M10…誘電体層
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記入力端子に接続された並列共振器を含むローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタと前記出力端子との間に接続されたハイパスフィルタと、
一端が前記出力端子に接続された第1のインダクタと、一端がグランドに接続された第1のコンデンサとを直列に接続した直列共振器と、
前記第1のコンデンサ及び前記第1のインダクタのそれぞれの他端同士を接続した接続点と前記入力端子との間に接続された第2のコンデンサと、
を備えることを特徴とするバンドパスフィルタ。 A bandpass filter that outputs only a component of a predetermined passband from a signal input from an input terminal from an output terminal,
A low pass filter including a parallel resonator connected to the input terminal;
A high pass filter connected between the low pass filter and the output terminal;
A series resonator in which a first inductor having one end connected to the output terminal and a first capacitor having one end connected to the ground;
A second capacitor connected between a connection point connecting the other ends of the first capacitor and the first inductor and the input terminal;
A band-pass filter comprising:
前記積層体に形成された入力端子及び出力端子と、
前記入力端子に接続されたローパスフィルタと、
前記ローパスフィルタと前記出力端子との間に接続されたハイパスフィルタと、
一端が前記出力端子に接続され、他端が直列共振器のコンデンサを構成するコンデンサ電極に接続され、1又は2以上の前記誘電体層の導体パターンを含んで形成された第1のインダクタ導体と、
一端が前記入力端子に接続され、他端が前記ハイパスフィルタに接続され、1又は2以上の前記誘電体層の導体パターンを含んで形成された第2のインダクタ導体と、
を備え、
前記第1のインダクタ導体と前記第2のインダクタ導体は、1又は2以上の前記誘電体層の各々の平面内で互いの導体パターンが所定の間隔を置いて隣接配置され、コンデンサを形成し、
前記第1のインダクタ導体は、前記出力端子とグランドとの間に接続された前記直列共振器のインダクタを構成し、
前記第2のインダクタ導体は、前記ローパスフィルタに含まれる並列共振器のインダクタを構成する、
ことを特徴とする積層型バンドパスフィルタ。 A laminated band-pass filter configured in a laminate in which a plurality of dielectric layers are laminated,
An input terminal and an output terminal formed in the laminate;
A low pass filter connected to the input terminal;
A high pass filter connected between the low pass filter and the output terminal ;
One end connected to said output terminal, the other end is connected to the capacitor electrodes constituting the capacitor of the series resonator, a first inductor formed to include a conductive pattern of one or more of said dielectric layer Conductors,
A second inductor conductor having one end connected to the input terminal and the other end connected to the high-pass filter and including one or more conductor patterns of the dielectric layer;
With
The first inductor conductor and the second inductor conductor are arranged adjacent to each other with a predetermined spacing in the plane of each of the one or more dielectric layers to form a capacitor,
The first inductor conductor constitutes an inductor of the series resonator connected between the output terminal and a ground,
The second inductor conductor constitutes an inductor of a parallel resonator included in the low-pass filter;
A multilayer bandpass filter characterized by the above.
4. The multilayer according to claim 3, wherein the first inductor conductor and the second inductor conductor are formed in a spiral shape by connecting conductor patterns of two or more dielectric layers in a lamination direction. Type bandpass filter.
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