(57)【要約】【課題】小型化を図りつつフィルタ装置に設定された規格のインピーダンスを得る。【解決手段】不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備え、不平衡端子は、入力線路を介して第１の１／２波長共振器に電気的に接続され、第１の平衡端子は、第１の出力線路を介して第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、第２の平衡端子は、第２の出力線路を介して第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、入力線路は第１の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、第１の出力線路及び第２の出力線路はそれぞれ第２の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、第１の１／２波長共振器と第２の１／２波長共振器とは容量結合される。【選択図】図５
2010213029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記不平衡端子は、入力線路を介して前記第１の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記第１の平衡端子は、第１の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記第２の平衡端子は、第２の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記入力線路は前記第１の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の出力線路及び前記第２の出力線路はそれぞれ、前記第２の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは容量結合されたことを特徴とする平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項２】
不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記不平衡端子は、入力線路を介して接地され、
前記第１の平衡端子は、第１の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記第２の平衡端子は、第２の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記入力線路は前記第１の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の出力線路及び前記第２の出力線路はそれぞれ、前記第２の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、少なくとも１個の結合素子を介して電磁的に結合されたことを特徴とする平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項３】
不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記不平衡端子と、前記第１及び第２の平衡端子と電気的に絶縁され、互いに略平行に配置された第１及び第２のグランド電極と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第１の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第１の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第３の高インピーダンス線路と、
前記第３の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第３の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２の高インピーダンス線路の間に前記第１及び第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第１の低インピーダンス線路と、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路との間に前記第１の低インピーダンス線路及び前記第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の低インピーダンス線路と、
前記第３及び第４の高インピーダンス線路の間に前記第３及び第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第３の低インピーダンス線路と、
前記第３の低インピーダンス線路と前記第４の高インピーダンス線路との間に前記第３の低インピーダンス線路及び前記第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第４の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の低インピーダンス線路と、
前記第１及び第３の高インピーダンス線路と前記第１及び第３の低インピーダンス線路との間に前記第１及び第３の高インピーダンス線路及び前記第１及び第３の低インピーダンス線路と略平行に配置された第１の結合素子と、
前記第２及び第４の高インピーダンス線路と前記第２及び第４の低インピーダンス線路との間に前記第２及び第４の高インピーダンス線路及び前記第２及び第４の低インピーダンス線路と略平行に配置された第２の結合素子と、
前記第１のグランド電極と前記第１の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極及び前記第１の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記不平衡端子に電気的に接続されかつ前記第１の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第１の高インピーダンス線路と電磁的に結合するように近接して配置された入力線路と、
前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続されかつ前記第３の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第３の高インピーダンス線路と電磁的に結合するように近接して配置された第１の出力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続されかつ前記第４の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第４の高インピーダンス線路と電磁的に結合するように近接して配置された第２の出力線路とを備え、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の低インピーダンス線路とは容量結合し、前記第３の低インピーダンス線路と前記第３の低インピーダンス線路とは容量結合し、
前記第１及び第２の低インピーダンス線路と、前記第１及び第２の高インピーダンス線路とにより前記第１の１／２波長共振器を構成し、
前記第３と第４の低インピーダンス線路と、前記第３と第４の高インピーダンス線路とにより前記第２の１／２波長共振器を構成し、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、前記第１及び第２の結合素子を介して容量結合したことを特徴とする平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項４】
第１及び第２の不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記第１の不平衡端子、並びに、第１及び第２の平衡端子と電気的に絶縁され、前記第２の不平衡端子と電気的に接続され、互いに略平行に配置された第１及び第２のグランド電極と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第１の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第１の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置された第２の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路とに電気的に接続された第１のビア導体と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第３の高インピーダンス線路と、
前記第３の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第３の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２の高インピーダンス線路の間に前記第１及び第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第１の低インピーダンス線路と、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路との間に前記第１の低インピーダンス線路及び前記第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の低インピーダンス線路と、
前記第３及び第４の高インピーダンス線路の間に前記第３及び第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第３の低インピーダンス線路と、
前記第３の低インピーダンス線路と前記第４の高インピーダンス線路との間に前記第３の低インピーダンス線路及び前記第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第４の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の低インピーダンス線路と、
前記第１及び第３の高インピーダンス線路と前記第１及び第３の低インピーダンス線路との間に前記第１及び第３の高インピーダンス線路及び前記第１及び第３の低インピーダンス線路と略平行に配置された第１の結合素子と、
前記第２及び第４の高インピーダンス線路と前記第２及び第４の低インピーダンス線路との間に前記第２及び第４の高インピーダンス線路及び前記第２及び第４の低インピーダンス線路と略平行に配置された第２の結合素子と、
前記第１のグランド電極と前記第１の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極及び前記第１の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続された第１の入力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第２の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極及び前記第２の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続された第２の入力線路と、
前記第１の入力線路及び前記第２の入力線路に電気的に接続され、前記第１のビア導体と電磁的に結合する第２のビア導体と、
前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続され、前記第３の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第３の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第１の出力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続され、前記第４の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第４の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第２の出力線路とを備え、
前記第１及び第２の低インピーダンス線路と、前記第１及び第２の高インピーダンス線路とにより前記第１の１／２波長共振器を構成し、
前記第３と第４の低インピーダンス線路と、前記第３と第４の高インピーダンス線路とにより前記第２の１／２波長共振器を構成し、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、前記第１及び第２の結合素子を介して電磁的に結合したことを特徴とする平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項５】
前記第１の高インピーダンス線路及び前記第１の低インピーダンス線路と、前記第２の高インピーダンス線路及び前記第２の低インピーダンス線路とは、それぞれ上下対称に配置されたことを特徴とする請求項４記載の平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項６】
前記第１の入力線路と前記第２の入力線路とは、回転対称に配置されたことを特徴とする請求項４又は５記載の平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項７】
前記第１の入力線路と前記第１の高インピーダンス線路とが電磁的に結合し、前記第２の入力線路と前記第２の高インピーダンス線路とが電磁的に結合することを特徴とする請求項４記載の平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項８】
第１及び第２の不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記第１の不平衡端子、並びに、第１及び第２の平衡端子と電気的に絶縁され、前記第２の平衡端子に電気的に接続され、互いに略平行に配置された第１及び第２のグランド電極と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第１の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第１の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、第１のビア導体を介して前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第３の高インピーダンス線路と、
前記第３の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第３の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２の高インピーダンス線路の間に前記第１及び第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続されるとともに前記第１の不平衡端子に電気的に接続された第１の低インピーダンス線路と、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路との間に前記第１の低インピーダンス線路及び前記第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の高インピーダンス線路に電気的に接続されるとともに前記第２の不平衡端子に電気的に接続された第２の低インピーダンス線路と、
前記第３及び第４の高インピーダンス線路の間に前記第３及び第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第３の低インピーダンス線路と、
前記第３の低インピーダンス線路と前記第４の高インピーダンス線路との間に前記第３の低インピーダンス線路及び前記第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第４の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の低インピーダンス線路と、
前記第１及び第３の高インピーダンス線路と前記第１及び第３の低インピーダンス線路との間に前記第１及び第３の高インピーダンス線路及び前記第１及び第３の低インピーダンス線路と略平行に配置された第１の結合素子と、
前記第２及び第４の高インピーダンス線路と前記第２及び第４の低インピーダンス線路との間に前記第２及び第４の高インピーダンス線路及び前記第２及び第４の低インピーダンス線路と略平行に配置された第２の結合素子と、
前記第１のグランド電極と前記第１の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極及び前記第１の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の不平衡端子に電気的に接続され、第２のビア導体を介して前記第１の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第１の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第１の入力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第２の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極及び前記第２の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の不平衡端子に電気的に接続され、第３のビア導体を介して前記第２の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第２の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第２の入力線路と、
前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続され、前記第３の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第３の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第１の出力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続され、前記第４の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第４の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第２の出力線路とを備え、
前記第１及び第２の低インピーダンス線路と、前記第１及び第２の高インピーダンス線路とにより前記第１の１／２波長共振器を構成し、
前記第３と第４の低インピーダンス線路と、前記第３と第４の高インピーダンス線路とにより前記第２の１／２波長共振器を構成し、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、前記第１及び第２の結合素子を介して電磁的に結合したことを特徴とする平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項９】
前記第１の高インピーダンス線路及び前記第１の低インピーダンス線路と、前記第２の高インピーダンス線路及び前記第２の低インピーダンス線路とは、回転対称に配置されたことを特徴とする請求項８記載の平衡／不平衡変換フィルタ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のうちのいずれか１つに記載の平衡／不平衡変換フィルタ装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機等の各種電子機器に用いられる、インピーダンス変換機能を有する平衡／不平衡変換フィルタ装置及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、特許文献１において開示された、従来技術に係る積層型バンドパスフィルタ装置を実現する多層基板１０３０の構成の一例を示す分解斜視図である。図１１において、多層基板１０３０は、下部から順に積層された７つの誘電体層１０３１ａ〜１０３１ｇを有している。誘電体層１０３１ｂの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層１０３２が形成される。誘電体層１０３１ｃの上面には、入力共振器１０４０Ｉ、中間の共振器１０４０Ｍ及び平衡出力用１／２波長共振器１０４１Ａが形成される。
【０００３】
誘電体層１０３１ｄの上面には、キャパシタ用導体層１０８１，１０８２Ａ，１０８２Ｂと、それぞれ導体層１０８１，１０８２Ａ，１０８２Ｂに接続された端子用導体層１０３３，１０３４Ａ，１０３４Ｂとが形成される。端子用導体層１０３３における導体層１０８１とは反対側の端部は不平衡入力端子１００２となっている。端子用導体層１０３４Ａ，１０３４Ｂにおける導体層１０８２Ａ，１０８２Ｂとは反対側の端部は平衡出力端子１００３Ａ，１００３Ｂとなっている。誘電体層１０３１ｄの上面には、更に、共振器１０４０Ｉ，１０４０Ｍ，１０４１Ａの両端部に対応する位置において、６つのスルーホール１０３５が形成される。
【０００４】
誘電体層１０３１ｅの上面には、６つのスルーホール１０３５に対応する位置において、６つのキャパシタ用導体層１０３６及びこれらに接続された６つのスルーホール１０３７が形成される。各キャパシタ用導体層１０３６は、それぞれスルーホール１０３５，１０３７を介して、共振器１０４０Ｉ，１０４０Ｍ，１０４１Ａの各端部に接続される。誘電体層１０３１ｄの上面に形成されたキャパシタ用導体層１０８１は、共振器１０４０Ｉの一方の端部に接続されたキャパシタ用導体層１０３６に対向している。この対向する導体層１０８１，１０３６によって、キャパシタが形成される。誘電体層１０３１ｄの上面に形成されたキャパシタ用導体層１０８２Ａは、共振器１０４１Ａの一方の端部に接続されたキャパシタ用導体層１０３６に対向している。この対向する導体層１０８２Ａ，１０３６によって、キャパシタが形成される。誘電体層１０３１ｄの上面に形成されたキャパシタ用導体層１０８２Ｂは、共振器１０４１Ａの他方の端部に接続されたキャパシタ用導体層１０３６に対向している。この対向する導体層１０８２Ｂ，１０３６によって、キャパシタが形成される。
【０００５】
さらに、誘電体層１０３１ｆの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層１０３８が形成される。キャパシタ用導体層３６とグランド用導体層３８とによってキャパシタが形成される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０８０２４８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術に係る図１１の平衡／不平衡変換フィルタ装置では、１／２波長共振器の両端にコンデンサを配置する構造を有するので小面積化が困難であり、小型化に限界がある。一方で、フィルタ装置を小型化するために、従来の１／２波長共振器の両端に配置したコンデンサの値を大きくすると、共振器のもつキャパシタンスが大きくなり、インピーダンスが小さくなって所望の特性が得られなかった。このため、携帯電話機等の電子機器に用いられるフィルタ装置に対する小型化の要求と、フィルタ装置に設定された規格を満たすインピーダンス（例えば、５０Ωや１００Ω）を得ることとの両立が図れなかった。
【０００８】
本発明の目的は、小型化を図りつつ、フィルタ装置に設定された規格のインピーダンスを得ることができる平衡／不平衡変換フィルタ装置とそれを用いた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置は、不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記不平衡端子は、入力線路を介して前記第１の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記第１の平衡端子は、第１の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記第２の平衡端子は、第２の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記入力線路は前記第１の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の出力線路及び前記第２の出力線路はそれぞれ、前記第２の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは容量結合されたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置は、不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記不平衡端子は、入力線路を介して接地され、
前記第１の平衡端子は、第１の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記第２の平衡端子は、第２の出力線路を介して前記第２の１／２波長共振器に電気的に接続され、
前記入力線路は前記第１の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の出力線路及び前記第２の出力線路はそれぞれ、前記第２の１／２波長共振器の伝送線路と電磁的に結合するように近接して設けられ、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、少なくとも１個の結合素子を介して電磁的に結合されたことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置は、不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記不平衡端子と、前記第１及び第２の平衡端子と電気的に絶縁され、互いに略平行に配置された第１及び第２のグランド電極と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第１の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第１の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第３の高インピーダンス線路と、
前記第３の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第３の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２の高インピーダンス線路の間に前記第１及び第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第１の低インピーダンス線路と、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路との間に前記第１の低インピーダンス線路及び前記第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の低インピーダンス線路と、
前記第３及び第４の高インピーダンス線路の間に前記第３及び第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第３の低インピーダンス線路と、
前記第３の低インピーダンス線路と前記第４の高インピーダンス線路との間に前記第３の低インピーダンス線路及び前記第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第４の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の低インピーダンス線路と、
前記第１及び第３の高インピーダンス線路と前記第１及び第３の低インピーダンス線路との間に前記第１及び第３の高インピーダンス線路及び前記第１及び第３の低インピーダンス線路と略平行に配置された第１の結合素子と、
前記第２及び第４の高インピーダンス線路と前記第２及び第４の低インピーダンス線路との間に前記第２及び第４の高インピーダンス線路及び前記第２及び第４の低インピーダンス線路と略平行に配置された第２の結合素子と、
前記第１のグランド電極と前記第１の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極及び前記第１の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記不平衡端子に電気的に接続されかつ前記第１の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第１の高インピーダンス線路と電磁的に結合するように近接して配置された入力線路と、
前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続されかつ前記第３の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第３の高インピーダンス線路と電磁的に結合するように近接して配置された第１の出力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続されかつ前記第４の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第４の高インピーダンス線路と電磁的に結合するように近接して配置された第２の出力線路とを備え、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の低インピーダンス線路とは容量結合し、前記第３の低インピーダンス線路と前記第３の低インピーダンス線路とは容量結合し、
前記第１及び第２の低インピーダンス線路と、前記第１及び第２の高インピーダンス線路とにより前記第１の１／２波長共振器を構成し、
前記第３と第４の低インピーダンス線路と、前記第３と第４の高インピーダンス線路とにより前記第２の１／２波長共振器を構成し、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、前記第１及び第２の結合素子を介して容量結合したことを特徴とする。
【００１２】
第４の発明に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置は、第１及び第２の不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記第１の不平衡端子、並びに、第１及び第２の平衡端子と電気的に絶縁され、前記第２の不平衡端子と電気的に接続され、互いに略平行に配置された第１及び第２のグランド電極と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第１の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第１の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置された第２の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路とに電気的に接続された第１のビア導体と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第３の高インピーダンス線路と、
前記第３の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第３の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２の高インピーダンス線路の間に前記第１及び第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第１の低インピーダンス線路と、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路との間に前記第１の低インピーダンス線路及び前記第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の低インピーダンス線路と、
前記第３及び第４の高インピーダンス線路の間に前記第３及び第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第３の低インピーダンス線路と、
前記第３の低インピーダンス線路と前記第４の高インピーダンス線路との間に前記第３の低インピーダンス線路及び前記第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第４の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の低インピーダンス線路と、
前記第１及び第３の高インピーダンス線路と前記第１及び第３の低インピーダンス線路との間に前記第１及び第３の高インピーダンス線路及び前記第１及び第３の低インピーダンス線路と略平行に配置された第１の結合素子と、
前記第２及び第４の高インピーダンス線路と前記第２及び第４の低インピーダンス線路との間に前記第２及び第４の高インピーダンス線路及び前記第２及び第４の低インピーダンス線路と略平行に配置された第２の結合素子と、
前記第１のグランド電極と前記第１の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極及び前記第１の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続された第１の入力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第２の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極及び前記第２の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続された第２の入力線路と、
前記第１の入力線路及び前記第２の入力線路に電気的に接続され、前記第１のビア導体と電磁的に結合する第２のビア導体と、
前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続され、前記第３の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第３の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第１の出力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続され、前記第４の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第４の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第２の出力線路とを備え、
前記第１及び第２の低インピーダンス線路と、前記第１及び第２の高インピーダンス線路とにより前記第１の１／２波長共振器を構成し、
前記第３と第４の低インピーダンス線路と、前記第３と第４の高インピーダンス線路とにより前記第２の１／２波長共振器を構成し、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、前記第１及び第２の結合素子を介して電磁的に結合したことを特徴とする。
【００１３】
上記平衡／不平衡変換フィルタ装置において、前記第１の高インピーダンス線路及び前記第１の低インピーダンス線路と、前記第２の高インピーダンス線路及び前記第２の低インピーダンス線路とは、それぞれ上下対称に配置されたことを特徴とする。
【００１４】
また、上記平衡／不平衡変換フィルタ装置において、前記第１の入力線路と前記第２の入力線路とは、回転対称に配置されたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記平衡／不平衡変換フィルタ装置において、前記第１の入力線路と前記第１の高インピーダンス線路とが電磁的に結合し、前記第２の入力線路と前記第２の高インピーダンス線路とが電磁的に結合することを特徴とする。
【００１６】
第５の発明に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置は、第１及び第２の不平衡端子と、それぞれ１／２波長の電気長を有する伝送線路にてなる第１及び第２の１／２波長共振器と、第１及び第２の平衡端子とを備えた平衡／不平衡変換フィルタ装置であって、
前記第１の不平衡端子、並びに、第１及び第２の平衡端子と電気的に絶縁され、前記第２の平衡端子に電気的に接続され、互いに略平行に配置された第１及び第２のグランド電極と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第１の高インピーダンス線路と、
前記第１の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第１の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、第１のビア導体を介して前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続された第２の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２のグランド電極の間に前記第１及び第２のグランド電極と略平行に配置された第３の高インピーダンス線路と、
前記第３の高インピーダンス線路と前記第２のグランド電極との間に前記第３の高インピーダンス線路及び前記第２のグランド電極と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の高インピーダンス線路と、
前記第１及び第２の高インピーダンス線路の間に前記第１及び第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の高インピーダンス線路に電気的に接続されるとともに前記第１の不平衡端子に電気的に接続された第１の低インピーダンス線路と、
前記第１の低インピーダンス線路と前記第２の高インピーダンス線路との間に前記第１の低インピーダンス線路及び前記第２の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の高インピーダンス線路に電気的に接続されるとともに前記第２の不平衡端子に電気的に接続された第２の低インピーダンス線路と、
前記第３及び第４の高インピーダンス線路の間に前記第３及び第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第３の高インピーダンス線路に電気的に接続された第３の低インピーダンス線路と、
前記第３の低インピーダンス線路と前記第４の高インピーダンス線路との間に前記第３の低インピーダンス線路及び前記第４の高インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第４の高インピーダンス線路に電気的に接続された第４の低インピーダンス線路と、
前記第１及び第３の高インピーダンス線路と前記第１及び第３の低インピーダンス線路との間に前記第１及び第３の高インピーダンス線路及び前記第１及び第３の低インピーダンス線路と略平行に配置された第１の結合素子と、
前記第２及び第４の高インピーダンス線路と前記第２及び第４の低インピーダンス線路との間に前記第２及び第４の高インピーダンス線路及び前記第２及び第４の低インピーダンス線路と略平行に配置された第２の結合素子と、
前記第１のグランド電極と前記第１の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極及び前記第１の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の不平衡端子に電気的に接続され、第２のビア導体を介して前記第１の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第１の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第１の入力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第２の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極及び前記第２の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の不平衡端子に電気的に接続され、第３のビア導体を介して前記第２の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第２の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第２の入力線路と、
前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路との間に前記第１のグランド電極と前記第３の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第１の平衡端子に電気的に接続され、前記第３の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第３の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第１の出力線路と、
前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路との間に前記第２のグランド電極と前記第４の低インピーダンス線路と略平行に配置され、前記第２の平衡端子に電気的に接続され、前記第４の低インピーダンス線路に電気的に接続されて、前記第４の高インピーダンス線路と電磁的に結合する第２の出力線路とを備え、
前記第１及び第２の低インピーダンス線路と、前記第１及び第２の高インピーダンス線路とにより前記第１の１／２波長共振器を構成し、
前記第３と第４の低インピーダンス線路と、前記第３と第４の高インピーダンス線路とにより前記第２の１／２波長共振器を構成し、
前記第１の１／２波長共振器と前記第２の１／２波長共振器とは、前記第１及び第２の結合素子を介して電磁的に結合したことを特徴とする。
【００１７】
上記平衡／不平衡変換フィルタ装置において、前記第１の高インピーダンス線路及び前記第１の低インピーダンス線路と、前記第２の高インピーダンス線路及び前記第２の低インピーダンス線路とは、回転対称に配置されたことを特徴とする。
【００１８】
第６の発明に係る電子機器は、上記平衡／不平衡変換フィルタ装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
従って、本発明に係るフィルタ装置によれば、小型化を図りつつ、フィルタ装置に設定された規格のインピーダンスを得ることができるフィルタ装置を提供することができる。また、これを用いて携帯電話機又は無線ＬＡＮ装置などの電子機器を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２１】
第１の実施形態．
以下、本発明の第１の実施形態に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置１００について、図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置１００の全体の構成を示す斜視図である。図１に示すように、フィルタ装置１００は、複数の誘電体基板３ａ〜３ｓが積層された誘電体積層基板３を備える。この誘電体層基板３は、その内部に第１のグランド電極４を備えるとともに、第１のグランド電極４と略平行に形成された第２のグランド電極５を備える。また、誘電体層基板３は、上表面、側面及び下表面にそれぞれ形成された入力端子６と、第１の出力端子７ａと、第２の出力端子７ｂと、グランド電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅとを備える。入力端子６、第１の出力端子７ａ、及び第２の出力端子７ｂは、第１のグランド電極４、及び第２のグランド電極５と電気的に絶縁されている。他の電子機器との電磁的に結合を避けるために、第１のグランド電極４及び第２のグランド電極５は形成され、それらはグランド電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅを介して図示しないモジュール等の基板のグランド面に接続される。高周波信号の入力は１箇所の入力端子６によってなされる。一方、高周波信号の出力は、第１の出力端子７ａ、及び第２の出力端子７ｂによる２箇所の出力端子の差分によってなされる。従って、当該フィルタ装置１００は、入力が不平衡で、出力が平衡である平衡／不平衡変換フィルタ装置となる。なお、当該フィルタ装置１００は非可逆回路であるので、入力が平衡で、出力が不平衡である不平衡／平衡変換フィルタ装置であってもよい。なお、ビア導体１２ａ〜１２ｉは誘電体基板３ｅと誘電体基板３ｏとの間で各誘電体基板３ｅ〜３ｏを厚さ方向に貫通するように形成される。
【００２３】
次に、誘電体積層基板３が有する各誘電体基板の導体パターンとその接続関係について説明する。
【００２４】
図２（ａ）〜（ｓ）は図１のフィルタ装置１００の誘電体積層基板３を誘電体基板３ａ〜３ｓ毎に分解して上部から順に誘電体基板３ａ〜３ｓの導体パターンを示した分解平面図である。各誘電体基板３ａ〜３ｓの導体パターンは、互いに略平行に形成されている。
【００２５】
図２（ａ）〜（ｓ）に示すように、誘電体基板３ａ〜３ｓは、入力端子６、第１の出力端子７ａと、第２の出力端子７ｂと、グランド電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄ、８ｅの各端子電極を備える。これらは、図２（ｂ）〜（ｒ）に示される誘電体基板３ｂ〜３ｒの側面に沿って、図２（ａ）の上面から上記側面を介して図２（ｓ）の下面まで延在するように形成されている。図２（ｂ）、（ｄ）、（ｐ）、（ｒ）に示すように、誘電体基板３ｂ、３ｄ、３ｐ、３ｒには、インピーダンス線路を形成していない。図２（ｃ）に示すように、誘電体基板３ｃの上面は、第１のグランド電極４が形成される。図２（ｑ）に示すように、誘電体基板３ｑの上面には、第２のグランド電極５が形成される。第１のグランド電極４、及び第２のグランド電極５は、グランド電極８ａ、８ｂ、８ｃ、８ｄに接続される。
【００２６】
図２（ｅ）に示すように、誘電体基板３ｅは、第１の高インピーダンス線路９ａと、第３の高インピーダンス線路９ｃと、入力線路１０と、第１の出力線路１１ａとを備える。入力線路１０の一端は入力端子６（端子Ｔ１）に接続され、その他端はビア導体１２ｅに接続される。出力線路１１ａの一端は第１の出力端子７ａ（端子Ｔ３）に接続され、その他端はビア導体１２ｆに接続される。また、第１の高インピーダンス線路９ａは入力線路１０と略平行であって電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成され、第１の高インピーダンス線路９ａの一端はビア導体１２ａに接続され、その他端はビア導体１２ｃに接続される。さらに、第３の高インピーダンス線路９ｃは出力線路１１ａと略平行であって電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成され、第３の高インピーダンス線路９ｃの一端はビア導体１２ｂに接続され、その他端はビア導体１２ｄに接続される。
【００２７】
なお、当該明細書等において、高インピーダンス線路とはストリップ形状を有し、低インピーダンス線路よりも狭い線路幅を有し、これにより、低インピーダンス線路よりも高い特性インピーダンスを有する。一方、低インピーダンス線路とは略矩形形状を有し、高インピーダンス線路よりも広い線路幅を有し、これにより、高インピーダンス線路よりも低い特性インピーダンスを有する。さらに、入力線路及び出力線路はストリップ形状を有し、所定の特性インピーダンスを有する。
【００２８】
図２（ｇ）に示すように、誘電体基板３ｇは、逆Ｕ字形状の第１の結合素子１３ａを備える。
【００２９】
図２（ｉ）に示すように、誘電体基板３ｉは、第１の低インピーダンス線路１４ａと、第３の低インピーダンス線路１４ｃとを備える。第１の低インピーダンス線路１４ａの図上の左上端部はビア導体１２ｅに接続され、第１の低インピーダンス線路１４ａの図上の下側の辺の略中央部はビア導体１２ｃに接続される。また、第３の低インピーダンス線路１４ｃの図上の略右上端部はビア導体１２ｆに接続され、第３の低インピーダンス線路１４ｃの図上の下側の辺の略中央部はビア導体１２ｄに接続される。
【００３０】
図２（ｋ）に示すように、誘電体基板３ｋは、第２の低インピーダンス線路１４ｂと、第４の低インピーダンス線路１４ｄとを備える。第２の低インピーダンス線路１４ｂの図上の下側の辺の略中央部はビア導体１２ｈに接続される。また、第４の低インピーダンス線路１４ｄの図上の略右上端部はビア導体１２ｇに接続され、第４の低インピーダンス線路１４ｄの図上の下側の辺の中央部はビア導体１２ｉに接続される。
【００３１】
図２（ｍ）に示すように、誘電体基板３ｍは、逆Ｕ字形状の第２の結合素子１３ｂを備える。
【００３２】
図２（ｏ）に示すように、誘電体基板３ｏは、第２の高インピーダンス線路９ｂと、第４の高インピーダンス線路９ｄと、第２の出力線路１１ｂとを備える。第２の高インピーダンス線路９ｂの一端はビア導体１２ａに接続され、その他端はビア導体１２ｈに接続される。また、第４の高インピーダンス線路９ｄの一端はビア導体１２ｂに接続され、その他端はビア導体１２ｉに接続される。さらに、第２の出力線路１１ｂは第４の高インピーダンス線路９ｄと略平行であって電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成され、第２の出力線路１１ｂの一端は出力端子７ｂ（端子Ｔ４）に接続され、その他端はビア導体１２ｇに接続される。
【００３３】
図２（ｅ）〜（ｏ）に示すように、誘電体基板３ｅ〜３ｏは、ビア導体１２ａ、１２ｂを備える。また、図２（ｅ）〜（ｉ）に示すように、誘電体基板３ｅ〜３ｉは、ビア導体１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆを備える。さらに、図２（ｋ）〜（ｏ）に示すように、誘電体基板３ｋ〜３ｏは、ビア導体１２ｇ、１２ｈ、１２ｉを備える。
【００３４】
以上のように構成されたフィルタ装置１００の誘電体積層基板３の構成により、フィルタ装置１００は、３次元的な１／２波長共振器を２つ有する。以下、この２つの３次元的な１／２波長共振器の構成について詳述する。
【００３５】
まず、第１の３次元的な１／２波長共振器について説明する。
【００３６】
図２（ｃ）〜（ｑ）に示すように、図２（ｅ）の第１の高インピーダンス線路９ａは、図２（ｃ）の第１のグランド電極４と、図２（ｑ）の第２のグランド電極５との間において、第１のグランド電極４及び第２のグランド電極５と略平行に形成される。そして、図２（ｅ）の第１の高インピーダンス線路９ａの一端はビア導体１２ａを介して図２（ｏ）の第２の高インピーダンス線路９ｂに接続される。また、図２（ｏ）の第２の高インピーダンス線路９ｂは、図２（ｑ）の第２のグランド電極５と、図２（ｅ）の第１の高インピーダンス線路９ａとの間において、第２のグランド電極５及び第１の高インピーダンス線路９ａと略平行に形成される。そして、図２（ｏ）の第２の高インピーダンス線路９ｂの一端はビア導体１２ａを介して第１の高インピーダンス線路９ａの一端に接続され、その他端はビア導体ビア導体１２ｈを介して第２の低インピーダンス線路１４ｂに接続される。
【００３７】
図２（ｅ）〜（ｏ）に示すように、図２（ｉ）の第１の低インピーダンス線路１４ａは、図２（ｅ）の第１の高インピーダンス線路９ａと、図２（ｑ）の第２の高インピーダンス線路９ｂとの間において、第１の高インピーダンス線路９ａ及び第２の高インピーダンス線路９ｂと略平行に形成される。そして、図２（ｉ）の第１の低インピーダンス線路１４ａは、ビア導体１２ｃを介して第１の高インピーダンス線路９ａの他端に接続されるとともに、ビア導体１２ｅを介して入力線路１０の一端に接続される。また、図２（ｋ）の第２の低インピーダンス線路１４ｂは、図２（ｉ）の第１の低インピーダンス線路１４ａと、図２（ｏ）の第２の高インピーダンス線路９ｂとの間において、第１の低インピーダンス線路１４ａ及び第２の高インピーダンス線路９ｂと略平行に形成される。そして、図２（ｋ）の第２の低インピーダンス線路１４ｂは、ビア導体１２ｈを介して第２の高インピーダンス線路９ｂの他端に接続される。ここで、第１の低インピーダンス線路１４ａと第２の低インピーダンス線路１４ｂとは誘電体基板３ｊで絶縁されている。
【００３８】
図３は図１の端子Ｔ１からビア導体１２ａまでに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図である。図２及び図３から明らかなように、図２（ｉ）の第１の低インピーダンス線路１４ａの図上の上側の辺ｓ１から、第１の低インピーダンス線路１４ａの長手方向（図上の上下方向）の長さを経由して、ビア導体１２ｃと、第１の高インピーダンス線路９ａと、ビア導体１２ａと、第２の高インピーダンス線路９ｂと、ビア導体１２ｈとを介して、さらには、第２の低インピーダンス線路１４ｂの長手方向（図上の上下方向）の長さを経由して、第２の低インピーダンス線路１４ｂの上側の辺ｓ２に至るまでの電気長（Ｌ１１で示す経路）を実質的に１／２波長となるようにこれらの構成要素を形成することにより、第１のグランド電極４と第２のグランド電極５の間に形成された第１の高インピーダンス線路９ａ、第２の高インピーダンス線路９ｂ、第１の低インピーダンス線路１４ａ、第２の低インピーダンス線路１４ｂ、ビア導体１２ａ、１２ｃ、１２ｈによって、第１の１／２波長共振器が構成される。
【００３９】
次に、第２の３次元的な１／２波長共振器について説明する。
【００４０】
図２（ｃ）〜（ｑ）に示すように、図２（ｅ）の第３の高インピーダンス線路９ｃは、第１のグランド電極４と第２のグランド電極５との間において、第１のグランド電極４及び第２のグランド電極５と略平行に形成され、また、第１の出力線路１１ａと略平行であって第１の出力線路１１ａと電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成される。そして、図２（ｅ）の第３の高インピーダンス線路９ｃの一端はビア導体１２ｂを介して図２（ｏ）の第４の高インピーダンス線路９ｄに接続され、その他端はビア導体１２ｄを介して図２（ｉ）の第３の低インピーダンス線路１４ｃに接続される。また、図２（ｏ）の第４の高インピーダンス線路９ｄは、第２のグランド電極５と第３高インピーダンス９ｃとの間において、第２のグランド電極５及び第３高インピーダンス９ｃと略平行に形成され、また、第２の出力線路１１ｂと略平行であって第２の出力線路１１ｂと電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成される。図２（ｏ）の第４の高インピーダンス線路９ｄの一端はビア導体１２ｂを介して第３の高インピーダンス線路９ｃに接続され、その他端はビア導体１２ｉを介して第３の低インピーダンス線路１４ｃに接続される。
【００４１】
図２（ｅ）〜（ｏ）に示すように、図２（ｉ）の第３の低インピーダンス線路１４ｃは、第３の高インピーダンス線路９ｃと第４の高インピーダンス線路９ｄとの間において、第３の高インピーダンス線路９ｃ及び第４の高インピーダンス線路９ｄと略平行に形成される。そして、第３の低インピーダンス線路１４ｃの図上の下側の辺の略中央部はビア導体１２ｄを介して図２（ｅ）の第３の高インピーダンス線路９ｃの他端に接続される。また、第３の低インピーダンス線路１４ｃの図上の略右上部はビア導体１２ｆを介して図２（ｅ）の第１の出力線路１１ａに接続される。さらに、図２（ｋ）の第４の低インピーダンス線路１４ｄは、第３の低インピーダンス線路１４ｃと第４の高インピーダンス線路９ｄとの間において、第３の低インピーダンス線路１４ｃ及び第４の高インピーダンス線路９ｄと略平行に形成される。第４の低インピーダンス線路１４ｄの図上の下側の辺の中央部はビア導体１２ｉを介して図２（ｏ）の第４の高インピーダンス線路９ｄの他端に接続され、また、第４の低インピーダンス線路１４ｄの図上の略右上部はビア導体１２ｇを介して図２（ｏ）の第２の出力線路１１ｂの他端に接続される。ここで、第３の低インピーダンス線路１４ｃと第４の低インピーダンス線路１４ｄとは誘電体基板３ｊで絶縁されている。
【００４２】
図４は図１の端子Ｔ３から端子Ｔ４までに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図である。図２及び図４から明らかなように、図２（ｉ）の第３の低インピーダンス線路１４ｃの図上の上側の辺ｓ３から、第３の低インピーダンス線路１４ｃの長手方向（図上の上下方向）の長さを経由して、ビア導体１２ｉと、第３の高インピーダンス線路９ｃと、ビア導体１２ｂと、第４の高インピーダンス線路９ｄと、ビア導体１２ｉとを介して、さらには、第４の低インピーダンス線路１４ｄの長手方向（図上の上下方向）の長さを経由して、第４の低インピーダンス線路１４ｄの上側の辺ｓ４に至るまでの電気長（Ｌ１２で示す経路）を実質的に１／２波長となるようにこれらの構成要素を形成することにより、第１のグランド電極４と第２のグランド電極５の間に形成された第３の高インピーダンス線路９ｃ、第４の高インピーダンス線路９ｄ、第３の低インピーダンス線路１４ｃ、第４の低インピーダンス線路１４ｄ、ビア導体１２ｂ、１２ｄ、１２ｉによって、第２の１／２波長共振器が構成される。
【００４３】
次に、第１の結合素子１３ａと第２の結合素子１３ｂについて説明する。
【００４４】
図２（ｅ）〜（ｉ）に示すように、図２（ｇ）の第１の結合素子１３ａは、第１及び第３の高インピーダンス線路９ａ、９ｃと第１及び第３の低インピーダンス線路１４ａ、１４ｃとの間において、第１及び第３の高インピーダンス線路９ａ、９ｃ及び第１及び第３の低インピーダンス線路１４ａ、１４ｃと略平行に形成される。
【００４５】
図２（ｋ）〜（ｏ）に示すように、図２（ｍ）の第２の結合素子１３ｂは、第２及び第４の高インピーダンス線路９ｂ、９ｄと第２及び第４の低インピーダンス線路１４ｂ、１４ｄとの間において、第２及び第４の高インピーダンス線路９ｂ、９ｄ及び第２及び第４の低インピーダンス線路１４ｂ、１４ｄと略平行に形成される。
【００４６】
このような構成にすることで、第１の結合素子１３ａと第２の結合素子１３ｂとは、上述の２つの共振器と平行平板コンデンサを構成する。
【００４７】
なお、第１の１／２波長共振器の共振周波数と第２の１／２波長共振器の共振周波数とを異ならせて、平衡／不平衡変換フィルタ装置が設計されてもよい。これは、第１の１／２波長共振器と電気的に接続される不平衡端子の構成と、第２の１／２波長共振器と電気的に接続される第１及び第２の平衡端子の構成とが対称な構成となっていないためであり、このような設計を行うことにより、第１の出力端子７ａと第２の出力端子７ｂとの差分による位相差が小さくなり、出力信号の信号レベルが安定するという作用効果を有する。
【００４８】
また、第１及び第２の高インピーダンス線路９ａ、９ｂと第３及び第４の高インピーダンス線路９ｃ、９ｄとの間隔を制御することにより、平衡／不平衡変換フィルタ装置の持つ減衰極を制御することができる。これは、第１及び第２の高インピーダンス線路９ａ、９ｂと第３及び第４の高インピーダンス線路９ｃ、９ｄとの間の電磁誘導により発生するインダクタンス成分と、第１及び第２の結合素子１３ａ、１３ｂと、第１及び第２の１／２波長共振器との間で発生するコンデンサ成分とが並列共振することにより、減衰極が発生するためである。
【００４９】
次に、入力線路１０と、第１の出力線路１１ａ、第２の出力線路１１ｂについて説明する。
【００５０】
図２（ｃ）〜（ｉ）に示すように、入力線路１０は、第１のグランド電極４と第１の低インピーダンス線路１４ａとの間において、第１のグランド電極４と第１の低インピーダンス線路１４ａと略平行に形成される。入力線路１０の一端は入力端子６（Ｔ１）に接続され、その他端はビア導体１２ｅを介して第１の低インピーダンス線路１４ａに接続される。
【００５１】
図２（ｃ）〜（ｉ）に示すように、第１の出力線路１１ａは、第１のグランド電極４と第３の低インピーダンス線路１４ｃとの間において、第１のグランド電極４と第３の低インピーダンス線路１４ｃと略平行に形成される。第１の出力線路１１ａの一端は第１の出力端子７ａ（Ｔ３）に接続され、その他端はビア導体１２ｆを介して第３の低インピーダンス線路１４ｃに接続される。
【００５２】
図２（ｋ）〜（ｑ）に示すように、第２の出力線路１１ｂは、第２のグランド電極５と第４の低インピーダンス線路１４ｄとの間において、第２のグランド電極５と第４の低インピーダンス線路１４ｄと略平行に形成される。第２の出力線路１１ｂ一端は第２の出力端子７ｂに接続され、その他端はビア導体１２ｇを介して第４の低インピーダンス線路１４ｄに接続される。
【００５３】
このような構成によって、入力線路１０を流れる電流と第１の高インピーダンス線路９ａを流れる電流が互いに平行となる。第１の出力線路１１ａを流れる電流の向きは、第３の高インピーダンス線路９ｃを流れる電流の向きと一致して互いに平行となる。第２の出力線路１１ｂを流れる電流の向きは、第４の高インピーダンス線路９ｄを流れる電流の向きと一致して互いに平行となる。これらによって電磁的に結合が発生するので、これらの構成要素の線路間隔や線路長を調整することにより、上記２つの１／２波長共振器のインピーダンスを制御することができ、フィルタ装置１００の入出力インピーダンスも制御できる。その結果、小型化を図りつつ、電子機器の規格で定められた入出力インピーダンスを設定ができる。
【００５４】
以上のように構成されたフィルタ装置１００の等価回路の回路図を図５に示す。図５において、伝送線路Ｌ４１及びＬ２１は入力線路１０に対応し、そのうちＬ２１は伝送線路Ｌ１１に対向し電磁的に結合（ＭＣ）する部分である。Ｌ１１は上記第１の１／２波長共振器を構成する伝送線路である。また、伝送線路Ｌ４３及びＬ３１は第１の出力線路１１ａに対応し、そのうちＬ３１は伝送線路Ｌ１２に対向し電磁的に結合（ＭＣ）する部分であり、伝送線路Ｌ４４及びＬ３２は第２の出力線路１１ｂに対応し、そのうちＬ３２は伝送線路Ｌ１２に対向し電磁的に結合（ＭＣ）する部分である。Ｌ１２は上記第２の１／２波長共振器を構成する伝送線路である。さらに、Ｃ１１は、例えば図３に示すように、第１の低インピーダンス線路１４ａと第２の低インピーダンス線路１４ｂとの間に形成される第１のキャパシタＣ１１に対応する。また、Ｃ１２は、例えば図４に示すように、第３の低インピーダンス線路１４ｃと第４の低インピーダンス線路１４ｄとの間に形成される第２のキャパシタＣ１２に対応する。
【００５５】
図５の等価回路において、入力端子Ｔ１は入力線路Ｌ４１，Ｌ２１を介して伝送線路Ｌ１１の一端に接続され、入力端子Ｔ２は上記各グランド電極に接続される。また、出力端子Ｔ３は第１の出力線路Ｌ４３，Ｌ３１を介して伝送線路Ｌ１２の一端に接続され、出力端子Ｔ４は第２の出力線路Ｌ４４，Ｌ３２を介して伝送線路Ｌ１２の他端に接続される。ここで、伝送線路Ｌ１１，Ｌ１２はそれぞれ１／２波長の電気長を有する共振器であり、互いにキャパシタＣ１１，Ｃ１２を介して容量結合されているので、不平衡の入力端子Ｔ１を介して入力された高周波信号は入力線路Ｌ４１，Ｌ２１を介して、第１の１／２波長共振器に入力された後、第２の１／２波長共振器を経由して、平衡の出力端子Ｔ３，Ｔ４に出力される。ここで、２つの１／２波長共振器が並列に接続されており、１波長に対応する周波数成分を有する高周波信号を選択的に帯域通過ろ波して通過させるフィルタ装置を実現できる。
【００５６】
なお、当該フィルタ装置１００は可逆回路であり、端子Ｔ３，Ｔ４を入力端子とし、衡端子Ｔ１及びＴ２を出力端子としてもよい。また、入力線路Ｌ４１及び出力線路Ｌ４３，Ｌ４４を設けなくてもよい。
【００５７】
第２の実施形態．
以下、本発明の第２の実施形態に係る平衡／不平衡変換フィルタ装置２００について、図面を用いて説明する。図６（ａ）〜（ｓ）は本発明の第２の実施形態に係るフィルタ装置２００の誘電体積層基板２３を誘電体基板２３ａ〜２３ｓ毎に分解して上部から順に誘電体基板２３ａ〜２３ｓの導体パターンを示した分解平面図である。なお、第２の実施形態に係るフィルタ装置２００の全体の外観は図１と同様である。
【００５８】
図６は、誘電体積層基板２３を誘電体基板２３ａ〜２３ｓ毎に分解して、上から順に誘電体基板２３ａ〜２３ｓの導体パターンを示した分解図である。各誘電体基板２３ａ〜２３ｓの導体パターンは、互いに略平行に形成されている。なお、ビア導体３２ａ〜３２ｇは誘電体基板２３ｅと誘電体基板２３ｏとの間で各誘電体基板２３ｅ〜２３ｏを厚さ方向に貫通するように形成される。
【００５９】
図６（ａ）〜（ｓ）に示すように、誘電体基板２３ａ〜２３ｓは、入力端子２６と、第１の出力端子２７ａと、第２の出力端子２７ｂと、グランド電極２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅとを備える。特に、これらの電極導体は、誘電体基板２３ａ〜２３ｓの側面と、誘電体基板２３ａの上面、及び誘電体基板２３ｓの下面に形成されている。また、図６（ｂ）、（ｄ）、（ｐ）、（ｒ）に示すように、誘電体基板２３ｂ、２３ｄ、２３ｐ、２３ｒの内部には導体パターンが形成されず、各基板の上下面間で電気的に絶縁されている。さらに、図６（ｃ）に示すように、誘電体基板２３ｃは、略十字形状の第１のグランド電極２４を備える。またさらに、図６（ｑ）に示すように、誘電体基板２３ｑは、略十字形状の第２のグランド電極２５を備える。ここで、第１のグランド電極２４、及び第２のグランド電極２５は、グランド電極２８ａ、２８ｂ、２８ｃ、２８ｄ、２８ｅに接続される。
【００６０】
図６（ｅ）に示すように、誘電体基板２３ｅは、第１の高インピーダンス線路２９ａと、第３の高インピーダンス線路２９ｃと、第１の入力線路３０ａと、第１の出力線路３１ａとを備える。第１の入力線路３０ａの一端は入力端子２６（Ｔ１）に接続され、その他端はビア導体３２ｅを介して第２の入力線路３０ｂの他端に接続される。また、第１の出力線路３１ａの一端は第１の出力端子２７ａ（Ｔ３）に接続され、その他端はビア導体３２ｆを介して第３の低インピーダンス線路３４ｃに接続される。
【００６１】
図６（ｇ）に示すように、誘電体基板２３ｇは、矩形形状の第１の結合素子３３ａと、矩形形状の第２の結合素子３３ｂとを備える。また、図６（ｉ）に示すように、誘電体基板２３ｉは、矩形形状の第１の低インピーダンス線路３４ａと、略矩形形状の第３の低インピーダンス線路３４ｃとを備える。さらに、図６（ｋ）に示すように、誘電体基板２３ｋは、矩形形状の第２の低インピーダンス線路３４ｂと、略矩形形状の第４の低インピーダンス線路３４ｄとを備える。またさらに、図６（ｍ）に示すように、誘電体基板２３ｍは、矩形形状の第３の結合素子３３ｃと、矩形形状の第４の結合素子３３ｄとを備える。
【００６２】
図６（ｏ）に示すように、誘電体基板２３ｏは、第２の入力線路３０ｂと、第２の高インピーダンス線路２９ｂと、第４の高インピーダンス線路２９ｄと、第２の出力線路３１ｂとを備える。第２の入力線路３０ｂの一端はグランド電極２８ｅ（端子Ｔ２）に接続され、その他端はビア導体３２ｅを介して第１の入力線路３０ａの他端に接続される。また、第２の高インピーダンス線路２９ｂの一端はビア導体３２ａを介して第１の高インピーダンス線路２９ａの一端に接続され、その他端はビア導体３２ｈを介して第２の低インピーダンス線路３４ｂに接続される。さらに、第４の高インピーダンス線路２９ｄの一端はビア導体３２ｂを介して第３の高インピーダンス線路２９ｃに接続され、その他端はビア導体３２ｉを介して第４の低インピーダンス線路３４ｄに接続される。またさらに、第２の出力線路３１ｂの一端は第２の出力端子２７ｂ（Ｔ４）に接続され、その他端はビア導体３２ｇを介して第４の低インピーダンス線路３４ｄに接続される。
【００６３】
図６（ｅ）〜（ｏ）に示すように、誘電体基板２３ｅ〜２３ｏは、ビア導体３２ａと、３２ｂとを備える。また、図６（ｅ）〜（ｉ）に示すように、誘電体基板２３ｅ〜２３ｉは、ビア導体３２ｃ、３２ｄ、３２ｅ、３２ｆを備える。さらに、図６（ｋ）〜（ｏ）に示すように、誘電体基板２３ｋ〜２３ｏは、ビア導体３２ｇ、３２ｈ、３２ｉを備える。なお、ビア導体３２ｅとビア導体３２ａとは互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成されている。
【００６４】
図６の誘電体積層基板２３の構成により、フィルタ装置２００は、２個の３次元的な１／２波長共振器を有する。以下、この２つの３次元的な１／２波長共振器の構成について説明する。
【００６５】
まず、第１の３次元的な１／２波長共振器について説明する。
【００６６】
図６（ｃ）〜（ｑ）に示すように、図６（ｅ）の第１の高インピーダンス線路２９ａは、第１のグランド電極２４と第２のグランド電極２５との間において、第１のグランド電極２４及び第２のグランド電極２５と略平行に形成される。そして、第１の高インピーダンス線路２９ａの一端がビア導体３２ａを介して第２の高インピーダンス線路２９ｂに接続され、その他端はビア導体３２ｃを介して図６（ｉ）の第１の低インピーダンス線路３４ａに接続される。また、図６（ｏ）の第２の高インピーダンス線路２９ｂは、第２のグランド電極２５と第１高インピーダンス２９ａとの間において、第２のグランド電極２５及び第１高インピーダンス２９ａと略平行に形成される。そして、第２の高インピーダンス線路２９ｂの一端はビア導体３２ａを介して第１の高インピーダンス線路２９ａに接続され、その他端はビア導体３２ｈを介して第２の低インピーダンス線路３４ｂに接続される。
【００６７】
図６（ｅ）〜（ｏ）に示すように、図６（ｉ）の第１の低インピーダンス線路３４ａは、第１の高インピーダンス線路２９ａと第２の高インピーダンス線路２９ｂとの間において、第１の高インピーダンス線路２９ａ及び第２の高インピーダンス線路２９ｂと略平行に形成される。そして、第１の低インピーダンス線路３４ａの図上の右側の辺の中央部は、ビア導体３２ｃを介して第１の高インピーダンス線路２９ａの他端に接続される。また、図６（ｋ）の第２の低インピーダンス線路３４ｂは、第１の低インピーダンス線路３４ａと第２の高インピーダンス線路２９ｂとの間において、第１の低インピーダンス線路３４ａ及び第２の高インピーダンス線路２９ｂと略平行に形成される。そして、第２の低インピーダンス線路３４ｂの図上の右側の辺の中央部は、ビア導体３２ｈを介して第２の高インピーダンス線路２９ｂの他端に接続される。ここで、第１の低インピーダンス線路３４ａと第２の低インピーダンス線路３４ｂとは誘電体基板２３ｊを挟設して電気的に絶縁されている。
【００６８】
図７は図６の端子Ｔ１，Ｔ２から線路３４ａ，３４ｂまでに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図である。図６及び図７から明らかなように、図６（ｉ）の第１の低インピーダンス線路３４ａの図上の左側の辺ｓ１１から、第１の低インピーダンス線路３４ａの横方向（図上の左右方向）の長さを経由して、ビア導体３２ｃと、第１の高インピーダンス線路２９ａと、ビア導体３２ａと、第２の高インピーダンス線路２９ｂと、ビア導体３２ｈとを介して、さらには、第２の低インピーダンス線路３４ｂの横方向（図上の左右方向）の長さを経由して、第２の低インピーダンス線路３４ｂの左側の辺ｓ１２に至るまでの電気長（Ｌ１１で示す経路）を実質的に１／２波長となるようにこれらの構成要素を形成することにより、第１のグランド電極２４と第２のグランド電極２５の間に形成された第１の高インピーダンス線路２９ａ、第２の高インピーダンス線路２９ｂ、第１の低インピーダンス線路３４ａ、第２の低インピーダンス線路３４ｂ、ビア導体３２ａ、３２ｃ、３２ｈによって、第１の１／２波長共振器が構成される。
【００６９】
次に、第２の３次元的な１／２波長共振器について説明する。
【００７０】
図６（ｃ）〜（ｑ）に示すように、図６（ｅ）の第３の高インピーダンス線路２９ｃは、第１のグランド電極２４と第２のグランド電極２５との間において、第１のグランド電極２４及び第２のグランド電極２５と略平行に形成される。そして、第３の高インピーダンス線路２９ｃの一端はビア導体３２ｂを介して図６（ｏ）の第４の高インピーダンス線路２９ｄの一端に接続され、その他端はビア導体３２ｄを介して第３の低インピーダンス線路３２ｃに接続される。また、図６（ｏ）の第４の高インピーダンス線路２９ｄは、第２のグランド電極２５と第３高インピーダンス２９ｃとの間において、第２のグランド電極２５及び第３高インピーダンス２９ｃと略平行に形成される。そして、第４の高インピーダンス線路２９ｄの一端はビア導体３２ｂを介して図６（ｅ）の第３の高インピーダンス線路２９ｃの一端に接続され、その他端はビア導体３２ｉを介して図６（ｋ）の第４の低インピーダンス線路３４ｄに接続される。
【００７１】
図６（ｅ）〜（ｏ）に示すように、図６（ｉ）の第３の低インピーダンス線路３４ｃは、第３の高インピーダンス線路２９ｃと第４の高インピーダンス線路２９ｄとの間において、第３の高インピーダンス線路２９ｃ及び第４の高インピーダンス線路２９ｄと略平行に形成される。そして、第３の低インピーダンス線路３４ｃの図上の左側の辺の中央部はビア導体３２ｄを介して第３の高インピーダンス線路２９ｃの他端に接続され、第３の低インピーダンス線路３４ｃの図上の略右上部はビア導体３２ｆを介して第１の出力線路３１ａの他端に接続される。また、図６（ｋ）の第４の低インピーダンス線路３４ｄは、第３の低インピーダンス線路３４ｃと第４の高インピーダンス線路２９ｄとの間において、第３の低インピーダンス線路３４ｃ及び第４の高インピーダンス線路２９ｄと略平行に形成される。そして、第４の低インピーダンス線路３４ｄの図上の左側の辺の中央部はビア導体３２ｉを介して図６（ｏ）の第４の高インピーダンス線路２９ｄの他端に接続され、第４の低インピーダンス線路３４ｄの図上の略右下部はビア導体３２ｇを介して図６（ｏ）の第２の出力線路３１ｂの他端に接続される。ここで、第３の低インピーダンス線路３４ｃと第４の低インピーダンス線路３４ｄとは誘電体基板２３ｊを挟設して電気的に絶縁されている。
【００７２】
図６から明らかなように、図６（ｉ）の第３の低インピーダンス線路３４ｃの図上の右側の辺ｓ１３から、第３の低インピーダンス線路３４ｃの横方向（図上の左右方向）の長さを経由して、ビア導体３２ｄと、第３の高インピーダンス線路２９ｃと、ビア導体３２ｂと、第４の高インピーダンス線路２９ｄと、ビア導体３２ｉとを介して、さらには、第４の低インピーダンス線路３４ｄの横方向（図上の左右方向）の長さを経由して、第４の低インピーダンス線路３４ｄの右側の辺ｓ１４に至るまでの電気長（Ｌ１２で示す経路）を実質的に１／２波長となるようにこれらの構成要素を形成することにより、第１のグランド電極２４と第２のグランド電極２５の間に形成された第３の高インピーダンス線路２９ｃ、第４の高インピーダンス線路２９ｄ、第３の低インピーダンス線路３４ｃ、第４の低インピーダンス線路３４ｄ、ビア導体３２ｂ、３２ｄ、３２ｉによって、第２の１／２波長共振器が構成される。
【００７３】
次に、図６（ｇ）の第１の結合素子３３ａ及び第２の結合素子３３ｂと、図６（ｍ）の第３の結合素子３３ｃ及び第４の結合素子３３ｄについて説明する。
【００７４】
図６（ｅ）〜（ｉ）に示すように、第１の結合素子１３ａ、及び第２の結合素子３３ｂは、第１及び第３の高インピーダンス線路２９ａ、２９ｃと第１及び第３の低インピーダンス線路３４ａ、３４ｃとの間において、第１及び第３の高インピーダンス線路２９ａ、２９ｃ及び第１及び第３の低インピーダンス線路３４ａ、３４ｃと略平行に形成される。また、第１の結合素子３３ａ、第２の結合素子３３ｂは、誘電体基板２３ｆ、２３ｈによって他の導体パターンから電気的に絶縁されている。なお、本実施形態では、第１の結合素子３３ａと第２の結合素子３３ｂとの２つの結合素子を用いたが、１つの結合素子のみでもよいし、３つ以上の複数の結合素子を用いてもよい。
【００７５】
図６（ｋ）〜（ｏ）に示すように、第３の結合素子３３ｃ、及び第４の結合素子３３ｄは、第２及び第４の高インピーダンス線路２９ｂ、２９ｄと第２及び第４の低インピーダンス線路３４ｂ、３４ｄとの間において、第２及び第４の高インピーダンス線路２９ｂ、２９ｄ及び第２及び第４の低インピーダンス線路３４ｂ、３４ｄと略平行に形成される。また、第３の結合素子３３ｃ、及び第４の結合素子３３ｄは、誘電体基板２３ｌ、２３ｎによって他の導体パターンから電気的に絶縁されている。なお、本実施形態では、第３の結合素子３３ｃと第４の結合素子３３ｄとの２つの結合素子を用いたが、１つの結合素子のみでもよいし、３つ以上の複数の結合素子を用いてもよい。
【００７６】
このような構成にすることで、第１の結合素子３３ａと第２の結合素子３３ｂと第３の結合素子３３ｃと第４の結合素子３３ｄとは、上記２つの１／２波長共振器を電磁的に結合（ＭＣ）させる。特に、図６（ｅ）〜（ｏ）に示すように、第１の結合素子３３ａ及び第２の結合素子３３ｂ、第３の結合素子３３ｃ及び第４の結合素子３３ｄをそれぞれ設けたことで、各導体パターンの配置が上下で対称になる。従って、第１の出力端子２７ａと第２の出力端子２７ｂとの差分による出力信号の信号レベルが安定するという特有の作用効果を有する。
【００７７】
次に、第１の入力線路３０ａ、第２の入力線路３０ｂ、第１の出力線路３１ａ、及び第２の出力線路３１ｂについて説明する。
【００７８】
図６（ｃ）〜（ｉ）に示すように、図６（ｅ）の第１の入力線路３０ａは、第１のグランド電極２４と第１の低インピーダンス線路３４ａとの間において、第１のグランド電極２４と第１の低インピーダンス線路３４ａと略平行に形成される。そして、第１の入力線路３０ａの一端は入力端子２６（Ｔ１）に接続され、その他端がビア導体３２ｅを介して第２の入力線路３０ｂの一端に接続される。また、図６（ｏ）の第２の入力線路３０ｂは、第２のグランド電極２５と第２の低インピーダンス線路３４ｂとの間において、第２のグランド電極２５と第２の低インピーダンス線路３４ｂと略平行に形成される。そして、第２の入力線路３０ｂの一端はグランド電極２８ｅ（端子Ｔ２）に接続され、その他端はビア導体３２ｅを介して第１の入力線路３０ａに接続される。
【００７９】
図６（ｃ）〜（ｉ）に示すように、図６（ｅ）の第１の出力線路３１ａは、第１のグランド電極２４と第３の低インピーダンス線路３４ｃとの間において、第１のグランド電極２４と第３の低インピーダンス線路２４ｃと略平行に形成される。そして、第１の出力線路３１ａの一端は第１の出力端子２７ａ（Ｔ３）に接続され、その他端はビア導体３２ｆを介して第３の低インピーダンス線路３４ｃに接続される。
【００８０】
図６（ｋ）〜（ｑ）に示すように、図６（ｏ）の第２の出力線路３１ｂは、第２のグランド電極２５と第４の低インピーダンス線路３４ｄとの間において、第２のグランド電極２５と第４の低インピーダンス線路３４ｄと略平行に形成される。そして、第２の出力線路３１ｂの一端は第２の出力端子２７ｂ（Ｔ４）に接続され、その他端はビア導体３２ｇを介して第４の低インピーダンス線路３４ｄに接続される。
【００８１】
当該フィルタ装置２００において、第１の入力線路３０ａの他端に接続されたビア導体３２ｅと、第１の高インピーダンス線路２９ａに接続されたビア導体３２ａとは互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成される。また、第１の出力線路３１ａと第３の高インピーダンス線路２９ｃとは互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成され、第２の出力線路３１ｂと第４の高インピーダンス線路２９ｄとは互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して形成される。これらの電磁的結合（ＭＣ）によって、２個の３次元的な１／２波長共振器において、入力線路３０ａ，３０ｂと、出力線路３１ａ，３１ｂとの間で高周波信号を伝送するときの信号損失を大幅に軽減できる。また、これらの電磁的に結合において、これらの構成要素の線路間隔や線路長を調整することにより、上記２つの１／２波長共振器のインピーダンスを制御することができ、フィルタ装置２００の入出力インピーダンスも制御できる。その結果、小型化を図りつつ、電子機器の規格で定められた入出力インピーダンスを設定ができる。
【００８２】
図７は図６の端子Ｔ１，Ｔ２から線路３４ａ，３４ｂまでに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図であり、図６（ｅ）〜（ｏ）の点線で囲まれた部分の斜視図である。図７から明らかなように、誘電体基板２３ｊの長手方向と平行であってその幅方向の中心（ビア導体３２ａ，３２ｅの各中心を通過する）に沿った線である中心線Ａ−Ａ’を含む水平面を対称面として、ビア導体３２ａ及びビア導体３２ｅが上下対称になるように形成され、また、当該対称面として、第１の高インピーダンス線路２９ａ、ビア導体３２ｃ、及び第１の低インピーダンス線路３４ａと、第２の高インピーダンス線路２９ｂ、ビア導体３２ｈ、及び第２の低インピーダンス線路３４ｂとが互いに上下対称に形成される。また、第１の入力線路３０ａと、第２の入力線路３０ｂとは、上記線Ａ−Ａ’を軸中心として、回転対称となるように形成される。従って、第１の１／２波長共振器が対称的な配置で構成され、また、第２の１／２波長共振器も同様に対照的な配置で構成されているので、第１の出力端子２７ａと第２の出力端子２７ｂとの差分による出力信号の信号レベルが安定し、より信頼性の高い出力信号を得ることができる。
【００８３】
以上のように構成されたフィルタ装置２００の等価回路の回路図を図８に示す。図８において、端子Ｔ１に接続された伝送線路Ｌ４１は第１の入力線路３０ａに対応し、端子Ｔ２に接続された伝送線路Ｌ４２は第２の入力線路３０ｂに対応し、これらの伝送線路Ｌ４１，Ｌ４２に接続された伝送線路Ｌ２１はビア導体３２ｅに対応する。Ｌ１１は上記第１の１／２波長共振器を構成する伝送線路である。一方、端子Ｔ３に接続された伝送線路Ｌ４３及びＬ３１は第１の出力線路３１ａに対応し、そのうちＬ３１は伝送線路Ｌ１２に対向し電磁的に結合（ＭＣ）する部分であり、また、端子Ｔ４に接続された伝送線路Ｌ４４及びＬ３２は第２の出力線路３１ｂに対応し、そのうちＬ３２は伝送線路Ｌ１２に対向し電磁的に結合（ＭＣ）する部分である。さらに、Ｌ１２は上記第２の１／２波長共振器を構成する伝送線路である。伝送線路Ｌ１１は、結合素子３３ａ，３３ｂ及び結合素子３３ｃ，３３ｄを介して伝送線路Ｌ１２に電磁的に結合（ＭＣ）する。
【００８４】
図８の等価回路において、入力端子Ｔ１は入力線路Ｌ４１，Ｌ２１，Ｌ４２を介して入力端子Ｔ２に接続されて接地される。また、出力端子Ｔ３は第１の出力線路Ｌ４３，Ｌ３１を介して伝送線路Ｌ１２の一端に接続され、出力端子Ｔ４は第２の出力線路Ｌ４４，Ｌ３２を介して伝送線路Ｌ１２の他端に接続される。ここで、伝送線路Ｌ１１，Ｌ１２はそれぞれ１／２波長の電気長を有する共振器であり、互いに結合素子３３ａ，３３ｂ及び結合素子３３ｃ，３３ｄを介して伝送線路Ｌ１２に電磁的に結合（ＭＣ）しているので、不平衡の入力端子Ｔ１を介して入力された高周波信号は入力線路Ｌ４１，Ｌ２１を介して、第１の１／２波長共振器に入力された後、第２の１／２波長共振器を経由して、平衡の出力端子Ｔ３，Ｔ４に出力される。ここで、２つの１／２波長共振器が並列に電磁的に結合されており、１波長に対応する周波数成分を有する高周波信号を選択的に帯域通過ろ波して通過させるフィルタ装置を実現できる。
【００８５】
なお、当該フィルタ装置２００は可逆回路であり、端子Ｔ３，Ｔ４を入力端子とし、端子Ｔ１及びＴ２を出力端子としてもよい。また、入力線路Ｌ４１，Ｌ４２及び出力線路Ｌ４３，Ｌ４４を設けなくてもよい。
【００８６】
以上の第２の実施形態においては、複数の結合素子３３ａ，３３ｂ，３３ｃ，３３ｄを用いているが、本発明はこれに限らず、少なくとも１個の結合素子を用いて、２個の共振器を電磁的に結合してもよい。
【００８７】
第１の変形例．
図９は図７の第１の変形例を示す斜視図であり、図６（ｅ）〜（ｏ）の点線で囲まれた部分の斜視図である。第１の変形例は、図６及び図７の第２の実施形態に比較して、
（ａ）第１の入力線路３０ａに代えて、互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように互いに略平行でありかつ近接する２本の線路部分を有するＵ字形状の第１の入力線路４０ａを備えたこと、
（ｂ）第２の入力線路３０ｂに代えて、互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように互いに略平行でありかつ近接する２本の線路部分を有するＵ字形状の第２の入力線路４０ｂを備えたことを特徴としている。
【００８８】
図９から明らかなように、図７を参照して上述した上下対称及び回転対称の作用効果に加えて、入力線路４０ａ，４０ｂにおける線路部分の電磁的な結合（ＭＣ）により信号伝送の損失を大幅に軽減できる。
【００８９】
第２の変形例．
図１０は図７の第２の変形例を示す斜視図であり、図６（ｅ）〜（ｏ）の点線で囲まれた部分の斜視図である。第２の変形例は、図６及び図７の第２の実施形態に比較して、以下の相違点を有する。
（ａ）第１の入力線路５０ａは、第１の入力線路４０ａと同様に、互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように互いに略平行でありかつ近接する２本の線路部分を有するＵ字形状を有し、第１の入力線路５０ａは、ビア導体３２ｊと接続導体５１ａを介して第１の低インピーダンス線路３４ａに接続される。
（ｂ）第２の入力線路５０ｂは、第２の入力線路４０ｂと同様に、互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように互いに略平行でありかつ近接する２本の線路部分を有するＵ字形状を有し、第２の入力線路５０ｂは、ビア導体３２ｋと接続導体５１ｂを介して第２の低インピーダンス線路３４ｂに接続される。
（ｃ）第１の低インピーダンス線路３４ａの辺Ｓ２１から第１の低インピーダンス線路３４ａの幅方向の長さを経由して、ビア導体３２ｃ、第１の高インピーダンス線路２９ａ、ビア導体３２ａ、第２の高インピーダンス線路２９ｂ、ビア導体３２ｈを介して、さらに、第２の低インピーダンス線路３４ｂの幅方向の長さを経由して当該第２の低インピーダンス線路３４ｂの辺ｓ２２までに至る電気長を１／２波長に設定することにより、第１の１／２波長共振器を構成する。
【００９０】
図１０から明らかなように、上記中心線Ａ−Ａ’を含む水平面を対称面として、上記第１の１／２波長共振器は上下対称に構成されるとともに、上記中心線Ａ−Ａ’を通過しかつ上記第１の１／２波長共振器の電気長方向（低インピーダンス線路３４ａ，３４ｂの幅方向をいう。）と平行な中心線Ｂ−Ｂ’を対称軸として、第１の入力線路５０ａと第２の入力線路５０ｂとは回転対称に構成される。
【００９１】
従って、本発明に係る第２の変形例によれば、第１の１／２波長共振器全体を対称に形成するとともに、入力線路５０ａ，５０ｂにおいて電磁的に結合する箇所も増やすことができるので、第１の出力端子２７ａと第２の出力端子２７ｂとの差分による出力を極めて正確かつ安定にすることができ、信号の損失をも軽減できる。
【００９２】
また、上記の第２の変形例において、第１の入力線路５０ａと第１の低インピーダンス線路３４ａとが互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して構成し、第２入力線路５０ｂと第２の低インピーダンス線路３４ｂと互いに電磁的に結合（ＭＣ）するように近接して構成することにより、信号の損失をさらに軽減できる。
【００９３】
他の変形例．
以上の実施形態及び変形例においては、平衡／不平衡変換フィルタ装置について開示しているが、当該平衡／不平衡変換フィルタ装置を、送受信する高周波信号を帯域通過ろ波するフィルタ装置として用いて無線通信回路を構成し、当該無線通信回路を備えた、携帯電話機や、無線ＬＡＮ装置などの電子機器を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上詳述したように、本発明に係るフィルタ装置によれば、小型化を図りつつ、フィルタ装置に設定された規格のインピーダンスを得ることができるフィルタ装置を提供できる。特に、携帯電話機等の各種電子機器において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るフィルタ装置１００の全体の構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｓ）は図１のフィルタ装置１００の誘電体積層基板３を誘電体基板３ａ〜３ｓ毎に分解して上部から順に誘電体基板３ａ〜３ｓの導体パターンを示した分解平面図である。
【図３】図１の端子Ｔ１からビア導体１２ａまでに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図である。
【図４】図１の端子Ｔ３から端子Ｔ４までに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図である。
【図５】図１のフィルタ装置１００の等価回路を示す回路図である。
【図６】（ａ）〜（ｓ）は本発明の第２の実施形態に係るフィルタ装置２００の誘電体積層基板２３を誘電体基板２３ａ〜２３ｓ毎に分解して上部から順に誘電体基板２３ａ〜２３ｓの導体パターンを示した分解平面図である。
【図７】図６の端子Ｔ１，Ｔ２から線路３４ａ，３４ｂまでに至るまでの構成（誘電体基板を除く。）を示す斜視図である。
【図８】図６のフィルタ装置２００の等価回路を示す回路図である。
【図９】図７の第１の変形例を示す斜視図である。
【図１０】図７の第２の変形例を示す斜視図である。
【図１１】従来技術に係る積層型バンドパスフィルタ装置を実現する多層基板１０３０の構成の一例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００９６】
３，２３…誘電体積層基板、
３ａ〜３ｓ，２３ａ〜２３ｓ…誘電体基板、
４，２４…第１のグランド電極、
５，２５…第２のグランド電極、
６，２６…入力端子、
７ａ，２７ａ…第１の出力端子、
７ｂ，２７ｂ…第２の出力端子、
８ａ〜８ｅ…グランド電極、
９ａ，２９ａ…第１の高インピーダンス線路、
９ｂ，２９ｂ…第２の高インピーダンス線路、
９ｃ，２９ｃ…第３の高インピーダンス線路、
９ｄ，２９ｄ…第４の高インピーダンス線路、
１０…入力線路、
３０ａ，４０ａ，５０ａ…第１の入力線路、
３０ｂ，４０ｂ，５０ｂ…第２の入力線路、
１１ａ…第１の出力線路、
１１ｂ…第２の出力線路、
１２ａ〜１２ｉ，３２ａ〜３２ｋ…ビア導体、
１３ａ，３３ａ…第１の結合素子、
１３ｂ，３３ｂ…第２の結合素子、
３３ｃ…第３の結合素子、
３３ｄ…第４の結合素子、
１４ａ，３４ａ…第１の低インピーダンス線路、
１４ｂ，３４ｂ…第２の低インピーダンス線路、
１４ｃ，３４ｃ…第３の低インピーダンス線路、
１４ｄ，３４ｄ…第４の低インピーダンス線路、
５１ａ，５１ｂ…接続導体、
１００，２００フィルタ装置、
Ｃ１１，Ｃ１２…キャパシタ、
Ｌ１１〜Ｌ４４…伝送線路、
ＭＣ…電磁的結合、
ｓ１〜ｓ４，ｓ１１〜ｓ１４…線路の辺、
Ｔ１〜Ｔ４…端子。
【図１】
2010213029.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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