(57)【要約】      （修正有）【課題】省面積化が可能な積層型のバンドパスフィルタ並びにそれを用いた高周波部品および通信装置を提供する。【解決手段】積層型バンドパスフィルタであって、共振線路を構成する電極パターンｌｐ１，ｌｐ２および接地容量を構成する電極パターンｃｐ１，ｃｐ２がそれぞれ異なる誘電体層に形成されており、共振線路を構成する電極パターンｌｐ１，ｌｐ２は、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置され、共振線路を構成する電極パターンｌｐ１，ｌｐ２を積層方向に挟むようにグランド電極が配置されており、積層方向、グランド電極と共振線路を構成する電極パターンｌｐ１，ｌｐ２との間に接地容量の電極パターンが配置されている。【選択図】図２
2010136288.tif 000002
【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積層体の内部に、共振線路と接地容量を用いて構成された第１および第２のＬＣ並列共振回路が形成されたバンドパスフィルタであって、
前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンおよび接地容量を構成する電極パターンが、それぞれ異なる誘電体層に形成されており、
前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンは、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置され、
前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンを積層方向に挟むように、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第１のグランド電極が、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第２のグランド電極が配置されており、
積層方向、前記第１のグランド電極と前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間、および前記第２のグランド電極と前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間に、前記接地容量の電極パターンが配置されていることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記バンドパスフィルタが備える一方の入出力端子と前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路との間、および前記バンドパスフィルタが備える他方の入出力端子と前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路との間には、それぞれ入出力容量が接続され、
前記各入出力容量を形成する電極パターンと、前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン並びに前記接地容量の電極パターンとが、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
積層方向において、前記第１のグランド電極と前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔、および前記第２のグランド電極と前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔が、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンと、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項４】
一端が前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第１の伝送線路と、
一端が前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第２の伝送線路を有し、
前記第１および第２の伝送線路は、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層との間の誘電体層に形成され、
前記第１および第２の伝送線路の他端は、同じビア電極を介して接地されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端と、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端とがビア電極で接続され、
前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層とは異なる誘電体層に形成された伝送線路を介して前記ビア電極が接地されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバンドパスフィルタ。
【請求項６】
通信装置に用いられる高周波回路を、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子とを用いて構成した高周波部品であって、
前記高周波回路はバンドパスフィルタを有し、
前記バンドパスフィルタとして請求項１〜５のいずれかに記載のバンドパスフィルタを用いたことを特徴とする高周波部品。
【請求項７】
請求項６に記載の高周波部品を用いた通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線伝送などの信号伝送に用いるバンドパスフィルタ並びにそれを用いた高周波部品および通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信機器において、バンドパスフィルタは重要な働きをする。特定の周波数帯域のみを低損失で通過させる一方で、不要な高域、低域の雑音を通過させない働きをする。携帯無線通信システムなどに用いられる通信機器の小型化に伴い、バンドパスフィルタとしては小型化に有利な積層型のものが多く用いられる。
【０００３】
第１の従来例として、特許文献１に開示されている積層型バンドパスフィルタの構造を図７および図８に示す。図７は第１の従来例のバンドパスフィルタの等価回路図、図８にはそれを積層体で構成したときの各層の電極パターン図（以下、積層図と略称）である。この積層型バンドパスフィルタでは、図７に示すように、片側短絡ストリップ共振器電極２３ａ，２３ｂ，２３ｃが同一シート上に並列に配設され、前記共振器電極の短絡側が互い違いに別方向になっている。前記共振器電極が配設されたシートとは別のシート上に、前記共振器電極の短絡側とは反対側の対応する位置に、それぞれ波長短縮電極２２ａ，２２ｂ，２２ｃが配設されている。かかる三つの共振器電極が配設されたシートとは別のシート上に飛び越し容量電極２８が配設される。また、前記共振器電極のうち入出力側の共振器電極間同士が前記飛び越し容量電極により容量結合している。
【０００４】
また、第２の従来例として、特許文献２に開示されているＬＣバンドパスフィルタの積層構造を図９に示す。かかるＬＣバンドパスフィルタでは共振線路や容量電極を積層方向に上下に重ねるように配置している。また、これら共振線路や容量電極はセラミック積層体の側面に形成される側面電極を介して接続されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６６１３６号公報（図１、図４）
【特許文献２】特開平１１−９７９６３号広報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらバンドパスフィルタは、単体でも使用されるが、高周波スイッチモジュール等の高周波部品に内蔵されることも多い。近年の携帯電話や携帯端末の小型化、薄型化により、高周波部品は一層の小型化・高集積化が求められており、バンドパスフィルタにも小型化が求められている。
【０００７】
かかる要求に対して、第１の従来例のバンドパスフィルタは、複数の共振線路が同一層上に並列に配置されているためにバンドパスフィルタの占有面積が大きくなるという問題があり、高周波部品の小型化に対して不利であった。
【０００８】
また、第２の従来例では共振線路や容量電極が側面電極を介して接続されているが、高周波部品の内部にバンドパスフィルタを集積化するためには、これらの接続はスルーホールを介して行なう必要がある。スルーホールを介して接続した場合、図７中の二つの共振線路と下層の容量電極との間にそれぞれスルーホールを設置することとなり、新たにスルーホールの設置面積が必要であった。また、二つの共振線路とグランド電極との距離が大きく異なるため、特にバンドパスフィルタを薄型にした際に入力側と出力側のインピーダンスがアンバランスになる傾向があり、整合をとることが困難となっていた。
【０００９】
そこで、本発明では、省面積化が可能な積層型のバンドパスフィルタ並びにそれを用いた高周波部品および通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、共振線路と接地容量を用いて構成された第１および第２のＬＣ並列共振回路が形成されたバンドパスフィルタであって、前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンおよび接地容量を構成する電極パターンが、それぞれ異なる誘電体層に形成されており、前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンは、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置され、前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンを積層方向に挟むように、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第１のグランド電極が、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン側には第２のグランド電極が配置されており、積層方向、前記第１のグランド電極と前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間、および前記第２のグランド電極と前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間に、前記接地容量の電極パターンが配置されていることを特徴とする。かかる構造によりバンドパスフィルタの複数の共振器を構成する各共振線路および接地容量が積層方向から見て重なる位置に配置されるため、バンドパスフィルタの占有面積が小さくなるという効果がある。また、接地容量が共振線路の上側と下側にそれぞれ配置されるため、各共振線路とそれに対応する接地容量との間を接続するスルーホールも共振線路の上層側と下層側とに分散して配置される。そのため、スルーホールの配置に必要な面積も小さくすることができる。さらに、共振線路とグランド電極の間に、接地容量を構成する容量電極パターンが配置されることにより、共振線路とグランド電極が直接対向する面積が低減される。該構成は、共振線路とグランド電極間の寄生容量を抑制することから、挿入損失の改善にも有効である。
【００１１】
また、前記バンドパスフィルタが備える一方の入出力端子と前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路との間、および前記バンドパスフィルタが備える他方の入出力端子と前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路との間には、それぞれ入出力容量が接続され、前記各入出力容量を形成する電極パターンと、前記第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターン並びに前記接地容量の電極パターンとが、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されていることが好ましい。かかる構成によれば、入出力容量を形成する場合にも、バンドパスフィルタの占有面積の増加を抑えることができる。
【００１２】
さらに、前記バンドパスフィルタにおいて、積層方向において、前記第１のグランド電極と前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔、および前記第２のグランド電極と前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔が、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンと、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンとの間隔よりも小さいことが好ましい。かかる構成によって、寄生容量を抑制しつつ、バンドパスフィルタを小型化することができる。
【００１３】
さらに、前記バンドパスフィルタにおいて、一端が前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第１の伝送線路と、一端が前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンに接続された第２の伝送線路を有し、前記第１および第２の伝送線路は、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層との間の誘電体層に形成され、前記第１および第２の伝送線路の他端は、同じビア電極を介して接地されていることが好ましい。かかる構造とすることで共振線路は寄生インダクタンス成分を介して接地されることとなり、バンドパスフィルタの広帯域化に有効である。しかも、複数の共振回路間で、寄生インダクタンスを含むインダクタンスのバランスに優れるため、整合等の設計が容易となる。
【００１４】
また、前記バンドパスフィルタにおいて、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端と、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンの一端とがビア電極で接続され、前記第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層と、前記第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンが形成された誘電体層とは異なる誘電体層に形成された伝送線路を介して前記ビア電極が接地されていることも好ましい。かかる構成によっても、共振線路は寄生インダクタンス成分を介して接地されることとなり、バンドパスフィルタの広帯域化に有効である。
【００１５】
本発明の高周波部品は、通信装置に用いられる高周波回路を、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された素子とを用いて構成した高周波部品であって、前記高周波回路はバンドパスフィルタを有し、前記バンドパスフィルタとして上記本発明に係るバンドパスフィルタを用いたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の通信装置は、前記高周波部品を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば占有面積の小さい積層型のバンドパスフィルタが実現可能となる。またバンドパスフィルタを用いた高周波モジュールの小型化にも寄与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の実施形態について、以下図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明がこれらに限定されるものではない。図１は本発明に係るバンドパスフィルタの一実施形態の等価回路である。図１に示すバンドパスフィルタは、２本の共振線路lp1,lp2が電磁結合する積層型のバンドパスフィルタである。lp1とcp1、lp2とcp2は、それぞれＬＣ並列共振回路を構成している。c1、c2はバンドパスフィルタの入出力部に直列に配置されたコンデンサであり、直流電流を遮断するDCカット機能とインピーダンス整合機能を有している。
【００１９】
図２は本発明に係るバンドパスフィルタの一実施形態における積層構造の分解斜視図である。図中、小さな四角形で示した部分はスルーホール、該四角形を積層方向に結ぶ破線はスルーホール同士の接続を示す。なお、グランド用スルーホールの接続の図示は便宜上省略してある。また、図１に示すバンドパスフィルタの共振線路および容量に対応する電極パターンには図１に示す符号と同じ符号が付されている。本発明に係るバンドパスフィルタでは、複数の誘電体層を積層してなる積層体の内部に、共振線路と接地容量を用いて構成された第１および第２のＬＣ並列共振回路が形成されている。図２に示すバンドパスフィルタは、１０枚の誘電体層（誘電体シート）を用いて構成されている。誘電体層の各々には導電性ペーストで電極パターンが印刷形成される。各誘電体層の電極パターンを適宜電気的に接続するスルーホールにも導電性ペーストが充填され、ビア電極が構成される。各誘電体層は積層して一体化される。
【００２０】
図２に示すように、第１の共振回路の共振線路ｌｐ１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路ｌｐ２を構成する電極パターンおよび接地容量ｃｐ１およびｃｐ２を構成する電極パターンが、それぞれ異なる誘電体層（第７層、第４層、第９層、第２層）に形成されている。第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１、ｌｐ２は、直線部分の一端が屈曲している形状を有する帯状電極である。電極パターンｌｐ１、ｌｐ２は誘電体層を介して互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て互いに重なるように配置されている。図２に示す実施形態では、電極パターンｌｐ１、ｌｐ２は全体が重なるように配置されているが、例えば直線部分で電磁気的に結合するように、少なくとも一部が互いに重なるように配置されていればよい。
【００２１】
電極パターンｌｐ１、ｌｐ２を積層方向に挟むように、電極パターンｌｐ１側の第１０層には第１のグランド電極ｅ１が、電極パターンｌｐ２側の第１層には第２のグランド電極ｅ２が配置されている。さらに、積層方向、第１のグランド電極ｅ１と電極パターンｌｐ１との間、および第２のグランド電極ｅ２と電極パターンｌｐ２との間には、それぞれ接地容量の電極パターンｃｐ１、ｃｐ２が配置されている。電極パターンｃｐ１はグランド電極ｅ１との間で、電極パターンｃｐ２はグランド電極ｅ１との間で接地容量を構成している。該電極パターンｃｐ１、ｃｐ２の配置によって、電極パターンｌｐ１、ｌｐ２の少なくとも一部が、それぞれ第１のグランド電極ｅ１、第２のグランド電極ｅ２と直接対向することを回避し、寄生容量が抑制されている。
【００２２】
また、バンドパスフィルタの複数の共振器を構成する各共振線路の電極パターンｌｐ１、ｌｐ２および接地容量の電極パターンｃｐ１、ｃｐ２が、少なくとも一部同士が積層方向から見て重なる位置に配置され、バンドパスフィルタの占有面積が低減されている。さらに、接地容量の電極パターンｃｐ２を共振線路ｌｐ２の上側に、接地容量の電極パターンｃｐ１を共振線路ｌｐ１の下側に配置することによって、各共振線路の一端とそれに対応する接地容量との間を接続するスルーホールも共振線路ｌｐ１およびｌｐ２の上層側と下層側とに分散して配置される。その結果、スルーホールの配置に必要な面積も小さくすることができる。図２に示す実施形態では、共振線路の電極パターンｌｐ１と接地容量の電極パターンｃｐ１とを接続するスルーホールと、共振線路の電極パターンｌｐ２と接地容量の電極パターンｃｐ２とを接続するスルーホールとが重なるように配置することで、スルーホール配置に必要な面積を特に小さくしている。
【００２３】
図２に示す実施形態では、積層方向において、第１のグランド電極ｅ１と第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１との間隔（以下、間隔ｄ１ともいう）、および第２のグランド電極ｅ２と第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ２との間隔（以下、間隔ｄ２ともいう）が、第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１と、第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ２との間隔（以下、間隔ｄ０ともいう）よりも小さい。これらの間隔に係る構成は図２の構成に限定されるものではないが、所定の幅を持って形成された電極パターンｌｐ１と電極パターンｌｐ２は積層方向に対向するため、電磁気的な結合が強い。そのため、電極パターンｌｐ１と電極パターンｌｐ２とはある程度の間隔をあけることが好ましい。そのため、積層方向の寸法が大きくならないように、間隔ｄ１およびｄ２を間隔ｄ０よりも小さくすることが好ましい。単純にｄ１およびｄ２を小さくすると、電極パターンｌｐ１およびｌｐ２とグランド電極ｅ１およびｅ２との間で形成される寄生容量が増加してしまうが、図２に示す構成では間に接地容量の電極パターンが配置される構成であるので寄生容量が形成されにくい。したがって、図２に示す実施形態において、間隔ｄ１およびｄ２を間隔ｄ０よりも小さくする構成が有効となる。
【００２４】
図１に示すように、バンドパスフィルタが備える一方の入出力端子Ｐ１と第１のＬＣ並列共振回路の共振線路ｌｐ１との間、および他方の入出力端子Ｐ２と第２のＬＣ並列共振回路の共振線路ｌｐ２との間には、それぞれ入出力容量ｃ１、ｃ２が接続されている。接地容量の電極パターンｃｐ１と共振線路を構成する電極パターンｌｐ１との間の第８層には、該電極パターンｃ１が形成され、接地容量の電極パターンｃｐ１との間で入出力容量ｃ１を形成している。該電極パターンｃ１は、スルーホールを介して入出力端子Ｐ１と接続されている。一方、接地容量の電極パターンｃｐ２と共振線路を構成する電極パターンｌｐ２との間の第３層には前記電極パターンｃ２が形成され、接地容量の電極パターンｃｐ２との間で入出力容量ｃ２を形成している。該電極パターンｃ２は、スルーホールを介して入出力端子Ｐ２と接続されている。
【００２５】
各入出力容量ｃ１、ｃ２を形成する電極パターンと、第１および第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１、ｌｐ２並びに接地容量の電極パターンｃｐ１、ｃｐ２とが、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。すなわち、共振線路を構成する電極パターンｌｐ１、ｌｐ２、接地容量の電極パターンｃｐ１、ｃｐ２および入出力容量の電極パターンｃ１、ｃ２は、全て、積層方向から見て、少なくとも一部が互いに重なるように配置され、バンドパスフィルタの低占有面積化が図られている。また、入出力容量ｃ１を形成する電極パターンと入出力端子Ｐ１とを接続するスルーホールと、入出力容量ｃ２を形成する電極パターンと入出力端子Ｐ２とを接続するスルーホールとが重なるように配置することで、スルーホール配置に必要な面積を特に小さくしている。なお、入出力容量に係る構成は図２に示す構成に限らず、その有無も含めて構成を適宜変更することができる。
【００２６】
第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１が形成された誘電体層（第７層）と、第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ２が形成された誘電体層（第４層）との間の誘電体層である第６層には、一端が電極パターンｌｐ１に接続された第１の伝送線路を構成する電極パターンｌｅ１が形成されている。また、同様に、第４層と第７層との間に位置する、隣接する第５層には、一端が第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ２に接続された第１の伝送線路を構成する電極パターンｌｅ２が形成されている。第１の伝送線路ｌｅ１および第２の伝送線路ｌｅ２は電極パターンｌｐ１およびｌｐ２よりも短く、屈曲している。第１の伝送線路ｌｅ１および第２の伝送線路ｌｅ２の一端側は、電極パターンｌｐ１およびｌｐ２と直交する方向に延設され、他端側は電極パターンｌｐ１およびｌｐ２と平行な方向に延設されている。第１の伝送線路ｌｅ１および第２の伝送線路ｌｅ２の他端は、同じビア電極Ｖｅを介して接地されている。このようにすることにより共振線路が寄生インダクタンスを介して接地され、バンドパスフィルタの帯域内における挿入損失の平坦度が高まり、帯域幅を広することが可能となる。さらに、寄生インダクタンスも含め、複数の共振線路の電極パターンが同じグランド電極に接続されて接地されるため、インダクタンスのバランスにも優れる。また、第１の伝送線路ｌｅ１と第１の伝送線路ｌｅ２は同形状であり、積層方向に重なるように配置してある。かかる伝送線路も含めた、ビア電極Ｖｅに接続するまでの、複数の共振線路に係る電極パターンの構成は、第５層の誘電体層を中心として対称的であり、インダクタンスのバランスに特に優れる構成が実現されている。また、面積の大きい容量の電極パターンと面積の小さい共振線路の電極パターンが積層方向に対称的に配置されているため、セラミック積層基板の焼成時に反りも発生しにくい。
【００２７】
共振線路を寄生インダクタンスを介して接地する構成は図２に示す構成に限定されるものではない。例えば、第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１の一端と、第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ２の一端とがビア電極で接続され、第１のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１が形成された誘電体層と、第２のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ２が形成された誘電体層とは異なる誘電体層に伝送線路を形成し、該伝送線路を介して前記ビア電極が接地される構成を用いることもできる。
【００２８】
図３に本実施形態によるバンドパスフィルタの通過特性を評価した結果を示す。通過帯域両側で大きな減衰量が得られておりバンドパスフィルタとしての優れた特性を示している。また、バンドパスフィルタの占有面積は、共振線路の電極パターンを一つの誘電体層に並設した従来の構成に比べて、５０％程度低減することができた。
【００２９】
本願発明に係るバンドパスフィルタは図１に示されたバンドパスフィルタに限定されるものではない。例えば、図１に示した二段の共振器にさらに共振器を付加して３つ以上の共振器でバンドパスフィルタを構成しても良い。本願発明に係るバンドパスフィルタの他の実施形態の等価回路を図４に示す。図４に示すバンドパスフィルタは、３本の共振線路ｌｐａ１〜３が電磁結合する積層型のバンドパスフィルタである。ｌｐ１とｃｐ１、ｌｐ２とｃｐ２、ｌｐ３とｃｐ３は、それぞれＬＣ並列共振回路を構成している。ｌｐ１とｃｐ１で構成された第１の共振回路と、ｌｐ２とｃｐ２で構成された第２の共振回路との間に、ｌｐ３とｃｐ３で構成された第３の共振回路を備える点が図１に示す実施形態と異なる。
【００３０】
図５は図４に示した他の実施形態における積層構造の分解斜視図である。第３のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ３が第７層に、接地容量の電極パターンｃｐ３が第１３層に形成されている。接地容量の電極パターンｃｐ３は、積層方向に第２のグランド電極ｅ２および第３のグランド電極ｅ３に挟まれており接地容量を形成している。伝送線路ｌｅ２を形成した誘電体層と、伝送線路ｌｅ１を形成した誘電体層との間に、伝送線路ｌｅ３を形成した誘電体層と共振線路を構成する電極パターンｌｐ３を形成した誘電体層が挿入されている点、接地容量の電極パターンｃｐ１が形成された誘電体層と、第１のグランド電極ｅ１が形成された誘電体層との間に、第３のグランド電極ｅ３が形成された誘電体層と接地容量の電極パターンｃｐ３が形成されている点が図２に示した実施形態と異なる。その他の点については図２に示した実施形態と同様につき、説明は略する。
【００３１】
第１〜第３のＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１〜ｌｐ３は、互いに電磁気的に結合するように、積層方向から見て少なくとも一部が互いに重なるように配置されている。また、容量の電極パターンは、積層方向において、ＬＣ並列共振回路の共振線路を構成する電極パターンｌｐ１〜３の両側に配置されている。接地容量の電極パターンｃｐ３は、積層方向から見て少なくとも一部が共振線路を構成する電極パターンｌｐ１〜ｌｐ３と重なるように配置されている。なお、第３の伝送線路ｌｅ３の一端側は、電極パターンｌｐ３と直交する方向に延設され、他端側は電極パターンｌｐ３と平行な方向に延設されている。第３の伝送線路ｌｅ３の他端は、第１および第２の伝送線路ｌｅ１、２と同じビア電極Ｖｅを介して接地されている。図４に示す構成によって、共振回路を付加した場合においても、バンドパスフィルタの占有面積を小さく抑えることができる。
【００３２】
本発明に係るバンドパスフィルタは、バンドパスフィルタ単体として構成してもよいが、バンドパスフィルタが必要な高周波回路に使用してもよい。例えば、複数の誘電体層に電極パターンを形成してなる積層体と、前記積層体の表面に搭載された半導体素子やインダクタなどの素子とを具備し、通信装置に用いられる高周波回路を有する高周波部品において、前記高周波回路が有するバンドパスフィルタとして本発明に係るバンドパスフィルタを用いる。
【００３３】
高周波部品としては、例えば、無線LANなどの無線通信の送受信を切り換えるアンテナスイッチモジュールや、アンテナスイッチモジュールと高周波増幅器モジュールを一体化した複合モジュールなどが挙げられる。かかる高周波部品は、例えば、アンテナと接続する少なくとも一つのアンテナ端子と、送信信号が入力される少なくとも一つの送信端子と、受信信号が出力される少なくとも一つの受信端子と、前記アンテナ端子と、前記送信端子又は前記受信端子との接続を切り換える少なくとも一つのスイッチ回路とを有する。図６には高周波部品を構成する高周波回路の一例として無線ＬＡＮ用のフロントエンドモジュールの等価回路を示す。図６に示すフロントエンドモジュールは、アンテナと接続するアンテナ端子Ａｎｔと、２.４ＧＨｚ帯の送信信号が入力される送信端子Tx_2.4Gと、５ＧＨｚ帯の送信信号が入力される送信端子Tx_5Gと、２.４ＧＨｚ帯の受信信号が出力される受信端子Rx_2.4Gと、５ＧＨｚ帯の受信信号が出力される受信端子Rx_5Gと、アンテナ端子Antと送信端子Tx_2.4G、Tx_5G又は受信端子Rx_2.4G、Rx_5Gとの接続を切り換えるスイッチ回路SPDTとを有する。スイッチ回路SPDTの共通端子にはアンテナ端子Antが接続され、二つの切り換え端子には、送信側の分波回路DIP1および受信側の分波回路DIP2がそれぞれ接続されている。送信側の分波回路DIP1と送信端子Tx_2.4Gとの間には２.４ＧＨｚ帯の送信信号を増幅する高周波増幅回路PA1が接続され、送信側の分波回路DIP1と送信端子Tx_５Gとの間には５ＧＨｚ帯の送信信号を増幅する高周波増幅回路PA2が接続されている。高周波増幅回路PA1、2の入力側にはバンドパスフィルタBPF1、BPF2がそれぞれ接続され、出力側にはローパスフィルタLPF1、LPF2がそれぞれ接続されている。一方、受信側の分波回路DIP2と受信端子Rx_2.4Gとの間には２.４ＧＨｚ帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器回路LNA1が接続され、受信側の分波回路DIP2と受信端子Rx_５Gとの間には５ＧＨｚ帯の受信信号を増幅する低雑音増幅器回路LNA2が接続されている。低雑音増幅器回路LNA1、2の出力側にはバンドパスフィルタBPF3、BPF4がそれぞれ接続されている。これらのバンドパスフィルタに本発明に係るバンドパスフィルタを用いればよい。スイッチ回路ＳＰＤＴ、高周波増幅回路ＰＡ１、ＰＡ２、低雑音増幅器回路ＬＮＡ１、ＬＮＡ２のＩＣチップは積層基板上に搭載する。
【００３４】
図２に示すような導体パターンをセラミック積層基板に構成したバンドパスフィルタは、例えば１０００℃以下で低温焼結が可能なセラミック誘電体材料ＬＴＣＣ（Low Temperature Co-fired Ceramics）からなり、厚さが１０μｍ〜２００μｍのグリーンシートに、低抵抗率のＡｇやＣｕ等の導電ペーストを印刷して所定の電極パターンを形成し、複数のグリーンシートを適宜一体的に積層し、焼結することにより製造することが出来る。
前記誘電体材料としては、例えばＡｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分として、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｓｒを主成分としてＣａ、Ｐｂ、Ｎａ、Ｋを副成分とする材料や、Ａｌ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｇｄを含む材料や、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｍｇを含む材料が用いられ、誘電率は５〜１５程度の材料を用いればよい。なお、積層基板を構成する誘電体層には、セラミック誘電体材料の他に、樹脂材料や樹脂とセラミック誘電体粉末を混合してなる複合材料を用いることも可能である。また、前記セラミック積層基板をＨＴＣＣ（高温同時焼成セラミック）技術を用いて作製してもよい。すなわち、Ａｌ２Ｏ３を主体とする誘電体材料と、タングステンやモリブデン等の高温で焼結可能な金属導体を用いてセラミック積層基板を構成しても良い。セラミック積層基板でバンドパスフィルタを構成する場合は、各層には、インダクタンス素子用、容量素子用、配線用、及びグランド電極用のパターン電極が適宜構成されて、層間にはビア導体が形成されて、所望の回路が構成される。
【００３５】
本発明のバンドパスフィルタは高周波スイッチモジュールだけではなく、他の高周波部品にも広く適用可能である。また、本発明のバンドパスフィルタおよびそれを用いた高周波部品は、各種通信装置にも展開することが可能である。特に高周波を扱う、携帯電話機、Bluetooth（登録商標）通信機器、無線ＬＡＮ通信機器(802.11a/b/g/n)、WIMAX(802.16e)、IEEE802.20(I-burst)などにも応用することが可能である。例えば、２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂおよび／あるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）と５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ）の２つの通信システムを共用可能な高周波フロントエンドモジュールあるいはＩＥＥＥ８０２．１１ｎの規格に対応可能な高周波フロントエンドモジュールとなし、これを備えた小型のマルチバンド通信装置を実現することが出来る。通信システムは上記した周波数帯域や通信規格に限るものではなく各種通信システムに利用可能である。また、２つの通信システムだけではなく、例えば分波回路を更に多段に分岐する態様をとることにより、より多数の通信システムに対応可能となる。マルチバンド通信装置としては、例えば携帯電話に代表される無線通信機器、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、プリンタやハードディスク、ブロードバンドルータ等のＰＣの周辺機器、ＦＡＸ、冷蔵庫、標準テレビ（ＳＤＴＶ）、高品位テレビ（ＨＤＴＶ）、カメラ、ビデオ、等の家庭内電子機器などに展開が出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係るバンドパスフィルタの実施形態を示す等価回路図である。
【図２】本発明に係るバンドパスフィルタの実施形態における積層図である。
【図３】本発明に係るバンドパスフィルタの実施形態の減衰特性図である。
【図４】本発明に係るバンドパスフィルタの他の実施形態を示す等価回路図である。
【図５】本発明に係るバンドパスフィルタの他の実施形態における積層図である。
【図６】本発明に係る高周波部品の実施形態の等価回路図である。
【図７】従来のバンドパスフィルタの等価回路図である。
【図８】従来の積層型バンドパスフィルタにおける各層の電極パターン図である。
【図９】従来の積層型バンドパスフィルタにおける各層の電極パターン図である。
【符号の説明】
【００３７】
ｌｐ１〜３：共振線路
ｌｅ１〜３：伝送線路
ｃｐ１〜ｃｐ３、ｃ１、ｃ２：容量電極
Ｐ１、Ｐ２：入出力端子
【図１】
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【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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