(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の共振器を備えた帯域通過フィルタにおいて、
前記複数の共振器のうち少なくとも一つは、それぞれ電極を設けた複数の誘電体層を含む積層体で構成される共振器であって、
いずれかの誘電体層に設けたグランド電極と、
いずれかの誘電体層に設けたキャパシタ電極と、
前記キャパシタ電極との接続部を始点として、かつ、前記グランド電極との接続部を終点とし、前記キャパシタ電極を設けた誘電体層及び前記グランド電極を設けた誘電体層とは異なる誘電体層に設けた線路電極を経由して形成されたインダクタ電極と、
を備え、
前記線路電極が積層方向からの平面視でリング形状であり、
前記リング形状である線路電極と、該線路電極と積層方向に対向して該線路電極を備えた共振器とは別の共振器を構成するいま一つの線路電極とが積層方向からの平面視で重なり合っていること、
を特徴とする帯域通過フィルタ。
【請求項２】
重なり合っている前記二つの線路電極が複数対存在し、それぞれの対の重なり面積がそれぞれ異なること、を特徴とする請求項１に記載の帯域通過フィルタ。
【請求項３】
入力電極と、出力電極と、三つ以上の前記共振器を備え、前記入力電極に接続される入力側共振器及び前記出力電極に接続される出力側共振器以外の少なくとも一つの共振器がリング形状の線路電極を有していること、を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の帯域通過フィルタ。
【請求項４】
リング形状の線路電極は、多角形状、円形状又は楕円形状のいずれかであること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の帯域通過フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インダクタとキャパシタとからなる共振器を備えた帯域通過フィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の共振器を備えた帯域通過フィルタとして特許文献１に記載のものが知られており、そのフィルタの一例を図９に示す。このフィルタは、誘電体層１０１に設けたグランド電極１０９と誘電体層１０２に設けたキャパシタ電極１１１〜１１３との間でそれぞれキャパシタを形成し、ビア電極１３１〜１３６及び線路電極１１６〜１１８によって複数のインダクタ電極を構成するとともに、それぞれのインダクタ電極のループ面どうしが積層方向からの平面視で部分的に重なるようにしている。前記インダクタ電極とキャパシタによってＬＣ並列共振器が構成されている。また、線路電極１１６，１１８と重なる線路電極１１７はミアンダライン形状とされている。【０００３】
線路電極１１７をミアンダライン形状とすることで、限られた専有面積内において、線路電極１１７の線路長を相対的に長くでき、インダクタンスを所望の値に設定可能になる。しかしながら、ミアンダライン形状では共振器のＱ値が不十分であるという問題点が見出された。即ち、ミアンダライン形状の線路電極１１７では、図５（Ｃ）にクロスの斜線を付した部分に電流の集中が発生し、その結果、Ｑ値の低下を招いていることが分かった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／４１２９４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、Ｑ値が良好な共振器を備え、通過帯域近傍における減衰特性が良好な帯域通過フィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一形態である帯域通過フィルタは、
複数の共振器を備えた帯域通過フィルタにおいて、
前記複数の共振器のうち少なくとも一つは、それぞれ電極を設けた複数の誘電体層を含む積層体で構成される共振器であって、
いずれかの誘電体層に設けたグランド電極と、
いずれかの誘電体層に設けたキャパシタ電極と、
前記キャパシタ電極との接続部を始点として、かつ、前記グランド電極との接続部を終点とし、前記キャパシタ電極を設けた誘電体層及び前記グランド電極を設けた誘電体層とは異なる誘電体層に設けた線路電極を経由して形成されたインダクタ電極と、
を備え、
前記線路電極が積層方向からの平面視でリング形状であり、
前記リング形状である線路電極と、該線路電極と積層方向に対向して該線路電極を備えた共振器とは別の共振器を構成するいま一つの線路電極とが積層方向からの平面視で重なり合っていること、
を特徴とする。
【０００８】
前記共振器にあっては、インダクタ電極を形成する線路電極が平面視でリング形状であるため、流れる電流が部分的に集中することがなく、その結果Ｑ値が向上する。また、共振器のＱ値が向上することから帯域通過フィルタにあっては通過帯域近傍における減衰特性が良好となる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、共振器のＱ値が向上し、帯域通過フィルタにあっては通過帯域近傍における減衰特性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】帯域通過フィルタの第１実施例を示す等価回路図である。
【図２】帯域通過フィルタの第２実施例を示す等価回路図である。
【図３】第１実施例である帯域通過フィルタの積層構造の第１例を示す分解斜視図である。
【図４】第１実施例である帯域通過フィルタの積層構造の第２例を示す分解斜視図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は本発明例における線路電極の重なり状態を示す説明図、（Ｃ）は従来例における線路電極の重なり状態を示す説明図である。
【図６】（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）ともに線路電極の他の形状を示す平面図である。
【図７】（Ａ），（Ｂ）は第１実施例である帯域通過フィルタの減衰特性を、比較例の減衰特性とともに示すグラフである。
【図８】比較例である帯域通過フィルタの積層構造を示す分解斜視図である。
【図９】従来例である帯域通過フィルタの積層構造を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る帯域通過フィルタの実施例について添付図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ部材、部分については共通する符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１２】
（帯域通過フィルタの等価回路、図１及び図２参照）
第１実施例である帯域通過フィルタ１Ａは図１に示す等価回路を有している。即ち、３段のＬＣ並列共振器ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３を備え、各ＬＣ並列共振器ＬＣ１，ＬＣ２，ＬＣ３はインダクタＬｓ１とキャパシタＣｓ１、インダクタＬｓ２とキャパシタＣｓ２、インダクタＬｓ３とキャパシタＣｓ３とで構成されている。
【００１３】
ＬＣ並列共振器ＬＣ１の一端が入力電極１１に接続され、他端はグランドに接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ３の一端が出力電極１２に接続され、他端はグランドに接続されている。ＬＣ並列共振器ＬＣ２は一端がＬＣ並列共振器ＬＣ１とは結合キャパシタＣｍ１を介して接続され、かつ、ＬＣ並列共振器ＬＣ３とは結合キャパシタＣｍ２を介して接続され、他端はグランドに接続されている。また、入出力電極１１，１２間には結合キャパシタＣｉｏが接続されている。
【００１４】
第２実施例である帯域通過フィルタ１Ｂは図２に示す等価回路を有している。このフィルタ１Ｂは、ＬＣ並列共振器ＬＣ１〜ＬＣ５を５段に接続したもので、基本的な構成は第１実施例である帯域通過フィルタ１Ａと同様である。
【００１５】
（帯域通過フィルタの積層構造、図３及び図４参照）
第１実施例である帯域通過フィルタ１Ａの積層構造の第１例を図３に示す。このフィルタ１Ａは、それぞれ電極を設けた複数の誘電体層２１ａ〜２１ｐを積層したものである。誘電体層２１ａ〜２１ｐは低温焼結セラミックなどから形成され、各種電極は例えば導電性ペーストを塗布することにより形成されている。
【００１６】
詳しくは、最下層の誘電体層２１ａの裏面（誘電体層21ｂと反対側の面）には入力電極１１、出力電極１２、グランド電極１３が形成されている。誘電体層２１ｂにはグランド電極２２が形成されている。誘電体層２１ｃ，２１ｄ，２１ｅにはそれぞれキャパシタ電極２３〜２７が形成されている。誘電体層２１ｆにはグランド電極２８が形成されている。誘電体層２１ｇにはキャパシタ電極２９が形成されている。誘電体層２１ｈにはグランド電極３０が形成されている。誘電体層２１ｉにはキャパシタ電極３１が形成されている。誘電体層２１ｊ，２１ｋ，２１ｌには線路電極３２，３３が形成されている。誘電体層２１ｍ，２１ｎ，２１ｏには線路電極３４が形成されている。最上層の誘電体層２１ｐは無地である。
【００１７】
また、各誘電体層２１ａ〜２１ｏには必要なビア電極４１〜４６が形成されており、各誘電体層２１ａ〜２１ｐを積層、焼結することにより、各種電極を以下のように層間にて接続する。
【００１８】
図３に示す構造を図１に示した等価回路を参照して説明すると、キャパシタＣｓ１はグランド電極２２，２８とキャパシタ電極２３，２６、グランド電極２２と入力電極１１とで形成され、キャパシタ電極２３はビア電極４１を介して入力電極１１に接続されている。複数の線路電極３２はビア電極４１，４２にて互いに並列に接続されてインダクタＬｓ１を構成している。このインダクタＬｓ１は、ビア電極４１のキャパシタ電極２６との接続部を始点として線路電極３２を経由してビア電極４２を介してグランド電極３０との接続部を終点とする線路として形成されている。
【００１９】
キャパシタＣｓ３はグランド電極２２，２８とキャパシタ電極２４，２７、グランド電極２２と出力電極１２とで形成され、キャパシタ電極２４はビア電極４３を介して出力電極１２に接続されている。複数の線路電極３３はビア電極４３，４４にて互いに並列に接続されてインダクタＬｓ３を構成している。このインダクタＬｓ３は、ビア電極４３のキャパシタ電極２７との接続部を始点として線路電極３３を経由してビア電極４４を介してグランド電極３０との接続部を終点とする線路として形成されている。
【００２０】
キャパシタＣｓ２はグランド電極２８，３０とキャパシタ電極２９，３１とで形成されている。複数の線路電極３４はビア電極４５，４６にて互いに並列に接続されてインダクタＬｓ２を構成している。このインダクタＬｓ２は、ビア電極４５のキャパシタ電極３１との接続部を始点として線路電極３４を経由してビア電極４６を介してグランド電極３０との接続部を終点とする線路として形成されている。
【００２１】
キャパシタＣｍ１は線路電極３２，３４間に形成され、キャパシタＣｍ２は線路電極３３，３４間に形成される。キャパシタＣｉｏはキャパシタ電極２３，２５間、２４，２５間、２６，２５間、２７，２５間に形成される。より具体的には、キャパシタ電極２３とキャパシタ電極２５との間の容量と、キャパシタ電極２６とキャパシタ電極２５との間の容量とで並列容量が形成され、さらに、キャパシタ電極２４とキャパシタ電極２５との間の容量と、キャパシタ電極２７とキャパシタ電極２５との間の容量とで並列容量が形成され、この２つの並列容量により、キャパシタＣｉｏが形成されている。
【００２２】
また、グランド電極３０はビア電極４２，４４を介してグランド電極２８，２２に接続され、さらに３本のビア電極４７を介して外部接続用のグランド電極１３に接続されている
【００２３】
図４は前記帯域通過フィルタ１Ａの積層構造の第２例を示し、第２段のＬＣ並列共振器ＬＣ２を構成する線路電極３４を設けた誘電体層２１ｍ〜２１ｏを誘電体層２１ｉ，２１ｊの間に配置したものである。他の構造は図３に示した第１例と同様である。
【００２４】
以上の構成からなる帯域通過フィルタ１Ａの動作は、基本的には図９に示す従来の帯域通過フィルタと同様である。ところで、本フィルタ１Ａにあっては、互いに結合する線路電極３２，３４、３３，３４において、図５（Ａ）に示すように、線路電極３４は積層方向からの平面視で四角形のリング形状とされている。図５（Ｃ）に示す従来のミアンダライン形状をなす線路電極１１７では急峻な屈曲部を有することから電流の集中を招く不具合を生じていたが、四角形状等の閉じたリング形状の線路電極３４は、リング形状であることから二手に分かれて電流が流れるので、その分だけ電流の集中が緩和される。それゆえ、共振器におけるＱ値が向上する。
【００２５】
図３に示した積層構造からなる帯域通過フィルタ１Ａの減衰特性を図７で曲線Ａにて示す。図７（Ａ）は０．５〜５．５ＧＨｚにおける減衰特性を示し、図７（Ｂ）はその一部である２．２〜２．８ＧＨｚにおける減衰特性を拡大して示している。図７に示す曲線Ｂは、図８に示すように、線路電極３４’を従来のごとくミアンダライン形状とした場合の特性である。なお、図８において、線路電極３４’以外の構成は図３に示したものと同じである。両者の特性（曲線Ａ，Ｂ）を比較すると明らかなように、本フィルタ１Ａでは通過帯域において減衰特性が改善されており、特に、２．３〜２．４ＧＨｚ帯域では共振器のＱ値が高くなったことに起因して損失が低減されている。
【００２６】
また、前記帯域通過フィルタ１Ａでは、線路電極３２，３３、３３，３４が積層方向からの平面視で重なり合っており、これにて、共振器間の結合度（誘導結合）が高くなり、低挿入損失で広帯域化した通過特性が得られる。そして、図５（Ｂ）に示すように線路電極３２，３３，３４の線路幅を変更し、あるいは、線路電極３２，３３，３４の位置を平面上で適宜ずらすこと、さらには、線路電極３２，３３，３４の幅を部分的に太く又は細くすることにより、平面視における重なり面積を線路電極３２，３３、３３，３４間で異ならせてもよい。これにて、共振器間の結合度を任意に調整することができる。
【００２７】
また、線路電極３４の平面視形状は、四角形状に限定するものではなく、リング形状であればよい。特に、図６（Ａ）に示す楕円形状、図６（Ｂ）に示す円形状であれば、リング形状であることから二手に分かれて電流が流れるうえ、急峻な屈曲部がなくなるため、さらに電流の集中が緩和され、Ｑ値を高くすることができる。勿論、図６（Ｃ）に示すような多角形状であってもよい。
【００２８】
また、例えば、図２に示した帯域通過フィルタ１Ｂのように３段以上のＬＣ並列共振器ＬＣ１〜ＬＣ５を備えている場合、入出力段の共振器以外の共振器の全てがリング形状の線路電極を有していてもよいが、中間段の共振器のうち少なくとも一つがリング形状の線路電極を有していればよく、他の共振器の線路電極はリング形状以外の形状（例えば、ミアンダライン形状）であってもよい。あるいは、入出力段の共振器における線路電極もリング形状としてもよい。また、入出力段のみ、入出力段のいずれか一方のみが、リング形状の線路電極を有している構成であってもよい。
【００２９】
（他の実施例）
なお、本発明に係る帯域通過フィルタは前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００３０】
例えば、キャパシタ電極や線路電極、グランド電極のパターンや配置など前記実施例以外のパターンや配置であってもよい。共振器の段数も任意であることは勿論である。また、第１実施例の第１例及び第２例では、三つのリング形状の線路電極の上層側又は下層側に三つのミアンダライン形状の線路電極を配置しているが、リング形状の線路電極と三つのミアンダライン形状の線路電極を交互に配置する構成であってもよい。この場合、それ
ぞれの線路電極間で結合させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上のように、本発明は、帯域通過フィルタに有用であり、特に、共振器のＱ値が向上し、帯域通過フィルタの減衰特性が向上する点で優れている。
【符号の説明】
【００３２】
１Ａ，１Ｂ…帯域通過フィルタ
１１…入力電極
１２…出力電極
１３…グランド電極
２１ａ〜２１ｐ…誘電体層
２２，２８，３０…グランド電極
３２，３３，３４…線路電極
２３，２４，２５，２９，３１…キャパシタ電極
４１〜４６…ビア電極
ＬＣ１〜ＬＣ５…ＬＣ並列共振器
Ｌｓ１〜Ｌｓ５…インダクタ
Ｃｓ１〜Ｃｓ５…キャパシタ
【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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