(57)【要約】  【課題】  携帯電話の周波数帯で大きな減衰量を持ち、通過帯域の高域側における減衰特性が良好なフィルタ装置を提供する。  【解決手段】  積層体内部に配置された共振器電極３ａ〜３ｅと、一端が初段の共振器電極３ａと２段目の共振器電極３ｂとの間の内部接地電極２ｃに接続され、他端が３段目の共振器電極３ｃと４段目の共振器電極３ｄとの間の内部接地電極２ｃに接続され、幅広部で共振器電極３ａ，３ｄと対向する第１の結合電極と、一端が２段目の共振器電極３ｂと３段目の共振器電極３ｃとの間の内部接地電極２ｃに接続され、他端が４段目の共振器電極３ｄと最終段の共振器電極３ｅとの間の内部接地電極２ｃに接続され、幅広部で共振器電極３ｂ，３ｅと対向する第２の結合電極４ｂとを有するフィルタ装置である。携帯電話の周波数帯で大きな減衰量を持ち、通過帯域の高域側の減衰特性の跳ね上がりが抑えられる。【選択図】  図１
2011071794.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体を挟んで対向するように配置された第１の接地電極および第２の接地電極と、
前記積層体の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように平面視で横並びに配置された、それぞれ一方端が短絡端で他方端が開放端であるとともに相互に電磁界結合する帯状の５つの共振器電極と、
前記積層体の前記第１の層間に平面視で前記共振器電極を取り囲むように形成され、前記共振器電極の前記短絡端が接続された環状の内部接地電極と、
前記積層体内において前記共振器電極との間に前記誘電体層を挟んで前記第１の接地電極側に配置され、一端が初段の前記共振器電極の短絡端部と対向して初段の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続され、他端が４段目の前記共振器電極の短絡端部と対向して４段目の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続された第１の結合電極と、
前記積層体内において前記共振器電極との間に前記誘電体層を挟んで前記第２の接地電極側に配置され、一端が２段目の前記共振器電極の短絡端部と対向して２段目の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続され、他端が最終段の前記共振器電極の短絡端部と対向して最終段の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続された第２の結合電極と、
初段の前記共振器電極に沿った形状で、前記誘電体層を挟んで前記初段の共振器電極と対向するように前記第２の接地電極側に配置されて前記初段の共振器電極と電磁界結合する入力電極と、
最終段の前記共振器電極に沿った形状で、前記誘電体層を挟んで前記最終段の共振器電極と対向するように前記第１の接地電極側に配置されて前記最終段の共振器電極と電磁界結合する出力電極とを有するフィルタ装置であって、
前記第１の結合電極は、一端が初段の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に初段の前記共振器電極と２段目の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から初段の前記共振器電極の前記開放端側へ延びる幅広部において初段の前記共振器電極の前記短絡端部と対向しており、他端が４段目の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に、３段目の前記共振器電極と４段目の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から４段目の前記共振器電極の開放端側へ延びる幅広部において４段目の前記共振器電極と対向しており、
前記第２の結合電極は、一端が２段目の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に２段目の前記共振器電極と３段目の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から２段目の前記共振器電極の前記開放端側へ延びる幅広部において２段目の前記共振器電極の前記短絡端部と対向しており、
他端が最終段の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に４段目の前記共振器電極と最終段の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から最終段の前記共振器電極の開放端側へ延びる幅広部において最終段の前記共振器電極と対向していることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
前記第１の結合電極および前記第２の結合電極が、平面視して前記共振器電極の開放端と重ならないように配置されたことを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話，無線ＬＡＮ（Local Area Network），ＵＷＢ（Ultra Wide Band）等の無線通信機器その他の各種通信機器等において使用されるフィルタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機や無線ＬＡＮ等の様々な用途で無線通信機器が用いられるようになっており、各無線通信機器において使用される周波数が互いに近くなっていることから、これらの無線通信機器には、所望周波数帯域の信号のみを選択的に通過させるとともに、通過帯域の低周波側および高周波側に近接した信号帯域における不所望信号の混入を防止して良質の通信を行ない得るようにするために、通過周波数帯域の低周波側および高周波側の減衰帯域にそれぞれ減衰極を備えた帯域通過特性を有するフィルタ装置が搭載されている。
【０００３】
情報伝送容量の増加に伴い、無線通信機器は使用可能な周波数帯域において、高周波化と広帯域化とで利用帯域幅を拡張して情報伝送容量を確保するようになってきている。そのため、通過帯域が広く、かつ通過帯域の近傍に減衰極を有する（急峻な減衰特性を有する）フィルタ装置が求められるようになってきている。
【０００４】
例えば、新しい通信手段として着目されているＵＷＢは、10ｍ程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものであり、例えば日本では、無線ＬＡＮのＩＥＥＥ802.11.ａにおいて使用される5.15ＧＨｚ〜5.25ＧＨｚを避ける形で、3.4ＧＨｚ〜4.8ＧＨｚ程度の帯域を使用するローバンドと7.25ＧＨｚ〜10.25ＧＨｚ程度の帯域を使用するハイバンドとに分割された規格となっている。
【０００５】
しかしながら、ＵＷＢの信号は微弱な信号であるため、他の信号との干渉問題が顕著となるため、通過帯域以外の減衰量が大きく、急峻度の鋭いバンドパスフィルタが要求される。ローバンド用のフィルタであれば、3.4ＧＨｚ〜4.8ＧＨｚ程度の広い帯域を使用する（この帯域の周波数の信号を通過させる）のに対して、わずかに0.35ＧＨｚしか離れていない5.15ＧＨｚでは減衰するという非常に急峻な減衰特性が求められている。
【０００６】
このような要求に対して、複数の共振器電極の短絡端を電気的に接続する結合電極を備えたフィルタ装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。このフィルタ装置においては、結合電極を備えていることにより、複数の共振器電極間において、容量性の結合だけでなく誘導性の結合も生じさせることができる。これにより、所定の通過帯域近傍の周波数帯域における信号を急峻に減衰させることができるというものである。
【０００７】
また、ハイバンド用のフィルタであれば、ハイバンドＵＷＢの信号は7.25ＧＨｚ〜10.25ＧＨｚ程度の非常に高い周波数を使用するため、空間での信号の減衰が大きいため、携帯電話等に用いられる１ＧＨｚ〜４ＧＨｚの周波数において大きな減衰量を持つバンドパスフィルタが求められている。
【０００８】
このような要求に対して、本願の発明者は、図５および図６に示す例のような、複数の共振器電極３ａ〜３ｅの短絡端を電気的に接続し、交差するように配置された２つの結合電極４ａ，４ｂを持つフィルタ装置を提案している（特願2008−222516号）。このフィルタ装置においては、交差する２つの結合電極４ａ，４ｂを備えていることにより、それぞれの飛び越し結合部分による減衰極が生じ、１ＧＨｚ〜４ＧＨｚの周波数において大きな減衰量が得られるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開2008−118615号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来のハイバンド用のフィルタ装置においては、１ＧＨｚ〜４ＧＨｚの周波数において大きな減衰量が得られ、通過帯域の両側に急峻な減衰特性が得られるものの、結合電極の長さの１／２λ共振によって、通過帯域の高域側に減衰特性の跳ね上がりを有するフィルタ特性であった。この跳ね上がり部分においても挿入損失は15ｄＢ以下であり、通常は他の通信に対する影響はないものであるが、通信システムの構成によっては通過帯域の高域側の周波数でノイズが発生する場合があり、このノイズもフィルタ装置で除去すること、即ち通過帯域の高域側の減衰量をより大きくすることが要求される場合があった。この結合電極の長さの１／２λ共振の減衰特性の跳ね上がりを小さくするには、結合電極による共振器電極間の結合を弱くする方法が考えられるが、通過帯域の両側の減衰特性が急峻でないものとなってしまう。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、結合電極の１／２長さの共振による減衰特性の跳ね上がりを小さくすることにより、通過帯域側の高域側においても信号をより大きく減衰することのできる、例えばＵＷＢ用途にも好適に用いることのできるフィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のフィルタ装置は、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体を挟んで対向するように配置された第１の接地電極および第２の接地電極と、前記積層体の第１の層間に一方端と他方端とが互い違いになるように平面視で横並びに配置された、それぞれ一方端が短絡端で他方端が開放端であるとともに相互に電磁界結合する帯状の５つの共振器電極と、前記積層体の前記第１の層間に平面視で前記共振器電極を取り囲むように形成され、前記共振器電極の前記短絡端が接続された環状の内部接地電極と、前記積層体内において前記共振器電極との間に前記誘電体層を挟んで前記第１の接地電極側に配置され、一端が初段の前記共振器電極の短絡端部と対向して初段の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続され、他端が４段目の前記共振器電極の短絡端部と対向して４段目の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続された第１の結合電極と、前記積層体内において前記共振器電極との間に前記誘電体層を挟んで前記第２の接地電極側に配置され、一端が２段目の前記共振器電極の短絡端部と対向して２段目の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続され、他端が最終段の前記共振器電極の短絡端部と対向して最終段の前記共振器電極の短絡端に電気的に接続された第２の結合電極と、初段の前記共振器電極に沿った形状で、前記誘電体層を挟んで前記初段の共振器電極と対向するように前記第２の接地電極側に配置されて前記初段の共振器電極と電磁界結合する入力電極と、最終段の前記共振器電極に沿った形状で、前記誘電体層を挟んで前記最終段の共振器電極と対向するように前記第１の接地電極側に配置されて前記最終段の共振器電極と電磁界結合する出力電極とを有するフィルタ装置であって、前記第１の結合電極は、一端が初段の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に初段の前記共振器電極と２段目の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から初段の前記共振器電極の前記開放端側へ延びる幅広部において初段の前記共振器電極の前記短絡端部と対向しており、他端が４段目の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に、３段目の前記共振器電極と４段目の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から４段目の前記共振器電極の開放端側へ延びる幅広部において４段目の前記共振器電極と対向しており、前記第２の結合電極は、一端が２段目の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に２段目の前記共振器電極と３段目の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から２段目の前記共振器電極の前記開放端側へ延びる幅広部において２段目の前記共振器電極の前記短絡端部と対向しており、他端が最終段の前記共振器電極の前記短絡端側の前記内部接地電極に４段目の前記共振器電極と最終段の前記共振器電極との間において電気的に接続されているとともに、この接続部から最終段の前記共振器電極の開放端側へ延びる幅広部において最終段の前記共振器電極と対向していることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のフィルタ装置は、上記構成において、前記第１の結合電極および前記第２の結合電極が、平面視して前記共振器電極の開放端と重ならないように配置されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のフィルタ装置によれば、第１の結合電極は、一端が初段の共振器電極の短絡端側の内部接地電極に初段の共振器電極と２段目の共振器電極との間において電気的に接続され、他端が４段目の共振器電極の短絡端側の内部接地電極に、３段目の共振器電極と４段目の共振器電極との間において電気的に接続されており、第２の結合電極は、一端が２段目の共振器電極の短絡端側の内部接地電極に２段目の共振器電極と３段目の共振器電極との間において電気的に接続され、他端が最終段の共振器電極の短絡端側の内部接地電極に４段目の共振器電極と最終段の共振器電極との間において電気的に接続されていることから、第１の結合電極および第２の結合電極の長さが短くなるので、結合電極の長さの１／２λで生じる、通過帯域の高域側の減衰特性の跳ね上がりが発生する周波数が高周波側にシフトするとともに、跳ね上がりの量も少なくなって通過帯域の高域側の減衰が大きくなる。また、第１の結合電極および第２の結合電極ともに幅広部を有することから、第１の結合電極および第２の結合電極と各共振器電極の短絡端との電気的な接続位置が各共振器電極の短絡端からずれても、幅広部において第１の結合電極および第２の結合電極と各共振器電極の短絡端部とが対向して十分に結合することができるので、第１の結合電極および第２の結合電極による十分な共振器電極間の結合が得られ、通過帯域の両側に急峻な減衰特性が得られるフィルタ装置とすることができる。
【００１５】
また、本発明のフィルタ装置によれば、上記構成において、第１の結合電極および第２の結合電極が、平面視して共振器電極の開放端と重ならないように配置されているときには、第１の結合電極および第２の結合電極と共振器電極との不要な電界結合を少なくすることができ、通過帯域の特性を劣化させることなく、また減衰域に新たな不要な跳ね上がりが生じないフィルタ装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明のフィルタ装置の実施の形態の一例を模式的に示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すフィルタ装置の共振器電極と第１の結合電極および第２の結合電極の位置を示す平面図である。
【図３】本発明のフィルタ装置の実施の形態の他の一例を模式的に示す分解斜視図である。
【図４】本発明のフィルタ装置の伝送特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図５】従来のフィルタ装置を模式的に示す分解斜視図である。
【図６】図５に示すフィルタ装置の共振器電極と第１の結合電極および第２の結合電極の位置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明のフィルタ装置について以下に詳細に説明する。図１〜図３において、１ａは誘電体層、１は誘電体層１ａが積層されてなる積層体、２ａは第１の接地電極、２ｂは第２の接地電極、２ｃは内部接地電極、３ａ〜３ｅは共振器電極、３ａは初段の共振器電極、３ｂは２段目の共振器電極、３ｃは３段目の共振器電極、３ｄは４段目の共振器電極、３ｅは最終段の共振器電極、４ａは第１の結合電極、４ｂは第２の結合電極、５は入力電極、５ａは入力端子電極、６は出力電極、６ａは出力端子電極である。また、図１〜図３において、破線は、誘電体層１ａの上下に位置する導体層（例えば初段の共振器電極３ａと第１の結合電極４ａの短絡端近傍の内部接地電極２ｃ）とを電気的に接続するための誘電体層１ａを貫通する貫通導体があることを示している。図２（ａ）は内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅおよび第１の結合電極４ａの平面視での位置関係を示し、図２（ｂ）は、内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅおよび第２の結合電極４ｂの平面視での位置関係を示すものであり、内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極４ｂ以外は省略して示している。
【００１８】
図１に示す例では、積層体１は６層の誘電体層１ａが積層されて構成されているが、誘電体層１ａの層数は、各誘電体層１ａの厚みや比誘電率、あるいは、第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，３ａ〜３ｅは共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５，入力端子電極５ａ，出力電極および出力端子電極６ａといった各電極の配置等によって適宜変えることができる。例えば、図１に示す例では、積層体１を挟んで対向するように第１の接地電極２ａと第２の接地電極２ｂとが配置され、第１の接地電極２ａが配置された誘電体層１ａ上に第１の接地電極２ａとは電気的に絶縁されて入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａが配置されているが、第１の接地電極２ａの上にさらに絶縁層１ａを積層して、その上に入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａを配置してもよい。入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａは、それぞれ入力電極５および出力電極６に接続されており、入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａが外部回路基板等に接続されることでフィルタ装置への信号の入出力点となる。
【００１９】
また、図１に示す例では、積層体１は同じ厚みの６層の誘電体層１ａが積層されて構成されているが、誘電体層１ａの厚みは、誘電体層１ａの比誘電率に応じて、その上下に位置する各電極間に必要な結合の大きさによって適宜設定される。
【００２０】
共振器電極３ａ〜３ｅは、それぞれ一方端が短絡端で他方端が開放端であり、積層体１の１つの誘電体層１ａ・１ａ間に、一方端と他方端とが互い違いになるように横並びに整列させて、所謂インターデジタル型に配置されて、相互に電磁界結合（エッジ結合）している。共振器電極３ａ〜３ｅの形状や間隔は、要求される特性（通過帯域周波数や通過帯域幅）に応じて適宜設定されるが、安定した電磁界結合（エッジ結合）を得るにはエッジ部分の対向する長さの長い、細長い帯状の形状であるのが望ましい。
【００２１】
内部接地電極３ｃは、共振器電極３ａ〜３ｅと同じ層間に、平面視で共振器電極３ａ〜３ｅを取り囲むように配置された環状のものであり、共振器電極３ａ〜３ｅの一方端（短絡端）が接続される。積層体１の上面に配置された第１の接地電極２ａと、積層体１の下面に配置された第２の接地電極２ｂと、内部接地電極２ｃとは、図示はしていないが、貫通導体や端面導体等を用いて接続されている。内部接地電極２ｃが共振器電極３ａ〜３ｅの周囲を取り囲むことによって、共振器電極３ａ〜３ｅから発生する電磁波の周囲への漏洩を低減することができる。この効果はモジュール基板の中の一部の領域にフィルタ装置が形成される場合に、モジュール基板の他の領域への悪影響を防止する上で特に有用である。
【００２２】
入力電極５は、初段の共振器電極３ａに沿った形状で、誘電体層１ａを挟んで初段の共振器電極３ａと対向するように第２の接地電極２ｂ側に配置されており、初段の共振器電極３ａと電磁界結合し、フィルタ装置へ信号を入力している。
【００２３】
出力電極６は、最終段の共振器電極３ｅに沿った形状で、誘電体層１ａを挟んで最終段の共振器電極３ｅと対向するように第１の接地電極２ａ側に配置されており、最終段の共振器電極３ｅと電磁界結合し、フィルタ装置からの信号を出力している。
【００２４】
入力電極５および出力電極６は、それぞれ対向する初段の共振器電極３ａおよび最終段の共振器電極３ｅに沿った形状であることから、それらの間の電磁界結合が強いものとなる。入力電極５および出力電極６の大きさや、入力電極５および出力電極６と共振器電極３ａ〜３ｅとの間の誘電体層１ａの層数や厚みは、比誘電率や要求される結合の強さによって適宜設定される。
【００２５】
図１に示す例では、第１の結合電極４ａと出力電極６とは異なる誘電体層１ａ・１ａ間に形成され、また、第２の結合電極４ｂと入力電極５とが異なる誘電体層１ａ・１ａ間に形成されているが、図３に示す例のように、第１の結合電極４ａと出力電極６とを同じ誘電体層１ａ・１ａ間に形成し、第２の結合電極４ｂと入力電極５とを同じ誘電体層１ａ・１ａ間に形成してもよい。このようにすると、誘電体層１ａの層数を減らすことができるとともに、第１の結合電極４ａと出力電極６とを、また第２の結合電極４ｂと入力電極５とを同時に印刷して形成することができるので工数が減り、製造コスト的にも有利なものとなる。一方、図１に示す例のように異なる層間に形成すると、第１の結合電極４ａと共振器電極３ａ，３ｄとの結合量、出力電極６と共振器電極３ｅとの結合量、第２の結合電極４ｂと共振器電極３ｂ，３ｅとの結合量、および入力電極５と共振器電極３ａとの結合量をそれぞれ設定できるので、より細かくフィルタ特性を調整することができる。
【００２６】
第１の結合電極４ａは、一端が初段の共振器電極３ａの短絡端側の内部接地電極２ｃに、初段の共振器電極３ａと２段目の共振器電極３ｂとの間において接続されることで初段の共振器電極３ａの短絡端と電気的に接続され、他端が４段目の共振器電極３ｄの短絡端側の内部接地電極２ｃに、３段目の共振器電極３ｃと４段目の共振器電極３ｄとの間において接続されることで４段目の共振器電極３ｄの短絡端と電気的に接続されている。
【００２７】
第２の結合電極４ｂは、一端が２段目の共振器電極３ｂの短絡端側の内部接地電極２ｃに、２段目の共振器電極３ｂと３段目の共振器電極３ｃとの間において接続されることで２段目の共振器電極３ｂの短絡端と電気的に接続され、他端が最終段の共振器電極３ｅの短絡端側の内部接地電極２ｃに、４段目の共振器電極３ｄと最終段の共振器電極３ｅとの間において接続されることで５段目の共振器電極３ｅの短絡端と電気的に接続されている。
【００２８】
このことにより、第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極４ｂは、一端と他端との距離が近付くことで、従来のフィルタ装置の結合電極に比べてその長さが短くなるので、結合電極４ａ，４ｂの長さの１／２λ共振が原因で生じる通過帯域の高域側の減衰特性の跳ね上がりが発生する周波数を高周波側にシフトし、跳ね上がりが発生する周波数が通過帯域から周波数が離れていくため跳ね上がりの量も少なくなって通過帯域の高域側の減衰が大きくなる。
【００２９】
また、第１の結合電極４ａは、初段の共振器電極３ａと対向する幅広部および４段目の共振器電極３ｄと対向する幅広部を有しており、第２の結合電極４ｂは、２段目の共振器電極３ｂと対向する幅広部および最終段の共振器電極３ｅと対向する幅広部を有していることから、上記のように第１の結合電極４ａと共振器電極３ａ，３ｄの短絡端との電気的な接続位置、および第２の結合電極４ｂと共振器電極３ｂ，３ｅの短絡端との電気的な接続位置が各共振器電極３ａ，３ｄ，３ｂ，３ｅの短絡端から少し離れても、幅広部において第１の結合電極および第２の結合電極と各共振器電極の短絡端部とが対向して十分に結合することができるので、第１の結合電極４ａによる初段の共振器電極３ａと４段目の共振器電極３ｄとの結合量、および第２の結合電極４ｂによる２段目の共振器電極３ｂと５段目の共振器電極３ｅとの結合量を十分に確保できるようになり、通過帯域近傍の減衰の急峻度の大きなフィルタ装置とすることができる。
【００３０】
また、第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極４ｂが、平面視して共振器電極３ａ〜３ｅの開放端と重ならないように配置されていることが望ましい。第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極４ｂと、共振器電極３ａ〜３ｅの電界の強い部分との不要な結合を少なくすることができるため、共振器電極３ａ〜３ｅ間に十分な結合が得られ通過帯域の特性を劣化させることがなくなり、また共振器電極間に不要なマルチパスが生じないため、減衰域に新たな減衰極など生じず、新たな不要な跳ね上がり少ないフィルタ装置とすることができる。
【００３１】
誘電体層１ａとしては、例えば、アルミナ，ムライト，窒化アルミニウム，ＢａＯ−ＴｉＯ２系，ＣａＯ−ＴｉＯ２系，ＭｇＯ−ＴｉＯ２系およびガラスセラミックス等のセラミック材料、あるいは四ふっ化エチレン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン：ＰＴＦＥ），四ふっ化エチレン−エチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−エチレン共重合樹脂：ＥＴＦＥ），四ふっ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルテロアルキルビニルエーテル共重合樹脂：ＰＦＡ）等のフッ素樹脂やガラスエポキシ樹脂，ポリイミド等の有機樹脂材料が用いられる。これらの材料による誘電体層１ａの形状や寸法（厚みや幅，長さ）は、使用される周波数や用途等に応じて設定される。セラミック材料の場合は、より高周波の信号を伝送することが可能な、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等の低抵抗金属からなる導体材料と同時焼成が可能な低温焼成セラミックスが好ましい。
【００３２】
第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５，出力電極６，入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａは、誘電体層１ａがセラミック材料からなる場合は、Ｗ，Ｍｏ，Ｍｏ−Ｍｎ，Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ等の金属を主成分とするメタライズ層により形成される。また、誘電体層１ａが樹脂系材料からなる場合は、厚膜印刷法，各種の薄膜形成方法，めっき法あるいは箔転写法等により形成した金属層や、このような金属層上にめっき層を形成したもの、例えばＣｕ層，Ｃｒ−Ｃｕ合金層またはＣｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉめっき層およびＡｕめっき層を被着させたもの，ＴａＮ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕめっき層を被着させたもの，Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕめっき層を被着させたもの，Ｎｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕめっき層を被着させたもの等が挙げられる。その厚みや幅は、伝送される高周波信号の周波数や用途等に応じて設定される。
【００３３】
誘電体層１ａ，第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５，出力電極６，入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａの形成は、周知の方法を用いればよい。例えば誘電体層１ａがガラスセラミックスから成る場合であれば、まずそれら誘電体層１ａとなるガラスセラミックスのグリーンシートを準備し、グリーンシート上にスクリーン印刷法によりＡｇ等の導体ペーストを所定形状で印刷塗布して  第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５，出力電極６，入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａの各電極パターンを形成する。次に、これらの電極パターンが形成されたグリーンシートを重ねて圧着するなどして積層体を作製し、この積層体を850〜1000℃で焼成することにより形成する。その後、外表面に露出している電極上には、ＮｉめっきおよびＡｕめっき等のめっき皮膜を形成する。誘電体層１ａが有機樹脂材料から成る場合であれば、例えば有機樹脂シート上に  第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５，出力電極６，入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａの各電極パターン形状に加工したＣｕ箔を転写し、Ｃｕ箔が転写された有機樹脂シートを積層して接着剤で接着することによって形成する。
【００３４】
第１の接地電極２ａおよび第２の接地電極２ｂと内部接地電極２ｃとを接続する接続導体は、それらの間に位置する誘電体層１ａ内に形成された貫通導体または誘電体層１ａの端面に形成された端面導体の形態で形成することによって、積層されたそれら誘電体層１ａの内部に形成するフィルタ装置の設計自由度が向上するとともに、より小型で高性能なフィルタ装置とすることができる。
【００３５】
このような接続導体となる貫通導体や側面導体は、誘電体層１ａがガラスセラミックス等のセラミックスから成る場合には、貫通導体は、例えば前述の製造方法において第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５，出力電極６，入力端子電極５ａおよび出力端子電極６ａの各電極パターンを形成する前に、グリーンシートに金型加工やレーザー加工によりあらかじめ形成しておいた貫通孔内に同様の導体ペーストを印刷法等によって充填することで形成することができ、端面導体は、例えば内部接地電極２ｃを端面に露出させたグリーンシート積層体を形成した後、同様の導体ペーストをグリーンシート積層体の側面に印刷することによって形成することができる。また、端面導体は、グリーンシートに貫通孔を形成しておき、第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂおよび内部接地電極２ｃをこの貫通孔に接するように形成した後、グリーンシートの積層前または積層後に導体ペーストを貫通孔の内面に印刷し、または貫通孔に充填して、貫通孔の部分で切断することによっても形成することができる。誘電体層１ａが樹脂系材料から成る場合も同様に、グリーンシートに代えて有機樹脂シートを用い、導体ペーストの印刷やめっきによって貫通孔内に貫通導体を形成したり、薄膜法等によって側面導体を形成したりすればよい。
【００３６】
具体的には、ＵＷＢのローバンド規格に用いられるような、通過帯域の周波数が7.25〜10.25ＧＨｚのバンドパスフィルタとしてのフィルタ装置は、図１および図２に示すような形態であれば、例えば誘電体層１ａとして比誘電率が9.4のガラスセラミックスを用い、第１の接地電極２ａ，第２の接地電極２ｂ，内部接地電極２ｃ，共振器電極３ａ〜３ｅ，第１の結合電極４ａ，第２の結合電極４ｂ，入力電極５、出力電極６および貫通導体にＡｇメタライズを用いることにより得られる。比誘電率が9.4のガラスセラミックスは、例えば、ガラス成分としてＰｂＯ，Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯおよびアルカリ土類金属酸化物を主成分とする結晶化ガラスが50質量％と、フィラー成分としてアルミナが50質量％とからなるものを用いればよい。
【００３７】
このとき、誘電体層１ａは、厚みをすべて150μｍとする。接地電極２ａ，２ｂは、寸法を3.3ｍｍ×4.05ｍｍとし、内部接地電極２ｃは外寸を3.3ｍｍ×4.05ｍｍで内寸（開口の寸法）を2.6ｍｍ×3.45ｍｍとする。共振器電極３ａ〜３ｅは、内部接地電極３ｃの開口部に、細長い帯状にインターデジタル型に配置されており、その形状は、線幅300μｍで、長さは初段の共振器電極３ａから最終段の共振器電極３ｅにかけて、順に2.36ｍｍ，2.37ｍｍ，2.38ｍｍ，2.37ｍｍ，2.36ｍｍであり、それらの間隔を初段の共振器電極３ａから最終段の共振器電極３ｅにかけて、順に300μｍ，350μｍ，350μｍ，300μｍとして横並びに整列し、各短絡端を内部接地電極２ｃに接続して、共振器電極３ａおよび３ｄと内部接地電極２ｃとの間隔が0.325ｍｍとなるように配置する。内部接地電極２ｃと積層体１の上下面の接地電極２ａ，２ｂとは、外周部に配列した直径0.1ｍｍの貫通導体で接続する。入力電極５，出力電極６は、幅230μｍで、長さ2.25ｍｍの形状で、その全体がそれぞれ初段の共振器電極３ａと最終段の共振器電極３ｅと対向するように配置し、それぞれ0.2ｍｍ×0.2ｍｍの入力端子電極５ａ，出力端子電極６ａと直径0.1ｍｍの貫通導体で接続する。
第１の結合電極４ａは、一端を初段の共振器電極３ａと２段目の共振器電極３ｂとの中間（初段の共振器電極３ａから２段目の共振器電極３ｂ側へ150μｍの位置）で、初段の共振器電極３ａの短絡端側の内部接地電極２ｃの開口部から150μｍの位置に直径0.1ｍｍの貫通導体で接続し、他端を３段目の共振器電極３ｃと４段目の共振器電極３ｄとの中間（３段目の共振器電極３ｃから４段目の共振器電極３ｄ側へ175μｍの位置）で、４段目の共振器電極３ｄの短絡端側の内部接地電極２ｃの開口部から150μｍの位置に直径0.1ｍｍの貫通導体で接続する。第１の結合電極４ａの両端部の２つの幅広部は、幅545μｍで、長さ850μｍのものを、長さ方向の一端部をそれぞれ共振電極３ａ，３ｄの短絡端（内部接地電極２ｃの開口）に合わせて配置し、幅方向の一端部をそれぞれ共振電極３ａ，３ｄの幅方向の端部とあわせて配置して、内部接地電極２ｃとの接続点との間は、一端を線幅190μｍの導体で、他端を線幅140μｍの導体で接続する。（幅広部と共振電極３ａ，３ｄとが対向する部分は、幅300μｍで長さ850μｍである。）また、２つの幅広部の間は線幅100μｍの導体で接続する。第２の結合電極４ｂは、一端を２段目の共振器電極３ｂと３段目の共振器電極３ｃとの中間（２段目の共振器電極３ｂから３段目の共振器電極３ｃ側へ175μｍの位置）で、２段目の共振器電極３ｂの短絡端側の内部接地電極２ｃの開口部から150μｍの位置に直径0.1ｍｍの貫通導体で接続し、４段目の共振器電極３ｄと最終段の共振器電極３ｅとの中間（４段目の共振器電極３ｄから最終段の共振器電極３ｅ側へ150μｍの位置）で、最終段の共振器電極３ｅの短絡端側の内部接地電極２ｃの開口部から150μｍの位置に直径0.1ｍｍの貫通導体で接続する。第２の結合電極４ｂの両端部の２つの幅広部は、幅545μｍで、長さ850μｍのものを、長さ方向の一端部をそれぞれ共振電極３ｂ，３ｅの短絡端（内部接地電極２ｃの開口）に合わせて配置し、幅方向の一端部をそれぞれ共振電極３ｂ，３ｅの幅方向の端部と合わせて配置して、内部接地電極２ｃとの接続点との間は、一端を線幅140μｍの導体で、他端を線幅190μｍの導体で接続する。（幅広部と共振電極３ａ，３ｄとが対向する部分は、幅300μｍで長さ850μｍである。）また、線幅100μｍの導体で接続し、２つの幅広部の間は線幅100μｍの導体で接続する。
【００３８】
このような例の本発明のフィルタ装置のフィルタ特性は、図４の線図に実線の特性曲線で示すようなものとなる。また、図５および図６に示す従来のフィルタ装置のフィルタ特性を図４に破線の特性曲線で示す。図に示す線図において、縦軸は挿入損失（単位：ｄＢ）を、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を示す。従来のフィルタ装置は、上記のような図１に示すフィルタ装置に対して、第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極の４ｂの形状と接続位置とが異なっているものである。具体的には、第１の結合電極４ａは、初段の共振器電極３ａの短絡端側の内部接地電極２ｃと、４段目の共振器電極３ｄの短絡端側の内部接地電極２ｃに貫通導体にて両端が接続され、第２の結合電極４ｂは、２段目の共振器電極３ｂの短絡端側の内部接地電極２ｃと、最終段の共振器電極３ｅの短絡端側の内部接地電極２ｃに貫通導体にて両端が接続されている。第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極４ｂは、一端から他端まで線幅が100μｍであり、内部接地電極３ｃとの接続位置はそれぞれ共振器電極３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅの幅の中心を通る中心線の延長線上で、各短絡端側の内部接地電極２ｃの開口部から150μｍの位置に接続されている。第１の結合電極４ａおよび第２の結合電極４ｂの両端部は、共振器電極３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅの各短絡端から各開放端側への850μｍまではそれぞれ共振器電極３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅに沿った直線状であり（両端部と共振電極３ａ，３ｂ，３ｄ，３ｅの短絡端部とが対向する部分は、幅100μｍで長さ850μｍである。）、この両端部が共振器電極３ａ〜３ｅに対して斜めの直線状の導体で接続された形状となっている。
【００３９】
図３に示すフィルタ特性から、本発明のフィルタ装置のフィルタ特性は、従来のフィルタ装置と比較して、通過帯域より高周波側（特に11〜13ＧＨｚ付近）の減衰量の跳ね返りが大幅に減少しており、通過帯域より高周波側での減衰が大きくなっていることが分かる。よって、本フィルタ装置は、携帯電話などの２ＧＨｚ以下の周波数帯で大きな減衰量が得られるとともに、通過帯域の高域側においても減衰量の跳ね返りを少なくすることが出来ており、高減衰のフィルタ特性が得られると言える。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・積層体
１ａ・・・誘電体層
２ａ・・・第１の接地電極
２ｂ・・・第２の接地電極
２ｃ・・・内部接地電極
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ・・・共振器電極
３ａ・・・初段の共振器電極
３ｂ・・・２段目の共振器電極
３ｃ・・・３段目の共振器電極
３ｄ・・・４段目の共振器電極
３ｅ・・・最終段の共振器電極
４ａ・・・第１の結合電極
４ｂ・・・第２の結合電極
５・・・入力電極
５ａ・・・入力端子電極
６・・・出力電極
６ａ・・・出力端子電極
【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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