(57)【要約】【課題】  ディスクリート部品を用いて形成した場合は、配線基板上で回路を形成するための実装面積が大きくなる。また、積層型電子部品内にハイパスフィルタを形成した場合は、入力側のコンデンサと出力側のコンデンサがアースと近接し、入力端子とアース間及び出力端子とアース間に浮遊容量が発生しやすい。浮遊容量が発生すると通過帯域の高域側の信号が減衰されてしまう。【解決手段】  絶縁体層と導体パターンを積層し、これらの積層体内に、入出力端子間に接続された第１のコンデンサ、第１のコンデンサの入力側とアース間に直列接続された第１のコイルと第２のコンデンサ及び、第１のコンデンサの出力側とアース間に直列接続された第２のコイルと第３のコンデンサを具える。【効果】  信号の通過帯域が狭まることによる信号の伝送特性の劣化が防止できる。また、配線基板への実装面積も低減することができる。【選択図】  図１
2008167157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体層と導体パターンを積層し、これらの積層体内に、入出力端子間に接続された第１のコンデンサ、第１のコンデンサの入力側とアース間に直列接続された第１のコイルと第２のコンデンサ及び、第１のコンデンサの出力側とアース間に直列接続された第２のコイルと第３のコンデンサを具えたことを特徴とするハイパスフィルタ。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、その巻軸が互いに重畳することなく、かつ、電磁気的に互いに負に結合する様に、絶縁体層表面に第１のコイル用導体パターンと第２のコイル用導体パターンを線対称に形成し、絶縁体層間の各コイル用導体パターンを接続して形成された請求項１に記載のハイパスフィルタ。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、その巻軸が互いに重畳することなく、かつ、電磁気的に互いに負に結合する様に、絶縁体層表面に第１のコイル用導体パターンと第２のコイル用導体パターンを線対称に形成し、絶縁体層間の各コイル用導体パターンを接続して形成され、該第１のコイルと該第２のコイルの一方の面側に絶縁体層と導体パターンを積層して前記第２のコンデンサと前記第３のコンデンサが形成され、該第１のコイルと該第２のコイルの他方の面側に絶縁体層と導体パターンを積層して前記第１のコンデンサが形成された請求項１に記載のハイパスフィルタ。
【請求項４】
前記積層体を基板に実装し、該基板の配線パターンを介して入力端子に第４のコンデンサが、出力端子に第５のコンデンサがそれぞれ接続された請求項１乃至請求項３に記載のハイパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に通信機器分野で用いられるハイパスフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイパスフィルタに、図６に示す様に、入力端子６１と出力端子６２間に複数のコンデンサＣ８、Ｃ９、Ｃ１０が直接に接続され、コンデンサＣ８とコンデンサＣ９の接続点とアース間にコイルＬ３とコンデンサＣ１１の直列回路が接続され、コンデンサＣ９とコンデンサＣ１０の接続点とアース間にコイルＬ４とコンデンサＣ１２の直列回路が接続されたものがある。この様なハイパスフィルタは、例えば、これらの回路素子としてディスクリートタイプのものを用いて、図７に示す様に、コンデンサＣ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２とコイルＬ３、Ｌ４を配線基板７０に実装し、配線基板７０の配線パターンを介してこれらを接続して回路が形成されたり、絶縁体層と導体パターンを積層した積層体内にこれらコンデンサＣ８、Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２とコイルＬ３、Ｌ４を一体に形成することにより回路が形成されたりする（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特許3197249号公報
【特許文献２】特開2003-332167号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のハイパスフィルタが用いられる携帯電話などの移動体通信機器においては、小型化、低背化が進んでおり、ハイパスフィルタも小型化、低背化が望まれている。ハイパスフィルタがディスクリート部品を用いて形成された場合は、個々の電子部品は小型化されているものの、これらで回路を形成するためには移動体通信機器の配線基板上で配線パターンを介して接続する必要があり、回路を形成するための実装面積が大きくなる。また、汎用の電子部品は、例えば、コンデンサの場合、１ｐＦ単位といったように、特定の単位ごとに商品化されているのが通常であり、必要な定数の電子部品が入手できずにハイパスフィルタとしての十分な特性を得ることができなかった。
また、積層型電子部品内にハイパスフィルタを形成した場合は、小型化によって入力側のコンデンサＣ８と出力側のコンデンサＣ１０がアースと近接し、図８に示す様に、入力端子６１とアース間に浮遊容量Ｃ１３が、出力端子６２とアース間に浮遊容量Ｃ１４がそれぞれ発生しやすくなる。この様に浮遊容量が発生した場合、図９に９１で示す様に通過帯域の高域側に減衰域が生じてしまう。この様なハイパスフィルタを通過帯域の広い移動体通信機器に用いた場合、通過帯域の高域側の信号が減衰されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、信号の伝送特性を劣化させることなく、通信機器の配線基板への実装面積を低減できるハイパスフィルタ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】
【０００６】
本発明のハイパスフィルタは、入出力側のコンデンサ以外の回路素子を、絶縁体層と導体パターンを積層して形成した積層体内に一体に形成することにより上述の課題を解決するものである。すなわち、絶縁体層と導体パターンを積層し、これらの積層体内に、入出力端子間に接続された第１のコンデンサ、第１のコンデンサの入力側とアース間に直列接続された第１のコイルと第２のコンデンサ及び、第１のコンデンサの出力側とアース間に直列接続された第２のコイルと第３のコンデンサを具える。この積層体は、基板に実装され、基板の配線パターンを介して入力端子に第４のコンデンサが、出力端子に第５のコンデンサがそれぞれ接続される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のハイパスフィルタは、絶縁体層と導体パターンを積層し、これらの積層体内に、入出力端子間に接続された第１のコンデンサ、第１のコンデンサの入力側とアース間に直列接続された第１のコイルと第２のコンデンサ及び、第１のコンデンサの出力側とアース間に直列接続された第２のコイルと第３のコンデンサを具えるので、信号の通過帯域が狭まることによる信号の伝送特性の劣化を防止できると共に、通信機器の配線基板への実装面積を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のハイパスフィルタは、絶縁体層と導体パターンを積層し、導体パターンによって積層体内に、入出力端子間に接続された第１のコンデンサ、第１のコンデンサの入力側とアース間に直列接続された第１のコイルと第２のコンデンサ及び、第１のコンデンサの出力側とアース間に直列接続された第２のコイルと第３のコンデンサが形成される。この時、第１のコイルと第２のコイルは、その巻軸が互いに重畳することなく、かつ、電磁気的に互いに負に結合する様に、絶縁体層表面に第１のコイル用導体パターンと第２のコイル用導体パターンを線対称に形成し、絶縁体層間の各コイル用導体パターンを接続して形成される。この第１のコイルと第２のコイルの積層方向における一方の面側に絶縁体層と導体パターンを積層して第２のコンデンサと第３のコンデンサが形成される。また、第１のコイルと第２のコイルの積層方向における他方の面側に絶縁体層と導体パターンを積層して第１のコンデンサが形成される。これらの回路素子が形成された積層体（積層型電子部品）は基板に実装される。この基板には入力側の第４のコンデンサと出力側の第５コンデンサも実装され、基板の配線パターンによって第１のコンデンサの入力側が第４のコンデンサを介して入力端に接続され、第１のコンデンサの出力側が第５のコンデンサを介して出力端に接続される。
従って、本発明のハイパスフィルタは、通信機器の配線基板における回路を形成するための実装面積を従来のディスクリート型のものよりも小さくできると共に、入出力側のコンデンサとアースの距離を従来の積層型のものよりも離すことができる。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明のハイパスフィルタを図１乃至図５を参照して説明する。
図１は本発明のハイパスフィルタの実施例の回路図、図２は本発明のハイパスフィルタの実施例を示す分解斜視図、図３は本発明のハイパスフィルタの実施例を示す斜視図である。
図１において、１１は入力端子、１２は出力端子である。
入力端子１１と出力端子１２間にはコンデンサＣ１が接続される。このコンデンサＣ１の入力側とアース間にはコイルＬ１とコンデンサＣ２が直列に接続される。また、このコンデンサＣ１の出力側とアース間にはコイルＬ２とコンデンサＣ３が直列に接続される。そして、入力端子１１がコンデンサＣ６を介して入力端１３に接続され、出力端子１２がコンデンサＣ７を介して出力端１４に接続される。なお、Ｃ４はコイルＬ１に並列に発生する浮遊容量であり、Ｃ５はコイルＬ２に並列に発生する浮遊容量である。
【００１０】
この様なハイパスフィルタは、点線で囲まれた部分１０が、図２のように絶縁体層と導体パターンを積層することにより、積層体内に形成される。
絶縁体層２１Ａ乃至２１Ｐは、磁性体、非磁性体、誘電体等絶縁性を有する材料を用いて形成される。
絶縁体層２１Ａの表面には、アース用導体パターン２２Ａが形成される。アース用導体パターン２２Ａは、絶縁体層２１Ａの対向する側面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｂの表面には、コンデンサ用導体パターン２３Ａとコンデンサ用導体パターン２４Ａが互いに接触しない様に離間して形成される。コンデンサ用導体パターン２３Ａとコンデンサ用導体パターン２４Ａは、それぞれアース用導体パターン２２Ａと対向する位置に形成される。
絶縁体層２１Ｃの表面には、アース用導体パターン２２Ｂが形成される。アース用導体パターン２２Ｂは、コンデンサ用導体パターン２３Ａとコンデンサ用導体パターン２４Ａに対向する位置に形成され、絶縁体層２１Ｃの対向する側面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｄの表面には、コンデンサ用導体パターン２３Ｂとコンデンサ用導体パターン２４Ｂが互いに接触しない様に離間して形成される。コンデンサ用導体パターン２３Ｂとコンデンサ用導体パターン２４Ｂは、それぞれアース用導体パターン２２Ｂと対向する位置に形成される。
絶縁体層２１Ｅの表面には、アース用導体パターン２２Ｃが形成される。アース用導体パターン２２Ｃは、コンデンサ用導体パターン２３Ｂとコンデンサ用導体パターン２４Ｂに対向する位置に形成され、絶縁体層２１Ｅの対向する側面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｆの表面には、コンデンサ用導体パターン２３Ｃとコンデンサ用導体パターン２４Ｃが互いに接触しない様に離間して形成される。コンデンサ用導体パターン２３Ｃとコンデンサ用導体パターン２４Ｃは、それぞれアース用導体パターン２２Ｃと対向する位置に形成される。
絶縁体層２１Ｇの表面には、コイル用導体パターン２５Ａとコイル用導体パターン２６Ａが互いに接触しない様に離間して互いに線対称に形成される。コイル用導体パターン２５Ａは、一端が絶縁体層２１Ｃ〜２１Ｇのスルーホール内の導体を介してコンデンサ用導体パターン２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃと接続される。また、コイル用導体パターン２６Ａは、一端が絶縁体層２１Ｃ〜２１Ｇのスルーホール内の導体を介してコンデンサ用導体パターン２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃと接続される。
絶縁体層２１Ｈの表面には、コイル用導体パターン２５Ｂとコイル用導体パターン２６Ｂが互いに接触しない様に離間して互いに線対称に形成される。コイル用導体パターン２５Ｂは、一端がスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２５Ａの他端に接続される。また、コイル用導体パターン２６Ｂは、一端がスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２６Ａの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｉの表面には、コイル用導体パターン２５Ｃとコイル用導体パターン２６Ｃが互いに離間して互いに線対称に形成される。コイル用導体パターン２５Ｃは、一端がスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２５Ｂの他端に接続される。また、コイル用導体パターン２６Ｃの一端は、スルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２６Ｂの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｊの表面には、コイル用導体パターン２５Ｄとコイル用導体パターン２６Ｄが互いに離間して互いに線対称に形成される。コイル用導体パターン２５Ｄは、一端がスルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２５Ｃの他端に接続される。また、コイル用導体パターン２６Ｄの一端は、スルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２６Ｃの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｋの表面には、コイル用導体パターン２５Ｅとコイル用導体パターン２６Ｅが形成される。コイル用導体パターン２５Ｅとコイル用導体パターン２６Ｅは互いに線対称に形成される。コイル用導体パターン２５Ｅの一端は、スルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２５Ｄの他端に接続される。また、コイル用導体パターン２６Ｅの一端は、スルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２６Ｄの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｌの表面には、コイル用導体パターン２５Ｆとコイル用導体パターン２６Ｆが形成される。コイル用導体パターン２５Ｅとコイル用導体パターン２６Ｅは互いに線対称に形成される。コイル用導体パターン２５Ｆの一端は、スルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２５Ｅの他端に接続される。また、コイル用導体パターン２６Ｆの一端は、スルーホール内の導体を介してコイル用導体パターン２６Ｅの他端に接続される。コイル用導体パターン２５Ｆの他端とコイル用導体パターン２６Ｆの他端は、それぞれ絶縁体層２１Ｌの対向する端面まで引き出される。この様にコイル用導体パターン２５Ａ乃至コイル用導体パターン２５Ｆを螺旋状に接続することによりコイルＬ１が形成され、コイル用導体パターン２６Ａ乃至コイル用導体パターン２６Ｆを螺旋状に接続することによりコイルＬ２が形成される。このコイルＬ１とコイルＬ２は、その巻軸が互いに重畳することがなく、電磁気的に負に結合する。
絶縁体層２１Ｍの表面には、その中央部にコンデンサ用導体パターン２７Ａが形成される。コンデンサ用導体パターン２７Ａは、絶縁体層２１Ｍの一方の端面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｎの表面には、その中央部にコンデンサ用導体パターン２７Ｂが形成される。コンデンサ用導体パターン２７Ｂは、絶縁体層２１Ｎの他方の端面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｏの表面には、その中央部にコンデンサ用導体パターン２７Ｃが形成される。コンデンサ用導体パターン２７Ｃは、絶縁体層２１Ｏの一方の端面まで引き出される。
この絶縁体層２１Ｏの上には、絶縁体層２１Ｐが積層される。
この様に絶縁体層と導体パターンが積層された積層体１０には、図３に示す様に、積層体の端面に入力端子１１と出力端子１２が、積層体の側面にアース端子Ｇがそれぞれ形成される。そして、コンデンサ用導体パターン２７Ａとコンデンサ用導体パターン２７Ｃが入力端子１１に、コンデンサ用導体パターン２７Ｂが出力端子１２に、アース用導体パターン２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃがアース端子Ｇにそれぞれ接続される。この様にして積層体内には、コンデンサ用導体パターン２７Ａ〜２７Ｃ間の容量によってコンデンサＣ１が、コイル用導体パターン２５Ａ〜２５ＦによってコイルＬ１が、コイル用導体パターン２６Ａ〜２６ＦによってコイルＬ２が、コンデンサ用導体パターン２３Ａ〜２３Ｃとアース用導体パターン２２Ａ〜２２Ｃ間の容量によってコンデンサＣ２が、コンデンサ用導体パターン２４Ａ〜２４Ｃとアース用導体パターン２２Ａ〜２２Ｃ間の容量によってコンデンサＣ３がそれぞれ形成される。
【００１１】
この様に形成された積層体（積層型電子部品）１０は、図４に示す様に移動体通信機器等の配線基板４０に実装され、入力端子１１が配線パターン４１に、出力端子１２が配線パターン４２に、アース端子Ｇがアースパターン４３にそれぞれ接続される。また、この配線基板４０には、ハイパスフィルタの入力側のコンデンサＣ６とハイパスフィルタの出力側のコンデンサＣ７も実装され、コンデンサＣ６が配線パターン４１と入力端１３間に接続され、コンデンサＣ７が配線パターン４２と出力端１４間に接続される。この様にして、積層体（積層型電子部品）１０とコンデンサＣ６、コンデンサＣ７が配線パターンを介して接続されることにより本発明のハイパスフィルタが形成される。
【００１２】
この様なハイパスフィルタは、絶縁体層の誘電率を２１、コイル用導体パターンの線幅を７５μｍ、積層体の形状を１．６ｍｍ×０．８ｍｍ×０．５５ｍｍとし、コンデンサＣ６、Ｃ７に１８ｐＦの０６０３サイズ（０．６ｍｍ×０．３ｍｍ×０．３ｍｍ）のコンデンサを用いたところ、図５に示す様に、通過帯域が４７０〜７７０ＭＨｚ、挿入損失が１．１２ｄＢ、リターンロスが２０．９ｄＢ、減衰周波数帯域が１００〜２２０、減衰周波数帯域における減衰量が３１．８ｄＢとなった。なお、図５において、横軸は周波数、縦軸は減衰量をそれぞれ示し、５１に伝送特性、５２に反射特性をそれぞれ示している。
従って、本発明のハイパスフィルタは、従来のディスクリート型のものの実装面積（図７の一点鎖線で囲まれた部分の面積）が４．２ｍｍ×１．５ｍｍの６．３ｍｍ２であるのに対して、配線基板への実装面積（図４の一点鎖線で囲まれた部分の面積）が２．８ｍｍ×１．７５ｍｍの４．９ｍｍ２となり、実装面積を約２２％削減することができた。この様なハイパスフィルタは、例えば、デジタルテレビ等に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のハイパスフィルタの実施例を示す回路図である。
【図２】本発明のハイパスフィルタの実施例の積層体の分解斜視図である。
【図３】本発明のハイパスフィルタの実施例の積層体の斜視図である。
【図４】本発明のハイパスフィルタの実施例の上面図である。
【図５】本発明のハイパスフィルタの特性図である。
【図６】従来のハイパスフィルタの回路図である。
【図７】従来の別のハイパスフィルタの回路図である。
【図８】従来のハイパスフィルタの上面図である。
【図９】従来の別のハイパスフィルタの特性図である。
【符号の説明】
【００１４】
１１  入力端子
１２  出力端子
１３  入力端
１４  出力端
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ６、Ｃ７  コンデンサ
Ｌ１、Ｌ２  コイル
【図１】
2008167157.tif 000003
【図２】
2008167157.tif 000004
【図３】
2008167157.tif 000005
【図４】
2008167157.tif 000006
【図５】
2008167157.tif 000007
【図６】
2008167157.tif 000008
【図７】
2008167157.tif 000009
【図８】
2008167157.tif 000010
【図９】
2008167157.tif 000011