(57)【要約】  【課題】  超広帯域であり、且つＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして適度な通過帯域幅を有するバンドパスフィルタおよびそれを用いた無線通信モジュールならびにそれを用いた無線通信機器を提供する。  【解決手段】  上下面に第１および第２のアース電極21，22が配置された複数の誘電体層11からなる積層体10の一つの層間に、一方端が接地された複数の共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄがコムライン型に配置され、積層体の異なる層間に、入力段の共振電極31ａにインターデジタル型に対向する入力結合電極42ａと、出力段の共振電極31ｄにインターデジタル型に対向する出力結合電極42ｂとが配置されたバンドパスフィルタとする。【選択図】  図２
2008289113.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、
該積層体の下面に配置された、アース電位に接続される第１のアース電極と、
前記積層体の上面に配置された、アース電位に接続される第２のアース電極と、
前記積層体の一つの層間に、相互に電磁界結合するように一方端を揃えて並設され、一方端がアース電位に接続されて１／４波長共振器として機能するとともに少なくとも入力段の共振電極と出力段の共振電極とを含む複数の共振電極と、
前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に前記複数の共振電極のうち入力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の入力結合電極と、
前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に前記複数の共振電極のうち出力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の出力結合電極とを備え、
前記電気信号入力点は、前記入力結合電極において、前記入力段の共振電極との対向部の中央よりも前記入力段の共振電極の他方端に近い側に位置しており、
前記電気信号出力点は、前記出力結合電極において、前記出力段の共振電極との対向部の中央よりも前記出力段の共振電極の他方端に近い側に位置していることを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に、前記第１のアース電極または前記第２のアース電極と対向するように配置され、貫通導体によって前記共振電極の他方端に接続された補助共振電極が、前記複数の共振電極の各々に対応して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】
前記積層体の前記一つの層間に前記複数の共振電極の周囲を取り囲むように環状に形成され、前記複数の共振電極の前記一方端が接続された環状アース電極を備え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４】
前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に前記環状アース電極に対向する領域を有するように配置され、貫通導体によって前記共振電極の前記他方端側に接続された共振補助電極が、前記複数の共振電極の各々に対応して配置されていることを特徴とする請求項３に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記積層体の前記一つの層間に対して前記入力結合電極と同じ側に位置する層間に前記共振補助電極のうち前記入力段の共振電極に接続された入力段の共振補助電極が配置され、前記積層体の前記一つの層間に対して前記出力結合電極と同じ側に位置する層間に前記共振補助電極のうち前記出力段の共振電極に接続された出力段の共振補助電極が配置されており、前記積層体の前記一つの層間および前記入力段の共振補助電極が配置された層間とは異なる層間に前記入力段の共振補助電極に対向する領域を有するように配置されて前記入力結合電極の前記電気信号入力点に接続された入力結合補助電極と、前記積層体の前記一つの層間および前記出力段の共振補助電極が配置された層間とは異なる層間に前記出力段の共振補助電極に対向する領域を有するように配置されて前記出力結合電極の前記電気信号出力点に接続された出力結合補助電極とを備えることを特徴とする請求項４に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のうちいずれかに記載のバンドパスフィルタを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のうちいずれかに記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にＵＷＢ（Ultra Wide Band）に好適に使用可能な非常に広い通過帯域を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しい通信手段としてＵＷＢが着目されている。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、例えば米国ＦＣＣ（Federal Communication Commission）の規定によると3.1〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用する計画となっている。このようにＵＷＢの特徴は非常に広い周波数帯域を用いることである。
【０００３】
このようなＵＷＢに使用可能な超広帯域のフィルタに関する研究は近年盛んに行なわれており、例えば、方向性結合器の原理を応用したバンドパスフィルタによって、通過帯域幅が比帯域（帯域幅／中心周波数）で100％を超える広帯域な特性が得られたとの報告がある（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００４】
一方、従来よく使用されるフィルタとして、複数の１／４波長ストリップライン共振器を併設して相互に結合させて構成したバンドパスフィルタが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【非特許文献１】「マイクロストリップ−ＣＰＷブロードサイド結合構造を用いた超広帯域バンドパスフィルタ」2005年３月電子情報通信学会総合大会講演論文集  C-2-114 p.147
【特許文献１】特開2004−180032号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したバンドパスフィルタはそれぞれ問題点を有しており、ＵＷＢ用のバンドパスフィルタには適さないものであった。
【０００６】
例えば、非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎるという問題があった。すなわち、ＵＷＢは最終的に3.1ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用するが、当初は3.1ＧＨｚ〜4.9ＧＨｚの周波数帯域を使用する計画となっており、比帯域で45％となる。よって、これに使用されるフィルタには比帯域で40％程度の通過帯域幅が要求される。また、Ｗ−ＬＡＮ（802.11.a）との間の影響を考慮する必要があり、5.15ＧＨｚにおける減衰が要求されている。よって、通過帯域幅が比帯域で100％を超えるような特性を有する非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎて使えないものであった。
【０００７】
また、従来の１／４波長共振器を使用したバンドパスフィルタの通過帯域幅は狭すぎ、広帯域化を図った特許文献１に記載のバンドパスフィルタの通過帯域幅であっても比帯域で10％にも満たないものであった。よって、比帯域で40％に相当する広い通過帯域幅を要求されるＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして使えるものではなかった。
【０００８】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、超広帯域であり、且つＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして適度な通過帯域幅を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信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】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の下面に配置された、アース電位に接続される第１のアース電極と、前記積層体の上面に配置された、アース電位に接続される第２のアース電極と、前記積層体の一つの層間に、相互に電磁界結合するように一方端を揃えて並設され、一方端がアース電位に接続されて１／４波長共振器として機能するとともに少なくとも入力段の共振電極と出力段の共振電極とを含む複数の共振電極と、前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に前記複数の共振電極のうち入力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の入力結合電極と、前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に前記複数の共振電極のうち出力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の出力結合電極とを備え、前記電気信号入力点は、前記入力結合電極において、前記入力段の共振電極との対向部の中央よりも前記入力段の共振電極の他方端に近い側に位置しており、前記電気信号出力点は、前記出力結合電極において、前記出力段の共振電極との対向部の中央よりも前記出力段の共振電極の他方端に近い側に位置していることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に、前記第１のアース電極または前記第２のアース電極と対向するように配置され、貫通導体によって前記共振電極の他方端に接続された補助共振電極が、前記複数の共振電極の各々に対応して配置されていることを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記積層体の前記一つの層間に前記複数の共振電極の周囲を取り囲むように環状に形成され、前記複数の共振電極の前記一方端が接続された環状アース電極を備えることを特徴とする
ものである。
【００１２】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記積層体の前記一つの層間とは異なる層間に前記環状アース電極に対向する領域を有するように配置され、貫通導体によって前記共振電極の前記他方端側に接続された共振補助電極が、前記複数の共振電極の各々に対応して配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記積層体の前記一つの層間に対して前記入力結合電極と同じ側に位置する層間に前記共振補助電極のうち前記入力段の共振電極に接続された入力段の共振補助電極が配置され、前記積層体の前記一つの層間に対して前記出力結合電極と同じ側に位置する層間に前記共振補助電極のうち前記出力段の共振電極に接続された出力段の共振補助電極が配置されており、前記積層体の前記一つの層間および前記入力段の共振補助電極が配置された層間とは異なる層間に前記入力段の共振補助電極に対向する領域を有するように配置されて前記入力結合電極の前記電気信号入力点に接続された入力結合補助電極と、前記積層体の前記一つの層間および前記出力段の共振補助電極が配置された層間とは異なる層間に前記出力段の共振補助電極に対向する領域を有するように配置されて前記出力結合電極の前記電気信号出力点に接続された出力結合補助電極とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【００１６】
なお、「前記一つの層間と異なる層間」とは、前記一つの層間以外の層間であることを意味し、１個の層間であっても複数の層間であっても構わない。よって、「前記一つの層間と異なる層間に配置された電極」は、前記一つの層間以外の１個の層間に配置されていてもよく、また、前記一つの層間以外の複数の層間に分かれて配置された部分同士が接合されているようなものでも構わない。同様に、「前記一つの層間に対して前記入力結合電極と同じ側に位置する層間」も、１個の層間であってもよいし、複数の層間であっても構わない。また、「出力結合電極において、出力段の共振電極との対向部の中央よりも出力段の共振電極の他方端に近い側」とは、出力段の共振電極との対向部の中央を境界にして出力結合電極を長さ方向に２つの領域に分けたときに、出力段の共振電極の他方端に最も近接する部分を含む側の領域のことを意味する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、積層体の下面に配置された、アース電位に接続される第１のアース電極と、積層体の上面に配置された、アース電位に接続される第２のアース電極と、積層体の一つの層間に、相互に電磁界結合するように一方端を揃えて並設され、一方端がアース電位に接続されて１／４波長共振器として機能するとともに少なくとも入力段の共振電極と出力段の共振電極とを含む複数の共振電極と、積層体の一つの層間とは異なる層間に複数の共振電極のうち入力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が入力される電気信号入力点を有する帯状の入力結合電極と、積層体の一つの層間とは異なる層間に複数の共振電極のうち出力段の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が出力される電気信号出力点を有する帯状の出力結合電極とを備えている。このような構成を備える本発明のバンドパスフィルタによれば、入力段の共振電極および出力段の共振電極と入力結合電極および出力結合電極とがブロードサイド結合するので、入力段の共振電極および出力段の共振電極と入力結合電極および出力結合電極とを強く電磁界結合させることができる。よって、広い通過帯域においても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００１８】
また、本発明のバンドパスフィルタによれば、電気信号入力点は、入力結合電極において、入力段の共振電極との対向部の中央よりも入力段の共振電極の他方端に近い側に位置しており、電気信号出力点は、出力結合電極において、出力段の共振電極との対向部の中央よりも出力段の共振電極の他方端に近い側に位置していることから、入力段の共振電極および出力段の共振電極と入力結合電極および出力結合電極とは、インターデジタル型に結合するため、磁界による結合と電界による結合とが加算されてより強く結合する。よって、広い通過帯域においても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦で低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００１９】
このように、本発明のバンドパスフィルタによれば、入力段の共振電極と入力結合電極とがブロードサイド結合かつインターデジタル型に結合し、出力段の共振電極と出力結合電極とがブロードサイド結合かつインターデジタル型に結合するので、入力段の共振電極および出力段の共振電極と入力結合電極および出力結合電極とを非常に強く電磁界結合させることができる。これにより、従来の１／４波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２０】
また、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の一つの層間とは異なる層間に、第１のアース電極または第２のアース電極と対向するように配置され、貫通導体によって共振電極の他方端に接続された補助共振電極が、複数の共振電極の各々に対応して配置されていることから、各々の補助共振電極と第１のアース電極または第２のアース電極との間に静電容量が生じて、補助共振電極が接続された第１の共振電極とアース電位との間の静電容量に加算されるので、各々の共振電極の長さを短縮することができ、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２１】
さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の一つの層間に複数の共振電極の周囲を取り囲むように環状に形成され、複数の共振電極の一方端が接続された環状アース電極を備えることから、各々の共振電極の一方端を環状アース電極に接続することによって容易にアース電位に接続することができる。
【００２２】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の一つの層間とは異なる層間に環状アース電極に対向する領域を有するように配置され、貫通導体によって共振電極の他方端側に接続された共振補助電極が、複数の共振電極の各々に対応して配置されていることから、各々の共振補助電極と環状アース電極との間に静電容量が生じて、共振補助電極が接続された共振電極とアース電位との間の静電容量に加算されるので、各々の共振電極の長さを短縮することができ、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００２３】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、積層体の一つの層間および入力段の共振補助電極が配置された層間とは異なる層間に入力段の共振補助電極に対向する領域を有するように配置されて入力結合電極の電気信号入力点に接続された入力結合補助電極と、積層体の一つの層間および出力段の共振補助電極が配置された層間とは異なる層間に出力段の共振補助電極に対向する領域を有するように配置されて出力結合電極の電気信号出力点に接続された出力結合補助電極とを備えることから、入力段の共振補助電極と入力結合補助電極との間に電磁界結合が生じて、入力段の共振電極と入力結合電極との間の電磁界結合に加算され、同様に、出力段の共振補助電極と出力結合補助電極との間に電磁界結合が生じて、出力段の共振電極と出力結合電極との間の電磁界結合に加算される。そして、これによって、入力結合電極と入力段の共振電極との間の電磁界結合、および出力結合電極と出力段の共振電極との間の電磁界結合がさらに強まるので、非常に広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を得ることができる。
【００２４】
このとき、貫通導体を介して入力結合補助電極が接続された入力結合電極の電気信号入力点が、入力結合電極において、入力段の共振電極との対向部の中央よりも入力段の共振電極の他方端に近い側に位置しており、貫通導体を介して出力結合補助電極が接続された出力結合電極の電気信号出力点が、出力結合電極において、出力段の共振電極との対向部の中央よりも出力段の共振電極の他方端に近い側に位置していることにより、外部回路からの電気信号が入力結合補助電極を介して入力結合電極に入力され、出力結合電極から出力結合補助電極を介して外部回路へ電気信号が出力される場合においても、入力結合電極と入力段の共振電極とがインターデジタル型に結合され、出力結合電極と出力段の共振電極とがインターデジタル型に結合されることになるので、磁界による結合と電界による結合とが加算された強い結合を生じさせることができる。
【００２５】
本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さい本発明のバンドパスフィルタを送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタを通過する送信信号および受信信号の減衰が少なくなる。このため、受信感度が向上するとともに、送信信号および受信信号の増幅度を小さくできるので増幅回路における消費電力が少なくなる。よって受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明のバンドパスフィルタおよびそれを用いた無線通信モジュールならびにそれらを用いた無線通信機器を添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態の第１の例）
図１は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の一例を模式的に示す外観斜視図である。図２は図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図３は図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は図１に示すバンドパスフィルタのＡ−Ａ’線断面図である。
【００２８】
本例のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層11が積層されてなる積層体10と、積層体10の下面に配置された第１のアース電極21と、積層体10の上面に配置された第２のアース電極22と、第２のアース電極22の一部がくり抜かれてこのくり抜かれた領域に形成された入力端子電極41ａおよび出力端子電極41ｂと、積層体10の一つの層間に相互に電磁界結合するように一方端を揃えて並設された共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄと、同じく積層体10の一つの層間に形成され、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの一方端が接続された第３のアース電極23と、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの配置された層間よりも上側の層間に入力段の共振電極31ａと対向するように配置された入力結合電極42ａおよび出力段の共振電極31ｄと対向するように配置された出力結合電極42ｂと、入力端子電極41ａと入力結合電極42ａとを接続する貫通導体51ａと、出力端子電極41ｂと出力結合電極42ｂとを接続する貫通導体51ｂで構成されている。
【００２９】
第１のアース電極21は積層体10の下面の全面に、第２のアース電極22は積層体10の上面の入力端子電極41ａおよび出力端子電極41ｂのそれぞれの周囲を除いたほぼ全面に配置されており、どちらもアース電位に接続されて、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄとともにストリップライン共振器を構成している。
【００３０】
共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄは、第１のアース電極21および第２のアース電極22と共にストリップライン共振器を構成しており、それぞれ一方端が共振電極と同層にある第３のアース電極23に接続されてアース電位に接続されることによって１／４波長共振器として機能する。
【００３１】
また、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄは、積層体10の一つの層間に、相互に電磁界結合するように一方端を揃えて並設されていて、相互にエッジ結合している。そして、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの一方端がそれぞれアース電位に接続されるようになっていて、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄはコムライン型に結合している。本例では、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄのそれぞれの一方端をアース電位に接続するために、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの長さ方向に垂直な方向に延びる第３のアース電極23を共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの配置された層間と同一の層間に形成し、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄのそれぞれの一方端をこの第３のアース電極23に接続させている。ここで、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ同士の間隔は小さい方が強い誘導性の結合が得られるが、間隔が狭すぎると製造が困難になるので、例えば、0.01〜0.3ｍｍ程度に設定される。このように共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄを相互にエッジ結合し、共振電極の間隔を近づけることで強い結合を得られ、それぞれの共振モードにおける共振周波数の間の周波数間隔を、従来の１／４波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた、ＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして好適な比帯域で40％程度という広い通過帯域幅を得るのに適度なものとしている。
【００３２】
入力結合電極42ａは、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄが配置された層間とは異なる層間（上側の層間）に、その全体が入力段の共振電極31ａに対向し入力段の共振電極31ａの長さの半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置されている。このように、入力結合電極42ａと入力段の共振電極31ａとはブロードサイド結合しており、エッジ結合する場合と比較して強く結合している。
【００３３】
また、入力結合電極42ａは、貫通導体51ａ（図２では点線で示している）によって入力端子電極41ａと電気的に接続され、電気信号が入力結合電極42ａに入力されるように構成されている。そして、電気信号が入力される電気信号入力点が前記入力段の共振電極の他方端に近い側（本例では端部）に設けられている。したがって、入力段の共振電極31ａの一方端側（短絡端側）と、入力結合電極42ａの電気信号入力点の設けられた端部とは反対側の端部が誘電体層11を介して向かい合う構造となっている。
【００３４】
これによって、入力結合電極42ａと入力段の共振電極31ａとはインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合とが加算されて、コムライン型に結合する場合や単に容量結合する場合と比較してより強く結合している。このように、入力結合電極42ａは、その全体に渡って入力段の共振電極31ａとブロードサイド結合しており、且つインターデジタル型に結合しているので、入力段の共振電極31ａと非常に強く結合している。
【００３５】
同様に、出力結合電極42ｂは、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄが配置された層間とは異なる層間（上側の層間）に、その全体が出力段の共振電極31ｄに対向し出力段の共振電極31ｄの長さの半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置されている。このように、出力結合電極42ｂと出力段の共振電極32ｄとはブロードサイド結合しており、エッジ結合する場合と比較して強く結合している。
【００３６】
また、出力結合電極42ｂは、貫通導体51ｂ（図２では点線で示している）によって出力端子電極41ｂと電気的に接続され、電気信号が出力結合電極42ｂから出力されるように構成されている。そして、電気信号が出力される電気信号出力点が出力段の共振電極31ｄの他方端に近い側（本例では端部）に設けられている。したがって、出力段の共振電極31ｄの一方端側（短絡端側）と、出力結合電極42ｂの電気信号出力点の設けられた端部とは反対側の端部が誘電体層11を介して向かい合う構造となっている。
【００３７】
これによって、出力結合電極42ｂと出力段の共振電極31ｄとはインターデジタル型に結合しており、磁界による結合と電界による結合とが加算されて、コムライン型に結合する場合や単に容量結合する場合と比較してより強く結合している。このように、出力結合電極42ｂは、その全体に渡って出力段の共振電極31ｄとブロードサイド結合しており、且つインターデジタル型に結合しているので、出力段の共振電極31ｄと非常に強く結合している。
【００３８】
このように入力結合電極42ａと入力段の共振電極31ａとが非常に強く結合し、出力結合電極42ｂと出力段の共振電極31ｄとが非常に強く結合しているので、従来の１／４波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失が大きく増加することのない、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００３９】
そして、入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂの形状寸法は、入力段の共振電極31ａおよび出力段の共振電極31ｄと同程度に設定されるのが好ましい。入力結合電極42ａと入力段の共振電極31ａとの間隔、および出力結合電極42ｂと出力段の共振電極31ｄとの間隔については、小さくすると結合は強くなるが製造上は難しくなるので、例えば、0.01〜0.3ｍｍ程度に設定される。
【００４０】
また、図２および図３では、共振電極31ｂと共振電極31ｃが若干長く表されているが、これは広い帯域が得られるように各共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの長さを調整したことによる。また、帯域の調整には、各共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの長さに加えて共振電極の間隔も調整している。
【００４１】
このようにして、本例のバンドパスフィルタによれば、従来の１／４波長共振器を利用したフィルタで実現可能だった領域を遙かに超えた比帯域で40％という非常に広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失な通過特性を有する、高性能でＵＷＢ用フィルタとして好適に使用可能なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４２】
（実施の形態の第２の例）
図５は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の他の例を模式的に示す外観斜視図である。図６は図５に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図７は図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図８は図５に示すバンドパスフィルタのＢ−Ｂ’線断面図である。
【００４３】
なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００４４】
本例のバンドパスフィルタは、積層体10の下面に配置された第１のアース電極21に対向するように、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄが配置された層間よりも下側の層間に、補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄを配置した構成になっている。この補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄは、第１のアース電極21と対向するように配置されている。また補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄは、貫通導体52ａ、52ｂ、52ｃ、52ｄ（図６では点線で示している）によってそれぞれ共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの他方端（開放端）に接続されている。
【００４５】
このように、補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄが第１のアース電極21と対向することで、第１のアース電極21との間に静電容量が発生し、これによって共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄの長さを短縮することができ、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４６】
この形態における共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄのそれぞれの長さは、補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄと第１のアース電極21との間に生じる静電容量の効果を考慮して、バンドパスフィルタの中心周波数における波長の１／４よりも短かく設定されている。例えば、中心周波数を４ＧＨｚとして誘電体層11の比誘電率を10程度とすると２〜６ｍｍ程度の長さに設定される。
【００４７】
なお、本例では、第１のアース電極21に対向するように補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄを形成したが、積層体10の上面に配置された第２のアース電極22と対向するような位置に補助共振電極を形成してもよく、第１のアース電極21および第２のアース電極22のそれぞれに対向するように形成してもよい。この場合、入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂと補助共振電極32ａ、32ｄとが電気的に接続しないように、例えば入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂが短く形成される。
【００４８】
このように、本例のバンドパスフィルタによれば、前述した本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタと比較して、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４９】
（実施の形態の第３の例）
図９は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す外観斜視図である。図10は図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図11は図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図12は図９に示すバンドパスフィルタのＣ−Ｃ’線断面図である。
【００５０】
本例においては前述した第２の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００５１】
積層体10の一つの層間に相互に電磁界結合するように一方端を揃えて並設された共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆと、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆの配置された層間よりも上側の層間に、入力段の共振電極31ａの長さの半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された入力結合電極42ａおよび出力段の共振電極31ｆの長さの半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された出力結合電極42ｂと、入力端子電極41ａと入力結合電極42ａとを接続する貫通導体51ａと、出力端子電極41ｂと出力結合電極42ｂとを接続する貫通導体51ｂと、入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂの配置された層間と同一の層間に配置された共振電極結合導体33ｂ、33ｃと、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆの配置された層間よりも下側の層間に配置された共振電極結合導体33ａ、33ｄと、入力結合電極42ａと出力結合電極42ｂと共振電極結合導体33ｂ、33ｃとが配置された層間よりも上側の層間に配置された補助共振電極32ａ、32ｄと、共振電極結合導体33ａ、33ｄの配置された層間よりも下側の層間に配置された補助共振電極32ｂ、32ｃとで構成されている。
【００５２】
共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆは、第１のアース電極21および第２のアース電極22と共にストリップライン共振器を構成しており、それぞれの一方端が共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆと同層にある第３のアース電極23に接続されてアース電位に接続されることによって１／４波長共振器として機能する。この共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆは、相互にエッジ結合している。そして、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆの一方端がそれぞれアース電位に接続されていて、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆはコムライン型に結合している。ここでは、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆのそれぞれの一方端をアース電位に接続するために、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆの長さ方向に垂直な方向に延びる第３のアース電極23を共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆの配置された層間と同一の層間に形成し、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆのそれぞれの一方端をこの第３のアース電極23に接続させている。なお、本例では共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆのうちの所望の共振電極間を後述の共振電極結合導体33ａ、33ｂ、33ｃ、33ｄで結合するために、共振電極31ａ、31ｆの他方端（開放端）を屈曲させたり、共振電極31ｂおよび共振電極31ｅと共振電極31ｃおよび共振電極31ｄとは長さを異ならせたりしている。
【００５３】
補助共振電極32ａは貫通導体52ａ（図10では点線で示している）によって共振電極31ｂの他方端と電気的に接続され、補助共振電極32ｄは貫通導体52ｄ（図10では点線で示している）によって共振電極31ｅの他方端と電気的に接続されている。そして、補助共振電極32ａ、32ｄは第２のアース電極22に対向するように配置されていて、第２のアース電極22との間に静電容量が発生し、これによって共振電極31ｂ、31ｅの長さを短縮させている。
【００５４】
同様に、補助共振電極32ｂは貫通導体52ｂ（図10では点線で示している）によって共振電極31ｃの他方端と電気的に接続され、補助共振電極32ｃは貫通導体52ｃ（図10では点線で示している）によって共振電極31ｄの他方端と電気的に接続されている。そして、補助共振電極32ａ、32ｄは第１のアース電極21に対向するように配置されていて、第２のアース電極21との間に静電容量が発生し、これによって共振電極31ｃ、31ｄの長さを短縮させている。
【００５５】
なお、共振電極31ｂ、31ｅと共振電極31ｃ、31ｄとの長さが異なっているのは、補助共振電極32ａ、32ｄと第２のアース電極22との間で発生する静電容量を補助共振電極32ｂ、32ｃと第１のアース電極21との間で発生する静電容量と異ならせることによるものである。これは、後述の共振電極結合導体による結合のためである。
【００５６】
そして、本例では、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆが配置された層間よりも上側の層間（入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂの配置された層間）に、共振電極結合導体33ｂ、33ｃを配置している。また、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆが配置された層間よりも下側であって補助共振電極32ｂ、32ｃが配置された層間よりも上側の層間に、共振電極結合導体33ａ、33ｄを配置している。
【００５７】
共振電極結合導体33ａ、33ｂ、33ｃ、33ｄは、複数の共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆのうちの二つの共振電極と対向するように配置されている。具体的には、共振電極31ａの他方端と共振電極31ｂの他方端とを共振電極結合導体33ａにて電界結合し、共振電極31ａの他方端と共振電極31ｃの他方端とを共振電極結合導体33ｂにて電界結合し、共振電極31ｄの他方端と共振電極31ｆの他方端とを共振電極結合導体33ｃで電界結合し、共振電極31ｅの他方端と共振電極31ｆの他方端とを共振電極結合導体33ｄで電界結合している。このように結合させて調整を図ることで、通過帯域より高域側に減衰極を形成することができる。他のシステムとの干渉を防止するために、バンドパスフィルタに急峻な減衰特性が要求される場合、本例のように共振電極結合導体33ａ、33ｂ、33ｃ、33ｄを設けて減衰極を発現させることで広い通過帯域でかつ、急峻な減衰特性をもつバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５８】
（実施の形態の第４の例）
図13は本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す外観斜視図である。図14は図13に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図15は図13に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図16は図13に示すバンドパスフィルタのＤ−Ｄ’線断面図である。
【００５９】
なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００６０】
本例のバンドパスフィルタは、積層体10の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄが配置された一つの層間Ｐとは異なる層間Ｑに複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄのうち入力段の共振電極31ａの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が入力される電気信号入力点45ａを有する帯状の入力結合電極42ａと、積層体10の一つの層間Ｐとは異なる層間Ｑに複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄのうち出力段の共振電極31ｄの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するように配置された、電気信号が出力される電気信号出力点45ｂを有する帯状の出力結合電極42ｂとを備えている。
【００６１】
また、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄが配置された層間Ｐに、複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄの周囲を取り囲むように環状に形成され、複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄの一方端が接続された環状アース電極24を備えている。
【００６２】
さらに、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の一つの層間Ｐとは異なる層間Ｑに環状アース電極24に対向する領域を有するように配置され、貫通導体50によって共振電極の他方端側に接続された共振補助電極34ａ，34ｄが、共振電極31ａ，31ｄに対応して配置されており、積層体10の一つの層間Ｐとは異なる層間Ｒに環状アース電極24に対向する領域を有するように配置され、貫通導体50によって共振電極の他方端側に接続された共振補助電極34ｂ，34ｃが、共振電極31ｂ，31ｃに対応して配置されている。
【００６３】
またさらに、本例のバンドパスフィルタは、積層体10の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄが配置された層間Ｐおよび入力段の共振補助電極34ａが配置された層間Ｑとは異なる層間Ｓに入力段の共振補助電極34ａに対向する領域を有するように配置されて入力結合電極42ａの電気信号入力点45ａに接続された入力結合補助電極46ａと、積層体10の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄが配置された層間Ｐおよび出力段の共振補助電極34ｄが配置された層間Ｑとは異なる層間Ｓに出力段の共振補助電極34ｄに対向する領域を有するように配置されて出力結合電極42ｂの電気信号出力点45ｂに接続された出力結合補助電極46ｂとを備えている。また、入力結合電極42ａが貫通導体50を介して接続された入力結合補助電極46ａは他の貫通導体50を介して入力端子電極41ａに接続されており、出力結合電極42ｂが貫通導体50を介して接続された出力結合補助電極46ｂは他の貫通導体50を介して出力端子電極41ｂに接続されている。
【００６４】
このような構成を有する本例のバンドパスフィルタによれば、積層体10の一つの層間Ｐに複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄの周囲を取り囲むように環状に形成され、複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄの一方端が接続された環状アース電極24を備えることから、各々の共振電極の一方端を環状アース電極24に接続することによって容易にアース電位に接続することができる。また、環状アース電極24が共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄの周囲を環状に取り囲むことによって、共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄ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バンドパスフィルタ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。
【００６５】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、積層体10の一つの層間Ｐとは異なる層間Ｑに環状アース電極24に対向する領域を有するように配置され、貫通導体50によって共振電極の他方端側に接続された共振補助電極34ａ，34ｄと、積層体10の一つの層間Ｐとは異なる層間Ｒに環状アース電極24に対向する領域を有するように配置され、貫通導体50によって共振電極の他方端側に接続された共振補助電極34ｂ，34ｃとを備えることから、共振補助電極34ａ，34ｂ，34ｃ，34ｄの各々と環状アース電極24との間に静電容量が生じて、共振補助電極34ａ，34ｂ，34ｃ，34ｄがそれぞれ接続された共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄとアース電位との間の静電容量に加算されるので、共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄの長さを短縮することができ、小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００６６】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、積層体10の一つの層間Ｐおよび入力段の共振補助電極34ａが配置された層間Ｑとは異なる層間Ｓに入力段の共振補助電極34ａに対向する領域を有するように配置されて入力結合電極42ａの電気信号入力点45ａに接続された入力結合補助電極46ａと、積層体10の一つの層間Ｐおよび出力段の共振補助電極34ｄが配置された層間Ｑとは異なる層間Ｓに出力段の共振補助電極34ｄに対向する領域を有するように配置されて出力結合電極42ｂの電気信号出力点45ｂに接続された出力結合補助電極46ｂとを備えることから、入力段の共振補助電極34ａと入力結合補助電極46ａとの間に電磁界結合が生じて、入力段の共振電極31ａと入力結合電極42ａとの間の電磁界結合に加算され、同様に、出力段の共振補助電極34ｄと出力結合補助電極46ｂとの間に電磁界結合が生じて、出力段の共振電極31ｄと出力結合電極42ｂとの間の電磁界結合に加算される。そして、これによって、入力結合電極42ａと入力段の共振電極31ａとの間の電磁界結合、および出力結合電極42ｂと出力段の共振電極31ｄとの間の電磁界結合がさらに強まるので、非常に広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに低減された、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を得ることができる。
【００６７】
このとき、貫通導体50を介して入力結合補助電極46ａが接続された入力結合電極42ａの電気信号入力点45ａが、入力結合電極42ａにおいて、入力段の共振電極31ａとの対向部の中央よりも入力段の共振電極31ａの他方端に近い側に位置しており、貫通導体50を介して出力結合補助電極46ｂが接続された出力結合電極42ｂの電気信号出力点45ｂが、出力結合電極42ｂにおいて、出力段の共振電極31ｄとの対向部の中央よりも出力段の共振電極31ｄの他方端に近い側に位置していることにより、外部回路からの電気信号が入力結合補助電極46ａを介して入力結合電極42ａに入力され、出力結合電極42ｂから出力結合補助電極46ｂを介して外部回路へ電気信号が出力される場合においても、入力結合電極42ａと入力段の共振電極31ａとがインターデジタル型に結合され、出力結合電極42ｂと出力段の共振電極31ｄとがインターデジタル型に結合されることになるので、磁界による結合と電界による結合とが加算された強い結合を生じさせることができる。
【００６８】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、入力段の共振補助電極34ａおよび出力段の共振補助電極34ｄが、それぞれ入力段の共振電極31ａおよび出力段の共振電極31ｄの他方端部分に接続されて、そこから入力段の共振電極31ａおよび出力段の共振電極31ｄの一方端と反対側に向かってそれぞれ延出されていることから、入力段の共振電極31ａおよび入力段の共振補助電極34ａの接合体と入力結合電極42ａおよび入力結合補助電極46ａの接合体との対向領域を広くし、同様に、出力段の共振電極31ｄおよび出力段の共振補助電極34ｄの接合体と出力結合電極42ｂおよび出力結合補助電極46ｂの接合体との対向領域を広くすることができる。これにより、入力段の共振電極31ａおよび入力段の共振補助電極34ａの接合体と入力結合電極42ａおよび入力結合補助電極46ａの接合体とが全体的に広い領域でブロードサイド結合し、同様に、出力段の共振電極31ｄおよび出力段の共振補助電極34ｄの接合体と出力結合電極42ｂおよび出力結合補助電極46ｂの接合体とが全体的に広い領域でブロードサイド結合するので、それぞれをより強く電磁界結合させることができる。
【００６９】
さらにまた、本例のバンドパスフィルタによれば、入力結合補助電極46ａの貫通導体50を介して入力結合電極42ａに接続された側と反対側の端部が他の貫通導体50を介して入力端子電極41ａに接続されていることから、入力段の共振電極31ａおよび入力段の共振補助電極34ａの接合体と入力結合電極42ａおよび入力結合補助電極46ａの接合体とが全体的にインターデジタル型に結合することになるので、磁界による結合と電界による結合とが加算された強い結合となる。よって、入力結合補助電極46ａの長さ方向において、入力結合電極42ａに接続される側と同じ側で入力端子電極41ａに接続される場合と比較して、より強い結合を実現することができる。
【００７０】
同様に、本例のバンドパスフィルタによれば、出力結合補助電極46ｂの貫通導体50を介して出力結合電極42ｂ接続された側と反対側の端部が他の貫通導体50を介して出力端子電極41ｂに接続されていることから、出力段の共振電極31ｄおよび出力段の共振補助電極34ｄの接合体と出力結合電極42ｂおよび出力結合補助電極46ｂの接合体とが全体的にインターデジタル型に結合することになるので、磁界による結合と電界による結合とが加算された強い結合となる。よって、出力結合補助電極46ｂの長さ方向において、出力結合電極42ｂに接続される側と同じ側で出力端子電極41ｂに接続される場合と比較して、より強い結合を実現することができる。
【００７１】
このように、入力段の共振電極31ａおよび入力段の共振補助電極34ａの接合体と入力結合電極42ａおよび入力結合補助電極46ａの接合体とが、全体的にブロードサイド結合し、且つインターデジタル型に結合することによって非常に強く結合し、同様に、出力段の共振電極31ｄおよび出力段の共振補助電極34ｄの接合体と出力結合電極42ｂおよび出力結合補助電極46ｂの接合体とが全体的にブロードサイド結合し、且つインターデジタル型に結合することによって非常に強く結合するので、複数の共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄで形成される通過帯域において、非常に広い通過帯域であっても、それぞれの共振モードの共振周波数の間に位置する周波数における挿入損失の増加がさらに小さくなり、広い通過帯域の全域に渡ってより平坦でより低損失な通過特性を得ることができる。
【００７２】
（実施の形態の第５の例）
図17は本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュール80およびそれを用いた無線通信機器85の構成例を示すブロック図である。
【００７３】
本発明の無線通信モジュール80は、例えば、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のＲＦ信号が処理されるＲＦ部82とを備えている。
【００７４】
ＲＦ部82には本発明のバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるＲＦ信号または受信したＲＦ信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。
【００７５】
具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドＩＣ  811が配置され、ＲＦ部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にＲＦ  ＩＣ  822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。
【００７６】
そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってＲＦ信号の送受信がなされる本発明の無線通信機器85が構成される。
【００７７】
このような構成を有する本発明の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、通信帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さい本発明のバンドパスフィルタ821を送信信号および受信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタ821を通過する送信信号および受信信号の減衰を少なくすることができる。このため、受信感度が向上するとともに、送信信号および受信信号の増幅度を小さくすることができるため、増幅回路における消費電力が少なくなる。よって、受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。
【００７８】
本発明のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ12，ＴｉＯ２などの誘電体セラミック材料と、Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯなどのガラス材料とからなり、800〜1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.01〜0.1ｍｍ程度に設定される。
【００７９】
上述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001〜0.2ｍｍに設定される。
【００８０】
本発明のバンドパスフィルタは、例えば、次のようにして作製できる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿状にするとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体となる貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体ペーストを充填することで貫通導体を形成する。次に、セラミックグリーンシートに印刷法を用いて上述した各種の電極を形成する。次に、これらを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800〜1050℃で焼成することにより作製される。
【００８１】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の第１〜第５の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００８２】
例えば、前述した実施の形態の例においては、共振電極の数が４個および６個の場合を示したが、必要とされる通過帯域幅および通過帯域外の減衰量等の電気特性に応じて共振電極の数をさらに増やしてもよく、また、減らしてもよい。但し、共振電極の数が増えすぎると大型化や通過帯域内における損失の増加が生じるので、共振電極の数は10個程度以下に設定されるのが望ましい。
【００８３】
また、前述した実施の形態の例においては、入力端子電極41ａおよび出力端子電極41ｂを備えた例を示したが、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成される場合は入力端子電極41ａおよび出力端子電極41ｂは必ずしも必要なく、例えば、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が、入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂに直接接続するようにしても構わない。この場合は、入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂと配線導体との接続点が、入力結合電極42ａの電気信号入力点45ａおよび出力結合電極42ｂの電気信号出力点45ｂとなる。また、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂに直接接続するようにしても構わない。
【００８４】
さらに、前述した実施の形態の例においては、積層体10の下面に第１のアース電極21を配置し、積層体10の上面に第２のアース電極22を配置した例を示したが、例えば、第１のアース電極21の下にさらに誘電体層11を配置しても構わないし、第２のアース電極22の上にさらに誘電体層11を配置しても構わない。
【００８５】
またさらに、前述した実施の形態の第４の例においては、入力段の共振補助電極34ａと出力段の共振補助電極34ｄとが同じ層間に配置され、入力結合電極42ａと出力結合電極42ｂとが同じ層間に配置され、入力結合補助電極46ａと出力結合補助電極46ｂとが同じ層間に配置された例を示したが、それぞれ入力側の電極と出力側の電極とが異なる層間に配置されるようにしても構わない。
【００８６】
さらにまた、前述した実施の形態の第４の例においては、入力段の共振補助電極34ａおよび出力段の共振補助電極34ｄが入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂと同じ層間Ｑに配置された例を示したが、入力段の共振補助電極34ａおよび出力段の共振補助電極34ｂが積層体10の他の層間に配置されるようにしても構わない。
【００８７】
またさらに、前述した実施の形態の第４の例においては、共振補助電極34ｂ，34ｃが入力段の共振補助電極34ａおよび出力段の共振補助電極34ｄと異なる層間に配置された例を示したが、共振補助電極34ｂ，34ｃが入力段の共振補助電極34ａおよび出力段の共振補助電極34ｄと同じ層間に配置されるようにしても構わない。
【００８８】
さらにまた、ＵＷＢに用いられるバンドパスフィルタを例示してこれまで説明を行なってきたが、広帯域を要求される他の用途においても本発明のバンドパスフィルタが有効であることは言うまでもない。
【実施例】
【００８９】
次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。
【００９０】
まず初めに、図５〜図８に示す構造を有する実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタの電気特性を、電磁界シミュレータにて算出した。算出条件は、物性値としては、誘電体層11の比誘電率＝9.4、誘電体層11の誘電正接＝0.0005、各種電極の導電率＝3.0×10７Ｓ／ｍとした。形状寸法としては、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄは幅0.15ｍｍ、長さ2.65ｍｍとし、隣り合う共振電極同士の間隔は0.15ｍｍとした。入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂは幅0.15ｍｍ、長さ2.65ｍｍとした。補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄは、0.5〜1.5ｐＦ程度となるように、電極寸法を調整した。
【００９１】
図18はそのシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸は周波数，縦軸は減衰量を表しており、通過特性（Ｓ21）と反射特性（Ｓ11）を示している。図18に示すグラフによれば、通過特性（Ｓ21）において、従来の１／４波長共振器を用いたフィルタで実現されていた領域よりも遙かに広い、比帯域で40％に相当する3.2ＧＨｚ〜4.7ＧＨｚの周波数範囲で低損失となっている。このように、広い通過帯域の全域に渡って平坦で低損失である優れた通過特性が得られており、本発明の有効性が確認できた。
【００９２】
次に、図９〜図12に示す構造を有する実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの電気特性を、電磁界シミュレータにて算出した。算出条件は、物性値としては、同様に、誘電体層11の比誘電率＝9.4、誘電体層11の誘電正接＝0.0005、各種電極の導電率＝3.0×10７Ｓ／ｍとした。形状寸法としては、共振電極31ａ、31ｂ、31ｃ、31ｄ、31ｅ、31ｆは幅0.2ｍｍ、長さ3.5ｍｍとし、隣り合う共振電極同士の間隔は0.15ｍｍとした。入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂは幅0.2ｍｍ，長さ3.5ｍｍとした。補助共振電極32ａ、32ｂ、32ｃ、32ｄ及び共振電極結合導体33ａ、33ｂ、33ｃ、33ｄは、0.1〜0.5ｐＦ程度となるように、電極寸法を調整した。
【００９３】
図19はそのシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸は周波数，縦軸は減衰量を表しており、通過特性（Ｓ21）と反射特性（Ｓ11）を示している。図19に示すグラフによれば、通過特性（Ｓ21）において、比帯域で40％に相当する3.2ＧＨｚ〜4.7ＧＨｚの周波数範囲で低損失となっている。さらに、52ＧＨｚに減衰極を形成しており、5.3ＧＨｚで30ｄＢの減衰特性が得られている。図18に示す結果と比較して10ｄＢの減衰特性改善が出来ている。このように、広帯域でかつ急峻な減衰特性を持つ、優れた通過特性が得られており、本発明の有効性が確認できた。
【００９４】
次に、図13〜図16に示す構造を有する実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタの電気特性を、電磁界シミュレータにて算出した。算出条件としては、共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄは幅が0.15ｍｍで長さが3.0ｍｍの矩形状とし、共振電極31ａと共振電極31ｂとの間隔および共振電極31ｃと共振電極31ｄとの間隔を0.1025ｍｍとし、共振電極31ｂと共振電極31ｃとの間隔を0.095ｍｍとした。入力結合電極42ａおよび出力結合電極42ｂは幅が0.15ｍｍで長さが2.7ｍｍの矩形状とし、入力結合補助電極46ａおよび出力結合補助電極46ｂは幅が0.15ｍｍで長さが1.0ｍｍの矩形状とした。共振補助電極34ａ，34ｄは，共振電極31ａ，31ｄの他方端から0.25ｍｍ離れた場所にそれぞれ配置した幅が0.35ｍｍで長さが0.4ｍｍの矩形と、それから共振電極31ａ，31ｄに向かう幅が0.15ｍｍで長さが0.45ｍｍの矩形とをそれぞれ接合した形状とした。共振補助電極34ｂ，34ｃは，共振電極31ｂ，31ｃの他方端から0.25ｍｍ離れた場所にそれぞれ配置した幅が0.425ｍｍで長さが0.425ｍｍの矩形と、それから共振電極31ｂ，31ｃに向かう幅が0.15ｍｍで長さが0.45ｍｍの矩形とをそれぞれ接合した形状とした。入力端子電極60ａおよび出力端子電極60ｂは一辺が0.2ｍｍの正方形とした。第１のアース電極21，第２のアース電極22および環状アース電極24の外形は長さ5ｍｍ，幅2.4ｍｍの矩形状とし、環状アース電極24の開口部は幅が1.6ｍｍで長さが3.2ｍｍの矩形状とした。バンドパスフィルタ全体の形状は幅2.4ｍｍおよび長さが５ｍｍで厚みが1.0ｍｍとし、厚み方向の中央に共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄおよび環状アース電極24が位置するようにした。隣り合う層間の間隔（隣り合う層間に配置された各種電極同士の間隔）はそれぞれ0.035ｍｍとした。各種電極の厚みは0.015ｍｍとし、各種貫通導体の直径は0.1ｍｍとした。誘電体層11の比誘電率は9.4とした。
【００９５】
図20はそのシミュレーション結果を示すグラフであり、横軸は周波数，縦軸は減衰量を表しており、通過特性（Ｓ21）と反射特性（Ｓ11）を示している。図20に示すグラフによれば、通過特性（Ｓ21）において、比帯域で40％に相当する3.2ＧＨｚ〜4.7ＧＨｚの周波数範囲のほぼ全体に渡ってＳ11が−20ｄＢ程度確保されており、図18，図19に示した特性と比較して大きく改善されている。これは、実施の形態の第４の例のバンドパスフィルタにおいては、実施の形態の第２，第３の例のバンドパスフィルタと比較して、共振電極31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄによって形成される共振系と入出力との結合が強くなっているからである。これによって、通過特性（Ｓ21）においても、図18，図19に示した特性と比較して、通過帯域内がより平坦でより低損失な良好な特性が得られている。このように、広い通過帯域の全体に渡ってより平坦で低損失な優れた通過特性が得られており、本発明の有効性が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の一例を模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図４】図１に示すバンドパスフィルタのＡ−Ａ’線断面図である。
【図５】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態の他の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図６】図５に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図７】図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図８】図５に示すバンドパスフィルタのＢ−Ｂ’線断面図である。
【図９】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図１０】図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図１１】図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１２】図９に示すバンドパスフィルタのＣ−Ｃ’線断面図である。
【図１３】本発明のバンドパスフィルタの実施の形態のさらに他の例を模式的に示す外観斜視図である。
【図１４】図１３に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図１５】図１３に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１６】図１３に示すバンドパスフィルタのＤ−Ｄ’線断面図である。
【図１７】本発明のバンドパスフィルタを用いた無線通信モジュールおよびそれを用いた無線通信機器の構成例を示すブロック図である。
【図１８】本発明のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図１９】本発明のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果の他の例を示す図である。
【図２０】本発明のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００９７】
10：積層体
11：誘電体層
21：第１のアース電極
22：第２のアース電極
23：第３のアース電極
31ａ，31ｂ，31ｃ，31ｄ，31ｅ，31ｆ：共振電極
32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄ：補助共振電極
34ａ，34ｂ，34ｃ，34ｄ：共振補助電極
41ａ：入力端子電極
41ｂ：出力端子電極
42ａ：入力結合電極
42ｂ：出力結合電極
45ａ：電気信号入力点
45ｂ：電気信号出力点
46ａ：入力結合補助電極
46ｂ：出力結合補助電極
51ａ，51ｂ，52ａ，52ｂ，52ｃ，52ｄ，50：貫通導体
80：無線通信モジュール
81：ベースバンド部
82：ＲＦ部
84：アンテナ
85：無線通信機器
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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