(57)【要約】【課題】形状に起因するスプリアスの抑制及び実装スペースの低減を図り得るだけでなく、入力端子と出力端子と外部との電気的接続を容易に行うことができ、複数段構成のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を提供する。【解決手段】積層体２内において、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４が積層されており、デュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４の入力端が第１の端面２ｃ側に、出力端が第２の端面２ｄ側に位置しており、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の入力端が第１の端面２ｃに形成された入力端子電極８に接続されており、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４の出力端が端面２ｄに形成された出力端子電極１９に接続されており、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４が伝送線路１２により電気的に接続されている、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１。【選択図】        図１
2004328388.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体層と、
前記誘電体層に設けられた共振器電極とを有し、
前記共振器電極において生じた２つの共振モードが結合されてデュアルモード・バンドパスフィルタとしての周波数特性が得られる第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を備え、
前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端及び出力端が同じ側となるように積層されて積層体が構成されており、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの入力端が該積層体の第１の端面側に、前記デュアルモード・バンドパスフィルタの出力端が該積層体の第１の端面と反対側の第２の端面側に位置しており、
前記積層体内の前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の間に設けられており、前記第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の出力端と、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端とを接続する伝送線路と、
前記積層体内において、前記伝送線路の上下に配置された第１，第２のグラウンド電極とをさらに備え、
前記積層体の第１の端面に形成されており、前記第１のデュアルモード・バンドパスフィルタの入力端に接続された入力端子電極と、前記積層体の第２の端面に形成されており、前記第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの出力端に接続された出力端子電極とをさらに備えることを特徴とする、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【請求項２】
前記第１，第２のグラウンド電極が、それぞれ前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの共振器電極と誘電体基板の一部を介して対向するように配置されている、請求項１に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【請求項３】
前記積層体の上面及び下面にそれぞれ形成されている第３，第４のグラウンド電極をさらに備える、請求項２に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【請求項４】
前記共振器電極に貫通孔が形成されており、該貫通孔の形成により、前記共振器電極に生じた２つの共振モードが結合されている、請求項１〜３のいずれかに記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【請求項５】
前記伝送線路の上下に配置された前記第１，第２のグラウンド電極を電気的に接続する少なくとも１つのビアホール電極をさらに備える、請求項１〜４のいずれかに記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【請求項６】
前記ビアホール電極が複数設けられており、該複数のビアホール電極が、前記伝送線路を取り囲む位置において前記第１，第２のグラウンド電極を電気的に接続している、請求項５に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【請求項７】
前記伝送線路のインピーダンスが、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの入出力インピーダンスと等価に設計されている、請求項１〜６のいずれかに記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多段型のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置に関し、より詳細には、少なくとも２個のデュアルモード・バンドパスフィルタが上下方向に積層した構造を備えるデュアルモード・バンドパスフィルタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デュアルモード・バンドパスフィルタの減衰域における減衰量を高めるために、複数のデュアルモード・バンドパスフィルタを縦続接続してなるデュアルモード・バンドパスフィルタ装置が提案されている（例えば、下記の特許文献１，２）。
【０００３】
この種のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置では、リング状の複数の共振器電極がある平面上において隔てられて配置されており、該平面上において接続線路を介して複数の共振器電極が接続されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−２５１９０４号公報
【特許文献２】
特開平６−９７７０３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１，２に記載のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置のように、複数のデュアルモード・バンドパスフィルタをある平面上に置いて並置し、接続線路により結合した構成では、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の平面形状が大きくならざるを得なかった。そのため、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の実装スペースが大きくならざるを得なかった。
【０００６】
また、同一平面上に複数のデュアルモード・バンドパスフィルタを配置した構造では、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の形状自体により発生するスプリアスの周波数が通過帯域や通過帯域近傍に現れがちとなる。そのため、通過帯域の波形が乱れたり、所望の減衰量が得られなかったりするおそれがあった。
【０００７】
他方、複数のデュアルモード・バンドパスフィルタを上下方向に積層することにより、複数段構成のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を構成し得ると考えられる。このような積層構造を採用すれば、実装スペースの低減を図ることができる。
【０００８】
他方、デュアルモード・バンドパスフィルタの入力電極及び出力電極は、通常、デュアルモード・バンドパスフィルタの対向し合う第１，第２の端面に形成されるのが普通である。このため、上記積層構造を採用した場合は、上方のデュアルモード・バンドパスフィルタの出力電極を下方のデュアルモード・バンドパスフィルタの入力電極に接続することにより多段化を図った場合、上方のデュアルモード・バンドパスフィルタの出力電極と、下方のデュアルモード・バンドパスフィルタの入力電極が積層体の同じ端面に位置することになる。その結果、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置全体の入力端子電極となる上方のバンドパスフィルタの入力電極と、出力端子電極となる下方のバンドパスフィルタの出力電極とが、ともに積層構造の同じ端面に設けられることになる。そのため、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の入力端子電極と出力端子電極とを十分なスペースを隔てて配置することが困難となり、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の外部との接続が困難となる。また、十分なスペースを隔ててデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の入力端子電極と出力端子電極とを上記積層体の同じ端面に構成した場合には、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の大型化を招くことになる。
【０００９】
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、複数のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を上下に積層した構造を有する複数段構成のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置であって、形状によるスプリアスが通過帯域あるいは通過帯域近傍に現れることを抑制し、かつ実装スペースを低減し得るだけでなく、入力端子と出力端子と外部との電気的接続を容易に行ない得るだけでなく、装置全体の小型化を図ることが可能なデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置は、誘電体層と、前記誘電体層に設けられた共振器電極とを有し、前記共振器電極において生じた２つの共振モードが結合されてデュアルモード・バンドパスフィルタとしての周波数特性が得られる第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を備え、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端及び出力端が同じ側となるように積層されて積層体が構成されており、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの入力端が該積層体の第１の端面側に、前記デュアルモード・バンドパスフィルタの出力端が該積層体の第１の端面と反対側の第２の端面側に位置しており、前記積層体内の前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の間に設けられており、前記第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の出力端と、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端とを接続する伝送線路と、前記積層体内において、前記伝送線路の上下に配置された第１，第２のグラウンド電極とをさらに備え、前記積層体の第１の端面に形成されており、前記第１のデュアルモード・バンドパスフィルタの入力端に接続された入力端子電極と、前記積層体の第２の端面に形成されており、前記第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの出力端に接続された出力端子電極とをさらに備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置のある特定の局面では、前記第１，第２のグラウンド電極が、それぞれ前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの共振器電極と誘電体基板の一部を介して対向するように配置されている。
【００１２】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記積層体の上面及び下面にそれぞれ形成されている第３，第４のグラウンド電極がさらに備えられる。
【００１３】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記共振器電極に貫通孔が形成されており、該貫通孔の形成により、前記共振器電極に生じた２つの共振モードが結合されている。
【００１４】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記伝送線路の上下に配置された前記第１，第２のグラウンド電極を電気的に接続する少なくとも１つのビアホール電極がさらに備えられる。
【００１５】
本発明においては、好ましくは、上記ビアホール電極は複数設けられ、該複数のビアホール電極が、上記伝送線路を取り囲む位置において前記第１，第２のグラウンド電極を電気的に接続している。
【００１６】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記伝送線路のインピーダンスが、前記第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの入出力インピーダンスと等価に設計されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００１８】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の正面断面図である。
【００１９】
また、図２（ａ）は、このデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の平面図であり、図２（ｂ），（ｃ）、図３（ａ）〜（ｃ）、図４（ａ），（ｂ）は、該デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の異なる高さ位置における平面断面図を上から順に示したものであり、図４（ｃ）は、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の下面を上方から見た模式的平面図である。
【００２０】
デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１は矩形板状の積層体２を有する。積層体２は、セラミックスと電極材料とを同時焼成するセラミックス一体焼成技術を用いて構成されている。
【００２１】
積層体２は、上面２ａと、下面２ｂと、第１の端面２ｃ，第２の端面２ｄと、後述する図２（ａ）〜（ｃ）に示されているように、側面２ｅ，２ｆとを有する直方体状の形状を有する。積層体２の寸法は特に限定されないが、本実施形態では、３．２×４．５×１．１ｍｍの大きさとされている。
【００２２】
デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、積層体２内において、上方第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３が、下方に第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４が構成されている。すなわち、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４が上下方向に積層されている。第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が、後述の伝送線路により接続され、本実施形態では、２段縦続接続型のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１が構成されている。
【００２３】
なお、積層体２は、本実施形態では、比誘電率εｒ＝６．２７の誘電体セラミックスを用いて構成されている。また、後述の各種電極材料はＣｕを用いて構成されている。もっとも、積層体２を構成する材料については、他の誘電体セラミックスを用いてもよく、またフッ素樹脂などのセラミックス以外の合成樹脂を用いてもよい。さらに、積層体２は、セラミックス一体焼成技術を用いて構成される必要は必ずしもなく、それぞれ誘電体基板を用いて第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を作製した後に、後述の伝送線路を含む誘電体基板層を介して貼り合わせることにより、積層体２が構成されてもよい。
【００２４】
図１に示すように、デュアルモード・バンドパスフィルタ素子３においては、共振器電極５が形成されている。共振器電極５は、積層体２内に埋設されている。また、図２（ｂ）に示すように、共振器電極５は、円形の形状を有し、矩形の貫通孔５ａを有する。貫通孔５ａは、共振器電極５において生じた２つの共振モードを結合するために設けられている。本実施形態では、共振器電極は２．２ｍｍの直径を有するように構成されており、貫通孔５ａは０．９×０．８ｍｍの矩形の平面形状を有する。
【００２５】
図１及び図２（ｃ）に示すように、入出力結合線路６，７が共振器電極５の下方に配置されており、かつ共振器電極５に部分的に対向するように形成されている。入出力結合線路６，７は、共振器電極５に結合されている。もっとも、入出力結合線路６，７は、共振器電極５と同じ高さ位置において、共振器電極５に結合するように配置されていてもよい。
【００２６】
積層体２の第１の端面２ｃには、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の入力端子電極８が上下方向に延びるように形成されている。入力端子電極８は、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の入力電極をも兼ねている。この入力端子電極８に、入出力結合線路６が電気的に接続されている。
【００２７】
他方、入出力結合線路７は、ビアホール電極９に接続されている。ビアホール電極９は、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の出力を取り出すために設けられている。
【００２８】
また、図１及び図２（ａ）に示されているように、積層体２の上面２ａ上には，第３のグラウンド電極１０が形成されている。グラウンド電極１０は、積層体２の側面２ｅ，２ｆに至るように形成されている。
【００２９】
第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３は、上記共振器電極５、入出力結合線路６，７を必須の構成として有し、入出力結合線路６から入力信号が加えられると、共振器電極５において複数の共振モードが発生する。そして、貫通孔５ａが形成されているため、２つの共振モードが結合されて、デュアルモード・バンドパスフィルタとしての特性が得られる。このデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の出力は、入出力結合線路７から取り出される。すなわち、入出力結合線路７に接続されたビアホール電極９が第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の出力電極を構成している。
【００３０】
他方、入出力結合線路６，７の下方には、第１のグラウンド電極１１が形成されている。図３（ａ）に示すように、グラウンド電極１１は、上面２ａに形成されたグラウンド電極１０と誘電体セラミック層を介してほぼ対向するように形成されている。言い換えれば、共振器電極５は、グラウンド電極１０，１１間において、誘電体セラミック層を介してグラウンド電極１０，１１に対向するように配置されている。従って、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３は、いわゆるトリプレート構造を有する。
【００３１】
ビアホール電極９は、上記グラウンド電極１１とは接触しないように、かつグラウンド電極１１よりも下方に延ばされている。ビアホール電極９の下端は、伝送線路１２に接続されている。
【００３２】
図３（ｂ）に示すように、伝送線路１２は、直線状のストリップラインにより構成されている。伝送線路１２は、積層体２内に埋設されており、かつ第１の端面２ｃ側から第２の端面２ｄ側に向かって、但し、第１，第２の端面２ｃ，２ｄには至らないように形成されている。そして、第２の端面２ｄ側において伝送線路１２が上記ビアホール電極９に電気的に接続されている。
【００３３】
また、伝送線路１２の第１の端面２ｃ側の端部において、伝送線路１２に、ビアホール電極１３の上端が電気的に接続されている。伝送線路１２は、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４を電気的に接続するために設けられている。すなわち、伝送線路１２により、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の出力端と、この後で説明する第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４の入力端とが電気的に接続される。
【００３４】
第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４は、上方に第２のグラウンド電極１４を有する。グラウンド電極１４は、積層体２内に埋設されている。また、グラウンド電極１４は、伝送線路１２と誘電体セラミック層を介して対向するように伝送線路１２の下方に配置されている。
【００３５】
従って、伝送線路１２は、上方に配置された第１のグラウンド電極１１と、下方に配置された第２のグラウンド電極１４とに誘電体セラミック層を介して対向するように配置されている。
【００３６】
グラウンド電極１４の下方には、入出力結合線路１５，１６が配置されている。入出力結合線路１５，１６の平面形状を、図４（ａ）に示す。入出力結合線路１５の外側端はビアホール電極１３の下端に接続されている。他方、入出力結合線路１６の外側端は、積層体２の第２の端面２ｄに引き出されている。
【００３７】
そして、入出力結合線路１５，１６と誘電体セラミック層を介して部分的に対向するように入出力結合線路１５，１６の下方に共振器電極１７が配置されている。図４（ｂ）に示すように、共振器電極１７は、円形の形状を有し、かつ貫通孔１７ａを有する。この共振器電極１７は、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の共振器電極５と同様に構成されている。
【００３８】
積層体２の下面には、図４（ｃ）に示すグラウンド電極１８が形成されている。
従って、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４においても、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３と同様に、共振器電極１７が誘電体セラミック層を介して上下に配置されたグラウンド電極１４，１８により挟持されたいわゆるトリプレート型の構造を有するデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が構成されている。
【００３９】
なお、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子で４においても、入出力結合線路１５，１６は、共振器電極１７と同一高さ位置において形成されていてもよい。
【００４０】
第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４では、ビアホール電極１３に接続されている入出力結合線路１５側が入力端となる。すなわち、ビアホール電極１３は、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４の電気的接続部分の一部を構成するだけでなく、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４の入力電極を兼ねている。
【００４１】
第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４の出力は、入出力結合線路１６から取り出される。入出力結合線路１６は、第２の端面２ｄに形成された出力端子電極１９に接続されている。出力端子電極１９は、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の出力端である。
【００４２】
なお、積層体２の側面２ｅ，２ｆには電極２０ａ，２０ｂがそれぞれ形成されている。電極２０ａ，２０ｂは、グラウンド電極１０，１１，１４，１８に接続されている。
【００４３】
本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端はいずれも第１の端面２ｃ側、出力端は第２の端面２ｄ側となるように両者が積層されているが、上記第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３の入力端が入力端子電極８に接続されており、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子４の出力端が出力端子電極１９に接続されている。すなわち、積層構造の２段縦続接続型のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１において、入力端である入力端子電極８が第１の端面２ｃに、出力端である出力端子電極１９が第１の端面２ｃとは反対側の第２の端面２ｄに形成されている。よって、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、入力端子と出力端子とが積層体２の対向する第１，第２の端面２ｃ，２ｄに分散されて形成されているため、実装等に際し、外部との電気的接続作業も容易に行い得る。
【００４４】
また、本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４が積層体２内において上下方向に積層されている。従って、同一平面上に第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を並設したデュアルモード・バンドパスフィルタ装置に比べて実装スペースを低減することができる。さらに、チップ形状に起因するスプリアスの通過帯域及び通過帯域近傍への影響を抑制することができる。これを、図５及び図６を参照して説明する。
【００４５】
図５は、上記のようにして構成されたデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の周波数特性を示す図であり、実線が反射特性を、破線が通過特性を示す。なお、ストリップラインからなる伝送線路１２の線幅は５０μｍ、線路長は３．２ｍｍとした。
【００４６】
図５から明らかなように、２３ＧＨｚ近傍に矢印Ａで示すスプリアスが現れている。しかしながら、このスプリアスは、通過帯域である２４．２〜２４．６ＧＨｚの外側に位置しており、すなわち、通過帯域の低域側の減衰極よりも低周波数側に位置していることがわかる。２３ＧＨｚ近傍のスプリアスは、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の形状に起因するスプリアスと考えられるが、上記のように、通過帯域へのスプリアスの影響を抑制し得ることがわかる。
【００４７】
なお、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１において、上記スプリアスが低域側へシフトされるのは以下の理由によると考えられる。積層体２の縦、横及び高さを、それぞれ、ａ、ｂ及びｄとし、該デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１を空洞共振器とみなすと、共振周波数ｆｒは下記の式で表される。
【００４８】
ｆｒ＝（ｃ／√εｒ）×√（Ｌ／２ａ）２＋（Ｍ／２ｂ）２＋（Ｎ／２ｄ）２）…式（１）
ここで、ｃは光速、εｒは比誘電率、Ｌ、Ｍ及びＮは共振モードを表すものとする。
【００４９】
上記実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、積層体２の寸法は３．２×４．５×１．１ｍｍである。デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１に代えて、同一平面上にデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４を構成した場合には、チップの大きさは３．２×９．０×０．５ｍｍとなる。このような積層型のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１と、一平面上に２つのデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を配置した構成において、チップ形状によって発生する共振モードの周波数は下記の表１に示す通りとなる。
【００５０】
【表１】
2004328388.tif 000003
表１から明らかなように、積層型においては、一平面型の構造に比べて、各共振モードの周波数が低くなることがわかる。そのため、上述したように、形状に起因するスプリアスが通過帯域近傍よりも低周波数側にシフトされ、該スプリアスによる通過帯域への影響を抑制することができる。
【００５１】
また、上記デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１と同様の材料を用い、また共振器電極の形状及び寸法を同一として、デュアルモード・バンドパスフィルタ素子３のみを単体のデュアルモード・バンドパスフィルタとして作製した。このようにして得られたデュアルモード・バンドパスフィルタの周波数特性を図６に示す。図６の二点鎖線が単体のデュアルモード・バンドパスフィルタの反射特性を、一点鎖線が通過特性を示す。また、比較のために、図５に示したデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の反射特性及び通過特性を、図６においても、それぞれ実線及び破線で示す。
【００５２】
図６から明らかなように、２段縦続接続型のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、単一のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子に比べて、通過帯域近傍において急峻な減衰特性の得られることがわかる。
【００５３】
上記のように、本実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１によれば、積層構造により第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４を有する２段縦続接続型の構成が得られるため、通過帯域近傍における減衰特性をより急峻なものとすることができ、さらに通過帯域及び通過帯域近傍への形状に起因するスプリアスの影響を抑制することができる。しかも、同一平面上に複数のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を並設した構造に比べて、実装スペースを低減し得ることがわかる。
【００５４】
なお、好ましくは、グラウンド電極１１，１４を接続する複数のビアホール電極を設けることが望ましい。このような変形例を図７（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。
【００５５】
図７（ａ）は、この変形例において、伝送線路１２が設けられている部分の模式的平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＸ，Ｘ線に沿う略図的断面図である。すなわち、第１，第２のグラウンド電極１１，１４を結ぶように、複数のビアホール電極２１を設けてもよい。ここでは、複数のビアホール電極２１は、伝送線路１２を囲むように分散配置されている。これらの複数のビアホール電極２１を設けることにより、周波数特性上に現れるスプリアスを効果的に抑制することができ、減衰極における減衰量を大きくすることができる。これを、図８を参照して説明する。
【００５６】
図８は、本変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を示す図であり、破線が反射特性を、実線が通過特性を示す。なお、上記複数のビアホール電極２１が、設けられていることを除いては、上記実施例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１と同様にして本変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を作製した。図９を図５と比較すれば明らかなように、通過帯域近傍における減衰極の減衰量をより一層大きくし得ることがわかる。
【００５７】
なお、上記伝送線路１２については、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子３，４間の反射を抑制するために、そのインピーダンスが第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの入出力インピーダンスである５０Ωに近づけられることが望ましい。
【００５８】
また、上記実施形態では、伝送線路１２は直線状の形状とされていたが、図９に示す伝送線路２２のように、上端に積層体２の端面２ａ，２ｂと平行に延びる屈曲部２２ａ，２２ｂを設けることにより、伝送線路２２の長さを伝送線路１２に比べて長くしてもよい。屈曲部２２ａ，２２ｂを設けることにより、線路長が４．０ｍｍとされている伝送線路２２を設けたことを除いては、上記実施例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置と同様にしてデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を作製した。このようにして得られた本変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を図１０に示す。図１０において破線が反射特性を、実線が通過特性を示す。
【００５９】
図１０から明らかなように、伝送線路２２では、伝送線路１２に比べて線路長が３．２ｍｍから４．０ｍｍと長くされているため、図５に示されている特性に比べて、中心周波数低域側のスプリアスをより一層低域側に移動させることができ、それによって通過帯域近傍における減衰量をより一層大きくし得ることがわかる。
【００６０】
また、上記実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、伝送線路１２はストリップラインにより構成されていたが、図１１に平面図で示すコプレーナ線路を用いてもよい。ここでは、直線状の線路３１の両側に導体３２，３３が配置されており、それによってコプレーナ線路が構成されている。
【００６１】
上記線路３１の長さを伝送線路１２と同様とし、その他は上記実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１と同様にしてデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を構成した。このようにして得られたデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を図１２に示す。
【００６２】
図１２において、破線が反射特性を、実線が通過特性を示す。
図１２から明らかなようにコプレーナ線路を用いた場合であっても、上記実施形態の場合と同様に、通過帯域近傍における減衰量が十分な大きさとされている周波数特性の得られることがわかる。
【００６３】
なお、上記実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１では、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が２段縦続接続されていたが、３段以上のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が同様に縦続接続されていてもよい。
【００６４】
また、本発明において用いられるデュアルモード・バンドパスフィルタ素子については、上記のように共振器電極に貫通孔が形成されている構造のものに限定されず、特許文献１，２に記載のようなリング状共振器電極を有するデュアルモード・バンドパスフィルタ素子を用いてもよく、すなわち、使用されるデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の構造については特に限定されない。
【００６５】
【発明の効果】
本発明に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置では、積層体内において第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が、各デュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端及び出力端が積層体の同じ側に位置するように上下方向に積層されているが、上記伝送線路により第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の出力電極と、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の入力端とが接続されており、かつ積層体の第１の端面に装置全体に入力端子電極が、積層体の第２の端面に装置全体の出力端子電極が構成されている。従って、多段縦続接続型のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置において、入力端子電極と、出力端子電極を積層体の対向し合う第１，第２の端面に分散して形成されているため、表面実装などの外部との電気的接続作業を容易に行うことができ、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置のより一層の小型化を図ることができる。
【００６６】
加えて、本発明のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置では、上記のように上下方向に第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が積層されているため、同一平面上に複数のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子が配置されている装置に比べて、実装スペースの低減を図ることができると共に、チップ形状に起因するスプリアスによる通過帯域への影響を抑制することができ、通過帯域近傍における減衰量を拡大することができる。従って、良好な周波数特性を得ることができる。
【００６７】
第１，第２のグラウンド電極が、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの共振器電極と誘電体基板の一部を介して対向するように配置されている場合には、第１，第２のグラウンド電極により、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子間の反射を抑制することができる。
【００６８】
また、積層体の上面及び下面にそれぞれ、第３，第４のグラウンド電極がさらに備えられている場合には、第１，第２のグラウンド電極及び第３，第４のグラウンド電極より、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子をそれぞれトリプレート型の構造とすることができる。
【００６９】
共振器電極に貫通孔が形成されており、該貫通孔の形成により、共振器電極に生じた２つの共振モードが結合されている場合には、入出力結合線路との結合点の位置の制約が少なく、所望とする帯域幅を容易に得ることができるデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を構成することができる。
【００７０】
伝送線路の上下に配置された第１，第２のグラウンド電極を電気的に接続する少なくとも１つのビアホール電極をさらに備える場合には、スプリアスをより効果的に抑制することができる。特に、該ビアホール電極が複数設けられており、該複数のビアホール電極が伝送線路を取り囲む位置において、第１，第２のグラウンド電極を電気的に接続している場合には、減衰極における減衰量をより一層大きくすることができる。
【００７１】
上記伝送線路のインピーダンスが第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタの入出力インピーダンスと等価とされている場合には、第１，第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ間の反射による共振を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置を示す正面断面図。
【図２】（ａ）は、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の平面図、（ｂ）及び（ｃ）は、第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子における共振器電極及び入出力結合線路が構成されている部分の各模式的平面断面図。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第１のグラウンド電極、伝送線路及び第２のグラウンド電極が形成されている位置のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置１の模式的平面断面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ、第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子において入出力結合線路及び共振器電極が形成されている部分の各模式的平面断面図であり、（ｃ）は、デュアルモード・バンドパスフィルタ装置の底面を上方から見た模式的平面図。
【図５】本発明の一実施形態に係るデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を示す図。
【図６】本発明の一実施形態のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性と、単一のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子の周波数特性の比較を示す図。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図１に示したデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の変形例を説明するための図であり、（ａ）は、伝送線路の周囲に設けられたビアホール電極を説明するための模式的平面断面図、（ｂ）は、伝送線路の周囲に設けられたビアホール電極を説明するための（ａ）のＸ−Ｘ線に沿う部分に相当する模式的正面断面図。
【図８】図７に示したビアホール電極を有する変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を示す図。
【図９】他の変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置における伝送線路の平面形状を説明するための模式的平面断面図。
【図１０】図９に示した伝送線路を有する変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を示す図。
【図１１】伝送線路としてコプレーナ線路を用いた変形例を説明するための該コプレーナ線路が構成されている部分を示す模式的平面断面図。
【図１２】コプレーナ線路が伝送線路として用いられた変形例のデュアルモード・バンドパスフィルタ装置の周波数特性を示す図。
【符号の説明】
１…デュアルモード・バンドパスフィルタ装置
２…積層体
２ａ…上面
２ｂ…下面
２ｃ，２ｄ…第１，第２の端面
２ｅ，２ｆ…側面
３…第１のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子
４…第２のデュアルモード・バンドパスフィルタ素子
５…共振器電極
５ａ…貫通孔
６，７…入出力結合線路
８…入力端子電極
９…ビアホール電極
１０…第３のグラウンド電極
１１…第１のグラウンド電極
１２…伝送線路
１３…ビアホール電極
１４…第２のグラウンド電極
１５，１６…入出力結合線路
１７…共振器電極
１７ａ…貫通孔
１８…第４のグラウンド電極
１９…出力端子電極
２０ａ，２０ｂ…電極
２１…伝送線路
２１ａ，２１ｂ…屈曲部
２２…ビアホール電極
３１…線路
３２，３３…導体
【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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