(57)【要約】【課題】ストリップラインと結合導体を異なる誘電体層間に配置することで、電磁界結合状態の調整範囲を広げ、フィルタの通過帯域幅が広く阻止域減衰量の大きいフィルタ特性を得ることが可能な、小型の誘電体フィルタを提供する。【解決手段】複数の誘電体層を積層して成る積層体２の両主面にグランド電極を被着させるとともに、前記誘電体層間に一対のストリップライン５、６を配設し、該ストリップライン５，６と前記グランド電極とを積層体２の内部に形成された一対のビアホール導体７、８で接続してなる誘電体フィルタ１において、前記一対のビアホール導体７、８の形成領域内に少なくとも２層以上の誘電体層が存在しており、且つこれら誘電体層間に一対のビアホール導体７、８を電気的に接続する結合導体９を配設した。【選択図】図１
2004180032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層を積層して成る積層体の両主面にグランド電極を被着させるとともに、前記誘電体層間に一対のストリップラインを配設し、該ストリップラインと前記グランド電極とを積層体の内部に形成された一対のビアホール導体で接続してなる誘電体フィルタにおいて、
前記一対のビアホール導体の形成領域内に少なくとも２層以上の誘電体層が存在しており、且つこれら誘電体層間に一対のビアホール導体を電気的に接続する結合導体を配設したことを特徴とする誘電体フィルタ。
【請求項２】
前記一対のストリップラインは同一平面内に平行に配置されているとともに、一方のストリップラインの一方端部に前記ビアホール導体を、他方のストリップラインの他方端部にビアホール導体を夫々接続したことを特徴とする請求項１に記載の誘電体フィルタ。
【請求項３】
前記一対のストリップラインと前記グランド電極との間に位置する誘電体層間に、一対のストリップライン間に所定の静電容量を形成するための容量結合パターンが配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘電体フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等の各種通信機器、電子機器に組み込まれて用いられる誘電体フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話機等の通信機器に誘電体フィルタが用いられている。
かかる従来の誘電体フィルタとしては、例えば図４に示すように、複数の誘電体層１０２ａ〜１０２ｆを積層してなる積層体１０２の内部、具体的には、誘電体層１０２ａ−１０２ｂ間にグランド電極１０３ａを、誘電体層１０２ｅ−１０２ｆ間にグランド電極１０３ｂを形成するとともに、誘電体層１０２ｃ−１０２ｄ間に略平行に配された２個のストリップライン１０５、１０６及び結合導体１０９を、また誘電体層１０２ｂ−１０２ｃ間に容量結合パターン１１０を形成し、ストリップライン１０５、１０６からビアホール導体１０７、１０８を介して積層体の主面に形成されたグランド電極１０３に接続した構造を有したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特願２００１−３９３２０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の誘電体フィルタにおいては、通過帯域幅が広く阻止域減衰量の大きいフィルタ特性を構成するのに、隣接するストリップライン同士を結合導体で接続するようにしており、この結合導体の線路長を変化させることで電磁界結合状態を調整するようにしている。
【０００５】
しかしながら、ストリップラインと同一面内に結合導体を配置させている従来の構造では、結合導体の線路長を所定の長さに設定する際、結合導体の接続位置の調整に限界があり、通過帯域幅が広く阻止域減衰量の大きいフィルタ特性を得ることが困難であるという欠点を有していた。
【０００６】
本発明は上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は、フィルタの通過帯域幅が広く、阻止域減衰量の大きいフィルタ特性を得ることが可能な、小型の誘電体フィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の誘電体フィルタは、複数の誘電体層を積層して成る積層体の両主面にグランド電極を被着させるとともに、前記誘電体層間に一対のストリップラインを配設し、該ストリップラインと前記グランド電極とを積層体の内部に形成された一対のビアホール導体で接続してなる誘電体フィルタにおいて、前記一対のビアホール導体の形成領域内に少なくとも２層以上の誘電体層が存在しており、且つこれら誘電体層間に一対のビアホール導体を電気的に接続する結合導体を配設したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明の誘電体フィルタは、前記一対のストリップラインは同一平面内に平行に配置されているとともに、一方のストリップラインの一方端部に前記ビアホール導体を、他方のストリップラインの他方端部にビアホール導体を夫々接続したことを特徴とするものである。
【０００９】
さらに、本発明の誘電体フィルタは、前記一対のストリップラインと前記グランド電極との間に位置する誘電体層間に、一対のストリップライン間に所定の静電容量を形成するための容量結合パターンが配置されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の誘電体フィルタによれば、一対のストリップライン間を電気的に接続する結合導体をストリップラインとは異なる誘電体層間に配置させるようにしたことから、ストリップライン間の磁界結合状態の最小状態をさらに小さくすることができる。
【００１１】
また本発明の誘電体フィルタによれば、一対のストリップラインを同一平面内に平行に配置させるとともに、一方のストリップラインの一方端部にビアホール導体を、他方のストリップラインの他方端部にビアホール導体を夫々接続することにより、一対のビアホール導体が対角線状に配置されるようになり、これによって同一平面内での結合導体の線路長の調整範囲を大きくすることができるようになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る誘電体フィルタの分解斜視図、図２は図１の誘電体フィルタの等価回路図である。
【００１３】
これらの図に示す誘電体フィルタ１は、複数の誘電体層２ａ〜２ｆを積層して成る積層体２の両主面にグランド電極３を被着させるとともに、前記誘電体層間に、インターデジタル型に形成された一対のストリップライン５，６を配設し、該ストリップライン５，６と前記グランド電極３とを積層体２の内部に形成された一対のビアホール導体７，８で接続し、更に一対のビアホール導体７，８の形成領域内に位置する誘電体層間に一対のビアホール導体７，８を電気的に接続する結合導体９を配設した構造を有している。
【００１４】
前記積層体２は、例えば６層の誘電体層２ａ〜２ｆを積層して形成されており、各誘電体層２ａ〜２ｆは、誘電体セラミック材料、焼結助剤、低融点ガラス材料等によって構成されている。誘電体セラミック材料としては、例えばＢａＯ−ＴｉＯ２系、Ｃａ−ＴｉＯ２系、ＭｇＯ−ＴｉＯ２系等のセラミック材料が用いられ、これらのセラミック材料を用いる場合、誘電率が比較的高く、小さな面積でも充分な静電容量を得ることができるため、ストリップライン長を短縮して、全体構造の小型化に供することができる。また焼結助剤としては、例えば、ＢｉＶＯ４、ＣｕＯ、Ｌｉ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３等が用いられる。誘電体層２ａ〜２ｆの厚みは、１層あたり５０〜３００μｍ程度に設定される。
【００１５】
尚、前記積層体２の内部には、ストリップライン５、６や結合導体９の他に、容量結合パターン１０やグランド電極３ａ、３ｂ等が設けられ、その側面には入出力端子４ａ、４ｂが設けられている。
【００１６】
また、前記グランド電極３は、積層体２の両主面及びその側面に設けられるグランド電極３と、誘電体層２ｂの表面に設けられるグランド電極３ａと、誘電体層２ｆの表面に設けられるグランド電極３ｂとで構成されている。
【００１７】
前記グランド電極３の材質としては、例えばＡｇやＣｕ等の金属を主成分とする導体材料が好適に用いられ、外部に露出したグランド電極３の表面には、酸化腐食等を防止する目的で、例えば、Ａｕメッキ膜やＮｉ−Ａｕメッキ膜等が適宜被着・形成される。
【００１８】
一方、前記ストリップライン５、６は、積層体２の内部に、具体的には、誘電体層２ｃと誘電体層２ｄとの間に平行に並んだ状態で介在されており、前記ストリップライン５，６は、その一端側で積層体主面のグランド電極３にビアホール導体７、８を介して接続されている。より具体的には、一対のストリップライン５，６のうち、一方のストリップライン５の一端部にはビアホール導体８を介して、また他方のストリップライン６の他端部にはビアホール導体７を介してグランド電極３が電気的に接続される。
【００１９】
このようなストリップライン共振器はストリップライン５、６と対向するグランド電極３との間で容量成分及び誘導成分を形成するようになっており、λ／４のストリップライン共振器として機能することとなる。
【００２０】
なお、上述のストリップライン共振器を構成するストリップライン５、６、ビアホール導体７、８及び結合導体９、容量結合パターン１０は、例えば、グランド電極３と同様の導電材料によって形成される。
【００２１】
次に上述した誘電体フィルタ１の製造方法について説明する。
まず、誘電体材料と樹脂材料からなるセラミックグリーンシートに導電性ペーストを用いてグランド電極３ａを形成したもの、ストリップライン５、６とビアホール導体７、８を形成したもの、結合導体９とビアホール導体７、８を形成したもの、グランド電極３ｂとビアホール導体７、８を形成したものをそれぞれ図１に示される順序で積層する。
【００２２】
次に上述したセラミックグリーンシートの積層体を高温で焼成し、誘電体層と内部導体とを同時に焼成することによって積層体２を形成し、最後に、得られた積層体２の側面にグランド電極３を形成することによって製品としての誘電体フィルタが完成する。
【００２３】
以上のような本実施形態の誘電体フィルタにおいては、一対のストリップライン５、６と結合導体９とを異なる誘電体層間に配置しているので、同一平面上の磁界結合状態に加え誘電体層の層間の磁界結合状態を加味することができ、磁界結合状態の調整自由度を大きくすることが可能となる。
【００２４】
また本実施形態の誘電体フィルタにおいては、ストリップライン５、６と結合導体９はストリップライン５、６の短絡端側同士をビアホール７、８を介して結合導体９と接続されるように配置することが好ましく、さらにストリップライン５，６と結合導体９が配置される誘電体層間の間隔を広げることでストリップライン５、６間の磁界結合を弱めることができるため、フィルタの通過帯域幅が広く、阻止域減衰量の大きいフィルタ特性を得ることができる。
【００２５】
更に上述した本実施形態の誘電体フィルタにおいては、同一平面内に平行に配置されている一対のストリップライン５，６のうち一方のストリップライン５の一端部にビアホール導体８を、他方のストリップライン６の他端部にビアホール導体７を夫々接続することにより、一対のビアホール導体７，８が対角線状に配置されるようになっており、これによって同一平面内における結合導体９の線路長の調整範囲を大きくすることができる利点もある。
【００２６】
次に上述した本発明の作用効果について図３を用いて説明する。図３は本発明品の誘電体フィルタと従来品の誘電体フィルタのフィルタ特性を示す比較図である。図中のＡは従来品の誘電体フィルタのフィルタ特性を、Ｂ、Ｃは本発明品の誘電体フィルタのフィルタ特性を示す。Ｂはストリップライン５、６と結合導体９を一層異なる層に配置した場合であり、Ｃははストリップライン５、６と結合導体９を２層異なる層に配置した場合のフィルタ特性である。
【００２７】
同図より明らかなように、従来品のフィルタ特性Ａは通過帯域幅が狭帯域であるのに対して、本発明品のフィルタ特性Ｂ、Ｃは通過帯域幅が広く、阻止域減衰量の大きいフィルタ特性となっていることが判る。これは、ストリップライン５、６と結合導体９とを異なる誘電体層間に配置することで、ストリップライン５、６間の磁界結合状態を弱めることができるためである。また、従来品Ａの特性においては、ストリップライン５、６間と結合線路９の接続をストリップライン５、６の短絡端同士を接続した場合のフィルタ特性であり、結合線路９との接続をストリップライン５、６の開放端側にすることで、フィルタ通過帯域低域側の減衰極は更に高周波側に移動し、フィルタの通過帯域幅は狭帯域となるフィルタ特性となる。
【００２８】
尚、本発明は上述の実施形態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、改良等が可能である。
【００２９】
例えば、本発明の実施例においては結合導体９をＬ字の直線状に配置したが、ミアンダ状に配置しても構わない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の誘電体フィルタによれば、一対のストリップライン間を電気的に接続する結合導体をストリップラインとは異なる誘電体層間に配置させるようにしたことから、ストリップライン間の磁界結合状態の最小状態をさらに小さくすることができる。
【００３１】
また本発明の誘電体フィルタによれば、一対のストリップラインを同一平面内に平行に配置させるとともに、一方のストリップラインの一方端部にビアホール導体を、他方のストリップラインの他方端部にビアホール導体を夫々接続することにより、一対のビアホール導体が対角線状に配置されるようになり、これによって同一平面内での結合導体の線路長の調整範囲を大きくすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る誘電体フィルタの分解斜視図である。
【図２】図１の誘電体フィルタの等価回路図である。
【図３】本発明の誘電体フィルタと従来の誘電体フィルタのフィルタ特性を示す比較図である。
【図４】従来の誘電体フィルタの分解斜視図である。
【符号の説明】
１・・・誘電体フィルタ
２・・・積層体
２ａ〜２ｆ・・・誘電体層
３、３ａ、３ｂ・・・グランド電極
４ａ、４ｂ・・・入出力端子
５、６・・・ストリップライン
７、８・・・ビアホール導体
９・・・結合導体
１０・・・容量結合パターン
【図１】
2004180032.tif 000003
【図２】
2004180032.tif 000004
【図３】
2004180032.tif 000005
【図４】
2004180032.tif 000006