(57)【要約】【課題】平衡型積層ストリップラインフィルタにおいて、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによるフィルタ特性の減衰極の変動を低減することができる広帯域な平衡型積層ストリップラインフィルタを提供する。【解決手段】順次積層されて第１〜第３の誘電体層内に、第１および第３の共振器７１・７３が第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、第２および第４の共振器７２・７４が第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配され、第１および第２の共振器７１・７２ならびに第３および第４の共振器７３・７４とが、第１〜第４の共振器７１〜７４の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されている平衡型積層ストリップラインフィルタである。【選択図】  図１
2004153416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体層と、該第１の誘電体層の上に積層された第２の誘電体層と、該第２の誘電体層の上に積層された第３の誘電体層と、前記第１の誘電体層の下面に配された第１の接地電極と、前記第１および第２の誘電体層の間に配された第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極と、前記第２および第３の誘電体層の間に配された第３および第４の片端開放矩形状共振電極ならびに第３および第４の片端短絡矩形状共振電極と、前記第３の誘電体層の上面に配された第２の接地電極とから成り、
前記第１〜第４の片端開放矩形状共振電極は略同一の形状を有し、前記第１および第３の片端開放矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、前記第２および第４の片端開放矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配され、
前記第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極は略同一の形状を有し、前記第１および第３の片端短絡矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、前記第２および第４の片端短絡矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配され、
前記第１および第２の接地電極は積層方向から見て前記第１〜第４の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極を覆うように配され、
前記第１の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第１の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第１の共振器を形成し、
前記第２の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第２の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第２の共振器を形成し、
前記第３の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第３の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第３の共振器を形成し、
前記第４の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第４の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第４の共振器を形成し、
前記第１および第２の共振器ならびに前記第３および第４の共振器とが、前記第１〜第４の共振器の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されるとともに、前記第１および第３の共振器に平衡型の入力端子ならびに前記第２および第４の共振器に平衡型の出力端子が電気的に接続されるか、または前記第１および第３の共振器に平衡型の出力端子ならびに前記第２および第４の共振器に平衡型の入力端子が電気的に接続されていることを特徴とする平衡型積層ストリップラインフィルタ。
【請求項２】
前記各接地電極が、または前記各片端短絡矩形状共振電極の前記短絡端および前記各接地電極が、前記誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された側面導体により積層方向に電気的に接続されていることを特徴とする請求項１記載の平衡型積層ストリップラインフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話や無線ＬＡＮ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平衡型積層ストリップラインフィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機等の移動体通信機器等に使用されるフィルタは、移動体通信機器等の薄型化・小型化の要求に伴い、誘電体同軸型共振器を用いたフィルタから分布定数回路を共振器に用いた積層ストリップラインフィルタへと進展してきている。また、高周波増幅回路設計の観点からは、不平衡型回路は外部雑音などの影響を受け易いという問題があり、平衡型回路が採用されてきている。
【０００３】
そして、この平衡型回路に接続する従来の平衡型積層ストリップラインフィルタとして、特開平１１−３１７６０３号公報には、図８に透視斜視図および図９に断面図で示す構成のものが提案されている。
【０００４】
図８および図９において、１０は誘電体、１１〜１４は誘電体１０内に配置された第１〜第４の共振器である。第１および第２の共振器１１・１２は相互に電磁界結合されて第１の一対の共振器１５を構成し、第３および第４の共振器１３・１４は相互に電磁界結合されて第２の一対の共振器１６を構成し、さらに第１の一対の共振器１５と第２の一対の共振器１６が互いに対面して面対称に誘電体１０内に配置され、第１〜第４の共振器１１〜１４にはそれぞれ入力端子１８ａ・１８ｂおよび出力端子１９ａ・１９ｂが接続されて入力端子１８ａ・１８ｂで形成される平衡型の入力端子および出力端子１９ａ・１９ｂで形成される平衡型の出力端子を構成している。
【０００５】
また、さらに第１の一対の共振器１５と第２の一対の共振器１６間の電気壁位置に接地導体１７を配置する構成も提案されている。
【０００６】
また図８および図９に示す従来の平衡型積層ストリップラインフィルタの別な構成例を図６に透視斜視図および図７に断面図で示す。
【０００７】
図６および図７において、２０ａ〜２０ｆは誘電体層、２０は誘電体であり、誘電体２０は誘電体層２０ａ〜２０ｆが順次積層されて形成される。２１〜２４は誘電体２０内に配置された第１〜第４の共振器である。
【０００８】
第１および第２の共振器２１・２２は誘電体層２０ｅを挟んでそれぞれの少なくとも一部が重なるように対向して配されることによって相互に電磁界結合されて第１の一対の共振器２５を構成し、第３および第４の共振器２３・２４は誘電体層２０ｂを挟んでそれぞれの少なくとも一部が重なるように対向して配されることによって相互に電磁界結合されて第２の一対の共振器２６を構成し、さらに第１の一対の共振器２５と第２の一対の共振器２６が互いに対面して面対称に誘電体２０内に配置され、第１〜第４の共振器２１〜２４にはそれぞれ入力端子２８ａ・２８ｂおよび出力端子２９ａ・２９ｂが接続されて入力端子２８ａ・２８ｂで形成される平衡型の入力端子および出力端子２９ａ・２９ｂで形成される平衡型の出力端子を構成している。
【０００９】
また、さらに第１の一対の共振器２５と第２の一対の共振器２６間の電気壁位置に接地導体２７を配置する構成も提案されている。
【００１０】
そして、図６〜図９に示す従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおいて、第１の一対の共振器１５（２５）と第２の一対の共振器１６（２６）間に形成される電位零の電気壁によって外部雑音が相殺され、外部雑音に強い平衡型積層ストリップラインフィルタを実現していた。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３１７６０３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおいては、図８および図９に示す構成の場合、第１および第２の共振器１１・１２と第３および第４の共振器１３・１４とがそれぞれ同一平面上に配されており、第１および第２の共振器１１・１２間と第３および第４の共振器１３・１４間で形成される電磁界結合はエッジ結合となり、大きな電磁界結合を実現できず、このため広帯域なフィルタ特性が実現できないという問題点があった。
【００１３】
そして、この問題を解決する方法として、図６に透視斜視図および図７に断面図で示す構成のように、第１および第２の共振器２１・２２を誘電体層２０ｅを挟んでそれぞれの少なくとも一部が重なるように対向して配するとともに、第３および第４の共振器２３・２４を誘電体層２０ｂを挟んでそれぞれの少なくとも一部が重なるように対向して配することによって、第１および第２の共振器２１・２２間と第３および第４の共振器２３・２４間で形成される電磁界結合はブロードサイド結合となり、大きな電磁界結合を実現でき、この結果、広帯域なフィルタ特性を実現することができるが、この場合は順次積層される誘電体層２０ａ〜２０ｆの積層ズレによって第１および第２の共振器２１・２２間と第３および第４の共振器２３・２４間で形成される電磁界結合のバランスが崩れ、このためフィルタ特性の減衰極が変動するという問題点があった。
【００１４】
本発明は上記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、平衡型積層ストリップラインフィルタにおいて、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによるフィルタ特性の減衰極の変動を低減することができる広帯域な平衡型積層ストリップラインフィルタを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタは、第１の誘電体層と、前記第１の誘電体層の上に積層された第２の誘電体層と、前記第２の誘電体層の上に積層された第３の誘電体層と、前記第１の誘電体層の下面に配された第１の接地電極と、前記第１および第２の誘電体層の間に配された第１および第２の片端開放矩形状共振電極ならびに第１および第２の片端短絡矩形状共振電極と、前記第２および第３の誘電体層の間に配された第３および第４の片端開放矩形状共振電極ならびに第３および第４の片端短絡矩形状共振電極と、前記第３の誘電体層の上面に配された第２の接地電極とから成り、
前記第１〜第４の片端開放矩形状共振電極は略同一の形状を有し、前記第１および第３の片端開放矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、前記第２および第４の片端開放矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配され、
前記第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極は略同一の形状を有し、前記第１および第３の片端短絡矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、前記第２および第４の片端短絡矩形状共振電極は前記第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配され、
前記第１および第２の接地電極は積層方向から見て前記第１〜第４の片端開放矩形状共振電極ならびに前記第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極を覆うように配され、
前記第１の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第１の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第１の共振器を形成し、
前記第２の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第２の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第２の共振器を形成し、
前記第３の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第３の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第３の共振器を形成し、
前記第４の片端開放矩形状共振電極の開放端と反対側の端部と、前記第４の片端短絡矩形状共振電極の短絡端と反対側の端部とを電気的に接続して第４の共振器を形成し、
前記第１および第２の共振器ならびに前記第３および第４の共振器とが、前記第１〜第４の共振器の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されるとともに、前記第１および第３の共振器に平衡型の入力端子ならびに前記第２および第４の共振器に平衡型の出力端子が電気的に接続されるか、または前記第１および第３の共振器に平衡型の出力端子ならびに前記第２および第４の共振器に平衡型の入力端子が電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタによれば、第１および第３の共振器が第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように対向して配されるとともに、第２および第４の共振器が第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように対向して配されていることから、第１および第３の共振器間と第２および第４の共振器間で形成される電磁界結合はブロードサイド結合となり、大きな電磁界結合を実現でき、この結果、広帯域なフィルタ特性を実現することができる。
【００１７】
また、第１および第２の共振器ならびに第３および第４の共振器とが、第１〜第４の共振器の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されていることから、第１および第２の共振器間と第３および第４の共振器間に形成される電位零の電気壁によって外部雑音が相殺され、外部雑音に強い平衡型積層ストリップラインフィルタを実現することができるとともに、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれが発生した場合でも、第１および第３の共振器間で形成される電磁界結合と第２および第４の共振器間で形成される電磁界結合の増減の割合が一定となることから、第１および第３の共振器間で形成される電磁界結合と第２および第４の共振器間で形成される電磁界結合の増減によるフィルタ特性の減衰極の変動を互いに相殺させることが可能となり、フィルタ特性の減衰極の変動を低減することができる。
【００１８】
また、本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタは、上記構成において、前記各接地電極が、または前記各片端短絡矩形状共振電極の短絡端および前記各接地電極が、前記誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された側面導体により積層方向に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００１９】
これにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する平衡型積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な平衡型積層ストリップラインフィルタを提供することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタを図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視斜視図であり、図２は図１を積層方向から見た透視平面図、図３は図２におけるａ−ａ’線断面図である。図１〜図３において、３１は第１の誘電体層、３２は第１の誘電体層３１の上に積層された第２の誘電体層、３３は第２の誘電体層３２の上に積層された第３の誘電体層、４０は第１の誘電体層３１の下面に配された第１の接地電極、４１は第３の誘電体層３３の上面に配された第２の接地電極、４２および４３はそれぞれ第１および第２の誘電体層３１・３２の間に配した第１および第２の片端開放矩形状共振電極、４４および４５はそれぞれ第１および第２の誘電体層３１・３２の間に配した第１および第２の片端短絡矩形状共振電極、４６および４７はそれぞれ第２および第３の誘電体層３２・３３の間に配した第３および第４の片端開放矩形状共振電極、４８および４９はそれぞれ第２および第３の誘電体層３２・３３の間に配した第３および第４の片端短絡矩形状共振電極、５０は第１〜第４の片端開放矩形状共振電極４２・４３・４６・４７のそれぞれの開放端、５１は第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９のそれぞれの短絡端である。
【００２２】
そして、図１〜図３に示すように、第１〜第４の片端開放矩形状共振電極４２・４３・４６・４７は略同一の形状を有し、第１および第３の片端開放矩形状共振電極４２・４６は第２の誘電体層３２を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、第２および第４の片端開放矩形状共振電極４３・４７は第２の誘電体層３２を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されている。また、第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９は略同一の形状を有し、第１および第３の片端短絡矩形状共振電極４４・４８は第２の誘電体層３２を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されるとともに、第２および第４の片端短絡矩形状共振電極４５・４９は第２の誘電体層３２を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように平行に配されている。また、第１および第２の接地電極４０・４１は積層方向から見て第１〜第４の片端開放矩形状共振電極４２・４３・４６・４７ならびに第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９を覆うように配されている。
【００２３】
そして、第１の片端開放矩形状共振電極４２の開放端５０と反対側の端部と、第１の片端短絡矩形状共振電極４４の短絡端５１と反対側の端部とを電気的に接続して第１の共振器７１を形成し、
第２の片端開放矩形状共振電極４３の開放端５０と反対側の端部と、第２の片端短絡矩形状共振電極４５の短絡端５１と反対側の端部とを電気的に接続して第２の共振器７２を形成し、
第３の片端開放矩形状共振電極４６の開放端５０と反対側の端部と、第３の片端短絡矩形状共振電極４８の短絡端５１と反対側の端部とを電気的に接続して第３の共振器７３を形成し、
第４の片端開放矩形状共振電極４７の開放端５０と反対側の端部と、第４の片端短絡矩形状共振電極４９の短絡端５１と反対側の端部とを電気的に接続して第４の共振器７４を形成している。
【００２４】
そして、さらに、第１および第２の共振器７１・７２ならびに第３および第４の共振器７３・７４とが、第１〜第４の共振器７１〜７４の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されるとともに、第１および第３の共振器７１・７３に平衡型の入力端子６１ａ・６１ｂが電気的に接続され、第２および第４の共振器７２・７４に平衡型の出力端子６２ａ・６２ｂが電気的に接続されている。
【００２５】
そして、平衡型の入力端子６１ａ・６１ｂおよび平衡型の出力端子６２ａ・６２ｂに外部平衡回路が電気的に接続され、平衡型の入力端子６１ａ・６１ｂに互いに位相が１８０°異なる高周波信号が入力され、平衡型の出力端子６２ａ・６２ｂから互いに位相が１８０°異なる高周波信号が出力される。
【００２６】
このような構成の本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタは、第１および第２の接地電極４０・４１間、または第１および第２の接地電極４０・４１および第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９の短絡端５１を積層方向に電気的に接続する接地接続導体、および接続導体として誘電体層の内部に形成された貫通導体（図示せず）および／または側面に形成された側面導体（図示せず）を用いて構成することにより、３次元的な配線設計が可能となり、積層された複数の誘電体層の内部に形成する平衡型積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するので、小型で高性能な平衡型積層ストリップラインを提供することができる。
【００２７】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタを形成するに当たり、第１〜第３の誘電体層３１〜３３、第１および第２の接地電極４０・４１、第１〜第４の片端開放矩形状共振電極４２・４３・４６・４７、第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９は、周知の高周波用配線基板に使用される種々の材料・形態のものを使用することができる。
【００２８】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタに用いる第１〜第３の誘電体層３１〜３３としては、例えばアルミナセラミックス・ムライトセラミックス等のセラミックス材料やガラスセラミックス等の無機系材料、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・ポリイミド等の樹脂系材料等が用いられる。これらの材料による第１〜第３の誘電体層３１〜３３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。
【００２９】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける第１および第２の接地電極４０・４１、第１〜第４の片端開放矩形状共振電極４２・４３・４６・４７、第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９、貫通導体は、高周波信号伝送用の金属材料の導体層、例えばＣｕ層・Ｍｏ−Ｍｎのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｗのメタライズ層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｃｒ−Ｃｕ合金層・Ｃｒ−Ｃｕ合金層上にＮｉメッキ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｔａ２Ｎ層上にＮｉ−Ｃｒ合金層およびＡｕメッキ層を被着させたもの・Ｔｉ層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの、またはＮｉ−Ｃｒ合金層上にＰｔ層およびＡｕメッキ層を被着させたもの等を用いて、厚膜印刷法あるいは各種の薄膜形成方法やメッキ法等により形成される。その厚みや幅も、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。
【００３０】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタに用いる第１〜第３の誘電体層３１〜３３の作製にあたっては、例えば誘電体層がガラスセラミックスから成る場合であれば、まず誘電体層となるガラスセラミックスのグリーンシートを準備し、これに所定の打ち抜き加工を施して貫通導体となる貫通孔を形成した後、スクリーン印刷法によりＣｕ等の導体ペーストを貫通孔に充填するとともに、所定の伝送線路パターンおよびその他の導体層のパターンを印刷塗布する。次に、８５０〜１０００℃で焼成を行ない、最後に外表面に露出している導体層上にＮｉメッキおよびＡｕメッキを施す。
【００３１】
図１〜図３に示す構成の本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタならびに図６および図７に示す従来の平衡型積層ストリップラインフィルタは、同一のフィルタ特性を実現でき、図４はその代表的なフィルタ特性を示したものである。図４において横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を、縦軸は挿入損失（単位：ｄＢ）を、ｆｒは減衰極を表す。
【００３２】
図５は、図１〜図３に示す構成の本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタならびに図６および図７に示す従来の平衡型積層ストリップラインフィルタの構造モデルを３次元電磁界解析シミュレータで作成し、幅方向の積層ずれ量として±１００μｍを考慮した場合のシミュレーション結果における減衰極ｆｒの変化量を示す各線図である。
【００３３】
例えば、図１〜図３に示す構成の本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタにおけるシミュレーションの場合、第１〜第３の誘電体層３１〜３３の厚みをそれぞれ０．１０ｍｍ、第１〜第４の片端開放矩形状共振電極４２・４３・４６・４７の各共振電極の幅Ｗ１と長さＬ１をそれぞれＷ１＝１．１１ｍｍとＬ１＝２．２６ｍｍ、第１および第３の片端開放矩形状共振電極４２・４６ならびに第２および第４の片端開放矩形状共振電極４３・４７が積層方向から見て重なる部分の幅Ｗ２をＷ２＝０．５４ｍｍ、第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９の各共振電極の幅Ｗ３と長さＬ２をそれぞれＷ３＝１．１６ｍｍとＬ２＝２．２６ｍｍ、第１および第３の片端短絡矩形状共振電極４４・４８ならびに第２および第４の片端短絡矩形状共振電極４５・４９が積層方向から見て重なる部分の幅Ｗ４をＷ４＝０．３０ｍｍとしている。そして、第１および第２の共振器７１・７２がある面と第３および第４の共振器７３・７４がある面とが幅方向に積層ずれした量として±１００μｍを考慮した場合についてシミュレーションを実施した。また、図６および図７に示す従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおいても、同様の構造モデルを３次元電磁界解析シミュレータで作成し、幅方向の積層ずれ量として±１００μｍを考慮した場合についてシミュレーションを実施した。各シミュレーションの際に用いた各誘電体層の比誘電率は１０に設定した。
【００３４】
図５において、横軸は幅方向の積層ずれ量（単位：μｍ）を、縦軸は減衰極ｆｒの変化量（単位：ＭＨｚ）を表し、各特性曲線は、Ａが図１〜図３に示す本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける結果を、Ｂが図６および図７に示す従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける結果を示している。
【００３５】
図５に示す結果から明らかなように、本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタによれば、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによる、フィルタ特性の減衰極の変動を低減することができる。
【００３６】
例えば、積層ずれ量−１００μｍにおける減衰極ｆｒの変化量についてみると、Ａ…減衰極ｆｒの変化量：−８ＭＨｚ
Ｂ…減衰極ｆｒの変化量：−１９２ＭＨｚ
であり、従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける結果（Ｂ）に比べて、本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける結果（Ａ）は、減衰極ｆｒの変化量を低減することができることが分かる。
【００３７】
また、図１〜図３に示す構成の本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタによれば、第１および第３の共振器７１・７３が第２の誘電体層３２を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように対向して配されるとともに、第２および第４の共振器７２・７４が第２の誘電体層３２を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように対向して配されていることから、第１および第３の共振器７１・７３間と第２および第４の共振器７２・７４間で形成される電磁界結合はブロードサイド結合となり、大きな電磁界結合を実現できるので、広帯域なフィルタ特性を実現することができる。
【００３８】
また、第１および第２の共振器７１・７２ならびに第３および第４の共振器７３・７４とが、第１〜第４の共振器７１〜７４の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されていることから、平衡型の入力端子６１ａ・６１ｂに互いに位相が１８０°異なる高周波信号が入力され、平衡型の出力端子６２ａ・６２ｂから互いに位相が１８０°異なる高周波信号が出力されたとき、上記の対称面は常に零電位となり、第１および第２の共振器７１・７２間と第３および第４の共振器７３・７４間に電位零の仮想的な電気壁が形成されるので外部雑音が第１〜第４の共振器７１〜７４に作用しても互いに相殺され、外部雑音に強い平衡型積層ストリップラインフィルタを実現することができる。
【００３９】
また、本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタは、上記構成において、第１および第２の接地電極４０・４１を積層方向に電気的に接続する接地接続導体および第１〜第４の片端短絡矩形状共振電極４４・４５・４８・４９の短絡端５１を積層方向に電気的に接続する接続導体が誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された側面導体であることを特徴とするものであり、これにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する平衡型積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な平衡型積層ストリップラインフィルタを提供することができる。
【００４０】
なお、本発明は以上の実施の形態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で種々の変更・改良を加えることは何ら差し支えない。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタによれば、第１および第３の共振器が第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように対向して配されるとともに、第２および第４の共振器が第２の誘電体層を挟んでそれぞれの少なくとも一部が積層方向から見て重なるように対向して配されていることから、第１および第３の共振器間と第２および第４の共振器間で形成される電磁界結合はブロードサイド結合となり、大きな電磁界結合を実現でき、この結果、広帯域なフィルタ特性を実現することができる。
【００４２】
また、第１および第２の共振器ならびに第３および第４の共振器とが、第１〜第４の共振器の長さ方向と積層方向で構成される平面に関して面対称に配されていることから、第１および第２の共振器間と第３および第４の共振器間に形成される電位零の電気壁によって外部雑音が相殺され、外部雑音に強い平衡型積層ストリップラインフィルタを実現することができるとともに、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれが発生した場合でも、第１および第３の共振器間で形成される電磁界結合と第２および第４の共振器間で形成される電磁界結合の増減の割合が一定となることから、第１および第３の共振器間で形成される電磁界結合と第２および第４の共振器間で形成される電磁界結合の増減によるフィルタ特性の減衰極の変動を互いに相殺させることが可能となり、フィルタ特性の減衰極の変動を低減することができる。
【００４３】
また、本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタは、上記構成において、各接地電極が、または各片端短絡矩形状共振電極の短絡端および各接地電極が、誘電体層の内部に形成された貫通導体および／または側面に形成された側面導体により積層方向に電気的に接続されていることを特徴とするものである。
【００４４】
これにより、積層された複数の誘電体層の内部に形成する平衡型積層ストリップラインフィルタの設計自由度が向上するとともに、小型で高性能な平衡型積層ストリップラインを提供することができる。
【００４５】
以上のように、本発明によれば、平衡型積層ストリップラインフィルタにおいて、複数の誘電体層を積層する工程において発生する積層ずれによるフィルタ特性の減衰極の変動を低減することができる広帯域な平衡型積層ストリップラインフィルタを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視斜視図である。
【図２】本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す透視平面図である。
【図３】本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタの実施の形態の一例を示す図２におけるａ−ａ’線断面図である。
【図４】本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタおよび従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける挿入損失の例を示す線図である。
【図５】本発明の平衡型積層ストリップラインフィルタおよび従来の平衡型積層ストリップラインフィルタにおける幅方向の積層ずれ量に対する、減衰極の変化量の例を示す線図である。
【図６】従来の平衡型積層ストリップラインフィルタの例を示す透視斜視図である。
【図７】従来の平衡型積層ストリップラインフィルタの例を示す断面図である。
【図８】従来の平衡型積層ストリップラインフィルタの他の例を示す透視斜視図である。
【図９】従来の平衡型積層ストリップラインフィルタの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
３１・・・第１の誘電体層
３２・・・第２の誘電体層
３３・・・第３の誘電体層
４０・・・第１の接地電極
４１・・・第２の接地電極
４２・・・第１の片端開放矩形状共振電極
４３・・・第２の片端開放矩形状共振電極
４４・・・第１の片端短絡矩形状共振電極
４５・・・第２の片端短絡矩形状共振電極
４６・・・第３の片端開放矩形状共振電極
４７・・・第４の片端開放矩形状共振電極
４８・・・第３の片端短絡矩形状共振電極
４９・・・第４の片端短絡矩形状共振電極
５０・・・開放端
５１・・・短絡端
６１ａ、６１ｂ・・・平衡型の入力端子
６２ａ、６２ｂ・・・平衡型の出力端子
７１・・・第１の共振器
７２・・・第２の共振器
７３・・・第３の共振器
７４・・・第４の共振器
【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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