(57)【要約】　【課題】　小型で低損失な不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタを提供すること。　【解決手段】　不平衡端子１０５と、不平衡端子１０５にその一端が接続されている第１のストリップライン共振器１０１ａと、第１のストリップライン共振器１０１ａに電磁的に結合されるように配置されている第２のストリップライン共振器１０１ｂと、第２のストリップライン共振器１０１ｂにその両端が接続されている平衡端子１０６ａ、１０６ｂと、を備え、第１のストリップライン共振器１０１ａと第２のストリップライン共振器１０１ｂは、少なくとも１つのインピーダンス素子１０４ａにより接続されており、第２のストリップライン共振器１０１ｂは、共振周波数に対して実質上１／２波長の長さを有する１／２波長共振器であるフィルタ。【選択図】　図１
2004112787.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡端子と、
　前記不平衡端子にその一端が接続されている第１のストリップライン共振器と、
　前記第１のストリップライン共振器に電磁的に結合されるように配置され、少なくとも１つのインピーダンス素子を介して接続されている第２のストリップライン共振器と、
　前記第２のストリップライン共振器の両端に接続されている平衡端子と、を備え、
　前記第２のストリップライン共振器は、所望の共振周波数に対して、実質上、その波長の１／２の長さを有する１／２波長共振器である、フィルタ。
【請求項２】
前記インピーダンス素子は、
　前記第１のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第１の容量素子、
　および前記第１のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第２の容量素子であり、
　前記不平衡端子と前記第１のストリップライン共振器の一端とは第１の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の一端とは第２の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の他端とは第３の整合素子を介して接続されており、
　前記第１の容量素子および前記第２の容量素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、その通過帯域の外側に減衰極を形成する容量を有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項３】
前記インピーダンス素子は、
　前記第１のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第１の誘導素子、
　および前記第１のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第２の誘導素子であり、
　前記不平衡端子と前記第１のストリップライン共振器の一端とは第１の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の一端とは第２の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の他端とは第３の整合素子を介して接続されており、
　前記第１の誘導素子および前記第２の誘導素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、その通過帯域の外側に減衰極を形成するインダクタンスを有する、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項４】
前記第２のストリップライン共振器に電磁的に結合されるように配置されている第３のストリップライン共振器をさらに備え、
　前記第２のストリップライン共振器および前記第３のストリップライン共振器は、少なくとも１つのインピーダンス素子により結合されている、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項５】
前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器とを結合する前記インピーダンス素子は、
　前記第２のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第３の容量素子、
　および前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第４の容量素子であり、
　前記第３の容量素子および前記第４の容量素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合、および前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器を接続する前記少なくとも１つのインピーダンス素子と協同して、その通過帯域の外側に減衰極を形成する容量を有する、請求項４に記載のフィルタ。
【請求項６】
前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器とを結合する前記インピーダンス素子は、
　前記第２のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第３の誘導素子、
　および前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第４の誘導素子であり、
　前記第３の誘導素子および前記第４の誘導素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合、および前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器を接続する前記少なくとも１つのインピーダンス素子と協同して、その通過帯域の外側に減衰極を形成するインダクタンスを有する、請求項４に記載のフィルタ。
【請求項７】
前記所定の距離は、共振周波数の波長の０．２倍以下である、請求項２、３、５、６のいずれかに記載のフィルタ。
【請求項８】
前記第１の整合素子、前記第２の整合素子、および前記第３の整合素子の少なくとも１つは直流成分を遮断することができる、請求項２または３に記載のフィルタ。
【請求項９】
前記第１のストリップライン共振器および前記第２のストリップライン共振器は、第３の誘電体層の表面または内部に電極として形成され、
　前記第１の容量素子は、前記第３の誘電体層に隣接する第２の誘電体層の表面または内部に配置された第１の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第２の容量素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第２の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第１の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第３の電極と前記第１のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第２の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第４の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第３の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第５の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第３の誘電体層および前記第２の誘電体層は、
　　その表面または内部に第１のシールド導体が配置されている第１の誘電体層と、
　　前記第１のシールド導体に接続された第２のシールド導体がその表面または内部に配置されている第４の誘電体層と、により挟まれており、
　前記第１のシールド導体と前記第２のシールド導体とは、所定のインピーダンスを有して接続されている、請求項２に記載のフィルタ。
【請求項１０】
前記第３の誘電体層は前記第１の誘電体層の上に積層され、
　前記第４の誘電体層は前記第２の誘電体層の上に積層され、
　前記第２のシールド導体の長手方向の大きさは、前記所定のインピーダンスのもとに、その通過帯域外に減衰極が形成される程度に、前記第１のストリップライン共振器の長さよりも大きい、請求項９に記載のフィルタ。
【請求項１１】
前記第１のストリップライン共振器および前記第２のストリップライン共振器は、第３の誘電体層の表面または内部に電極として形成され、
　前記第１の容量素子は、前記第３の誘電体層に隣接する第２の誘電体層の表面または内部に配置された第１の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第２の容量素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第２の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第１の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第３の電極と前記第１のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第２の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第４の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第３の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第５の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第３の誘電体層および前記第２の誘電体層は、
　　その表面または内部に第１のシールド導体が配置されている第１の誘電体層と、
　　前記第１のシールド導体に接続された第２のシールド導体がその表面または内部に配置されている第４の誘電体層と、により挟まれており、
　前記第１のシールド導体と前記第２のシールド導体とは、所定のインピーダンスを有して接続されており、
　前記所定のインピーダンスは、その通過帯域内および通過帯域外に減衰極が形成されない程度に小さい、請求項１に記載のフィルタ。
【請求項１２】
平衡動作する半導体素子が請求項９に記載のフィルタに積層または内層されている高周波モジュール。
【請求項１３】
アンテナと、前記アンテナに接続された送信回路と、前記アンテナに接続された受信回路と、を備え、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　前記送信回路および前記受信回路の少なくともいずれかは、請求項１に記載のフィルタを有する通信機器。
【請求項１４】
不平衡端子に入力された不平衡信号を、第１のストリップライン共振器に伝達する工程と、
　前記第１のストリップライン共振器に伝達された信号を、前記第１のストリップライン共振器に隣接して配置されている第２のストリップライン共振器に電磁的に伝達する工程と、
　前記第１のストリップライン共振器に伝達された信号を、少なくとも１つのインピーダンス素子を介して前記第２のストリップライン共振器に伝達する工程と、
　前記第２ストリップライン共振器に伝達された信号を、平衡信号として前記第２ストリップライン共振器の両端に接続されている平衡端子に伝達する工程と、を備えるフィルタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、無線機器などの高周波回路に使用される、入出力を不平衡入力（出力）−平衡出力（入力）とするフィルタ、それを利用した高周波モジュール、通信機器、フィルタリング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　近年、通信機器の小型化に伴い、小型で高性能なフィルタが要求されてきており、これを実現するために、小型化、薄型化に好適なセラミック積層型フィルタが多く使用されるようになってきた。
【０００３】
　その積層フィルタの一つである不平衡入出力型の積層型帯域通過フィルタ（ＢＰＦ）の等価回路は図１８のように構成される。
【０００４】
　この構成では、相互に電磁界結合する２本の実質上共振周波数の１／４波長の長さ（電気長）を有するストリップライン共振器１８１ａ、１８１ｂがそれぞれ一端を短絡して配置されている。共振器１８１ａの開放端には、結合容量１８２ａを介して不平衡端子１８４ａが接続され、ストリップライン共振器１８１ｂの開放端には、結合容量１８２ｂを介して不平衡端子１８４ｂが接続されている。また、２本の１／４波長ストリップライン共振器１８１ａ、１８１ｂの開放端間には段間結合容量１８３が接続されて、不平衡入出力型帯域通過フィルタが構成される。
【０００５】
　これを積層構造としたときの一例について説明する。図１９に示すように、６層の誘電体層１９０１、１９０２、１９０３、１９０４、１９０５、１９０６が積層されている。シールド導体１９５ａ、１９５ｂが配置された誘電体層１９０１、１９０５に挟まれた誘電体層１９０３には、先端が短絡された一対の１／４波長のストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂが配置され、誘電体層１９０４には、１／４波長ストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂのそれぞれの開放端側に入出力電極１９２ａ、１９２ｂが配置されてストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂのそれぞれの開放端側に静電結合されている。誘電体層１９０２には、１／４波長ストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂ間に段間結合電極１９３が配置されてストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂとそれぞれ静電結合している。
【０００６】
　一対の１／４波長ストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂは、互いに電磁界結合され、入出力電極１９２ａ、１９２ｂ、段間結合電極１９３、それぞれと、１／４波長ストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂの電極対向部はともに平行平板コンデンサを形成し、結合容量を形成している。この結合容量は、図１８図の入出力結合容量１８２ａ、１８２ｂ、と段間結合容量１８３に対応している。段間結合容量１８３は、伝達特性に減衰極を発生させるためのものである。このように、ストリップライン共振器１８１ａ、１８１ｂの間の段間結合は、電磁界結合と静電結合の組み合わせにより行われる。
【０００７】
　しかし、この構成では、ストリップライン共振器１８１ａ、１８１ｂの長さが１／４波長となることから、デバイスの小型化に制限があった。近年はこの問題に対し、図２０のローディング容量電極２００ａ、２００ｂをストリップライン電極１９１ａ、１９１ｂの開放端に対向させ、ローディング容量を形成することにより、同じ長さのストリップライン共振器に対して、共振周波数を下げる手法が提案されている。また、図２１に示すように、ストリップライン幅の異なる、少なくとも２つのストリップライン電極（ＳＩＲ：Ｓｔｅｐｐｅｄ　Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ）２１７ａと２１８ａとを直列接続し、ストリップライン電極２１７ｂと２１８ｂを直列に接続し、共振器のインピーダンスを変換し共振周波数を下げる手法なども提案されてきている。
【０００８】
　次に、入力もしくは出力の平衡信号及び、不平衡信号を相互に変換するバラン（不平衡−平衡変換器）について説明する。
【０００９】
　バランから出力される平衡信号は、必要な帯域内において理想的に振幅差０ｄＢ、位相差１８０ｄｅｇとなる特性を有する（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４を参照。）。バランにおいても、従来同軸構造がとられていたが、近年は、積層構造を用いて小型化・低背化が計られている。図２２にそのようなバランの等価回路図を示す。
【００１０】
　図２２に示す構成では、実質上共振周波数の１／２波長を有するストリップライン共振器２２０１と、実質上共振周波数の１／４波長を有する２つのストリップライン共振器２２０２ａ、２２０２ｂとを有し、ストリップライン共振器２２０２ａ、２２０２ｂは、それぞれストリップライン共振器２２０１に並行して、電磁界結合されるよう配置されている。１／２波長ストリップライン共振器２２０１の一端には、不平衡端子２２０３が接続され、２本の１／４波長ストリップライン共振器２２０２ａ、２２０２ｂは、それぞれ一端が短絡端を形成し、それぞれ他端に一対の平衡端子２２０４ａ、２２０４ｂが接続されている。不平衡端子２２０３ａから入力された信号は、１／２波長ストリップライン共振器２２０１と２本の１／４波長ストリップライン共振器２２０２ａ、２２０２ｂにより理想的には振幅差０ｄＢ、位相差１８０ｄｅｇの平衡信号となって、平衡端子２２０４ａ、２２０４ｂからそれぞれ出力される。
【００１１】
　図２３に、上記のバランの積層構造について一例を示す。図２３において、シールド導体２３０８ａ、２３０８ｂを配置した誘電体層２３１１、２３１４に挟まれた誘電体層２３１３に、１本の１／２波長ストリップライン電極２３０１と、それに並列して、２本の１／４波長ストリップライン電極２３０２ａ、２３０２ｂを形成し、誘電体層２３１２に不平衡入力（出力）電極２３０３、、平衡出力（入力）電極２３０４ａ、２３０４ｂを形成している。１／２波長ストリップライン電極２３０１の一端は開放端とされ、他端は結合容量を介して不平衡入力（出力）電極２３０３と接続されている。１／４波長ストリップライン電極２３０２ａ、２３０２ｂ各々の一端は、内部ビア導体２３０９ａ、２３０９ｂを介し、シールド導体２３０８ｂに接続されて短絡端を形成し、それぞれの他端は、結合容量を介して平衡出力（入力）電極２３０４ａ、２３０４ｂと接続されている。また、１／２波長ストリップライン電極２３０１と１／４波長ストリップライン電極２３０２ａ、２３０２ｂは互いに、電磁界結合している。
【００１２】
　次に、従来の不平衡入力（出力）−平衡出力（入力）型のフィルタの構成例について説明する。
【００１３】
　従来、無線機器などの高周波回路部において広く使用されてきた不平衡−平衡型フィルタの構成は、図２４に示すように、不平衡入出力型積層フィルタなどのフィルタデバイス２４１と積層バランなどの平衡−不平衡変換器２４２を外部接続し、所望のフィルタを構成するというものである。
【特許文献１】特開２００３−６０４０９号公報
【特許文献２】特開２０００−２３６２２７号公報
【特許文献３】特開２００２−３５３８３４号公報
【特許文献４】特開２００３−８７００８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
　しかし、上記の構成では、ストリップライン共振器を用いた積層フィルタとバランの２つのデバイスを用いて構成しているためにデバイスサイズが大きくなり、小型化に限界があった。
【００１５】
　また、特許文献３に記載のように、積層体内にフィルタとバランを形成し、１つのデバイスで、フィルタ機能とバラン機能を実現する構成も提案されている。このような構成により確かに平面方向のデバイスのサイズを小さくすることはできる。しかし、積層方向には、フィルタとバランの２つのデバイスを形成することにより、高さ方向が大きくなってしまう。すなわち、構成要素として、フィルタとバランの２つのデバイスの構成要素がそのまま積層されて使用されるので、全体としての体積を小さくすることができなかった。また、製造工程においても、フィルタの積層工程とバランの積層工程の両方が必要であるので、全体の積層工程が削減されることはなかった。
【００１６】
　また、特許文献１には、通過帯域において、平衡端子から出力される２つの信号が理想的に振幅差が０ｄＢであり、移相差が１８０°となり、その振幅特性が、通過帯域の他に、２倍波領域において減衰帯域を有するバランが記載されている。このバランの特性を一見すると、フィルタとしての特性を有しているように見える。しかし、このようなバランは、所望の周波数領域に減衰帯域または減衰極を設けることができない。そのような減衰特性を得るためには、フィルタを外部接続するしかなかった。または、不平衡−平衡の変換機能を有した弾性表面波フィルタを用いるのが一般的であった。
【００１７】
　また、特許文献２には、平衡端子の一方に低域通過フィルタを構成し、平衡端子の他方には、高域通過フィルタを構成し、各フィルタにおいて９０°位相を回転させることにより、１８０°の位相差を実現するバランが開示されている。このバランについても、通過帯域を有し、フィルタのような特性を有しているが、減衰極を有しているわけではない。従って、所望の周波数領域において減衰特性を得るためには、やはりフィルタを外部接続するしかなかった。
【００１８】
　また、従来技術のバランとフィルタを接続する場合、それぞれに通過帯域における損失が含まれているので、それらを組み合わせることで損失が増大するという課題もあった。
【００１９】
　本発明は、上記課題に鑑み、バラン機能を有する小型で高性能なフィルタ、それを利用した高周波モジュール、通信機器、フィルタリング方法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】
【００２０】
　上記課題を解決するために、第１の本発明は、不平衡端子と、
　前記不平衡端子にその一端が接続されている第１のストリップライン共振器と、
　前記第１のストリップライン共振器に電磁的に結合されるように配置され、少なくとも１つのインピーダンス素子を介して接続されている第２のストリップライン共振器と、
　前記第２のストリップライン共振器の両端に接続されている平衡端子と、を備え、
　前記第２のストリップライン共振器は、所望の共振周波数に対して、実質上、その波長の１／２の長さを有する１／２波長共振器である、フィルタである。
【００２１】
　第２の本発明は、前記インピーダンス素子は、
　前記第１のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第１の容量素子、
　および前記第１のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第２の容量素子であり、
　前記不平衡端子と前記第１のストリップライン共振器の一端とは第１の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の一端とは第２の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の他端とは第３の整合素子を介して接続されており、
　前記第１の容量素子および前記第２の容量素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、その通過帯域の外側に減衰極を形成する容量を有する、第１の本発明のフィルタである。
【００２２】
　第３の本発明は、前記インピーダンス素子は、
　前記第１のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第１の誘導素子、
　および前記第１のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第１のストリップライン共振器上の部分と、前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分とを接続する第２の誘導素子であり、
　前記不平衡端子と前記第１のストリップライン共振器の一端とは第１の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の一端とは第２の整合素子を介して接続されており、
　前記平衡端子と前記第２のストリップライン共振器の他端とは第３の整合素子を介して接続されており、
　前記第１の誘導素子および前記第２の誘導素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、その通過帯域の外側に減衰極を形成するインダクタンスを有する、第１の本発明のフィルタである。
【００２３】
　第４の本発明は、前記第２のストリップライン共振器に電磁的に結合されるように配置されている第３のストリップライン共振器をさらに備え、
　前記第２のストリップライン共振器および前記第３のストリップライン共振器は、少なくとも１つのインピーダンス素子により結合されている、第１の本発明のフィルタである。
【００２４】
　第５の本発明は、前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器とを結合する前記インピーダンス素子は、
　前記第２のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第３の容量素子、
　および前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第４の容量素子であり、
　前記第３の容量素子および前記第４の容量素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合、および前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器を接続する前記少なくとも１つのインピーダンス素子と協同して、その通過帯域の外側に減衰極を形成する容量を有する、第４の本発明のフィルタである。
【００２５】
　第６の本発明は、前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器とを結合する前記インピーダンス素子は、
　前記第２のストリップライン共振器の一端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第３の誘導素子、
　および前記第２のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第２のストリップライン共振器上の部分と、前記第３のストリップライン共振器の他端から所定の距離を隔てた前記第３のストリップライン共振器上の部分とを接続する第４の誘導素子であり、
　前記第３の誘導素子および前記第４の誘導素子は、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合、および前記第２のストリップライン共振器と前記第３のストリップライン共振器との間の前記電磁的結合のもとに、前記第１のストリップライン共振器と前記第２のストリップライン共振器を接続する前記少なくとも１つのインピーダンス素子と協同して、その通過帯域の外側に減衰極を形成するインダクタンスを有する、第４の本発明のフィルタである。
【００２６】
　第７の本発明は、前記所定の距離は、共振周波数の波長の０．２倍以下である、第２、３、５、６のいずれかの本発明のフィルタである。
【００２７】
　第８の本発明は、前記第１の整合素子、前記第２の整合素子、および前記第３の整合素子の少なくとも１つは直流成分を遮断することができる、第２または３の本発明のフィルタである。
【００２８】
　第９の本発明は、前記第１のストリップライン共振器および前記第２のストリップライン共振器は、第３の誘電体層の表面または内部に電極として形成され、
　前記第１の容量素子は、前記第３の誘電体層に隣接する第２の誘電体層の表面または内部に配置された第１の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第２の容量素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第２の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第１の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第３の電極と前記第１のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第２の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第４の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第３の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第５の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第３の誘電体層および前記第２の誘電体層は、
　　その表面または内部に第１のシールド導体が配置されている第１の誘電体層と、
　　前記第１のシールド導体に接続された第２のシールド導体がその表面または内部に配置されている第４の誘電体層と、により挟まれており、
　前記第１のシールド導体と前記第２のシールド導体とは、所定のインピーダンスを有して接続されている、第２の本発明のフィルタである。
【００２９】
　第１０の本発明は、前記第３の誘電体層は前記第１の誘電体層の上に積層され、
　前記第４の誘電体層は前記第２の誘電体層の上に積層され、
　前記第２のシールド導体の長手方向の大きさは、前記所定のインピーダンスのもとに、その通過帯域外に減衰極が形成される程度に、前記第１のストリップライン共振器の長さよりも大きい、第９の本発明のフィルタである。
【００３０】
　第１１の本発明は、前記第１のストリップライン共振器および前記第２のストリップライン共振器は、第３の誘電体層の表面または内部に電極として形成され、
　前記第１の容量素子は、前記第３の誘電体層に隣接する第２の誘電体層の表面または内部に配置された第１の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第２の容量素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第２の電極と、前記第１のストリップライン共振器を形成する電極および前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第１の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第３の電極と前記第１のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第２の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第４の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、前記第３の整合素子は、前記第２の誘電体層の表面または内部に配置された第５の電極と前記第２のストリップライン共振器を形成する電極との間に形成され、
　前記第３の誘電体層および前記第２の誘電体層は、
　　その表面または内部に第１のシールド導体が配置されている第１の誘電体層と、
　　前記第１のシールド導体に接続された第２のシールド導体がその表面または内部に配置されている第４の誘電体層と、により挟まれており、
　前記第１のシールド導体と前記第２のシールド導体とは、所定のインピーダンスを有して接続されており、
　前記所定のインピーダンスは、その通過帯域内および通過帯域外に減衰極が形成されない程度に小さい、第１の本発明のフィルタである。
【００３１】
　第１２の本発明は、平衡動作する半導体素子が第９の本発明のフィルタに積層または内層されている高周波モジュールである。
【００３２】
　第１３の本発明は、アンテナと、前記アンテナに接続された送信回路と、前記アンテナに接続された受信回路と、を備え、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　前記送信回路および前記受信回路の少なくともいずれかは、第１の本発明のフィルタを有する通信機器である。
【００３３】
　第１４の本発明は、不平衡端子に入力された不平衡信号を、第１のストリップライン共振器に伝達する工程と、
　前記第１のストリップライン共振器に伝達された信号を、前記第１のストリップライン共振器に隣接して配置されている第２のストリップライン共振器に電磁的に伝達する工程と、
　前記第１のストリップライン共振器に伝達された信号を、少なくとも１つのインピーダンス素子を介して前記第２のストリップライン共振器に伝達する工程と、
　前記第２ストリップライン共振器に伝達された信号を、平衡信号として前記第２ストリップライン共振器の両端に接続されている平衡端子に伝達する工程と、を備えるフィルタリング方法である。
【発明の効果】
【００３４】
　バラン機能を有する小型で高性能なフィルタ、それを利用した高周波モジュール、通信機器、フィルタリング方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
　以下では、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【００３６】
　（実施の形態１）
　図１は、本発明の実施の形態１における不平衡入力（出力）−平衡出力（入力）型の帯域通過フィルタの等価回路図の一つである。
【００３７】
　この構成では、ストリップライン共振器１０１ａ、およびストリップライン共振器１０１ｂが配置され、両者は電磁界結合により結合している。このストリップライン共振器１０１ａ、１０１ｂは、所望の共振周波数に対して実質上１／２波長の長さ（電気長、以下同じ）を有している。ストリップライン共振器１０１ａの一端は結合容量１０２を介して、不平衡入力（出力）端子１０５に接続されており、ストリップライン共振器１０１ｂの両端は結合容量１０３ａ、１０３ｂを介し平衡出力（入力）端子１０６ａ、１０６ｂに接続されている。さらに、ストリップライン共振器１０１ａとストリップライン共振器１０１ｂの間には、これらの両端に２つの段間結合容量１０４ａ、１０４ｂが接続されている。
【００３８】
　次に、図１で示した帯域通過フィルタの動作について説明する。不平衡端子１０５から入力された信号は、結合容量１０２を介してストリップライン共振器１０１ａに伝達される。ストリップライン共振器１０１ａは先端開放の１／２波長の共振器として動作し、信号は段間結合容量１０４ａ、１０４ｂを介して、また電磁界結合により第２のストリップライン共振器１０１ｂに伝達される。このとき、２つの段間結合容量１０４ａ、１０４ｂをストリップライン共振器１０１ａの両端付近に配置することにより、ストリップライン共振器１０１ａからの出力は逆相信号となって、ストリップライン共振器１０１ｂに伝達される。ストリップライン共振器１０１ｂの両端には、逆相信号が入力されるため、１／２波長のストリップライン共振器１０１ｂの中点は仮想的に接地され、実質上、１／４波長の先端短絡の２つの共振器として動作する。さらに、ストリップライン共振器１０１ｂはに伝達された信号は、結合容量１０３ａ、１０３ｂを介してバランス信号として、平衡端子１０６ａ、１０６ｂに伝達される。さらに、段間結合容量１０４ａ、１０４ｂにより、ストリップライン共振器１０１ａおよびストリップライン共振器１０１ｂが接続されているため、帯域通過フィルタは、その通過特性において減衰極を形成する。
【００３９】
　以上、説明したように、ストリップライン共振器１０１ａ、１０１ｂにより、本実施の形態の帯域通過フィルタは、不平衡信号を平衡信号に変換するバランの役割を果たし、更にそれらストリップライン共振器１０１ａ、１０１ｂと段間結合容量１０４ａ、１０４ｂによって、減衰極を持つフィルタを構成することができる。
【００４０】
　図２は、図１の等価回路の構成を実現する不平衡入力（出力）−平衡出力（入力）型の帯域通過フィルタの積層構造の分解斜視図を示す。図２の積層構造は、第１〜第５の誘電体層２１１、２１２、２１３、２１４、２１５、第１および第２のシールド導体２０８ａ、２０８ｂ、ストリップライン電極２０１ａ、２０１ｂ、入出力ストリップライン電極２０２、２０３ａ、２０３ｂ、段間ストリップライン電極２０４ａ、２０４ｂ、第１から第５の外部導体電極２０５、２０６ａ、２０６ｂ、２０７ａ、２０７ｂを用いて構成している。また、それぞれの誘電体層は比誘電率εｒ＝５８のＢｉ−Ｃａ−Ｎｂ−Ｏ系の結晶体からなる。
【００４１】
　第１の誘電体層２１１の上面に第１のシールド導体２０８ａを配置し、その第１のシールド導体２０８ａの上に、第２の誘電体層２１２を積層する。第２の誘電体層２１２の上面に、入出力ストリップライン電極２０２、２０３ａ、２０３ｂと段間ストリップライン電極２０４ａ、２０４ｂを配置し、それらの上に第３の誘電体層２１３を積層している。第３の誘電体層体２１３の上面に１／２波長ストリップライン電極２０１ａ、２０１ｂを配置し、その上に第４の誘電体層２１４を積層する。第４の誘電体層の上面に第２のシールド導体２０８ｂを配置し、その上に第５の誘電体層２１５を積層している。各誘電体層の４側面には、第１から第５の外部導体電極２０５、２０６ａ、２０６ｂ、２０７ａ、２０７ｂが形成されている。これらの外部導体電極は、各誘電体層に接続されいる各電極を接続する。例えば、第１のシールド導体２０８ａと第２のシールド導体２０８ｂは、外部導体電極２０７ａを介して電気的に接続されている。
【００４２】
　次に、図２に示す本発明の実施の形態１の帯域通過フィルタの動作を説明する。図２の１／２波長ストリップライン電極２０１ａと１／２波長ストリップライン電極２０１ｂは、第３の誘電体層２１３を介して電磁界結合し、それぞれ、図１の１／２波長ストリップライン共振器１０１ａ、１０１ｂとして動作している。また、入出力ストリップライン電極２０２の一端は、第１の外部導体電極２０５と接続して、不平衡入力（出力）端子１０５を形成している。また、入出力ストリップライン電極２０２の他端は、１／２波長ストリップライン電極２０１ａとの対向部（本発明の第１のストリップライン共振器の一端に対応）とともに、第３の誘電体層２１３を挟んで平行平板コンデンサを形成して、結合容量１０２を形成している。入出力ストリップライン電極２０３ａ、２０３ｂの一端は第２および第３の外部導体電極２０６ａ、２０６ｂと接続して、平衡出力（入力）端子１０６ａ、１０６ｂを形成し、入出力ストリップライン電極２０３ａ、２０３ｂの他端は、１／２波長ストリップライン電極２０１ｂとの対向部（本発明の第２のストリップライン共振器の両端に対応）とともに、第３の誘電体層２１３を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量１０３ａ、１０３ｂを形成している。段間ストリップライン電極２０４ａ、２０４ｂは、１／２波長ストリップライン電極２０１ａ、２０１ｂのそれぞれの対向部にとともに、平行平板コンデンサを形成し、共振器間の段間結合容量１０４ａ、１０４ｂを形成している。このように、図２の積層構造は図１の等価回路を実現する構成となっている。
【００４３】
　図３（ａ）は、不平衡入力−平衡出力型帯域通過フィルタの図１に示す等価回路における伝達特性を示し、図３（ｂ）、（ｃ）は、その通過帯域内におけるバランス特性を示す。バランス特性とは、ここでは平衡出力信号の振幅差と位相差を表している。ただし、図３（ａ）において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は平衡端子から出力された信号を合成した振幅（ｄＢ）を示し、図３（ｂ）において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は通過帯域内における平衡端子から出力された信号の振幅差（ｄＢ）、図３（ｃ）において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は通過帯域内における平衡端子から出力された信号の位相差（ｄｅｇ）を示している。不平衡入力−平衡出力型帯域通過フィルタの図１の等価回路における伝達特性は、図３（ａ）より、所望の帯域に対して、低域側に減衰極を発生させる特性であり、図３（ｂ）より、理想的なバランス特性（振幅差０ｄＢ、位相差±１８０ｄｅｇ）に近い特性である。
【００４４】
　不平衡端子１０５から入力信号が加えられると、所望の帯域内において、実質上、振幅差０ｄＢ、位相差１８０ｄｅｇの信号が平衡端子１０６ａ、１０６ｂから出力される。一方、平衡端子１０６ａ、１０６ｂに実質上、振幅差０ｄＢで逆相の信号が加えられると、不平衡端子１０５からその合成信号が出力される。その伝達特性は減衰極を持つことから、本発明のフィルタは、所望の帯域以外のノイズを十分に防ぐことができる。また、従来の構成に対し、更なる小型化を実現できる。
【００４５】
　尚、図１の等価回路における特性は、従来の不平衡型積層帯域通過フィルタと積層バランを外部接続する構成よりも部品点数が少ないため通過帯域内のロスが５０％程度向上する。
【００４６】
　尚、本発明の実施の形態１では、ストリップライン共振器を２本として説明したが、これは３本以上であっても良い。例えば、図４に示すように、３本の１／２波長ストリップライン共振器４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃを、それぞれ段間結合容量４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄで結合した構成でも良い。この回路における動作は、図１の等価回路における動作と同様であり、同じく減衰極を持つ不平衡−平衡型帯域通過フィルタを構成する。
【００４７】
　尚、本発明の実施の形態１においては、ローディング容量、ＳＩＲを用いて共振器を短くすれば、さらに小型化できる。
【００４８】
　以上、説明した構成は、理想的なバランス特性に近い特性を備え、且つその伝達特性は減衰極を持つ帯域通過フィルタ特性を備えている。また、説明したような積層構造としたとき、従来の構成よりも大幅に部品点数が少ないことから、不平衡−平衡型積層フィルタの構成として、小型化を実現することができ、また伝達特性において、通過帯域内のロスを大幅に向上させることができる。
【００４９】
　（実施の形態２）
　次に、図５（ａ）に実施の形態２における減衰極の周波数を制御する不平衡入力（出力）−平衡出力（入力）型の帯域通過フィルタの等価回路構成を示す。
【００５０】
　図５（ａ）に示すように、本構成は、図１の不平衡−平衡型積層フィルタの等価回路構成において、本発明の第１の容量素子の一例である段間結合容量１０４ａ、および本発明の第２の容量素子の一例である段間結合容量１０４ｂを所望の共振周波数に対して実質上１／２波長である一対のストリップライン共振器１０１ａ、１０１ｂのそれぞれの両端から中心方向Ｌ１、Ｌ２の距離に配置したものである。この等価回路を実現する積層構造は、実施の形態１の図２において段間結合容量の結合位置を変えることにより実現できる。その具体的な位置関係を図５（ｂ）に示す。ここで、上記Ｌ１、Ｌ２を、ストリップライン共振器５１１ａ、５１１ｂのそれぞれの両端と段間結合容量電極５１４ａ、５１４ｂの幅の中心との距離として定義する。よって、距離Ｌ１、Ｌ２は、段間結合容量電極の幅Ｗの半分である０．５Ｗ以上で変化させることができる。すなわち、段間結合容量電極５１４ａ、５１４ｂがストリップライン共振器５１１ａ、５１１ｂの両端に配置される場合は、Ｌ１＝１／２Ｗであり、Ｌ２＝１／２Ｗであり、Ｌ１、Ｌ２は最小値となる。
【００５１】
　図６（ａ）〜（ｃ）は、１つないし２つの段間結合容量の位置を上記範囲で変化させた場合の特性を示す。図６（ａ）〜（ｃ）は、２つの段間結合容量の内、不平衡端子１０５が接続している側の段間結合容量電極５１４ａを移動させた場合、すなわちＬ１を変化させた場合における伝達特性と通過帯域内におけるバランス特性の変化を示している。図２５（ａ）は、他方の段間結合容量電極５１４ｂを移動させた場合、すなわちＬ２を変化させた場合における伝達特性の変化を示している。図２５（ｂ）は、２つの段間結合容量電極５１４ａ、５１４ｂのそれぞれをストリップライン共振器の両端から同距離移動させた場合、すなわちＬ１、Ｌ２を同じだけ変化させた場合における伝達特性の変化を示している。ただし、横軸は、図６（ａ）、図２５（ａ）、（ｂ）は周波数、図６（ｂ）、図６（ｃ）は段間結合容量電極の位置（Ｌ１）を示し、縦軸は、図６（ａ）、図２５（ａ）、（ｂ）は平衡端子から出力される信号を相互に合成した振幅（ｄＢ）を示し、図６（ｂ）は平衡端子から出力される信号の帯域内における最大振幅差（ｄＢ）を示しており、図６（ｃ）はその帯域内における最大位相差を示している。この結果、図６（ａ）、図２５（ａ）、（ｂ）から、２つの段間結合容量の内、いずれかの位置を上記１／２波長ストリップライン共振器５１１ａ、５１１ｂの中心の方に移動させることで、減衰極の周波数が高域側に変化することがわかる。バランス特性に関しては、図６（ｂ）、図６（ｃ）に示すように、Ｌ１のみを変化させた場合、０．２λ（λは共振器周波数での波長）以上で最大振幅差、最大位相差共に急激に劣化していることから、Ｌ１は０．２λ（波長）以下の範囲で変化させることが望ましい。
【００５２】
　次に、図７は、図５（ａ）の減衰極の周波数を制御する等価回路構成を実現する積層構造の分解斜視図を示す。図７を参照しながら、本実施の形態のフィルタの構成、および動作を説明する。図７の積層構造は、第１から第８の誘電体層７１１、７１２、７１３、７１４、７１５、７１６、７１７、７１８、第１から第３のシールド導体７０８ａ、７０８ｂ、７０８ｃ、ストリップライン電極７０１ａ、７０１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄ、７０２、７０３ａ、７０３ｂ、７０４ａ、７０４ｂ、第１から第６の外部導体７０５、７０６ａ、７０６ｂ、７０７ａ、７０７ｂ、７０７ｃを用いて構成している。
【００５３】
　第１の誘電体層７１１の上面にシールド導体７０８ａを配置し、シールド導体７０８ａの上に、第２の誘電体層７１２を積層し、その上面に、ストリップライン電極７０２、７０３ｂ、７０４ｂを配置している。更にその上に第３の誘電体層７１３を積層し、その上面にストリップライン電極７０１ｃ、７０１ｄを配置し、その上に第４の誘電体層７１４を積層して、その上面にシールド導体７０８ｂを配置し、その上に、第５の誘電体層７１５を積層し、その上面に、ストリップライン電極７０１ａ、７０１ｂを配置している。更に、その上に第６の誘電体層７１６を積層し、その上面にストリップライン電極７０３ａ、７０４ａを配置し、その上に第７の誘電体層７１７を積層し、その上面にシールド導体７０８ｃを配置し、その上に第８の誘電体層７１８を積層している。また、このように積層された積層体の４側面には、外部導体７０５、７０６ａ、７０６ｂ、７０７ａ、７０７ｂ、７０７ｃが形成されている。
【００５４】
　図７のストリップライン電極７０１ａとストリップライン電極７０１ｂは、第５の誘電体層７１５を介して電磁界結合し、ストリップライン電極７０１ｃとストリップライン電極７０１ｄは第３の誘電体層７１３を介して電磁界結合している。ここで、ストリップライン電極７０１ａ、７０１ｂ、７０１ｃ、７０１ｄは、所望の共振周波数に対して実質上１／４波長のストリップライン共振器として構成される。また、ストリップライン電極７０１ａおよび７０１ｃ、ならびにストリップライン電極７０１ｂおよび７０１ｄはシールド導体７０８ｂをそれぞれ挟んでいる。そして、ストリップライン電極７０１ａおよびストリップライン電極７０１ｃは外部導体７０７ａにより接続されており、ストリップライン電極７０１ｂおよびストリップライン電極７０１ｄは外部導体７０７ｂにより接続されている。このように、ストリップライン電極７０１ａ、７０１ｃは合わせて１／２波長ストリップライン共振器１０１ａを形成し、ストリップライン電極７０１ｂ、７０１ｄは合わせて１／２波長ストリップライン共振器１０１ｂを形成している。
【００５５】
　ストリップライン電極７０２の一端は外部導体７０５と接続し、不平衡入力（出力）端子１０５を形成しており、ストリップライン電極７０１ｃの対向部（本発明の第１のストリップライン共振器の一端に相当）とともに、第３の誘電体層７１３を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量１０２を形成している。ストリップライン電極７０３ａの一端は外部導体７０６ａと接続し、一方の平衡出力（入力）端子１０６ａを形成し、ストリップライン電極７０１ｂの対向部（本発明の第２のストリップライン共振器の両端のうちのいずれか一端に相当）とともに、第６の誘電体層７１６を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量１０３ａを形成している。また、ストリップライン電極７０３ｂの一端は、外部導体７０６ｂと接続し、平衡出力（入力）端子１０６ｂを形成し、ストリップライン電極７０１ｄの対向部（本発明の第２のストリップライン共振器の両端のうちの他端に相当）とともに、第３の誘電体層７１３を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量１０３ｂを形成している。ストリップライン電極７０４ａは、ストリップライン電極７０１ａ、７０１ｂに対向して配置されることにより、共振器間の段間結合容量１０４ａを形成し、ストリップライン電極７０４ｂは、ストリップライン電極７０１ｃ、７０１ｄに対向して配置されることにより、共振器間の段間結合容量１０４ｂを形成している。
【００５６】
　ストリップライン電極７０４ａ、７０４ｂの少なくともいずれかの位置を制御することにより、上述のように減衰極の周波数を制御することができる。この際、ストリップライン電極７０４ａ、７０４ｂは、は別の誘電体層に配置され、両者の間にシールド導体７０８ｂが挟まれていることにより、互いの結合を打ち消す効果が得られる。
【００５７】
　また、この構成において、ストリップライン電極７０１ａとストリップライン電極７０１ｃ、ストリップライン電極７０１ｂと第４のストリップライン電極７０１ｄは、それぞれ外部導体７０７ａ、７０７ｂで接続され１／２波長ストリップライン共振器１０１ａ、１０１ｂを形成しているとしたが、これらは内部ビア導体を用いて接続することもできる。上記の構成により実施の形態１の場合よりももさらに小型化を実現することができる。
【００５８】
　尚、本発明の実施の形態２においては、実質上１／２波長となるストリップライン共振器をさらに加えて構成しても、上記不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。
【００５９】
　尚、本発明の実施の形態２において、ローディング容量、ＳＩＲを用いてストリップライン共振器を短くすれば、さらに小型化できる。
【００６０】
　以上、説明したように、本発明の実施の形態２における構成は、実施の形態１における構成と同様に、理想的なバランス特性に近い特性を備え、且つその伝達特性は減衰極を持つ帯域通過フィルタ特性を備えている。また、説明した積層構造は、従来の構成よりも大幅に部品点数が少ないことから、不平衡−平衡型積層フィルタの構成として、小型化を実現することができ、また伝達特性において、通過帯域内のロスを大幅に向上させることができる。
【００６１】
　（実施の形態３）
　図８は、本発明の実施の形態３の不平衡−平衡型帯域通過フィルタの等価回路図である。
【００６２】
　この構成では、所望の共振周波数に対して実質上１／２波長の１つのストリップライン共振器８０１ａと、所望の共振周波数に対して実質上１／４波長の長さを有する一対のストリップライン共振器８２１ａ、８２１ｂとを有する。ストリップライン共振器８２１ａ、８２１ｂは、ストリップライン共振器８０１ａにそれぞれ並行して、電磁界結合されるよう、互いに直列に配置されている。ストリップライン共振器８０１ａの一端は結合容量８０２を介して、不平衡入力（出力）端子８０５に接続されている。また、ストリップライン共振器８２１ａ、８２１ｂのそれぞれの一端は結合容量８０３ａ、８０３ｂを介して、平衡出力（入力）端子８０６ａ、８０６ｂに接続されており、ストリップライン共振器８２１ａ、８２１ｂのそれぞれの他端は短絡端を形成している。更に、ストリップライン共振器８０１ａおよびストリップライン共振器８２１ａの間には段間結合容量８０４ａが接続され、ストリップライン共振器８０１ａおよびストリップライン共振器８２１ｂの間には段間結合容量８０４ｂが接続されている。
【００６３】
　次に、図８で示した帯域通過フィルタの動作について説明する。不平衡端子８０５から入力された信号は結合容量８０２を介してストリップライン共振器８０１ａに伝達される。ストリップライン共振器８０１ａは先端開放の１／２波長の共振器として動作し、信号は段間結合容量８０４ａ、８０４ｂを介してストリップライン共振器８２１ａ、およびストリップライン共振器８２１ｂに伝達される。このとき、段間結合容量８０４ａ、８０４ｂをストリップライン共振器８０１ａの両端付近に配置することにより、ストリップライン共振器８０１ａからの出力は逆相信号となり、ストリップライン共振器８２１ａおよびストリップライン共振器８２１ｂに伝達される。ストリップライン共振器８２１ａ、８２１ｂは、先端短絡の１／４波長の共振器として動作する。さらに、ストリップライン共振器８２１ａ、８２１ｂは、結合容量８０３ａ、８０３ｂを介して、伝達された信号を平衡信号として、平衡端子８０６ａ、８０６ｂに伝達する。さらに、段間結合容量８０４ａにより、ストリップライン共振器８０１ａおよびストリップライン共振器８２１ａが接続され、段間結合容量８０４ｂにより、ストリップライン共振器８０１ａおよびストリップライン共振器８２１ｂが接続されているため、帯域通過フィルタは、その通過特性において減衰極を形成する。
【００６４】
　以上、説明したように、ストリップライン共振器８０１ａ、８２１ａ、８２１ｂは、不平衡信号を平衡信号に変換するバランを構成し、更に、それらストリップライン共振器８０１ａ、８２１ａ、８２１ｂと段間結合容量８０４ａ、８０４ｂは、減衰極を持つフィルタとても動作する。
【００６５】
　図９は、図８の等価回路の構成を実現する不平衡入力（出力）−平衡出力（入力）型の帯域通過フィルタの積層構造の分解斜視図を示す。図９の積層構造は、第１から第５の誘電体層９１１、９１２、９１３、９１４、９１５、第１および第２のシールド導体９０８ａ、９０８ｂ、ストリップライン電極９０１ａ、９０２、９０３ａ、９０３ｂ、９０４ａ、９０４ｂ、９２１ａ、９２１ｂ、第１から第５の外部導体９０５、９０６ａ、９０６ｂ、９０７ａ、９０７ｂ、第１および第２の内部ビア導体９０９ａ、９０９ｂを用いて構成している。また、それぞれの誘電体層は比誘電率（εｒ）が５８のＢｉ−Ｃａ−Ｎｂ−Ｏ系の結晶体からなる。
【００６６】
　第１の誘電体層９１１の上面に第１のシールド導体９０８ａを配置し、そのシールド導体９０８ａの上に、第２の誘電体層９１２を積層し、その上面にストリップライン電極９０２、９０３ａ、９０３ｂ、９０４ａ、９０４ｂを配置し、その上に第３の誘電体層９１３を積層している。更に、第３の誘電体層９１３の上面にストリップライン電極９０１ａ、９２１ａ、９２１ｂを配置し、その上に第４の誘電体層９１４を積層して、その上面に、第２のシールド導体９０８ｂを配置し、その上に第５の誘電体層９１５を積層している。また、このように構成された積層体の４側面には、第１から第５の外部導体９０５、９０６ａ、９０６ｂ、９０７ａ、９０７ｂが形成され、第４の誘電体層９１４には内部ビア導体９０９ａ、９０９ｂが形成されている。
【００６７】
　次に、本発明の実施の形態３における図９の積層構造の動作を説明する。図９のストリップライン電極９０１ａとストリップライン電極９２１ａ、ストリップライン電極９０１ａとストリップライン電極９２１ｂは第３の誘電体層９１３を介して電磁界結合している。ストリップライン電極９２１ａ、９２１ｂの一端は、内部ビア導体９０９ａ、９０９ｂを介し、シールド導体９０８ｂに接続し、短絡端として作用する。ストリップライン電極９０２の一端は外部導体９０５と接続し、不平衡入力（出力）端子８０５を形成し、その他端は、ストリップライン電極９０１ａの対向部とともに、第３の誘電体層９１３を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量８０２を形成している。ストリップライン電極９０３ａ、９０３ｂの一端は外部導体９０６ａ、９０６ｂとそれぞれ接続し、平衡出力（入力）端子８０６ａ、８０６ｂを形成し、その他端は、ストリップライン電極９２１ａ、９２１ｂの対向部とともに、第３の誘電体層９１３を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量８０３ａ、８０３ｂを形成している。ストリップライン電極９０４ａ、９０４ｂは、ストリップライン電極９０１ａ、９２１ａ、９２１ｂの対向部とともに、平行平板コンデンサを形成し、共振器間の段間結合容量８０４ａ、８０４ｂを形成している。
【００６８】
　尚、本発明の実施の形態３においては、実質上１／２波長の長さを有するストリップライン共振器をさらに加えた構成にしても、上記不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。
【００６９】
　尚、本発明の実施の形態３において、ローディング容量、ＳＩＲを用いてストリップライン共振器を短くすれば、さらに小型化できる。
【００７０】
　また、実施の形態３において、実施の形態２で説明したように２つの段間結合容量の結合位置を変化させても、減衰極の周波数を制御するという同様の効果が得られる。
【００７１】
　以上、説明したように、本発明の実施の形態３における構成は、実施の形態１または２における構成と同様に、理想的なバランス特性に近い特性を備え、且つその伝達特性は減衰極を持つ帯域通過フィルタ特性を備える。また、説明した積層構造は、従来の構成よりも大幅に部品点数が少ないことから、不平衡−平衡型積層フィルタの構成として、小型化を実現することができ、また伝達特性において、通過帯域内のロスを大幅に向上させることができる。
【００７２】
　（実施の形態４）
　次に、図１０は本発明の実施の形態４における不平衡−平衡型帯域通過フィルタの等価回路図である。
【００７３】
　この構成では、所望の共振周波数に対して実質上１／２波長の長さを有する１つのストリップライン共振器１００１ａと、所望の共振周波数に対して実質上１／４波長の長さを有する一対のストリップライン共振器１０２１ａ、１０２１ｂとを有する。ストリップライン共振器１０２１ａ、１０２１ｂは、ストリップライン共振器８０１ａにそれぞれ並行して、電磁界結合されるように配置されている。ストリップライン共振器１００１ａの一端は結合容量１００２を介して、不平衡入力（出力）端子１００５に接続されている。また、ストリップライン共振器１０２１ａ、１０２１ｂの一端は結合容量１００３ａ、１００３ｂを介して、平衡出力（入力）端子１００６ａ、１００６ｂに接続されている。ストリップライン共振器１０２１ａ、１０２１ｂはお互い、直列に接続されている。更に、ストリップライン共振器１００１ａの開放端のうちの一端およびストリップライン共振器１０２１ａの開放端の間には段間結合容量１００４ａが接続され、ストリップライン共振器１００１ａの開放端の他端およびストリップライン共振器１０２１ｂの開放端の間には段間結合容量１００４ｂが接続されている。
【００７４】
　この構成は、実施の形態１の等価回路構成において、１／２波長ストリップライン共振器１０１ｂを２本の直列に接続された１／４波長ストリップライン共振器１０２１ａ、１０２１ｂで構成されたものである。したがって、図１０の構成における動作は、実施の形態１の等価回路における動作と同様である。
【００７５】
　更に、図１１は、本発明の実施の形態４における不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現する他の等価回路図である。
【００７６】
　この構成では、１本の１／２波長ストリップライン共振器１１０１ａと一対の１／４波長ストリップライン共振器１１２１ａ、１１２１ｂがそれぞれ並行して、電磁界結合されるように配置されている。ストリップライン共振器１１０１ａの一端は結合容量１１０２を介して、不平衡入力（出力）端子１１０５に接続されている。また、ストリップライン共振器１１２１ａ、１１２１ｂのそれぞれの一端は結合容量１１０３ａ、１１０３ｂを介して、平衡出力（入力）端子１１０６ａ、１１０６ｂにそれぞれ接続されており、ストリップライン共振器１１２１ａ、１１２１ｂのそれぞれの他端は各々短絡端を形成している。更に、ストリップライン共振器１１０１ａの中心とストリップライン共振器１１２１ａの開放端の間には段間結合容量１１０４ａが接続され、ストリップライン共振器１１０１ａの中心とストリップライン共振器１１２１ｂの開放端の間には、１１０４ｂが接続されている。
【００７７】
　この構成は、実施の形態３における図８の等価回路構成において、２つの段間結合容量８０４ａ、８０４ｂが接続する点を、１／２波長ストリップライン共振器８０１ａの両端から中心に変化させたものと同等であって、同じく動作する。したがって、この構成においても、同じく減衰極を持つフィルタを構成することができる。
【００７８】
　尚、本発明の実施の形態４においては、実質上１／２波長の長さを有するストリップライン共振器をさらに加えて構成しても、上記不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。
【００７９】
　尚、本発明の実施の形態４において、ローディング容量、ＳＩＲを用いてストリップライン共振器を短くすれば、さらに小型化ができる。
【００８０】
　また、実施の形態４において、実施の形態２で説明したように２つの段間結合容量の結合位置を変化させても、減衰極の周波数を制御するという同様の効果が得られる。
【００８１】
　以上、説明したように、本発明の実施の形態４における構成は、実施の形態１、２または３における構成と同様に、理想的なバランス特性に近い特性を備え、且つその伝達特性は減衰極を持つ帯域通過フィルタ特性を備える。また、説明した構成の積層構造は、従来の構成よりも大幅に部品点数が少ないことから、不平衡−平衡型積層フィルタの構成として、小型化を実現することができ、また伝達特性において、通過帯域内のロスを大幅に向上させることができる。
【００８２】
　（実施の形態５）
　図１２は、本発明の実施の形態５における不平衡−平衡型帯域通過フィルタの等価回路図である。
【００８３】
　この構成では、所望の共振周波数に対して実質上１／４波長の長さを有する１つのストリップライン共振器１２３１ａと、所望の共振周波数に対して実質上１／２波長の長さを有する１つのストリップライン共振器１２０１ｂとが並行して、それぞれ電磁界結合されるように配置されている。ストリップライン共振器１２３１ａの一端は結合容量１２０２を介して、不平衡入力（出力）端子１２０５に接続されており、その他端を短絡端を形成している。また、ストリップライン共振器１２０１ｂの両端はそれぞれ結合容量１２０３ａ、１２０３ｂを介して、平衡出力（入力）端子１２０６ａ、１２０６ｂにそれぞれ接続されている。更に、ストリップライン共振器１２３１ａの開放端とストリップライン共振器１２０１ｂの一端の間には、段間結合容量１２０４ａが接続されている。
【００８４】
　次に図１２で示した帯域通過フィルタの動作について説明する。不平衡端子１２０５から入力された信号は、結合容量１２０２を介してストリップライン共振器１２３１ａに伝達される。ストリップライン共振器１２３１ａは、先端短絡の１／４波長の共振器として動作し、信号は段間結合容量１２０４ａを介してストリップライン共振器１２０１ｂに伝達される。ストリップライン共振器１２０１ｂは、先端開放の１／２波長の共振器として動作し、ストリップライン共振器１２３１ａ、および段間結合容量１２０４ａとともに減衰極を持つフィルタとしても動作する。ストリップライン共振器１２０１ｂは１／２波長共振器であることから、ストリップライン共振器１２０１ｂに伝達された信号は平衡信号として平衡端子１２０６ａ、１２０６ｂに出力される。
【００８５】
　この構成により、不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。
【００８６】
　尚、図１２の構成において、１本の１／４波長ストリップライン共振器を段間結合容量を介した２本の１／４波長ストリップライン共振器で構成することにより、同様の不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。
【００８７】
　図１３は、図１２の等価回路構成を実現する積層構造の分解斜視図を示す。図１３の積層構造は、第１から第８の誘電体層１３１１、１３１２、１３１３、１３１４、１３１５、１３１６、１３１７、１３１８、第１から第３のシールド導体１３０８ａ、１３０８ｂ、１３０８ｃ、ストリップライン電極１３３１ａ、１３０１ａ、１３０１ｂ、１３０２、１３０３ａ、１３０３ｂ、１３０４ａ、第１から第６の外部導体電極１３０５、１３０６ａ、１３０６ｂ、１３０７ａ、１３０７ｂ、１３０７ｃを用いて構成している。
【００８８】
　第１の誘電体層１３１１の上面にシールド導体１３０８ａを配置し、その上に、第２の誘電体層１３１２を積層し、その上面に、ストリップライン電極１３０３ｂを配置している。更にその上に第３の誘電体層１３１３を積層し、その上面にストリップライン電極１３０１ｂを配置し、その上に第４の誘電体層１３１４を積層して、その上面にシールド導体１３０８ｂを配置し、その上に第５の誘電体層１３１５を積層し、その上面にストリップライン電極１３３１ａ、１３０１ａを配置している。更にその上に、第６の誘電体層１３１６を積層し、その上面にストリップライン電極１３０２、１３０３ａ、１３０４ａを配置し、その上に第７の誘電体層１３１７を積層し、その上面にシールド導体１３０８ｃを配置し、その上に第８の誘電体層１３１８を積層している。また、このように構成された積層体の４側面には、外部導体１３０５、１３０６ａ、１３０６ｂ、１３０７ａ、１３０７ｂ、１３０７ｃが形成されている。
【００８９】
　次に、実施の形態５における図１３の積層構造の動作を説明する。図１３のストリップライン電極１３３１ａとストリップライン電極１３０１ａは、第５の誘電体層１３１５を介して電磁界結合している。ここで、ストリップライン電極１３３１ａ、１３０１ａ、１３０１ｂは、それぞれ１／４波長のストリップライン共振器として構成されている。ストリップライン電極１３０１ａとストリップライン電極１３０１ｂは、はシールド導体１３０８ｂを挟んで、外部導体１３０７ｂと接続されており、合わせて１／２波長ストリップライン共振器１２０１ｂを形成している。ストリップライン電極１３０２の一端は外部導体１３０５と接続し、不平衡端子１２０５を形成し、ストリップライン電極１３０２の他端は、ストリップライン電極１３３１ａの対向部とともに、第６の誘電体層１３１６を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量１２０２を形成している。ストリップライン電極１３０３ａの一端は、外部導体１３０６ａと接続し、一方の平衡端子１２０６ａを形成し、ストリップライン電極１３０３ａの他端は、ストリップライン電極１３０１ａの対向部とともに、第６の誘電体層１３１６を挟んだで行平板コンデンサを形成し、結合容量１２０３ａを形成している。また、ストリップライン電極１３０３ｂの一端は、外部導体１３０６ｂと接続し、他方の平衡端子１２０６ｂを形成し、ストリップライン電極１３０３ｂの他端は、ストリップライン電極１３０１ｂの対向部とともに、第３の誘電体層１３１３を挟んで平行平板コンデンサを形成し、結合容量１２０３ｂを形成している。ストリップライン電極１３０４ａは、ストリップライン電極１３３１ａ、１３０１ａの対向部とともに、平行平板コンデンサを形成し、共振器間の段間結合容量１２０４ａを形成している。
【００９０】
　この構成において、ストリップライン電極１３０１ａとストリップライン電極１３０１ｂとは、外部導体１３０７ｂで接続され、１／２波長ストリップライン共振器１２０１ｂを形成している。ストリップライン電極１３０１ａとストリップライン電極１３０１ｂの間は、内部ビア導体を用いて接続することもできる。また、ストリップライン電極１３０１ａとストリップライン電極１３０１ｂの間にシールド導体１３０８ｂを挟むことで、お互いの結合を打ち消している。この構成によれば更に小型化が実現できる。
【００９１】
　尚、ローディング容量、ＳＩＲを用いて共振器を短くすれば、更に小型化できるものである。
【００９２】
　図１４は、２本の１／４波長ストリップライン共振器１４３１ａ、１４３１ｂと１本の１／２波長ストリップライン共振器１４０１ｂで構成した等価回路図である。
【００９３】
　この構成では、２本の１／４波長ストリップライン共振器１４３１ａ、１４３１ｂと１本の１／２波長ストリップライン共振器１４０１ｂが並行して、それぞれが電磁界結合されるように配置されている。ストリップライン共振器１４３１ａの一端は結合容量１４０２を介して、不平衡入力（出力）端子１４０５に接続されており、その他端は短絡端を形成している。また、ストリップライン共振器１４０１ｂの両端は、それぞれ結合容量１４０３ａ、１４０３ｂを介して、平衡出力（入力）端子１４０６ａ、１４０６ｂに接続されている。更に、ストリップライン共振器１４３１ａの開放端とストリップライン共振器１４３１ｂの開放端の間、ストリップライン共振器１４３１ｂの開放端とストリップライン共振器１４０１ｂの一端の間には、それぞれ段間結合容量１４０４ａ、１４０４ｂが接続されており、ストリップライン共振器１４３１ｂの他端は短絡端を形成している。
【００９４】
　次に図１４で示した帯域通過フィルタの動作について説明する。不平衡端子１４０５から入力された信号は、結合容量１４０２を介してストリップライン共振器１４３１ａに伝達される。ストリップライン共振器１４３１ａは、先端短絡の１／４波長の共振器として動作し、信号は第１の段間結合容量１４０４ａを介してストリップライン共振器１４３１ｂに伝達される。ストリップライン共振器１４３１ｂも先端短絡の１／４波長の共振器として動作し、信号は第２の段間結合容量１４０４ｂを介してストリップライン共振器１４０１ｂに伝達される。ストリップライン共振器１４３１ａは、ストリップライン共振器１４３１ｂ、およびその段間結合容量１４０４ａとともに減衰極を持つフィルタを形成し、ストリップライン共振器１４０１ｂは１／２波長共振器であることから、信号は平衡信号として平衡端子に出力される。この構成により、不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。尚、１／４波長ストリップライン共振器、または１／２波長ストリップライン共振器を段間結合容量を介して、さらに加えても同様の動作を実現することができる。
【００９５】
　尚、図１４の構成において、１本の１／２波長ストリップライン共振器を一対の段間結合容量を介した２本の１／４波長ストリップライン共振器で構成しても、同様の不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。
【００９６】
　図１５は、その２本の１／２波長ストリップライン共振器と１本の１／４波長ストリップライン共振器で構成した等価回路図である。
【００９７】
　この構成では、１本の１／４波長ストリップライン共振器１５３１ａと２本の１／２波長ストリップライン共振器１５０１ｂ、１５０１ｃが並行して、それぞれが電磁界結合されるように配置されており、ストリップライン共振器１５３１ａの一端は結合容量１５０２を介して、不平衡入力（出力）端子１５０５に接続されており、その他端は短絡端を形成している。また、ストリップライン共振器１５０１ｂの両端は、それぞれ結合容量１５０３ａ、１５０３ｂを介して、平衡出力（入力）端子１５０６ａ、１５０６ｂに接続されている。更に、ストリップライン共振器１５３１ａの開放端とストリップライン共振器１５０１ｃの一端の間、ストリップライン共振器１５０１ｃの両端とストリップライン共振器１５０１ｂの両端の間には、それぞれ段間結合容量１５０４ａ、１５０４ｂ、１５０４ｃが接続されている。
【００９８】
　次に図１５で、示した帯域通過フィルタの動作について説明する。不平衡端子１５０５から入力された信号は、結合容量１５０２を介してストリップライン共振器１５３１ａに伝達される。ストリップライン共振器１５３１ａは先端短絡の１／４波長の共振器として動作し、信号は第１の段間結合容量１５０４ａを介してストリップライン共振器１５０１ｃに伝達される。ストリップライン共振器１５０１ｃは、先端開放の１／２波長の共振器として動作し、信号は第２の段間結合容量１５０４ｂ、１５０４ｃを介してストリップライン共振器１５０１ｂに伝達される。ストリップライン共振器１５３１ａは、１５０１ｃおよびその段間結合容量１５０４ａとともに、減衰極をもつフィルタを構成する。ストリップライン共振器１５０１ｂは、１／２波長共振器であることから、ストリップライン共振器１５０１ｂに伝達された信号は平衡信号として平衡端子１５０６ａ、１５０６ｂに出力される。
【００９９】
　この構成により、不平衡−平衡型帯域通過フィルタを実現することができる。ここで、１／２波長ストリップライン共振器を段間結合容量を介して、さらに追加して配置しても、同様の効果が得られる。
【０１００】
　尚、実施の形態５の構成にある１／２波長ストリップライン共振器は、すべて２本の１／４波長ストリップライン共振器によっても構成することができる。
【０１０１】
　以上、説明したように、本発明の実施の形態５における構成は、実施の形態１から４における構成と同様に、理想的なバランス特性に近い特性を備え、且つその伝達特性は減衰極を持つ帯域通過フィルタ特性を備える。また、説明した構成の積層構造は、従来の構成よりも部品点数を少なくすることができ、不平衡−平衡型積層フィルタの構成として、小型化を実現することができ、また伝達特性において、通過帯域内のロスを大幅に向上させることができる。
【０１０２】
　（実施の形態６）
　図３０に本発明の実施の形態６の帯域通過フィルタの積層構成を示す。図３０に示す帯域通過フィルタの構成は、図２に示す帯域通知フィルタの積層構成において、誘電体層２１３と誘電体層２１２の上下の配置を逆にしたものである。第１のシールド導体２０８ａと第２のシールド導体２０８ｂは、外部導体電極２０７ａ、２０７ｂにより接続されているが、本実施の形態においては、外部導体電極２０７ａ、２０７ｂは、使用周波数の付近において、誘導性を有して第１のシールド導体２０８ａと第２のシールド導体２０８ｂとを接続するような幅にされている。すなわち、第２のシールド導体２０８ｂは、外部導体電極２０７ａ、２０７ｂの誘導分だけ、第１のシールド導体２０８ａから浮いている状態である。このとき、第２のシールド導体２０８ｂは、ストリップライン電極２０１ａ、２０１ｂの長さ（λ／２、λは共振周波数の波長）より充分長い長さを有している。
【０１０３】
　このような構成により、第２のシールド導体２０８ｂは、両端短絡型の共振器として作用する。このときの、共振周波数ｆ’は、内層しているストリップライン電極２０１ａ、２０１ｂの共振周波数ｆとは異なる。入出力ストリップライン電極２０２、２０３ａ、２０３ｂは、第２のシールド導体２０８ｂの下方に配置されているので、第２のシールド導体２０８ｂと、入出力ストリップライン電極２０２、２０３ａ、２０３ｂとの間にそれぞれ寄生容量が発生する。これにより、第２のシールド導体２０８ｂの共振周波数付近において、入出力ストリップライン電極２０２または、入出力ストリップライン電極２０３ａ、２０３ｂから入力された信号が、各寄生容量を介して、第２のシールド導体２０８ｂに伝播する。従って、シールド導体２０８ｂは、各寄生容量とともに振幅特性に新たな減衰極を形成するように作用する。
【０１０４】
　本実施の形態において、第２のシールド導体２０８ｂの長さは、ストリップライン電極２０１ａ、２０１ｂの長さ（λ／２）より充分長いとしたが、そのような条件が満たされない場合は、減衰極が不平衡−平衡型フィルタの帯域内に生じてしまう。このような帯域内の減衰極を避けるためには、第１のシールド導体２０８ａと第２のシールド導体２０８ｂとの短絡部を増やす必要がある。すなわち、使用周波数において、外部導体電極２０７ａ、２０７ｂが誘導成分を有しないようにその幅を形成すればよい。そのためには、例えば、図３１に示すように、第１のシールド導体２０８ａと第２のシールド導体２０８ｂが４つの導体を介して接続される等の構成が考えられる。
【０１０５】
　（実施の形態７）
　ここで、図１６は前記実施の形態１から６の不平衡−平衡型フィルタと、平衡動作する半導体素子とが直接接続される構成を示している。次にこの動作の説明をする。
【０１０６】
　半導体素子１６１は、しばしば直流電流を遮断するためのコンデンサを内部もしくは外部に接続する。ここで、本発明の実施の形態１から６の構成は、すべて結合容量を介して平衡端子に接続されることを特徴としている。従って、直流電流を遮断するためのコンデンサを新たに介させずに、前記実施の形態１から６の不平衡−平衡型帯域通過フィルタ１６０を半導体素子１６１に直接接続することができる。そのためには、各入力端子と各ストリップライン共振器、各出力端子と各ストリップライン共振器は、本発明の整合素子に対応する各結合容量により接続されているが、そのような各結合容量の少なくともいずれかが、直流遮断の機能があればよい。
【０１０７】
　尚、図１７のように、半導体素子１７２を実施の形態１から６の不平衡−平衡型積層フィルタ１７１上に実装することができる。また、半導体素子１７２の整合回路を積層フィルタ１７１上もしくは内部に実装することができる。
【０１０８】
　以上、説明したように、実施の形態７における構成は、直流遮断のための新たなコンデンサを介さずに不平衡−平衡型積層フィルタと半導体素子を接続できることから、部品点数の削減が期待できる。
【０１０９】
　（実施の形態８）
　ここで、図２６は前記実施の形態１から６の不平衡−平衡型フィルタを用いた無線通信機器のブロック図を示している。次にこの構成の動作を説明する。
【０１１０】
　図２６において、送信信号はベースバンド部２６８においてデジタル信号からアナログ信号へと変調され、その変調されたアナログ信号が半導体ＩＣ部２６７において処理され、そこで平衡動作した送信信号が上記実施の形態１から６に記載の不平衡−平衡型積層フィルタ２６１においてフィルタリングされて送信増幅器２６５へと伝わり、その送信増幅器２６５において所望の電力レベルまで増幅された送信信号がスイッチ２６４、アンテナ２６３と伝わり送信される。一方、アンテナ２６３によって受信した受信信号はスイッチ２６４により受信増幅器２６６へと伝わり、そこで増幅された信号が上記実施の形態１から６記載の不平衡−平衡型積層フィルタ２６２へと伝わりフィルタリングされ、出力された受信信号が半導体ＩＣ部２６７において処理され、ベースバンド部２６８へと伝わり信号処理されデジタル信号へと復調される。
【０１１１】
　以上、説明したように無線通信機器は本発明の実施の形態１から６の不平衡−平衡型積層フィルタを用いることによって実現することができる。
【０１１２】
　ここで図２７に示すように、図２６の受信増幅器２６６と不平衡−平衡型積層フィルタ２６２とを、受信信号を処理する受信増幅器２６６と実施の形態１から６記載の不平衡−平衡型積層フィルタ２７２とに入れ替えても同様の無線通信機器を実現することができる。
【０１１３】
　また、前記実施の形態１から６記載の不平衡−平衡型積層フィルタ２６２、送信増幅器２６５、受信増幅器２６６、および半導体ＩＣ部２６７の少なくともいずれかをモジュールとして構成することもできる。
【０１１４】
　尚、前記構成の無線通信機器以外の高周波回路部において、不平衡−平衡型のフィルタを必要とする場合、前記実施の形態１から６に記載の不平衡−平衡型積層フィルタまたはそれを含むモジュール構成を用いて実現することができる。
【０１１５】
　なお、以上までの説明において、本発明のインピーダンス素子は、図１、５に示す例では段間結合容量１０４ａ、１０４ｂに、図４に示す例では、段間結合容量４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｃ、４０４ｄに、図８に示す例では、段間結合容量８０４ａ、８０４ｂに、図１０に示す例では、段間結合容量１００４ａ、１００４ｂに、図１１に示す例では、段間結合容量１１０４ａ、１１０４ｂに、図１２に示す例では、段間結合容量１２０４ａに、図１４に示す例では、段間結合容量１４０４ａ、１４０４ｂに、図１５に示す例では、段間結合容量１５０４ａ、１５０４ｂ、１５０４ｃに、それぞれ対応する。
【０１１６】
　また、以上までの説明において、本発明の第１の容量素子は、図１、５に示す例では段間結合容量１０４ａに、図４に示す例では、段間結合容量４０４ａに、図８に示す例では、段間結合容量８０４ａに、図１０に示す例では、段間結合容量１００４ａに、それぞれ対応する。
【０１１７】
　また、本発明の第２の容量素子は、図１、５に示す例では段間結合容量１０４ｂに、図４に示す例では、段間結合容量４０４ｂに、図８に示す例では、段間結合容量８０４ｂに、図１０に示す例では、段間結合容量１００４ｂに、それぞれ対応する。
【０１１８】
　また、本発明の第３の容量素子は、図４に示す例では、段間結合容量４０４ｃに、図１５に示す例では、段間結合容量１５０４ｂに、それぞれ対応する。
【０１１９】
　また、本発明の第４の容量素子は、図４に示す例では、段間結合容量４０４ｄに対応する。
【０１２０】
　また、以上までの説明において、本発明のインピーダンス素子は、結合容量としての容量素子であるとして説明してきたが、誘導素子であることも考えられる。その場合の不平衡−平衡型フィルタの等価回路は、例えば図２８のようになる。図２８に示す例では、図１に示す段間結合容量１０４ａ、１０４ｂの代わりに、段間結合インダクタンス１０４０ａ、１０４０ｂが使用されている。図２９は、上記の構成のフィルタの伝達特性を示す。本発明のインピーダンス素子を誘導性とすることにより、図２９の※Ａに示すように減衰極を通過帯域の高域側に形成することができる。ただし、段間結合は、電磁界結合との重ね合わせにより決定されるので、段間に微小な容量を介していても、重ね合わせの結果が誘導性であれば、その減衰極は、通過帯域の高域側に形成され得る。また、逆に段間に微少な誘導性素子を介していても、電磁界結合との重ね合わせの結果が容量性であれば、その減衰極は、通過帯域の低域側に形成され得る。
【０１２１】
　また、本発明の第１の誘導素子、第２の誘導素子、第３の誘導素子、第４の誘導素子は、上記の本発明の第１の容量素子、第２の容量素子、第３の容量素子、第４の容量素子をそれぞれ段間結合インダクタンスで置換したものである。
【０１２２】
　また、以上までの説明において、本発明の第１のストリップライン共振器は、図１、５に示す例では、ストリップライン共振器１０１ａに、図４に示す例では、ストリップライン共振器４０１ａに、図８に示す例では、ストリップライン共振器８０１ａに、図１０、図１１に示す例では、ストリップライン共振器１００１ａに、図１２に示す例では、ストリップライン共振器１２３１ａに、図１４に示す例では、ストリップライン共振器１４３１ｂに、図１５に示す例では、ストリップライン共振器１５３１ａに、それぞれ一例として対応する。
【０１２３】
　また、本発明の第２のストリップライン共振器は、図１、５に示す例では、ストリップライン共振器１０１ｂに、図４に示す例では、ストリップライン共振器４０１ｃに、図８に示す例では、ストリップライン共振器８２１ａおよび８２１ｂに、図１０に示す例では、ストリップライン共振器１０２１ａおよびストリップライン共振器１０２１ｂの直列回路に、図１１に示す例では、ストリップライン共振器１１２１ａおよび１１２１ｂに、図１２に示す例では、ストリップライン共振器１２０１ｂに、図１４に示す例では、ストリップライン共振器１４０１ｂに、図１５に示す例では、ストリップライン共振器１５０１ｃに、それぞれ一例として対応する。
【０１２４】
　また、本発明の第３のストリップライン共振器は、図４に示すストリップライン共振器４０１ｂに一例として対応する。
【０１２５】
　また、本発明の第１の容量素子および本発明の第２の容量素子は、本発明の第１のストリップライン共振器と本発明の第２のストリップライン共振器との間の電磁的結合のもとに、本発明のフィルタの通過帯域の外側に減衰極を形成する容量を有する。
【０１２６】
　また、本発明の第３の容量素子および本発明の第４の容量素子は、本発明の第１のストリップライン共振器と本発明の第２のストリップライン共振器との間の電磁的結合、および本発明の第２のストリップライン共振器と本発明の第３のストリップライン共振器との間の電磁的結合のもとに、本発明の第１の容量素子および／または本発明の第２の容量素子と協同して、本発明のフィルタの通過帯域の外側に減衰極を形成する容量を有する。
【０１２７】
　また、本発明の第１〜４の誘導素子も上記と同様に、本発明のフィルタの通過帯域の外側に減衰極を形成するインダクタンスを有する。
【０１２８】
　また、本発明の第１の整合素子は、図１、５に示す例では、結合容量１０２に、図４に示す例では、結合容量４０２に、図８に示す例では、結合容量８０２に、図１０に示す例では、結合容量１００２に、図１１に示す例では、結合容量１１０２に、図１２に示す例では、結合容量１２０２に、図１４に示す例では、結合容量１４０２に、図１５に示す例では、結合容量１５０２に、それぞれ一例として対応する。
【０１２９】
　また、本発明の第２の整合素子は、図１、５に示す例では、結合容量１０３ａに、図４に示す例では、結合容量４０３ａに、図８に示す例では、結合容量８０３ａに、図１０に示す例では、結合容量１００３ａに、図１１に示す例では、結合容量１１０３ａに、図１２に示す例では、結合容量１２０３ａに、図１４に示す例では、結合容量１４０３ａに、図１５に示す例では、結合容量１５０３ａに、それぞれ一例として対応する。
【０１３０】
　また、本発明の第３の整合素子は、図１、５に示す例では、結合容量１０３ｂに、図４に示す例では、結合容量４０３ｂに、図８に示す例では、結合容量８０３ｂに、図１０に示す例では、結合容量１００３ｂに、図１１に示す例では、結合容量１１０３ｂに、図１２に示す例では、結合容量１２０３ｂに、図１４に示す例では、結合容量１４０３ｂに、図１５に示す例では、結合容量１５０３ｂに、それぞれ一例として対応する。
【０１３１】
　なお、以上までの実施の形態において、各整合素子が無く各端子と各ストリップライン共振器が直接接続されている構成も考えられる。このような場合でも、本発明のフィルタは、バラン機能を有して小型で高性能であるという効果において上記と同様である。
【０１３２】
　また、図２、３０、３１に示す例において、本発明の第１の電極は、段間ストリップライン電極２０４ａに、本発明の第２の電極は、段間ストリップライン電極２０４ｂに、本発明の第３の電極は、入出力ストリップライン電極２０２に、本発明の第４の電極は、入出力ストリップライン電極２０３ａに、本発明の第５の電極は、入出力ストリップライン電極２０３ｂにそれぞれ対応する。
【０１３３】
　また、以上までの説明では、各誘電体層の表面に各電極が形成されるとしたが、各電極は各誘電体層の内部に形成されることもあり得る。
【０１３４】
　以上の説明から明らかなように、本発明は、従来の不平衡型積層フィルタとバランを外部接続する構成よりも、部品点数を大幅に削減でき、デバイスの省面積化が期待できる。
【０１３５】
　また、ストリップライン間の結合容量値の最適化により、低損失化が期待できる。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
　本発明のフィルタまたはフィルタリング方法によれば、バラン機能を有する、小型で高性能なフィルタを実現することができ、高周波モジュール、通信機器として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態１における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの等価回路図
【図２】本発明の実施の形態１における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの分解斜視図
【図３】（ａ）本発明の実施の形態１における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの伝達特性を示す図（ｂ）本発明の実施の形態１における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタのバランス特性を示す図（ｃ）本発明の実施の形態１における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタのバランス特性を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における３段不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの等価回路図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２における減衰極の周波数を制御する不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの等価回路図　（ｂ）本発明の実施の形態２における減衰極の周波数を制御する不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの積層断面図
【図６】（ａ）本発明の実施の形態２の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタにおいて減衰極の周波数の変化を示す図　（ｂ）本発明の実施の形態２の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタにおいて減衰極の周波数が変化する際のバランス度（最大振幅差）の推移を示す図　（ｃ）本発明の実施の形態２の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタにおいて減衰極の周波数が変化する際のバランス度（最大位相差）の推移を示す図
【図７】本発明の実施の形態２における減衰極の周波数を制御する不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの分解斜視図
【図８】本発明の実施の形態３における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの第１の等価回路図
【図９】本発明の実施の形態３における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの分解斜視図
【図１０】本発明の実施の形態４における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの第２の等価回路図
【図１１】本発明の実施の形態４における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの等価回路図
【図１２】本発明の実施の形態５における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの第１の等価回路図
【図１３】本発明の実施の形態５における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの第１の分解斜視図
【図１４】本発明の実施の形態５における不平衡−平衡型帯域積層通過フィルタの第２の等価回路図
【図１５】本発明の実施の形態５における不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの第３の等価回路図
【図１６】本発明の実施の形態６において不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタと半導体素子を直接接続することができる様を示したブロック図
【図１７】本発明の実施の形態６において半導体素子を不平衡−平衡型積層フィルタの上に実装した斜視図
【図１８】従来の不平衡型積層帯域通過フィルタの等価回路図
【図１９】従来の不平衡型積層帯域通過フィルタの分解斜視図
【図２０】従来の不平衡型積層帯域通過フィルタの積層構造においてローディング容量を用いた分解斜視図
【図２１】従来の不平衡型積層帯域通過フィルタの積層構造においてＳＩＲを用いた分解斜視図
【図２２】従来の積層バランの等価回路図
【図２３】従来の積層バランの分解斜視図
【図２４】従来の不平衡−平衡型フィルタの構成図
【図２５】（ａ）本発明の実施の形態２の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタにおいて減衰極の周波数の変化を示す図　（ｂ）本発明の実施の形態２の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタにおいて減衰極の周波数の変化を示す図
【図２６】本発明の実施の形態７における無線通信機器のブロック図
【図２７】本発明の実施の形態７における無線通信機器のブロック図
【図２８】本発明の実施の形態１の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの変形例を示す図
【図２９】図２８に示す、本発明の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの特性を示す図
【図３０】本発明の実施の形態６の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの分解斜視図
【図３１】本発明の実施の形態６の不平衡−平衡型積層帯域通過フィルタの分解斜視図
【符号の説明】
【０１３８】
　１０１ａ，１０１ｂ　１／２波長ストリップライン共振器
　１０２，１０３ａ，１０３ｂ　入出力結合容量
　１０４ａ，１０４ｂ　段間結合容量
　１０５　不平衡端子
　１０６ａ，１０６ｂ　平衡端子
　２０１ａ，２０１ｂ　１／２波長ストリップライン電極
　２０２，２０３ａ，２０３ｂ　入出力ストリップライン電極
　２０４ａ，２０４ｂ　段間ストリップライン電極
　２０５，２０６ａ，２０６ｂ，２０７ａ，２０７ｂ　外部導体電極
　２０８ａ，２０８ｂ　シールド導体
　２１１，２１２，２１３，２１４，２１５　誘電体層
　４０１ａ，４０１ｂ，４０１ｃ　１／２波長ストリップライン共振器
　４０２，４０３ａ，４０３ｂ　入出力結合容量
　４０４ａ，４０４ｂ，４０４ｃ，４０４ｄ　段間結合容量
　４０５　不平衡端子
　４０６ａ，４０６ｂ　平衡端子
　５００　１／２波長ストリップライン共振器の中心線
　５１１ａ，５１１ｂ　１／２波長ストリップライン共振器
　５１４ａ，５１４ｂ　段間結合容量電極
　７０１ａ，７０１ｂ，７０１ｃ，７０１ｄ　１／４波長ストリップライン電極
　７０２，７０３ａ，７０３ｂ　入出力ストリップライン電極
　７０４ａ，７０４ｂ　段間ストリップライン電極
　７０５，７０６ａ，７０６ｂ，７０７ａ，７０７ｂ，７０７ｃ　外部導体
　７０８ａ，７０８ｂ，７０８ｃ　シールド導体
　７１１，７１２，７１３，７１４，７１５，７１６，７１７，７１８　誘電体
層
　８０１ａ　１／２波長ストリップライン共振器
　８２１ａ，８２１ｂ　１／４波長ストリップライン共振器
　８０２，８０３ａ，８０３ｂ　入出力結合容量
　８０４ａ，８０４ｂ　段間結合容量
　８０５　不平衡端子
　８０６ａ，８０６ｂ　平衡端子
　９０１ａ　１／２波長ストリップライン電極
　９２１ａ，９２１ｂ　１／４波長ストリップライン電極
　９０２，９０３ａ，９０３ｂ　入出力ストリップライン電極
　９０４ａ，９０４ｂ　段間ストリップライン電極
　９０５，９０６ａ，９０６ｂ，９０７ａ，９０７ｂ　外部導体電極
　９０８ａ，９０８ｂ，９０８ｃ　シールド導体
　９０９ａ，９０９ｂ　内部ビア導体
　９１１，９１２，９１３，９１４，９１５　誘電体層
　１００１ａ　１／２波長ストリップライン共振器
　１０２１ａ，１０２１ｂ　１／４波長ストリップライン共振器
　１００２，１００３ａ，１００３ｂ　入出力結合容量
　１００４ａ，１００４ｂ　段間結合容量
　１００５　不平衡端子
　１００６ａ，１００６ｂ　平衡端子
　１１０１ａ　１／２波長ストリップライン共振器
　１１２１ａ，１１２１ｂ　１／４波長ストリップライン共振器
　１１０２，１１０３ａ，１１０３ｂ　入出力結合容量
　１１０４ａ，１１０４ｂ　段間結合容量
　１１０５　不平衡端子
　１１０６ａ，１１０６ｂ　平衡端子
　１２０１ｂ　１／２波長ストリップライン共振器
　１２３１ａ　１／４波長ストリップライン共振器
　１２０２，１２０３ａ，１２０３ｂ　入出力結合容量
　１２０４ａ　段間結合容量
　１２０５　不平衡端子
　１２０６ａ，１２０６ｂ　平衡端子
　１３０１ａ，１３０１ｂ，１３３１ａ　１／４波長ストリップライン電極
　１３０２，１３０３ａ，１３０３ｂ　入出力ストリップライン電極
　１３０４ａ　段間ストリップライン電極
　１３０５，１３０６ａ，１３０６ｂ，１３０７ａ，１３０７ｂ，１３０７ｃ　外部導体電極
　１３０８ａ，１３０８ｂ，１３０８ｃ　シールド導体
　１３１１，１３１２，１３１３，１３１４，１３１５，１３１６，１３１７，１３１８　誘電体層
　１４０１ｂ　１／２波長ストリップライン共振器
　１４３１ａ，１４３１ｂ　１／４波長ストリップライン共振器
　１４０２，１４０３ａ，１４０３ｂ　入出力結合容量
　１４０４ａ，１４０４ｂ　段間結合容量
　１４０５　不平衡端子
　１４０６ａ，１４０６ｂ　平衡端子
　１５０１ｂ，１５０１ｃ　１／２波長ストリップライン共振器
　１５３１ａ　１／４波長ストリップライン共振器
　１５０２，１５０３ａ，１５０３ｂ　入出力結合容量
　１５０４ａ，１５０４ｂ，１５０４ｃ　段間結合容量
　１５０５　不平衡端子
　１５０６ａ，１５０６ｂ　平衡端子
　１６０　不平衡−平衡型帯域通過フィルタ
　１６１　半導体素子
　１７１　不平衡−平衡型帯域通過フィルタ
　１７２　半導体素子
　１８１ａ，１８１ｂ　１／４波長ストリップライン共振器
　１８２ａ，１８２ｂ　入出力結合容量
　１８３　段間結合容量
　１８４ａ，１８４ｂ　不平衡端子
　１９１ａ，１９１ｂ　１／４波長ストリップライン電極
　１９２ａ，１９２ｂ　入出力電極
　１９３　段間結合電極
　１９５ａ，１９５ｂ　シールド導体
　１９０１，１９０２，１９０３，１９０４，１９０５，１９０６　誘電体層
　２００ａ，２００ｂ　ローディング容量電極
　２１７ａ，２１７ｂ，２１８ａ，２１８ｂ　ストリップライン共振器
　２２０１　１／２波長ストリップライン共振器
　２２０２ａ，２２０２ｂ　１／４波長ストリップライン共振器
　２２０３　不平衡端子
　２２０４ａ，２２０４ｂ　平衡端子
　２３０１ａ　１／２波長ストリップライン電極
　２３０２ａ，２３０２ｂ　１／４波長ストリップライン電極
　２３０３，２３０４ａ，２３０４ｂ　入出力電極
　２３０８ａ，２３０８ｂ　シールド導体
　２３０９ａ，２３０９ｂ　内部ビア導体
　２３１１，２３１２，２３１３，２３１４，２３１５　誘電体層
　２４１　不平衡型フィルタ
　２４２　平衡−不平衡変換器（バラン）
　２６１，２６２，２７１，２７２　不平衡−平衡型帯域通過フィルタ
　２６３，２７３　アンテナ
　２６４，２７４　スイッチ
　２６５，２７５　送信増幅器
　２６６，２７６　受信増幅器
　２６７，２７７　ＲＦ−ＩＣ（高周波半導体素子）半導体ＩＣ部
　２６８，２７８　ベースバンド部
【図１】
2004112787.tif 000003
【図２】
2004112787.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004112787.tif 000008
【図７】
2004112787.tif 000009
【図８】
2004112787.tif 000010
【図９】
2004112787.tif 000011
【図１０】
2004112787.tif 000012
【図１１】
2004112787.tif 000013
【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】
2004112787.tif 000018
【図１７】
2004112787.tif 000019
【図１８】
2004112787.tif 000020
【図１９】
2004112787.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2004112787.tif 000023
【図２２】
2004112787.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2004112787.tif 000027
【図２６】
2004112787.tif 000028
【図２７】
2004112787.tif 000029
【図２８】
2004112787.tif 000030
【図２９】
2004112787.tif 000031
【図３０】
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【図３１】
2004112787.tif 000033