(57)【要約】【課題】平衡信号を出力でき、小型で、調整の容易な積層型バンドパスフィルタを実現する。【解決手段】積層型バンドパスフィルタ１は、不平衡入力端２と、平衡出力端３Ａ，３Ｂと、不平衡入力端２と平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられたバンドパスフィルタ部４を備えている。バンドパスフィルタ部４は、それぞれＴＥＭ線路よりなる複数の共振器４０を有している。積層型バンドパスフィルタ１は、更に、複数の共振器４０を集積するための多層基板を備えている。バンドパスフィルタ部４は、共振器４０として、入力共振器４０Ｉと、両端開放の１／２波長共振器よりなる平衡出力用１／２波長共振器４１Ａを含んでいる。不平衡入力端２はキャパシタ４４を介して共振器４０Ｉに接続され、平衡出力端３Ａ，３Ｂはキャパシタ４５Ａ，４５Ｂを介して共振器４１Ａに接続されている。【選択図】図１
2005080248.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不平衡信号を入力する不平衡入力端と、
平衡信号を出力する２つの平衡出力端と、
それぞれＴＥＭ線路よりなる複数の共振器を有し、前記不平衡入力端と前記平衡出力端との間に設けられたバンドパスフィルタ部と、
前記複数の共振器を集積するための多層基板とを備えた積層型バンドパスフィルタであって、
前記バンドパスフィルタ部は、前記共振器として、前記不平衡入力端が接続される入力共振器と、両端開放の１／２波長共振器よりなり前記平衡出力端が接続される平衡出力用１／２波長共振器とを含み、
積層型バンドパスフィルタは、更に、前記多層基板の一部によって構成され、不平衡入力端と入力共振器との間と、各平衡出力端と平衡出力用１／２波長共振器との間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えたことを特徴とする積層型バンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記キャパシタとして、各平衡出力端と平衡出力用１／２波長共振器との間に設けられた第１および第２の出力用キャパシタを備え、
一方の平衡出力端は、前記平衡出力用１／２波長共振器の長手方向についての一方の端部に前記第１の出力用キャパシタを介して接続され、他方の平衡出力端は、前記平衡出力用１／２波長共振器の長手方向についての他方の端部に前記第２の出力用キャパシタを介して接続されていることを特徴とする請求項１記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記第１の出力用キャパシタのキャパシタンスと前記第２の出力用キャパシタのキャパシタンスは異なっていることを特徴とする請求項２記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項４】
前記複数の共振器のうちの少なくとも１つは、その形状が矩形である場合に比べて、キャパシタンスまたはインダクタンスが大きくなる形状をなしていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項５】
前記バンドパスフィルタ部に含まれる少なくとも１つの両端開放の１／２波長共振器の両端がキャパシタを介して接続されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項６】
不平衡信号を入力する不平衡入力端と、
平衡信号を出力する２つの平衡出力端と、
それぞれＴＥＭ線路よりなる複数の共振器を有し、前記不平衡入力端と前記平衡出力端との間に設けられたバンドパスフィルタ部と、
前記複数の共振器を集積するための多層基板とを備えた積層型バンドパスフィルタであって、
前記バンドパスフィルタ部は、前記共振器として、両端開放の１／２波長共振器よりなる平衡出力用１／２波長共振器と、それぞれ１／４波長共振器よりなり、前記平衡出力用１／２波長共振器と前記平衡出力端との間に、一対の１／４波長共振器を１段として、１段以上設けられた平衡出力用１／４波長共振器とを含み、
各平衡出力端は、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器の各々に接続され、
積層型バンドパスフィルタは、更に、前記多層基板の一部によって構成され、不平衡入力端とこれに接続される共振器との間と、各平衡出力端と最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器との間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えたことを特徴とする積層型バンドパスフィルタ。
【請求項７】
前記平衡出力用１／４波長共振器としては、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のみ設けられ、この最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分に結合され、前記最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分に結合されていることを特徴とする請求項６記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項８】
前記最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器は、前記平衡出力用１／２波長共振器に対して同じ結合方法で結合されていることを特徴とする請求項７記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項９】
前記最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分にのみ結合され、前記一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分にのみ結合されていることを特徴とする請求項７または８記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項１０】
前記平衡出力用１／４波長共振器は、複数段設けられ、最も前記平衡出力用１／２波長共振器に近い１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分に結合され、前記１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分に結合されていることを特徴とする請求項６記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項１１】
前記１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器は、前記平衡出力用１／２波長共振器に対して同じ結合方法で結合されていることを特徴とする請求項１０記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項１２】
前記１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分にのみ結合され、前記１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は前記平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分にのみ結合されていることを特徴とする請求項１０または１１記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項１３】
各段の一対の平衡出力用１／４波長共振器は、その前段または後段の一対の平衡出力用１／４波長共振器に対して同じ結合方法で結合されていることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれかに記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項１４】
前記複数の共振器のうちの少なくとも１つは、その形状が矩形である場合に比べて、キャパシタンスまたはインダクタンスが大きくなる形状をなしていることを特徴とする請求項６ないし１３のいずれかに記載の積層型バンドパスフィルタ。
【請求項１５】
前記バンドパスフィルタ部に含まれる少なくとも１つの両端開放の１／２波長共振器の両端がキャパシタを介して接続されていることを特徴とする請求項６ないし１４のいずれかに記載の積層型バンドパスフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平衡出力端を有する積層型バンドパスフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機等の無線通信機器では、小型化、薄型化の要求が強いことから、高密度の部品実装技術が要求されている。そこで、多層基板を用いて部品を集積することも提案されている。
【０００３】
ところで、無線通信機器における部品の一つには、受信信号を濾波するバンドパスフィルタがある。このバンドパスフィルタとしては、例えば特許文献１に記載されているように、積層型のバンドパスフィルタが知られている。この積層型のバンドパスフィルタは、多層基板における導体層を用いて構成された共振器を備えている。
【０００４】
ところで、従来の積層型のバンドパスフィルタは、接地電位を基準電位とした不平衡信号を入出力するようになっていた。そのため、このバンドパスフィルタの出力信号を、平衡入力型の増幅器に与えるためには、不平衡信号を、互いに位相がほぼ１８０°異なり、振幅がほぼ等しい２つの信号からなる平衡信号に変換するバラン（不平衡−平衡変換器）が必要であった。このバランも、多層基板における導体層を用いて構成することができる。
【０００５】
従来、上記バンドパスフィルタとバランは、互いに別個の回路として構成されていた。なお、特許文献１には、多層基板を用いてフィルタとバランとを一体化してなる積層型誘電体フィルタが記載されている。
【０００６】
また、特許文献２には、バランを用いることなく平衡信号の入出力を行うことができるようにした誘電体フィルタが記載されている。この誘電体フィルタは、両端が開放または短絡された１／２波長共振器と、一端が短絡され、他端が開放された１／４波長共振器と、１／４波長共振器に結合する不平衡端子と、１／２波長共振器の２つの開放端付近にそれぞれ結合する２つの平衡端子とを備えている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−８７００８号公報
【特許文献２】特開２０００−３４９５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
バンドパスフィルタとバランとが互いに別個の回路として構成されている場合には、部品点数が多くなるため、バンドパスフィルタおよびバランを含む回路の損失および大きさが大きくなるという問題点がある。特許文献１に記載されている積層型誘電体フィルタでは、フィルタとバランとが多層基板を用いて一体化されているものの、フィルタとバランは別個の回路となっているため、上述の問題点は解決されない。
【０００９】
特許文献２に記載されている誘電体フィルタでは、２つの平衡端子は、１／２波長共振器から離れた位置に配置され、それぞれ１／２波長共振器と平衡端子との間に生じるキャパシタンスを介して、１／２波長共振器に結合されている。
【００１０】
ところで、フィルタの特性を決定する上で重要なパラメータの一つに外部Ｑがある。外部Ｑとは、共振器に接続される外部回路の抵抗によるＱ値である。外部Ｑは、共振器の共振特性の鋭さに影響を与える。また、外部Ｑの大きさは、共振器と外部回路との結合の強さに依存し、結合が大きくなるほど外部Ｑは小さくなる。
【００１１】
ここで、図４２を参照して、共振器にキャパシタを介して信号源が接続される場合におけるキャパシタのキャパシタンスと外部Ｑとの関係について説明する。ここでは、一例として、共振器が１／４波長共振器である場合について説明する。図４２に示した回路は、一端が短絡され、他端が開放された１／４波長共振器５０１を備えている。１／４波長共振器５０１の開放端には、キャパシタ５０２を介して、信号源５０３の一端が接続されている。信号源５０３の他端は、抵抗器５０４を介して接地されている。なお、抵抗器５０４は、信号源５０３の内部抵抗等、キャパシタ５０２を介して１／４波長共振器５０１に接続される外部回路の抵抗を代表して表している。
【００１２】
いま、１／４波長共振器５０１の特性インピーダンスをＺ０とし、キャパシタ５０２のキャパシタンスをＣｃとし、信号源５０３が出力する信号の角周波数をωとし、抵抗器５０４の抵抗値をＲとし、共振器５０１の外部ＱをＱｅとする。Ｑｅは次の式で表される。ただし、Ｑｃ＝ωＣｃＲである。
【００１３】
Ｑｅ＝（Ｒπ／４Ｚ０）（１＋１／Ｑｃ２）＋１／Ｑｃ
【００１４】
この式から分かるように、キャパシタ５０２のキャパシタンスＣｃが大きくなるほど、Ｑｅが小さく、すなわち共振器５０１と信号源５０３との結合が大きくなる。
【００１５】
フィルタの特性、すなわち中心周波数、帯域幅、段数、リップルの大きさ等を決定すると、それに必要な外部Ｑは決定される。ここで、抵抗値Ｒが小さいときには、キャパシタンスＣｃは大きくなくてもよいため、Ｑｅの調整は比較的容易である。しかしながら、抵抗値Ｒが大きくなると、所望のＱｅを得るために大きなキャパシタンスＣｃが必要になる。また、フィルタの帯域幅を大きくする場合には、Ｑｅを小さくする必要があり、この場合にも、大きなキャパシタンスＣｃが必要になる。
【００１６】
特許文献２に記載されている誘電体フィルタでは、誘電体ブロックの外面に端子電極を設け、この端子電極と内導体との間にキャパシタンスを発生させている。このような構成では、以下の理由から、大きなキャパシタンスを得ることは難しい。すなわち、端子電極と内導体との間に発生されるキャパシタンスは、端子電極の面積に比例し、端子電極と内導体との間隔に反比例する。しかし、誘電体フィルタのサイズから考えて端子電極の面積を大きくすることは難しい。また、端子電極と内導体との間における誘電体ブロックの厚みを小さくすると、誘電体ブロックを構成するセラミックが焼成時に割れてしまうため、端子電極と内導体との間隔を小さくすることも難しい。
【００１７】
また、特許文献２に記載されている誘電体フィルタでは、端子電極の面積や、端子電極と内導体との間隔を大幅に変えることは難しい。そのため、この誘電体フィルタでは、端子電極と内導体との間に発生されるキャパシタンスを調整することが難しい。
【００１８】
これらのことから、特許文献２に記載されている誘電体フィルタでは、フィルタの特性の調整が難しいという問題点がある。
【００１９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、平衡信号を出力でき、小型で、特性の調整の容易な積層型バンドパスフィルタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の第１および第２の積層型バンドパスフィルタは、
不平衡信号を入力する不平衡入力端と、
平衡信号を出力する２つの平衡出力端と、
それぞれＴＥＭ線路よりなる複数の共振器を有し、不平衡入力端と平衡出力端との間に設けられたバンドパスフィルタ部と、
複数の共振器を集積するための多層基板とを備えている。
【００２１】
本発明の第１の積層型バンドパスフィルタでは、バンドパスフィルタ部は、共振器として、不平衡入力端が接続される入力共振器と、両端開放の１／２波長共振器よりなり平衡出力端が接続される平衡出力用１／２波長共振器とを含んでいる。この積層型バンドパスフィルタは、更に、多層基板の一部によって構成され、不平衡入力端と入力共振器との間と、各平衡出力端と平衡出力用１／２波長共振器との間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えている。
【００２２】
本発明の第１の積層型バンドパスフィルタでは、両端開放の１／２波長共振器よりなる平衡出力用１／２波長共振器に、２つの平衡出力端が接続されている。これにより、第１の積層型バンドパスフィルタによれば、バランを設けることなく、２つの平衡出力端より平衡信号を出力することができる。また、この積層型バンドパスフィルタでは、不平衡入力端と入力共振器との間と、各平衡出力端と平衡出力用１／２波長共振器との間の少なくとも一方には、多層基板の一部によって構成されたキャパシタが設けられている。この積層型バンドパスフィルタでは、キャパシタのキャパシタンスの調整が容易であり、これによりフィルタの特性の調整も容易である。
【００２３】
本発明の第１の積層型バンドパスフィルタは、キャパシタとして、各平衡出力端と平衡出力用１／２波長共振器との間に設けられた第１および第２の出力用キャパシタを備えていてもよい。この場合、一方の平衡出力端は、平衡出力用１／２波長共振器の長手方向についての一方の端部に第１の出力用キャパシタを介して接続され、他方の平衡出力端は、平衡出力用１／２波長共振器の長手方向についての他方の端部に第２の出力用キャパシタを介して接続されていてもよい。また、この場合、第１の出力用キャパシタのキャパシタンスと第２の出力用キャパシタのキャパシタンスは異なっていてもよい。
【００２４】
また、本発明の第１の積層型バンドパスフィルタにおいて、複数の共振器のうちの少なくとも１つは、その形状が矩形である場合に比べて、キャパシタンスまたはインダクタンスが大きくなる形状をなしていてもよい。
【００２５】
また、本発明の第１の積層型バンドパスフィルタにおいて、バンドパスフィルタ部に含まれる少なくとも１つの両端開放の１／２波長共振器の両端がキャパシタを介して接続されていてもよい。
【００２６】
本発明の第２の積層型バンドパスフィルタでは、バンドパスフィルタ部は、共振器として、両端開放の１／２波長共振器よりなる平衡出力用１／２波長共振器と、それぞれ１／４波長共振器よりなり、平衡出力用１／２波長共振器と平衡出力端との間に、一対の１／４波長共振器を１段として、１段以上設けられた平衡出力用１／４波長共振器とを含んでいる。各平衡出力端は、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器の各々に接続されている。この積層型バンドパスフィルタは、更に、多層基板の一部によって構成され、不平衡入力端とこれに接続される共振器との間と、各平衡出力端と最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器との間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えている。
【００２７】
本発明の第２の積層型バンドパスフィルタは、両端開放の１／２波長共振器よりなる平衡出力用１／２波長共振器と、この平衡出力用１／２波長共振器と平衡出力端との間に設けられた１段以上の平衡出力用１／４波長共振器とを備え、２つの平衡出力端が最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器の各々に接続されている。これにより、第２の積層型バンドパスフィルタによれば、バランを設けることなく、２つの平衡出力端より平衡信号を出力することができる。また、この積層型バンドパスフィルタでは、不平衡入力端とこれに接続される共振器との間と、各平衡出力端と最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器との間の少なくとも一方には、多層基板の一部によって構成されたキャパシタが設けられている。この積層型バンドパスフィルタでは、キャパシタのキャパシタンスの調整が容易であり、これによりフィルタの特性の調整も容易である。
【００２８】
本発明の第２の積層型バンドパスフィルタにおいて、平衡出力用１／４波長共振器としては、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のみ設けられていてもよい。そして、この最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分に結合され、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分に結合されていてもよい。
【００２９】
最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器は、平衡出力用１／２波長共振器に対して同じ結合方法で結合されていてもよい。また、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分にのみ結合され、一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分にのみ結合されていてもよい。
【００３０】
また、本発明の第２の積層型バンドパスフィルタにおいて、平衡出力用１／４波長共振器は、複数段設けられ、最も平衡出力用１／２波長共振器に近い１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分に結合され、１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分に結合されていてもよい。
【００３１】
１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器は、平衡出力用１／２波長共振器に対して同じ結合方法で結合されていてもよい。また、１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの一方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての一方の半分の部分にのみ結合され、１段目の一対の平衡出力用１／４波長共振器のうちの他方は平衡出力用１／２波長共振器における長手方向についての他方の半分の部分にのみ結合されていてもよい。また、各段の一対の平衡出力用１／４波長共振器は、その前段または後段の一対の平衡出力用１／４波長共振器に対して同じ結合方法で結合されていてもよい。
【００３２】
また、本発明の第２の積層型バンドパスフィルタにおいて、複数の共振器のうちの少なくとも１つは、その形状が矩形である場合に比べて、キャパシタンスまたはインダクタンスが大きくなる形状をなしていてもよい。
【００３３】
また、本発明の第２の積層型バンドパスフィルタにおいて、バンドパスフィルタ部に含まれる少なくとも１つの両端開放の１／２波長共振器の両端がキャパシタを介して接続されていてもよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の第１の積層型バンドパスフィルタでは、複数の共振器を有するバンドパスフィルタ部は、共振器として、不平衡入力端が接続される入力共振器と、両端開放の１／２波長共振器よりなり平衡出力端が接続される平衡出力用１／２波長共振器とを含んでいる。また、本発明の積層型バンドパスフィルタは、複数の共振器を集積するための多層基板を備えている。また、本発明の積層型バンドパスフィルタでは、不平衡入力端と入力共振器との間と、各平衡出力端と平衡出力用１／２波長共振器との間の少なくとも一方に、多層基板の一部によって構成されたキャパシタが設けられている。以上のことから、本発明によれば、平衡信号を出力でき、小型で、特性の調整の容易な積層型バンドパスフィルタを実現することができる。
【００３５】
また、本発明の第２の積層型バンドパスフィルタでは、複数の共振器を有するバンドパスフィルタ部は、共振器として、両端開放の１／２波長共振器よりなる平衡出力用１／２波長共振器と、それぞれ１／４波長共振器よりなり、平衡出力用１／２波長共振器と平衡出力端との間に、一対の１／４波長共振器を１段として、１段以上設けられた平衡出力用１／４波長共振器とを含み、各平衡出力端は、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器の各々に接続されている。また、本発明の積層型バンドパスフィルタは、複数の共振器を集積するための多層基板を備えている。また、本発明の積層型バンドパスフィルタでは、不平衡入力端とこれに接続される共振器との間と、各平衡出力端と最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器との間の少なくとも一方には、多層基板の一部によって構成されたキャパシタが設けられている。以上のことから、本発明によれば、平衡信号を出力でき、小型で、特性の調整の容易な積層型バンドパスフィルタを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
始めに、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタの基本構成について説明する。図１に示したように、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１は、不平衡信号を入力する１つの不平衡入力端２と、平衡信号を出力する２つの平衡出力端３Ａ，３Ｂと、不平衡入力端２と平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられたバンドパスフィルタ部４とを備えている。バンドパスフィルタ部４は、それぞれＴＥＭ線路よりなる複数の共振器４０を有している。積層型バンドパスフィルタ１は、更に、複数の共振器４０を集積するための多層基板を備えている。
【００３７】
バンドパスフィルタ部４は、共振器４０として、不平衡入力端２が接続される入力共振器４０Ｉと、両端開放の１／２波長共振器よりなり平衡出力端３Ａ，３Ｂが接続される平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとを含んでいる。
【００３８】
積層型バンドパスフィルタ１は、更に、多層基板の一部によって構成され、不平衡入力端２と入力共振器４０Ｉとの間と、各平衡出力端３Ａ，３Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えている。なお、図１には、積層型バンドパスフィルタ１が、不平衡入力端２と入力共振器４０Ｉとの間に設けられた入力用キャパシタ４４と、平衡出力端３Ａと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間に設けられた第１の出力用キャパシタ４５Ａと、平衡出力端３Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間に設けられた第２の出力用キャパシタ４５Ｂとを備えている場合を示している。しかし、本実施の形態では、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂのうち、キャパシタ４４のみが設けられ、平衡出力端３Ａ，３Ｂが平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに直接接続されていてもよい。また、本実施の形態では、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂのうち、キャパシタ４５Ａ，４５Ｂのみが設けられ、不平衡入力端２が入力共振器４０Ｉに直接接続されていてもよい。
【００３９】
ＴＥＭ線路とは、電界および磁界が共に電磁波の進行方向に垂直な断面内にのみ存在する電磁波であるＴＥＭ波（Transverse Electromagnetic Wave）を伝送する伝送線路である。
【００４０】
後で詳しく説明するが、多層基板は、誘電体層と、パターン化された導体層とが交互に積層された構造になっている。各共振器４０およびキャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂは、この多層基板の導体層を用いて構成されている。また、各共振器４０は、分布定数線路になっている。
【００４１】
バンドパスフィルタ部４を構成する複数の共振器４０の共振周波数は等しい。また、複数の共振器４０は、隣り合うもの同士が電磁結合するように配列されている。これにより、複数の共振器４０は、所定の周波数帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとしての機能を発揮する。
【００４２】
各共振器４０としては、両端開放の１／２波長共振器と、両端短絡の１／２波長共振器と、１／４波長共振器のうちのいずれかを用いることができる。
【００４３】
図２は、両端開放の１／２波長共振器４１と、この共振器４１における電界分布とを示している。図２に示したように、この共振器４１では、長手方向の中央において電界がゼロとなり、両端部において電界は最大となる。共振器４１における長手方向についての一方の半分の部分では、全ての点において電界の位相は等しい。同様に、共振器４１における長手方向についての他方の半分の部分でも、全ての点において電界の位相は等しい。一方の半分の部分と他方の半分の部分では、電界の位相は１８０°異なり、電界の正負の符号は互いに逆になる。
【００４４】
図３は、両端短絡の１／２波長共振器４２と、この共振器４２における電界分布とを示している。図３に示したように、この共振器４２では、長手方向の中央において電界が最大となり、両端部において電界はゼロとなる。
【００４５】
図４は、１／４波長共振器４３と、この共振器４３における電界分布とを示している。図４に示したように、この共振器４３では、一端が短絡され、他端が開放されている。この共振器４３では、短絡された端部において電界がゼロとなり、開放された端部において電界が最大となる。
【００４６】
図１には、入力共振器４０Ｉとして、図２に示した両端開放の１／２波長共振器４１を用いた例を示している。この例では、不平衡入力端２は、入力共振器４０Ｉの長手方向についての一方の端部に入力用キャパシタ４４を介して接続されている。また、この例では、平衡出力端３Ａは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの長手方向についての一方の端部に第１の出力用キャパシタ４５Ａを介して接続され、平衡出力端３Ｂは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの長手方向についての他方の端部に第２の出力用キャパシタ４５Ｂを介して接続されている。
【００４７】
なお、入力共振器４０Ｉとして、図３に示した両端短絡の１／２波長共振器４２を用いた場合には、不平衡入力端２は、共振器４２の長手方向についての中央部分に接続される。また、入力共振器４０Ｉとして、図４に示した１／４波長共振器４３を用いた場合には、不平衡入力端２は、共振器４３の開放端に接続される。
【００４８】
次に、図５を参照して、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１の作用について説明する。積層型バンドパスフィルタ１の不平衡入力端２には、不平衡の信号が入力される。この信号のうち、所定の周波数帯域内の周波数の信号が選択的にバンドパスフィルタ部４を通過する。バンドパスフィルタ部４の最終段の共振器４０は、両端開放の１／２波長共振器４１よりなる平衡出力用１／２波長共振器４１Ａになっている。この共振器４１Ａでは、図２を参照して説明したように、長手方向についての一方の半分の部分と他方の半分の部分では、電界の位相は１８０°異なる。平衡出力端３Ａは共振器４１Ａの一方の半分の部分に接続され、平衡出力端３Ｂは共振器４１Ａの他方の半分の部分に接続されている。そのため、平衡出力端３Ａ，３Ｂから出力される各電圧は、必ず位相が互いに１８０°異なっている。従って、平衡出力端３Ａ，３Ｂから出力される２つの電圧の振幅が等しくなるようにすれば、平衡出力端３Ａ，３Ｂから平衡信号を出力させることができる。
【００４９】
ここで、平衡出力端３Ａ，３Ｂから出力される２つの電圧の振幅を等しくする方法について説明する。図５に示したように、キャパシタ４５Ａ，４５ＢのキャパシタンスをそれぞれＣａ，Ｃｂとする。共振器４１Ａの一方の半分の部分と他方の半分の部分とで電界の分布が対称である場合には、平衡出力端３Ａ，３Ｂから出力される２つの電圧の振幅を等しくするには、キャパシタンスＣａ，Ｃｂを等しくすればよい。しかし、入力共振器４０Ｉに不平衡入力端２が接続されること等の理由から、共振器４１Ａの一方の半分の部分と他方の半分の部分とで電界の分布が対称ではない場合もある。この場合には、キャパシタ４５Ａ，４５ＢのキャパシタンスＣａ，Ｃｂを、互いに異ならせることによって、平衡出力端３Ａ，３Ｂから出力される２つの電圧の振幅を等しくすることが可能である。なぜならば、既に行なった外部Ｑに関する説明からも分かるように、キャパシタンスＣａ，Ｃｂの値によって、平衡出力端３Ａ，３Ｂと共振器４１Ａとの結合の強さが変わるからである。
【００５０】
キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂのキャパシタンスの値は、フィルタの特性、すなわち中心周波数、帯域幅、段数、リップルの大きさ等に応じて、適宜設定される。
【００５１】
次に、図６および図７を参照して、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂの形成方法について説明する。キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂは、多層基板の導体層を用いて形成される。図６は、多層基板の導体層によって形成されるキャパシタの構造の一例を示している。図６に示した多層基板２０は、誘電体層２１と、パターン化された導体層とが交互に積層された構造になっている。多層基板２０の上面、下面および側面には、複数の端子電極２２が形成されている。図６に示した多層基板２０は、導体層によって形成された１つの共振器２３と、この共振器２３に対向するように配置されたキャパシタ用導体層２４とを有している。導体層２４は端子電極２２に接続されている。この多層基板２０では、対向する共振器２３とキャパシタ用導体層２４とによって、共振器２３に接続されたキャパシタが形成されている。
【００５２】
図７は、多層基板の導体層によって形成されるキャパシタの構造の他の例を示している。図６に示した多層基板２０と同様に、図７に示した多層基板２０も、誘電体層２１と導体層とが交互に積層された構造になっている。また、多層基板２０の上面、下面および側面には、複数の端子電極２２が形成されている。図７に示した多層基板２０は、導体層によって形成された１つの共振器２３と、この共振器２３を間に挟む位置に配置された２つのキャパシタ用導体層２４，２５と、導体層２５を挟んで共振器２３とは反対側に配置されたキャパシタ用導体層２６とを有している。導体層２６は、スルーホール２７を介して共振器２３に接続されている。導体層２４，２５は端子電極２２に接続されている。この多層基板２０では、共振器２３およびキャパシタ用導体層２６と、これらに対向するキャパシタ用導体層２４，２５とによって、共振器２３に接続されたキャパシタが形成されている。
【００５３】
このように多層基板の導体層によってキャパシタを形成する場合には、対向する導体層の間隔を小さくすることができるので、大きなキャパシタンスを有するキャパシタを容易に形成することができる。また、多層基板の導体層によってキャパシタを形成する場合には、キャパシタを構成する導体層の面積を変更することにより、キャパシタンスを容易に変更することができる。更に、図７に示したように、３層以上の導体層を用いてキャパシタを構成することにより、２層の導体層を用いてキャパシタを構成する場合よりも大きなキャパシタンスを有するキャパシタを容易に形成することができる。
【００５４】
以下、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１の具体的な構成の第１ないし第４の例について説明する。
【００５５】
［第１の構成例］
図８は、第１の構成例の積層型バンドパスフィルタ１の回路図である。この積層型バンドパスフィルタ１は、不平衡入力端２と、平衡出力端３Ａ，３Ｂと、不平衡入力端２と平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられたバンドパスフィルタ部４とを備えている。バンドパスフィルタ部４は、いずれも両端開放の１／２波長共振器４１よりなり、並べて配置された３つの共振器４０を有している。３つの共振器４０のうち、最も不平衡入力端２に近い位置に配置された共振器４０は入力共振器４０Ｉである。入力共振器４０Ｉには、キャパシタ４４を介して不平衡入力端２が接続されている。また、最も平衡出力端３Ａ，３Ｂに近い位置に配置された共振器４０は平衡出力用１／２波長共振器４１Ａである。平衡出力用１／２波長共振器４１Ａには、それぞれキャパシタ４５Ａ，４５Ｂを介して平衡出力端３Ａ，３Ｂが接続されている。以下、共振器４０Ｉと共振器４１Ａとの間に配置された共振器４０を、中間の共振器４０Ｍと呼ぶ。入力共振器４０Ｉと中間の共振器４０Ｍは電磁結合され、中間の共振器４０Ｍと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａも電磁結合されている。また、３つの共振器４０の各開放端とグランドとの間にはキャパシタＣが設けられている。
【００５６】
図９は、図８に示した積層型バンドパスフィルタ１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。この例では、多層基板３０は、下から順に積層された７つの誘電体層３１ａ〜３１ｇを有している。誘電体層３１ｂの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層３２が形成されている。誘電体層３１ｃの上面には、入力共振器４０Ｉ、中間の共振器４０Ｍおよび平衡出力用１／２波長共振器４１Ａが形成されている。
【００５７】
誘電体層３１ｄの上面には、キャパシタ用導体層８１，８２Ａ，８２Ｂと、それぞれ導体層８１，８２Ａ，８２Ｂに接続された端子用導体層３３，３４Ａ，３４Ｂとが形成されている。端子用導体層３３における導体層８１とは反対側の端部は不平衡入力端２となっている。端子用導体層３４Ａ，３４Ｂにおける導体層８２Ａ，８２Ｂとは反対側の端部は平衡出力端３Ａ，３Ｂとなっている。誘電体層３１ｄの上面には、更に、共振器４０Ｉ，４０Ｍ，４１Ａの両端部に対応する位置において、６つのスルーホール３５が形成されている。
【００５８】
誘電体層３１ｅの上面には、６つのスルーホール３５に対応する位置において、６つのキャパシタ用導体層３６およびこれらに接続された６つのスルーホール３７が形成されている。各キャパシタ用導体層３６は、それぞれスルーホール３５，３７を介して、共振器４０Ｉ，４０Ｍ，４１Ａの各端部に接続されている。誘電体層３１ｄの上面に形成されたキャパシタ用導体層８１は、共振器４０Ｉの一方の端部に接続されたキャパシタ用導体層３６に対向している。この対向する導体層８１，３６によって、図８におけるキャパシタ４４が形成されている。誘電体層３１ｄの上面に形成されたキャパシタ用導体層８２Ａは、共振器４１Ａの一方の端部に接続されたキャパシタ用導体層３６に対向している。この対向する導体層８２Ａ，３６によって、図８におけるキャパシタ４５Ａが形成されている。誘電体層３１ｄの上面に形成されたキャパシタ用導体層８２Ｂは、共振器４１Ａの他方の端部に接続されたキャパシタ用導体層３６に対向している。この対向する導体層８２Ｂ，３６によって、図８におけるキャパシタ４５Ｂが形成されている。
【００５９】
誘電体層３１ｆの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層３８が形成されている。図８におけるキャパシタＣは、キャパシタ用導体層３６とグランド用導体層３８とによって形成されている。
【００６０】
図１０は、図９に示した多層基板３０の外観の一例を示す斜視図である。この例では、多層基板３０の上面、下面および側面には、複数の端子電極３９が形成されている。この端子電極３９は、多層基板３０の内部の導体層に接続され、導体層と外部装置との接続に用いられる。
【００６１】
多層基板３０は、例えば低温焼成セラミック多層基板になっている。この場合、多層基板３０は、例えば以下のようにして製造される。すなわち、まず、予めスルーホール用の孔が形成されたセラミックグリーンシート上に、例えば銀を主成分とする導電性ペーストを用いて、所定のパターンの導体層を形成する。次に、このように導体層が形成された複数のセラミックグリーンシートを積層し、これらを同時に焼成する。これにより、スルーホールも同時に形成される。次に、端子電極３９を形成して、多層基板３０を完成させる。
【００６２】
第１の構成例の積層型バンドパスフィルタ１では、いずれも両端開放の１／２波長共振器４１よりなる３つの共振器４０を並べてバンドパスフィルタ部４を構成しているので、平衡信号のバランスがよい。また、この積層型バンドパスフィルタ１では、共振器４０の各開放端とグランドとの間にキャパシタＣを設けているので、キャパシタＣを設けない場合に比べて、所望の共振周波数を有する共振器４０の物理的な長さを小さくすることができる。
【００６３】
［第２の構成例］
図１１は、第２の構成例の積層型バンドパスフィルタ１の回路図である。この積層型バンドパスフィルタ１では、図８に示した第１の構成例の積層型バンドパスフィルタ１に、直流電圧印加用端子５が加えられている。直流電圧印加用端子５は、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの長手方向の中央の近傍において平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに直接接続されている。また、第２の例では、平衡出力端３Ａは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの長手方向についての一方の半分の部分に直接接続され、平衡出力端３Ｂは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの長手方向についての他方の半分の部分に直接接続されている。直流電圧印加用端子５は、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに直流電圧を印加するために用いられる。この直流電圧は、例えば、平衡出力端３Ａ，３Ｂに接続される集積回路を駆動するために用いられる。
【００６４】
図１２は、図１１に示した積層型バンドパスフィルタ１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。この例では、多層基板３０では、図９に示した多層基板３０における誘電体層３１ｃの上面に、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに接続された端子用導体層５０が形成されている。端子用導体層５０における共振器４１Ａとは反対側の端部は直流電圧印加用端子５となっている。また、この例では、図９に示した多層基板３０における誘電体層３１ｄの上面に、キャパシタ用導体層８２Ａ，８２Ｂおよび端子用導体層３４Ａ，３４Ｂの代わりに、端子用導体層９１Ａ，９１Ｂが形成されている。端子用導体層９１Ａ，９１Ｂの各一端部は、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの各端部に接続されるスルーホール３５に接続されている。端子用導体層９１Ａ，９１Ｂにおける各他端部は平衡出力端３Ａ，３Ｂとなっている。
【００６５】
第２の構成例の積層型バンドパスフィルタ１のその他の構成は、第１の構成例の積層型バンドパスフィルタ１と同様である。
【００６６】
［第３の構成例］
図１３は、第３の構成例の積層型バンドパスフィルタ１の回路図である。この積層型バンドパスフィルタ１は、不平衡入力端２と、平衡出力端３Ａ，３Ｂと、不平衡入力端２と平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられたバンドパスフィルタ部４とを備えている。バンドパスフィルタ部４は、並べて配置された３つの共振器４０を有している。３つの共振器４０のうち、最も不平衡入力端２に近い位置に配置された共振器４０は入力共振器４０Ｉである。入力共振器４０Ｉには、キャパシタ４４を介して不平衡入力端２が接続されている。また、最も平衡出力端３Ａ，３Ｂに近い位置に配置された共振器４０は平衡出力用１／２波長共振器４１Ａである。平衡出力用１／２波長共振器４１Ａには、それぞれキャパシタ４５Ａ，４５Ｂを介して平衡出力端３Ａ，３Ｂが接続されている。入力共振器４０Ｉおよび中間の共振器４０Ｍには、１／４波長共振器４３が用いられている。入力共振器４０Ｉと中間の共振器４０Ｍは電磁結合され、中間の共振器４０Ｍと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａも電磁結合されている。
【００６７】
図１４は、図１３に示した積層型バンドパスフィルタ１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。この例では、多層基板３０は、下から順に積層された６つの誘電体層５１ａ〜５１ｆを有している。誘電体層５１ｂの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層５２が形成されている。誘電体層５１ｃの上面には、入力共振器４０Ｉ、中間の共振器４０Ｍおよび平衡出力用１／２波長共振器４１Ａが形成されている。誘電体層５１ｄの上面には、キャパシタ用導体層８３，８４Ａ，８４Ｂと、それぞれ導体層８３，８４Ａ，８４Ｂに接続された端子用導体層５３，５４Ａ，５４Ｂとが形成されている。端子用導体層５３における導体層８３とは反対側の端部は不平衡入力端２となっている。端子用導体層５４Ａ，５４Ｂにおける導体層８４Ａ，８４Ｂとは反対側の端部は平衡出力端３Ａ，３Ｂとなっている。キャパシタ用導体層８３は入力共振器４０Ｉの一端部の近傍に対向している。これらによって、図１３におけるキャパシタ４４が形成されている。キャパシタ用導体層８４Ａは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの一方の端部近傍に対向している。これらによって、図１３におけるキャパシタ４５Ａが形成されている。キャパシタ用導体層８４Ｂは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａの他方の端部近傍に対向している。これらによって、図１３におけるキャパシタ４５Ｂが形成されている。誘電体層５１ｅの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層５５が形成されている。
【００６８】
第３の構成例における多層基板３０の外観は、例えば、第１の構成例における多層基板３０と同様である。第３の構成例では、入力共振器４０Ｉおよび中間の共振器４０Ｍとして１／４波長共振器４３を用いているので、第１の構成例に比べて積層型バンドパスフィルタ１を小型化することができる。
【００６９】
［第４の構成例］
図１５は、第４の構成例の積層型バンドパスフィルタ１の回路図である。この積層型バンドパスフィルタ１は、不平衡入力端２と、平衡出力端３Ａ，３Ｂと、不平衡入力端２と平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられたバンドパスフィルタ部４とを備えている。バンドパスフィルタ部４は、いずれも両端開放の１／２波長共振器４１よりなり、並べて配置された２つの共振器４０を有している。不平衡入力端２に近い位置に配置された共振器４０は入力共振器４０Ｉである。入力共振器４０Ｉには、不平衡入力端２が直接接続されている。また、平衡出力端３Ａ，３Ｂに近い位置に配置された共振器４０は平衡出力用１／２波長共振器４１Ａである。平衡出力用１／２波長共振器４１Ａには、それぞれキャパシタ４５Ａ，４５Ｂを介して平衡出力端３Ａ，３Ｂが接続されている。入力共振器４０Ｉと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａは電磁結合されている。また、２つの共振器４０の各開放端とグランドとの間にはキャパシタＣが設けられている。
【００７０】
図１６は、図１５に示した積層型バンドパスフィルタ１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。この例では、多層基板３０は、下から順に積層された７つの誘電体層６１ａ〜６１ｇを有している。誘電体層６１ｂの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層６２が形成されている。誘電体層６１ｃの上面には、キャパシタ用導体層８５Ａ，８５Ｂと、それぞれ導体層８５Ａ，８５Ｂに接続された端子用導体層６４Ａ，６４Ｂとが形成されている。端子用導体層６４Ａ，６４Ｂにおける導体層８５Ａ，８５Ｂとは反対側の端部は平衡出力端３Ａ，３Ｂとなっている。
【００７１】
誘電体層６１ｄの上面には、入力共振器４０Ｉと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａが形成されている。誘電体層６１ｄの上面には、更に、共振器４０Ｉ，４１Ａの各一方の端部に接続された２つのキャパシタ用導体層６５Ａと、共振器４０Ｉ，４１Ａの各他方の端部に接続された２つのキャパシタ用導体層６５Ｂとが形成されている。共振器４１Ａの一方の端部に接続されたキャパシタ用導体層６５Ａは、キャパシタ用導体層８５Ａに対向している。共振器４１Ａの他方の端部に接続されたキャパシタ用導体層６５Ｂは、キャパシタ用導体層８５Ｂに対向している。誘電体層６１ｄの上面には、更に、入力共振器４０Ｉの一方の端部に接続されたキャパシタ用導体層６５Ａに接続された端子用導体層６７が形成されている。端子用導体層６７におけるキャパシタ用導体層６５Ａとは反対側の端部は不平衡入力端２となっている。
【００７２】
誘電体層６１ｅの上面には、２つのグランド用導体層６８Ａと、２つのグランド用導体層６８Ｂとが形成されている。２つのグランド用導体層６８Ａは、２つのキャパシタ用導体層６５Ａに対向する位置に配置されている。同様に、２つのグランド用導体層６８Ｂは、２つのキャパシタ用導体層６５Ｂに対向する位置に配置されている。誘電体層６１ｆの上面には、シールドを兼ねたグランド用導体層６９が形成されている。
【００７３】
図１５におけるキャパシタＣは、キャパシタ用導体層６５Ａ，６５Ｂとグランド用導体層６８Ａ，６８Ｂとによって形成されている。図１５におけるキャパシタ４５Ａは、キャパシタ用導体層８５Ａと、これに対向するキャパシタ用導体層６５Ａとによって形成されている。図１５におけるキャパシタ４５Ｂは、キャパシタ用導体層８５Ｂと、これに対向するキャパシタ用導体層６５Ｂとによって形成されている。
【００７４】
第４の構成例における多層基板３０の外観は、例えば、第１の構成例における多層基板３０と同様である。第４の構成例では、共振器４０の各開放端とグランドとの間にキャパシタＣを設けているので、キャパシタＣを設けない場合に比べて、所望の共振周波数を有する共振器４０の物理的な長さを小さくすることができる。また、第４の構成例では、２つの共振器４０によってバンドパスフィルタ部４を構成しているので、３つの共振器４０によってバンドパスフィルタ部４を構成する場合に比べて、挿入損失が小さくなる。
【００７５】
ここで、図１７ないし図２０に、第１の構成例の積層型バンドパスフィルタ１の特性の一例を示す。図１７は、積層型バンドパスフィルタ１の減衰・挿入損失特性を示している。図１８は、積層型バンドパスフィルタ１の反射損失特性を示している。図１７および図１８から、この積層型バンドパスフィルタ１は、所定の周波数帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとして機能していることが分かる。図１９は、積層型バンドパスフィルタ１の平衡出力端３Ａ，３Ｂの出力信号の振幅差の周波数特性を示している。図２０は、積層型バンドパスフィルタ１の平衡出力端３Ａ，３Ｂの出力信号の位相差の周波数特性を示している。図１９および図２０から、この積層型バンドパスフィルタ１では、平衡出力端３Ａ，３Ｂより平衡信号が出力されることが分かる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１によれば、互いに位相がほぼ１８０°異なり、振幅がほぼ等しい２つの信号からなる平衡信号を出力することができる。
【００７７】
また、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１によれば、バランを用いることなく、平衡信号を出力することができる。また、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１では、多層基板３０によって複数の共振器４０が集積されている。これらのことから、本実施の形態によれば、積層型バンドパスフィルタ１の小型化が可能になる。
【００７８】
また、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ１は、不平衡入力端２と入力共振器４０Ｉとの間と、各平衡出力端３Ａ，３Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えている。このキャパシタは多層基板の一部によって構成されるため、本実施の形態によれば、大きなキャパシタンスを有するキャパシタを容易に形成することができると共に、キャパシタのキャパシタンスを容易に変更することができる。従って、本実施の形態によれば、積層型バンドパスフィルタ１の特性の調整が容易になる。
【００７９】
また、本実施の形態において、不平衡入力端２と入力共振器４０Ｉとの間にキャパシタ４４を設けた場合には、不平衡入力端２と入力共振器４０Ｉとの間における直流の通過を阻止することができる。同様に、平衡出力端３Ａ，３Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間にキャパシタ４５Ａ，４５Ｂを設けた場合には、平衡出力端３Ａ，３Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間における直流の通過を阻止することができる。従って、本実施の形態によれば、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂによって、積層型バンドパスフィルタ１に接続されるＩＣ（集積回路）等の他の素子に不要な直流が流れることを防止でき、これにより、他の素子を保護することができる。ところで、このような素子の保護のための外付けのキャパシタを、バンドパスフィルタと素子との間に設ける場合には、外付けのキャパシタを考慮して、バンドパスフィルタと素子との整合を取る必要が生じる。これに対し、本実施の形態では、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂが積層型バンドパスフィルタ１に含まれている。そのため、本実施の形態では、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂを考慮した上で、積層型バンドパスフィルタ１と外部回路との整合が取れるように積層型バンドパスフィルタ１を設計することができる。そのため、本実施の形態によれば、容易に積層型バンドパスフィルタ１と外部回路との整合を取ることができる。
【００８０】
［第２の実施の形態］
次に、図２１を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタの基本構成について説明する。図２１に示したように、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ７１は、不平衡信号を入力する１つの不平衡入力端２と、平衡信号を出力する２つの平衡出力端３Ａ，３Ｂと、不平衡入力端２と平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられたバンドパスフィルタ部４とを備えている。バンドパスフィルタ部４は、それぞれＴＥＭ線路よりなる複数の共振器を有している。積層型バンドパスフィルタ７１は、更に、複数の共振器を集積するための多層基板を備えている。バンドパスフィルタ部４を構成する複数の共振器の共振周波数は等しい。また、複数の共振器は、隣り合うもの同士が電磁結合するように配列されている。これにより、複数の共振器は、所定の周波数帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとしての機能を発揮する。
【００８１】
バンドパスフィルタ部４は、共振器として、両端開放の１／２波長共振器４１よりなる平衡出力用１／２波長共振器４１Ａと、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａと平衡出力端３Ａ，３Ｂとの間に設けられた平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂとを含んでいる。平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂは、それぞれ１／４波長共振器４３よりなる。平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂは、一対の共振器７２Ａ，７２Ｂを１段として、複数段設けられている。各平衡出力端３Ａ，３Ｂは、それぞれ出力用キャパシタ４５Ａ，４５Ｂを介して、最終段の一対の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂの各々に接続されている。不平衡入力端２は、入力用キャパシタ４４を介して入力共振器４０Ｉに接続されている。なお、第１の実施の形態と同様に、本実施の形態では、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂのうち、キャパシタ４４のみが設けられ、平衡出力端３Ａ，３Ｂが平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂに直接接続されていてもよい。また、キャパシタ４４，４５Ａ，４５Ｂのうち、キャパシタ４５Ａ，４５Ｂのみが設けられ、不平衡入力端２が入力共振器４０Ｉに直接接続されていてもよい。
【００８２】
バンドパスフィルタ部４は、更に、不平衡入力端２と平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間に設けられた１以上の共振器を含んでいてもよい。この共振器としては、両端開放の１／２波長共振器と、両端短絡の１／２波長共振器と、１／４波長共振器のうちのいずれかを用いることができる。図２１には、不平衡入力端２と平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間に、少なくとも入力共振器４０Ｉが設けられている例を示している。しかし、不平衡入力端２と平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの間に他の共振器を設けずに、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに不平衡入力端２を接続し、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａが入力共振器４０Ｉを兼ねるようにしてもよい。
【００８３】
次に、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ７１の作用について説明する。まず、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂとして、最終段の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂのみが設けられている場合における積層型バンドパスフィルタ７１の作用について説明する。この場合、一方の共振器７２Ａは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての一方の半分の部分に結合され、他方の共振器７２Ｂは平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての他方の半分の部分に結合される。
【００８４】
第１の実施の形態で説明した通り、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａでは、長手方向についての一方の半分の部分と他方の半分の部分では、電界の位相は１８０°異なる。そのため、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂにおける電界の位相も１８０°異なる。従って、平衡出力端３Ａ，３Ｂから平衡信号を出力させることができる。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ７１によれば、第１の実施の形態と同様に、バランを用いることなく、平衡信号を出力することができる。また、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ７１では、多層基板３０によって複数の共振器４０が集積されている。これらのことから、本実施の形態によれば、積層型バンドパスフィルタ７１の小型化が可能になる。
【００８６】
また、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタ７１は、不平衡入力端２と入力共振器４０Ｉとの間と、各平衡出力端３Ａ，３Ｂと平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂとの間の少なくとも一方に設けられたキャパシタを備えている。従って、本実施の形態によれば、積層型バンドパスフィルタ７１の特性の調整が容易になる。
【００８７】
ここで、図２２ないし図２８を参照して、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの結合方法について説明する。２つの共振器の結合方法としては、インターデジタル結合とコムライン結合とがある。インターデジタル結合とは、図２２に示したように、一方の共振器３０１の開放端３０１ａと他方の共振器３０２の短絡端３０２ｂとが対向し、一方の共振器３０１の短絡端３０１ｂと他方の共振器３０２の開放端３０２ａとが対向するように、共振器３０１，３０２が配置された構造となる結合方法である。コムライン結合とは、図２３に示したように、一方の共振器３０１の開放端３０１ａと他方の共振器３０２の開放端３０２ａとが対向し、一方の共振器３０１の短絡端３０１ｂと他方の共振器３０２の短絡端３０２ｂとが対向するように、共振器３０１，３０２が配置された構造となる結合方法である。インターデジタル結合は、コムライン結合に比べて結合が強い。
【００８８】
平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂと平衡出力用１／２波長共振器４１Ａとの結合方法には、図２４ないし図２６に示した３通りの結合方法が考えられる。図２４に示した結合方法は、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂの両方が、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに対してインターデジタル結合されるものである。図２５に示した結合方法は、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂの両方が、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに対してコムライン結合されるものである。図２６に示した結合方法は、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂのうちの一方（図２６では共振器７２Ｂ）が平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに対してインターデジタル結合され、他方（図２６では共振器７２Ａ）が平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに対してコムライン結合されるものである。
【００８９】
図２６に示した結合方法では、平衡信号の振幅のバランスが悪くなる。従って、図２４または図２５に示したように、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに対して同じ結合方法で結合されることが好ましい。
【００９０】
また、図２７に示したように、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂの一方（図２７では共振器７２Ｂ）が、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての一方の半分の部分４１Ａａと他方の半分の部分４１Ａｂの両方に結合されていると、平衡信号のバランスが悪くなる。従って、図２８に示したように、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａは平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての一方の半分の部分４１Ａａにのみ結合され、平衡出力用１／４波長共振器７２Ｂは平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての他方の半分の部分４１Ａｂにのみ結合されることが好ましい。
【００９１】
次に、平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂとして、複数段の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂが設けられている場合における積層型バンドパスフィルタ１の作用について説明する。この場合、最も平衡出力用１／２波長共振器７１Ａに近い１段目の一対の共振器７２Ａ，７２Ｂのうちの一方の共振器７２Ａは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての一方の半分の部分に結合され、他方の共振器７２Ｂは平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての他方の半分の部分に結合される。後段の共振器７２Ａは前段の共振器７２Ａに結合され、後段の共振器７２Ｂは前段の共振器７２Ｂに結合される。
【００９２】
前述のように、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａでは、長手方向についての一方の半分の部分と他方の半分の部分では、電界の位相は１８０°異なる。そのため、各段における平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂにおける電界の位相も１８０°異なる。従って、平衡出力端３Ａ，３Ｂから平衡信号を出力させることができる。
【００９３】
図２４ないし図２６を参照した説明と同じ理由から、１段目の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂは、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａに対して同じ結合方法で結合されることが好ましい。更に、同様の理由から、図２９または図３０に示したように、各段の一対の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂは、その前段または後段の一対の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂに対して同じ結合方法で結合されることが好ましい。図２９は、隣り合う２つの段の共振器７２Ａ同士および共振器７２Ｂ同士が、いずれもコムライン結合によって結合されている場合を示している。また、図３０は、隣り合う２つの段の共振器７２Ａ同士および共振器７２Ｂ同士が、いずれもインターデジタル結合によって結合されている場合を示している。
【００９４】
また、図２７および図２８を参照した説明と同じ理由から、１段目の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａは平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての一方の半分の部分４１Ａａにのみ結合され、１段目の平衡出力用１／４波長共振器７２Ｂは平衡出力用１／２波長共振器４１Ａにおける長手方向についての他方の半分の部分４１Ａｂにのみ結合されることが好ましい。
【００９５】
本実施の形態における多層基板３０の構成は、例えば、第１の実施の形態における平衡出力用１／２波長共振器４１Ａと平衡出力端３Ａ，３Ｂ用の導体層との間に１段以上の平衡出力用１／４波長共振器７２Ａ，７２Ｂを配置したものとなる。また、本実施の形態における多層基板３０の外観は、例えば、図１０に示した多層基板３０と同様である。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【００９６】
［第３の実施の形態］
次に、図３１ないし図３８を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタについて説明する。本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタは、第１または第２の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタにおいて、バンドパスフィルタ部４を構成する複数の共振器のうちの少なくとも１つが、その形状が矩形である場合に比べて、キャパシタンスまたはインダクタンスが大きくなる形状をなしているものである。
【００９７】
以下、本実施の形態における共振器の具体的な形状の４つの例について説明する。
【００９８】
［共振器の形状の第１の例］
図３１は、第１の例の共振器１０１と、この共振器１０１と比較するための矩形の共振器１０２とを示す説明図である。共振器１０１，１０２は、いずれも両端開放の１／２波長共振器である。共振器１０１，１０２の共振周波数は等しくなっている。共振器１０１では、開放端近傍の２つの部分１０１ａ，１０１ｂの幅が、部分１０１ａ，１０１ｂの間の部分１０１ｃの幅よりも大きくなっている。部分１０１ｃの幅は、共振器１０２の幅と等しくなっている。共振器１０１では、共振器１０２に比べて、開放端近傍におけるキャパシタンスが大きくなる。その結果、共振器１０１の物理的な長さは、共振器１０２の物理的な長さよりも小さくなる。
【００９９】
図３２は、図３１に示した共振器１０１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、図３２は、多層基板３０のうち、共振器１０１の近傍の部分のみを示している。図３２に示した多層基板３０は、下から順に積層された９つの誘電体層１１１ａ〜１１１ｉを有している。誘電体層１１１ｂの上面には、グランド用導体層１１２が形成されている。誘電体層１１１ｃの上面には、一方向に長い導体層１１３が形成されている。誘電体層１１１ｄの上面には、グランド用導体層１１４と、２つのスルーホール１１５とが形成されている。なお、スルーホール１１５は、グランド用導体層１１４には接触していない。誘電体層１１１ｅの上面には、２つのキャパシタ用導体層１１６ａ，１１６ｂと、それぞれ各キャパシタ用導体層１１６ａ，１１６ｂに接続された２つのスルーホール１１７とが形成されている。誘電体層１１１ｆの上面には、グランド用導体層１１８と、２つのスルーホール１１９とが形成されている。なお、スルーホール１１９は、グランド用導体層１１８には接触していない。誘電体層１１１ｇの上面には、２つのキャパシタ用導体層１２０ａ，１２０ｂと、それぞれ各キャパシタ用導体層１２０ａ，１２０ｂに接続された２つのスルーホール１２１とが形成されている。誘電体層１１１ｈの上面には、グランド用導体層１２２が形成されている。
【０１００】
キャパシタ用導体層１１６ａ，１１６ｂ，１２０ａ，１２０ｂの幅は、導体層１１３の幅よりも大きくなっている。キャパシタ用導体層１１６ａ，１２０ａは、スルーホール１１５，１１７，１１９，１２１を介して、導体層１１３の一方の端部近傍に接続されている。キャパシタ用導体層１１６ｂ，１２０ｂは、スルーホール１１５，１１７，１１９，１２１を介して、導体層１１３の他方の端部近傍に接続されている。導体層１１３およびキャパシタ用導体層１１６ａ，１１６ｂ，１２０ａ，１２０ｂは、図３１に示した共振器１０１を構成する。キャパシタ用導体層１１６ａ，１２０ａは、図３１における部分１０１ａに対応する。キャパシタ用導体層１１６ｂ，１２０ｂは、図３１における部分１０１ｂに対応する。
【０１０１】
［共振器の形状の第２の例］
図３３は、第２の例の共振器１３１と、この共振器１３１と比較するための矩形の共振器１３２とを示す説明図である。共振器１３１，１３２は、いずれも両端短絡の１／２波長共振器である。共振器１３１，１３２の共振周波数は等しくなっている。共振器１３１では、長手方向の中央近傍の部分１３１ｃの幅が、短絡端近傍の２つの部分１３１ａ，１３１ｂの幅よりも大きくなっている。部分１３１ａ，１３１ｂの幅は、共振器１３２の幅と等しくなっている。共振器１３１では、共振器１３２に比べて、長手方向の中央近傍におけるキャパシタンスが大きくなる。その結果、共振器１３１の物理的な長さは、共振器１３２の物理的な長さよりも小さくなる。
【０１０２】
図３４は、図３３に示した共振器１３１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、図３４は、多層基板３０のうち、共振器１３１の近傍の部分のみを示している。図３４に示した多層基板３０は、下から順に積層された８つの誘電体層１４１ａ〜１４１ｈを有している。誘電体層１４１ｂの上面には、グランド用導体層１４２が形成されている。誘電体層１４１ｃの上面には、一方向に長い導体層１４３が形成されている。誘電体層１４１ｄの上面には、キャパシタ用導体層１４４と、このキャパシタ用導体層１４４に接続されたスルーホール１４５とが形成されている。誘電体層１４１ｅの上面には、グランド用導体層１４６と、スルーホール１４７とが形成されている。なお、スルーホール１４７は、グランド用導体層１４６には接触していない。誘電体層１４１ｆの上面には、キャパシタ用導体層１４８と、このキャパシタ用導体層１４８に接続されたスルーホール１４９とが形成されている。誘電体層１４１ｇの上面には、グランド用導体層１５０が形成されている。
【０１０３】
キャパシタ用導体層１４４，１４８の幅は、導体層１４３の幅よりも大きくなっている。キャパシタ用導体層１４４，１４８は、スルーホール１４５，１４７，１４９を介して、導体層１４３の長手方向の中央部分に接続されている。導体層１４３およびキャパシタ用導体層１４４，１４８は、図３３に示した共振器１３１を構成する。
【０１０４】
［共振器の形状の第３の例］
図３５は、第３の例の共振器１５１と、この共振器１５１と比較するための矩形の共振器１５２とを示す説明図である。共振器１５１，１５２は、いずれも、一端が短絡され、他端が開放された１／４波長共振器である。共振器１５１，１５２の共振周波数は等しくなっている。共振器１５１では、開放端側の部分１５１ａの幅が、短絡端側の部分１５１ｂの幅よりも大きくなっている。部分１５１ｂの幅は、共振器１５２の幅と等しくなっている。共振器１５１では、共振器１５２に比べて、開放端側の部分１５１ａにおけるキャパシタンスが大きくなる。その結果、共振器１５１の物理的な長さは、共振器１５２の物理的な長さよりも小さくなる。
【０１０５】
図３６は、図３５に示した共振器１５１を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、図３６は、多層基板３０のうち、共振器１５１の近傍の部分のみを示している。図３６に示した多層基板３０は、下から順に積層された８つの誘電体層１６１ａ〜１６１ｈを有している。誘電体層１６１ｂの上面には、グランド用導体層１６２が形成されている。誘電体層１６１ｃの上面には、一方向に長い導体層１６３が形成されている。誘電体層１６１ｄの上面には、キャパシタ用導体層１６４と、このキャパシタ用導体層１６４に接続されたスルーホール１６５とが形成されている。誘電体層１６１ｅの上面には、グランド用導体層１６６と、スルーホール１６７とが形成されている。なお、スルーホール１６７は、グランド用導体層１６６には接触していない。誘電体層１６１ｆの上面には、キャパシタ用導体層１６８と、このキャパシタ用導体層１６８に接続されたスルーホール１６９とが形成されている。誘電体層１６１ｇの上面には、グランド用導体層１７０が形成されている。
【０１０６】
キャパシタ用導体層１６４，１６８の幅は、導体層１６３の幅よりも大きくなっている。キャパシタ用導体層１６４，１６８は、スルーホール１６５，１６７，１６９を介して、導体層１６３の開放端の近傍に接続されている。導体層１６３およびキャパシタ用導体層１６４，１６８は、図３５に示した共振器１５１を構成する。
【０１０７】
ここで、第１ないし第３の例の共振器によれば、矩形の共振器に比べて物理的な長さを小さくすることができる理由について説明する。第１ないし第３の例の共振器では、いずれも、共振器において電界が最大となる部分の近傍部分の幅を、他の部分の幅に比べて大きくしている。このような形状の共振器の等価回路を図３７に示す。図３７に示した回路は、並列に接続されたインダクタ１７１、キャパシタ１７２およびキャパシタ１７３を有している。インダクタ１７１、キャパシタ１７２およびキャパシタ１７３の各一端は接地されている。インダクタ１７１およびキャパシタ１７２は、矩形の共振器におけるインダクタンス成分およびキャパシタンス成分に対応する。キャパシタ１７３は、この矩形の共振器の一部の幅を大きくすることによって生じたキャパシタンス成分に対応する。
【０１０８】
ここで、インダクタ１７１のインダクタンスをＬ０とし、キャパシタ１７２のキャパシタンスをＣ０とし、キャパシタ１７３のキャパシタンスをＣａｄｄとする。また、図３７に示した回路からキャパシタ１７３を除いた回路の共振周波数をｆ０とし、図３７に示した回路の共振周波数をｆ１とする。共振周波数ｆ０，ｆ１は、それぞれ以下の式で表される。
【０１０９】
ｆ０＝１／｛２π√（Ｌ０Ｃ０）｝
【０１１０】
ｆ１＝１／［２π√｛Ｌ０（Ｃ０＋Ｃａｄｄ）｝］
【０１１１】
上記の２つの式から分かるように、矩形の共振器の一部の幅を大きくしてキャパシタンスＣａｄｄを発生させた共振器では、矩形の共振器に比べて共振周波数が低くなる。従って、共振周波数を変えないとすれば、矩形の共振器の一部の幅を大きくすることによって、共振器の物理的な長さを小さくすることができる。
【０１１２】
［共振器の形状の第４の例］
第４の例の共振器は、矩形の共振器に比べて、共振器において電界がゼロとなる部分の近傍部分におけるインダクタンス成分が大きくなる形状としたものである。具体的には、第４の例の共振器では、共振器において電界がゼロとなる部分の近傍部分に、スパイラル形状のインダクタを形成している。このような形状の共振器によれば、この共振器の占有領域の物理的な長さを、矩形の共振器の物理的な長さに比べて小さくすることができる。
【０１１３】
図３８は、第４の例の共振器を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、図３８は、多層基板３０のうち、第４の例の共振器の近傍の部分のみを示している。図３８に示した多層基板３０は、下から順に積層された８つの誘電体層１８１ａ〜１８１ｈを有している。誘電体層１８１ｂの上面には、グランド用導体層１８２が形成されている。誘電体層１８１ｃの上面には、約３／４ターンの形状のインダクタ用導体層１８３が形成されている。誘電体層１８１ｄの上面には、約３／４ターンの形状のインダクタ用導体層１８４と、このインダクタ用導体層１８４の一端部に接続されたスルーホール１８５とが形成されている。誘電体層１８１ｅの上面には、グランド用導体層１８６と、スルーホール１８７とが形成されている。なお、スルーホール１８７は、グランド用導体層１８６には接触していない。誘電体層１８１ｆの上面には、キャパシタ用導体層１８８と、このキャパシタ用導体層１８８に接続されたスルーホール１８９とが形成されている。誘電体層１８１ｇの上面には、グランド用導体層１９０が形成されている。
【０１１４】
キャパシタ用導体層１８８の幅は、導体層１８３，１８４の幅よりも大きくなっている。導体層１８３の一端部は、図示しない端子電極を介してグランド用導体層１８２，１８６，１９０に接続されている。導体層１８３の一端部は、スルーホール１８５を介して、導体層１８４の一端部に接続されている。導体層１８４の他端部は、スルーホール１８７，１８９を介して、キャパシタ用導体層１８８に接続されている。導体層１８３，１８４，１８８は共振器を構成する。
【０１１５】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１または第２の実施の形態と同様である。
【０１１６】
［第４の実施の形態］
次に、図３９ないし図４１を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタについて説明する。図３９に示したように、本実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタは、第１ないし第３の実施の形態におけるバンドパスフィルタ部４に含まれる少なくとも１つの両端開放の１／２波長共振器１９１の両端がキャパシタ１９２を介して接続されているものである。１／２波長共振器１９１は、平衡出力用１／２波長共振器４１Ａでもよいし、その他の両端開放の１／２波長共振器でもよい。
【０１１７】
図３９において、符号１９３で示した破線は、１／２波長共振器１９１の長手方向の中央位置およびキャパシタ１９２を構成する２枚の導体間の中央位置を示している。図３９に示した回路では、符号１９３で示した位置で電位がゼロになる。図３９に示した回路は、図４０に示した回路と等価である。図４０に示した回路は、１／４波長共振器１９１ａとキャパシタ１９２ａとを有している。１／４波長共振器１９１ａの短絡端は接地されている。１／４波長共振器１９１ａの開放端はキャパシタ１９２ａの一端に接続されている。キャパシタ１９２ａの他端は接地されている。キャパシタ１９２ａのキャパシタンスは、図３９に示したキャパシタ１９２のキャパシタンスの２倍である。
【０１１８】
従って、図３９に示した構成によれば、１／２波長共振器１９１の両端をそれぞれ別個のキャパシタを介して接地する場合に比べて、少ないキャパシタを用いて１／２波長共振器１９１の物理的な長さを小さくすることができる。
【０１１９】
図４１は、図３９に示した共振器１９１およびキャパシタ１９２を実現する多層基板３０の構成の一例を示す分解斜視図である。なお、図４１は、多層基板３０のうち、共振器１９１およびキャパシタ１９２の近傍の部分のみを示している。図４１に示した多層基板３０は、下から順に積層された９つの誘電体層２０１ａ〜２０１ｉを有している。誘電体層２０１ｂの上面には、グランド用導体層２０２が形成されている。誘電体層２０１ｃの上面には、一方向に長い導体層２０３が形成されている。誘電体層２０１ｄの上面には、キャパシタ用導体層２０４と、このキャパシタ用導体層２０４に接続されたスルーホール２０５とが形成されている。誘電体層２０１ｅの上面には、キャパシタ用導体層２０６と、このキャパシタ用導体層２０６に接続されたスルーホール２０７とが形成されている。誘電体層２０１ｆの上面には、キャパシタ用導体層２０８と、このキャパシタ用導体層２０８に接続されたスルーホール２０９とが形成されている。誘電体層２０１ｇの上面には、キャパシタ用導体層２１０と、このキャパシタ用導体層２１０に接続されたスルーホール２１１とが形成されている。誘電体層２０１ｈの上面には、グランド用導体層２１２が形成されている。
【０１２０】
キャパシタ用導体層２０４，２０６，２０８，２１０の幅は、導体層２０３の幅よりも大きくなっている。キャパシタ用導体層２０４，２０８は、スルーホール２０５，２０９を介して、導体層２０３の一方の端部の近傍に接続されている。また、キャパシタ用導体層２０６，２１０は、スルーホール２０７，２１１を介して、導体層２０３の他方の端部の近傍に接続されている。導体層２０３は、図３９における共振器１９１を構成し、キャパシタ用導体層２０４，２０６，２０８，２１０は、図３９におけるキャパシタ１９２を構成する。
【０１２１】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１ないし第３の実施の形態と同様である。
【０１２２】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、バンドパスフィルタ部４を構成する共振器４０としては、実施の形態で挙げたもの以外にも種々の組み合わせが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタの基本構成を示す説明図である。
【図２】両端開放の１／２波長共振器を示す説明図である。
【図３】両端短絡の１／２波長共振器を示す説明図である。
【図４】１／４波長共振器を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタの作用を説明するための説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態における多層基板の導体層によって形成されるキャパシタの構造の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態における多層基板の導体層によって形成されるキャパシタの構造の一例を示す説明図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における第１の構成例の積層型バンドパスフィルタの回路図である。
【図９】図８に示した積層型バンドパスフィルタを実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図１０】図９に示した多層基板の外観の一例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における第２の構成例の積層型バンドパスフィルタの回路図である。
【図１２】図１１に示した積層型バンドパスフィルタを実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図１３】本発明の第１の実施の形態における第３の構成例の積層型バンドパスフィルタの回路図である。
【図１４】図１３に示した積層型バンドパスフィルタを実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図１５】本発明の第１の実施の形態における第４の構成例の積層型バンドパスフィルタの回路図である。
【図１６】図１５に示した積層型バンドパスフィルタを実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図１７】図８に示した積層型バンドパスフィルタの減衰・挿入損失特性を示す特性図である。
【図１８】図８に示した積層型バンドパスフィルタの反射損失特性を示す特性図である。
【図１９】図８に示した積層型バンドパスフィルタの平衡出力端の出力信号の振幅差の周波数特性を示す特性図である。
【図２０】図８に示した積層型バンドパスフィルタの平衡出力端の出力信号の位相差の周波数特性を示す特性図である。
【図２１】本発明の第２の実施の形態に係る積層型バンドパスフィルタの基本構成を示す説明図である。
【図２２】共振器の結合方法としてのインターデジタル結合を説明するための説明図である。
【図２３】共振器の結合方法としてのコムライン結合を説明するための説明図である。
【図２４】平衡出力用１／４波長共振器と平衡出力用１／２波長共振器との結合方法を説明するための説明図である。
【図２５】平衡出力用１／４波長共振器と平衡出力用１／２波長共振器との結合方法を説明するための説明図である。
【図２６】平衡出力用１／４波長共振器と平衡出力用１／２波長共振器との結合方法を説明するための説明図である。
【図２７】平衡出力用１／４波長共振器と平衡出力用１／２波長共振器との結合方法を説明するための説明図である。
【図２８】平衡出力用１／４波長共振器と平衡出力用１／２波長共振器との結合方法を説明するための説明図である。
【図２９】隣り合う２つの段の平衡出力用１／４波長共振器の結合方法を説明するための説明図である。
【図３０】隣り合う２つの段の平衡出力用１／４波長共振器の結合方法を説明するための説明図である。
【図３１】本発明の第３の実施の形態における共振器の形状の第１の例を示す説明図である。
【図３２】図３１に示した共振器を実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３３】本発明の第３の実施の形態における共振器の形状の第２の例を示す説明図である。
【図３４】図３３に示した共振器を実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態における共振器の形状の第３の例を示す説明図である。
【図３６】図３５に示した共振器を実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３７】第１ないし第３の例の共振器の等価回路を示す回路図である。
【図３８】本発明の第３の実施の形態における第４の例の共振器を実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図３９】本発明の第４の実施の形態における両端開放の１／２波長共振器およびキャパシタからなる回路を示す回路図である。
【図４０】図３９に示した回路と等価な回路を示す回路図である。
【図４１】図３９に示した共振器およびキャパシタからなる回路を実現する多層基板の構成の一例を示す分解斜視図である。
【図４２】共振器にキャパシタを介して信号源が接続される場合におけるキャパシタのキャパシタンスと外部Ｑとの関係を説明するための回路図である。
【符号の説明】
【０１２４】
１…積層型バンドパスフィルタ、２…不平衡入力端、３Ａ，３Ｂ…平衡出力端、４…バンドパスフィルタ部、４０…共振器、４１Ａ…平衡出力用１／２波長共振器、４４…入力用キャパシタ、４５Ａ，４５Ｂ…出力用キャパシタ。
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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