(57)【要約】【課題】  1/4波長の共振器を利用した分布定数型なので、形状が大きくなる。従って、小型のものが製造できなかった。【解決手段】  積層体内には、それぞれ一端がアースされ、互いに磁気的に結合する第1のコイル、第2のコイル、第3のコイル及び第4のコイルを有し、第1のコイルが第1のコンデンサを介して入力端子に接続され、第4のコイルが第2のコンデンサを介して出力端子に接続され、第1のコイルと第2のコイルが第3のコンデンサを介して接続され、第3のコイルと第4のコイルが第4のコンデンサを介して接続され、第2のコイルと第3のコイルが第5のコンデンサを介して接続されたバンドパスフィルタが形成される。そして、第1のコイルと第2のコイル間の磁気的結合と、第3のコイルと第4のコイル間の磁気的結合を正とし、第1のコイルと第3のコイル間の磁気的結合、第2のコイルと第4のコイル間の磁気的結合及び、第1のコイルと第4のコイル間の磁気的結合を負とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁体層と導体パターンを積層して積層体内に、それぞれ一端がアースされ、互いに磁気的に結合する第１のコイル、第２のコイル、第３のコイル及び第４のコイルを有し、該第１のコイルが第１のコンデンサを介して入力端子に接続され、該第４のコイルが第２のコンデンサを介して出力端子に接続され、該第１のコイルと該第２のコイルが第３のコンデンサを介して接続され、該第３のコイルと該第４のコイルが第４のコンデンサを介して接続され、該第２のコイルと該第３のコイルが第５のコンデンサを介して接続されたバンドパスフィルタが形成され、該第１のコイルと該第２のコイル間の磁気的結合と、該第３のコイルと該第４のコイル間の磁気的結合を正、該第１のコイルと該第３のコイル間の磁気的結合、該第２のコイルと該第４のコイル間の磁気的結合及び、該第１のコイルと該第４のコイル間の磁気的結合を負とし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】
絶縁体層とコンデンサ用導体パターンを積層した第１のコンデンサ部、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、該絶縁体層間のコイル用導体パターンが螺旋状に接続された第１のコイル部、絶縁体層とコンデンサ用導体パターンを積層した第２のコンデンサ部、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、該絶縁体層間のコイル用導体パターンが螺旋状に接続された第２のコイル部及び、絶縁体層とコンデンサ用導体パターンを積層した第３のコンデンサ部を積層して、これら積層体内に、それぞれ一端がアースされ、互いに磁気的に結合する第１のコイル、第２のコイル、第３のコイル及び第４のコイルを有し、該第１のコイルが第１のコンデンサを介して入力端子に接続され、該第４のコイルが第２のコンデンサを介して出力端子に接続され、該第１のコイルと該第２のコイルが第３のコンデンサを介して接続され、該第３のコイルと該第４のコイルが第４のコンデンサを介して接続され、該第２のコイルと該第３のコイルが第５のコンデンサを介して接続されたバンドパスフィルタが形成され、該第１のコイルと該第２のコイル間の磁気的結合と、該第３のコイルと該第４のコイル間の磁気的結合を正、該第１のコイルと該第３のコイル間の磁気的結合、該第２のコイルと該第４のコイル間の磁気的結合及び、該第１のコイルと該第４のコイル間の磁気的結合を負としたことを特徴とする積層型バンドパスフィルタ。
【請求項３】
前記積層体内に形成された導体パターンは、前記第２のコンデンサ部の積層方向の中心に形成されたコンデンサ用導体パターンを基準にして回転対称に配置された請求項２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、絶縁体層と導体パターンを積層し、これら積層体内にバンドパスフィルタが形成された積層型バンドパスフィルタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のバンドパスフィルタに、複数の１／４波長の共振器を容量で結合（いわゆる、コムライン結合）させることにより、図５に示す様に、入力端子５１と出力端子５２間に複数のコンデンサＣ１１〜Ｃ１５を直列に接続し、コンデンサＣ１１とコンデンサＣ１２の接続点とアース間に１／４波長の共振器Ｑ１を、コンデンサＣ１２とコンデンサＣ１３の接続点とアース間に１／４波長の共振器Ｑ２を、コンデンサＣ１３とコンデンサＣ１４の接続点とアース間に１／４波長の共振器Ｑ３を、コンデンサＣ１４とコンデンサＣ１５の接続点とアース間に１／４波長の共振器Ｑ４をそれぞれ接続したものがある（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開平4-30602号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、携帯電話等の移動体通信機器において、小型化、低背化が進められており、移動体通信機器に用いられるこの種のバンドパスフィルタも小型化が望まれている。従来のバンドパスフィルタは、１／４波長の共振器を利用した分布定数形なので、誘電体の誘電率で多少の差異はあるものの、使用周波数によって共振器を構成する導体の長さが決まってしまう。例えば、使用周波数が３．５ＧＨｚの場合、誘電体に誘電率が２１の高誘電率の誘電材料を用いたとしても、１／４波長の共振器を形成するためには共振器を構成する導体の長さを３．８９ｍｍにする必要がある。従って、従来のバンドパスフィルタは、移動体通信機器等において望まれている２．０ｍｍ×１．２５ｍｍ×０．８ｍｍといった小型なものを製造できなかった。
【０００５】
本発明は、特性を劣化させることなくその形状を小型化できる積層型バンドパスフィルタ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】
【０００６】
本発明の積層型バンドパスフィルタは、絶縁体層と導体パターンを積層して積層体内に、それぞれ一端がアースされ、互いに磁気的に結合する第１のコイル、第２のコイル、第３のコイル及び第４のコイルを有し、第１のコイルが第１のコンデンサを介して入力端子に接続され、第４のコイルが第２のコンデンサを介して出力端子に接続され、第１のコイルと第２のコイルが第３のコンデンサを介して接続され、第３のコイルと第４のコイルが第４のコンデンサを介して接続され、第２のコイルと第３のコイルが第５のコンデンサを介して接続されたバンドパスフィルタが形成され、第１のコイルと第２のコイル間の磁気的結合と、第３のコイルと第４のコイル間の磁気的結合を正、第１のコイルと第３のコイル間の磁気的結合、第２のコイルと第４のコイル間の磁気的結合及び、第１のコイルと第４のコイル間の磁気的結合を負にする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の積層型バンドパスフィルタは、絶縁体層と導体パターンを積層して積層体内に、それぞれ一端がアースされ、互いに磁気的に結合する第１のコイル、第２のコイル、第３のコイル及び第４のコイルを有し、第１のコイルが第１のコンデンサを介して入力端子に接続され、第４のコイルが第２のコンデンサを介して出力端子に接続され、第１のコイルと第２のコイルが第３のコンデンサを介して接続され、第３のコイルと第４のコイルが第４のコンデンサを介して接続され、第２のコイルと第３のコイルが第５のコンデンサを介して接続されたバンドパスフィルタが形成され、第１のコイルと第２のコイル間の磁気的結合と、第３のコイルと第４のコイル間の磁気的結合を正、第１のコイルと第３のコイル間の磁気的結合、第２のコイルと第４のコイル間の磁気的結合及び、第１のコイルと第４のコイル間の磁気的結合を負にしているので、特性を劣化させることなくその形状を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の積層型バンドパスフィルタは、絶縁体層とコンデンサ用導体パターンを積層した第１のコンデンサ部、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンが螺旋状に接続された第１のコイル部、絶縁体層とコンデンサ用導体パターンを積層した第２のコンデンサ部、絶縁体層とコイル用導体パターンを積層し、絶縁体層間のコイル用導体パターンが螺旋状に接続された第２のコイル部及び、絶縁体層とコンデンサ用導体パターンを積層した第３のコンデンサ部が積層されて積層体が形成される。これら積層体内には、それぞれ一端がアースされ、互いに磁気的に結合する第１のコイル、第２のコイル、第３のコイル及び第４のコイルを有し、第１のコイルが第１のコンデンサを介して入力端子に接続され、第４のコイルが第２のコンデンサを介して出力端子に接続され、第１のコイルと第２のコイルが第３のコンデンサを介して接続され、第３のコイルと第４のコイルが第４のコンデンサを介して接続され、第２のコイルと第３のコイルが第５のコンデンサを介して接続されたバンドパスフィルタが形成されると共に、第１のコイルと第２のコイル間の磁気的結合と、第３のコイルと第４のコイル間の磁気的結合が正に、第１のコイルと第３のコイル間の磁気的結合、第２のコイルと第４のコイル間の磁気的結合及び、第１のコイルと第４のコイル間の磁気的結合が負に設定される。また、積層体内に形成された導体パターンは、第２のコンデンサ部の積層方向の中心に形成されたコンデンサ用導体パターンを基準にして回転対称に配置される。
従って、本発明の積層型バンドパスフィルタは、バンドパスフィルタを集中定数として扱うことができる。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例を図１乃至図４を参照して説明する。
図１は本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例の回路図、図２は本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例を示す分解斜視図、図３は本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例を示す斜視図である。
コイルＬ１は、一端がアースされ、他端がコンデンサＣ１を介して入力端子１１に接続される。コイルＬ２は、一端がアースされ、他端がコンデンサＣ３を介してコイルＬ１の他端に接続される。コイルＬ４は、一端がアースされ、他端がコンデンサＣ２を介して出力端子に接続される。コイルＬ３は、一端がアースされ、他端がコンデンサＣ４を介してコイルＬ４の他端に接続される。また、コイルＬ２の他端とコイルＬ３の他端間にコンデンサＣ５が接続される。さらに、入力端子１１と出力端子１２間にコンデンサＣ６が接続される。なお、コンデンサＣ７〜Ｃ１０は各コイルを構成する巻線間に生じる浮遊容量である。
これらのコイルＬ１乃至コイルＬ４は、コイルＬ１とコイルＬ２間の磁気的結合と、コイルＬ３とコイルＬ４間の磁気的結合がそれぞれ正になる様に形成されると共に、コイルＬ１とコイルＬ３間の磁気的結合、コイルＬ２とコイルＬ４間の磁気的結合及び、コイルＬ１とコイルＬ４間の磁気的結合がそれぞれ負になる様に形成される。
【００１０】
この様なバンドパスフィルタは、図２のように絶縁体層と導体パターンを積層することにより、積層体内に形成される。
絶縁体層２１Ａ乃至２１Ｉは、磁性体、非磁性体、誘電体等絶縁性を有する材料を用いて形成される。
絶縁体層２１Ａの表面には、コンデンサ用導体パターンＧが形成される。コンデンサ用導体パターンＧは、引き出し端が絶縁体層２１Ａの対向する側面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｂの表面には、コンデンサ用導体パターン２２Ａとコンデンサ用導体パターン２２Ｂが形成される。コンデンサ用導体パターン２２Ａとコンデンサ用導体パターン２２Ｂは、コンデンサ用導体パターンＧと対向する位置に、互いの一端部が対向する様に形成される。コンデンサ用導体パターン２２Ａの引き出し端とコンデンサ用導体パターン２２Ｂの引き出し端は、絶縁体層２１Ｂの対向する端面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｃの表面には、コンデンサ用導体パターン２３Ａが形成される。コンデンサ用導体パターン２３Ａは、引き出し端が絶縁体層２１Ｃの一方の端面に引き出される。
絶縁体層２１Ｄの表面には、コンデンサ用導体パターン２３Ｂが形成される。コンデンサ用導体パターン２３Ｂは、コンデンサ用導体パターン２３Ａと対向する位置に形成される。
絶縁体層２１Ｅの表面には、コイル用導体パターン２４Ａとコイル用導体パターン２５Ａが形成される。コイル用導体パターン２４Ａとコイル用導体パターン２５Ａは、それぞれ１ターン未満分が形成され、一端が絶縁体層２１Ｅが一方の側面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｆの表面には、コイル用導体パターン２４Ｂとコイル用導体パターン２５Ｂが形成される。コイル用導体パターン２４Ｂは、１ターン未満分が形成され、一端がコイル用導体パターン２４Ａの他端に接続される。また、コイル用導体パターン２５Ｂは、１ターン未満分が形成され、一端がコイル用導体パターン２５Ａの他端に、他端がコンデンサ用導体パターン２３Ｂにそれぞれ接続される。
絶縁体層２１Ｇの表面には、コンデンサ用導体パターン２６Ａとコイル用導体パターン２４Ｃが形成される。コイル用導体パターン２４Ｃは、１ターン未満分が形成され、一端がコンデンサ用導体パターン２６Ａに接続される。この様にコイル用導体パターン２４Ａ、コイル用導体パターン２４Ｂ、コイル用導体パターン２２Ｃを螺旋状に接続することによりコイルＬ２が形成され、コイル用導体パターン２５Ａとコイル用導体パターン２５Ｂを螺旋状に接続することによりコイルＬ４が形成される。このコイルＬ２とコイルＬ４は、磁気的に負に結合する様に形成される。
絶縁体層２１Ｈの表面には、コンデンサ用導体パターン２６Ｂとコンデンサ用導体パターン２６Ｃが互いに接触しない様に離間して形成される。コンデンサ用導体パターン２６Ｂは、コンデンサ用導体パターン２６Ａと対向する位置に形成される。コンデンサ用導体パターン２６Ｃは、コイル用導体パターン２５Ｂの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｉの表面には、コンデンサ用導体パターン２６Ｄとコイル用導体パターン２８Ａが形成される。コイル用導体パターン２８Ａは、１ターン未満分が形成され、一端がコンデンサ用導体パターン２６Ｄに接続される。コンデンサ用導体パターン２６Ｄは、コンデンサ用導体パターン２６Ｃと対向する位置に、コンデンサ用導体パターン２６Ａの端部とも重なる様に形成される。
絶縁体層２１Ｊの表面には、コイル用導体パターン２７Ａとコイル用導体パターン２８Ｂが形成される。コイル用導体パターン２７Ａは、１ターン未満分が形成され、一端がコンデンサ用導体パターン２６Ｂに接続される。コイル用導体パターン２８Ｂは、１ターン未満分が形成され、一端がコイル用導体パターン２８Ａの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｋの表面には、コイル用導体パターン２７Ｂとコイル用導体パターン２８Ｃが形成される。コイル用導体パターン２７Ｂとコイル用導体パターン２８Ｃは、それぞれ１ターン未満分が形成される。コイル用導体パターン２７Ｂは、一端がコイル用導体パターン２７Ａの他端に接続され、他端が絶縁体層２１Ｋの一方の側面まで引き出される。また、コイル用導体パターン２８Ｃは、一端がコイル用導体パターン２８Ｂの他端に接続され、他端が絶縁体層２１Ｋの一方の側面まで引き出される。この様にコイル用導体パターン２７Ａとコイル用導体パターン２７Ｂを螺旋状に接続することによりコイルＬ１が形成され、コイル用導体パターン２８Ａ、コイル用導体パターン２８Ｂ、コイル用導体パターン２８Ｃを螺旋状に接続することによりコイルＬ３が形成される。このコイルＬ１とコイルＬ３は、互いに磁気的に負に結合し、コイルＬ１とコイルＬ２が互いに磁気的に正に結合し、コイルＬ３とコイルＬ４が互いに磁気的に正に結合し、コイルＬ１とコイルＬ４が互いに磁気的に負に結合し、コイルＬ３とコイルＬ２が互いに磁気的に負に結合する様に形成される。
絶縁体層２１Ｌの表面には、コンデンサ用導体パターン２９Ａが形成される。コンデンサ用導体パターン２９Ａは、コイル用導体パターン２７Ａの他端に接続される。
絶縁体層２１Ｍの表面には、コンデンサ用導体パターン２９Ｂが形成される。コンデンサ用導体パターン２９Ｂは、コンデンサ用導体パターン２９Ａと対向する位置に形成され、引き出し端が絶縁体層２１Ｍの他方の端面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｎの表面には、コンデンサ用導体パターン２２Ｃとコンデンサ用導体パターン２２Ｄが形成される。コンデンサ用導体パターン２２Ｃとコンデンサ用導体パターン２２Ｄは互いの一端部が対向する様に形成される。コンデンサ用導体パターン２２Ａの引き出し端とコンデンサ用導体パターン２２Ｂの引き出し端は、絶縁体層２１Ｂの対向する端面まで引き出される。
絶縁体層２１Ｏの表面には、コンデンサ用導体パターンＧが形成される。コンデンサ用導体パターンＧは、引き出し端が絶縁体層２１Ｏの対向する側面まで引き出される。
この絶縁体層２１Ｏの上には、絶縁体層２１Ｐが積層される。
この様に積層された積層体は、絶縁体層２１Ａ乃至絶縁体層２１Ｄとこれらの絶縁体層に形成された導体パターンによって第１のコンデンサ部が、絶縁体層２１Ｅ乃至絶縁体層２１Ｇとこれらの絶縁体層に形成された導体パターンによって第１のコイル部が、絶縁体層２１Ｇ乃至絶縁体層２１Ｉとこれらの絶縁体層に形成された導体パターンによって第２のコンデンサ部が、絶縁体層２１Ｉ乃至絶縁体層２１Ｋとこれらの絶縁体層に形成された導体パターンによって第２のコイル部が、絶縁体層２１Ｌ乃至絶縁体層２１Ｏとこれらの絶縁体層に形成された導体パターンによって第３のコンデンサ部が構成される。また、絶縁体層２１Ａ〜２１Ｇに形成された導体パターンと絶縁体層２１Ｉ〜２１Ｏに形成された導体パターンは、第２のコンデンサ部の積層方向の中心に形成されたコンデンサ用導体パターン２６Ｂ、２６Ｃの積層面を基準にして積層方向に対して上下対称な位置に配置され、かつ、コンデンサ用導体パターン２６Ｂ、２６Ｃの積層面を基準にして互いに同一形状・大きさの導体パターンを逆向き、すなわち絶縁体層の長さ方向に１８０度回転させた回転対称に形成される。
この様な積層体には、図３に示す様に、積層体の端面に入力端子３１と出力端子３２が形成され、側面にアース端子３３、３４が形成される。そして、コンデンサ用導体パターン２２Ａ、２２Ｃ、２９Ｂが入力端子３１に、コンデンサ用導体パターン２２Ｂ、２２Ｄ、２３Ａが出力端子３２に、コンデンサ用導体パターンＧがアース端子３３、３４に接続される。
【００１１】
この様に形成された積層型バンドパスフィルタは、コイル用導体パターン２７Ａとコイル用導体パターン２７ＢによってコイルＬ１が、コイル用導体パターン２４Ａ、コイル用導体パターン２４Ｂ及び、コイル用導体パターン２４ＣによってコイルＬ２が、コイル用導体パターン２８Ａ、コイル用導体パターン２８Ｂ及び、コイル用導体パターン２８ＣによってコイルＬ３が、コイル用導体パターン２５Ａとコイル用導体パターン２５ＢによってコイルＬ４が形成される。また、コンデンサ用導体パターン２９Ａとコンデンサ用導体パターン２９Ｂ間の容量によってコンデンサＣ１が、コンデンサ用導体パターン２３Ａとコンデンサ用導体パターン２３Ｂ間の容量によってコンデンサＣ２が形成される。さらに、コンデンサ用導体パターン２６Ａとコンデンサ用導体パターン２６Ｂ間の容量によってコンデンサＣ３が、コンデンサ用導体パターン２６Ｃとコンデンサ用導体パターン２６Ｄ間の容量によってコンデンサＣ４が、コンデンサ用導体パターン２６Ａとコンデンサ用導体パターン２６Ｄ間の容量によってコンデンサＣ５が形成される。またさらに、コンデンサ用導体パターン２２Ａとコンデンサ用導体パターン２２Ｂ間の容量及び、コンデンサ用導体パターン２２Ｃとコンデンサ用導体パターン２２Ｄ間の容量によってコンデンサＣ６が形成される。
【００１２】
この様な積層型バンドパスフィルタは、絶縁体層の誘電率を４．６、コイル用導体パターンの線幅を１００μｍ、入出力インピーダンスを５０Ω、素子全体の形状を２ｍｍ×１．２５ｍｍ×０．８ｍｍとしたところ、図４に示す様に、通過帯域が３．３〜３．８ＧＨｚ、通過帯域における挿入損失が２．０ｄＢ、通過帯域における反射損失が１５．６ｄＢ、５００〜２７００ＭＨｚの減衰量が３０．６ｄＢ、４８００〜５９５０ＭＨｚの減衰量が２７．７ｄＢとなった。なお、図４において、横軸は周波数、縦軸は減衰量をそれぞれ示し、４１に伝送特性、４２に反射特性をそれぞれ示している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例の回路図である。
【図２】本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例を示す分解斜視図である。
【図３】本発明の積層型バンドパスフィルタの実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明の積層型バンドパスフィルタの特性図である。
【図５】従来のバンドパスフィルタの回路図である。
【符号の説明】
【００１４】
１１  入力端子
１２  出力端子
Ｌ１〜Ｌ４  コイル
Ｃ１〜Ｃ１０  コンデンサ
【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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