层叠带通滤波器、高频无线设备及层叠带通滤波器的制造方法

文档序号:6891739阅读:139来源:国知局
专利名称:层叠带通滤波器、高频无线设备及层叠带通滤波器的制造方法
技术领域
本发明主要涉及移动电话等高频无线设备中安装的层叠带通滤波器、高频无线设备及层叠带通滤波器的制造方法。
图7所示为以往的层叠带通滤波器的分解立体图,图8所示为以往的层叠带通滤波器的等效电路。
如图7所示,层叠带通滤波器是由电介质层701至电介质层710依次层叠而成。在电介质层701配置内部接地电极711,在电介质层702配置电容电极712及713。
另外,在电介质层703配置带状线714及715,在电介质层704配置带状线716及717,在电介质层705配置带状线718及719,在电介层706及707分别配置电容电极720及721,在电介质层708配置电容电极722及723,在电介质层709配置电容电极724及725。
电容电极712、带状线718的一端718a及电容电极721通过通孔726与电容电极722连接,电容电极713、带状线719的一端719a及电容电极720通过通孔727与电容电极723连接。
另外,带状线718的另一端718b通过通孔728与带状线716的一端716a连接,带状线719的另一端719b通过通孔729与带状线717的一端717a连接。
再有,带状线716的另一端716b通过通孔730与带状线714的一端714a连接,带状线717的另一端717b通过通孔731与带状线715的一端715a连接。内部接地电极711及带状线714和715与层叠电子器件侧面形成的接地电极732连接,电容电极724及725分别与输入电极733及输出电极734连接。
下面利用图7及图8简单说明以往的层叠带通滤波器的工作情况。在电容电极724与电容电极722之间形成电容C81,在电容电极725与电容电极723之间形成电容C82,另外,在电容电极721与电容电极720之间形成电容C83。再有,在电容电极712及713与内部接地电极711之间分别形成电容C84及C85。
利用带状线718、716及714形成电感L81,利用带状线719、717及715形成电感L82。电容C81与输入电极733连接,电容C82与输出电极734连接。与电容C81连接有并联的C84及电感L81,另外串联连接有C82,与电容C82连接有并联的电容C85及电感L82,另外串联有电容C83,通过这样构成两级带通滤波器。

发明内容
但是,在上述那样的构成中,由于带状线跨越多层,因此电感中的电阻分量增加,所以产生的问题是,Q值下降,不能实现RF电路部分使用的低损耗且陡峭的带通滤波器。另外,由于带状线采用多层结构,因此还存在层叠体难以实现小型化及低高度的问题。
本发明鉴于上述问题,目的在于提供小型、低高度且低损耗的层叠带通滤波器,提供通过安装该层叠带通滤波器而实现小型化的高频无线设备、以及层叠带通滤波器的制造方法。
本发明的第1发明的层叠带通滤波器,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体摘是非曲直设置的输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体内层设置的、与所述接地电极连接的内部接地电极;至少包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,所述第1及第2带状线配置在同一所述电介质片上,而且隔开一定间隔排列,通过这样在同一层内进行电磁耦合。
另外,本发明的第2发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1发明的层叠带通滤波器中,所述第1与第2带状线的长度及宽度分别相等。
另外,本发明的第3发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1或第2发明的层叠带通滤波器中,将所述第1与第2带状线平行配置。
另外,本发明的第4发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1至第3发明任一项的层叠带通滤波器中,所述第1及第2带状线通过通孔与所述内部接地电极电气连接。
另外,本发明的第5发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1至第4发明任一项的层叠带通滤波器中,在所述电介质片上仅配置所述第1及第2带状线。
另外,本发明的第6发明的层叠带通滤波器,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体摘是非曲直设置的输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体内层设置的、与所述接地电极连接的内部接地电极;至少包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,在第1电介质片上配置所述第1带状线,在第2电介质片上配置所述第2带状线,将所述第2电介质片配置在所述第1电介质片的正下方,所述第1及第2带状线进行电磁耦合。
另外,本发明的第7发明(与权利要求7所述的本发明对应)是所述本发明的第6发明的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1及第2带状线的长度、宽度及平面内的配置位置分别相同。
另外,本发明的第8发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第6或第7发明的层叠带通滤波器中,所述第1及第2带状线通过通孔与所述内部接地电极电气连接。
另外,本发明的第9发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1至第8发明任一项的层叠带通滤波器中,具有与所述输入电极连接的第3电容电极、与所述输出电极连接的第4电容电极、与所述第3电容电极进行电容耦合的第5电容电极、
以及与所述第4电容电极进行电容耦合的第6电容电极,所述第3电容电极与所述第6电容电极在层叠方向重合的部分进行电容耦合,通过这样形成跨接电容。
另外,本发明的第10发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1至第9发明任一项的层叠带通滤波器中,所述第4与第5电容电极在层叠方向重合的部分进行电容耦合,通过这样形成跨接电容。
另外,本发明的第11发明的层叠带通滤波器,是在要发明的第1至第10发明任一项的层叠带通滤波器中,以所述接地电极为基准,在所述第1及第2电容电极内,至少层叠一个电极图形,在其上层,在所述第1及第2带状线内,至少层叠一个电极图形,再在其上层,在与所述输入电极连接的电容电极及与所述输出电极连接的电容电极内,至少层叠一个电极图形。
另外,本发明的第12发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1至第10发明任一项的层叠带通滤波器中,在构成所述带状线的一层的上层,具有构成与所述输入电极连接的电容电极及与所述输出电极连接的电容电极作为输入输出电容的全部电极图形。
另外,本发明的第13发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第9发明的层叠带通滤波器中,以所述接地电极为基准,在所述第1及第2电容电极内,至少层叠一个电极图形,在其上层,在所述第1及第2带状线内,至少层叠一个电极图形,再在其上层,在所述第3至第6电容电极内,至少层叠一个电极图形。
另外,本发明的第14发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第9发明的层叠带通滤波器中,在构成所述带状线的一层的上层,具有所述第3至第6电容电极。
另外,本发明的第15发明的层叠带通滤波器,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面设置的输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体内层设置的、与所述接地电极连接的内部接地电极;至少包含第1至第4电容电极的多个电容电极;以及至少包含第1至第4带状线的多个带状线,所述第1至第4电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1至第4带状线的一端分别电气连接,
所述第1至第4带状线的另一端与接地电极电气连接,将所述第1及第2带状线隔开一定间隔配置在所述第1电介质片,在同一层内使第1与第2带状线进行电磁历史潮流合,将所述第3及第4带状线隔开一定间隔配置在第2电介质片,在同一层内使所述第3与第4带状线进行电磁耦合,而且将所述第2电介质片配置在所述第1电介质片的正下方,使所述第1与第3带状线、所述第2与第4带状线分别进行电磁耦合。
另外,本发明的第16发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第15发明的层叠带通滤波器中,所述第1至第4带状线的长度及宽度相等,所述第1与所述第3带状线在平面内的配置位置相同,所述第2与所述第4带状线在平面内的配置位置相同。
另外,本发明的第17发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第15或16发明的层叠带通滤波器中,将所述第1与第2带状线平行配置,将所述第3与第4带状线平行配置。
另外,本发明的第18发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第15至17发明任一项层叠带通滤波器中,所述第1至第4带状线通过通孔与所述内部接地电极连接。
另外,本发明的第19发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第15至18发明任一项层叠带通滤波器中,具有与所述输入电极连接的第5电容电极、与所述输出电极连接的第三电容电极、与所述第5电容电极进行电容耦合的第7所述电容电极、以及与所述第6电容电极进行电容耦合的第8所述电容电极,利用所述第5电容电极与所述第二电容电极在层叠方向重叠部分的电容耦合,形成跨接电容。
另外,本发明的第20发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第15至19发明任一项层叠带通滤波器中,利用所述第6与第7电容电极在层叠方向重叠部分的电容耦合,形成跨接电容。
另外,本发明的第21发明的层叠带通滤波器,是在本发明的第1至20发明任一项层叠带通滤波器中,所述电介质片由结晶相及玻璃相构成,所述结晶相含有Al2O3、MgO、SiO2及ROa中的至少一种。
这里的R是La、Ce、Pr、Nd、Sm及Gd中选择的至少一种元素,a是根据所述R的价数按照化学计量决定的数值。
另外,本明的第22发明的层叠带通滤波器,至少包含权利要求1至21任一项所述的带通滤波器,及将权利要求1至21任一项所述的带通滤波器内装在所述层叠体中。
另外,本发明的第23发明的复合高频器件,在所述层叠体中包含所述本发明的第1至21发明的任一带通滤波器及其它高频电路。
另外,本发明的第24发明的复合高频器件,在包含有所述本发明第1至21发明的任一个带通滤波器的所述层叠体上,安装电子元器件。
另外,本发明的第25发明的高频无线设备,装有所述本发明第1至24发明的任一个层叠带通滤波器。
另外,本发明的第26发明的层叠带通滤波器的制造方法,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体端面形成输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体的内层形成与所述接地电极连接的内部接地电极;至少形成包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少形成包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,所述第1及第2带状线配置在同一所述电介质片上,而且隔开一定间隔排列,通过这样在同一层内进行电磁耦合。
另外,本发明的第27发明的层叠带通滤波器的制造方法,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面形成输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体的内层形成与所述接地电极连接的内部接地电极;至少形成包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少形成包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,在第1电介质片配置所述第1带状线,在第2电介质片配置所述第2带状线,
在所述第1电介质片的正下方配置所述第2电介质片,通过这样使所述第1与第2带状线进行电磁耦合。
另外,本发明的第28发明的层叠带通滤波器的制造方法,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面形成输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体的内层形成与所述接地电极连接的内部接地电极;至少形成包含第1至第4电容电极的多个电容电极;以及至少形成包含第1至第4带状线的多个带状线,所述第1至第4电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1至第4带状线的一端分别电气连接,所述第1至第4带状线的另一端与接地电极电气连接,将所述第1及第2带状线隔开一定间隔配置在所述第1电介质片上,在同一层内使所述第1与第2带状线进行电磁耦合,将所述第3及第4带状线隔开一定间隔配置在所述第2电介质片上,在同一层内使所述第3与第4带状线进行电磁耦合,再将所述第2电介质片配置在所述第1电介质片正下方,使所述第1与第3带状线、所述第2与第4带状线分别进行电磁耦合。
附图简要说明图1为本发明实施形态1的层叠带通滤波器分解立体图。
图2为本发明实施形态1的层叠带通滤波器等效电路图。
图3为本发明实施形态2的层叠带通滤波器分解立体图。
图4为本发明实施形态2的层叠带通滤波器等效电路图。
图5为本发明实施形态3的层叠带通滤波器分解立体图。
图6为本发明实施形态3的层叠带通滤波器等效电路图。
图7为以往的层叠带通滤波器分解立体图。
图8为以往的层叠带通滤波器等效电路图。
图9为本发明实施形态4的层叠带通滤波器分解立体图。
图10为本发明实施形态5的层叠带通滤波器分解立体图。
图11为本发明实施形态5的层叠带通滤波器其它例的分解立体图。
图12为本发明实施形态2的层叠带通滤波器截面示意图。
符号说明107 接地电极108 输入电极109 输出电极110 内部接地电极111、112、115、116、117、118 电容电极113、114 带状线实施发明的最佳形态本发明的层叠带通滤波器主要适用于移动电话等高频无线设备的RF电路。下面参照


本发明的层叠带通滤波器的实施形态。
(实施形态1)下面参照

本发明实施形态1的层叠带通滤波器及其制造方法。
图1所示为本发明实施形态1的层叠带通滤波器分解立体图。如图1所示,本发明的层叠带通滤波器由电介质层101至电介质层106依次层叠,层叠体的大小为3.0×3.0mm,高度为0.8mm。
另外,各电介质层是相对介电常数εr=7的由结晶相及玻璃相构成的电介质片,结晶相由Mg2SiO4形成,玻璃相由Si-Ba-La-B-O系构成。在层叠体侧面形成接地电极107、输入电极108及输出电极109。
在电介质层101配置内部接地电极110,与接地电极107连接。在电介质层102配置电容电极111及112,在电介质层103配置带状线113及114。
另外,在电介质层104配置电容电极115及116,在电介质层105配置电容电极117及118。
另外,电容电极117与输入电极108连接,电容电极118与输出电极109连接。
电容电极115通过通孔119与带状线113的一端113a及电容电极111连接,电容电极116通过通孔120与带状线114的一端114a及电容电极112连接。
另外,带状线113的另一端113b通过通孔121与内部接地电极110连接,带状线114的另一端114b通过通孔122与内部接地电极110连接。
下面用图1及图2说明如上构成的层叠带通滤波器的工作情况。
首先,图2所示为图1所示的层叠带通滤波器的等效电路,对于与图1对应的元件采用与图1所附符号相同的符号。电容C1在电容电极117与电容电极115之间形成,电容C2在电容电极118与电容电极116之间形成。
另外,电容C3在电容电极111与内部接地电极110之间形成,电容C4在电容电极112与内部接地电极110之间形成。电感L1及L2分别由带状线113及114形成。C1与输入电极108连接,C2与输出电极109连接。
另外,L1与L3并联再与C1连接,L2与C4并联再与C2连接,通过这样构成2级带通滤波器。
这里,在电介质层103形成的带状线113与114,其长度及宽度都相等,在平面内相对于中心线左右对称排列。因而,在L1与L2之间有互感M1作用。
这样,可以省去在以往的构成中所必须的谐振器之间的电容元件,能够降低层叠体的高度。
另外,根据谐振器的频率,改变形成电容C3及C4的电容电极111及112的大小,通过这样可以不改变带状线113及114的长度及宽度等,而能够对各种频率,提供低损耗的层叠带通滤波器。
根据上述本发明的实施形态1,与以往的层叠带通滤波器相比,由于能够利用短的带状线构成谐振器,因此即使用材料的Q值较低的电介质材料,也能够提高谐振器的Q值。
因而,能够设计出移动电话等高频无线设备的RF电路部分中必要的插入损耗为1.5dB左右的低损耗层叠带通滤波器。
另外,利用平行排列的带状线,能够产生电磁耦合,因此能够省去谐振器之间的电容,能够降低层叠体的高度。
另外,在本发明的实施形态1中,是以2级带通滤波器的构成为例进行叙述的,但该构成对于3级以上的带通滤波器,也能够得到同样的效果。
(实施形态2)下面参照

本发明实施形态2的层叠带通滤波器及其制造方法。
图3所示为本明实施形态2的层叠带通滤波器分解立体图。如图3所示,本发明的层叠带通滤波器由电介质层301至电介质306依次层叠,层叠体的大小为3.0×3.0mm,高度为0.8mm。
在层叠体侧面,形成接地电极307、输入电极308及输出电极309。另外,各电介质层是相对介电常数εr=7的由结晶相及玻璃相组成的电介质片,由Mg2SiO4形成,玻璃相由Si-Ba-La-B-O系形成。
在电介质层301配置内部接地电极310,与接地电极307连接。在电介质层302配置电容电极311及312,在电介质层303配置带状线313及314。
另外,在电介质层304配置电容电极315及316,在电介质层305配置电容电极317及318。另外,电容电极317与输入电极308连接,电容电极318与输出电极309连接。
电容电极315通过通孔319与带状线313的一端313a及电容电极311连接,电容电极316通过通孔320与带状线314的一端314a及电容电极312连接。
另外,带状线313的另一端313b通过通孔321与内部接地电极310连接,带状线314的另一端314b通过通孔322与内部接地电极310连接。
另外,图12所示为本实施形态的层叠带通滤波器截面示意图。
下面用图3及图4说明如上构成的层叠带通滤波器的工作情况。
首先,图4所示为图3所示的层叠带通滤波器的等效电路,对于与图3对应的元件采用与图3所附符号相同的符号。电容C31在电容电极317与电容电极315之间形成,电容C32在电容电极318与电容电极316之间形成。
另外,电容C33在电容电极311与内部接地电极310之间形成,电容C34在电容电极312与内部接地电极310之间形成。
另外,跨接电容的电容C35由电容电极317与电容电极316的重叠部分形成。电感L31及L32分别由带状线313及314形成。C31与输入电极308连接,C32与输出电极309连接。
另外,L31与L33并联再与C31连接,L32与C34并联再与C32连接,而跨接电容35与输入电极308及C32连接,通过这样构成有极点2极带通滤波器。
如上所述,在本发明的实施形态2中,与本发明的实施形态1不同,不改变层叠体的大小,通过在电容电极317与电容电极316之间形成跨接电容C35,能够在高于通带的高频侧具有极点。
因而,通过改变电容电极317与电容电极316的重叠部分的大小及各种不同情况,能够改变高频侧的极点位置,能够提高衰减特性。
另外,与本发明的实施形态1相同,与以往的层叠带通滤波器相比,由于能够利用短的带状线构成谐振器,因此能够提高谐振值的Q值。
因而,能够设计出移动电话等高频无线设备的RF电路部分中必需的低损耗层叠带通滤波器。
另外,利用本行排列的带状线,能够产生电磁耦合,因此能够省去谐振器之间的电容,能够降低层叠体的高度。
另外,在本发明的实施形态2中,是以有极点2级带通滤波器的构成为例进行叙述的,但该构成对于3级以上的带通滤波器,也能够得到同样的效果。
另外,如本发明的实施形态2所示,沿层叠方向依次构成接地电极、在与接地电极之间构成电容的电容电极、带状线、构成输入输出电容的至少1个电容电极,通过这样能够将构成输入输出电容等的电极图形配置在相对于构成谐振器的带状线沿层叠方向足够远离的层上。
结果,由于带状线与其它电极图形没有耦合,因此能够构成具有更高Q值的带状线。因而,作为谐振器能够提高Q值,能够提供更低损耗的带通滤波器。
(实施形态3)下面参照

本发明实施形态3的层叠带通滤波器及其制造方法。
图5所示为本明实施形态3的层叠带通滤波器分解立体图。
如图5所示,本发明的层叠带通滤波器由电介质层501至电介质509依次层叠,层叠体的大小为3.0×3.0mm,高度为0.8mm。
另外,各电介质层是相对介电常数εr=7的由结晶相及玻璃相组成的电介质片,由Mg2SiO4形成,玻璃相由Si-Ba-La-B-O系形成。在层叠体侧面形成接地电极510、输入电极511及输出电极512。
在电介质层501配置内部接地电极513,与接地电极510连接。在电介质层502配置电容电极514及515,在电介质层503配置电容电极516及517,在电介质层504配置电容电极518及519。
另外,在电介质层505配置带状线520及521,在电介质层506配置带状线522及523。在电介质层507配置电容电极524及525,在电介质层507配置内部接地电极526,与接地电极510连接。
另外,电容电极516与输入电极511连接,电容电极517与输出电极512连接。电容电极518通过通孔527与带状线520的一端520a及电容电极514连接,电容电极519通过通孔528与带状线521的一端521a及电容电极515连接。
另外,带状线520的另一端520b通过通孔529与内部接地电极513连接,带状线521的另一端521b通过通孔530与内部接地电极513连接。
另外,带状线522的一端522a通过通孔531与电容电极524连接,另一端522b通过通孔533与内部接地电极526连接。
另外,带状线523的一端523a通过通孔532与电容电极525连接,另一端523b通过通孔534与内部接地电极526连接。
下面用图5及图6说明如上构成的层叠带通滤波器的工作情况。
首先,图6所示为图5所示的层叠带通滤波器的等效电路,对于与图5对应的元件采用与图5所附符号相同的符号。
电容C51在电容电极516与电容电极518之间形成,电容C52在电容电极517与电容电极519之间形成。
电容C53在电容电极514与内部接地电极513之间形成,电容C54在电容电极515与内部接地电极513之间形成。
另外,电容C55在电容电极524与内部接地电极526之间形成,电容C56在电容电极525与内部接地电极526之间形成。
另外,电容C57由带状线520与带状线522的重叠部分形成,电容C58由带状线521与带状线523的重叠部分形成。
电感L51、L52、L53及L54分别由带状线520、521、522及523形成。C51与输入电极511连接,C52与输出电极512连接。
另外,L51与C53并联再与C51连接,再将C57串联,L52与C54并联再与C52连接,再将C58串联。
另外L53与C55并联再与C57连接,L54与C56并联再与C58连接,L54与C56并联再与C58连接,构成4级带通滤波器。
这里,在电介质层505配置的带状线520与521、以及在电介质层506配置的带状线522与523,其长度及宽度都相等,在各层的平面内相对于中心线左右对称排列。
因而,在L51与L52之间有互感M51作用,在L53与L54之间有互感M52作用。这样,可以省去在以往的构成中所必需的谐振器之间的电容元件,能够降低层叠体的高度。
如上所述,在本发明的实施形态3中,与本发明的实施形态1不同,是构成4级带通滤波器。因而,能够得到更陡峭的特性,能够减少插入损耗,提高衰减特性。
另外,与本发明的实施形态1相同,与以往的层叠带通滤波器相比,由于能够利用短的带状线构成谐振器,因此能够提高谐振值的Q值。
因而,能够设计出移动电话等高频无线设备的RF电路部分中必需的低损耗层叠带通滤波器。另外,利用平行排列的带状线,能够产生电磁耦合,因此能够省去谐振器之间的电容,能够降低层叠体的高度。
另外,在本发明的实施形态3中,是以4级带通滤波器的构成为例进行叙述的,但该构成对于5级以上的带通滤波器,也能够得到同样的效果。
(实施形态4)下面参照

本发明实施形态4的层叠带通滤波器及其制造方法。
图9所示为本发明实施形态4的层叠带通滤波器分解立体图。
如图9所示,本发明的层叠带通滤波器由电介质层901至中介质层907依次层叠,层叠体的大小为3.0×3.0mm,高度为0.8mm。
另外,各电介质层是相对介电常数εr=7的由结晶相及玻璃相组成的电介质片,结晶由Mg2SiO4形成,玻璃相由Si-Ba-La-B-O系形成。在层叠体侧面形成接地电极910、输入电极909及输出电极910。
在电介质层901配置内部接地电极911,与接地电极908连接。在电介质层902配置电容电极912及913,在电介质层903及904配置带状线914及915另外,在电介质层905配置电容电极916及917,在电介质层906配置电容电极918及919。另外,电容电极918与输入电极909连接,电容电极919与输出电极910连接。
电容电极916通过通孔920与带状线914的一端914a及电容电极912连接,电容电极917通过通孔921与带状线915的一端915a及电容电极913连接。
另外,带状线914的另一端914b及带状线915的另一端915b通过通孔922与内部接地电极911连接。
由于如上构成的10×17的工作情况与实施形态1的工作情况相同,因此省略其说明。
这里,在电介质层903及904形成的带状线914与915的长度及宽度都相等,在层叠方向配置在相同的部位。因而,在L1与L2之间有互感M1作用。
这样,可以省去在以往的构成中所必需的谐振器之间的电容元件,能够降低层叠体的高度。另外,根据谐振器的频率,改变形成电容C3及C4的电容电极912及913的大小,通过这样可以不改变带状线914及915的长度及宽度等,而能够对各种频率,提供低损耗的层叠带通波器。
根据上述本发明的实施形态4,与以往的层叠带通滤波器相比,由于能够利用短的带状线构成谐振器,因此即使用材料的Q值较低的电介质材料,也能够提高谐振器的Q值。
因而,能够设计出移动电话等高频无线设备的RF电路部分中必需的插入损耗为1.5dB左右的低损耗层叠带通滤波器。另外,利用平行排列的带状线,能够产生电磁耦合,因此能够省去谐振器之间的电容,能够降低层叠体的高度。
另外,在本发明的实施形态4中,是以2级带通滤波器的构成为例进行叙述的,但该构成对于3级以上的带通滤波器,也能够得到同样的效果。
(实施形态5)下面参照

本发明实施形态5的层叠带通滤波器及其制造方法。
图10所示为本发明实施形态5的层叠带通滤波器分解立体图。
如图10所示,本发明的层叠带通滤波器由电介质层1001到电介质层1006依次层叠,各电介质层是相对介电常数εr=7的由结晶相及玻璃相组成的电介质片,结晶相由Mg2SiO4形成,玻璃相由Si-Ba-La-B-O系形成。
另外,如图10所示,在本发明的层叠带通滤波器中,包含两个图1说明的本发明实施形态1的层叠带通滤波器,各带通滤波器的通带不相同。
另外,下面对于图1所示的层叠带通滤波器的各部分与图10所示的层叠带通滤波器的各部分在功能上的主要对应关系,用各图所示的符号进行说明。
即图10的电介质层1001至电介质层1006与图1的电介质层101至电介质层106对应,图10的接地电极1007、输入电极1008及输出电极1009与图1的接地电极107、输入电极108及输出电极109对应。
另外,图10的内部接地电极1010与图1的内部接地电极110对应。图10的电容电极1011及1012和电容电极1019及1020与图1的电容电极111及112对应。图10的带状线1014及1015和带状线1022及1021与图1的带状线113及114对应。
另外,电容电极1015及1016和电容电极1024及1023与图1的电容电极115及116对应。图10的电容电极1017及1018和电容电极1026及1025与图1的电容电极117及118对应。
由于如上构成的层叠带通滤波器的工作情况与实施形态1的工作情况相同,因此仅说明不同的部分。
在本发明的实施形态5中,由于内部包含两个层叠带通滤波器,因此能够使用公共的内部接地电极1010,另外,在各带通滤波器的输入输出电极之间配置接地电极,通过这样能够完全确保各输入输出电极之间的隔离。
这样,与以往安装2个层叠带通滤波器的情况相比,能够减小面积,而且完全确保隔离,通过这样能够既保持各自的特性,又将2个带通滤波器包含在1个层叠体内。
另外,在本发明的实施形态5中,是以不同的频带作为通带的带通滤波器为例进行叙述的,但该构成对于将相同频带作为通带的带通滤波器,也能够得到同样的效果。
另外,在本发明的实施形态5中,是以内层包含2个带通滤波器为例进行叙述的,但该构成对于3个以上的带通滤波器,也能够得到同样的效果。
另外,在图10中所示的构成例子是在内层将2个带通滤波器沿平面方向配置,但不限于此,例如如图11所示,将2个带通滤波器沿层叠方向配置,也能够得到与上述相同的效果。
另外,下面对于图1所示的层叠带通滤波器的各部分与图11所示的层叠带通滤波器的各部分在功能上的主要对应关系,用各图所示的符号进行说明。
即图11的电介质层1105至电介质层1110与图1的电介质层101至电介质层106对应,图11的电介质层1105至电介质层1101与图1的电介层层101至电介质层105对应。即电介质层1105对于图11所示的2个带通滤波器是公用的。
另外,图11的内部接地电极1111与图1的内部接地电极110对应。图11的电容电极1112及1113和电容电极1124及1125与图1的电容电极111及112对应。图11的带状线1114及1115和带状线1126及1127与图1的带状线113及114对应。
另我,图11的电容电极1116及1117和电容电极1128及1129与图1的电容电极115及116对应。图11的电容电极1118及1119和电容电极1130及1131与图1的电容电极117及118对应。
另外,在本发明的实施形态1至5中,作为电介质层是以相对介电常数εr=7、介电损耗tanδ=2.0×10-4的由结晶相及玻璃相构成的电介质片为例进行叙述的,但采用相对介电常数εr=5~10的由结晶相及玻璃相构成的电介质片,也能够得到同样的效果。
另外,作为结晶相是以Mg2SiO4为例、而作为玻璃相是以Si-Ba-La-B-O系进行叙述的,但采用含有Al2O3、MgO、SiO2及Roa(这里R是La、Ce、Pr、Nd、Sm及Gd中选择的至少一种元素,a是根据前述R的价数按照化学计量决定的数值)的至少一种物质的结晶相及玻璃相,也能够得到同样的效果。
另外,层叠体是以大小为3.0mm×3.0mm、高度为0.8mm为例进行叙述的,但不论层叠体的大小及高度如何,都能够得到同样的效果。
另外,作为本发明的其它高频电路的例子,例如对应有平衡—不平衡变换器、低通波波器、高通滤波器、耦合器等。
另外,作为本发明的电子元器件的例子,例如对应有半导体元器件、SAW滤波器、片状元器件等。
如上所述,例如发明的层叠带通滤波器的特征在于是将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体,在前述层叠体的端面具有输入电极、输出电极及接地电极,在内层具有与前述接地电极连接的内部接地电极、多个电容电极及多个带状线,第1及第2电容电极与前述内部接地电极进行电容耦合,与第1及第2带状线的一端分别电气连接,另外前述第1及第2状线的另一端与接地电极电气连接,利用前述多个电容电极与前述多个带状线的组合,构成带通滤波器,将前述第1及第2带状线配置同一电介质片上,而且隔开一定间隔排列,通过这亲友在同一层内进行电磁耦合。
另外,例如本发明的层叠带通滤波器的特征在于,是将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体,在前述层叠体的端面具有输入电极、输出电极及接地电极,在内层具有与前述接地电极连接的内部接地电极、多个电容电极及多个带状线,第1及第2电容电极与前述内部接地电极进行电容耦合,与第1及第2带状线的一端分别电气连接,另外前述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,利用前述多个电容电极与前述多个带状线的组合,构成带通滤波器,将前述第1带状线配置在第1电介质片上,将前述第2带状线配置在第2电介质片上,将前述第2电介质片配置在前述第1电介质片的正下方,使前述第1及第2带状线进行电磁耦合。
另外,例如本发明的层叠带通滤波器的特征在于,是将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体,在前述层叠体的端面具有输入电极、输出电极及接地电极,在内层具有与前述接地电极连接的内部接地电极、多个电容电极及多个带状线,第1至第4电容电极与前述内部接地电极进行电容耦合,与第1至第4带状线的一端分别电气连接,另外前述第1至第4带状线的另一端与接地电极电气连接,利用前述多个电容电极及多个带状线的组合,构成带通滤波器,将前述第1及第2带状线隔开一定间隔配置在第1介质片上,在同一层内使前述第1第2带状线进行电磁耦合,将前述第3及第4带状线隔开一定间隔配置在第2电介质片上,在同一层内使前述第3及第4带状线进行电磁耦合。再将前述第2电介质片配置在前述第1电介质片的正下方,使前述第1与第3带状线、前述第2与第4带状线分别进行电磁耦合。
工业上的实用性如上所述,根据本发明,可以省去在以往的构成中必需的谐振器之间的电容元件,能够提供更小型的高度更低的层叠带通滤波器,若将该层叠带通滤波器安装在高频无线设备的RF电路中,能够有助于高频无线设备的小型化。
另外,与以往的构成相比,由于能够利用短的带状线构成谐振器,因此能够提高谐振器的Q值,还能够提供更低损耗的层叠带通滤波器。
权利要求
1.一种层叠带通滤波器,其特征在于,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面设置的输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体内层设置的、与所述接地电极连接的内部接地电极;至少包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,所述第1及第2带状配置在同一所述电介质片上,而且隔开一定间隔排列,通过这样在同层内进行电磁耦合。
2.如权利要求1所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1与第2带状线的长度及宽分别相等。
3.如权利要求1或2所述的层叠带通滤波器,其特征在于,将所述第1与第2带状线平行配置。
4.如权利要求1至3任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1及第2带状线通过通孔与所述内部接地电极电气连接。
5.如权利要求1至4任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,在所述电介质片上仅配置所述第1及第2带状线。
6.一种层叠带通滤波器,其特征在于,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面设置的输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体内层设置的、与所述接地电极连接的内部接地电极;至少包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,在第1电介质片上配置所述第1带状线,在第2电介质片上配置所述第2带状线,将所述第2电介质片配置在所述第1电介质上的正下方,所述第1及第2带状线进行电磁耦合。
7.如权利要求6所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1与第2带状线的长度、宽度及平面内的配置位置分别相同。
8.如权利要求6或7所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1及第2带状线通过通孔与所述内部接地电极电气连接。
9.如权利要求1至8任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,包括与所述输入电极连接的第3电容电极、与所述输出电极连接的第4电容电极、与所述第3电容电极进行电容耦合的第5电容电极、以及与所述第4电容电极进行电容耦合的第6电容电极,所述第3电容电极与所述第6电容电极在层叠方向重合的部分进行电容耦合,通过这样形成跨接电容。
10.如权利要求1至9任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第4与第5电容电极在层叠方向重合的部分进行电容耦合,通过这样形成跨接电容。
11.如权利要求1至10任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,以所述接地电极为基准,在所述第1及第2电容电极内,至少层叠一个电极图形,在其上层,在所述第1及第2带状线内,至少层叠一个电极图形,再在其上层,在与所述输入电极连接的电容电极及所述输出电极连接的电容电极内,至少层叠一个电极图形。
12.如权利要求1至10任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,在构成所述带状线的一层的上层,具有构成与所述输入电极连接的电容电极及与所述输出民极连接的电容电极作为输入输出电容的全部电极图形。
13.如权利要求9所述的层叠带通滤波器,其特征在于,以所述接地电极为基准,在所述第1及第2电容电极内,至少层叠一个电极图形,在其上层,在所述第1及第2带状线内,至少层叠一个电极图形,再在其上层,在所述第3至第6电容电极内,至少层叠一个电极图形。
14.如权利要求9所述的层叠带通滤波器,其特征在于,在构成所述带状线的层的上层,具有上述第3至第6电容电极。
15.一种层叠带通滤波器,其特征在于,包括在将多电介质层叠形成一体化的层叠体的端面设置的输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体内层设置的、与所述接地电极连接的内部接地电极;至少包含第1至第4电容电极的多个电容电极;以及至少包含第1至第4带状线的多个带状线,所述第1至第4电容电极上与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1至第4带线状的一端分别电气连接,所述第1至第4带状线的另一端与接地电极电气连接,将所述第1及第2带状线隔开一定间隔配置在所述第1电介质片,在同一层内使第1与第2带状线进行电磁耦合,将所述第3及第4带状线隔开一定间隔配置在第2电介质片,在同一层内使所述第3与第4带状线进行电磁耦合,而且将所述第2电介质片配置在所述第1电介质片的正下方,使所述第1与第3带状线、所述第2与第4带状线分别进行电磁耦合。
16.如权利要求15所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1至第4带状线的长度及宽度相等,所述第1与所述第3带状线在平面内的配置位置相同,所述第2与所述第4带状线在平面内的配置位置相同。
17,如权利要求15或16所述的层叠带通滤波器,其特征在于,将所述第1与第2带状线平行配置,将所述第3与第4带状线平行配置。
18.如权利要求15至17任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述第1至第4带状线通过通孔与所述内部接地电极连接。
19.如权利要求15至18任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,具有与所述输入电极连接的第5电容电极、与所述输出电极连接的第6电容电极、与所述第5电容电极进行电容耦合的所述第7电容电极、以及与所述第6电容电极进行电容耦合的所述第8电容电极,利用所述第5电容电极与所述第8电容电极在层叠方向重叠部分的电容耦合,形成跨接电容。
20.如权利要求15至19任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,利用所述第6与第7电容电极在层叠方向重叠部分的电容耦合,形成跨接电容。
21.如权利要求1至20任一项所述的层叠带通滤波器,其特征在于,所述电介质片由结晶相及玻璃相构成,所述结晶相含有Al2O3、MgO、SiO2及ROa中的至少一种,这里的R是La、Ce、Pr、Nd、Sm及Gd中选择至少一种元素,a是根据所述R的价数按照化学计量决定的数值。
22.一种层叠带通滤波器,其特征在于,至少包含权利要求1至21任一项所述的带通滤波器,及将权利要求1至21任一项所述的带通滤波器内装在所述层叠体中。
23.一种复合高频器件,其特征在于,在所述层叠体中包含权利要求1至21任一项所述的带通滤波器,及其它高频电路。
24.一种复合高频器件,其特征在于,在包含有的所述权利要求1至21任一项所述的带通滤波器的所述层叠体上,安装电子元器件。
25.一种高频无线设备,其特征在于,装有权利要求1至24任一项所述的层叠带通滤波器。
26.一种层叠带通滤波器的制造方法,其特征在于,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面形成输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体的内层形成与所述接地电极连接的内部接地电极;至少形成包含第1及第2电电容电极的多个电容电极;以及至少形成包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,所述第1及第2带状线配置在同一所述电介质片上,而且隔开一定间隔排列,通过这样在同一层内进行电磁耦合。
27.一种叠带通滤波器的制造方法,其特征在于,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面形成输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体的内层形成上所述接地电极连接的内部接地电极;至少形成包含第1及第2电容电极的多个电容电极;以及至少形成包含第1及第2带状线的多个带状线,所述第1及第2电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1及第2带状线的一端分别电气连接,所述第1及第2带状线的另一端与接地电极电气连接,在第1电介质片配置所述第1带状线,在第2电介质片配置所述第2带状线,在所述第1电介质片的正下方配置所述第2电介质片,通过这样使所述第1与第2带状线进行电磁耦合。
28.一种层叠带通滤波器的制造方法,其特征在于,包括在将多片电介质片层叠形成一体化的层叠体的端面形成输入电极、输出电极及接地电极;在所述层叠体的内层形成上所述接地电极连接的内部接地电极;至少形成包含第1至第4电容电极的多个电容电极;以及至少形成包含第1至第4带状线的多个带状线,所述第1至第4电容电极与所述内部接地电极进行电容耦合,与所述第1至第4带状线的一端分别电气连接,所述第1至第4带状线的另一端与接地电极电气连接,将所述第1及第2带状线隔开一定间隔配置在所述第1电介质片上,在同一层内使所述第1与第2带状线进行电磁耦合,将所述第3及第4带状线隔开一定间隔配置在所述第2电介质片上,在同一层内使所述第3与第4带状线进行电磁耦合,再将所述第2电介质片配置在所述第1电介质片正下方,使所述第1与第3带状线、所述第2与第4带状线分别进行电磁耦合。
全文摘要
本发明揭示一种叠带通滤波器、高频无线设备及层叠带通滤波器的制造方法。将构成谐振器的2条带状线313及314隔开一定间隔配置在同一层,使其进行电磁耦合,采用这样的构成,能够提供小型且低损耗的层叠带通滤波器。
文档编号H01P1/203GK1393044SQ01802823
公开日2003年1月22日 申请日期2001年6月19日 优先权日2000年7月24日
发明者瓜生一英, 山田彻, 石崎俊雄, 松村勉 申请人:松下电器产业株式会社
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