专利名称：叠层介电滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及在几百MHz到几GHz的微波频带内构成一谐振电路的一叠层介电滤波器。更具体地，本发明涉及使得有可能有效地小型化一通讯设备及一电子设备的一叠层介电滤波器。
背景技术：
近年来，极为需要实现一种被用于一无线通讯设备的小型的、薄的高频滤波器。因此，对使用一叠层介电滤波器是不可缺少的。
一般地，如图30所示，这一叠层介电滤波器，例如，使用一1/4波长谐振器的一叠层介电滤波器400具有多个谐振电极402、404，内层地电极406、408、410、412，以及一个耦合调整电极414。多个谐振电极402、404中的每一个具有一端电连接于一个地电极。内层地电极406、408、410、412中的每一个具有一端电连接于该地电极。内层地电极406、410被堆叠以夹在谐振电极402的一个开口端的一部分与一介电层当中。内层地电极408、412被堆叠以夹在谐振电极404的一个开口端的一部分与一介电层当中。耦合调整电极414电磁地耦合各个谐振电极402、404。
但是，在如图30所示的叠层介电滤波器400中，地电势被用作为用于输入/输出一非平衡形式的信号的参考电势。因此，例如，为了把叠层介电滤波器400连到一个平衡输入类型的高频放大电路，需要在它们之间另外使用一平衡/不平衡适配器(平衡-不平衡转换器)。因此，在小型化方面引起一定的限制。
在上述例子中，描述了使用1/4波长谐振器的一叠层介电滤波器。另外，使用1/2波长谐振器的平衡型叠层介电滤波器也已被公开(见，例如，日本公开专利号11-317603，2000-353904，和2000-22404)。
在平衡型的各个叠层介电滤波器中，谐振器的长度被不可避免地增大，这是由于叠层介电滤波器是由1/2波长谐振器构成。因此，这样的介电滤波器不利于实现一小型化的滤波器。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种允许用于连到一高频放大电路或其它类似物的平衡输入/输出的小型叠层介电滤波器。
本发明的另一个目的是提供一种叠层介电滤波器，其中当一IC被连到一不平衡-平衡转换部件时不必单独地分别地插入任何用于把一DC电源连到该IC的电路，并且有可能减少零件数，抑制插入损耗，以及小型化含有该IC的电子设备的大小。
本发明的又一个目的是提供一种叠层介电滤波器，其中当一IC被连到一不平衡-平衡转换部件时不必单独地插入任何用于匹配一不平衡-平衡转换部件与该IC之间的阻抗的电路，并且有可能减少零件数，抑制插入损耗，以及小型化含有该IC的电子设备的大小。
本发明的又一个目的是提供一种能够增加设计的灵活度的叠层介电滤波器。
本发明的又一个目的是提供一种叠层介电滤波器，其中有可能减少一滤波器部件内的电极面积，并且有可能抑制在一不平衡-平衡转换部件内的杂散耦合。
本发明提供一种叠层介电滤波器包括一个具有多个用于滤波一不平衡信号的谐振器的滤波部件，以及具有带状线的不平衡-平衡转换部件。滤波部件及不平衡-平衡转换部件在一含有多个叠层介电层的介电衬底上。
因此，滤波部件能够由利于实现小型化的1/4波长谐振器组成。与由1/2波长谐振器组成的平衡型叠层介电滤波器相比有可能实现紧凑或小型设备。
此外，不必把滤波部件与不平衡-平衡转换部件之间的特性阻抗设置为具有一特定值(例如，50Ω)。该特性阻抗能够被任意地确定。因此，有可能提高它们中每一个的设计灵活性。此外，能够容易地形成滤波部件，并且有可能加宽平衡/不平衡适配器部件的带状线的线宽，这是由于特性阻抗能够被确定为低。因此，有可能减少不平衡-平衡转换部件内的损耗。
如上所述，本发明提供一种允许平衡输入/输出连到高频放大电路或类似物的小型的叠层介电滤波器。
在该叠层介电滤波器内，多个不同材料的介电层可以被分层或堆叠以提供介电衬底。优选地，对应于滤波部件的介电层介电常数高于对应于不平衡-平衡转换部件的介电层介电常数。
因此，有可能减小滤波部件内的电极面积，并有可能抑制不平衡-平衡转换部件内的杂散耦合。
该叠层介电滤波器可以示范性地如下构成。例如，滤波部件形成在介电衬底的多个介电层的堆叠方向上的上层部分或下层部分，并且不平衡-平衡转换部件形成在除上层部分和下层部分之外的其它一个部分上。在此布置中，用于隔离滤波部件与不平衡-平衡转换部件的一个内层地电极能够容易地形成在滤波部件与不平衡-平衡转换部件之间。有可能改进该特性。
另一方面，滤波部件能够形成在介电衬底的多个介电层的堆叠方向上的左边部分或右边部分，并且不平衡-平衡转换部件形成在除左边部分或右边部分之外的其它一个部分上。
此外，地电极能够形成在介电衬底的两个主表面上，以及其上形成有多个谐振器的谐振电极的平面与其上形成有地电极的平面可以相互平行。其上形成有滤波部件的输入/输出端子的平面与其上形成有不平衡-平衡转换部件的带状线的平面可以相互垂直。
另一方面，地电极能够形成在介电衬底的两个主表面上，以及其上形成有多个谐振器的谐振电极的平面与其上形成有地电极的平面可以相互垂直。在此布置中，其上形成有滤波部件的输入/输出端子的平面与其上形成有不平衡-平衡转换部件的带状线的平面可以相互平行。滤波部件的输入/输出端子与带状线能够相互远离排列。此外，有可能消除滤波部件的输入输出端子与不平衡-平衡转换部件的带状线之间的任何不必要的干扰。由此，有可能改进该特性。
此外，不平衡-平衡转换部件能够经由一连接部件而连到滤波部件的输入端和/或输出端上。在此布置中，该叠层介电滤波器可以进一步包括设置在介电衬底内并连到一地电极上的一个内层地电极，其中连接部件与不平衡-平衡转换部件用在它们之间置入内层地电极来分开形成，并且连接部件电连接到不平衡-平衡转换部件的一不平衡输入/输出部件上。最好形成该内层地电极以用于至少隔离该滤波部件与不平衡-平衡转换部件。
最好该连接部件具有经由一电容器与滤波部件相连的一个连接电极。如果滤波部件直接连到不平衡-平衡转换部件，则由滤波部件和不平衡-平衡转换部件在带通特性上的衰减范围内引起一些不必要的匹配，并且在衰减范围内形成一些不必要的峰值。因此，当如在本发明中的滤波部件经由电容器与不平衡-平衡转换部件相连时，则不平衡-平衡转换部件的相位被该电容器改变，并有可能抑制关于该滤波部件的不必要的匹配。如果连接电极被布置在不平衡-平衡转换部件端，那么该连接电极可被耦合到该不平衡-平衡转换部件，并且带通特性会变坏。因此，该连接电极最好布置在滤波部件端。
另一方面，不平衡-平衡转换部件可以包括形成在介电层的第一主表面上的一第一带状线，其具有构成一不平衡输入/输出部件的第一端；形成在介电层的第一主表面上的一第二带状线，其具有与一个平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到一地电极上；以及形成在介电层的第一主表面上的一第三带状线，其具有与另一个平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到该地电极上。
在此布置中，该叠层介电滤波器可以进一步包括设置在介电衬底内并连到地电极上的一内层地电极，其中第二和第三带状线的第二端通过通孔连到该内层地电极。
另一方面，当与一DC电源相连的一DC电极形成在介电衬底的一个表面上时，不平衡-平衡转换部件可以包括形成在介电层的第一主表面上的一第一带状线，其具有构成一不平衡输入/输出部件的第一端；形成在介电层的第一主表面上的一第二带状线，其具有与一个平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到该DC电极上；以及形成在介电层的第一主表面上的一第三带状线，其具有与另一个平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到该DC电极上。
在此布置中，该叠层介电滤波器可以进一步包括设置在介电衬底内并连到地电极上的一内层地电极，其中第二和第三带状线分别通过除内层地电极之外的通孔在第二和第三带状线上的各自的任意位置处连到DC电极上。另一方面，该叠层介电滤波器可以进一步包括设置在介电衬底内并连到DC电极上的一内层DC电极，其中第二和第三带状线分别通过通孔在第二和第三带状线上的各自的任意位置处连到该内层DC电极上。
现在将做出对于该叠层介电滤波器的使用的示范性形式的说明。当使用该叠层介电滤波器时，在许多情形下一IC被连到该叠层介电滤波器上。在这些情形下，DC电压单独地提供给一些类型的该IC。
通常，需要设置一个专用电路用于在叠层介电滤波器与IC之间提供DC电压。然而，在本发明中，其中接收到的信号分量被叠加到该DC电压上的平衡信号被输出。因此，不必连接该专用电路。因此，有可能小型化含有该叠层介电滤波器与IC的电路系统。
具体地，最好第二和第三带状线被布置为关于一条线的中央线性对称，其中用于连接多个平衡输入/输出端子的一条线段被该线等分成两段，并且第二和第三带状线的各自的物理长度基本上彼此相等。因此，有可能获得对于各个平衡输入/输出端子的输入/输出特性的良好平衡。
在本发明中，对应于第二带状线的第一带状线的第一部分的宽度，该第一部分的长度，对应于第三带状线的第一带状线的第二部分的宽度，该第二部分的长度，第二带状线的宽度，第二带状线的电性有效长度，第三带状线的宽度，第三带状线的电性有效长度，以及置于第一带状线与第二及第三带状线之间的介电层的介电常数可以被适当地改变。通过这样做，有可能容易地建立不平衡-平衡转换部件的一输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡。
通常，不平衡-平衡转换部件的输出阻抗是该不平衡-平衡转换部件的输入阻抗的两倍。例如，当不平衡-平衡转换部件的输入阻抗为50Ω时，输出阻抗为100Ω。不过，例如，当实现与连到该不平衡-平衡转换部件的IC的匹配所需的阻抗为50Ω时，则阻抗匹配不被满足，以及需要一附加的电路用于实现阻抗匹配。
不过，在本发明中，即使当不平衡-平衡转换部件的输入阻抗为50Ω时，通过适当地设置上述各种参数该不平衡-平衡转换部件的输出阻抗也能容易地与IC的输入阻抗匹配。
另一方面，不平衡-平衡转换部件的输入阻抗可以具有除50Ω外的一个值。例如，当输入阻抗为25Ω时，该不平衡-平衡转换部件的输出阻抗能够是50Ω。在上述例子中，有可能满足相对于IC的匹配阻抗而不用单独地插入任何阻抗匹配电路，有助于含有叠层介电滤波器与IC的电路系统的大小被减小。
另一方面，不平衡-平衡转换部件可以包括形成在介电层的第一主表面上的一第一带状线，其具有构成一不平衡输入/输出部件的第一端；形成在介电层的第一主表面上的一第二带状线，其具有与一个平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到一地电极上；形成在介电层的第一主表面上的一第三带状线，其具有与第一带状线的一第二端相连的第一端；以及形成在介电层的第一主表面上的一第四带状线，其具有与另一平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到该地电极上。
在此布置中，其上形成有滤波部件的输入/输出端子的平面与其上形成有不平衡-平衡转换部件的第一至第四带状线的各个平面能够相互平行。因此，滤波部件的输入/输出端子与带状线相互远离排列。因此，有可能消除滤波部件的输入/输出端子与不平衡-平衡转换部件的带状线之间的任何不必要的干扰。由此，有可能改进该特性。
该叠层介电滤波器可以进一步包括与地电极相连的一个内层地电极，该内层地电极形成在其上形成有第二带状线的介电层与其上形成有第三带状线的介电层之间，其中第二带状线在第二带状线上的一任意位置处被连到该内层地电极上。在此布置中，基于第一带状线和第二带状线的一条耦合线与基于第三带状线和第四带状线的另一条耦合线被第二内层地电极分开。因此，有可能抑制耦合线之间的任何干扰，并有可能获得不平衡-平衡转换部件的输入/输出特性的良好平衡。
当与一DC电源相连的一个DC电极被形成在介电衬底的一个表面上时，不平衡-平衡转换部件可以包括形成在介电层的第一主表面上的一第一带状线，其具有构成一不平衡输入/输出部件的第一端；形成在介电层的第一主表面上的一第二带状线，其具有与一个平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到该DC电极上；形成在介电层的第一主表面上的一第三带状线，其具有与第一带状线的一第二端相连的第一端；以及形成在介电层的第一主表面上的一第四带状线，其具有与另一平衡输入/输出端子相连的第一端，并在该线上的任意位置处连到该DC电极上。
在此布置中，该叠层介电滤波器可以进一步包括设置在介电衬底内并连到一地电极上的一内层地电极，其中第二和第四带状线分别通过除该内层地电极之外的通孔在第二和第四带状线上的各自的任意位置处连到DC电极上。另一方面，该叠层介电滤波器可以进一步包括设置在介电衬底内并连到DC电极上的一内层DC电极，其中第二和第四带状线分别通过通孔在第二和第四带状线上的各自的任意位置处连到该内层DC电极上。
此外，在本发明中，第一带状线的宽度，第一带状线的长度，第二带状线的宽度，第二带状线的电性有效长度，第三带状线的宽度，第三带状线的长度，第四带状线的宽度，第四带状线的电性有效长度，以及一介电常数或置于从第一带状线至第四带状线范围内的区域中的一个或多个介电层的介电常数被适当地确定。因此，有可能容易地确定不平衡-平衡转换部件的输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡。
在此布置中，不平衡-平衡转换部件的一输入阻抗可以具有除50Ω外的一个值。
在本发明中，用于调整用于多个谐振器的耦合度的一个耦合调整电极形成在与其间置入有谐振器的连接部件分离的一个位置上。在此布置中，如果该耦合调整电极靠近连接部件形成，那么在该耦合调整电极与连接部件(或是连接电极，当该连接部件具有经由电容器与滤波部件相连的连接电极时)之间会生成任何杂散耦合，并且不可能消除不必要的匹配。由于这一原因，耦合调整电极最好形成在与其间置入有谐振器的连接部件分离的位置上。
当谐振器由布置在堆叠方向上的多个谐振电极组成时，该耦合调整电极可以形成在被布置在谐振电极之间的一个或多个介电层的一个介电层的第一主表面上。
在本发明中，滤波部件的多个谐振器可以分别具有不同的谐振频率，并且一个视在电抗元件可以被等效电连到不平衡-平衡转换部件的一个输出端上。因此，当一IC连到不平衡-平衡转换部件上时，该不平衡-平衡转换部件与IC之间的阻抗匹配能够实现而不用插入任何附加匹配电路。由此，含有该叠层介电滤波器及IC的电路系统的大小能够成为小型化的。
如上所述，本发明的叠层介电滤波器提供了如下效果。
(1)有可能有效地实现小型化同时考虑到高频放大电路或类似物的连接实现了平衡输入/输出。
(2)当IC被连到不平衡-平衡转换部件时，不必单独地插入用于连接DC电源与该IC的电路。有可能减少部件的数目，抑制插入损耗，以及小型化含有该IC的电子设备的大小。
(3)当IC被连到不平衡-平衡转换部件时，不必插入用于匹配该不平衡-平衡转换部件与IC之间的阻抗的电路。有可能减少部件的数目，抑制插入损耗，以及小型化含有该IC的电子设备的大小。
(4)有可能增加设计灵活度。
(5)有可能减少滤波部件内的电极面积，并有可能抑制不平衡-平衡转换部件内的杂散耦合。
当结合附图，其中本发明的较佳实施例利用说明性的例子示出，本发明的上述及其它目的，特征，以及优点将从以下的描述中变得更为清楚。
图1示出说明根据第一实施例的一叠层介电滤波器的透视图；图2示出说明根据该第一实施例的该叠层介电滤波器的分解透视图；图3示出对比例子与工作例子的带通特性及反射特性；图4示出根据该第一实施例的该叠层介电滤波器的一转换部件的一等效电路；图5A示出其中第一部分的宽度被缩小在一第一带状线内的一个例子；图5B示出其中第二和第三带状线的一第二带状线被缩小的一个例子；图6示出转换部件内叠层介电层的各自的介电常数的关系；图7示出说明当一IC被连到一个不平衡-平衡转换元件时采用的使用形式的电路框图；图8示出说明根据第一实施例的当一IC被连到叠层介电滤波器时采用的使用形式的电路框图；图9示出说明其中一视在电抗电路被等效地连到该转换部件的输出端的一个例子的电路框图；图10示出说明其中一视在电抗电路被等效地连到该转换部件的输出端的另一个例子的电路框图；图11示出说明用于调整该转换部件的输入阻抗的方法的另一例子的电路框图；图13示出根据第一实施例的叠层介电滤波器的一个修改实施例的一转换部件的一等效电路；图14示出说明根据第一实施例的叠层介电滤波器的该修改实施例的一透视图；图15示出说明根据第一实施例的叠层介电滤波器的该修改实施例的一分解透视图；图16说明该叠层介电滤波器的使用的一个普通形式；图17示出说明根据第二实施例的一叠层介电滤波器的透视图；图18示出说明根据该第二实施例的该叠层介电滤波器的一分解透视图；图19说明转换部件内叠层介电层的各自的介电常数的关系；
图20示出说明根据该第二实施例的该叠层介电滤波器的一修改实施例的一透视图；图21示出说明根据该第二实施例的该叠层介电滤波器的该修改实施例的一分解透视图；图22示出说明根据第三实施例的一叠层介电滤波器的一透视图；图23示出说明根据该第三实施例的该叠层介电滤波器的一分解透视图；图24示出说明根据该第三实施例的该叠层介电滤波器的一修改实施例的一透视图；图25示出说明根据该第三实施例的该叠层介电滤波器的该修改实施例的一分解透视图；图26示出说明根据第四实施例的一叠层介电滤波器的透视图；图27示出说明根据该第四实施例的该叠层介电滤波器的一分解透视图；图28示出说明根据该第四实施例的该叠层介电滤波器的一修改实施例的一透视图；图29示出说明根据该第四实施例的该叠层介电滤波器的该修改实施例的一分解透视图；以及图30示出说明一常规叠层介电滤波器的一分解透视图。
具体实施例方式
下面参照图1-29解释根据本发明的一叠层型的介电滤波器的几个说明性实施例。在下述实施例中，对其中输入端为不平衡型、输出端为平衡型的情形大体做出说明。本发明还可应用于与上述相反的情形。
如图1所示，第一实施例的叠层介电滤波器10A具有一介电衬底14。该介电衬底14包括多个被堆叠，烧结，并结合为一个整体的介电层(S1-S10，见图2)。在该介电衬底14的两个主表面(第一介电层S1的第一主表面和第十介电层S10的第一主表面)上形成地电极12a，12b。
如图2所示，一滤波部件20，一不平衡-平衡转换部件(转换部件28)，以及一连接部件30设置在介电衬底14内。滤波部件20具有第一和第二输入端谐振电极16a，16b(1/4波长输入端谐振器)以及第一和第二输出端谐振电极18a，18b(1/4波长输出端谐振器)。转换部件28具有多条带状线22，24，26。连接部件30连接滤波部件20和转换部件28。在该实施例中，由在叠层方向上排列成一行的第一和第二输入端谐振电极16a，16b构成一个输入端谐振器，并由在叠层方向上排列成一行的第一和第二输出端谐振电极18a，18b构成一个输出端谐振器。
如图2所示，介电衬底14包括第一介电层S1至第十介电层S10，它们被从顶部按此顺序堆叠起来。第一至第十介电层S1-S10中的每一个具有一个层或多个层。
滤波部件20和转换部件28分别形成在介电衬底14内介电层S1-S10的叠层方向上垂直地分离的区域内。例如，如在图2所看到的，滤波部件20形成在叠层方向上的一个上层部分，转换部件28形成在叠层方向上的一个较低部分，连接部件30形成在滤波部件20和转换部件28之间。
换言之，滤波部件20形成在从第二介电层S2至第五介电层S5的范围区域内，转换部件28形成在包括第八和第九介电层S8，S9的区域内，连接部件30形成在包括第五和第六介电层S5，S6的区域内。此外，为了隔离滤波部件20与转换部件28而设置的一个内层地电极32形成在介电衬底14内。
第一和第二输入端谐振电极16a，16b以及第一和第二输出端谐振电极18a，18b分别构成两个1/4谐振器。因此，例如，如图1所示，谐振电极16a，16b，18a，8b中每一个的短路端连到形成在介电衬底14的第一侧表面14a上的一个地电极12c。
在滤波器10A中，如图1所示，一个不平衡输入端子34形成在介电衬底14的外周表面的第二侧表面14b的中心部分上，并且地电极12d形成在该不平衡输入端子34的两侧上。第一和第二平衡输出端子36a，36b形成在被布置在与第二侧表面14b相对一侧的第三侧表面14c上。存在用于把不平衡输入端子34和平衡输出端子36a，36b与地电极(包括内层地电极)隔离的区域。
如图2所示，第一输入端谐振电极16a和第一输出端谐振电极18a形成在第三介电层S3的第一主表面上。第一引线电极38形成在第一输入端谐振电极16a的开端附近的位置与不平衡输入端子34(见图1)之间。
第二输入端谐振电极16b和第二输出端谐振电极18b形成在第四介电层S4的第一主表面上。第二引线电极41形成在第二输入端谐振电极16b的开端附近的位置与不平衡输入端子34之间。
第一和第二内层地电极40，42以及一耦合调整电极44形成在第二介电层S2的第一主平面上。内层地电极40，42的两个第一端被分别连到地电极12e。地电极12e形成在介电衬底14的第四侧表面14d上(见图1)。第二介电层S2被置于内层地电极40与第一输入端谐振电极16a的开端间以及内层地电极42与第一输出端谐振电极18a的开端之间。耦合调整电极44是用于调整用于输入端谐振器与输出端谐振器的耦合度的电极。
第三和第四内层地电极46，48以及一输出电容电极50形成在第五介电层S5的第一主表面上。第三和第四内层地电极46，48的两个第一端分别连到地电极12e。第四介电层S4被置于内层地电极46与第二输入端谐振电极16b的开端之间，内层地电极48与第二输出端谐振电极18b的开端之间，以及输出电容电极50与第二输出端谐振电极18b之间。输出电容电极50通过为第五介电层S5提供的一通孔52而与一个连接电极54电连接。
为了连接滤波部件20的输出端与转换部件28的输入端而设置的连接电极54形成在第六介电层S6的第一主表面上。连接电极54的第一端连到上述通孔52。第四和第五介电层S4，S5被置于连接电极54的第二端与第二输入端谐振电极16b之间。连接电极54的第二端连到一个与转换部件28连通的通孔56。连接部件30由输出电容电极50，通孔52，以及连接电极54构成。
内层地电极32形成在第七介电层S7的第一主表面上。存在用于隔离该内层地电极32与通孔56的区域，即，其上没有电极薄膜形成的区域。
转换部件28的第一带状线22形成在第八介电层S8的第一主表面上。第一带状线22从一起始端60(第一起始端60)被形成为螺旋形形状的图案。第一带状线22被成形为被汇聚在朝向一终端62的螺旋形形状内，该终端62被安排在与第一起始端60线性对称的位置上(关于线m线性对称的位置上，线m把连接第一与第二平衡输出端子36a，36b的线段等分为两部分)。上述连接电极54的第二端通过在第一起始端60上，或是在第一带状线22的第一起始端60附近位置上的通孔56被电连接。在下面的描述中，关于第一带状线22上的通孔56的连接位置被称作为“第一连接位置61”。
转换部件28内第二和第三带状线24，26形成在第九介电层S9的第一主表面上。第二带状线24被形成为从对应于上述第一带状线22的第一起始端60的一起始端(第二起始端64)朝向第一平衡输出端子36a的一螺旋形形状的图案。第三带状线26被形成为从对应于上述第一带状线22的终端62的一起始端(第三起始端66)朝向第二平衡输出端子36b的一螺旋形形状的图案。
特别地，第二和第三带状线24的螺旋形状为相互线性对称(关于线m线性对称)。第二和第三带状线24的物理长度彼此基本相等。
第二带状线24通过第二起始端64上的，或是在第二起始端64附近位置(第二连接部分65)上的通孔68而电连接于地电极12b。第三带状线26通过第三起始端66上的，或是在第三起始端66附近位置(第三连接部分67)上的通孔70而电连接于地电极12b。
换言之，在滤波器10A内，其上形成有输入端谐振器及输出端谐振器的各个谐振电极16a，16b，18a，18b的平面平行于其上形成有地电极12a，12b的平面。此外，在滤波器10A内，其上形成有滤波部件20的不平入端子34的平面(第二侧表面14b)垂直于其上形成有转换部件28内的各个带状线22，24，26的平面。
此外，在滤波器10A内，任意确定的不同材料的第一至第十介电层S1-S10被用作为介电衬底14的多个介电层，并且这些介电层被堆叠，烧结，以及结合为一个整体。
特别地，具有高介电常数(例如，ε＝25)的介电层被用作为用于构成滤波部件20内的电容器的那一部分的介电层(第一至第六介电层S1-S6)。具有低介电常数(例如，ε＝7)的介电层被用作为用于转换部件28的介电层(第七至第十介电层S7-S10)。
如上所述，在滤波器10A内，不平衡输入系统的滤波部件20以及具有第一至第三带状线22，24，26的转换部件28被结合为介电衬底14内的一个整体。此外，滤波器10A能够用有利于实现如滤波部件20一样小的大小的1/4波长的谐振器构成。与1/2波长谐振器的平衡型叠层介电滤波器相比有可能小型化该滤波器。
当这些元件被结合成一个整体时，滤波部件20与转换部件28之间的阻抗特性不必具有一个特定值(例如，50Ω)。有可能任意确定滤波部件20与转换部件28之间的阻抗特性。因此，有可能灵活地设计滤波器。此外，能够容易地构成滤波部件20，并且转换部件28内的带状线22，24，26的线宽能被加宽，这是由于二者之间的阻抗特性能够很低。因此，转换部件28内的损耗也能够降低。
特别地，在滤波器10A内，用于构成滤波部件20内的电容器的那一部分的介电层由不同于用于转换部件28的介电层材料做成。用于构成滤波部件20内的电容器的那一部分的介电层的介电常数高于用于转换部件28的介电层的介电常数。因此，有可能减小滤波部件20内的电极面积。此外，有可能抑制转换部件28内的杂散耦合。
滤波部件20形成在介电衬底14的介电层的堆叠方向上的上层部分上，转换部件28形成在堆叠方向上的下层部分上。因此，为了隔离滤波部件20与转换部件28而设置的内层地电极32能够容易地形成在滤波部件20与转换部件28之间。由此，有可能改进该特性。通过把滤波部件20与转换部件28分别安排在介电衬底14的上层及下层部分上能够减小安装面积。
当采用抽头结构时，该结构中第二输出端谐振电极18b被直接地连到转换部件28，那么滤波部件20与转换部件28会引起在带通特性上一衰减区域内的不必要的匹配，并且在该衰减区域内形成一不必要的峰值。然而，在滤波器10A内，滤波部件20被经由电容器由相对于第二输出端谐振电极18b的输出电容器电极50连到转换部件28。因此，有可能随该电容器而改变转换部件28的相位，并且有可能抑制关于滤波部件20的不必要的匹配。此外，连接电极54形成在滤波部件20的一侧上(与内层地电极相比靠近于滤波部件20的位置上)。因此，在带通特性中不生成不必要的峰值。
第二和第三带状线24，26关于线m线性对称，用于连接第一与第二平衡输出端子36a，36b的线段被线m等分成两部分。因此，有可能获得用于各个平衡输出端子36a，36b的输出特性的良好平衡。
在滤波器10A内，一螺旋形状的起伏80被形成在转换部件28内的第一至第三带状线22，24，26中的每一个内以便使对不平衡输入端子34的干扰得到抑制。在滤波器10A内，第一至第三带状线22，24，26中的每一个被部分地弯曲以便保持与不平衡输入端子34的一定距离。
现在描述一个示范试验。在此示范试验中，对一比较例子与一工作例子进行带通特性及反射特性的研究。
该比较例子是一不平衡型的叠层介电滤波器。特别地，该不平衡型的叠层介电滤波器按照与图30所示滤波器400相同的方式构成。该工作例子是按照与上述滤波器10A相同的方式构成。
试验结果如图3所示。图3中，实线A表示比较例子的带通特性，虚线B表示工作例子的带通特性。实线C表示比较例子的反射特性，虚线D表示工作例子的反射特性。比较例子的特性是说明通过不使用平衡-不平衡适配器而执行测量得到的结果。
根据该试验结果，可以了解衰减极位于接近所用频带的位置，除带通区域外的区域内的信号能够被有效地衰减，与比较例子相比，工作例子中的反射被降低。显然，当平衡-不平衡适配器被单独地连到比较例子的滤波器上时，使这些特性进一步变坏。正相反，可以了解与比较例子相比工作例子中的这些特性被显著地改进，这是由于在工作例子中不必单独地连接平衡-不平衡适配器。
接下来，参照图4所示的一个用于滤波器1 0A的转换部件28的输出阻抗、电平平衡、以及相位平衡调整的等效电路来作出说明。
图4所示的等效电路是说明滤波器10A的转换部件28的。对于第一带状线22，对应于第二带状线24的部分(第一部分22a)以及对应于第三带状线26的部分(第二部分22b)被串联连接。第二部分22b的第一端(终端62)为开端。
第二带状线24接在GND与第一平衡输出端子36a之间，第三带状线26接在GND与第二平衡输出端子36b之间。
此处的电平平衡是指一相同的信号电平(绝对值)是否从第一及第二平衡输出端子36a，36b输出。此处的相位平衡是指从第一及第二平衡输出端子36a，36b输出的信号的相位是否是180°的关系。
首先，通过适当地改变第二和第三带状线24，26的宽度W3，W4来调整电平平衡。例如，假设从第一平衡输出端子36a输出的第一信号电平低于从第二平衡输出端子36b输出的第二信号电平。当第二带状线24的宽度W3被加宽时，或是当第三带状线26的宽度W4被变窄时，那么第一信号电平上升，或是第二信号电平下降。因此，有可能调整电平平衡。
关于该特征，也可以通过适当地改变第一带状线22的第一部分22a的宽度W1，或是第二部分22b的宽度W2来调整电平平衡。图5A和5B说明其中第一带状线22的第一部分22a的宽度W1以及第二带状线24的宽度W3被变窄的情形。
当电平平衡被调整时，第一与第二信号电平之间的相位差异可以被偏离于180°。因此，通过适当地改变第一带状线22的第一部分22a的电性有效长度L1，第二部分22b的电性有效长度L2，第二带状线24的电性有效长度L3，以及第三带状线26的电性有效长度L4的任何一个或多个电性有效长度或长度就能够调整相位平衡。
当改变第一部分22a的电性有效长度L1时，第一带状线22上的第一连接位置61可以被适当地改变。当改变第二部分22b的电性有效长度L2时，终端62的位置可以被改变。当改变第二带状线24的电性有效长度L3时，第二带状线24上的连接部分65可以被适当地改变。当改变第三带状线26的电性有效长度L4时，第三带状线26上的连接部分67可以被适当地改变。
另一方面，通过适当地改变上述第一带状线22的第一和第二部分22a，22b的宽度W1，W2，以及电性有效长度L1，L2，第二带状线24的宽度W3及电性有效长度L3，以及第三带状线26的宽度W4及电性有效长度L4也能够容易地调整转换部件28的输出阻抗。然而，通过改变存在于第一带状线22与第二及第三带状线24，26之间的第八介电层S8的介电常数同样能够容易地调整转换部件28的输出阻抗。
例如，如图6所示，假设ε1代表第八介电层S8的介电常数，ε2代表第七介电层S7和第九介电层S9的各自的介电常数。当ε1＜ε2成立时，转换部件28的输出阻抗上升。当ε1＞ε2成立时，转换部件28的输出阻抗下降。
通常，如图7所示，不平衡-平衡转换元件200的输出阻抗是该不平衡-平衡转换元件200的输入阻抗的两倍。例如，当不平衡-平衡转换元件200的输入阻抗为50Ω时，其输出阻抗为100Ω。然而，假设一IC 202接到不平衡-平衡转换元件200上，当实现与IC 202匹配所需的阻抗为，例如，50Ω时，阻抗匹配不被满足。必须另外提供一个电路204用于实现不平衡-平衡转换元件200与IC 202之间的阻抗匹配。
不过，在滤波器10A情形中，即使当转换部件28的输入阻抗如上所述为50Ω时，通过适当地设置如上所述的各种参数，转换部件28的输出阻抗也能够容易地匹配于IC 202的输入阻抗。如图8所示，不必连接任何附加的匹配电路，以及有可能把IC 202直接连到转换部件28的输出端子上。这导致含有滤波器10A及该IC的电路系统的小型化。
用于调整转换部件28的输出阻抗的技术包括如上所述的各种参数的设置，以及用于等效地连接一视在谐振电路206(见图9和10)与转换部件28的输出端的方法。该方法能够通过允许滤波部件20的多个谐振器分别具有不同的谐振频率来实现。该多个谐振器可以分别具有不同的谐振频率。例如，如图9所示，输出端谐振电极18的物理长度比输入端谐振电极16的物理长度短。此外，例如，如图10所示，输入端谐振电极16的开端面积比输出端谐振电极18的开端面积大。
因此，例如，当滤波部件20是一单个单元时，滤波部件20操作起来就象谐振电路被连接用于使谐振器的谐振频率相等一样。不过，在第一实施例中，滤波部件20和转换部件28被合成为一个整体。因此，谐振电路206操作起来就象谐振电路206被连到转换部件28的输出端子上一样。谐振电路206对转换部件28的输出阻抗的调整产生作用。
在滤波器10中，如上所述滤波部件20和转换部件28被结合为一个整体。因此，对滤波部件20和转换部件28之间的特性阻抗不必设置一个特定值(例如，50Ω)。换言之，有可能为转换部件28的输入阻抗设置除50Ω之外的一个值。例如，如图11所示，通过适当地改变形成在滤波部件20的输出端谐振电极18(或图2中第二输出端谐振电极18b)与连接部件30的输出电容电极50之间的电容C1的电容值能够把转换部件28的输入阻抗调整为具有一任意值。
如图2所示，当滤波部件20的输出端谐振电极18(18b)通过通孔52而直接连到连接部件30的连接电极54时，通过如图12所示适当地改变相对于输出端谐振电极18的通孔52的连接位置能够把转换部件28的输入阻抗调整为具有一任意值。
接下来，参照图13-16说明滤波器10Aa的一个修改实施例。
以和上述滤波器10A近似相同的方式构成滤波器10Aa。然而，如在图3所示的一等效电路中所说明的，前者与后者的不同之处在于一DC电源被连到转换部件28内的第二和第三带状线24，26上。
具体地，首先，如图14所示，连到该DC电源的一个DC电极210被形成在第一与第二平衡输出端子36a，36b之间的介电衬底14的第三侧表面14c的一部分上。
此外，如图15所示，连到DC电极210的一个内层DC电极212被形成在位于第十介电层S10下面的第十一介电层S11的第一主表面上。第二带状线24的第二连接部分65以及第三带状线26的第三连接部分67分别通过通孔68，70而连到内层DC电极212上。在此布置中，用于隔离通孔68，70与地电极12b的区域214，216形成在第十介电层S10的第一主表面上。
因此，如图13所示，DC电源被分别连在第二和第三带状线24，26的第二和第三连接部分65，67上。此外，电容C2，C3被形成在第二和第三带状线24，26与地电极12b(GND)之间。
现在将对该叠层介电滤波器的使用进行说明。一般地，当使用叠层介电滤波器时，例如，如图16所示，不平衡-平衡转换元件222被连到该叠层介电滤波器220，并且IC 202被进一步连到不平衡-平衡转换元件222上。在此情形下，一DC电压被单独地加到IC 202上。
通常，如图16所示，需要设置一专用电路224用于在叠层介电滤波器220与IC 202之间提供该DC电压。不过，不必连接该专用电路224，这是因为平衡信号，其中接收到的信号分量被叠加到该DC电压上，被从上述图13-15中所示的滤波器10Aa的转换部件28输出。因此，有可能实现含有滤波器10Aa和IC 202的电路系统的小型化。
接下来，参照图17和18说明根据第二实施例的一叠层介电滤波器10B。
如图17所示，滤波器10B具有一介电衬底14。通过堆叠，烧结，以及把多个介电层(S1-S12，见图18)合成为一个整体来构成该介电衬底14。地电极12a，12b分别形成在介电衬底14的两个主表面上(第一介电层S1的第一主表面以及第十二介电层S12的第一主表面)。
如图18所示，滤波部件20形成在介电层S1-S12的堆叠方向上的介电衬底14的左边部分，转换部件28形成在堆叠方向上的右边部分，以及连接部件30形成在堆叠方向上的下层部分。
如图17所示，一不平衡输入端子34形成在介电衬底14的外周表面的第四侧表面14d的中央部分上，地电极12e形成在该不平衡输入端子34的两侧上。第一及第二平衡输出端子36a，36b形成在与第四侧表面14d相对的一侧上的第一侧表面14a上。地电极12d，12f分别形成在第二和第三侧表面14b，14c上。存在用于把不平衡输入端子34和平衡输出端子36a，36b与地电极(包括下面描述的内层地电极)相隔离的区域。
如图18所示，滤波部件20具有一形成在第四介电层S4的第一主表面上的输入端谐振电极16(1/4波长输入端谐振器)，以及一形成在第八介电层S8的第一主表面上的输出端谐振电极18(1/4波长输出端谐振器)。谐振电极16，18中的每一个都具有一个其中图案被在中间位置上弯曲的L形结构。各自的短路端被连到第四侧表面14d上的地电极12e上(见图17)，并且各自的开端被形成为比中间部分宽。
具有与不平衡输入端子34相连的一第一端的输入电极90被形成在第二介电层S2的第一主表面上。该输入电极90通过形成于第二与第三介电层S2，S3之间的一个通孔92而与输入端谐振电极16电连接。
一内层地电极94形成在第三介电层S3的第一主表面上。该内层地电极94具有与地电极12e相连的第一端。第三介电层S3被置于内层地电极94与输入端谐振电极16的开端之间。
耦合调整电极44的第一电极44a以及内层地电极96形成在第五介电层S5的第一主表面上。第四介电层S4被置于第一电极44a与输入端谐振电极16之间。内层地电极96具有与地电极12e相连的第一端。第四介电层S4被置于内层地电极96与输入端谐振电极16之间。
耦合调整电极44的第二电极44b以及内层地电极98形成在第七介电层S7的第一主表面上。第七介电层S7被置于第二电极44b与输出端谐振电极18之间。内层地电极98具有与地电极12e相连的第一端。第七介电层S7被置于内层地电极98与输出端谐振电极18的开端之间。
一内层地电极100形成在第九介电层90的第一主表面上。内层地电极100具有与地电极12e相连的第一端。第八介电层S8被置于内层地电极100与输出端谐振电极18的开端之间。
耦合调整电极44由第一电极44a，第二电极44b，以及通孔44c构成。通孔44c形成在第五与第六介电层S5，S6的范围区域内，并且该通孔44c电连接第一于第二电极44a，44b。
另一方面，转换部件28具有内层地电极102，104，106，以及第一至第四带状线22，24，26，108。内层地电极102形成在第三介电层S3的第一主表面上，内层地电极104形成在第七介电层S7的第一主表面上，内层地电极106形成在第十介电层S10的第一主表面上。第一带状线22形成在第九介电层S9的第一主表面上，第二带状线24形成在第八介电层S8的第一主表面上，第三带状线26形成在第六介电层S6的第一主表面上，第四带状线108形成在第五介电层S5的第一主表面上。
第一带状线22被形成为从第一起始端60至终端62(接近介电衬底14的第一侧表面14a放置的位置)的螺旋形形状的图案。上述连接电极54的第二端通过第一起始端60上的或是在第一带状线22的第一起始端60附近位置(第一连接位置61)上的通孔120而被电连接。
第二带状线24被形成为从对应于第一带状线22的第一起始端60的位置上所形成的第二起始端64朝向第一平衡输出端子36a的螺旋形形状的图案。内层地电极104通过第二起始端64上的或是第二带状线24的第二起始端64附近位置(第二连接位置65)上的通孔110而被电连接。
第三带状线26被形成为汇聚于从对应于上述第一带状线22的终端62的第三起始端66至终端112的螺旋形形状。第一带状线22的终端62以及第三带状线26的第三起始端66通过形成于第六至第八介电层S6-S8范围内的一区域上的通孔114而互相连接。
第四带状线108被形成为从对应于第三带状线26的终端112的位置上所形成的第四起始端118朝向第二平衡输出端子36b的螺旋形形状的图案。第四带状线108通过第四起始端118上的或是在第四带状线108的第四起始端118附近位置(第三连接位置119)上的通孔116而被电连接到内层地电极102。
换言之，在转换部件28内，由内层地电极104把第一与第二带状线22，24的一条耦合线与第三和第四带状线26，108的另一耦合线分离开。连接部件30具有一个输出电容电极50以及连接电极54。输出电容电极50形成在与第十介电层S10的第一主表面上的输出端谐振电极18的中央部分相对的一个位置上。连接电极54形成在第十一介电层S11的第一主表面上。连接电极54的第一端通过通孔52连到输出电容电极50上。连接电极54的第二端通过通孔120连到第一带状线22的第一连接位置61。存在用于把通孔120与内层地电极106隔离的区域，即，其中没有电极薄膜形成的区域。
在滤波器10B内，有可能有效地实现小型化，并且有可能按照与滤波器10A相同的方式增加各个元件的设计灵活度。
担心在滤波部件20与转换部件28之间可能会形成任何不必要的耦合，这是因为滤波部件20没有从转换部件28隔离开。不过，在转换部件28内，由内层地电极104把第一与第二带状线22，24的一条耦合线与第三和第四带状线26，108的另一耦合线分离开。因此，有可能抑制耦合线之间的干扰，并且有可能获得在转换部件28内输入/输出特性的良好平衡。
而且在滤波器10B内，其上形成有输入端谐振器以及输出端谐振器的各个谐振电极16，18的平面平行于其上形成有地电极12a，12b的平面，按照与滤波器10A中同样的方式。其上形成有滤波部件20的不平衡输入端子34的平面垂直于其上各自形成有转换部件28的带状线22，24，26，108的平面。不平衡输入端子34形成在与各个带状线22，24，26，108分离的位置上。因此，有可能消除不平衡输入端子34与各个带状线22，24，26，108之间的任何不必要的干扰。不必为各个带状线22，24，26，108提供如图2所示的任何起伏80。这就导致了特性的改进。
而且在滤波器10B内，转换部件28的输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡能够通过适当地改变第一至第四带状线22，24，26，108宽度和电性有效长度以及第三至第九介电层S3-S9的介电常数来调整。
当第一带状线22的电性有效长度被改变时，通过适当地改变第一带状线22的第一连接位置61就能容易地实现这一目的。当第二带状线24的电性有效长度被改变时，通过适当地改变第二连接部分65就能容易地实现这一目的。
当第三带状线26的电性有效长度被改变时，通过改变第三带状线26的终端112的位置就能容易地实现这一目的。当第四带状线108的电性有效长度被改变时，通过适当地改变第四带状线108上的连接位置119就能容易地实现这一目的。
例如，如图19所示，假设ε1代表第五和第八介电层S5，S8的介电常数，ε2代表第三、第四、第六、第七、以及第九介电层S3，S4，S6，S7，S9各自的介电常数。当ε1＜ε2成立时，转换部件28的输出阻抗上升。当ε1＞ε2成立时，输出阻抗下降。
而且在滤波器10B内，能够采用其中一视在电抗电路被等效地连到转换部件28的输出端子上的一种布置。因此，转换部件28的输出阻抗能够被适当地改变。此外，转换部件28的输入阻抗能够被调整为具有一任意值。
接下来，参照图20和21说明滤波器10B的一个修改实施例。
按照与上述滤波器10B近似的方式构成滤波器10Ba。不过，前者与后者在以下几点处不同。
这就是，如图20所示，连到一DC电源的一个DC电极210被形成在介电衬底14的第一侧表面14a上的第一与第二平衡输出端子36a，36b之间。
此外，如图21所示，一个第二十介电层S20被堆叠在第六介电层S6与第七介电层S7之间。一个第二十一介电层S21被堆叠在第二介电层S2与第三介电层S3之间。一个第一内层DC电极230被形成在第二十介电层S20的第一主表面上。该第一内层DC电极230连到DC电极210。一个第二内层DC电极232被形成在第二十一介电层S21的第一主表面上。第一及第二内层DC电极230，232被连到DC电极210。
第二带状线24的第二连接部分65通过通孔110连到第一内层DC电极230。第四带状线108的第三连接部分119通过通孔116连到第二内层DC电极232。在此布置中，用于隔离通孔110，116与内层地电极104，102的区域234，236形成在第七介电层S7和第三介电层S3的各自的第一主表面上。
在滤波器10Ba内，当单独DC电压供给型的一个IC被连到滤波器10Ba上时，其中接收到的信号分量被叠加到该DC电压上的平衡信号被从转换部件28输出。因此，不必把任何用于提供DC电压的专用电路连到IC 202上。结果，有可能实现含有滤波器10Ba及IC 202的电路系统的小型化。
接下来，参照图22和23说明根据第三实施例的一个叠层介电滤波器10C。
如图22所示，滤波器10C具有一介电衬底14。该介电衬底14通过堆叠，烧结，以及把多个介电层(S1-S15，见图23)结合为一个整体而构成。地电极12a，12b分别形成在介电衬底14的两个主表面上。具体地，在滤波器10C内，第一至第十五介电层S1-S15的各自的主表面垂直于其上形成有地电极12a，12b的平面。
如图23所示，一滤波部件20形成在介电衬底14的介电层S1-S15的堆叠方向上的前半部分，一转换部件28形成在堆叠方向上的后半部分，以及一连接部件30形成在堆叠方向上的中央部分。
如图22所示，一个不平衡输入端子34形成在介电衬底14的外周表面的第二侧表面14b的中央部分上。一个第一平衡输出端子36a形成在第四侧表面14d上。一个第二平衡输出端子36b形成在第一侧表面14a上。此外，存在用于分别把不平衡输入端子34及各个平衡输出端子36a，36b与地电极(包括内层地电极)隔离的区域。
首先，如图23所示，滤波部件20具有一输入端谐振电极16(1/4波长输入端谐振器)以及一输出端谐振电极18(1/4波长输出端谐振器)。输入端谐振电极16形成在第四介电层S4的第一主表面上。输出端谐振电极18形成在第七介电层S7的第一主表面上。谐振电极16，18的开端被形成为比中间部分宽。谐振电极16，18的各自的短路端被成形为分支成两部分以便它们能够被连到上层和下层地电极12a，12b(见图22)。
一个输入电极90形成在第二介电层S2的第一主表面上。该输入电极90通过为第一介电层S1形成的一个通孔130而连到不平衡输入端子34。该输入电极90通过形成在第二至第三介电层S2，S3范围内的一个区域中的通孔92而电连接到输入端谐振电极16上。输入电极90是用于调整阻抗的一个电极。在此实施例中，调整至50Ω。
一个内层地电极94形成在第三介电层S3的第一主表面上。该内层地电极94的两端分别连到地电极12a，12b上。第三介电层S3被置于内层地电极94与输入端谐振电极16的开端之间。
耦合调整电极44的第一电极44a以及一内层地电极96形成在第五介电层S5的第一主表面上。第四介电层S4被置于该第一电极44a与输入端谐振电极16之间。该内层地电极96的两端分别连到地电极12a，12b上。第四介电层S4被置于内层地电极96与输入端谐振电极16的开端之间。
耦合调整电极44的第二电极44b以及一内层地电极98形成在第六介电层S6的第一主表面上。第六介电层S6被置于该第二电极44b与输出端谐振电极18之间。该内层地电极98的两端分别连到地电极12a，12b上。第六介电层S6被置于内层地电极98与输出端谐振电极18的开端之间。
耦合调整电极44由第一电极44a，第二电极44b，以及通孔44c构成。通孔44c被形成用于第五介电层S5，并且其与第一及第二电极44a，44b电连接。
一内层地电极100及一L形连接电极54被形成在第八介电层S8的第一主表面上。该内层地电极100的两端分别连到地电极12a，12b上。第七介电层S7被置于内层地电极100与输出端谐振电极18的开端之间。连接电极54形成在与第八介电层S8的第一主表面上的输出端谐振电极18的中央部分相对的一个位置上。第七介电层S7被置于连接电极54与输出端谐振电极18之间。连接电极54具有一个连到转换部件28的第一端。连接电极54还充当输出电容电极54。连接部件30由该连接电极54构成。
一个分别与地电极12a，12b相连并被设置用来隔离滤波部件20与转换部件28的内层地电极32被形成在第九介电层S9的第一主表面上。
另一方面，转换部件28具有内层地电极104，132以及第一至第四带状线22，24，26，108。内层地电极104形成在第十二介电层S12的第一主表面上，内层地电极132形成在第十五介电层S1 5的第一主表面上。第一带状线22形成在第十介电层S10的第一主表面上，第二带状线24形成在第十一介电层S11的第一主表面上，第三带状线26形成在第十三介电层S13的第一主表面上，第四带状线108形成在第十四介电层S14的第一主表面上。
形成在第十介电层S10的第一主表面上的第一带状线22被成形为汇聚于从形成于接近介电衬底14的下层表面上的一个位置至终端62(第十介电层S10的近似中央部分)的螺旋形形状。上述连接电极54的第二端通过第一起始端60上的或是在第一带状线22上的第一起始端60的附近位置(第一连接位置61)上的通孔120而被电连接。
第二带状线24被成形为从形成于第十一介电层S11的近似中央部分上的一第二起始端64朝向第一平衡输出端子36a的螺旋形形状。内层地电极104通过第二起始端64上的或是在第二带状线22(24？)上的第二起始端64的附近位置(第二连接部分65)上的通孔110而被电连接。
第三带状线26被成形为从对应于上述第一带状线22的终端的一个第三起始端66朝向一终端112(形成于接近介电衬底14的下表面的位置上)的螺旋形形状。第一起始端62与第三起始端66通过形成于第十至第十二介电层S10-S12范围内的一个区域上的通孔114而相互电连接。存在用于隔离该通孔114与内层地电极104的区域，即，其中没有电极薄膜形成在第十二介电层S12的第一主表面上的区域。
第四带状线108被成形为从形成于第十四介电层S14的一个近似中央部分上的第四起始端118朝向第二平衡输出端子36b的螺旋形形状。第四带状线108通过第四起始端118上的或是第四带状线108上第四起始端118的附近位置(第三连接位置119)上的通孔116而电连接到内层地电极132上。
换言之，转换部件28与上述第二实施例的叠层介电滤波器10B相同。这就是，由内层地电极104把第一与第二带状线22，24的一条耦合线与第三和第四带状线26，108的另一耦合线分离开。
而且在此实施例中，以和第一实施例相同的方式，不同材料的第一至第十五介电层S1-S15被用作为介电衬底14的多个介电层。介电层S1-15被堆叠，烧结，并合成为一个整体。
特别地，具有高介电常数(例如，ε＝25)的介电层被用作用于形成滤波部件20内的电容器的那一部分的介电层(第一至第八介电层S1-S8)。具有低介电常数(例如，ε＝7)的介电层被用作为用于转换部件28的介电层(第九至第十五介电层S9-S15)。
对于滤波器10C，按照与滤波器10A相同的方式，有可能有效地实现小型化，并且有可能增加各个元件的设计灵活度。此外，滤波部件20被内层地电极32与转换部件28分隔开。因此，有可能有效地避免滤波部件20与转换部件28之间的任何不必要的耦合。
在转换部件28内，由内层地电极104把第一与第二带状线22，24的一条耦合线与第三和第四带状线26，108的另一耦合线分离开。因此，有可能抑制耦合线之间的干扰，并且有可能获得转换部件28的输出特性的良好平衡。
此外，在滤波器10C内，其上形成有输入端谐振器及输出端谐振器的各自的谐振电极16，18的平面垂直于其上形成有地电极12a，12b的平面。此外，其上形成有滤波部件20的不平衡输入端子34的平面平行于其上形成有转换部件28的各个带状线22，24，26，108的平面。因此，不平衡输入端子34与各个带状线22，24，26，108能够被相互分离。有可能消除不平衡输入端子34与各个带状线22，24，26，108之间的任何不必要的干扰。
用于形成滤波部件20内的电容器的那一部分的介电层的介电常数高于转换部件28的介电层的介电常数。因此，有可能减少滤波部件20内的电极面积。此外，有可能抑制转换部件28内的杂散耦合。
而且在滤波器10C内，转换部件28的输出阻抗、电平平衡、以及相位平衡能够通过适当地改变第一至第四带状线22，24，26，108的宽度和电性有效长度以及第九至第十五介电层S9-S15的介电常数来调整。
在滤波器10C内，一个视在电抗电路被等效地连到转换部件28的输出端子上。没有电抗电路被连到转换部件28的输出端子上。不过，转换部件28操作起来就象它被连到一电抗电路上一样。转换部件28的输出阻抗能被适当地改变。此外，转换部件28的输入阻抗能够被调整为具有一个任意值。
接下来，参照图24和25说明滤波器10C的一个修改实施例。
滤波器10Ca按照与上述滤波器10C近似的方式构成。不过前者与后者在下述几点处不同。
这就是，如图24所示，与一DC电源相连的一个DC电极210被形成在一介电衬底14的第三侧表面14c上的第一与第二平衡输出端子36a，36b之间。
此外，如图25所示，一内层DC电极240形成在第十六介电层S16的第一主表面上。内层DC电极240连到DC电极210上。第二带状线24的第二连接部分65通过通孔110连到内层DC电极240上。第四带状线108的第三连接位置119通过通孔116连到内层DC电极240上。在此布置中，区域242用于把通孔110与形成于第十二介电层S12的第一主表面上的内层地电极104隔离开。此外，用于把通孔116与内层地电极132隔离开的区域244形成于第十五介电层S15的第一主表面上。
而且在滤波器10Ca内，当需要一DC电压的IC 202被连到滤波器10Ca上时，不必把用于提供该DC电压的任何专用电路连到IC 202上。结果，有可能实现含有该叠层介电滤波器及IC的电路系统的小型化。
接下来，参照图26和27说明根据第四实施例的叠层介电滤波器10D。
滤波器10D是以平衡输入系统及平衡输出系统为基础，不同于上述的滤波器10A-10C。
如图26所示，滤波器10D具有一个介电衬底14。该介电衬底14通过堆叠，烧结，以及把多个介电层(S1-S15，见图27)合成为一个整体而构成。地电极12a，12b分别形成在介电衬底14的两个主表面上(第一介电层S1的第一主表面和第十五介电层S15的第一主表面)。
如图27所示，一个输入端转换部件28A形成在介电衬底14的介电层S1-S15的堆叠方向上的一个上层部分上，一个输出端转换部件28B形成在堆叠方向上的一个下层部分上，一个滤波部件20形成在堆叠方向中的中央部分上。一个输入端连接部件30A形成在输入端转换部件28A与滤波部件20之间。一个输出端连接部件30B形成在输出端转换部件28B与滤波部件20之间。换言之，滤波器10D如此构成输入端转换部件28A及输出端连接部件30A被加到滤波器10A上。
因此，对应于滤波器10A中的构成组件的这些构成组件被指定相同的参考标号，其完全相同的说明将省略。对于输入端转换部件28A，输出端转换部件28B，输入端连接部件30A，输出端连接部件30B的各个构成组件，用于输入端构成组件的参考标号被加上A，用于输出端构成组件的参考标号被加上B。用于转换部件28A，28B以及连接部件30A，30B的完全相同的说明将省略。
在滤波器10D内，输入端转换部件28A被安排在滤波部件20上。由于这一原因，一个耦合调整部件44被形成在第八介电层S8的第一主表面上。一第一输入端谐振电极16a和一第一输出端谐振电极18a形成在第七介电层S7的第一主表面上。一个第二输入端谐振电极16b和一第二输出端谐振电极18b形成在第九介电层S9的第一主表面上。
一个用于电连接各个开端的通孔150形成在第一与第二输入端谐振电极16a，16b之间。一个用于电连接各个开端的通孔152形成在第一与第二输出端谐振电极18a，18b之间。
如图26所示，地电极12d形成在介电衬底14的外周表面的第二侧表面14b的中央部分上。第一及第二平衡输入端子34a，34b形成在地电极12d的两侧上。地电极12f形成在第三侧表面14c的中央部分上。第一及第二平衡输出端子36a，36b形成在地电极12f的两侧上。地电极12c，12e分别形成在第一和第四侧表面14a，14d上。存在分别用于把平衡输入端子34a，34b以及平衡输出端子36a，36b与地电极(包括内层地电极)隔离的区域。
当采用滤波器10D时，有可能容易地制造使用1/4波长谐振器的平衡输入/输出系统的一个叠层介电滤波器。此外，还有可能实现该叠层介电滤波器的小型化。
而且在滤波器10D内，输出端转换部件28B的输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡能够通过适当地改变第一带状线22B的第一部分22Ba和第二部分22Bb的各自的宽度及电性有效长度，输出端转换部件28B的第二带状线24B，以及第三带状线26B，以及第十二至第十四介电层S12-S14的介电常数来改变。
而且在滤波器10D内，一个视在电抗电路可以被等效地连到输出端转换部件28B的输出端子上。有可能适当地改变输出端转换部件28B的输出阻抗。此外，输出端转换部件28B的输入阻抗能够被调整为具有一个任意值。
接下来，参照图28和29说明滤波器10D的一个修改实施例。
按照与上述滤波器10D近似相同的方式构成滤波器10Da。不过，前者与后者在下述几点处不同。这就是，如图28所示，与一DC电源相连的一个DC电极210被形成在介电衬底14的第三侧表面14c上的第一与第二平衡输出端子36a，36b之间。
此外，如图29所示，与DC电极210相连的一个内层DC电极250形成在第十六介电层S16的第一主表面上。第二带状线24B的第二连接部分65B通过通孔68B连到内层DC电极250上。第三带状线26B的第三连接部分67B通过通孔70B连到内层DC电极250上。在此安排中，用于隔离通孔68B，70B与地电极12b的区域252和254形成在第十介电层S10的第一主表面上。
对于滤波器10Da，当需要DC电压的一个IC 202被连到滤波器10Da上时，不必把任何用于提供该DC电压的专用电路连到IC 202上。结果，有可能实现含有该叠层介电滤波器10Da及IC 202的电路系统的小型化。
当然根据本发明的叠层介电滤波器并不限于上述的实施例。能够作出各种修改而不背离本发明的范围。
权利要求
1.一种叠层介电滤波器，包括具有多个谐振器的用于对一不平衡信号滤波的一滤波部件(20)，以及具有带状线的一不平衡-平衡转换部件(28)，所述滤波部件(20)以及所述不平衡-平衡转换部件(28)在含有多个叠层介电层的一个介电衬底(14)内。
2.根据权利要求1的叠层介电滤波器，其中所述介电衬底(14)包括由不同材料做成的所述多个叠层介电层。
3.根据权利要求2的叠层介电滤波器，其中对应于所述滤波部件(20)的所述介电层的介电常数高于对应于所述不平衡-平衡转换部件(28)的所述介电层的介电常数。
4.根据权利要求1的叠层介电滤波器，其中所述滤波部件(20)形成在所述介电衬底(14)的所述多个介电层的堆叠方向上的一上层或下层部分，以及所述不平衡-平衡转换部件(28)形成在除所述上层部分和所述下层部分外的一个部分上。
5.根据权利要求4的叠层介电滤波器，其中地电极被形成在所述介电衬底(14)的两个主表面上；以及其上形成有所述多个谐振器的谐振电极的平面与其上形成有所述地电极的平面相互平行。
6.根据权利要求5的叠层介电滤波器，其中其上形成有所述滤波部件(20)的输入/输出端子的平面与其上形成有所述不平衡-平衡转换部件(28)的所述带状线的平面相互垂直。
7.根据权利要求4的叠层介电滤波器，其中地电极被形成在所述介电衬底(14)的两个主表面上；以及其上形成有所述多个谐振器的谐振电极的平面与其上形成有所述地电极的平面相互垂直。
8.根据权利要求4的叠层介电滤波器，其中其上形成有所述滤波部件(20)的输入/输出端子的平面与其上形成有所述不平衡-平衡转换部件(28)的所述带状线的平面相互平行。
9.根据权利要求1的叠层介电滤波器，其中所述滤波部件(20)形成在所述介电衬底(14)的所述多个介电层的堆叠方向上的左边部分或右边部分，以及所述不平衡-平衡转换部件(28)形成在除所述左边部分和所述右边部分外的一个部分上。
10.根据权利要求9的叠层介电滤波器，其中地电极被形成在所述介电衬底(14)的两个主表面上；以及其上形成有所述多个谐振器的谐振电极的平面与其上形成有所述地电极的平面相互平行。
11.根据权利要求10的叠层介电滤波器，其中其上形成有所述滤波部件(20)的输入/输出端子的平面与其上形成有所述不平衡-平衡转换部件(28)的所述带状线的平面相互垂直。
12.根据权利要求1的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)经由一个连接部件(30)连到所述滤波部件(20)的输入端和/或输出端。
13.根据权利要求12的叠层介电滤波器，进一步包括一个内层地电极(32)，设置在所述介电衬底(14)内并且连到一个地电极，其中所述连接部件(30)与所述不平衡-平衡转换部件(28)分开形成，所述内层地电极(32)置于它们之间，以及所述连接部件(30)电连接到所述不平衡-平衡转换部件(28)的一个不平衡输入/输出部件上。
14.根据权利要求13的叠层介电滤波器，其中所述内层地电极(32)把所述滤波部件(20)与所述不平衡-平衡转换部件(28)隔离开。
15.根据权利要求12的叠层介电滤波器，其中所述连接部件(30)具有经由一电容器连到所述滤波部件(20)上的一个连接电极(54)。
16.根据权利要求12的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)包括一第一带状线(22)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有一不平衡输入/输出部件的一个第一端(61)；一第二带状线(24)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有与一个平衡输入/输出端子(36a)相连的第一端，并且在所述第二带状线(24)上的一任意位置处连到一个地电极上；以及一第三带状线(26)，形成在所述介电层的所述第一主表面上，其具有与另一平衡输入/输出端子(36b)相连的第一端，并且在所述第三带状线(26)上的一任意位置处连到所述地电极上。
17.根据权利要求1 6的叠层介电滤波器，进一步包括一内层地电极(12b)，设置在所述介电衬底(14)内并且连到所述地电极上，其中所述第二和第三带状线(24，26)通过通孔(68，70)连到所述内层地电极(12b)上。
18.根据权利要求16的叠层介电滤波器，其中所述第二和第三带状线(24，26)被安排为关于线(m)线性对称，用于连接所述多个平衡输入/输出端子(36a，36b)的一条线段被该线(m)等分成两段，并且所述第二和第三带状线(24，26)的各自的物理长度彼此基本相等。
19.根据权利要求16的叠层介电滤波器，其中对应于所述第二带状线(24)的所述第一带状线(22)的第一部分(22a)的宽度(W1)，所述第一部分(22a)的长度(L1)，对应于所述第三带状线(26)的所述第一带状线(22)的第二部分(22b)的宽度(W2)，所述第二部分(22b)的长度(L2)，所述第二带状线(24)的宽度(W3)，所述第二带状线(24)的电性有效长度(L3)，所述第三带状线(26)的宽度(W4)，所述第三带状线(26)的电性有效长度(L4)，以及置于所述第一带状线(22)与所述第二及第三带状线(24，26)之间所述介电层的介电常数被确定对应于所述不平衡-平衡转换部件(28)的输出阻抗、电平平衡、以及相位平衡。
20.根据权利要求19的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)的输入阻抗具有除50Ω之外的一个值。
21.根据权利要求12的叠层介电滤波器，进一步包括一DC电极(210)，形成在所述介电衬底(14)的一个表面上并且连到一个DC电源上，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)包括一第一带状线(22)，形成在所述介电层的第一主表面上并且具有所述不平衡-平衡转换部件(28)的第端；一第二带状线(24)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有连到一个平衡输入/输出端子(36a)的第一端，并且在所述第二带状线(24)上的一任意位置处连到所述DC电极(210)上；以及一第三带状线(26)，形成在所述介电层的所述第一主表面上，其具有与另一平衡输入/输出端子(36b)相连的第一端，并且在所述第三带状线(26)上的一任意位置处连到所述DC电极(210)上。
22.根据权利要求21的叠层介电滤波器，进一步包括一内层地电极(12b)，设置在所述介电衬底(14)内并连到一个地电极上，其中所述第二和第三带状线(24，26)分别通过在所述内层地电极(12b)外的通孔(68，70)在所述第二和第三带状线(24，26)上的各自的任意位置上连到所述DC电极(210)上。
23.根据权利要求22的叠层介电滤波器，进一步包括一内层DC电极(212)，设置在所述介电衬底(14)内并连到所述DC电极(210)上，其中所述第二和第三带状线(24，26)分别通过所述通孔(68，70)在所述第二和第三带状线(24，26)上的各自的任意位置上连到所述内层DC电极(212)。
24.根据权利要求21的叠层介电滤波器，其中所述第二和第三带状线(24，26)被安排为关于线(m)的中心线性对称，用于连接所述多个平衡输入/输出端子(36a，36b)的一条线段被该线(m)等分为两段，并且所述第二和第三带状线(24，26)的各自的物理长度彼此基本相等。
25.根据权利要求21的叠层介电滤波器，其中对应于所述第二带状线(24)的所述第一带状线(22)的第一部分(22a)的宽度(W1)，所述第一部分(22a)的长度(L1)，对应于所述第三带状线(26)的所述第一带状线(22)的第二部分(22b)的宽度(W2)，所述第二部分(22b)的长度(L2)，所述第二带状线(24)的宽度(W3)，所述第二带状线(24)的电性有效长度(L3)，所述第三带状线(26)的宽度(W4)，所述第三带状线(26)的电性有效长度(L4)，以及置于所述第一带状线(22)与所述第二及第三带状线(24，26)之间的所述介电层的介电常数被确定对应于所述不平衡-平衡转换部件(28)的输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡。
26.根据权利要求25的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)的输入阻抗具有除50Ω之外的一个值。
27.根据权利要求12的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)包括一第一带状线(22)，形成在所述介电层的第一主表面上并且具有不平衡输入/输出部件的第一端；一第二带状线(24)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有与一个平衡输入/输出端子(36a)相连的第一端，并且在所述第二带状线(24)上的一任意位置处连到所述DC电极(210)上；以及一第三带状线(26)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有与所述第一带状线(22)的第二端(62)相连的一第一端；以及一第四带状线(108)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有与另一平衡输入/输出端子(36b)相连的第一端，并且在所述第四带状线(108)上的一任意位置处连到所述地电极上。
28.根据权利要求27的叠层介电滤波器，进一步包括与所述地电极相连的一内层地电极(104)，所述内层地电极(104)形成在其上形成有所述第二带状线(24)的所述介电层与其上形成有所述第三带状线(26)的所述介电层之间，其中所述第二带状线(24)在所述第二带状线(24)的任意一个位置上连到所述内层地电极(104)上。
29.根据权利要求27的叠层介电滤波器，其中所述第一带状线(22)的宽度，所述第一带状线(22)的长度，所述第二带状线(24)的宽度，所述第二带状线(24)的电性有效长度，所述第三带状线(26)的宽度，所述第三带状线(26)的长度，所述第四带状线(108)的宽度，所述第四带状线(108)的电性有效长度，以及被置于从所述第一带状线(22)至所述第四带状线(108)范围区域内的所述一个或多个介电层的一介电常数或是多个介电常数被确定对应于所述不平衡-平衡转换部件(28)的输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡。
30.根据权利要求29的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)的输入阻抗具有除50Ω之外的一个值。
31.根据权利要求12的叠层介电滤波器， 进一步包括一DC电极(210)，形成在所述介电衬底(14)的一个表面上并且连到一个DC电源上，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)包括一第一带状线(22)，形成在所述介电层的第一主表面上并且具有一不平衡输入/输出部件的一个第一端；一第二带状线(24)，形成在所述介电层的第一主表面上，其具有与一个平衡输入/输出端子(36a)相连的第一端，并且在所述第二带状线(24)上的一任意位置处连到所述DC电极(210)上；以及一第三带状线(26)，形成在所述介电层的所述第一主表面上，其具有与所述第一带状线(22)的一第二端(62)相连的第一端；以及一第四带状线(108)，形成在所述介电层的所述第一主表面上，其具有与另一平衡输入/输出端子(36b)相连的第一端，并且在所述第四带状线(108)上的一任意位置处连到所述DC电极(210)上。
32.根据权利要求31的叠层介电滤波器，进一步包括一内层地电极(104，102)，设置在所述介电衬底(14)内并连到一个地电极上，其中所述第二和第四带状线(24，108)分别通过在所述内层地电极(104，102)上的通孔(110，116)在所述第二和第四带状线(24，108)的各自的任意位置上连到所述DC电极(210)上。
33.根据权利要求32的叠层介电滤波器，进一步包括一内层DC电极(230，232)，设置在所述介电衬底(14)内并连到所述DC电极(210)上，其中所述第二和第四带状线(24，108)分别通过所述通孔(110，116)在所述第二和第四带状线(24，108)的各自的任意位置上连到所述内层DC电极(230，232)上。
34.根据权利要求31的叠层介电滤波器，其中所述第一带状线(22)的宽度，所述第一带状线(22)的长度，所述第二带状线(24)的宽度，所述第二带状线(24)的电性有效长度，所述第三带状线(26)的宽度，所述第三带状线(26)的长度，所述第四带状线(108)的宽度，所述第四带状线(108)的电性有效长度，以及被置于从所述第一带状线(22)至所述第四带状线(108)范围区域内的所述一个或多个介电层的一介电常数或是多个介电常数被确定对应于所述不平衡-平衡转换部件(28)的输出阻抗，电平平衡，以及相位平衡。
35.根据权利要求34的叠层介电滤波器，其中所述不平衡-平衡转换部件(28)的输入阻抗具有除50Ω之外的一个值。
36.根据权利要求12的叠层介电滤波器，其中用于调整用于所述多个谐振器的一耦合度的一耦合调整电极(44)形成在与其间置有所述谐振器的所述连接部件(30)分离的一个位置上。
37.根据权利要求36的叠层介电滤波器，其中当所述谐振器含有多个布置在堆叠方向上的谐振电极时所述耦合调整电极(44)形成在被布置在多个谐振电极之间的所述一个或多个介电层的一个介电层的第一主表面上。
38.根据权利要求1的叠层介电滤波器，其中所述滤波部件(20)的多个谐振器分别具有不同的谐振频率；以及一个视在电抗元件(206)被等效地连到所述不平衡-平衡转换部件(28)的一输出端。
全文摘要
一种叠层介电滤波器包括一滤波部件(20)，其具有两个1/4波长谐振器的第一和第二输入端谐振电极(16a，16b)以及第一和第二输出端谐振电极(18a，18b)，以转换部件(28)，其具有多条带状线(22，24，26)，以及连接该滤波部件(20)与转换部件(28)的一连接部件(30)，其中滤波部件(20)，转换部件(28)，以及连接部件(30)形成在一介电衬底(14)内。滤波部件(20)形成在介电层的堆叠方向上的上层部分上。转换部件(28)形成在堆叠方向上的下层部分上。连接部件(30)形成在滤波部件(20)与转换部件(28)之间。
文档编号H01P1/203GK1396674SQ0213039
公开日2003年2月12日 申请日期2002年7月2日 优先权日2001年7月2日
发明者水谷靖彦, 平井隆己, 门田和博, 阪太伸, 木村广伸 申请人:日本碍子株式会社