LC滤波器的制作方法

文档序号:32488585发布日期:2022-12-10 01:57阅读:192来源:国知局
LC滤波器的制作方法
lc滤波器
技术领域
1.本公开涉及lc滤波器,更特定而言,涉及用于使层叠lc滤波器小型化的技术。


背景技术:

2.在日本特开2000-165171号公报(专利文献1)中,公开了一种在多层基板内形成有由电感器和电容器构成的多级谐振器的lc滤波器。在日本特开2000-165171号公报(专利文献1)所公开的lc滤波器中,通过各级谐振器与相邻的其他谐振器磁耦合和/或电容耦合,来实现所希望的滤波特性。
3.在日本特开2000-165171号公报(专利文献1)中,形成lc滤波器的层叠体具有立方体的形状,在层叠体的上表面侧形成有平板形状的第一电极,在下表面侧形成有平板形状的第二电极。第二电极与接地电位连接,第一电极和第二电极通过形成于层叠体的侧面的平板形状的连接电极连接。各级谐振器与第一电极连接。
4.专利文献1:日本特开2000-165171号公报
5.上述那样的lc滤波器有用于以移动电话或者智能手机为代表的便携式通信设备的情况。在这样的移动终端中,小型化以及轻薄化的需求依然很高,伴随于此,对于搭载于内部的电子部件也要求小型化。
6.在日本特开2000-165171号公报(专利文献1)所记载的lc滤波器中,如上述那样,形成于层叠体的内部的各级谐振器配置在被形成于层叠体的侧面的连接电极夹持的位置。在使这样的结构的lc滤波器小型化的情况下,为了抑制侧面的连接电极和各谐振器的耦合,需要通过将各谐振器在层叠体中配置在更内侧(中心方向),来确保连接电极与各谐振器之间的距离。然而,若将谐振器配置在中心方向,则存在相反各谐振器彼此的耦合增强,反而滤波特性降低的情况。


技术实现要素:

7.本公开是为了解决这样的课题而完成的,其目的在于在多级型的层叠lc滤波器中,抑制伴随着小型化的滤波特性的降低。
8.本公开的lc滤波器是从输入端子向输出端子传递信号的lc滤波器,具备:层叠有多个电介质层的层叠体、平板形状的第一电极和第二电极、第一电容器电极和第二电容器电极、第一电感器导通孔和第二电感器导通孔以及第一接地导通孔和第二接地导通孔。第一电极和第二电极在层叠体中形成于相互不同的电介质层。第一电容器电极以及第二电容器电极与第二电极之间形成电容器。第一电感器导通孔与第一电极和第一电容器电极连接,第二电感器导通孔与第一电极和第二电容器电极连接。第一接地导通孔以及第二接地导通孔连接第一电极和第二电极。第一电感器导通孔以及第一电容器电极形成从输入端子接受信号的第一谐振电路。第二电感器导通孔以及第二电容器电极形成向输出端子传递信号的第二谐振电路。
9.在本公开的lc滤波器中,在两个平板电极(第一电极、第二电极)之间形成有多级
谐振电路(第一谐振电路、第二谐振电路),第一电极和第二电极通过导通孔形状的连接电极来连接。在这样的结构中,即使减小lc滤波器的尺寸,也能抑制连接电极与各谐振电路之间的耦合的增加。由此,由于能够确保谐振电路彼此的距离,因此也能够抑制谐振电路间的耦合的增加。因此,在多级型的层叠lc滤波器中,能够抑制伴随着小型化的滤波特性的降低。
附图说明
10.图1是根据实施方式1的lc滤波器的立体透视图。
11.图2是图1的lc滤波器的侧面透视图。
12.图3是图1的lc滤波器的等效电路图。
13.图4是比较例的lc滤波器的立体透视图。
14.图5是用于对根据实施方式1的lc滤波器以及比较例的lc滤波器的滤波特性进行说明的图。
15.图6是变形例1的lc滤波器的立体透视图。
16.图7是变形例2的lc滤波器的立体透视图。
17.图8是根据实施方式2的lc滤波器的立体透视图。
18.图9是图8的lc滤波器的侧面透视图。
19.图10是用于对在图8的lc滤波器中在第一电极中传播的信号(电流)进行说明的图。
20.图11是用于对实施方式2的lc滤波器的滤波特性进行说明的图。
21.图12是变形例3的lc滤波器的立体透视图。
22.图13是变形例4的lc滤波器的俯视图。
23.图14是变形例5的lc滤波器的俯视图。
24.图15是变形例6的lc滤波器的俯视图。
25.图16是根据实施方式3的lc滤波器的分解立体图。
26.图17是图16的lc滤波器的俯视图。
27.图18是图16的lc滤波器的等效电路图。
28.图19是用于对实施方式3的lc滤波器的滤波特性进行说明的图。
具体实施方式
29.以下,参照附图对本公开的实施方式进行详细说明。此外,对图中相同或者相当的部分标注相同的附图标记且不反复其说明。
30.[实施方式1]
[0031]
(滤波器的结构)
[0032]
使用图1和图2,对根据实施方式1的lc滤波器100的结构进行说明。图1是lc滤波器100的立体透视图。另外,图2是lc滤波器100的侧面透视图。lc滤波器100具备在层叠方向上层叠多个电介质层而形成的立方体或者大致立方体的层叠体110。层叠体110的各电介质层例如由陶瓷形成。在层叠体110的内部,通过形成于各电介质层的多个布线图案和电极以及形成于电介质层间的多个导通孔,形成用于构成lc谐振电路的电感器以及电容器。
[0033]
在以下的说明中,将层叠体110的层叠方向作为“z轴方向”,将与z轴方向垂直且沿着层叠体110的长边的方向作为“x轴方向”,将沿着层叠体110的短边的方向作为“y轴方向”。另外,以下,有将各图中的z轴的正方向称为上侧,将负方向称为下侧。
[0034]
此外,在图1以及后述的图4、图6~图8、图12中,省略了层叠体110的电介质,仅示出形成于内部的布线图案、导通孔以及端子的导电体。
[0035]
参照图1和图2,lc滤波器100具备层叠体110、输入端子t1和输出端子t2、电感器导通孔v1~v4、接地导通孔vg1~vg4以及电容器电极p1~p4。
[0036]
层叠体110具有上表面111以及下表面112。用于连接lc滤波器100和外部设备的外部端子(输入端子t1、输出端子t2以及接地端子gnd)是平板状的电极,是规则地配置于层叠体110的下表面112的lga(land grid array:连接盘网格阵列)端子。
[0037]
在层叠体110的接近下表面112的电介质层形成有平板电极pg2。如图2所示,平板电极pg2经由导通孔vga、vgb与下表面112的接地端子gnd连接。另外,在层叠体110的接近上表面111的电介质层形成有平板电极pg1。此外,在图1中,用虚线示出平板电极pg1。
[0038]
在从层叠方向(z轴方向)俯视层叠体110时,接地导通孔vg1~vg4分别配置在层叠体110的四角。具体而言,接地导通孔vg1、vg3沿着层叠体110的侧面113在x轴方向上按照接地导通孔vg1以及接地导通孔vg3的顺序配置。另外,接地导通孔vg2、vg4沿着层叠体110的侧面114在x轴方向上按照接地导通孔vg2以及接地导通孔vg4的顺序配置。接地导通孔vg1~vg4分别连接平板电极pg1和平板电极pg2。
[0039]
在平板电极pg1与平板电极pg2之间的电介质层形成有平板状的电容器电极p1~p4。电容器电极p1~p4与平板电极pg2分离地配置,与平板电极pg2之间形成电容器。
[0040]
在从层叠方向俯视层叠体110时,电容器电极p2、p3在x轴方向的中央附近沿着y轴相互分离地配置。在电容器电极p2、p3分别连接有一端与平板电极pg1连接的电感器导通孔v2、v3。电感器导通孔v2沿着层叠体110的侧面114配置在接地导通孔vg2与接地导通孔vg4之间。电感器导通孔v3沿着层叠体110的侧面113配置在接地导通孔vg1与接地导通孔vg3之间。通过电感器导通孔v2以及电容器电极p2形成lc谐振电路(第二谐振电路rc2)。通过电感器导通孔v3以及电容器电极p3形成lc谐振电路(第三谐振电路rc3)。
[0041]
在从层叠方向俯视层叠体110时,电容器电极p1、p4在y轴方向的中央附近沿着x轴相互分离地配置。电容器电极p1、p4配置为在电容器电极p1与电容器电极p4之间形成有电容器电极p2、p3的一部分。
[0042]
电容器电极p1经由导通孔v1a与形成于层叠体110的下表面112的输入端子t1连接。另外,电感器导通孔v1的一端与电容器电极p1连接。电感器导通孔v1的另一端与平板电极pg1连接。通过电感器导通孔v1以及电容器电极p1形成lc谐振电路(第一谐振电路rc1)。
[0043]
电容器电极p4经由导通孔v4a与形成于层叠体110的下表面112的输出端子t2连接。另外,电感器导通孔v4的一端与电容器电极p4连接。电感器导通孔v4的另一端与平板电极pg1连接。通过电感器导通孔v4以及电容器电极p4形成lc谐振电路(第四谐振电路rc4)。
[0044]
这样,lc滤波器100具有多个谐振电路相邻的结构,通过由相邻的谐振电路彼此磁耦合和/或电容耦合而产生的衰减极,作为带通滤波器发挥作用。被供给到输入端子t1的高频信号经由第一谐振电路rc1、第二谐振电路rc2、第三谐振电路rc3以及第四谐振电路rc4从输出端子t2输出。
[0045]
图3是图1所示的lc滤波器100的等效电路图。在图3中,用虚线表示的连接部分对应于图1中的平板电极pg1、pg2以及电容器电极p1~p4。
[0046]
输入端子t1与电容器电极p1连接。在电容器电极p1与连接于接地端子gnd的平板电极pg2之间形成电容器c1。在电容器电极p1与平板电极pg1之间连接电感器l1。电感器l1对应于电感器导通孔v1。
[0047]
在平板电极pg1与电容器电极p2之间连接有电感器l2。电感器l2对应于电感器导通孔v2。在电容器电极p2与平板电极pg2之间形成电容器c2。
[0048]
在平板电极pg1与电容器电极p3之间连接有电感器l3。电感器l3对应于电感器导通孔v3。在电容器电极p3与平板电极pg2之间形成电容器c3。
[0049]
输出端子t2与电容器电极p4连接。在电容器电极p4与平板电极pg2之间形成电容器c4。在电容器电极p4与平板电极pg1之间连接有电感器l4。电感器l4对应于电感器导通孔v4。
[0050]
在平板电极pg1与平板电极pg2之间连接有电感器lg。电感器lg对应于并联连接的接地导通孔vg1~vg4。
[0051]
在电容器电极p1与电容器电极p2之间形成电容器c12。在电容器电极p1与电容器电极p3之间形成电容器c13。在电容器电极p1与电容器电极p4之间形成电容器c14。在电容器电极p2与电容器电极p3之间形成电容器c23。在电容器电极p3与电容器电极p4之间形成电容器c34。
[0052]
此外,实施方式1中的“平板电极pg1”以及“平板电极pg2”分别对应于本公开中的“第一电极”以及“第二电极”。实施方式1中的“接地导通孔vg1~vg4”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”~“第四接地导通孔”,概括地对应于本公开中的“连接电极”。实施方式1中的“电容器电极p2”以及“电容器电极p3”分别对应于本公开中的“第一电容器电极”以及“第二电容器电极”。实施方式1中的“电感器导通孔v2”以及“电感器导通孔v3”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”以及“第二电感器导通孔”。
[0053]
(滤波特性)
[0054]
接下来,与比较例的情况进行比较地对实施方式1的lc滤波器100的通过特性进行说明。
[0055]
图4是比较例的lc滤波器100#的立体透视图。在比较例的lc滤波器100#中,代替实施方式1的lc滤波器100中的接地导通孔vg1~vg4,通过在层叠体110中形成于侧面的平板状的侧面电极pga、pgb,连接平板电极pg1以及平板电极pg2。此外,在图4中,不反复与lc滤波器100重复的要素的说明。
[0056]
参照图4,在lc滤波器100#中,在层叠体的侧面113形成有平板状的侧面电极pga,在侧面114形成有平板状的侧面电极pgb。在侧面电极pga、pgb连接有平板电极pg1、pg2的端面。
[0057]
如比较例的lc滤波器100#那样,在通过侧面电极pga、pgb连接平板电极pg1、pg2的结构中,形成于内部的谐振电路(特别是,图4中的第二谐振电路rc2以及第三谐振电路rc3)和与接地电位耦合的侧面电极pga、pgb容易耦合。这样,由于信号容易从谐振电路向接地电位泄漏,因此滤波器的损耗增加。特别是,在使滤波器装置的尺寸小型化的情况下,由于侧面电极pga、pgb和谐振电路的距离进一步缩短,因此为了抑制损耗的增加,需要将谐振电路
配置在层叠体的中央附近,来确保侧面电极与谐振电路之间的距离。
[0058]
已知在lc滤波器中,通过在层叠体内设置多个谐振电路,能够改善非通带中的衰减特性。然而,如上述那样,若将谐振电路配置在层叠体的中央附近,则谐振电路彼此的耦合增强,因此反而存在针对非通带的信号的衰减特性降低。
[0059]
在实施方式1的lc滤波器100中,为用于连接平板电极pg1、pg2的连接电极由导通孔形成而不是侧面电极的结构。通过成为这样的结构,能够降低连接电极与谐振电路之间的耦合,进一步,也能够降低谐振电路彼此的耦合。此外,发明人发现:通过将连接电极从面积大的侧面电极变更为导通孔,虽然连接电极本身的电阻成分稍微增加,但与伴随着向导通孔的变更的损耗的增加相比,伴随着减弱连接电极与谐振电路之间的耦合的损耗改善效果更大。通过如实施方式1的lc滤波器100那样成为由导通孔形成连接电极的结构,与比较例的lc滤波器100#相比,能够改善滤波器损耗,并且提高非通带中的衰减特性。
[0060]
图5是用于对实施方式1中的lc滤波器100以及比较例中的lc滤波器100#的滤波特性进行说明的图。在图5中,在横轴示出频率,在纵轴示出插入损耗以及反射损耗。在图5中,实线ln10、ln10a、ln20表示实施方式1的lc滤波器100的情况,虚线ln11、ln11a、ln21表示比较例的lc滤波器100#的情况。实线ln10、ln10x以及虚线ln11、ln11a表示插入损耗,实线ln20以及虚线ln21表示反射损耗。此外,实线ln10a以及虚线ln11a分别是放大表示实线ln10和虚线ln11的纵轴(右轴刻度)。此外,该lc滤波器的通带的规格是4400mhz~5000mhz。
[0061]
参照图5,关于插入损耗,在通带内的整个区域内,实施方式1的lc滤波器100低于比较例的lc滤波器100#。另外,关于反射损耗,在通带内,实施方式1的lc滤波器100也成为与比较例的lc滤波器100#等同或者其以下的损耗。
[0062]
关于衰减特性,对于比通带靠低频侧而言,实施方式1的衰减量比比较例大。另外,对于比通带靠高频侧而言,实施方式1能够实现比比较例陡峭的衰减。
[0063]
像这样,在实施方式1的lc滤波器100中,通过利用导通孔连接与各谐振电路的电感器导通孔共同连接的平板电极pg1和与接地端子gnd连接的平板电极pg2,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性的降低。并且,能够提高层叠体内的谐振电路的配置的自由度。
[0064]
(变形例)
[0065]
在实施方式1中,对具有四级谐振电路的lc滤波器的结构的例子进行了说明,但构成lc滤波器的谐振电路的数量并不限定于四个。
[0066]
例如,如图6的变形例1的lc滤波器100a所示,也可以是谐振电路为两级的结构。lc滤波器100a具有删除了实施方式1的lc滤波器100中的第二谐振电路rc2以及第三谐振电路rc3的结构。
[0067]
或者,如图7的变形例2的lc滤波器100b所示,也可以是谐振电路为三级的结构。在lc滤波器100b中,为在图6的变形例1的lc滤波器100a中的第一谐振电路rc1与第四谐振电路rc4之间配置有第二谐振电路rc2b的结构。第二谐振电路rc2b由电容器电极p2b以及连接在电容器电极p2b与平板电极pg1之间的电感器导通孔v2b构成。电感器导通孔v2b沿着x轴方向配置在电感器导通孔v1与电感器导通孔v4之间。
[0068]
在变形例的lc滤波器100a、100b中,也成为通过接地导通孔vg1~vg4连接平板电极pg1和平板电极pg2的结构。由此,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。
[0069]
此外,虽然在附图中未示出,但lc滤波器也可以是具有五级以上的谐振电路的结构。
[0070]
此外,变形例1和变形例2中的“电容器电极p1”和“电容器电极p4”分别对应于本公开中的“第一电容器电极”和“第二电容器电极”。变形例1和变形例2中的“电感器导通孔v1”和“电感器导通孔v4”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”和“第二电感器导通孔”。
[0071]
[实施方式2]
[0072]
在实施方式2中,对使电感器导通孔以及接地导通孔成为不同配置的lc滤波器的结构的例子进行说明。
[0073]
(滤波器的结构)
[0074]
图8是根据实施方式2的lc滤波器100c的立体透视图。另外,图9是在lc滤波器100c中从层叠体110的侧面114观察时的侧面透视图。lc滤波器100c具有具备五级谐振电路的结构。
[0075]
参照图8和图9,lc滤波器100c具备:形成于层叠体110的平板电极pg1、pg2、输入端子t1和输出端子t2、电感器导通孔v11~v15、接地导通孔vg11~vg13、电容器电极p11~p15以及布线电极pa1、pa2。
[0076]
与实施方式1的lc滤波器100同样,在层叠体110的接近上表面111的电介质层形成有平板电极pg1,在接近下表面112的电介质层形成有平板电极pg2。平板电极pg2经由导通孔vga、vgb与形成于下表面112的接地端子gnd连接。
[0077]
平板电极pg1和平板电极pg2通过在层叠体110的层叠方向上延伸的接地导通孔vg11、vg12、vg13连接。接地导通孔vg11、vg13沿着层叠体110的y轴的正方向的侧面113(第一侧面)配置。接地导通孔vg11配置在x轴的负方向的角部,接地导通孔vg13配置在x轴的正方向的角部。在层叠体110中,接地导通孔vg12沿着与侧面113对置的侧面114(第二侧面)配置在x轴方向的大致中央附近。
[0078]
电容器电极p11~p15形成于平板电极pg1与平板电极pg2之间的电介质层。电容器电极p11~p15与平板电极pg2分离地配置,与平板电极pg2之间形成电容器。另外,电容器电极p11~p15相互分离地配置,相互电容耦合。在电容器电极p11~p15分别连接有用于形成lc谐振电路的电感器导通孔v11~v15。
[0079]
输入端子t1经由导通孔v11a以及布线电极p11a与电容器电极p11连接。电感器导通孔v11的一端与电容器电极p11连接,另一端与布线电极pa1连接。布线电极pa1形成于平板电极pg1与电容器电极p11之间的电介质层,连接电感器导通孔v11和接地导通孔vg11。即,电感器导通孔v11的另一端通过布线电极pa1连接到接地导通孔vg11中的平板电极pg1与平板电极pg2之间的位置。通过这样的结构,电感器导通孔v11和电容器电极p11形成与接地导通孔直接连接的lc谐振电路(第一谐振电路rc1c)。
[0080]
输出端子t2经由导通孔v15a以及布线电极p15a与电容器电极p15连接。电感器导通孔v15的一端与电容器电极p15连接,另一端与布线电极pa2连接。布线电极pa2形成于平板电极pg1与电容器电极p15之间的电介质层,连接电感器导通孔v15和接地导通孔vg13。即,电感器导通孔v15的另一端通过布线电极pa2连接到接地导通孔vg13中的平板电极pg1与平板电极pg2之间的位置。通过这样的结构,电感器导通孔v15和电容器电极p15形成与接地导通孔直接连接的lc谐振电路(第五谐振电路rc5c)。
[0081]
电感器导通孔v12沿着侧面114配置在x轴的负方向的角部。电感器导通孔v12与平板电极pg1以及电容器电极p12连接,形成lc谐振电路(第二谐振电路rc2c)。
[0082]
电感器导通孔v13沿着侧面113配置在x轴方向的中央附近。即,电感器导通孔v13沿着侧面113配置在接地导通孔vg11与接地导通孔vg13之间。电感器导通孔v13与平板电极pg1以及电容器电极p13连接,形成lc谐振电路(第三谐振电路rc3c)。
[0083]
电感器导通孔v14沿着侧面114配置在x轴的正方向的角部。电感器导通孔v14与平板电极pg1以及电容器电极p14连接,形成lc谐振电路(第四谐振电路rc4c)。
[0084]
像这样,lc滤波器100c具有五个谐振电路相邻的结构,通过由相邻的谐振电路彼此磁耦合和/或电容耦合而产生的衰减极,作为带通滤波器发挥作用。被供给到输入端子t1的高频信号经由第一谐振电路rc1c、第二谐振电路rc2c、第三谐振电路rc3c、第四谐振电路rc4c以及第五谐振电路rc5c,从输出端子t2输出。
[0085]
图10是用于对图8的lc滤波器100c的平板电极pg1中的信号(电流)的传递路径进行说明的俯视图。参照图10,被供给到输入端子t1的高频信号从由电感器导通孔v11、电容器电极p11以及布线电极pa1形成的第一谐振电路rc1c通过磁耦合被传递到相邻的第二谐振电路rc2c(电感器导通孔v12+电容器电极p12)(箭头ar0)。被传递到第二谐振电路rc2c的信号接下来通过平板电极pg1向相邻的第三谐振电路rc3c(电感器导通孔v13+电容器电极p13)传递(箭头ar1),进而被传递到与第三谐振电路rc3c相邻的第四谐振电路rc4c(电感器导通孔v14+电容器电极p14)(箭头ar2)。而且,信号从第四谐振电路rc4c通过磁耦合传递到由电感器导通孔v15、电容器电极p15以及布线电极pa2形成的第五谐振电路rc5c,从输出端子t2输出。
[0086]
此处,从在各谐振电路间传递信号的情况下,降低所希望的通带的信号的损耗的观点出发,重要的是增大谐振电路间的耦合度来提高q值。另一方面,在滤波器装置的情况下,优选尽可能不传递非通带的信号。即,从使非通带的信号衰减的观点出发,也需要降低谐振电路间的耦合度。
[0087]
因此,在实施方式2的lc滤波器100c中,为了防止谐振电路间的耦合变得过强,构成为使用布线电极pa1、pa2将连接到输入输出端子的谐振电路(第一谐振电路rc1c、第五谐振电路rc5c)与接地导通孔连接。更详细而言,如图8所示,第一谐振电路rc1c以及第五谐振电路rc5c中的电感器导通孔v11、v15不像其他谐振电路那样与平板电极pg1直接连接,而是分别经由布线电极pa1、pa2通过接地导通孔vg11、vg13与平板电极pg1、pg2连接。通过成为这样的结构,能够使第一谐振电路rc1c与第二谐振电路rc2c之间的耦合度以及第四谐振电路rc4c与第五谐振电路rc5c之间的耦合度比第二谐振电路rc2c与第三谐振电路rc3c之间的耦合度以及第三谐振电路rc3c与第四谐振电路rc4c之间的耦合度弱。
[0088]
此外,一般而言,已知在多级型的lc滤波器中,配置于中级部的谐振电路的q值对滤波器整体的q值贡献较大,接近端部(输入输出端子)的谐振电路的q值对滤波器整体的q值的影响比较小。因此,如上述那样,通过成为将连接到输入输出端子的谐振电路与接地导通孔连接的电路,能够维持滤波器整体的q值,并且防止谐振电路间的耦合度变得过强。
[0089]
另外,在实施方式2的lc滤波器100c中,如图10所示,在从层叠方向(z轴方向)俯视层叠体110时,在平板电极pg1中的电感器导通孔v12、v13、v14之间的信号传递路径(箭头ar1、ar2)的两侧配置有接地导通孔vg11、vg12、vg13。具体而言,连结电感器导通孔v12和电
感器导通孔v13的假想线cl1(第一假想线)与连结接地导通孔vg11和接地导通孔vg12的假想线cl2(第二假想线)交叉。同样地,连结电感器导通孔v13和电感器导通孔v14的假想线cl3与连结接地导通孔vg12和接地导通孔vg13的假想线cl4交叉。
[0090]
此外,为了实现滤波器中的特性的对称性,优选对称地配置电感器导通孔和接地导通孔,使得假想线cl1和假想线cl2彼此在中点交叉,假想线cl3和假想线cl4彼此在中点交叉。
[0091]
通过像这样的导通孔的配置,在平板电极pg1上,从电感器导通孔v12向电感器导通孔v13传递的信号(电流)的一部分如箭头ar1a、箭头ar1b那样向接地导通孔vg11、vg12泄漏。同样地,从电感器导通孔v13向电感器导通孔v14传递的信号(电流)的一部分如箭头ar2a、箭头ar2b那样向接地导通孔vg12、vg13泄漏。由此,第二谐振电路rc2c与第三谐振电路rc3c之间的耦合度以及第三谐振电路rc3c与第四谐振电路rc4c之间的耦合度稍微减弱。
[0092]
此外,实施方式2中的“平板电极pg1”和“平板电极pg2”分别对应于本公开中的“第一电极”和“第二电极”。实施方式2中的“接地导通孔vg11~vg13”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”~“第三接地导通孔”,概括地对应于本公开中的“连接电极”。实施方式2中的“电容器电极p12”、“电容器电极p13”、“电容器电极p14”分别对应于本公开中的“第一电容器电极”~“第三电容器电极”。实施方式2中的“电感器导通孔v12”、“电感器导通孔v13”、“电感器导通孔v14”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”~“第三电感器导通孔”。
[0093]
(滤波特性)
[0094]
接下来,使用图11对实施方式2的lc滤波器100c的滤波特性进行说明。在图11中,在横轴示出频率,在纵轴示出插入损耗(实线ln30)和反射损耗(虚线ln31)。
[0095]
参照图11,在通带(4400mhz~5000mhz)内,插入损耗为5db以下,反射损耗也实现20db以下。另外,关于通带附近的非通带中的衰减特性,在比通带靠低频侧以及靠高频侧的双方成为40db以上的衰减,能够实现比图5所示的实施方式1的lc滤波器100更高的衰减特性。
[0096]
像这样,在实施方式2的lc滤波器100c那样的结构中,也能够通过利用导通孔连接平板电极pg1和平板电极pg2,来抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。并且,通过成为将连接到输入输出端子的谐振电路与接地导通孔直接连接的电路,能够抑制通带中的滤波器的损耗增加,并且进一步提高非通带中的衰减特性。
[0097]
(变形例)
[0098]
(a)变形例3
[0099]
与图11所示的实施方式2的lc滤波器100c中的接地导通孔直接连接的谐振电路(第一谐振电路rc1c、第五谐振电路rc5c)未必是必需的结构。在变形例3中,对未设置lc滤波器100c中的这样的谐振电路的结构进行说明。
[0100]
图12是变形例3的lc滤波器100d的立体透视图。在lc滤波器100d中,为除去了实施方式2的lc滤波器100c中的电感器导通孔v11、v15以及电容器电极p11、p15的结构。输入端子t1经由导通孔v11a以及布线电极p11b与连接到电感器导通孔v12的电容器电极p12连接。另外,输出端子t2经由导通孔v15a以及布线电极p15b与连接到电感器导通孔v14的电容器电极p14连接。
[0101]
在lc滤波器100d中,由电感器导通孔v12以及电容器电极p12形成的谐振电路成为第一谐振电路rc1d,由电感器导通孔v13以及电容器电极p13形成的谐振电路成为第二谐振电路rc2d,由电感器导通孔v14以及电容器电极p14形成的谐振电路成为第三谐振电路rc3d。即,lc滤波器100d是具有三级谐振电路的滤波器装置。被供给到输入端子t1的高频信号经由第一谐振电路rc1d、第二谐振电路rc2d以及第三谐振电路rc3d从输出端子t2输出。
[0102]
在变形例3的lc滤波器100d中,平板电极pg1和平板电极pg2也通过接地导通孔连接,进而,在相邻的谐振电路间的信号传递路径的两侧配置有接地导通孔。通过形成这样的结构,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。
[0103]
此外,变形例3中的“平板电极pg1”和“平板电极pg2”分别对应于本公开中的“第一电极”和“第二电极”。变形例3中的“接地导通孔vg11~vg13”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”~“第三接地导通孔”,概括地对应于本公开中的“连接电极”。变形例3中的“电容器电极p12”、“电容器电极p13”、“电容器电极p14”分别对应于本公开中的“第一电容器电极”~“第三电容器电极”。变形例3中的“电感器导通孔v12”、“电感器导通孔v13”、“电感器导通孔v14”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”~“第三电感器导通孔”。
[0104]
(b)变形例4
[0105]
在变形例4中,对谐振电路为两级的情况的例子进行说明。图13是变形例4的lc滤波器100e的俯视图。lc滤波器100e为使变形例3所示的lc滤波器100d成为两级的谐振电路的结构。更具体而言,lc滤波器100e具备包含电感器导通孔v21的第一谐振电路rc1e和包含电感器导通孔v22的第二谐振电路rc2e。电感器导通孔v21以及电感器导通孔v22中的每个电感器导通孔的一端与平板电极pg1连接,另一端与变形例3同样地与电容器电极(未图示)连接。
[0106]
在从层叠方向俯视层叠体110时,电感器导通孔v21、v22配置在矩形上的平板电极pg1的一条对角线的角部。另外,接地导通孔vg21、vg22配置在平板电极pg1的另一条对角线的角部。换言之,接地导通孔vg21以及电感器导通孔v22沿着层叠体110的侧面113配置。另外,电感器导通孔v21和接地导通孔vg22沿着层叠体110的侧面114配置。电感器导通孔v12、v22以及接地导通孔vg21、vg22配置为连结电感器导通孔v21、v22的假想线与连结接地导通孔vg21、vg22的假想线交叉。
[0107]
被供给到输入端子t1的高频信号从第一谐振电路rc1e通过平板电极pg1传递到第二谐振电路rc2e(箭头ar21),从输出端子t2输出。
[0108]
在变形例4的lc滤波器100e中,平板电极pg1和平板电极pg2通过接地导通孔连接。另外,在相邻的谐振电路间的信号传递路径的两侧配置有接地导通孔。通过成为这样的结构,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。
[0109]
此外,变形例4中的“接地导通孔vg21”和“接地导通孔vg22”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”和“第二接地导通孔”,概括地对应于本公开中的“连接电极”。变形例4中的“电感器导通孔v21”和“电感器导通孔v22”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”和“第二电感器导通孔”。
[0110]
(c)变形例5
[0111]
图14是变形例5的lc滤波器100f的俯视图。lc滤波器100f具有对变形例3的lc滤波器100d的结构中进一步追加了一级谐振电路的、包含四级谐振电路的结构。
[0112]
更具体而言,lc滤波器100f具备包含电感器导通孔v31的第一谐振电路rc1f、包含电感器导通孔v32的第二谐振电路rc2f、包含电感器导通孔v33的第三谐振电路rc3f、包含电感器导通孔v34的第四谐振电路rc4f。此外,虽然在图14中未图示,但在各电感器导通孔连接有电容器电极。
[0113]
在从层叠方向俯视层叠体110时,接地导通孔vg31、vg33以及电感器导通孔v32、v34沿着层叠体110的侧面113在x轴的正方向上按照接地导通孔vg31、电感器导通孔v32、接地导通孔vg33以及电感器导通孔v34的顺序配置。另外,接地导通孔vg32、vg34以及电感器导通孔v31、v33沿着层叠体110的侧面114在x轴的正方向上按照电感器导通孔v31、接地导通孔vg32、电感器导通孔v33以及接地导通孔vg34的顺序配置。
[0114]
被供给到输入端子t1的高频信号如图14中的箭头ar31~ar33所示那样,按照第一谐振电路rc1f、第二谐振电路rc2f、第三谐振电路rc3f以及第四谐振电路rc4f的顺序传递,从输出端子t2输出。接地导通孔vg31~vg34配置在平板电极pg1中的信号的传递路径(箭头ar31~ar33)的两侧。
[0115]
在变形例5的lc滤波器100f中,平板电极pg1和平板电极pg2通过接地导通孔连接。另外,在相邻的谐振电路间的信号传递路径的两侧配置有接地导通孔。通过成为这样的结构,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。
[0116]
此外,变形例5中的“接地导通孔vg31~vg33”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”~“第三接地导通孔”。另外,变形例5中的“接地导通孔vg31~vg34”概括地对应于本公开中的“连接电极”。变形例5中的“电感器导通孔v31~v33”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”~“第三电感器导通孔”。
[0117]
(d)变形例6
[0118]
图15是变形例6的lc滤波器100g的俯视图。lc滤波器100g具有对变形例5的lc滤波器100f的结构进一步追加了一级谐振电路的、包含五级谐振电路的结构。
[0119]
更具体而言,lc滤波器100g具备包含电感器导通孔v41的第一谐振电路rc1g、包含电感器导通孔v42的第二谐振电路rc2g、包含电感器导通孔v43的第三谐振电路rc3g、包含电感器导通孔v44的第四谐振电路rc4g、包含电感器导通孔v45的第五谐振电路rc5g。此外,虽然在图15中未图示,但在各电感器导通孔连接有电容器电极。
[0120]
在从层叠方向俯视层叠体110时,接地导通孔vg41、vg43、vg45以及电感器导通孔v42、v44沿着层叠体110的侧面113在x轴的正方向上按照接地导通孔vg41、电感器导通孔v42、接地导通孔vg43、电感器导通孔v44以及接地导通孔vg45的顺序配置。另外,接地导通孔vg42、vg44以及电感器导通孔v41、v43、v45沿着层叠体110的侧面114在x轴的正方向上按照电感器导通孔v41、接地导通孔vg42、电感器导通孔v43、接地导通孔vg44以及电感器导通孔v45的顺序配置。
[0121]
被供给到输入端子t1的高频信号如图15中的箭头ar41~ar44所示那样,按照第一谐振电路rc1g、第二谐振电路rc2g、第三谐振电路rc3g、第四谐振电路rc4g以及第五谐振电路rc5g的顺序传递,并从输出端子t2输出。接地导通孔vg41~vg45配置在平板电极pg1中的信号的传递路径(箭头ar41~ar44)的两侧。
[0122]
在变形例6的lc滤波器100g中,平板电极pg1和平板电极pg2通过接地导通孔连接。另外,在相邻的谐振电路间的信号传递路径的两侧配置有接地导通孔。通过成为这样的结
构,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。
[0123]
此外,变形例6中的“接地导通孔vg41~vg43”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”~“第三接地导通孔”。变形例6中的“接地导通孔vg41~vg45”概括地对应于本公开中的“连接电极”。变形例6中的“电感器导通孔v41~v43”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”~“第三电感器导通孔”。
[0124]
[实施方式3]
[0125]
在实施方式3中,对具有上述的实施方式1的lc滤波器以及实施方式2的lc滤波器的中间的特性的lc滤波器的结构的例子进行说明。
[0126]
图16是根据实施方式3的lc滤波器100h的分解立体图。参照图16,lc滤波器100h由层叠有多个电介质层ly1~ly8的层叠体110形成,具有大致立方体的外形。在层叠体110的上表面111(第一层ly1)附有表示方向的方向性标记dm。在层叠体110的下表面112(第八层ly8)配置有用于与外部设备连接的输入端子t1、输出端子t2以及接地端子gnd。
[0127]
lc滤波器100h与实施方式1的lc滤波器100以及变形例5的lc滤波器100f同样地、具有四级谐振电路。更具体而言,包括由电感器导通孔v51和电容器电极p51形成的第一谐振电路rc1h、由电感器导通孔v52和电容器电极p52形成的第二谐振电路rc2h、由电感器导通孔v53和电容器电极p53形成的第三谐振电路rc3h、由电感器导通孔v54和电容器电极p54形成的第四谐振电路rc4h。
[0128]
第一谐振电路rc1h的电容器电极p51和第四谐振电路rc4h的电容器电极p54形成在第六层ly6。电容器电极p51以及电容器电极p54与形成于第五层ly5的平板电极pg2a之间形成电容器。
[0129]
电容器电极p51经由导通孔v5a、v5b与输入端子t1连接。电容器电极p51经由电感器导通孔v51与形成于第二层ly2的平板电极pg1a连接。电容器电极p54经由导通孔v5c、v5d与输出端子t2连接。电容器电极p54经由电感器导通孔v54与平板电极pg1a连接。
[0130]
电容器电极p51和电容器电极p54形成为大致c字形状,在一端连接有电感器导通孔,在另一端连接有用于与外部端子(输入端子t1、输出端子t2)连接的导通孔。通过将电容器电极p51和电容器电极p54形成为这样的形状,并在与外部端子连接的导通孔与电感器导通孔之间设置连接路径,能够提高阻抗。
[0131]
第二谐振电路rc2h的电容器电极p52以及第三谐振电路rc3h的电容器电极p53形成在第四层ly4。电容器电极p52以及电容器电极p53与形成于第五层ly5的平板电极pg2a之间形成电容器。电容器电极p52经由电感器导通孔v52与平板电极pg1a连接。电容器电极p53经由电感器导通孔v53与平板电极pg1a连接。
[0132]
像这样,四个谐振电路rc1h~rc4h与形成于第二层ly2的平板电极pg1a共同连接。平板电极pg1a通过四个接地导通孔vg51~vg54与第五层ly5的平板电极pg2a连接。平板电极pg2a经由导通孔vg5a、vg5b与形成于第八层ly8的接地端子gnd连接。
[0133]
在第三层ly3形成有电容器电极p5a、p5b。电容器电极p5a与第一谐振电路rc1h的电感器导通孔v51连接。另外,电容器电极p5a与形成于第四层ly4的第二谐振电路rc2h的电容器电极p52对置。因此,通过电容器电极p5a和电容器电极p52,形成第一谐振电路rc1h与第二谐振电路rc2h之间的电容耦合。
[0134]
电容器电极p5b与第四谐振电路rc4h的电感器导通孔v54连接。另外,电容器电极
p5b与形成于第四层ly4的第三谐振电路rc3h的电容器电极p53对置。因此,通过电容器电极p5b和电容器电极p53,形成第三谐振电路rc3h与第四谐振电路rc4h之间的电容耦合。
[0135]
在第七层ly7形成有电容器电极p5c。电容器电极p5c与第六层ly6的电容器电极p51、p54对置。由此,形成第一谐振电路rc1h与第四谐振电路rc4h之间的电容耦合。
[0136]
图17是从层叠方向俯视图16中的层叠体110的第二层ly2时的俯视图。参照图17,如上述那样,在形成于lc滤波器100h的第二层ly2的平板电极pg1a连接有电感器导通孔v51~v54以及接地导通孔vg51~vg54。沿着层叠体110的侧面113在x轴方向上按照电感器导通孔v51、接地导通孔vg52、接地导通孔vg53以及电感器导通孔v54的顺序来配置。另外,沿着层叠体110的侧面114在x轴方向上按照接地导通孔vg51、电感器导通孔v52、电感器导通孔v53、接地导通孔vg54的顺序来配置。
[0137]
被供给到输入端子t1的高频信号如图17中的箭头ar51~ar53所示那样,按照第一谐振电路rc1h、第二谐振电路rc2h、第三谐振电路rc3h以及第四谐振电路rc4h的顺序传递,从输出端子t2输出。在从电感器导通孔v51向电感器导通孔v52的传递路径(箭头ar51)的两侧配置有接地导通孔vg51、vg52,在从电感器导通孔v53向电感器导通孔v54的传递路径(箭头ar53)的两侧配置有接地导通孔vg53、vg54。因此,在信号在箭头ar51、ar53的传递路径上传递时,信号的一部分泄漏到接地导通孔vg51~vg54。由此,第一谐振电路rc1h与第二谐振电路rc2h之间的耦合度以及第三谐振电路rc3h与第四谐振电路rc4h之间的耦合度稍微减弱。
[0138]
另一方面,电感器导通孔v52和电感器导通孔v53沿着侧面114相互相邻地配置,在与从电感器导通孔v52向电感器导通孔v53的信号的传递路径(箭头ar52)交叉的位置没有配置接地导通孔。因此,第二谐振电路rc2h与第三谐振电路rc3h之间的耦合度变得大于第一谐振电路rc1h与第二谐振电路rc2h之间的耦合度以及第三谐振电路rc3h与第四谐振电路rc4h之间的耦合度。即,与实施方式1的lc滤波器100相比,谐振电路间的耦合减弱,但与比较例5的lc滤波器100f相比,谐振电路间的耦合增强。因此,实施方式3的lc滤波器100h成为lc滤波器100以及lc滤波器100f之间的中间的通过特性。
[0139]
图18是图16所示的lc滤波器100h的等效电路图。此外,图18的等效电路与实施方式1中说明的图3的等效电路图类似,但不包括第一谐振电路rc1h与第三谐振电路rc3h之间的电容耦合、第二谐振电路rc2h与第三谐振电路rc3h之间的电容耦合以及第二谐振电路rc2h与第三谐振电路rc3h之间的电容耦合。
[0140]
在lc滤波器100h中,与图3同样,各谐振电路所包含的电感器导通孔v51~v54(分别对应于图18的电感器l1~l4)与共用的平板电极pg1a连接,该平板电极pg1a经由接地导通孔vg51~vg54(概括地对应于图18的电感器lg)与连接到接地端子gnd的平板电极pg2a连接。
[0141]
在实施方式3的lc滤波器100h中,也为用于连接平板电极pg1a、pg2a的连接电极由导通孔形成而不是由侧面电极的结构构成。因此,能够降低连接电极与谐振电路之间的耦合,能够改善滤波器损耗。另外,在平板电极pg1a中的信号的传递中,由于能够部分地降低谐振电路彼此的耦合,因此能够提高非通带中的衰减特性。
[0142]
接下来,使用图19对实施方式3的lc滤波器100h的滤波特性进行说明。在图19中,在横轴示出频率,在纵轴示出插入损耗(实线ln40)和反射损耗(虚线ln41)。
[0143]
参照图19,在通带内(8000mhz~9000mhz),插入损耗成为5db以下,反射损耗也实现15db以下。另外,对于通带附近的非通带中的衰减特性,特别是在比通带靠高频侧的双方能够实现30db以上的衰减。
[0144]
像这样,在如实施方式3的lc滤波器100h那样的结构中,也通过导通孔连接平板电极pg1a和平板电极pg2a,进而在相邻的谐振电路间的信号传递路径的一部分,在两侧配置有接地导通孔。通过形成这样的结构,能够抑制伴随着滤波器装置的小型化的滤波特性降低。
[0145]
此外,实施方式3中的“平板电极pg1a”以及“平板电极pg2a”分别对应于本公开中“第一电极”以及“第二电极”。实施方式3中的“接地导通孔vg51”以及“接地导通孔vg52”分别对应于本公开中的“第一接地导通孔”以及“第二接地导通孔”。实施方式3中的“接地导通孔vg51~vg54”概括地对应于本公开中的“连接电极”。实施方式3中的“电容器电极p51”以及“电容器电极p52”分别对应于本公开中的“第一电容器电极”以及“第二电容器电极”。实施方式3中的“电感器导通孔v51”以及“电感器导通孔v52”分别对应于本公开中的“第一电感器导通孔”以及“第二电感器导通孔”。实施方式3中的“侧面114”以及“侧面113”分别对应于本公开中的“第一侧面”以及“第二侧面”。
[0146]
应认为本次公开的实施方式在所有方面是例示,并非是限制性的内容。本公开的范围不是由上述的实施方式的说明来表示而是由权利要求书来表示,旨在包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
[0147]
附图标记说明
[0148]
100、100a~100h、100#

滤波器;110

层叠体;c1~c4、c12~c14、c23、c34

电容器;dm

方向性标记;gnd

接地端子;l1~l4、lg

电感器;ly1~ly8

电介质层;p1~p4、p2b、p11~p15、p51~p54、p5a~p5c

电容器电极;p11a、p11b、p15a、p15b、pa1、pa2

布线电极;pg1、pg1a、pg2、pg2a

平板电极;pga、pgb

侧面电极;rc1、rc1c~rc1h、rc2、rc2b~rc2h、rc3、rc3c、rc3d、rc3f、rc3g、rc3h、rc4、rc4c、rc4f、rc4g、rc4h、rc5c、rc5g

谐振电路;t1

输入端子;t2

输出端子;v1a、v4a、v11a、v15a、v5a~v5d、vg5a、vg5b

导通孔;v1~v4、v2b、v11~v15、v21、v22、v31~v34、v41~v45、v51~v54

电感器导通孔;vg1~vg4、vg11~vg13、vg21、vg22、vg31~vg34、vg41~vg45、vg51~vg54

接地导通孔。
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