JP2002111314A - 積層型誘電体フィルタ - Google Patents

積層型誘電体フィルタ

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JP2002111314A
JP2002111314A JP2000297629A JP2000297629A JP2002111314A JP 2002111314 A JP2002111314 A JP 2002111314A JP 2000297629 A JP2000297629 A JP 2000297629A JP 2000297629 A JP2000297629 A JP 2000297629A JP 2002111314 A JP2002111314 A JP 2002111314A
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ground electrode
strip lines
strip
filters
dielectric filter
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Kazuki Shimizu
一希 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】2種類のフィルタを一体化した積層型誘電体フ
ィルタ、ストリップラインを複数併設させて形成した積
層型誘電体フィルタにおいて、フィルタ間やストリップ
ライン間の電磁界結合を防止して小型化が可能な積層型
誘電体フィルタを提供することにある。 【解決手段】ストリップライン1a、1bが互いに隣接
する領域に誘電体層4の積層方向に貫通する複数の穴1
0をストリップライン1a、1bの延出方向に併設する
と共に、そのストリップライン1a、1bのアース電極
5との短絡側の穴10に積層体の主面に形成したアース
電極5と接続する導体が充填されている構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高周波部品として
使用されるTEM(Transversed Electromagnetic Mode)
モードを用いた積層型誘電体フィルタに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、マイクロ波を利用した携帯電話な
どの機器には、小型のフィルタが多用されているが、中
でもアンテナ共用器等に利用されるデュプレクサやフィ
ルタモジュール等は通過域周波数及び阻止域周波数の異
なるフィルタを内蔵する必要があるので、部品の小型化
を達成するためには誘電体層を複数積層したストリップ
ライン共振器を複数構成した一体型の積層型誘電体フィ
ルタが用いられており、これにより、低背化、高機能化
が図られている。
【0003】このような従来の積層型誘電体フィルタを
図5に示す。図5は従来の積層型誘電体フィルタである
デュプレクサの分解斜視図である。図に示すように複数
の誘電体層106a〜106eが積層された積層体10
6の両主面にアース電極101aが、積層体106の端
面にアース電極101bが形成され、アース電極101
aとアース電極101bとが互いに接続されている。誘
電体層106cの主面に受信側のフィルタを構成する複
数のストリップライン102と送信側のフィルタを構成
する複数のストリップライン103が互いに平列して配
列されており、ストリップライン102とストリップラ
イン103との間隔はSの距離を保って配置されてい
る。ストリップライン102、103の一方側はいずれ
も接続しない開放端が形成され、また、ストリップライ
ン102、103の他方側はアース電極101bと接続
されて短絡端を形成している。
【0004】そして、ストリップライン102、103
の両近傍には送信側電極104、受信側電極105が形
成されており、夫々のストリップライン102、103
に各容量電極104a、105aを介して接続されてい
る。また、ストリップライン102、103が開放する
端方向の積層体106の端面には、アンテナ側電極10
7が形成されており、容量電極107aを介して送信側
のストリップライン103に、さらに、容量電極107
bを介して受信側のストリップライン103に夫々接続
されている。
【0005】この積層型誘電体フィルタの製造方法とし
ては、まず、基板となるセラミック材料とガラス材料及
び有機バインダと溶剤からなるスラリーをドクターブレ
ード法等でキャスティング、乾燥してグリーンシートを
作製する。次に、ストリップライン102、103等の
内部配線のパターンに応じて、導体ペーストをグリーン
シートに印刷する。この印刷されたグリーンシートを複
数枚積層して一体化した後、一括同時焼成して積層体を
形成する。その後、積層体の大きさに切断して積層体の
側面及び短絡端、開放端、上面、下面にアース電極10
1a、101bとなる導体ペーストを印刷・焼成し、フ
ィルタが形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように形成された
ストリップライン102、103を複数内蔵した積層型
誘電体フィルタの製造上の問題点は、内蔵しているスト
リップライン間の電磁界結合による相互干渉にある。
【0007】一般的に複数の1/4波長のストリップラ
インを複数用いることによってフィルタを構成する場合
は、誘電体層内で電磁界の強度分布が異なってくる。即
ち、1/4波長のストリップライン共振器の場合に、ス
トリップラインのアース電極との開放端側は電界強度が
強く、短絡端側は磁界強度が強くなっている。
【0008】従って、図5に示す積層型誘電体フィルタ
で構成するデュプレクサでは、ストリップライン102
と103で通過域周波数及び阻止域周波数が異なるフィ
ルタを設計する必要があり、これらの異なる周波数のフ
ィルタを積層型誘電体フィルタで一体化する場合は隣接
するストリップライン102、103で形成されるフィ
ルタ間は、相互干渉を防止する為、電磁界結合が発生し
ない距離まで離す必要がある。
【0009】しかしながら、今日、電子部品に望まれる
ことは、小型低背であり、2種類のフィルタを電磁界が
発生しない距離まで離す場合、必ず大型化するといった
問題があった。
【0010】本発明は上述の問題を鑑みて案出されたも
のであり、その目的は小型・低背化が可能な積層型誘電
体フィルタを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する為に
本発明は、複数の誘電体層を積層してなる積層体の主面
又は層間に第1アース電極を、前記積層体の側面に前記
第1アース電極と接続した第2アース電極を、前記積層体
の同一層間に一端側が前記第2アース電極に接続し、か
つ前記アース電極に対向するように形成された複数の帯
状ストリップラインを設けて成る積層型誘電体フィルタ
において、前記複数のストリップライン間に前記誘電体
層の積層方向に貫通する複数の穴又はスリットを前記ス
トリップラインの延出方向に併設させると共に、前記第
2アース電極に近い穴内又はスリット内に前記第1アー
ス電極と接続する導体を充填させたことを特徴とする積
層型誘電体フィルタを提供する。
【0012】本発明の構成によれば、第2アース電極と
の短絡端に近い穴又はスリットは磁界結合が強く発生
し、その箇所には、前記第1アース電極と接続する導体
を充填させて静電遮蔽した電気壁を形成するとともに、
ストリップラインの開放端の穴内又はスリット内に、そ
の個所は電界結合が強く発するので導体を充填させてい
ない空気層により電界結合が阻止させることができる。
これにより、ストリップライン間同士若しくは、第1フ
ィルタ、第2フィルタ同士の電磁界結合が弱まり、相互
干渉を有効に防止することができるものである。
【0013】従って、隣接するフィルタ間の配置を近づ
ける事が可能となり、製品の小型化を図ることができ
る。以上、本発明により、小型で高性能なフィルタ複合
体を実現する事ができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。図1は本発明の積層型誘電体フィルタ
であるデュプレクサの斜視図であり、図2はその内部構
造を説明するための分解斜視図である。図において、F
はデュプレクサである。デュプレクサFは誘電体層4か
らなる積層体6の略全表面にアース電位となるアース電
極5が形成されてなる。
【0015】積層体6を構成する誘電体層4は図2に示
すように誘電体層4a〜4eが厚み方向に積層されてな
り、材質として誘電体セラミック材料と低温焼成を可能
とする酸化物や低融点ガラス材料とから構成されてい
る。具体的には、誘電体セラミック材料としては、例え
ば、BaO−TiO2系、Ca−TiO2系、MgO−T
iO2系等が、低温焼成するための酸化物としては、B
iVO4、CuO、Li2O、B23等がある。なお、誘
電体層4a〜4eは1層あたり50〜300μm程度の
厚みを有している。また、誘電体層4aの表面にはアー
ス電極5を形成する上面電極5aが、誘電体層4eの裏
面にはアース電極5を形成する裏面電極5bが、積層体
6の端面全面にはアース電極5を形成する端面電極5c
が夫々形成されている。さらに、誘電体層4cの表面に
は複数の受信側フィルタとなるストリップライン1a
が、送信側フィルタとなる複数のストリップライン1b
が誘電体層1cの幅方向に延出して形成され、複数のス
トリップライン1aの群と複数のストリップライン1b
の群に対して所定間隔Tをあけて平行に平面視対称に形
成されている。なお、ストリップライン1a、1bは、
その一方端側は端面電極5cに接続され、他端側は開放
されている。
【0016】また、ストリップライン1a、1bの両近
傍には受信側電極7、送信側電極8が形成されており、
夫々のストリップライン1a、1bに各容量電極7a、
8aを介して接続されている。また、ストリップライン
1a、1bが開放する端方向の積層体5の端面には、ア
ンテナ側電極9が形成されており、容量電極9aを介し
て受信側のストリップライン1aに、さらに、容量電極
9bを介して送信側のストリップライン1bに夫々接続
されている。
【0017】10は結合阻止手段であるビアホールであ
り、ストリップライン1a、1bが互いに隣接する領域
に誘電体層4の積層方向に貫通しており、ストリップラ
イン1a、1bの延出方向に複数併設されている。ま
た、アース電極5cに近い位置に形成されているビアホ
ール10にはアース電極5a又は5bと接続する導体が
充填されている。ここでアース電極5cに近い位置とは
図1に示す積層体の短辺側を2分する中央線からみてア
ース電極5c寄りに形成されているビアホール10に導
体を充填する。
【0018】なお、ストリップライン1a、1bの開放
端側に形成された電界結合を低減する目的のスルーホー
ル10は空気層が介在した単なるビアホールでも良く、
アース電位に接続させて電界を遮蔽する目的でスルーホ
ール10の内壁に電極を形成しても良く、誘電率を下げ
て電界結合を防止するために低誘電物質を充填したり、
それを同時焼成しても良い。
【0019】このような構成により隣接する受信側フィ
ルタと送信側フィルタ間の電磁界結合を阻止することが
できる。即ち、電界結合が強いストリップライン1a、
1bの開放端側にスルーホールを複数個設置して空気層
等により送受信フィルタ間同士の容量成分を低減させ、
磁界結合が強い短絡端側にはアース電位に接続されたビ
アホール導体を複数個設置して送受信フィルタ間でシー
ルド効果を持たせ電磁界結合を効果的に阻止することが
できる。
【0020】また、上述のようにビアホール10を形成
してストリップライン1a、1bの短絡端側を導体で充
填する結合阻止手段を設置する事により、隣接する送受
信フィルタ間の距離を短縮する事ができ、且つ、電磁界
結合による相互干渉も阻止できる為、小型・高性能のフ
ィルタ複合体を実現できる。
【0021】図3は、本発明の第2の実施の形態である
デュプレクサの分解斜視図である。図2と同様な構成は
図番及び説明を省略している。隣接する送受信フィルタ
間同士の電磁界結合を阻止する手段として、電界結合が
強い開放端側に長方形状のスリット11を設置し、磁界
結合が強い短絡端側にはアース電位に接続されているビ
アホール10を設置してもよい。このストリップライン
1a、1bの開放端側に設置したスリット11は、電気
的遮蔽を目的としてその壁面にアース電位に接続された
電極が形成されている。
【0022】図4は、本発明の第2の実施の形態である
デュプレクサの分解斜視図である。図2と同様な構成は
図番及び説明を省略している。隣接する送受信フィルタ
間同士の電磁界結合を阻止する手段として、電界結合が
強い開放端側に長方形状のスリット11を設置し、ま
た、磁界結合が強い短絡端側にはアース電位に接続され
ているスリット11を設置してもよい。
【0023】なお、本実施の形態では送受信フィルタ同
士間の電磁界結合の防止策について説明したがこれに限
定されず、単に共振器同士の電磁界結合でも応用するこ
とができるものである。
【0024】
【発明の効果】以上により、本発明によれば、複数のス
トリップラインが互いに隣接する領域に誘電体層の積層
方向に貫通する複数の穴又はスリットをストリップライ
ンの延出方向に併設すると共に、そのストリップライン
の短絡側の穴又はスリットは誘電体の主面に形成したア
ース電極と接続する導体が充填されていることにより、
そ短絡端に近い穴又はスリットは磁界結合が強く発生
し、その箇所に導体を充填させることにより、静電遮蔽
した電気壁を形成するだけでなく、ストリップラインの
開放端にいくにしたがって電界結合が強く発生し、その
個所の穴又はスリットには導体を充填させていないの
で、空気層により電界結合が阻止される。これにより、
ストリップライン間同士若しくは、第1フィルタ、第2
フィルタ同士の電磁界結合が弱まり、相互干渉を有効に
防止することができるものである。
【0025】このように、隣接する共振器又はフィルタ
の電磁界結合による相互干渉が低減できる為、共振器又
はフィルタ間の配置を近接する事ができ、部品の小型化
が可能となる。また、共振器又はフィルタ間を近接する
事ができるため、フィルタ間の接続用線路長を短縮する
事ができる為、接続線路による伝送損失を低減する事が
可能となり、低損失のフィルタ複合体を実現できる。ま
た、部品の小型化が可能となると、製造コストの低減が
図られ、小型・高性能なフィルタ複合体を安価で市場に
供給する事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の積層型誘電体フィルタであるデュプレ
クサの斜視図である。
【図2】本発明の積層型誘電体フィルタの内部構造を説
明するための分解斜視図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態であって、積層型誘
電体フィルタの内部構造を説明するための分解斜視図で
ある。
【図4】本発明の第3の実施の形態であって、積層型誘
電体フィルタの内部構造を説明するための分解斜視図で
ある。
【図5】従来の積層型誘電体フィルタの内部構造を説明
するための分解斜視図である。
【符号の説明】
1:ストリップライン 1a:受信側ストリップライン 1b:送信側ストリップライン 4:誘電体層 5:アース電極 6:積層体 10:ビアホール(穴) 11:スリット外導体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の誘電体層を積層してなる積層体の
    主面又は層間に第1アース電極を、前記積層体の側面に
    前記第1アース電極と接続した第2アース電極を、前記積
    層体の同一層間に一端側が前記第2アース電極に接続
    し、かつ前記アース電極に対向するように形成された複
    数の帯状ストリップラインを設けて成る積層型誘電体フ
    ィルタにおいて、 前記複数のストリップライン間に前記誘電体層の積層方
    向に貫通する複数の穴又はスリットを前記ストリップラ
    インの延出方向に併設させると共に、前記第2アース電
    極に近い穴内又はスリット内に前記第1アース電極と接
    続する導体を充填させたことを特徴とする積層型誘電体
    フィルタ。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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