JP2008182340A - ダイプレクサ及びそれを用いたマルチプレクサ - Google Patents

ダイプレクサ及びそれを用いたマルチプレクサ Download PDF

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Abstract

【課題】
要求された電気特性を満足できるように設計の自由度が高く、小型化できると共に、所望の特性を実現できるダイプレクサ及びそれを用いたマルチプレクサを提供する。
【解決手段】
本発明によるダイプレクサは、第一の通過帯域を持つフィルタと第一の通過帯域の約2倍又はそれ以上の周波数帯である第二の通過帯域を持つフィルタとを有し、第一の通過帯域を持つフィルタを集中定数タイプとして構成し、第二の通過帯域を持つフィルタを分布定数タイプとして構成して成る。
【選択図】 図1

Description

本発明は、マイクロ波分野における移動通信機器に使用され得るダイプレクサ及びそれを用いたマルチプレクサに関するものである。特に、本発明は、特にWiFi(ワイファイ)のように高域側通過帯域が5GHz付近であり、しかも10GHz以上の周波数領域での減衰量を確保する必要があるダイプレクサ及びマルチプレクサに関する。ここで、WiFi(ワイファイ)(Wireless Fidelity)は無線LANの標準規格である「IEEE802.11a/IEEE802.11V」の消費者への認知を深めるために名づけたブランド名であり、IEEE802.11aはIEEEでLAN技術の標準を策定している802委員会が定めた無線LANの規格の一つで、5.2GHz帯の無線で約54MVpsの通信を行う仕様であり、日本では5.15GHz〜5.25GHzが高速無線LAN用に割り当てられている。またIEEE802.11Vは2.4GHz帯の無線で約11MVpsの通信を行う仕様である。
一つの携帯端末機で2つの周波数帯での通話を可能にするデュアルバンド携帯電話のバンド分波に用いられる分波器として、セラミック絶縁層を積層して一体化した積層体に、インダクタンスとコンデンサとの並列回路から成る第1のノッチ回路と、インダクタンスとコンデンサとの並列回路から成る第2のノッチ回路とを形成し、高周波側の第2のノッチ回路のインダクタンスの線幅を第1のノッチ回路のインダクタンスの線幅より太く形成し、特性を維持しつつ小型化を可能にしたものが公知である(特許文献1参照)。
また、小型化が容易で、損失の少ない同様な分波器として、低域側の第1のフィルタを減衰極付きローパスフィルタとし、高域側の第2のフィルタを減衰極付きハイパスフィルタとし、第1のフィルタ及び第2のフィルタのそれぞれ一方の入出力ポートを共通ポートとしたものも公知である(特許文献2参照)。
さらに、中心周波数の異なる第1のフィルタと第2のフィルタ、及び分波回路を有し、分波回路が、第1のフィルタと第2のフィルタにそれぞれ直列に接続したコンデンサと、第1のフィルタと第2のフィルタにそれぞれ並列に接続したインダクタとを備えて成る分波器も公知である(特許文献3参照)。
特開平11− 68499号公開特許公報 特開平11−266133号公開特許公報 特許第3204753号特許公報
特許文献1及び特許文献2に記載の分波器では、いずれもLC回路素子を積層体内に構成してダイプレクサ機能を得ている。そして基本的には、ローパスフィルタ機能とハイパスフィルタ機能とを組み合わせることにより、フィルタ機能及び高域側と低域側の整合機能を持たせている。これらのフィルタは、集中定数素子であるインダクタとコンデンサで構成され、集中定数タイプのフィルタと呼ばれている。
集中定数タイプのフィルタの場合、特別な整合回路を別途組み込む必要がなく、またLC共振器により減衰極を発生させるため、極位置を設定するのに比較的自由度があるが、各集中定数素子が自己共振を生じる高周波領域において、各素子毎にインピーダンスがゼロになる共振ピークが発生し、減衰量を悪化させてしまうことになる。そこで、減衰特性を強化するためには減衰回路を追加する必要があり、このことは、必要な回路素子数が増大し、製品の小型化の障害になってしまうことを意味している。また回路素子数が増えれば、自己共振ピークの数も増えてしまい、さらに高調波領域での減衰特性を悪化させてしまうという問題点がある。
また使用する材料面では、理想的なインダクタを形成する必要性から、比較的誘電率の低いものが選択される。また最近、低誘電率の材料と高誘電率の材料を同時に積層する技術も発表されており、低誘電率の材料からなる領域でインダクタを形成し、高誘電率の材料からなる領域でコンデンサを形成することにより、電気特性を向上させることも提案されている。
一方、特許文献3に記載されたものでは、片側短絡片側開放のλ/4線路を共振器として利用してフィルタを構成し、二つのフィルタと分波回路(整合回路)を細み合わせることでダイプレクサ機能を得ている。このλ/4線路を用いるタイプは素子の形状が持つ特性を利用していることから、分布定数タイプのフィルタと呼ばれている。
分布定数タイプのフィルタの場合、一般的に集中定数タイプのフィルタよりも簡易な構成で減衰量のより高い電気特性を得ることができるが、二つのフィルタを単に接続するだけではダイプレクサとして機能しないため、分波回路(整合回路)を設ける必要がある。
また使用する材料面では、λ/4線路の長さと材料の誘電率によって共振周波数が決まるため、小型化するには、より誘電率の高い材料が使用される傾向にある。
このように、従来技術においては、集中定数タイプ同士の組み合わせや、分布定数タイプ同士の組み合わせは提案されているが、集中定数タイプと分布定数タイプの組み合わせは見られない。その理由は、誘電率の低い材料を使用すると、分布定数タイプでは共振周波数を下げるためには非常に大きな共振素子(λ/4線路)を構成する必要があり、誘電率の高い材料を使用する場合には集中定数タイプのインダクタの自己共振周波数が低くなってしまい、インダクタとして機能する周波数領域が狭くなり、また自己共振ピークにより高調波の減衰特性が悪化してしまうからである。
また、高誘電率材料と低誘電率材料を組み合わせる異種材積層技術を用いて、集中定数タイプのフィルタと分布定数タイプのフィルタとを組み合わせる場合には、集中定数タイプと分布定数タイプがシートの積層方向に積み上げられる必要があるので、各タイプに割り振られるシート厚みは相対的に減少し、特に集中定数タイプにおいてグランドとインダクタの距離が狭くなることにより挿入損失値が悪化するという問題がある。
そこで、本発明は、従来技術に伴うこれら問題点を解決して、要求された電気特性を満足できるように設計の自由度が高く、小型化できると共に、所望の特性を実現できるダイプレクサ及びそれを用いたマルチプレクサを提供することを目的としている。
上記の目的を達成するために、本発明によるダイプレクサは、第一の通過帯域を持つフィルタと、第一の通過帯域の中心周波数の2倍又はそれ以上の中心周波数の第二の通過帯域を持つフィルタとを有し、第一の通過帯域を持つフィルタは集中定数タイプのフィルタであり、第二の通過帯域を持つフィルタは分布定数タイプのフィルタであることを特徴としている。
本発明のダイプレクサにおいて、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタは、ローパスフィルタとハイパスフィルタとを直列に接続したバンドパスフィルタであり得る。また第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのフィルタはバンドパスフィルタであり得る。
第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器は、多層基板内に形成され、多層基板の積層方向に沿って形成したビア導体を連結してなるインダグタと、接地電極に容量結合した電極とを備え得る。さらに、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器は、曲がり部を有するインダクタ電極を備え得る。曲がり部を有するインダクタ電極の形状は、スパイラル状、コの字状、ミアンダ状、及び円弧状のうちから選ばれる少なくとも一種であり得る。
第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタは、共通端子に容量結合され得る。別の実施形態では、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタは、LC並列共振回路を通じて共通端子に接続され得る。
第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器は、多層基板の実装面と対向する面側に形成した短絡端子に接続され得る。
第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタは、インダクタ電極を介して共通端子に接続され得る。
また、本発明によれば、集中定数タイプのフィルタと分布定数タイプのフィルタを、それぞれ少なくとも一つ以上有して成る、複数の帯域を分波、結合するマルチプレクサが提供される。
本発明によるダイプレクサは、第一の通過帯域を持つフィルタと、第一の通過帯域の中心周波数の2倍又はそれ以上の中心周波数の第二の通過帯域を持つフィルタとを有し、第一の通過帯域を持つフィルタは集中定数タイプのフィルタであり、第二の通過帯域を持つフィルタは分布定数タイプのフィルタであることにより、必要とされる電気特性に応じて、より適したタイプを選択できるようになり、その結果設計の自由度が増すことになる。また、第二の通過帯域が第一の通過帯域よりも高周波側であり、低域側である第一の通過帯域を持つフィルタを集中定数タイプとし、高域側である第二の通過帯域を持つフィルタを分布定数タイプとしたことにより、分布定数タイプのフィルタの共振素子の長さがその共振周波数で決まるため、より高い周波数領域に適用することで小型化を図ることができるようになる。さらに、第二の通過帯域の中心周波数が、第一の通過帯域の中心周波数の2倍又はそれ以上の周波数帯であることにより、第二の通過帯域を持つフィルタを分布定数タイプのフィルタとするのに必要な共振素子の長さを短くすることができ、低誘電率の材料を使用することができるようになり、それにより第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタを理想的に形成することができる利点がある。
本発明のダイプレクサにおいては、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタが、ローパスフィルタとハイパスフィルタとを直列に接続したバンドパスフィルタであり、また第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのフィルタがバンドパスフィルタであり、フィルタをバンドパス化することにより、ダイプレクサ後段のフィルタ素子数を低減することができる利点がある。その結果、高周波側部分全体の部品数を削減でき小型化に寄与することができる利点がある。また、ダイプレクサの減衰量を強化することで、後段のフィルタの減衰量が少なくてもフィルタ特性を良好にできる利点がある。更には、ダイプレクサの減衰量を強化することで、後段のフィルタを削除して減らすことができる利点がある。その結果、安価な積層LC部品が提供できる利点がある。
また本発明のダイプレクサにおいては、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器が、多層基板内に形成され、多層基板の積層方向に沿って形成したビア導体を連結してなるインダグタと、接地電極に容量結合した電極とを備えることにより、積層方向に沿ったビア導体をインダクタとして利用することで、このインダクタから発生する磁界は誘電体層に平行な面に広がり、グランド電極を貫くことがなく、それによる渦電流の発生がなく、その結果、挿入損失を悪化させることがなくなる利点がある。
また本発明のダイプレクサにおいては、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器が、多層基板内に形成され、多層基板の積層方向に沿って形成したビア導体を連結してなるインダグタと、接地電極に容量結合した電極と、曲がり部を有するインダクタ電極とを備えることにより、接地電極との容量結合により中心周波数を調整できるだけでなく、曲がり部を有するインダクタ電極の長さを調整することで、周波数のさらなる微調整が可能になる。曲がり部を有するインダクタ電極の形状は、スパイラル状、コの字状、ミアンダ状、及び円弧状のうちから選ばれる少なくとも一種であり得る。曲がり部を有するインダクタ電極は、当該インダクタ電極の一端同士をビア導体で接続して、積層体の中で積層方向に巻回して形成することで、製品を大型化させることなくインダクタ電極の長さを調整できる利点がある。
また本発明のダイプレクサにおいては、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタが共通端子に容量結合される構成とすることにより、容量結合するコンデンサは、低い周波数領域の信号を遮断し、高い周波数領域の信号を通す特性を持つので、別途分波回路を設けることなく整合を取ることができる利点がある。
また本発明のダイプレクサにおいては、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタをLC並列共振回路を通じて共通端子に接続することにより、LC並列共振回路の共振周波数を第一の周波数に合わせて、整合回路として機能させることができる利点がある。
また本発明のダイプレクサにおいては、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタがインダクタ電極を介して共通端子に接続されることにより、インダクタ電極は低い周波数領域の信号を通し、高い周波数領域の信号を遮断する特性を持つので、別途分波回路を設けなくとも整合を取ることができる利点がある。
また本発明によれば、集中定数タイプのフィルタと分布定数タイプのフィルタを二つ以上組合わせることにより、トリプレクサ、またはそれ以上のマルチプレクサを提供することができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1には、本発明の一実施形態によるダイプレクサの回路構成を概略的に示す。図1の回路において、符号10は第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのローパスフィルタであり、符号20は第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのフィルタであり、バンドパスフィルタとして構成されている。集中定数タイプのローパスフィルタ10はコンデンサ11とインダクタ12との並列共振回路を備え、この共振回路は第二の通過帯域で共振するように回路パラメータが設定され、第二の通過帯域に減衰極を発生させる。コンデンサ11とインダクタ12との並列共振回路の一端は低周波数側端子LTに接続され、またコンデンサ13を介して接地されている。コンデンサ11とインダクタ12との並列共振回路の他端はアンテナ端子即ち共通端子ANTに接続され、またコンデンサ14を介して接地されている。
分布定数タイプのバンドパスフィルタ20は、二つの共振線路を備え、一方の共振線路はコンデンサ21a、及び共振素子22a、23aから成り、他方の共振線路はコンデンサ21b、及び共振素子22b、23bから成っている。一方の共振線路における共振素子22a、23aの接続点はコンデンサ24を介して共通端子ANTに接続され、またコンデンサ25を介して他方の共振線路における共振素子22b、23b間の接続点に接続され、この接続点はまたコンデンサ26を介して高周波数側端子HTに接続されている。また一方の共振線路における共振素子23aは接地されている。同様に他方の共振線路における共振素子23bも接地されている。また分布定数タイプのバンドパスフィルタ20は、二つの直列共振回路を備え、一方の直列共振回路はコンデンサ21a、及び共振素子22aから成り、他方の直列共振回路はコンデンサ21b、及び共振素子22bから成っている。これらの直列共振回路は、通過帯域の高域側に減衰極を発生させるように作用する。図1に示す符号Mは、共振素子22a、22b間及び共振素子23a、23b間の誘導性結合を示し、共振素子間の間隔によりその大きさが設定され得る。
図2には、本発明の別の実施形態によるダイプレクサの回路構成を概略的に示す。図2の回路において、図1に示す回路と同等回路素子は同じ符号で示している。
図2の回路において、符号30は第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタであり、集中定数タイプのローパスフィルタ10と集中定数タイプのハイパスフィルタ40とから成っている。集中定数タイプのハイパスフィルタ40はインダクタ41とコンデンサ42との直列共振回路を備え、この直列共振回路の一端はコンデンサ42を介して接地され、他端はコンデンサ43を介して低周波側端子LTに接続され、またコンデンサ44を介して集中定数タイプのローパスフィルタ10におけるコンデンサ11とインダクタ12との並列共振回路の一端に接続されている。この並列共振回路の他端は共通端子ANTに接続されている。また、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのローパスフィルタ10は図1の場合と同様に構成され、即ち、集中定数タイプのローパスフィルタ10はコンデンサ11とインダクタ12との並列共振回路を備え、この共振回路は第二の通過帯域で共振するように回路パラメータが設定され、第二の通過帯域に減衰極を発生させる。
また、分布定数タイプのバンドパスフィルタ20は、図1の場合と同様に構成されている。即ち、分布定数タイプのバンドパスフィルタ20は、二つの共振線路を備え、一方の共振線路はコンデンサ21a、及び共振素子22a、23aから成り、他方の共振線路はコンデンサ21b、及び共振素子22b、23bから成っている。一方の共振線路における共振素子22a、23aの接続点はコンデンサ24を介して共通端子ANTに接続され、またコンデンサ25を介して他方の共振線路における共振素子22b、23b間の接続点に接続され、この接続点はまたコンデンサ26を介して高周波数側端子に接続されている。また一方の共振線路における共振素子23aは接地されている。同様に他方の共振線路における共振素子23bも接地されている。また分布定数タイプのバンドパスフィルタ20は、二つの直列共振回路を備え、一方の直列共振回路はコンデンサ21a、及び共振素子22aから成り、他方の直列共振回路はコンデンサ21b、及び共振素子22bから成っている。これらの直列共振回路は、通過帯域の高域側に減衰極を発生させるように作用する。
図3には本発明によるダイプレクサの外観を斜視図で示し、ダイプレクサ1(又は2又は3)は14枚の誘電体層を積層した多層基板で構成され、縦幅約2.0mm、横幅約2.5mm、高さ約0.85mmの寸法をもち、また接地端子T1〜T3、低域周波数側端子T4、高周波数側端子T5及びアンテナ端子即ち共通端子T6が示されている。図4及び図5には、本発明によるダイプレクサの一実施形態を示し、図示されたダイプレクサ1は複数層(図示実施形態では14層)の誘電体層M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14で構成される多層基板に形成されている。誘電体層M1、M2、M3、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M14は誘電率の相対的に低い(例えば、誘電率ε7)材料で構成され、誘電体層M4、M5、M13は誘電率の相対的に高い(例えば、誘電率ε15)材料で構成されている。各誘電体層M1〜M14の一対の対向した側部にはそれぞれ三つの切り欠き凹部が形成されている。これらの凹部には接地端子T1〜T3、低域周波数側端子T4、高周波数側端子T5及びアンテナ端子即ち共通端子T6が形成される。なお、切り欠き凹部を設けずに側面印刷などにより各端子を形成してもよい。
最下方即ち第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の右半分には、第2の誘電体層M2上の右半分に形成された、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC1及びコンデンサC5のそれぞれの一方の電極に誘電体層を挟んで対向する箇所が存在する。また最下方の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の左半分には、第2の誘電体層M2上の左半分に形成された、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7及びコンデンサC9のそれぞれの一方の電極に誘電体層を挟んで対向する箇所が存在する。グランド電極G1のうち、これらのコンデンサのそれぞれ一方の電極に対向する箇所はコンデンサとしても作用する。また、グランド電極G1は接地端子T1、T2、T3に接続されており、接地電極としても作用している。この場合、当然、集中定数タイプのバンドパスフィルタ及び分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける各素子の配置を左右逆に配置することも可能である。
第2の誘電体層M2上の右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC1及びコンデンサC5のそれぞれの他方の電極が、第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1に誘電体層を挟んで対向した位置に形成され、また第2の誘電体層M2上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7及びコンデンサC9のそれぞれの他方の電極が第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1に誘電体層を挟んで対向した位置に形成され、また第2の誘電体層M2にはビア導体(ここでは、誘電体層に設けられた貫通孔(ビアホール)の中に柱状の導電性材料を形成した、誘電体層間を電気的に接続するための導電経路のことをいう。以下、同じ。)V2−1が形成され、このビア導体V2−1は第1の誘電体層M1上に形成したグランド電極G1の部位P1−1に接続される。
第3の誘電体層M3上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6及びコンデンサC10のそれぞれの一方の電極が形成され、これらの電極はそれぞれ共通端子T6及び高周波数側端子T5に接続されている。また第3の誘電体層M3上には、第2の誘電体層M2に形成したビア導体V2−1に相対した位置にビア導体V3−1が形成され、また第2の誘電体層M2に形成したコンデンサC1の電極、コンデンサC5の電極、コンデンサC9の電極及びコンデンサC7の電極上のそれぞれ部位P2−2、P2−3、P2−4、P2−5に相対した位置にはビア導体V3−2、V3−3、V3−4、V3−5が形成されている。第3の誘電体層M3上において、コンデンサC6及びコンデンサC10の電極は第3の誘電体層M3上に形成されたいずれのビア導体とも電気的に分離されている。
第4の誘電体層M4上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6及びコンデンサC10のそれぞれの他方の電極が形成され、また第4の誘電体層M4上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V4−1、V4−2、V4−3、V4−4、V4−5が形成され、第3の誘電体層M3に形成した対応したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5とそれぞれ電気的に接続されている。図示したように、コンデンサC6及びコンデンサC10の電極はビア導体V4−5、V4−4にそれぞれ電気的に接続されている。
第5の誘電体層M5上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける等価回路上のコンデンサC8を形成する電極パターンの一つである電極C8が形成され、また第5の誘電体層M5上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V5−1、V5−2、V5−3、V5−4、V5−5が形成されている。なお、等価回路上のコンデンサC8は、便宜上一つのコンデンサC8として表示されているが、実施例においては、図4上の電極C6、C8、C10で形成されている(図6、図8においても同じ)。詳細には、第4の誘電体層M4に形成した電極C6と、第5の誘電体層M5に形成した電極C8とで一つ目のコンデンサを形成し、また、第4の誘電体層M4に形成した電極C10と、第5の誘電体層M5に形成した電極C8とで二つ目のコンデンサを形成し、これらのコンデンサを直列接続して、等価回路上のコンデンサC8は形成されている。
第6の誘電体層M6〜第9の誘電体層M9上のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL1〜L4の一部分が形成されている。また、第10の誘電体層M10及び第11の誘電体層M11上のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL1、L2、L4の一部分が形成されている。さらにこれら第6の誘電体層M6の上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V6−1〜V6−5が形成されている。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL1の部分の一端はビア導体V6−2に接続され、即ち対応したV5−2、V4−2、V3−2を介して第2の誘電体層M2上に形成したコンデンサC1の電極の部位P2−2に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。インダクタL1の部分の他端は第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−6を介してインダクタL1の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL1の部分の他端は第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−6を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL1の部分の他端は第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−6を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL1の部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成したビア導体V10−6を介して第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL1の部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成したビア導体V11−6を介して第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL1の部分の他端は低周波数側端子T4に接続されている。
第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL2の部分の一端は、ビア導体V6−1に接続され、それに対応したビア導体V5−1、V4−1、V3−1、V2−1を介して第1の誘電体層M1上に形成したグランド電極G1の部位P1−1に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL2の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成されたビア導体V7−7を介して第7の誘電体層M7上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第8の誘電体層M8上に形成されたビア導体V8−7を介して第8の誘電体層M8上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第9の誘電体層M9上に形成されたビア導体V9−7を介して第9の誘電体層M9上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第10の誘電体層M10上に形成されたビア導体V10−7を介して第10の誘電体層M10上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第11の誘電体層M11上に形成されたビア導体V11−7を介して第11の誘電体層M11上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第12の誘電体層M12上に形成されたビア導体V12−7を介して第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC3の電極に接続されている。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL3、L4の部分の接続端はビア導体V6−3に接続され、第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−8を介して第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−8を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−8を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続される。インダクタL3の部分の他端は、第10の誘電体層M10、第11の誘電体層M11、第12の誘電体層M12及び第13の誘電体層M13上にそれぞれ形成したビア導体V10−8、ビア導体V11−8、ビア導体V12−8及びビア導体V13−8を介して第13の誘電体層M13上に形成したコンデンサC4の電極に接続される。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL4の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−9を介して第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL4の部分の他端は第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−9を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL4の部分の他端は第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−9を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL4の部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成したビア導体V10−9を介して第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL4の部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成したビア導体V11−9を介して第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL4の部分の他端は共通端子T6に接続されている。
第12の誘電体層M12及び第13の誘電体層M13のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC2、C3、C4が形成され、すなわち第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC2、C3のそれぞれ一方に対応する電極は互いに接続されて一つの電極として形成されている。また第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC4の電極はビア導体V12−3、V11−3、V10−3、V9−3、V8−3、V7−3を介して第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL3、L4の接続点に接続され、そしてビア導体V6−3、V5−3、V4−3、V3−3を介して、第2の誘電体層M2上に形成されたコンデンサC5の電極の部位P2−3に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。第13の誘電体層M13上に形成されたコンデンサC2の他方の電極は低周波数側端子T4に接続され、また第13の誘電体層M13上に形成されたコンデンサC3、C4のそれぞれ他方の電極は互いに接続されている。
また、第13の誘電体層M13上の左半分には図示したようにビア導体V13−4、V13−5と接続する領域にグランド電極G13が形成され、このグランド電極G13は接地端子T1、T3に接続される。
各誘電体層に設けられた各貫通孔(ビアホール)には導電性材料が施されて、誘電体層間を接続する導電経路となるビア導体を形成している。そしてビア導体V3−5〜V13−5は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R11、R12を形成し、またビア導体V3−4〜V13−4は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R21、R22を形成している。
このように構成したダイプレクサの図5に示す等価回路におけるMは、共振素子R11、R21間及び共振素子R12、R22間の誘導性結合を示し、共振素子間の間隔によりその大きさが設定され得る。また、集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL2を含む回路は直列共振器として構成することができる。さらに、分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6を含む回路は並列共振器として構成することができる。また、コンデンサC10を含む回路も並列共振器として構成することができる。
図6及び図7には、本発明によるダイプレクサの別の実施形態を示し、図4及び図5に示す構成要素と同様な構成要素は図4及び図5における符号と同じ符号で示している。
図6には、本発明によるダイプレクサの別の実施形態を示し、図示ダイプレクサ1は複数層(図示実施形態では14層)の誘電体層M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14で構成される多層基板に形成されている。誘電体層M1、M2、M3、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M14は誘電率の相対的に低い(例えば、誘電率ε7)材料で構成され、誘電体層M4、M5、M13は誘電率の相対的に高い(例えば、誘電率ε15)材料で構成されている。各誘電体層M1〜M14の一対の対向した側部にはそれぞれ三つの切り欠き凹部が形成されている。これらの凹部には接地端子T1〜T3、低域周波数側端子T4、高周波数側端子T5及びアンテナ端子即ち共通端子T6が形成される。なお、切り欠き凹部を設けずに側面印刷などにより各端子を形成してもよい。
最下方即ち第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の右半分には、第2の誘電体層M2上の右半分に形成された、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC1及びコンデンサC5のそれぞれの一方の電極に誘電体層を挟んで対向する箇所が存在する。また最下方の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の左半分には、第2の誘電体層M2上の左半分に形成された、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7及びコンデンサC9のそれぞれの一方の電極に誘電体層を挟んで対向する箇所が存在する。グランド電極G1のうち、これらのコンデンサのそれぞれ一方の電極に対向する箇所はコンデンサとしても作用する。また、グランド電極G1は接地端子T1、T2、T3に接続されており、接地電極としても作用している。この場合、当然、集中定数タイプのバンドパスフィルタ及び分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける各素子の配置を左右逆に配置することも可能である。
第2の誘電体層M2上の右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC1及びコンデンサC5のそれぞれの他方の電極が、第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の右半分上の誘電体層を挟んで対向した位置に形成され、また第2の誘電体層M2上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7及びコンデンサC9のそれぞれの他方の電極が第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の左半分上の誘電体層を挟んで対向した位置に形成され、また第2の誘電体層M2にはビア導体V2−1が形成され、このビア導体V2−1は第1の誘電体層M1上に形成したグランド電極G1の部位P1−1に接続される。
第3の誘電体層M3上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6及びコンデンサC10のそれぞれの一方の電極が形成され、これらの電極はそれぞれ共通端子T6及び高周波数側端子T5に接続されている。また第3の誘電体層M3上には、第2の誘電体層M2に形成したビア導体V2−1に相対した位置にビア導体V3−1が形成され、また第2の誘電体層M2に形成したコンデンサC1の電極、コンデンサC5の電極、コンデンサC9の電極及びコンデンサC7の電極上のそれぞれ部位P2−2、P2−3、P2−4、P2−5に相対した位置にはビア導体V3−2、V3−3、V3−4、V3−5が形成されている。第3の誘電体層M3上において、コンデンサC6及びコンデンサC10の電極は第3の誘電体層M3上に形成されたいずれのビア導体とも電気的に分離されている。
第4の誘電体層M4上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6及びコンデンサC10のそれぞれの他方の電極が形成され、また第4の誘電体層M4上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V4−1、V4−2、V4−3、V4−4、V4−5が形成され、第3の誘電体層M3に形成した対応したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5とそれぞれ電気的に接続されている。図示したように、コンデンサC6及びコンデンサC10の電極はビア導体V4−5、V4−4にそれぞれ電気的に接続されている。
第5の誘電体層M5上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける等価回路上のコンデンサC8を形成する電極パターンの一つである電極C8が形成され、また第5の誘電体層M5上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V5−1、V5−2、V5−3、V5−4、V5−5が形成されている。なお、等価回路上のコンデンサC8は、便宜上一つのコンデンサC8として表示されているが、実施例においては、図6上の電極C6、C8、C10で形成されている(図4、図8においても同じ)。詳細には、第4の誘電体層M4に形成した電極C6と、第5の誘電体層M5に形成した電極C8とで一つ目のコンデンサを形成し、また、第4の誘電体層M4に形成した電極C10と、第5の誘電体層M5に形成した電極C8とで二つ目のコンデンサを形成し、これらのコンデンサを直列接続して、等価回路上のコンデンサC8は形成されている。
第6の誘電体層M6〜第9の誘電体層M9上のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL1〜L4の一部分が形成されている。また、第10の誘電体層M10及び第11の誘電体層M11上のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL1、L2、L4の一部分が形成されている。さらにこれら第6の誘電体層M6の上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V6−1〜V6−5が形成されている。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL1の部分の一端はビア導体V6−2に接続され、即ち対応したビア導体V5−2、V4−2、V3−2を介して第2の誘電体層M2上に形成したコンデンサC1の電極の部位P2−2に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。インダクタL1の部分の他端は第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−6を介してインダクタL1の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL1の部分の他端は第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−6を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL1の部分の他端は第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−6を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL1の部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成したビア導体V10−6を介して第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL1の部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成したビア導体V11−6を介して第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL1の部分の他端は低周波数側端子T4に接続されている。
第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL2の部分の一端は、ビア導体V5−1、V4−1、V3−1、V2−1を介して第1の誘電体層M1上に形成したコンデンサC5の電極の部位P1−1に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL2の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成されたビア導体V7−7を介して第7の誘電体層M7上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第8の誘電体層M8上に形成されたビア導体V8−7を介して第8の誘電体層M8上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第9の誘電体層M9上に形成されたビア導体V9−7を介して第9の誘電体層M9上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第10の誘電体層M10上に形成されたビア導体V10−7を介して第10の誘電体層M10上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第11の誘電体層M11上に形成されたビア導体V11−7を介して第11の誘電体層M11上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第12の誘電体層M12上に形成されたビア導体V12−7を介して第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC3の電極に接続されている。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL3、L4の部分の接続端はビア導体V6−3に接続され、第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−8を介して第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−8を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−8を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続される。インダクタL3の部分の他端は、第10の誘電体層M10、第11の誘電体層M11、第12の誘電体層M12及び第13の誘電体層M13上にそれぞれ形成したビア導体V10−8、ビア導体V11−8、ビア導体V12−8及びビア導体V13−8を介して第13の誘電体層M13上に形成したコンデンサC4の電極に接続される。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL4の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−9を介して第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL4の部分の他端は第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−9を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL4の部分の他端は第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−9を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL4の部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成したビア導体V10−9を介して第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL4の部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成したビア導体V11−9を介して第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL4の部分の他端は共通端子T6に接続されている。
第12の誘電体層M12及び第13の誘電体層M13のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC2、C3C4が形成され、すなわち第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC2、C3のそれぞれ一方の電極は共通に形成されている。また第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC4の電極はビア導体V12−3、V11−3、V10−3、V9−3、V8−3、V7−3を介して第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL3、L4の接続点に接続され、そしてビア導体V6−3、V5−3、V4−3、V3−3を介して、第2の誘電体層M2上に形成されたコンデンサC5の電極の部位P2−3に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。第13の誘電体層M13上に形成されたコンデンサC2の他方の電極は低周波数側端子T4に接続され、また第13の誘電体層M13上に形成されたコンデンサC3、C4のそれぞれ他方の電極は互いに接続されている。
この実施形態では、第8の誘電体層M8〜第11の誘電体層M11の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7に直列に接続される二つの共振素子R11と共振素子R12とに接続されるインダクタL6が形成される。すなわち第8の誘電体層M8〜第11の誘電体層M11上にはインダクタL6の一部分を成すL字型素子がそれぞれ形成され、第8の誘電体層M8上に形成されたインダクタL6の一部分の一端はビア導体V8−5に接続され、その他端は第9の誘電体層M9上に形成されたビア導体V9−11を介して第9の誘電体層M9上に形成されたインダクタL6の一部分の一端に接続され、第9の誘電体層M9上に形成されたインダクタL6の一部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成されたビア導体V10−5を介して第10の誘電体層M10上に形成されたインダクタL6の一部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成されたインダクタL6の一部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成されたビア導体V11−11を介して第11の誘電体層M11上に形成されたインダクタL6の一部分の一端に接続され、第11の誘電体層M11上に形成されたインダクタL6の一部分の他端は第12の誘電体層M12上に形成されたビア導体V12−11に接続される。こうしてスパイラル状のインダクタL6が形成される。このインダクタL6は、スパイラル状以外にも、コの字状、ミアンダ状、円弧状など、その他の曲がり部を有する形状とし得る。
また、第13の誘電体層M13上の左半分には図示したようにビア導体V13−4、V13−5を囲む領域に電極G13が形成され、この電極G13は接地端子T3に接続される。
各誘電体層に設けられた各貫通孔(ビアホール)には導電性材料が施されて、誘電体層間を接続する導電経路となるビア導体を形成している。そしてビア導体V3−5〜V8−5は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R12を形成し、ビア導体V11−5〜V13−5は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R11を形成し、これら共振素子R11、R12の間にスパイラル状のインダクタL6が接続されている。またビア導体V3−5〜V8−5は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R22を形成し、ビア導体V3−4〜V13−4は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R21を形成している。
このように構成したダイプレクサの等価回路を図7に示し、図7の等価回路において符号Mは共振素子R11、R12間及びと共振素子R12、22間の誘導性結合を示し、共振素子間の間隔によりその大きさが設定され得る。また、インダクタL6の形状や巻き方向によっても設定され得る。この実施形態でもまた、集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL2を含む回路は直列共振器として形成することができる。さらに、分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6を含む回路は並列共振器として形成することができる。また、コンデンサC10を含む回路も並列共振器として形成することができる。
また、第13の誘電体層M13上の左半分には図示したようにビア導体V13−4、V13−5を囲む領域にグランド電極G13が形成され、このグランド電極G13は接地端子T1、T3に接続される。
図8及び図9には、本発明によるダイプレクサのさらに別の実施形態を示し、図4及び図5に示す構成要素と同様な構成要素は図4及び図5における符号と同じ符号で示している。
図8には、本発明によるダイプレクサの別の実施形態を示し、図示ダイプレクサ1は複数層(図示実施形態では14層)の誘電体層M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M13、M14で構成される多層基板に形成されている。誘電体層M1、M2、M3、M6、M7、M8、M9、M10、M11、M12、M14は誘電率の相対的に低い(例えば、誘電率ε7)材料で構成され、誘電体層M4、M5、M13は誘電率の相対的に高い(例えば、誘電率ε15)材料で構成されている。各誘電体層M1〜M14の一対の対向した側部にはそれぞれ三つの切り欠き凹部が形成されている。これらの凹部には接地端子T1〜T3、低域周波数側端子T4、高周波数側端子T5及びアンテナ端子即ち共通端子T6が形成される。なお、この実施形態でも、切り欠き凹部を設けずに側面印刷などにより各端子を形成してもよい。
最下方即ち第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の右半分には、第2の誘電体層M2上の右半分に形成された、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC1及びコンデンサC5のそれぞれの一方の電極に誘電体層を挟んで対向する箇所が存在する。また最下方の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の左半分には、第2の誘電体層M2上の左半分に形成された、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7及びコンデンサC9のそれぞれの一方の電極に誘電体層を挟んで対向する箇所が存在する。グランド電極G1のうち、これらのコンデンサのそれぞれ一方の電極に対向する箇所はコンデンサとしても作用する。また、グランド電極G1は接地端子T1、T2、T3に接続されており、接地電極としても作用している。この場合、当然、集中定数タイプのバンドパスフィルタ及び分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける各素子の配置を左右逆に配置することも可能である。
第2の誘電体層M2上の右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC1及びコンデンサC5のそれぞれの他方の電極が、第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の右半分上の誘電体層を挟んで対向した位置に形成され、また第2の誘電体層M2上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC7及びコンデンサC9のそれぞれの他方の電極が第1の誘電体層M1上に形成されたグランド電極G1の左半分上の誘電体層を挟んで対向した位置に形成され、また第2の誘電体層M2にはビア導体V2−1が形成され、このビア導体V2−1は第1の誘電体層M1上に形成したグランド電極G1の部位P1−1に接続される。
第3の誘電体層M3上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6及びコンデンサC10のそれぞれの一方の電極が形成され、これらの電極はそれぞれ共通端子T6及び高周波数側端子T5に接続されている。また第3の誘電体層M3上には、第2の誘電体層M2に形成したビア導体V2−1に相対した位置にビア導体V3−1が形成され、また第2の誘電体層M2に形成したコンデンサC1の電極、コンデンサC5の電極、コンデンサC9の電極及びコンデンサC7の電極上のそれぞれ部位P2−2、P2−3、P2−4、P2−5に相対した位置にはビア導体V3−2、V3−3、V3−4、V3−5が形成されている。第3の誘電体層M3上において、コンデンサC6及びコンデンサC10の電極は第3の誘電体層M3上に形成されたいずれのビア導体とも電気的に分離されている。
第4の誘電体層M4上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6及びコンデンサC10のそれぞれの他方の電極が形成され、また第4の誘電体層M4上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V4−1、V4−2、V4−3、V4−4、V4−5が形成され、第3の誘電体層M3に形成した対応したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5とそれぞれ電気的に接続されている。図示したように、コンデンサC6及びコンデンサC10の電極はビア導体V4−5、V4−4にそれぞれ電気的に接続されている。
第5の誘電体層M5上の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける等価回路上のコンデンサC8を形成する電極パターンの一つである電極C8が形成され、また第5の誘電体層M5上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V5−1、V5−2、V5−3、V5−4、V5−5が形成されている。なお、等価回路上のコンデンサC8は、便宜上一つのコンデンサC8として表示されているが、実施例においては、図8上の電極C6、C8、C10で形成されている(図4、図6においても同じ)。詳細には、第4の誘電体層M4に形成した電極C6と、第5の誘電体層M5に形成した電極C8とで一つ目のコンデンサを形成し、また、第4の誘電体層M4に形成した電極C10と、第5の誘電体層M5に形成した電極C8とで二つ目のコンデンサを形成し、これらのコンデンサを直列接続して、等価回路上のコンデンサC8は形成されている。
第6の誘電体層M6〜第9の誘電体層M9上のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL1〜L4の一部分が形成されている。また、第10の誘電体層M10及び第11の誘電体層M11上のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL1、L2、L4の一部分が形成されている。さらにこれら第6の誘電体層M6上には、第3の誘電体層M3に形成したビア導体V3−1、V3−2、V3−3、V3−4、V3−5に相対した位置にビア導体V6−1〜V6−5が形成されている。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL1の部分の一端はビア導体V6−2に接続され、即ち対応したビア導体V5−2、V4−2、V3−2を介して第2の誘電体層M2上に形成したコンデンサC1の電極の部位P2−2に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。インダクタL1の部分の他端は第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−6を介してインダクタL1の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL1の部分の他端は第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−6を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL1の部分の他端は第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−6を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL1の部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成したビア導体V10−6を介して第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL1の部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成したビア導体V11−6を介して第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL1の部分の一端に接続される。第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL1の部分の他端は低周波数側端子T4に接続されている。
第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL2の部分の一端は、ビア導体V6−1に接続され即ち対応するビア導体V5−1、V4−1、V3−1、V2−1を介して第1の誘電体層M1上に形成したグランド電極G1の部位P1−1に接続されている。また、これら連結されたビア導体自身も、インダクタとして作用している。第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL2の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成されたビア導体V7−7を介して第7の誘電体層M7上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第8の誘電体層M8上に形成されたビア導体V8−7を介して第8の誘電体層M8上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第9の誘電体層M9上に形成されたビア導体V9−7を介して第9の誘電体層M9上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第10の誘電体層M10上に形成されたビア導体V10−7を介して第10の誘電体層M10上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第11の誘電体層M11上に形成されたビア導体V11−7を介して第11の誘電体層M11上に形成されたインダクタL2の部分の一端に接続され、このインダクタL2の部分の他端は、第12の誘電体層M12上に形成されたビア導体V12−7を介して第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC3の電極に接続されている。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL3、L4の部分の接続端はビア導体V6−3に接続され、第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−8を介して第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−8を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL3の部分の他端は、第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−8を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL3の部分の一端に接続される。インダクタL3の部分の他端は、第10の誘電体層M10、第11の誘電体層M11、第12の誘電体層M12及び第13の誘電体層M13上にそれぞれ形成したビア導体V10−8、ビア導体V11−8、ビア導体V12−8及びビア導体V13−8を介して第13の誘電体層M13上に形成したコンデンサC4の電極に接続される。
第6の誘電体層M6上に形成したインダクタL4の部分の他端は、第7の誘電体層M7上に形成したビア導体V7−9を介して第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成したインダクタL4の部分の他端は第8の誘電体層M8上に形成したビア導体V8−9を介して第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第8の誘電体層M8上に形成したインダクタL4の部分の他端は第9の誘電体層M9上に形成したビア導体V9−9を介して第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第9の誘電体層M9上に形成したインダクタL4の部分の他端は第10の誘電体層M10上に形成したビア導体V10−9を介して第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続され、第10の誘電体層M10上に形成したインダクタL4の部分の他端は第11の誘電体層M11上に形成したビア導体V11−9を介して第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL4の部分の一端に接続される。第11の誘電体層M11上に形成したインダクタL4の部分の他端は共通端子T6に接続されている。
第12の誘電体層M12及び第13の誘電体層M13のそれぞれ右半分には、第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC2、C3C4が形成され、すなわち第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC2、C3のそれぞれ一方の電極は共通に形成されている。また第12の誘電体層M12上に形成されたコンデンサC4の電極はビア導体V12−3、V11−3、V10−3、V9−3、V8−3、V7−3を介して第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL3、L4の接続点に接続され、そしてビア導体V6−3、V5−3、V4−3、V3−3を介して、第2の誘電体層M2上に形成されたコンデンサC5の電極の部位P2−3に接続されている。第13の誘電体層M13上に形成されたコンデンサC2の他方の電極は低周波数側端子T4に接続され、また第13の誘電体層M13上に形成されたコンデンサC3、C4のそれぞれ他方の電極は互いに接続されている。
この実施形態では、第6の誘電体層M6及び第7の誘電体層M7の左半分には、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおけるコンデンサC6と共に並列共振器を構成するインダクタL7が形成される。すなわち第6の誘電体層M6及び第7の誘電体層M7上にはインダクタL7の一部分を成すコ字型素子がそれぞれ形成され、第6の誘電体層M6上に形成されたインダクタL7の一部分の一端は共通端子T6に接続され、その他端は第7の誘電体層M7上に形成されたビア導体V7−12を介して第7の誘電体層M7上に形成されたインダクタL7の一部分の一端に接続され、第7の誘電体層M7上に形成されたインダクタL7の一部分の他端は第7の誘電体層M7上に形成されたビア導体V7−5に接続される。こうしてコンデンサC6と共に並列共振器を構成するインダクタL7が形成される。このインダクタL7は、スパイラル状以外にも、コの字状、ミアンダ状、円弧状など、その他の曲がり部を有する形状とし得る。
また、第13の誘電体層M13上の左半分には図示したようにビア導体V13−4、V13−5を囲む領域にグランド電極G13が形成され、このグランド電極G13は接地端子T1、T3に接続される。
各誘電体層に設けられた各貫通孔(ビアホール)には導電性材料が施されて、誘電体層間を接続する導電経路となるビア導体を形成している。そしてビア導体V3−5〜V13−5は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R11、R12を形成し、またビア導体V3−4〜V13−4は、第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタにおける共振素子R21、R22を形成している。
このように構成したダイプレクサの等価回路を図9に示し、図9の等価回路におけるMは共振素子R11、R12間及び共振素子R21、R22間の誘導性結合を示し、共振素子間の間隔によりその大きさが設定され得る。この実施形態でもまた、集中定数タイプのバンドパスフィルタにおけるインダクタL2を含む回路は直列共振器として構成することができる。コンデンサC10を含む回路も並列共振器として構成することができる。
本発明の一実施形態によるダイプレクサの回路構成を示す回路線図。 本発明の別の実施形態によるダイプレクサの回路構成を示す回路線図。 本発明によるダイプレクサの外観を示す斜視図。 本発明によるダイプレクサの一実施形態を示す分解斜視図。 図4に示すダイプレクサの等価回路を示す回路線図。 本発明によるダイプレクサの別の実施形態を示す分解斜視図。 図6に示すダイプレクサの等価回路を示す回路線図。 本発明によるダイプレクサのさらに別の実施形態を示す分解斜視図。 図8に示すダイプレクサの等価回路を示す回路線図。
符号の説明
1、 2、3:ダイプレクサ
10:集中定数タイプのローパスフィルタ
11:コンデンサ
12:インダクタ
13:コンデンサ
14:コンデンサ
20:分布定数タイプのバンドパスフィルタ
21a、21b、24、25、26:コンデンサ
22a、22b、23a、23b、26:共振素子
30:第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのバンドパスフィルタ
40:集中定数タイプのハイパスフィルタ
41:インダクタ
42:コンデンサ
43:コンデンサ
44:コンデンサ
LT:低周波側端子
ANT:共通端子
HT:高周波側端子

Claims (11)

  1. 第一の通過帯域を持つフィルタと、該第一の通過帯域の中心周波数の2倍又はそれ以上の中心周波数の第二の通過帯域を持つフィルタとを有し、該第一の通過帯域を持つフィルタは集中定数タイプのフィルタであり、該第二の通過帯域を持つフィルタは分布定数タイプのフィルタであることを特徴とするダイプレクサ。
  2. 前記第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタが、ローパスフィルタとハイパスフィルタとを直列に接続したバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項1に記載のダイプレクサ。
  3. 前記第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのフィルタがバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項1又は2に記載のダイプレクサ。
  4. 前記第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器は、多層基板内に形成され、該多層基板の積層方向に沿って形成したビア導体を連結してなるインダグタと、接地電極に容量結合した電極とを備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のダイプレクサ。
  5. 前記第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器は、多層基板内に形成され、該多層基板の積層方向に沿って形成したビア導体を連結してなるインダグタと、接地電極に容量結合した電極と、曲がり部を有するインダクタ電極とを備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のダイプレクサ。
  6. 前記曲がり部を有するインダクタ電極の形状は、スパイラル状、コの字状、ミアンダ状、及び円弧状のうちから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項5に記載のダイプレクサ。
  7. 前記第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタは、共通端子に容量結合されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のダイプレクサ。
  8. 前記第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタは、LC並列共振回路を通じて共通端子に接続されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のダイプレクサ。
  9. 前記第二の通過帯域を持つ分布定数タイプのバンドパスフィルタの共振器は、多層基板の実装面と対向する面側に形成した短絡端子に接続されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のダイプレクサ。
  10. 前記第一の通過帯域を持つ集中定数タイプのフィルタは、インダクタ電極を介して共通端子に接続されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のダイプレクサ。
  11. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の集中定数タイプのフィルタと分布定数タイプのフィルタを、それぞれ少なくとも一つ以上有して成ることを特徴とする複数の帯域の分波、結合用マルチプレクサ。
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