TWI530092B - 濾波器電路 - Google Patents

濾波器電路 Download PDF

Info

Publication number
TWI530092B
TWI530092B TW102132957A TW102132957A TWI530092B TW I530092 B TWI530092 B TW I530092B TW 102132957 A TW102132957 A TW 102132957A TW 102132957 A TW102132957 A TW 102132957A TW I530092 B TWI530092 B TW I530092B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
electrode
external
terminal
inductor
Prior art date
Application number
TW102132957A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201431283A (zh
Inventor
谷口哲夫
Original Assignee
村田製作所股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 村田製作所股份有限公司 filed Critical 村田製作所股份有限公司
Publication of TW201431283A publication Critical patent/TW201431283A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI530092B publication Critical patent/TWI530092B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1791Combined LC in shunt or branch path
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/46Networks for connecting several sources or loads, working on different frequencies or frequency bands, to a common load or source
    • H03H7/463Duplexers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/0115Frequency selective two-port networks comprising only inductors and capacitors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1758Series LC in shunt or branch path
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03HIMPEDANCE NETWORKS, e.g. RESONANT CIRCUITS; RESONATORS
    • H03H7/00Multiple-port networks comprising only passive electrical elements as network components
    • H03H7/01Frequency selective two-port networks
    • H03H7/17Structural details of sub-circuits of frequency selective networks
    • H03H7/1741Comprising typical LC combinations, irrespective of presence and location of additional resistors
    • H03H7/1775Parallel LC in shunt or branch path

Landscapes

  • Transceivers (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

濾波器電路
本發明係有關一種具備外部控制端子的濾波器電路。
具備外部控制端子的濾波器電路例如構裝於天線與收發用IC之間。在這樣的濾波器電路中,利用外部控制端子來切換收發用的訊號路徑。作為現有的濾波器電路,例如有圖12所示的濾波器電路。
圖12係表示現有的濾波器電路1P的電路圖(參照非專利文獻1)。濾波器電路1P具備天線側電路11P、發送側電路12P以及接收側電路13P。
天線側電路11P與天線側端子T1相連接。發送側電路12P連接到發送側端子T2和天線側電路11P。接收側電路13P連接到接收側平衡端子T4、T5和天線側電路11P。天線側電路11P與接收側電路13P之間的連接點16與外部控制端子T11相連接。
天線側端子T1與天線AT相連接。發送側端子T2與外部電路TX相連接。接收側平衡端子T4、T5與外部電路RX相連接。外部控制端子T11與外部電路CTL相連接。
天線側電路11P具有低通濾波器。發送側電路12P具有LC並聯諧振電路。接收側電路13P具有平衡不平衡轉換電路。另外,發送所使用的頻帶 與接收所使用的頻帶重疊。
發送時,將外部電路CTL的阻抗設定地充分小。因此,外部控制端子T11接地,連接點16成為接地電位。其結果是,接收側電路13P與外部電路RX不會給濾波器電路1P的特性帶來影響。由此,輸入至發送側端子T2的發送訊號通過由天線側電路11P與發送側電路12P構成的發送濾波器電路,從天線側端子T1輸出到天線AT。
接收時,將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大。因此,濾波器電路1P與由天線側電路11P與接收側電路13P構成的接收濾波器電路等效。由此,輸入至天線側端子T1的接收訊號通過天線側電路11P的低通濾波器,利用平衡不平衡轉換電路轉換為平衡訊號,並從接收側平衡端子T4、T5輸出。
即,能通過控制外部電路CTL的阻抗特性,來對收發進行切換。並且,濾波器電路1P在發送時與發送濾波器電路等效,在接收時與接收濾波器電路等效。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
非專利文獻1:CC1120、p23、〔線上〕、德州儀器(Texas instruments)、〔平成24年9月18日檢索〕、網路<URL:http://www.ti.com/lit/ds/symlink/cc1120.pdf>
圖12所示的外部電路CTL例如是IC(Integrated Circuit:積體電路)。通常,構成濾波器電路1P的電路元件與該IC構裝在不同的母板上。因此,連接外部控制端子T11與IC的線路延長至一定程度,從而具有寄生電感。其結果是,外部控制端子T11可能無法完全接地。
在該情況下,連接點16與外部控制端子T11短路,因此由天線側電路11P與發送側電路12P構成的發送濾波器電路受到線路的寄生電感的影響。並且,由於線路的寄生電感隨著線路長度的變化而變化,因此發送濾波器電路的特性受到線路的線路長度的影響,從而不穩定。
本發明的目的在於,提供一種不依賴於濾波器電路的構裝形態而具有穩定的特性、且利用外部控制端子來切換收發的濾波器電路。
本發明所涉及的濾波器電路具有如下結構。濾波器電路具備第1至第3電路以及外部連接電容器。第1電路與第1端子相連接。第2電路連接到第2端子和第1電路。第3電路連接到第3端子和第1電路,並接地。外部連接電容器連接在第1電路及第3電路的連接點與外部控制端子之間。第1電路以及第2電路構成第1濾波器電路。第1電路以及第3電路構成第2濾波器電路。第3電路具有LC並聯諧振電路。LC並聯諧振電路的第1端與所述連接點相連接。LC並聯諧振電路的第2端接地。
在該結構中,通過改變與外部控制端子相連接的電路的阻抗,來改變第1電路以及第3電路的連接點與接地之間的阻抗。由此,能切換本發明的濾波器電路內的訊號路徑,從而本發明的濾波器電路能分別應對發送以及接收。
此外,在將外部控制端子通過線路接地的情況下,第1電路以及第3電路的連接點與接地之間的電路成為由外部連接電容器、線路的寄生電感器以及第3電路構成的LC電路。
在該情況下,寄生電感器與構成第3電路的電感器並聯連接。此外,寄生電感器的值通常足夠小。因此,在使用頻帶下,寄生電感器幾乎不會給所述LC電路的阻抗帶來影響。其結果是,濾波器電路不依賴於與外部控制端子相連接的線路的線路長度等構裝形態,表示出穩定的特性。
能實現通過改變與外部控制端子相連接的電路的阻抗、來切換收發的濾波器電路。濾波器電路不依賴於與外部控制端子相連接的線路的線路長度等構裝形態,表示出穩定的特性。
1、1A、1B、1C、1P‧‧‧濾波器電路
2、2A‧‧‧積層體
11、11A、11P‧‧‧天線側電路
12、12A、12P‧‧‧發送側電路
13、13A、13B、13C、13P‧‧‧接收側電路
14‧‧‧LC電路
15、16‧‧‧連接點
21~25、21A~28A‧‧‧外部電極
31~35、31A~41A‧‧‧線狀電極
61~65、61A~77A‧‧‧平板電極
101~105‧‧‧電介質層
101A~112A‧‧‧電介質層
AT‧‧‧天線
CTL、RX、TX‧‧‧外部電路
C1、C2、C3A、C4A、C5A、C6A、C7A、C8A、C9A、C3B、C3C、C4C‧‧‧電容器
C11‧‧‧外部連接電容器
L1、L2、L3、L4A、L5A、L6A、L7A、L4B‧‧‧電感器
L11‧‧‧寄生電感器
T1‧‧‧天線側端子
T2‧‧‧發送側端子
T3‧‧‧接收側端子
T4、T5‧‧‧接收側平衡端子
T11‧‧‧外部控制端子
LCP1、LCP2‧‧‧LC並聯諧振電路
LPF1、LPF2A‧‧‧低通濾波器
BPF1‧‧‧帶通濾波器
HPF1C‧‧‧高通濾波器
圖1係表示第一實施形態的濾波器電路1的電路圖。
圖2表示在外部控制端子T11接地時、濾波器電路1的一部分的電路圖。
圖3(A)是發送時、濾波器電路1的等效電路圖。圖3(B)是接收時、濾波器電路1的等效電路圖。
圖4表示在外部控制端子T11通過線路接地時、濾波器電路1的一部分的電路圖。
圖5(A)係表示外部控制端子T11接地時、濾波器電路1的特性的圖。圖5(B)係表示將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大時、濾波器電路1的特性的圖。
圖6(A)是積層體2的外觀立體圖。圖6(B)是積層體2的分解立體圖。
圖7係表示第二實施形態的濾波器電路1A的電路圖。
圖8(A)係表示外部控制端子T11接地時、濾波器電路1A的特性的圖。圖8(B)係表示將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大時、濾波器電路1A的特性的圖。
圖9(A)是積層體2A的外觀立體圖。圖9(B)是積層體2A的分解立體圖。
圖10係表示第三實施形態的濾波器電路1B的電路圖。
圖11係表示第三實施形態的濾波器電路1C的電路圖。
圖12係表示現有的濾波器電路1P的電路圖。
[第一實施形態]
對本發明的第一實施形態的濾波器電路1進行說明。圖1係表示濾波器電路1的電路圖。濾波器電路1具備天線側電路11、發送側電路12、接收側電路13以及外部連接電容器C11。天線側電路11相當於本發明的第1電路。發送側電路12相當於本發明的第2電路。接收側電路13相當於本發明的第3電路。
天線側電路11與天線側端子T1相連接。發送側電路12連接到發送側端子T2和天線側電路11。接收側電路13連接到接收側端子T3和天線側電路11,並接地。天線側端子T1相當於本發明的第1端子。發送側端子T2相當於本發明的第2端子。接收側端子T3相當於本發明的第3端子。
外部連接電容器C11的第1端連接到天線側電路11和接收側電路13之間的連接點16。外部連接電容器C11的第2端與外部控制端子T11相連接。天線側端子T1與天線AT相連接,發送側端子T2與外部電路TX相連接,接收側端子T3與外部電路RX相連接,外部控制端子T11與外部電路CTL相連接。
天線側電路11具有電感器L1與電容器C1。電感器L1的第1端與天線側端子T1相連接,電感器L1的第2端連接到天線側電路11和發送側電路12之間的連接點15,並且與電容器C1的第1端相連接。電容器C1的第2端與連接點16相連接。
發送側電路12具有電感器L2。電感器L2連接在連接點15與發送側端子T2之間。
接收側電路13具有由電感器L3與電容器C2構成的LC並聯諧振電路LCP1。LC並聯諧振電路LCP1的第1端連接到連接點16和接收側端子T3。LC並聯諧振電路LCP1的第2端接地。
首先,在發送時,將外部電路CTL的阻抗設定地充分小。因此,外部控制端子T11接地。在此情況下,如圖2所示,外部連接電容器C11、電容器C2以及電感器L3構成LC並聯諧振電路LCP2。圖2係表 示在外部控制端子T11接地時、濾波器電路1的一部分的電路圖。由於外部連接電容器C11的電容,LC並聯諧振電路LCP2的諧振頻率比LC並聯諧振電路LCP1的諧振頻率要低。
第一實施形態中,發送所使用的頻帶與接收所使用的頻帶重疊。此外,LC並聯諧振電路LCP1的諧振頻率位於接收用的頻帶內。
因此,LC並聯諧振電路LCP2的諧振頻率不在發送用的頻帶內。此外,發送時的通頻帶中,連接點16與接地之間的阻抗會變低。其結果是,發送時的通頻帶中,外部電路RX幾乎不會給發送訊號帶來影響。
因此,發送時,濾波器電路1與圖3(A)所示的低通濾波器LPF1基本等效。圖3(A)是發送時、濾波器電路1的等效電路圖。低通濾波器LPF1由天線側電路11以及發送側電路12構成。天線側電路11的電容器C1接地。低通濾波器LPF1相當於本發明的第1濾波器電路。另外,若進行更為正確的近似,則低通濾波器LPF1的接地電容為將電容器C1、C2以及外部連接電容器C11的電容進行合成後的電容。
輸入至發送側端子T2的發送訊號通過低通濾波器LPF1,並從天線側端子T1輸出。在發送訊號通過低通濾波器LPF1時,低通濾波器LPF1去除了發送訊號的高次諧波分量。
接收時,將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大。在該情況下,發送側電路12以及外部連接電容器C11不會給接收訊號帶來影響。
因此,接收時,濾波器電路1與圖3(B)所示的帶通濾波器BPF1基本等效。圖3(B)是接收時、濾波器電路1的等效電路圖。帶 通濾波器BPF1由天線側電路11以及接收側電路13構成。帶通濾波器BPF1相當於本發明的第2濾波器電路。
在輸入至天線側端子T1的接收訊號的頻率位於帶通濾波器BPF1的通頻帶的情況下,接收訊號通過帶通濾波器BPF1,從接收側端子T3輸出。
根據第一實施形態,如上所述,能通過控制外部電路CTL的阻抗特性,來對收發進行切換。即,在將外部控制端子T11接地的情況下,能將濾波器電路1用作為具有天線側端子T1與發送側端子T2的低通濾波器LPF1。在將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大的情況下,能將濾波器電路1用作為具有天線側端子T1與接收側端子T3的帶通濾波器BPF1。
此外,如上所述,將外部控制端子T11與外部電路CTL進行連接的線路具有寄生電感器。因此,在通過外部電路CTL的控制將外部控制端子T11接地時,外部控制端子T11經由寄生電感器進行接地。
圖4表示在外部控制端子T11通過線路接地時、濾波器電路1的一部分的電路圖。在外部控制端子T11與接地之間連接有寄生電感器L11。LC電路14由電感器L3、寄生電感器L11、電容器C2以及外部連接電容器C11構成。
寄生電感器L11的值與其他的電路元件的元件值相比非常小。此外,僅在寄生電感器L11對LC電路14的諧振起主要貢獻時,寄生電感器L11會給連接點16與接地之間的阻抗帶來影響。並且,可能給起到作為低通濾波器LPF1的作用的濾波器電路1的特性帶來影響。
在寄生電感器L11與外部連接電容器C11起主要貢獻、LC電路14發生諧振時,連接點16與接地之間的阻抗的大小大致為0。因此,在該諧振頻率下,寄生電感器L11基本不會給低通濾波器LPF1的特性帶來影響。
此外,在寄生電感器L11與電容器C2起主要貢獻、LC電路14發生諧振時,連接點16與接地之間的阻抗的大小為極大值。然而,寄生電感器L11的大小非常小,因此,此時的諧振頻率與產生高次諧波的頻帶相比足夠大。因此,只要在規定頻帶下使用低通濾波器LPF1,寄生電感器L11就基本都不會給低通濾波器LPF1的特性帶來影響。
因此,寄生電感器L11基本不會給濾波器電路1的特性帶來影響。即,濾波器電路1不依賴於線路的線路長度等構裝形態,表示出穩定的特性。
圖5(A)係表示外部控制端子T11接地時、濾波器電路1的特性的圖。圖5(A)的實線表示天線側端子T1與發送側端子T2之間的通過特性,圖5(A)的虛線表示天線側端子T1中的反射特性。另外,圖5(A)是通過模擬所得的計算結果。
訊號的頻率比1GHz要低時,***損耗大致為0dB。隨著訊號的頻率變得比1GHz高,***損耗會變大。另一方面,訊號的頻率比2GHz要高時,反射損耗大致為0dB。隨著訊號的頻率變得比2GHz低,反射損耗會變小。即,濾波器電路1起到作為將1GHz附近以及比1GHz附近要低的頻帶設為通頻帶的低通濾波器的作用。
圖5(B)係表示將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗 設定地充分大時、濾波器電路1的特性的圖。圖5(B)的實線表示天線側端子T1與接收側端子T3之間的通過特性,圖5(B)的虛線表示天線側端子T1中的反射特性。另外,圖5(B)是通過模擬所得的計算結果。
訊號的頻率處於1GHz附近時,***損耗大致為0dB。隨著訊號的頻率偏離1GHz附近,***損耗會變大。另一方面,訊號的頻率在1GHz附近時,反射損耗變小。訊號的頻率不在1GHz附近時,反射損耗大致為0dB。即,濾波器電路1起到作為將1GHz附近設為通頻帶的帶通濾波器的作用。
圖6(A)是濾波器電路1的外觀立體圖。圖6(B)是濾波器電路1的分解立體圖。
濾波器電路1構成為大致呈長方體狀的積層體2,該積層體2的表面上具有外部電極21至25。外部電極21、22、23相互隔開規定間隔,形成於積層體的第1側面。外部電極22位於外部電極21、23之間。外部電極24與外部電極23相對,外部電極25與外部電極21相對,且分別形成於積層體的第2側面(與第1側面相反側的面)。外部電極21至25形成為延伸至積層體的上表面和下表面。
積層體2具備電介質層101至105、以及形成於各電介質層上的電極層。電介質層101至電介質層105以編號順序進行積層。下麵,將大致呈矩形狀的電極層稱為平板電極,大致呈線狀的電極層稱為線狀電極。
線狀電極31、32、33形成在電介質層101上。線狀電極31的第1端與外部電極23相連接。線狀電極32的第1端與外部電極24相連接。線狀電極31、32大致形成為環狀。
線狀電極34形成在電介質層102上。線狀電極34的第1端通過通孔電極與線狀電極31的第2端相連接。線狀電極34的第2端通過通孔電極與線狀電極32的第2端相連接。線狀電極34大致形成為環狀。
平板電極61、62形成在電介質層103上。平板電極61通過通孔電極與線狀電極34的中心相連接。平板電極62與外部電極25相連接,並且通過通孔電極與線狀電極33的第1端相連接。
平板電極63、64形成在電介質層104上。平板電極63通過線狀電極與平板電極64相連接。平板電極61、63之間夾著電介質層103而相對。平板電極64與外部電極21相連接,並且通過通孔電極與線狀電極33的第2端相連接。平板電極62、64之間夾著電介質層103而相對。
平板電極65形成在電介質層105上。平板電極64、65之間夾著電介質層104而相對。
接著,對圖1的電路與圖6的結構之間的對應進行說明。
天線側端子T1與外部電極24對應,發送側端子T2與外部電極23對應,接收側端子T3與外部電極21對應,外部控制端子T11與外部電極22對應。外部電極25接地。
電感器L1由線狀電極32、從線狀電極34的第2端開始到中心為止的部分、以及連接它們的通孔電極構成。電感器L2由線狀電極31、從線狀電極34的第1端開始到中心為止的部分、以及連接它們的通孔電極構成。電感器L3由線狀電極33和與線狀電極33兩端連接的通孔電極構成。
電容器C1由平板電極61、63與電介質層103構成。電容器C2由平板 電極62、64與電介質層103構成。外部連接電容器C11由平板電極63、64、65與電介質層104構成。
根據第一實施形態,在將外部控制端子T11接地的情況下,濾波器電路1與T型的低通濾波器LPF1等效。低通濾波器LPF1的接地電容為將電容器C1、C2以及外部連接電容器C11的電容進行合成後的電容。由此,能將低通濾波器的電容分給各電容器,因此能使各電容器的電容變小。因此,能使構成各電容器的平板電極的面積變小。因此,通過將各電容器配置在各層,從而能使構成濾波器電路1的積層體2小型化。
外部連接電容器C11與外部電路CTL直接連接。因此,外部連接電容器C11的特性受到外部電路CTL的阻抗的變化的影響。
另一方面,構成外部連接電容器C11的平板電極63、64、65並不形成在形成有其他平板電極的電介質層101至103上,而是形成在電介質層104、105上。即,平板電極63、64、65配置成與其他的平板電極獨立。
因此,能抑制外部連接電容器C11的特性變化給其他的電路元件的特性帶來影響。其結果是,能使濾波器電路1的特性穩定。
此外,從與積層方向垂直的方向進行觀察,平板電極63、64與平板電極65重疊的部分的面積比其他相對的平板電極重疊的部分的面積要大。由此,外部連接電容器C11的電容比其他電容器的電容要大。因此,LC並聯諧振電路LCP2的諧振頻率成為與LC並聯諧振電路LCP1的諧振頻率大不相同的值。
另一方面,如上所述,收發所使用的頻帶均處於1GHz附近。 此外,LC並聯諧振電路LCP1的諧振頻率位於接收用的頻帶內。
因此,外部控制端子T11接地時,能使LC並聯諧振電路LCP2帶給發送訊號的通過特性的影響足夠小。因此,能可靠地切換收發。
[第二實施形態]
對本發明的第二實施形態的濾波器電路1A進行說明。圖7係表示濾波器電路1A的電路圖。濾波器電路1A具備天線側電路11A、發送側電路12A、接收側電路13A以及外部連接電容器C11。
天線側電路11A與天線側端子T1相連接。發送側電路12A連接到發送側端子T2和天線側電路11A。接收側電路13A連接到接收側平衡端子T4、T5和天線側電路11A,並接地。接收側平衡端子T4、T5相當於本發明的第3以及第4端子。
外部連接電容器C11的第1端連接到天線側電路11A和接收側電路13A之間的連接點16。外部連接電容器C11的第2端與外部控制端子T11相連接。
天線側端子T1與天線AT相連接,發送側端子T2與外部電路TX相連接,接收側平衡端子T4、T5與外部電路RX相連接,外部控制端子T11與外部電路CTL相連接。
天線側電路11A除了第一實施形態的天線側電路11的結構之外,還具有電感器L4A與電容器C3A、C4A、C5A。電感器L4A與電容器C3A、C4A、C5A構成低通濾波器LPF2A,並連接在天線側端子T1與電感器L1之間。
發送側電路12A除了第一實施形態的發送側電路12的結構之外,還具有電容器C6A、C7A。電容器C6A連接在電感器L2與發送側端子T2之間。電容器C7A連接在電容器C6A以及發送側端子T2的連接點與接地之間。
接收側電路13A除了第一實施形態的接收側電路13的結構之外,還具有電感器L5A、L6A、L7A與電容器C8A、C9A。電感器L3相當於本發明的第1電感器。電感器L5A相當於本發明的第2電感器。
電感器L5A與電感器L3進行電磁場耦合。電感器L5A的第1端經由電感器L6A與接收側平衡端子T4相連接。電感器L5A的第2端經由電感器L7A與接收側平衡端子T5相連接。此外,電感器L5A從其中間接地。
電容器C8A的第1端連接到電感器L6A和接收側平衡端子T4的連接點。電容器C9A的第1端連接到電感器L7A和接收側平衡端子T5的連接點。電容器C8A的第2端與電容器C9A的第2端相連接。
發送時,將外部電路CTL的阻抗設定地充分小。因此,外部控制端子T11接地。在該情況下,與第一實施形態的情況相同,濾波器電路1A能視為低通濾波器。輸入至發送側端子T2的發送訊號通過上述低通濾波器,並從天線側端子T1輸出。另外,為了提高上述低通濾波器的衰減特性而***低通濾波器LPF2A。
接收時,將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大。在該情況下,與第一實施形態的情況相同,濾波器電路1A能視為帶通濾波器。該帶通濾波器由天線側電路11A以及接收側電路13A構成。此 外,電感器L3、L5A、L6A、L7A與電容器C8A、C9A構成平衡不平衡轉換電路。
在輸入至天線側端子T1的接收訊號的頻率位於帶通濾波器的通頻帶的情況下,接收訊號通過帶通濾波器。利用平衡不平衡轉換電路將通過的接收訊號轉換成平衡訊號,並從接收側平衡端子T4、T5輸出。
根據第二實施形態,與第一實施形態相同,能通過控制外部電路CTL的阻抗特性,來對收發進行切換。即,在將外部控制端子T11接地的情況下,能將濾波器電路1A作為低通濾波器來使用。在將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大的情況下,能將濾波器電路1A作為具備帶通濾波器與平衡不平衡轉換電路的濾波器電路來使用。此外,濾波器電路1A與第一實施形態相同,不依賴於線路的線路長度等構裝形態,表示出穩定的特性。
圖8(A)係表示外部控制端子T11接地時、濾波器電路1A的特性的圖。圖8(A)的實線表示天線側端子T1與發送側端子T2之間的通過特性,圖8(A)的虛線表示發送側端子T2的反射特性。另外,圖8(A)是實測值。
訊號的頻率比0.8GHz要低時,***損耗大致為0dB。隨著訊號的頻率變得比0.8GHz要高,***損耗與濾波器電路1的情況相比急劇增大。另一方面,訊號的頻率比0.8GHz附近要高時,反射損耗大致為0dB。訊號的頻率在0.8GHz附近時,反射損耗變小。即,濾波器電路1A起到作為將0.8GHz附近以及比0.8GHz附近要小的頻帶設為通頻帶的低通濾波器的作用。此外,通過***低通濾波器LPF2A,上述低通濾波器的衰減特性 與濾波器電路1的情況相比在高頻側得到了提高。
圖8(B)係表示將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大時、濾波器電路1A的特性的圖。圖8(B)的實線表示在差動模式下,訊號從天線側端子T1輸入、從接收側平衡端子T4、T5輸出時的通過特性,圖8(B)的虛線表示其反射特性。另外,圖8(B)是實測值。
訊號的頻率處於0.8GHz附近時,***損耗大致為0dB。隨著訊號的頻率偏離0.8GHz附近,***損耗與濾波器電路1的情況相比急劇增大。另一方面,訊號的頻率在0.8GHz附近時,反射損耗變小。訊號的頻率不在1GHz附近時,反射損耗大致為0dB。即,濾波器電路1A起到作為將0.8GHz附近設為通頻帶的帶通濾波器的作用。此外,上述帶通濾波器的衰減特性與濾波器電路1的情況相比在高頻側得到了提高。
圖9(A)是積層體2A的外觀立體圖。圖9(B)是積層體2A的分解立體圖。
濾波器電路1A構成為大致呈長方體狀的積層體2A,該積層體2A的表面上具有外部電極21A至28A。外部電極21A至24A相互隔開規定間隔,形成於積層體的第1側面。外部電極21A至24A按編號順序排列。外部電極25A與外部電極24A相對,外部電極26A與外部電極23A相對,外部電極27A與外部電極22A相對,外部電極28A與外部電極21A相對,分別形成於積層體的第2側面(與第1側面相反側的面)。外部電極21A至28A形成為延伸至積層體的上表面和下表面。
積層體2A具備電介質層101A至電介質層112A。電介質層101A至電介質層112A以編號順序進行積層。
在電介質層101A上,形成有線狀電極31A。電介質層102A上形成有線狀電極32A、33A、34A、37A、38A。電介質層103A上形成有線狀電極32A、33A、35A、36A、37A、38A。電介質層104A上形成有線狀電極32A、33A、35A、36A、39A。電介質層105A上形成有線狀電極32A、33A、35A、36A、37A、40A。電介質層106A上形成有線狀電極32A、36A、40A、41A。線狀電極41A具有端部41A1至41A4。各層的線狀電極大致形成為環狀。
從積層方向觀察,線狀電極39A形成為與電介質層103A、105A的線狀電極37A重疊。由此,線狀電極39A與電介質層103A、105A的線狀電極37A進行磁場耦合。
形成於電介質層101A至106A的線狀電極32A以依次連接的方式由通孔電極進行連接。形成於各層的線狀電極33A、35A、36A、37A、38A、40A也相同。
線狀電極31A的第1端通過通孔電極與電介質層102A的線狀電極32A的端部相連接。線狀電極31A的第2端通過通孔電極與電介質層102A的線狀電極33A的端部相連接。
線狀電極34A的第1端通過通孔電極與電介質層103A的線狀電極35A的端部相連接。線狀電極34A的第2端通過通孔電極與電介質層103A的線狀電極36A的端部相連接。電介質層102A的線狀電極37A的端部與外部電極23A相連接。電介質層102A的線狀電極38A的端部與外部電極25A相連接。
電介質層103A的線狀電極38A的端部通過通孔電極與線狀電極39A的第1端相連接。
線狀電極39A的第2端通過通孔電極與電介質層105A的線狀電極40A的端部相連接。線狀電極39A的規定位置通過通孔電極與電介質層105A的線狀電極37A的規定位置相連接。
電介質層105A的線狀電極37A的端部與外部電極24A相連接。由此,線狀電極39A的規定位置經由通孔電極和電介質層105A的線狀電極37A的一部分連接到外部電極24A。
電介質層105A的線狀電極33A的端部通過通孔電極與線狀電極41A的端部41A1相連接。電介質層105A的線狀電極35A的端部通過通孔電極與線狀電極41A的端部41A3相連接。
電介質層106A的線狀電極36A的端部與外部電極22A相連接。電介質層106A的線狀電極40A的端部與外部電極26A相連接。
平板電極61A、62A、63A形成在電介質層107A上。平板電極61A與外部電極24A相連接。平板電極62A通過通孔電極與線狀電極41A的端部41A2相連接。平板電極63A通過通孔電極與電介質層106A的線狀電極32A的端部相連接。
平板電極64A、65A形成在電介質層108A上。平板電極64A與外部電極23A相連接。平板電極65A與外部電極28A相連接。平板電極61A、64A之間夾著電介質層107A而相對。平板電極62A、64A之間夾著電介質層107A而相對。平板電極63A、65A之間夾著電介質層107A而相對。
平板電極66A、67A、68A形成在電介質層109A上。平板電極66A與外部電極22A相連接。平板電極67A與外部電極27A相連接。平板電極68A通過通孔電極與平板電極63A相連接。平板電極64A、67A之 間夾著電介質層108A而相對。平板電極65A、68A之間夾著電介質層108A而相對。
平板電極69A、70A、71A、72A形成在電介質層110A上。平板電極69A通過通孔電極與線狀電極41A的端部41A4相連接。平板電極70A與外部電極25A相連接。平板電極71A與外部電極26A相連接。平板電極72A與外部電極21A相連接。平板電極66A、69A之間夾著電介質層109A而相對。平板電極68A、72A之間夾著電介質層109A而相對。
平板電極73A、74A形成在電介質層111A上。平板電極73A與外部電極21A相連接。平板電極69A、73A之間夾著電介質層110A而相對。平板電極70A、74A之間夾著電介質層110A而相對。平板電極71A、74A之間夾著電介質層110A而相對。
平板電極75A、76A、77A形成在電介質層112A上。平板電極76A與外部電極25A相連接。平板電極77A與外部電極26A相連接。平板電極75A與外部電極22A相連接。平板電極73A、75A之間夾著電介質層111A而相對。平板電極74A、76A之間夾著電介質層111A而相對。平板電極74A、77A之間夾著電介質層111A而相對。
接著,對圖7的電路與圖9(B)的結構之間的對應進行說明。
天線側端子T1與外部電極22A相對應,發送側端子T2與外部電極28A相對應,接收側平衡端子T4與外部電極25A相對應,接收側平衡端子T5與外部電極26A相對應,外部控制端子T11與外部電極27A相對應。外部電極21A、24A接地。
電感器L1由線狀電極41A構成。電感器L2由電介質層101A的線狀電極31A、電介質層102A至106A的線狀電極32A、電介質層102A至105A的線狀電極33A以及連接它們的通孔電極構成。電感器L3由電介質層102A、103A、105A的線狀電極37A以及連接它們的通孔電極構成。電感器L4A由電介質層102A的線狀電極34A、電介質層103A至105A的線狀電極35A、電介質層103A至106A的線狀電極36A以及連接它們的通孔電極構成。電感器L5A由電介質層104A的線狀電極39A構成。電感器L6A由電介質層105A、106A的線狀電極40A以及連接它們的通孔電極構成。電感器L7A由電介質層102A、103A的線狀電極38A以及連接它們的通孔電極構成。
電容器C1由平板電極62A、64A與電介質層107A構成。電容器C2由平板電極61A、64A與電介質層107A構成。電容器C3A由平板電極73A、75A與電介質層111A構成。電容器C4A由平板電極69A、73A與電介質層110A構成。電容器C5A由平板電極66A、69A與電介質層109A構成。電容器C6A由平板電極63A、65A、68A、電介質層107A、108A以及連接平板電極63A、68A的通孔電極構成。電容器C7A由平板電極68A、72A與電介質層109A構成。電容器C8A由平板電極70A、74A、76A與電介質層110A、111A構成。電容器C9A由平板電極71A、74A、77A與電介質層110A、111A構成。
根據第二實施形態,線狀電極39A的規定位置通過通孔電極與電介質層105A的線狀電極37A的規定位置相連接。由此,線狀電極39A的規定位置經由通孔電極和電介質層105A的線狀電極37A的一部分連 接到與外部電極24A。即,電感器L5A的規定位置經由通孔電極和電感器L3的一部分接地。由此,能將平衡不平衡轉換電路的相位基準調整到最合適。因此,能調整濾波器電路1A的平衡特性。
此外,電容器C8A、C9A不接地。由此,平衡不平衡轉換電路的相位基準不會受到濾波器電路1A的構裝形態所引起的接地電位的變化的影響。因此,能穩定濾波器電路1A的平衡特性。此外,由於無需利用通孔電極或者線狀電極將構成電容器C8A、C9A的平板電極74A與外部電極21A或者外部電極24A相連接,因此能使積層體2A小型化。
此外,發送用的電極層主要形成在積層體2A的一側,接收用的電極層主要形成在另一側。即,構成發送側電路12A的電極層形成在積層體2A的一側,構成接收側電路13A的電極層形成在積層體2A的另一側。由此,從積層方向進行觀察,構成發送側電路12A的電感器的電極層與構成接收側電路13A的電感器的電極層不重疊。因此,能提高濾波器電路1A的絕緣特性。
此外,線狀電極形成在積層體2A的第1主面側,平板電極形成在積層體2A的第2主面側。由此,能抑制線上狀電極周圍產生的磁場受到平板電極妨礙。因此,能提高濾波器電路1A的Q值。
[第三實施形態]
對本發明的第三實施形態的濾波器電路1B進行說明。圖10係表示濾波器電路1B的電路圖。濾波器電路1B具備接收側電路13B,以代替第一實施形態的接收側電路13。與第一實施形態相同,接收側電路13B連接到 連接點16和接收側端子T3,並接地。
濾波器電路1B除了第一實施形態的結構以外,還具有由電感器L4B和電容器C3B所構成的LC並聯諧振電路。該LC並聯諧振電路連接在接收側端子T3與接地之間。電感器L4B與電感器L3進行電磁場耦合。
發送時,將外部電路CTL的阻抗設定地充分小。因此,外部控制端子T11接地。在該情況下,與第一實施形態相同,濾波器電路1B能視為低通濾波器。輸入至發送側端子T2的發送訊號通過該低通濾波器,並從天線側端子T1輸出。
接收時,將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大。在該情況下,與第一實施形態相同,濾波器電路1B能視為帶通濾波器。該帶通濾波器由天線側電路11以及接收側電路13B構成。在輸入至天線側端子T1的接收訊號的頻率位於帶通濾波器的通頻帶的情況下,接收訊號通過帶通濾波器,從接收側端子T3輸出。
另外,本發明的濾波器電路也可以為濾波器電路1C。圖11係表示濾波器電路1C的電路圖。濾波器電路1C具備接收側電路13C,以代替第一實施形態的接收側電路13。與第一實施形態相同,接收側電路13C連接到連接點16和接收側端子T3,並接地。接收側電路13C具有高通濾波器HPF1C,以代替第一實施形態的LC並聯諧振電路LCP1。高通濾波器HPF1C具有接地的電感器L3C、L4C。
構成電感器L3C、L4C的電極(以下,稱為電感器電極)具有微小的電容。圖11所示的電容器C3C、C4C表示該微小的電容。電感器L3C與電容器C3C以及電感器L4C與電容器C4C構成LC並聯諧振電路。 因此,在構裝濾波器電路1C的情況下,形成與第一實施形態同樣的LC並聯諧振電路。因此,在濾波器電路1C中,也能通過外部控制端子T11來切換收發。
另外,電感器電極自身所具有的電容隨電感器電極的形狀的變化而變化。例如,如第二實施形態那樣,在電感器電極形成為螺旋狀的情況下,構成電感器電極的線狀電極之間也產生電容。因此,電感器電極具有的電容變得比較大。
此外,若考慮電感器電極具有的電容,則濾波器電路也可以構成為使得接收側電路僅具有電感器。即使在該情況下,由於形成了並聯諧振電路,因此也能獲得與第一實施形態相同的效果。
發送時,將外部電路CTL的阻抗設定地充分小。因此,外部控制端子T11接地。在該情況下,能使用濾波器電路1C來作為具備天線側端子T1與發送側端子T2的低通濾波器。
接收時,將外部電路CTL以及外部電路TX的阻抗設定地充分大。在該情況下,能使用濾波器電路1C來作為具備天線側端子T1與接收側端子T3的高通濾波器。
根據第三實施形態,如上所述,能通過控制外部電路CTL的阻抗特性,來對收發進行切換。此外,濾波器電路1B、1C與第一實施形態相同,不依賴於線路的線路長度等構裝形態,表示出穩定的特性。
1‧‧‧濾波器電路
11‧‧‧天線側電路
12‧‧‧發送側電路
13‧‧‧接收側電路
15、16‧‧‧連接點
AT‧‧‧天線
CTL、RX、TX‧‧‧外部電路
C1、C2‧‧‧電容器
C11‧‧‧外部連接電容器
L1、L2、L3‧‧‧電感器
T1‧‧‧天線側端子
T2‧‧‧發送側端子
T3‧‧‧接收側端子
T11‧‧‧外部控制端子

Claims (6)

  1. 一種濾波器電路,其特徵在於,具備:與第1端子相連接的第1電路;連接到第2端子和該第1電路的第2電路;連接到第3端子和該第1電路、並且接地的第3電路;以及第1端連接在該第1電路及該第3電路的連接點、第2端連接在外部控制端子的外部連接電容器;該第1電路以及該第2電路構成第1濾波器電路;該第1電路以及該第3電路構成第2濾波器電路;該第3電路具有LC並聯諧振電路;該LC並聯諧振電路的第1端與該連接點相連接;該LC並聯諧振電路的第2端接地。
  2. 如申請專利範圍第1項之濾波器電路,其中,在使用該第1濾波器電路的情況下,將該外部控制端子接地;在使用該第2濾波器電路的情況下,將該外部控制端子開放。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之濾波器電路,其中,該第1電路具有電容器;該電容器與該連接點相連接。
  4. 如申請專利範圍第1項之濾波器電路,其中,該第1濾波器電路具有低通濾波器電路;該第2濾波器電路具有帶通濾波器電路。
  5. 如申請專利範圍第1項之濾波器電路,其中,該第3電路與第4端子相連接,且具有第1電感器以及第2電感器;該第3端子以及該第4端子構成平衡端子;該第1電感器構成該LC並聯諧振電路;該第2電感器與該第1電感器進行電磁場耦合;該第2電感器連接在該第3端子以及該第4端子之間。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之濾波器電路,其中,由電介質層、電極層以及通孔電極所形成,該電介質層與該電極層進行積層,該通孔電極貫通該電介質層,具備電感器與電容器,複數個該電極層經由該通孔電極相連接,從而形成該電感器,兩個該電極層之間夾著該電介質層而相對,從而形成該電容器。
TW102132957A 2013-01-18 2013-09-12 濾波器電路 TWI530092B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013007217A JP5737304B2 (ja) 2013-01-18 2013-01-18 フィルタ回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201431283A TW201431283A (zh) 2014-08-01
TWI530092B true TWI530092B (zh) 2016-04-11

Family

ID=49765792

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102132957A TWI530092B (zh) 2013-01-18 2013-09-12 濾波器電路

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9331658B2 (zh)
EP (1) EP2757686B1 (zh)
JP (1) JP5737304B2 (zh)
CN (1) CN103944526B (zh)
TW (1) TWI530092B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6295968B2 (ja) * 2015-01-26 2018-03-20 株式会社村田製作所 電子部品
DE202015103872U1 (de) * 2015-07-23 2016-10-25 Birgit Stock Filterschaltung für Neutralleiterstromkompensation in Energienetzen
TWI632567B (zh) * 2015-10-21 2018-08-11 村田製作所股份有限公司 Balanced filter
JP6665707B2 (ja) * 2016-06-27 2020-03-13 株式会社村田製作所 高周波電子部品
FR3073995B1 (fr) 2017-11-17 2021-01-08 Continental Automotive France Systeme d'au moins deux unites emettrices et/ou receptrices reliees a une antenne commune
CN112953592B (zh) * 2021-01-22 2023-04-07 RealMe重庆移动通信有限公司 射频电路及电子设备、射频信号的传输方法

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5054114A (en) * 1988-09-27 1991-10-01 Rockwell International Corporation Broadband RF transmit/receive switch
JP2874496B2 (ja) * 1992-12-26 1999-03-24 株式会社村田製作所 高周波スイッチ
US5594394A (en) * 1993-08-31 1997-01-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna diversity switching device with switching circuits between the receiver terminal and each antenna
US5625894A (en) * 1995-03-21 1997-04-29 Industrial Technology Research Institute Switch filter having selectively interconnected filter stages and ports
JP3402186B2 (ja) 1998-02-27 2003-04-28 株式会社村田製作所 デュアルバンド無線通信装置用送受信回路
US6011959A (en) * 1998-03-17 2000-01-04 Motorola, Inc. Combiner circuit for dual band voltage controlled oscillators
US6731184B1 (en) * 1999-07-29 2004-05-04 Murata Manufacturing Co., Ltd. High frequency switching component
JP2001217744A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Kyocera Corp 複合高周波回路
JP4049239B2 (ja) 2000-08-30 2008-02-20 Tdk株式会社 表面弾性波素子を含む高周波モジュール部品の製造方法
JP2002124890A (ja) * 2000-10-12 2002-04-26 Vertex Standard Co Ltd 無線送受信機における受信用帯域フィルタの構成方式
EP1333588B1 (en) 2000-11-01 2012-02-01 Hitachi Metals, Ltd. High-frequency switch module
JPWO2002052724A1 (ja) * 2000-12-22 2004-04-30 宇部興産株式会社 マルチプレクサ
EP1223634A3 (en) * 2000-12-26 2003-08-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High-frequency switch, laminated high-frequency switch, high-frequency radio unit, and high-frequency switching method
JP3518807B2 (ja) * 2001-05-30 2004-04-12 日本特殊陶業株式会社 高周波信号処理回路及びそれを用いた無線電話通信装置
JP4210978B2 (ja) * 2001-08-10 2009-01-21 日立金属株式会社 マルチバンドアンテナスイッチ回路及びマルチバンドアンテナスイッチ積層モジュール複合部品並びにこれを用いた通信装置
EP1418680A4 (en) * 2001-08-10 2005-04-06 Hitachi Metals Ltd DERIVATION FILTER, MUTIBAND ANTENNA SWITCHING CIRCUIT, LAMINATED MODULE COMPOSITE ELEMENT, AND COMMUNICATION DEVICE USING SAME
US7221922B2 (en) * 2003-02-14 2007-05-22 Hitachi Metals, Ltd. Switch circuit and composite high frequency elements
EP1450486A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-25 TDK Corporation Multi-Mode Filter
DE10316719B4 (de) * 2003-04-11 2018-08-02 Snaptrack, Inc. Frontendschaltung für drahtlose Übertragungssysteme
JP4029779B2 (ja) * 2003-06-05 2008-01-09 株式会社村田製作所 高周波モジュールおよび通信装置
JP4401981B2 (ja) * 2005-02-16 2010-01-20 双信電機株式会社 フィルタ
WO2007023731A1 (ja) * 2005-08-26 2007-03-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. 高周波スイッチ
TW200713681A (en) * 2005-09-26 2007-04-01 Murata Manufacturing Co High-frequency front end module, and duplexer
GB2449818B (en) * 2006-04-05 2011-11-16 Murata Manufacturing Co Low-voltage control high-frequency switch and composite high-frequency component
JP2008005182A (ja) * 2006-06-22 2008-01-10 Nec Electronics Corp バンドパスフィルタ回路
JP4441892B2 (ja) 2007-03-28 2010-03-31 Tdk株式会社 高周波モジュール
KR100995302B1 (ko) 2007-05-10 2010-11-19 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 복합 고주파 부품
US7904394B2 (en) * 2007-05-16 2011-03-08 Lynch Marks, LLC Documenting mail work flow
JP5215767B2 (ja) * 2008-07-31 2013-06-19 太陽誘電株式会社 フィルタ、分波器、および通信機器
JP5012883B2 (ja) 2009-12-11 2012-08-29 株式会社村田製作所 積層バランスフィルタ

Also Published As

Publication number Publication date
EP2757686B1 (en) 2020-02-19
US20140203890A1 (en) 2014-07-24
CN103944526A (zh) 2014-07-23
JP5737304B2 (ja) 2015-06-17
US9331658B2 (en) 2016-05-03
JP2014138366A (ja) 2014-07-28
TW201431283A (zh) 2014-08-01
CN103944526B (zh) 2017-04-12
EP2757686A1 (en) 2014-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI530092B (zh) 濾波器電路
JP5817795B2 (ja) 高周波モジュール
US10128815B2 (en) Branching device
US7199684B2 (en) Filter circuit with a filter stage and balun on a single substrate
US7327131B2 (en) Balun transformer and low-pass filter
JP6406266B2 (ja) 高周波モジュール
JP6183461B2 (ja) 高周波モジュール
JP2005166702A (ja) バラン
US9602078B2 (en) High-frequency module having a matching element coupled to a connection unit
JP6183462B2 (ja) 高周波モジュール
TWI499123B (zh) 交錯耦合帶通濾波器
JPWO2006080172A1 (ja) 2ポート型非可逆回路素子及び通信装置
TWI517570B (zh) LC filter circuit and high frequency module
US11088669B2 (en) Band pass filter
KR20100005594A (ko) 적층 여파기
US11368135B2 (en) High-frequency module
JP2017204997A (ja) 電界結合型電力供給システム用フィルタ
JP4285608B2 (ja) バランスフィルタ
JP2017228862A (ja) 電子回路
JP2005244000A (ja) バラントランス
JP2014050047A (ja) 積層型lc複合フィルタ