DE10239887A1

DE10239887A1 - LC-Filterschaltung, laminierte LC-Verbundkomponente, Multiplexer und Radiokommunikationsvorrichtung

Info

Publication number: DE10239887A1
Application number: DE10239887A
Authority: DE
Inventors: Naoto Yamaguchi
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2003-04-17
Also published as: GB2380879B; CN1404333A; KR100503956B1; GB0220663D0; CN1168344C; JP2003158437A; GB2380879A; US20030043759A1; KR20030022029A

Abstract

In einem laminierten LC-Filter sind die Induktoren eines Tiefpaßfilters und der Induktor einer Einfangschaltung in unterschiedlichen Schichten in der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten angeordnet. Induktordurchgangslöcher sind miteinander in der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten verbunden, um Säuleninduktoren zu bilden. Die Induktordurchgangslöcher sind elektrisch in Serie mit spiralförmigen Leiterstrukturen geschaltet, um jeweilige Induktoren zu bilden. Die anderen der Induktordurchgangslöcher sind elektrisch in Serie mit einer spiralförmigen Leiterstruktur geschaltet, um einen Induktor zu bilden. Ferner bildet ein Induktordurchgangsloch allein einen Säuleninduktor.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine LC- Filterschaltung zur Verwendung bei z. B. Mobilkommunikationsvorrichtungen, wie z. B. tragbaren Telefonen oder dergleichen, und auf eine laminierte LC-Verbundkomponente, wie z. B. ein laminiertes LC-Filter oder dergleichen, auf einen Multiplexer und eine Radiokommunikationsvorrichtung.

Ein laminiertes LC-Filter, das in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 2001-156569 beschrieben ist, ist als der oben beschriebene Typ der laminierten LC-Verbundkomponente bekannt. Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht eines laminierten LC-Filters 81. Fig. 8 ist ein elektrisches Ersatzschaltungsdiagramm des laminierten LC-Filters 81.

Ein Laminat 110 ist durch ein Laminieren einer Mehrzahl von Isolatorlagen und ein einstückiges Feuern derselben gebildet. Ein Eingangsanschluß 111 und ein Ausgangsanschluß 112 sind an den Endflächen der rechten und der linken Seite des Laminats 110 gebildet. Masseanschlüsse G1 und G2 (in Fig. 7 nicht gezeigt) sind an den Flächen der Vorder- und der Rückseite, wie in Fig. 7 betrachtet, des Laminats 110 gebildet. Eine Eingangsherausführungsstruktur 108 ist mit dem Eingangsanschluß 111 verbunden. Eine Ausgangsherausführungsstruktur 109 ist mit dem Ausgangsanschluß 112 verbunden. Abschirmstrukturen 105 und 106 sind mit den Masseanschlüssen G1 und G2 verbunden.

Induktordurchgangslöcher 90a bis 90d, 91a bis 91d und 92a bis 92d, Kondensatorstrukturen 93 bis 95, Frequenzkonditionierungskondensatorstrukturen 96 bis 98, Frequenzeinstellungskondensatorstrukturen 96 bis 98, Kopplungskondensatorstrukturen 99 bis 101, eine Verbindungsstruktur 102, Abschirmstrukturen 105 und 106 usw. sind im Inneren des Laminats 110 vorgesehen.

Die Induktordurchgangslöcher 90a bis 90d, 91a bis 91d und 92a bis 92d sind miteinander in der Laminierungsrichtung der Isolatorlagen verbunden, um Säuleninduktoren L1, L2 bzw. L3 zu bilden. Die Axialrichtungen der Induktoren L1 bis L3 sind senkrecht zu der Oberfläche der Isolatorlagen. Die jeweiligen Enden der Induktoren L1 bis L3 (Durchgangslöcher 90d, 91d und 92d) sind zum Kurzschließen mit der Verbindungsstruktur 102 verbunden.

Die Frequenzeinstellungskondensatorstrukturen 96, 97 und 98 sind über die Isolatorlage gegenüber der Abschirmstruktur 105, wodurch Kondensatoren C1, C2 und C3 gebildet werden. Die Frequenzeinstellungskondensatorstruktur 96 ist direkt mit dem Ende (Durchgangsloch 90a) des Induktors L1 verbunden. Der Induktor L1 und der Kondensator C1 bilden einen LC-Resonator Q1. Die Frequenzeinstellungskondensatorstruktur 97 ist direkt mit dem Ende (Durchgangsloch 91a) des Induktors L2 verbunden. Der Induktor L2 und der Kondensator C2 bilden einen LC-Resonator Q2. Die Frequenzeinstellungskondensatorstruktur 98 ist direkt mit dem Ende (Durchgangsloch 92a) des Induktors L3 verbunden. Der Induktor L3 und der Kondensator C3 bilden einen LC-Resonator Q3.

Die Verbindungsstruktur 102 ist gegenüber der Abschirmstruktur 102, wobei eine Isolatorlage zwischen denselben angeordnet ist, wodurch ein gemeinsamer Kondensator Cd gebildet wird. Dadurch sind die kurzschließenden Seiten der Induktoren L1 bis L3 mittels der Verbindungsstruktur 102 durch eine gemeinsame Leitung miteinander gekoppelt und ferner über den gemeinsamen Kondensator Cd geerdet.

Die Kondensatorstrukturen 93, 94 und 95 sind direkt mit den Durchgangslöchern 90c, 91c und 92c verbunden, die die Induktoren L1, L2 bzw. L3 bilden. Ferner sind die Kondensatorstrukturen 93 bis 95 mit der Eingangsherausführungsstruktur 108 bzw. der Ausgangsherausführungsstruktur 109 verbunden.

Die Kondensatorstrukturen 93 und 94 sind über eine Isolatorlage gegenüber der Kopplungskondensatorstruktur 99, um einen Kopplungskondensator Cs1 zum Koppeln der LC-Resonatoren Q1 und Q2 zu bilden. Die Kondensatorstrukturen 94 und 95 sind über eine Isolatorlage gegenüber der Kopplungskondensatorstruktur 100, um einen Kopplungskondensator Cs2 zum Koppeln der LC--Resonatoren Q2 und Q3 miteinander zu bilden. Die Kopplungskondensatorstruktur 101 ist gegenüber der Eingangsseiten-LC-Kondensatorstruktur 93, der Kondensatorstruktur 94 und der Ausgangsseitenkondensatorstruktur 95, wodurch ein Kopplungskondensator Cs3 zum Koppeln des Eingangsseiten-LC-Resonators Q1 mit dem Ausgangsseiten-LC- Resonator Q3 gebildet wird. Die Position des Dämpfungspols kann durch ein Verändern der elektrostatischen Kapazität des Kopplungskondensators Cs3 eingestellt werden. Die Resonatoren Q1 bis Q3 sind elektrisch miteinander über die Kopplungskondensatoren Cs1 bis Cs3 verbunden, wodurch ein Chebyshev-Typ-Dreistufenfilter gebildet wird.

In dem laminierten LC-Filter 81 ist der Dämpfungspol, der am nächsten an der Mittenfrequenz auf der Hochfrequenzseite desselben positioniert ist, durch ein Einstellen der elektrostatischen Kapazität des Kopplungskondensators Cs3 entworfen. Wenn die elektrostatische Kapazität des Kopplungskondensators Cs3 jedoch verändert wird, entstehen dahingehend Probleme, daß nicht nur die Position des Dämpfungspols, sondern auch die des Mittenfrequenzbandes auf der Hochfrequenzseite desselben gleichzeitig verändert werden und die Mittenfrequenz verschoben wird. Ferner wird die Größe des Teils aufgrund des enthaltenen Kopplungskondensators Cs3 erhöht.

In dem laminierten LC-Filter 81 sind die Induktoren L1 bis L3, die mit den Durchgangslöchern 90a bis 90d, 91a bis 91d und 92a bis 92d gebildet sind, in der gleichen Schicht vorgesehen. Die oberen Enden der Induktoren L1 bis L3 sind mit den Frequenzeinstellungskondensatorstrukturen 96, 97 und 98 verbunden und über die Kondensatoren C1, C2 und C3 geerdet. Andererseits sind die unteren Enden der Induktoren L1 bis L3 mittels der Verbindungsstruktur 102 durch eine gemeinsame Leitung miteinander gekoppelt und über den gemeinsamen Kondensator Cd geerdet.

Folglich wird, wenn die Höhe des LC-Filters 81 zur Größenreduzierung gesenkt wird (Verkleinerung des Volumens), die Gesamtlänge jedes der Induktoren L1 bis L3 reduziert. In einigen Fällen kann eine erforderliche Induktivität nicht erzielt werden. Ferner werden, wenn die Fläche zur Größenreduzierung verkleinert wird, die Abstände zwischen den Durchgangslöchern 90a bis 90d und den Durchgangslöchern 91a bis 91d oder die Abstände zwischen den Durchgangslöchern 91a bis 91d und den Durchgangslöchern 92a bis 92d reduziert. So entstehen dahingehend Probleme, daß die mechanische Festigkeit des LC-Filters 81 verschlechtert wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine LC- Filterschaltung, eine laminierte LC-Verbundkomponente, einen Multiplexer oder eine Radiokommunikationsvorrichtung zu schaffen, die miniaturisierter sind.

Diese Aufgabe wird durch eine LC-Filterschaltung gemäß Anspruch 1, eine laminierte LC-Verbundkomponente gemäß Anspruch 3, einen Multiplexer gemäß Anspruch 8 oder eine Radiokommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 9 gelöst.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie ein kleines LC-Filter schafft, bei dem ein Dämpfungspol entworfen werden kann, ohne daß das Mittenfrequenzband verändert wird. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß sie eine kleine laminierte LC-Verbundkomponente, die eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, ohne daß die Induktivität reduziert wird, einen Multiplexer und eine Radiokommunikationsvorrichtung schafft.

Um die oben beschriebenen Vorteile zu erzielen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine LC-Filterschaltung geliefert, die folgende Merkmale aufweist: eine Mehrzahl von Anschlüssen, die einen Eingangsanschluß, einen Ausgangsanschluß und einen Masseanschluß aufweisen; eine Tiefpaßfilterschaltung, die einen Induktor und einen Kondensator enthält und elektrisch zwischen den Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß geschaltet ist; und eine Einfangschaltung bzw. Trap-Schaltung, bei der ein Ende derselben elektrisch mit der Tiefpaßfilterschaltung verbunden ist und das andere Ende derselben elektrisch mit dem Masseanschluß verbunden ist.

Vorzugsweise weist die Tiefpaßfilterschaltung zumindest zwei Induktoren, die elektrisch in Serie zwischen den Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß geschaltet sind, und zumindest zwei Kondensatoren auf, die elektrisch parallel zu dem Eingangsanschluß bzw. dem Ausgangsanschluß geschaltet sind, und bei denen ein Ende derselben elektrisch mit dem Masseanschluß verbunden ist. Die Einfangschaltung weist eine LC-Serienschaltung auf, die einen Induktor und einen Kondensator enthält, der zwischen den Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß nebenschlußverbunden ist, und bei dem ein Ende desselben elektrisch mit dem Masseanschluß verbunden ist. Ferner ist ein Kondensator zur Bandeinstellung zwischen den Eingangsanschluß und den Verbindungspunkt des Induktors und des Kondensators, der in der LC-Serienschaltung enthalten ist, geschaltet, wobei ein Kondensator zur Bandeinstellung zwischen den Ausgangsanschluß und den Verbindungspunkt geschaltet ist. Der Induktor der Einfangschaltung ist elektrisch mit dem Verbindungspunkt der benachbarten Induktoren verbunden, die in der Tiefpaßfilterschaltung enthalten sind.

Bei der oben beschriebenen Konfiguration kann der Dämpfungspol, der am nächsten an der Mittenfrequenz auf der Hochfrequenzseite ist, durch ein Einstellen der Kapazität der Einfangschaltung, und spezifischer der statischen Kapazität des Kondensators, der in der LC-Serienschaltung enthalten ist, entworfen sein.

Ferner ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine laminierte LC-Verbundkomponente vorgesehen, die ein Laminat, das durch ein Laminieren einer Mehrzahl von Isolierungsschichten gebildet ist, eine Filterschaltung, die einen Induktor und einen Kondensator aufweist, sowie eine Einfangschaltung, die einen Induktor und einen Kondensator enthält, aufweist, wobei der Induktor der Filterschaltung mit einem ersten Induktordurchgangsloch gebildet ist, das sich mit der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten erstreckt, der Induktor der Einfangschaltung durch ein zweites Durchgangsloch gebildet ist, das sich mit der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten erstreckt und der Induktor der Filterschaltung (d. h. das erste Induktordurchgangsloch) und der Induktor der Einfangschaltung (d. h. das zweite Induktordurchgangsloch) in unterschiedlichen Schichten in der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten angeordnet sind.

Bei der oben beschriebenen Konfiguration sind die Induktoren der Filterschaltung und der Induktor der Einfangschaltung in unterschiedlichen Schichten in der Laminierungsrichtung des Laminats angeordnet. Deshalb kann die Größe des Laminats reduziert werden. Zusätzlich können, wenn eine Mehrzahl von Induktordurchgangslöchern vorgesehen ist, die Abstände zwischen Durchgangslöchern, die in der gleichen Schicht gebildet sind, eingestellt werden, um groß zu sein. Ferner kann die Einfangschaltung, die einen hohen Q-Wert aufweist, durch ein Bilden des Induktors der Einfangschaltung mit dem Durchgangsloch gebildet werden, das sich mit der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten erstreckt. So kann die Einfangschaltung, die eine scharfe und große Dämpfung aufweist, geliefert werden.

In dem Fall, in dem der Induktor der Filterschaltung mit dem ersten Induktordurchgangsloch und der spiralförmigen Leiterstruktur gebildet ist, die auf der Oberfläche der Isolierungsschicht gebildet ist, ist ein Teil des Induktors, der in der Filterschaltung enthalten ist, aus der spiralförmigen Leiterstruktur gebildet. Deshalb kann die Höhe des Induktors der Filterschaltung gesenkt werden. Folglich kann, wenn der Induktor der Filterschaltung und der Induktor der Einfangschaltung sich in der Laminierungsrichtung des Laminats überlappen, die laminierte LC- Verbundkomponente, die eine kleine Höhe verglichen mit der des laminierten LC-Filters des Stands der Technik aufweist, geschaffen werden.

Vorzugsweise ist das zweite Induktordurchgangsloch an der Oberseite einer Massestruktur angeordnet, die in dem Laminat angeordnet ist, wobei das erste Induktordurchgangsloch an der Oberseite des zweiten Induktordurchgangslochs angeordnet ist, und wobei die spiralförmige Leiterstruktur an der Oberseite des ersten Induktordurchgangslochs angeordnet ist. So wird die Entfernung zwischen dem Induktor der Filterschaltung und der Massestruktur erhöht, so daß das Phänomen, bei dem ein Signal, das durch den Eingangsanschluß übertragen wird, zu der Massestruktur geführt wird, unterdrückt werden kann.

Ferner wird der Massewirkungszustand der Massestruktur weiter verbessert, so daß die statische Kapazität mit einer hohen Stabilität gefestigt werden kann und die Position des Dämpfungspols, der durch die Einfangschaltung bewirkt wird, stabilisiert werden kann, da die jeweiligen Kondensatoren der Filterschaltung und der Einfangschaltung vorzugsweise an der Unterseite des Induktors der Einfangschaltung angeordnet sind.

Außerdem sind gemäß der vorliegenden Erfindung ein Multiplexer und eine Radiokommunikationsvorrichtung vorgesehen, die jeweils die oben beschriebene laminierte LC- Verbundkomponente umfassen. So können der Multiplexer und die Radiokommunikationsvorrichtung, die eine reduzierte Größe und eine kleine Höhe aufweisen, geschaffen werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines laminierten LC-Filters gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht, die das Erscheinungsbild des laminierten LC-Filters aus Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine schematische Querschnittsansicht des laminierten LC-Filters aus Fig. 2;
Fig. 4 ein elektrisches Ersatzschaltungsdiagramm des laminierten LC-Filters aus Fig. 2;
Fig. 5 einen Graphen, der die Übertragungs- und Reflexionscharakteristika des laminierten LC-Filters aus Fig. 2 zeigt;
Fig. 6 ein elektrisches Schaltungsblockdiagramm, das ein Beispiel des HF-Teils einer Radiokommunikationsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 7 eine schematische Querschnittsansicht eines laminierten LC-Filters des Stands der Technik; und
Fig. 8 ein elektrisches Ersatzschaltungsdiagramm des laminierten LC-Filters aus Fig. 7.

Erstes Ausführungsbeispiel (Fig. 1 bis 5)

Im folgenden werden die LC-Filterschaltung und die laminierte LC-Verbundkomponente gemäß der vorliegenden Erfindung Bezug nehmend auf ein laminiertes Chip-Typ-LC-Filter beschrieben.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist ein laminiertes LC-Filter 1 als ein Beispiel der laminierten LC-Verbundkomponente Isolatorlagen 2 bis 8 oder dergleichen auf, die mit spiralförmigen Leiterstrukturen 9 und 10, Durchgangslöchern 11a, 11b, 12a, 12b und 15, Kondensatorelektrodenstrukturen 13 bis 18 bzw. einer Masseelektrodenstruktur 19 versehen sind. Die Isolatorlagen 2 bis 8 werden durch ein Mischen von dielektrischem Pulver oder magnetischem Pulver mit einem Bindemittel oder dergleichen und ein Bilden der Mischung in eine Lage erzeugt. Die Dicke der Lage 5, die das Durchgangsloch 15 aufweist, ist eingestellt, um verglichen mit den anderen Lagen größer zu sein. Zu diesem Zweck kann die Dicke der Lage 5 durch ein Laminieren mehrerer Lagen, die jeweils die gleiche Dicke aufweisen wie die einer Lage 2, oder durch ein Verwenden einer Lage, die eine große Dicke aufweist, erzielt werden.
Die spiralförmigen Leiterstrukturen 9, 10 und die Kondensatorelektrodenstrukturen 13 bis 19 sind aus Ag, Pd, Cu, Ni, Au Ag-Pd oder dergleichen hergestellt und sind durch Zerstäuben, Aufdampfung, Siebdrucken, Photolithographie oder dergleichen gebildet. Um die Durchgangslöcher 11a, 11b, 12a, 12b und 15 zu bilden, werden die Isolatorlagen 3 bis 5 mittels eines Formstanzers, Lasers oder dergleichen perforiert, wobei ein Leitermaterial, wie z. B. Ag, Pd, Cu, Ni, Au, Ag-Pd oder dergleichen, in die Löcher gefüllt wird.
Die spiralförmigen Leiterstrukturen 9 und 10 weisen eine gefaltete Form auf und sind jeweils auf der Oberfläche der Lage 3 gebildet. Die spiralförmige Leiterstruktur 9 ist im wesentlichen auf der linken Hälfte der Oberfläche der Lage 3 angeordnet. Der Herausführungsabschnitt der Struktur 9 liegt an der linken Seite der Lage 3 frei. Die spiralförmige Leiterstruktur 10 ist im wesentlichen auf der rechten Hälfte der Lage 3 angeordnet. Der Herausführungsabschnitt liegt auf der rechten Seite der Lage 3 frei.
Die Durchgangslöcher 11a und 11b, 12a und 12b sind jeweils in der Laminierungsrichtung der Isolatorlagen 2 bis 8 verbunden, um erste Säuleninduktordurchgangslöcher 11 und 12 zu bilden. Dann erstrecken sich die ersten Induktordurchgangslöcher entlang der Laminierungsrichtung der Isolatorlagen 2 bis 8, wobei die Axialrichtungen der Induktordurchgangslöcher senkrecht zu der Oberfläche der Lagen 2 bis 8 sind.
Das erste Induktordurchgangsloch 11, das die Durchgangslöcher 11a und 11b aufweist, ist in Serie mit der spiralförmigen Leiterstruktur 9 geschaltet, um den Induktor L1 zu bilden, der eine erwünschte Induktivität aufweist. Das andere Induktordurchgangsloch 12, das die Durchgangslöcher 12a und 12b aufweist, ist elektrisch in Serie mit der spiralförmigen Leiterstruktur 10 geschaltet, um den Induktor L3 zu bilden, der eine erwünschte Induktivität aufweist. Ferner bildet das zweite Induktordurchgangsloch 15 allein einen Säuleninduktor L2, der eine erwünschte Induktivität aufweist.
Die einen Enden der jeweiligen Induktoren L1 bis L3 (d. h. die Durchgangslöcher 11b, 15 und 12b) sind mit dem Verbindungspunkt 14 verbunden, der gleichwertig zu der Kondensatorelektrodenstruktur 14 ist, und sind leitungsgekoppelt. Das andere Ende des Induktors L2 ist mit der Kondensatorelektrodenstruktur 16 verbunden.
Die Herausführungsabschnitte der Kondensatorelektrodenstrukturen 17 und 18, die in dem linken und rechten Bereich der Oberfläche der Isolatorlage 7 angeordnet sind, liegen nur auf der linken bzw. rechten Seite der Lage 7 frei. Diese Kondensatorelektrodenstrukturen 17 und 18 sind gegenüber der Massestruktur 19, wobei die Isolatorlage 7 zwischen denselben angeordnet ist, wodurch Kondensatoren C1 und C3 gebildet werden. Ferner sind die Kondensatorelektrodenstrukturen 17 und 18 gegenüber der Kondensatorelektrodenstruktur 16, wobei die Isolatorlage 6 zwischen denselben angeordnet ist, wodurch Kondensatoren C4 und C6 gebildet werden.
Die Herausführungsabschnitte an beiden Enden der Kondensatorelektrodenstruktur 13, die in der Mitte der Isolatorlage 4 angeordnet ist, liegen an dem Vorderseitenende und dem Rückseitenende, wie dies in der Zeichnung der Lage 4 betrachtet wird, frei. Die Kondensatorelektrodenstruktur 13 ist gegenüber der Kondensatorelektrodenstruktur 14, wobei die Isolatorlage 4 zwischen denselben angeordnet ist, wodurch ein Kondensator C2 gebildet wird. Ferner ist der Mittelabschnitt der Kondensatorelektrodenstruktur 16 gegenüber dem Mittelabschnitt der Masseelektrodenstruktur 19, wobei die Isolatorlagen 6 und 7 zwischen denselben angeordnet sind, wodurch ein Kondensator C5 gebildet wird.
Die Isolatorlagen 2 bis 8 werden laminiert und gefeuert, um integriert zu werden. So wird ein Laminat 20, das in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, erzielt. Ein Eingangsanschluß 21 und ein Ausgangsanschluß 22 sind an den Endflächen der rechten bzw. der linken Seite des Laminats 20 gebildet. Masseanschlüsse G sind an der Vorderseitenfläche bzw. der Rückseitenfläche des Laminats 20 gebildet. Diese Anschlüsse 21, 22 und G werden durch Zerstäuben, Aufdampfung, Beschichten, Siebdrucken oder dergleichen gebildet und sind aus einem Material, wie z. B. Ag-Pd, Ag, Pd, Cu, einer Cu- Legierung oder dergleichen, hergestellt.
Ein Ende des Induktors L1 (genauer gesagt der Herausführungsabschnitt der spiralförmigen Leiterstruktur 9) und der Herausführungsabschnitt der Kondensatorelektrodenstruktur 17 sind elektrisch mit dem Eingangsanschluß 21 verbunden. Ein Ende des Induktors L3 (genauer gesagt der Herausführungsabschnitt der spiralförmigen Leiterstruktur 10) und der Herausführungsabschnitt der Kondensatorelektrodenstruktur 18 sind elektrisch mit dem Ausgangsanschluß 22 verbunden. Die Kondensatorelektrodenstruktur 13 und die Masseelektrodenstruktur 19 sind elektrisch mit dem Masseanschluß G verbunden.
Fig. 4 ist ein elektrisches Ersatzschaltungsdiagramm der LC-Filterschaltung 1', das gleichwertig zu dem laminierten LC-Filter 1 ist, das auf eine derartige Weise, die oben beschrieben ist, hergestellt wird.
Die Kondensatoren C1 bis C3 und die Induktoren L1 und L3 bilden eine Tiefpaßfilterschaltung FIL. Die Kondensatoren C4 bis C6 und der Induktor L2 bilden eine Einfangschaltung TRP.
Insbesondere enthält die Tiefpaßfilterschaltung FIL die beiden Induktoren L1 und L3, die in Serie miteinander zwischen den Eingangs-- und den Ausgangsanschluß 21 und 22 geschaltet sind, und die Kondensatoren C1 bis C3, die elektrisch parallel zu dem Eingangsanschluß 21 bzw. dem Ausgangsanschluß 22 geschaltet sind. Die Einfangschaltung TRP ist zwischen den Eingangs- und den Ausgangsanschluß 21 und 22 nebenschlußverbunden und weist eine Serienschaltung des Induktors L2 und des Kondensators C5 auf, wobei ein Ende der Serienschaltung elektrisch mit dem Masseanschluß G verbunden ist. Ferner ist der Kondensator C4 zur Bandeinstellung zwischen den Eingangsanschluß 21 und den Verbindungspunkt 16 des Induktors L2 und des Kondensators C5, der in der Serienschaltung enthalten ist, geschaltet. Ferner ist der Kondensator C6 zur Bandeinstellung zwischen den Ausgangsanschluß 22 und den Verbindungspunkt 16 des Induktors L2 und des Kondensators C5, der in der LC- Serienschaltung enthalten ist, geschaltet. Der Induktor L2 der Einfangschaltung TRP ist elektrisch mit dem Verbindungspunkt der benachbarten Induktoren L1 und L3, die in der Tiefpaßfilterschaltung enthalten sind, verbunden.
Fig. 5 stellt graphisch die Übertragungscharakteristik S21 und die Reflexionscharakteristik S11 des LC-Filters 1 dar (siehe durchgezogene Linien). Zum Vergleich sind außerdem die Übertragungscharakteristik S21' und die Reflexionscharakteristik S11' der Tiefpaßfilterschaltung in Fig. 5 gezeigt, die nur die Kondensatoren C1 bis C3 und die Induktoren L1 und L3 aufweist.
In dem laminierten LC-Filter 1, das wie oben beschrieben konfiguriert ist, ist der Dämpfungspol, der am nächsten an der Mittenfrequenz an der Hochfrequenzseite ist, durch ein Einstellen der elektrostatischen Kapazität des Kondensators C5 entworfen. Von dem Standpunkt der Schaltungskonfiguration sind der Kondensator C5 und der Induktor L2 der Einfangschaltung unabhängig von den Kondensatoren C1 bis C3 und den Induktoren L1 und L3. Deshalb ändert sich, wenn die elektrostatische Kapazität des Kondensators C5 zum Entwurf des Dämpfungspols verändert wird, das Mittenfrequenzband nicht. So kann der Entwurf des Dämpfungspols durchgeführt werden, ohne das Mittenfrequenzband zu verändern. Ferner wird der Kopplungskondensator Cs3, der in dem laminierten LC-Filter 81 des Stands der Technik enthalten ist, überflüssig, so daß die Anzahl von Teilen entsprechend gesenkt werden kann. Die Größe des laminierten LC-Filters kann reduziert werden und die Herstellungskosten können eingespart werden.
Ferner sind, wie in Fig. 8 gezeigt ist, bei dem LC-Filter 81 des Stands der Technik der Eingangs- und der Ausgangsanschluß 111 und 112 elektrisch mit den Zwischenpunkten der Induktoren L1 bzw. L3 verbunden. Andererseits ist in dem LC-Filter 1 des ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, wie in Fig. 4 gezeigt ist, der Eingangsanschluß 21 elektrisch mit dem Verbindungspunkt des Induktors L1 und des Kondensators C1 verbunden, wobei der Ausgangsanschluß 22 elektrisch mit dem Verbindungspunkt des Induktors L3 und des Kondensators C3 verbunden ist. Folglich kann die Eingangs-lAusgangsimpedanz der Tiefpaßfilterschaltung erhöht werden.
Ferner sind in der Laminierungsrichtung der Isolatorlagen 2 bis 8 die Induktoren L1 und L3 der Tiefpaßfilterschaltung und der Induktor L3 der Einfangschaltung jeweils in unterschiedlichen Schichten angeordnet, so daß die Magnetkopplung zwischen den Induktoren L1 und L3 und dem Induktor L2 unterdrückt werden kann. Deshalb wird unterdrückt, daß ein Signal, das in der Tiefpaßfilterschaltung übertragen wird, in den Induktor L2 der Einfangschaltung geführt wird. So können die Tiefpaßfilterschaltung und die Einfangschaltung unabhängig voneinander entworfen sein. Der Entwurf kann ohne weiteres erzielt werden. Ferner kann die Magnetkopplung zwischen den Induktoren L1 und L3 und dem Induktor L2 unterdrückt werden. Deshalb wird unterdrückt, daß ein Signal, das in der Tiefpaßfilterschaltung übertragen wird, über die Einfangschaltung in den Induktor L2 geführt wird, wobei die Eingangsimpedanz erhöht wird. Aus diesem Grund kann der Eingangsreflexionsverlust reduziert werden.
Ferner sind die Induktoren L1 und L3 der Tiefpaßfilterschaltung und der Induktor L2 der Einfangschaltung jeweils in unterschiedlichen Schichten angeordnet. So kann die Fläche reduziert werden. Ferner können der Abstand zwischen den Induktordurchgangslöchern 11a und 12a, die in der gleichen Isolatorlage 3 gebildet sind, und der Abstand zwischen den Induktordurchgangslöchern 11b und 12b, die in der gleichen Isolatorlage 4 gebildet sind, eingestellt werden, um relativ groß zu sein, da die Anzahl von Induktordurchgangslöchern, die in der gleichen Schicht gebildet sind, gesenkt wird. Als ein Ergebnis kann das laminierte LC-Filter 1, das eine kleine Fläche und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist, geschaffen werden.
Ferner sind, da der Induktor L2 der Einfangschaltung mit dem Induktordurchgangsloch 15 gebildet ist, das in der Laminierungsrichtung der Isolatorlagen 2 bis 8 vorgesehen ist, die Hauptoberflächen der Kondensatorstrukturen 14 oder 16 oder dergleichen parallel zu Magnetfeldlinien, die durch den Induktor L2 bewirkt werden. Folglich wird der Wirbelstromverlust an den Elektroden, wie z. B. den Kondensatorstrukturen 14 und 16, der durch die Magnetfeldlinien des Induktors L2 bewirkt wird, klein. So wird eine Reduzierung des Q-Werts unterdrückt. Ferner kann, da die Querschnittsfläche des Induktors L2 erhöht werden kann, der Q-Wert verbessert werden. Als ein Ergebnis kann die Einfangschaltung, die einen hohen Q-Wert aufweist, gebildet werden. So kann die Einfangschaltung, deren Dämpfung scharf und groß ist, geschaffen werden.
Ein Teil der Induktoren L1 und L3, die in der Tiefpaßfilterschaltung enthalten sind, sind mit den Leiterstrukturen 9 und 10 hergestellt, die auf der Oberfläche der Isolatorlage 3 gebildet sind. Deshalb ist die Höhe der Induktoren L1 oder L3 im wesentlichen gleich der Gesamtlänge der Induktordurchgangslöcher 11a und 11b oder der Gesamtlänge der Durchgangslöcher 12a und 12b. Dies bedeutet, daß die Höhen der Induktoren L1 und L3 reduziert werden können.
Ferner können, da die gefalteten spiralförmigen Leiterstrukturen 9 und 10 auf der Oberfläche der Isolatorlage 3 gebildet werden können, die Induktoren L1 und L3, die eine große Größe aufweisen, erzielt werden. Die Induktoren L1 und L3 der Tiefpaßfilterschaltung müssen große Induktivitäten aufweisen, während eine relativ kleine Induktivität für den Induktor L2 der Einfangschaltung ausreichend ist. Aus diesem Grund kann die Länge des Induktors L2 der Einfangschaltung durch eine Anpassung der Struktur reduziert werden, bei der die Induktoren L1 und L3 und der Induktor L2 in unterschiedlichen Schichten angeordnet sind. Es wird darauf verwiesen, daß die Mittenfrequenz der Einfangschaltung umgekehrt proportional zu (LC)^S ist. Folglich muß, wenn die Induktivität des Induktors L2 reduziert wird, die elektrostatische Kapazität des Kondensators C5 erhöht werden, um die gleiche Mittenfrequenz zu sichern. Die elektrostatische Kapazität des Kondensators C5 kann jedoch ohne weiteres ohne Probleme erhöht werden, indem die Dicke der dielektrischen Lagen 6 und 7 reduziert wird.
Folglich kann das laminierte LC-Filter 1, das eine kleine Höhe aufweist, erzielt werden, indem die Induktoren L1 und L3 und der Induktor L2 einander, verglichen mit einem laminierten LC-Filter des Stands der Technik, in der Laminierungsrichtung des Laminats 20 überlappen. Insbesondere hinsichtlich des laminierten LC-Filters 81 des Stands der Technik, der in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist, ist die Größe 3,2 × 2,5 × 1,8 mm (= 14,4 mm³). Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Größe des laminierten LC-Filters auf 2,0 × 1,25 × 1,1 mm (= 2,75 mm³) reduziert werden. Dies bedeutet, daß das Volumen auf ein Fünftel dessen des Filters 81 des Stands der Technik reduziert werden kann.
Ferner ist in dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der Laminierungsrichtung der Isolatorlagen 2 bis 8 der Induktor L2 der Einfangschaltung über der Massestruktur 19 angeordnet, die in dem Laminat 20 vorgesehen ist, wobei die Induktoren L1 und L3 der Tiefpaßfilterschaltung über dem Induktor L2 angeordnet sind. In den Induktoren L1 und L3 sind die spiralförmigen Leiterstrukturen 9 und 10 an den Induktordurchgangslöchern 11a, 11b, 12a bzw. 12b angeordnet. Dadurch wird die Entfernung zwischen den Induktoren L1 und L3 der Tiefpaßfilterschaltung und der Massestruktur 19 erhöht. So kann das Phänomen, bei dem ein Signal, das durch den Eingangsanschluß 21 übertragen wird, direkt in die Massestruktur 19 geführt wird, unterdrückt werden. Als ein Ergebnis kann der Eingangsreflexionsverlust weiter reduziert werden.
Ferner kann, da die Massestruktur 19 nahe der Oberflächenschicht auf der Unterseite des Laminats 20 angeordnet ist, eine gleichwertige Serieninduktivität (Restinduktivität), die zwischen der Massestruktur 19 und der Masse erzeugt wird, minimiert werden. So wird der Massewirkungszustand der Massestruktur 19 weiter verbessert. Die elektrischen Charakteristika der Kondensatoren C1, C3 und C5, die an der Masseseite der Tiefpaßfilterschaltung und der Einfangschaltung vorgesehen sind, werden stabilisiert. Dadurch wird die Position des Dämpfungspols, der durch die Einfangschaltung gebildet wird, stabil.
Vorzugsweise wird der Elektrodenabstand zwischen den Kondensatorstrukturen 13 und 14 reduziert, um 50 µm oder kleiner zu sein. Dadurch kann der Kondensator C2 seine Funktion sicher durchführen. Wenn der Elektrodenabstand zwischen den Kondensatorstrukturen 13 und 14 groß wird, bedeutet dies, daß der Kondensator 14 übermäßig weit von der Kondensatorstruktur 13 entfernt positioniert ist. Ein Magnetfeld, das durch die Induktordurchgangslöcher 11a bis 12b erzeugt wird, steht in Wechselwirkung mit der Kondensatorstruktur 13, was bewirken kann, daß die Charakteristika der Induktoren L1 und L2 verändert werden.

Andere Ausführungsbeispiele

Die LC-Filterschaltung und die laminierte LC- Verbundkomponente der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, wobei verschiedene Veränderungen und Modifizierungen an der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von der Wesensart und dem Bereich derselben abzuweichen. Die Filterschaltung der laminierten LC-Verbundkomponente kann eine Bandpaßfilterschaltung, eine Hochpaßfilterschaltung oder dergleichen zusätzlich zu der Tiefpaßfilterschaltung sein. Ferner umfassen Beispiele des Verbundteils Teile, die jeweils mehrere Filter in einem Laminat enthalten, wie z. B. einen Duplexer, einen Triplexer, einen Multiplexer usw., die durch ein Kombinieren von Bandpaßfiltern miteinander gebildet sind.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind ein Duplexer DPX, der zwei laminierte LC-Filter, die oben beschrieben sind, verwendet, und eine Radiokommunikationsvorrichtung 80, die den Duplexer DPX verwendet, veranschaulicht. Der Duplexer DPX ist durch ein elektrisches Verbinden der laminierten LC-Filter 1 (1a, 1b) gebildet und ist mit drei Toren P1, P2 und P3 versehen. Das Tor P1 des Duplexers DPX ist in einem Ende des laminierten LC-Filters 1a gebildet und ist mit einer Sendeeinheit TX verbunden. Das Tor P2 des Duplexers DPX ist in einem Ende des laminierten LC-Filters 1b gebildet und ist mit einer Empfangseinheit RX verbunden. Ferner ist das Tor P3 des Duplexers DPX in den anderen Enden des laminierten LC-Filters 1a und des laminierten LC-Filters 1b gebildet und mit einer Antenne ANT verbunden. So kann der Duplexer durch ein Konfigurieren der laminierten LC-Filter, wie oben beschrieben wurde, gebildet werden. Folglich kann der Duplexer, dessen Fläche klein ist, dessen mechanische Festigkeit hoch ist, dessen Größe klein ist und dessen Höhe reduziert ist, erzielt werden, ohne daß die Induktivität gesenkt wird. Ähnlich kann das laminierte LC-Filter 1 in einem Multiplexer verwendet werden, wie z. B. einem Triplexer, der drei Frequenzen entspricht.
Ferner werden bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen die Isolatorlagen, in denen die Leiterstrukturen bzw. die Durchgangslöcher gebildet sind, laminiert und dann gefeuert, um integriert zu werden. Dies ist nicht einschränkend. Die Isolatorlagen können auch vorher gefeuert und verwendet werden. Außerdem kann das LC-Filter gemäß einem unten beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Isolierungsschichten werden mit einer Isoliermaterialpaste durch ein Drucken oder dergleichen gebildet, und eine elektrisch leitfähige Materialpaste wird auf der Oberflächen der Isolierungsschichten aufgebracht, wodurch Leiterstrukturen und Durchgangslöcher gebildet werden. Danach wird Isoliermaterialpaste darauf aufgebracht, um eine Isolationsschicht zu bilden. Die Beschichtung wird nach und nach auf eine ähnliche Weise darauf aufgebracht, um ein LC- Filter zu erzeugen, das eine Laminierungsstruktur aufweist.

Claims

1. LC-Filterschaltung (1') mit folgenden Merkmalen:
einer Mehrzahl von Anschlüssen (21, 22, G), die einen Eingangsanschluß (21), einen Ausgangsanschluß (22) und einen Masseanschluß (G) aufweisen;
einer Tiefpaßfilterschaltung (FIL), die einen Induktor (L1, L2) und einen Kondensator (C1, C2, C3) enthält und elektrisch zwischen den Eingangsanschluß (21) und den Ausgangsanschluß (22) geschaltet ist; und
einer Einfangschaltung (TRP), bei der ein Ende derselben elektrisch mit der Tiefpaßfilterschaltung (FIL) verbunden ist und das andere Ende derselben elektrisch mit dem Masseanschluß (G) verbunden ist.

2. LC-Filterschaltung (1') gemäß Anspruch 1, bei der:
die Tiefpaßfilterschaltung (FIL) zumindest zwei Induktoren (L1, L3), clie elektrisch in Serie zwischen den Eingangsanschluß (21) und den Ausgangsanschluß (22) geschaltet sind, und zumindest zwei Kondensatoren (C1, C2, C3) aufweist, die elektrisch parallel zu dem Eingangsanschluß (21) bzw. dem Ausgangsanschluß (22) geschaltet sind und deren eine Enden elektrisch mit dem Masseanschluß (G) verbunden sind;
die Einfangschaltung (TRP) eine LC-Serienschaltung aufweist, die einen Induktor (L2) und einen Kondensator (C5) enthält, der zwischen den Eingangsanschluß (21) und den Ausgangsanschluß (22) nebenschlußverbunden ist und dessen eines Ende elektrisch mit dem Masseanschluß (G) verbunden ist;
ein Kondensator (C4) zwischen den Eingangsanschluß (21) und den Verbindungspunkt (16) geschaltet ist, der zwischen dem Induktor (L2) und dem Kondensator (C5) in der Einfangschaltung (TRP) vorgesehen ist, und ein Kondensator (C6) zwischen den Ausgangsanschluß (22) und den Verbindungspunkt (16) geschaltet ist; und
der Induktor (L2) der Einfangschaltung (TRP) elektrisch mit dem Verbindungspunkt (14) verbunden ist, der zwischen den benachbarten Induktoren (L1, L2), die in der Tiefpaßfilterschaltung (FIL) enthalten sind, vorgesehen ist.

3. Laminierte LC-Verbundkomponente (1) mit folgenden Merkmalen:
einem Laminat (20), das durch ein Laminieren einer Mehrzahl von Isolierungsschichten (2 bis 8) gebildet ist;
einer Filterschaltung (FIL), die einen Induktor (L1, L3) und einen Kondensator (C1, C2, C3) enthält und
einer Einfangschaltung (TRP), die einen Induktor (L2) und einen Kondensator (C5) enthält,
wobei der Induktor (L1, L3) der Filterschaltung (FIL) mit einem ersten Induktordurchgangsloch (11, 12) gebildet ist, das sich mit der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten (2 bis 8) erstreckt, wobei der Induktor (L2) der Einfangschaltung (TRP) mit einem zweiten Induktordurchgangsloch (15) gebildet ist, das sich mit der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten (2 bis 8) erstreckt, und
wobei das erste Induktordurchgangsloch (11, 12) und das zweite Induktordurchgangsloch (15) in unterschiedlichen Schichten in der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten (2 bis 8) angeordnet sind.

4. Laminierte LC-Verbundkomponente (1) gemäß Anspruch 3, bei der eine Massestruktur (19) in dem Laminat gebildet ist, das zweite Induktordurchgangsloch (15) an der Oberseite der Massestruktur (19) angeordnet ist, und das erste Induktordurchgangsloch (11, 12) an der Oberseite des zweiten Induktordurchgangslochs (15) angeordnet ist.

5. Laminierte LC-Verbundkomponente (1) gemäß Anspruch 4, bei der eine spiralförmige Leiterstruktur (9, 10) an der Oberseite des ersten Induktordurchgangslochs (11, 12) in der Laminierungsrichtung der Isolierungsschichten (2 bis 8) gebildet ist, und der Induktor (L1, L3) der Filterschaltung (FIL) durch das erste Induktordurchgangsloch (11, 12) und die spiralförmige Leiterstruktur (9, 10) definiert ist.

6. Laminierte LC-Verbundkomponente (1) gemäß Anspruch 5, bei der zumindest ein Kondensator, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus dem Kondensator (C1, C2, C3) der Filterschaltung (FIL) und dem Kondensator (C5) der Einfangschaltung (TRP) besteht, zwischen einer Kondensatorstruktur (16, 17, 18) und der Massestruktur (19) gebildet ist.

7. Laminierte LC-Verbundkomponente (1) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 6, bei der die Filterschaltung (FIL) eine Tiefpaßfilterschaltung ist.

8. Multiplexer (DPX), der die laminierte LC- Verbundkomponente (1), die in Anspruch 3 definiert ist, umfaßt.

9. Radiokommunikationsvorrichtung (80), die zumindest entweder die laminierte LC-Verbundkomponente (1), die in Anspruch 3 definiert ist, oder den Multiplexer (DPX), der in Anspruch 8 definiert ist, umfaßt.