TWI467847B - 積層平衡濾波器 - Google Patents
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Description
本發明係有關一種具備複數個電介質層與電極層之積層體之積層平衡濾波器。
以往，適合於小型、低成本化的高頻帶通濾波器，由在積層有電介質層與電極層之積層體內設有複數個LC共振器構成。作為如此之積層帶通濾波器，在專利文獻1中已揭示。參照圖1，說明專利文獻1之積層帶通濾波器之結構。
圖1係專利文獻1之積層型帶通濾波器之電路圖。該積層型帶通濾波器1具備：不平衡輸入端2；平衡輸出端3A、3B；以及設在不平衡輸入端2與平衡輸出端3A、3B之間的帶通濾波器部4。帶通濾波器部4具有由兩端開放的1/2波長共振器40構成、並列配置的3個共振器40。3個共振器40中，配置於最接近不平衡輸入端2的位置的共振器40係輸入共振器40I。與輸入共振器40I直接連接有不平衡輸入端2。另外，配置於最接近平衡輸出端3A、3B的位置的共振器40係平衡輸出用1/2波長共振器41A。與平衡輸出用1/2波長共振器41A直接連接有平衡輸出端3A、3B。輸入共振器40I與中間的共振器40M進行電磁耦合，中間的共振器40M與平衡輸出用1/2波長共振器41A也進行電磁耦合。另外，在3個共振器40的各開放端與接地之間設有電容器C。
專利文獻1：日本特開2005-45447號公報
在專利文獻1之積層帶通濾波器中，在同一基板面上配置複數個兩端開放的λ/2共振器，藉由使共振器彼此耦合，獲得平衡-不平衡轉換功能及濾波特性。
具有平衡-不平衡轉換功能的濾波器一般多為將其平衡型端子側與以平衡型進行輸入輸出信號的IC等連接，在此種情況下，需要在不平衡型端子與平衡型端子之間進行阻抗轉換。但是，在專利文獻1所示的構造中，由於利用帶狀線耦合獲得平衡性能，因此無法進行任意的阻抗設計。
另外，由於使用1/2波長的帶狀線，因此無法小型化。而且，若設有阻抗轉換用的電路，則其阻抗轉換電路部分的佔有面積進一步增大，整體無法小型化。
因此，本發明的目的在於解決上述問題，提供一種容易小型化、可以在輸入輸出間進行既定阻抗轉換之積層平衡濾波器。
為了解決上述問題，本發明之積層平衡濾波器之構成如下。
(1)一種積層平衡濾波器，具備：複數個電介質層、複數個電極層、貫穿上述電介質層的厚度方向的複數個縱導通電極、1個不平衡端子、2個平衡端子、以及接地端子，利用上述電極層及上述縱導通電極，構成接地電極、平衡側電感、不平衡側電感、以及不平衡側電容器電極，其特徵在於：上述接地電極與上述接地端子導通，上述不平衡側電感的第一端部與上述不平衡端子導通，上述不平衡側電感的第二端部與上述接地電極導通，上述不平衡側電容器電極配置在與上述接地電極對向的位置並與上述不平衡端子導通，上述平衡側電感由3個以上的奇數個電感的串聯電路構成，上述電感的串聯電路的第一和第二端部分別與上述2個平衡端子導通，上述奇數個電感中的中央電感配置在與上述不平衡側電感進行電磁場耦合的位置，且上述奇數個電感含有捲繞方向相同的螺旋狀的線圈而構成。
如此，藉由在平衡側形成3個以上的奇數個電感，平衡側電感的中央電感近接配置在與上述不平衡側電感互相進行電磁場耦合的位置，可以根據電感間的耦合量來設計通帶寬度。電感間的耦合可以根據構成電感的線圈的並行長度、圖案間厚度來決定，容易進行通帶寬度的設計。
另外，不平衡側的LC共振器與平衡側的螺旋狀線圈藉由部分耦合，可以對不係平衡側的主耦合的線圈的阻抗進行自由設計，平衡側埠的阻抗的設計上的自由度較高。
另外，由於可以由螺旋狀線圈構成平衡側線圈，因此即使係小型的也可以構成具有期望的電感量的Q值較高的線圈，可以實現插入損耗較小的濾波器。
(2)例如，構成上述中央電感的線圈的至少一部分，配置在構成上述平衡側電感的複數個電極層中的最上層或者最下層。
據此，由於可以使構成平衡側電感的中央電感的線圈配置成不在面方向擴展，因此元件可以進一步小型化。
(3)例如，在沿上述複數個電極層之積層方向觀察，構成上述中央電感的線圈，近接配置於相對於構成上述不平衡側電感的線圈，在至少一部分重疊的位置。
據此，決定電介質的厚度或者構成各電感的2個線圈的重疊部分的面積，可以獲得最佳的電磁耦合。另外，藉由使其在厚度方向耦合，可以減小積層體的面方向的尺寸。
(4)例如，在沿上述電極層之積層方向觀察，構成上述中央電感的線圈，從構成上述平衡側電感的其他電感的線圈的形成區域露出，在相對於露出的部分之積層方向近接配置有上述不平衡側電感。
利用該構造，對於平衡側電感的中央電感與不平衡側電感的耦合，可以利用構成各電感的線圈的並行長度和線圈間的電介質層的厚度很容易決定。
(5)例如，構成上述不平衡側電感的線圈由上述複數個電極層形成，形成有構成上述中央電感的線圈的電極層，被形成有構成上述不平衡側電感的線圈的上述複數個電極層夾著。
利用該構造，可以增強平衡側電感的中央電感與不平衡側電感的耦合，易於獲得寬頻帶特性。
(6)例如，構成上述中央電感的線圈由上述複數個電極層形成，形成有構成上述不平衡側電感的線圈的電極層，被形成有構成上述中央電感的線圈的上述複數個電極層夾著。
利用該構造，可以增強平衡側電感的中央電感與不平衡側電感的耦合，易於獲得寬頻帶特性。
(7)例如，構成上述中央電感的線圈與構成上述不平衡側電感的線圈，近接配置於相同電極層的面內方向進行電磁耦合的位置。
利用該構造，不會由於夾著電介質層的電極層間的偏離而使耦合量偏離，可以獲得穩定的耦合量。
(8)例如，由上述複數個電極層形成構成上述不平衡側電感的線圈，構成上述不平衡側電感的線圈由上述縱導通電極連接。
利用該構造，可以使不平衡側的電感小型化，可以縮小元件的底面積。
(9)例如，上述不平衡側電感由以上述複數個電極層之積層方向為軸的螺旋狀的線圈構成。
利用該構造，可以增大不平衡側電感的電感量，可以提高不平衡側的阻抗。
(10)例如，配置在與上述接地電極對向的位置、分別與上述2個平衡端子導通的2個平衡側電容器電極，由上述複數個電極層中的既定電極層構成。
利用該構造，可以根據設定的平衡側電容器的電容量來設計期望的通帶。
根據本發明，可以構成小型、在輸入輸出間可以進行既定阻抗轉換的小型之積層平衡濾波器。
《第一實施形態》
參照圖2至圖4，說明第一實施形態之積層平衡濾波器。
圖2係第一實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖2所示，該積層平衡濾波器由將分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、242、241、271、211、201、221積層之積層體構成。在利用燒成構成積層體時，將分別形成有電極圖案的複數個電介質胚片(green sheet)進行積層、加壓、燒成。因此，燒成後的電介質會成為一體，不一定會形成層。但是，即使在此種情況下，由於在電極層與電極層之間也存在既定厚度的電介質，因此上述積層體可以視為係將電介質層與電極層積層而成。此點在以後所示的其他各實施形態中也一樣。
在電介質層211形成有相當於本發明的“不平衡側電容器電極”的第一電容器電極121。該電容器電極121經由引出電極165向被引出至電介質層211的左側邊。在電介質層201形成有接地電極120。該接地電極120經由引出電極161、162被引出至電介質層201的左右邊。在電介質層221分別形成有第二電容器電極122及第三電容器電極123。第二電容器電極122經由引出電極163被引出至電介質層221的右側邊。第三電容器電極123經由引出電極164被引出至電介質層221的左側邊。
藉由第一電容器電極121與接地電極120對向，構成第一電容器。藉由第二電容器電極122與接地電極120對向，構成第二電容器。同樣，藉由第三電容器電極123與接地電極120對向，構成第三電容器。
在電介質層271形成有構成不平衡側電感的線圈(以後稱作“不平衡側線圈”)131。
在電介質層271及電介質層211形成有本發明之“縱導通電極”(以後稱作“通孔電極”)151。電介質層271的不平衡側線圈131的第一端部與電介質層201的接地電極120經由通孔電極151導通連接。
在電介質層271形成有通孔電極152。不平衡側線圈131的第二端部與電介質層211的第一電容器電極121經由通孔電極152導通連接。
由第一電容器電極121與接地電極120構成不平衡側電容器。藉由該不平衡側電容器、不平衡側線圈131及通孔電極151、152，構成LC並聯共振器。
另外，分別在電介質層271形成有構成平衡側電感的線圈(以後稱作“平衡側線圈”)141，在電介質層241形成有平衡側線圈142，在電介質層242形成有平衡側線圈143。分別在電介質層241形成有通孔電極153，在電介質層242形成有通孔電極154。
平衡側線圈141的第一端部經由引出電極166被引出至電介質層271的右側邊。平衡側線圈141的第二端部與平衡側線圈142的第一端部經由通孔電極153導通連接。平衡側線圈142的第二端部與平衡側線圈143的第一端部經由通孔電極154導通連接。平衡側線圈143的第二端部經由引出電極167被引出至電介質層242的左側邊。
上述平衡側線圈141、142、143形成為螺旋狀，且各線圈的捲繞方向亦為相同方向而形成。該3個平衡側線圈141、142、143中的中央線圈142藉由與不平衡側線圈131近接配置，與不平衡側線圈131進行電磁場耦合。
圖3係第一實施形態之積層平衡濾波器11的外觀立體圖。
藉由將形成有圖2所示的各種電極圖案的電介質層251、242、241、271、211、201、221進行積層，構成如圖3所示之積層體10。藉由在該積層體的4個側面中對向的2個側面(端面)設有接地端子20、不平衡輸入端子21、平衡輸出端子22、23、空端子24，構成積層平衡濾波器11。該積層體10的底面尺寸為1.6mm×0.8mm，高度尺寸為0.5mm。
上述電介質層的電介質部分的相對介電係數在例如6以上80以下的範圍內。各電介質層使用由例如氧化鈦、氧化鋇、氧化鋁等成分中的至少1個以上的成分與玻璃成分構成的、相對介電係數εr=23.5的低溫燒結陶瓷(LTCC)形成。或者使用液晶聚合物(LCP)或聚醯亞胺等樹脂形成。
形成各電介質層的材料在以後所示的其他實施形態中也一樣。
圖4係圖2、圖3所示之積層平衡濾波器之等效電路圖。在圖4中，電感L1相當於由圖2所示的通孔電極151、152及不平衡側線圈131構成的不平衡側電感。在圖4中，電感L4相當於圖2所示的3個平衡側線圈中的中央線圈142。電感L2相當於由圖2所示的平衡側線圈141及通孔電極153構成的線圈。同樣，電感L3相當於由圖2所示的平衡側線圈142及通孔電極154構成的線圈。
另外，在圖4中，電容器C1係在第一電容器電極121與接地電極120之間產生的第一電容器。電容器C2係在第二電容器電極122與接地電極120之間產生的第二電容器。同樣，電容器C3係在第三電容器電極123與接地電極120之間產生的第三電容器。
利用圖4所示的電感L1與電容器C1構成LC並聯共振器。另外，在將電感L4的中點作為虛擬接地時，利用電感L4的一半、電感L2、以及電容器C2，構成LC並聯共振器。同樣，利用電感L4的一半、電感L3、以及電容器C3，構成LC並聯共振器。
電感L1與電感L4的耦合係數M14，係用於發揮作為平衡-不平衡轉換器作用的主要的耦合。電感L1與電感L2的耦合、以及電感L1與電感L3的耦合係寄生耦合，此等耦合係數遠小於電感L1與電感L4的耦合係數。藉由電感L2、L3和電容器C2、C3，發揮作為阻抗匹配及阻抗轉換的電路的作用。
根據第一實施形態，可以獲得如下效果。
(a)藉由共3個平衡側線圈141、142、143中的中央線圈142與不平衡側線圈131近接配置，可以根據電感間的耦合量來設計通帶寬度。
(b)藉由不平衡側的LC共振器與平衡側的螺旋狀線圈的部分耦合，可以對不係主耦合的線圈的阻抗進行設計。另外，由於藉由決定L1、L2與C2、C3之比，可以決定平衡側埠的阻抗，因此設計上的自由度較高。
(c)由於可以由螺旋狀線圈構成平衡側線圈，因此即使係小型的也可以構成具有期望的電感量的Q值較高的線圈，可以實現插入損耗較小的濾波器。
(d)3個平衡側線圈141、142、143中的中央線圈142，在積層體的俯視狀態(對相對於各層的平面垂直的方向觀察的狀態)下，從平衡側線圈的其他線圈141、143的形成區域露出，在對於露出的部分之積層方向，與不平衡側線圈131近接配置。利用該構造，可利用此2個線圈的並行長度和線圈間的電介質層的厚度，來容易地決定平衡側線圈的中央線圈142與不平衡側線圈131的耦合。
(e)由於平衡側線圈的中央線圈142，近接配置於相對於不平衡側線圈131在電極層之積層方向的至少一部分重疊的位置，因此可以決定介質的厚度或者2個線圈的重疊部分的面積，來獲得最佳的電磁耦合。另外，藉由使其在厚度方向耦合，可以減小積層體的面方向的尺寸。
(f)由於平衡側線圈的圖案在積層體的俯視狀態下、以與連接2個平衡輸出端子彼此的直線正交的線為對稱軸而成線對稱，因此可以獲得較高的平衡特性。
《第二實施形態》
圖5係第二實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖5所示，該積層平衡濾波器由將分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、242、241、271、242、211、201、221進行積層之積層體構成。
與圖2所示之積層平衡濾波器之不同之處在於，3個平衡側線圈中的中央線圈142的中央，經由引出電極171、172及通孔電極155，向電介質層242的左側邊引出。
關於其他結構，與第一實施形態相同。
圖6係第二實施形態之積層平衡濾波器12的外觀立體圖。
藉由對形成有圖5所示的各種電極圖案的電介質層251、242、241、271、242、211、201、221進行積層，構成如圖6所示之積層體10，並且藉由在此4個側面中對向的2個側面(端面)設有接地端子20、不平衡輸入端子21、平衡輸出端子22、23、供電端子25、以及空端子24，構成積層平衡濾波器12。
圖7係圖5、圖6所示之積層平衡濾波器之等效電路圖。在圖7中，電感L4相當於圖5所示的平衡側線圈中的中央線圈142。該電感L4的中央與供電端子25連接。其他結構與第一實施形態相同。
根據第二實施形態之積層平衡濾波器，可以從供電端子25對與平衡端子22、23連接的差動放大電路(IC晶片)施加偏壓。
《第三實施形態》
圖8係第三實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖8所示，該積層平衡濾波器由對分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、231、243、253、244、242、241、252、211、201、221進行積層之積層體構成。
在電介質層211形成有第一電容器電極121。該電容器電極121經由引出電極165被引出至電介質層211的左側邊。
在電介質層201形成有接地電極120。該接地電極120經由引出電極161、162被引出至電介質層201的左右邊。在電介質層221分別形成有第二電容器電極122及第三電容器電極123。第二電容器電極122經由引出電極163被引出至電介質層221的右側邊。第三電容器電極123經由引出電極164被引出至電介質層221的左側邊。
藉由第一電容器電極121與接地電極120對向，構成第一電容器。藉由第二電容器電極122與接地電極120對向，構成第二電容器。同樣，藉由第三電容器電極123與接地電極120對向，構成第三電容器。
在電介質層231形成有不平衡側線圈131。
在電介質層231、243、253、244、242、241、252、211形成有通孔電極151。另外，在電介質層231、243、253、244、242、241、252形成有通孔電極152。不平衡側線圈131的第一端部與接地電極120經由通孔電極151導通連接。不平衡側線圈131的第二端部與第一電容器電極121經由通孔電極152導通連接。
由第一電容器電極121與接地電極120構成不平衡側電容器。藉由該不平衡側電容器、不平衡側線圈131及通孔電極151、152，構成LC並聯共振器。
另外，分別在電介質層241形成平衡側線圈141，在電介質層242形成平衡側線圈142、144，在電介質層244形成平衡側線圈145，在電介質層243形成平衡側線圈143。分別在電介質層242形成通孔電極153，在電介質層242、244、253、243形成通孔電極154，在電介質層244、253、243形成通孔電極155。
平衡側線圈141的第一端部經由引出電極166被引出至電介質層241的右側邊。平衡側線圈141的第二端部與平衡側線圈142的第一端部經由通孔電極153導通連接。平衡側線圈142的第二端部與平衡側線圈143的第一端部經由通孔電極154導通連接。平衡側線圈143的第二端部與平衡側線圈144的第一端部經由通孔電極155導通連接。平衡側線圈144的第二端部與平衡側線圈145的第一端部經由通孔電極156導通連接。平衡側線圈145的第二端部經由引出電極167被引出至電介質層244的左側邊。
上述平衡側線圈141至145形成為螺旋狀，且各線圈的方向亦為相同方向而形成。此5個平衡側線圈141至145中的中央線圈143藉由與不平衡側線圈131近接配置，中央線圈143與不平衡側線圈131進行電磁場耦合。
該第三實施形態之積層平衡濾波器之外部端子的排列與圖3所示的排列相同。
第三實施形態特有的效果如下。
(a)由於平衡側線圈的中央線圈143配置在形成平衡側線圈的電極層中的最上層(若上下顛倒則為最下層)，因此可以使平衡側線圈的中央線圈配置成不在面方向擴展，整體可以小型化。
(b)由於平衡側線圈的中央線圈143，近接配置於相對於不平衡側線圈131在電極層之積層方向的至少一部分重疊的位置，因此可以決定介質的厚度或者2個線圈的重疊部分的面積，來獲得最佳的電磁耦合。另外，藉由使其在厚度方向耦合，可以減小積層體的面方向的尺寸。
(c)由於在形成有平衡側線圈的中央線圈143的電介質層243、與形成有平衡側線圈的其他線圈的電介質層(244等)之間插入電介質層253，因此不平衡側線圈131與平衡側線圈的中央線圈143進行強耦合，抑制與平衡側線圈的其他線圈的不需要的耦合。
《第四實施形態》
圖9係第四實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖9所示，該積層平衡濾波器由對分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、231、271、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221進行積層之積層體構成。
在電介質層211形成有第一電容器電極121。該電容器電極121經由引出電極165被引出至電介質層211的左側邊。
在電介質層201形成有接地電極120。該接地電極120經由引出電極161、162被引出至電介質層201的左右邊。在電介質層221分別形成有第二電容器電極122及第三電容器電極123。第二電容器電極122經由引出電極163被引出至電介質層221的右側邊。第三電容器電極123經由引出電極164被引出至電介質層221的左側邊。
藉由第一電容器電極121與接地電極120對向，構成第一電容器。藉由第二電容器電極122與接地電極120對向，構成第二電容器。同樣，藉由第三電容器電極123與接地電極120對向，構成第三電容器。
在電介質層231形成有螺旋狀的不平衡側線圈131。另外，在電介質層271形成有螺旋狀的不平衡側線圈132。在電介質層231形成有通孔電極151。
不平衡側線圈131的外周端經由引出電極168，被引出至電介質層231的右側邊的中央。因此，經由積層體的側面的外部電極，與接地電極120導通。
不平衡側線圈131的內周端經由通孔電極151，與不平衡側線圈132的內終端導通。不平衡側線圈132的外周端經由引出電極169，被引出至電介質層271的左側邊。因此，經由積層體的側面的外部電極，與第一電容器電極121導通。
由第一電容器電極121與接地電極120構成不平衡側電容器。藉由該不平衡側電容器、不平衡側線圈131、132及通孔電極151，構成LC並聯共振器。
另外，分別在電介質層241形成平衡側線圈141，在電介質層242形成平衡側線圈142，在電介質層243形成平衡側線圈143，在電介質層244形成平衡側線圈144、146，在電介質層245形成平衡側線圈147，在電介質層246形成平衡側線圈148，在電介質層247形成平衡側線圈149。分別在電介質層242形成通孔電極153，在電介質層243形成通孔電極154，在電介質層244形成通孔電極155，在電介質層245形成通孔電極158，在電介質層246形成通孔電極159，在電介質層247形成通孔電極160。
平衡側線圈以如下的順序導通。引出電極166→平衡側線圈141→通孔電極153→平衡側線圈142→通孔電極154→平衡側線圈143→通孔電極155→平衡側線圈144→通孔電極156→平衡側線圈145→通孔電極157→平衡側線圈146→通孔電極158→平衡側線圈147→通孔電極159→平衡側線圈148→通孔電極160→平衡側線圈149→引出電極167。
藉由如此，平衡側線圈141至149形成為螺旋狀，且各線圈的捲繞方向亦為相同方向而形成。此9個平衡側線圈141至149中的中央線圈145在積層方向與不平衡側線圈131接近，在面方向與不平衡側線圈132接近。利用該構造，中央線圈145與不平衡側線圈131、132進行電磁場耦合。
該第四實施形態之積層平衡濾波器之外部端子的排列與圖3所示的排列相同。
根據第四實施形態，可以獲得如下的特有效果。
(a)由於不平衡側線圈在複數個層形成，因此可以縮小不平衡側線圈的形成面積。
(b)由於不平衡側線圈形成為以積層體之積層方向為軸的螺旋狀，因此不增加其形成面積，就可以提高不平衡側的阻抗。
《第五實施形態》
圖10係第五實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖10所示，該積層平衡濾波器由對分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、271、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221進行之積層體構成。
與第四實施形態中圖9所示之積層平衡濾波器之不同之處在於，不平衡側線圈131形成於一層，配置在與平衡側線圈的中央線圈145相同的層。其他結構與第四實施形態相同。
根據第五實施形態，由於平衡側線圈的中央線圈145與不平衡側線圈131在相同電極層的面內方向進行電磁耦合的位置近接配置，因此不像電極層間夾著電介質層對向時那樣，因積層偏離而導致耦合量偏離，可以獲得穩定的耦合量。
另外，也可以係不平衡側線圈131的一部分與不平衡側線圈配置在同一面。另外，也可以係不平衡側線圈的一部分與平衡側線圈的中央線圈配置在同一面。
《第六實施形態》
圖11係第六實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖11所示，該積層平衡濾波器由對分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、231、248、232、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221進行積層之積層體構成。
與第四實施形態中圖9所示之積層平衡濾波器之不同之處在於，平衡側線圈的中央線圈與不平衡側線圈的耦合部分的構成。在圖11所示的例子中，分別在電介質層231形成不平衡側線圈131，在電介質層232形成不平衡側線圈132，在此2個電介質層231、232之間的電介質層248形成平衡側線圈的中央線圈145。
其他結構與第四實施形態相同。
根據第六實施形態，由於在被複數個不平衡側線圈夾著的位置配置平衡側線圈的中央線圈，因此可以增強平衡側線圈的中央線圈145與不平衡側線圈131、132的耦合，易於獲得寬頻帶特性。
圖12(A)、圖12(B)、圖12(C)係第六實施形態之積層平衡濾波器之電氣特性圖。此處，將不平衡輸入埠作為埠P1、平衡輸出埠作為P2、P3來分配埠號，表示S參數的S11特性(輸入埠側反射特性)、S21特性(平衡輸出埠P2-P3的差動模式的、埠P1-埠P2間的插入損耗)、S31特性(平衡輸出埠P2-P3的差動模式的、埠P1-埠P3間的插入損耗)、和S22特性(輸出埠側反射損耗)。各埠P1、P2、P3與等效電路的關係如圖4所示。
圖12(A)係上述S11、S21、S22的各振幅特性。圖12(B)將上述S21和S31的振幅特性在橫軸和縱軸進行了放大。圖12(A)、圖12(B)的縱軸係設基準值為0(dB)的分貝單位。圖12(C)係上述S21、S31的相位特性。
如圖12(A)所示可知，在使用頻帶0.85GHz下，S11、S22的衰減較大，不平衡輸入埠P1側與平衡輸出埠P2、P3都獲得阻抗匹配。
另外，如圖12(B)所示可知，在使用頻帶0.85GHz下，S21、S31的插入損耗相等，平衡輸出埠P2、P3獲得平衡。
另外，如圖12(C)所示可知，平衡輸出埠P2、P3的相位關係在遍及較寬的頻帶保持180度的相位差，平衡輸出埠P2-P3間在遍及較寬的頻帶輸出平衡信號。
《第七實施形態》
圖13係第七實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
如圖13所示，該積層平衡濾波器由對分別形成有既定電極圖案的複數個電介質層251、249、231、248、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221進行積層之積層體構成。
與第四實施形態中圖9所示之積層平衡濾波器之不同之處在於，平衡側線圈的中央線圈與不平衡側線圈的耦合部分的構成。在圖13所示的例子中，分別在電介質層248、249形成有平衡側線圈的中央線圈145、146。此2個線圈145、146經由通孔電極154、155並聯連接。在上述2個電介質層248、249之間的電介質層231形成不平衡側線圈131。
其他結構與第四實施形態相同。
根據第七實施形態，由於在被複數個平衡側線圈的中央線圈145、146夾著的位置配置不平衡側線圈131，因此可以增強平衡側線圈的中央線圈145、146與不平衡側線圈131的耦合，易於獲得寬頻帶特性。
《其他實施形態》
在以上所示的各實施形態中，說明了使用不平衡端子作為輸入端子，使用平衡端子作為輸出端子，但也可以使用平衡端子作為輸入端子，使用不平衡端子作為輸出端子。
另外，在以上所示的各實施形態中，例示了形成單獨的接地電極的例子，但也可以分別配置不平衡側的電容器電極對向的接地電極、及平衡側的電容器電極對向的接地電極。
P1．．．不平衡輸入埠
P2、P3．．．平衡輸出埠
10．．．積層體
11．．．積層平衡濾波器
12．．．積層平衡濾波器
20．．．接地端子
21．．．不平衡輸入端子
22、23．．．平衡輸出端子
24．．．空端子
25．．．供電端子
120．．．接地電極
121‧‧‧第一電容器電極
122‧‧‧第二電容器電極
123‧‧‧第三電容器電極
131、132‧‧‧不平衡側線圈
141~149‧‧‧平衡側線圈
151~160‧‧‧通孔電極(縱導通電極)
161~169‧‧‧引出電極
171、172‧‧‧引出電極
201‧‧‧電介質層
211‧‧‧電介質層
221‧‧‧電介質層
231、232‧‧‧電介質層
241~249‧‧‧電介質層
251~253‧‧‧電介質層
271‧‧‧電介質層
圖1係專利文獻1之積層型帶通濾波器之電路圖。
圖2係第一實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
圖3係第一實施形態之積層平衡濾波器之外觀立體圖。
圖4係第一實施形態之積層平衡濾波器之等效電路圖。
圖5係第二實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
圖6係第二實施形態之積層平衡濾波器之外觀立體圖。
圖7係第二實施形態之積層平衡濾波器之等效電路圖。
圖8係第三實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
圖9係第四實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
圖10係第五實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
圖11係第六實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
圖12(A)、圖12(B)、圖12(C)係第六實施形態之積層平衡濾波器之電氣特性圖。
圖13係第七實施形態之積層平衡濾波器之分解立體圖。
120．．．接地電極
121．．．第一電容器電極
122．．．第二電容器電極
123．．．第三電容器電極
131．．．不平衡側線圈
141～143．．．平衡側線圈
151～154．．．通孔電極(縱導通電極)
161～167．．．引出電極
201．．．電介質層
211．．．電介質層
221．．．電介質層
241、242．．．電介質層
251．．．電介質層
271．．．電介質層
Claims (10)
- 一種積層平衡濾波器，具備：複數個電介質層、複數個電極層、貫穿該電介質層的厚度方向的複數個縱導通電極、1個不平衡端子、2個平衡端子、以及接地端子，利用該電極層及該縱導通電極，構成接地電極、平衡側電感、不平衡側電感、以及不平衡側電容器電極，其特徵在於：該接地電極與該接地端子導通；該不平衡側電感的第一端部與該不平衡端子導通，該不平衡側電感的第二端部與該接地電極導通；該不平衡側電容器電極配置在與該接地電極對向的位置並與該不平衡端子導通；由在該不平衡側電容器電極與該接地電極之間所產生的電容器及該不平衡側電感構成LC並聯共振電路；該平衡側電感由3個以上的奇數個電感的串聯電路構成，該電感的串聯電路的第一和第二端部分別與該2個平衡端子導通；該奇數個電感中的中央電感配置在與該不平衡側電感進行電磁場耦合的位置，且該奇數個電感含有捲繞方向相同的螺旋狀的線圈而構成；在該奇數個電感中，構成位於該串聯電路的第一端部與該中央電感之間之電感之線圈的形成區域、與構成位於該串聯電路的第二端部與該中央電感之間之電感之線圈的形成區域，從積層方向觀察呈重疊。
- 如申請專利範圍第1項之積層平衡濾波器，其中， 構成該中央電感的線圈的至少一部分，配置在構成該平衡側電感的複數個電極層中的最上層或者最下層。
- 如申請專利範圍第1或2項之積層平衡濾波器，其中，沿該複數個電極層之積層方向觀察，構成該中央電感的線圈，近接配置於相對於構成該不平衡側電感的線圈在至少一部分重疊的位置。
- 如申請專利範圍第3項之積層平衡濾波器，其中，沿該電極層之積層方向觀察，構成該中央電感的線圈，從構成該平衡側電感的其他電感的線圈的形成區域露出，在相對於露出的部分之積層方向近接配置有該不平衡側電感。
- 如申請專利範圍第3項之積層平衡濾波器，其中，構成該不平衡側電感的線圈由該複數個電極層形成，形成有構成該中央電感的線圈的電極層，被形成有構成該不平衡側電感的線圈的該複數個電極層夾著。
- 如申請專利範圍第3項之積層平衡濾波器，其中，構成該中央電感的線圈由該複數個電極層形成，形成有構成該不平衡側電感的線圈的電極層，被形成有構成該中央電感的線圈的該複數個電極層夾著。
- 如申請專利範圍第1或2項之積層平衡濾波器，其中，構成該中央電感的線圈與構成該不平衡側電感的線圈，近接配置於在相同電極層的面內方向進行電磁耦合的位置。
- 如申請專利範圍第1或2項之積層平衡濾波器，其 中，構成該不平衡側電感的線圈配置於該複數個電極層，並且該複數個電極層的線圈由該縱導通電極連接。
- 如申請專利範圍第1項之積層平衡濾波器，其中，該不平衡側電感由以該複數個電極層之積層方向為軸的螺旋狀的線圈構成。
- 如申請專利範圍第1項之積層平衡濾波器，其中，配置在與該接地電極對向的位置、分別與該2個平衡端子導通的2個平衡側電容器電極，由該複數個電極層中的既定電極層構成。
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| TWI712261B (zh) * | 2017-04-26 | 2020-12-01 | 日商村田製作所股份有限公司 | 積層平衡-不平衡轉換器 |
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