專利名稱：層疊平衡濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括多個介質(zhì)層與電極層的層疊體的層疊平衡濾波器。
背景技術(shù)：
以往，適合于小型、低廉化的高頻的帶通濾波器，由在層疊有介質(zhì)層與電極層的層 疊體內(nèi)設(shè)有多個LC諧振器構(gòu)成。作為這樣的層疊帶通濾波器，在專利文獻(xiàn)1中有所披露。 參照圖1，說明專利文獻(xiàn)1的層疊帶通濾波器的結(jié)構(gòu)。圖1是專利文獻(xiàn)1的層疊型帶通濾波器的電路圖。該層疊型帶通濾波器1包括 不平衡輸入端2 ；平衡輸出端3A、3B ；以及設(shè)在不平衡輸入端2與平衡輸出端3AJB之間的 帶通濾波器部4。帶通濾波器部4具有都由兩端開放的1/2波長諧振器40構(gòu)成的、并列配 置的3個諧振器40。3個諧振器40中，配置于最接近不平衡輸入端2的位置的諧振器40 是輸入諧振器401。與輸入諧振器401直接連接有不平衡輸入端2。另外，配置于最接近平 衡輸出端3A、3B的位置的諧振器40是平衡輸出用1/2波長諧振器41A。與平衡輸出用1/2 波長諧振器41A直接連接有平衡輸出端3A、3B。輸入諧振器401與中間的諧振器40M進(jìn)行 電磁耦合，中間的諧振器40M與平衡輸出用1/2波長諧振器41A也進(jìn)行電磁耦合。另外，在 3個諧振器40的各開口端與接地之間設(shè)有電容器C?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利特開2005-4M47號公報

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題在專利文獻(xiàn)1的層疊帶通濾波器中，在同一基板面上配置多個兩端開放的λ/2諧 振器，通過使諧振器彼此耦合，得到平衡-不平衡轉(zhuǎn)換功能及濾波特性。具有平衡-不平衡轉(zhuǎn)換功能的濾波器一般多為將其平衡型端子側(cè)與以平衡型進(jìn) 行輸入輸出信號的IC等連接，在這種情況下，需要在不平衡型端子與平衡型端子之間進(jìn)行 阻抗轉(zhuǎn)換。但是，在專利文獻(xiàn)1所示的構(gòu)造中，由于利用帶狀線耦合得到平衡性能，因此無 法進(jìn)行任意的阻抗設(shè)計。另外，由于使用1/2波長的帶狀線，因此無法小型化。而且，若設(shè)有阻抗轉(zhuǎn)換用的 電路，則其阻抗轉(zhuǎn)換電路部分的占有面積進(jìn)一步增大，整體無法小型化。因此，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種容易小型化、可以在輸入輸出間 進(jìn)行預(yù)定的阻抗轉(zhuǎn)換的層疊平衡濾波器。用于解決問題的方法為了解決上述問題，本發(fā)明的層疊平衡濾波器的構(gòu)成如下。(1) 一種層疊平衡濾波器，包括多個介質(zhì)層、多個電極層、貫穿上述介質(zhì)層的厚 度方向的多個縱向?qū)姌O、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 層及上述縱向?qū)姌O，構(gòu)成接地電極、平衡側(cè)電感、不平衡側(cè)電感、以及不平衡側(cè)電容器
3電極，其特征在于，上述接地電極與上述接地端子導(dǎo)通，上述不平衡側(cè)電感的第一端部與上 述不平衡端子導(dǎo)通，上述不平衡側(cè)電感的第二端部與上述接地電極導(dǎo)通，上述不平衡側(cè)電 容器電極配置在與上述接地電極對置的位置并與上述不平衡端子導(dǎo)通，上述平衡側(cè)電感由 3個以上的奇數(shù)個電感的串聯(lián)電路構(gòu)成，上述電感的串聯(lián)電路的第一和第二端部分別與上 述2個平衡端子導(dǎo)通，上述奇數(shù)個電感中的中央的電感配置在與上述不平衡側(cè)電感進(jìn)行電 磁場耦合的位置，且上述奇數(shù)個電感含有卷繞方向相同的螺旋形的線圈而構(gòu)成。這樣，通過在平衡側(cè)形成3個以上的奇數(shù)個電感，平衡側(cè)電感的中央的電感接近 配置在與上述不平衡側(cè)電感互相進(jìn)行電磁場耦合的位置，可以根據(jù)電感間的耦合量來設(shè)計 通帶寬度。電感間的耦合可以根據(jù)構(gòu)成電感的線圈的并行長度、圖案間厚度來決定，容易進(jìn) 行通帶寬度的設(shè)計。另外，不平衡側(cè)的LC諧振器與平衡側(cè)的螺旋形線圈通過部分耦合，可以對不是平 衡側(cè)的主耦合的線圈的阻抗進(jìn)行自由設(shè)計，平衡側(cè)端口的阻抗的設(shè)計上的自由度較高。另外，由于可以由螺旋形線圈構(gòu)成平衡側(cè)線圈，因此即使是小型的也可以構(gòu)成具 有期望的電感量的Q值較高的線圈，可以實現(xiàn)插入損耗較小的濾波器。(2)例如，構(gòu)成上述中央的電感的線圈的至少一部分，配置在構(gòu)成上述平衡側(cè)電感 的多個電極層中的最上層或者最下層。據(jù)此，由于可以使構(gòu)成平衡側(cè)電感的中央的電感的線圈配置成不在面方向擴(kuò)展， 因此元件可以進(jìn)一步小型化。(3)例如，在沿上述多個電極層的層疊方向觀察，構(gòu)成上述中央的電感的線圈，相 對于構(gòu)成上述不平衡側(cè)電感的線圈，在至少一部分重疊的位置接近配置。據(jù)此，決定介質(zhì)的厚度或者構(gòu)成各電感的2個線圈的重疊部分的面積，可以得到 最佳的電磁耦合。另外，通過使其在厚度方向耦合，可以減小層疊體的面方向的尺寸。(4)例如，在沿上述電極層的層疊方向觀察，構(gòu)成上述中央的電感的線圈，從構(gòu)成 上述平衡側(cè)電感的其他電感的線圈的形成區(qū)域露出，在相對于露出的部分的層疊方向接近 配置有上述不平衡側(cè)電感。利用該構(gòu)造，對于平衡側(cè)電感的中央的電感與不平衡側(cè)電感的耦合，可以利用構(gòu) 成各電感的線圈的并行長度和線圈間的介質(zhì)層的厚度很容易決定。(5)例如，構(gòu)成上述不平衡側(cè)電感的線圈由上述多個電極層形成，形成有構(gòu)成上述 不平衡側(cè)電感的線圈的上述多個電極層夾著形成有構(gòu)成上述中央的電感的線圈的電極層。利用該構(gòu)造，可以增強(qiáng)平衡側(cè)電感的中央的電感與不平衡側(cè)電感的耦合，易于得 到寬頻帶特性。(6)例如，構(gòu)成上述中央的電感的線圈由上述多個電極層形成，形成有構(gòu)成上述中 央的電感的線圈的上述多個電極層夾著形成有構(gòu)成上述不平衡側(cè)電感的線圈的電極層。利用該構(gòu)造，可以增強(qiáng)平衡側(cè)電感的中央的電感與不平衡側(cè)電感的耦合，易于得 到寬頻帶特性。(7)例如，構(gòu)成上述中央的電感的線圈與構(gòu)成上述不平衡側(cè)電感的線圈，在相同電 極層的面內(nèi)方向進(jìn)行電磁耦合的位置接近配置。利用該構(gòu)造，不會由于夾著介質(zhì)層的電極層間的偏離而使耦合量偏離，可以得到 穩(wěn)定的耦合量。
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(8)例如，由上述多個電極層形成構(gòu)成上述不平衡側(cè)電感的線圈，構(gòu)成上述不平衡 側(cè)電感的線圈由上述縱向?qū)姌O連接。利用該構(gòu)造，可以使不平衡側(cè)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(cè)電感由以上述多個電極層的層疊方向為軸的盤旋形的線 圈構(gòu)成。利用該構(gòu)造，可以增大不平衡側(cè)電感的電感量，可以提高不平衡側(cè)的阻抗。(10)例如，配置在與上述接地電極對置的位置、分別與上述2個平衡端子導(dǎo)通的2 個平衡側(cè)電容器電極，由上述多個電極層中的預(yù)定的電極層構(gòu)成。利用該構(gòu)造，可以根據(jù)設(shè)定的平衡側(cè)電容器的電容量來設(shè)計期望的通帶。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可以構(gòu)成小型、在輸入輸出間可以進(jìn)行預(yù)定的阻抗轉(zhuǎn)換的小型的層
疊平衡濾波器。


圖1是專利文獻(xiàn)1的層疊型帶通濾波器的電路圖。圖2是第一實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。圖3是第一實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的外觀立體圖。圖4是第一實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的等效電路圖。圖5是第二實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。圖6是第二實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的外觀立體圖。圖7是第二實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的等效電路圖。圖8是第三實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。圖9是第四實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。圖10是第五實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。圖11是第六實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。圖12(A)、圖12(B)、圖12(C)是第六實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的電氣特 性圖。圖13是第七實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。標(biāo)號說明Pl…不平衡輸入端口P2、P3…平衡輸出端口10…層疊體11…層疊平衡濾波器12…層疊平衡濾波器20…接地端子21…不平衡輸入端子22、23…平衡輸出端子對…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(cè)線圈
141 149…平衡側(cè)線圈
151 160…通孔電極(
161 169…引出電極
171、172···引出電極
201. 介質(zhì)層
211. 介質(zhì)層
221. 介質(zhì)層
231、…介質(zhì)層
241 M9…介質(zhì)層
251 253…介質(zhì)層
271. 介質(zhì)層
具體實施例方式第一實施方式參照圖2至圖4，說明第一實施方式所涉及的層疊平衡濾波器。圖2是第一實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。如圖2所示，該層疊平衡濾波器由將分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、242、241、271、211、201、221進(jìn)行層疊的層疊體構(gòu)成。在利用燒成構(gòu)成層疊體時，將分別 形成有電極圖案的多個介質(zhì)生片(green sheet)進(jìn)行層疊、加壓、燒成。因此，燒成后的介 質(zhì)會成為一體，不一定會形成層。但是，即使在這種情況下，由于在電極層與電極層之間也 存在預(yù)定厚度的介質(zhì)，因此上述層疊體可以視為是將介質(zhì)層與電極層層疊而成。這在以后 所示的其他各實施方式中也一樣。在介質(zhì)層211形成有相當(dāng)于本發(fā)明的“不平衡側(cè)電容器電極”的第一電容器電極 121。該電容器電極121經(jīng)由引出電極165向介質(zhì)層211的左側(cè)的邊引出。在介質(zhì)層201 形成有接地電極120。該接地電極120經(jīng)由引出電極161、162向介質(zhì)層201的左右的邊引 出。在介質(zhì)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(jīng)由引出電極163向介質(zhì)層221的右側(cè)的邊引出。第三電容器電極123經(jīng)由引出電 極164向介質(zhì)層221的左側(cè)的邊引出。通過第一電容器電極121與接地電極120對置，構(gòu)成第一電容器。通過第二電容 器電極122與接地電極120對置，構(gòu)成第二電容器。同樣，通過第三電容器電極123與接地 電極120對置，構(gòu)成第三電容器。在介質(zhì)層271形成有構(gòu)成不平衡側(cè)電感的線圈(以后稱作“不平衡側(cè)線圈”)131。在介質(zhì)層271及介質(zhì)層211形成有本發(fā)明所涉及的“縱向?qū)姌O”(以后稱作 “通孔電極”)151。介質(zhì)層271的不平衡側(cè)線圈131的第一端部與介質(zhì)層201的接地電極120經(jīng)由通孔電極151導(dǎo)通連接。在介質(zhì)層271形成有通孔電極152。不平衡側(cè)線圈131的第二端部與介質(zhì)層211 的第一電容器電極121經(jīng)由通孔電極152導(dǎo)通連接。由第一電容器電極121與接地電極120構(gòu)成不平衡側(cè)電容器。通過該不平衡側(cè)電 容器、不平衡側(cè)線圈131及通孔電極151、152，構(gòu)成LC并聯(lián)諧振器。另外，分別在介質(zhì)層271形成構(gòu)成平衡側(cè)電感的線圈(以后稱作“平衡側(cè)線 圈”)141，在介質(zhì)層241形成平衡側(cè)線圈142，在介質(zhì)層242形成有平衡側(cè)線圈143。分別在 介質(zhì)層241形成通孔電極153，在介質(zhì)層242形成通孔電極154。平衡側(cè)線圈141的第一端部經(jīng)由引出電極166向介質(zhì)層271的右側(cè)的邊引出。平 衡側(cè)線圈141的第二端部與平衡側(cè)線圈142的第一端部經(jīng)由通孔電極153導(dǎo)通連接。平衡 側(cè)線圈142的第二端部與平衡側(cè)線圈143的第一端部經(jīng)由通孔電極巧4導(dǎo)通連接。平衡側(cè) 線圈143的第二端部經(jīng)由引出電極167向介質(zhì)層242的左側(cè)的邊引出。上述平衡側(cè)線圈141、142、143形成為螺旋形，且各線圈的卷繞方向也為相同方向 而形成。該3個平衡側(cè)線圈141、142、143中的中央的線圈142通過與不平衡側(cè)線圈131接 近配置，與不平衡側(cè)線圈131進(jìn)行電磁場耦合。圖3是第一實施方式所涉及的層疊平衡濾波器11的外觀立體圖。通過將形成有圖2所示的各種電極圖案的介質(zhì)層251、242、241、271、211、201、221 進(jìn)行層疊，構(gòu)成如圖3所示的層疊體10。通過在該層疊體的4個側(cè)面中對置的2個側(cè)面(端 面)設(shè)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M，構(gòu)成層疊平衡 濾波器11。該層疊體10的底面尺寸為1. 6mmX0. 8mm，高度尺寸為0. 5mm。上述介質(zhì)層的介質(zhì)部分的相對介電常數(shù)是例如6以上80以下的范圍內(nèi)。各介質(zhì) 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(gòu)成的、 相對介電常數(shù)ε r = 23. 5的低溫?zé)Y(jié)陶瓷(LTCC)形成?；蛘呤褂靡壕Ь酆衔?LCP)或聚 酰亞胺等樹脂形成。形成各介質(zhì)層的材料在以后所示的其他實施方式中也一樣。圖4是圖2、圖3所示的層疊平衡濾波器的等效電路圖。在圖4中，電感Ll相當(dāng)于 由圖2所示的通孔電極151、152及不平衡側(cè)線圈131構(gòu)成的不平衡側(cè)電感。在圖4中，電 感L4相當(dāng)于圖2所示的3個平衡側(cè)線圈中的中央的線圈142。電感L2相當(dāng)于由圖2所示 的平衡側(cè)線圈141及通孔電極153構(gòu)成的線圈。同樣，電感L3相當(dāng)于由圖2所示的平衡側(cè) 線圈142及通孔電極巧4構(gòu)成的線圈。另外，在圖4中，電容器Cl是在第一電容器電極121與接地電極120之間產(chǎn)生的 第一電容器。電容器C2是在第二電容器電極122與接地電極120之間產(chǎn)生的第二電容器。 同樣，電容器C3是在第三電容器電極123與接地電極120之間產(chǎn)生的第三電容器。利用圖4所示的電感Ll與電容器Cl構(gòu)成LC并聯(lián)諧振器。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(gòu)成LC并聯(lián)諧振器。同 樣，利用電感L4的一半、電感L3、以及電容器C3，構(gòu)成LC并聯(lián)諧振器。電感Ll與電感L4的耦合系數(shù)M14，是用于起到作為平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器的作用的 主要的耦合。電感Ll與電感L2的耦合、以及電感Ll與電感L3的耦合是寄生耦合，這些耦 合系數(shù)遠(yuǎn)小于電感Ll與電感L4的耦合系數(shù)。通過電感L2、L3和電容器C2、C3，起到作為
7阻抗匹配及阻抗轉(zhuǎn)換的電路的作用。根據(jù)第一實施方式，可以取得如下效果。(a)通過共3個平衡側(cè)線圈141、142、143中的中央的線圈142與不平衡側(cè)線圈131 接近配置，可以根據(jù)電感間的耦合量來設(shè)計通帶寬度。(b)通過不平衡側(cè)的LC諧振器與平衡側(cè)的螺旋形線圈的部分耦合，可以對不是主 耦合的線圈的阻抗進(jìn)行設(shè)計。另外，由于通過決定L1、L2與C2、C3之比，可以決定平衡側(cè)端 口的阻抗，因此設(shè)計上的自由度較高。(C)由于可以由螺旋形線圈構(gòu)成平衡側(cè)線圈，因此即使是小型的也可以構(gòu)成具有 期望的電感量的Q值較高的線圈，可以實現(xiàn)插入損耗較小的濾波器。(d)3個平衡側(cè)線圈141、142、143中的中央的線圈142，在層疊體的俯視狀態(tài)(對 相對于各層的平面垂直的方向觀察的狀態(tài))下，從平衡側(cè)線圈的其他線圈141、143的形成 區(qū)域露出，在對于露出的部分的層疊方向，與不平衡側(cè)線圈131接近配置。利用該構(gòu)造，可 以容易利用這2個線圈的并行長度和線圈間的介質(zhì)層的厚度，來決定平衡側(cè)線圈的中央的 線圈142與不平衡側(cè)線圈131的耦合。(e)由于平衡側(cè)線圈的中央的線圈142、相對于不平衡側(cè)線圈131在電極層的層疊 方向的至少一部分重疊的位置接近配置，因此可以決定介質(zhì)的厚度或者2個線圈的重疊部 分的面積，來得到最佳的電磁耦合。另外，通過使其在厚度方向耦合，可以減小層疊體的面 方向的尺寸。(f)由于平衡側(cè)線圈的圖案在層疊體的俯視狀態(tài)下、以與連接2個平衡輸出端子 彼此的直線垂直的線為對稱軸，是軸對稱的，因此可以得到較高的平衡特性。第二實施方式圖5是第二實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。如圖5所示，該層疊平衡濾波器由將分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、242、241、271、242、211、201、221 進(jìn)行層疊的層疊體構(gòu)成。與圖2所示的層疊平衡濾波器的不同之處在于，3個平衡側(cè)線圈中的中央的線圈 142的中央，經(jīng)由引出電極171、172及通孔電極155，向介質(zhì)層M2的左側(cè)的邊引出。關(guān)于其他結(jié)構(gòu)，與第一實施方式相同。圖6是第二實施方式所涉及的層疊平衡濾波器12的外觀立體圖。通過對形成有圖5所示的各種電極圖案的介質(zhì)層251、M2、M1、271、M2、211、 201,221進(jìn)行層疊，構(gòu)成如圖6所示的層疊體10，并且通過在這4個側(cè)面中對置的2個側(cè)面 (端面)設(shè)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 子對，構(gòu)成層疊平衡濾波器12。圖7是圖5、圖6所示的層疊平衡濾波器的等效電路圖。在圖7中，電感L4相當(dāng)于 圖5所示的平衡側(cè)線圈中的中央的線圈142。該電感L4的中央與供電端子25連接。其他 結(jié)構(gòu)與第一實施方式相同。根據(jù)第二實施方式所涉及的層疊平衡濾波器，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芯片)施加偏壓。第三實施方式圖8是第三實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。
如圖8所示，該層疊平衡濾波器由對分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、231、243、253、244、242、241、252、211、201、221 進(jìn)行層疊的層疊體構(gòu)成。在介質(zhì)層211形成有第一電容器電極121。該電容器電極121經(jīng)由引出電極165 向介質(zhì)層211的左側(cè)的邊引出。在介質(zhì)層201形成有接地電極120。該接地電極120經(jīng)由引出電極161、162向介 質(zhì)層201的左右的邊引出。在介質(zhì)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(jīng)由引出電極163向介質(zhì)層221的右側(cè)的邊引出。第三電容 器電極123經(jīng)由引出電極164向介質(zhì)層221的左側(cè)的邊引出。通過第一電容器電極121與接地電極120對置，構(gòu)成第一電容器。通過第二電容 器電極122與接地電極120對置，構(gòu)成第二電容器。同樣，通過第三電容器電極123與接地 電極120對置，構(gòu)成第三電容器。在介質(zhì)層231形成有不平衡側(cè)線圈131。在介質(zhì)層231、243、253、244、242、241、252、211形成有通孔電極151。另外，在介質(zhì) 層231、243、253、244、242、241、252形成有通孔電極152。不平衡側(cè)線圈131的第一端部與 接地電極120經(jīng)由通孔電極151導(dǎo)通連接。不平衡側(cè)線圈131的第二端部與第一電容器電 極121經(jīng)由通孔電極152導(dǎo)通連接。由第一電容器電極121與接地電極120構(gòu)成不平衡側(cè)電容器。通過該不平衡側(cè)電 容器、不平衡側(cè)線圈131及通孔電極151、152，構(gòu)成LC并聯(lián)諧振器。另外，分別在介質(zhì)層241形成平衡側(cè)線圈141，在介質(zhì)層242形成平衡側(cè)線圈142、 144，在介質(zhì)層244形成平衡側(cè)線圈145，在介質(zhì)層243形成平衡側(cè)線圈143。分別在介質(zhì)層 242形成通孔電極153，在介質(zhì)層M2、M4、253、243形成通孔電極154，在介質(zhì)層對4、253、 243形成通孔電極155。平衡側(cè)線圈141的第一端部經(jīng)由引出電極166向介質(zhì)層241的右側(cè)的邊引出。平 衡側(cè)線圈141的第二端部與平衡側(cè)線圈142的第一端部經(jīng)由通孔電極153導(dǎo)通連接。平衡 側(cè)線圈142的第二端部與平衡側(cè)線圈143的第一端部經(jīng)由通孔電極巧4導(dǎo)通連接。平衡側(cè) 線圈143的第二端部與平衡側(cè)線圈144的第一端部經(jīng)由通孔電極155導(dǎo)通連接。平衡側(cè)線 圈144的第二端部與平衡側(cè)線圈145的第一端部經(jīng)由通孔電極156導(dǎo)通連接。平衡側(cè)線圈 145的第二端部經(jīng)由引出電極167向介質(zhì)層244的左側(cè)的邊引出。上述平衡側(cè)線圈141至145形成為螺旋形，且各線圈的方向也為相同方向而形成。 這5個平衡側(cè)線圈141至145中的中央的線圈143通過與不平衡側(cè)線圈131接近配置，中 央的線圈143與不平衡側(cè)線圈131進(jìn)行電磁場耦合。該第三實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的外部端子的排列與圖3所示的排列 相同。第三實施方式特有的效果如下。(a)由于平衡側(cè)線圈的中央的線圈143配置在形成平衡側(cè)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(cè)線圈的中央的線圈配置成不在面方向擴(kuò) 展，整體可以小型化。(b)由于平衡側(cè)線圈的中央的線圈143、相對于不平衡側(cè)線圈131在電極層的層疊 方向的至少一部分重疊的位置接近配置，因此可以決定介質(zhì)的厚度或者2個線圈的重疊部分的面積，來得到最佳的電磁耦合。另外，通過使其在厚度方向耦合，可以減小層疊體的面 方向的尺寸。(c)由于在形成有平衡側(cè)線圈的中央的線圈143的介質(zhì)層M3、與形成有平衡側(cè)線 圈的其他線圈的介質(zhì)層044等)之間插入介質(zhì)層253，因此不平衡側(cè)線圈131與平衡側(cè)線 圈的中央的線圈143進(jìn)行強(qiáng)耦合，抑制與平衡側(cè)線圈的其他線圈的不需要的耦合。第四實施方式圖9是第四實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。如圖9所示，該層疊平衡濾波器由對分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、231、271、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221 進(jìn)行層疊的層疊體構(gòu)成。在介質(zhì)層211形成有第一電容器電極121。該電容器電極121經(jīng)由引出電極165 向介質(zhì)層211的左側(cè)的邊引出。在介質(zhì)層201形成有接地電極120。該接地電極120經(jīng)由引出電極161、162向介 質(zhì)層201的左右的邊引出。在介質(zhì)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(jīng)由引出電極163向介質(zhì)層221的右側(cè)的邊引出。第三電容 器電極123經(jīng)由引出電極164向介質(zhì)層221的左側(cè)的邊引出。通過第一電容器電極121與接地電極120對置，構(gòu)成第一電容器。通過第二電容 器電極122與接地電極120對置，構(gòu)成第二電容器。同樣，通過第三電容器電極123與接地 電極120對置，構(gòu)成第三電容器。在介質(zhì)層231形成有盤旋形的不平衡側(cè)線圈131。另外，在介質(zhì)層271形成有盤旋 形的不平衡側(cè)線圈132。在介質(zhì)層231形成有通孔電極151。不平衡側(cè)線圈131的外周端經(jīng)由引出電極168，引出到介質(zhì)層231的右側(cè)的邊的中 央。因此，經(jīng)由層疊體的側(cè)面的外部電極，與接地電極120導(dǎo)通。不平衡側(cè)線圈131的內(nèi)周端經(jīng)由通孔電極151，與不平衡側(cè)線圈132的內(nèi)終端導(dǎo) 通。不平衡側(cè)線圈132的外周端經(jīng)由引出電極169，向介質(zhì)層271的左側(cè)的邊引出。因此， 經(jīng)由層疊體的側(cè)面的外部電極，與第一電容器電極121導(dǎo)通。由第一電容器電極121與接地電極120構(gòu)成不平衡側(cè)電容器。通過該不平衡側(cè)電 容器、不平衡側(cè)線圈131、132及通孔電極151，構(gòu)成LC并聯(lián)諧振器。另外，分別在介質(zhì)層241形成平衡側(cè)線圈141，在介質(zhì)層242形成平衡側(cè)線圈142， 在介質(zhì)層243形成平衡側(cè)線圈143，在介質(zhì)層244形成平衡側(cè)線圈144、146，在介質(zhì)層245形 成平衡側(cè)線圈147，在介質(zhì)層246形成平衡側(cè)線圈148，在介質(zhì)層247形成平衡側(cè)線圈149。 分別在介質(zhì)層242形成通孔電極153，在介質(zhì)層243形成通孔電極154，在介質(zhì)層244形成 通孔電極155，在介質(zhì)層245形成通孔電極158，在介質(zhì)層246形成通孔電極159，在介質(zhì)層 247形成通孔電極160。平衡側(cè)線圈以如下的順序?qū)āＲ鲭姌O166—平衡側(cè)線圈141—通孔電極 153 —平衡側(cè)線圈142 —通孔電極154 —平衡側(cè)線圈143 —通孔電極155 —平衡側(cè)線圈 144 —通孔電極156 —平衡側(cè)線圈145 —通孔電極157 —平衡側(cè)線圈146 —通孔電極158 — 平衡側(cè)線圈147 —通孔電極159 —平衡側(cè)線圈148 —通孔電極160 —平衡側(cè)線圈149 —引 出電極167。
通過這樣，平衡側(cè)線圈141至149形成為螺旋形，且各線圈的卷繞方向也為相同方 向而形成。這9個平衡側(cè)線圈141至149中的中央的線圈145在層疊方向與不平衡側(cè)線圈 131接近，在面方向與不平衡側(cè)線圈132接近。利用該構(gòu)造，中央的線圈145與不平衡側(cè)線 圈131、132進(jìn)行電磁場耦合。該第四實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的外部端子的排列與圖3所示的排列 相同。根據(jù)第四實施方式，可以取得如下的特有效果。(a)由于不平衡側(cè)線圈在多個層形成，因此可以縮小不平衡側(cè)線圈的形成面積。(b)由于不平衡側(cè)線圈形成為以層疊體的層疊方向為軸的盤旋形，因此不增加其 形成面積，就可以提高不平衡側(cè)的阻抗。第五實施方式圖10是第五實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。如圖10所示，該層疊平衡濾波器由對分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、271、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221 進(jìn)行的層疊體構(gòu)成。與第四實施方式中圖9所示的層疊平衡濾波器的不同之處在于，不平衡側(cè)線圈 131形成于一層，配置在與平衡側(cè)線圈的中央的線圈145相同的層。其他結(jié)構(gòu)與第四實施方 式相同。根據(jù)第五實施方式，由于平衡側(cè)線圈的中央的線圈145與不平衡側(cè)線圈131在相 同電極層的面內(nèi)方向進(jìn)行電磁耦合的位置接近配置，因此不像電極層間夾著介質(zhì)層對置時 那樣，因?qū)盈B偏離而導(dǎo)致耦合量偏離，可以得到穩(wěn)定的耦合量。另外，也可以是不平衡側(cè)線圈131的一部分與不平衡側(cè)線圈配置在同一面。另外， 也可以是不平衡側(cè)線圈的一部分與平衡側(cè)線圈的中央的線圈配置在同一面。第六實施方式圖11是第六實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。如圖11所示，該層疊平衡濾波器由對分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、231、248、232、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221 進(jìn)行層疊的層疊 體構(gòu)成。與第四實施方式中圖9所示的層疊平衡濾波器的不同之處在于，平衡側(cè)線圈的中 央的線圈與不平衡側(cè)線圈的耦合部分的構(gòu)成。在圖11所示的例子中，分別在介質(zhì)層231形 成不平衡側(cè)線圈131，在介質(zhì)層232形成不平衡側(cè)線圈132，在這2個介質(zhì)層231、232之間 的介質(zhì)層248形成平衡側(cè)線圈的中央的線圈145。其他結(jié)構(gòu)與第四實施方式相同。根據(jù)第六實施方式，由于在被多個不平衡側(cè)線圈夾著的位置配置平衡側(cè)線圈的中 央的線圈，因此可以增強(qiáng)平衡側(cè)線圈的中央的線圈145與不平衡側(cè)線圈131、132的耦合，易 于得到寬頻帶特性。圖12(A)、圖12(B)、圖12(C)是第六實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的電氣特 性圖。此處，將不平衡輸入端口作為端口 P1、平衡輸出端口作為P2、P3來分配端口號，表示 S參數(shù)的Sll特性(輸入端口側(cè)反射特性)、S21特性(平衡輸出端口 P2-P3的差動模式 的、端口 Pl-端口 P2間的插入損耗)、S31特性(平衡輸出端口 P2-P3的差動模式的、端口Pl-端口 P3間的插入損耗)、和S22特性(輸出端口側(cè)反射損耗)。各端口 P1、P2、P3與等 效電路的關(guān)系如圖4所示。圖12(A)是上述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(jìn)行了放大。圖12(A)、圖12(B)的縱軸是設(shè)基準(zhǔn)值為0(dB)的分貝單 位。圖12(C)是上述S21、S31的相位特性。如圖12(A)所示可知，在使用頻帶0. 85GHz下，Sll、S22的衰減較大，不平衡輸入 端口 Pl側(cè)與平衡輸出端口 P2、P3都取得阻抗匹配。另外，如圖12⑶所示可知，在使用頻帶0.85GHz下，S21、S31的插入損耗相等，平 衡輸出端口 P2、P3取得平衡。另外，如圖12(C)所示可知，平衡輸出端口 P2、P3的相位關(guān)系在遍及較寬的頻帶保 持180度的相位差，平衡輸出端口 P2-P3間在遍及較寬的頻帶輸出平衡信號。第七實施方式圖13是第七實施方式所涉及的層疊平衡濾波器的分解立體圖。如圖13所示，該層疊平衡濾波器由對分別形成有預(yù)定的電極圖案的多個介質(zhì)層 251、249、231、248、253、247、246、245、244、243、242、241、252、211、201、221 進(jìn)行層疊的層疊 體構(gòu)成。與第四實施方式中圖9所示的層疊平衡濾波器的不同之處在于，平衡側(cè)線圈的中 央的線圈與不平衡側(cè)線圈的耦合部分的構(gòu)成。在圖13所示的例子中，分別在介質(zhì)層對8、 249形成有平衡側(cè)線圈的中央的線圈145、146。這2個線圈145、146經(jīng)由通孔電極154、155 并聯(lián)連接。在上述2個介質(zhì)層248、249之間的介質(zhì)層231形成不平衡側(cè)線圈131。其他結(jié)構(gòu)與第四實施方式相同。根據(jù)第七實施方式，由于在被多個平衡側(cè)線圈的中央的線圈145、146夾著的位置 配置不平衡側(cè)線圈131，因此可以增強(qiáng)平衡側(cè)線圈的中央的線圈145、146與不平衡側(cè)線圈 131的耦合，易于得到寬頻帶特性。其他實施方式在以上所示的各實施方式中，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方式中，示出了形成單獨(dú)的接地電極的例子，但也可以 分別配置不平衡側(cè)的電容器電極對置的接地電極、平衡側(cè)的電容器電極對置的接地電極。
1權(quán)利要求
1.一種層疊平衡濾波器，包括多個介質(zhì)層、多個電極層、貫穿所述介質(zhì)層的厚度方向 的多個縱向?qū)姌O、1個不平衡端子、2個平衡端子、以及接地端子，利用所述電極層及所 述縱向?qū)姌O，構(gòu)成接地電極、平衡側(cè)電感、不平衡側(cè)電感、以及不平衡側(cè)電容器電極，其 特征在于，所述接地電極與所述接地端子導(dǎo)通，所述不平衡側(cè)電感的第一端部與所述不平衡端子 導(dǎo)通，所述不平衡側(cè)電感的第二端部與所述接地電極導(dǎo)通，所述不平衡側(cè)電容器電極配置 在與所述接地電極對置的位置并與所述不平衡端子導(dǎo)通，所述平衡側(cè)電感由3個以上的奇 數(shù)個電感的串聯(lián)電路構(gòu)成，所述電感的串聯(lián)電路的第一和第二端部分別與所述2個平衡端 子導(dǎo)通，所述奇數(shù)個電感中的中央的電感配置在與所述不平衡側(cè)電感進(jìn)行電磁場耦合的位 置，且所述奇數(shù)個電感含有卷繞方向相同的螺旋形的線圈而構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，構(gòu)成所述中央的電感的線圈的至少一部分，配置在構(gòu)成所述平衡側(cè)電感的多個電極層 中的最上層或者最下層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，沿所述多個電極層的層疊方向觀察，構(gòu)成所述中央的電感的線圈，相對于構(gòu)成所述不 平衡側(cè)電感的線圈，在至少一部分重疊的位置接近配置。
4.如權(quán)利要求3所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，沿所述電極層的層疊方向觀察，構(gòu)成所述中央的電感的線圈，從構(gòu)成所述平衡側(cè)電感 的其他電感的線圈的形成區(qū)域露出，在相對于露出的部分的層疊方向接近配置有所述不平 衡側(cè)電感。
5.如權(quán)利要求3所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，構(gòu)成所述不平衡側(cè)電感的線圈由所述多個電極層形成，形成有構(gòu)成所述不平衡側(cè)電感 的線圈的所述多個電極層，利用所述多個電極層夾著形成有構(gòu)成所述中央的電感的線圈的 電極層。
6.如權(quán)利要求3所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，構(gòu)成所述中央的電感的線圈由所述多個電極層形成，形成有構(gòu)成所述中央的電感的線 圈的所述多個電極層，利用所述多個電極層夾著形成有構(gòu)成所述不平衡側(cè)電感的線圈的電極層。
7.如權(quán)利要求1或2所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，構(gòu)成所述中央的電感的線圈與構(gòu)成所述不平衡側(cè)電感的線圈，在相同電極層的面內(nèi)方 向進(jìn)行電磁耦合的位置接近配置。
8.如權(quán)利要求1或2所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，由所述多個電極層形成構(gòu)成所述不平衡側(cè)電感的線圈，構(gòu)成所述不平衡側(cè)電感的線圈 由所述縱向?qū)姌O連接。
9.如權(quán)利要求1至8中任一項所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，所述不平衡側(cè)電感由以所述多個電極層的層疊方向為軸的盤旋形的線圈構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1至9中任一項所述的層疊平衡濾波器，其特征在于，配置在與所述接地電極對置的位置、分別與所述2個平衡端子導(dǎo)通的2個平衡側(cè)電容 器電極，由所述多個電極層中的預(yù)定的電極層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種容易小型化、在輸入輸出間可以進(jìn)行預(yù)定的阻抗轉(zhuǎn)換的層疊平衡濾波器。通過第一電容器電極(121)與接地電極(120)對置，構(gòu)成不平衡側(cè)的電容器。在介質(zhì)層(271)形成有不平衡側(cè)線圈(131)。在介質(zhì)層(271)、(241)、(242)形成有平衡側(cè)線圈(141)、(142)、(143)。平衡側(cè)線圈(141)、(142)、(143)形成為螺旋形，且各線圈的卷繞方向也為相同方向而形成。這三個平衡側(cè)線圈(141)、(142)、(143)中的中央的線圈(142)通過與不平衡側(cè)線圈(131)接近配置，中央的線圈(142)與不平衡側(cè)線圈(131)進(jìn)行電磁場耦合。
文檔編號H03H9/64GK102098023SQ20101058793
公開日2011年6月15日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者谷口哲夫 申請人:株式會社村田制作所