Lc和疊層lc高通濾波器、多路轉換器及無線通信裝置的製作方法
2024-02-19 19:45:15
專利名稱：Lc和疊層lc高通濾波器、多路轉換器及無線通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在攜帶電話等移動體通信設備等中所使用的LC高通濾波器電路、疊層LC高通濾波器、多路轉換器及無線通信裝置。
背景技術：
以往，作為這種疊層LC高通濾波器，如在圖16中所示的構造而知。這種LC通高濾波器151由分別設備輸入輸出導體161，162、諧振用電容器導體163、線圈導體164～169、接地導體170的絕緣片152～158等構成。
各各片152～158疊置後，採用整體地焙燒而成，成為在圖17中所示的疊層體175。在疊層體175中形成著輸入端176、輸出端177及接地端。在輸入端176上連接著輸入導體161、在輸出端177上連接著輸出導體162。在接地端G上連接著接地導體170。
線圈導體164～166，167～169通過分別在絕緣片155、156上設置的穿通孔171b、171c、172b、172c電氣上串聯地連接，構成電感L1、L2。電感L1、L2的各自一個端部通過在絕緣片154上設置的穿通孔171a、172a電氣地連接到輸入導體161及輸出導體162。電感L1、L2的各自另一個端部通過在絕緣片157上設置的穿通孔171d、172d，電氣地連接到接地導體170。電感L1、L2的繞轉方向互相為反方向。諧振用電容器導體163因夾住絕緣片153對置於輸入輸出導體161、162，形成諧振用電容器C。
圖18是由上述構成的疊層LC高通濾波器151的電氣等效電路圖。因電感L1、L2互相相反方向地繞轉，所以電感L1和L2構成去耦的狀態。因此，採用電感L1、L2的反電感耦合，在一M、諧振用電容器C、電感L1、L2上也形成陷波電路。
但是，以往的LC高通濾波器151因由線圈導體164～166，167～169而構成電感L1、L2，所以輸入輸出導體161、162及接地導體170的主面與由電感L1、L2產生的磁力線大體垂直地正交。因此，由於電感L1、L2的磁力線，在接地導體170等中產生的渦流損耗也較大，僅僅得到Q值較低的LC高通濾波器151。而且，因為線圈導體164～166，167～169需要佔有較寬的面積，所以，LC高通濾波器151的小型化(小面積化)是困難的。
還有，在圖18中所示的等效電路中，將陷波電路的衰減極位置接近到高通濾波器電路的中心頻率附近是較困難的。
發明內容
因此，本發明的目的在於提供Q值較高、頻率特性優異、小型的LC高通濾波器電路、疊層LC高通濾波器、多路轉換器及無線通信裝置。
為了達到以上的目的，在本發明中有關的LC高通濾波器電路，包括(a)一對輸入輸出端，(b)由相對於一對輸入輸出端串聯連接的電容器與相對於一對輸入輸出端並聯連接並且接地的電感組成的多個高通濾波器電路，(c)由在鄰接的二個高通濾波器電路之間相對於一對輸入輸出端並聯連接而且一端接地的、由電容器和電感的串聯電路組成的陷波電路。
因此，在相對於一對輸入輸出端並聯連接的同時一端被接地的電感與相對於一對輸入輸出端並聯連接的同時一端被接地的陷波電路之間，分別連接著高通濾波器電路的電容器。
採用上述的構成，可以將陷波電路的衰減極位置接近在高通濾波器電路的通帶附近。因此，得到陡峭的LC高通濾波器電路。
還有，在陷波電路的電容器和電感的中間連接點與輸入輸出端之間電氣地連接頻帶調整用電容器，因此，可以另外形成阻抗較低的信號通路。在阻抗較低的情況，因為流過的信號量變多，所以能構成LC高通濾波器電路的寬頻帶化。
還有，在本發明中有關的疊層LC高通濾波器，包括(d)將多個絕緣層和多個電容器導體及多個線圈導體疊置而構成的疊層體，(e)設置在疊層體表面上的一對輸入輸出端及接地端，(f)由在疊層體內以電容器導體所形成的第1電容器和以線圈導體所形成的第1電感所構成的多個高通濾波器，(g)由在疊層體內以電容器導體所形成的第2電容器和以線圈導體所形成的第2電感被構成串聯電路的陷波電路，
(h)相對於所述一對輸入輸出端串聯連接所述高通濾波器的第1電容器，相對於所述一對輸入輸出端並聯連接所述第1電感而且連接到所述接地端，(i)在鄰接的兩個所述高通濾波器電路之間相對於所述一對輸入輸出端並聯連接所述陷波電路，同時將所述第2電容器與第2電感的串聯電路連接到所述接地端。
這裡，第1電感的線圈導體和第2電感的線圈導體之內至少一部分是電感用穿通孔或者螺線形線圈導體或者螺旋形線圈導體都可以。以相對於絕緣層的疊置方向具有平行軸的電感用穿通孔構成電感，因此構成Q值較高的LC高通濾波器或陷波電路之類。還有，因為電感用穿通孔的佔有面積較小，所以，能構成LC高通濾波器的小面積化。
還有，在疊層體的疊層方向中在不同的位置上配置第1電感的線圈導體和第2電感的線圈導體，這樣使第1電感和第2電感在疊層體內形成多層結構。由此，具有第1電感的LC高通濾波器與具有第2電感的陷波電路難以電磁耦合，防止高頻特性的惡化。而且，得到小面積的疊層LC濾波器。
還有，在絕緣層的疊置方向中，陷波電路配置在比高通濾波器更上側更佳。由此，從高通濾波器的第1電感向疊層LC高通濾波器之外漏洩的電場或磁場量變少。
還有，以相對於絕緣層的疊置方向具有平行的軸的電感用穿通孔為主，以在絕緣層的表面上所設置的螺線形線圈導體和螺旋形線圈導體為輔，採用將兩者電氣地連接而構成高通濾波器的第1電感，可以抑制降低高通濾波器的第1電感的高度尺寸。
還有，在本發明中有關的多路轉換器和無線通信裝置，以包括具有上述特徵的疊層LC高通濾波器為特徵。由此，得到小型多路轉換器和無線通信裝置。
如由上述的說明可知，按照本發明，採用二個高頻濾波器電路和內裝一個陷波電路，可以將陷波電路的衰減極位置接近在高通濾波器電路的通帶附近。因此，得到陡峭的LC高通濾波器電路。結果可以得到小型化同時低高度化的LC高通濾波器、多路轉換器及無線通信裝置。還有，採用相對於絕緣層的疊置方向具有平行的軸的電感用支承也，構成電感，構成Q值較高的高通濾波器或者陷波電路。並且，由於電感用穿通孔的佔有面積減少，能構成疊層LC高通濾波器的小面積化。
圖1表示本發明有關的疊層LC高通濾波器第1實施形態的分解立體圖。
圖2表示圖1中所示的疊層LC高通濾波器的外觀立體圖。
圖3表示圖2中所示的疊層LC高通濾波器的模式截面圖。
圖4表示圖2中所示的疊層LC高通濾波器的電氣等效電路圖。
圖5表示圖2中所示的疊層LC高通濾波器的傳輸特性及反射特性的曲線圖。
圖6表示圖2中所示的疊層LC高通濾波器的傳輸特性及反射特性的曲線圖。
圖7表示圖2中所示的疊層LC高通濾波器的傳輸特性及反射特性的曲線圖。
圖8表示圖2中所示的疊層LC高通濾波器的傳輸特性及反射特性的曲線圖。
圖9表示本發明有關的疊層LC高通濾波器的第2實施形態的立體詳圖。
圖10表示本發明有關的疊層LC高通濾波器的第3實施形態的立體詳圖。
圖11表示圖10中所示的疊層LC高通濾波器的外觀立體圖。
圖12表示圖11中所示的疊層LC高通濾波器的電氣等效電路圖。
圖13表示圖11中所示的疊層LC高通濾波器的傳輸特性S21及反射特性S11的曲線圖。
圖14表示本發明有關的疊層LC高通濾波器的第4實施形態的立體詳圖。
圖15表示本發明有關的無線通信裝置的一個實施形態的RF(射頻)部分的電氣電路方框圖。
圖16表示以往的疊層LC高通濾波器的分解立體圖。
圖17表示圖16所示的疊層LC高通濾波器的外觀立體圖。
圖18表示圖17所示的疊層LC高通濾波器的電氣等效電路圖。
標號說明1，1A，51，51A…疊層LC高通濾波器2～8，7A，8A，52～59，75～77…絕緣片13，61…高通濾波器用電容器導體14，15…頻帶調整用電容器導體16，60…陷波電路用電容器導體
17，18，66…接地導體20a，20b，21，22，67a，67b，68a，68b，69a，69b，80a～80c…電感用穿通孔25，71…疊層體26，72…輸入端27，73…輸出端G，G1，G2…接地端41，42，64，65…螺旋形線圈導體67，68，69…圓柱形電感79a，79b…螺線形線圈導體81…無線通信裝置ANT…天線DPX…天線收發轉換器TX…發送部RX…接收部C1，C2…高通濾波器用電容器C3…陷波電路用電容器C4，C5…頻帶調整用電容器L1，L2…高通濾波器用電感L3…陷波電路用電感HPF1，HPF2…高通濾波器電路T…陷波電路具體實施形態下面，參照附圖對本發明有關的LC高通濾波器電路、疊層LC高通濾波器、多路轉換器及無線通信裝置的實施形態進行說明。
(第1實施形態，圖1～圖8)如在圖1中所示，疊層LC高通濾波器1是由分別設置輸入導體11、輸出導體12、高通濾波器用電容器導體13、頻帶調整用電容器導體14、15，陷波電路用電容器導體16、接地導體17、18及電感用穿通孔20a，20b，21，22的絕緣片2～8等構成。絕緣片2～8是將電介質粉末和磁性體粉末粘結劑等一起混煉，並製成片狀。
還有，分別設置電感用穿通孔20a。20b，21，22的片4，5，7設定為比其他片2，3要厚些。這時，片4，5，7的厚度將與其他片2等相同片厚度，多個塊疊置起來，採用將在各片中所設置的穿通孔連接起來，採用將在各片中所設置的穿通孔連接起來確保也好，使用1塊厚的片進行確保也可以。
導體11～18，由Ag，Pd，Cu，Ni，Au，Ag-Pd等構成，採用濺射法，蒸發法，印刷法、光刻蝕法等方法來形成。電感用穿通孔20a，20b，21，22在絕緣片4，5，7上用金屬膜、雷射等打孔，在這個孔中填充Ag，Pd，Cu，Ni，Au，Ag-Pd等導電性材料，或者賦予在孔的內圓周面上來形成。
電感用穿通孔20a，20b在絕緣片2～8的疊置方向中連接起來，構成圓柱形電感L3。還有，電感用穿通孔21，22分別單獨地構成圓柱形電感L1，L2。這些圓柱形電感L1～L3的軸方向相對於片2～8的表面是垂直的。高通濾波器用電感L1、L2各自一端連接到輸入導體11及輸出導體12，另一端連接到接地導體18。陷波電路用電感L3的一端連接到陷波電路用電容器導體16，另一端連接到高通濾波器用電容器導體13。
配置在絕緣片7的左右的輸入導體11和輸出導體12的各自端部露出在片7的左右邊上。這些輸入輸出導體11，12，因分別夾住絕緣片6，在高通濾波器用電容器導體中對置，形成高通濾波器用電容器C1，C2。
配置在絕緣片5的左右的頻帶調整用電容器導體14，15的各自端部在片5的左右邊上露出。這些頻帶調整用電容器導體14，15因分別夾住絕緣片4在陷波電路用電容器導體16中對置，形成頻帶調整用電容器C3，C4。而且，陷波電路用電容器導體16因夾住絕緣片3而在接地導體17中對置，形成陷波電路用電容器C5。
各片2～8採用疊置，整體地焙燒而成，構成在圖2及圖3中所示的疊層體25。在疊層體25的左右端面分別形成輸入端26，27，面前側及深度側的側面上形成接地端G。這些端26，27採用濺射法、蒸發法、塗布法、印刷法等方法來形成，由Ag-Pd，Ag，Pd，Cu，Cu金金等材料組成。
在輸入端26上，輸入導體11及頻帶調整用電容器導體14電氣地連接著。在輸出端27上，輸出導體12和頻帶調整用電容器導體15電氣地連接著。在接地端G上，接地導體17，18連接著。
圖4是這樣得到的疊層LC高通濾波器1的電氣等效電路圖。高通濾波器用電容器C1和高通濾波器用電感L1，構成輸入側高通濾波器電路HPF1。同樣，高通濾波器用電容器C2和高通濾波器用電感L2構成輸出側高通濾波器電路HPF2。還有，陷波電路用電容器C5和陷波電路用電感L3構成LC串聯諧振電路，形成陷波電路T。
高通濾波器電路HPF1，HPF2的電容器C1，C2相對於輸入輸出端26，27而串聯地連接著。高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2相對於輸入輸出端26，27而並聯地連接，同時其一端連接到接地端。陷波電路T在高通濾波器電路HPF1，HPF2之間相對於輸入輸出端26，27而並聯連接，其一端連接到接地端G。
還有，頻帶調整用電容器C3連接在陷波電路T的電容器C5和電感L3的中間連接點與輸入端26之間。頻帶調整用電容器C4連接在陷波電路T的電容器和電感L3的中間連接點與輸出端27之間。頻帶調整用電容器C3，C4有助於LC高通濾波器1的寬頻帶化。
這樣，疊層LC高通濾波器1因為具有在圖3中所示的陷波電路T，可以將陷波電路的衰減極位置接近在高通濾波器電路HPF1，HPF2的通帶附近。因此，得到陡峭的LC高通濾波器1。
還有，一般濾波器的頻帶寬因輸入輸出端間流過的信號量較多之後，變成寬頻帶。由於頻帶調整用電容器C3，C4，在輸入端26與輸出端27之間附加靜電電容之後，頻帶調整用電容器C3，C4作為旁路電容器而作用。由此，另外形成低阻抗信號通路。在阻抗較低的情況，因為流過的信號量變多，可以使LC高通濾波器1的頻帶寬進行寬頻帶化。
圖5～圖8是在各種改變陷波電路用電容器C5的靜電電容時表示LC高通濾波器1的傳輸特性S21及輸入反射特性S11的曲線圖。其中，電感L1，L2分別為0.67nH，高通濾波器用電容器C1，C2及頻帶調整用電容器C3，C4分別為3pF，電感L3為0.8nH，電感L1，L2的相互耦合係數為0.2。
按照圖5～圖8，知道減小陷波電路用電容器C5的靜電電容之值以後，可以將衰減極的位置更接近於LC高通濾波器1的通帶。還有，增大陷波電路用電容器C5的靜電電容之值之後，知道可以使衰減極的位置稍遠離LC高通濾波器1的通帶，多取些衰減量。因此，按照LC高通濾波器1的用途，以調整陷波電路用電容器C5的值，得到所期望的特性。還有，使陷波電路用電容器C5的靜電容之值過份小以後，因為在LC高通濾波器1的通帶內會形成衰減極，所以在圖5～圖8中所示的實例裡，陷波電路用電容器C5的值最好在4pF以上。
以上構成的疊層1C高通濾波器1將高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1、L2以及陷波電路T的電感L3為主，分別相對於絕緣片2～8的疊置方向連接具有平行的軸的電感用穿通孔21，22或者20a，20b，這樣來構成。因此，電容器導體13，16及接地導體18等的主面與電於電感L1～L3產生的磁力線構成平行的。總之，按照電感L1～L3的磁力線在導體13，16，18等中發生的渦流損耗變小，Q值也難以惡化。結果，可以構成Q值較高的高通濾波器電路HPF1，HPF2及陷波電路T。
而且，因為電感用穿通孔20a，20b，21，22的佔有面積較小，所以能實現疊層LC高通濾波器1的小面積化。並且，在絕緣片2～8的疊置方向中，將高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2及陷波電路T的電感L3配置在不同的層，是更進一步達到小面積化。這樣，疊層LC高通濾波器1可以由以往的濾波器進行小型化，尺寸為長度2.0mm，寬度1.25mm，高度1.05mm(典型值)。
而且，在本發明第1實施形態中，將陷波電路T的電感L3，高通濾波器電路HPF1和HPF2的電感L1，L2在疊層體25的疊置方向中配置成上下的。由此，可以抑制電感L1，L2與電感L3之間的磁性耦合。為此，流過高通濾波器電路HPG1，HPG2的信號難以流進到陷波電路T的電感L3中，可以將高通濾波器電路HPF1，HPF2與陷波電路T相互為獨立設計，這樣使設計更方便。還有，因為流過高通濾波器電路HPF1，HPF2的信號經過陷波電路T難以流到接地處，所述輸入阻抗變高了。為此，能防止高頻特性(特別是輸入反射特性S11)的惡化。還有，即使高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1與L2相互間磁性耦合也幾乎不影響高頻特性。
而且，因將高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2與陷波電路T的電感L3配置在不同層中，可使高效利用疊層Lc高通濾波器1內的空間，構成適合於疊層LC高通濾波器1的小面積化的結構。並且，在同一絕緣片7中所設置的電感用穿通孔21與22的間隔也可設定得寬些。為什麼呢，是因為在同一層中所形成的電感用穿通孔的數目變少。結果，可以得到面積小並且機械強度較強的疊層LC高通濾波器1。
還有，在絕緣片2～8的疊置方向中，陷波電路T處在比高通濾波器電路HOPF1，HPF2更上側的位置，所以與將陷波電路T配置在比高通濾波器電路HPF1，HPF2要下側的情況相比較，接地導體17，18的開口率減小，抑制了來自開口部的電場及磁場的洩漏。
(第二實施形態，圖9)如在圖9中所示，第2實施形態的疊層LC高通濾波器1A留下絕緣片7A，8A，是與上述第1實施形態的疊層LC高通濾波器相同的。
在絕緣片8A的表面上，形成著大致螺旋形狀的線圈導體41，42。線圈導體41配置在片8A的大體左側一半，其引出部露出到片8A的面積側邊的靠左面並連接到接地端G。線圈導體42配置在片8A的大體右側一半，其引出部露出到片8A的面前側邊的靠右面並連接到接地端G。
在絕緣片7A上設置的電感用穿通孔21電氣地串聯連接到線圈導體41，與線圈導體41一起構成具有所希望的電感值的電感L1。在絕緣片7A上所設置的電感用穿通孔22電氣地串聯連接到線圈導體42，與線圈導體42一起構成具有所期望的電感值的電感L2。
上述構成的LC高通濾波器1A的高通濾波器電路HPF1，HPF2的一部分因由在絕緣片8A的表面上所形成的線圈導體41，42來構成的，所以可以縮短電感用穿通孔21，22的長度尺寸。因此，可以減薄絕緣片7A的厚度，與上述的第1實施形態的LC高通濾波器1相比較，可得到低高度的疊層LC高通濾波器1A。
(第3實施形態，圖10～圖13)本發明的第3實施形態的疊層LC高通濾波器與本發明第1實施形態的疊層LC高通濾波器1相比較，在省略兩個頻帶調整用電容器C3，C4之處為不同的。如第1實施形態及第2實施形態那樣，為了力求寬頻帶化，最好連接頻帶調整用電容器C3，C4，特別在不需要寬頻帶化的情況，頻帶調整用電容器C3，C4即使省略也可以。這種情況也與第1實施形式的LC高通濾波器1相同，可以將衰減極接近在高通濾波器電路HPF1，HPF2的通帶附近，可以得到陡峭的LC高通濾波器。還有，省略頻帶調整用電容器C3，C4之後，因可省略用於構成頻帶調整用電容器C3，C4的電容器導體，所以能使疊層LC高通濾波器51進行小型化。
如在圖10中所示，本發明第3實施形態的疊層LC高通濾波器51由將接地導體66設置在表面的絕緣片52，將陷波電路用電容器導體60設置在表面的絕緣片53，設置電感用穿通孔67b的絕緣片54，將高通濾波器用電容器導體61設置在表面的絕緣片55，將輸入輸出導體62，63設置在表面的絕緣片56，設置電感用穿通孔68b，69b的絕緣片57，將螺旋形線圈導體64，65設置在表面的絕緣片58等構成。
輸入導體62和輸出導體63分別配置在絕緣片56的左右區域。輸入導體62的引出部62a露出在片56的左邊，輸出導體63的引出部63a在片56的右邊露出。輸入導體62和輸出導體63分別夾住絕緣片55並在高通濾波器用電容器導體61上對置，形成高通濾波器用電容器C1，C3。
電感用穿通孔68a，68b，69a，69b分別在絕緣片52-59的疊置方向中連接起來並形成圓柱形電感68，69。圓柱形電感68，69的軸方向相對於絕緣片52～59的表面是垂直的。在圓柱表電感68，69中流過電流之後，在圓柱形電感68，69的各自周圍產生相對於圓柱形電感68，69的軸方向周圍垂直面的磁場。圓柱形電感68，69的各自一端部(穿通孔68a，69a)連接到輸入輸出導體62，63。圓柱形電感68，69的各自另一端部(穿通孔68b，69b)連接到螺旋形線圈導體64，65。
而且，在圓柱形電感68和螺旋形線圈導體65上形成高通濾波器用電感L2。僅在圓柱形電感68，69上不夠的電氣長處(電感值)可用螺旋形線圈導體64，65進行補償。因此，可以有效地利用疊層LC濾波器51內的空間，能將疊層LC濾波器51進行更進一步的小型化。
陷波電路用電容器導體60因夾住絕緣片52在接導體66中對置。形成陷波電路用電容器C5。電感用穿通孔67a，67b在絕緣片52～59的疊置方向中連接起來並形成圓柱形電感67。圓柱形電感67的一端部(穿通孔67a)連接到陷波電路用電容器導體60，另一端部(穿通孔67b)連接到高通濾波器用電容器導體61。圓柱形電感67單獨形成陷波電路用電感L3。
絕緣片54，57由於加大其厚度尺寸，可以調整(增大)以電感穿通孔所形成的圓柱形電感67～69的電感值。還有，絕緣片54，57即使使用一塊部分厚的片也可以，用絕緣片56之類薄片多塊疊起來也可以。
絕緣片52～58疊置起來，並在上面配置保護用絕緣片59，整體焙燒而成。由此，成為在圖11中所示的疊層體71。在疊層體71的左右端面上分別形成輸入端72，輸出端73。在疊層體71的面前側及深度側的側面形成接地端G1，G2。在輸入端72上，連接著輸入導體62的引出部62a。在輸出端73上連接著輸出導體63的引出部63a。在接地端G1上連接著螺旋形圈導體64，65的引出部64a，65a及接地導體66的一個端部，在接地端G2上連接著接地導體66的另一個端部。
圖12是這樣得到的疊層LC高通濾波器51的電氣等效電路圖。高通濾波器用電容器C1和高通濾波器用電感L1構成輸入側高通濾波器電路HPF1。同樣，高通濾波器用電容器C2和高通濾波器用電感L2構成輸出側高通濾波器電路HPF2。還有，陷波電路用電容器C和陷波電路用電感構成LC串聯諧振電路，形成陷波電路T。
高通濾波器電路HPF1，HPF2的電容器C1，C2相對於輸入輸出端72，73而串聯連接。
高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2相對於輸入輸出端72，73而並聯連接，同時其一端連接到接地端G1。陷波電路T在高通濾波器電路kHPF1，HPF2之間，相對於輸入輸出端72，73而並聯連接，其一端連接到接地端G1，G2。
這樣可得到適合於窄頻帶設計，小型化同時低高度化的疊層LC高通濾波器51。
而且，在本發明的第3實施形式中，將陷波電路T的電感L3，高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2配置為在疊層體71的疊置方向中上下地配置。由此，可以抑制電感L1，L2與電感L3之間的磁性耦合。為此，流過高通濾波器電路JPF1，HPF2的信號難以流進到陷波電路T的電感L3裡，使高通濾波器電路HPF1，HPF2與陷波電路T相互獨立地進行設計，設計為更方便。還有，由於流過高通濾波器電路HPF1，HPF2的信號經過陷波電路難以流到接地處，所以輸入阻抗變高。為此，能防止高頻特性(特別是輸入反射特性S11)的惡化。還有，即使高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1與L2相互間磁性耦合，也幾乎不影響高頻特性。
而且，因將高通濾波器HPF1，HPF2的電感L1，L2與陷波電路T的電感L3配置在不同層裡，所以可高效利用疊層LC高通濾波器51內的空間，成為適合於疊層LC高通濾波器51的小面積化。並且，在同一絕緣片56上所設置的電感用穿通孔68a與69a的間隔，以及在同一絕緣片57上所設置的電感用穿通孔58b與69b的間隔也可以設定得寬些。為什麼呢，是因為在同一層中所形成的電感用穿通孔的數目減少。結果，可得到小面積並且機械強度較強的疊層LC高通濾波器51。
還有，由於在絕緣片52～59的疊置方向中所連接起來的電感用穿通孔67a，67b構成陷波電路T的電感L3，所以電容器導體60，61等導體的主面成為與由於電感L3產生的磁力彝平行的。因此，按照電感L3的磁力線，在電容器導體60，61等導體中所產生的渦流損耗變小，所以Q值難以惡化。還有，因可以增大電感L3的截面積，Q值變得更佳。結果，構成Q值較高的陷波電路T，敏銳地得到衰減量較大的陷波電路T。
還有，高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2的一部分，由在絕緣片58的表面上所形成的螺旋形線圈導體64，65構成的，電感L1，L2的高度尺寸幾乎等於電感用穿通孔68a與68b的合計長度(或者69a與69b的合計長度)，可抑低電感L1，L2的高度尺寸。
還有，因為在絕緣片58的表面上可形成螺旋形線圈導體64，65，得到較大的電感L1，L2。另一方面，高通濾波器電路HPF1，HPF2的電感L1，L2是需要較大的電感，所以陷波電路T的電感L3因較小的電感就能夠了。例如，在2.4GHz頻帶的疊層LC高通濾波器51的精況，L1＝L2＝1.5nH，C1＝C2＝2.54pF，L3＝1.0nH，C5＝9.56pF。
為此，採用將電感L1，L2與電感L3配置在不同層的結構，可以縮短陷波電路T的電感L3的長度。還有，陷波電路T的中心頻率與(LC)1/2成反比例。因此，減小電感L3的電感的情況，若要確保相同中心頻率的話，需要加大電容器C5的靜電電容。可是，由於電容器C5減薄絕緣片52的厚度，可以方便地加大靜電電容，它是沒有問題的。因此，在疊層體71的疊層方向中即使疊起電感L1，L2與電感L3，也可得到低高度的疊層LC高通濾波器51。
還有，因為電感L1，L2的一部分以及電感L3的全部由Q值較高的圓柱形電感67，68，69構成，所以得到高頻特性優異的疊層LC高通濾波器51。特別，由圓柱形電感67構成陷波電路T的電感L3的全部，能在高通濾波器電感HPF1，HPF2的通帶附近形成高衰減的極，可實現陡峭的濾波器特性。在圖13中，表疊層LC高通濾波器51的傳輸特性S21及反射特性S11。
(第4實施形態，圖14)還有，電感L1～L3，至少其一部分由螺線形線圈導體構成也可以。例如，如在圖14中所示，陷波電路T的電感L3是由在絕緣片75，76，77上所設置的電感用穿通孔(圓柱形電感)80a，80b，80c及螺線形線圈導體79a，79b構成也可以。因螺線形線圈導體79a，79b及圓柱形電感80a～80c的Q值較高，可實現具有陡峭的濾波器特性的疊層LC高通濾波器51A。
(第5實施形態，圖15)而且，如將這些疊層LC高通濾波器1，1A，51，51A組合起來並構成的天線收發轉換開關(雙工器)及三向器等多路轉換器那樣，本發明在一個疊層體內包括內裝多個濾波器。並且，本發明也包括使用那樣多路轉換器的無線通信裝置。
例如，如在圖15中所示，有使用兩個上述疊層LC高通濾波器1的雙工器的DPX，及使用其的無線通信裝置81。雙工器DPX電氣連接疊層LC高通濾波器1(1a，1b)而構成，具備三個埠P1，P2，P3。雙工器DPX的埠P1在疊層LC高通濾波器1a的一端上形成，並連接到發送部TX。雙工器的DPX的埠P2在疊層LC高通濾波器1b的一端上形成，並連接到接收部RX。並且，雙工器DPX的埠P3在疊層LC高通濾波器1a的另一端和疊層LC高通濾波器1b的另一端上形成，並連接到天線ANT處。
上述之類的構成，可以將疊層LC高通濾波器1作為雙工器來使用。因此，可得到小型化同時低高度化的雙工器。同樣地，是能將疊層LC高通濾波器1在與三個頻率對應的三向器等的多路轉換器中使用。又，在上述的實施形式中，雙工器DPX由兩個疊層LC高通濾波器1構成，也可以由一個疊層LC高通濾波器1，一個表面彈性濾波器(SAW濾波器)等其他濾波器來構成。
(其他實施形態)還有，在本發明中有關的LC高通濾波器電路，疊層LC高通濾波器，多路轉換器及無線通信裝置，不限於上述實施形態，在其要點範圍內可以進行各種變更。
還有，本發明也包括例如在RF二極體開關，發送接收器件，RF模塊等的高頻複合零部件中，在這些零部件的一部分中與本發明有關的LC高通濾波器電路及疊層LC高通濾波器結構所適用的物品。
又，上述實施形態是在分別形成導體和穿通孔的絕緣片疊置以後，整體焙燒而成的，未必限定於此。絕緣片使用預先燒成的也可以。還有，也可以採用下述說明的製造方法來製造疊層LC高通濾波器。採用印刷等方法，用糊狀絕緣材料形成絕緣層之後，在其絕緣層的表面上塗布槳糊狀導電性材料來形成導體和穿通孔。然後，將漿糊狀絕緣材料從上塗布作為絕緣層。同樣地，依次重疊塗布，得到具有疊層結構的LC高通濾波器。
權利要求
1.一種LC高通濾波器電路，其特徵在於，包括一對輸入輸出端，包含相對於所述一對輸入輸出端並且串聯連接的電容器和相對於所述一對輸入輸出端並且並聯連接而且接地的電感的至少兩個高通濾波器電路，在鄰接的二個所述高通濾波器電路之間，相對於所述一對輸入輸出端並聯連接而且一端接地的、由電容器與電感的串聯電路構成的陷波電路。
2.如權利要求1所述的LC高通濾波器電路，其特徵在於，在所述陷波電路中的所述電容器和所述電感的連接點與所述輸入輸出端之間，電氣地連接頻帶調整用電容器。
3.如權利要求1所述的LC高通濾波器電路，其特徵在於，在相對於一對輸入輸出端並且並聯連接而且一端接地的所述電感與相對於一對輸入輸出端並且並聯連接而且一端接地的所述陷波電路之間，分別連接所述高通濾波器電路的電容器。
4.一種疊層LC高通濾波器，其特徵在於，包括多個絕緣層和多個電容器導體及多個線圈導體疊置而構成的疊層體，在所述疊層體的表面上設置的一對輸入輸出端及接地端，在所述疊層體內由所述電容器導體形成的第1電容器和用線圈導體形成的第1電感構成的多個高通濾波器，和在所述疊層體內由所述電容器導體形成的第2電容器和用線圈導體形成的第2電感構成串聯電路的陷波電路；相對於所述一對輸入輸出端串聯連接所述高通濾波器的第1電容器，相對於所述一對輸入輸出端並聯連接所述第1電感而且連接到所述接地端，在鄰接的兩個所述高通濾波器電路之間相對於所述一對輸入輸出端並聯連接所述陷波電路，同時將所述第2電容器與第2電感的串聯電路連接到所述接地端。
5.如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器，其特徵在於，將所述第1電感的線圈導體和所述第2電感的線圈導體，配置在所述疊層體的疊置方向中不同的位置上。
6.如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器，其特徵在於，由在所述絕緣層中所設置的電感用穿通孔，構成所述第1電感的線圈導體和所述第2電感的線圈導體中的至少一部分。
7.如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器，其特徵在於，由在所述絕緣層中所設置的螺線形線圈導體，構成所述第1電感的線圈導體和所述第2電感的線圈導體中的至少一部分。
8.如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器，其特徵在於，由在所述絕緣層中所設置的螺旋形線圈導體，構成所述第1電感的線圈導體和所述第2電感的線圈導體中的至少一部分。
9.如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器，其特徵在於，在所述絕緣層的疊置方向中，比所述高通濾波器的形成位置上側地配置所述陷波電路。
10.如權利要求9所述的疊層LC高通濾波器，其特徵在於，相對於所述絕緣層的疊置方向以具有平行的軸的電感用穿通孔為主，以在所述絕緣層的表面上所設置的螺線形線圈導體或者螺旋形線圈導體為輔，電氣地連接構成所述高通濾波器的第1電感。
11.一種多路轉換器，其特徵在於，包括如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器。
12.一種無線通信裝置，其特徵在於，包括如權利要求4所述的疊層LC高通濾波器，或者如權利要求11所述的多路轉換器的至少任何一種。
全文摘要
本發明揭示一種Q值較高，頻率特性優異的小型LC高通濾波器電路，疊層LC高通濾波器，多路轉換器及無線通信裝置。電感用穿通孔20a，20b在絕緣片2～8的疊置方向上連接起來並形成圓柱形電感L3。電感用穿通孔21，22分別單獨構成圓柱形電感L1，L2。這些圓柱形電感L1～L3的軸方向相對於絕緣片2～8的表面是垂直的。高通濾波器用電容器C1及電感L1構成高通濾波器電路HPF1，高通濾波器用電容器C2及電感L2構成HPF2。還有，陷波電路用電容器C5及電感L3的串聯電路構成陷波電路T。
文檔編號H03H7/01GK1413051SQ02147310
公開日2003年4月23日 申請日期2002年10月18日 優先權日2001年10月18日
發明者山口直人 申請人:株式會社村田製作所