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公開番号2025165672
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-05
出願番号2024069893
出願日2024-04-23
発明の名称フィルタ装置
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H03H 7/09 20060101AFI20251028BHJP(基本電子回路)
要約【課題】複数の共振器を含むフィルタ装置において、非通過帯域の減衰特性を向上させる。
【解決手段】フィルタ装置100は、積層体110と、入力端子T1と、出力端子T2と、共振器RC1～RC4を含むフィルタ部61と、共振器RC5～RC8を含むフィルタ部62とを備える。フィルタ部61において、入力端子T1からの信号は、共振器RC1、共振器RC2、共振器RC3および共振器RC4の順に経由してフィルタ部62へ伝達される。フィルタ部62において、フィルタ部61からの信号は、共振器RC5、共振器RC6、共振器RC7および共振器RC8の順に経由して出力端子T2へ伝達される。共振器RC3と共振器RC6との間には飛び越し結合が形成される。共振器RC4と共振器RC5との間の結合、および、共振器RC3と共振器RC6との間の結合のうち、一方の主たる結合は磁気結合であり、他方の主たる結合は電界結合である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１主面および第２主面を含む誘電体基板と、
前記第２主面に配置された入力端子および出力端子と、
前記誘電体基板内に配置された第１共振器、第２共振器、第３共振器および第４共振器を含む第１フィルタ部と、
前記誘電体基板内に配置された第５共振器、第６共振器、第７共振器および第８共振器を含む第２フィルタ部とを備え、
前記第１フィルタ部において、前記入力端子から伝達された信号は、前記第１共振器、前記第２共振器、前記第３共振器および前記第４共振器の順に経由して前記第２フィルタ部へと伝達され、
前記第２フィルタ部において、前記第１フィルタ部から伝達された信号は、前記第５共振器、前記第６共振器、前記第７共振器および前記第８共振器の順に経由して前記出力端子へと伝達され、
前記第３共振器と前記第６共振器との間には飛び越し結合が形成されており、
前記第４共振器と前記第５共振器との間の結合、および、前記第３共振器と前記第６共振器との間の結合のうち、一方の主たる結合は磁気結合であり、他方の主たる結合は電界結合である、フィルタ装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記第１フィルタ部における前記第１共振器と前記第４共振器との間、および、前記第２フィルタ部における前記第５共振器と前記第８共振器との間には、飛び越し結合が形成されている、請求項１に記載のフィルタ装置。
【請求項３】
前記第１共振器と前記第４共振器との間の飛び越し結合、および、前記第５共振器と前記第８共振器との間の飛び越し結合の主たる結合は磁気結合である、請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項４】
前記第１共振器と前記第４共振器との間の飛び越し結合、および、前記第５共振器と前記第８共振器との間の飛び越し結合の主たる結合は電界結合である、請求項２に記載のフィルタ装置。
【請求項５】
前記第１主面に対向して配置された第１接地電極と、
前記第１接地電極と前記第２主面との間に前記第２主面に対向して配置された第２接地電極とをさらに備え、
各共振器は、前記第１接地電極と前記第２接地電極との間に配置されている、請求項１～請求項４のいずれか１項に記載のフィルタ装置。
【請求項６】
各共振器は、
一方端が前記第１接地電極に接続されたビアと、
前記ビアの他方端に接続され、前記第２接地電極に対向して配置された平板電極とを含む、請求項５に記載のフィルタ装置。
【請求項７】
前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部の各々において、主たる結合が磁気結合である２つの共振器のビア同士を接続するインダクタ電極をさらに備える、請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項８】
前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部の各々において、主たる結合が磁気結合である２つの共振器のビア間の距離は、主たる結合が電界結合である２つの共振器のビア間の距離よりも短い、請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項９】
前記第１フィルタ部および前記第２フィルタ部の各々において、主たる結合が電界結合である２つの共振器の平板電極に対向して配置されたキャパシタ電極をさらに備える、請求項６に記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
前記誘電体基板は、複数の誘電体層が積層された多層構造を有しており、
前記誘電体基板における、前記キャパシタ電極と前記平板電極との間の層に配置されている誘電体層の誘電率は、その他の層に配置されている誘電体層の誘電率よりも大きい、請求項９に記載のフィルタ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示はフィルタ装置に関し、より特定的には、バンドパスフィルタにおける非通過帯域の減衰特性を向上させる技術に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
特許第７１１１２１４号公報（特許文献１）および特開２０２０－１９８４８２号公報（特許文献２）には、入力端子と出力端子との間に複数のＬＣ並列共振器の多段構成を有するバンドパスフィルタが開示されている。これらの文献においては、入力端子から出力端子まで、複数の共振器を信号が順次伝達される主経路に対して、一部の共振器をバイパスする飛び越し結合を含む副経路が形成されている。このような飛び越し結合を含む副経路を形成することによって、非通過帯域において減衰極が追加されるため、副経路のない場合に比べて、非通過帯域における減衰特性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１１１２１４号公報
特開２０２０－１９８４８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許第７１１１２１４号公報（特許文献１）の構成においては、入力端子に最も近い１段目の共振器および出力端子に最も近い最終段の共振器の部分において飛び越し結合が形成されており、中間段の共振器は入力端子から出力端子に向かう方向に順番に配置されている。このような構成においては、共振器の段数が多くなると、共振器同士の間隔が狭くなるため、中間段の共振器における結合度の調整範囲、ならびに飛び越し結合の設計の自由度が制限され得る。
【０００５】
また、特開２０２０－１９８４８２号公報（特許文献２）の場合、信号の主伝達経路の方向が途中で反転するように共振器が配置された構成となっている。そのため、特許第７１１１２１４号公報（特許文献１）の構成に比べると、中間段における飛び越し結合の設計の自由度は緩和されている。しかしながら、入力端子および出力端子が隣接して配置されるため、入出力端子間のアイソレーションが低下しやすく、減衰特性の低下につながるおそれがある。
【０００６】
本開示は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、複数の共振器を含むフィルタ装置において、非通過帯域の減衰特性を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示のある局面に係るフィルタ装置は、第１主面および第２主面を含む誘電体基板と、第２主面に配置された入力端子および出力端子と、第１フィルタ部と、第２フィルタ部とを備える。第１フィルタ部は、誘電体基板内に配置された第１共振器、第２共振器、第３共振器および第４共振器を含む。第２フィルタ部は、誘電体基板内に配置された第５共振器、第６共振器、第７共振器および第８共振器を含む。第１フィルタ部において、入力端子から伝達された信号は、第１共振器、第２共振器、第３共振器および第４共振器の順に経由して第２フィルタ部へと伝達される。第２フィルタ部において、第１フィルタ部から伝達された信号は、第５共振器、第６共振器、第７共振器および第８共振器の順に経由して出力端子へと伝達される。第３共振器と第６共振器との間には飛び越し結合が形成されている。第４共振器と第５共振器との間の結合、および、第３共振器と第６共振器との間の結合のうち、一方の主たる結合は磁気結合であり、他方の主たる結合は電界結合である。
【０００８】
本開示の他の局面に係るフィルタ装置は、入力端子と、出力端子と、第１インダクタ回路～第４インダクタ回路と、第１キャパシタ回路～第３キャパシタ回路と、第１キャパシタと、第２キャパシタとを備える。第１キャパシタは、入力端子と接地電位との間に接続されている。第２キャパシタは、出力端子と接地電位との間に接続されている。第１インダクタ回路は、入力端子と第１キャパシタ回路との間に接続されている。第２インダクタ回路は、第１キャパシタ回路と第２キャパシタ回路との間に接続されている。第２インダクタ回路は、第２キャパシタ回路と第３キャパシタ回路との間に接続されている。第４インダクタ回路は、第３キャパシタ回路と出力端子との間に接続されている。第１インダクタ回路と第２インダクタ回路、第２インダクタ回路と第３インダクタ回路、および、第３インダクタ回路と第４インダクタ回路とは磁気結合している。
【発明の効果】
【０００９】
本開示に係るフィルタ装置によれば、複数の共振器を含むフィルタ装置において、非通過帯域の減衰特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
実施の形態１のフィルタ装置が適用される高周波フロントエンド回路を有する通信装置のブロック図である。
実施の形態１のフィルタ装置のトポロジを説明するための図である。
実施の形態１のフィルタ装置の等価回路図である。
実施の形態１のフィルタ装置の外形斜視図である。
図４のフィルタ装置の積層構造の一例を示す分解斜視図である。
図４のフィルタ装置の上面図である。
比較例のフィルタ装置のトポロジを説明するための図である。
実施の形態１および比較例のフィルタ装置のフィルタ特性を説明するための図である。
共振器間の磁気結合を調整するための構成例を示す図である。
接地ビアを用いて共振器間の磁気結合を調整する第１例を示す図である。
接地ビアを用いて共振器間の磁気結合を調整する第２例を示す図である。
接地ビアを用いて共振器間の磁気結合を調整する第３例を示す図である。
共振器間の電界結合を調整するための構成例を示す図である。
変形例１のフィルタ装置の等価回路図である。
変形例２のフィルタ装置における共振器の構成を説明するための図である。
実施の形態２のフィルタ装置のトポロジを説明するための図である。
実施の形態３のフィルタ装置のトポロジを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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