特開 2024-167702 積層型フィルタ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024167702

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】積層型フィルタ装置

(51)【国際特許分類】

   H03H 7/09 20060101AFI20241127BHJP

   H01P 1/205 20060101ALI20241127BHJP

   H01G 4/40 20060101ALI20241127BHJP

   H01G 4/33 20060101ALI20241127BHJP

【ＦＩ】

H03H7/09 Z

H01P1/205 B

H01G4/40 A

H01G4/33 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083954

(22)【出願日】2023-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004185

【氏名又は名称】インフォート弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】110002907

【氏名又は名称】弁理士法人イトーシン国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】芦田 裕太

(72)【発明者】

【氏名】後藤 哲三

(72)【発明者】

【氏名】立松 雅大

(72)【発明者】

【氏名】渋谷 敬悟

(72)【発明者】

【氏名】照井 智理

(72)【発明者】

【氏名】澤口 修平

【テーマコード（参考）】

5E082

5J006

5J024

【Ｆターム（参考）】

5E082AB03

5E082BC39

5E082CC03

5E082DD13

5E082EE04

5E082EE23

5E082FF05

5E082FG04

5E082GG10

5E082KK08

5E082LL13

5J006HA02

5J006HA11

5J006JA01

5J006JA11

5J006JA21

5J006LA01

5J006LA22

5J006NA08

5J006NB07

5J006NC02

5J024AA01

5J024AA10

5J024BA11

5J024CA02

5J024CA04

5J024CA06

5J024DA04

5J024DA25

5J024DA33

5J024EA03

5J024KA03

(57)【要約】

【課題】小型が可能な積層型フィルタ装置を実現する。
【解決手段】フィルタ装置１は、積層体５０と、第１の共振器１１および第２の共振器１２と、第１の共振器１１と第２の共振器１２とを容量結合させるように構成されたキャパシタＣ１，Ｃ２と、積層体５０の第２の面５０Ｂよりも積層体５０の第１の面５０Ａにより近い位置に配置された第１のグランド導体層１１３と、第１の面５０Ａよりも第２の面５０Ｂにより近い位置に配置された第２のグランド導体層６８１とを備えている。第１および第２の共振器１１，１２は、それぞれ、第１のグランド導体層１１３に対して所定の間隔を開けて配置された第１端１１ａ，１２ａと、第２のグランド導体層６８１に対して所定の間隔を開けて配置された第２端１１ｂ，１２ｂとを有している。
【選択図】図１３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層された複数の誘電体層を含み、前記複数の誘電体層の積層方向において互いに反対側に位置する第１の面および第２の面を有する積層体と、
第１の端子と、
第２の端子と、
回路構成上、前記第１の端子と前記第２の端子との間に配置された第１の共振器および第２の共振器と、
前記第１の共振器と前記第２の共振器とを容量結合させるように構成されたキャパシタと、
前記第２の面よりも前記第１の面により近い位置に配置された第１のグランド導体層と、
前記第１の面よりも前記第２の面により近い位置に配置された第２のグランド導体層とを備え、
前記第１の共振器と前記第２の共振器の各々は、前記第２のグランド導体層よりも前記第１のグランド導体層により近い位置に配置され且つ前記第１のグランド導体層に対して所定の間隔を開けて配置された第１端と、前記第１のグランド導体層よりも前記第２のグランド導体層により近い位置に配置され且つ前記第２のグランド導体層に対して所定の間隔を開けて配置された第２端とを有していることを特徴とする積層型フィルタ装置。

【請求項2】

前記第１の共振器と前記第２の共振器は、前記積層体内において磁気結合するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ装置。

【請求項3】

前記積層型フィルタ装置は、所定の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるように構成され、
前記第１の共振器と前記第２の共振器は、前記通過帯域において前記容量結合を主結合として結合するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の積層型フィルタ装置。

【請求項4】

前記積層型フィルタ装置は、所定の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるように構成され、
前記第１の共振器と前記第２の共振器は、前記通過帯域において前記磁気結合を主結合として結合するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の積層型フィルタ装置。

【請求項5】

前記第１の共振器と前記第２の共振器は、前記積層体内において隣接していることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ装置。

【請求項6】

前記積層体は、更に、前記キャパシタを構成するためのキャパシタ用導体層を含み、
前記キャパシタ用導体層は、前記積層方向において、前記第１のグランド導体層と前記第１の共振器と前記第２の共振器の各々の前記第１端との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ装置。

【請求項7】

前記積層体は、更に、前記キャパシタを構成するためのキャパシタ用導体層を含み、
前記キャパシタ用導体層は、前記積層方向において、前記第２のグランド導体層と前記第１の共振器と前記第２の共振器の各々の前記第２端との間に配置されていることを特徴とする請求項１記載の積層型フィルタ装置。

【請求項8】

更に、回路構成上、前記第１の端子と前記第１の共振器との間に設けられた第３の共振器と、
回路構成上、前記第２の端子と前記第２の共振器との間に設けられた第４の共振器とを備えたことを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の積層型フィルタ装置。

【請求項9】

前記第１の共振器と前記第３の共振器は、前記積層体内において磁気結合するように構成され、
前記第２の共振器と前記第４の共振器は、前記積層体内において磁気結合するように構成されていることを特徴とする請求項８記載の積層型フィルタ装置。

【請求項10】

前記第３の共振器と前記第４の共振器の各一端は、前記第１のグランド導体層または前記第２のグランド導体層に電気的に接続されていることを特徴とする請求項８記載の積層型フィルタ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層体内に設けられた複数の共振器を含む積層型フィルタ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

通信装置に用いられる電子部品の一つには、複数の共振器を備えたバンドパスフィルタがある。特に小型の通信装置に用いられるバンドパスフィルタには、小型化が求められる。小型化に適したバンドパスフィルタとしては、積層された複数の誘電体層と複数の導体層とを含む積層体を用いたものが知られている。

【0003】

複数の共振器としては、複数の誘電体層の積層方向に延在する導体によって構成されたものが知られている。例えば、特許文献１には、互いに電磁界結合する複数の共振器を備えたフィルタ装置が開示されている。複数の共振器の各々は、複数の誘電体層の積層方向に延在するビアによって構成されたインダクタを含んでいる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２２／２１５３５３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されたフィルタ装置のように、それぞれ複数の誘電体層の積層方向に延在する導体によって構成された複数の共振器を含む積層型フィルタ装置を小型化すると、複数の導体間の間隔が小さくなり、その結果、複数の共振器間の結合が強くなりすぎる場合がある。これにより、所望の特性を実現することができない場合があった。

【0006】

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の誘電体層の積層方向に延在する複数の導体を含む積層型フィルタ装置であって、小型化が可能な積層型フィルタ装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の積層型フィルタ装置は、積層された複数の誘電体層を含み、複数の誘電体層の積層方向において互いに反対側に位置する第１の面および第２の面を有する積層体と、第１の端子と、第２の端子と、回路構成上、第１の端子と第２の端子との間に配置された第１の共振器および第２の共振器と、第１の共振器と第２の共振器とを容量結合させるように構成されたキャパシタと、第２の面よりも第１の面により近い位置に配置された第１のグランド導体層と、第１の面よりも第２の面により近い位置に配置された第２のグランド導体層とを備えている。第１の共振器と第２の共振器の各々は、第２のグランド導体層よりも第１のグランド導体層により近い位置に配置され且つ第１のグランド導体層に対して所定の間隔を開けて配置された第１端と、第１のグランド導体層よりも第２のグランド導体層により近い位置に配置され且つ第２のグランド導体層に対して所定の間隔を開けて配置された第２端とを有している。

【発明の効果】

【0008】

本発明の積層型フィルタ装置では、第１の共振器と第２の共振器は、容量結合している。また、第１の共振器と第２の共振器の各々は、上述のように規定された第１端と第２端を有している。これらのことから、本発明によれば、小型が可能な積層型フィルタ装置を実現することが可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の回路構成の一例を示す回路図である。

【図2】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の外観を示す斜視図である。

【図3】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における１層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図4】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における２層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図5】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における３層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図6】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における４層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図7】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における５層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図8】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における６層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図9】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における７層目ないし１５層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図10】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における１６層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図11】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における１７層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図12】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体における１８層目の誘電体層のパターン形成面を示す説明図である。

【図13】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の積層体の内部を示す斜視図である。

【図14】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の通過減衰特性の第１の例を示す特性図である。

【図15】本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置の通過減衰特性の第２の例を示す特性図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１を参照して、本発明の一実施の形態に係る積層型フィルタ装置（以下、単にフィルタ装置と記す。）１の構成の概略について説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係るフィルタ装置１の回路構成を示す回路図である。フィルタ装置１は、第１の端子２と、第２の端子３と、複数の共振器とを備えている。第１および第２の端子２，３の各々は、信号の入力または出力のための端子である。すなわち、第１の端子２に信号が入力される場合には、第２の端子３から信号が出力される。第２の端子３に信号が入力される場合には、第１の端子２から信号が出力される。

【0011】

複数の共振器は、回路構成上、第１の端子２と第２の端子３の間に設けられている。また、複数の共振器は、回路構成上隣接する２つの共振器が磁気結合するように構成されている。なお、本出願において、「回路構成上」という表現は、物理的な構成における配置ではなく、回路図上での配置を指すために用いている。

【0012】

図１に示したように、本実施の形態では特に、複数の共振器は、第１の共振器１１と、第２の共振器１２と、第３の共振器１３と、第４の共振器１４とを含んでいる。第１の共振器１１と第２の共振器１２は、回路構成上、第１の端子２側からこの順に設けられている。第３の共振器１３は、回路構成上、第１の端子２と第１の共振器１１との間に設けられている。第４の共振器１４は、回路構成上、第２の端子３と第２の共振器１２との間に設けられている。第１ないし第４の共振器１１～１４は、第１の共振器１１と第２の共振器１２が回路構成上隣接して磁気結合し、第１の共振器１１と第３の共振器１３が回路構成上隣接して磁気結合し、第２の共振器１２と第４の共振器１４が回路構成上隣接して磁気結合するように構成されている。図１において、記号Ｍを付した曲線は、２つの共振器間の磁気結合を表している。

【0013】

第１の共振器１１は、第１端１１ａと、第２端１１ｂとを有している。第２の共振器１２は、第１端１２ａと、第２端１２ｂとを有している。フィルタ装置１は、更に、それぞれ第１の共振器１１と第２の共振器１２とを容量結合させるように構成されたキャパシタＣ１，Ｃ２を備えている。キャパシタＣ１は、第１の共振器１１の第１端１１ａと第２の共振器１２の第１端１２ａとを接続している。キャパシタＣ２は、第１の共振器１１の第２端１１ｂと第２の共振器１２の第２端１２ｂとを接続している。

【0014】

フィルタ装置１は、更に、キャパシタＣ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６を備えている。キャパシタＣ３は、回路構成上、第１の共振器１１の第１端１１ａとグランドとの間に設けられている。キャパシタＣ４は、回路構成上、第１の共振器１１の第２端１１ｂとグランドとの間に設けられている。キャパシタＣ５は、回路構成上、第２の共振器１２の第１端１２ａとグランドとの間に設けられている。キャパシタＣ６は、回路構成上、第２の共振器１２の第２端１２ｂとグランドとの間に設けられている。第１および第２の共振器１１，１２は、いずれも、両端が開放された両端開放型の１／２波長共振器である。

【0015】

フィルタ装置１は、更に、キャパシタＣ７，Ｃ８を備えている。キャパシタＣ７は、第１の端子２と第３の共振器１３の一端とを接続している。キャパシタＣ８は、第２の端子３と第４の共振器１４の一端とを接続している。

【0016】

第３および第４の共振器１３，１４の各他端は、グランドに電気的に接続されている。第３および第４の共振器１３，１４は、いずれも、一端が短絡され他端が開放された片端短絡型の１／４波長共振器である。なお、本出願において、「電気的に接続」という表現は、金属導体を介して電気的に接続する場合を含むが、キャパシタを介して接続する場合を含まない。

【0017】

キャパシタＣ１～Ｃ８は、いずれも、浮遊容量ではない、意図的に設けられたキャパシタである。

【0018】

本実施の形態では、第１ないし第４の共振器１１～１４およびキャパシタＣ１～Ｃ８は、フィルタ装置１が、所定の周波数帯域内の信号を選択的に通過させるバンドパスフィルタとして機能するように構成されている。

【0019】

次に、図２を参照して、フィルタ装置１のその他の構成について説明する。図２は、フィルタ装置１の外観を示す斜視図である。

【0020】

フィルタ装置１は、更に、誘電体よりなり、第１の端子２、第２の端子３、第１ないし第４の共振器１１～１４ならびにキャパシタＣ１～Ｃ８を一体化するための積層体５０を備えている。積層体５０は、積層された複数の誘電体層と、複数の導体（複数の導体層および複数のスルーホール）とを含んでいる。第１ないし第４の共振器１１～１４ならびにキャパシタＣ１～Ｃ８は、積層体５０内に設けられた複数の導体によって構成されている。

【0021】

積層体５０は、複数の誘電体層の積層方向Ｔの両端に位置する第１の面５０Ａおよび第２の面５０Ｂと、第１の面５０Ａと第２の面５０Ｂを接続する４つの側面５０Ｃ～５０Ｆとを有している。側面５０Ｃ，５０Ｄは互いに反対側を向き、側面５０Ｅ，５０Ｆも互いに反対側を向いている。側面５０Ｃ～５０Ｆは、第１の面５０Ａおよび第２の面５０Ｂに対して垂直になっている。

【0022】

ここで、図２に示したように、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を定義する。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに直交する。本実施の形態では、積層方向Ｔに平行な一方向を、Ｚ方向とする。また、Ｘ方向とは反対の方向を－Ｘ方向とし、Ｙ方向とは反対の方向を－Ｙ方向とし、Ｚ方向とは反対の方向を－Ｚ方向とする。また、「積層方向Ｔから見たとき」という表現は、Ｚ方向または－Ｚ方向に離れた位置から対象物を見ることを意味する。

【0023】

図２に示したように、第１の面５０Ａは、積層体５０における－Ｚ方向の端に位置する。第１の面５０Ａは、積層体５０の底面でもある。第２の面５０Ｂは、積層体５０におけるＺ方向の端に位置する。第２の面５０Ｂは、積層体５０の上面でもある。側面５０Ｃは、積層体５０における－Ｘ方向の端に位置する。側面５０Ｄは、積層体５０におけるＸ方向の端に位置する。側面５０Ｅは、積層体５０における－Ｙ方向の端に位置する。側面５０Ｆは、積層体５０におけるＹ方向の端に位置する。

【0024】

フィルタ装置１は、更に、積層体５０の第１の面５０Ａに設けられた電極１１１，１１２を備えている。電極１１１は、側面５０Ｃの近傍に配置されている。電極１１２は、側面５０Ｄの近傍に配置されている。電極１１１は第１の端子２に対応し、電極１１２は第２の端子３に対応する。従って、第１および第２の端子２，３は、積層体５０の第１の面５０Ａに設けられている。

【0025】

フィルタ装置１は、更に、積層体５０の第１の面５０Ａに設けられた第１のグランド導体層１１３を備えている。第１のグランド導体層１１３は、グランドに接続される。

【0026】

次に、図３ないし図１２を参照して、積層体５０を構成する複数の誘電体層および複数の導体の一例について説明する。この例では、積層体５０は、積層された１８層の誘電体層を有している。以下、この１８層の誘電体層を、下から順に１層目ないし１８層目の誘電体層と呼ぶ。また、１層目ないし１８層目の誘電体層を符号５１～６８で表す。

【0027】

図３ないし図１１において、複数の円は複数のスルーホールを表している。誘電体層５１～６７の各々には、複数のスルーホールが形成されている。複数のスルーホールは、それぞれ、スルーホール用の孔に導体ペーストを充填することによって形成される。複数のスルーホールの各々は、電極、導体層または他のスルーホールに接続されている。以下の説明では、複数のスルーホールの各々と、電極、導体層または他のスルーホールとの接続関係については、１層目ないし１８層目の誘電体層５１～６８が積層された状態における接続関係について説明している。また、図３ないし図１１では、複数のスルーホールのうちの複数の特定のスルーホールに、それぞれ符号を付している。

【0028】

図３は、１層目の誘電体層５１のパターン形成面を示している。誘電体層５１のパターン形成面には、電極１１１，１１２と、第１のグランド導体層１１３とが形成されている。

【0029】

図３において符号５１Ｔ１，５１Ｔ２を付したスルーホールは、それぞれ電極１１１，１１２に接続されている。なお、以下の説明では、符号５１Ｔ１を付したスルーホールを、単にスルーホール５１Ｔ１と記す。また、スルーホール５１Ｔ１以外の符号を付したスルーホールについても、スルーホール５１Ｔ１と同様に記す。図３に示したスルーホール５１Ｔ７，５１Ｔ８，５１Ｔ９，５１Ｔ１０は、第１のグランド導体層１１３に接続されている。

【0030】

図４は、２層目の誘電体層５２のパターン形成面を示している。誘電体層５２のパターン形成面には、キャパシタ用の導体層５２１が形成されている。また、スルーホール５１Ｔ１，５１Ｔ２，５１Ｔ７，５１Ｔ８，５１Ｔ９，５１Ｔ１０は、それぞれ、図４に示したスルーホール５２Ｔ１，５２Ｔ２，５２Ｔ７，５２Ｔ８，５２Ｔ９，５２Ｔ１０に接続されている。

【0031】

図５は、３層目の誘電体層５３のパターン形成面を示している。誘電体層５３のパターン形成面には、導体層５３１，５３２が形成されている。図５に示したスルーホール５３Ｔ３，５３Ｔ４は、それぞれ導体層５３１，５３２に接続されている。スルーホール５２Ｔ１，５２Ｔ２，５２Ｔ７，５２Ｔ８，５２Ｔ９，５２Ｔ１０は、それぞれ、図５に示したスルーホール５３Ｔ１，５３Ｔ２，５３Ｔ７，５３Ｔ８，５３Ｔ９，５３Ｔ１０に接続されている。

【0032】

図６は、４層目の誘電体層５４のパターン形成面を示している。誘電体層５４のパターン形成面には、導体層５４１，５４２が形成されている。スルーホール５３Ｔ１，５３Ｔ２は、それぞれ導体層５４１，５４２に接続されている。スルーホール５３Ｔ３，５３Ｔ４，５３Ｔ７，５３Ｔ８，５３Ｔ９，５３Ｔ１０は、それぞれ、図６に示したスルーホール５４Ｔ３，５４Ｔ４，５４Ｔ７，５４Ｔ８，５４Ｔ９，５４Ｔ１０に接続されている。

【0033】

図７は、５層目の誘電体層５５のパターン形成面を示している。スルーホール５４Ｔ３，５４Ｔ４，５４Ｔ７，５４Ｔ８，５４Ｔ９，５４Ｔ１０は、それぞれ、図７に示したスルーホール５５Ｔ３，５５Ｔ４，５５Ｔ７，５５Ｔ８，５５Ｔ９，５５Ｔ１０に接続されている。

【0034】

図８は、６層目の誘電体層５６のパターン形成面を示している。誘電体層５６のパターン形成面には、導体層５６１，５６２が形成されている。図８に示したスルーホール５６Ｔ５，５６Ｔ６は、それぞれ導体層５６１，５６２に接続されている。スルーホール５５Ｔ３，５５Ｔ４，５５Ｔ７，５５Ｔ８，５５Ｔ９，５５Ｔ１０は、それぞれ、図８に示したスルーホール５６Ｔ３，５６Ｔ４，５６Ｔ７，５６Ｔ８，５６Ｔ９，５６Ｔ１０に接続されている。

【0035】

図９は、７層目ないし１５層目の誘電体層５７～６５の各々のパターン形成面を示している。スルーホール５６Ｔ３，５６Ｔ４，５６Ｔ５，５６Ｔ６，５６Ｔ７，５６Ｔ８，５６Ｔ９，５６Ｔ１０は、それぞれ、誘電体層５７に形成されたスルーホール５７Ｔ３，５７Ｔ４，５７Ｔ５，５７Ｔ６，５７Ｔ７，５７Ｔ８，５７Ｔ９，５７Ｔ１０に接続されている。また、誘電体層５７～６５では、上下に隣接する同じ符号のスルーホール同士が互いに接続されている。

【0036】

図１０は、１６層目の誘電体層６６のパターン形成面を示している。誘電体層６６のパターン形成面には、導体層６６１，６６２が形成されている。誘電体層６５に形成されたスルーホール５７Ｔ３，５７Ｔ４は、それぞれ導体層６６１，６６２に接続されている。誘電体層６５に形成されたスルーホール５７Ｔ５，５７Ｔ６，５７Ｔ７，５７Ｔ８，５７Ｔ９，５７Ｔ１０、それぞれ、図１０に示したスルーホール６６Ｔ５，６６Ｔ６，６６Ｔ７，６６Ｔ８，６６Ｔ９，６６Ｔ１０に接続されている。

【0037】

図１１は、１７層目の誘電体層６７のパターン形成面を示している。誘電体層６７のパターン形成面には、キャパシタ用の導体層６７１が形成されている。スルーホール６６Ｔ５，６６Ｔ６，６６Ｔ７，６６Ｔ８，６６Ｔ９，６６Ｔ１０は、それぞれ、図１１に示したスルーホール６７Ｔ５，６７Ｔ６，６７Ｔ７，６７Ｔ８，６７Ｔ９，６７Ｔ１０に接続されている。

【0038】

図１２は、１８層目の誘電体層６８のパターン形成面を示している。誘電体層６８のパターン形成面には、第２のグランド導体層６８１が形成されている。スルーホール６７Ｔ５，６７Ｔ６，６７Ｔ７，６７Ｔ８，６７Ｔ９，６７Ｔ１０は、第２のグランド導体層６８１に接続されている。

【0039】

図２に示した積層体５０は、１層目の誘電体層５１のパターン形成面が積層体５０の第１の面５０Ａになり、１８層目の誘電体層６８のパターン形成面とは反対側の面が積層体５０の第２の面５０Ｂになるように、１層目ないし１８層目の誘電体層５１～６８が積層されて構成される。

【0040】

図１３は、１層目ないし１８層目の誘電体層５１～６８が積層されて構成された積層体５０の内部を示している。図１３に示したように、積層体５０の内部では、図３ないし図１２に示した複数の導体層と複数のスルーホールが積層されている。

【0041】

以下、図１に示したフィルタ装置１の構成要素と、図２ないし図１２に示した積層体５０の内部の構成要素との対応関係について説明する。第１の共振器１１は、スルーホール５３Ｔ３，５４Ｔ３，５５Ｔ３，５６Ｔ３，５７Ｔ３によって構成されている。第２の共振器１２は、スルーホール５３Ｔ４，５４Ｔ４，５５Ｔ４，５６Ｔ４，５７Ｔ４によって構成されている。

【0042】

第３の共振器１３は、スルーホール５６Ｔ５，５７Ｔ５，６６Ｔ５，６７Ｔ５によって構成されている。第４の共振器１４は、スルーホール５６Ｔ６，５７Ｔ６，６６Ｔ６，６７Ｔ６によって構成されている。

【0043】

キャパシタＣ１は、導体層５２１，５３１，５３２と、これらの導体層の間の誘電体層５２とによって構成されている。キャパシタＣ２は、導体層６６１，６６２，６７１と、これらの導体層の間の誘電体層６６とによって構成されている。

【0044】

キャパシタＣ３は、第１のグランド導体層１１３と，導体層５３１と、これらの導体層の間の誘電体層５１，５２とによって構成されている。キャパシタＣ４は、導体層６６１と，第２のグランド導体層６８１と、これらの導体層の間の誘電体層６６，６７によって構成されている。キャパシタＣ５は、第１のグランド導体層１１３と，導体層５３２と、これらの導体層の間の誘電体層５１，５２によって構成されている。キャパシタＣ６は、導体層６６２と，第２のグランド導体層６８１と、これらの導体層の間の誘電体層６６，６７によって構成されている。

【0045】

キャパシタＣ７は、導体層５４１，５６１と、これらの導体層の間の誘電体層５４，５５とによって構成されている。キャパシタＣ８は、導体層５４２，５６２と、これらの導体層の間の誘電体層５４，５５とによって構成されている。

【0046】

次に、図１ないし図１３を参照して、本実施の形態に係るフィルタ装置１の構造上の特徴について説明する。始めに、２つ以上のスルーホールが直列に接続されることによって構成された構造物に関わる特徴について説明する。図１３において、符号Ｔ３は、スルーホール５３Ｔ３，５４Ｔ３，５５Ｔ３，５６Ｔ３，５７Ｔ３が直列に接続されることによって構成された構造物を示している。以下、２つ以上のスルーホールが直列に接続されることによって構成された構造物についても、スルーホールと言う。

【0047】

スルーホールＴ４は、スルーホール５３Ｔ４，５４Ｔ４，５５Ｔ４，５６Ｔ４，５７Ｔ４が直列に接続されることによって構成されている。スルーホールＴ５は、スルーホール５６Ｔ５，５７Ｔ５，６６Ｔ５，６７Ｔ５が直列に接続されることによって構成されている。スルーホールＴ６は、スルーホール５６Ｔ６，５７Ｔ６，６６Ｔ６，６７Ｔ６が直列に接続されることによって構成されている。

【0048】

前述のように、第１の共振器１１はスルーホール５３Ｔ３，５４Ｔ３，５５Ｔ３，５６Ｔ３，５７Ｔ３によって構成されていることから、第１の共振器１１は、スルーホールＴ３によって構成されているとも言える。同様に、第２ないし第４の共振器１２，１３，１４は、それぞれ、スルーホールＴ４，Ｔ５，Ｔ６によって構成されているとも言える。スルーホールＴ３，Ｔ４は、第１の共振器１１と第２の共振器１２が積層体５０内において磁気結合するように、積層体５０内において隣接している。

【0049】

スルーホールＴ３，Ｔ５は、第１の共振器１１と第３の共振器１３が積層体５０内において磁気結合するように、積層体５０内において隣接している。スルーホールＴ４，Ｔ６は、第２の共振器１２と第４の共振器１４が積層体５０内において磁気結合するように、積層体５０内において隣接している。

【0050】

積層体５０は、更に、それぞれ２つ以上のスルーホールが直列に接続されることによって構成されたスルーホールＴ７，Ｔ８，Ｔ９，Ｔ１０を含んでいる。スルーホールＴ７は、スルーホール５１Ｔ７，５２Ｔ７，５３Ｔ７，５４Ｔ７，５５Ｔ７，５６Ｔ７，５７Ｔ７，６６Ｔ７，６７Ｔ７が直列に接続されることによって構成されている。スルーホールＴ８は、スルーホール５１Ｔ８，５２Ｔ８，５３Ｔ８，５４Ｔ８，５５Ｔ８，５６Ｔ８，５７Ｔ８，６６Ｔ８，６７Ｔ８が直列に接続されることによって構成されている。スルーホールＴ９は、スルーホール５１Ｔ９，５２Ｔ９，５３Ｔ９，５４Ｔ９，５５Ｔ９，５６Ｔ９，５７Ｔ９，６６Ｔ９，６７Ｔ９が直列に接続されることによって構成されている。スルーホールＴ１０は、スルーホール５１Ｔ１０，５２Ｔ１０，５３Ｔ１０，５４Ｔ１０，５５Ｔ１０，５６Ｔ１０，５７Ｔ１０，６６Ｔ１０，６７Ｔ１０が直列に接続されることによって構成されている。

【0051】

スルーホールＴ７～Ｔ１０の各一端は、第１のグランド導体層１１３に接続されている。スルーホールＴ７～Ｔ１０の各他端は、第２のグランド導体層６８１に接続されている。

【0052】

スルーホールＴ７～Ｔ１０は、第１の共振器１１を構成するスルーホールＴ３と第２の共振器１２を構成するスルーホールＴ４とが並ぶ方向と交差する方向に並んでいる。本実施の形態では特に、スルーホールＴ３，Ｔ４は、Ｘ方向に平行な方向に並び、スルーホールＴ７～Ｔ１０は、Ｙ方向に平行な方向に並んでいる。ここで、スルーホールＴ７～Ｔ１０を結ぶ仮想の線を想定する。この仮想の線は、積層方向Ｔから見たときに、スルーホールＴ３，Ｔ４の間を通過する。仮想の線は、直線であってもよいし、折れ線であってもよい。スルーホールＴ７～Ｔ１０は、第１の共振器１１と第２の共振器１２との間の磁気結合の強さを調整する機能を有している。

【0053】

ここで、以下のように、周囲スルーホールを定義する。まず、それぞれ２つ以上のスルーホールが直列に接続されることによって構成された複数のスルーホール（スルーホールＴ３～Ｔ６を除く）の各々について、積層体５０の側面５０Ｃ～５０Ｆのうち、そのスルーホールに最も近い側面を特定する。そして、複数のスルーホールのうち、そのスルーホールと特定された側面との間に他のスルーホールが存在しないスルーホールを、周囲スルーホールと定義し、符号Ｔ１１で表す。複数の周囲スルーホールＴ１１は、側面５０Ｃ～５０Ｆに沿って配置されている。

【0054】

第２のグランド導体層６８１は、スルーホールＴ７～Ｔ１０および周囲スルーホールＴ１１を介して第１のグランド導体層１１３に電気的に接続されている。前述のように、第１のグランド導体層１１３は、グランドに接続される。第１のグランド導体層１１３がグランドに接続されると、第２のグランド導体層６８１もグランドに接続される。

【0055】

第１ないし第４の共振器１１～１４とスルーホールＴ７～Ｔ１０は、第１および第２のグランド導体層１１３，６８１と周囲スルーホールＴ１１とによって囲まれた空間に配置されている。第１および第２のグランド導体層１１３，６８１および周囲スルーホールＴ１１は、第１ないし第４の共振器１１～１４から周囲へ電磁波が放射されることを防止するシールドとして機能する。

【0056】

次に、第１ないし第４の共振器１１～１４と第１および第２のグランド導体層１１３，６８１に関わる特徴について説明する。第１のグランド導体層１１３は、積層体５０の第２の面５０Ｂよりも積層体５０の第１の面５０Ａにより近い位置に配置されている。本実施の形態では特に、第１のグランド導体層１１３は、誘電体層５１のパターン形成面すなわち積層体５０の第１の面５０Ａの上に配置されている。第２のグランド導体層６８１は、積層体５０の第１の面５０Ａよりも積層体５０の第２の面５０Ｂにより近い位置に配置されている。本実施の形態では特に、第２のグランド導体層６８１は、誘電体層６８のパターン形成面の上に配置されている。すなわち、第２のグランド導体層６８１は、積層体５０の内部に配置されている。

【0057】

前述のように、第１の共振器１１は、第１端１１ａと第２端１１ｂとを有している。本実施の形態では、スルーホールＴ３のうち導体層５３１が接続された部分が第１端１１ａに対応し、スルーホールＴ３のうち導体層６６１が接続された部分が第２端１１ｂに対応する。第１端１１ａは、第２のグランド導体層６８１よりも第１のグランド導体層１１３により近い位置に配置され且つ第１のグランド導体層１１３に対して所定の間隔を開けて配置されている。第２端１１ｂは、第１のグランド導体層１１３よりも第２のグランド導体層６８１により近い位置に配置され且つ第２のグランド導体層６８１に対して所定の間隔を開けて配置されている。第１の共振器１１は、積層体５０内において、第１のグランド導体層１１３から第２のグランド導体層６８１に向かう方向すなわち積層方向Ｔに延在している。

【0058】

前述のように、第２の共振器１２は、第１端１２ａと第２端１２ｂとを有している。本実施の形態では、スルーホールＴ４のうち導体層５３２が接続された部分が第１端１２ａに対応し、スルーホールＴ４のうち導体層６６２が接続された部分が第２端１２ｂに対応する。第１端１２ａは、第２のグランド導体層６８１よりも第１のグランド導体層１１３により近い位置に配置され且つ第１のグランド導体層１１３に対して所定の間隔を開けて配置されている。第２端１２ｂは、第１のグランド導体層１１３よりも第２のグランド導体層６８１により近い位置に配置され且つ第２のグランド導体層６８１に対して所定の間隔を開けて配置されている。第２の共振器１２は、積層体５０内において、第１のグランド導体層１１３から第２のグランド導体層６８１に向かう方向すなわち積層方向Ｔに延在している。

【0059】

キャパシタＣ１を構成する導体層５２１，５３１，５３２は、積層方向Ｔにおいて、第１のグランド導体層１１３とスルーホールＴ３，Ｔ４との間に配置されている。従って、導体層５２１，５３１，５３２は、積層方向Ｔにおいて、第１のグランド導体層１１３と第１の共振器１１の第１端１１ａおよび第２の共振器１２の第１端１２ａとの間に配置されている。また、キャパシタＣ２を構成する導体層６６１，６６２，６７１は、積層方向Ｔにおいて、第２のグランド導体層６８１とスルーホールＴ３，Ｔ４との間に配置されている。従って、導体層６６１，６６２，６７１は、積層方向Ｔにおいて、第２のグランド導体層６８１と第１の共振器１１の第２端１１ｂおよび第２の共振器１２の第２端１２ｂとの間に配置されている。

【0060】

前述のように、第３の共振器１３は、スルーホールＴ５によって構成されている。また、第４の共振器１４は、スルーホールＴ６によって構成されている。スルーホールＴ５，Ｔ６の各一端は、第２のグランド導体層６８１に直接接続されている。従って、第３および第４の共振器１３，１４の各一端は、第２のグランド導体層６８１に電気的に接続されている。また、第３および第４の共振器１３，１４の各一端は、第２のグランド導体層６８１、スルーホールＴ７～Ｔ１０および周囲スルーホールＴ１１を介して第１のグランド導体層１１３に電気的に接続されている。

【0061】

図１３に示したように、スルーホールＴ３～Ｔ６が積層体５０内においてＸ方向に平行な方向に並んでいることから、第１ないし第４の共振器１１～１４が積層体５０内においてＸ方向に平行な方向に並んでいるとも言える。

【0062】

次に、本実施の形態に係るフィルタ装置１の作用および効果について説明する。本実施の形態では、第１および第２の共振器１１，１２の各々は、積層体５０内において、第１のグランド導体層１１３から第２のグランド導体層６８１に向かう方向すなわち積層方向Ｔに延在している。これにより、本実施の形態によれば、第１および第２の共振器１１，１２の各々を誘電体層の上に形成された所定の線路長を有する分布定数線路によって構成する場合に比べて、フィルタ装置１の平面形状（積層方向Ｔから見た形状）を小さくすることができる。

【0063】

また、本実施の形態では、キャパシタＣ１，Ｃ２によって、第１の共振器１１と第２の共振器１２との間の容量結合を実現している。これにより、本実施の形態によれば、第１の共振器１１と第２の共振器１２との間の磁気結合を弱めることができる。また、磁気結合の強さを同じにして比較すると、本実施の形態によれば、第１の共振器１１と第２の共振器１２が容量結合していない場合に比べて、第１の共振器１１と第２の共振器１２との間隔を小さくすることができ、その結果、フィルタ装置１の平面形状（積層方向Ｔから見た形状）を小さくすることができる。

【0064】

以上のことから、本実施の形態によれば、フィルタ装置１を小型化することができる。

【0065】

次に、シミュレーションによって求めたフィルタ装置１の特性の第１の例と第２の例について説明する。シミュレーションでは、主に容量結合の強さを調整しながら、フィルタ装置１の通過減衰特性として、第１の端子２と第２の端子３との間の通過減衰特性を求めている。

【0066】

図１４は、フィルタ装置１の通過減衰特性の第１の例を示す特性図である。図１５は、フィルタ装置１の通過減衰特性の第２の例を示す特性図である。図１４および図１５において、横軸は周波数を示し、縦軸は減衰量を示している。第１の例は、フィルタ装置１の通過帯域における第１の共振器１１と第２の共振器１２との間の主結合を容量結合にした例である。第２の例は、フィルタ装置１の通過帯域における第１の共振器１１と第２の共振器１２との間の主結合を磁気結合にした例である。

【0067】

図１４および図１５から理解されるように、第１の共振器１１と第２の共振器１２が、フィルタ装置１の通過帯域において、容量結合を主結合として結合するように構成されている場合、通過帯域よりも低域側の周波数領域において減衰極が形成される。これにより、通過帯域よりも低域側の周波数領域であって遮断周波数に近い周波数領域において急峻に変化する通過減衰特性を実現することができる。

【0068】

また、図１４および図１５から理解されるように、第１の共振器１１と第２の共振器１２が、フィルタ装置１の通過帯域において、磁気結合を主結合として結合するように構成されている場合、通過帯域よりも高域側の周波数領域における減衰量の絶対値を大きくすることができる。

【0069】

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明のフィルタは、バンドパスフィルタに限らず、複数の共振器を備えたバンドパスフィルタ以外のフィルタであってもよい。

【0070】

また、第３および第４の共振器１３，１４の各一端は、第１のグランド導体層１１３に直接接続されていてもよい。あるいは、第３および第４の共振器１３，１４の一方の一端が第２のグランド導体層６８１に直接接続され、第３および第４の共振器１３，１４の他方の一端が第１のグランド導体層１１３に接続されていてもよい。

【0071】

また、複数の共振器の数は、４つに限らず、３つ以下であってもよいし、５つ以上であってもよい。

【0072】

また、第１のグランド導体層は、積層体５０の内部に設けられていてもよい。また、第２のグランド導体層は、積層体５０の第２の面５０Ｂの上に設けられていてもよい。

【0073】

以上説明したように、本発明の積層型フィルタ装置は、積層された複数の誘電体層を含み、複数の誘電体層の積層方向において互いに反対側に位置する第１の面および第２の面を有する積層体と、第１の端子と、第２の端子と、回路構成上、第１の端子と第２の端子との間に配置された第１の共振器および第２の共振器と、第１の共振器と第２の共振器とを容量結合させるように構成されたキャパシタと、第２の面よりも第１の面により近い位置に配置された第１のグランド導体層と、第１の面よりも第２の面により近い位置に配置された第２のグランド導体層とを備えている。第１の共振器と第２の共振器の各々は、第２のグランド導体層よりも第１のグランド導体層により近い位置に配置され且つ第１のグランド導体層に対して所定の間隔を開けて配置された第１端と、第１のグランド導体層よりも第２のグランド導体層により近い位置に配置され且つ第２のグランド導体層に対して所定の間隔を開けて配置された第２端とを有している。

【0074】

本発明の積層型フィルタ装置において、第１の共振器と第２の共振器は、積層体内において磁気結合するように構成されていてもよい。積層型フィルタ装置は、所定の通過帯域内の周波数の信号を選択的に通過させるように構成されていてもよい。第１の共振器と第２の共振器は、通過帯域において容量結合を主結合として結合するように構成されていてもよい。あるいは、第１の共振器と第２の共振器は、通過帯域において磁気結合を主結合として結合するように構成されていてもよい。

【0075】

また、本発明の積層型フィルタ装置において、第１の共振器と第２の共振器は、積層体内において隣接していてもよい。

【0076】

また、本発明の積層型フィルタ装置において、積層体は、更に、キャパシタを構成するためのキャパシタ用導体層を含んでいてもよい。キャパシタ用導体層は、積層方向において、第１のグランド導体層と第１の共振器と第２の共振器の各々の第１端との間に配置されていてもよいし、積層方向において、第２のグランド導体層と第１の共振器と第２の共振器の各々の第２端との間に配置されていてもよい。

【0077】

また、本発明の積層型フィルタ装置は、更に、回路構成上、第１の端子と第１の共振器との間に設けられた第３の共振器と、回路構成上、第２の端子と第２の共振器との間に設けられた第４の共振器とを備えていてもよい。第１の共振器と第３の共振器は、積層体内において磁気結合するように構成されていてもよい。第２の共振器と第４の共振器は、積層体内において磁気結合するように構成されていてもよい。第３の共振器と第４の共振器の各一端は、第１のグランド導体層または第２のグランド導体層に電気的に接続されていてもよい。

【符号の説明】

【0078】

１…フィルタ装置、２…第１の端子、３…第２の端子、１１…第１の共振器、１２…第２の共振器、１３…第３の共振器、１４…第４の共振器、５０…積層体、５１～６８…誘電体層、５１１…第１のグランド導体層、５２１，６７１…キャパシタ用の導体層、６８１…第２のグランド導体層、Ｃ１～Ｃ８…キャパシタ、Ｔ３～Ｔ１０…スルーホール。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】