特許 7601250 フィルタ装置、アンテナ装置、およびアンテナモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-09

(45)【発行日】2024-12-17

(54)【発明の名称】フィルタ装置、アンテナ装置、およびアンテナモジュール

(51)【国際特許分類】

   H03H 7/09 20060101AFI20241210BHJP

   H01Q 5/40 20150101ALI20241210BHJP

   H03H 7/01 20060101ALI20241210BHJP

【ＦＩ】

H03H7/09 Z

H01Q5/40

H03H7/01 A

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2023557959

(86)(22)【出願日】2022-10-25

(86)【国際出願番号】 JP2022039627

(87)【国際公開番号】W WO2023080009

(87)【国際公開日】2023-05-11

【審査請求日】2024-01-22

(31)【優先権主張番号】P 2021179521

(32)【優先日】2021-11-02

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】立花 真也

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６１－２８７３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１６／１２５５１５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１４－２３３０７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０３Ｈ ７／０９

Ｈ０１Ｑ ５／４０

Ｈ０３Ｈ ７／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１周波数帯の通過帯域と、前記第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の減衰帯域とを有するフィルタ装置であって、
第１端子と、
第２端子と、
前記第１端子と接続される第１インダクタと、
前記第１インダクタと前記第２端子との間に並列に設けられる第１経路および第２経路のうち、前記第１経路に配置される第１キャパシタおよび第２インダクタを含む直列共振器とを備え、
前記第１インダクタと前記第２インダクタとは、互いに磁気結合する、フィルタ装置。

【請求項2】

前記第２経路のインダクタンスは、前記第１インダクタと前記第２インダクタとの相互インダクタンスより小さい、請求項１に記載のフィルタ装置。

【請求項3】

前記第１インダクタのインダクタンスは、前記第２インダクタのインダクタンスより小さい、請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置。

【請求項4】

前記第１端子および前記第２端子は、筐体に設けた第１外部電極および第２外部電極にそれぞれ電気的に接続され、
前記第１インダクタおよび前記直列共振器は、前記筐体内に設けられている、請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置。

【請求項5】

前記筐体は、絶縁体であり、
前記絶縁体内において複数の導体パターンにより前記第１インダクタおよび前記直列共振器が構成され、
前記第１インダクタは、
前記第１外部電極に電気的に接続され、１層以上の第１導体パターンを含み、
前記第２インダクタは、
前記第２外部電極に電気的に接続され、１層以上の第２導体パターンを含み、
前記第１キャパシタは、前記第１導体パターンまたは前記第２導体パターンから引き出された配線と電気的に接続される、請求項４に記載のフィルタ装置。

【請求項6】

前記絶縁体内において、前記第１導体パターンを形成した基板に対して前記第２導体パターンを形成した基板を積層して、前記第１インダクタと前記第２インダクタとが互いに対向するように配置され、
前記絶縁体の積層方向から視て、前記第１インダクタの開口が前記第２インダクタの開口と少なくとも一部が重なる、請求項５に記載のフィルタ装置。

【請求項7】

前記第１キャパシタは、前記第１インダクタおよび前記第２インダクタが配置された層と異なる層に配置される、請求項６に記載のフィルタ装置。

【請求項8】

前記第１キャパシタは、前記絶縁体の積層方向から視て、前記第１インダクタの側に配置される、請求項７に記載のフィルタ装置。

【請求項9】

前記第２経路に対して並列に接続した第３経路をさらに備える、請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置。

【請求項10】

前記第３経路は前記第１インダクタおよび前記第２インダクタとは磁界結合しない、請求項９に記載のフィルタ装置。

【請求項11】

前記第３経路は前記第１インダクタおよび前記第２インダクタの開口方向から見て前記第１インダクタと前記第２インダクタと重ならない、請求項１０に記載のフィルタ装置。

【請求項12】

前記第１インダクタおよび前記第２インダクタに対して並列に接続した第３インダクタをさらに備える、請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置。

【請求項13】

前記第１インダクタおよび前記第２インダクタに対して並列に接続した第３インダクタをさらに備え、
前記第３インダクタの一端は前記第１外部電極に接続され、前記第３インダクタの他端は前記第２外部電極に接続され、
前記第３インダクタは、前記筐体外に別の素子として設けられている、請求項４に記載のフィルタ装置。

【請求項14】

前記第１インダクタおよび前記第２インダクタに対して並列に接続した第２キャパシタをさらに備える、請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置。

【請求項15】

前記第１インダクタおよび前記第２インダクタに対して並列に接続した第２キャパシタをさらに備え、
前記第２キャパシタの一端は前記第１外部電極に接続され、前記第２キャパシタの他端は前記第２外部電極に接続され、
前記第２キャパシタは、前記筐体外に別の素子として設けられている、請求項４に記載のフィルタ装置。

【請求項16】

前記第１周波数帯の電波を放射可能であるアンテナ装置であって、
アンテナと、
前記アンテナに高周波信号を供給する給電回路と、
前記アンテナと前記給電回路との間に設けられる請求項１または請求項２に記載のフィルタ装置と、を備えるアンテナ装置。

【請求項17】

アンテナモジュールであって、
前記第１周波数帯の電波を放射可能である第１アンテナ装置と、
前記第２周波数帯の電波を放射可能である第２アンテナ装置と、を備え、
前記第１アンテナ装置は、請求項１６に記載のアンテナ装置である、アンテナモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、フィルタ装置、アンテナ装置、およびアンテナモジュールに関し、より特定的には、減衰特性および通過特性を改善するための技術に関する。

【背景技術】

【0002】

高周波回路には、帯域阻止フィルタや帯域通過フィルタなどのフィルタ装置が設けられる。高周波回路に設けられるフィルタ装置の一例として、特許第６５３１８２４号公報（特許文献１）にフィルタ装置の開示がある。当該フィルタ装置は、第１直列回路を構成する第１インダクタおよび第１キャパシタと、第１直列回路に並列接続される第２インダクタとを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６５３１８２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、特許第６５３１８２４号公報（特許文献１）に開示のフィルタ装置では、並列共振による減衰帯域と直列共振による通過帯域とを近接させた場合、減衰特性と通過特性とを共に高い特性に維持することが困難であった。

【0005】

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り、その目的は並列共振による減衰帯域と直列共振による通過帯域とを近接させた場合であっても良好な特性が得られるフィルタ装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従うフィルタ装置は、第１周波数帯の通過帯域と、第１周波数帯よりも低い第２周波数帯の減衰帯域とを有するフィルタ装置である。フィルタ装置は、第１端子と、第２端子と、第１端子と接続される第１インダクタと、第１インダクタと第２端子との間に並列に設けられる第１経路および第２経路のうち、第１経路に配置される第１キャパシタおよび第２インダクタを含む直列共振器とを備える。第１インダクタと第２インダクタとは、互いに磁気結合する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によるフィルタ装置においては、第１インダクタと第２端子との間に並列に設けられる第１経路および第２経路のうち、第１経路に直列共振器が配置され、第１インダクタと第２インダクタとが、互いに磁気結合するように構成される。このような構成とすることによって、本開示によるフィルタ装置は、並列共振による減衰帯域と直列共振による通過帯域とを近接させた場合であっても高い減衰特性および通過特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１におけるフィルタ装置の回路図である。

【図2】実施の形態１におけるアンテナ装置の構成を示す図である。

【図3】実施の形態１におけるフィルタ装置のリアクタンス特性について説明する図である。

【図4】実施の形態１におけるフィルタ装置の等価回路図である。

【図5】実施の形態１におけるフィルタ装置の挿入損失の一例を示す図である。

【図6】実施の形態１におけるフィルタ装置のリアクタンス特性の一例を示す図である。

【図7】実施の形態１におけるフィルタ装置において結合係数を変更させた場合のリアクタンス特性の一例を示す図である。

【図8】実施の形態１におけるフィルタ装置の斜視図である。

【図9】実施の形態１におけるフィルタ装置の構成を示す分解平面図である。

【図10】実施の形態１におけるフィルタ装置においてインダクタＬ１の巻き方向とインダクタＬ２の巻き方向とが逆の構成を示す分解平面図である。

【図11】実施の形態２におけるアンテナモジュールの構成を示す図である。

【図12】実施の形態２におけるアンテナ装置間のアイソレーション特性を示す図である。

【図13】実施の形態２における各々のアンテナ装置の放射効率を示す図である。

【図14】実施の形態２におけるアンテナモジュールの外観図である。

【図15】実施の形態３におけるフィルタ装置の回路図である。

【図16】実施の形態３におけるフィルタ装置の概略図である。

【図17】実施の形態３におけるフィルタ装置の挿入損失およびリアクタンス特性の一例を示す図である。

【図18】実施の形態４におけるフィルタ装置の回路図である。

【図19】実施の形態４におけるフィルタ装置の概略図である。

【図20】実施の形態５におけるフィルタ装置の回路図である。

【図21】実施の形態５におけるフィルタ装置の挿入損失の一例を示す図である。

【図22】実施の形態５におけるフィルタ装置のリアクタンス特性の一例を示す図である。

【図23】実施の形態６におけるフィルタ装置の回路図である。

【図24】実施の形態６におけるフィルタ装置の挿入損失の一例を示す図である。

【図25】実施の形態６におけるフィルタ装置のリアクタンス特性の一例を示す図である。

【図26】変形例におけるフィルタ装置の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0010】

［実施の形態１］
＜フィルタ装置およびアンテナ装置の基本構成＞
図１は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００の回路図である。図２は、実施の形態１におけるアンテナ装置１５０の構成を示す図である。フィルタ装置１００は、アンテナ装置１５０に用いて、特定の周波数帯の高周波信号の通過を妨げ、減衰させるトラップフィルタである。フィルタ装置１００は、バンドエリミネートフィルタとも称される。

【0011】

アンテナ装置１５０は、給電回路ＲＦ１と、フィルタ装置１００と、アンテナ１５５とを含む。アンテナ装置１５０は、たとえば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットなどの携帯端末や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータなどの通信装置に搭載される。

【0012】

給電回路ＲＦ１は、ｆ１帯の周波数帯域の高周波信号をアンテナ１５５に供給する。アンテナ１５５は、たとえば、モノポールアンテナで、給電回路ＲＦ１から供給されたｆ１帯の高周波信号を電波として空気中に放射可能である。ｆ１帯の周波数帯域は、たとえば、ｎ４１（２．５－２．７ＧＨｚ）である。

【0013】

アンテナ装置１５０を、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）の２．４ＧＨｚ帯（２．４－２．５ＧＨｚ）であるアンテナの近くで使用する場合、フィルタ装置１００が有用である。フィルタ装置１００は、２．４ＧＨｚ帯（ｆ２帯）の周波数帯域の高周波信号を減衰させ、ｆ１帯の周波数帯域の高周波信号を通過させるように構成されている。図３は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００のリアクタンス特性について説明する図である。フィルタ装置１００は、図３のように、並列共振による減衰帯域がｆ２帯の周波数帯域で、直列共振による通過帯域がｆ１帯の周波数帯域である。

【0014】

ｆ１帯とｆ２帯とは、図３で示すように、近接する周波数帯域である。周波数帯域が近接するか否かは、たとえば、帯域幅とその帯域幅に対する中心周波数を用いて定めることができる。たとえば、ｆ１帯の周波数端とｆ２帯の周波数端との帯域幅とその帯域幅に対する中心周波数の比が所定の範囲内にある場合、ｆ１帯とｆ２帯とが近接していると判断する。なお、その他の手法によって、周波数帯域が近接しているか否かを定めてもよい。

【0015】

図２に示すフィルタ装置１００は、端子Ｐ１および端子Ｐ２を有している。端子Ｐ１は、フィルタ装置１００を給電回路ＲＦ１側の伝送線路と接続するための端子である。端子Ｐ２は、フィルタ装置１００をアンテナ１５５側の伝送線路と接続するための端子である。

【0016】

給電回路ＲＦ１がフィルタ装置１００を介して高周波信号をアンテナ１５５に供給する場合、端子Ｐ１は入力端子となり、端子Ｐ２は出力端子となる。アンテナ１５５が受信した高周波信号がフィルタ装置１００を介して給電回路ＲＦ１側の回路に伝達される場合、端子Ｐ１は出力端子となり、端子Ｐ２は入力端子となる。

【0017】

フィルタ装置１００は、図１に示すようにインダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１を含む。インダクタＬ１と端子Ｐ２との間には、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とが設けてある。第１経路ＴＬ１には、インダクタＬ２とキャパシタＣ１とが直列接続されるＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある。第２経路ＴＬ２は、ショート経路である。

【0018】

インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに磁気結合をしている。これにより、インダクタＬ１とインダクタＬ２との間に、相互インダクタンスＭが発生する。発生した相互インダクタンスＭにより、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とに各々インダクタンスが生じ並列共振器を構成することになる。図４は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００の等価回路図である。

【0019】

図４（ａ）に示す回路図では、インダクタＬ１およびインダクタＬ２を構成する各々のコイルの巻き方向が同じである場合のフィルタ装置１００の回路が図示してある。図４（ｂ）に示す等価回路図では、図４（ａ）に示すフィルタ装置１００の回路の等価回路を示しており、第１経路ＴＬ１に相互インダクタンス＋Ｍ、第２経路ＴＬ２に相互インダクタンス－Ｍをそれぞれ示している。

【0020】

ここで、ＬＣ直列共振器ＲＳの直列共振周波数は、ｆ０＝１／（２π（Ｌ２×Ｃ１）^１／２）と表される。ＬＣ直列共振器ＲＳは、この直列共振周波数ｆ０において、インダクタＬ２とキャパシタＣ１との合成リアクタンスＸが０（ゼロ）となる（Ｘ＝０）。そのため、ＬＣ直列共振器ＲＳの合成リアクタンスＸが０（ゼロ）となる直列共振周波数ｆ０において、フィルタ装置１００は、相互インダクタンス－Ｍ，＋Ｍによる並列共振器として機能することになる。この並列共振器の共振周波数がＬＣ直列共振器ＲＳの直列共振周波数ｆ０と一致し、フィルタ装置１００の減衰帯域（ｆ２帯）の並列共振周波数となっている。

【0021】

従来のフィルタ装置では、インダクタ、キャパシタなどのすべての構成が減衰帯域の並列共振周波数に影響を与えていた。そのため、従来のフィルタ装置では、減衰帯域の並列共振周波数を設計するには、すべての構成を考慮する必要があった。しかし、フィルタ装置１００では、ＬＣ直列共振器ＲＳを構成するインダクタＬ２とキャパシタＣ１とを考慮するだけで減衰帯域（ｆ２帯）の並列共振周波数を設計することが可能となる。よって、フィルタ装置１００は、構造設計において非常に優位な構成である。

【0022】

具体的に、フィルタ装置１００は、インダクタＬ１を１．０ｎＨ、インダクタＬ２を２．０ｎＨ、キャパシタＣ１を２．２ｐＦ、結合係数Ｋを０．５としてシミュレーションを行った。なお、インダクタＬ２を２．０ｎＨ、キャパシタＣ１を２．２ｐＦとしてＬＣ直列共振器ＲＳの直列共振周波数ｆ０を計算すると２．４ＧＨｚとなり、フィルタ装置１００の減衰帯域（ｆ２帯）の並列共振周波数（中心周波数）の２．４ＧＨｚと一致している。フィルタ装置１００の通過帯域（ｆ１帯）の直列共振周波数（中心周波数）は、２．７７ＧＨｚである。フィルタ装置１００では、インダクタＬ１のインダクタンスが、インダクタＬ２のインダクタンスより小さくすることが好ましい。これにより、フィルタ装置１００全体のロスを低減することができる。

【0023】

図５は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００の挿入損失の一例を示す図である。図５において、横軸は周波数、縦軸は挿入損失である。図６は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００のリアクタンス特性の一例を示す図である。図６において、横軸は周波数、縦軸はリアクタンスである。ここで、挿入損失とはフィルタ装置１００に入力される電力に対し、出力される電力の比である。

【0024】

図５では、フィルタ装置１００の挿入損失を示す線Ｌｎ１以外に、比較対象のフィルタ装置の挿入損失を示す線Ｌｎ２が示されている。なお、比較対象のフィルタ装置は、図示していないが、インダクタＬａとキャパシタＣａとで構成されるＬＣ直列共振器に対してインダクタＬｂが並列接続された構成である。比較対象のフィルタ装置は、インダクタＬｂを０．０６９ｎＨ、インダクタＬａを４２．１９ｎＨ、キャパシタＣａを０．１ｐＦ、インダクタＬｂとインダクタＬａとの結合係数Ｋ２を０．５としてシミュレーションを行った。比較対象のフィルタ装置においても、減衰帯域（ｆ２帯）の並列共振周波数（中心周波数）は２．４ＧＨｚ、通過帯域（ｆ１帯）の直列共振周波数（中心周波数）は、２．７７ＧＨｚとなる。

【0025】

図５に示すマークｍ１は、２．４ＧＨｚの並列共振周波数（中心周波数）の位置を示しており、当該マークｍ１での線Ｌｎ１の挿入損失が１６．６ｄＢであるのに対して線Ｌｎ２の挿入損失が２．７５ｄＢとなっている。そのため、フィルタ装置１００は、減衰帯域（ｆ２帯）において十分な減衰特性を得られているが、比較対象のフィルタ装置では十分な減衰特性が得られていない。

【0026】

また、図５に示すマークｍ２は、２．７７ＧＨｚの直列共振周波数（中心周波数）の位置を示しており、当該マークｍ２での線Ｌｎ１の挿入損失が０．０６８ｄＢであるのに対して線Ｌｎ２の挿入損失が０．４０４ｄＢである。そのため、フィルタ装置１００は、通過帯域（ｆ１帯）において、比較対象のフィルタ装置に比べて高い通過特性が得られている。

【0027】

図６では、フィルタ装置１００のリアクタンス特性を示す線Ｌｎ３以外に、比較対象のフィルタ装置のリアクタンス特性を示す線Ｌｎ４が示されている。図６に示すマークｍ３は、２．４ＧＨｚの並列共振周波数（中心周波数）の位置を示しており、当該マークｍ３での線Ｌｎ３のリアクタンスが線Ｌｎ４のリアクタンスに比べて大きく変化している。そのため、フィルタ装置１００は、減衰帯域（ｆ２帯）において十分な減衰特性を得られているが、比較対象のフィルタ装置では十分な減衰特性が得られていない。

【0028】

また、図６に示すマークｍ４は、２．７７ＧＨｚの直列共振周波数（中心周波数）の位置を示しており、当該マークｍ４での線Ｌｎ３のリアクタンスが略０（ゼロ）である。そのため、フィルタ装置１００は、通過帯域（ｆ１帯）において十分な通過特性を得られている。

【0029】

フィルタ装置１００は、並列共振による減衰帯域（ｆ２帯）と直列共振による通過帯域（ｆ１帯）とを近接させた場合、図５および図６に示すように十分な減衰特性および通過特性が得られている。一方、比較対象のフィルタ装置は、並列共振による減衰帯域（ｆ２帯）と直列共振による通過帯域（ｆ１帯）とを近接させた場合、図５および図６に示すように十分な減衰特性および通過特性が得られていない。さらに、比較対象のフィルタ装置では、インダクタＬａが４２．１９ｎＨと大きいのに対して、インダクタＬｂが０．０６９ｎＨと極端に小さくしなければ、並列共振による減衰帯域（ｆ２帯）と直列共振による通過帯域（ｆ１帯）とを近接さることができない。そのため、インダクタＬｂとインダクタＬａとの結合係数Ｋ２を０．５とするような構成を現実に実現することは困難である。

【0030】

前述したように、フィルタ装置１００では、ＬＣ直列共振器ＲＳを構成するインダクタＬ２とキャパシタＣ１とで減衰帯域（ｆ２帯）の並列共振周波数が決まる。そのため、フィルタ装置１００は、インダクタＬ１とインダクタＬ２との結合係数を変更することで、通過帯域（ｆ１帯）の直列共振周波数を変更することができ、並列共振による減衰帯域（ｆ２帯）に対して直列共振による通過帯域（ｆ１帯）より近接させることができる。つまり、フィルタ装置１００は、減衰帯域（ｆ２帯）の並列共振周波数の近傍において減衰特性が急峻に変化する狭帯域なフィルタ装置を実現することができる。

【0031】

図７は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００において結合係数Ｋを変更させた場合のリアクタンス特性の一例を示す図である。図７において、横軸は周波数、縦軸はリアクタンスである。

【0032】

図７では、結合係数Ｋを０．５とするフィルタ装置１００のリアクタンス特性を示す線Ｌｎ３以外に、結合係数Ｋを０．３とするフィルタ装置１００のリアクタンス特性を示す線Ｌｎ５が示されている。なお、フィルタ装置１００は、結合係数Ｋ以外は、共にインダクタＬ１を１．０ｎＨ、インダクタＬ２を２．０ｎＨ、キャパシタＣ１を２．２ｐＦとしてシミュレーションを行った。

【0033】

図７に示すマークｍ３では、線Ｌｎ３のリアクタンスより線Ｌｎ５のリアクタンスが急峻に変化している。結合係数Ｋ＝０．５の場合、線Ｌｎ３のリアクタンスがマークｍ４で略０（ゼロ）Ωとなり通過帯域（ｆ１帯）の直列共振周波数が２．７７ＧＨｚとなっている。一方、結合係数Ｋ＝０．３の場合、線Ｌｎ４のリアクタンスがマークｍ５で略０（ゼロ）Ωとなり通過帯域（ｆ１帯）の直列共振周波数が２．５１ＧＨｚとなっており、より２．４ＧＨｚの並列共振周波数（中心周波数）に近づいている。つまり、フィルタ装置１００は、結合係数Ｋを小さくすることで、直列共振周波数（中心周波数）をより並列共振周波数（中心周波数）に近づけることができる。なお、結合係数Ｋが小さくなると相互インダクタンスＭ自体も小さくなるので、フィルタ装置１００において結合係数Ｋは０．１以上が好ましい。

【0034】

＜フィルタ装置を一体化した素子の一例＞
続いて、実施の形態１におけるフィルタ装置１００を一体化した素子として形成する例について、図を用いて説明する。図８は、実施の形態１におけるフィルタ装置の斜視図である。図９は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００の構成を示す分解平面図である。

【0035】

フィルタ装置１００は、例えばチップ部品として一体に形成され、誘電体層が積層された絶縁体１（筐体）内に図１に示したインダクタＬ１およびＬＣ直列共振器ＲＳを設けてあり、絶縁体１の外側に外部電極２ａ～２ｄが形成している。端子Ｐ１は外部電極２ａ（第１外部電極）に、端子Ｐ２は外部電極２ｂ（第２外部電極）にそれぞれ接続する。なお、フィルタ装置１００は、短辺方向をＸ方向、長辺方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向とし、誘電体層の積層方向がＺ方向である。また、外部電極２ｃ，２ｄは、内部回路に接続のないＧＮＤ電極である。さらに、図８に示すフィルタ装置１００では、絶縁体１の外側に外部電極２ａ～２ｄを形成した４端子の構成を示したが、絶縁体１の外側に外部電極２ａ，２ｂのみを形成した２端子の構成でもよい。

【0036】

フィルタ装置１００は、積層プロセスで形成され、図９に示す複数の誘電体層Ｌｙ１～Ｌｙ９の基板（以下、単に誘電体層Ｌｙ１～Ｌｙ９ともいう）を重ねることで形成される。各誘電体層Ｌｙ１～Ｌｙ９は、セラミックグリーンシートであり、導電性ペースト（例えば、Ｎｉペースト）をスクリーン印刷法により印刷して配線パターンが形成してある。

【0037】

誘電体層Ｌｙ１には、インダクタＬ１の一部を構成する配線パターンｒ１が形成され、配線パターンｒ１の一端が端子Ｐ１に、他端がビア導体ｈ１ａにそれぞれ接続されている。

【0038】

誘電体層Ｌｙ２には、インダクタＬ１の一部を構成する配線パターンｒ２ａが形成され、配線パターンｒ２ａの一端がビア導体ｈ１ａに、他端が配線パターンｒ２ｂおよび第２経路ＴＬ２の配線パターンｒ２ｃにそれぞれ接続されている。配線パターンｒ２ｂは、インダクタＬ２の一部を構成し、配線パターンｒ２ａと接続する反対側の端にビア導体ｈ２ａが接続されている。第２経路ＴＬ２の配線パターンｒ２ｃは、配線パターンｒ２ａと接続する反対側の端にビア導体ｈ２ｂが接続されている。

【0039】

誘電体層Ｌｙ３には、インダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ３が形成され、配線パターンｒ３の一端がビア導体ｈ２ａに、他端がビア導体ｈ３ａにそれぞれ接続されている。誘電体層Ｌｙ３には、ビア導体ｈ２ｂと接続するビア導体ｈ３ｂが設けられている。

【0040】

誘電体層Ｌｙ４には、インダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ４が形成され、配線パターンｒ４の一端がビア導体ｈ３ａに、他端がビア導体ｈ４ａにそれぞれ接続されている。誘電体層Ｌｙ４には、ビア導体ｈ３ｂと接続するビア導体ｈ４ｂが設けられている。

【0041】

誘電体層Ｌｙ５には、インダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ５が形成され、配線パターンｒ５の一端がビア導体ｈ４ａに、他端がビア導体ｈ５ａにそれぞれ接続されている。誘電体層Ｌｙ５には、ビア導体ｈ４ｂと接続するビア導体ｈ５ｂが設けられている。

【0042】

誘電体層Ｌｙ６には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ１が形成されている。電極パターンｐ１は、端子Ｐ２に接続されるとともに、ビア導体ｈ６ｂと接続されている。ビア導体ｈ６ｂは、ビア導体ｈ５ｂと接続され、電極パターンｐ１と第２経路ＴＬ２の配線パターンｒ２ｃとを電気的に接続している。誘電体層Ｌｙ６には、ビア導体ｈ５ａと接続するビア導体ｈ６ａが設けられている。

【0043】

誘電体層Ｌｙ７には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ２が形成されている。電極パターンｐ２は、ビア導体ｈ７ａと接続されインダクタＬ２と電気的に接続されているが、電極パターンｐ１とは電気的に直接接続されていない。誘電体層Ｌｙ７には、ビア導体ｈ６ｂと接続するビア導体ｈ７ｂが設けられている。

【0044】

誘電体層Ｌｙ８には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ３が形成されている。電極パターンｐ３は、端子Ｐ２に接続されるとともに、ビア導体ｈ７ｂと接続されている。ビア導体ｈ７ｂを介して電極パターンｐ１と電極パターンｐ３とが電気的に接続している。誘電体層Ｌｙ８には、ビア導体ｈ７ａと接続するビア導体ｈ８が設けられている。

【0045】

誘電体層Ｌｙ９には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ４が形成されている。電極パターンｐ４は、ビア導体ｈ８と接続され電極パターンｐ２と電気的に接続されているが、電極パターンｐ１，ｐ３とは電気的に直接接続されていない。

【0046】

誘電体層Ｌｙ１に形成した配線パターンｒ１と誘電体層Ｌｙ２に形成した配線パターンｒ２ａとが、積層方向から視て巻線形状となりインダクタＬ１を構成している。誘電体層Ｌｙ２に形成した配線パターンｒ２ｂと誘電体層Ｌｙ３～Ｌｙ５に形成した配線パターンｒ３～ｒ５とが、積層方向から視て巻線形状となりインダクタＬ２を構成している。インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに対向するように配置され、積層方向から視てインダクタＬ１の開口がインダクタＬ２の開口と少なくとも一部が重なっている。そのため、積層方向から視てインダクタＬ１の開口とインダクタＬ２の開口とが重なる部分を大きくすれば、インダクタＬ１とインダクタＬ２との結合係数が大きくなり、磁気結合による相互インダクタンスＭが増大する。

【0047】

フィルタ装置１００は、図９に示すように積層方向から視てインダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１の順で積層されているが、インダクタＬ２、インダクタＬ１、キャパシタＣ１の順など他の順で積層されてもよい。なお、図９において、インダクタＬ１とインダクタＬ２との積層順を入れ替えてキャパシタＣ１をインダクタＬ１の側に配置することで、第２経路ＴＬ２の一部を構成するビア導体ｈ２ｂ～ビア導体ｈ５ｂの数を減らすことができ、第２経路ＴＬ２の長さを短くできる。

【0048】

図１に示すショート経路である第２経路ＴＬ２は、インダクタＬ１とインダクタＬ２との間からキャパシタＣ１につなぐ経路で、この経路に発生する寄生インダクタンスである等価直列インダクタンスＥＳＬ（Equivalent Series Inductance）は、相互インダクタンスＭより小さくすることが好ましい。つまり、第２経路ＴＬ２のインダクタンスを、インダクタＬ１とインダクタＬ２との相互インダクタンスＭより小さくすることで、第２経路ＴＬ２をショート経路とみなすことができる。

【0049】

図９に示す積層構造では、第２経路ＴＬ２が、積層間をつなぐビア導体ｈ２ｂ～ｈ５ｂと配線パターンｒ２ｃとで構成されている。ショート経路である第２経路ＴＬ２は、多少の抵抗成分（Ｒ成分）を含んでもよいが、抵抗成分（Ｒ成分）をより小さくすることで、フィルタ装置１００のＱ値を改善できる。

【0050】

フィルタ装置１００を積層プロセスで形成するならば、インダクタＬ１，Ｌ２とキャパシタＣ１とで誘電体材料を変えることができ、そのためには、図９で示したようにインダクタＬ１，Ｌ２を形成する層（誘電体層Ｌｙ１～Ｌｙ５）とキャパシタＣ１を形成する層（誘電体層Ｌｙ６～Ｌｙ９）とを分ける必要がある。一方、フィルタ装置１００をフォトリソグラフィで形成するのであれば、インダクタＬ１，Ｌ２を形成する層とキャパシタＣ１を形成する層とを分けずに、インダクタＬ１またはインダクタＬ２に対してキャパシタＣ１を横並びで形成することができる。

【0051】

図９に示すフィルタ装置１００では、インダクタＬ１の巻き方向とインダクタＬ２の巻き方向とが同じとなるように配線パターンｒ１，ｒ２ａ，ｒ２ｂ，ｒ３～ｒ５を形成した。そのため、フィルタ装置１００は、インダクタＬ１とインダクタＬ２との結合係数を大きくすることが容易な構造となっている。

【0052】

しかし、フィルタ装置１００は、インダクタＬ１の巻き方向とインダクタＬ２の巻き方向とが同じ場合に限定されず、インダクタＬ１の巻き方向とインダクタＬ２の巻き方向とが逆でもよい。図１０は、実施の形態１におけるフィルタ装置１００においてインダクタＬ１の巻き方向とインダクタＬ２の巻き方向とが逆の構成を示す分解平面図である。なお、図１０に示すフィルタ装置１００は、積層方向から視てインダクタＬ２、インダクタＬ１、キャパシタＣ１の順で積層されている。

【0053】

誘電体層Ｌｙ１には、インダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ１が形成され、配線パターンｒ１の一端がビア導体ｈ１に、他端が誘電体層Ｌｙ２のビア導体ｈ２ａにそれぞれ接続されている。

【0054】

誘電体層Ｌｙ２には、インダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ２が形成され、配線パターンｒ２の一端がビア導体ｈ２ａに、他端が誘電体層Ｌｙ３のビア導体ｈ３ａにそれぞれ接続されている。誘電体層Ｌｙ２には、ビア導体ｈ１と接続するビア導体ｈ２ｂが設けられている。

【0055】

誘電体層Ｌｙ３には、インダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ３が形成され、配線パターンｒ３の一端がビア導体ｈ３ａに、他端が誘電体層Ｌｙ４のビア導体ｈ４ａにそれぞれ接続されている。誘電体層Ｌｙ３には、ビア導体ｈ２ｂと接続するビア導体ｈ３ｂが設けられている。

【0056】

誘電体層Ｌｙ４には、インダクタＬ１の一部を構成する配線パターンｒ４ａが形成され、配線パターンｒ４ａの一端が誘電体層Ｌｙ４のビア導体ｈ５ａに、他端がビア導体ｈ４ａおよび第２経路ＴＬ２の配線パターンｒ４ｂにそれぞれ接続されている。第２経路ＴＬ２の配線パターンｒ４ｂは、配線パターンｒ４ａと接続する反対側の端にビア導体ｈ４ｃが接続されている。誘電体層Ｌｙ４には、ビア導体ｈ３ｂと接続するビア導体ｈ４ｂが設けられている。

【0057】

誘電体層Ｌｙ５には、インダクタＬ１の一部を構成する配線パターンｒ５が形成され、配線パターンｒ５の一端がビア導体ｈ５ａに、他端が端子Ｐ１にそれぞれ接続されている。誘電体層Ｌｙ５には、ビア導体ｈ４ｂと接続するビア導体ｈ５ｂが設けられている。

【0058】

誘電体層Ｌｙ６には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ１が形成されている。電極パターンｐ１は、端子Ｐ２に接続されるとともに、ビア導体ｈ６ａと接続されている。ビア導体ｈ６ａは、ビア導体ｈ４ｃと接続され、電極パターンｐ１と第２経路ＴＬ２の配線パターンｒ４ｂとを電気的に接続している。誘電体層Ｌｙ６には、ビア導体ｈ５ｂと接続するビア導体ｈ６ｂが設けられている。

【0059】

誘電体層Ｌｙ７には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ２が形成されている。電極パターンｐ２は、ビア導体ｈ７ｂと接続されインダクタＬ２と電気的に接続されているが、電極パターンｐ１とは電気的に直接接続されていない。誘電体層Ｌｙ７には、ビア導体ｈ６ａと接続するビア導体ｈ７ａが設けられている。

【0060】

誘電体層Ｌｙ８には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ３が形成されている。電極パターンｐ３は、端子Ｐ２に接続されるとともに、ビア導体ｈ７ａと接続されている。ビア導体ｈ７ａを介して電極パターンｐ１と電極パターンｐ３とが電気的に接続している。誘電体層Ｌｙ８には、ビア導体ｈ７ｂと接続するビア導体ｈ８が設けられている。

【0061】

誘電体層Ｌｙ９には、積層方向から視てインダクタＬ１，Ｌ２と重ならない位置に、キャパシタＣ１の一部を構成する電極パターンｐ４が形成されている。電極パターンｐ４は、ビア導体ｈ８と接続され電極パターンｐ２とが電気的に接続しているが、電極パターンｐ１，ｐ３とは電気的に接続されていない。

【0062】

誘電体層Ｌｙ５に形成した配線パターンｒ５と誘電体層Ｌｙ４に形成した配線パターンｒ４ａとが、積層方向から視て巻線形状となりインダクタＬ１を構成している。誘電体層Ｌｙ１～Ｌｙ３に形成した配線パターンｒ１～ｒ３が、積層方向から視て巻線形状となりインダクタＬ２を構成している。インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに対向するように配置され、積層方向から視てインダクタＬ１の開口がインダクタＬ２の開口と少なくとも一部が重なっている。

【0063】

図１０に示すインダクタＬ１は、配線パターンｒ５と配線パターンｒ４ａとが誘電体層Ｌｙ５から誘電体層Ｌｙ１に向けて反時計回りの巻き方向であるのに対して、インダクタＬ２は、配線パターンｒ１～ｒ３が時計回りの巻き方向で逆である。そのため、図４（ｂ）に示す等価回路図とは異なり、第１経路ＴＬ１に相互インダクタンス－Ｍ、第２経路ＴＬ２に相互インダクタンス＋Ｍがそれぞれ生じる。

【0064】

また、インダクタＬ１の巻き方向とインダクタＬ２の巻き方向とが逆の場合、図９の誘電体層Ｌｙ２のようにインダクタＬ１の一部を構成する配線パターンｒ２ａとインダクタＬ２の一部を構成する配線パターンｒ２ａと同じ層に形成されることがない。そのため、インダクタＬ１およびインダクタＬ２の自由度が比較的高く、それぞれのインダクタンスを調整しやすくなる。

【0065】

以上のように、実施の形態１に係るフィルタ装置１００は、ｆ１帯（第１周波数帯）の通過帯域と、ｆ１帯よりも低いｆ２帯（第２周波数帯）の減衰帯域とを有するフィルタ装置である。フィルタ装置１００は、端子Ｐ１（第１端子）と、端子Ｐ２（第２端子）と、端子Ｐ１と接続されるインダクタＬ１（第１インダクタ）と、インダクタＬ１と端子Ｐ２との間に並列に設けられる第１経路ＴＬ１および第２経路ＴＬ２のうち、第１経路ＴＬ１に配置されるキャパシタＣ１（第１キャパシタ）およびインダクタＬ２（第２インダクタ）を含むＬＣ直列共振器ＲＳとを備える。インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに磁気結合する。

【0066】

これにより、実施の形態１に係るフィルタ装置１００は、並列共振による減衰帯域と直列共振による通過帯域とを近接させた場合であっても高い減衰特性および通過特性を共に得ることができる。

【0067】

第２経路ＴＬ２のインダクタンスは、インダクタＬ１とインダクタＬ２との相互インダクタンスＭより小さいことが好ましい。これにより、第２経路ＴＬ２をショート経路と見なすことができ、並列共振周波数の設計が容易になる。

【0068】

インダクタＬ１のインダクタンスは、インダクタＬ２のインダクタンスより小さいことが好ましい。これにより、フィルタ装置１００全体のロスを低減することができる。

【0069】

端子Ｐ１および端子Ｐ２は、筐体に設けた第１外部電極および第２外部電極にそれぞれ電気的に接続され、インダクタＬ１およびＬＣ直列共振器ＲＳは、筐体内に設けられていることが好ましい。これにより、フィルタ装置１００を、例えばチップ部品として一体に形成できる。また、フィルタ装置１００を小型化することで、フィルタ装置１００を組み込んだアンテナ装置の部品点数を減すことができ、半田の使用量も減らせる。

【0070】

筐体は、絶縁体であり、絶縁体内において複数の導体パターンによりインダクタＬ１およびＬＣ直列共振器ＲＳが構成される。インダクタＬ１は、端子Ｐ１に電気的に接続され、１層以上の配線パターンｒ１，ｒ２ａ（第１導体パターン）を含む。インダクタＬ２は、端子Ｐ２に電気的に接続され、１層以上の配線パターンｒ２ｂ，ｒ３～ｒ５（第２導体パターン）を含む。キャパシタＣ１は、配線パターンｒ２ａ，ｒ２ｂから引き出された配線パターンｒ２ｃと電気的に接続されることが好ましい。これにより、フィルタ装置１００を、積層構造体のチップ部品として一体に形成できる。また、配線パターンｒ２ｃをインダクタＬ１，Ｌ２の配線パターンの途中から引き出すことで第２経路ＴＬ２を形成する層を減らすことができるので、フィルタ装置１００を、低背、低コスト（かつ環境に配慮した）部品として形成することができる。

【0071】

絶縁体内において、配線パターンｒ１，ｒ２ａ（第１導体パターン）を形成した基板に対して配線パターンｒ２ｂ，ｒ３～ｒ５（第２導体パターン）を形成した基板を積層して、インダクタＬ１とインダクタＬ２とが互いに対向するように配置され、絶縁体の積層方向から視て、インダクタＬ１の開口がインダクタＬ２の開口と少なくとも一部が重なることが好ましい。これにより、インダクタＬ１とインダクタＬ２との結合係数が大きくなり、磁気結合による相互インダクタンスＭを増大させることができる。

【0072】

キャパシタＣ１は、インダクタＬ１およびインダクタＬ２が配置された層と異なる層に配置されることが好ましい。これにより、キャパシタＣ１と、インダクタＬ１およびインダクタＬ２とで誘電体材料を異ならせることができる。

【0073】

キャパシタＣ１は、絶縁体の積層方向から視て、インダクタＬ１の側に配置されることが好ましい。これにより、キャパシタＣ１とインダクタＬ１とを接続する第２経路ＴＬ２の長さを短くできる。

【0074】

実施の形態１に係るアンテナ装置１５０は、ｆ１帯の電波を放射可能である。アンテナ装置１５０は、アンテナ１５５と、アンテナ１５５に高周波信号を供給する給電回路ＲＦ１と、アンテナ１５５と給電回路ＲＦ１との間に設けられ前述のフィルタ装置１００と、を備える。

【0075】

これにより、実施の形態１に係るアンテナ装置１５０は、ｆ１帯とｆ２帯とを近接させた場合であってもｆ１帯通過させ、ｆ２帯の電波を減衰させることができる。

【0076】

［実施の形態２］
実施の形態１では、アンテナ１５５を有するアンテナ装置１５０について説明した。実施の形態２においては、実施の形態１におけるアンテナ装置１５０に加えて、アンテナ装置１６０を備えるアンテナモジュール２００について説明する。なお、実施の形態２のアンテナモジュール２００において、実施の形態１のアンテナ装置１５０と重複する構成については、説明を繰り返さない。

【0077】

＜アンテナモジュールの基本構成＞
図１１は、実施の形態２におけるアンテナモジュール２００の構成を示す図である。アンテナモジュール２００は、アンテナ装置１５０およびアンテナ装置１６０を含む。アンテナ装置１６０は、給電回路ＲＦ２とアンテナ１６５とを含む。アンテナモジュール２００は、たとえば、携帯電話、スマートフォンあるいはタブレットなどの携帯端末や、通信機能を備えたパーソナルコンピュータなどの通信装置に搭載される。

【0078】

給電回路ＲＦ１は、ｆ１帯の周波数帯域の高周波信号をアンテナ１５５に供給する。アンテナ１５５は、給電回路ＲＦ１から供給されたｆ１帯の高周波信号を電波として空気中に放射可能である。ｆ１帯の周波数帯域は、たとえば、ｎ４１（２．５－２．７ＧＨｚ）である。

【0079】

実施の形態２におけるフィルタ装置１００は、ｆ２帯の周波数帯域の高周波信号を減衰させるように構成されている。ｆ２帯の周波数帯域は、たとえば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）の２．４ＧＨｚ帯（２．４－２．５ＧＨｚ）などの帯域である。

【0080】

実施の形態２におけるフィルタ装置１００において、ｆ１帯が通過帯域であってｆ２帯が減衰帯域である。ｆ１帯の周波数帯域は、ｆ２帯の周波数帯域よりも低い。

【0081】

給電回路ＲＦ２は、ｆ２帯の周波数帯域の高周波信号をアンテナ１６５に供給する。アンテナ１６５は、給電回路ＲＦ２から供給されたｆ２帯の高周波信号を電波として、空気中に放射可能である。

【0082】

アンテナ装置１５０において、同一のアンテナモジュール２００内に設けられているアンテナ装置１６０から放射されるｆ２帯の高周波信号は、ノイズとなり得る。そのため、フィルタ装置１００は、アンテナ装置１５０においてノイズとなり得るｆ２帯の高周波信号を、並列共振による挿入損失を増大させることで取り除くために設けられている。

【0083】

アンテナ１５５およびアンテナ１６５は、同一の基板１７０に搭載されている。なお、図１１では、アンテナ１５５およびアンテナ１６５は、同一の基板１７０に設けられているが、同一のアンテナモジュール２００内に設けられれば、異なる基板に設けられてもよい。また、実施の形態２において、給電回路ＲＦ１は、ｆ１帯の高周波信号のみを供給する場合に限られず、他の帯域の高周波信号を供給してもよい。

【0084】

図１２は、実施の形態２におけるアンテナ装置１５０，１６０間のアイソレーション特性を示す図である。図１２において、横軸は周波数を示し、縦軸はアイソレーションである。

【0085】

線Ｌｎ６は、実施の形態２におけるアンテナモジュール２００のアンテナ装置１５０とアンテナ装置１６０との間のアイソレーションを示す。線Ｌｎ７は、比較例としてフィルタ装置１００を設けていないアンテナ装置１５０とアンテナ装置１６０との間のアイソレーションを示す。すなわち、アンテナ装置１６０の給電回路ＲＦ２から入力された電力に対する、アンテナを介してアンテナ装置１５０の給電回路ＲＦ１が受信した電力の比がアイソレーションである。

【0086】

図１２に示されているように、ｆ２帯の２．４ＧＨｚの周波数において、アンテナモジュール２００のアイソレーション（Ｌｎ６）は、比較例のアンテナモジュールのアイソレーション（Ｌｎ７）よりも１０ｄＢ以上改善している。すなわち、実施の形態２では、フィルタ装置１００がｆ２帯の周波数を減衰させることによって、アンテナ装置１５０とアンテナ装置１６０との間のアイソレーションが向上している。

【0087】

図１３は、実施の形態２における各々のアンテナ装置１５０，１６０の放射効率を示す図である。図１３において、横軸は周波数を示し、縦軸は放射効率である。線Ｌｎ８は、実施の形態２におけるアンテナモジュール２００のアンテナ装置１５０の放射効率を示す。線Ｌｎ９は、実施の形態２におけるアンテナモジュール２００のアンテナ装置１６０の放射効率を示す。線Ｌｎ８ａは、比較例としてフィルタ装置１００を設けていないアンテナ装置１５０の放射効率を示す。線Ｌｎ９ａは、比較例としてアンテナ装置１５０にフィルタ装置１００を設けていない場合のアンテナ装置１６０の放射効率を示す。ここで、放射効率とは、給電回路から供給される電力に対し、アンテナから放射される電力の比を意味する。すなわち、図１３ではグラフ上部ほど、同じ供給電力に対し、アンテナから放射される電力が大きくなる。

【0088】

図１３に示されているように、ｆ２帯の２．４ＧＨｚの周波数において、アンテナモジュール２００のアンテナ装置１６０の放射効率（Ｌｎ９）は、比較例のアンテナ装置１６０の放射効率（Ｌｎ９ａ）に比べて約６ｄＢ改善している。すなわち、実施の形態２にでは、アンテナ装置１５０においてフィルタ装置１００が備えられることにより、アンテナ装置１６０の放射効率が向上している。

【0089】

＜アンテナの構造例＞
図１４は、実施の形態２におけるアンテナモジュール２００の外観図である。アンテナモジュール２００は、図１４に示すようにアンテナ装置１５０と、アンテナ装置１６０とを備える。アンテナ装置１５０は、モノポールアンテナであるアンテナ１５５と、フィルタ装置１００と、給電回路ＲＦ１とを含む。アンテナ装置１６０は、モノポールアンテナであるアンテナ１６５と、給電回路ＲＦ２とを含む。アンテナ１５５，１６５は、モノポールアンテナに限定されず、逆Ｆ型アンテナ、ループアンテナ、アレイアンテナなどであってもよい。アンテナ１５５はフィルタ装置１００を介して給電回路ＲＦ１と接続する。アンテナ１６５は給電回路ＲＦ２と接続する。

【0090】

以上のように、実施の形態２に係るアンテナモジュール２００は、ｆ１帯およびｆ２帯の電波を放射可能である。アンテナモジュール２００は、ｆ１帯の電波を放射可能であるアンテナ装置１５０と、ｆ２帯の電波を放射可能であるアンテナ装置１６０と、を備える。アンテナ装置１５０は、実施の形態１に係るアンテナ装置である。

【0091】

これにより、実施の形態２に係るアンテナモジュール２００は、アンテナ装置１５０とアンテナ装置１６０とのアイソレーションを改善し、アンテナ装置１５０におけるｆ１帯の電波の放射特性を向上させるとともに、アンテナ装置１６０におけるｆ２帯の電波の放射特性を向上させることができる。

【0092】

［実施の形態３］
実施の形態１では、図１に示すように、インダクタＬ１と端子Ｐ２との間に、ＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある第１経路ＴＬ１と、ショート経路の第２経路ＴＬ２とを有するフィルタ装置１００について説明した。実施の形態３においては、実施の形態１におけるフィルタ装置１００のショート経路に対して並列にインダクタを設けたフィルタ装置について説明する。なお、実施の形態３のフィルタ装置において、実施の形態１のフィルタ装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。また、実施の形態１のアンテナ装置１５０、実施の形態２のアンテナモジュール２００において、フィルタ装置１００の代わりに実施の形態３のフィルタ装置を用いてもよい。

【0093】

図１５は、実施の形態３におけるフィルタ装置１００Ａの回路図である。フィルタ装置１００Ａは、図１５に示すようにインダクタＬ１、インダクタＬ２、インダクタＬ３、キャパシタＣ１を含む。インダクタＬ１と端子Ｐ２との間には、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とが設けてある。第１経路ＴＬ１には、インダクタＬ２とキャパシタＣ１とが直列接続されるＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある。第２経路ＴＬ２は、ショート経路である。さらに、ショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にインダクタＬ３が設けてある。

【0094】

インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに磁気結合をしているが、インダクタＬ３は、インダクタＬ１およびインダクタＬ２と磁気結合していない。図１６は、実施の形態３におけるフィルタ装置１００Ａの概略図である。フィルタ装置１００Ａは、例えば図１６に示すようにチップ部品として一体に形成され、誘電体層が積層された絶縁体１（筐体）内に図１５に示したインダクタＬ１、インダクタＬ２、インダクタＬ３、キャパシタＣ１を含む。絶縁体１の外側に外部電極２ａ，２ｂが形成してあり、端子Ｐ１は外部電極２ａ（第１外部電極）に、端子Ｐ２は外部電極２ｂ（第２外部電極）にそれぞれ接続する。

【0095】

また、図１６に示すように、インダクタＬ１とインダクタＬ２との接続部分から外部電極２ｂに至る配線がショート経路である第２経路ＴＬ２に対応し、第２経路ＴＬ２に対して平行に設けた配線が持つ２ｎＨ程度の寄生インダクタンスがインダクタＬ３に対応する。すなわち、インダクタＬ３は、インダクタＬ１やインダクタＬ２とコイル開口方向からみて重ならない位置に存在する。外部電極２ａは、フィルタ装置１００Ａを実装するための回路基板のランド電極２０ａと電気的に接続され、外部電極２ｂは、フィルタ装置１００Ａを実装するための回路基板のランド電極２０ｂと電気的に接続されている。

【0096】

図１７は、実施の形態３におけるフィルタ装置１００Ａの挿入損失およびリアクタンス特性の一例を示す図である。フィルタ装置１００Ａの各定数は、Ｌ１＝２．０ｎＨ、Ｌ２＝２．０ｎＨ、Ｃ１＝２．２ｐＦ、ｋ＝０．６、Ｌ３＝２ｎＨであり、図１７において実線で挿入損失およびリアクタンス特性を図示している。また、比較例として図１のフィルタ装置１００の各定数が、Ｌ１＝２．０ｎＨ、Ｌ２＝２．０ｎＨ、Ｃ１＝２．２ｐＦ、ｋ＝０．６であり、図１７において破線で挿入損失およびリアクタンス特性を図示している。図１７（ａ）は、実施の形態３におけるフィルタ装置１００Ａの挿入損失の一例を示す図である。図１７（ａ）において、横軸は周波数、縦軸は挿入損失である。図１７（ｂ）は、実施の形態３におけるフィルタ装置１００Ａのリアクタンス特性の一例を示す図である。図１７（ｂ）において、横軸は周波数、縦軸はリアクタンスである。

【0097】

図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示すように、フィルタ装置１００Ａの共振周波数は、約２．４ＧＨｚであり、実施の形態１のフィルタ装置１００と同じ共振周波数を有している。つまり、フィルタ装置１００Ａのように、ショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にインダクタＬ３（２ｎＨ程度の寄生インダクタンスを持つ第３経路）を設けても挿入損失およびリアクタンス特性に変化がないことが分かる。一方、フィルタ装置１００Ａは、インダクタＬ３を設けることで、ＥＳＬを低減することが可能となる。このように、寄生インダクタンスを問わず追加で経路を形成することが可能であり、ＥＳＬの低減が可能となる。

【0098】

［実施の形態４］
実施の形態１では、図１に示すように、インダクタＬ１と端子Ｐ２との間に、ＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある第１経路ＴＬ１と、ショート経路の第２経路ＴＬ２とを有するフィルタ装置１００について説明した。実施の形態４においては、実施の形態１におけるフィルタ装置１００のショート経路に対して並列にキャパシタを設けたフィルタ装置について説明する。なお、実施の形態４のフィルタ装置において、実施の形態１のフィルタ装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。また、実施の形態１のアンテナ装置１５０、実施の形態２のアンテナモジュール２００において、フィルタ装置１００の代わりに実施の形態４のフィルタ装置を用いてもよい。

【0099】

図１８は、実施の形態４におけるフィルタ装置１００Ｂの回路図である。フィルタ装置１００Ｂは、図１８に示すようにインダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１、キャパシタＣ３を含む。インダクタＬ１と端子Ｐ２との間には、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とが設けてある。第１経路ＴＬ１には、インダクタＬ２とキャパシタＣ１とが直列接続されるＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある。第２経路ＴＬ２は、ショート経路である。さらに、ショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にキャパシタＣ３が設けてある。

【0100】

インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに磁気結合をしている。図１９は、実施の形態４におけるフィルタ装置１００Ｂの概略図である。フィルタ装置１００Ｂは、例えば図１９に示すようにチップ部品として一体に形成され、誘電体層が積層された絶縁体１（筐体）内に図１８に示したインダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１、キャパシタＣ３を含む。絶縁体１の外側に外部電極２ａ，２ｂが形成してあり、端子Ｐ１は外部電極２ａ（第１外部電極）に、端子Ｐ２は外部電極２ｂ（第２外部電極）にそれぞれ接続する。

【0101】

また、図１９に示すように、インダクタＬ１とインダクタＬ２との接続部分から外部電極２ｂに至る配線がショート経路である第２経路ＴＬ２に対応し、第２経路ＴＬ２と外部電極２ｂとの間で形成される寄生容量がキャパシタＣ３に対応する。外部電極２ａは、フィルタ装置１００Ｂを実装するための回路基板のランド電極２０ａと電気的に接続され、外部電極２ｂは、フィルタ装置１００Ｂを実装するための回路基板のランド電極２０ｂと電気的に接続されている。

【0102】

フィルタ装置１００Ｂの共振周波数は、Ｌ１、Ｌ２、Ｃ１、ｋの値が同じであれば、Ｃ３によらず、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に示したフィルタ装置１００Ａと同じ約２．４ＧＨｚであり、実施の形態１のフィルタ装置１００と同じ共振周波数を有している。またリアクタンス特性もフィルタ装置１００と同じ特性である。つまり、フィルタ装置１００Ｂのように、ショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にキャパシタＣ３（寄生容量）を設けても挿入損失およびリアクタンス特性に変化がないことが分かる。すなわち、通常であれば図１６のようにできるだけ外部電極と離した位置にインダクタを配置するが、寄生容量であるＣ３によって特性変動しないことから、図１９のように外部に近い位置にインダクタを配置することも可能となる。

【0103】

［実施の形態５］
実施の形態３では、図１５に示すように、ショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にインダクタＬ３を設けたフィルタ装置１００Ａについて説明した。実施の形態５においては、実施の形態３におけるフィルタ装置１００Ａのようにショート経路に対してインダクタを並列させるのではなく、経路全体にインダクタを並列させたフィルタ装置について説明する。なお、実施の形態５のフィルタ装置において、実施の形態１のフィルタ装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。また、実施の形態１のアンテナ装置１５０、実施の形態２のアンテナモジュール２００において、フィルタ装置１００の代わりに実施の形態５のフィルタ装置を用いてもよい。

【0104】

図２０は、実施の形態５におけるフィルタ装置１００Ｃの回路図である。フィルタ装置１００Ｃは、図２０に示すようにインダクタＬ１、インダクタＬ２、インダクタＬ３（第３インダクタ）、キャパシタＣ１を含む。インダクタＬ１と端子Ｐ２との間には、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とが設けてある。第１経路ＴＬ１には、インダクタＬ２とキャパシタＣ１とが直列接続されるＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある。第２経路ＴＬ２は、ショート経路である。さらに、端子Ｐ１と端子Ｐ２との経路全体に対して並列にインダクタＬ３が設けてある。つまり、インダクタＬ３は、インダクタＬ１およびインダクタＬ２に対して並列に接続してある。なお、インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに磁気結合をしているが、インダクタＬ３は、インダクタＬ１およびインダクタＬ２と磁気結合していない。

【0105】

図２１は、実施の形態５におけるフィルタ装置１００Ｃの挿入損失の一例を示す図である。図２１において、横軸は周波数、縦軸は挿入損失である。なお、図２１（ａ）に示すグラフは、実施の形態１におけるフィルタ装置１００の挿入損失の一例で、フィルタ装置１００の各定数は、Ｌ１＝２ｎＨ、Ｌ２＝２ｎＨ、Ｃ１＝２．２ｐＦ、ｋ＝０．６である。図２１（ｂ）に示すグラフは、実施の形態５におけるフィルタ装置１００Ｃの挿入損失の一例で、図２１（ａ）の各定数に加え、Ｌ３＝２．５ｎＨである。図２２は、実施の形態５におけるフィルタ装置１００Ｃのリアクタンス特性の一例を示す図である。図２２において、横軸は周波数、縦軸はリアクタンスである。なお、図２２（ａ）に示すグラフは、実施の形態１におけるフィルタ装置１００のリアクタンス特性の一例で、図２２（ｂ）に示すグラフは、実施の形態５におけるフィルタ装置１００Ｃのリアクタンス特性の一例である。

【0106】

図２１および図２２に示すように、フィルタ装置１００の共振周波数は、約２．４ＧＨｚ（マークｍ６）であるが、フィルタ装置１００Ｃの共振周波数は、約２．７ＧＨｚ（マークｍ７）と約０．３ＧＨｚ高周波側にシフトしている。つまり、フィルタ装置１００Ｃのように、経路全体に対してインダクタＬ３を並列接続することで、共振周波数を調整することができる。フィルタ装置１００Ｃは一体化されたチップでもよいし、フィルタ装置１００に別のインダクタ素子を加えることで回路基板も含めた構造としてもよい。フィルタ装置１００に別のインダクタ素子を追加することで、共振周波数を任意に調整することが可能となる。

【0107】

［実施の形態６］
実施の形態４では、図１８に示すように、ショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にキャパシタＣ３を設けたフィルタ装置１００Ｂについて説明した。実施の形態６においては、実施の形態４におけるフィルタ装置１００Ｂのようにショート経路に対してキャパシタＣ３を並列させるのではなく、経路全体にキャパシタを並列させたフィルタ装置について説明する。なお、実施の形態６のフィルタ装置において、実施の形態１のフィルタ装置１００と同じ構成については同じ符号を付して詳細な説明を繰り返さない。また、実施の形態１のアンテナ装置１５０、実施の形態２のアンテナモジュール２００において、フィルタ装置１００の代わりに実施の形態６のフィルタ装置を用いてもよい。

【0108】

図２３は、実施の形態６におけるフィルタ装置１００Ｄの回路図である。フィルタ装置１００Ｄは、図２３に示すようにインダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１、キャパシタＣ３（第２キャパシタ）を含む。インダクタＬ１と端子Ｐ２との間には、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とが設けてある。第１経路ＴＬ１には、インダクタＬ２とキャパシタＣ１とが直列接続されるＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある。第２経路ＴＬ２は、ショート経路である。さらに、端子Ｐ１と端子Ｐ２との経路全体に対して並列にキャパシタＣ３が設けてある。つまり、キャパシタＣ３は、インダクタＬ１およびインダクタＬ２に対して並列に接続してある。

【0109】

さらに、フィルタ装置１００Ｄには、実施の形態３，４で説明したショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にインダクタＬ４、キャパシタＣ５を設けてある。実施の形態３，４で説明したように、フィルタ装置１００Ｄは、インダクタＬ４、キャパシタＣ５を設けても挿入損失およびリアクタンス特性に変化がない。なお、フィルタ装置１００Ｄは、インダクタＬ４、キャパシタＣ５のうち、いずれか一方を設ける構成でもよい。また、実施の形態５のフィルタ装置１００Ｃにおいても同様に、実施の形態３，４で説明したショート経路である第２経路ＴＬ２に対して並列にインダクタＬ４、キャパシタＣ５を設けてもよい。

【0110】

図２４は、実施の形態６におけるフィルタ装置１００Ｄの挿入損失の一例を示す図である。図２４において、横軸は周波数、縦軸は挿入損失である。なお、図２４（ａ）に示すグラフは、実施の形態１におけるフィルタ装置１００の挿入損失の一例で各定数はＬ１＝２．０ｎＨ、Ｌ２＝２．０ｎＨ、Ｃ１＝２．２ｐＦ、ｋ＝０．６である。図２４（ｂ）に示すグラフは、実施の形態６におけるフィルタ装置１００Ｄの挿入損失の一例で、上記定数に加え、Ｃ３＝４ｐＦ、Ｃ５＝２ｐＦ、Ｌ４＝２ｎＨである。図２５は、実施の形態６におけるフィルタ装置１００Ｄのリアクタンス特性の一例を示す図である。図２５において、横軸は周波数、縦軸はリアクタンスである。なお、図２５（ａ）に示すグラフは、実施の形態１におけるフィルタ装置１００のリアクタンス特性の一例で、図２５（ｂ）に示すグラフは、実施の形態６におけるフィルタ装置１００Ｄのリアクタンス特性の一例である。

【0111】

図２４および図２５に示すように、フィルタ装置１００は、約２．４ＧＨｚ（マークｍ６）に共振周波数を１つ有しているが、フィルタ装置１００Ｄは、約２．２ＧＨｚ（マークｍ８）と約４．９ＧＨｚ（マークｍ９）とに共振周波数を２つ有している。つまり、フィルタ装置１００Ｄのように、経路全体に対してキャパシタＣ３を並列接続することで、図２５に示すＬ性領域において減衰域を追加することができる。なお、フィルタ装置１００Ｄは、キャパシタＣ３を設けることで共振周波数が低周波側へシフトするため、実施の形態５で説明したように経路全体にフィルタ装置１００に別のキャパシタ素子を追加することで、共振周波数を任意に調整できる。

【0112】

［変形例］
実施の形態１に係るフィルタ装置１００では、図１に示すように端子Ｐ１と端子Ｐ２との間にインダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１が順に設けられる構成を説明した。しかし、フィルタ装置１００は、インダクタＬ２とキャパシタＣ１との順を入れ替えてもよく、またインダクタＬ１側を端子Ｐ２に接続してもよい。なお、フィルタ装置１００は、インダクタＬ１を端子Ｐ２側（アンテナ１５５側）に接続するか、インダクタＬ１を端子Ｐ１側（給電回路ＲＦ１側）に接続するかを、アンテナインピーダンスにより決定できる。

【0113】

図２６は、変形例におけるフィルタ装置１００ａの回路図である。フィルタ装置１００ａは、図２６に示すように端子Ｐ１と端子Ｐ２との間にインダクタＬ２、キャパシタＣ１、インダクタＬ１が順に設けられる構成である。

【0114】

フィルタ装置１００ａは、端子Ｐ１とインダクタＬ１との間には、第１経路ＴＬ１と第２経路ＴＬ２とが設けてある。第１経路ＴＬ１には、インダクタＬ２とキャパシタＣ１との順で直列接続されるＬＣ直列共振器ＲＳが設けてある。第２経路ＴＬ２は、ショート経路である。インダクタＬ１とインダクタＬ２とは、互いに磁気結合をしている。フィルタ装置１００ａは、インダクタＬ２の順を入れ替えたことによりショート経路である第２経路ＴＬ２に生じる寄生容量および寄生インダクタンスの影響を除けば、フィルタ装置１００と同様の効果を得ることができる。

【0115】

フィルタ装置１００，１００ａは、インダクタＬ１、インダクタＬ２、キャパシタＣ１のみを考慮して設計されるものとして説明したが、実際のフィルタ装置では、浮遊容量、寄生インダクタンスなどを加味して設計する必要がある。

【0116】

フィルタ装置１００，１００ａは、アンテナ１５５、給電回路ＲＦ１などとインピーダンスを整合させるための整合回路、高周波信号の位相を切り換える移相器などの他の構成を含んでもよい。

【0117】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0118】

１ 絶縁体、２ａ～２ｄ 外部電極、１００，１００ａ フィルタ装置、１５０，１６０ アンテナ装置、１５５，１６５ アンテナ、１７０ 基板、２００ アンテナモジュール、Ｃ１ キャパシタ、ＥＳＬ 等価直列インダクタンス、Ｋ，Ｋ２ 結合係数、Ｌ１，Ｌ２ インダクタ、Ｐ１，Ｐ２ 端子、ＲＦ１，ＲＦ２ 給電回路、ＴＬ１ 第１経路、ＴＬ２ 第２経路。

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】