バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器
【課題】 広い２つの通過帯域およびその間に形成された減衰極を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供する。
【解決手段】 第１の通過帯域を形成する第１〜第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと、第１，第３の共振電極30ａ，30ｃに結合する共振電極結合導体35と、第２の通過帯域を形成する第１，第２の複合共振電極29ａ，29ｂと、第１の共振電極30ａに結合する第１の入出力結合電極40ａと、第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａに結合する第２の入出力結合電極41ａと、第３の共振電極30ｃに結合する第３の入出力結合電極40ｂと、第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂに結合する第４の入出力結合電極41ｂとを備え、第４の共振電極30ｄは１／２波長共振器であり、その他の共振電極は１／４波長共振器であるバンドパスフィルタとする。
【解決手段】 第１の通過帯域を形成する第１〜第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと、第１，第３の共振電極30ａ，30ｃに結合する共振電極結合導体35と、第２の通過帯域を形成する第１，第２の複合共振電極29ａ，29ｂと、第１の共振電極30ａに結合する第１の入出力結合電極40ａと、第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａに結合する第２の入出力結合電極41ａと、第３の共振電極30ｃに結合する第３の入出力結合電極40ｂと、第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂに結合する第４の入出力結合電極41ｂとを備え、第４の共振電極30ｄは１／２波長共振器であり、その他の共振電極は１／４波長共振器であるバンドパスフィルタとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものであり、特に、２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しい通信手段としてＵＷＢが着目されている。ＵＷＢは10ｍ程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものであり、例えば米国ＦＣＣ（Federal Communication Commission）の規定によると3.1〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用する計画となっている。このようにＵＷＢの特徴は非常に広い周波数帯域を用いることである。
【０００３】
このようなＵＷＢに使用可能な超広帯域のフィルタに関する研究は近年盛んに行なわれており、例えば、方向性結合器の原理を応用したバンドパスフィルタによって、通過帯域幅が比帯域（帯域幅／中心周波数）で100％を超える広帯域な特性が得られたとの報告がある（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
一方、従来よく使用されるフィルタとして、複数の１／４波長ストリップライン共振器を併設して相互に結合させて構成したバンドパスフィルタが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004−180032号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「マイクロストリップ−ＣＰＷブロードサイド結合構造を用いた超広帯域バンドパスフィルタ」2005年３月電子情報通信学会総合大会講演論文集 C-2-114 p.147
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタはそれぞれ問題点を有しており、ＵＷＢ用のバンドパスフィルタには適さないものであった。
【０００８】
例えば、非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎるという問題があった。すなわち、ＵＷＢは基本的には3.1ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用するが、国際電気通信連合無線通信部門では、ＩＥＥＥ802.11.aで使用する5.3ＧＨｚを避ける形で3.1〜4.7ＧＨｚ程度の帯域を使用するLow Band（ローバンド）と６ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚ程度の帯域を使用するHigh Band（ハイバンド）とに分割した企画が立案されている。よって、ＵＷＢのLow BandおよびHigh Bandに使用されるフィルタには、それぞれ比帯域で40％〜50％程度の通過帯域幅と5.3ＧＨｚにおける減衰が同時に要求されるため、通過帯域幅が比帯域で100％を超えるような特性を有する非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎて使えないものであった。
【０００９】
また、従来の１／４波長共振器を使用したバンドパスフィルタの通過帯域幅は狭すぎ、広帯域化を図った特許文献１に記載のバンドパスフィルタの通過帯域幅であっても比帯域で10％にも満たないものであった。よって、比帯域で40％〜50％に相当する広い通過帯域幅を要求されるＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして使えるものではなかった。
【００１０】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ＵＷＢのLow Band用フィルタおよびHigh Band用フィルタを１つのフィルタでまかなうことが可能な、広い２つの通過帯域を有するとともに、２つの通過帯域の間に減衰極が形成されたバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、基部ならびに帯状の第１および第２の突起部によってそれぞれ構成された第１および第２の複合共振電極であって、前記基部の一方端が接地され、前記第１および第２の突起部が前記基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置され、前記基部の前記一方端が各々の前記複合共振電極の一方端となり、前記突起部の他方端が各々の前記複合共振電極の他方端となり、各々の前記複合共振電極の前記基部および前記突起部を合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、各々の前記複合共振電極の前記突起部が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能し、各々の前記複合共振電極の前記一方端が逆側に位置するとともに前記第１の複合共振電極の前記第２の突起部および前記第２の複合共振電極の前記第１の突起部が隣接するように前記積層体の第１の層間に横並びに配置された、第１および第２の複合共振電極と、前記積層体の前記第１の層間とは異なる第２の層間に横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて１／４波長共振器として機能する帯状の第１乃至第３の共振電極と、前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第２の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第１部分および前記第３の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第２部分ならびに前記第１および第２部分の一方端同士を接続する接続部からなり、１／２波長共振器として機能する第４の共振電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第１の入出力点を有する第１の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の複合共振電極における前記第１の突起部と対向して電磁界結合する第２の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第３の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第２の入出力点を有する第３の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第２の複合共振電極における前記第２の突起部と対向して電磁界結合する第４の入出力結合電極と、前記積層体の前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第１および第３の共振電極にそれぞれ対向して主に容量性の電磁界結合をする領域を有する共振電極結合導体とを備え、前記第１の共振電極の前記一方端と前記第２の共振電極の他方端とが同じ側に位置しており、前記第２の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第１部分の他方端とが同じ側に位置しており、前記第３の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第２部分の他方端とが同じ側に位置しており、前記第１の入出力点は、前記第１の入出力結合電極の長さ方向において、前記第１の共振電極との対向部の中央よりも前記第１の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、前記第２の入出力点は、前記第３の入出力結合電極の長さ方向において、前記第３の共振電極との対向部の中央よりも前記第３の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、前記第１乃至第３の共振電極と各々の前記複合共振電極における各々の前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、前記第２の入出力結合電極は前記第１の入出力結合電極の前記第１の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第１の入出力点から遠い側に接続されて前記第１の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力されるとともに、前記第４の入出力結合電極は前記第３の入出力結合電極の前記第３の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第２の入出力点から遠い側に接続されて前記第３の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力され、通過特性において、前記第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域と、前記第１および第２の複合共振電極によって形成される第２の通過帯域とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記第２の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第１の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第４の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第３の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のバンドパスフィルタによれば、基部および突起部を合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、突起部が第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する第１および第２の複合共振電極を用いて第２の通過帯域を形成する。これにより、第１および第２の周波数をある程度任意に設定することが可能である。このため、第２の通過帯域の広さを所望の値に設定することが容易なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００１６】
また、本発明のバンドパスフィルタは、一方端が接地されて１／４波長共振器として機能する第１乃至第３の共振電極と、第２の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する第１部分および第３の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する第２部分ならびに第１および第２部分の一方端同士を接続する接続部からなり、１／２波長共振器として機能する第４の共振電極と、第１および第３の共振電極にそれぞれ対向して主に容量性の電磁界結合をする領域を有する共振電極結合導体とを備えている。また、第１の共振電極の一方端と第２の共振電極の他方端とが同じ側に位置しており、第２の共振電極の一方端と第４の共振電極の第１部分の他方端とが同じ側に位置しており、第３の共振電極の一方端と第４の共振電極の第２部分の他方端とが同じ側に位置している。これにより、第１および第３の共振電極の間で、共振電極結合導体を介して伝達された電気信号と、隣り合う第１乃至第４の共振電極同士の電磁気的な結合によって伝達された電気信号との間に位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を、通過帯域の両側近傍の周波数で生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００１７】
さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極と各々の複合共振電極における各々の突起部とは積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されている。これにより、積層体の厚みが薄くて第１乃至第４の共振電極と第１および第２の複合共振電極が近接する場合においても、第１乃至第４の共振電極と第１および第２の複合共振電極における突起部との間に生じる電磁界結合を最小限にすることができる。このため、第１乃至第４の共振電極と第１および第２の複合共振電極とが強く電磁界結合することによって生じる通過特性の悪化を防止することができる。
【００１８】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極は、第１の入出力結合電極の第１の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも第１の入出力点から遠い側に接続されて、第１の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力される。また、第４の入出力結合電極は、第３の入出力結合電極の第３の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも第２の入出力点から遠い側に接続されて、第３の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力される。これにより、第１の入出力結合電極と第１の共振電極との電磁界結合を強くすることができるとともに、第３の入出力結合電極と第３の共振電極との電磁界結合を強めることができるので、第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域を、広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失なものにすることができる。
【００１９】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極は積層体の積層方向から見て第１の共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されており、第４の入出力結合電極は積層体の積層方向から見て第３の共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されているときには、第２の入出力結合電極と第１の共振電極との間の電界による結合を小さくするとともに、第４の入出力結合電極と第３の共振電極との電界による結合を小さくすることができるので、第２の入出力結合電極と第１の共振電極との電界による結合および第４の入出力結合電極と第３の共振電極との電界による結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００２０】
本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、２つの広い通過帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さく、且つ２つの通過帯域の間に形成された減衰極によって減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタを通信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタを通過する通信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少する。このため、受信感度が向上するとともに通信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。さらに、本発明のバンドパスフィルタで２つの通信帯域の信号を濾波することができる。よって、小型で受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図４】図１のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。
【図６】図５に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図７】図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図８】図５のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。
【図１０】図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図１１】図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１２】図９のＲ−Ｒ’線断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の第４の例の無線通信モジュールおよび無線通信機器を模式的に示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のバンドパスフィルタを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態の第１の例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図２は、図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図３は、図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は、図１のＰ−Ｐ’線断面図である。
【００２３】
本例のバンドパスフィルタは、図１〜図４に示すように、積層体10と、第１の接地電極21と、第２の接地電極22と、第１の環状接地電極23と、第２の環状接地電極24と、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂと、第１および第２の入出力結合電極40ａ，41ａと、第３および第４の入出力結合電極40ｂ，41ｂと、共振電極結合導体35と第１の入出力端子電極60ａと、第２の入出力端子電極60ｂとを備えている。
【００２４】
積層体10は、複数の誘電体層11が積層されてなる。第１の接地電極21は、積層体10の下面に配置されている。第２の接地電極22は、積層体10の上面に配置されている。第１の環状接地電極23は、積層体10の第１の層間に、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂの周囲を囲むように配置されている。第２の環状接地電極24は、積層体10の第２の層間に、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの周囲を囲むように配置されている。
【００２５】
第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂは、積層体10の第１の層間に配置されており、基部27ならびに帯状の第１および第２の突起部28ａ，28ｂによってそれぞれ構成されている。基部27の一方端は第１の環状接地電極23に接続されており、第１の環状接地電極23を介して接地される。第１および第２の突起部28ａ，28ｂは基部27の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置されている。よって、基部27の一方端が各々の複合共振電極29ａ，29ｂの一方端となり、第１および第２の突起部28ａ，28ｂの他方端が各々の複合共振電極29ａ，29ｂの他方端となっている。そして、各々の複合共振電極29ａ，29ｂの一方端が接地されることにより、基部27ならびに第１および第２の突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、各々の突起部28ａ，28ｂが第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能する。このような第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂは、各々の一方端が逆側に位置するとともに、第１の複合共振電極29ａの第２の突起部28ｂと第２の複合共振電極29ｂの第１の突起部28ａとが隣接するように横並びに配置されている。
【００２６】
第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは、積層体10の第２の層間に横並びに順次配置されている。第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの一方端は第２の環状接地電極24に接続されており、第２の環状接地電極24を介して接地されることにより１／４波長共振器として機能する。
【００２７】
第４の共振電極30ｄは、第２の層間を間に挟んで第１の層間と反対側に位置する層間Ａに配置されている。また、第４の共振電極30ｄは、第２の共振電極30ｂに平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第１部分30ｄ１と、第３の共振電極30ｃに平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第２部分30ｄ２と、第１および第２部分30ｄ１，30ｄ２の一方端同士を接続する接続部30ｄ３とからなる。第４の共振電極30ｄの両端は開放端となっており１／２波長共振器として機能する。
【００２８】
第１の入出力結合電極40ａは、積層体10の第１の層間と第２の層間との間に位置する層間Ｂに配置されており、第１の共振電極30ａの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合する。また、第１の入出力結合電極40ａは、積層体10の上面に配置された第１の入出力端子電極60ａに貫通導体50を介して接続されている。この第１の入出力結合電極40ａと貫通導体50との接続点は、第１の入出力結合電極40ａにおいて電気信号が入力または出力される点である第１の入出力点45ａとなっている。
【００２９】
第２の入出力結合電極41ａは、積層体10の層間Ｂに、第１の複合共振電極29ａにおける第１の突起部28ａと平行に対向して電磁界結合するように配置されている。また、第２の入出力結合電極41ａの一方端は第１の入出力結合電極40ａに接続されており、第２の入出力結合電極41ａの他方端は、第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａの他方端と反対側に位置している。
【００３０】
第３の入出力結合電極40ｂは、積層体10の層間Ｂに配置されており、第３の共振電極30ｃの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合する。また、第３の入出力結合電極40ｂは、積層体10の上面に配置された第２の入出力端子電極60ｂに貫通導体50を介して接続されている。この第３の入出力結合電極40ｂと貫通導体50との接続点は、第３の入出力結合電極40ｂにおいて電気信号が入力または出力される点である第２の入出力点45ｂとなっている。
【００３１】
第４の入出力結合電極41ｂは、積層体10の層間Ｂに、第２の複合共振電極29ｂにおける第２の突起部28ｂと平行に対向して電磁界結合するように配置されている。また、第４の入出力結合電極41ｂの一方端は第３の入出力結合電極40ｂに接続されており、第４の入出力結合電極41ｂの他方端は、第２の複合共振電極29ｂの第１の突起部28ａの他方端と反対側に位置している。
【００３２】
共振電極結合導体35は、積層体10の第２の層間を間に挟んで第１の層間と反対側に位置する層間Ｃに配置されており、第１の共振電極30ａに対向して主に容量性の電磁界結合をする第１の結合部35ａと、第３の共振電極30ｃに対向して主に容量性の電磁界結合をする第２の結合部35ｂと、第１の結合部35ａ及び第２の結合部35ｂを接続する接続部35ｃとによって構成されている。
【００３３】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタは、例えば、第１の入出力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入出力結合電極40ａと電磁界結合する第１の共振電極30ａが励振されることによって、相互に電磁界結合する第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振し、第４の共振電極30ｄと電磁界結合する第２の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂから貫通導体50および第２の入出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振する周波数を含む周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって、第１の通過帯域が形成される。
【００３４】
また、第１の入出力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入出力結合電極40ａに接続された第２の入出力結合電極41ａと電磁界結合する第１の複合共振電極29ａが励振されることによって相互に電磁界結合する第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂが共振し、第２の複合共振電極29ｂと電磁界結合する第４の入出力結合電極41ｂが接続された第３の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂから貫通導体50および第２の入出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂが共振する周波数を含む周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって、第２の通過帯域が形成される。
【００３５】
このようにして、本例のバンドパスフィルタは、周波数の異なる２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタとして機能する。
【００３６】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、基部27ならびに第１および第２の突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、第１および第２の突起部28ａ，28ｂが第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する複合共振電極29ａ，29ｂを用いて第２の通過帯域を形成する。これにより、第１および第２の周波数をある程度任意に設定することが可能である。このため、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂによって形成する第２の通過帯域の広さを所望の値に設定することが容易なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００３７】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは、隣接する共振器同士が互いにインターデジタル型に配置されて主に容量性の電磁界結合をしている。また、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは１／４波長共振器として機能しており、第４の共振電極30ｄは１／２波長共振器として機能している。さらに、共振電極結合導体35は、第１の共振電極30ａおよび第３の共振電極30ｃと主に容量性の電磁界結合をしている。このような構成により、第１の共振電極30ａと第３の共振電極との間で、共振電極結合導体35を介して伝達された電気信号と、隣り合う第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄ同士の電磁気的な結合によって伝達された電気信号との間に位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域の両側近傍の周波数で生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される第１の通過帯域の両側近傍に、信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００３８】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃならびに第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２ならびに第１および第２の入出力結合電極40ａ，41ａは、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂにおける第１および第２の突起部28ａ，28ｂに跨って対向するように配置されている。これにより、複数のルートで伝達された電気信号同士が互いの位相差によって打ち消し合う現象を、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂによって形成される第２の通過帯域の両側近傍の周波数で生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂによって形成される第２の通過帯域の両側近傍に、信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００３９】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第１および第２の入出力結合電極40ａ，41ａと第３および第４の入出力結合電極40ｂ，41ｂとの間に、第１の通過帯域を形成する第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第２の通過帯域を形成する第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとが電気的に並列に接続されている。また、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂにおいて、隣り合う共振電極同士はインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしている。さらに、第１および第３の入出力結合電極40ａ，40ｂは第１および第３の共振電極30ａ，30ｃとインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしており、第２の入出力結合電極41ａは第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａとインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしており、第４の入出力結合電極41ｂは第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂとインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしている。またさらに、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃならびに第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂは１／４波長共振器として機能し、第４の共振器は１／２波長共振器として機能する。このような構成により、複数のルートで伝達された電気信号同士が互いの位相差によって打ち消し合う現象を、前述した第１の通過帯域の高周波側近傍の減衰極と、前述した第２の通過帯域の低周波側近傍の減衰極との間に位置する周波数領域において生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１の通過帯域の高周波側近傍の減衰極と、第２の通過帯域の低周波側近傍の減衰極との間に位置する周波数領域に、信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００４０】
よって、本例のバンドパスフィルタによれば、通過特性において、第１の通過帯域と第２の通過帯域との間に位置する周波数領域に３つの減衰極を形成することができるので、第１の通過帯域と第２の通過帯域との間における減衰量が確保された良好な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４１】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃならびに第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２と各々の複合共振電極29ａ，29ｂにおける各々の突起部28ａ，28ｂとは、積層体10の積層方向から見て互いに直交するように配置されている。これにより、積層体10の厚みが薄くて第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂが近接する場合においても、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂにおける各々の突起部28ａ，28ｂとの間に生じる電磁界結合を最小限にすることができる。このため、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとが強く電磁界結合することによって生じる通過特性の悪化を防止することができる。
【００４２】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極41ａは、第１の入出力結合電極40ａの第１の共振電極30ａとの対向部における長さ方向の中央よりも第１の入出力点45ａから遠い側に接続されて、第１の入出力結合電極40ａを介して電気信号が入力または出力される。また、第４の入出力結合電極41ｂは、第３の入出力結合電極40ｂの第３の共振電極30ｃとの対向部における長さ方向の中央よりも第２の入出力点45ｂから遠い側に接続されて、第３の入出力結合電極40ｂを介して電気信号が入力または出力される。これにより、第１の入出力結合電極40ａと第１の共振電極30ａとの電磁界結合を強くすることができるとともに、第３の入出力結合電極40ｂと第３の共振電極30ｃとの電磁界結合を強くすることができるので、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される第１の通過帯域を、広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失なものにすることができる。
【００４３】
この効果は、発明者が種々の検討によって見出したものであるが、この効果が得られる理由は、第１の入出力点45ａが第１の入出力結合電極40ａと第２の入出力結合電極41ａとの分岐点にある場合と比較して、第１の入力結合電極の第１の共振電極30ａとの対向部を流れる電流を多くできるとともに、第２の入出力点45ｂが第３の入出力結合電極40ｂと第４の入出力結合電極41ｂとの分岐点にある場合と比較して、第３の入出力結合電極40ｂの第３の共振電極30ｃとの対向部を流れる電流を多くできるためではないかと考えられる。
【００４４】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極41ａは積層体の積層方向から見て第１の共振電極30ａの長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されており、第４の入出力結合電極41ｂは積層体の積層方向から見て第３の共振電極30ｃの長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されているときには、第２の入出力結合電極41ａと第１の共振電極30ａとの間の電界による結合を小さくするとともに、第４の入出力結合電極41ｂと第３の共振電極30ｃとの電界による結合を小さくすることができるので、第２の入出力結合電極41ａと第１の共振電極30ａとの電界による結合および第４の入出力結合電極41ｂと第３の共振電極30ｃとの電界による結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００４５】
なお、本例のバンドパスフィルタにおいて、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂの第１の突起部28ａの長さと第２の突起部28ｂの長さとは、等しくしても良いが、ある程度異なるようにするのが望ましい。すなわち、第２の入出力結合電極41ａと電磁界結合する第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａの長さは、第１の複合共振電極29ａの第２の突起部28ｂの長さよりも短くするのが望ましい。これにより、第２の入出力結合電極41ａとの電磁界結合に起因する第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａの共振周波数の低下を補正することができる。同様に、第４の入出力結合電極41ｂと電磁界結合する第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂの長さは第２の複合共振電極29ｂの第１の突起部28ａの長さよりも短くするのが望ましい。これにより、第４の入出力結合電極41ｂとの電磁界結合に起因する第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂの共振周波数の低下を補正することができる。
【００４６】
本例のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ１２，ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料と、Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ等のガラス材料とからなり、800〜1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.01〜0.1ｍｍ程度に設定される。
【００４７】
前述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001〜0.2ｍｍに設定される。
【００４８】
本例のバンドパスフィルタは、例えば次のようにして作製することができる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿を作製するとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体を形成するための貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体を含む導体ペーストを充填するとともにセラミックグリーンシートの表面に印刷法を用いて前述したのと同様の導体ペーストを塗布して導体ペースト付きセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらの導体ペースト付きセラミックグリーンシートを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800℃〜1050℃程度のピーク温度で焼成することにより作製される。
（実施の形態の第２の例）
図５は、本発明の実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図６は、図５に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図７は、図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図８は、図５のＱ−Ｑ’線断面図である。なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００４９】
本例のバンドパスフィルタは、図５〜図８に示すように、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄ１，32ｄ２を備えている。共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃは、積層体10の層間Ｂに、第２の環状接地電極24と対向するように配置されており、それぞれ、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの他方端部に貫通導体50を介して接続されている。また、共振補助電極32ｄ１，32ｄ２は、積層体10の層間Ａを間に挟んで層間Ｃと反対側に位置する層間Ｄに、第１の接地電極21と対向するように配置されており、それぞれ、第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２の他方端部に貫通導体50を介して接続されている。
【００５０】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃと第２の環状接地電極24との間に生じる静電容量により、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの長さを短縮することができる。また、共振補助電極32ｄ１，32ｄ２と第１の接地電極21との間に生じる静電容量により、第４の共振電極30ｄ長さを短縮することができる。よって、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５１】
また、本例のバンドパスフィルタは、第１の結合補助電極46ａおよび第２の結合補助電極46ｂを備えている。第１の結合補助電極46ａは、積層体10の第１の層間に、共振補助電極32ａと対向するように配置されている。また、第１の結合補助電極46ａは、一方端部が貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに接続されるとともに、他方端部が他の貫通導体50を介して第１の入出力端子電極60ａに接続されている。第２の結合補助電極46ｂは、積層体10の第１の層間に、共振補助電極32ｃと対向するように配置されている。また、第２の結合補助電極46ｂは、一方端部が貫通導体50を介して第３の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂに接続されるとともに、他方端部が他の貫通導体50を介して第２の入出力端子電極60ｂに接続されている。
【００５２】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の共振電極30ａおよび共振補助電極32ａの接合体と、第１の入出力結合電極40ａおよび第１の結合補助電極46ａの接合体とが、全体的にブロードサイドでインターデジタル型に強く電磁界結合する。また、第３の共振電極30ｃおよび共振補助電極32ｃの接合体と、第３の入出力結合電極40ｂおよび第２の結合補助電極46ｂの接合体とが、全体的にブロードサイドでインターデジタル型に強く電磁界結合する。これにより、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される広い第１の通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な、優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
（実施の形態の第３の例）
図９は、本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図10は、図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図11は、図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図12は、図９のＲ−Ｒ’線断面図である。なお、本例においては前述した第２の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００５３】
本例のバンドパスフィルタによれば、図９〜12に示すように、第２の入出力結合電極41ａおよび第４の入出力結合電極41ｂは、積層体10の第１の層間と層間Ｂとの間に位置する層間Ｅに配置されており、第１の結合補助電極46ａおよび第２の結合補助電極46ｂは、積層体10の層間Ｅと層間Ｂとの間に位置する層間Ｆに配置されている。なお、第２の入出力結合電極41ａは、貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａに接続されており、第４の入出力結合電極41ｂは、貫通導体50を介して第３の入出力結合電極40ｂに接続されている。
【００５４】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂと第１の共振電極30ａおよび第３の共振電極30ｃとの間隔ならびに第２の入出力結合電極41ａおよび第４の入出力結合電極41ｂと第１の複合共振電極29ａおよび第２の複合共振電極29ｂとの間隔を維持したままで、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとの間隔を大きくすることができる。これにより、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとの電磁界結合が強くなりすぎることによる悪影響をさらに低減することができる。
【００５５】
（実施の形態の第４の例）
図13は本発明の実施の形態の第４の例の無線通信モジュール80および無線通信機器85を模式的に示すブロック図である。
【００５６】
本例の無線通信モジュール80は、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のＲＦ信号が処理されるＲＦ部82とを備えている。ＲＦ部82には前述した本発明のバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるＲＦ信号または受信したＲＦ信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。
【００５７】
具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドＩＣ 811が配置され、ＲＦ部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にＲＦ ＩＣ 822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってＲＦ信号の送受信がなされる本例の無線通信機器85が構成される。
【００５８】
このような構成を有する本例の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、２つの広い通過帯域の全域に渡って低損失であるとともに、２つの通過帯域の間に３つの減衰極が形成されて減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタ821を用いて、２つの通信帯域の信号の濾波を行なうことができる。これにより、通信信号の減衰を少なくするとともに、ノイズを少なくすることができるため、受信感度が向上するとともに、通信信号の増幅度を小さくすることができるので、増幅回路における消費電力が少なくなる。さらに、２つの通信帯域の濾波を１つのフィルタによって行うことができるので、回路構成を簡略化できるとともに部品点数を削減することができる。よって、小型で受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。
【００５９】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の第１〜第４の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００６０】
例えば、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、第１の入出力端子電極60ａおよび第２の入出力端子電極60ｂを備えた例を示した。しかしながら、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成される場合等では、第１の入出力端子電極60ａおよび第２の入出力端子電極60ｂは必ずしも必要ではなく、例えば、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が、第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂに直接接続するようにしても構わない。この場合には、第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂと配線導体との接続点が、第１の入出力点45ａおよび第２の入出力点45ｂとなる。
【００６１】
また、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、積層体10の下面に第１の接地電極21を配置し、積層体10の上面に第２の接地電極22を配置した例を示したが、例えば、第１の接地電極21の下にさらに誘電体層を配置しても構わないし、第２の接地電極22の上にさらに誘電体層を配置しても構わない。また、第１の接地電極21および第２の接地電極22の一方のみを備えるようにしても構わない。
【００６２】
またさらに、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、バンドパスフィルタが１つの積層体10の中に構成された例を示したが、厚み方向に積層された複数の積層体にまたがってバンドパスフィルタが構成されるようにしてもかまわない。
【００６３】
さらにまた、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、第１の入出力結合電極40ａと第３の入出力結合電極40ｂとが積層体10の同じ層間に配置され、第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１と第２部分30ｄ２とが積層体10の同じ層間に配置された例を示した。しかしながら、第１の入出力結合電極40ａと第３の入出力結合電極40ｂとは、積層体10の第１の層間と第２の層間との間であれば、異なる層間に配置されるようにしても構わない。同様に、第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１と第２部分30ｄ２とが、積層体10の異なる層間に配置されるようにしても構わない。
【００６４】
またさらに、ＵＷＢに用いられるバンドパスフィルタを例示してこれまで説明を行なってきたが、他の用途においても本発明のバンドパスフィルタが有効であることは言うまでもない。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。
【００６６】
図９〜12に示した本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの電気特性を、有限要素法を用いたシミュレーションによって算出した。そのシミュレーション結果を図14に示す。グラフの横軸は周波数で縦軸は減衰量であり、バンドパスフィルタの通過特性（Ｓ21）および反射特性（Ｓ11）を示している。
【００６７】
図14に示す通過特性においては、２つの広くて平坦な通過帯域が形成されているとともに、第１の通過帯域と第２の通過帯域との間に３つの減衰極が形成されており、２つの通過帯域の間の周波数領域における減衰量が充分に確保されていることがわかる。これにより、本発明の有効性が確認できた。
【００６８】
なお、このシミュレーションにおいては、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは幅が0.175ｍｍで長さが4.05ｍｍの矩形状とした。第４の共振電極30ｄは、幅が0.125ｍｍで長さが3.9ｍｍの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２と、幅が0.125ｍｍで長さが0.4ｍｍの接続部30ｄ３とを接続したＵ字型の形状とした。第１の複合共振電極29ａは、幅が0.76ｍｍで長さが0.98ｍｍの基部27の他方端に、幅が0.25ｍｍで長さが0.97ｍｍの第１の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが2.22ｍｍの第２の突起部28ｂが接続された構造とした。第２の複合共振電極29ｂは、幅が0.76ｍｍで長さが0.98ｍｍの基部27の他方端に、幅が0.25ｍｍで長さが2.22ｍｍの第１の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが0.97ｍｍの第２の突起部28ｂが接続された構造とした。第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂは、それぞれ幅が0.15ｍｍで長さが3.7ｍｍの矩形状とした。第２の入出力結合電極41ａおよび第４の入出力結合電極41ｂは、それぞれ幅が0.25ｍｍで長さが0.45ｍｍの矩形状とした。共振電極結合導体35は、幅が0.075ｍｍで長さが0.7ｍｍの第１および第２の結合部35ａ，35ｂを、幅が0.075ｍｍで長さが0.7ｍｍの接続部35ｃで接続したクランク状の構造とした。第１の結合補助電極46ａおよび第２の結合補助電極46ｂは、それぞれ幅が0.15ｍｍで長さが0.9ｍｍの矩形状とした。各種電極の厚みは0.01ｍｍとした。貫通導体50の直径は0.1ｍｍとした。積層体10は幅が４ｍｍで長さが５ｍｍで厚みが0.49ｍｍの直方体状とした。積層体の上面と第１の層間との間隔（それぞれに配置された各種電極同士の間隔）は0.19ｍｍとし、層間Ａと層間Ｃおよび層間Ｄとの間隔はそれぞれ0.065ｍｍとし、下面と層間Ｄとの間隔およびその他の隣り合う層間の間隔はそれぞれ0.015ｍｍとした。誘電体層11の比誘電率は9.45とした。
【符号の説明】
【００６９】
10：積層体
11：誘電体層
27：基部
28ａ：第１の突起部
28ｂ：第２の突起部
29ａ：第１の複合共振電極
29ｂ：第２の複合共振電極
30ａ：第１の共振電極
30ｂ：第２の共振電極
30ｃ：第３の共振電極
30ｄ：第４の共振電極
30ｄ１：第１部分
30ｄ２：第２部分
30ｄ３：接続部
35：共振電極結合導体
40ａ：第１の入出力結合電極
41ａ：第２の入出力結合電極
40ｂ：第３の入出力結合電極
41ｂ：第４の入出力結合電極
45ａ：第１の入出力点
45ｂ：第２の入出力点
80：無線通信モジュール
81：ベースバンド部
82：ＲＦ部
821：バンドパスフィルタ
84：アンテナ
85：無線通信機器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものであり、特に、２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しい通信手段としてＵＷＢが着目されている。ＵＷＢは10ｍ程度の短い距離において広い周波数帯域を使用して大容量のデータ転送を実現するものであり、例えば米国ＦＣＣ（Federal Communication Commission）の規定によると3.1〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用する計画となっている。このようにＵＷＢの特徴は非常に広い周波数帯域を用いることである。
【０００３】
このようなＵＷＢに使用可能な超広帯域のフィルタに関する研究は近年盛んに行なわれており、例えば、方向性結合器の原理を応用したバンドパスフィルタによって、通過帯域幅が比帯域（帯域幅／中心周波数）で100％を超える広帯域な特性が得られたとの報告がある（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００４】
一方、従来よく使用されるフィルタとして、複数の１／４波長ストリップライン共振器を併設して相互に結合させて構成したバンドパスフィルタが知られている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004−180032号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「マイクロストリップ−ＣＰＷブロードサイド結合構造を用いた超広帯域バンドパスフィルタ」2005年３月電子情報通信学会総合大会講演論文集 C-2-114 p.147
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非特許文献１および特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタはそれぞれ問題点を有しており、ＵＷＢ用のバンドパスフィルタには適さないものであった。
【０００８】
例えば、非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎるという問題があった。すなわち、ＵＷＢは基本的には3.1ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚの周波数帯域を使用するが、国際電気通信連合無線通信部門では、ＩＥＥＥ802.11.aで使用する5.3ＧＨｚを避ける形で3.1〜4.7ＧＨｚ程度の帯域を使用するLow Band（ローバンド）と６ＧＨｚ〜10.6ＧＨｚ程度の帯域を使用するHigh Band（ハイバンド）とに分割した企画が立案されている。よって、ＵＷＢのLow BandおよびHigh Bandに使用されるフィルタには、それぞれ比帯域で40％〜50％程度の通過帯域幅と5.3ＧＨｚにおける減衰が同時に要求されるため、通過帯域幅が比帯域で100％を超えるような特性を有する非特許文献１にて提案されたバンドパスフィルタは通過帯域幅が広すぎて使えないものであった。
【０００９】
また、従来の１／４波長共振器を使用したバンドパスフィルタの通過帯域幅は狭すぎ、広帯域化を図った特許文献１に記載のバンドパスフィルタの通過帯域幅であっても比帯域で10％にも満たないものであった。よって、比帯域で40％〜50％に相当する広い通過帯域幅を要求されるＵＷＢ用のバンドパスフィルタとして使えるものではなかった。
【００１０】
本発明はこのような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、ＵＷＢのLow Band用フィルタおよびHigh Band用フィルタを１つのフィルタでまかなうことが可能な、広い２つの通過帯域を有するとともに、２つの通過帯域の間に減衰極が形成されたバンドパスフィルタならびにそれを用いた無線通信モジュールおよび無線通信機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバンドパスフィルタは、複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、基部ならびに帯状の第１および第２の突起部によってそれぞれ構成された第１および第２の複合共振電極であって、前記基部の一方端が接地され、前記第１および第２の突起部が前記基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置され、前記基部の前記一方端が各々の前記複合共振電極の一方端となり、前記突起部の他方端が各々の前記複合共振電極の他方端となり、各々の前記複合共振電極の前記基部および前記突起部を合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、各々の前記複合共振電極の前記突起部が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能し、各々の前記複合共振電極の前記一方端が逆側に位置するとともに前記第１の複合共振電極の前記第２の突起部および前記第２の複合共振電極の前記第１の突起部が隣接するように前記積層体の第１の層間に横並びに配置された、第１および第２の複合共振電極と、前記積層体の前記第１の層間とは異なる第２の層間に横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて１／４波長共振器として機能する帯状の第１乃至第３の共振電極と、前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第２の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第１部分および前記第３の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第２部分ならびに前記第１および第２部分の一方端同士を接続する接続部からなり、１／２波長共振器として機能する第４の共振電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第１の入出力点を有する第１の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の複合共振電極における前記第１の突起部と対向して電磁界結合する第２の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第３の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第２の入出力点を有する第３の入出力結合電極と、前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第２の複合共振電極における前記第２の突起部と対向して電磁界結合する第４の入出力結合電極と、前記積層体の前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第１および第３の共振電極にそれぞれ対向して主に容量性の電磁界結合をする領域を有する共振電極結合導体とを備え、前記第１の共振電極の前記一方端と前記第２の共振電極の他方端とが同じ側に位置しており、前記第２の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第１部分の他方端とが同じ側に位置しており、前記第３の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第２部分の他方端とが同じ側に位置しており、前記第１の入出力点は、前記第１の入出力結合電極の長さ方向において、前記第１の共振電極との対向部の中央よりも前記第１の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、前記第２の入出力点は、前記第３の入出力結合電極の長さ方向において、前記第３の共振電極との対向部の中央よりも前記第３の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、前記第１乃至第３の共振電極と各々の前記複合共振電極における各々の前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、前記第２の入出力結合電極は前記第１の入出力結合電極の前記第１の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第１の入出力点から遠い側に接続されて前記第１の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力されるとともに、前記第４の入出力結合電極は前記第３の入出力結合電極の前記第３の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第２の入出力点から遠い側に接続されて前記第３の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力され、通過特性において、前記第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域と、前記第１および第２の複合共振電極によって形成される第２の通過帯域とを有することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明のバンドパスフィルタは、上記構成において、前記第２の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第１の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第４の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第３の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明の無線通信モジュールは、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の無線通信機器は、上記各構成のいずれかの本発明のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のバンドパスフィルタによれば、基部および突起部を合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、突起部が第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する第１および第２の複合共振電極を用いて第２の通過帯域を形成する。これにより、第１および第２の周波数をある程度任意に設定することが可能である。このため、第２の通過帯域の広さを所望の値に設定することが容易なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００１６】
また、本発明のバンドパスフィルタは、一方端が接地されて１／４波長共振器として機能する第１乃至第３の共振電極と、第２の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する第１部分および第３の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する第２部分ならびに第１および第２部分の一方端同士を接続する接続部からなり、１／２波長共振器として機能する第４の共振電極と、第１および第３の共振電極にそれぞれ対向して主に容量性の電磁界結合をする領域を有する共振電極結合導体とを備えている。また、第１の共振電極の一方端と第２の共振電極の他方端とが同じ側に位置しており、第２の共振電極の一方端と第４の共振電極の第１部分の他方端とが同じ側に位置しており、第３の共振電極の一方端と第４の共振電極の第２部分の他方端とが同じ側に位置している。これにより、第１および第３の共振電極の間で、共振電極結合導体を介して伝達された電気信号と、隣り合う第１乃至第４の共振電極同士の電磁気的な結合によって伝達された電気信号との間に位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を、通過帯域の両側近傍の周波数で生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域の両側近傍において信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００１７】
さらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極と各々の複合共振電極における各々の突起部とは積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されている。これにより、積層体の厚みが薄くて第１乃至第４の共振電極と第１および第２の複合共振電極が近接する場合においても、第１乃至第４の共振電極と第１および第２の複合共振電極における突起部との間に生じる電磁界結合を最小限にすることができる。このため、第１乃至第４の共振電極と第１および第２の複合共振電極とが強く電磁界結合することによって生じる通過特性の悪化を防止することができる。
【００１８】
またさらに、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極は、第１の入出力結合電極の第１の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも第１の入出力点から遠い側に接続されて、第１の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力される。また、第４の入出力結合電極は、第３の入出力結合電極の第３の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも第２の入出力点から遠い側に接続されて、第３の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力される。これにより、第１の入出力結合電極と第１の共振電極との電磁界結合を強くすることができるとともに、第３の入出力結合電極と第３の共振電極との電磁界結合を強めることができるので、第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域を、広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失なものにすることができる。
【００１９】
さらにまた、本発明のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極は積層体の積層方向から見て第１の共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されており、第４の入出力結合電極は積層体の積層方向から見て第３の共振電極の長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されているときには、第２の入出力結合電極と第１の共振電極との間の電界による結合を小さくするとともに、第４の入出力結合電極と第３の共振電極との電界による結合を小さくすることができるので、第２の入出力結合電極と第１の共振電極との電界による結合および第４の入出力結合電極と第３の共振電極との電界による結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００２０】
本発明の無線通信モジュールおよび本発明の無線通信機器によれば、２つの広い通過帯域の全域に渡って通過する信号の損失が小さく、且つ２つの通過帯域の間に形成された減衰極によって減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタを通信信号の濾波に用いることにより、バンドパスフィルタを通過する通信信号の減衰が少なくなるとともにノイズも減少する。このため、受信感度が向上するとともに通信信号の増幅度を小さくできるため増幅回路における消費電力が少なくなる。さらに、本発明のバンドパスフィルタで２つの通信帯域の信号を濾波することができる。よって、小型で受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュールおよび無線通信機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。
【図２】図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図３】図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図４】図１のＰ−Ｐ’線断面図である。
【図５】本発明の実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。
【図６】図５に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図７】図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図８】図５のＱ−Ｑ’線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。
【図１０】図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。
【図１１】図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。
【図１２】図９のＲ−Ｒ’線断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態の第４の例の無線通信モジュールおよび無線通信機器を模式的に示すブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明のバンドパスフィルタを添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
（実施の形態の第１の例）
図１は、本発明の実施の形態の第１の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図２は、図１に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図３は、図１に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図４は、図１のＰ−Ｐ’線断面図である。
【００２３】
本例のバンドパスフィルタは、図１〜図４に示すように、積層体10と、第１の接地電極21と、第２の接地電極22と、第１の環状接地電極23と、第２の環状接地電極24と、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂと、第１および第２の入出力結合電極40ａ，41ａと、第３および第４の入出力結合電極40ｂ，41ｂと、共振電極結合導体35と第１の入出力端子電極60ａと、第２の入出力端子電極60ｂとを備えている。
【００２４】
積層体10は、複数の誘電体層11が積層されてなる。第１の接地電極21は、積層体10の下面に配置されている。第２の接地電極22は、積層体10の上面に配置されている。第１の環状接地電極23は、積層体10の第１の層間に、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂの周囲を囲むように配置されている。第２の環状接地電極24は、積層体10の第２の層間に、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの周囲を囲むように配置されている。
【００２５】
第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂは、積層体10の第１の層間に配置されており、基部27ならびに帯状の第１および第２の突起部28ａ，28ｂによってそれぞれ構成されている。基部27の一方端は第１の環状接地電極23に接続されており、第１の環状接地電極23を介して接地される。第１および第２の突起部28ａ，28ｂは基部27の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置されている。よって、基部27の一方端が各々の複合共振電極29ａ，29ｂの一方端となり、第１および第２の突起部28ａ，28ｂの他方端が各々の複合共振電極29ａ，29ｂの他方端となっている。そして、各々の複合共振電極29ａ，29ｂの一方端が接地されることにより、基部27ならびに第１および第２の突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、各々の突起部28ａ，28ｂが第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能する。このような第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂは、各々の一方端が逆側に位置するとともに、第１の複合共振電極29ａの第２の突起部28ｂと第２の複合共振電極29ｂの第１の突起部28ａとが隣接するように横並びに配置されている。
【００２６】
第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは、積層体10の第２の層間に横並びに順次配置されている。第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの一方端は第２の環状接地電極24に接続されており、第２の環状接地電極24を介して接地されることにより１／４波長共振器として機能する。
【００２７】
第４の共振電極30ｄは、第２の層間を間に挟んで第１の層間と反対側に位置する層間Ａに配置されている。また、第４の共振電極30ｄは、第２の共振電極30ｂに平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第１部分30ｄ１と、第３の共振電極30ｃに平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第２部分30ｄ２と、第１および第２部分30ｄ１，30ｄ２の一方端同士を接続する接続部30ｄ３とからなる。第４の共振電極30ｄの両端は開放端となっており１／２波長共振器として機能する。
【００２８】
第１の入出力結合電極40ａは、積層体10の第１の層間と第２の層間との間に位置する層間Ｂに配置されており、第１の共振電極30ａの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合する。また、第１の入出力結合電極40ａは、積層体10の上面に配置された第１の入出力端子電極60ａに貫通導体50を介して接続されている。この第１の入出力結合電極40ａと貫通導体50との接続点は、第１の入出力結合電極40ａにおいて電気信号が入力または出力される点である第１の入出力点45ａとなっている。
【００２９】
第２の入出力結合電極41ａは、積層体10の層間Ｂに、第１の複合共振電極29ａにおける第１の突起部28ａと平行に対向して電磁界結合するように配置されている。また、第２の入出力結合電極41ａの一方端は第１の入出力結合電極40ａに接続されており、第２の入出力結合電極41ａの他方端は、第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａの他方端と反対側に位置している。
【００３０】
第３の入出力結合電極40ｂは、積層体10の層間Ｂに配置されており、第３の共振電極30ｃの長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合する。また、第３の入出力結合電極40ｂは、積層体10の上面に配置された第２の入出力端子電極60ｂに貫通導体50を介して接続されている。この第３の入出力結合電極40ｂと貫通導体50との接続点は、第３の入出力結合電極40ｂにおいて電気信号が入力または出力される点である第２の入出力点45ｂとなっている。
【００３１】
第４の入出力結合電極41ｂは、積層体10の層間Ｂに、第２の複合共振電極29ｂにおける第２の突起部28ｂと平行に対向して電磁界結合するように配置されている。また、第４の入出力結合電極41ｂの一方端は第３の入出力結合電極40ｂに接続されており、第４の入出力結合電極41ｂの他方端は、第２の複合共振電極29ｂの第１の突起部28ａの他方端と反対側に位置している。
【００３２】
共振電極結合導体35は、積層体10の第２の層間を間に挟んで第１の層間と反対側に位置する層間Ｃに配置されており、第１の共振電極30ａに対向して主に容量性の電磁界結合をする第１の結合部35ａと、第３の共振電極30ｃに対向して主に容量性の電磁界結合をする第２の結合部35ｂと、第１の結合部35ａ及び第２の結合部35ｂを接続する接続部35ｃとによって構成されている。
【００３３】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタは、例えば、第１の入出力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入出力結合電極40ａと電磁界結合する第１の共振電極30ａが励振されることによって、相互に電磁界結合する第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振し、第４の共振電極30ｄと電磁界結合する第２の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂから貫通導体50および第２の入出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄが共振する周波数を含む周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって、第１の通過帯域が形成される。
【００３４】
また、第１の入出力端子電極60ａおよび貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに外部回路からの電気信号が入力されると、第１の入出力結合電極40ａに接続された第２の入出力結合電極41ａと電磁界結合する第１の複合共振電極29ａが励振されることによって相互に電磁界結合する第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂが共振し、第２の複合共振電極29ｂと電磁界結合する第４の入出力結合電極41ｂが接続された第３の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂから貫通導体50および第２の入出力端子電極60ｂを介して外部回路に電気信号が出力される。このとき、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂが共振する周波数を含む周波数帯域の信号が選択的に通過するため、これによって、第２の通過帯域が形成される。
【００３５】
このようにして、本例のバンドパスフィルタは、周波数の異なる２つの通過帯域を有するバンドパスフィルタとして機能する。
【００３６】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、基部27ならびに第１および第２の突起部28ａ，28ｂを合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、第１および第２の突起部28ａ，28ｂが第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する複合共振電極29ａ，29ｂを用いて第２の通過帯域を形成する。これにより、第１および第２の周波数をある程度任意に設定することが可能である。このため、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂによって形成する第２の通過帯域の広さを所望の値に設定することが容易なバンドパスフィルタを得ることができる。
【００３７】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄは、隣接する共振器同士が互いにインターデジタル型に配置されて主に容量性の電磁界結合をしている。また、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは１／４波長共振器として機能しており、第４の共振電極30ｄは１／２波長共振器として機能している。さらに、共振電極結合導体35は、第１の共振電極30ａおよび第３の共振電極30ｃと主に容量性の電磁界結合をしている。このような構成により、第１の共振電極30ａと第３の共振電極との間で、共振電極結合導体35を介して伝達された電気信号と、隣り合う第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄ同士の電磁気的な結合によって伝達された電気信号との間に位相差が生じて互いに打ち消し合う現象を、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される通過帯域の両側近傍の周波数で生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される第１の通過帯域の両側近傍に、信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００３８】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃならびに第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２ならびに第１および第２の入出力結合電極40ａ，41ａは、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂにおける第１および第２の突起部28ａ，28ｂに跨って対向するように配置されている。これにより、複数のルートで伝達された電気信号同士が互いの位相差によって打ち消し合う現象を、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂによって形成される第２の通過帯域の両側近傍の周波数で生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂによって形成される第２の通過帯域の両側近傍に、信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００３９】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第１および第２の入出力結合電極40ａ，41ａと第３および第４の入出力結合電極40ｂ，41ｂとの間に、第１の通過帯域を形成する第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第２の通過帯域を形成する第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとが電気的に並列に接続されている。また、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂにおいて、隣り合う共振電極同士はインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしている。さらに、第１および第３の入出力結合電極40ａ，40ｂは第１および第３の共振電極30ａ，30ｃとインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしており、第２の入出力結合電極41ａは第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａとインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしており、第４の入出力結合電極41ｂは第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂとインターデジタル型の電磁界結合によって主に容量性の結合をしている。またさらに、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃならびに第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂは１／４波長共振器として機能し、第４の共振器は１／２波長共振器として機能する。このような構成により、複数のルートで伝達された電気信号同士が互いの位相差によって打ち消し合う現象を、前述した第１の通過帯域の高周波側近傍の減衰極と、前述した第２の通過帯域の低周波側近傍の減衰極との間に位置する周波数領域において生じさせることができる。このため、バンドパスフィルタの通過特性において、第１の通過帯域の高周波側近傍の減衰極と、第２の通過帯域の低周波側近傍の減衰極との間に位置する周波数領域に、信号が殆ど伝達されない減衰極を形成することができる。
【００４０】
よって、本例のバンドパスフィルタによれば、通過特性において、第１の通過帯域と第２の通過帯域との間に位置する周波数領域に３つの減衰極を形成することができるので、第１の通過帯域と第２の通過帯域との間における減衰量が確保された良好な通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
【００４１】
また、本例のバンドパスフィルタによれば、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃならびに第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２と各々の複合共振電極29ａ，29ｂにおける各々の突起部28ａ，28ｂとは、積層体10の積層方向から見て互いに直交するように配置されている。これにより、積層体10の厚みが薄くて第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂが近接する場合においても、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂにおける各々の突起部28ａ，28ｂとの間に生じる電磁界結合を最小限にすることができる。このため、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとが強く電磁界結合することによって生じる通過特性の悪化を防止することができる。
【００４２】
さらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極41ａは、第１の入出力結合電極40ａの第１の共振電極30ａとの対向部における長さ方向の中央よりも第１の入出力点45ａから遠い側に接続されて、第１の入出力結合電極40ａを介して電気信号が入力または出力される。また、第４の入出力結合電極41ｂは、第３の入出力結合電極40ｂの第３の共振電極30ｃとの対向部における長さ方向の中央よりも第２の入出力点45ｂから遠い側に接続されて、第３の入出力結合電極40ｂを介して電気信号が入力または出力される。これにより、第１の入出力結合電極40ａと第１の共振電極30ａとの電磁界結合を強くすることができるとともに、第３の入出力結合電極40ｂと第３の共振電極30ｃとの電磁界結合を強くすることができるので、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される第１の通過帯域を、広い通過帯域の全体に渡って平坦で低損失なものにすることができる。
【００４３】
この効果は、発明者が種々の検討によって見出したものであるが、この効果が得られる理由は、第１の入出力点45ａが第１の入出力結合電極40ａと第２の入出力結合電極41ａとの分岐点にある場合と比較して、第１の入力結合電極の第１の共振電極30ａとの対向部を流れる電流を多くできるとともに、第２の入出力点45ｂが第３の入出力結合電極40ｂと第４の入出力結合電極41ｂとの分岐点にある場合と比較して、第３の入出力結合電極40ｂの第３の共振電極30ｃとの対向部を流れる電流を多くできるためではないかと考えられる。
【００４４】
またさらに、本例のバンドパスフィルタによれば、第２の入出力結合電極41ａは積層体の積層方向から見て第１の共振電極30ａの長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されており、第４の入出力結合電極41ｂは積層体の積層方向から見て第３の共振電極30ｃの長さ方向の中央よりも一方端側と交わるように配置されているときには、第２の入出力結合電極41ａと第１の共振電極30ａとの間の電界による結合を小さくするとともに、第４の入出力結合電極41ｂと第３の共振電極30ｃとの電界による結合を小さくすることができるので、第２の入出力結合電極41ａと第１の共振電極30ａとの電界による結合および第４の入出力結合電極41ｂと第３の共振電極30ｃとの電界による結合が大きくなることに起因するフィルタ特性の悪化を防止することができる。
【００４５】
なお、本例のバンドパスフィルタにおいて、第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂの第１の突起部28ａの長さと第２の突起部28ｂの長さとは、等しくしても良いが、ある程度異なるようにするのが望ましい。すなわち、第２の入出力結合電極41ａと電磁界結合する第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａの長さは、第１の複合共振電極29ａの第２の突起部28ｂの長さよりも短くするのが望ましい。これにより、第２の入出力結合電極41ａとの電磁界結合に起因する第１の複合共振電極29ａの第１の突起部28ａの共振周波数の低下を補正することができる。同様に、第４の入出力結合電極41ｂと電磁界結合する第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂの長さは第２の複合共振電極29ｂの第１の突起部28ａの長さよりも短くするのが望ましい。これにより、第４の入出力結合電極41ｂとの電磁界結合に起因する第２の複合共振電極29ｂの第２の突起部28ｂの共振周波数の低下を補正することができる。
【００４６】
本例のバンドパスフィルタにおいて、誘電体層11の材質としては、例えばエポキシ樹脂等の樹脂や例えば誘電体セラミックス等のセラミックスを用いることができる。例えば、ＢａＴｉＯ３，Ｐｂ４Ｆｅ２Ｎｂ２Ｏ１２，ＴｉＯ２等の誘電体セラミック材料と、Ｂ２Ｏ３，ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｎＯ等のガラス材料とからなり、800〜1200℃程度の比較的低い温度で焼成が可能なガラス−セラミック材料が好適に用いられる。また、誘電体層11の厚みとしては、例えば0.01〜0.1ｍｍ程度に設定される。
【００４７】
前述した各種の電極および貫通導体の材質としては、例えば、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｇ−Ｐｔ等のＡｇ合金を主成分とする導電材料やＣｕ系，Ｗ系，Ｍｏ系，Ｐｄ系導電材料等が好適に用いられる。各種の電極の厚みは、例えば0.001〜0.2ｍｍに設定される。
【００４８】
本例のバンドパスフィルタは、例えば次のようにして作製することができる。まず、セラミック原料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して泥漿を作製するとともに、ドクターブレード法によってセラミックグリーンシートを形成する。次に、得られたセラミックグリーンシートにパンチングマシーン等を用いて貫通導体を形成するための貫通孔を形成し、Ａｇ，Ａｇ−Ｐｄ，Ａｕ，Ｃｕ等の導体を含む導体ペーストを充填するとともにセラミックグリーンシートの表面に印刷法を用いて前述したのと同様の導体ペーストを塗布して導体ペースト付きセラミックグリーンシートを作製する。次に、これらの導体ペースト付きセラミックグリーンシートを積層し、ホットプレス装置を用いて圧着し、800℃〜1050℃程度のピーク温度で焼成することにより作製される。
（実施の形態の第２の例）
図５は、本発明の実施の形態の第２の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図６は、図５に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図７は、図５に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図８は、図５のＱ−Ｑ’線断面図である。なお、本例においては前述した第１の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００４９】
本例のバンドパスフィルタは、図５〜図８に示すように、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃ，32ｄ１，32ｄ２を備えている。共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃは、積層体10の層間Ｂに、第２の環状接地電極24と対向するように配置されており、それぞれ、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの他方端部に貫通導体50を介して接続されている。また、共振補助電極32ｄ１，32ｄ２は、積層体10の層間Ａを間に挟んで層間Ｃと反対側に位置する層間Ｄに、第１の接地電極21と対向するように配置されており、それぞれ、第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２の他方端部に貫通導体50を介して接続されている。
【００５０】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、共振補助電極32ａ，32ｂ，32ｃと第２の環状接地電極24との間に生じる静電容量により、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃの長さを短縮することができる。また、共振補助電極32ｄ１，32ｄ２と第１の接地電極21との間に生じる静電容量により、第４の共振電極30ｄ長さを短縮することができる。よって、より小型のバンドパスフィルタを得ることができる。
【００５１】
また、本例のバンドパスフィルタは、第１の結合補助電極46ａおよび第２の結合補助電極46ｂを備えている。第１の結合補助電極46ａは、積層体10の第１の層間に、共振補助電極32ａと対向するように配置されている。また、第１の結合補助電極46ａは、一方端部が貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａの第１の入出力点45ａに接続されるとともに、他方端部が他の貫通導体50を介して第１の入出力端子電極60ａに接続されている。第２の結合補助電極46ｂは、積層体10の第１の層間に、共振補助電極32ｃと対向するように配置されている。また、第２の結合補助電極46ｂは、一方端部が貫通導体50を介して第３の入出力結合電極40ｂの第２の入出力点45ｂに接続されるとともに、他方端部が他の貫通導体50を介して第２の入出力端子電極60ｂに接続されている。
【００５２】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の共振電極30ａおよび共振補助電極32ａの接合体と、第１の入出力結合電極40ａおよび第１の結合補助電極46ａの接合体とが、全体的にブロードサイドでインターデジタル型に強く電磁界結合する。また、第３の共振電極30ｃおよび共振補助電極32ｃの接合体と、第３の入出力結合電極40ｂおよび第２の結合補助電極46ｂの接合体とが、全体的にブロードサイドでインターデジタル型に強く電磁界結合する。これにより、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄによって形成される広い第１の通過帯域の全体に渡って平坦で低損失な、優れた通過特性を有するバンドパスフィルタを得ることができる。
（実施の形態の第３の例）
図９は、本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタを模式的に示す外観斜視図である。図10は、図９に示すバンドパスフィルタの模式的な分解斜視図である。図11は、図９に示すバンドパスフィルタの上下面および層間を模式的に示す平面図である。図12は、図９のＲ−Ｒ’線断面図である。なお、本例においては前述した第２の例と異なる点のみについて説明し、同様の構成要素については同一の参照符号を用いて重複する説明を省略する。
【００５３】
本例のバンドパスフィルタによれば、図９〜12に示すように、第２の入出力結合電極41ａおよび第４の入出力結合電極41ｂは、積層体10の第１の層間と層間Ｂとの間に位置する層間Ｅに配置されており、第１の結合補助電極46ａおよび第２の結合補助電極46ｂは、積層体10の層間Ｅと層間Ｂとの間に位置する層間Ｆに配置されている。なお、第２の入出力結合電極41ａは、貫通導体50を介して第１の入出力結合電極40ａに接続されており、第４の入出力結合電極41ｂは、貫通導体50を介して第３の入出力結合電極40ｂに接続されている。
【００５４】
このような構成を備える本例のバンドパスフィルタによれば、第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂと第１の共振電極30ａおよび第３の共振電極30ｃとの間隔ならびに第２の入出力結合電極41ａおよび第４の入出力結合電極41ｂと第１の複合共振電極29ａおよび第２の複合共振電極29ｂとの間隔を維持したままで、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとの間隔を大きくすることができる。これにより、第１乃至第４の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃ，30ｄと第１および第２の複合共振電極29ａ，29ｂとの電磁界結合が強くなりすぎることによる悪影響をさらに低減することができる。
【００５５】
（実施の形態の第４の例）
図13は本発明の実施の形態の第４の例の無線通信モジュール80および無線通信機器85を模式的に示すブロック図である。
【００５６】
本例の無線通信モジュール80は、ベースバンド信号が処理されるベースバンド部81と、ベースバンド部81に接続されベースバンド信号の変調後および復調前のＲＦ信号が処理されるＲＦ部82とを備えている。ＲＦ部82には前述した本発明のバンドパスフィルタ821が含まれており、ベースバンド信号が変調されてなるＲＦ信号または受信したＲＦ信号における通信帯域以外の信号をバンドパスフィルタ821によって減衰させている。
【００５７】
具体的な構成としては、ベースバンド部81にはベースバンドＩＣ 811が配置され、ＲＦ部82にはバンドパスフィルタ821とベースバンド部81との間にＲＦ ＩＣ 822が配置されている。なお、これらの回路間には別の回路が介在していてもよい。そして、無線通信モジュール80のバンドパスフィルタ821にアンテナ84を接続することによってＲＦ信号の送受信がなされる本例の無線通信機器85が構成される。
【００５８】
このような構成を有する本例の無線通信モジュール80および無線通信機器85によれば、２つの広い通過帯域の全域に渡って低損失であるとともに、２つの通過帯域の間に３つの減衰極が形成されて減衰量が充分に確保された本発明のバンドパスフィルタ821を用いて、２つの通信帯域の信号の濾波を行なうことができる。これにより、通信信号の減衰を少なくするとともに、ノイズを少なくすることができるため、受信感度が向上するとともに、通信信号の増幅度を小さくすることができるので、増幅回路における消費電力が少なくなる。さらに、２つの通信帯域の濾波を１つのフィルタによって行うことができるので、回路構成を簡略化できるとともに部品点数を削減することができる。よって、小型で受信感度が高く消費電力が少ない高性能な無線通信モジュール80および無線通信機器85を得ることができる。
【００５９】
（変形例）
本発明は前述した実施の形態の第１〜第４の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更，改良が可能である。
【００６０】
例えば、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、第１の入出力端子電極60ａおよび第２の入出力端子電極60ｂを備えた例を示した。しかしながら、モジュール基板の中の一領域にバンドパスフィルタが形成される場合等では、第１の入出力端子電極60ａおよび第２の入出力端子電極60ｂは必ずしも必要ではなく、例えば、モジュール基板内の外部回路からの配線導体が、第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂに直接接続するようにしても構わない。この場合には、第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂと配線導体との接続点が、第１の入出力点45ａおよび第２の入出力点45ｂとなる。
【００６１】
また、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、積層体10の下面に第１の接地電極21を配置し、積層体10の上面に第２の接地電極22を配置した例を示したが、例えば、第１の接地電極21の下にさらに誘電体層を配置しても構わないし、第２の接地電極22の上にさらに誘電体層を配置しても構わない。また、第１の接地電極21および第２の接地電極22の一方のみを備えるようにしても構わない。
【００６２】
またさらに、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、バンドパスフィルタが１つの積層体10の中に構成された例を示したが、厚み方向に積層された複数の積層体にまたがってバンドパスフィルタが構成されるようにしてもかまわない。
【００６３】
さらにまた、前述した実施の形態の第１〜第３の例においては、第１の入出力結合電極40ａと第３の入出力結合電極40ｂとが積層体10の同じ層間に配置され、第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１と第２部分30ｄ２とが積層体10の同じ層間に配置された例を示した。しかしながら、第１の入出力結合電極40ａと第３の入出力結合電極40ｂとは、積層体10の第１の層間と第２の層間との間であれば、異なる層間に配置されるようにしても構わない。同様に、第４の共振電極30ｄの第１部分30ｄ１と第２部分30ｄ２とが、積層体10の異なる層間に配置されるようにしても構わない。
【００６４】
またさらに、ＵＷＢに用いられるバンドパスフィルタを例示してこれまで説明を行なってきたが、他の用途においても本発明のバンドパスフィルタが有効であることは言うまでもない。
【実施例】
【００６５】
次に、本発明のバンドパスフィルタの具体例について説明する。
【００６６】
図９〜12に示した本発明の実施の形態の第３の例のバンドパスフィルタの電気特性を、有限要素法を用いたシミュレーションによって算出した。そのシミュレーション結果を図14に示す。グラフの横軸は周波数で縦軸は減衰量であり、バンドパスフィルタの通過特性（Ｓ21）および反射特性（Ｓ11）を示している。
【００６７】
図14に示す通過特性においては、２つの広くて平坦な通過帯域が形成されているとともに、第１の通過帯域と第２の通過帯域との間に３つの減衰極が形成されており、２つの通過帯域の間の周波数領域における減衰量が充分に確保されていることがわかる。これにより、本発明の有効性が確認できた。
【００６８】
なお、このシミュレーションにおいては、第１乃至第３の共振電極30ａ，30ｂ，30ｃは幅が0.175ｍｍで長さが4.05ｍｍの矩形状とした。第４の共振電極30ｄは、幅が0.125ｍｍで長さが3.9ｍｍの第１部分30ｄ１および第２部分30ｄ２と、幅が0.125ｍｍで長さが0.4ｍｍの接続部30ｄ３とを接続したＵ字型の形状とした。第１の複合共振電極29ａは、幅が0.76ｍｍで長さが0.98ｍｍの基部27の他方端に、幅が0.25ｍｍで長さが0.97ｍｍの第１の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが2.22ｍｍの第２の突起部28ｂが接続された構造とした。第２の複合共振電極29ｂは、幅が0.76ｍｍで長さが0.98ｍｍの基部27の他方端に、幅が0.25ｍｍで長さが2.22ｍｍの第１の突起部28ａおよび幅が0.25ｍｍで長さが0.97ｍｍの第２の突起部28ｂが接続された構造とした。第１の入出力結合電極40ａおよび第３の入出力結合電極40ｂは、それぞれ幅が0.15ｍｍで長さが3.7ｍｍの矩形状とした。第２の入出力結合電極41ａおよび第４の入出力結合電極41ｂは、それぞれ幅が0.25ｍｍで長さが0.45ｍｍの矩形状とした。共振電極結合導体35は、幅が0.075ｍｍで長さが0.7ｍｍの第１および第２の結合部35ａ，35ｂを、幅が0.075ｍｍで長さが0.7ｍｍの接続部35ｃで接続したクランク状の構造とした。第１の結合補助電極46ａおよび第２の結合補助電極46ｂは、それぞれ幅が0.15ｍｍで長さが0.9ｍｍの矩形状とした。各種電極の厚みは0.01ｍｍとした。貫通導体50の直径は0.1ｍｍとした。積層体10は幅が４ｍｍで長さが５ｍｍで厚みが0.49ｍｍの直方体状とした。積層体の上面と第１の層間との間隔（それぞれに配置された各種電極同士の間隔）は0.19ｍｍとし、層間Ａと層間Ｃおよび層間Ｄとの間隔はそれぞれ0.065ｍｍとし、下面と層間Ｄとの間隔およびその他の隣り合う層間の間隔はそれぞれ0.015ｍｍとした。誘電体層11の比誘電率は9.45とした。
【符号の説明】
【００６９】
10：積層体
11：誘電体層
27：基部
28ａ：第１の突起部
28ｂ：第２の突起部
29ａ：第１の複合共振電極
29ｂ：第２の複合共振電極
30ａ：第１の共振電極
30ｂ：第２の共振電極
30ｃ：第３の共振電極
30ｄ：第４の共振電極
30ｄ１：第１部分
30ｄ２：第２部分
30ｄ３：接続部
35：共振電極結合導体
40ａ：第１の入出力結合電極
41ａ：第２の入出力結合電極
40ｂ：第３の入出力結合電極
41ｂ：第４の入出力結合電極
45ａ：第１の入出力点
45ｂ：第２の入出力点
80：無線通信モジュール
81：ベースバンド部
82：ＲＦ部
821：バンドパスフィルタ
84：アンテナ
85：無線通信機器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、
基部ならびに帯状の第１および第２の突起部によってそれぞれ構成された第１および第２の複合共振電極であって、前記基部の一方端が接地され、前記第１および第２の突起部が前記基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置され、前記基部の前記一方端が各々の前記複合共振電極の一方端となり、前記突起部の他方端が各々の前記複合共振電極の他方端となり、各々の前記複合共振電極の前記基部および前記突起部を合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、各々の前記複合共振電極の前記突起部が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能し、各々の前記複合共振電極の前記一方端が逆側に位置するとともに前記第１の複合共振電極の前記第２の突起部および前記第２の複合共振電極の前記第１の突起部が隣接するように前記積層体の第１の層間に横並びに配置された、第１および第２の複合共振電極と、
前記積層体の前記第１の層間とは異なる第２の層間に横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて１／４波長共振器として機能する帯状の第１乃至第３の共振電極と、
前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第２の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第１部分および前記第３の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第２部分ならびに前記第１および第２部分の一方端同士を接続する接続部からなり、１／２波長共振器として機能する第４の共振電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第１の入出力点を有する第１の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の複合共振電極における前記第１の突起部と対向して電磁界結合する第２の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第３の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第２の入出力点を有する第３の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第２の複合共振電極における前記第２の突起部と対向して電磁界結合する第４の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第１および第３の共振電極にそれぞれ対向して主に容量性の電磁界結合をする領域を有する共振電極結合導体とを備え、
前記第１の共振電極の前記一方端と前記第２の共振電極の他方端とが同じ側に位置しており、前記第２の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第１部分の他方端とが同じ側に位置しており、前記第３の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第２部分の他方端とが同じ側に位置しており、
前記第１の入出力点は、前記第１の入出力結合電極の長さ方向において、前記第１の共振電極との対向部の中央よりも前記第１の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、前記第２の入出力点は、前記第３の入出力結合電極の長さ方向において、前記第３の共振電極との対向部の中央よりも前記第３の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、
前記第１乃至第３の共振電極と各々の前記複合共振電極における各々の前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、
前記第２の入出力結合電極は前記第１の入出力結合電極の前記第１の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第１の入出力点から遠い側に接続されて前記第１の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力されるとともに、前記第４の入出力結合電極は前記第３の入出力結合電極の前記第３の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第２の入出力点から遠い側に接続されて前記第３の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力され、
通過特性において、前記第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域と、前記第１および第２の複合共振電極によって形成される第２の通過帯域とを有することを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記第２の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第１の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第４の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第３の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバンドパスフィルタを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。
【請求項１】
複数の誘電体層が積層されてなる積層体と、
該積層体の上面および下面の少なくとも一方に配置された接地電極と、
基部ならびに帯状の第１および第２の突起部によってそれぞれ構成された第１および第２の複合共振電極であって、前記基部の一方端が接地され、前記第１および第２の突起部が前記基部の他方端に各々の一方端が接続されて横並びに配置され、前記基部の前記一方端が各々の前記複合共振電極の一方端となり、前記突起部の他方端が各々の前記複合共振電極の他方端となり、各々の前記複合共振電極の前記基部および前記突起部を合わせた全体が第１の周波数で共振する共振器として機能するとともに、各々の前記複合共振電極の前記突起部が前記第１の周波数よりも高い第２の周波数で共振する共振器として機能し、各々の前記複合共振電極の前記一方端が逆側に位置するとともに前記第１の複合共振電極の前記第２の突起部および前記第２の複合共振電極の前記第１の突起部が隣接するように前記積層体の第１の層間に横並びに配置された、第１および第２の複合共振電極と、
前記積層体の前記第１の層間とは異なる第２の層間に横並びに順次配置された、それぞれ一方端が接地されて１／４波長共振器として機能する帯状の第１乃至第３の共振電極と、
前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第２の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第１部分および前記第３の共振電極に平行に近接配置されて電磁界結合する帯状の第２部分ならびに前記第１および第２部分の一方端同士を接続する接続部からなり、１／２波長共振器として機能する第４の共振電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第１の入出力点を有する第１の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第１の複合共振電極における前記第１の突起部と対向して電磁界結合する第２の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第３の共振電極の長さ方向の半分以上に渡る領域と対向して電磁界結合するとともに、電気信号が入力または出力される第２の入出力点を有する第３の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第１の層間と前記第２の層間との間に位置する層間に配置された、前記第２の複合共振電極における前記第２の突起部と対向して電磁界結合する第４の入出力結合電極と、
前記積層体の前記第２の層間を間に挟んで前記第１の層間と反対側に位置する層間に配置された、前記第１および第３の共振電極にそれぞれ対向して主に容量性の電磁界結合をする領域を有する共振電極結合導体とを備え、
前記第１の共振電極の前記一方端と前記第２の共振電極の他方端とが同じ側に位置しており、前記第２の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第１部分の他方端とが同じ側に位置しており、前記第３の共振電極の前記一方端と前記第４の共振電極の前記第２部分の他方端とが同じ側に位置しており、
前記第１の入出力点は、前記第１の入出力結合電極の長さ方向において、前記第１の共振電極との対向部の中央よりも前記第１の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、前記第２の入出力点は、前記第３の入出力結合電極の長さ方向において、前記第３の共振電極との対向部の中央よりも前記第３の共振電極の前記一方端から遠い側に位置しており、
前記第１乃至第３の共振電極と各々の前記複合共振電極における各々の前記突起部とは前記積層体の積層方向から見て互いに直交するように配置されており、
前記第２の入出力結合電極は前記第１の入出力結合電極の前記第１の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第１の入出力点から遠い側に接続されて前記第１の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力されるとともに、前記第４の入出力結合電極は前記第３の入出力結合電極の前記第３の共振電極との対向部における長さ方向の中央よりも前記第２の入出力点から遠い側に接続されて前記第３の入出力結合電極を介して電気信号が入力または出力され、
通過特性において、前記第１乃至第４の共振電極によって形成される第１の通過帯域と、前記第１および第２の複合共振電極によって形成される第２の通過帯域とを有することを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項２】
前記第２の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第１の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されており、前記第４の入出力結合電極は前記積層体の積層方向から見て前記第３の共振電極の長さ方向の中央よりも前記一方端側と交わるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバンドパスフィルタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のバンドパスフィルタを備えることを特徴とする無線通信モジュール。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のバンドパスフィルタを含むＲＦ部と、該ＲＦ部に接続されたベースバンド部と、前記ＲＦ部に接続されたアンテナとを備えることを特徴とする無線通信機器。
【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】
【公開番号】特開２０１０−２３２７７７（Ｐ２０１０−２３２７７７Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５７３７（Ｐ２００９−７５７３７）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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