專利名稱：集總常數(shù)濾波器、天線共用器以及通信裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電介質(zhì)基板的表面以電路形成螺旋電感的集總常數(shù)濾波器、天線共用器以及通信裝置。
背景技術(shù)：
參照

圖14對(duì)于以往的集總常數(shù)濾波器進(jìn)行說(shuō)明。
圖14(a)是集總常數(shù)濾波器的平面圖，圖14(b)是它的等價(jià)電路圖。
在圖14(a)中，1是氧化鋁基板，2是輸入端，3是輸出端，4是接地電極，5、6是螺旋電感器，7～11叉指(interdigital)電容，12、13是LC諧振器。又，在氧化鋁基板1上順次疊層下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極，圖中的實(shí)線部分所描繪的斜線部分表示上部電極，用虛線包圍的部分表示下部電極。
又，在圖14(b)中，GA、GB是負(fù)載電導(dǎo)，L1、L2是并聯(lián)電感、C1、C2是并聯(lián)電容、C01是輸入電容、C23是輸出電容、C12是串聯(lián)電容。
在形成于氧化鋁基板1上的電介質(zhì)膜上，形成輸入端2、輸出端3以及接地電極4。又，并聯(lián)地形成使得上部電極形成為螺旋狀的螺旋電感5、相對(duì)的電極相互形成梳狀的叉指電容7，由此，形成LC諧振器12。該LC諧振器12連接在輸入端12與接地電極4之間。另一方面，在輸出端3與接地電極4之間，也同樣地連接著由螺旋電感6與叉指電容8形成的LC諧振器13。
在輸入端2與LC諧振器12之間插入叉指電容10，在輸出端3與LC諧振器13之間插入叉指電容11。又，在LC諧振器12與LC諧振器13之間插入叉指電容9。
根據(jù)上述的電路構(gòu)造，如圖14(b)所示那樣，通過(guò)電容C12使得由L1、C1形成的LC諧振器與由L2、C2形成的LC諧振器進(jìn)行電容耦合，構(gòu)成具備輸入電容C01、輸出電容C23并且由2級(jí)諧振器形成的集總常數(shù)濾波器。
然而，對(duì)于上述以往的集總常數(shù)濾波器，存在下述要解決的問(wèn)題。
在圖14所示的集總常數(shù)濾波器中，構(gòu)成濾波器的電路元件數(shù)目較多，作為各電路元件構(gòu)成部分的線路寬度、線路間隔對(duì)于濾波器特性的影響較大。對(duì)于叉指電容是指形成梳齒數(shù)、梳齒的線路寬度以及線路間隔，對(duì)于螺旋電感是指螺旋的匝數(shù)、線路寬度以及線路間隔。因此，對(duì)于在規(guī)定的公差范圍內(nèi)形成上述多個(gè)構(gòu)齒部分的情況，構(gòu)成部分越多而越難形成，由此，形成濾波器的成品率降低。
又，當(dāng)雖然獲得了規(guī)定的通過(guò)特性但要進(jìn)一步提高濾波器的Q值時(shí)，存在在通頻帶的高頻側(cè)或低頻側(cè)上設(shè)置衰減極點(diǎn)的方法。然而對(duì)于以往的集總常數(shù)濾波器，若沒(méi)有重新形成電路元件，就不能夠設(shè)置衰減極點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有優(yōu)良帶通特性的、構(gòu)造簡(jiǎn)單的集總常數(shù)濾波器、天線共用器以及具備它們的通信裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用插入在所述并聯(lián)元件間的多個(gè)串聯(lián)元件構(gòu)成由形成為螺旋狀的電極的電感、以及產(chǎn)生在與該形成為螺旋狀的電極相鄰的電極相互間的電容所構(gòu)成的并聯(lián)LC諧振器。又，用插入在所述并聯(lián)元件間的多個(gè)串聯(lián)元件構(gòu)成由形成為螺旋狀的電極的電感、以及產(chǎn)生在與該形成為螺旋狀的電極相鄰的電極相互間的電容所構(gòu)成并聯(lián)LC諧振器，由此構(gòu)成具備這些電路元件并構(gòu)成集總常數(shù)濾波器。
又，本發(fā)明通過(guò)將構(gòu)成所述串聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)設(shè)定為規(guī)定的值，確定利用所述并聯(lián)LC諧振器的自諧振所獲得的衰減極點(diǎn)的頻率，由此構(gòu)成集總常數(shù)濾波器。
又，本發(fā)明是通過(guò)將構(gòu)成所述串聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的線路寬度與線路間隔設(shè)定為規(guī)定的值，確定利用所述并聯(lián)LC諧振器的自諧振所獲得的衰減極點(diǎn)的頻率，由此構(gòu)成集總常數(shù)濾波器。
又，本發(fā)明使得構(gòu)成所述串聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)大于構(gòu)成與所述串聯(lián)元件相鄰的并聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)，由此構(gòu)成集總常數(shù)濾波器。
又，本發(fā)明是由在所述電介質(zhì)陶瓷基板上順次疊層下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極而形成的電容元件來(lái)構(gòu)成插入在所述輸入端以及輸出端與所述并聯(lián)元件之間的所述串聯(lián)元件中的至少一個(gè)，由此構(gòu)成集總常數(shù)濾波器。
又，在本發(fā)明中，以具有超導(dǎo)性的薄膜形成為所述螺旋狀的電極，由此構(gòu)成集中產(chǎn)生濾波器。
又，本發(fā)明具備上述集總常數(shù)濾波器而構(gòu)成天線共用器。
又，本發(fā)明具有上述集總常數(shù)濾波器或上述天線共用器而構(gòu)成通信裝置。
附圖簡(jiǎn)述圖1是第1實(shí)施形態(tài)的集總常數(shù)濾波器的平面圖以及等價(jià)電路圖。
圖2是采用了J逆變器的n級(jí)帶通濾波器的電路圖。
圖3是采用用于實(shí)現(xiàn)J逆變器電路的電感元件的電路以及采用電容元件的電路的電路圖。
圖4是將J逆變器電路置換成電感元件以及電容元件的n級(jí)帶通濾波器的電路圖。
圖5是2級(jí)并聯(lián)諧振器感應(yīng)性耦合的帶通濾波器的電路圖。
圖6是表示螺旋電感的匝數(shù)與無(wú)負(fù)載Q之間的關(guān)系的圖。
圖7是表示螺旋電感的匝數(shù)與寄生電容以及電感的關(guān)系的圖，以及是表示螺旋電感的匝數(shù)與自諧振頻率的關(guān)系的圖。
圖8是表示螺旋電感的線間距離與寄生電容以及電感的關(guān)系的圖，以及是表示螺旋電感的線間距離與自諧振頻率的關(guān)系的圖。
圖9是表示帶通濾波器的頻率特性的模擬結(jié)果的圖。
圖10是表示實(shí)際測(cè)定帶通濾波器的頻率特性的結(jié)果的圖。
圖11是第2實(shí)施形態(tài)的天線共用器的平面圖。
圖12是天線共用器的頻率特性圖。
圖13是第3實(shí)施形態(tài)的通信裝置的框圖。
圖14是以往的集總常數(shù)濾波器的平面圖以及等價(jià)電路圖。
1，101氧化鋁基板2輸入端3輸出端4、105、106接地電極5、6、14、107～112螺旋電感7～11叉指電容12、13、17 LC諧振器15、16、113～116 MIM電容102 TX端
103 RX端104天線端117、118濾波器電路最佳實(shí)施形態(tài)參照?qǐng)D1～圖10對(duì)于第1實(shí)施形態(tài)的集總常數(shù)濾波器的構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。
圖1(a)是集總常數(shù)濾波器的平面圖，圖1(b)是它的等價(jià)電路圖。
在圖1中，1是作為電介質(zhì)陶瓷基板的氧化鋁基板，2是輸入端，3是輸出端，4是接地電極，5、6、14是螺旋電感，15、16是在氧化鋁基板1的表面順次形成下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極的電容(以下，稱作“MIM電容”)，12、13、17是LC諧振器。又，在氧化鋁基板1上順次疊層下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極，圖中實(shí)線所描繪的斜線部分表示上部電極、虛線所包圍的部分表示下部電極。
又，在圖1的(b)中，GA、GB是負(fù)載電導(dǎo)，L’1、L’2是并聯(lián)電感、C’1、C’2是并聯(lián)電容、C’01是輸入電容、C’23是輸出電容、L’12是串聯(lián)電感、C’12是串聯(lián)電容。
在形成于氧化鋁基板1上的電介質(zhì)膜上，形成輸入端2、輸出端3以及接地電極4。又，形成上部電極為螺旋狀的匝數(shù)為4.75的螺旋電感5，并且將其連接在輸入端2與接地電極4之間。另一方面，在輸出端3與接地端4之間也同樣連接匝數(shù)為4.75的螺旋電感6。
在輸入端2與螺旋電感5之間插入MIM電容15，在輸出端3與螺旋電感6之間也插入MIM電容16。又，在螺旋電感5、6之間插入匝數(shù)為6.5的螺旋電感14。上述各個(gè)螺旋電感的線寬/間距之比(line/space，L/S)為20μm/20μm。
螺旋電感具有自感，同時(shí)具有卷繞的鄰近電極間的靜電電容所引起的電容。因此，螺旋電感由于本身具有的電感成分與電容成分而發(fā)生自諧振，具有作為并聯(lián)LC諧振器的功能。
由此，在圖1(a)所示的電路中，如圖1(b)所示，通過(guò)由L’12、C’12形成的并聯(lián)LC諧振器將由L’1、C’1形成的并聯(lián)LC諧振器與由L’2、C’2形成的并聯(lián)LC諧振器進(jìn)行耦合，構(gòu)成具備輸入電容C’01、輸出電容C’23的、由2級(jí)并聯(lián)LC諧振器形成的切比雪夫?yàn)V波器。
一般地，構(gòu)成n級(jí)帶通濾波器時(shí)，當(dāng)采用J逆變器進(jìn)行表示時(shí)，如圖2所示。
圖2是采用J逆變器的n級(jí)帶通濾波器(BPF)的電路圖。
又，J逆變器的各元件值如下所示。
(式1)br=ω02dBr(ω)dω|ω=ω0]]>(式2)J01=GAb1g0g1·BWf0,Jn,n+1=GAb2gngn+1·BWf0]]>(式3)Jr,r+1=BWf0brbr+1grgr+1,r=1,2,···,(n-1)]]>這里，n是濾波器的級(jí)數(shù)、f0是衰減域的中心頻率、BW是通帶寬度、gr是原型濾波器、Br(ω)是諧振器的電納、GA是負(fù)載電導(dǎo)。
對(duì)于并聯(lián)LC諧振器的情況下，(式1)的電納br斜率如下式所表示。
(式4)br=ω02d(ωCr-1ωLr)dω|ω=ω0=ω02(Cr+1ω0Lr)=ω0Cr]]>這里，并聯(lián)諧振器的電容為Cr、電感為L(zhǎng)r。
另一方面，作為實(shí)現(xiàn)J逆變器的電路，有圖3所示的電路。
圖3(a)是表示采用用于實(shí)現(xiàn)J逆變器的電感元件的電路，圖3(b)表示采用電容元件的電路。
將諧振器間的耦合作為感應(yīng)性耦合進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將圖2所示的J逆變器置換成圖3(a)所示的電路。又，將輸入輸出部分與諧振器間的耦合作為電容性耦合進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，將圖2所示的J逆變器置換成圖3(b)所示的電路。
圖4是變換后的電路圖。
輸入輸出部分的并聯(lián)電容-C01由于為負(fù)值，不能夠直接來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里，為了使得從圖4的A端所觀察到的輸入側(cè)的阻抗相等，置換成通過(guò)下式獲得的串聯(lián)電容C’01與并聯(lián)電容C”01。
(式5)C′01=1ωcJ01(1-J201GA2),C′′01=-J01ωc(1-J012GA2)]]>在第1級(jí)諧振器中，輸入部分的并聯(lián)電容C”01能夠與構(gòu)成諧振器的并聯(lián)電容C’1進(jìn)行合成，諧振器間的并聯(lián)電感-M1，2能夠與構(gòu)成諧振器的并聯(lián)電感進(jìn)行合成。
因此，通過(guò)下式能夠獲得并聯(lián)電容C’1與并聯(lián)電感L’1，由此構(gòu)成2級(jí)濾波器。
(式6)C’1＝C1-C”011/L’1＝1/L1-1/M1，2這里，從(式6)可知，當(dāng)M1，2＜L1時(shí)，則L’1＜0，實(shí)際上不能夠構(gòu)成濾波器。因此，必須使得M1，2＞L1，即必須使得構(gòu)成串聯(lián)元件的螺旋電感的匝數(shù)大于構(gòu)成并聯(lián)元件的螺旋電感的匝數(shù)。
通過(guò)進(jìn)行上述變換，能夠?qū)D4所示的電路變換成圖5所示的等價(jià)電路。
圖5是將2級(jí)并聯(lián)諧振器進(jìn)行感應(yīng)性耦合后的帶通濾波器的電路圖。
對(duì)于這樣構(gòu)成的帶通濾波器，當(dāng)電感值變大時(shí)，易受到電感的影響，它作為高通濾波器的特性增強(qiáng)。因此，在通頻帶的高頻側(cè)衰減特性惡化。
這里，通過(guò)將電容與連接在諧振器間的電感并聯(lián)連接，而構(gòu)成諧振器，在輸入輸出之間設(shè)置串聯(lián)插入的諧振器。將該諧振器的中心頻率下的阻抗設(shè)定為與所述電感的阻抗值相同。
通過(guò)下式可求得該諧振器自諧振頻率。
(式7)fp=1/(2πL′12C12)]]>這里，fp是諧振器自諧振頻率。
通過(guò)設(shè)定使得該串聯(lián)諧振器的諧振頻率為規(guī)定的頻率，能夠改善通帶特性。
如此，構(gòu)成圖1(b)所示的采用2級(jí)諧振器的集總常數(shù)濾波器。
另一方面，以下對(duì)于螺旋電感的特性進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示螺旋電感的匝數(shù)與無(wú)負(fù)載Q的關(guān)系的圖。
這里，測(cè)定頻率為2GHz，螺旋電感是在氧化鋁基板上以L/S為20μm/20μm形成。
又，使用該螺旋電感構(gòu)成并聯(lián)LC諧振器時(shí)的電感的匝數(shù)與電感的面積、無(wú)負(fù)載Q的關(guān)系如表1所示。
表 1

相對(duì)于電感匝數(shù)的變化，通過(guò)改變電感的面積，來(lái)改變電容，并且將諧振頻率固定在2GHz而進(jìn)行計(jì)算。
根據(jù)上述結(jié)果可知，當(dāng)螺旋電感的匝數(shù)增加時(shí)，諧振器的無(wú)負(fù)載Q增加。
這里，即使在電感的匝數(shù)少的區(qū)域中，諧振器的無(wú)負(fù)載Q也增加，而在該區(qū)域中若沒(méi)有螺旋電感的線路間所產(chǎn)生的寄生電容，則不能夠?qū)崿F(xiàn)。
其次，表示螺旋電感的匝數(shù)與電感、寄生電容以及自諧振頻率的關(guān)系。又，表示螺旋電感的線間距離與電感、寄生電容以及自諧振頻率的關(guān)系。
圖7的(a)是表示螺旋電感的匝數(shù)與寄生電容以及電感的關(guān)系的圖，圖7(b)是表示螺旋電感的匝數(shù)與自諧振頻率的關(guān)系的圖。在任何匝數(shù)的情況下，螺旋電感的L/S都相同地為(20μm/20μm)。
又，圖8的(a)是表示螺旋電感的線間距離與寄生電容以及電感的關(guān)系的圖，圖8(b)是表示螺旋電感的線間距離與自諧振頻率的關(guān)系的圖。螺旋電感的線寬度為20μm。
如圖7所示，若L/S為恒定，則當(dāng)螺旋電感的匝數(shù)增加時(shí)，寄生電容、電感值也增加。由此，螺旋電感的自諧振頻率產(chǎn)生變化。
又，如圖8所示，使得線寬度恒定地為20μm，當(dāng)擴(kuò)大線間距離時(shí)，寄生電容、電感值也增加。由此，螺旋電感的自諧振頻率產(chǎn)生變化。
如此，通過(guò)改變螺旋電感的匝數(shù)、L/S，能夠?qū)⒙菪姼械淖灾C振頻率改變成所要求的特性。
由此，作為所述濾波器中的串聯(lián)元件采用螺旋電感并且固定L/S，由此，能夠固定衰減極點(diǎn)的頻率。
通過(guò)上述方法進(jìn)行設(shè)計(jì)與構(gòu)成以使得獲得要求特性的2級(jí)帶通濾波器的頻率特性如圖9以及圖10所示。
圖9是表示帶通濾波器的頻率特性的模擬結(jié)果，圖10是表示實(shí)際測(cè)定本發(fā)明的濾波器的頻率特性的結(jié)果。
在圖9中，實(shí)現(xiàn)表示串聯(lián)元件僅為電容時(shí)的濾波器的特性曲線，虛線表示串聯(lián)元件為并聯(lián)LC諧振器的濾波器的特性曲線。
如圖9所示，串聯(lián)元件僅為電容的濾波器其通帶高頻側(cè)的特性曲線變得平坦，由于沒(méi)有衰減高頻側(cè)的信號(hào)，故產(chǎn)生高頻通過(guò)的特性。另一方面，串聯(lián)元件為并聯(lián)LC諧振器的濾波器在其通帶的高頻側(cè)產(chǎn)生衰減極點(diǎn)，高頻側(cè)的衰減量增加，提高了作為帶通濾波器的頻率特性。
又，由于所述衰減極點(diǎn)由作為串聯(lián)元件的并聯(lián)LC諧振器的自諧振頻率確定，為了獲得要求的自諧振頻率而設(shè)定構(gòu)成該并聯(lián)LC諧振器的螺旋電感的匝數(shù)以及L/S，由此，能夠改變衰減極點(diǎn)的位置并且控制通帶特性。
通過(guò)上述構(gòu)造，能夠以較少電路元件形成具有有效特性的帶通濾波器。
又，通過(guò)使得輸入輸出部分的電容元件為MIM電容，能夠減小電容元件的面積。由此，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造、較小體積形成濾波器整體。
又，在本實(shí)施例中，設(shè)計(jì)使得衰減極點(diǎn)形成于通帶的高頻側(cè)，而也通過(guò)設(shè)計(jì)使得增加作為串聯(lián)元件的螺旋電感的寄生電容，能夠?qū)⑺p極點(diǎn)形成在通帶的低頻側(cè)。由此，能夠改善低頻側(cè)的特性。
又，在本示例中，使得輸入輸出部分的電容元件為MIM電容，而也可以使用交叉指型的電容。又，也可以將輸入輸出部分的J逆變器變換成電感器電路，并且作為該電感器采用螺旋電感。
又，在本實(shí)施例中，采用了方形的螺旋電感，也可以采用圓形的螺旋電感。
又，以YB2Cu2O7-x等氧化物超導(dǎo)體形成上部電極以及下部電極，以MgO等的低介電損失的基板形成電介質(zhì)陶瓷基板以及電介質(zhì)膜，由此能夠構(gòu)成采用超導(dǎo)體的集總常數(shù)濾波器。通過(guò)在轉(zhuǎn)移溫度以下使用這樣的集總常數(shù)濾波器，能夠使得不存在電極的導(dǎo)體損失，能夠大幅度地改善集總常數(shù)濾波器的插入損失。又，由于沒(méi)有導(dǎo)體損失，能夠使得螺旋電感小型化，并且能夠構(gòu)成小型的集總常數(shù)濾波器。
其次，參照?qǐng)D11對(duì)于第2實(shí)施形態(tài)的天線共用器進(jìn)行說(shuō)明。
圖11是天線共用器的平面圖。
在圖11中，101是氧化鋁基板，102是TX端，103是RX端，104是天線端，105、106是接地電極，107～112是螺旋電感，113～116是MIM電容，117、118是濾波器電路。又，在氧化鋁基板101的表面順次疊層下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極，圖中實(shí)線所描繪的斜線部分表示上部電極，虛線所包圍的部分表示下部電極。
圖11所示的天線共用器由2個(gè)濾波器117，118、與它們分別連接的天線端104、與濾波器117連接的TX端102、與濾波器118連接RX端103構(gòu)成。分別通過(guò)上面電極形成天線端104、TX端102、RX端103。
為了獲得所要求的特性，對(duì)于濾波器117、118，預(yù)先確定各螺旋電感的匝數(shù)、線寬度、線間距離。其他構(gòu)造與第1實(shí)施形態(tài)的濾波器相同。
從TX端102輸入的信號(hào)由TX側(cè)濾波器117去除不需要的頻率成分，并通過(guò)天線端104從天線發(fā)送出去。另一方面，由天線接收并從天線端104輸入的信號(hào)通過(guò)RX側(cè)濾波器118去除不需要的頻率成分，并從RX端向外部電路傳送。如此，通過(guò)一個(gè)電路網(wǎng)構(gòu)成具備TX側(cè)、RX側(cè)的功能的天線共用器。
這里，使得TX側(cè)濾波器117中構(gòu)成并聯(lián)連接的2級(jí)諧振器的螺旋電感107、108的匝數(shù)大于RX側(cè)濾波器118的螺旋電感109、110的匝數(shù)。如此，將TX側(cè)濾波器117通帶的中心頻率設(shè)定在比RX側(cè)濾波器118更低的低頻側(cè)。
另一方面，為了使得TX側(cè)濾波器117中作為串聯(lián)元件的螺旋電感111的電感值較小而將其匝數(shù)設(shè)定為較少，由此使得衰減極點(diǎn)形成在通帶的高頻側(cè)，使得通帶高頻側(cè)的衰減曲線變得陡峭。又，為了使得RX側(cè)濾波器118中作為串聯(lián)元件螺旋電感112的寄生電容較大，而將其匝數(shù)設(shè)定為較多，由此使得衰減極點(diǎn)形成在通帶的低頻側(cè)，使得通帶低頻側(cè)的衰減曲線變得陡峭。
圖12是天線共用器的頻率特性圖。
在圖12中，細(xì)線表示串聯(lián)元件僅為電容的情況，粗線表示串聯(lián)元件為并聯(lián)LC諧振器的情況。
如圖12所示，為了使得TX側(cè)濾波器的通帶為低于RX側(cè)濾波器的通帶的低頻區(qū)域，而相鄰地設(shè)定TX側(cè)濾波器的通帶與RX側(cè)濾波器的通帶。這里，由于對(duì)于TX側(cè)濾波器，衰減極點(diǎn)A位于通帶的高頻側(cè)，故高頻側(cè)的衰減特性變得陡峭，能夠充分地衰減RX側(cè)的信號(hào)。另一方面，對(duì)于RX側(cè)濾波器，反之，衰減極點(diǎn)B位于通帶的低頻側(cè)，故低頻側(cè)的衰減特性變得陡峭，能夠充分地衰減TX側(cè)的信號(hào)。
通過(guò)上述構(gòu)造，能夠形成具備TX側(cè)濾波器與RX側(cè)濾波器并且能夠充分衰減兩者的通帶中的頻率成分的天線共用器。
又，由于僅由螺旋電感構(gòu)成各濾波器的諧振器，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造形成天線共用器。
其次，參照?qǐng)D13對(duì)于第3實(shí)施形態(tài)的通信裝置進(jìn)行說(shuō)明。
圖13是通信裝置的框圖。
在圖13中，ANT發(fā)送接收天線，DPX是雙工器，BPFa、BPFb、BPFc分別是帶通濾波器，AMPa、AMPb分別是放大電路，MIXa、MIXb分別是混頻器、OSC振蕩器，DIV是分頻器(合成器)。MIXa是通過(guò)IF信號(hào)對(duì)于從DIV輸出的頻率信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，BPFa僅使得發(fā)送頻率的帶域通過(guò)，AMPa將其進(jìn)行電性放大并且通過(guò)DPX由ANT發(fā)送出去。AMPb放大從DPX輸出的信號(hào)，BPFa僅使得從AMPb輸出的信號(hào)中的接收頻帶通過(guò)。MIXb混合從BPFc輸出的頻率信號(hào)與接收信號(hào)并且輸出中間頻率信號(hào)IF。
圖13所示的帶通濾波器BPFa、BPFb、BPFc能夠采用圖1所示構(gòu)造的集總常數(shù)濾波器，雙工器能夠采用圖11所示構(gòu)造的天線共用器。如此，能夠整體上能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)形成具有優(yōu)良通信特性的通信裝置。
根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)利用形成螺旋狀的電極的電感與形成螺旋狀的電極的相鄰電極相互間所產(chǎn)生的電容形成的并聯(lián)LC諧振器來(lái)構(gòu)成連接在輸入端以及輸出端與接地電極之間的多個(gè)并聯(lián)元件，又，通過(guò)利用形成螺旋狀的電極的電感與形成螺旋狀的電極的相鄰電極相互間所產(chǎn)生的電容形成的并聯(lián)LC諧振器來(lái)構(gòu)成插入在并聯(lián)元件間的多個(gè)串聯(lián)元件，通過(guò)具備上述的電路元件，能夠以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)形成具有優(yōu)良通帶特性的集總常數(shù)濾波器。
又，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)將構(gòu)成串聯(lián)元件的形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)、線路寬度以及線路間隔設(shè)定為規(guī)定的值，能夠使得在要求的位置上產(chǎn)生衰減極點(diǎn)，能夠構(gòu)成具有要求的通帶特性的集總常數(shù)濾波器。
又，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)使得構(gòu)成串聯(lián)元件的形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)大于構(gòu)成串聯(lián)元件相鄰的并聯(lián)元件的形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)，通過(guò)以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能夠形成具有優(yōu)良的通帶特性的集中常數(shù)濾波器。
又，根據(jù)本發(fā)明，使得插入輸入端以及輸出端與并聯(lián)元件之間的串聯(lián)元件的至少之一為在電介質(zhì)陶瓷基板上順次疊層下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極而形成的電容，由此，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造形成集總常數(shù)濾波器。
又，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)以具有超導(dǎo)性薄膜形成螺旋狀的電極，在轉(zhuǎn)移溫度以下的環(huán)境中，以極小插入損失能夠形成集總常數(shù)濾波器。又，由于幾乎沒(méi)有電極的導(dǎo)體損失，能夠構(gòu)成小型的集總常數(shù)濾波器。
又，根據(jù)本發(fā)明，由于具備所述集總常數(shù)濾波器，以簡(jiǎn)單的構(gòu)造能夠形成在發(fā)送側(cè)與接收側(cè)兩者的通帶中能夠獲得充分衰減量并且衰減特性優(yōu)良的天線共用器。
又，根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)具備上述集總常數(shù)濾波器或者上述天線共用器，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造形成具有優(yōu)良通信特性的通信裝置。
權(quán)利要求
1.一種集總常數(shù)濾波器，通過(guò)在電介質(zhì)陶瓷基板的表面上將多個(gè)電感元件、電容元件、輸入端、輸出端以及接地電極形成電路而構(gòu)成，其特征在于，用連接在所述輸入端及輸出端與接地電極間的多個(gè)并聯(lián)元件構(gòu)成形成為螺旋狀的電極的電感、以及產(chǎn)生在與該形成為螺旋狀的電極相鄰的電極相互間的電容所構(gòu)成的并聯(lián)LC諧振器；插入在所述并聯(lián)元件間的多個(gè)串聯(lián)元件構(gòu)成由形成為螺旋狀的電極的電感、以及產(chǎn)生在與該形成為螺旋狀的電極相鄰的電極之間的電容所形成的并聯(lián)LC諧振器。
2.如權(quán)利要求1所述的集總常數(shù)濾波器，其特征在于，通過(guò)將構(gòu)成所述串聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)設(shè)定為規(guī)定值，確定利用所述并聯(lián)LC諧振器自諧振所獲得的衰減極點(diǎn)的頻率。
3.如權(quán)利要求1所述的集總常數(shù)濾波器，其特征在于，通過(guò)將構(gòu)成所述串聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的線路寬度與線路間隔設(shè)定為規(guī)定的值，確定利用所述并聯(lián)LC諧振器的自諧振所獲得的衰減極點(diǎn)的頻率。
4.如權(quán)利要求1所述的集總常數(shù)濾波器，其特征在于，使得構(gòu)成所述串聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)大于構(gòu)成與所述串聯(lián)元件相鄰的二個(gè)所述并聯(lián)元件的、形成為螺旋狀的電極的匝數(shù)。
5.如權(quán)利要求1所述的集總常數(shù)濾波器，其特征在于，由在所述電介質(zhì)陶瓷基板上依次形成下部電極、電介質(zhì)膜、上部電極而構(gòu)成的電容元件來(lái)構(gòu)成插入在所述輸入端以及輸出端與所述并聯(lián)元件之間的所述串聯(lián)元件中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的集總常數(shù)濾波器，其特征在于，形成為所述螺旋狀的電極是具有超導(dǎo)性的薄膜。
7.一種天線共用器，其特征在于，具備權(quán)利要求1～6中任意一項(xiàng)所述的集總常數(shù)濾波器。
8.一種通信裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1～6任意一項(xiàng)所述的集總常數(shù)濾波器。
全文摘要
本發(fā)明構(gòu)成具有優(yōu)良帶通特性的簡(jiǎn)單構(gòu)造的集總常數(shù)濾波器。在形成于氧化鋁基板1上的電介質(zhì)膜上,形成輸入端2、輸出端3以及接地電極4,在輸入端2與接地電極4之間連接螺旋電感5。另一方面,在輸出端3與接地電極4之間,也連接螺旋電感6。在輸入端2與螺旋電感5之間、以及輸出端3與螺旋電感6之間分別插入MIM電容15、16。又,在螺旋電感5、6之間插入螺旋電感14。螺旋電感具有本身的電感以及相鄰電極間的電容,由此進(jìn)行自諧振而具有作為并聯(lián)LC諧振器的功能。
文檔編號(hào)H03H7/46GK1372348SQ0210603
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月4日
發(fā)明者辻口達(dá)也 申請(qǐng)人:株式會(huì)社村田制作所