專利名稱：Lc型電介質(zhì)濾波器和使用該濾波器的天線共用器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波波段使用的頻率濾波器。特別是應(yīng)用于汽車電話、攜帶式電話的頻率濾波器，它是關(guān)于在電介質(zhì)基板上形成LC(電感電容)并聯(lián)諧振電路的LC型電介質(zhì)濾波器。另外，還涉及使用該LC型電介質(zhì)濾波器的天線共用器。
現(xiàn)在，作為用于汽車電話或攜帶式電話的頻率濾波器，例如使用的是電介質(zhì)濾波器。這是在長(zhǎng)方體狀的電介質(zhì)塊上形成多個(gè)半同軸諧振器而構(gòu)成電介質(zhì)濾波器的。這種電介質(zhì)濾波器的一個(gè)例子，例如已經(jīng)登載在特公昭62-57122號(hào)公報(bào)上。
另外，又提出了在電介質(zhì)基板上形成多個(gè)帶狀線諧振器和與其連接的耦合電路而構(gòu)成頻率濾波器的方案。這樣的結(jié)構(gòu)，例如已登載在特開昭62-164301號(hào)公報(bào)和特開平3-173201號(hào)公報(bào)上。
但是，在前者的結(jié)構(gòu)中，是在電介質(zhì)塊上形成諧振孔，并將該諧振孔的內(nèi)表面進(jìn)行噴涂金屬處理，所以，制造起來(lái)并不簡(jiǎn)單。另外，通常對(duì)這種濾波器進(jìn)行微調(diào)時(shí)，要對(duì)噴涂金屬形成的導(dǎo)體或電介質(zhì)塊進(jìn)行切削，但是，考慮到其形狀及材質(zhì)等，這也是不容易的。并且隨著移動(dòng)通信的普及，要求進(jìn)一步小型化，對(duì)應(yīng)于這一要求，這種結(jié)構(gòu)有一定限制。
在后者結(jié)構(gòu)中，由于在電介質(zhì)基板的同一平面上形成多個(gè)諧振器，所以，可以使用和印刷電路板的制造方法一樣的方法。因此，與前者的結(jié)構(gòu)相比，制造容易，并且也可以適應(yīng)小型化的要求。但是，由于在同一平面上形成多個(gè)諧振器，所以，在各諧振器之間存在雜散電容，會(huì)降低耦合電路的穩(wěn)定性。因此，影響制造的合格率。此外，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮上述雜質(zhì)散電容，這樣必然會(huì)降低設(shè)計(jì)效率。
本發(fā)明的目的在于提供制造容易、并且能符合小型化、輕量化要求的LC型電介質(zhì)濾波器。并且本發(fā)明的目的是要提供可以防止諧振器之間的干涉從而得到穩(wěn)定的特性的LC型電介質(zhì)濾波器。此外，本發(fā)明的目的還要提供可以得到更急劇的衰減特性的LC型電介質(zhì)濾波器。
并且，本發(fā)明的目的是要提供減少部件數(shù)量從而減少基板上的安裝面積的天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。從而，提供可以減少設(shè)計(jì)互時(shí)的天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。
本發(fā)明是LC型電介質(zhì)濾波器，是在構(gòu)成多層基板的各個(gè)電介質(zhì)基板上形成諧振器，在各諧振器之間至少設(shè)置一個(gè)接地層將諧振器電氣分離，并且使各諧振器相互連接，以此構(gòu)成濾波器。
另外，要使多個(gè)諧振器相互過(guò)耦合時(shí)，將過(guò)耦合的多個(gè)諧振器形成在多層基板的同一層上，其它諧振器則形成到別的層上，各層之間至少設(shè)置一個(gè)接地層，使諧振器實(shí)現(xiàn)電氣分離，并且使這些諧振器相互連接，以此構(gòu)成濾波器。
將這樣構(gòu)成的濾波器組合后，構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。
在構(gòu)成多層基板的電介質(zhì)基板上形成的諧振器，分別在指定的頻率發(fā)生諧振。通過(guò)使這些諧振器耦合，可以作為頻率濾波器使用。此外，在由發(fā)送濾波器和接收濾波器構(gòu)成的天線共用器的至少一部使用這樣構(gòu)成的濾波器。


圖1是本發(fā)明的LC型電介質(zhì)濾波器的斜視圖;
圖2是用于說(shuō)明LC型電介質(zhì)濾波器的結(jié)構(gòu)的分解斜視圖;
圖3是用于實(shí)現(xiàn)諧振器的圖案的形狀的一個(gè)例子;
圖4是說(shuō)明LC型電介質(zhì)濾波器的其它結(jié)構(gòu)的分解剖面圖;
圖5是圖1所示的LC型電介質(zhì)濾波器的等效電路;
圖6是表示耦合元件的另外的結(jié)構(gòu)的斜視圖;
圖7是本發(fā)明的第2實(shí)施例的斜視圖;
圖8是本發(fā)明第2實(shí)施例的等效電路;
圖9是本發(fā)明第3實(shí)施例的斜視圖;
圖10是本發(fā)明第4實(shí)施例的斜視圖。
圖1是本發(fā)明的LC型電介質(zhì)濾波器的斜視圖。濾波器10由將多個(gè)大數(shù)量正方形的電介質(zhì)基板積層后的多層基板構(gòu)成。沿該濾波器10上表面的一邊，端子11、12、13經(jīng)過(guò)噴涂金屬處理后形成。另外，在上表面上，還形成噴涂金屬層圖案14。端子11～13和噴涂金屬圖案14以外的部分則不進(jìn)行噴涂金屬處理、電介質(zhì)基板呈祼露的狀態(tài)，以使端子與噴涂金屬層圖案14不具有電氣連接。利用這些部分，設(shè)置后面所述的端子相互間的耦合元件。
與端子11～13對(duì)應(yīng)地設(shè)有通孔91～93。這些通孔從濾波器10的上表面貫穿到底面，分別使各端子與后面所述的諧振器連接。端子11與端子12通過(guò)電容器C1進(jìn)行電容耦合，同樣，端子12與端子13通過(guò)電容器C2進(jìn)行電容耦合，而端子11與端子13通過(guò)耦合圖案16相連接。
由多層基板形成的濾波器10具有4個(gè)側(cè)面。在這4個(gè)側(cè)面中，除了與端子11～13形成的邊對(duì)應(yīng)的側(cè)面81外，其它3個(gè)側(cè)面都進(jìn)行了噴涂金屬處理。在側(cè)面81上，與端子11對(duì)應(yīng)地形成凹部82，與端子13對(duì)應(yīng)地形成凹部83。這些凹部在濾波器10實(shí)裝到基板上時(shí)，向?yàn)V波器10提供信號(hào)、在濾波器10輸出信號(hào)時(shí)則成為外部接續(xù)器。凹部82和83都進(jìn)行了噴涂金屬處理。另外，在濾波器10的底面，全面形成了噴涂金屬層17。但是，必須預(yù)先形成適當(dāng)?shù)膰娡靠瞻撞?，以使該底面與凹部82至83以及各通孔91至93不致短路。
該濾波器10實(shí)裝在基板上。這時(shí)，凹部82和凹部83分別與設(shè)在濾波器實(shí)裝的基板上的圖案84、85相連接。例如，如果是焊錫連接，則圖案84的焊接區(qū)84a與凹部82焊接，圖案85的焊接區(qū)85a與凹部83焊接。
下面，為了說(shuō)明圖1所示的LC型電介質(zhì)濾波器的多層基板的構(gòu)造，將它的分解斜視圖示于圖2。即，構(gòu)成濾波器10的多層基板由第1層到第7層的電介質(zhì)基板構(gòu)成。下面，對(duì)除了電容器C1和C2的多層基板，順序說(shuō)明各層的具體結(jié)構(gòu)。
首先，第1層1是相當(dāng)于濾波器10的上表面的面，如上所述，在其上形成端子11～13、噴涂金屬層14和耦合圖案16。其次，在第2層2上，利用噴涂金屬形成第1諧振器21。該諧振器21通過(guò)通孔91與端子11連接。第3層3全面進(jìn)行了噴涂金屬處理，構(gòu)成接地層31。這時(shí)，在各通孔的周圍形成適當(dāng)?shù)膰娡靠瞻撞?，以使該接地?1與通孔91～93不會(huì)發(fā)生短路。
在第4層4上，形成第2諧振器41。該諧振器41通過(guò)通孔92與端子12連接。第5層5和第3層一樣，全面進(jìn)行了噴涂金屬處理，構(gòu)成接地層51。和第3層一樣，在各通孔的周圍也形成噴涂空白部。在第6層6上，形成第3諧振器61。該諧振器61通過(guò)通孔93與端子13連接。
第7層7相當(dāng)于濾波器10的底面。即，第7層7的下表面全面形成了噴涂金屬17。當(dāng)然這一層也在各通孔的周圍形成了噴涂空白部。另一方面，在第7層7的上表面上，沒(méi)有形成任何圖案，直接裸露著電介質(zhì)基板。將這些從第1層到第7層的電介質(zhì)基板疊合在一起，除側(cè)面81以外的側(cè)面進(jìn)行噴涂金屬處理后就構(gòu)成了多層基板。其中，接地層31和51與側(cè)面的噴涂金屬是導(dǎo)通的。結(jié)果，濾波器10的上下表面、各側(cè)面的噴涂金屬層和各接地層都維持為地電位。為了使各接地層與噴涂金屬層導(dǎo)通，可以考慮采用將它們直接連接或者通過(guò)通孔連接等方法。
如上所述通孔91～93，是用于將各端子與各諧振器連接的。因此，這些通孔在圖2中是貫穿各層的，但是，不一定必須貫穿各層，只要能將端子與諧振器連接起來(lái)就可以了。即，各通孔也可以是盲孔。
根據(jù)上面的說(shuō)明可知，濾波器10具有端子11～13，并且具有與它們連接的3個(gè)諧振器。其中，對(duì)各諧振器看到第1諧振器21位于噴涂金屬層14與接地層31之間;同樣，第2諧振器41位于接地層31與接地層51之間;第3諧振器61位于接地層51與底面的噴涂金屬層17之間。這樣，各諧振器的上下被接地層夾著，相互實(shí)現(xiàn)了電氣分離。
另外，例如考慮第1諧振器21，它通過(guò)第1層的電介質(zhì)基板與噴涂金屬層14之間進(jìn)行電容耦合。并且，通過(guò)第2層的電介質(zhì)基板與接地層31之間進(jìn)行電容耦合。這個(gè)關(guān)系在其它諧振器41、61中也是一樣的。即，各諧振器都起一種三片式帶狀線的作用。
實(shí)現(xiàn)諧振器的圖案形狀的一個(gè)例子示于圖3。下面，以在第2層2上形成的第1諧振器21為例進(jìn)行說(shuō)明。通過(guò)通孔91與端子11耦合的諧振器21，以噴涂金屬圖案的形式形成在第2層2上。圖案的形狀不特別限于圖3所示的形狀，只要滿足圖案的長(zhǎng)度與諧振頻率的關(guān)系就行。例如，為了實(shí)現(xiàn)半波長(zhǎng)諧振器，可以設(shè)定各諧振器的長(zhǎng)度等于1/2波長(zhǎng)，并且使各諧振器的頂端即與通孔相反的一端為開路即可。圖3所示的結(jié)構(gòu)，頂端是開路的，因此，可以理解為構(gòu)成了半波長(zhǎng)諧振器。
另一方面，為了實(shí)現(xiàn)1/4波長(zhǎng)諧振器，設(shè)定各諧振器的長(zhǎng)度等于1/4波長(zhǎng)，并且使各諧振器的頂端短路。因此，例如，通過(guò)使諧振器的頂端與經(jīng)過(guò)噴涂金屬處理的側(cè)面接觸，可以形成頂端短路。或者，也可以在各諧振器的頂端形成通孔，利用該通孔與上下表面的噴涂金屬層14及17導(dǎo)通。這樣，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定在電介質(zhì)基板上形成的圖案的長(zhǎng)度和形狀，就可以實(shí)現(xiàn)半波長(zhǎng)諧振器或1/4波長(zhǎng)諧振器的某種諧振器。
在圖3所示的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，如果在構(gòu)成諧振器的帶狀線的周圍形成接地電極圖案，利用其接近帶狀線，所以，可以防止發(fā)生雜散電容。
將信號(hào)加到這樣構(gòu)成的濾波器10的端子11上時(shí)，該信號(hào)就會(huì)通過(guò)通孔91傳送給第1諧振器21，第1諧振器21就在指定的頻率下發(fā)生諧振。然后，該信號(hào)通過(guò)電容器C1傳送給鄰近的端子12，從而引起第2諧振器41發(fā)生諧振。進(jìn)而，信號(hào)通過(guò)電容器C2傳送給鄰近的端子13，從而引起第3諧振器61發(fā)生諧振。這樣，濾波器10利用電容器C1和C2就可以實(shí)現(xiàn)各諧振器相互間的耦合。這里，除了電容器C1和C2外，如果再形成耦合圖案16，則除了利用電容器C1和C2的耦合外，還可以將加到端子11上的信號(hào)直接耦合給不相鄰的端子13。
下面，利用分解剖面圖4，來(lái)說(shuō)明圖1所示的濾波器10的另一種結(jié)構(gòu)。如圖4所示，本例中在4塊電介質(zhì)基板10a～10d的兩面，形成圖2所示的第1層到第7層。即，在基板10a的上表面形成第1層，在底面上形成第2層。同樣，在基板10b的上表面形成第3層，在底面上形成第4層，在基板10c的上表面形成第5層，在底面上形成第6層。在基板10d的上表面，直接裸露出電介質(zhì)基板，不形成任何圖案，在基板10d的底面上形成第7層。
從第1層1到第7層7形成的圖案和圖2所示的一樣。這里，在各電介質(zhì)基板之間設(shè)置了薄板10e～10g。這些薄板例如由環(huán)氧系列、聚酰亞胺系列等材質(zhì)構(gòu)成，將各層電絕緣。但是，如果是圖3所示的結(jié)構(gòu)，從絕緣的觀點(diǎn)看，沒(méi)有薄板10g也可以。將它們疊合后，就可以得到圖1所示的濾波器10。利用這樣的結(jié)構(gòu)，就可以減少疊合的電介質(zhì)基板的數(shù)量。
即使是這樣的結(jié)構(gòu)，各諧振器作為一種三片式帶狀線的作用也和圖2所示的情況一樣。例如，以在第2層上形成的第1諧振器21為例，它通過(guò)基板10a與第1層之間進(jìn)行電容耦合，并且，通過(guò)絕緣薄板10e與第3層之間進(jìn)行電容耦合。其它諧振器也一樣，通過(guò)基板或絕緣薄板與接地層之間進(jìn)行電容耦合，從而起三片式帶狀線的作用。
圖5示出了以上說(shuō)明的LC型電介質(zhì)濾波器的等效電路。各諧振器成為由L和C構(gòu)成的分布常數(shù)型的諧振器，各諧振器通過(guò)電容器C1和C2連接。此外，諧振器21和諧振器61又通過(guò)由耦合圖案16產(chǎn)生的電感L1直接連接。這一等效電路說(shuō)明的是各諧振器為1/4波長(zhǎng)諧振器的情況，但是，對(duì)于半波長(zhǎng)諧振器的情況也可以使用同樣的等效電路。
圖6是表示耦合元件的另一結(jié)構(gòu)的斜視圖。首先，圖6(a)是使電容器C1和C2不是分離的片狀元件，而是在濾波器10的上表面由噴涂金屬圖案C3和C4所構(gòu)成。另外，圖6(b)是用另外的線圈L實(shí)現(xiàn)耦合圖案16的情況。不論哪種情況，等效電路都可以用圖5所示的表示。
如此所述，在一個(gè)電介質(zhì)基板上形成一個(gè)諧振器，中間用各個(gè)接地層隔開，將它們疊合在一起，就可以構(gòu)成濾波器。這時(shí)，各諧振器利用接地層實(shí)現(xiàn)電氣分離，從而可以防止相互干涉。因此，設(shè)計(jì)時(shí)就不必考慮雜散電容，從而可以減少設(shè)計(jì)工時(shí)。
圖7是本發(fā)明第2實(shí)施例的分解斜視圖。在第1實(shí)施例中，是用接地層將各諧振器進(jìn)行電氣分離的，但是，在本實(shí)施例中是將多個(gè)諧振器在同一層上形成的，積極地利用了它們之間的雜散電容。下面，說(shuō)明其結(jié)構(gòu)。這里，和圖2相同的部分，使用相同的符號(hào)。
首先，第1層1是與濾波器10的上表面相當(dāng)?shù)拿?，在其上形成端?1～13、噴涂金屬層14和耦合圖案16。其次，在第2層2上形成第1諧振器21和第3諧振器23，構(gòu)成這兩個(gè)諧振器21和23的噴涂金屬層圖案，全部或一部分相互靠近地配置。第3層是接地層，除了通孔91～93周圍的隔離帶外，全面進(jìn)行了噴涂金屬處理。
第4層42上形成第2諧振器41。第5層是與濾波器10的底面相當(dāng)?shù)拿?，其上表面直接裸露著電介質(zhì)基板，沒(méi)有任何圖案。并且，在底面上全面進(jìn)行了噴涂金屬處理。將這些電介質(zhì)基板疊合在一起，就得到濾波器10。另外，當(dāng)然也可以像圖4所示的那樣，將各層在同一個(gè)電介質(zhì)基板的兩面形成，而不是分別在各電介質(zhì)基板上形成。
按照本實(shí)施例，第1諧振器和第3諧振器全部或一部分靠近配置。因此，兩者間進(jìn)行電容耦合。該等效電路示于圖8。將它與第1實(shí)施例的等效電路圖5進(jìn)行比較，由于第1諧振器21和第3諧振器23都在第2層上形成，并且相互靠近，所以，兩者之間利用它們之間產(chǎn)生的耦合電容C3發(fā)生過(guò)耦合。另外，如果利用圖案將諧振器相互連接，該過(guò)耦合就成為由電感L產(chǎn)生的耦合。
如上所述，在本實(shí)施例中，不僅使相鄰的諧振器相互耦合，而且通過(guò)將不相鄰的諧振器形成在同一塊基板上，使它們相互耦合，可以實(shí)現(xiàn)過(guò)耦合。這里，不是去排除在同一電介質(zhì)基板上形成的諧振器相互間的雜散電容，而是積極地利用它們。在本結(jié)構(gòu)中，雖然設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮雜散電容，但是，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定諧振器的形狀，利用雜散電容，可以得到急劇衰減的頻率特性。
作為與它等效的結(jié)構(gòu)，通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定多個(gè)諧振器的形狀，使它們相互耦合，也可以使它們產(chǎn)生過(guò)耦合。
為此，可以考慮采用將諧振器間的接地層除去必要的部分或者利用通孔使諧振器相互連接等方法。
圖9是本發(fā)明的第3實(shí)施例。本實(shí)施例是將圖1或圖7所示的濾波器重疊后，構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。即，在本實(shí)施例中，使發(fā)送濾波器TX位于下面，使接收濾波器RX位于上面，重疊在一起構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。各濾波器的結(jié)構(gòu)和前面說(shuō)明過(guò)的一樣，下面，特別詳細(xì)地說(shuō)明天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)的結(jié)構(gòu)。
首先，在配置在下面的發(fā)送濾波器TX上，在一個(gè)側(cè)面設(shè)有發(fā)送端子Tx、接收端子Rx和天線端子ANT。各端子通過(guò)實(shí)裝該天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)的基板上的圖案(圖中未示出)，分別與圖中未示出的發(fā)送電路、接收電路及天線連接。在發(fā)送濾波器TX的其它三個(gè)側(cè)面上，進(jìn)行了噴涂金屬處理。然后，接收濾波器RX安裝在發(fā)送濾波器TX的上面。這時(shí)，在接收濾波器RX的側(cè)面上形成的凹部和通孔必須與發(fā)送濾波器TX上面的噴涂金屬圖案不導(dǎo)通。為此，必須使接收濾波器形成凹部和通孔的部分搭載在位于發(fā)送濾波器TX上面無(wú)噴涂金屬的部位，或者在發(fā)送濾波器TX上面的噴涂金屬圖案上形成適當(dāng)?shù)母綦x帶。
發(fā)送端子Tx與發(fā)送濾波器TX的輸入端子901連接。天線端子ANT與發(fā)送濾波器TX的輸出端子902及接收濾波器RX的輸入端子903連接。并且，接收端子Rx與接收濾波器RX的輸出端子904連接。在本結(jié)構(gòu)中，圖中未示出的天線接收的信號(hào)從天線端子ANT加到接收濾波器RX的輸入端子903上。該信號(hào)經(jīng)接收濾波器RX只通過(guò)指定的頻率出現(xiàn)到輸出端子904上。該通過(guò)信號(hào)從接收端子Rx傳送給圖中未示出的接收電路。另一方面，由圖中未示出的發(fā)送電路生成的發(fā)送信號(hào)從發(fā)送端子Tx加到發(fā)送濾波器TX的輸入端子901上。該信號(hào)經(jīng)發(fā)送濾波器TX，只有指定的頻率通過(guò)并出現(xiàn)在輸出端子902上。該通過(guò)信號(hào)從天線端子ANT傳送給圖中未示出的天線，發(fā)射出去。
在天線端子ANT與接收濾波器RX的輸入端子903之間形成的圖案、和在天線端子ANT與發(fā)送濾波器TX的輸出端子902之間形成的圖案構(gòu)成分頻電路。即，該分頻電路是通過(guò)適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各端子間的信號(hào)傳送距離，將接收信號(hào)傳送給接收濾波器的輸入端子903，將發(fā)送信號(hào)傳送給天線端子ANT的電路。在電介質(zhì)基板上利用噴涂金屬形成分頻電路的結(jié)構(gòu)，在很多文獻(xiàn)中都有記載，所以，這里說(shuō)明從略。
按照本實(shí)施例，由于用多層基板實(shí)現(xiàn)發(fā)送濾波器和接收濾波器，并將它們重疊在一起后，通過(guò)圖案連接構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，所以，可以減少部件數(shù)目和實(shí)裝面積等。在本實(shí)施例中，是將發(fā)送濾波器和接收濾波器單獨(dú)構(gòu)成的，但是，也可以形成使兩者為一體的多層基板來(lái)構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。另外，還可以考慮用表面彈性波濾波器等其它頻率濾波器來(lái)代替發(fā)送濾波器或接收濾波器中的任何一個(gè)濾波器。
圖10是本發(fā)明的第4實(shí)施例。本實(shí)施例將發(fā)送濾波器和接收濾波器重疊在一起構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，并且設(shè)有發(fā)送用的功率放大電路和匹配電路，下面，特別對(duì)此進(jìn)行說(shuō)明。
本實(shí)施例的天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，是將接收濾波器RX置于下面，將發(fā)送濾波器TX置于上面重疊而成的。在下面的接收濾波器RX的側(cè)面，形成發(fā)送端子Tx、接收端子Rx和天線端子ANT，它們分別利用安裝該天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)的基板上的圖案(圖中未示出)與圖中未示出的發(fā)送電路、接收電路及天線連接。在接收濾波器RX的側(cè)面，還形成多個(gè)功率放大電路用的電源端子110。
接收端子Rx與接收濾波器RX的輸出端子101連接。天線端子ANT與接收濾波器RX的輸入端子102及發(fā)送濾波器TX的輸出端子103連接。在天線端子ANT與輸入端子102之間以及天線端子ANT與輸出端子103之間形成分頻電路，和在第3實(shí)施例中說(shuō)明的情況一樣。發(fā)送端子Tx通過(guò)功率放大電路120和匹配電路121與發(fā)送濾波器TX的輸入端子104連接。
功率放大電路120設(shè)置在接收濾波器RX的上表面。該功率放大電路120將從發(fā)送電路傳送來(lái)的發(fā)送信號(hào)放大后，傳送給匹配電路121。該功率放大電路120使用的電源從電源端子110供給。匹配電路121是用于使圖中未示出的發(fā)送電路與天線的阻抗匹配的電路。作為一個(gè)例子，如果是攜帶式電話，設(shè)定從發(fā)送電路一側(cè)看，天線的阻抗為50Ω。
功率放大電路120和匹配電路121的具體結(jié)構(gòu)不是本發(fā)明的宗旨，所以省略。功率放大電路120和匹配電路121既可以將單獨(dú)的部件搭載在接收濾波器RX上面指定的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成電路，也可以作為單獨(dú)的組件結(jié)構(gòu)，將該組件搭載到接收濾波器RX上面。當(dāng)然，不一定使它們相互獨(dú)立，也可以構(gòu)成一體。另外，如對(duì)第3實(shí)施例說(shuō)明的那樣，也可以考慮將發(fā)送濾波器和接收濾波器以一體的形式形成多層基板，構(gòu)成作為一個(gè)部件的天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。
在本實(shí)施例中，是將發(fā)送濾波器和接收濾波器疊合在一起構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，并同時(shí)構(gòu)成功率放大電路和匹配電路的，所以，可以使整個(gè)天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行阻抗匹配。因此，可以將整個(gè)天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)視為一個(gè)組件，從而可以減少電路設(shè)計(jì)時(shí)的工時(shí)。
如以上的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明是在多層基板的各層上形成諧振器而構(gòu)成濾波器的。這時(shí)，各諧振器分別利用接地層而相互分離開，從而可以防止諧振器相互間的干涉。
另外，不利用接地層來(lái)分離而是通過(guò)積極地利用諧振器相互間的干涉，可以得到具有更急劇的衰減特性的濾波器。
通過(guò)將發(fā)送濾波器和接收濾波器疊合在一起構(gòu)成天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)，可以減少部件數(shù)目和在基板上的實(shí)裝面積，從而可以減少設(shè)計(jì)工時(shí)。
不論在哪個(gè)實(shí)施例中，都說(shuō)明了利用電容器使相鄰的諧振器相互進(jìn)行電容耦合而利用電感使遠(yuǎn)離的諧振器相互進(jìn)行電感耦合的情況，但是，也可以使它們相互置換后再構(gòu)成濾波器。即，可以使相鄰的諧振器相互間和遠(yuǎn)離的諧振器間都進(jìn)行電感耦合。
此外，本發(fā)明的LC型電介質(zhì)濾波器及天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)中電介質(zhì)基板的材質(zhì)、諧振器的數(shù)量、端子的結(jié)構(gòu)以及端子與諧振器的連接結(jié)構(gòu)等當(dāng)然并不限于上述情況，還可以進(jìn)行種種變形。
權(quán)利要求
1.LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于具有分別在其上形成諧振器的多個(gè)電介質(zhì)基板和上述多個(gè)電介質(zhì)基板間至少配置一個(gè)接地層圖案將它們疊合后構(gòu)成的多層基板、在上述多層基板上形成的信號(hào)輸入裝置及信號(hào)輸出裝置，和在上述多層基板上形成的用于上述諧振器相互間的耦合的耦合裝置。
2.LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于具有多層基板、信號(hào)輸入裝置，信號(hào)輸出裝置和耦合裝置;多層基板由形成輸入級(jí)的諧振器的電介質(zhì)基板、形成輸出級(jí)的諧振器的電介質(zhì)基板、形成中間級(jí)的諧振器的至少一個(gè)電介質(zhì)基板和上述各電介質(zhì)基板間至少設(shè)置一個(gè)接地層板圖案并將它們疊合后而構(gòu)成該多層基板;信號(hào)輸入裝置與上述輸入級(jí)的諧振器連接;信號(hào)輸出裝置與上述輸出級(jí)的諧振器連接;耦合裝置用于上述諧振器之間的耦合。
3.LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于具有多層基板、信號(hào)輸入裝置、信號(hào)輸出裝置和耦合裝置;多層基板是將形成輸入級(jí)的諧振器的電介質(zhì)基板、形成輸出級(jí)的諧振器的電介質(zhì)基板、形成中間級(jí)的諧振器的至少一個(gè)電介質(zhì)基板和上述各電介質(zhì)基板間配置的多個(gè)接地層板圖案疊合后構(gòu)成的;信號(hào)輸入裝置與上述輸入級(jí)的諧振器連接;信號(hào)輸出裝置與上述輸出級(jí)的諧振器連接;耦合裝置用于上述諧振器相互間的耦合。
4.按權(quán)利要求2或3所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述耦合裝置是在相鄰級(jí)的諧振器之間配置電抗元件，使上述諧振器相互進(jìn)行阻抗耦合。
5.按權(quán)利要求2或3所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述耦合裝置包括使相鄰的諧振器相互耦合的第1耦合裝置和使不相鄰的諧振器相互耦合的第2耦合裝置。
6.按權(quán)利要求5所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述第1和第2耦合裝置為電抗元件，使上述諧振器相互進(jìn)行阻抗耦合。
7.按權(quán)利要求2或3所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述信號(hào)輸入裝置包括輸入端子、和將該輸入端子與上述輸入級(jí)的諧振器連接的通孔。
8.按權(quán)利要求2或3所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述信號(hào)輸出裝置包括輸出端子和將該輸出端子與上述輸出級(jí)的諧振器連接的通孔。
9.按權(quán)利要求2或3所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述諧振器為半波長(zhǎng)諧振器或1/4波長(zhǎng)諧振器。
10.按權(quán)利要求2或3所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述諧振器為在上述電介質(zhì)基板上形成的帶狀線諧振器。
11.LC型電介質(zhì)濾波器具有將形成輸入級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成輸出級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成中間級(jí)諧振器的至少一個(gè)電介質(zhì)基板和上述各電介質(zhì)基板間至少配置一個(gè)接地層圖案并將它們疊合后構(gòu)成的多層基板，該LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于利用耦合裝置使上述多個(gè)諧振器中相鄰級(jí)的諧振器相互耦合;將上述多個(gè)諧振器中不相鄰級(jí)的多個(gè)諧振器形成在同一基板上，使這些在同一基板上形成的多個(gè)諧振器相互間產(chǎn)生過(guò)耦合。
12.LC型電介質(zhì)濾波器具有將形成輸入級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成輸出級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成中間級(jí)諧振器的至少一個(gè)電介質(zhì)基板和在上述各電介質(zhì)基板間配置的多個(gè)接地層圖案疊合后構(gòu)成的多層基板，該LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于利用耦合裝置使上述多個(gè)諧振器中相鄰級(jí)的諧振器相互耦合;將上述多個(gè)諧振器中不相鄰級(jí)的多個(gè)諧振器形成在同一基板上，使這些在同一基板上形成的多個(gè)諧振器相互間產(chǎn)生過(guò)耦合。
13.按權(quán)利要求11或12所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述過(guò)耦合是使在上述同一基板上形成的多個(gè)諧振器相互靠近配置而進(jìn)行的電容耦合。
14.按權(quán)利要求11或12所述的LC型電介質(zhì)濾波器的特征在于上述過(guò)耦合是在形成上述多個(gè)諧振器的上述電介質(zhì)基板上，形成使上述多個(gè)諧振器相互耦合的耦合圖案而產(chǎn)生的電感耦合。
15.天線共用器具有與天線端子及接收端子連接并使接收頻率通過(guò)的接收濾波器和與上述天線端子及發(fā)送端子連接并使發(fā)送頻率通過(guò)的發(fā)送濾波器，該天線共用器的特征在于使上述接收濾波器或上述發(fā)送濾波器的至少一方使用具有多層基板、信號(hào)輸入裝置及信號(hào)輸出裝置和耦合裝置的LC型電介質(zhì)濾波器構(gòu)成，其中，多層基板是將形成各諧振器的多個(gè)電介質(zhì)基板和上述各電介質(zhì)基板間至少配置一個(gè)接地層圖案并將它們疊合后構(gòu)成的;信號(hào)輸入裝置和信號(hào)輸出裝置在上述多層基板上形成;耦合裝置在上述多層基板上形成，用于上述諧振器相互間的耦合。
16.天線共用器具有與天線端子及接收端子連接并使接收頻率通過(guò)的接收濾波器和與上述天線端子及發(fā)送端子連接并使發(fā)送頻率通過(guò)的發(fā)送濾波器，該天線共用器的特征在于使上述接收濾波器或上述發(fā)送濾波器的至少一方使用具有多層基板、信號(hào)輸入裝置及信號(hào)輸出裝置和耦合裝置的LC型電介質(zhì)濾波器構(gòu)成，其中，多層基板是將分別形成諧振器的多個(gè)電介質(zhì)基板和在上述各電介質(zhì)基板間配置的多個(gè)接地層圖案疊合后構(gòu)成的;信號(hào)輸入裝置和信號(hào)輸出裝置在上述多層基板上形成;耦合裝置在上述多層基板上形成，用于上述諧振器相互間的耦合。
17.天線共用器具有與天線端子及接收端子連接并使接收頻率通過(guò)的接收濾波器和與上述天線端子及發(fā)送端子連接并使發(fā)送頻率通過(guò)的發(fā)送濾波器，該天線共用器的特征在于使上述接收濾波器或上述發(fā)送濾波器的至少一方使用LC型電介質(zhì)濾波器構(gòu)成，該LC型電介質(zhì)濾波器是具有將形成輸入級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成輸出級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成中間級(jí)諧振器的至少一個(gè)電介質(zhì)基板和上述各電介質(zhì)基板間至少配置一個(gè)接地層圖案疊合后構(gòu)成的多層基板的LC型電介質(zhì)濾波器，該LC型電介質(zhì)濾波器利用耦合裝置使上述多個(gè)諧振器中相鄰級(jí)的諧振器相互耦合;將上述各個(gè)諧振器中不相鄰級(jí)的多個(gè)諧振器在同一基板上形成，使這些在同一基板上形成的多個(gè)諧振器相互間產(chǎn)生過(guò)耦合。
18.天線共用器具有與天線端子及接收端子連接并使接收頻率通過(guò)的接收濾波器和與上述天線端子及發(fā)送端子連接并使發(fā)送頻率通過(guò)的發(fā)送濾波器，該天線共用器的特征在于使上述接收濾波器或上述發(fā)送濾波器的至少一方使用LC型電介質(zhì)濾波器構(gòu)成，該LC型電介質(zhì)濾波器是具有將形成輸入級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成輸出級(jí)諧振器的電介質(zhì)基板、形成中間級(jí)諧振器的至少一個(gè)電介質(zhì)基板和在上述各電介質(zhì)基板間配置的多個(gè)接地層圖案疊合后構(gòu)成的多層基板的LC型電介質(zhì)濾波器，該LC型電介質(zhì)濾波器利用耦合裝置使上述多個(gè)諧振器中相鄰級(jí)的諧振器相互耦合;將上述多個(gè)諧振器中不相鄰級(jí)的多個(gè)諧振器在同一基板上形成，使這些在同一基板上形成的多個(gè)諧振器相互間產(chǎn)生過(guò)耦合。
19.按權(quán)利要求15～18任一項(xiàng)所述的天線共用器的特征在于在上述天線端子與上述接收端子和上述發(fā)送端子之間形成分頻電路。
20.按權(quán)利要求15～18的任何一項(xiàng)所述的天線共用器的特征在于在上述發(fā)送濾波器與上述發(fā)送端子之間設(shè)有功率放大器和匹配電路。
21.按權(quán)利要求15～18的任何一項(xiàng)所述的天線共用器的特征在于使用LC型電介質(zhì)濾波器構(gòu)成上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器。
22.按權(quán)利要求21所述的天線共用器的特征在于以單一的多層基板構(gòu)成上述發(fā)送濾波器和上述接收濾波器。
全文摘要
提供特性優(yōu)異的頻率濾波器和天線收發(fā)轉(zhuǎn)換開關(guān)。濾波器10具有將形成諧振器的多個(gè)電介質(zhì)基板疊合后形成的多層基板。在該多層基板上，形成端子11或13。各端子分別與諧振器耦合，通過(guò)電容器C
文檔編號(hào)H01P1/205GK1108435SQ94109020
公開日1995年9月13日 申請(qǐng)日期1994年8月9日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月9日
發(fā)明者堀井宏祐, 清水光一郎, 安岡敏一, 巖田昌雄, 郡司勝?gòu)? 駒崎友和 申請(qǐng)人:沖電氣工業(yè)株式會(huì)社