左手系谐振器和使用其的左手系滤波器 技术领域 本发明涉及高频装置中使用的左手系谐振器和使用其的左手系滤波器、左手系 天线及电子设备。
背景技术 图 60 是以往的左手系谐振器的结构图。 图 60 中,以往的左手系谐振器 101 具备 多个单位单元 103,且该单位单元 103 由与分路接地连接的电容器、串联连接的电感器、 与该电感器串联连接的电容器、和分路接地连接的电感器构成。 此外,搭载有该左手系 谐振器 101 的电介质基板 102 具备禁带宽度 104、105,且该禁带宽度 104、105 设置在配 置于端部的单位单元 103 的旁边。 利用上述的禁带宽度 104、105,能够将左手系谐振器 101 和与其连接的传送路 ( 未图示 ) 疎耦合。 这是为了明确测定左手系谐振器 101 中的谐 振现象。 进而,在电介质基板 102 上,在设有左手系谐振器 101 的面的背面形成有接地 导体。 此外,作为与该申请相关的在先技术文献信息,例如已知有专利文献 1。
在此种以往的左手系谐振器 101 中,两端均为开放端或者为短路端,因此需要 谐振频率的 1/2 波长量的长度。 因此,形状大,具有相当量的导体损失,无负载 Q 值不 会变大。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献 1】 美国专利申请公开第 2006/0066422 号说明书
发明内容 本发明使左手系谐振器的形状小型化。
本发明的左手系谐振器的特征在于,具备 :将电感器与电容器串联连接的串联 体 ;将电感器与电容器并联连接的并联体,串联体的一侧与并联体的一侧连接,并且并 联体的另一侧接地,串联体的另一侧接地。
利用此种结构,仅使用一个由串联体和并联体构成的单位单元,能够激励 -1 次 的模式,因此能够将左手系谐振器的形状小型化。
附图说明 图 1 是本发明的第一实施方式涉及的左手系谐振器中的左手系传送线路的等效 电路图。
图 2 是右手系传送线路的等效电路。
图 3 是左手系传送线路的等效电路。
图 4 是通常的左手系谐振器的频率特性图。
图 5 是表示通常的左手系谐振器的电压驻波的特性图。
图 6 是使用了本发明的第一实施方式中的 -1 次模式的左手系谐振器的结构图。
图 7 是表示本发明的第一实施方式涉及的左手系谐振器的构造的分解立体图。 图 8 是表示本发明的第一实施方式涉及的左手系谐振器的其它的构造的分解立体图。 图 9 是第二实施方式中的左手系滤波器的等效电路图。
图 10 是表示本发明的第二实施方式的左手系滤波器的构造的分解立体图。
图 11 是表示本发明的第三实施方式涉及的左手系天线的构造的分解立体图。
图 12 是本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 13 是该第四实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。
图 14 是表示图 13 中的左手系滤波器的通过特性为 0dB 附近的区域的区域 X 的 放大图。
图 15A 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 15B 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 15C 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 15D 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 15E 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 15F 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 15G 是将构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介质层叠基板 按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16A 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16B 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16C 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16D 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16E 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16F 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16G 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16H 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠
基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16I 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠基 板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16J 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠基 板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16K 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 16L 是将构成本发明的第四实施方式涉及的其他左手系滤波器的电介质层叠 基板按每个电介质基板分解,并从上依次表示了电介质基板的图案的分解图。
图 17 是表示第六实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 18 是表示本发明的第六实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。
图 19 是表示第七实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 20 是表示本发明的第七实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。
图 21 是本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 22 是本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器中的第 1 电感器和第 2 电感 器未磁场耦合的情况的频率特性图。 图 23 是本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器中的第 1 电感器和第 2 电感 器发生磁场耦合的情况下的频率特性图。
图 24 是本发明的第八实施方式涉及的其他的左手系滤波器的等效电路图。
图 25 是表示本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。
图 26 是表示本发明的第九实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路。
图 27 是表示本发明的第九实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。
图 28 是表示本发明的第十实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 29 是表示本发明的第十实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。
图 30 是表示第十一实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 31 是表示本发明的第十一实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。
图 32 是该第十一实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。
图 33 是表示本发明的第十二实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 34 是表示本发明的第十二实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。
图 35 是表示本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 36 是表示本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。
图 37 是本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。
图 38 是表示本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 39 是表示本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。
图 40 是本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。
图 41 是本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 42 是本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中未发生磁场耦合的情况 下的频率特性图。
图 43 是本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中发生磁场耦合的情况下 的频率特性图。
图 44A 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44B 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44C 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44D 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44E 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。 图 44F 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44G 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44H 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的 电介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44I 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的电 介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 44J 是从上依次表示构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的电 介质层叠基板的电介质基板的图案的分解图。
图 45 是本发明的第十六实施方式涉及的左手系谐振器的左手系传送线路的等效 电路图。
图 46 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系谐振器的构造的分解立体 图。
图 47 是从箭头 B 方向观察沿着图 46 的线 47-47 的剖面时的剖面图。
图 48 是表示本发明的第十六实施方式涉及的其他的左手系谐振器的构造的分解 立体图。
图 49 是从箭头 D 方向观察沿着图 48 的线 49-49 的剖面时的剖面图。
图 50 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。
图 51 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的元件的等效电路 图。
图 52 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的元件的其他的等效 电路图。
图 53 是本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的电纳的频率特性图。
图 54 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图 55 是从箭头 F 的方向观察沿着图 54 中线 55-55 的剖面时的剖面图。 图 56 是本发明的第十七实施方式涉及的左手系谐振器的等效电路图。 图 57 是本发明的第十七实施方式涉及的左手系谐振器的整体立体图。 图 58 是本发明的第十七实施方式涉及的左手系谐振器的谐振特性图。 图 59 是本发明的第十七实施方式涉及的其他的左手系谐振器的整体立体图。 图 60 是以往的左手系谐振器的结构图。图。
具体实施方式
( 第一实施方式 )
首先,参照图 1 对本发明中使用的 “单位单元” (unit cell) 这一概念进行说明。 图 1 是本发明的第一实施方式涉及的左手系谐振器中的左手系传送线路的等效电路图。 图 1 中,单位单元 3 包括串联体 1 和并联体 2,其中所述串联体 1 由电容器 1A 和电感器 1B 构成,所述并联体 2 由在该串联体的一端和接地导体之间连接的电容器 2A 和电感器 2B 构成。 该单位单元 3 成为被称为超材料 (metamaterial) 的右手系 / 左手系复合线路的 最小单位构造。 另外,电容器 1A 与电感器 1B 的前后关系相反也无妨。 接着,对该超材料进行说明。 通常,自然界中存在的物质带有正的介电常数和 正的导磁率,将其称为右手系介质。 在此, “右手系” 是指电磁波的电场方向、磁场方 向、波行进方向 ( 相位传播方向 ) 这三者呈右手的拇指、食指、中指的位置关系。
与此相反,将介电常数、导磁率两者同时为负的介质称为左手系物质或者超材 料。 在此,“左手系”是指电磁波的电场方向、磁场方向、波行进方向 ( 相位传播方向 ) 这三者呈左手的拇指、食指、中指的位置关系。
这之前,仅发现介电常数为负的物质或者仅导磁率为负的物质的存在。 例如前 者为等离子体,后者为铁素体。 但是,并未在自然界中发现介电常数与导磁率两者同时 变为负的物质。 因此,通过人工地使用制作微细构造,并将表观上的介电常数与导磁率 形成为负,从而做出此种介质。 将其称为人工介质。
接下来,对传送线路形超材料的动作原理进行说明。
图 2 是右手系传送线路的等效电路。 图 2 中,通常的右手系的传送线路的电特 性可以通过连接无限个由串联连接的电感器 1B 和与分路接地连接的电容器 2A 构成的无 限微小区间的等效电路来考虑。 将该构造称为纯粹的右手系传送线路 (Pure right-handed transmission line ;PRH TL)。
与此相反,图 3 是左手系传送线路的等效电路。 图 3 中,左手系的传送线路的 电特性可以通过连接无限个由串联的电容器 1A 和与分路接地连接的电感器 2B 构成的无 限微小区间的等效电路来考虑。 将该构造称为纯粹的左手系传送线路 (Pure left-handed transmission line ;PLH TL)。
但是,若制作图 3 所示的串联的电容器 1A,则由于具有物理体积,必然产生作 为寄生成分的如图 1 所示的右手系的串联电感器 1B。 此外,若制作图 3 所示的并联的电 感器 2B,则由于具有物理体积,必然产生作为寄生成分的如图 1 所示的右手系的并联电
容器 2A。
从而,如图 1 所示,实际能够实现的人工介质的超材料具备 :将电感器 1B 与电 容器 1A 串联连接的串联体 1、和将电感器 2B 与电容器 2A 并联连接的并联体 2,成为串 联体 1 的一侧与并联体 2 的一侧连接,并且并联体 2 的另一侧接地的结构,即复合右手系 左手系传送线路 (Compositeright/left-handed transmission line ;CRLH TL)。
该 CRLH 传送线路兼具有左手系和右手系两者的性质。 即,在频率高的区域 中具有右手系的性质,在频率低的区域中具有左手系的性质。 而且,由图 1 所示的左手 系的电容器 1A(CL) 和右手系的电感器 1B(LR) 构成的串联体 1 形成以角频率 ωse = 1/ (CL * LR) 谐振的串联谐振电路,由左手系的电感器 2B(LL) 和右手系的电容器 2A(CR) 构成的并联体 2 成为以角频率 ωsh = 1/(LL * CR) 反谐振的并联谐振电路。 在此,将 ωse = ωsh 的情况称为平衡状况,右手系的频域与左手系的频域连续相连。 另一侧面, 将 ωse ≠ ωsh 的情况称为非平衡状况,右手系的频域与左手系的频域之间产生禁带宽度 (gap),在该区域中,成为电磁波不能传播的衰减带域。
在 CRLH 传送线路的输入输出端构成微小禁带宽度等并形成输入输出耦合电容 时, CRLH 以与右手系的有限长线路相同的方式来作为谐振器动作。 可知在右手系的有 限长线路谐振器中,成为二分之一波长的最低次的谐振和其整数倍的高次谐波的谐振。
与此相反,在通常的左手系谐振器中,由单元数确定固有的谐振频率的数目。 例如,考虑由图 60 所示的单位单元 103 来实现图 1 所示的单位单元 3,并连接 7 个单位单 元,且以微小禁带宽度 104、105 夹着的单元数 n = 7 的通常的左手系谐振器 101。
图 4 是通常的左手系谐振器的频率特性图。 图 4 中,从附有二分之一波长的驻波 的 +1 次的谐振至 +6 次的谐振作为右手系的谐振而存在。 此外,作为返波的谐振,从附 有二分之一波长的驻波的 -1 次的谐振至 -6 次的谐振作为左手系的谐振而存在。 进而, 存在所谓的全部的单元以相同电位同步振动的 0 次模式。
图 5 是表示通常的左手系谐振器的电压驻波的特性图。 图 5 中,在 0 次模式下, 驻波不成立,但该模式可以看作是波长变得无限大的特殊的谐振模式。 在通常的左手系 谐振器中,在如图 5 所示观察驻波的分布时, +1 次和 -1 次的谐振模式相同。 从而,右 手系的前进波和左手系的返波的相位速度的绝对值在左手系低的频率下相同,左手系的 谐振频率必然降低。
因此,本发明是着眼于这一点的超小型谐振器。 通常,为了构成带有左手系谐 振的谐振器,仅需要配置必要数量的单位单元 3,用以激励某一特定的左手系谐振模式的 1/2 波长的驻波。但是,在本发明的结构中,使用级间耦合元件,构成带有多个谐振器的 多级左手系滤波器。
图 6 是本发明的第一实施方式中使用了 -1 次模式的左手系谐振器的结构图。 图 6 中,该第一实施方式中的左手系谐振器 7 具备 :将电感器 1B 与电容器 1A 串联连接的串 联体 1、和将电感器 2B 与电容器 2A 并联连接的并联体 2,串联体 1 的一侧与并联体 2 的 一侧连接,且并联体 2 的另一侧接地,串联体 1 的另一侧接地。
通过该结构,能够以与激励左手系的最低次数谐振即 0 次的模式情况相同的单 位单元数来激励 -1 次的模式。 由此,构成第一实施方式的左手系谐振器 7 的单元数变为 以往用于激励 -1 次的模式所需要的单元数的一半,其结果,提高无负荷 Q 值,能够使形状小型化。
在通常的左手系谐振器中,连接 7 个如图 60 所示的单位单元 103,由此使如图 5 所示的 1/2 波长的左手系谐振得到 -1 次至 -7 次。 该左手系谐振的数目与单位单元的个 数相。 因此,例如为了得到 -1 次谐振,最低需要两个单位单元。
在 -1 次谐振中,在两个单位单元的谐振器上分布有 1/2 波长的电场分布 ( 电压 驻波 )。 而且,在两个单位单元的连接点,电场分布的振幅为 0。 由此,这次通过发明 者的研究明确了即使在该点短路而仅由一个单元构成谐振器,也产生 -1 次的谐振。
进而,为了激励 1/4 波长的模式,将一端短路后的左手系谐振器 7 能够抑制全部 的单元在相同电位同步振动的 0 次模式,并能够在左手系谐振中提供带有 -1 次模式的左 手系谐振器。 由此,若使用该谐振器来制作将 -1 次的谐振频率作为通带的滤波器,则在 0 次的谐振频率下,能够抑制信号的通过。
图 7 是表示本发明的第一实施方式涉及的左手系谐振器的构造的分解立体图。 图 7 中,单位单元 3( 参照图 6) 具有以电介质 10 来充满相互对置配置的接地导体 8、9 间 的构造。 此外,导体图案 11 与图 1 所示的电感器 1B 对应。 进而,导体图案 11 经由通 孔导体 13 而与导体图案 14、15 连接,并以被上述导体图案 14、15 夹着的方式来配置导 体图案 12。 利用该导体图案 12 与导体图案 14 间的耦合、和导体图案 12 与导体图案 15 间的耦合,构成图 1 所示的电容器 1A。 导体图案 11 经由通孔导体 16 而与接地导体 9 连接。 利用该导体图案 12,构成 图 1 所示的电感器 2B。 进而,主要利用导体图案 14、与该导体图案 14 相对的接地导体 8、导体图案 15、与该导体图案 15 相对的接地导体 9,构成图 1 所示的电容器 2A。 此 外,导体图案 11、12 与接地导体 8、9 所形成的耦合也有助于电容器 2A。
此外,图 6 所示的单位单元 3 的一端 6 的接地通过在图 7 中使导体图案 12 经由 通孔导体 17 与接地导体 9 连接来实现。 此时,为了形成相同电位,接地导体 8、9 优选 经由侧面电极 22、23 来连接。
此外,电介质 10 的介质损耗角正切优选为 0.1%以下。 由此,能够提高左手系 谐振子 7 的无负荷 Q 值。 进而,电介质 10 的比介电常数优选 10 ~ 100。 由此,能够将 左手系谐振器 7 的形状小型化。
此外,在本第一实施方式中,为了明确抽出谐振现象,表示由导体图案 19、20 夹着导体图案 18 和导体图案 11,并将导体图案 18 经由通孔导体 21 与端子电极 22A 连接 的构造。
图 8 是表示本发明的第一实施方式涉及的左手系谐振器的其他的构造的分解立 体图。 图 8 中,也可将与图 7 的导体图案 12 对应的导体图案 24 经由侧面电极 25 而与接 地导体 9 连接。 在此种构造中,在实现了左手系谐振器 7 的情况下,带有图 7 所示的通 孔导体 17 的电感成分消失,图 1 所示的电感器 1B 变小,能够使 1 次模式向高频侧移动。
例如,将图 6 所示的左手系谐振器 7 的谐振频率设计为约 2.5GHz 的情况下, 电容器 1A 变为约 4.45pF、电感器 2B 变为约 0.33nH。 另一方面,右手系的电容器与电 感器的并联谐振器中的谐振频率设计为约 2.5GHz 的情况下,其值分别变为约 12pF、约 0.33nH。
如此,在将该右手系谐振器中的元件值与本申请的左手系谐振器 7 的元件值相
比较的情况下,左手系谐振器 7 的电容器小即可。
( 第二实施方式 )
图 9 是第二实施方式中的左手系滤波器的等效电路图。 图 9 中,本第二实施方 式中的左手系滤波器为具有输入端 27 和输入端 28 的滤波器,在输入端 27 和输出端 28 之 间设有级间耦合元件 31。 而且,在输入端 27 和级间耦合元件 31 之间,电连接有左手系 谐振器 7A 的一端 29,在输出端 28 与级间耦合元件 31 之间电连接有左手系谐振器 7B 的 一端 30。 此外,左手系谐振器 7A、7B 的结构为与第一实施方式表示的左手系谐振器 7 同样的结构。 此外,左手系滤波器为在左手系谐振器 7A 的一端 29 与输入端 27 之间设 有输入耦合元件 32,在左手系谐振器 7B 的一端 30 与输出端 28 之间设有输出耦合元件 33 的结构。
利用该结构,左手系谐振器 7A、7B 作为谐振的频率、即 -1 次的模式时产生通 带的左手系滤波器来动作。 其结果,能够实现比右手系滤波器更小型的滤波器。
此外,输入耦合元件 32、输出耦合元件 33 由电容器来图示,但上述输入耦合元 件 32、输出耦合元件 33 的值例如为 8pF,且通带为 2GHz 时,电容器的阻抗认为小到大 致 0Ω,因此去除各耦合元件 32、33 也无妨。 即,根据通带与电容器的值,可以去除耦 合元件 32、33。 图 10 是表示本发明的第二实施方式的左手系滤波器的构造的分解立体图。 图 10 中,该左手系滤波器具有以电介质 36 来填满相互对置配置的接地导体 34、35 间的构造。 左手系谐振器 7A 由导体图案 37、38 及将导体图案 38 与接地导体 35 连接的通孔导体 39 来构成。 此外,左手系谐振器 7B 由导体图案 39、40 及将导体图案 40 与接地导体 35 连 接的通孔导体 41 来构成。
级间耦合元件 31 由导体图案 42 与导体图案 38、40 的耦合来构成,输入端 27、 输出端 28 分别由端子电极 43、44 来构成。 如上所述,输入耦合元件 32、输出耦合元件 33 需要大的容量值,且电容器的阻抗小到大致 0Ω,因此通过分别使通孔导体 45、46 直 接与导体图案 38、40 连接,实现左手系滤波器。
此外,通过将本申请涉及的左手系滤波器与电子设备 ( 未图示 ) 等信号处理回路 ( 未图示 ) 连接,能够实现电子设备的小型化。
( 第三实施方式 )
以下,参照附图,对本发明的第三实施方式中的左手系天线进行说明。
本实施方式所示的左手系天线可以由与第一实施方式中表示的左手系谐振器 7 相同的结构来表现,因此省略等效电路的说明。 通过使用第一实施方式所示的左手系谐 振器 7 来构成天线,能够提供小型的天线。
图 11 是表示本发明的第三实施方式所涉及的左手系天线的构造的分解立体图。 在图 11 中,电容器 49 与图 6 所示的电容器 1A 对应,且该电容器 49 在电介质基板 47 的 上表面将导体图案配置成梳齿状,并且所述电介质基板 47 在底面上配置有接地导体 48。 此外,该电容器 49 带有的寄生电感器与图 6 所示的电感器 1B 对应。 进而,该电容器 49 与接地导体 48 之间带有的寄生电容器与图 6 所示的电容器 2A 对应。 此外,经由通孔导 体 51 将与电容器 49 电连接的导体图案 50 同接地导体 48 连接,由此构成图 6 所示的电感 器 2B。 而且,经由通孔导体 53 将与电容器 49 的一侧连接的导体图案 52 与接地导体 48
连接,由此实现左手系天线。 此外,在本第三实施方式中,为了获得通过上述结构实现 的左手系天线与信号源的匹配,经由电容器 54 将左手系天线与信号源连接。
此外,通过将本申请的左手系天线插入电子设备 ( 未图示 ) 等的信号处理回路 ( 未图示 ),能够实现电子设备的小型化。
( 第四实施方式 )
图 12 是本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 12 中, 该第四实施方式中的左手系滤波器 100 具备 :输入端 13 和第 1 输出端 14A、与输入端 13 及第 1 输出端 14A 电连接的级间耦合元件 15。 还具备 :连接在输入端 13 与级间耦合元 件 15 之间的第 1 左手系谐振器 10A、连接在第 1 输出端 14A 与级间耦合元件 15 之间的第 2 左手系谐振器 10B、连接于第 2 输出端 14B 的第 3 左手系谐振器 10C。
对于第 1 左手系谐振器 10A,一端与输入端 13 及级间耦合元件 15 的一端连接, 另一端接地。 此外,对于第 2 左手系谐振器 10B,一端与第 1 输出端 14A 及级间耦合元 件 15 的另一端连接,另一端接地。 此外,对于第 3 左手系谐振器 10C,一端与第 2 输出 端 14B 连接,另一端接地,另外,第 1 左手系谐振器 10A、第 2 左手系谐振器 10B、第 3 左手系谐振器 10C 分别由一个左手系谐振器来构成,但也可由多个左手系谐振器串联连 接来构成。 第 1 左手系谐振器 10A 具备 :由并联连接的电容器 121A 和电感器 121B 构成的 第 1 并联体 121、由串联连接的电容器 111A 和电感器 111B 构成的第 1 串联体 111。 对 于第 1 并联体 121,一端与输入端 13 及级间耦合元件 15 的一端连接。 对于第 1 串联体 111,一端与输入端 13、级间耦合元件 15 及第 1 并联体 121 的另一端连接,另一端接地。
第 2 左手系谐振器 10B 具备 :由并联连接的电容器 122A 和电感器 122B 构成的 第 2 并联体 122、由串联连接的电容器 112A 和电感器 112B 构成的第 2 串联体 112。 对 于第 2 并联体 122,一端与第 1 输出端 14A 级间耦合元件 15 的另一端连接。 对于第 2 串 联体 112,其一端与第 1 输出端 14A、级间耦合元件 15 的另一端及第 2 并联体 122 的另一 端连接,其另一端接地。
第 3 左手系谐振器 10C 具备 :由并联连接的电容器 123A 和电感器 123B 构成的 第 3 并联体 123、由串联连接的电容器 113A 和电感器 113B 构成的第 3 串联体 113。 第 3 并联体 123 的一端与第 2 输出端 14B 连接。 第 3 串联体 113 的一端与第 2 输出端 14B 及 第 3 并联体 123 的另一端连接,另一端接地。
此外,在该第四实施方式中,对于第 1 左手系谐振器 10A 所具有的第 1 串联体 111 来说,形成电感器 111B 与第 1 并联体 121 连接,电容器 111A 接地的结构。 但是, 也可以为电容器 111A 与第 1 并联体 121 连接,电感器 111B 接地的结构。 此外,对于第 2 左手系谐振器 10B、第 3 左手系谐振器 10C 也同样,串联体所具有的电感器和电容器的 顺序成为相反的结构也可。
以能够使第 1 并联体 121 所具有电感器 121B 与第 3 并联体 123 所具有的电感器 123B 磁场耦合的方式来调整配置关系。 即,当电感器 121B 与电感器 123B 的间隔接近 时,电感器 121B 与电感器 123B 的磁场耦合度变大。 另一方面,当电感器 121B 与电感 器 123B 远离时,电感器 121B 与电感器 123B 的磁场耦合的耦合度变小。
由此,从经由级间耦合元件 15 耦合的第 1 左手系谐振器 10A 和第 2 左手系谐振
器 10B 所构成的滤波器向第 1 输出端 14A 输出的信号、与从经由电感器 121B 和电感器 123B 而磁场耦合的第 1 左手系谐振器 10A 和第 3 左手系谐振器 10C 构成的滤波器向第 2 输出端 14B 输出的信号的相位差为 180 度,能够得到差动输出。
在此,对于本第四实施方式的左手系滤波器 100 的特性进行说明。
图 13 是本第四实施方式涉及的左手系滤波器 100 的频率特性图。 图 14 是表示图 13 中的左手系滤波器 100 的通过特性在 0dB 附近的区域的区域 X 的放大图。 如图 13、 图 14 可知,对于用于无线 LAN 的 2.4 ~ 2.5GHz 的频带,能够得到良好的通过特性。
而且,也可在输入端 13 与级间耦合元件 15 之间设有输入耦合元件。 在该情况 下,在第 1 输出端与级间耦合元件 15 之间设有第 1 输出耦合元件,在第 2 输出端与第 3 左手系谐振器 10C 之间设有第 2 输出耦合元件。
图 15A ~图 15G 是对构成本发明的第四实施方式涉及的左手系滤波器的电介 质层叠基板 30 按每个电介质基板分解,从上依次表示电介质基板的图案的分解图。 图 15A ~图 15G 中,各电介质基板的图案相互平行地设置。 以下,为了方便,对于图 15A ~图 15G 所示的电介质基板,从上依次标注 30a ~ 30g 的符号。
电介质基板 30a ~ 30g 具备 :输入端 31、第 1 输出端 32a、第 2 输出端 32b、侧 面电极 33a、33b。 如图 15A 所示,电介质基板 30a 具备第 1 地线电极 34。 如图 15G 所 示,电介质基板 30g 具备第 2 地线电极 35。 第 1 地线电极 34、第 2 地线电极 35 与侧面 电极 33a、33b 连接而保持等电位。 输入端 31、第 1 输出端 32a 与第 1 地线电极 34、第 2 地线电极 35、侧面电极 33a、33b 绝缘。
如图 15C ~图 15G 所示,输入端 31 经由通孔导体 36 而与电介质基板 30e 上的 导体图案 37 及电介质基板 30c 上的导体图案 38 连接。 导体图案 37 经由通孔导体 39 而 与第 2 地线电极 35 连接。 此外,导体图案 37 与第 1 地线电极 34 及第 2 地线电极 35 相 对配置。 导体图案 40 在与配置有导体图案 38 的电介质基板相同的电介质基板上连接。 导体图案 41 配置在电介质基板 30d 上,该电介质基板 30d 与配置有导体图案 40 的电介质 基板不同,且导体图案 41 隔着电介质与导体图案 40 相对配置。
第 1 输出端 32a 经由通孔导体 42 而与电介质基板 30f 上的导体图案 43 连接。 导 体图案 43 经由通孔导体 44 与电介质基板 30e 上的导体图案 45、及配置有该导体图案 45 的电介质基板和电介质基板 30c 上的导体图案 46 连接。 导体图案 45 经由通孔导体 47 与 第 1 地线电极 34 连接。 此外,导体图案 45 与第 1 地线电极 34 及第 2 地线电极 35 相对 配置。 导体图案 48 在与配置有导体图案 46 的电介质基板相同的电介质基板 30c 上连接。 导体图案 49 配置在电介质基板 30d 上,该电介质基板 30d 与配置有导体图案 48 的电介质 基板不同,且导体图案 49 隔着电介质与导体图案 48 相对配置。
第 2 输出端 32b 经由通孔导体 50 而与电介质基板 30d 上的导体图案 51 及与配置 有该导体图案 51 的电介质基板不同的电介质基板 30b 上的导体图案 52 连接。 导体图案 51 经由通孔导体 53 与第 1 地线电极 34 连接。 此外,导体图案 51 与第 1 地线电极 34 及 第 2 地线电极 35 相对配置。 导体图案 54 在与配置有导体图案 52 的电介质基板相同的电 介质基板 30b 上连接。 导体图案 55 配置在电介质基板 30c 上,该电介质基板 30c 与配置 有导体图案 54 的电介质基板不同,且导体图案 55 隔着电介质与导体图案 54 相对配置。
如图 15B、图 15C 所示,导体图案 56 配置在电介质基板 30b 上,且与导体图案38 及导体图案 46 相对配置。
接下来,对构成图 15A ~图 15G 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 30 与 图 12 所示的左手系谐振器 10A 的结构的对应关系进行说明。
图 12 所示的第 1 左手系谐振器 10A 所具有第 1 串联体 111 中包含的电容器 111A 由导体图案 40、和与该导体图案 40 对置配置的导体图案 41 来构成。 第 1 左手系谐振器 10A 所具有的第 1 串联体 111 中包含的电感器 111B 主要由导体图案 38 及导体图案 40 和 导体图案 41 的长度成分来构成。 第 1 左手系谐振器 10A 所具有的第 1 并联体 121 中包含 的电容器 121A 主要由导体图案 37、和与该导体图案 37 对置配置的第 1 地线电极 34 及第 2 地线电极 35 来构成。 第 1 左手系谐振器 10A 所具有的第 1 并联体 121 中包含的电感器 121B 由通孔导体 36 和导体图案 37 的长度成分来构成。
接下来,对于构成图 15A ~图 15G 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 30、和图 12 所示的第 2 左手系谐振器 10B 的构成的对应关系进行说明。
图 12 所示的第 2 左手系谐振器 10B 所具有的第 2 串联体 112 中包含的电容器 112A 由导体图案 48、与该导体图案 48 对置配置的导体图案 49 来构成。 第 2 左手系谐 振器 10B 所具有的第 2 串联体 112 中包含的电感器 112B 主要由导体图案 48 和导体图案 49 的长度成分来构成。 第 2 左手系谐振器 10B 所具有的第 2 并联体 122 中包含的电容器 122A 主要由导体图案 45、与该导体图案 45 对置配置的第 1 地线电极 34 及第 2 地线电极 35 来构成。 第 2 左手系谐振器 10B 所具有的第 2 并联体 122 中包含的电感器 122B 由通 孔导体 47 和导体图案 45 的长度成分来构成。
接下来,对于构成图 15A ~图 15G 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 30、与图 12 所示的第 3 左手系谐振器 10C 的结构的对应关系进行说明。
图 12 所示的第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 串联体 113 中包含的电容器 113A 由导体图案 54、和与该导体图案 54 对置配置的导体图案 55 来构成。 第 3 左手系谐 振器 10C 所具有的第 3 串联体 113 中包含的电感器 113B 主要由导体图案 54 和导体图案 55 的长度成分来构成。 第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 并联体 123 中包含的电容器 123A 主要由导体图案 51、和与该导体图案 51 对置配置的第 1 地线电极 34 及第 2 地线电 极 35 来构成。 图 4 所示的第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 并联体 123 中包含的电感 器 123B 由通孔导体 53 和导体图案 51 的长度成分来构成。
因此,左手系滤波器形成为第 1 左手系谐振器 10A、第 2 左手系谐振器 10B、第 3 左手系谐振器 10C 内置于电介质层叠基板 30 的构造。
接下来,对于构成图 15A ~图 15G 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 30、与图 12 所示的级间耦合元件 15 的构成及由电感器 121B 和电感器 123B 所形成的磁 场耦合的对应关系进行说明。
图 12 所示的级间耦合元件 15 由导体图案 56 隔着电介质与导体图案 38 及导体图 案 46 对置的构造来构成。 电感器 121B 与电感器 123B 的磁场耦合对应于层叠的导体图 案 37 的长度成分和导体图案 51 的长度成分磁场耦合。 而且,其耦合度通过调节层叠电 介质基板 30d 和电介质基板 30e 间的厚度而能够控制。
由此,在无线 LAN 中使用的 2.4 ~ 2.5GHz 的频带中,能够得到良好的平衡不平 衡滤波器的通过特性。( 第五实施方式 )
图 16A ~图 16L 是对构成本发明的第四实施方式涉及的其他的左手系滤波器的 电介质层叠基板 130 按每个电介质基板分解,并从上依次表示电介质基板的图案的分解 图。 在图 16A ~图 16L 中,各电介质基板的图案相互平行地设置。 以下,为了方便, 对于图 16A ~图 16L 中所示的电介质基板,从上依次标注 130a ~ 130L 的符号。
如图 16A ~图 16L 所示,电介质基板 130a ~ 130L 具备 :输入端 131、第 1 输出 端 132a、第 2 输出端 132b、侧面电极 133a、133b、133c、133d(133a、133b、133d 相互绝 缘 )。
在图 16A 中,电介质基板 130a 具备第 1 地线电极 134a。 此外,在图 16B 中, 电介质基板 130b 具备第 2 地线电极 134b。 进而,图 16K 中,电介质基板 130k 具备第 3 地线电极 134k,图 16L 中,电介质基板 130L 具备第 4 地线电极 134L。
第 1 地线电极 134a、第 2 地线电极 134b、第 3 地线电极 134k、第 4 地线电极 134L 分别与侧面电极 133c、133d 电连接,并确保等电位。 此外,第 1 输出端 132a 与侧 面电极 133a 电连接、第 2 输出端 132b 与侧面电极 133b 电连接。
如图 16A ~图 16L 所示,输入端 131 经由通孔导体 135 向电介质基板 130b 上的 导体图案 136 连接,导体图案 136 经由通孔导体 137 与电介质基板 130c 上的导体图案 138 连接。 而且,导体图案 138 经由侧面电极 133c 而与第 1 地线电极 134a、第 2 地线电极 134b、第 3 地线电极 134k、第 4 地线电极 134L 连接,并且经由通孔导体 139 而与电介质 基板 130e 上的导体图案 140 连接。 导体图案 140 与电介质基板 130d 上的导体图案 141 对置,导体图案 141 与侧面 电极 133c 连接。 此外,导体图案 140 也与电介质基板 130f 上的导体图案 142 对置,导体 图案 142 与侧面电极 133c 连接。
进而,导体图案 140 与电介质基板 130f 上的导体图案 143 的一侧对置,导体图 案 143 的另一侧与电介质基板 130e 上的导体图案 144 对置。 而且,导体图案 144 与电介 质基板 130d 上的导体图案 145 对置,导体图案 145 与侧面电极 133c 连接。 此外,导体 图案 144 也与电介质基板 130f 上的导体图案 146 对置,导体图案 146 与侧面电极 133c 连 接。
导体图案 144 经由通孔导体 147 而与电介质基板 130c 上的导体图案 148 连接, 导体图案 148 与侧面电极 133c 连接。 进而,导体图案 148 经由通孔导体 149 而与电介质 基板 130b 上的导体图案 150 连接,导体图案 150 经由通孔导体 151 向第 2 输出端 132b 连 接。
与导体图案 142 对置配置的电介质基板 130g 上的导体图案 152 也与电介质基板 130k 的导体图案 153 对置,并且导体图案 152 的一端与侧面电极 133c 连接。 进而,导 体图案 153 也与电介质基板 130i 上的导体图案 154 对置,导体图案 154 的一端与侧面电极 133c 连接。
导体图案 153 经由通孔导体 155 而与电介质基板 130j 上的导体图案 156 连接,导 体图案 156 在其端部与侧面电极 133c 连接。 此外,导体图案 156 经由通孔导体 157 而与 电介质基板 130k 上的导体图案 158 连接,导体图案 158 与侧面电极 133a 连接。 进而, 导体图案 158 经由通孔导体 159 而与第 1 输出端 132a 连接。
第 1 地线电极 134a 与第 2 地线电极 134b 经由通孔导体 160 连接,并且第 3 地线 电极 134k 与第 4 地线电极 134L 经由通孔导体 161 连接。
接下来,对于构成图 16A ~图 16L 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 130、与图 12 所示的左手系谐振器 10A 的构成的对应关系进行说明。
图 12 所示的第 1 左手系谐振器 10A 所具有的第 1 串联体 111 中包含的电容器 111A 由导体图案 140、与该导体图案 140 对置配置的导体图案 141、142 来构成。 第 1 左 手系谐振器 10A 所具有的第 1 串联体 111 中包含的电感器 111B 主要由导体图案 140 的长 度成分来构成。 第 1 左手系谐振器 10A 所具有的第 1 并联体 121 中包含的电容器 121A 主要由导体图案 138、与该导体图案 138 对置配置的第 2 地线电极 134b 来构成。 第 1 左 手系谐振器 10A 所具有的第 1 并联体 121 中包含的电感器 121B 由导体图案 138 的长度成 分来构成。
接下来,对于构成图 16A ~图 16L 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 30、与图 12 所示的第 2 左手系谐振器 10B 的构成的对应关系进行说明。
图 12 所示的第 2 左手系谐振器 10B 所具有的第 2 串联体 112 中包含的电容器 112A 由导体图案 144、与该导体图案 144 对置配置的导体图案 145、146 来构成。 第 2 左 手系谐振器 10B 所具有的第 2 串联体 112 中包含的电感器 112B 主要由导体图案 144 的长 度成分来构成。 第 2 左手系谐振器 10B 所具有的第 2 并联体 122 中包含的电容器 122A 主 要由导体图案 148、与该导体图案 148 对置配置的第 2 地线电极 134b 来构成。 第 2 左手 系谐振器 10B 所具有的第 2 并联体 122 中包含的电感器 122B 由导体图案 148 的长度成分 来构成。 接下来,对于构成图 16A ~图 16L 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 30、与图 12 所示的第 3 左手系谐振器 10C 的构成的对应关系进行说明。
图 12 所示的第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 串联体 113 中包含的电容器 113A 主要由导体图案 153、与该导体图案 153 对置配置的导体图案 152、154 来构成。 第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 串联体 113 中包含的电感器 113B 主要由导体图案 153 的 长度成分来构成。 第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 并联体 123 中包含的电容器 123A 主要由导体图案 157、和与该导体图案 157 对置配置的第 3 地线电极 134k 来构成。 第 3 左手系谐振器 10C 所具有的第 3 并联体 123 中包含的电感器 123B 主要由导体图案 156 的 长度成分来构成。
因此,左手系滤波器形成为第 1 左手系谐振器 10A、第 2 左手系谐振器 10B、第 3 左手系谐振器 10C 内置于电介质层叠基板 30 的构造。
接下来,对于构成图 16A ~图 16L 中所示的左手系滤波器的电介质层叠基板 130、与图 12 所示的级间耦合元件 15 的构成、及由电感器 121B 和电感器 123B 所形成的 磁场耦合的对应关系进行说明。
图 12 所示的级间耦合元件 15 由导体图案 143 隔着电介质与导体图案 140 及导体 图案 144 相对的构造来构成。 电感器 121B 与电感器 123B 的磁场耦合与导体图案 138 的 长度成分与导体图案 156 的长度成分磁场耦合相对应。 而且,该耦合度可以通过调节层 叠电介质基板 30d 与电介质基板 30e 间的厚度来控制。
此外,图 12 的输入端 13 与图 16A 的输入端 131 对应,图 12 的第 1 输出端 14A
与图 16A 的第 1 输出端 132a 对应,进而,图 12 的第 2 输出端 14B 与图 16A 的第 2 输出 端 132b 对应。
图 16A ~图 16L 所示的左手系滤波器为在第 1 左手系谐振器 10A 的上方配置有 第 3 左手系谐振器 10C 的结构,因此能够实现小型的左手系滤波器。
此外,在图 16A ~图 16L 所示的左手系滤波器中,采用图 12 的电容器 111A 与 电容器 113A 上下层叠的结构。 当电容器 111A 与电容器 113A 耦合时,相对于向输入端 13 供给的信号,从第 1 输出端 14A 输出的信号以 -90 度的相位差输出,从第 2 输出端 14B 输出的信号以 +90 度的相位差输出,这样的设计变得困难。
但是,在本发明涉及的第五实施方式中,图 4 的电容器 111A 由以与侧面电极 133c( 与地线连接的电极 ) 连接的导体图案 141、142 夹着图 16E 的导体图案 140 的结构 来实现,同样地,图 12 的电容器 113A 由以与侧面电极 133c( 与地线连接的电极 ) 连接的 导体图案 145、146 夹着图 16E 的导体图案 144 的结构来实现,因此能够减小电容器间的 耦合,并能够实现设计上容易的左手系滤波器。
由此,在用于无线 LAN 的 2.4 ~ 2.5GHz 的频带中,能够得到良好的平衡不平衡 滤波器的通过特性。
( 第六实施方式 )
图 17 是表示本第六实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 17 中,本 第七实施方式中的左手系滤波器为具有输入端 613 和输出端 614 的滤波器,在输入端 613 和输出端 614 之间设有级间耦合元件 617。 由电容器 611A 和电感器 611B 构成的第 1 串 联体 611 的一端在连接点 615 电连接于输入端 613 与级间耦合元件 617 之间。 由电容器 6110A 和电感器 6110B 构成的第 2 串联体 6110 的一端在连接点 616 电连接于输出端 614 与 级间耦合元件 617 之间。 由电容器 612A 和电感器 612B 构成的第 1 并联体 612 的一端电 连接于第 1 串联体 611 的另一端。 在第 2 串联体 6110 的另一端电连接有由电容器 6120A 与电感器 6120B 构成的第 2 并联体 6120 的一端。 第 1 并联体 612 的另一端与地线电连 接。 第 2 并联体 6120 的另一端与地线电连接。 而且,利用第 1 串联体 611 和第 1 并联 体 612 来构成第 1 单元 610A,利用第 2 串联体 6110 和第 2 并联体 6120 来构成第 2 单元 610B。 此外,在级间耦合元件 617 与输入端 613 之间设置输入耦合元件 618,在级间耦 合元件 617 与输出端 614 之间设置输出耦合元件 619。 而且,构成为该单位单元 610A 及 610B 相互电磁场耦合。
进而,第 1 并联体 612 的一端经由作为第 1 寄生成分的电感器 653 而与地线连 接,第 2 并联体 6120 的一端经由作为第 2 寄生成分的电感器 654 而与地线连接。
利用此种结构,级间耦合元件 617 和电磁场耦合后的第 1 单元 610A、第 2 单元 610B 等效地构成并联谐振电路。 因此,从输入侧或者输出侧观察的滤波器的阻抗变为 0,信号存在流过地线的频率,能够在通带内增加一个极,作为其结果,能够提高衰减特 性。
本发明的第六实施方式涉及的左手系滤波器的第 1 并联体 612、第 2 并联体 6120 具有与地线直接连接的电感器 612B、612B,因此在上述电感器 612B、6120B 中流动比右 手系滤波器更大的高频电流。 其结果,与右手系滤波器相比,能够增大单位单元 610A、 610B 间的电磁场耦合的强度,在通带内增加衰减极,并且容易控制其频率。进而,通过调节输入耦合元件 618 与级间耦合元件 617、输出耦合元件 619 的容 量值,能够容易地控制 2 个单位单元 610A、610B 的 0 次谐振的耦合。 由此,能够构成 以 0 次的谐振来形成通带的左手系滤波器。 此外,能够配置并控制由单位单元 610A、 610B 的电磁场耦合与级间耦合元件 617 产生的衰减极,因此能够提供滤波器特性比通常 的左手系滤波器优良的左手系滤波器。 此外,输入耦合元件 618、级间耦合元件 617、输 出耦合元件 619 也可不使用电容器,而使用电感器也无妨。
图 18 是表示本发明的第六实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。 图 18 中,左手系滤波器具有以电介质 622 来填满相互对置配置的接地导体 620、621 间的 构造。 导体图案 623 与图 17 所示的电感器 611B 相对应。 进而导体图案 623 及导体图案 627 构成为被经由通孔导体 626 而连接的导体图案 624、625 夹着。 由此,构成图 17 所示 的电容器 611A。
导体图案 627 经由通孔导体 628 而与接地导体 621 连接。 由此,构成图 17 所示 的电感器 612B。 进而利用导体图案 627 与接地导体 620、621,构成电容器 612A。 以上 与单位单元 610A 对应。
图 17 所示的单位单元 610B 与单位单元 610A 是指在图 18 中相对于线段 A-A’ 构成镜面对称,导体图案 629 与电感器 6110B 对应。 进而导体图案 629 及导体图案 633 构成为被经由通孔导体 632 连接的导体图案 630、631 夹着。 由此,构成电容器 6110A。 导体图案 633 经由通孔导体 634 而与接地导体 621 连接。 由此构成电感器 6120B。 进 而,利用导体图案 633 和接地导体 620、621,构成电容器 6120A。 以上与单位单元 610B 对应。
图 17 所示的输入耦合元件 618 利用从输入端子 635 经由通孔导体 636 连接的导 体图案 637、与电感器 611B 对应的导体图案 623 来构成。 而且,级间耦合元件 617 利用 构成单位单元 610A 的一部分的导体图案 623 和构成单位单元 610B 的一部分的导体图案 629 和导体图案 638 来构成。 此外,输出耦合元件 619 利用从输出端子 639 经由通孔导体 640 连接的导体图案 641 和与电感器 611B 对应的导体图案 629 来构成。
进而,构成为转接体 664 设置在导体图案 627 与接地导体 621 之间,并且转接体 671 设置在导体图案 633 与接地导体 621 之间。
利用此种结构,从输入侧或者输出侧观察的滤波器的阻抗变为 0 且存在信号流 过地线的频率,能够在通带内增加一个极,作为其结果,能够提高衰减特性。 此外,通 过由图 17 的电感器 653 和单位单元 610A 来激励 1/4 波长的模式,能够以与激励 0 次模式 的情况相同的单位单元数来激励 -1 次模式。 由此,能够以以往的一半的单元数来激励 -1 次的模式,其结果,能够提高无负荷 Q 值并且能够实现小型化。
另外,实施例中,输入耦合元件 618、输出耦合元件 619 以如图 17 所示的电容器 来表现。 但是,在各自的容量变为 10pF 以上的情况下,去除输入耦合元件 618、输出耦 合元件 619 而直接连接也无妨。
此外,本发明的左手系滤波器具有能够提高衰减特性的效果,且在便携电话等 各种电子设备中是有用的。
( 第七实施方式 )
图 19 是表示本第七实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 19 中,本第七实施方式中的左手系滤波器为具有输入端 713 和输出端 714 的滤波器,且输入端 713 与输出端 714 之间设有级间耦合元件 717。 在输入端 713 与级间耦合元件 717 之间电连 接有由电容器 712A 和电感器 712B 构成的第 1 并联体 712 的一端。 在输出端 714 与级间 耦合元件 717 之间电连接有由电容器 7120A 和电感器 7120B 构成的第 2 并联体 7120 的一 端。 在第 1 并联体 712 的一端电连接有由电容器 711A 和电感器 711B 构成的第 1 串联体 711 的一端。 在第 2 并联体 7120 的一端电连接有由电容器 7110A 和电感器 7110B 构成的 第 2 串联体 7110 的一端。 第 1 并联体 712 的另一端与地线电连接。 第 2 并联体 7120 的 另一端与地线电连接。 而且构成为,利用第 1 并联体 712 和第 1 串联体 711 来构成第 1 单元 710A,并利用第 2 并联体 7120 和第 2 串联体 7110 来构成第 2 单元 710B,第 1 单元 710A 与第 2 单元 710B 电磁场耦合。 此外构成为,在级间耦合元件 717 与输入端 713 之间 设有输入耦合元件 718,在级间耦合元件 717 与输出端 714 之间设有输出耦合元件 719。
进而,第 1 串联体 711 的另一端经由作为第 1 寄生成分的电感器 753 而与地线连 接,第 2 串联体 7110 的另一端经由作为第 2 寄生成分的电感器 754 而与地线连接。
利用此种结构,从输入侧观察输出侧的滤波器的阻抗变得无限大,能够在通带 内增加一个极。 其结果,能够提高衰减特性。 此外,通过由图 19 的电感器 753 和单位 单元 710A 来激励 1/4 波长的模式,能够以与激励 0 次模式的情况相同的单位单元数来激 励 -1 次模式。 由此,能够以以往的一半的单元数来激励 -1 次模式。 其结果,能够提高 无负荷 Q 值,并且实现小型化。
进而,利用此种结构,成为第 1 并联体 712 与第 1 串联体 711、第 2 并联体 7120 与第 2 串联体 7110 分别构成并联电路的结构。 由此,能够将滤波器的通带向低域侧移 动,能够形成更小型的滤波器。
此外,利用此种结构,级间耦合元件 717 与电磁场耦合后的第 1 单元 710A、第 2 单元 710B 构成等效的并联谐振电路。 因此,从输入侧、或者输出侧观察的滤波器的阻 抗变为 0,且存在信号流过地线的频率,能够在通带内增加一个极,作为其结果,能够提 高衰减特性。
进而,通过调节输入耦合元件 718 与级间耦合元件 717、输出耦合元件 719 的容 量值,能够容易地控制 2 个单位单元 710A、710B 的 0 次谐振的耦合。 由此,能够构成以 0 次的谐振来形成通带的左手系滤波器。 此外,能够配置并控制由单位单元 710A、710B 的电磁场耦合与级间耦合元件 717 产生的衰减极,因此与通常的左手系滤波器相比,能 够提供滤波器特性优良的左手系滤波器。
本发明的第七实施方式涉及的左手系滤波器的第 1 并联体 712、第 2 并联体 7120 具有与地线直接连接的电感器 712B、712B,因此在上述电感器 712B、7120B 中流过与 右手系滤波器相比更大的高频电流。 其结果,与右手系滤波器相比,能够增大单位单元 710A、710B 间的电磁场耦合的强度,且在通带内增加衰减极,控制其频率变得容易。 此 外,输入耦合元件 718、级间耦合元件 717、输出耦合元件 719 不使用电容器而使用电感 器来构成也无妨。
图 20 是表示本发明的第七实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。 图 20 中,左手系滤波器具有以电介质 722 来充满相互对置配置的接地导体 720、721 间的 构造。 导体图案 723 与图 19 所示的电感器 711B 对应。 进而,导体图案 723 及导体图案727 构成为被经由通孔导体 726 而连接的导体图案 724、725 夹着。 由此,构成图 19 所示 的电容器 711A。
导体图案 727 经由通孔导体 728 而与接地导体 721 连接。 由此,构成图 19 所示 的电感器 712B。 进而利用导体图案 727 和接地导体 720、721 来构成电容器 712A。 以 上与单位单元 710A 对应。
图 19 所示的单位单元 710B 与单位单元 710A 是指在图 20 中相对于线段 A-A’构 成为镜面对称,且导体图案 729 与电感器 7110B 对应。 进而导体图案 729 及导体图案 733 构成为被经由通孔导体 732 连接的导体图案 730、731 夹着。 由此,构成电容器 7110A。 导体图案 733 经由通孔导体 734 而与接地导体 721 连接。 由此构成电感器 7120B。 进而 由导体图案 733 和接地导体 720、721 来构成电容器 7120A。 以上与单位单元 710B 对应。
图 19 所示的输入耦合元件 718 由从输入端子 735 经由通孔导体 736 连接的导体 图案 737 和与电感器 712B 对应的导体图案 727 来构成。 而且,级间耦合元件 717 由构成 单位单元 710A 的一部分的导体图案 727 和构成单位单元 710B 的一部分的导体图案 733 和 导体图案 738 来构成。 此外,输出耦合元件 719 由从输出端子 739 经由通孔导体 740 连 接的导体图案 741、和与电感器 712B 对应的导体图案 733 来构成。
进而,转接体 764 设置在导体图案 723 与接地导体 721 之间,并且转接体 771 设 置在导体图案 729 与接地导体 721 之间。
利用此种结构,单位单元 710A 形成并联谐振电路,且该单位单元 710A 包括 : 转接体 764 和构成图 19 所示的电感器 711B 的导体图案 723、构成电容器 711A 的导体图案 723、724、725、727 及通孔导体 726、构成电感器 712B 的导体图案 727 及通孔导体 728、 构成电容器 712A 的导体图案 727 和接地导体 720、721。 此外,单位单元 710B 形成并联 谐振电路,且该单位单元 710B 包括 :转接体 771 和构成电感器 7110B 的导体图案 729、 构成电容器 7110A 的导体图案 729、730、731、733 及通孔导体 32、构成电感器 7120B 的 导体图案 733 及通孔导体 734、构成电容器 7120A 的导体图案 723 和接地导体 720、721。 因此,能够使滤波器的通带向低域侧移动,能够形成更小型的滤波器。
此外,在该实施例中,输入耦合元件 718、输出耦合元件 719 如图 4 所示由电容 器来表现,但各自的容量变为 10pF 以上的情况下,去除输入耦合元件 718、输出耦合元 件 719 而直接连接也无妨。
( 第八实施方式 )
图 21 是本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 21 中, 本第八实施方式中的左手系滤波器 8100 具备 :输入端 813 和输出端 814、与输入端 813 及 输出端 814 电连接的级间耦合元件 817、与级间耦合元件 817 连接的谐振器 810A 及谐振 器 810B。 此外,还具备 :连接在输入端 813、级间耦合元件 817 和谐振器 810A 之间的 第 1 电感器 818、连接在输出端 814、级间耦合元件 817 和谐振器 810B 之间的第 2 电感器 819。
对于谐振器 810A,其一端与级间耦合元件 817 的一端连接,其另一端接地。 在 此,将谐振器 810A 的一端与级间耦合元件 817 的一端相连接的点定义为连接点 815。 此 外,对于谐振器 810B,其一端与级间耦合元件 817 的另一端连接,其另一端接地。 在 此,将谐振器 810B 的一端与级间耦合元件 817 的另一端相连接的点定义为连接点 816。而且,在本第八实施方式中,谐振器 810A、810B 的另一端分别接地,但也可开 放。 此外,谐振器 810A、810B 分别由一个谐振器来构成,但也可将多个谐振器串联连 接来构成。
谐振器 810A 具备 :由并联连接的电容器 812A 和电感器 812B 构成的并联体 812、由串联连接的电容器 811A 和电感器 811B 构成的串联体 811。 串联体 811 的一端 与级间耦合元件 817 的一端 815 连接。 并联体 812 的一端与串联体 811 的另一端连接, 并联体 812 的另一端接地。 谐振器 810B 为与谐振器 810A 相同的构造,因而在此省略说 明。
而且,在本第八实施方式中,谐振器 810A 所具有的串联体 811 构成为电感器 811B 与并联体 812 连接,电容器 811A 与连接点 815 连接的结构。 但是,也可构成为电 容器 811A 与并联体 812 连接,电感器 811B 与连接点 815 连接。 对于谐振器 810B 也可 形成为同样的构成的。
第 1 电感器 818 连接在连接点 815 与输入端 813 之间。 第 2 电感器 819 连接在 连接点 816 与输出端 814 之间。 调节第 1 电感器 818 和第 2 电感器 819 的配置关系,以 使第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 能够磁场耦合。 即,第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 之间的间隔接近。 当第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 接近到某一定的距离以下时, 第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 磁场耦合。 另一方面,当第 1 电感器 818 与第 2 电感 器 819 离开某一定的距离时,第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 不磁场耦合。
在此,对于第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 磁场耦合情况下的左手系滤波器 8100 的特性进行说明。
图 22 是本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器中的第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 未磁场耦合的情况下的频率特性图。 图 23 是本发明的第八实施方式涉及的左 手系滤波器中的第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 磁场耦合情况下的频率特性图。 在图 22、图 23 中,在第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 磁场耦合的情况下,在左手系滤波器 8100 中,在通带内新产生衰减极。 因此,通过使第 1 电感器 818 与第 2 电感器 819 磁场 耦合,能够增加左手系滤波器 8100 中产生的衰减极。 进而,通过调节第 1 电感器 818 与 第 2 电感器 819 之间的间隔,能够将包括左手系滤波器 8100 原有的衰减极的所有的衰减 极配置在任意的频率。 因此,根据第八实施方式的左手系滤波器,能够使衰减特性的提 高和衰减特性的调节并存。
而且,在本第八实施方式中,在输入端 813 与输出端 814 之间并联连接的左手系 谐振器为谐振器 810A 和谐振器 810B 这两个,但并联连接的左手系谐振器也可为三个以 上。 在该情况下,在各左手系谐振器之间,分别各连接一个级间耦合元件。 而且,第 1 电感器 818 连接在输入端 813、最靠近输入端 813 侧的左手系谐振器、和最靠近输入端 813 侧的级间耦合元件之间。 此外,第 2 电感器 819 连接在输出端 814、最靠近输出端 814 侧的左手系谐振器、最靠近输出端 814 侧的级间耦合元件之间。
图 24 是本发明的第八实施方式涉及的其他的左手系滤波器的等效电路图。 在图 24 中,除了表示第八实施方式的图 21 的结构,左手系滤波器 8200 还具备 :连接在第 1 电 感器 818 和连接点 815 之间的输入耦合元件 820、连接在第 2 电感器 819 和连接点 816 之 间的输出耦合元件 821。利用此种结构,能够容易地使衰减特性的提高和衰减特性的调节并存。 图 25 是表示本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。 在图 25 中,左手系滤波器 8300 形成为由电介质 824 来填满相互对置配置的接地导体 822、823 间的构造。 在与接地导体 823 相同的平面上,设有与接地导体 823 绝缘的输入 端 825 及输出端 826。 此外,输入端 825 与输出端 826 相互绝缘。 在输入端 825 上经由通 孔导体 827 连接导体图案 828。 导体图案 828 分别与导体图案 829 和导体图案 830 连接, 并且配置在相互同一平面上。 导体图案 828 经由电介质 824 而与导体图案 831 对置。 导 体图案 829 经由电介质 824 而与导体图案 32 对置。 导体图案 30 经由通孔导体 33 而与接 地导体 823 连接。 在输出端 826 上经由通孔导体 834 连接导体图案 835。 导体图案 835 分别与导体图案 836 和导体图案 837 连接,相互配置在同一平面上。 即,导体图案 828、 829、830、835、836、837 分别配置在同一平面上。 导体图案 835 隔着电介质 824 而与导 体图案 831 相对。 导体图案 836 隔着电介质 824 而与导体图案 838 相对。 导体图案 837 经由通孔导体 839 而与接地导体 823 连接。 此外,导体图案 831、832、838 分别配置在 同一平面上。 接地导体 822、823 与侧面电极 840、841 连接。 因此,接地导体 822 的电 位与接地导体 823 的电位保持为同电位。
接下来,对于图 25 所示的左手系滤波器 8300 的构造和图 21 所示的谐振器 810A 的构成的对应关系进行说明。
图 21 中,电容器 811A 由导体图案 829 和与该导体图案 829 对置配置的导体图 案 832 来构成。 此外,电感器 811B 由上述的导体图案 829、832 所具有的寄生电感器来 构成。 电感器 812B 由与接地导体 823 连接的通孔导体 833 所具有的寄生电感器来构成。 此外,电容器 812A 主要由导体图案 829、830、832、和与上述导体图案 829、830、832 对置配置的接地导体 822、823 来构成。 谐振器 810B 以线段 A-A’ 与谐振器 810A 配置 为线对称,其结构与谐振器 810A 相同,故而在此省略。
接下来,对于图 25 所示的左手系滤波器 8300 的构造、和图 21 所示的级间耦合 元件 817 的构成的对应关系进行说明。
级间耦合元件 817 构成为,导体图案 828 与导体图案 831 隔着电介质 824 相对的 构造、及导体图案 835 与导体图案 831 隔着电介质 824 相对的构造。
接下来,对于图 25 所示的左手系滤波器 8300 的构造、和图 21 所示的第 1 电感 器 818 的构成及第 2 电感器 819 的构成的对应关系进行说明。
第 1 电感器 818 由通孔导体 827 所具有的寄生电感器来构成。 此外,第 2 电感 器 819 由通孔导体 834 所具有的寄生电感器来构成。 通过调节层叠该通孔导体 827 与通 孔导体 834 之间的间隔,能够将包括左手系滤波器 8300 原有的衰减极的全部的衰减极配 置在任意的频率。
在左手系滤波器 8300 以此种结构实现层叠构造的情况下,不需要调节已经设计 的左手系滤波器的构成元件。 而且,能够仅通过新设置电感器来确保通带,同时增加左 手系滤波器 8300 中产生的衰减极。 进而,通过仅调节通孔导体间的距离,能够将包括左 手系滤波器 8300 原有的衰减极在内的所有的衰减极配置在任意的频率。 因此,不需要 重新进行设计。 进而,能够将由通孔导体形成的电感器收纳在已经由设计确定了的空间 内,故而无需确保新的空间。 由此,能够抑制制造成本,在维持左手系滤波器的小型化
的同时确保通带,同时增加产生的衰减极,并控制包括左手系滤波器原有的衰减极在内 的所有的衰减极。
此外,左手系滤波器 8300 的构造没有与图 24 所示的输入耦合元件 820 或输出耦 合元件 821 相当的结构。 输入耦合元件 820 或输出耦合元件 821 通常是需要大的空间的 元件,妨碍小型化。 因此,如图 6 所示,利用除了相当于输入耦合元件 820 或输出耦合 元件 821 的结构以外的左手系滤波器 8300,不仅能够抑制制造成本,在维持左手系滤波 器的小型化的同时确保通带,同时增加产生的衰减极,并控制包括左手系滤波器原有的 衰减极在内的所有的衰减极,还能够进一步实现小型化。
本发明的第八实施方式涉及的左手系滤波器能够抑制制造成本,维持左手系滤 波器的小型化,且确保通带,同时增加产生的衰减极,并控制包括左手系滤波器原有的 衰减极在内的所有的衰减极,在便携电话等各种电子设备中是有用的。
( 第九实施方式 )
图 26 是表示本发明的第九实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路。 图 26 中, 第九实施方式中的左手系滤波器为具有输入端 915 和输出端 916 的滤波器,输入端 915 与 输出端 916 之间设有级间耦合元件 919,由电容器 911A 和电感器 911B 构成的第 1 串联体 911 的一端在连接点 917 电连接在输入端 915 与级间耦合元件 919 之间。 此外,由容器 9110A 和电感器 9110B 构成的第 2 串联体 9110 的一端在连接点 918 电连接在输出端 916 和级间耦合元件 919 之间。 第 1 串联体 911 的另一端电连接有由电容器 912A 和电感器 912B 构成的第 1 并联体 912 的一端。 第 2 串联体 9110 的另一端电连接有由电容器 9120A 和电感器 9120B 构成的第 2 并联体 9120 的一端。 第 1 并联体 912 的另一端与地线电连 接。 第 2 并联体 9120 的另一端与地线电连接。 而且,利用第 1 串联体 911 和第 1 并联 体 912 来构成第 1 单元 910A,利用第 2 串联体 9110 和第 2 并联体 9120 来构成第 2 单元 9100A。 进而,第 1 串联体 911 的另一端与由电容器 913A 和电感器 913B 构成的第 3 串 联体 913 的一端连接。 第 2 串联体 9110 的另一端与由电容器 9130A 和电感器 9130B 构 成的第 4 串联体 9130 的一端连接。 第 3 串联体 913 的另一端电连接有由电容器 914A 和 电感器 914B 构成的第 3 并联体 914 的一端。 第 4 串联体 9130 的另一端电连接有由电容 器 9140A 和电感器 9140B 构成的第 4 并联体 9140 的一端。 第 3 并联体 914 的另一端与 地线电连接。 第 4 并联体 9140 的另一端与地线电连接。 而且,由第 3 串联体 913 和第 3 并联体 914 来构成第 3 单元 910B,利用第 4 串联体 9130 和第 4 并联体 9140 来构成第四 单元 9100B。
此外,在级间耦合元件 919 与输入端 915 之间设置输入耦合元件 920,在级间耦 合元件 919 与输出端 916 之间设置输出耦合元件 921。 而且,由单位单元 910A 及 910B 构成的第一 CRLH 谐振器 922 和由单位单元 9100A 及 9100B 构成的第 2CRLH 谐振器 923 构成为相互电磁场耦合。
利用此种结构,通过级间耦合元件 919、和第一 CRLH 谐振器 922 与第 2CRLH 谐振器 923 的电磁场耦合,从输入侧、或者输出侧观察的滤波器的阻抗变为 0,存在信号 流过地线的频率,能够在通带内增加一个极,作为其结果,能够提高衰减特性。
进而,通过调节输入耦合元件 920 与级间耦合元件 919、输出耦合元件 921 的 容量值,能够容易地控制 2 个 CRLH 谐振器 922、923 的 -1 次谐振的耦合。 由此,能够构成以 -1 次的谐振形成通带的左手系滤波器。 此外,能够配置并控制由 CRLH 谐振器 922、923 的电磁场耦合与级间耦合元件 915 所产生的衰减极,因此与通常的左手系滤波 器相比,能够提供滤波器特性优良的左手系滤波器。
本发明的第九实施方式涉及的左手系滤波器的第 1 并联体 912、第 2 并联体 9120、第 3 并联体 914、第 4 并联体 9140 具有与地线直接连接的电感器 912B、9120B、 914B、9140B。 从而,在上述电感器 912B、9120B、914B、9140B 中流过比右手系滤波 器更大的高频电流。 其结果,与右手系滤波器相比,能够增大 CRLH 谐振器 922、923 间 的电磁场耦合的强度,在通带内增加衰减极,并且容易控制其频率。 而且,输入耦合元 件 920、级间耦合元件 919、输出耦合元件 921 不使用电容器,而使用电感器来构成也无 妨。
图 27 是表示本发明的第九实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。 图 27 中,左手系滤波器具有以电介质 926 来充满相互对置配置的接地导体 924、925 间的 构造,导体图案 927 与图 26 所示的电感器 911B 相对应。 进而导体图案 927 及导体图案 928 构成为被经由通孔导体 929 连接的导体图案 930、931 夹着。 从而构成电容器 912A。 导体图案 928 经由通孔导体 932 而与接地导体 925 连接。 从而构成电感器 912B。 进而 利用导体图案 928 和接地导体 924、925 来构成电容器 912A。 以上与单位单元 910A 对 应。
导体图案 928 也与图 26 所示的电感器 913B 相对应。 进而,导体图案 928 及导 体图案 933 构成为被经由通孔导体 934 连接的导体图案 935、936 夹着。 由此构成电容器 913A。 导体图案 933 经由通孔导体 937 而与接地导体 925 连接。 由此构成电感器 914B。 进而,利用导体图案 933 和接地导体 924、925 来构成图 26 所示的电容器 914A。 以上与 单位单元 910B 相对应。 该单位单元 910A 与 910B 构成第一 CRLH 谐振器 922。
图 26 所示的第一 CRLH 谐振器 922 与第二 CRLH 谐振器 923 构成为在图 27 中 相对于线段 A-A’ 镜面对称,导体图案 938 与电感器 9110B 相对应。 进而导体图案 938 及导体图案 939 构成为被经由通孔导体 940 连接的导体图案 941、942 夹着。 从而构成电 容器 9110A。 导体图案 939 经由通孔导体 943 而与接地导体 925 连接。 从而构成电感器 9120B。 进而利用导体图案 939 与接地导体 924、925 来构成电容器 9120A。 以上与单位 单元 9100A 相对应。
导体图案 939 与图 26 所示的电感器 9130B 相对应。进而导体图案 939 及导体图案 947 构成为被经由通孔导体 944 连接的导体图案 945、946 夹着。 从而构成电容器 9130A。 导体图案 947 经由通孔导体 948 而与接地导体 925 连接。 由此构成电感器 9140B。 进而 利用导体图案 947 和接地导体 924、925 来构成电容器 9140A。 以上与单位单元 9100B 相 对应。 该单位单元 9100A 与 9100B 构成第二 CRLH 谐振器 923。
图 26 所示的输入耦合元件 920 由从输入端子 949 经由通孔导体 950 连接的导体 图案 951、和与电感器 911B 对应的导体图案 927 来构成。 级间耦合元件 919 由构成单位 单元 910A 的一部分的导体图案 927 和构成单位单元 9100A 的一部分的导体图案 938 以及 导体图案 952 来构成。 输出耦合元件 921 表现为由从输出端子 953 经由通孔导体 954 连 接的导体图案 955、和与电感器 9110B 对应的导体图案 938 来构成。
如本第九实施方式,通过内置在电介质 926 内,能够使第一 CRLH 谐振器 922、第二 CRLH 谐振器 923 彼此电磁场耦合。 在该情况下,利用其电磁场耦合与级间耦合元 件 919 的谐振,能够如图 9 所示新设置衰减极,并能够提高衰减特性。 此时,优选接地 导体 924、925 在侧面电极 956、957 连接。
而且,在本实施例中,如图 26 所示,输入耦合元件 920、输出耦合元件 921 以电 容器来表现,但在各自的容量变为 10pF 以上的情况下,去除输入耦合元件 920、输出耦 合元件 921 而直接连接也无妨。
( 第十实施方式 )
图 28 是表示本发明的第十实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 28 中,对于本第十实施方式所示的左手系滤波器,第 3 并联体 1014 的一端经由作为第 1 寄 生成分的电感器 1058 而与地线连接,第 4 并联体 10140 的一端经由作为第 2 寄生成分的 电感器 1059 而与地线连接这一点上与第九实施方式不同。 而且,对于与第九实施方式同 样的结构,标注同一符号,并省略其说明。
图 29 是表示本发明的第十实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。 图 29 中,通孔导体 1060 设置在导体图案 1033 与接地导体 1025 之间,并且通孔导体 1061 设置在导体图案 1047 与接地导体 1025 之间。 利用此种结构,能够使形成不需要的通带 的 0 次谐振向高频侧移动。
本发明的左手系滤波器具有能够提高衰减特性的效果,在便携电话等各种电子 设备中是有用的。
( 第十一实施方式 )
图 30 是表示本第十一实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 30 中, 本第十一实施方式中的左手系滤波器为具有输入端 1115 和输出端 1116 的滤波器,在输入 端 1115 和输出端 1116 之间设置级间耦合元件 1119,由电容器 1112A 和电感器 1112B 构 成的第 1 并联体 1112 的一端在连接点 1117 电连接于输入端 1115 与级间耦合元件 1119 之 间。 此外,由电容器 11120A 和电感器 11120B 构成的第 2 并联体 11120 的一端在连接点 1118 电连接于输出端 1116 与级间耦合元件 1119 之间。 第 1 并联体 1112 的一端电连接有 由电容器 1111A 和电感器 1111B 构成的第 1 串联体 1111 的一端。 第 2 并联体 11120 的一 端电连接有由电容器 11110A 和电感器 11110B 构成的第 2 串联体 11110 的一端。 第 1 并 联体 1112 的另一端与地线电连接。 第 2 并联体 11120 的另一端与地线电连接。 而且, 利用第 1 串联体 1111 和第 1 并联体 1112 来构成第 1 单元 1110A,利用第 2 串联体 11110 和第 2 并联体 11120 来构成第 2 单元 11100A。 进而,第 1 串联体 1111 的另一端与由电 容器 1114A 和电感器 1114B 构成的第 3 并联体 1114 的一端连接。 第 2 串联体 11110 的 另一端与由电容器 11140A 和电感器 11140B 构成的第 4 并联体 11140 的一端连接。 第 3 并联体 1114 的一端电连接有由电容器 1113A 和电感器 1113B 构成的第 3 串联体 1113 的 一端。 第 4 并联体 11140 的一端电连接有由电容器 11130A 和电感器 11130B 构成的第 4 串联体 11130 的一端。 第 3 并联体 1114 的另一端与地线电连接。 第 4 并联体 11140 的 另一端与地线电连接。 而且,利用第 3 串联体 1113 和第 3 并联体 1114 来构成第 3 单元 1110B,并利用第 4 串联体 11130 和第 4 并联体 11140 来构成第四单元 11100B。
此外,在级间耦合元件 1119 和输入端 1115 之间设置输入耦合元件 1120,在级间 耦合元件 1119 和输出端 1116 之间设置输出耦合元件 1121。 而且,由单位单元 1110A 及1110B 构成的第一 CRLH 谐振器 1122 与由单位单元 11100A 及 11100B 构成的第二 CRLH 谐振器 1123 构成为相互电磁场耦合。
利用此种结构,级间耦合元件 1119 与电磁场耦合后的第一 CRLH 谐振器 1122、 第二 CRLH 谐振器 1123 等效地构成并联谐振电路,因此从输入侧、或者输出侧观察的滤 波器的阻抗变为 0,且存在信号流过地线的频率。由此,在通带内能够增加一个极,作为 其结果,能够提高衰减特性。
进而,通过调节输入耦合元件 1120 与级间耦合元件 1119、输出耦合元件 1121 的 容量值,能够容易地控制 2 个 CRLH 谐振器 1122、1123 的 -1 次谐振的耦合。 由此,能 够构成以 -1 次的谐振来形成通带的左手系滤波器。 此外,能够配置并控制由 CRLH 谐振 器 1122、1123 的电磁场耦合与级间耦合元件 1119 产生的衰减极,因此与通常的左手系滤 波器相比,能够提供滤波器特性更优良的左手系滤波器。
本发明的第十一实施方式涉及的左手系滤波器的第 1 并联体 1112、第 2 并联 体 11120、第 3 并联体 1114、第 4 并联体 11140 具有与地线直接连接的电感器 1112B、 1112B,因此上述电感器 1112B、11120B、1114B、11140B 中流过比右手系滤波器更大的 高频电流。 其结果,与右手系滤波器相比,能够增大 CRLH 谐振器 1122、1123 间的电 磁场耦合的强度,且在通带内增加衰减极,并且容易控制其频率。 而且,输入耦合元件 1120、级间耦合元件 1119、输出耦合元件 1121 也可不由电容器,而由电感器来构成也无 妨。
图 31 是表示本发明的第十一实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。 图 31 中,左手系滤波器具备以电介质 1126 来充满相互对置配置的接地导体 1124、 1125 间的构造,导体图案 1127 经由通孔导体 1132 而与接地导体 1125 连接。 这与图 30 所示的电感器 1112B 对应。 进而,导体图案 1127 由接地导体 1124、1125 来构成电容器 1112A。 导体图案 1127 及导体图案 1128 构成为被经由通孔导体 1129 连接的导体图案 1130、1131 夹着。 由此,构成电容器 1111A。 此外,导体图案 1128 与图 30 所示的电感 器 1111B 对应。 以上与单位单元 1110A 对应。
导体图案 1128 经由通孔导体 1137 而与接地导体 1125 连接。 从而构成图 30 所 示的电感器 1114B。 导体图案 1128 进一步由导体图案 1133 和接地导体 1124、1125 来构 成电容器 1114A。 导体图案 1128 及导体图案 1133 构成为被经由通孔导体 1134 连接的导 体图案 1135、1136 夹着。 从而构成电容器 1113A。 导体图案 1133 与电感器 1113B 对 应。 以上与单位单元 1110B 对应。 该单位单元 1110A 和 1110B 构成第一 CRLH 谐振器 1122。
图 30 所示的第一 CRLH 谐振器 1122 与第一 CRLH 谐振器 1123 在图 31 中构成 为相对于线段 A-A’ 镜面对称,导体图案 1138 经由通孔导体 1143 而与接地导体 1125。 这与电感器 11120B 对应。 进而导体图案 1138 利用接地导体 1124、1125 来构成电容器 11120A。 导体图案 1138 及导体图案 1139 构成为被经由通孔导体 1140 连接的导体图案 1141、1142 夹着。 从而构成电容器 11110A。 此外,导体图案 1139 与电感器 11110B 对 应。 以上与单位单元 11100A 对应。
导体图案 1139 经由通孔导体 1148 而与接地导体 1125 连接。 从而构成图 30 所示的电感器 11140B。 进而利用导体图案 1139 与接地导体 1124、1125 来构成电容器11140A。 导体图案 1139 及导体图案 1147 构成为被经由通孔导体 1144 连接的导体图案 1145、1146 夹着。 由此构成电容器 11130A。 导体图案 1147 与电感器 11130B 对应。 以 上与单位单元 11100B 对应。 该单位单元 11100A 与 11100B 构成第二 CRLH 谐振器 1123。
图 30 所示的输入耦合元件 1120 由从输入端子 1149 经由通孔导体 1150 连接的导 体图案 1151、和与电感器 1112B 对应的导体图案 1127 来构成。 级间耦合元件 1119 由构 成单位单元 1110A 的一部分的导体图案 1127 和构成单位单元 11100A 的一部分的导体图 案 1138 和导体图案 1152 来构成。 图 30 所示的输出耦合元件 1121 表现为由从输出端子 1153 经由通孔导体 1154 连接的导体图案 1155、和与电感器 11120B 对应的导体图案 1138 来构成。
图 32 是本第十一实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。 图 32 中,当通 过内置于电介质 1126 内,使第一 CRLH 谐振器 1122、第二 CRLH 谐振器 1123 彼此电磁 场耦合时,能够利用该电磁场耦合与级间耦合元件 1119 的谐振而设置新的衰减极,从而 能够提高衰减特性。 此时,接地导体 1124、1125 优选在侧面电极 1156、1157 连接。
而且,本实施方式中,输入耦合元件 1120、输出耦合元件 1121 如图 30 所示以电 容器来表现,但在各自的容量变为 10pF 以上的情况下,去除输入耦合元件 20、输出耦合 元件 21 而直接连接也无妨。 ( 第十二实施方式 )
图 33 是表示本发明的第十二实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 33 中,对于本第十二实施方式所示的左手系滤波器来说,第 3 串联体 1213 的另一端经由 作为第 1 寄生成分的电感器 1258 而与地线连接、第 4 串联体 12130 的另一端经由作为第 2 寄生成分的电感器 1259 而与地线连接这一点与第十一实施方式不同。 而且,对于与第 十一实施方式同样的结构标注同一符号,并省略其说明。
图 34 表示本发明的第十二实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体图。 图 34 中,通孔导体 1260 设置在导体图案 1233 与接地导体 1225 之间,并且通孔导体 1261 设置在导体图案 1247 与接地导体 1225 之间。
利用此种结构,兼具第十一实施方式的特性并且能够使形成不需要的通带的 0 次谐振向高频侧移动。
( 第十三实施方式 )
图 35 是表示本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 35 中,本第十三实施方式中的左手系滤波器为具有输入端 1315、第 1 输出端 1316A 和第 2 输 出端 1316B 的滤波器,输入端 1315 与第 1 输出端 1316A 之间设有级间耦合元件 1319A, 由电容器 1311A 和电感器 1311B 构成的第 1 串联体 1311 的一端在连接点 1317 电连接于 输入端 1315 与级间耦合元件 1319A 之间。 此外,由电容器 13110A 和电感器 13110B 构 成的第 2 串联体 13110 的一端在连接点 1318 电连接在第 1 输出端 1316A 与级间耦合元件 1319A 之间。 第 1 串联体 1311 的一端电连接有由电容器 1312A 和电感器 1312B 构成的 第 1 并联体 1312 的一端。 第 2 串联体 13110 的一端电连接有由电容器 13120A 和电感器 13120B 构成的第 2 并联体 13120 的一端。 第 1 并联体 1312 的另一端与地线电连接。 第 2 并联体 13120 的另一端与地线电连接。 而且,利用第 1 串联体 1311 和第 1 并联体 1312 来构成第 1 单元 1310A,并利用第 2 串联体 13110 和第 2 并联体 13120 来构成第 2 单元
13100A。
进而,第 1 串联体 1311 的另一端与由电容器 1313A 和电感器 1313B 构成的第 3 串联体 1313 的一端连接。 此外,第 2 串联体 13110 的另一端与由电容器 13130A 和电感 器 13130B 构成的第 4 串联体 13130 的一端连接。 第 3 串联体 1313 的一端电连接有由电 容器 1314A 和电感器 1314B 构成的第 3 并联体 1314 的一端。 第 4 串联体 13130 的一端 电连接有由电容器 13140A 和电感器 13140B 构成的第 4 并联体 13140 的一端。 第 3 并联 体 1314 的另一端与地线电连接。 第 4 并联体 13140 的另一端与地线电连接。 而且,利 用第 3 串联体 1313 和第 3 并联体 1314 来构成第 3 单元 1310B,利用第 4 串联体 13130 和 第 4 并联体 13140 来构成第四单元 13100B。
此外,级间耦合元件 1319A 与输入端 1315 之间设有输入耦合元件 1320。 进而, 在级间耦合元件 1319A 与第 1 输出端 1316A 之间设有输出耦合元件 1321A。 在第 3 单元 1310B 的另一端与第四单元 13100B 的另一端之间设有级间耦合元件 1319B。 而且,在第 四单元 13100B 的另一端与第 2 输出端 1316B 之间设有输出耦合元件 1321B。
利用此种结构,构成 CRLH 谐振器的单元数为 2 单元,因此产生 0 次和 -1 次的左 手系的谐振。 作为其结果,当以差动取出信号时,以同电位振动的 0 次的谐振相抵消, 能够仅得到以在谐振器的两端使电位的振幅变为逆相的方式振动的 -1 次的谐振。
除此以外,形成为由单位单元 1310A 及 1310B 构成的第一 CRLH 谐振器 1322 和 由单位单元 13100A 及 13100B 构成的第二 CRLH 谐振器 1323 相互电磁场耦合的结构。 级 间耦合元件 1319A、1319B、与电磁场耦合后的第一 CRLH 谐振器 1322、第二 CRLH 谐振 器 1323 构成为等效的并联谐振电路,因此从输入侧、或者输出侧观察的滤波器的阻抗变 为 0。 由此,存在信号流过地线的频率,能够在通带内增加一个极。 作为其结果,能够 提高衰减特性。
进而,通过调节输入耦合元件 1320 与级间耦合元件 1319A、1319B、输出耦合 元件 1321A、1321B 的容量值,能够容易地控制 2 个 CRLH 谐振器 1322、1323 的 -1 次谐 振的耦合。 由此,能够构成以 -1 次的谐振形成通带的左手系滤波器。 此外,能够配置 并控制由 CRLH 谐振器 1322、1323 的电磁场耦合与级间耦合元件 1315 产生的衰减极。 从而,能够提供滤波器特性比通常的左手系滤波器更优良的左手系滤波器。
本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的第 1 并联体 1312、第 2 并联 体 13120、第 3 并联体 1314、第 4 并联体 13140 具有与地线直接连接的电感器 1312B、 1312B。 由此,在上述电感器 1312B、13120B、1314B、13140B 中流动比右手系滤波器更 大的高频电流。 其结果,与右手系滤波器相比,能够增大 CRLH 谐振器 1322、1323 间的 电磁场耦合的强度,且在通带内增加衰减极,并且容易控制其频率。 而且,输入耦合元 件 1320、级间耦合元件 1319A、1319B、输出耦合元件 1321A、1321B 也可不由电容器, 而由电感器构成也无妨。
图 36 是表示本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。 图 36 中,左手系滤波器具有以电介质 1326 来充满相互对置配置的接地导体 1324、 1325 间的构造,且导体图案 1327 与图 35 所示的电感器 1311B 对应。 此外,导体图案 1327 及导体图案 1328 构成为被经由通孔导体 1329 连接的导体图案 1330、1331 夹着。 从 而构成电容器 1311A。 导体图案 1328 经由通孔导体 1332 而与接地导体 1325 连接。 这与电感器 1312B 对应。 进而导体图案 1328 由接地导体 1324、1325 来构成图 35 所示的电 容器 1312A。 以上与单位单元 1310A 对应。
导体图案 1328 与图 35 所示的电感器 1313B 对应。 导体图案 1328 及导体图案 1333 构成为被经由通孔导体 1334 连接的导体图案 1335、1336 夹着。 从而构成电容器 1313A。 导体图案 1333 经由通孔导体 1337 而与接地导体 1325 连接。 从而构成电感器 1314B。 进而利用导体图案 1333 和接地导体 1324、1325 来构成电容器 1314A。 以上与 单位单元 1310B 对应。 该单位单元 1310A 与 1310B 构成第一 CRLH 谐振器 1322。
图 35 所示的第一 CRLH 谐振器 1322 与第一 CRLH 谐振器 1323 在图 36 中构成 为相对于线段 A-A’成镜面对称,导体图案 1338 与电感器 13110B 对应。 此外,导体图 案 1338 及导体图案 1339 构成为被经由通孔导体 1340 连接的导体图案 1341、1342 夹着。 从而构成电容器 13110A。 导体图案 1339 经由通孔导体 1348 而与接地导体 1325 连接。 其与电感器 13120B 对应。 进而导体图案 1339 利用接地导体 1324、1325 来构成电容器 13120A。 以上与单位单元 13100A 对应。
导体图案 1339 与图 35 所示的电感器 13130B 对应。 导体图案 1339 及导体图案 1347 构成为被经由通孔导体 1344 连接的导体图案 1345、1346 夹着。 从而构成电容器 13130A。 导体图案 1347 经由通孔导体 1348 而与接地导体 1325 连接。 从而构成电感器 13140B。 进而利用导体图案 1347 和接地导体 1324、1325 来构成电容器 13140A。 以上 与单位单元 13100B 对应。 该单位单元 13100A 与 13100B 构成第二 CRLH 谐振器 1323。
图 35 所示的输入耦合元件 1320 由从输入端子 1354 经由通孔导体 1355 连接的导 体图案 1356、和与电感器 13120B 对应的导体图案 1338 来构成。 级间耦合元件 1319A 由 构成单位单元 1310A 的一部分的导体图案 1327 和构成单位单元 13100A 的一部分的导体 图案 1338 和导体图案 1352 来构成。 级间耦合元件 1319B 由与电感器 1314B 对应的导体 图案 1333 和与电感器 13140B 对应的导体图案 1347 和导体图案 1353 来构成。 输出耦合 元件 1321A 由从第 1 输出端子 1349 经由通孔导体 1350 连接的导体图案 1351、和与电感 器 1312B 对应的导体图案 1327 来构成。 输出耦合元件 1321B 表现为由从第 2 输出端子 1357 经由通孔导体 1358 连接的导体图案 1359、和与电感器 13140B 对应的导体图案 1347 来构成。
图 37 是本发明的第十三实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。 图 37 中, 通过内置在电介质 1326 内,当使第一 CRLH 谐振器 1322、第二 CRLH 谐振器 1323 彼此 电磁场耦合时,利用该电磁场耦合与级间耦合元件 1319 的谐振,能够设置新的衰减极, 并能够提高衰减特性。 此时,优选接地导体 1324、1325 在侧面电极 1360、1361 连接。
而且,在本实施方式中,输入耦合元件 1320、输出耦合元件 1321A、1321B 如 图 35 所示以电容器来表现,但当各自的容量变为 10pF 以上的情况下,去除输入耦合元件 1320、输出耦合元件 1321A、1321B 而直接连接也无妨。
本发明的左手系滤波器具有能够提高衰减特性的效果,在便携电话等各种电子 设备中有用。
( 第十四实施方式 )
图 38 是表示本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 38 中,本第十四实施方式中的左手系滤波器为具有输入端 1415 和第 1 输出端 1416A 和第 2 输出端 1416B 的滤波器,在输入端 1415 和第 1 输出端 1416A 之间设置级间耦合元件 1419A, 由电容器 1411A 和电感器 1411B 构成的第 1 串联体 1411 的一端在连接点 1417 电连接在 输入端 1415 和级间耦合元件 1419A 之间。 此外,由电容器 14110A 和电感器 14110B 构 成的第 2 串联体 14110 的一端在连接点 1418 电连接于第 1 输出端 1416A 和级间耦合元件 1419A 之间。 在第 1 串联体 1411 的一端电连接有由电容器 1412A 和电感器 1412B 构成 的第 1 并联体 1412 的一端。 第 2 串联体 14110 的一端电连接有由电容器 14120A 和电感 器 14120B 构成的第 2 并联体 14120 的一端。 第 1 并联体 1412 的另一端与地线电连接。 第 2 并联体 14120 的另一端与地线电连接。 而且,利用第 1 串联体 1411 和第 1 并联体 1412 来构成第 1 单元 1410A,利用第 2 串联体 14110 和第 2 并联体 14120 来构成第 2 单元 14100A。
进而,第 1 串联体 1411 的另一端与由电容器 1413A 和电感器 1413B 构成的第 3 串 联体 1413 的一端连接。 第 2 串联体 14110 的另一端与由电容器 14130A 和电感器 14130B 构成的第 4 串联体 14130 的一端连接。 第 3 串联体 1413 的一端电连接有由电容器 1414A 和电感器 1414B 构成的第 3 并联体 1414 的一端。 第 4 串联体 14130 的一端电连接有由 电容器 14140A 和电感器 14140B 构成的第 4 并联体 14140 的一端。 第 3 并联体 1414 的 另一端与地线电连接。 第 4 并联体 14140 的另一端与地线电连接。 而且,利用第 3 串联 体 1413 和第 3 并联体 1414 来构成第 3 单元 1410B,利用第 4 串联体 14130 和第 4 并联体 14140 来构成第四单元 14100B。
此外,在级间耦合元件 1419A 与输入端 1415 之间设置输入耦合元件 1420。 在 级间耦合元件 1419A 与第 1 输出端 1416A 之间设置输出耦合元件 1421A。 在第 3 单元 1410B 的另一端与第四单元 14100B 的另一端之间设置级间耦合元件 1419B。 而且,第四 单元 14100B 的另一端与第 2 输出端 1416B 之间设置输出耦合元件 1421B。
利用此种结构,构成 CRLH 谐振器的单元数为 2 个单元,产生 0 次和 -1 次的左 手系的谐振。 作为其结果,当以差动取出信号时,以同电位振动的 0 次的谐振抵消,仅 能够得到在谐振器的两端以电位的振幅逆相的方式振动的 -1 次的谐振。
除此以外,当形成由单位单元 1410A 及 1410B 构成的第一 CRLH 谐振器 1422 与 由单位单元 14100A 及 14100B 构成的第二 CRLH 谐振器 1423 相互电磁场耦合的结构时, 级间耦合元件 1419A、1419B、与电磁场耦合后的第一 CRLH 谐振器 1422、第二 CRLH 谐 振器 1423 构成等效的并联谐振电路。 由此,从输入侧、或者输出侧观察的滤波器的阻抗 变为 0,且存在信号流过地线的频率。从而能够在通带内增加一个极,作为其结果,能够 提高衰减特性。
进而,通过调节输入耦合元件 1420 与级间耦合元件 1419A、1419B、输出耦合 元件 1421A、1421B 的容量值,能够容易控制两个 CRLH 谐振器 1422、1423 的 -1 次谐振 的耦合。 由此,能够构成以 -1 次的谐振形成通带的左手系滤波器。 此外,能够配置并 控制由 CRLH 谐振器 1422、1423 的电磁场耦合和级间耦合元件 1419A、1419B 产生的衰 减极,因此能够提供滤波器特性比通常的左手系滤波器更优良的左手系滤波器。
本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的第 1 并联体 1412、第 2 并联 体 14120、第 3 并联体 1414、第 4 并联体 14140 具有与地线直接连接的电感器 1412B、 1412B,因此上述电感器 1412B、14120B、1414B、14140B 中流动比右手系滤波器更大的高频电流。 其结果,与右手系滤波器相比,能够增大 CRLH 谐振器 1422、1423 间的电磁 场耦合的强度,在通带内增加衰减极,并容易控制其频率。 而且,输入耦合元件 1420、 级间耦合元件 1419A、1419B、输出耦合元件 1421A、1421B 也可不是电容器,而由电感 器来构成也无妨。
图 39 是表示本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。 图 39 中,左手系滤波器具有以电介质 1426 来充满相互对置配置的接地导体 1424、 1425 间的构造,导体图案 1427 经由通孔导体 1432 而与接地导体 1425 连接。 这与图 38 所示的电感器 1412B 对应。 进而导体图案 1427 利用接地导体 1424、1425 来构成电容器 1412A。 导体图案 1427 及导体图案 1428 构成为被经由通孔导体 1429 连接的导体图案 1430、1431 夹着。 由此构成电容器 1411A。 此外,导体图案 1428 与电感器 1411B 对 应。 以上与单位单元 1410A 对应。
导体图案 1428 经由通孔导体 1437 而与接地导体 1425 连接。 由此构成图 38 所 示的电感器 1414B。 导体图案 1428 进而由导体图案 1433 和接地导体 1424、1425 来构成 电容器 1414A。 导体图案 1428 及导体图案 1433 构成为被经由通孔导体 1434 连接的导体 图案 1435、1436 夹着。 从而构成电容器 1413A。 导体图案 1433 与电感器 1413B 对应。 以上与单位单元 1410B 对应。 该单位单元 1410A 和 1410B 构成第一 CRLH 谐振器 1422。
图 38 所示的第一 CRLH 谐振器 1422 与第一 CRLH 谐振器 1423 在图 39 中构成 为相对于线段 A-A’ 镜面对称,导体图案 1438 经由通孔导体 1443 而与接地导体 1425 连 接。 其与电感器 14120B 对应。 进而导体图案 1438 利用接地导体 1424、1425 来构成电 容器 14120A。 导体图案 1438 及导体图案 1439 构成为被经由通孔导体 1440 连接的导体图 案 1441、1442 夹着。 从而构成电容器 14110A。 此外,导体图案 1439 与电感器 14110B 对应。 以上与单位单元 14100A 对应。
导体图案 1439 经由通孔导体 1448 而与接地导体 1425 连接。 从而构成图 38 所示的电感器 14140B。 进而利用导体图案 1439 和接地导体 1424、1425 来构成电容器 14140A。 导体图案 1439 及导体图案 1447 构成为被经由通孔导体 1444 连接的导体图案 1445、1446 夹着。 从而构成电容器 14130A。 导体图案 1447 与电感器 14130B 对应。 以 上与单位单元 14100B 对应。 该单位单元 14100A 与 14100B 构成第二 CRLH 谐振器 1423。
图 38 所示的输入耦合元件 1420 由从输入端子 1449 经由通孔导体 1450 连接的 导体图案 1451、和与电感器 1412B 对应的导体图案 1427 来构成。 此外,级间耦合元件 1419A 由构成单位单元 1410A 的一部分的导体图案 1427 和构成单位单元 14100A 的一部分 的导体图案 1438 和导体图案 1452 来构成。 级间耦合元件 1419B 由与电感器 1413B 对应 的导体图案 1433 和与电感器 14130B 对应的导体图案 1447 和导体图案 1453 来构成。 输 出耦合元件 1421A 由从第 1 输出端子 1454 经由通孔导体 1455 连接的导体图案 1456、和 与电感器 14120B 对应的导体图案 1438 来构成。 输出耦合元件 1421B 表现为由从第 2 输 出端子 1457 经由通孔导体 1458 连接的导体图案 1459、和与电感器 14130B 对应的导体图 案 1447 来构成。
图 40 是本发明的第十四实施方式涉及的左手系滤波器的频率特性图。 图 40 中, 当通过内置在电介质 1426 内而使第一 CRLH 谐振器 1422、第二 CRLH 谐振器 1423 彼此 电磁场耦合时,能够利用该电磁场耦合和级间耦合元件 1419 的谐振而设置新的衰减极,能够提高衰减特性。 此时,优选接地导体 1424、1425 在侧面电极 1460、1461 连接。
而且,在本实施方式中,输入耦合元件 1420、输出耦合元件 1421A、1421B 如 图 38 所示以电容器来表现,但当各自的容量达到 10pF 以上的情况下,去除输入耦合元件 1420、输出耦合元件 1421A、1421B 而直接连接也无妨。
本发明的左手系滤波器具有能够提高衰减特性的效果,在便携电话等各种电子 设备中是有用的。
( 第十五实施方式 )
图 41 是本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 图 41 中, 本第十五实施方式中的左手系滤波器 15100 具备 :输入端 1513 和输出端 1514、与输入端 1513 及输出端 1514 电连接的第 1 级间耦合元件 1517、第 2 级间耦合元件 1520、第 3 级 间耦合元件 1521。 此外,具备 :第 1 左手系谐振器 1510A、第 2 左手系谐振器 1510B 和 第 3 左手系谐振器 1510C,所述第 1 左手系谐振器 1510A 与第 1 级间耦合元件 1517 及第 2 级间耦合元件 1520 连接,所述第 2 左手系谐振器 1510B 与第 1 级间耦合元件 1517 及第 3 级间耦合元件 1521 连接,所述第 3 左手系谐振器 1510C 与第 2 级间耦合元件 1520 及第 3 级间耦合元件 1521 连接。 还具备 :第 1 电感器 1518 和第 2 电感器 1519,所述第 1 电 感器 1518 连接在输入端 1513、第 1 级间耦合元件 1517、第 2 级间耦合元件 1520 和第 1 左手系谐振器 1510A 之间,所述第 2 电感器 1519 连接在输出端 1514、第 1 级间耦合元件 1517、第 3 级间耦合元件 1521 和第 2 左手系谐振器 1510B 之间。 对于第 1 左手系谐振器 1510A 来说,其一端与第 1 级间耦合元件 1517 的一端及 第 2 级间耦合元件 1520 的一端连接,其另一端接地。 在此,将第 1 左手系谐振器 1510A 的一端与第 1 级间耦合元件 1517 的一端及第 2 级间耦合元件 1520 的一端相连接的点定义 为连接点 1515。 此外,对于第 2 左手系谐振器 1510B 来说,其一端与第 1 级间耦合元件 1517 的另一端及第 3 级间耦合元件 1521 的一端连接,其另一端接地。 在此,将第 2 左手 系谐振器 1510B 的一端与第 1 级间耦合元件 1517 的另一端及第 3 级间耦合元件 1521 的一 端连接的点定义为连接点 1516。 此外,对于第 3 左手系谐振器 1510C 来说,其一端与第 2 级间耦合元件 1520 的另一端及第 3 级间耦合元件 1521 的另一端连接,其另一端接地。
而且,在本第十五实施方式中,第 1 左手系谐振器 1510A、第 2 左手系谐振器 1510B、第 3 左手系谐振器 1510C 的另一端分别接地,但也可开放。 此外,第 1 左手系 谐振器 1510A、第 2 左手系谐振器 1510B、第 3 左手系谐振器 1510C 分别由一个左手系谐 振器来构成,但也可使多个左手系谐振器串联连接来构成。
第 1 左手系谐振器 1510A 具备 :由并联连接的电容器 15121A 和电感器 15121B 构成的并联体 15121、和由串联连接的电容器 15111A 和电感器 15111B 构成的串联体 15111。 对于串联体 15111 来说,其一端与第 1 级间耦合元件 1517 的一端及第 2 级间耦合 元件 1520 的一端连接。 对于并联体 15121 来说,其一端与串联体 15111 的另一端连接, 其另一端接地。
第 2 左手系谐振器 1510B 具备 :由并联连接的电容器 15122A 和电感器 15122B 构 成的并联体 15122、由串联连接的电容器 15112A 和电感器 15112B 构成的串联体 15112。 对于串联体 15112 来说,其一端与第 1 级间耦合元件 1517 的另一端及第 3 级间耦合元件 1521 的一端连接。 对于并联体 15122 来说,其一端与串联体 15112 的另一端连接,其另
一端接地。
第 3 左手系谐振器 1510C 具备 :由并联连接的电容器 15123A 和电感器 15123B 构 成的并联体 15123、由串联连接的电容器 15113A 和电感器 15113B 构成的串联体 15113。 对于串联体 15113 来说,其一端与第 2 级间耦合元件 1520 的另一端及第 3 级间耦合元件 1521 的另一端连接。 对于并联体 15123 来说,其一端与串联体 15113 的另一端连接,其 另一端接地。
而且,在本第十五实施方式中,对于第 1 左手系谐振器 1510A 所具有的串联体 15111 形成电感器 15111B 与并联体 15121 连接、电容器 15111A 与连接点 1515 连接的结 构。 但是,也可形成为电容器 15111A 与并联体 15121 连接,电感器 15111B 与连接点 1515 连接的结构。 对于第 2 左手系谐振器 1510B、第 3 左手系谐振器 1510C 也形成同样 的结构。
第 1 电感器 1518 连接在连接点 1515 与输入端 1513 之间。 第 2 电感器 1519 连 接在连接点 1516 与输出端 1514 之间。 调整第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 的配置关系,以能够使第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 分 别磁场耦合。 当第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联 体 15123 的电感器 15123B 分别接近时,第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 与第 3 左手 系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 的各自的磁场耦合度变大。 另一方面, 当第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感 器 15123B 远离配置时,第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 的磁场耦合度变小。
图 42 是本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中未磁场耦合的情况下的 频率特性图。 图 43 是本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中磁场耦合的情况下 的频率特性图。 在图 42、图 43 中,在第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系 谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 磁场耦合的情况下,在左手系滤波器 15100 中,在通带内产生新的衰减极。 因此,通过第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 磁场耦合,能够增加左手系滤波器 15100 中产生的衰减极。
进而,通过分别调整第 1 电感器 1518、第 2 电感器 1519 和第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 的电感器 15123B 之间的间隔,能够将包括左手系滤波器 15100 原 有的衰减极的所有的衰减极配置在任意的频率。 因此,根据本第十五实施方式的左手系 滤波器,能够使衰减特性的提高和衰减特性的调整并存。 尤其是,如图 43 的区域 X 所 示,能够在 W-LAN 中使用的 2.4GHz ~ 2.5GHz 的频带中衰减 30dB 以上,且在便携电话 的发送接收用的 1.9GHz ~ 2.2GHz 的频带中不衰减。 由此,能够不引起由于频域相互接 近的 W-LAN 与便携电话的发送接收而导致信号混合的情况。
而且,在本第十五实施方式中,在输入端 1513 和输出端 1514 之间并联连接的 左手系谐振器为第 1 左手系谐振器 1510A、第 2 左手系谐振器 1510B、第 3 左手系谐振器 1510C 这三个,并联连接的左手系谐振器为三个以上也可。 在该情况下,在各左手系谐 振器之间分别各连接一个级间耦合元件。 而且,第 1 电感器 1518 与第 1 级间耦合元件的一端和第 2 级间耦合元件的一端连接。 此外,第 2 电感器 1519 与第 1 级间耦合元件的另 一端和第 3 级间耦合元件的一端连接。 此外,本第十五实施方式中,进而也可还具备 : 在第 1 电感器 1518 和连接点 1515 之间连接的输入耦合元件、以及在第 2 电感器 1519 和 连接点 1516 之间连接的输出耦合元件。
图 44A ~图 44J 是对构成本发明的第十五实施方式涉及的左手系滤波器中的电介 质层叠基板的电介质基板的图案从上依次表示的分解图。 在图 44A ~图 44J 中,各电介 质基板的图案相互平行地设置。 以下,为了方便,对于图 44A ~图 44J 所示的电介质基 板,从上依次标注 1530a ~ 1530j 的符号。
电介质基板 1530a ~ 1530j 具备 :输入端 1531、输出端 1532、侧面电极 1533a、 1533b。 如图 44A、图 44J 所示,输入端 1531 与输出端 1532 沿着电介质层叠基板 1530 的 侧面延伸到电介质层叠基板 1530 的上表面和下表面。 如图 44A 所示,电介质基板 1530a 具备第 1 地线电极 1534。 如图 44J 所示,电介质基板 1530j 具备第 2 地线电极 1535。 第 1 地线电极 1534、第 2 地线电极 1535 与侧面电极 1533a、1533b 连接而保持等电位。 输入 端 1531、输出端 1532 与第 1 地线电极 1534、第 2 地线电极 1535、侧面电极 1533a、1533b 绝缘。
如图 44H ~图 44J 所示,输入端 1531 经由通孔导体 1536 而与导体图案 1537 连 接。 输出端 1532 经由通孔导体 1538 而与导体图案 1539 连接。 导体图案 1537 经由通孔 导体 1540 而与导体图案 1541。 导体图案 1539 经由通孔导体 1542 而与导体图案 1543 连 接。
如图 44G ~图 44I 所示,导体图案 1541 经由通孔导体 1544 而与导体图案 1545 连 接。 此外,导体图案 1543 经由通孔导体 1546 而与导体图案 1547 连接。 导体图案 1545 的一端和导体图案 1547 的一端连接于侧面电极 1533b。 此外,导体图案 1545 和导体图案 1547 与第 1 地线电极 1534 及第 2 地线电极 1535 相对配置。
如图 44E ~图 44G 所示,导体图案 1545 经由通孔导体 1548 而与导体图案 1549 连接。 此外,导体图案 1547 经由通孔导体 1550 而与导体图案 1551 连接。 导体图案 1549 在相同的电介质基板上与其他的导体图案 1552 连接。 此外,导体图案 1551 在相同的电 介质基板上与其他的导体图案 1553 连接。
如图 44E、图 44F 所示,导体图案 1554 与导体图案 1552 相对配置。 此外,导体 图案 1555 与导体图案 1553 相对并配置在与导体图案 1554 相同的电介质基板上。 此外, 导体图案 1556 配置在与导体图案 1554、1555 相同的电介质基板上。 如图 44D、图 44E 所示,导体图案 1557 与导体图案 1549、1551 相对配置。 如图 44A、图 44B、图 44D、图 44J 所示,导体图案 1558 与导体图案 1557、第 1 地线电极 1534、第 2 地线电极 1535 相对 配置。 如图 44B、图 44C 所示,导体图案 1559 与导体图案 1558 相对配置。 如图 44B ~ 图 44J 所示,导体图案 1558 经由通孔导体 1560 而与第 2 地线电极 1535 连接。
图 41 所示的第 1 左手系谐振器 1510A 的串联体 15111 中包含的电容器 15111A 由 导体图案 1552、和与该导体图案 1552 对置配置的导体图案 1554 来构成。 此外,第 1 左 手系谐振器 1510A 的串联体 15111 中包含的电感器 15111B 主要由导体图案 1552 和导体 图案 1554 的进深方向成分来构成。 第 1 左手系谐振器 1510A 的并联体 15121 中包含的电 容器 15121A 主要由导体图案 1545、和与该导体图案 1545 对置配置的第 1 地线电极 1534及第 2 地线电极 1535 来构成。 第 1 左手系谐振器 1510A 的并联体 15121 中包含的电感器 15121B 由导体图案 1545 的进深成分来构成。
图 41 所示的第 2 左手系谐振器 1510B 的串联体 15112 中包含的电容器 15112A 由 导体图案 1553、和与该导体图案 1553 对置配置的导体图案 1555 来构成。 此外,第 2 左 手系谐振器 1510B 的串联体 15112 中包含的电感器 15112B 主要由导体图案 1553 和导体 图案 1555 的进深方向成分来构成。 第 2 左手系谐振器 1510B 的并联体 15122 中包含的电 容器 15122A 主要由导体图案 1547、和与该导体图案 1547 对置配置的第 1 地线电极 1534 及第 2 地线电极 1535 来构成。 第 2 左手系谐振器 1510B 的并联体 15122 中包含的电感器 15122B 由导体图案 1547 的进深成分来构成。
图 41 所示的第 3 左手系谐振器 1510C 的串联体 15113 中包含的电容器 15113A 由 导体图案 1558、和与该导体图案 1558 对置配置的导体图案 1559 来构成。 此外,第 3 左 手系谐振器 1510C 的串联体 15113 中包含的电感器 15113B 主要由导体图案 1558 和导体 图案 1559 的进深方向成分来构成。 第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 中包含的电 容器 15123A 主要由导体图案 1558、和与该导体图案 1558 对置配置的第 1 地线电极 1534 及第 2 地线电极 1535 来构成。 第 3 左手系谐振器 1510C 的并联体 15123 中包含的电感器 15123B 由通孔导体 1560 来构成。
第 1 级间耦合元件 1517 通过使导体图案 1556 及导体图案 1557 隔着电介质与导 体图案 1549 及导体图案 1551 对置的构造来构成。 第 2 级间耦合元件 1520 主要通过使导 体图案 1557 隔着电介质与导体图案 1549 及导体图案 1558 对置的构造来构成。 第 3 级间 耦合元件 1521 主要通过使导体图案 1557 隔着电介质与导体图案 1551 及导体图案 1558 对 置的构造来构成。
第 1 电感器 1518 由导体图案 1537、与该导体图案 1537 连接的通孔导体 1540、 与该通孔导体 1540 连接的导体图案 1541 和与该导体图案 1541 连接的通孔导体 1544 所具 有的寄生电感器来构成。 第 2 电感器 1519 由导体图案 1539、与该导体图案 1539 连接的 通孔导体 1542、与该通孔导体 1542 连接的导体图案 1543 和与该导体图案 1543 连接的通 孔导体 1546 所具有的寄生电感器来构成。
通过调节并层叠导体图案 1537、1539、1541、1543 及通孔导体 1544、通孔导体 1546、通孔导体 1560 的间隔,能够将包括有左手系滤波器原来具有的衰减极的全部的衰 减极配置在任意的频率。
在通过此种结构使左手系滤波器实现层叠构造的情况下,可以不调节已经设计 的左手系滤波器的构成元件,在左手系滤波器增加新的衰减极,并控制该衰减极。 即, 仅通过调节作为电感器动作的导体图案及通孔导体间的距离,能够将包括左手系滤波器 原有的衰减极的全部的衰减极配置在任意的频率。 进而,相对于类似构造的第 1 左手系 谐振器 1510A 和第 2 左手系谐振器 1510B,通过使用由通孔导体 1560 来表现电感器的第 3 左手系谐振器 1510C,能够与第 1 左手系谐振器 1510A 和第 2 左手系谐振器 1510B 层叠 地配置第 3 左手系谐振器 1510C。 由此,不需要在平面上确保新的空间。
由此,能够抑制制造成本,维持左手系滤波器的小型化并确保通带,同时增加 产生的衰减极,能够控制包括左手系滤波器原有的衰减极的所有的衰减极。
本发明的左手系滤波器能够抑制制造成本,维持左手系滤波器的小型化并确保通带,同时增加产生的衰减极,能够控制包括左手系滤波器原有的衰减极的所有的衰减 极,且在便携电话等各种电子设备中是有用的。
( 第十六实施方式 )
图 45 是本发明的第十六实施方式涉及的左手系谐振器的左手系传送线路的等效 电路图。 在图 45 中,本第十六实施方式中的左手系谐振器 16100 由第 1 单元 16101、 和与该第 1 单元 16101 连接的第 2 单元 16102 来构成。 第 1 单元 16101 包括 :由电容器 16110a 和电感器 16110b 构成的第 1 串联体 16110、由电容器 16120a 和电感器 16120b 构 成的第 1 并联体 16120。 第 1 并联体 16120 的一端与输入输出端 16170 连接,第 1 并联 体 16120 的另一端与地线连接。 即、电容器 16120a 的一端和电感器 16120b 的一端与输 入输出端 16170 连接。 而且,电容器 16120a 的另一端和电感器 16120b 的另一端与地线 连接。 此外,第 1 并联体 16120 的一端连接有第 1 串联体 16110 的一端。 即、在电容器 16120a 的一端和电感器 16120b 的一端连接有电容器 16110a 的一端和电感器 16110b 的一 端。 而且,在输入输出端 16170 上先连接第 1 并联体 16120 的一端,该第 1 并联体 16120 的一端连接有第 1 串联体 16110 的一端。 但是,也可以相反的顺序来连接。
第 2 单 元 16102 包 括 :由 电 容 器 16130a 和 电 感 器 16130b 构 成 的 第 2 串 联 体 16130、由电容器 16140a 和电感器 16140b 构成的第 2 并联体 16140。 第 2 并联体 16140 的一端与第 1 串联体 16110 的另一端连接,且第 2 并联体 16140 的另一端与地线连接。 即、电容器 16140a 的一端和电感器 16140b 的一端连接于电容器 16110a 的另一端和电感 器 16110b 的另一端。 而且,电容器 16140a 的另一端和电感器 16140b 的另一端与地线连 接。 此外,第 2 并联体 16140 的一端连接有第 2 串联体 16130 的一端。 即、在电容器 16140a 的一端和电感器 16140b 的一端上连接电容器 16130a 的一端和电感器 16130b 的一 端。 而且,在相当于第 1 单元 16101 的另一端的第 1 串联体 16110 的另一端上先连接有 第 2 并联体 16140 的一端,且在该第 2 并联体 16140 的另一端上连接有第 2 串联体 16130 的一端。 但是,也可由相反的顺序来连接。
对于电容器 16150,其一端经由输入输出端 16170 而与第 1 单元 16101 连接,其 另一端与地线 16160 连接。 通过与左手系谐振器 16100 并联地连接电容器 16150,该电容 器 16150 的电纳成分被增加到左手系谐振器 16100 的电纳成分。 其结果,左手系谐振器 16100 带有的电纳成分的零点向低频率侧移动,且在其附近的左手系谐振器 16100 所带有 的电纳成分的变化量变为小值。
而且,第 2 串联体 16130 的另一端也可经由作为寄生成分的电感器与地线连接。 利用此种结构,谐振器仅激励左手系及右手系的奇数次谐振。 因此,能够使谐振器相对 于频率的电纳成分的变化量平缓。
图 46 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系谐振器的构造的分解立体 图。 图 47 是从箭头 B 的方向观察沿图 46 的线 47-47 的剖面时的剖面图。 对图 46、图 47 所示的左手系谐振器 16200 的连接关系进行说明。
左手系谐振器 16200 形成为以电介质 16203 来充满相互对置配置的接地导体 16201、16202 间的构造。在与接地导体 16202 相同的平面上,设有与接地导体 16202 绝缘 的输入输出端 16204。 该输入输出端 16204 经由通孔导体 16205 连接有导体图案 16206。 设有隔着电介质 16203 而与该导体图案 16206 相对的导体图案 16207。 此外,导体图案 16208 隔着电介质 16203 而与导体图案 16207 相对。 该导体图案 16208 经由通孔导体 16209 而与接地导体 16201 连接。 此外,导体图案 16208 经由通孔导体 16210 而与导体图 案 16211 连接。 此外,导体图案 16208 经由通孔导体 16212 而与导体图案 16213 连接。 隔着电介质 16203 与该导体图案 16213 相对的导体图案 16214 经由通孔导体 16215 而与接 地导体 16202 连接。 此外,导体图案 16216 隔着电介质 16203 被导体图案 16211 和导体 图案 16213 夹着。 该导体图案 16216 经由通孔导体 16217 而与接地导体 16201 连接。 导 体图案 16216 经由通孔导体 16218 连接导体图案 16219。 此外,导体图案 16216 经由通 孔导体 16220 连接导体图案 16221。 导体图案 16222 隔着电介质 16203 被导体图案 16219 和导体图案 16221 夹着。 而且,利用导体图案 16206、16207、16208,能够增大左手系谐 振器 16200 谐振时的输出的衰减,且能够使输出的变化明瞭。 此外,接地导体 16201、 16202 在侧面电极 16223、16224 连接。 因此,能够将接地导体 16201 的电位和接地导体 16202 的电位保持在同电位。
接下来,对于图 46、图 47 所示的左手系谐振器 16200 的构造与图 45 所示的左手 系谐振器 16100 的构成的对应关系进行说明。
图 45 所示的电容器 16110a 通过使导体图案 16211 与导体图案 16216 隔着电介质 16203 相对的构造、以及使导体图案 16213 与导体图案 16216 隔着电介质 16203 相对的构 造来形成。 电感器 16110b 主要由导体图案 16216 的进深方向来构成。 电容器 16120a 主 要通过使导体图案 16211 与接地导体 16201 隔着电介质 16203 相对的构造来形成。 电感 器 16120b 由通孔导体 16209 来构成。
图 45 所示的电容器 16130a 通过使导体图案 16219 与导体图案 16222 隔着电介质 16203 相对的构造、以及使导体图案 16221 与导体图案 16222 隔着电介质 16203 相对的构 造来形成。 电感器 16130b 主要由导体图案 16216 的进深方向来构成。 电容器 16140a 主 要通过使导体图案 16219 与接地导体 16201 隔着电介质 16203 相对的构造来形成。 电感 器 16140b 由通孔导体 16217 来构成。
图 45 所示的电容器 16150 通过使导体图案 16213 与导体图案 16214 隔着电介质 16203 相对的构造来形成。 如此,在将左手系谐振器 16200 层叠构造的情况下,能够使 用左手系谐振器 16200 的一部分来设置电容器 16150,因此不需要确保用于设置电容器 16150 的新的空间。 因此,能够以少的制造成本,不改变左手系谐振器的大小而扩展带 宽。
图 48 是表示本发明的第十六实施方式涉及的其他的左手系谐振器的构造的分解 立体图。 图 49 是从箭头 D 的方向观察沿着图 48 的线 49-49 的剖面时的剖面图。 对于图 48、图 49 所示的左手系谐振器 16300 的连接关系进行说明。
左手系谐振器 16300 形成为以电介质 16303 来充满相互对置配置的接地导体 16301、16302 间的构造。 在与接地导体 16302 相同的平面上,设有与接地导体 16302 绝 缘的输入输出端 16304。 该输入输出端 16304 经由通孔导体 16305 与导体图案 16306 连 接。 设有隔着电介质 16303 与该导体图案 16306 相对的导体图案 16307。 此外,导体 图案 16308 隔着电介质 16303 与导体图案 16307 相对。 该导体图案 16308 经由通孔导体 16309 而与接地导体 16301 连接。 此外,导体图案 16308 经由通孔导体 16310 而与导体图 案 16311 连接。 此外,导体图案 16308 经由通孔导体 16312 而与导体图案 16313 连接。此外,导体图案 16308 经由通孔导体 16314 而与导体图案 16315 连接。 此外,导体图案 16316 隔着电介质 16303 被导体图案 16313 和导体图案 16315 夹着。 该导体图案 16316 经 由通孔导体 16317 而与接地导体 16301 连接。 此外导体图案 16316 经由通孔导体 16318 连接导体图案 16319。 此外,导体图案 16316 经由通孔导体 16320 连接导体图案 16321。 导体图案 16322 隔着电介质 16303 被导体图案 16319 和导体图案 16321 夹着。 而且,利 用导体图案 16306、16307、16308,能够增大左手系谐振器 16300 谐振时的出力的衰减, 并使输出的变化明瞭。
接下来,对于图 48、图 49 所示的左手系谐振器 16300 的构造与图 45 所示的左手 系谐振器 16100 的构成的对应关系进行说明。
图 45 所示的电容器 16110a 通过使导体图案 16313 与导体图案 16316 隔着电介质 16303 相对的构造、以及使导体图案 16315 与导体图案 16316 隔着电介质 16303 相对的构 造来形成。 电感器 16110b 主要由导体图案 16316 的进深方向来构成。 电容器 16120a 主 要通过使导体图案 16313 与接地导体 16301 隔着电介质 16303 相对的构造来形成。 电感 器 16120b 由通孔导体 16309 来构成。
图 45 所示的电容器 16130a 通过使导体图案 16319 与导体图案 16322 隔着电介质 16303 相对的构造、以及使导体图案 16321 与导体图案 16322 隔着电介质 16303 相对的构 造来形成。 电感器 16130b 主要由导体图案 16316 的进深方向来构成。 电容器 16140a 主 要通过使导体图案 16319 与接地导体 16301 隔着电介质 16303 相对的构造来形成。 电感 器 16120b 由通孔导体 16317 来构成。 图 45 所示的电容器 16150 通过使导体图案 16311 与不是左手系谐振器 16300 的一 部分的接地导体 16302 隔着电介质 16303 相对的构造来形成。 接地导体 16302 的面积大, 且不是左手系谐振器 16300 的一部分。 因此,当构成电容器 16150 时,导体图案 16311 的 面积大致原样变为电容器 16150 的面积,导体图案 16311 的配置不受左手系谐振器 16300 的尺寸影响。 因此,能够以大的面积将电容器 16150 形成在左手系谐振器 16300 中。 而 且,优选接地导体 16301、16302 在侧面电极 16323、16324 连接。
接下来,对于本第十六实施方式涉及的左手系滤波器的全体结构进行说明。 图 50 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的等效电路图。 在图 50 中,左手 系滤波器 1620 具备 :输入端 1613、输出端 1614、与输入端 1613 及输出端 1614 连接的耦 合元件组 1615、与耦合元件组 1615 连接的元件组 1616、与耦合元件组 1615 连接的电容 器组 1617、与电容器组 1617 连接的地线组 1618。 耦合元件组 1615 具备 :一端与输入端 1613 连接的输入耦合元件 1615a、一端与输入耦合元件 1615a 的另一端连接的级间耦合元 件 1615b、一端与级间耦合元件 1615b 的另一端连接、且另一端与输出端 1614 连接的输出 耦合元件 1615c。 单元组 1616 具备第 1 单元的集合体 1616a 和第 2 单元的集合体 1616b。
第 1 单元的集合体 1616a 的一端与设置在输入耦合元件 1615a 和级间耦合元件 1615b 之间的第 1 连接点 1619a 连接。 第 2 单元的集合体 1616b 的一端与设置在级间耦合 元件 1615b 和输出耦合元件 1615c 之间的第 2 连接点 1619b 连接。 而且,第 1 单元的集 合体 1616a 的另一端开放或者接地。 此外,第 2 单元的集合体 1616b 的另一端开放或者 接地。
图 51 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的元件的等效电路图。 在图 51 中,第 1 单元的集合体 1616a 具备 :一端与第 1 连接点 1619a 连接的单元 16401、一端与该单元 16401 的另一端串联连接的单元 16402。 而且,在本第十六实施方 式中,第 1 单元的集合体 1616a 由串联连接的两个单元 16401、16402 来构成,但也可使 至少一个以上的单元串联连接来构成。 而且,例如在使用 -1 次的谐振模式的情况下,在 第 1 单元的集合体 1616a 由一个单元来构成的情况下,第 1 单元的集合体 1616a 的另一端 接地。 此外,在第 1 单元的集合体 1616a 由两个以上的单元构成的情况下,第 1 单元的 集合体 1616a 的另一端开放。
单元 16401 具备 :一端与第 1 连接点 1619a 连接的第 1 串联体 16410 ;一端与第 1 连接点 1619a 连接且另一端与地线 16420c 连接的第 1 并联体 16420。 第 1 串联体 16410 具备 :一端与第 1 连接点 1619a 连接的电感器 16410b ;一端与电感器 16410b 的另一端连 接的电容器 16410a。 而且,电容器 16410a 与电感器 16410b 的配置相反也可。
第 1 并联体 16420 具备 :一端与第 1 连接点 1619a 连接且另一端与地线 16420c 连接的电容器 16420a ;一端与第 1 连接点 1619a 连接且另一端与地线 16420c 连接的电感 器 16420b。 单元 16402 具备 :一端与电容器 16410a 的另一端连接的第 2 串联体 16430 ; 和一端与电容器 16410a 的另一端连接且另一端与地线 16440c 连接的第 2 并联体 16440。
第 2 串联体 16430 具备 :一端与电容器 16410a 的另一端连接的电感器 16430b ; 一端与电感器 16430b 的另一端连接的电容器 16430a。 而且,电容器 16430a 与电感器 16430b 的配置相反也可。
第 2 并联体 16440 具备 :一端与电容器 16410a 的另一端连接、且另一端与地 线 16440c 连接的电容器 16440a ;一端与电容器 16410a 的另一端连接、且另一端与地线 16440c 连接的电感器 16440b。
图 52 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的元件的其他的等效 电路图。 在图 52 中,第 2 单元的集合体 1616b 具备 :一端与第 2 连接点 1619b 连接的单 元 16403 ;一端与该单元 16403 的另一端串联连接的单元 16404。 而且,第 2 单元的集合 体 1616b 由串联连接的两个单元 16403、16404 来构成,但也可串联连接至少一个以上的 单元来构成。
单元 16403 具备 :一端与第 2 连接点 1619b 连接的第 1 串联体 16450 ;一端与第 2 连接点 1619b 连接、另一端与地线 16460c 连接的第 1 并联体 16460。 第 1 串联体 16450 具备 :一端与第 2 连接点 1619b 连接的电感器 16450b、一端与电感器 16450b 的另一端连 接的电容器 16450a。 而且,电容器 16450a 与电感器 16450b 的配置也可相反。
第 1 并联体 16460 具备 :一端与第 2 连接点 1619b 连接、另一端与地线 16460c 连接的电容器 16460a ;一端与第 2 连接点 1619b 连接、另一端与地线 16460c 连接的电感 器 16460b。
单元 16404 具备 :一端与电容器 16450a 的另一端连接的第 2 串联体 16470 ;一 端与电容器 16450a 的另一端连接、且另一端与地线 16480c 连接的第 2 并联体 16480。
第 2 串联体 16470 具备 :一端与电容器 16450a 的另一端连接的电感器 16470b、 一端与电感器 16470b 的另一端连接的电容器 16470a。 而且,电容器 16470a 与电感器 16470b 的配置相反也可。
第 2 并联体 16480 具备 :一端与电容器 16450a 的另一端连接、且另一端与地线16480c 连接的电容器 16480a ;一端与电容器 16450a 的另一端连接、另一端与地线 16480c 连接的电感器 16480b。
而且,图 50 所示的电容器组 1617 具备 :一端与第 1 连接点 1619a 连接且另一端 与第 1 地线 1618a 连接的第 1 电容器 1617a ;一端与第 1 连接点 1619b 连接且另一端与第 2 地线 1618b 连接的第 2 电容器 1617b。
图 53 是本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的电纳的频率特性图。 如 图 53 的实线所示,在各频带中,作为左手系谐振器的第 1 单元的集合体 1616a、第 2 单 元的集合体 1616b 的导纳中电纳成分上升,在电纳成分变为零附近处的频率变化变得平 缓。 由此,作为左手系谐振器的第 1 单元的集合体 1616a、第 2 单元的集合体 1616b 能 够获得大的带宽。 因此,能够以比以往少的数量的谐振器来构成相同带宽的左手系滤波 器,能够实现左手系滤波器的小型化或部件数的削减。
图 54 是表示本发明的第十六实施方式涉及的左手系滤波器的构造的分解立体 图。 图 55 是从箭头 F 的方向观察图 54 中线 55-55 的剖面时的剖面图。 在图 54、图 55 中,对于左手系滤波器 16500 的连接关系进行说明。 左手系滤波器 16500 形成为以由电 介质 16503 来充满相互对置配置的接地导体 16501、16502 间的构造。
在 与 接 地 导 体 16502 相 同 的 平 面 上, 设 有 与 接 地 导 体 16502 绝 缘 的 输 入 端 16504a。 该输入端 16504a 经由通孔导体 16505a 与导体图案 16506a 连接。 该导体图案 16506a 设有隔着电介质 16503 对置的导体图案 16507。 此外,导体图案 16506a 经由通孔 导体 16508a 而与接地导体 16501 连接。 导体图案 16506a 经由通孔导体 16509a 而与导体 图案 16510a 连接。 导体图案 16506a 经由通孔导体 16511a 而与导体图案 16512a 连接。 导体图案 16506a 经由通孔导体 16513a 而与导体图案 16514a 连接。
导体图案 16515a 隔着电介质 16503 与导体图案 16512a 对置。 导体图案 16515a 隔 着电介质 16503 与导体图案 16514a 对置。 导体图案 16515a 经由通孔导体 16516a 而与接 地导体 16501 连接。 导体图案 16515a 经由通孔导体 16517a 而与导体图案 16518a 连接。 导体图案 16515a 经由通孔导体 16519a 而与导体图案 16520a 连接。
导体图案 16521a 隔着电介质 16503 而与导体图案 16518a 对置。 导体图案 16521a 隔着电介质 16503 而与导体图案 16520a 对置。 而且,优选接地导体 16501、16502 在侧 面电极 16522、16523 连接。
此外,在与接地导体 16502 相同的平面上,设有与接地导体 16502 绝缘的输出端 16504b。 该输出端 16504b 经由通孔导体 16505b 连接有导体图案 16506b。 该导体图案 16506b 与导体图案 16507 隔着电介质 16503 对置。 此外,导体图案 16506b 经由通孔导体 16508b 而与接地导体 16501 连接。 导体图案 16506b 经由通孔导体 16509b 而与导体图案 16510b 连接。 导体图案 16506b 经由通孔导体 16511b 而与导体图案 16512b 连接。 导体 图案 16506b 经由通孔导体 16513b 而与导体图案 16514b 连接。
导体图案 16515b 隔着电介质 16503 而与导体图案 16512b 对置。 导体图案 16515b 隔着电介质 16503 而与导体图案 16514b 对置。 导体图案 16515b 经由通孔导体 16516b 而 与接地导体 16501 连接。 导体图案 16515b 经由通孔导体 16517b 而与导体图案 16518b 连 接。 导体图案 16515b 经由通孔导体 16519b 而与导体图案 16520b 连接。
导体图案 16521b 隔着电介质 16503 与导体图案 16518b 对置。 导体图案 16521b隔着电介质 16503 与导体图案 16520b 对置。 而且,优选接地导体 16501、16502 在侧面 电极 16522、16523 连接。
接下来,对于图 54、图 55 所示的左手系滤波器 16500 的构造和图 50 所示的左手 系滤波器 1620 的结构的对应关系进行说明。 首先,对于图 54、图 55 所示的左手系滤波 器 16500 的构造中哪个构造与图 51 所示的第 1 单元的集合体 1616a 对应进行说明。
图 51 所示的电容器 16410a 通过使导体图案 16512a 和导体图案 16515a 隔着电介 质 16503 对置的构造、以及使导体图案 16514a 与导体图案 16515a 隔着电介质 16503 对 置的构造来形成。 电感器 16410b 主要由导体图案 16515a 的进深方向来构成。 电容器 16420a 主要使导体图案 16512a 和接地导体 16501 隔着电介质 16503 对置的构造来形成。 电感器 16420b 由通孔导体 16508a 来构成。 电容器 16430a 通过使导体图案 16518a 与导体 图案 16521a 隔着电介质 16503 对置的构造、以及使导体图案 16520a 与导体图案 16521a 隔 着电介质 16503 对置的构造来形成。 电感器 16430b 主要由导体图案 16515a 的进深方向 来构成。 电容器 16440a 主要通过使导体图案 16518a 与接地导体 16501 隔着电介质 16503 对置的构造来形成。 电感器 16440b 由通孔导体 16516a 来构成。
接下来,对于图 54、图 55 所示的左手系滤波器 16500 的构造中哪个构造与图 51 所示的第 2 单元的集合体 1616b 对应进行说明。
图 52 所示的电容器 16450a 通过使导体图案 16512b 和导体图案 16515b 隔着电介 质 16503 对置的构造、以及使导体图案 16514b 与导体图案 16515b 隔着电介质 16503 对 置的构造来构成。 电感器 16450b 主要由导体图案 16515b 的进深方向来构成。 电容器 16460a 主要通过使导体图案 16512b 与接地导体 16501 隔着电介质 16503 对置的构造来形 成。 电感器 16460b 由通孔导体 16508b 来构成。 电容器 16470a 通过使导体图案 16518b 与导体图案 16521b 隔着电介质 16503 对置的构造、以及使导体图案 16520b 与导体图案 16521b 隔着电介质 16503 对置的构造来形成。 电感器 16470b 主要由导体图案 16516b 的 进深方向来构成。 电容器 16480a 主要通过使导体图案 16518b 与接地导体 16501 隔着电 介质 16503 对置的构造来形成。 电感器 16480b 由通孔导体 16516b 来构成。
接下来,对于图 54、图 55 所示的左手系滤波器 1620 的构造中哪个构造与图 50 所示的耦合元件组 1615 对应进行说明。
图 50 所示的输入耦合元件 1615a 由通孔导体 16505a 来构成。 此外,输出耦合元 件 1615c 由通孔导体 16505b 来构成。 当上述输入耦合元件 1615a、输出耦合元件 1615c 的 值例如为 8pF 左右且通带为 2GHz 左右时,输入耦合元件 1615a、输出耦合元件 1615c 的 阻抗小到认为大致 0Ω。 由此,也可根据通带和电容器的值而去除输入耦合元件 1615a、 输出耦合元件 1615c。 将其称为抽头 (tap) 供电,且在本实施方式中使用该抽头供电。 因 此,除去构成输入耦合元件 1615a 的电容器,通过将输入端 16504a 与导体图案 16506a 直 接连接的通孔导体 16505a 来构成。 此外,除去构成输出耦合元件 1615c 的电容器,通过 将输出端 16504b 与导体图案 16506b 直接连接的通孔导体 16505b 来构成。 进而,级间耦 合元件 1615b 通过使导体图案 16506a 与导体图案 16507 隔着电介质 16503 对置的构造、 以及使导体图案 16506b 与导体图案 16507 隔着电介质 16503 对置的构造来形成。
接下来,对于图 54、图 55 所示的左手系滤波器 1620 的构造中哪个构造与图 50 所示的电容器组 1617 对应进行说明。图 50 所示的电容器 1617a 通过使导体图案 16510a 与接地导体 16502 隔着电介质 16503 对置的构造来形成。 此外,电容器 1617b 通过使导体图案 16510b 与接地导体 16502 隔着电介质 16503 对置的构造来形成。 地线组 1618 由接地导体 16502 来构成。 而且, 优选接地导体 16501、16502 在侧面电极 16522、16523 连接。
利用此种结构,能够以层叠构造实现将作为左手系谐振器的第 1 单元的集合体 1616a 与第 2 单元的集合体 1616b 并联连接而构成的左手系滤波器 1620。 而且,通过在 左手系谐振器中设置电容器 1617a 和电容器 1617b,且所述电容器 1617a 为使导体图案 16510a 与接地导体 16502 隔着电介质 16503 对置的构造,所述电容器 1617b 为使导体图 案 16510b 与接地导体 16502 隔着电介质 16503 对置的构造,从而能够使谐振频率的斜度 平缓。 因此,能够由数量更少的左手系谐振器来设计左手系滤波器,适于左手系滤波器 的小型化。
而且,在本第十六实施方式中,如图 54、图 55 所示,输入耦合元件 1615a、输 出耦合元件 1615c 表现为以通孔导体直接连接。 但是,这是各自的容量变为 10pF 以上即 通带中视为接地状态的情况。 由此,当输入耦合元件 1615a、输出耦合元件 1615c 小于上 述值的情况下,实际上期望设置电容器。
而且,图 50 所示的第 1 单元的集合体 1616a 的另一端也可经由作为寄生成分的 电感器而与地线连接。 此外,第 2 单元的集合体 1616b 的另一端也可经由作为寄生成分 的电感器而与地线连接。 利用此种结构,谐振器仅激励左手系及右手系的奇数次谐振。 由此,谐振器不对此前作为无用波而存在的偶数次 ( 在此为 0 次 ) 的谐振进行激励,因此 能够改善通带外的衰减特性。
根据本发明,具有能够提高通过左手系谐振器的带宽,并提高左手系滤波器的 滤波器特性的效果,在便携电话等各种电子设备中是有用的。
( 第十七实施方式 )
图 56 是本发明的第十七实施方式涉及的左手系谐振器的等效电路图。 图 56 中,本第十七实施方式中的左手系谐振器 17100 具备 :第 1 并联体 17111、与 1 端口端子 17101 及第 1 并联体 17111 连接的第 1 串联体 17121、与该第 1 串联体 17121 连接的电感 器 17131、与电感器 17131 连接的第 2 串联体 17122、与第 2 串联体 17122 连接的第 2 并 联体 17112、与第 2 并联体 17112 及第 2 串联体 17122 连接的开放端 17141。
作为确认该谐振器的特性的方法,例如举出,与 1 端口端子 17101、输入输出耦 合元件 17102 和第 1 并联体 17111 连接的方法,其中所述 1 端口端子 17101 带有输入和输 出功能,所述输入输出耦合元件 17102 与 1 端口端子 17101 电连接,所述第 1 并联体 17111 与输入输出耦合元件 17102 连接。
第 1 并联体 17111 具备并联连接的第 1 电容器 17111A 及第 1 电感器 17111b。 对于第 1 电容器 17111A 及第 1 电感器 17111b,其一端与 1 端口端子 17101 及第 1 串联体 17121 的一端连接,另一端接地。
第 1 串联体 17121 具备串联连接的第 2 电容器 17121A 及第 2 电感器 17121b。 对 于第 2 电感器 17121b,其一端与 1 端口端子 17101 及第 1 并联体 17111 连接,其另一端与 第 2 电容器 17121A 的一端连接。 此外,第 2 电容器 17121A 的另一端与电感器 17131 的 一端连接。第 2 并联体 17112 具备并联连接的第 3 电容器 17112A 及第 3 电感器 17112B。 对 于第 3 电容器 17112A 及第 3 电感器 17112B,其一端与开放端 17141 及第 2 串联体 17122 的另一端连接,其另一端接地。
第 2 串联体 17122 具备串联连接的第 4 电容器 17122A 及第 4 电感器 17122B。 对于第 4 电容器 17122A,其一端与电感器 17131 的另一端连接,其另一端与第 4 电感器 17122B 的一端连接。 此外,第 4 电感器 17122B 的另一端与第 2 并联体 17112 的一端及 开放端 17141 连接。
第 1 串联体 17121 与第 2 串联体 17122 以能够电容耦合的方式来调整配置关系。 即、第 1 串联体 17121 与第 2 串联体 17122 的间隔接近。 当第 1 串联体 17121 与第 2 串 联体 17122 接近到规定的距离以下时,第 1 串联体 17121 与第 2 串联体 17122 电容耦合。 在此,至少第 1 串联体 17121 所具有的第 2 电容器 17121A 与第 2 串联体 17122 所具有的 第 4 电容器 17122A 电容耦合。 此外,使第 1 串联体 17121 所具有的第 2 电容器 17121A 及第 2 电感器 17121b、与第 2 串联体 17122 所具有的第 4 电容器 17122A 及第 4 电感器 17122B 磁场耦合也可。
由此,能够将第 1 并联体 17111 及第 1 串联体 17121 与第 2 并联体 17112 及第 2 串联体 17122 配置在不同的平面上,因此能够实现左手系谐振器的小型化。 图 57 是本发明的第十七实施方式涉及的左手系谐振器的整体立体图。 即、将 左手系谐振器 17200 按每个导体图案和导体通孔的层分解后的分解立体图。 图 57 中, 左手系谐振器 17200 形成为以层叠的电介质 17203 来充满相互对置配置的第 1 地线电极 17201、第 2 地线电极 17202 间的构造。 第 1 地线电极 17201 与第 2 地线电极 17202 由未 图示的侧面电极来连接,并保持为等电位。
在与第 1 地线电极 17201 相同平面上,设有与第 1 地线电极 17201 绝缘的端子 17204。 该端子 17204 用作实现输入端和输出端的功能的 1 端口端子。 端子 17204 经由 通孔导体 17205 连接导体图案 17206。
在与该导体图案 17206 对置配置的导体图案 17207 上连接有导体图案 17208。 导 体图案 17208 经由通孔导体 17209 而与第 1 地线电极 17201 连接。
导体图案 17207 经由通孔导体 17210 而与导体图案 17211 及导体图案 17212 连 接。 此外,导体图案 17207 在导体图案 17211 和导体图案 17212 之间,与导体图案 17211 和导体图案 17212 对置配置。
进而,导体图案 17213 在导体图案 17211 和导体图案 17212 之间与导体图案 17211 和导体图案 17212 对置配置。 导体图案 17213 经由通孔导体 17214 而与导体图案 17215 连接。
该导体图案 17215 在导体图案 17216 和导体图案 17217 之间与导体图案 17216 和 导体图案 17217 对置配置。 导体图案 17216 和导体图案 17217 经由通孔导体 17218 连接。 导体图案 17217 与导体图案 17212 绝缘,且与导体图案 17212 对置配置。 此外,导体图 案 17219 经由通孔导体 17218 而与导体图案 17216 和导体图案 17217 连接。 而且,导体 图案 17219 在导体图案 17216 和导体图案 17217 之间与导体图案 17216 和导体图案 17217 对置配置。 此外,导体图案 17219 上连接有导体图案 17220。 该导体图案 17220 经由通 孔导体 17221 而与第 2 地线电极 17202 连接。
图 56 所示的 1 端口端子 17101 由端子 17204 来构成。 输入输出耦合元件 17102 由对置配置的导体图案 17206 及导体图案 17207 来构成。 开放端 17141 由导体图案 17219 的前端部分 17222 来构成。
图 56 所示的第 1 电容器 17111A 由与导体图案 17207 和导体图案 17208 对置配置 的第 1 地线电极 17201、及与导体图案 17207 和导体图案 17208 对置配置的第 2 地线电极 17202 来构成。 此外第 1 电感器 17111b 由导体图案 17207、导体图案 17208 和通孔导体 17209 的长度成分来构成。
图 56 所 示 的 第 2 电 容 器 17121A 由 与 导 体 图 案 17213 对 置 配 置 的 导 体 图 案 17211、及与导体图案 17213 对置配置的导体图案 17212 来构成。 此外,第 2 电感器 17121b 由导体图案 17211 和导体图案 17212 的长度成分来构成。
图 56 所示的第 3 电容器 17112A 由与导体图案 17219 和导体图案 17220 对置配置 的第 1 地线电极 17201、及与导体图案 17219 和导体图案 17220 对置配置的第 2 地线电极 17202 来构成。 此外,第 3 电感器 17112B 由导体图案 17219、导体图案 17220 和通孔导 体 17221 的长度成分来构成。
图 56 所 示 的 第 4 电 容 器 17122A 由 与 导 体 图 案 17215 对 置 配 置 的 导 体 图 案 17217、及与导体图案 17215 对置配置的导体图案 17216 来构成。 此外,第 4 电感器 17122B 由导体图案 17217 和导体图案 17216 的长度成分来构成。
图 56 所示的电感器 17131 由通孔导体 17214 的长度成分来构成。 通过隔着电介 质 17203 调节导体图案 17212 与导体图案 17217 的间隔,并层叠构成第 2 电容器 17121A 的导体图案 17212 和构成第 4 电容器 17122A 的导体图案 17217,能够控制导体图案 17212 与导体图案 17217 的电容耦合量。
图 58 是本发明的第十七实施方式涉及的左手系谐振器的谐振特性图。 图 58 中, 如表示谐振特性的曲线 X、 Y、 Z 所示,随着导体图案 17212 与导体图案 17217 的间隔远 离,从曲线 X 向曲线 Y 移动,进而从曲线 Y 向曲线 Z 移动。 换言之,随着导体图案 17212 与导体图案 17217 的间隔远离,图 57 所示的左手系谐振器 17200 的构造的谐振特性向高 频带域侧移动。
利用此种构造,不仅能够单纯地将左手系谐振器 17200 的面积形成为以往的一 半左右,通过导体图案 17212 与导体图案 17217 的电容耦合,得到波长的缩短效果,进而 能够减小左手系谐振器 17200 的面积。 因此,能够实现左手系谐振器 17200 的小型化。
此外,在使用该左手系谐振器 17200 来构成平衡不平衡变换左手系滤波器的情 况下,与以往的平衡不平衡变换左手系滤波器中使用的左手系谐振器相比,左手系谐振 器的占有面积变小,因此能够实现左手系滤波器的小型化。 此外,搭载有该左手系滤波 器的便携电话等电子设备能够通过高集成化来提高处理速度等的性能。
而且,也可调整并层叠导体图案 17212 和导体图案 17217 和电感器 17131 的间 隔,使导体图案 17212 和导体图案 17217 和电感器 17131 磁场耦合。 在该情况下,进而, 得到波长的缩短效果,能够使左手系谐振器 17200 更小型化。
而且,在本第十七实施方式中,从导体图案 17207 连接导体图案 17208,且空开 通孔导体 17209 与导体图案 17207 的间隔,将通孔导体 17209 与第 1 地线电极 17201 连 接。 但是,也可不设置导体图案 17208,将通孔导体 17210 直接连接于导体图案 17207,并与第 1 地线电极 17201 连接。 在该情况下,能够抑制信号的损失。 进而,从导体图案 17219 连接导体图案 17220,并空开导体图案 17219 与通孔导体 17221 的间隔,将通孔导 体 17221 与第 2 地线电极 17202 连接。 但是,也可不设置导体图案 17220,将通孔导体 17221 直接连接于导体图案 17219,并与第 2 地线电极 17202 连接。 在该情况下也可抑制 信号的损失。
而且,在本第十七实施方式中使用了 1 端口输入端子 17101,但也可单独设置输 入端和输出端。 在该情况下,在图 57 所示的左手系谐振器 17200 中,在与第 1 地线电极 17201 相同的平面上设有与第 1 地线电极 17201 绝缘的输入端、输出端,该输入端和输出 端分别经由通孔导体连接有分别与导体图案 17207 对置配置的两个导体图案。
此外,在本第十七实施方式中,为了形成第 2 电容器 17121A,使用与导体图案 17213 对置配置的导体图案 17211、以及与导体图案 17213 对置配置的导体图案 17212。 但是,也可仅使用与导体图案 17213 对置配置的导体图案 17212。 进而,为了形成第 4 电 容器 17122A,使用与导体图案 17215 对置配置的导体图案 17217、以及与导体图案 17215 对置配置的导体图案 17216。 但是,也可仅使用与导体图案 17215 对置配置的导体图案 17217。 由此,能够实现进一步的小型化以及消减成本。
图 59 是本发明的第十七实施方式涉及的其他的左手系谐振器的整体立体图。 在 图 59 中,导体图案 17213 经由通孔导体 17214 而与导体图案 17219 连接。 而且,与导体 图案 17219 连接的导体图案 17220 经由通孔导体 17221 而与第 2 地线电极 17202 连接。 因 此,导体图案 17213 与第 2 地线电极 17202 连接。 此外,导体图案 17215 与其他的导体 图案或通孔导体绝缘。 而且,图 56 所示的开放端 17141 由该导体图案 17215 来构成。
本发明的滤波器具有能够实现小型化和滤波器中设定的规格的阻抗两者的效 果,在便携电话等各种电子设备中是有用的。
【工业上的可利用性】
本发明涉及的左手系谐振器及左手系滤波器利用能够更小型化的结构,在便携 电话等各种电子设备中是有用的。
【符号的说明】
1 串联体
1A,2A 电容器
1b,2b 电感器
2 并联体
3 单位单元
7 左手系谐振器