LC滤波器LC滤波器的基础知识

滤波器（Filter）是从给定信号中只提取所需部分并除去不需要部分的元件。另外，将这种效用称为滤波。
高频指的是电波、声波等波形中频率较高的部分。
高频滤波器是让所需频率信号通过并阻断不需要的频率信号的元件。此类滤波器有时称为RF滤波器。

“LC滤波器”是由电感器（L）和电容器（C）组合而成的元件，可以阻断不需要的频率信号或只让所需频率信号通过。
村田的LC滤波器兼容300MHz至40GHz的广泛频带的频率。

采用温度系数小的LTCC（低温共烧陶瓷）和印刷铜线圈，构成多层结构的LC滤波器。通过将L和C制成多层结构，实现了小型化。
通过更换线圈图案或电容器图案，可以改变滤波器的波形。

LTCC是Low Temperature Co-fired Ceramics的首字母缩写，指的是低温共烧陶瓷。
LTCC的特点是，通过在通常在1500°C以上的高温下烧成的陶瓷材料中混合玻璃成分，可以将烧成温度降低至900°C左右。这使得能够在内置布线中使用导体电阻较低的铜和银。

村田的LTCC通过在内部电极中使用铜，阻止了离子迁移^*的发生，实现了损耗低、电气特性出众的“LC滤波器”的产品化。

• *离子迁移：在湿度高的环境下施加电压时，位于布线图案阳极的金属发生离子化，移动到对面的阴极，并在阴极重新作为金属生成的现象。这可能会导致短路故障。

下面是LPWA（Low Power Aria Network）的电路图示例。
左图使用10个电感器（L）和电容器（C），构成了868MHz的低通滤波器＋巴仑。
右图是采用LC滤波器，将其替换为单个元件的示例。通过采用LC滤波器，带来了以下四个优点。

根据提取频率的不同，LC滤波器大致分为四种类型。

仅提取低频（Low）侧频率的滤波器。因为是让低于阻断频率的频率通过的滤波器，所以被称为低通滤波器。

仅提取高频（High）侧频率的滤波器。因为是让高于阻断频率的频率通过的滤波器，所以被称为高通滤波器。

仅提取特定频率范围的滤波器。因为是只让所设定频率范围通过的滤波器，所以被称为带通滤波器。

因为是只阻断特定频率范围的滤波器，所以被称为带阻滤波器。

我们对使用LC滤波器时常用的术语进行说明。

插入损耗英文称为Insertion Loss（插入损耗），简称为IL。
IL指的是想要通过的频带的信号在通过产品时损耗的量，单位为dB。如果IL良好，则称为滤波器的损耗低或IL低。如果IL不良，则想要通过的信号会损耗，使得信号无法通过。
因此，可以说具有良好IL特性的产品是优质产品。

衰减量英文称为Attenuation（衰减），简称为ATT。
衰减指的是想要衰减的频带的信号在通过产品时衰减的量，单位为dB。如果衰减良好，则称为滤波器的衰减量高或衰减大。如果衰减不良，则不想通过的噪声等信号就会通过。
当进行注重IL的设计时，衰减特性会有恶化倾向，因此滤波器开发人员会考虑IL和衰减特性两者之间的平衡进行开发。

反射特性英文称为Return Loss（回波损耗），缩写为RL。
Return Loss指的是将信号输入到产品时反射的信号量，单位为dB。如果Return Loss良好，则想要通过的信号被滤波器反射的量会较小，这意味着会有较多信号通过滤波器而不被反射。
Return Loss是与IL相关的特性，如果IL良好，则Return Loss也有良好倾向。

通带宽度英文称为Band Width（带宽），缩写为BW。
通带宽度是允许信号通过的频带，单位为Hz。1Hz的一千倍为kHz、一百万倍为MHz、十亿倍为GHz。
1Hz表示交流信号每秒在正负之间切换一次的波。1MHz表示每秒有一百万次的波。

村田的LC滤波器采用了CC Co-fire（CC共烧）技术。
CC Co-fire是通过将多种陶瓷材料（最多三种）一同进行烧结来实现高性能滤波器特性的技术。
高介电常数（ε）的介质材料用于电容器层，而低介电常数（ε）的介质材料用于电感器层。该技术可实现小型化和低插入损耗，而且还支持高功能化。
此外，还可以实现薄型化，这对于开发适用于模块内置元件的产品也很有帮助。