CN100527526C - 滤波电路 - Google Patents

Abstract

一种包含在无线电通信模块中的滤波电路，其中在绝缘基底(12)上形成第一至第三电磁耦合的导体图案(8至10)，它们具有短于穿过波长λ的λ/4的长度，作为彼此平行的分布式线路图案，并且其中第一电容器(16)和第二电容器(17)向它们的端部短路的第一导体图案(8)和第二导体图案(9)增加并行电容。第三导体图案(10)两端开路。当第一导体图案(8)和第二导体图案(9)在第三导体图案(10)与它们电容式耦合时执行电感性操作，由此，在低于由线路长度所规定的频段的频段内进行振荡。

Description

滤波电路

技术领域

本发明涉及一种滤波电路，此电路装载于用在微波或毫米波段中的无线电通信模块或类似物上，而且更特别的是，本发明涉及了形成在绝缘板上的滤波电路来缩短形成谐振图案的导体图案。

本发明要求2001年12月12日在日本提交的日本专利申请第2001-379080号的优先权，其全部内容通过参考结合在此。

背景技术

随着通信技术的进步，无线电通信模块被用于各种装置和系统上，如各种移动通信装置，ISDN(综合业务数字网)和计算机装置，并能够高速传送数据信息或类似物。这种无线电通信模块在尺寸和重量上被减少，组合成或被制成多种功能。在使用微波和毫米波作为载波频率的高频应用中，例如在构成无线LAN(局域网)等的通信装置中，无线电通信模块在基于集中式常数设计(concentrated constant design)和分布式常数设计(distributedconstant design)的电路中无法达到上面的说明书中的要求，在集中式常数设计中，低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器，耦合器等使用诸如电容器和线圈的片状元件，而在分布式常数设计中，通常使用微带线、带状线等。

传统上，基于分布式常数设计的带通滤波器(BPF)100是通过在绝缘板101主表面上层叠多个谐振导体图案102a至102e而形成的，例如，如图1所示。在BPF 100中，高频信号从第一外部导体图案102a输入，并且预定频率波段的高频信号通过安装在内侧的第二至第四导体图案102b至102d选择并且从第五外部导体图案102e被输出。除了处于中部的导体图案102c以外，导体图案102在板101的横向侧面上耦合。尽管没有示出，接地图案形成在板101的整个后侧上。

在BPF100中，如上所述导体图案102a至102e相互靠近、彼此以这样一种方式层叠在绝缘板101的主表面上，即：在穿过波长λ的λ/4长度范围内这些图案彼此重叠，如图1所示。由于导体图案102被形成在具有高介电常数的板101上，每个导体图案102的长度可以通过微带线的波长缩短效应减少，并且BPF 100可以被最小化。

在板101的外层上，波长的缩短发生在λ₀/√εw(在λ₀代表在真空中的波长，εw代表由空气和绝缘材料中的电磁场分布确定的有效相对介电常数的情况下)处，并且也发生在λ₀/√εr(εr代表板的相对介电常数)。因此，BPF100可通过优化导体图案102a至102e有选择地传送所希望频率波段的高频信号。在BPF 100中，由于导体图案102可以通过如同在普通线路板形成过程中的那样执行印刷或平版印刷过程而由板101的主表面形成，这些可以和电路图案同时被形成。

即使在这种BPF 100中，导体图案102a至102e中的每一个的长度通过穿过波长λ来调节，这是因为在导体图案102a至102e在它们排布时彼此重叠，并且重叠的长度基本上等于穿过波长的λ/4。因此，为了覆盖导体图案102a至102e的长度，需要某种尺寸的板101，并且BPF 100的最小化受到限制。

同时，示出在图2A至图2C以及图3中的另一种传统的BPF 110通过所谓的三层板结构来形成，在这种结构中谐振导体图案113，114被形成在包括一对绝缘板111，112的多层板中。如图2A和图2C所示，接地图案115，116被分别形成在绝缘板111，112的表面上。多个过孔117被形成在绝缘板111，112的外周部分中并且导致在两侧上接地图案115，116之间连接，由此屏蔽内层电路。

每个谐振导体图案113，114具有一长度M，它基本上等于穿过波长λ的1/4，并且谐振导体图案113，114平行形成，它们的一端连接到接地图案115，116而它们的另一端开路，如图2B所示。在谐振导体图案113，114中，形成以臂状形状朝向横向侧突出的输入/输出118，119。在BPF 110中，形成在上述绝缘板111，112中的谐振导体图案113，114被构造成具有平行的谐振电路，这些电路是电容耦合的类似于图3中所示的等价电路。特别地，在BPF110中，由连接在谐振导体图案113和接地图案之间的电容器C1和电感器L1所形成的平行谐振电路PR1，以及由连接在谐振导体图案114和接地图案之间的电容器C2和电感器L2所形成的平行谐振电路PR2经由电容器C3电容耦合。

这种BPF 110具有在预定频带内，相对于波长为λ的高频信号谐振大致λ/2的开路线(open line)的功能，并利用在λ/4处耦合度达到最大这个事实。利用这种BPF 110，使得从谐振导体图案113输入的波长为λ的高频信号在预定穿过波长λ的波段内由并行的谐振电路PR1和并行的谐振电路PR2谐振。波段中的高频成分被去除并然后输出信号。当形成在绝缘板112，113中的谐振导体图案113，114的长度基本上是λ/4时，BPF110被最小化。

同时，当移动通信装置的尺寸和重量被进一步减少时，就需要诸如总体尺寸为10×10mm或更小的无线电通信模块。特别是在无线电通信模块装备在对成本需求极其苛刻的消费移动通信装置等上的情况下，此无线电通信模块必须与那种通常被用作板材料的廉价印刷电路板相当。

尽管谐振导体图案113，114的总体长度被减少到λ/4，可BPF110还是不能达到上述说明的需求。也就是，在无线电局域网或所谓蓝牙的短距离无线传输系统中，载波频段被控制在2.4GHz并且在空间中的载波波长λ₀/4大约是30mm。即使谐振导体图案113，114被内置在具有大致为4的相对介电常数的FR级别为4的包铜的多层板中，其被装载在与此系统相适应的移动通信装置的无线电通信模块上并且被通常被用作板材料，例如，由基于抗燃玻璃布的环氧树脂所组成的包铜多层板，穿过波长λ/4大约是15mm。因此，BPF 110无法满足上述说明要求。

可能考虑到的是，例如，具有10或更高相对介电常数的陶瓷材料被用来改善波长缩短效应并且因此将BFP110最小化。当为无线通信模块而集成外围元件时，这种BPF110需要一大的板，并且因采用相对昂贵的陶瓷板而成本增加。因此上述成本的要求没有达到。

在上述的BPF110中，诸如通频带特性和截止特性的滤波特性是由绝缘板111，112之间和谐振导体图案113，114之间的电磁场分布来决定的。在BPF 110中，电场的强度根据在奇激励模式下谐振导体图案113，114之间的面对间距(facing spacing)p而变化，并且也根据在偶激励模式下绝缘板111，112和谐振导体图案113，114之间的间距、也就是，图2A所述的绝缘板111，112的厚度而变化。在BPF 110中，电场强度也根据如图2A所示的谐振导体图案113，114的宽度w来变化。

在BPF 110中，由于电场强度根据奇激励模式或偶激励模式来改变，所以谐振导体图案113，114的耦合度发生改变并且滤波特征发生改变。在BPF110中为了实现所希望的滤波特性，绝缘板111，112以及谐振导体图案113，114被精确地成形。

通常，在BPF中，因为在制造处理中的差异所希望的滤波特性无法达到，利用基于附加的过程来执行调节过程，该调节过程用来在由测量装置等检查谐振导体图案的输出特性的同时，正确改变谐振导体图案的位置和面积。在BPF110中，由于谐振导体图案113，114被形成在如上所述的绝缘板111，112的内层中，所以难于执行这样一种调整过程。从而，由于对BPF 100要采用一种高精度的制造处理来生产每个部件，制造效率降低并且生产量也被降低了。

发明内容

本发明的目的就是提供一种新颖的滤波电路，它可以解决上面所述传统滤波电路的问题。

本发明的另一个目的就是提供一种滤波电路，它通过进一步减小形成在绝缘板上的每个导体图案的长度以将谐振图案形成为相对于穿过波长λ小于λ/4的同时获得预定的滤波特性而得以最小化。

根据本发明的一种滤波电路包括：绝缘板；第一到第三导体图案，该图案以短于穿过波长λ的λ/4的长度形成为在绝缘板中彼此平行的分布式线路图案(wiring pattern)；以及第一电容器和第二电容器。第一导体图案使其一端接地而另一端开路，并且高频信号被输入到第一导体图案。第二导体图案使其一端接地而另一端开路，并且它输出从输入的高频信号中选择的预定频段内的高频信号。第三导体图案使两端开路。第一电容器和第二电容器向第一导体图案和第二导体图案增加了基于集中常数(concentrated constant)的并行电容。

根据本发明的滤波电路具有第三电容器，其用于向第一导体图案和第二导体图案增加基于集总常数(lumped constant)的串行电容，并且因此形成频率凹陷效应。而且，在滤波电路中，用于调整电容的电容器通过开关装置连接到第一电容器和第二电容器上。

在根据本发明的滤波电路中，第一至第三导体图案电磁场耦合并且在对应于穿过频率λ在预定频段中谐振，并且从输入到第一导体图案中的高频信号中选择的预定频段的高频信号从第二导体图案被输出。在这个滤波电路中，感应电磁场耦合在第一导体图案和第二导体图案之间形成，它们中的每一个被形成有短于穿过波长λ的λ/4的长度并且使其远端短路，并且电容式电磁场耦合形成在第一导体图案和第二导体图案与第三导体图案之间，此第三导体图案使其远端开路。在根据本发明的滤波电路中，由于每个导体图案形成的内部电容和由第一电容和第二电容所增加的并行电容被优化设置，因此由第一导体图案和第二导体图案所规定的谐振频段降低了，并且即使当每个导体图案被形成有远短于λ/4的长度时，预定滤波特性也可得以保持并且可实现小型化。

本发明的其它目的和由本发明所提供的特定的优点通过下面结合附图对具体实施例所做的描述会变得更清楚。

附图说明

图1是示出一种传统的带通滤波器的平面示意图；

图2A至2C示出一种三层板结构的传统带通滤波器，图2A是其剖面图，图2B是示出在其上形成有谐振导体图案的绝缘板的平面图，图2C是示出了在其上形成有接地图案的绝缘板的平面图；

图3是示出三层板结构的传统带通滤波器的并行谐振电路的电路图；

图4是平面示意图，示出了根据本发明的带通滤波器；

图5是一曲线，示出了与传输电路中一对线路图案的电磁场耦合操作的线路长度和穿过频率；

图6是示出了带通滤波器并行谐振电路的电路图；

图7是在宽度方向上的示意性纵向剖面图，它示出了内置于带通滤波器的绝缘板中的每个导体图案的结构；

图8是其在长度方向上的纵向剖面图；

图9是装备有带通滤波器的通信模块板的示意性纵向剖面图；

图10是具有用于调整待加到第一导体图案和第二导体图案的并行电容的结构的另一种带通滤波器的示意性平面图；

图11是示意性平面图，它示出了使用MEMS开关的并行电容调整结构的另一种带通滤波器；

图12A是处于非连接状态中一种MEMS开关的示意性纵向剖面图，图12B是处于工作状态中此MEMS开关的示意性纵向剖面图；

图13是电路图，它示出了具有装备了MEMS的带通滤波器以形成反馈逻辑的一种带通滤波电路；

图14是示意性纵向剖面图，它示出了带通滤波器；

图15是示出了带通滤波器的滤波特性的图形；

图16是示意性纵向剖面图，它示出了具有形成在绝缘层表面上的导体图案的带通滤波器；

图17是示意性纵向剖面图，它示出了具有形成在绝缘层表面上的导体图案并且具有设置在它们上的屏蔽罩的带通滤波器。

具体实施方式

在下文中将会对基于分布式常数设计的带通滤波器的本发明的示例性实施例进行描述。例如，一种BPF被用于形成通信功能模块单元的天线输入/输出单元的带通滤波电路，尽管没有被示出。例如，根据无线局域LAN系统、蓝牙等，该带通滤波器具有通过叠加在2.4GHz载波频率上的信号的特性的、由天线发送和接收的被发送/接收信号的特性。如图4所示，BPF1具有三层板结构，该三层板结构具有在绝缘板2中构图的第一至第三导体图案8至10，输入导体图案11和输出导体图案12，这将在下面予以详细描述。

BPF1具有绝缘板2，该绝缘板2包括了基板3和层叠在基板3上的树脂板，如图7所示。例如，作为基板3，使用具有形成在玻璃环氧树脂板的主表面上的铜箔层的FR等级4的包铜多层板。树脂板4由在芯部5两侧层叠具有预定厚度的介电绝缘层6，7所形成。在下面会被描述到的第一至第三导体图案8至10在形成基板3的叠置表面的介电绝缘层6的主表面上构图，并且接地图案形成在介电绝缘层7的主表面上。此绝缘板2因此具有上述的三层板结构。

在绝缘板2中，在树脂板4上的每个介电绝缘层6，7是由具有预定厚度以及低介电常数特性以及低Tanδ，即优良高频特性的介电绝缘材料制成。详细地说，介电绝缘层6，7由有机绝缘树脂材料，诸如聚苯乙烯(PPE)、二马来酰胺三嗪(Bismaleidetriazine)(BT-树脂)、聚四氟乙烯(特氟龙，注册商标)、聚酰亚胺、液晶聚合体、聚降冰片烯(PNB)或聚烯烃树脂；无机绝缘材料，如陶瓷；或有机绝缘树脂材料和无机绝缘树脂材料的混合物制成的。同样对于基板3来说，类似的介电绝缘材料可以形成基底材料。

在BPF1中，过孔13适合地形成在绝缘板2的基板3和树脂板4中，如图7和图8所示。通过这些过孔13，形成在内层上的线路图案15被连接到在基板13上的金属层14。金属层14基本上形成在基板3的整个主表面上并且作为接地图案14。层间连接是通过处于绝缘板2的外周部分中的过孔13在接地图案14和处于介电绝缘层7一侧上的接地图案之间形成的。

BPF1具有第一电容器16和第二电容器17，它们经由第一短路图案15a和第二短路图案15b并联到第一导体图案8和第二导体图案9，如图4所示。BPF1具有第三电容器18，该电容器18经由线路图案15c串联到第一导体图案8和第二导体图案9。在BPF1中，例如，第一电容器16和第二电容器17作为薄膜成形元件形成在介电绝缘层6或介电绝缘层7中，并且第三电容器18作为经由过孔13连接的片状元件安装到介电绝缘层7的主表面上。

第一导体图案8和第二导体图案9通过相对宽的长方形图案被形成并且在纵向上以预定间隙被制成彼此平行从而彼此相对，如图4所示。第三导体图案10通过窄的长方形图案形成，位于第一导体图案8和第二导体图案9之间，并且在整个长度上被制成平行于这些导体图案。这些第一至第三导体图案8至10，输入导体图案11以及输出导体图案12通过传统所使用的方法被构图，这些方法例如包括，金属箔附着过程，通过光刻过程或时刻过程的构图过程。

输入导体图案11以臂的形状从第一导体图案8突出，从而在高频信号所输入的主侧上形成导体图案。如图4所示，第一导体图案8的一端侧是通过过孔13连接到接地图案14的短路端8a，另一端是开路端8b。类似地，输出导体图案12以臂的形状从第二导体图案9突出，从而在自输入高频信号中选出的预定频段的高频信号所输出的第二侧上形成导体图案，这些会在以下作出详细描述。再者，第二导体图案9的一端侧是通过过孔13连接到接地图案14的短路端9a，并且另一端侧是开路端9b。

第一导体图案8和第二导体图案9具有相同的长度。这一长度N是N<<λ/4，这就意味着相对于载波频段的穿过波长λ，N是远小于大约为6mm的λ/4电长度。当相对于2.4GHz的载波频段的穿过波长λ的电长度λ/4是6mm时，第一导体图案8和第二导体图案9形成为大约2.7mm的长度。第三导体图案10具有大约为2.7mm的长度，这与第一导体图案8和第二导体图案9长度相同。

同时，在传输线路中，一对电磁场耦合线路的远端短路类型线路和远端端开路类型线路呈现出不同的操作特性，也就是，感应操作特性以及电容操作特性，这根据相对于穿过波长λ的线路长度k，如图5所示。特别地，远端短路类型线路在0<k<λ/4范围内呈现出感应操作特性(电感器)，如图5实线A所示。在另一方面，远端开路类型线路在0<k<λ/4范围内呈现出电容操作特性，如图5中虚线所示。

根据本发明的BPF1具有基本的结构，其中形成在绝缘板2中的第一至第三导体图案8至10利用由它们各自的长度规定的谐振特性，正如上面所述的传统BPF110。但是，BPF1具有包含电感元件和电容元件的结构。特别地，在BPF1中，具有上述长度并使它们相应的一端短路的第一导体图案8和第二导体图案9被电磁耦合而分别形成电感器LI以及电容器LO。在BPF1中，具有上述长度并使它两端开路的第三导体图案10相对于第一导体图案8和第二导体图案9形成了一电容器C3。

在BPF1中，第一至第三导体图案8至10，第一电容器16和第二电容器17形成一个如图6所示的等效电路。特别地，在BPF1中，由第一导体图案8和接地图案14所形成的主侧电感器LI，以及由第二导体图案9和接地图案14所形成的第二侧电感器LO是电磁耦合的。在BPF1中，这些主侧电感器LI和第二侧电感器LO是通过由第三导体图案10和接地图案14所形成的电容器C3电容耦合的。

而且，在BPF1中，并行电容通过第一电容器16增加到主侧电感器LI上，并且并行电容通过第二电容器17增加到第二侧电感器LO上。在BPF1中，第三电容器18在第一电容器16和第二电容17器之间串联，因此向主侧电感器LI和第二侧电感器LO上增加了串行电容。

在根据本发明的BPF1中，由于第一导体图案8和第二导体图案9相对于输入的高频信号的波长λ形成有远短于λ/4的长度，如上所述，通过电磁耦合的主侧电感器LI和第二侧电感器LO在高于所希望的穿过波长λ的频段中产生谐振。同时，在BPF1中，由于并行电容通过第一电容器16和第二电容器17加到主侧电感器LI以及第二侧电感器LO上，所以因图案长度的缩短而升高的谐振频率被降低并且耦合的程度被类似地最大化至λ/4的线路长度。因此，通过BPF1，从第一导体图案8一侧输入的波长为λ的高频信号在预定穿过波长λ的波段中谐振，从而使在波段外的高频成分被去除，并且所形成的信号从第二导体图案9一侧输出。

在BPF1中，在输入的高频信号上的频率凹陷效应通过串行插入第一电容器16和第二电容器17之间的第三电容器18执行。因此，通过BPF1，陷波和衰减极分量被减少并且已经从中去除了不希望成分的高频信号在稳定条件下从第二导体图案9被输出。

如上面所述构成的BPF1包括有例如，如图9所示的通信模块板20。此通信模块板20包括：由有机板制成的基板部分21，此基板部分21具有形成在其上的多个线路层并且使最上面的层平坦；以及层叠在基板部分21上的高频电路部分22。在通信模块板20中，尽管没有详细的描述，电源电路和控制电路被形成在基板部分21中，并且BPF1和高频信号电路或处理电路被形成在高频电路部分22中。

在通信模块板20中，在基板部分21上可以提供用于形成电源电路和地的足够大的面积，并且执行具有高调节性的供电。在通信模块板20中，由于形成了与高频电路部分22的电隔离，并抑制发生干扰，从而改善了通信模块板20的特性。

在通信模块板20中，相对廉价的有机板被用作基板，由上面所述的绝缘材料所制成的绝缘层23被层叠在平坦的最上层上，因此形成高频电路部分22。在通信模块板20中，适当的线路图案24和诸如电感器元件、电容器元件或电阻器元件的无源元件25由薄膜成形技术形成在绝缘层23中。在通信模块板20中，片状元件26被安装在高频电路部分22中，如图9所示。

在BPF的制造过程中，通常，由于制造处理过程中的差别在某些情况下无法获得预定滤波特性，所以在通过测量装置或类似物检测输出特性的同时，执行调整每个部分的位置和形状的过程。但是，在BPF1中，由于如上所述第一至第三导体图案8至10、第一电容器16和第二电容器17形成在绝缘板2中，难于执行这种调整过程的。

在图10所示的BPF30中，用于电容调整的第一电容器31和第二电容器32并联到第一电容器16和第二电容器17上，用于分别向第一导体图案8和第二导体图案9增加并行电容。第一电容器31和第二电容器32例如作为片状元件安装到绝缘板2的表面上，并经由过孔13连接到第一电容器16和第二电容器17上。

通过适当地放置第一电容器31和第二电容器32，BPF30可以被调整从而获得所希望的输出特性，其中第一电容器和第二电容器可由安装类型的片状元件制成。当然，在BPF30中，可以使用由片状元件制成的电容器来代替上面所述的内置类型的第一电容器16和第二电容器17。但是，片状电容具有这样一种特性，即随着电容值增加，自谐振频率降低并且电容量跳动得更强烈(roughly)。在BPF30中，由于内置类型的第一电容器16和第二电容器17以及具有小电容值的片状类型的第一电容31和第二电容32并联，高频信号的精确调节可以准确地执行。

如图11所示，后续的调整处理也可以在BPF35中进行。BPF35具有多个第一电容增加电路，它们由包括了第一MEMS开关36a到36n以及第一电容器37a至37n的串行电路所形成，并且经由阵列图案15d连接到第一导体图案8，并且BPF35还具有多个第二电容增加电路，它们由包含第二MEMS开关38a到38n以及第二电容器39a至39n的串行电路所形成，并且经由阵列图案15e连接到第二导体图案9。

在图11所示的BPF35中，当第一MEMS开关36a至36n被选择地开关时，第一导体图案8和成组的第一电容器37之间的连接状态被切换以调整增加的电容。类似的，当第二MEMS开关38a至38n被选择地开关时，第二导体图案9和成组的第二电容39a至39n被切换以调整增加的电容。

图12A和12B示出了典型的MEMS(微型机电系统)开关40。此MEMS开关40，如图12A所示，整个被绝缘罩41所覆盖。在MEMS40中，第一固定触点43，第二固定触点44以及第三固定触点45被形成在硅基底42上并且彼此之间绝缘。在MEMS开关40中，薄片状的可柔性移动接触片46在其一侧被旋转支撑在第一固定触点43上。在MEMS开关40中，第一固定触点43和第三固定触点45被用作输入/输出触点并且经由引导47a，47b分别连接到在绝缘罩41上设置的输入/输出端子48a，48b。

在MEMS开关40中，移动接触片46的一端对于硅基底42一侧上的第一固定触点43持续闭合接触。电极49对应于形成在中心部分的第二固定触点44被形成在移动接触片46中。在MEMS开关40中，在通常状态下，移动接触片46的一端与第一固定触点43相接触，并且另一端与第三固定触点45保持不接触状态，如图12A所示。

如上所述构成的每个MEMS开关40被安装在绝缘板2的主表面上。每个MEMS开关40的一个输入/输出端子48a被连接到阵列图案15d，15e，并且另一输入/输出端子48b被连接到第一电容器37或第二电容器39。因此，MEMS开关40保持阵列图案15d，15e的绝缘状态，即：在第一导体图案8和第一电容器37之间或在第二导体图案9和第二电容器39之间。

当驱动信号被输入到MEMS开关40时，驱动电压被施加到第二固定触点44以及移动接触片46的内部电极49。在MEMS开关40中，这在第二固定触点和移动接触片46之间产生吸引力，并且移动接触片46以第一固定触点43作为支点朝向硅基底42偏移，并且使它的自由端连接到第三固定触点45。这种连接状态被保持。在MEMS开关40中，当向后偏置的驱动电压被施加到处于上述状态下的第二固定触点44和移动接触片46的内部电极49上时，移动接触片46回复它的初始状态并且与第三固定触点45的连接状态被取消。由于MEMS开关40是一非常小的开关并且不需要用于保持操作状态的保持电流，所以在BPF35提供MEMS开关40不会增加BPF35的尺寸，并且也可以实现较低的功耗。

在BPF35中，当参考信号被输入到处于第一导体图案8一侧上的输入导体图案11，并且在测量来自于第二导体图案9一侧上的输出导体图案12的输出的同时执行第一MEMS开关36和第二MEMS开关38的开/关控制，从而调整滤波特性。因此，BPF35形成了带通滤波电路的反馈逻辑电路，例如，如图13所示。此带通滤波电路被赋予通过叠加在2.4GHz频段上的高频信号的特性，并且包括BPF51，放大器52，混合器53以及振荡器54，它们处理通过天线50接收到的信号。在带通滤波电路中，第二BPF55通过从混合器53输出的预定频段的高频信号并且将信号提供到接收放大器56。

在带通滤波电路中，考虑到由绝缘板2厚度以及第一至第三导体图案8至10的位置、形状等所规定的滤波特性，当在使用带通滤波电路的装置的环境中出现某种变化时，例如，当金属材料或绝缘材料靠近装置安装或温度或湿度改变时，BPF51的频率特性可以偏离并且从天线50接收的能量可能会被降低。在带通滤波电路中，检测接收放大器56的输出电平，并且当检测到低状态时，检测输出被送到开关驱动电路部分57。

在带通滤波电路中，用于驱动第一MEMS开关36和第二MEMS开关38的控制信号S由开关驱动电路部分57产生并且被反馈到BPF51。在带通滤波电路中，当第一MEMS开关36和第二MEMS开关38的开/关控制被有选择地执行时，频率特性如上面所述被微调。

电容调整结构不受限于上面所述的BPF35的结构。例如，代替第一MEMS开关36和第二MEMS开关38，在阵列图案15d，15e之间提供开路装置，第一和第二电容器37，39以及诸如银膏或铜箔可以在后续中被适合地附着，从而形成短路。

相对于如上所述构成的根据本发明的BPF，图15示出基于图14中BPF60的规格的正确仿真结果。在BPF60中，上面所述结构的第一至第三导体图案62至64在绝缘层61中构图，并且，尽管没有示出，提供了第一至第三电容器。BPF60具有三层板结构，其中接地图案65，66形成在绝缘层61的两侧上。在BPF60中，薄膜层67被层叠在接地图案66上。

在BPF60中，绝缘层61具有大约为0.7mm的中体厚度和3.8的平均相对介电常数。在BPF60中，第一导体图案62和第二导体图案63形成有大约2.7mm的长度，并且用于向第一导体图案62和第二导体图案63增加并行电容的第一电容器和第二电容器每个具有大约为3pF的电容。在BPF60中，用于增加串行电容量的第三电容器具有大约为0.7pF的电容。当然，在BPF60中，第一导体图案62和第二导体图案63使它们相应的一端部短路，并且第三导体图案64使它的两端开路。

如上所述，在BPF60中，第一导体图案62和第二导体图案63形成有远小于穿过波长λ的λ/4的长度。但是，正如图15所示，最大谐振特性出现在2.4GHz的波段中，而并不由第一导体图案62和第二导体图案63的长度所限定。

虽然在上述的实施例中第一至第三导体图案8至10在绝缘板2的内层上构图，可是本发明并不受限于这种结构。在图16所示的BPF70中，第一至第三导体图案72至74在绝缘层71的主表面上构图。在BPF70中，接地图案75被完整形成在绝缘层71的另一个主表面上，并且薄膜层76被形成在接地图案75上。在BPF70中，第一至第三导体图案72至74形成微带线结构。

在图17所示的BPF80中，屏蔽罩81与上面所述的BPF70的绝缘层71结合。在BPF80中，第一至第三导体图案72至74由绝缘层71和接地图案75和屏蔽壳81之间的空气绝缘层所包围，因此形成了带状线结构。在BPF80中，由于寄生电容造成的损失由屏蔽罩81减少。

对于本领域技术人员来说，本发明不应受限于上面附图所示出的以及上面所描述的实施例，而是在不背离如权利要求所阐明和定义的本发明的范围和精神的前提下，各种修改、替换结构或类似的都是可以实现的。

工业适用性

根据本发明的滤波电路具有第一至第三导体图案，这些图案在绝缘板上形成为彼此平行的分布式线形图案而且彼此之间电磁耦合。第一电容和第二电容向第一导体图案和第二导体图案增加并行电容，它们为电容性耦合而使它们的远端断路，并且这些导体图案与第三导体图案电容性耦合，第三导体图案是由开路图案所形成的，因此形成了内部电容。因此，当第一至第三导体图案被形成有远短于穿过波长λ的λ/4的长度时，谐振频率波段可以通过内部电容和并行电容的增加而得以降低，与每个导体图案的线长度无关。因此，可以实现最小化并且可以获得希望的频率特性。

此外，在根据本发明的滤波电路中，当第一电容器和第二电容器的电容被调整时，即使当滤波特性变化或因在制造过程中或环境变化产生偏差，也可以设定优化的滤波特性值。这改善了滤波电路的生产率和产量并且也改善了可靠性以及性能。

Claims (7)

1、一种滤波电路，其特征在于，包括：

绝缘板；

在绝缘板中形成为分布式线路图案的第一导体图案，并且该第一导体图案使其一端接地而另一端开路，所述第一导体图案使高频信号输入到其中；

在绝缘板中形成为与第一导体图案平行的分布式线路图案的第二导体图案，并且该第二导体图案使其一端接地而另一端开路，所述第二导体图案与第一导体图案电磁耦合，从而输出从输入到第一导体图案的高频信号中选出的预定频段的高频信号；

在绝缘板中形成为与第一导体图案和第二导体图案平行的分布式线路图案的第三导体图案，并且该第三导体图案使其两端开路；以及

用于基于集总常数向第一导体图案和第二导体图案增加并联电容的第一电容器和第二电容器；

其中每个第一至第三导体图案被形成有一长度，相对于穿过波长λ此长度短于λ/4，在第一导体图案和第二导体图案之间执行感应式电磁耦合，并且在第一导体图案与第三导体图案之间执行电容式电磁耦合，在第二导体图案与第三导体图案之间执行电容式电磁耦合；

所述第一至第三导体图案相互平行并且长度相等，且互相正对着，第三导体图案位于第一导体图案与第二导体图案之间。

2、根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，包括用来基于集总常数向第一导体图案和第二导体图案增加串联电容的第三电容器。

3、根据权利要求2所述的滤波电路，其特征在于，第一至第三电容器是在绝缘板中形成为薄膜的电容器元件、安装在绝缘板上的电容器片状元件、或在绝缘板中形成为薄膜的电容器元件和安装在绝缘板上的电容器片状元件的组合。

4、根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，用来进行电容调整的电容器通过开关装置连接到第一电容器和第二电容器上。

5、根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，在绝缘板的内层上，形成第一至第三导体图案并且第一电容器和第二电容器作为薄膜形成，

多个电容调整电路被设置在绝缘板的外层，每个电容调整电路包括开关装置和电容调整电容器，并且由过孔并联于第一电容器或第二电容器，以及

切换每个开关装置来通过每个电容调整电容器调整将要加到第一电容器或第二电容器上的平行电容。

6、根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，第一至第三电容器形成在绝缘板的第一外层上，以及

在绝缘板上设置用于覆盖和屏蔽第一外层的金属板，并且接地图案形成在第二外层上，从而使第一至第三导体图案形成带状线结构。

7、根据权利要求1所述的滤波电路，其特征在于，绝缘板是由基板和累积层所形成的，该累积层包括介电绝缘层和层叠于基板部分的累积形成表面上的线路图案，其中多个线路层形成在由有机板制成的基板上并且所述多个线路层的最上层是平坦的以形成累积形成表面，以及

在累积层中，第一至第三导体图案被构图，并且第一电容器和第二电容器作为薄膜形成。

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