CN105850041B - 高频滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高频滤波器(10)，包括第一输入输出端子(P1)、第二输入输出端子(P2)、频率可变型滤波器(20)、以及固定频率型滤波器(30)。频率可变型滤波器(20)和频率固定型滤波器(30)串联连接在第一输入输出端子(P1)和第二输入输出端子(P2)之间并耦合。频率可变型滤波器(20)是能使通频带和衰减频带变化的滤波器。频率固定型滤波器(30)是通频带和衰减频带固定的滤波器。频率固定型滤波器(30)的通频带设定成与频率固定型滤波器(30)实现的多个通频带至少有一部分重叠。

Description

高频滤波器

技术领域

本发明涉及一种利用谐振器的谐振频率及反谐振频率的高频滤波器。

背景技术

以往，提出了各种使用具有谐振频率和反谐振频率的谐振器的高频滤波器。例如，在专利文献1、2中，记载了使用压电谐振器来使通过特性、衰减特性等的滤波特性变化的高频滤波器。

在专利文献1、2中记载的高频滤波器具有与压电谐振器串联连接或并联连接可变电容器的电路结构。而且，在专利文献1、2中记载的高频滤波器通过调整可变电容器的电容值，使由压电谐振器和可变电容器构成的电路的谐振频率及反谐振频率中的至少任意一方变化，从而调整滤波特性。滤波特性是指通过特性、衰减特性等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－130831号公报

专利文献2：日本专利特许4053504号说明书

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，可变电容器的Q值与压电谐振器的Q值相比较低，因此在具备上述的可变电容器的高频滤波器中，与不使用可变电感容器的方式相比，会发生通过特性、衰减特性容易劣化的问题。

另一方面，若不使用可变电容器，则不能对通过特性、衰减特性等滤波特性进行调整。

本发明的目的是提供一种滤波特性可变并且具有优秀的滤波特性的高频滤波器。

解决技术问题的技术方案

本发明的高频滤波器的特征在于具备如下的结构。高频滤波器包括频率可变型滤波器和频率固定型滤波器。频率可变型滤波器具有电抗可变单元，通过调整电抗可变单元能调整通频带和衰减频带的频率。频率固定型滤波器不具有电抗可变单元，通频带及衰减频带的频率固定。频率可变型滤波器和频率固定型滤波器耦合。频率固定型滤波器的通频带和频率可变型滤波器的通频带至少有一部分重合。

在上述结构中，通过频率固定型滤波器，能实现高频滤波器进行滤波处理的多个通信频带的任一滤波特性。由此，与用频率可变型滤波器对全部的通信频带进行滤波处理相比，能使频率可变型滤波器的可变范围更窄。频率可变型滤波器的可变范围越窄，越能抑制滤波特性的劣化。此外，频率固定型滤波器与频率可变型滤波器相比，滤波特性更优异。因而，通过具备该结构，能提高高频滤波器的滤波特性。

此外，在本发明的高频滤波器中，优选为频率可变型滤波器具有可变滤波器用的谐振器，频率固定型滤波器具有固定滤波器用的谐振器，通过利用电抗可变单元调整包含该电抗可变单元和谐振器的谐振电路的谐振频率或反谐振频率，从而调整频率可变型滤波器的通频带或衰减频带。

在该结构中，由于各滤波器利用谐振器的谐振频率和反谐振频率，因此能将通频带和衰减频带的边界的衰减特性设定成变化较急剧的特性。

此外，在本发明的高频滤波器中，优选为电抗可变单元包括与可变滤波器用的谐振器并联连接的电感器、以及与可变滤波器用的谐振器串联连接的可变电容器。在该结构中，示出了电抗可变单元的基本结构。

此外，在本发明的高频滤波器中，频率固定型滤波器的通频带的下限频率优选为与高频滤波器进行滤波处理的多个通信频带中的最低频带的通信频带的下限频率基本相同。在该情况下，在高频滤波器中，频率可变型滤波器可以是带通滤波器或高通滤波器。

在该结构中，使用频率固定型滤波器来确定多个通信频带中的最低频带的通信频带的滤波特性，使用频率可变型滤波器来确定其他通信频带的滤波特性。由此，频率可变型滤波器不需要有助于确定最低频带的通信频带的下限频率。因而，能将频率可变型滤波器的可变范围变窄，从而能提高滤波特性。

此外，在本发明的高频滤波器中，频率固定型滤波器的通频带的上限频率优选为与高频滤波器进行滤波处理的多个通信频带中的最高频带的通信频带的上限频率基本相同。在该情况下，在高频滤波器中，频率可变型滤波器可以是带通滤波器或低通滤波器。

在该结构中，多个通信频带内，频带最高的通信频带的滤波器特性用频率固定型滤波器来确定，其他通信频带的滤波特性用频率可变型滤波器来确定。由此，频率可变型滤波器不需要有助于确定最高频带的通信频带的上限频率。因而，能将频率可变型滤波器的可变范围变窄，从而能提高滤波特性。

此外，在本发明的高频滤波器中，频率固定型滤波器和频率可变型滤波器可以都是低通滤波器。在该结构中，能使上限频率变化，而不会使通频带的上限频率附近的滤波特性劣化。

此外，在本发明的高频滤波器中，电抗可变单元优选为包括与该谐振器并联连接的电感器、与由谐振器和电感器构成的并联电路串联连接的可变电容器。在该结构中，能用简单的结构实现上述低通滤波器。

此外，在本发明的高频滤波器中，频率固定型滤波器和频率可变型滤波器可以都是高通滤波器。在该结构中，能使下限频率变化，而不会使通频带的下限频率附近的滤波特性劣化。

此外，在本发明的高频滤波器中，电抗可变单元优选为包括与谐振器串联连接的电感器、与由谐振器和电感器构成的串联电路并联连接的可变电容器。在该结构中，能用简单的结构实现上述高通滤波器。

此外，本发明的高频滤波器可以具有如下结构：频率可变型滤波器具有可变滤波器用的谐振器，频率固定型滤波器具有固定滤波器用的谐振器，电抗可变单元是切换频率可变型滤波器对于频率固定型滤波器的连接方式的单元，通过该切换使频率可变型滤波器和频率固定型滤波器的耦合方式发生变化，从而可以调整通频带及衰减频带。在该结构中，能用简单的电路结构来切换滤波特性。

此外，在本发明的高频滤波器中，电抗可变单元也可以包括与可变滤波器用的谐振器并联连接的电感器、和与可变滤波器用的谐振器并联连接的开关元件。在该结构中，能用简单的结构实现上述电抗可变单元。

此外，在本发明的高频滤波器中，电抗可变单元也可以包括与可变滤波器用的谐振器串联连接的电感器、与可变滤波器用的谐振器及与该可变滤波器用的谐振器串联连接的电感器并联连接的开关元件。在该结构中，能用简单的结构实现上述电抗可变单元。

此外，在本发明的高频滤波器中，电抗可变单元也可以包括并联连接在连接线路和接地之间的谐振器及电感器、连接在由谐振器和电感器构成的并联电路与连接线路之间的开关元件。在该结构中，能用简单的结构实现上述电抗可变单元。

此外，在本发明的高频滤波器中，频率固定型滤波器和频率可变型滤波器中的至少一方也可以具备多个。在该结构中，能更可靠地实现期望的滤波特性。

发明效果

根据本发明，能使滤波特性可变，且能实现优秀的滤波特性。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的框图。

图2是本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的电路图。

图3是本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的通过特性图。

图4是将本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的通过特性和比较例的高频滤波器的通过特性进行比较的图。

图5是本发明的实施方式1所涉及的频率固定型滤波器的通过特性图。

图6是本发明的实施方式1所涉及的频率可变型滤波器的可变频谐振电路(分路连接的可变频谐振电路)的阻抗特性图。

图7是表示本发明的实施方式1所涉及的可变频谐振电路的电路结构例的图。

图8是本发明的实施方式2所涉及的高频滤波器的电路图。

图9是表示本发明的实施方式2所涉及的高频滤波器的通过特性、以及该通过特性和频率可变型滤波器的阻抗特性的关系的图。

图10是本发明的实施方式3所涉及的高频滤波器的电路图。

图11是表示本发明的实施方式3所涉及的高频滤波器的通过特性、以及该通过特性和频率可变型滤波器的阻抗特性的关系的图。

图12是本发明的实施方式4所涉及的高频滤波器的电路图。

图13是表示本发明的实施方式4所涉及的高频滤波器的通过特性、以及该通过特性和频率可变型滤波器的阻抗特性的关系的图。

图14是本发明的实施方式5所涉及的高频滤波器的电路图。

图15是本发明的实施方式6所涉及的高频滤波器的电路图。

图16是表示本发明的实施方式6所涉及的高频滤波器的通过特性的图。

图17是本发明的实施方式7所涉及的高频滤波器的电路图。

图18是表示本发明的实施方式7所涉及的高频滤波器的通过特性的图。

图19是本发明的实施方式8所涉及的高频滤波器的电路图。

图20是表示本发明的实施方式8所涉及的高频滤波器的通过特性的图。

具体实施方式

以下对于本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图1是本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的框图。

如图1所示，高频滤波器10包括第一输入输出端子P1、第二输入输出端子P2、频率可变型滤波器20、以及固定频率型滤波器30。频率可变型滤波器20和频率固定型滤波器30串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器20和频率固定型滤波器30耦合。通过这些频率可变型滤波器20和频率固定型滤波器30的耦合，高频滤波器10实现期望的滤波特性(通过特性及衰减特性)。

虽然具体的电路结构示例在后文中阐述，但是频率可变型滤波器20能使通频带的频率范围和衰减频带的频率范围变化。此时，频率可变型滤波器20可以在预先确定的频率范围内设定任意的频带作为通频带和衰减频带，而不是离散地设定。即，频率可变型滤波器20不同于如下的滤波器：使用具有不同的通频带和衰减频带且各自的通频带和衰减频带的频率范围固定的多个滤波器，这些滤波器串联连接而不进行耦合，或者用开关在具有彼此独立的滤波特性的多个滤波器之间进行切换来连接。

频率固定型滤波器30是通频带和衰减频带固定的滤波器，其具体的电路结构示例在后文中阐述。频率固定型滤波器30的通频带的频率范围设定成与频率可变型滤波器20实现的多个通频带的频率范围中的至少一个重叠。

图2是本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的电路图。如图2所示，频率可变型滤波器20具备谐振电路21、22。谐振电路21、22彼此耦合，从而确定频率可变型滤波器20的滤波特性。谐振电路21连接在第一输入输出端子P1和频率固定型滤波器30之间。即，谐振电路21与高频信号的连接线路串联连接。谐振电路22连接在连接谐振电路21和频率固定型滤波器30的连接线路和接地之间。即，谐振电路22与连接线路并联连接。

谐振电路21具备压电谐振器211、电感器212和213、以及可变电容器214和215。压电谐振器211、电感器213、以及可变电容器215串联连接在第一输入输出端子P1和频率固定型滤波器30之间。此时，从第一输入输出端子P1侧起，按照压电谐振器211、电感器213、以及可变电容器215的顺序依次连接。电感器212与压电谐振器211并联连接。可变电容器214与由压电谐振器211、电感器213、以及可变电容器215构成的串联电路并联连接。

电感器212、213用于使谐振电路21的谐振频率和反谐振频率的间隔相对于压电谐振器211的谐振频率和反谐振频率的间隔进行扩展。扩展后的谐振频率及反谐振频率能通过可变电容器214、215调整。这些电感器212、213、以及可变电容器214、215相当于本发明的电抗可变单元。电感器212、213不是谐振电路21所必需的结构，高频滤波器10可以根据对应的通信频带适当地确定电感器212、213的有无。

谐振电路22具备压电谐振器221、电感器222和223、以及可变电容器224和225。压电谐振器221、电感器223、以及可变电容器225串联连接在连接线路与接地之间。此时，从接地侧起，按照压电谐振器221、电感器223、以及可变电容器225的顺序依次连接。电感器222与压电谐振器221并联连接。可变电容器224相对于压电谐振器221与电感器223的串联电路并联连接。

电感器222、223用于使谐振电路22的谐振频率和反谐振频率的间隔相对于压电谐振器221的谐振频率和反谐振频率的间隔进行扩展。扩展后的谐振频率及反谐振频率能通过可变电容器224、225调整。这些电感器222、223、以及可变电容器224、225相当于本发明的电抗可变单元。电感器222、223不是谐振电路22所必需的结构，高频滤波器10可以根据对应的通信频带适当地确定电感器222、223的有无。

压电谐振器211、221通过SAW谐振器、BAW谐振器来实现。例如，在SAW谐振器的情况下，通过在进行了规定切割(例如Y切割)后的铌酸锂基板的表面形成IDT电极来实现。

电感器212、213、222、223通过例如形成在安装压电谐振器211、221的安装基板上的电极图案或安装在安装基板的表面上的芯片元器件来实现。可变电容器214、215、224、225通过例如安装在安装压电谐振器211、221的安装基板的表面上的芯片元器件来实现。

在上述的结构中，通过调整可变电容器214、215的电容，调整谐振电路21的阻抗特性。此外，通过调整可变电容器224、225的电容，调整谐振电路22的阻抗特性。通过组合如上所述调整后的谐振电路21、22的阻抗特性，实现作为频率可变型滤波器20所希望的滤波特性(通过特性、衰减特性等)。具体而言，通过谐振电路21的谐振频率及谐振电路22的副反谐振频率形成通频带，通过谐振电路21的反谐振频率和谐振电路22的谐振频率形成衰减频带。而且，通过可变电容器214、215、224、225的电容来调整这些谐振电路21、22的谐振频率、反谐振频率、副反谐振频率等，从而能调整频率可变型滤波器20的通过特性。

而且，电感器212、213、222、223被称为所谓的扩展电感器，通过这些电感器，能将通过可变电容器214、215、224、225的电容进行调整的频率范围设定得更大。即，通过具备电感器212、213、222、223，能将通过调整谐振电路21、22得到的频率可变型滤波器20的通过特性的可选择频率范围设定得更大。

频率固定型滤波器30包括压电谐振器311、312、313、以及电感器321、322。

压电谐振器311、312、313串联连接在频率可变型滤波器20和第二输入输出端子P2之间。电感器321连接在连接压电谐振器311和压电谐振器312的连接线路和接地之间。电感器322连接在连接压电谐振器312和压电谐振器313的连接线路和接地之间。由此，频率固定型滤波器30不具有可变电容器。

通过上述的结构，频率固定型滤波器30成为通频带及衰减频带固定的高通滤波器。此处，通过适当设定压电谐振器311、312、313、及电感器321、322的元件值，使频率固定型滤波器30的通频带的下限频率与高频滤波器10进行滤波处理的多个通信频带内的最低频率的通信频带的通频带的下限频率基本一致。此外，频率固定型滤波器30的通频带的下限频率是指例如频率固定型滤波器30的通频带的低频侧的截止频率。相同地，高频滤波器10的最低频率的通信频带的通频带的下限频率是指例如高频滤波器10的最低频率的通信频带的通频带的低频侧的截止频率。

由此，通过设定频率固定型滤波器30，就不需要频率可变型滤波器20对最低频率的通信频带的通频带的下限频率的设定做出贡献。因而，与仅用频率可变型滤波器20设定与高频滤波器10进行滤波处理的所有通信频带对应的通频带、衰减频带的方式相比，能使频率可变型滤波器20的频率的范围可变的范围变窄。由此，能抑制频率可变型滤波器20的滤波特性的劣化。10

此外，在频率固定型滤波器30上由于不包含Q值较低的可变电容器，因此与频率可变型滤波器20相比，能提高对于频率固定型滤波器30对应的通信频带的滤波特性。

图3是本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的通过特性图。图4是将本发明的实施方式1所涉及的高频滤波器的通过特性和比较例的高频滤波器的通过特性相比较的图，图4(A)是高频滤波器进行滤波处理的全频带的特性图，图4(B)是将第一通信频带放大后的特性图。比较例的高频滤波器是仅由本实施方式所涉及的高频滤波器10的频率可变型滤波器20构成的滤波器。

在图3、图4中，用粗实线所示的F1特性是调整可变电容器的电容以使使用本实施方式所涉及的高频滤波器10的方式下第一通信频带通过时的特性，。用粗虚线所示的F2特性是调整可变电容器的电容以使使用本实施方式所涉及的高频滤波器10的方式下第二通信频带通过时的特性。用粗虚线所示的F3特性是调整可变电容器的电容以使使用本实施方式所涉及的高频滤波器10的方式下第三通信频带通过时的特性。第二通信频带与第一通信频带相比通频带的中心频率更高，第三通信频带与第二通信频带相比通频带的中心频率更高。此外，图3、图4的Bf1表示第一通信频带的通频带，Bf2表示第二通信频带的通频带，B3f表示第三通信频带的通频带。此外，图3、图4的f1L表示第一通信频带的通频带Bf1的下限频率。

如图3、图4所示，通过使用本实施方式所涉及的高频滤波器10，能确保对于第二通信频带及第三通信频带的滤波特性大致同等或以上。此处，滤波特性同等或以上意味着通频带的最低插入损耗基本相同或更小。

而且，通过使用本实施方式所涉及的高频滤波器10，特别是如图4(B)所示，能进一步提高对于第一通信频带的滤波特性。

具体而言，如图4(B)所示，从高频滤波器10的通频带Bf1的下限频率f1L向低频侧的到规定插入损耗(衰减量)为止的变化率ΔI(f1L)与比较例的插入损耗(衰减量)的变化率ΔIp(f1L)相比更大。即，高频滤波器10的通频带Bf1的下限频率f1L附近的衰减特性与比较例的衰减特性相比更急剧。

而且，如图4(B)所示，高频滤波器10的通频带Bf1的最低插入损耗ILL(Bf1)与比较例的通频带Bf1的最低插入损耗ILLp(Bf1)相比更小。即，高频滤波器10与比较例相比，在通频带Bf1能更低损耗地传输高频信号。

下面的原理有助于提高上述的滤波特性。图5是频率固定型滤波器的通过特性图。如图5所示，频率固定型滤波器30是高通滤波器，通频带的下限频率与上述的通频带Bf1的下限频率f1L基本一致。而且，该频率固定型滤波器30的通频带的插入损耗与仅使用频率可变型滤波器20的方式下的第一通信频带的通频带B1f的插入损耗相比更小。通过使用上述的频率固定型滤波器30，有助于第一通信频带的通频带Bf1的形成，能实现上述的图3、图4所示的优秀的滤波特性。

此外，图6是频率可变型滤波器的谐振电路(连接在连接线路和接地之间的谐振电路)的阻抗特性图。在图6中，与图3、图4相同，用粗实线所示的F1特性是以使用本实施方式所涉及的高频滤波器10的方式下的第一通信频带作为对象的特性。用粗虚线所示的F2特性是以使用本实施方式所涉及的高频滤波器10的方式下的第二通信频带作为对象的特性。用粗虚线所示的F3特性是以使用本实施方式所涉及的高频滤波器10的方式下的第三通信频带作为对象的特性。

如图6所示，使用高频滤波器10的方式下的谐振频率的可变范围Wvr与使用比较例的方式下的谐振频率的可变范围Wvrp相比更窄(Wvr<Wvrp)。而且，使用高频滤波器10的方式下的反谐振频率的可变范围Wva与使用比较例的方式下的反谐振频率的可变范围Wvap相比更窄(Wva<Wvap)。由此，通过谐振频率及反谐振频率的可变范围变窄，能使可变电容器的电容值(电容)的可变范围变窄。此处，例如，在通过BST(钛酸锶钡)和可数字调谐的电容器(DTC)形成可变电容器的情况等下，电容值的可变范围较窄的可变电容器与电容值的可变范围较宽的可变电容器相比Q值更大。因此，能提高谐振电路的Q值。因而，能够提高基于谐振电路的滤波特性，并能实现如上述的图3、图4所示的优异的滤波特性。

此外，各谐振电路21、22不限于上述的结构，也可以用图7(A)、(B)、所示的结构。图7是表示本发明的实施方式1所涉及的谐振电路的电路结构示例的图。此外，以下，虽然表示谐振电路21的衍生例，但是谐振电路22也可以实现相同的衍生例。

首先，可以将上述的谐振电路21的电路结构适用于谐振电路22，反之也可以将谐振电路22的电路结构适用于谐振电路21。此外，谐振电路21、22也可以用相同的电路结构实现不同的元件值。

而且，在图7(A)所示的谐振电路21A中，电感器212与由压电谐振器211、电感器213构成的串联电路并联连接。其他的结构与谐振电路21相同。此外，在图7(b)所示的谐振电路21B中，电感器212与由压电谐振器211、电感器213构成的串联电路并联连接。其他的结构与谐振电路22相同。由此，通过调整与压电谐振器211串联连接的电感器和可变电容器、以及与压电谐振器211并联连接的电感器和可变电容器的串联关系、并联关系，能设定谐振电路的谐振频率和反谐振频率以适合频率可变型滤波器的所需要的滤波特性。

此外，在上述的说明中，将高通滤波器为例进行示出，然而也能使用低通滤波器或带通滤波器。在使用低通滤波器的情况下，可以使低通滤波器的通频带的上限频率与上述的通频带Bf3的上限频率基本一致。此外，通频带的上限频率是指例如通频带的高频侧的截止频率。此外，在使用带通滤波器的情况下，可以使带通滤波器的通频带的下限频率与任意的通信频带的下限频率基本一致，或将带通滤波器的通频带的上限频率与任意的通信频带的上限频率基本一致。

接着，对于本发明的实施方式2所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图8是本发明的实施方式2所涉及的高频滤波器的电路图。图9是表示本发明的实施方式2所涉及的高频滤波器的通过特性、以及该通过特性和构成频率可变型滤波器的谐振电路的阻抗特性的图。此外，在图9中，粗实线和粗虚线表示高频滤波器的通过特性，细虚线及细点划线表示谐振电路的阻抗特性。

图8所示的高频滤波器10C包括频率可变型滤波器20C和频率固定型滤波器30C。频率可变型滤波器20C和频率固定型滤波器30C串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器20C和频率固定型滤波器30C耦合。通过这些频率可变型滤波器20C和频率固定型滤波器30C的耦合，高频滤波器10C实现期望的滤波特性(通过特性及衰减特性)。

频率可变型滤波器20C具备压电谐振器221C、电感器222C和223C、以及可变电容器225C。

压电谐振器221C、电感器223C、以及可变电容器225C串联连接在连接第二输入输出端子P2和频率固定型滤波器30C的连接线路和接地之间。此时，从连接线路侧起，按照可变电容器225C、电感器223C、压电谐振器221C的顺序依次连接。电感器222C与压电谐振器221C并联连接。在包含电感器222C和压电谐振器221C的谐振电路中，电感器222C起到使仅用压电谐振器221C无法产生的第二反谐振点靠近谐振点的低频侧形成的作用。该第二反谐振点产生在压电谐振器221C的谐振点的低频侧，相当于本发明申请的副反谐振点。

而且，在该结构中，若使可变电容器225C的电容变化，则如图9的点划线(电容＝Cp1)及虚线(电容＝Cp2)所示，能使副反谐振点的频率和谐振点的频率相同程度地变化。

此处，通过使副反谐振点的频率对通频带的上限频率的确定做出贡献，使谐振点的频率对衰减频带的确定做出贡献，频率可变型滤波器20C起到作为可调整通频带的上限频率、该上限频率附近的通过特性及衰减特性的低通滤波器的作用。

频率固定型滤波器30包括压电谐振器341C、342C、以及电感器431C。电感器431C连接在第一输入输出端子P1和频率可变型滤波器20C之间。压电谐振器341C连接在连接电感器431C和第一输入输出端子P1的连接线路和接地之间。压电谐振器342C连接在连接电感器431C和频率可变型滤波器20C的连接线路和接地之间。通过上述的结构，频率固定型滤波器30C起到作为低通滤波器的作用。

频率固定型滤波器30C的通频带的上限频率和频率可变型滤波器20C的通频带的上限频率可取的频率范围靠近，或者频率固定型滤波器30C的通频带的上限频率包含在频率可变型滤波器20C的通频带的上限频率可取的频率范围内。

通过设为以上的结构，如图9的粗虚线(电容＝Cp1)及粗实线(电容＝Cp2)所示，能使通频带的频率变化，而不会使在通频带的上限频率附近的衰减的陡度变化。由此，与如现有技术那样仅用频率可变型滤波器使通频带及衰减频带变化的情况相比，能抑制滤波器特性的劣化。

此外，构成上述的频率可变型滤波器20C的电感器223C即上述的扩展电感器，可根据高频滤波器10C对应的通信频带省略。

接着，对于本发明的实施方式3所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图10是本发明的实施方式3所涉及的高频滤波器的电路图。图11是表示本发明的实施方式3所涉及的高频滤波器的通过特性、以及该通过特性和构成频率可变型滤波器的谐振电路的阻抗特性的图。此外，在图11中，粗实线和粗虚线表示高频滤波器的通过特性，细虚线及细点划线表示谐振电路的阻抗特性。

图10所示的高频滤波器10D包括频率可变型滤波器20D和频率固定型滤波器30D。频率可变型滤波器20D和频率固定型滤波器30D串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器20D和频率固定型滤波器30D耦合。通过这些频率可变型滤波器20D和频率固定型滤波器30D的耦合，高频滤波器10D实现期望的滤波特性。16

频率可变型滤波器20C具备压电谐振器221D、电感器212D和213D、以及可变电容器215D。

压电谐振器211D、以及电感器212D串联连接在第二输入输出端子P2和频率固定型滤波器30D之间。电感器213D和可变电容器215D与由压电谐振器211D和电感器212D构成的串联电路并联连接。在包含电感器213D和压电谐振器211D的谐振电路中，电感器213D起到使仅用压电谐振器221C无法产生的第二谐振点靠近反谐振点的高频侧形成的作用。该第二谐振点产生在压电谐振器221C的反谐振点的高频侧，相当于本发明申请的副谐振点。

而且，在该结构中，若使可变电容器215D的电容变化，则如图11的点划线(电容＝Cp3)及虚线(电容＝Cp4)所示，能使反谐振点的频率和副谐振点的频率相同程度地变化。

此处，通过使副谐振点的频率有助于确定通频带的下限频率，使反谐振点的频率有助于确定衰减频带，频率可变型滤波器20D起到作为可调整通频带的下限频率、该下限频率附近的通频特性及衰减特性的高通滤波器的作用。

频率固定型滤波器30D包括压电谐振器341D、342D、以及电容器432D。电容器432D连接在第一输入输出端子P1和频率可变型滤波器20D之间。压电谐振器341D连接在连接电容器432D和第一输入输出端子P1的连接线路和接地之间。压电谐振器342D连接在连接电容器432D和频率可变型滤波器20D的连接线路和接地之间。通过上述的结构，频率固定型滤波器30D起到作为高通滤波器的作用。

频率固定型滤波器30D的通频带的下限频率和频率可变型滤波器20D的通频带的下限频率可取的频率范围靠近，或者频率固定型滤波器30D的通频带的下限频率包含在频率可变型滤波器20D的通频带的下限频率可取的频率范围内。

通过设为以上的结构，如图11的粗虚线(电容＝Cp3)及粗实线(电容＝Cp4)所示，能使通频带的频率变化，而不会使在通频带的下限频率附近的衰减的陡度变化。由此，与如现有技术那样仅用频率可变型滤波器使通频带及衰减频带变化的情况相比，能抑制滤波器特性的劣化。

接着，对于本发明的实施方式4所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图12是本发明的实施方式4所涉及的高频滤波器的电路图。图13是表示本发明的实施方式4所涉及的高频滤波器的通过特性、以及该通过特性和构成频率可变型滤波器的谐振电路的阻抗特性的图。此外，在图13中，粗实线和粗虚线表示高频滤波器的通过特性，细虚线及细点划线表示谐振电路的阻抗特性。

本实施方式所涉及的高频滤波器10E由实施方式2所涉及的高频滤波器10C和实施方式3所涉及高频滤波器10D组合形成。

图12所示的高频滤波器10E包括频率可变型滤波器201E、202E和频率固定型滤波器30E。频率可变型滤波器201E、202E和频率固定型滤波器30E串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器201E、202E和频率固定型滤波器30E耦合。通过这些频率可变型滤波器201E、202E和频率固定型滤波器30E的耦合，高频滤波器10E实现期望的滤波特性。

频率可变型滤波器201E具备压电谐振器221E、电感器222E和223E、以及可变电容器225E。

压电谐振器221E、电感器223E、以及可变电容器225E串联连接在连接频率固定型滤波器30E和频率可变型滤波器202E的连接线路和接地之间。电感器222E与压电谐振器221E并联连接。通过上述结构，频率可变型滤波器201E起到作为能调整通频带的上限频率、该上限频率附近的通过特性及衰减特性的低通滤波器的作用。

频率可变型滤波器202E具备压电谐振器211E、电感器212E和223E、以及可变电容器215E。

压电谐振器211E、以及电感器212E串联连接在第二输入输出端子P2和频率可变型滤波器201E之间。电感器213E和可变电容器215E与由压电谐振器211E和电感器212E构成的串联电路并联连接。

通过上述结构，频率可变型滤波器202E起到作为能调整通频带的下限频率、该下限频率附近的通过特性及衰减特性的高通滤波器的作用。

频率固定型滤波器30E包括压电谐振器341E、342E、以及电感器431E。电感器431E连接在第一输入输出端子P1和频率可变型滤波器201E之间。压电谐振器341E连接在连接电感器431E和第一输入输出端子P1的连接线路和接地之间。压电谐振器342E连接在连接电感器431E和频率可变型滤波器201E的连接线路和接地之间。通过上述的结构，频率固定型滤波器30E起到作为低通滤波器的作用。

频率固定型滤波器30E的通频带的上限频率和频率可变型滤波器201E的通频带的上限频率可取的频率范围靠近，或者频率固定型滤波器30E的通频带的上限频率包含在频率可变型滤波器201E的通频带的上限频率可取的频率范围内。通过具备由上述的结构形成的频率可变型滤波器201E、202E以及频率固定型滤波器30E，能构成带通滤波器。

而且，通过设为以上的结构，如图13的粗虚线(电容＝Cp5)及粗实线(电容＝Cp6)所示，能使通频带的频带宽度变化，而不会使在通频带的上限频率及下限频率附近的衰减的陡度变化。由此，与如现有技术那样仅用带通型的频率可变型滤波器使通频带及衰减频带变化的情况相比，能抑制滤波器特性的劣化。

接着，对于本发明的实施方式5所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图14是本发明的实施方式5所涉及的高频滤波器的电路图。

图14所示的高频滤波器10F包括频率可变型滤波器201F、202F和频率固定型滤波器301F、302F、303F。频率可变型滤波器201F、202F和频率固定型滤波器301F、302F、303F串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器201F、202F和频率固定型滤波器301F、302F、303F耦合。此时，从第一输入输出端子P1侧起，按照频率固定型滤波器301F、频率可变型滤波器201F、频率固定型滤波器302F、频率可变型滤波器202F、以及频率固定型滤波器303F的顺序依次连接，并进行耦合。通过这些频率可变型滤波器201F、202F和频率固定型滤波器301F、302F、303F的耦合，高频滤波器10F实现期望的滤波特性。

频率可变型滤波器201F具备压电谐振器221F1、电感器222F1、以及可变电容器225F1。

压电谐振器221F1、以及可变电容器225F1串联连接在连接频率固定型滤波器301F和频率固定型滤波器302F的连接线路和接地之间。电感器222F1与压电谐振器221F1并联连接。

频率可变型滤波器202F具备压电谐振器221F2、电感器222F2、以及可变电容器225F2。

压电谐振器221F2、以及可变电容器225F2串联连接在连接频率固定型滤波器302F和频率固定型滤波器303F的连接线路和接地之间。电感器222F2与压电谐振器221F2并联连接。

频率固定型滤波器301F包括压电谐振器341F、342F。压电谐振器341F连接在连接压电谐振器342F和第一输入输出端子P1的连接线路与接地之间。压电谐振器342F连接在第一输入输出端子P1与频率可变型滤波器201F之间。

频率固定型滤波器302F包括压电谐振器343F。压电谐振器343F连接在频率可变型滤波器201F和频率可变型滤波器202F之间。

频率固定型滤波器303F包括压电谐振器344F。压电谐振器344F连接在频率可变型滤波器202F和第二输入输出端子P2之间。

由此，本实施方式所涉及的高频滤波器10F分别具备多个频率固定型滤波器和频率可变型滤波器并且串联连接而形成。

即使是上述的结构，与如现有技术那样仅用频率可变型滤波器使通频带及衰减频带变化的情况相比，也能抑制滤波器特性的劣化。

接着，对于本发明的实施方式6所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图15是本发明的实施方式6所涉及的高频滤波器的电路图。图16是表示本发明的实施方式6所涉及的高频滤波器的通过特性的图。此外，在图16中，粗实线表示将开关元件短路的状态下的滤波特性，粗虚线表示将开关元件断开的状态下的滤波特性。细虚线表示将开关元件断开的状态下的频率可变型滤波器的滤波特性。

图15所示的高频滤波器10G包括频率可变型滤波器20G和频率固定型滤波器30G。频率可变型滤波器20G和频率固定型滤波器30G串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器20G和频率固定型滤波器30G耦合。通过这些频率可变型滤波器20G和频率固定型滤波器30G的耦合，高频滤波器10G实现期望的滤波特性。

频率可变型滤波器20G具备压电谐振器221G、电感器212G、以及开关元件213G。电感器212G、开关元件213G相当于本发明的电抗可变单元。

压电谐振电路211G串联连接在第二输入输出端子P2和频率固定型滤波器30G之间。电感器212G与压电谐振器211G并联连接。开关元件213G与电感器212G并联连接。

在开关元件213G断开的情况下，频率可变型滤波器20G由压电谐振器211G和电感器212G的并联电路构成。由此，如图16的虚线所示，频率可变型滤波器20G起到作为陷波滤波器的作用。在开关元件213G短路的情况下，频率可变型滤波器20G实质上仅由短路的开关元件213G构成。

频率固定型滤波器30G包括压电谐振器311G、312G、313G。压电谐振器311G串联连接在第一输入输出端子P1和频率可变型滤波器20G之间。压电谐振器312G连接在压电谐振器311G的第一输入输出端子P1侧的端部和接地之间。压电谐振器313G连接在压电谐振器311G的频率可变型滤波器20G侧的端部和接地之间。通过上述结构，如图16的实线所示，频率固定型滤波器30G起到作为带通滤波器的作用。

通过上述结构，若开关元件213G断开，则高频滤波器10G成为由频率固定型滤波器30G形成的带通滤波器、和由频率可变型滤波器20G形成的低通滤波器所构成的串联电路。另一方面，若开关元件213G短路，则高频滤波器10G实质上仅由频率固定型滤波器30G形成的带通滤波器构成。

在上述的结构中，将由频率可变型滤波器20G形成的低通滤波器的通频带的下限频率设定为比由频率固定型滤波器30G形成的带通滤波器的通频带的下限频率更高。

由此，若开关元件213G断开，则如图16的虚线所示，通频带的下限频率由构成频率可变型滤波器20G的陷波滤波器确定。另一方面，若开关元件213G短路，则如图16的实线所示，由频率固定型滤波器30G形成的带通滤波器的滤波特性直接成为高频滤波器10G的滤波特性。

即使是上述的结构，也能得到与上述的各实施方式相同的作用效果。而且，在本实施方式中，由于使用开关元件代替可变电容器，因此能简化电路结构。

接着，对于本发明的实施方式7所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图17是本发明的实施方式7所涉及的高频滤波器的电路图。图18是表示本发明的实施方式7所涉及的高频滤波器的通过特性的图。此外，在图18中，粗实线表示将开关元件短路的状态下的滤波特性，粗虚线表示将开关元件断开的状态下的滤波特性。细虚线表示将开关元件断开的状态下的频率可变型滤波器的滤波特性。

图17所示的高频滤波器10H包括频率可变型滤波器20H和频率固定型滤波器30H。频率可变型滤波器20H和频率固定型滤波器30H串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器20H和频率固定型滤波器30H耦合。通过这些频率可变型滤波器20H和频率固定型滤波器30H的耦合，高频滤波器10H实现期望的滤波特性。

频率可变型滤波器20H具备压电谐振器211H、电感器212H、以及开关元件213H。电感器212H、开关元件213H相当于本发明的电抗可变单元。

压电谐振器211H和电感器212H串联连接在第二输入输出端子P2和频率固定型滤波器30H之间。开关元件213H相对于压电谐振器211H与电感器212H的串联电路并联连接。

在开关元件213H断开的情况下，频率可变型滤波器20H通过压电谐振器211H和电感器212H的串联电路构成。由此，如图18的虚线所示，频率可变型滤波器20H起到作为陷波滤波器的作用。在开关元件213H短路的情况下，频率可变型滤波器20H实质上仅由短路的开关元件213H构成。

频率固定型滤波器30H包括压电谐振器311H、312H、313H。压电谐振器311H串联连接在第一输入输出端子P1和频率可变型滤波器20H之间。压电谐振器312H连接在压电谐振器311H的第一输入输出端子P1侧的端部和接地之间。压电谐振器313H连接在压电谐振器311H的频率可变型滤波器20H侧的端部和接地之间。通过上述结构，如图18的实线所示，频率固定型滤波器30H起到作为带通滤波器的作用。

通过上述结构，若开关元件213H断开，则高频滤波器10H成为由频率固定型滤波器30H形成的带通滤波器、和由频率可变型滤波器20H形成的陷波滤波器所构成的串联电路。另一方面，若开关元件213H短路，则高频滤波器10H实质上仅由频率固定型滤波器30H形成的带通滤波器构成。

在上述的结构中，将由频率可变型滤波器20H形成的陷波滤波器的衰减极频率设定为比由频率固定型滤波器30H形成的带通滤波器的通频带的下限频率更高。

由此，若开关元件213H断开，则如图18的虚线所示，通频带的下限频率由构成频率可变型滤波器20H的陷波滤波器确定。另一方面，若开关元件213H短路，则如图18的实线所示，由频率固定型滤波器30H形成的带通滤波器的滤波特性直接成为高频滤波器10H的滤波特性。

即使是上述的结构，也能得到与上述的各实施方式相同的作用效果。而且，在本实施方式中，由于使用开关元件代替可变电容器，因此能简化电路结构。

接着，对于本发明的实施方式8所涉及的高频滤波器参照附图进行说明。图19是本发明的实施方式8所涉及的高频滤波器的电路图。图20是表示本发明的实施方式8所涉及的高频滤波器的通过特性的图。此外，在图20中，粗实线表示将开关元件断开的状态下的滤波特性，粗虚线表示将开关元件短路的状态下的滤波特性。细虚线表示将开关元件短路的状态下的频率可变型滤波器的滤波特性。

图19所示的高频滤波器10I包括频率可变型滤波器20I和频率固定型滤波器30I。频率可变型滤波器20I和频率固定型滤波器30I串联连接在第一输入输出端子P1和第二输入输出端子P2之间，频率可变型滤波器20I和频率固定型滤波器30I耦合。通过这些频率可变型滤波器20I和频率固定型滤波器30I的耦合，高频滤波器10I实现期望的滤波特性。

频率可变型滤波器20I具备压电谐振器211I、电感器212I、以及开关元件213I。电感器212I、开关元件213I相当于本发明的电抗可变单元。

压电谐振器211I和电感器212I并联连接，该并联电路的一端与接地连接。该并联电路的另一端经由开关元件213I与连接频率固定型滤波器30I和第二输入输出端子P2的连接线路连接。

在开关元件213I短路的情况下，频率可变型滤波器20I成为压电谐振器211I和电感器212I的并联电路连接在连接线路和接地之间的结构。由此，如图20的虚线所示，频率可变型滤波器20I起到作为陷波滤波器的作用。在开关元件213I断开的情况下，频率可变型滤波器20I不与连接线路连接。

频率固定型滤波器30I包括压电谐振器311I、312I、313I。压电谐振器311I串联连接在第一输入输出端子P1和频率可变型滤波器20I之间。压电谐振器312I连接在压电谐振器311I的第一输入输出端子P1侧的端部和接地之间。压电谐振器313I连接在压电谐振器311I的频率可变型滤波器20I侧的端部和接地之间。通过上述结构，如图20的实线所示，频率固定型滤波器30I起到作为带通滤波器的作用。

通过上述结构，若开关元件213I短路，则高频滤波器10I成为由频率固定型滤波器30I形成的带通滤波器、和由频率可变型滤波器20I形成的陷波滤波器所构成的串联电路。另一方面，若开关元件213I断开，则高频滤波器10I实质上仅由频率固定型滤波器30I形成的带通滤波器构成。

在上述的结构中，将由频率可变型滤波器20I形成的陷波滤波器的衰减极频率设定为比由频率固定型滤波器30I形成的带通滤波器的通频带的上限频率更低。

由此，若开关元件213I断开，则如图20的虚线所示，通频带的上限频率由构成频率可变型滤波器20I的陷波滤波器确定。另一方面，若开关元件213I短路，则如图20的实线所示，由频率固定型滤波器30I形成的带通滤波器的滤波特性直接成为高频滤波器10I的滤波特性。

即使是上述的结构，能得到与上述的各实施方式相同的作用效果。而且，在本实施方式中，由于使用开关元件代替可变电容器，因此能简化电路结构。

标号说明

10、10C、10D、10E、10F、10G、10H、10I：高频滤波器

20、20C、20D、20G、20H、20I：频率可变型滤波器

30、30C、30D、30G、30H、30I：频率固定型滤波器

21、22：谐振电路

211、211D、211E、221、221C、221F1、221F2、211G、211H、211I、221E、311、311G、312G、313G、311H、312H、313H、311I、312I、313I、312、313、341C、342C、341D、342D、341E、342E、341F、342F、343F、344F：压电谐振器

212、213、212D、212E、212G、212H、212I、213D、213E、222、223、222C、223C、223E、222F1、222F2：电感器(扩展电感器)

321、322、431C、431E：电感器(频率固定型滤波器用电感器)

214、215、215D、215E、224、225、225C、225E、225F1、225F2：可变电容器

213G、213H、213I：开关元件

432D：电容器(频率固定型滤波器用电容器)

Claims (16)

1.一种高频滤波器，其特征在于，包括：

频率可变型滤波器，该频率可变型滤波器具有电抗可变单元，通过调整所述电抗可变单元，能调整所述频率可变型滤波器的通频带和衰减频带的频率；以及

频率固定型滤波器，该频率固定型滤波器不具有所述电抗可变单元，所述频率固定型滤波器的通频带及衰减频带的频率固定，

所述频率可变型滤波器和所述频率固定型滤波器耦合，且对多个通信频带进行滤波处理，

所述频率固定型滤波器对所述多个通信频带内的最低频率的通信频带、或者所述多个通信频带内的最高频率的通信频带进行滤波处理。

2.如权利要求1所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率可变型滤波器具有可变滤波器用的谐振器，

所述频率固定型滤波器具有固定滤波器用的谐振器，

利用所述电抗可变单元调整包含该电抗可变单元和所述谐振器的谐振电路的谐振频率或反谐振频率，从而调整所述频率可变型滤波器的通频带或衰减频带。

3.如权利要求2所述的高频滤波器，其特征在于，

所述电抗可变单元包括：

与所述可变滤波器用的谐振器并联连接的电感器、以及

与所述可变滤波器用的谐振器串联连接的可变电容器。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率固定型滤波器的通频带的下限频率与所述多个通信频带中的最低频率的通信频带的下限频率基本相同。

5.如权利要求4所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率固定型滤波器是带通滤波器或高通滤波器。

6.如权利要求1至3中任意一项所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率固定型滤波器的通频带的上限频率与所述多个通信频带中的最高频率的通信频带的上限频率基本相同。

7.如权利要求6所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率可变型滤波器是带通滤波器或低通滤波器。

8.如权利要求2所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率固定型滤波器和所述频率可变型滤波器均是低通滤波器。

9.如权利要求8所述的高频滤波器，其特征在于，

所述电抗可变单元包括：

与所述可变滤波器用的谐振器并联连接的电感器、以及

相对于所述可变滤波器用的谐振器和所述电感器的并联电路串联连接的可变电容器。

10.如权利要求2所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率固定型滤波器和所述频率可变型滤波器均是高通滤波器。

11.如权利要求10所述的高频滤波器，其特征在于，

所述电抗可变单元包括：

与所述可变滤波器用的谐振器串联连接的电感器、以及

相对于所述可变滤波器用的谐振器和所述电感器的串联电路并联连接的可变电容器。

12.如权利要求1所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率可变型滤波器具有可变滤波器用的谐振器，

所述频率固定型滤波器具有固定滤波器用的谐振器，

所述电抗可变单元是切换所述频率可变型滤波器与所述频率固定型滤波器的连接方式的单元，通过该切换，使所述频率可变型滤波器和所述频率固定型滤波器的耦合状态发生变化，从而调整通频带及衰减频带。

13.如权利要求12所述的高频滤波器，其特征在于，

所述电抗可变单元包括：

与所述可变滤波器用的谐振器并联连接的电感器、以及

与所述可变滤波器用的谐振器并联连接的开关元件。

14.如权利要求12所述的高频滤波器，其特征在于，

所述电抗可变单元包括：

与所述可变滤波器用的谐振器串联连接的电感器、以及

与所述可变滤波器用的谐振器及所述串联连接的电感器并联连接的开关元件。

15.如权利要求12所述的高频滤波器，其特征在于，

所述电抗可变单元包括：

并联连接在连接线路和接地之间的谐振器和电感器、以及

连接在该谐振器和电感器的并联电路与所述连接线路之间的开关元件。

16.如权利要求1至3中任意一项所述的高频滤波器，其特征在于，

所述频率固定型滤波器和所述频率可变型滤波器中的至少一方具备多个。