CN107408937B - 高频率滤波器、前端电路以及通信设备 - Google Patents

高频率滤波器、前端电路以及通信设备 Download PDF

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Abstract

本发明的高频滤波器(10)包括谐振器(21、31、32)、电感器(41)以及开关(51)。谐振器(21)连接在第1输入输出端子(P1)与第2输入输出端子(P2)之间。电感器(41)的一端连接在谐振器(21)与第1输入输出端子(P1)之间。谐振器(31)的一端与电感器(41)的另一端相连接。开关(51)选择电感器(41)和谐振器(31)的连接部与谐振器(32)中的任一个，并连接所选择的连接部或谐振器(32)与谐振器(21)中的第2输入输出端子(P2)侧的端子。通过切换开关(51)的连接方式，从而改变高频滤波器(10)的电路结构。

Description

高频率滤波器、前端电路以及通信设备
技术领域
本发明涉及利用了谐振器的谐振频率与反谐振频率的高频滤波器、前端电路以及通信设备。
背景技术
以往，提出有各种高频滤波器。例如，如专利文献1所示，在这些高频滤波器中存在频率可变滤波器。通过采用频率可变滤波器，从而能在1个高频滤波器中应用与不同的通频带相对应的多个滤波特性(通过特性以及衰减特性)。
专利文献1所记载的频率可变滤波器具备多个压电谐振器及开关。专利文献1所记载的频率可变滤波器通过切换开关的连接方式，从而使压电谐振器的组合不同。由此，实现了各自不同的多个通过特性(衰减特性)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-207116号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，例如在专利文献1的图11A、图11B所记载的频率可变滤波器中，用1个开关只能形成1个衰减极，因此，难以与例如像Band(频段)28这样的追求陡峭性的Band相对应。此外，若使用2个开关来形成2个衰减极，则存在尺寸变大的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种通过用1个开关形成2个衰减极从而实现小型化且隔离特性良好的高频滤波器。
解决技术问题的技术方案
本发明的高频滤波器包括第1、第2、第3谐振器、第1电抗元件以及开关。第1谐振器连接在第1输入输出端子与第2输入输出端子之间。第1电抗元件的一端连接在第1谐振器与第1输入输出端子之间。第2谐振器的一端与第1电抗元件的另一端相连接。开关选择第1电抗元件和第2谐振器的连接部、与第3谐振器中的任一个，并连接所选择的连接部或第3谐振器、与第1谐振器中的第2输入输出端子侧的端子。
该结构中，能实现使用了多个谐振器与电抗元件的多种类型的电路。此时，能在将电抗元件作为使谐振器的特性变化的元件来使用的方式、以及将电抗元件作为对于谐振器的匹配电路来使用的方式中进行选择，能实现更多样的滤波特性。
此外，优选在本发明的高频滤波器中，第2谐振器及第3谐振器接地。
该结构中，第2谐振器与第3谐振器成为连接在将第1输入输出端子与第2输入输出端子连接的传输线与接地之间的、所谓的并联连接的谐振器。由此，与不使用并联连接的谐振器的电路相比，能实现更多样的滤波特性。
此外，本发明的高频滤波器中，开关也可以将未被选择的一侧接地。
该结构中，能抑制未被选择的一侧的谐振器给滤波特性带来的影响。
此外，本发明的高频滤波器中，也可以具备与第3谐振器并联连接的第2电抗元件。
该结构中，能实现更多样的滤波特性。
此外，本发明的高频滤波器中，还可以具备第4谐振器及第3电抗元件。第4谐振器连接在第1谐振器和开关的连接部、与第2输入输出端子之间。第3电抗元件连接在第1电抗元件和第2谐振器的连接部、与第2输入输出端子之间。
该结构中，能实现更多样的滤波特性。
此外，本发明的高频滤波器中，第1电抗元件可以是电感器，也可以是电容器。
该结构中，能分别实现多样的滤波特性。例如，在电感器的情况下，能在将电感器用于谐振器的反谐振点的偏移的方式、与仅将电感器作为匹配电路使用的电路等中进行选择，能实现更多样的滤波特性。此外，在电容器的情况下，能在将电容器用于谐振器的反谐振点的偏移的方式、与仅将电容器作为匹配电路使用的方式等中进行选择，能实现更多样的滤波特性。
此外，本发明的高频滤波器中，第1电抗元件、第2电抗元件以及第3电抗元件可以是电感器。此外，第1电抗元件以及第3电抗元件可以是电容器。
该结构中，能实现更多样的滤波特性。
此外，本发明的高频滤波器与第1通信频段及第2通信频段相对应，并具备第1端子与第2端子，该第2通信频段与第1通信频段相比具有更高的中心频率，且通信频带与第1通信频段部分重叠。高频滤波器具备梯形谐振电路及衰减电路。梯形谐振电路配置在第1端子与第2端子之间，包含至少1个以上的串联臂谐振器与至少1个以上的并联臂谐振器。衰减电路连接至梯形谐振电路与第2端子之间的连接节点。衰减电路包括谐振器与开关。谐振器的一端与开关的第1被选择端子相连接，另一端与接地电位相连接，开关包含与谐振器相连接的第1被选择端子、与接地电位相连接的第2被选择端子、以及选择性地与第1被选择端子或第2被选择端子相连接且连接至连接节点的共用端子。高频滤波器对连接了开关中的共用端子与第1被选择端子的对应于第2通信频段的状态、以及连接了开关中的共用端子与第2被选择端子的对应于第1通信频段的状态进行切换。
该结构中，能以使用了1个开关的结构来实现分别对应于通信频带相重叠的多个通信频段的滤波特性。
此外，本发明的高频滤波器还具备使多个谐振器纵向耦合的纵向耦合型谐振电路，纵向耦合型谐振电路可以与梯形谐振电路串联连接。
该结构中，也能以使用了1个开关的结构来实现分别对应于通信频带相重叠的多个通信频段的滤波特性。
此外，本发明的前端电路包括分波电路、发送侧放大电路以及接收侧放大电路。分波电路具有对发送信号进行滤波处理的发送滤波器以及对接收信号进行滤波处理的接收滤波器。发送侧放大电路与发送滤波器相连接，接收侧放大电路与接收滤波器相连接。发送滤波器及接收滤波器中的至少一方是上述任一高频滤波器。
该结构中，能在指定的通信频段中进行低损耗的通信，并能满足乱真发射的限制。
此外，本发明的通信设备包括上述前端电路、以及连接至发送侧放大电路及接收侧放大电路并产生开关的控制信号的RFIC。
该结构中，能在可选择的多个通信频段中进行低损耗的通信，并能满足乱真发射的限制。
发明效果
根据本发明，由于能用1个开关形成2个衰减极，因此能实现隔离特性良好的小型的高频滤波器。
附图说明
图1是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器的电路图。
图2是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的开关的等效电路图。
图3(A)是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图，图3(B)是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。
图4(A)是示出本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图，图4(B)是示出基于本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的谐振器的阻抗特性的衰减特性的曲线图。
图5是本发明实施方式2所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。
图6是本发明实施方式3所涉及的高频滤波器的电路图。
图7(A)是本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图，图7(B)是本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。
图8(A)是示出本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图，图8(B)是示出基于本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的谐振器的阻抗特性的衰减特性的曲线图。
图9是本发明实施方式4所涉及的高频滤波器的电路图。
图10(A)是本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图，图10(B)是本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。
图11(A)是示出本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图，图11(B)是示出基于本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的谐振器的阻抗特性的衰减特性的曲线图。
图12是本发明实施方式5所涉及的高频滤波器的电路图。
图13(A)是本发明实施方式5所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图，图13(B)是本发明实施方式5所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。
图14是示出本发明实施方式5所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图。
图15是本发明实施方式6所涉及的高频滤波器的电路图。
图16是本发明实施方式7所涉及的分波电路的电路图。
图17是示出本发明实施方式7所涉及的分波电路的发送滤波器的滤波特性的曲线图。
图18是本发明实施方式8所涉及的分波电路的电路图。
图19是本发明实施方式9所涉及的通信设备的功能框图。
具体实施方式
参照附图对本发明实施方式1所涉及的高频滤波器进行说明。图1是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器的电路图。图2是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的开关的等效电路图。图3(A)是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图。图3(B)是本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。图4(A)是示出本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图。图4(B)是示出基于本发明实施方式1所涉及的高频滤波器中的谐振器的阻抗特性的衰减特性的曲线图。
如图1所示，高频滤波器10包括谐振器21(本发明的“第1谐振器”)、31(本发明的“第2谐振器”)、32(本发明的“第3谐振器”)、电感器41(本发明的“第1电抗元件”)以及开关51。谐振器21、31、32是具有谐振点(谐振频率)与反谐振点(反谐振频率)的谐振器，例如是压电谐振器。谐振器21、31、32的谐振点及反谐振点根据作为高频滤波器10所希望的滤波特性适当地进行设定。
开关51是具备端子PSW0、PSW1以及PSW2的SPDT开关。端子PSW0选择性地与端子PSW1或端子PSW2相连接。更具体而言，如图2所示，开关51由4个SPST开关构成。SPST开关F1、F2的一端与端子PSW0相连接。SPST开关F1的另一端与端子PSW1相连接，并与SPST开关F3的一端相连接。SPST开关F3的另一端接地。SPST开关F2的另一端与端子PSW2相连接，并与SPST开关F4的一端相连接。SPST开关F4的另一端接地。如图2(A)所示，若SPST开关F1、F4导通，则SPST开关F2、F3断开。如图2(B)所示，若SPST开关F1、F4断开，则SPST开关F2、F3导通。根据上述结构，在开关51中，若端子PSW0与端子PSW1导通，则端子PSW2对于端子PSW0成为非连接状态并接地。此外，若端子PSW0与端子PSW2导通，则端子PSW1对于端子PSW0成为非连接状态并接地。
谐振器21连接在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间。电感器41的一端与第1输入输出端子P1相连接。换言之，电感器41的一端与谐振器21的第1输入输出端子P1侧的端子相连接。
开关51的端子PSW0与第2输入输出端子P2相连接。换言之，开关51的端子PSW0与谐振器21的第2输入输出端子P2侧的端子相连接。
开关51的端子PSW1与电感器41的另一端相连接。此外，开关51的端子PSW1与谐振器31的一端相连接。谐振器31的另一端接地。开关51的端子PSW2与谐振器32的一端相连接。谐振器32的另一端接地。
通过在上述结构中切换开关51的连接方式，高频滤波器10起到作为图3(A)、(B)所示的2种电路中的任一种的功能。
[连接方式1]
在以连接方式1实现的高频滤波器10(1)中，端子PSW0与端子PSW1相连接。本连接方式1中，成为图3(A)的电路结构。具体而言，在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间连接有谐振器21与电感器41的并联电路。该并联电路的第2输入输出端子P2侧经由谐振器31接地。该结构中，电感器41起到作为对于谐振器21的所谓的延伸L(电感器)的作用。
该电路结构中，成为图4(A)的虚线所示的滤波特性AT(101)。具体而言，滤波特性AT(101)具有通频带BW(101)，并在该通频带BW(101)的高频侧与低频侧具有衰减区域。通频带BW(101)由谐振器21与电感器41的并联电路的谐振点附近的频率及高频侧的频带、以及谐振器31的反谐振点的更高频侧的频带形成。
更具体而言，通频带BW(101)的低频侧的端部(下限频率)由存在于谐振器21与电感器41的并联电路的谐振点的更低频侧的谐振器31的反谐振点来决定。通频带BW(101)的下限频率的更高频侧由谐振器21与电感器41的并联电路的特性、以及谐振器31的特性来决定。
此外，滤波特性AT(101)中，在通频带BW(101)的低频侧具有2个衰减极。这些衰减极分别由谐振器31的谐振点的频率f3、以及谐振器21与电感器41的并联电路的反谐振点的频率f4来决定。
谐振器31的阻抗特性如图4(B)所示，谐振点与反谐振点较接近，谐振器31的谐振点的频率f3接近通频带BW(101)的下限频率。由此，在通频带BW(101)的低频侧能实现陡峭的衰减特性，并且能在频率f3处得到衰减极。
此外，如上所述，电感器41起到作为谐振器21的延伸电感器的功能，谐振器21与电感器41的并联电路的反谐振点(副反谐振点)的频率f4接近谐振器31的谐振点。由此，能使谐振器21与电感器41的并联电路的反谐振点(副反谐振点)的频率f4接近谐振器31的谐振点的频率f3。因此，能进一步在频率f3的衰减极的附近得到频率f4的衰减极。
由此，连接方式1中，能实现通频带BW(101)的低频侧的衰减特性较陡峭、并具有2个衰减极的滤波特性AT(101)。该特性中，通过具有2个衰减极，从而能进一步增大通频带BW(101)的低频侧的衰减量。由此，能在接近通频带BW(101)的低频侧的频带中确保更可靠的隔离性。
[连接方式2]
在以连接方式2实现的高频滤波器10(2)中，端子PSW0与端子PSW2相连接。端子PWS1接地。本连接方式2中，成为图3(B)的电路结构。具体而言，在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间连接有谐振器21。谐振器21的第1输入输出端子P1侧经由电感器41接地。谐振器21的第2输入输出端子P2侧经由谐振器32接地。该结构中，电感器41起到作为对于由谐振器21、32构成的电路的第1输入输出端子P1侧的匹配电路的作用。即，不成为决定滤波特性的主要要素。
该电路结构中，成为图4(A)的实线所示的滤波特性AT(102)。具体而言，滤波特性AT(102)具有通频带BW(102)，并在该通频带BW(102)的高频侧与低频侧具有衰减区域。通频带BW(102)位于通频带BW(101)的更低频侧，并与通频带BW(101)局部重叠。
通频带BW(102)由比谐振器32的反谐振点更高频侧的频带与比谐振器21的谐振点更低频侧的频带形成。
更具体而言，通频带BW(102)的低频侧的端部(下限频率)由谐振器32的反谐振点来决定。通频带BW(102)的高频侧的端部(上限频率)由谐振器21来决定。
此外，滤波特性AT(102)中，在通频带BW(102)的低频侧具有1个衰减极，并在高频侧具有1个衰减极。低频侧的衰减极由谐振器32的谐振点的频率f2形成。高频侧的衰减极由谐振器21的反谐振点的频率f1形成。
此处，谐振器21、32不具备延伸电感器，反谐振点与谐振点相接近。由此，在通频带BW(102)的低频侧能实现由谐振器32的特性而得到的陡峭的衰减特性，并且能在频率f2处得到衰减极。此外，在通频带BW(102)的高频侧能实现由谐振器21的特性而得到的陡峭的衰减特性，并且能在频率f1处得到衰减极。
由此，连接方式2中，能实现通频带BW(102)的低频侧与高频侧的衰减特性较陡峭的滤波特性AT(102)。此外，该特性中，能够在通频带BW(102)的低频侧与高频侧这两方具有衰减极。由此，能在接近通频带BW(102)的低频侧与高频侧的频带两方中确保隔离性。
如上所述，通过使用本实施方式的结构，从而能在接近通频带BW的低频侧或/及高频侧的频带中确保更可靠的隔离性。即，通过使用本实施方式的结构，从而能实现通频带不同、衰减特性不同的2种滤波特性。上述滤波特性中，将电感器41设为用于谐振器的切换的开关51的选择对象，从而能对谐振器进行切换，并且也能对电感器41的功能进行选择。因此，能实现小型的电路结构。
由此，能用1个开关形成2个衰减极。此外，与仅组合多个谐振器并用开关来变更组合的结构相比，能以更小型的电路结构实现更多样的滤波特性。
此外，本实施方式的高频滤波器对于3GPP2通信标准的通信频段Band28的利用是有效的。通信频段Band28中设定有多个通信频段Band28A、Band28B。通信频段Band28A的频带与通信频段Band28B的频带局部重叠。
具体而言，通信频段Band28的发送频带为703[MHz]至748[MHz]。通信频段Band28A的发送频带为703[MHz]至733[MHz]，通信频段Band28B的发送频带为718[MHz]至748[MHz]。
这是由于通信频段Band28的发送频带与DTV(数字电视广播)的广播频带重叠，并成为乱真发射(spurious emission)的限制对象。具体而言，通信频段Band28A是3GGP2中的“NS17”的乱真发射的限制对象，在应用该限制的DTV信号的广播地区，无法使用通信频段Band28A。因此，该广播地区中，指定通信频段Band28B为通信用。该情况下，通信终端必须在以低损耗使通信频段Band28B的发送信号通过的同时，满足在通信频段Band28A的频带中所设定的“NS17”的乱真发射的限制。
另一方面，在该广播地区以外，也可以使用通信频段Band28A。即，能利用通信频段Band28的整个频带。然而，在通信频段Band28的低频侧的附近设定有其他乱真发射的限制“NS18”。该情况下，通信终端必须在以低损耗使通信频段Band28的发送信号通过的同时，满足在通信频段Band28的低频侧的附近所设定的“NS18”的乱真发射的限制。
上述情况下，通过使用本实施方式的高频滤波器10来选择上述连接方式1，从而能满足“NS17”的乱真发射的标准，并能在通信频段Band28B中进行通信。此外，通过选择上述连接方式2，从而能满足“NS18”的乱真发射的标准，并能在通信频段Band28A中进行通信。
由此，通过使用高频滤波器10，从而能用1个高频滤波器来实现通信频段Band28A与通信频段Band28B两方的滤波处理。
接着，参照附图，对本发明实施方式2所涉及的高频滤波器进行说明。图5是本发明实施方式2所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。
本实施方式所涉及的高频滤波器10A相对于实施方式1所涉及的高频滤波器10，其开关51的结构不同。高频滤波器10A的开关51中，未被选择的一侧的端子、即端子PSW0与端子PSW1相连接时的端子PSW2、以及端子PSW0与端子PSW2相连接时的端子PSW1未接地。
连接方式1中，高频滤波器10A与实施方式1所涉及的高频滤波器10具有相同的电路结构。该结构中，电感器41对于谐振器21起到作为并联连接的延伸电感器的功能。
连接方式2中，在高频滤波器10A的第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间连接有谐振器21。谐振器21的第1输入输出端子P1侧经由电感器41与谐振器31的串联电路接地。谐振器21的第2输入输出端子P2侧经由谐振器32接地。该结构中，电感器41对于谐振器31起到作为串联连接的延伸电感器的功能。
由此，即使是将开关的未被选择的一侧的端子不接地的方式，也能通过开关的切换，从而变更谐振器的组合，并且也能变更开关的功能。
接着，参照附图，对本发明实施方式3所涉及的高频滤波器进行说明。图6是本发明实施方式3所涉及的高频滤波器的电路图。图7(A)是本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图。图7(B)是本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。图8(A)是示出本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图。图8(B)是示出基于本发明实施方式3所涉及的高频滤波器中的谐振器的阻抗特性的衰减特性的曲线图。
如图6所示，本实施方式所涉及的高频滤波器10B相对于实施方式1所涉及的高频滤波器10，其不同点在于追加了电感器42(本发明的“第2电抗元件”)。
电感器42相对于谐振器32并联连接。
通过在上述结构中切换开关51的连接方式，高频滤波器10B起到作为图7(A)、(B)所示的2种电路中的任一种的功能。
[连接方式1]
如图7(A)所示，以连接方式1实现的高频滤波器10B(1)成为与实施方式1所涉及的高频滤波器10(1)相同的电路结构。因此，如图8(A)所示，高频滤波器10B(1)的滤波特性AT(101B)与高频滤波器10(1)的滤波特性AT(101)相同。
[连接方式2]
以连接方式2实现的高频滤波器10B(2)中，电感器42起到作为对于谐振器32的所谓的延伸L(电感器)的作用。
该电路结构中，成为图8(A)的实线所示的滤波特性AT(102B)。具体而言，滤波特性AT(102B)具有通频带BW(102B)，并在该通频带BW(102B)的高频侧具有2个衰减区域。通频带BW(102B)由比谐振器21的谐振点更低频侧的频带、以及比谐振器32与电感器42的并联电路的反谐振点更低频侧的频带形成。
更具体而言，通频带BW(102B)的高频侧的端部(上限频率)由谐振器21的谐振点来决定。通频带BW(102B)的上限频率的更低频侧由谐振器21的特性、以及谐振器32与电感器42的并联电路的特性来决定。
此外，滤波特性AT(102B)中，在通频带BW(102B)的高频侧具有2个衰减极。这些衰减极分别由谐振器21的反谐振点的频率f1B、以及谐振器32与电感器42的并联电路的谐振点的频率f2B来决定。
谐振器21的阻抗特性如图8(B)所示，谐振点与反谐振点较接近，谐振器21的反谐振点的频率f1B接近通频带BW(102B)的上限频率。由此，在通频带BW(102B)的高频侧能实现陡峭的衰减特性，并且能在频率f1B处得到衰减极。
此外，如上所述，电感器42起到作为谐振器32的延伸电感器的功能，谐振器32与电感器42的并联电路的谐振点的频率f2B接近谐振器21的反谐振点从而成为低频侧。由此，能使谐振器32与电感器42的并联电路的谐振点的频率f2B接近谐振器21的反谐振点的频率f1B。因此，能进一步在频率f1B的衰减极的附近得到频率f2B的衰减极。
由此，连接方式2中，能实现通频带BW(102B)的高频侧的衰减特性较陡峭、并具有2个衰减极的滤波特性AT(102B)。该特性中，通过具有2个衰减极，从而能进一步增大通频带BW(102B)的高频侧的衰减量。由此，能在接近通频带BW(102B)的高频侧的频带中确保更可靠的隔离性。
由此，通过使用本实施方式的高频滤波器10B，从而能在通信频带BW(101B)中将通信频带BW(102B)侧的隔离性确保得较高，并能在通信频带BW(102B)中将通信频带BW(101B)侧的隔离性确保得较高。由此，通过使用高频滤波器10B，从而能将利用了较为接近的2个通频带的通信频段间的隔离性确保得更高。若使用该结构，则例如在对3GS通信标准的频段Bnad28A、28B一起进行收发的情况下，更为有效。
接着，参照附图，对本发明实施方式4所涉及的高频滤波器进行说明。图9是本发明实施方式4所涉及的高频滤波器的电路图。图10(A)是本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图。图10(B)是本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。图11(A)是示出本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图。图11(B)是示出基于本发明实施方式4所涉及的高频滤波器中的谐振器的阻抗特性的衰减特性的曲线图。
本实施方式所涉及的高频滤波器10C相对于实施方式3所涉及的高频滤波器10B，其不同点在于追加了谐振器22(本发明的“第4谐振器”)以及电感器43(本发明的“第3电抗元件”)。
谐振器22连接在谐振器21和开关51的连接点与第2输入输出端子P2之间。电感器43的一端与第2输入输出端子P2相连接。换言之，电感器43的一端与谐振器22中的第2输入输出端子P2侧相连接。电感器43的另一端与开关51的端子PSW1相连接。换言之，电感器43的另一端连接至电感器41及谐振器31。
适当设定各谐振器21、22、31、32的特性以及电感器41、42、43的电感，以实现下述2种滤波特性。
通过在上述结构中切换开关51的连接方式，高频滤波器10C起到作为图10(A)、(B)所示的2种电路中的任一种的功能。
[连接方式1]
如图10(A)所示，以连接方式1实现的高频滤波器10C(1)包括由谐振器21与电感器41构成的第1并联电路、以及由谐振器22与电感器43构成的第2并联电路。第1并联电路和第2并联电路串联连接在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间。第1并联电路与第2并联电路的连接点经由谐振器31接地。该结构中，电感器41起到作为对于谐振器21的延伸电感器的功能。电感器43起到作为对于谐振器22的延伸电感器的功能。
根据上述结构，高频滤波器10C(1)能实现图11(A)所示的滤波特性AT(101C)。滤波特性AT(101C)具有通频带BW(101C)，并在通频带BW(101C)的低频侧具有3个衰减极(频率f3、f4、f6)。根据与上述各实施方式相同的原理，如图11(B)所示，上述通频带BW(101C)及频率f3、f4、f6根据由谐振器21与电感器41构成的第1并联电路、由谐振器22与电感器43构成的第2并联电路、以及谐振器31的特性来决定。
[连接方式2]
如图10(B)所示，以连接方式2实现的高频滤波器10C(2)包括谐振器21、22、以及由谐振器32与电感器42构成的第3并联电路。谐振器21、22串联连接在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间。谐振器21与谐振器22的连接点经由第3并联电路接地。该结构中，电感器41起到作为高频滤波器10C(2)中的第1输入输出端子P1侧的匹配电路的功能。电感器43起到作为高频滤波器10C(2)中的第2输入输出端子P2侧的匹配电路的功能。
根据上述结构，高频滤波器10C(2)能实现图11(A)所示的滤波特性AT(102C)。滤波特性AT(102C)具有通频带BW(102C)。通频带BW(102C)位于通频带BW(101C)的低频侧，与通频带BW(101C)局部重叠。此外，滤波特性AT(102C)在通频带BW(102C)的高频侧具有3个衰减极(频率f1C、f2C、f5)。根据与上述各实施方式相同的原理，如图11(B)所示，上述通频带BW(102C)及频率f1C、f2C、f5根据谐振器21、22、以及由谐振器32与电感器42构成的第3谐振电路的特性来决定。
由此，通过使用本实施方式的高频滤波器10C，从而能在通信频带BW(101C)中进一步将通信频带BW(102C)侧的隔离性确保得较高，并能在通信频带BW(102C)中进一步将通信频带BW(101C)侧的隔离性确保得较高。由此，通过使用高频滤波器10C，从而能将利用了较为接近的2个通频带的通信频段间的隔离性确保得更高。此外，通过使衰减极在频率轴上相邻排列的数量增加，从而能扩大可获得较大衰减的频带。由此，能更可靠地实现所希望的隔离性。
接着，参照附图，对本发明实施方式5所涉及的高频滤波器进行说明。图12是本发明实施方式5所涉及的高频滤波器的电路图。图13(A)是本发明实施方式5所涉及的高频滤波器中的第1连接方式下的等效电路图。图13(B)是本发明实施方式5所涉及的高频滤波器中的第2连接方式下的等效电路图。图14是示出本发明实施方式5所涉及的高频滤波器中的滤波特性的曲线图。
如图12所示，本实施方式所涉及的高频滤波器10D相对于实施方式1所涉及的高频滤波器10，其不同点在于电感器41被置换成了电容器61。
电容器61的一端与第1输入输出端子P1相连接。换言之，电容器61的一端与谐振器21的第1输入输出端子P1侧的端子相连接。电容器61的另一端与开关51的端子PSW1相连接。该电容器61对应于本发明的“第1电抗元件”。
[连接方式1]
在以连接方式1实现的高频滤波器10D(1)中，端子PSW0与端子PSW1相连接。本连接方式1中，成为图13(A)的电路结构。具体而言，在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间连接有谐振器21与电容器61的并联电路。该并联电路的第2输入输出端子P2侧经由谐振器31接地。该结构中，电容器61具有使谐振器21的反谐振频率向低频侧偏移的功能。
该电路结构中，成为图14的虚线所示的滤波特性AT(101D)。具体而言，滤波特性AT(101D)具有通频带BW(101D)，并在该通频带BW(101D)的高频侧具有衰减区域。通频带BW(101D)由谐振器21与电容器61的并联电路的谐振点附近的频率及低频侧的频带、以及比谐振器31的反谐振点更低频侧的频带形成。
更具体而言，通频带BW(101D)的高频侧的端部(上限频率)由谐振器21和电容器61的并联电路的谐振点以及谐振器31的反谐振点来决定。谐振器21和电容器61的并联电路的谐振点与谐振器31的反谐振点基本一致。通频带BW(101D)的上限频率的更低频侧由谐振器21与电容器61的并联电路的特性、以及谐振器31的特性来决定。
此外，滤波特性AT(101D)中，在通频带BW(101D)的高频侧具有1个衰减极。该衰减极由谐振器21与电容器61的并联电路的反谐振点的频率即频率f2D来决定。即，利用电容器61使谐振器21的反谐振点偏移，从而决定衰减极的频率f2D。此时，优选利用电容器61使谐振器21的反谐振点偏移后的频率与谐振器31的谐振点的频率基本一致。
[连接方式2]
在以连接方式2实现的高频滤波器10D(2)中，端子PSW0与端子PSW2相连接。端子PWS1接地。本连接方式2中，成为图13(B)的电路结构。具体而言，在第1输入输出端子P1与第2输入输出端子P2之间连接有谐振器21。谐振器21的第1输入输出端子P1侧经由电容器61接地。谐振器21的第2输入输出端子P2侧经由谐振器32接地。该结构中，电容器61起到作为对于由谐振器21、32构成的电路的第1输入输出端子P1侧的匹配电路的作用。即，不成为决定滤波特性的主要要素。
该电路结构中，成为图14的实线所示的滤波特性AT(102D)。具体而言，滤波特性AT(102D)具有通频带BW(102D)，并在该通频带BW(102D)的高频侧与低频侧具有衰减区域。通频带BW(102D)位于通频带BW(101D)的更高频侧，并与通频带BW(101D)局部重叠。
通频带BW(102D)由比谐振器32的反谐振点更高频侧的频带与比谐振器21的谐振点更低频侧的频带形成。
更具体而言，通频带BW(102D)的低频侧的端部(下限频率)由谐振器32的反谐振点来决定。通频带BW(102D)的高频侧的端部(上限频率)由谐振器21的谐振点来决定。
此外，滤波特性AT(102D)中，在通频带BW(102D)的低频侧具有1个衰减极，并在高频侧具有1个衰减极。低频侧的衰减极由谐振器32的谐振点的频率f3D形成。高频侧的衰减极由谐振器21的反谐振点的频率f1D形成。
这种结构也能获得与上述各实施方式所示的高频滤波器相同的作用效果。另外，对于上述实施方式2、3、4所涉及的高频滤波器，也能通过适当地将电感器变更为电容器从而得到所希望的滤波特性。
接着，参照附图，对本发明实施方式6所涉及的高频滤波器进行说明。图15是本发明实施方式6所涉及的高频滤波器的电路图。
本实施方式所涉及的高频滤波器10E相对于实施方式4所涉及的高频滤波器10C，其不同点在于将电感器41、43变更为电容器61、63，并去掉了电感器42。换言之，高频滤波器10E相对于实施方式5所涉及的高频滤波器10D，其不同点在于追加了谐振器22以及电容器63。
谐振器22连接在谐振器21和开关51的连接点与第2输入输出端子P2之间。电容器63的一端与第2输入输出端子P2相连接。换言之，电容器63的一端与谐振器22中的第2输入输出端子P2侧相连接。电容器63的另一端与开关51的端子PSW1相连接。换言之，电容器63的另一端连接至电容器61及谐振器31。该电容器63对应于本发明的“第3电抗元件”。
即使是上述结构，也与将实施方式1所涉及的高频滤波器10的电感器41变更为实施方式5所涉及高频滤波器10D的电容器61相同地，能根据电容器61、63的连接方式来变更电容器的功能，从而能实现多样的滤波特性。
接着，参照附图对本发明的实施方式7所涉及的分波电路进行说明。图16是本发明实施方式7所涉及的分波电路的电路图。
如图16所示，分波电路72包括发送滤波器721以及接收滤波器722。分波电路72包括共用端子P11、发送端子P12以及接收端子P13。发送滤波器721连接在共用端子P11与发送端子P12之间。接收滤波器722连接在共用端子P11与接收端子P13之间。共用端子P11对应于本发明的“第1端子”，发送端子P12对应于本发明的“第2端子”。
发送滤波器721是组合呈梯形状连接有多个串联臂谐振器与多个并联臂谐振器的梯形谐振电路7211、以及实施方式3所示的高频滤波器10B而得的电路。具体而言，连接梯形电路7211与高频滤波器10B，使得最接近梯形电路7211中的发送端子P12侧的谐振器成为高频滤波器10B的谐振器21。另外，该发送滤波器也对应于本发明的“高频滤波器”。
接收滤波器722组合呈梯形状连接有多个串联臂谐振器与多个并联臂谐振器的梯形谐振电路、以及纵向耦合有多个谐振器的纵向耦合型谐振电路。
通过使用上述结构的分波电路72，例如能实现与上述3GPP2通信标准的通信频段Band28相对应的分波电路。
具体而言，分波电路72的发送滤波器721通过在开关51中使端子PSW0与端子PSW1(对应于第1被选择端子)导通，从而实现对通信频段Band28B(对应于第2通信频段)的滤波特性。另一方面，发送滤波器721通过在开关51中使端子PSW0与端子PSW2(对应于第2被选择端子)导通，从而实现对通信频段Band28A(对应于第1通信频段)的滤波特性。
图17是示出本发明实施方式7所涉及的分波电路的发送滤波器的滤波特性的曲线图。如图17所示，在与通信频段Band28B相对应的方式中，能在通信频段Band28B的低频侧形成2个衰减极(图17的粗箭头)。由此，能满足“NS17”的乱真发射的限制。
接着，参照附图对本发明的实施方式8所涉及的分波电路进行说明。图18是本发明实施方式8所涉及的分波电路的电路图。
本实施方式所涉及的分波电路72A相对于实施方式7所涉及的分波电路72，在发送滤波器721A的结构上不同。分波电路72A的其他结构与实施方式7所涉及的分波电路72相同，省略相同部分的说明。
分波电路72A具备发送滤波器721A。发送滤波器721A具备复合型电路7211与高频滤波器10B，是串联连接复合型电路7211与高频滤波器10B而得的电路。复合型电路7211具备梯形谐振电路部分以及纵向耦合型谐振电路部分。
即使是这样的电路结构，也能实现与实施方式7的分波电路72相同的滤波特性，并能实现相同的作用效果。
接着，参照附图对本发明的实施方式9所涉及的前端电路以及通信设备进行说明。图19是本发明实施方式9所涉及的通信设备的功能框图。
通信设备80包括前端电路70以及RFIC81。前端电路70包括发送侧放大电路71、分波电路72、天线匹配电路73以及接收侧放大电路74。分波电路72具备发送滤波器721与接收滤波器722。发送滤波器721及接收滤波器722连接至天线匹配电路73，天线匹配电路73连接至天线ANT。发送滤波器721与发送侧放大电路71相连接。接收滤波器722与接收侧放大电路74相连接。发送侧放大电路71与接收侧放大电路74连接至RFIC81。
RFIC81使用所指定的通信频段的频带来生成发送信号。RFIC81根据所指定的通信频段，向分波电路72的发送滤波器721以及接收滤波器722输出开关控制信号。发送滤波器721及接收滤波器722由上述各实施方式所示的高频滤波器形成，并按照开关控制信号进行开关控制。
用发送侧放大电路71放大从RFIC81输出的发送信号。发送侧放大电路71具备PA等，来对发送信号进行放大。将放大后的发送信号输入至分波电路72的发送滤波器721。发送信号在发送滤波器721中进行滤波处理，并经由天线匹配电路73输出至天线ANT。此时，通过在发送滤波器721中具备上述高频滤波器的结构，从而不论所指定的通信频段是通信频段B28A还是通信频段B28B，都能根据各个通信频段以较低损耗传输发送信号，并能可靠地使发送侧放大电路71中产生的高次谐波等不需要的波衰减。由此，不会在指定的通信频段以外的通信频段中将不必要的高频信号发送至外部，能满足乱真发射的限制。
由天线ANT接收到的接收信号经由天线匹配电路73输入至分波电路72的接收滤波器722。接收滤波器722对接收信号进行滤波处理，并输出至接收侧放大电路74。接收侧放大电路74具备LNA等，来对接收信号进行放大，并输出至RFIC81。
根据上述结构，能实现可在指定的通信频段中进行低损耗的通信并能满足乱真发射的限制的前端电路70以及通信设备80。
另外，上述各实施方式是用于实现本申请发明的作用效果的一部分，即使组合上述实施方式的结构，也能得到同样的作用效果。另外，并不限于上述各实施方式，只要是使用用于切换构成滤波电路的谐振器的组合的开关，来切换构成该滤波电路的电感器的功能的结构，则都能应用本申请发明的结构，并能实现本申请发明的作用效果。
标号说明
10、10A、10B、10C、10D、10E：高频滤波器
21、22、31、32：各谐振器
41、42、43：电感器
51：开关
61、63：电容器
70：前端电路
71：发送侧放大电路
72：分波电路
73：天线匹配电路
74：接收侧放大电路
81：RFIC
721：发送滤波器
722：接收滤波器
ANT：天线
P1：第1输入输出端子
P2：第2输入输出端子
PSW0、PSW1、PSW2：开关51的端子

Claims (12)

1.一种高频滤波器，其特征在于，包括：
第1谐振器，该第1谐振器连接在第1输入输出端子与第2输入输出端子之间；
第1电抗元件，该第1电抗元件的一端连接在所述第1谐振器与所述第1输入输出端子之间；
第2谐振器，该第2谐振器的一端与所述第1电抗元件的另一端相连接；
第3谐振器；以及
开关，该开关选择所述第1电抗元件和所述第2谐振器的连接部与所述第3谐振器中的任一个，并连接所选择的所述连接部或所述第3谐振器与所述第1谐振器中的所述第2输入输出端子侧的端子，
所述第2谐振器以及所述第3谐振器接地。
2.如权利要求1所述的高频滤波器，其特征在于，
所述开关将未被选择的一侧接地。
3.如权利要求1或2所述的高频滤波器，其特征在于，
具备与所述第3谐振器并联连接的第2电抗元件。
4.如权利要求1或2所述的高频滤波器，其特征在于，包括：
第4谐振器，该第4谐振器连接在所述第1谐振器和所述开关的连接部与所述第2输入输出端子之间；以及
第3电抗元件，该第3电抗元件连接在所述第1电抗元件和所述第2谐振器的连接部与所述第2输入输出端子之间。
5.如权利要求1或2所述的高频滤波器，其特征在于，
所述第1电抗元件是电感器。
6.如权利要求1或2所述的高频滤波器，其特征在于，
所述第1电抗元件是电容器。
7.如权利要求3所述的高频滤波器，其特征在于，包括：
第4谐振器，该第4谐振器连接在所述第1谐振器和所述开关的连接部与所述第2输入输出端子之间；以及
第3电抗元件，该第3电抗元件连接在所述第1电抗元件和所述第2谐振器的连接部与所述第2输入输出端子之间，
所述第1电抗元件、所述第2电抗元件以及所述第3电抗元件是电感器。
8.如权利要求4所述的高频滤波器，其特征在于，
所述第1电抗元件以及所述第3电抗元件是电容器。
9.一种高频滤波器，与第1通信频段及第2通信频段相对应，并具备第1端子与第2端子，该第2通信频段与所述第1通信频段相比具有更高的中心频率，且通信频带与所述第1通信频段部分重叠，其特征在于，包含：
梯形谐振电路，该梯形谐振电路配置在所述第1端子与所述第2端子之间，并包含至少1个以上的串联臂谐振器与至少1个以上的并联臂谐振器；以及
第1衰减电路，该第1衰减电路连接至所述梯形谐振电路与所述第2端子之间的连接节点，
所述第1衰减电路包括第2谐振器、第3谐振器及开关，
所述第2谐振器的一端与所述开关的第1被选择端子相连接，另一端与接地电位相连接，
所述第3谐振器的一端与所述开关的第2被选择端子相连接，另一端与接地电位相连接，
所述开关包含：与所述第2谐振器相连接的所述第1被选择端子；与所述第3谐振器相连接的所述第2被选择端子；以及选择性地与所述第1被选择端子或所述第2被选择端子相连接且连接至所述连接节点的共用端子，
所述高频滤波器在连接了所述开关中的所述共用端子与所述第1被选择端子的对应于第2通信频段的状态、以及连接了所述开关中的所述共用端子与所述第2被选择端子的对应于第1通信频段的状态之间进行切换。
10.如权利要求9所述的高频滤波器，其特征在于，
还具备使多个谐振器纵向耦合的纵向耦合型谐振电路，
该纵向耦合型谐振电路与所述梯形谐振电路串联连接。
11.一种前端电路，其特征在于，包括：
分波电路，该分波电路具有对发送信号进行滤波处理的发送滤波器以及对接收信号进行滤波处理的接收滤波器；
发送侧放大电路，该发送侧放大电路与所述发送滤波器相连接；以及
接收侧放大电路，该接收侧放大电路与所述接收滤波器相连接，
所述发送滤波器及所述接收滤波器中的至少一方是如权利要求1至权利要求10的任一项所述的高频滤波器。
12.一种通信设备，其特征在于，包括：
如权利要求11所述的前端电路；以及
连接至所述发送侧放大电路及所述接收侧放大电路并产生所述开关的控制信号的RFIC。
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