CN108352823B - 频率可变滤波器、rf前端电路、通信装置 - Google Patents

频率可变滤波器、rf前端电路、通信装置 Download PDF

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Abstract

本发明的频率可变滤波器(10)包括串联臂谐振电路(20)、以及并联臂谐振电路(30)。串联臂谐振电路(20)包括谐振频率不同的弹性波谐振电路(21、22、23)、可变电容器(VC20)、以及开关电路(SW1、SW2)。并联臂谐振电路(30)包括谐振频率不同的弹性波谐振电路(31、32、33)、可变电容器(VC30)、以及开关电路(SW2、SW3)。例如,弹性波谐振电路(21、31)的谐振频率与弹性波谐振电路(22、32)的谐振频率之差所产生的通频带的频率差大于由可变电容器(VC20、VC30)的电容值的可变幅度所产生的通频带的频率差的最大值。

Description

频率可变滤波器、RF前端电路、通信装置
技术领域
本发明涉及具备弹性波谐振器和可变电容器的频率可变滤波器、使用该滤波器的RF前端电路以及通信装置。
背景技术
以往,设计了各种将弹性波谐振器和可变电容器组合的频率可变滤波器(可调滤波器),并投入了使用。
例如,在专利文献1中所记载的频率可变滤波器以梯形的方式连接多级由弹性波谐振器和可变电容器构成的弹性波谐振电路。在专利文献1中记载的频率可变滤波器中,构成梯形的串联臂谐振电路是弹性波谐振器和可变电容器的并联电路,并联臂谐振电路是弹性波谐振器与可变电容器的串联电路。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/114930号刊物
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而,在专利文献1中所记载的频率可变滤波器的结构中,通过可变电容器,使连接有该可变电容器的弹性波谐振器的谐振点或反谐振点的频率朝着该谐振点与反谐振点的频率差减小的方向变化,因此构成滤波器的衰减极的频率的可变范围受到限制。因此,存在无法对应多个通信频段(由3GPP规定的频带)的问题。
因而,本发明的目的是提供一种能扩大频率的可变范围、能对应宽频带的频率可变滤波器。
解决技术问题的技术方案
本发明涉及一种频率可变滤波器,该频率可变滤波器由分别具备弹性波谐振器及可变电容器的串联臂谐振电路和并联臂谐振电路连接成梯形而形成,本发明具有以下特征。串联臂谐振电路和并联臂谐振电路中的至少一方包括:谐振频率互不相同的第1弹性波谐振电路和第2弹性波谐振电路、以及将第1弹性波谐振电路和第2弹性波谐振电路选择性地连接至可变电容器的开关电路。由第1弹性波谐振电路的谐振频率与第2弹性波谐振电路的谐振频率之差所产生的通频带的频率差大于由可变电容器的电容值的可变幅度所产生的通频带的频率差的最大值。
在该结构中,能在宽频带中变更通频带的频率。
此外,本发明的频率可变滤波器优选为,当频率可变的范围在由可变电容器的电容值的最大可变幅度所实现的通频带的频率差的最大值以下时,对可变电容器的电容值的可变量进行调整;当频率可变的范围大于由可变电容器的电容值的最大可变幅度所实现的通频带的频率差的最大值时,通过开关电路切换第1弹性波谐振电路和第2弹性波谐振电路。
在该结构中,通过可变电容器的电容值的调整来进行通频带的频率的小规模变更;通过利用开关选择弹性波谐振电路来进行通频带的频率的大规模变更。
另外,本发明的频率可变滤波器优选为具有下述结构。第1弹性波谐振电路或者第2弹性波谐振电路至少具备第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器。第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器并联连接,第1弹性波谐振器的谐振频率和反谐振频率不同于第2弹性波谐振器的谐振频率和反谐振频率。
在该结构中,第1弹性波谐振电路或第2弹性波谐振电路具有多个谐振点和反谐振点。由此,更容易实现期望的谐振特性和滤波特性。
此外,本发明的频率可变滤波器优选为,串联臂谐振电路和并联臂谐振电路分别具有第1弹性波谐振电路和第2弹性波谐振电路。
在该结构中,更容易实现期望的滤波特性。
此外,本发明的频率可变滤波器优选为,第1弹性波谐振电路和第2弹性波谐振电路分别具有第1弹性波谐振器和所述第2弹性波谐振器。
在该结构中,能更可靠地实现期望的衰减特性和通过特性。
另外,本发明的频率可变滤波器优选为并联连接多个弹性波谐振器。
在该结构中,能抑制弹性波谐振电路的阻抗增加,并能容易地适用于高频前端电路等低阻抗电路。
此外,本发明的频率可变滤波器优选为还包括:电抗元件,该电抗元件连接在未经由串联臂谐振电路而连接至输出端子的并联臂谐振电路的可变电容器和接地电位之间;以及耦合用可变电容器,该耦合用可变电容器连接在该可变电容器和电抗元件的连接点与输入端子之间。
在该结构中,通过耦合用可变电容器与其他谐振电路的可变电容器、或者电抗元件耦合,从而拓宽确保规定量的衰减量的衰减频带。即,在该结构中,能够提高频率可变滤波器的衰减特性。
另外,本发明的频率可变滤波器优选为具有下述结构。
构成串联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案和构成并联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案沿着压电体的第1方向排列来形成。在与第1方向正交的第2方向上,将串联臂谐振电路连接至弹性波谐振器的导体图案的外部连接用端子导体配置在形成有构成串联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案和构成并联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案的谐振器形成区域的一端侧。将并联臂谐振电路连接至弹性波谐振器的导体图案的外部连接用端子导体在第2方向上配置于谐振器形成区域的另一端侧。
在该结构中,能抑制将串联臂谐振电路连接至串联臂谐振电路用开关和可变电容器的电路图案与将并联臂谐振电路连接至并联臂谐振电路用开关和可变电容器的电路图案接近、交叉的情况。
此外,本发明的RF前端电路中具备由上述的任一个所记载的结构构成的频率可变滤波器,将该频率可变滤波器用于发送电路的滤波器或接收电路的滤波器。
在该结构中,在宽频带中,所期望的频率的通信信号能低损耗地进行发送或接收,并能抑制其他频率的无用波。
此外,本发明的通信装置包括上述RF前端电路、以及连接至发送电路和接收电路的RFIC。
在该结构中,能在宽频带中获得优异的通信特性。
发明效果
根据本发明,能扩大滤波器的通频带的中心频率的可变范围,能对应多个通信频段。
附图说明
图1是本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器的电路图。
图2是本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器中的开关的各种连接方式的电路图。
图3是示出利用本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器实现的通频带的频率分布的示意图。
图4是本发明的实施方式1所涉及的弹性波谐振电路和弹性波谐振器的阻抗特性图。
图5是示出本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器的一个方式中的通过特性和阻抗特性的关系的图。
图6是示出多个弹性波谐振器的情况下对阻抗特性产生的作用的阻抗特性图。
图7是本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器和现有结构的频率可变滤波器的通过特性图。
图8是本发明的实施方式2所涉及的频率可变滤波器的电路图。
图9是本发明的实施方式3所涉及的频率可变滤波器的电路图。
图10是本发明的实施方式4所涉及的频率可变分波电路的电路图。
图11是表示本发明的实施方式5的频率可变滤波器的结构的框图。
图12是本发明的实施方式所涉及的通信装置的功能框图。
图13是本发明的实施方式2所涉及的频率可变滤波器的变形例的频率可变滤波器的电路图。
图14是表示该变形例所涉及的高频滤波器的通过特性的图。
图15是本发明的实施方式3所涉及的频率可变滤波器的变形例的频率可变滤波器的电路图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器进行说明。图1是本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器的电路图。
频率可变滤波器10包括串联臂谐振电路20、以及并联臂谐振电路30。串联臂谐振电路20连接在第1端子P01与第2端子P02之间。并联臂谐振电路30具有与串联臂谐振电路20公用的部分,连接在串联臂谐振电路20的第2端子P02侧与接地电位之间。
串联臂谐振电路20包括弹性波谐振电路21、22、23、可变电容器VC20、开关电路SW1、SW2。弹性波谐振电路21、22、23分别与本发明的“第1弹性波谐振电路”和“第2弹性波谐振电路”对应。
可变电容器VC20的一端与第1端子P01连接。可变电容器VC20的另一端与第2端子P02连接。
弹性波谐振电路21具备弹性波谐振器211和弹性波谐振器212的并联电路。弹性波谐振器211的谐振频率与弹性波谐振器212的谐振频率不同,弹性波谐振器211的反谐振频率与弹性波谐振器212的反谐振频率不同。
弹性波谐振电路22具备弹性波谐振器221和弹性波谐振器222的并联电路。弹性波谐振器221的谐振频率与弹性波谐振器222的谐振频率不同,弹性波谐振器221的反谐振频率与弹性波谐振器222的反谐振频率不同。
弹性波谐振电路23具备弹性波谐振器231和弹性波谐振器232的并联电路。弹性波谐振器231的谐振频率与弹性波谐振器232的谐振频率不同,弹性波谐振器231的反谐振频率与弹性波谐振器232的反谐振频率不同。
开关电路SW1包括公用端子和3个被选择端子。公用端子连接至可变电容器VC20的一端。第1被选择端子连接至弹性波谐振电路21的一端,第2被选择端子连接至弹性波谐振电路22的一端,第3被选择端子连接至弹性波谐振电路23的一端。
开关电路SW2包括公用端子和3个被选择端子。公用端子连接至可变电容器VC20的另一端。第1被选择端子连接至弹性波谐振电路21的另一端,第2被选择端子连接至弹性波谐振电路22的另一端,第3被选择端子连接至弹性波谐振电路23的另一端。
并联臂谐振电路30包括弹性波谐振电路31、32、33、可变电容器VC30、开关电路SW2、SW3。并联臂谐振电路30与串联臂谐振电路20共享开关电路SW2。弹性波谐振电路31、32、33分别与本发明的“第1弹性波谐振电路”和“第2弹性波谐振电路”对应。
弹性波谐振电路31具备弹性波谐振器311和弹性波谐振器312的并联电路。弹性波谐振器311的谐振频率与弹性波谐振器312的谐振频率不同,弹性波谐振器311的反谐振频率与弹性波谐振器312的反谐振频率不同。
弹性波谐振电路32具备弹性波谐振器321和弹性波谐振器322的并联电路。弹性波谐振器321的谐振频率与弹性波谐振器322的谐振频率不同,弹性波谐振器321的反谐振频率与弹性波谐振器322的反谐振频率不同。
弹性波谐振电路33具备弹性波谐振器331和弹性波谐振器332的并联电路。弹性波谐振器331的谐振频率与弹性波谐振器332的谐振频率不同,弹性波谐振器331的反谐振频率与弹性波谐振器332的反谐振频率不同。
开关电路SW2包括公用端子和3个被选择端子。公用端子连接至可变电容器VC20的另一端。第1被选择端子连接至弹性波谐振电路31的一端,第2被选择端子连接至弹性波谐振电路32的一端,第3被选择端子连接至弹性波谐振电路33的一端。
开关电路SW3包括公用端子和3个被选择端子。公用端子连接至可变电容器VC30的一端。第1被选择端子连接至弹性波谐振电路31的另一端,第2被选择端子连接至弹性波谐振电路32的另一端,第3被选择端子连接至弹性波谐振电路33的另一端。
如上述那样,可变电容器VC30的一端与开关电路SW3的公用端子连接。可变电容器VC30的另一端连接至接地电位。
开关电路SW1、SW2、SW3联动,通过开关电路SW1、SW2、SW3的切换动作来实现图2(A)~图2(C)中所示的三种电路。图2是本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器中的开关的各种连接方式的电路图。图2(A)示出选择了弹性波谐振电路21、31的连接方式,图2(B)示出选择了弹性波谐振电路22、32的连接方式,图2(C)示出选择了弹性波谐振电路23、33的连接方式。
在图2(A)所示的方式中,频率可变滤波器10(1)包括弹性波谐振电路21与可变电容器VC20的并联电路作为串联臂谐振电路20(1),包括弹性波谐振电路31与可变电容器VC30的串联电路作为并联臂谐振电路30(1)。在图2(B)所示的方式中,频率可变滤波器10(2)包括弹性波谐振电路22与可变电容器VC20的并联电路作为串联臂谐振电路20(2),包括弹性波谐振电路32与可变电容器VC30的串联电路作为并联臂谐振电路30(2)。在图2(C)所示的方式中,频率可变滤波器10(3)包括弹性波谐振电路23与可变电容器VC20的并联电路作为串联臂谐振电路20(3),包括弹性波谐振电路33与可变电容器VC30的串联电路作为并联臂谐振电路30(3)。
此处,由弹性波谐振电路21、31的谐振-反谐振特性形成的通频带、由弹性波谐振电路22、32的谐振-反谐振特性形成的通频带、以及由弹性波谐振电路23、33的谐振-反谐振特性形成的通频带在频率轴上是不同的。此外,此处所说的通频带不同是指:可以是2个通频带的一部分重叠,也可以是2个通频带彼此分开。但是,优选为2个通频带彼此分开。
而且,这些通频带的频率差设定成大于能根据可变电容器VC20、VC30的电容值可取范围来变更的通频带的频率差。此处,通频带的频率差是通频带的中心频率差。
通过设为上述那样的结构,频率可变滤波器10能扩大构成滤波器的通频带的中心频率的可变范围,能对应多个通信频段。此外,频率可变滤波器10能实现图3所示的滤波特性。
而且,当频率可变的范围在能通过可变电容器的电容值可变幅度来实现的通频带的频率差的最大值以下时,调整可变电容器的电容值的可变量,当频率可变的范围大于能通过可变电容器的电容值的可变幅度来实现的通频带的频率差的最大值的情况下,切换开关电路。
图3是示出利用本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器实现的通频带的频率分布的示意图。
在图3中,BW10表示频率可变滤波器10中所能设定的通频带的频率范围。BW10(1)表示开关电路采用第1连接方式的频率可变滤波器10(1)中所能设定的通频带的频率范围。BW10(2)表示开关电路采用第2连接方式的频率可变滤波器10(2)中所能设定的通频带的频率范围。BW10(3)表示开关电路采用第3连接方式的频率可变滤波器10(3)中所能设定的通频带的频率范围。
此外,在图3中,PB10(11)、PB10(12)、···、PB10(1n)表示能通过使用弹性波谐振电路21、31(开关电路的第1连接方式)来调整可变电容器VC20、VC30的电容值而设定的各通频带。PB10(21)、PB10(22)、···、PB10(2n)表示能通过使用弹性波谐振电路22、32(开关电路的第2连接方式)来调整可变电容器VC20、VC30的电容值而设定的各通频带。PB10(31)、PB10(32)、···、PB10(3n)表示能通过使用弹性波谐振电路23、33(开关电路的第3连接方式)来调整可变电容器VC20、VC30的电容值而设定的各通频带。
如图3所示,在开关电路的各种连接方式下,通过调整可变电容器VC20、VC30的电容值,能实现互不相同的通频带。具体而言,在开关电路的第1连接方式下,能通过选择弹性波谐振电路21、31,调整可变电容器VC20、VC30的电容值,来实现多个通频带PB10(11)、PB10(12)、···、PB10(1n)。由此,在开关电路的第1连接方式下,能实现由比各通频带PB10(11)、PB10(12)、···、PB10(1n)都要宽的频带构成的通频带BW10(1)。
同样,在开关电路的第2连接方式下,能实现由比各通频带PB10(21)、PB10(22)、···、PB10(2n)都要宽的频带构成的通频带BW10(2)。在开关电路的第3连接方式下,能实现由比各通频带PB10(31)、PB10(32)、···、PB10(3n)都要宽的频带构成的通频带BW10(3)。
而且,在频率可变滤波器10中,决定构成串联臂谐振电路20和并联臂谐振电路30的多个弹性波谐振电路的谐振频率和反谐振频率,使得开关电路的每种连接方式下的通频带互不相同。由此,如图3所示,通过频率可变滤波器10(1)实现的通频带的频率范围BW10(1)、通过频率可变滤波器10(2)实现的通频带的频率范围BW10(2)、以及通过频率可变滤波器10(3)实现的通频带的频率范围BW10(3)彼此不同。由此,频率可变滤波器10所能实现的通频带的频率范围BW10比这些通频带的频率范围BW10(1)、BW10(2)、BW10(3)的可取频率范围更大。
由此,频率可变滤波器10能在比仅通过调整可变电容器所能实现的频率范围更大的频率范围中调整通频带。此外,仅切换开关电路,会降低通频带的调整的分辨率,但是由于还利用可变电容器的调整来进行通频带的调整,因此能抑制通频带的调整的分辨率降低。因而,不会扩大滤波器的通频带中心频率的可变间距,能扩大中心频率的可变范围,因此即使在频率相邻的通信频段中也能对应。另外,开关电路的被选择端子也可以是4个以上。
此外,频率可变滤波器10中,串联臂谐振电路20和并联臂谐振电路30共享开关电路SW20。由此,能简化频率可变滤波器10的电路结构,能进行小型化。
接着,对于各弹性波谐振电路和弹性波谐振器的具体的阻抗和滤波特性(通过特性和衰减特性)的设定方法进行说明。图4是本发明的实施方式1所涉及的弹性波谐振电路和弹性波谐振器的阻抗特性图。另外,构成本实施方式的频率可变滤波器10的各弹性波谐振电路和弹性波谐振器中,仅谐振频率和反谐振频率的设定频率不同,基本的阻抗特性的基本设定概念相同。从而,这里对弹性波谐振电路21进行说明。
如图4所示,弹性波谐振器211的谐振点RP211的频率低于弹性波谐振器212的谐振点RP212的频率。弹性波谐振器211的反谐振点AP211的频率低于弹性波谐振器212的反谐振点AP212的频率。
弹性波谐振电路21的阻抗特性为弹性波谐振器211的阻抗特性和弹性波谐振器212的阻抗特性的合成特性。从而,在并联连接有弹性波谐振器211、212的弹性波谐振电路21中,产生第1谐振点RP21L和第2谐振点RP21H。第1谐振点RP21L的频率低于第2谐振点RP21H的频率。第1谐振点RP21L的频率与弹性波谐振器211的谐振点RP211的频率一致。第2谐振点RP21H的频率与弹性波谐振器212的谐振点RP212的频率一致。
此外,在弹性波谐振电路21中,产生第1反谐振点AP21L和第2反谐振点AP21H。第1反谐振点AP21L的频率低于第2反谐振点AP21H的频率。第1反谐振点AP21L的频率在第1谐振点RP21L的频率与第2谐振点RP21H的频率之间。第2反谐振点AP21H的频率高于第2谐振点RP21H的频率。由此,在弹性波谐振电路21中,出现频率不同的2个谐振点和频率不同的2个反谐振点。
通过在串联臂谐振电路中设置具有上述阻抗特性的弹性波谐振电路21,在并联臂谐振电路中设置具有相同阻抗特性的弹性波谐振电路31,从而获得图5所示的滤波特性。图5是示出本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器的一个方式中的通过特性和阻抗特性的关系的图。图5的上部示出通过特性,图5的下部示出阻抗特性。
如图5的下部所示,串联臂的弹性波谐振电路21和并联臂的弹性波谐振电路31设定成具有不同的谐振点频率和不同的反谐振点频率。
串联臂的弹性波谐振电路21的第2谐振点(高频侧的谐振点)RP21H的频率与并联臂的弹性波谐振电路31的第1反谐振点(低频侧的反谐振点)AP31L的频率设定成大致相同的频率。由此,如图5的上部所示,形成频率可变滤波器的通频带。
串联臂的弹性波谐振电路21的第2反谐振点(高频侧的反谐振点)AP21H的频率与并联臂的弹性波谐振电路31的第2谐振点(高频侧的谐振点)RP31H的频率设定成大致相同的频率或接近的频率。由此,如图5的上部所示,在频率可变滤波器的通频带的高频侧设有衰减极,通频带的高频侧的衰减特性变得陡峭。
串联臂的弹性波谐振电路21的第1反谐振点(低频侧的反谐振点)AP21L的频率与并联臂的弹性波谐振电路31的第1谐振点(低频侧的反谐振点)RP31L的频率设定成大致相同的频率或接近的频率。由此,如图5的上部所示,在频率可变滤波器的通频带的低频侧设有衰减极,通频带的低频侧的衰减特性变得陡峭。
上述的谐振点、反谐振点的设定是对于串联臂的弹性波谐振电路和并联臂的弹性波谐振电路的每一个组合进行设定,各自的通频带设定成不同的频带。
而且,通过调整可变电容器VC20的电容值,能使串联臂的弹性波谐振电路的谐振点的频率几乎不变,而使反谐振点的频率变化。此外,通过调整可变电容器VC30的电容值,能使并联臂的弹性波谐振电路的反谐振点的频率几乎不变,而使谐振点的频率变化。由此,能使通频带的高频侧的衰减极和低频侧的衰减极的频率变化,而通频带的插入损耗几乎不变,由此能使通频带的频率变化。此时,与仅调整可变电容器VC20、VC30的电容值中的任意一方相比,通过调整可变电容器VC20、VC30的电容值双方能实现更多样的通过特性。
而且,在频率可变滤波器10中,由于各弹性波谐振电路由多个弹性波谐振器并联连接而成,从而具有以下特征。图6是示出多个弹性波谐振器的情况下对阻抗特性产生的作用的阻抗特性图。
若调整可变电容器VC20的电容值,则第1反谐振点AP21L和第2反谐振点AP21H的频率和阻抗发生变化。
具体而言,如图6所示,串联臂中的可变电容器VC20的电容值较大时的第1反谐振点AP21L(2)的频率低于可变电容器VC20的电容值较小时的第1反谐振点AP21L(1)频率。此时,可变电容器VC20的电容值较大时的第1反谐振点AP21L(2)的阻抗变得低于可变电容器VC20的电容值较小时的第1反谐振点AP21L(1)的阻抗。
这里,将并联臂中的可变电容器VC30的电容值调整成与可变电容器VC20相同地变大。由此,并联臂中的可变电容器VC30的电容值较大时的第1谐振点RP31L(2)的频率低于可变电容器VC30的电容值较小时的第1谐振点RP31L(1)的频率。即,能进行与串联臂的第1反谐振点AP21L大致相同的频移。并且,此时,可变电容器VC30的电容值较大时的第1谐振点RP31L(2)的阻抗能低于可变电容器VC30的电容值较小时的第1谐振点RP31L(1)的阻抗。
由此,在使可变电容器VC20、VC30的电容值从较小的状态变化到较大的状态的情况下,通过第1谐振点RP31L的阻抗下降,能够抑制由于第1反谐振点AP21L的阻抗下降导致的衰减极的衰减量的降低。
反之,在使可变电容器VC20、VC30的电容值从较大的状态变化到较小的状态的情况下,通过第1反谐振点AP21L的阻抗上升,能够抑制由于第1谐振点RP31L的阻抗上升导致的衰减极的衰减量的降低。
从而,即使可变电容器VC20、VC30的电容值变化,也能使通频带的低频侧的衰减极的衰减量和衰减特性的陡峭性维持基本不变。
同样,串联臂中的可变电容器VC20的电容值较大时的第2反谐振点AP21H(2)的频率低于可变电容器VC20的电容值较小时的第2反谐振点AP21H(1)的频率。此时,可变电容器VC20的电容值较大时的第2反谐振点AP21H(2)的阻抗变得低于可变电容器VC20的电容值较小时的第2反谐振点AP21H(1)的阻抗。
这里,将并联臂中的可变电容器VC30的电容值调整成与可变电容器VC20相同地变大。由此,并联臂中的可变电容器VC30的电容值较大时的第2谐振点RP31H(2)的频率低于可变电容器VC30的电容值较小时的第2谐振点RP31H(1)的频率。即,能进行与并联臂的第2反谐振点AP21H大致相同的频移。并且,此时,可变电容器VC30的电容值较大时的第2谐振点RP31H(2)的阻抗能低于可变电容器VC30的电容值较小时的第2谐振点RP31H(1)的阻抗。
由此,在可变电容器VC20、VC30的电容值从较小的状态变化到较大的状态的情况下,通过第2谐振点RP31H的阻抗下降,能够抑制由于第2反谐振点AP21H的阻抗下降导致的衰减极的衰减量的降低。
反之,在可变电容器VC20、VC30的电容值从较大的状态变化到较小的状态的情况下,通过第2反谐振点AP21H的阻抗上升,能够抑制由于第2谐振点RP31H的阻抗上升导致的衰减极的衰减量的降低。
从而,即使可变电容器VC20、VC30的电容值变化,也能使通频带的高频侧的衰减极的衰减量和衰减特性的陡峭性维持基本不变。
如上所述,通过使用将频率特性互不相同的弹性波谐振器并联连接的弹性波谐振电路,从而即使可变电容器VC20、VC30的电容值变化,也能实现仅频带偏移而通过特性和衰减特性没有劣化的频率可变滤波器10。另外,在本实施方式中,示出了将弹性波谐振器的并联电路用于串联臂的弹性波谐振电路和并联臂的弹性波谐振电路的方式,但也可以是串联臂的弹性波谐振电路和并联臂的弹性波谐振电路中的任意一方具备弹性波谐振器的并联电路。
而且,在具备弹性波谐振器的并联电路的频率可变滤波器10中,能实现图7所示的通过特性。图7是本发明的实施方式1所涉及的频率可变滤波器和现有结构的频率可变滤波器的通过特性图。如现有技术所示,现有结构示出的是各臂分别配置有1个弹性波谐振器和1个可变电容器。另外,将梯形的级数设成相同来进行比较。
如图7所示,在频率可变滤波器10中,由于能设置2个靠近通频带的高频侧和低频侧的衰减极,因此能使衰减量变大,能使衰减特性陡峭。此外,通频带的插入损耗与现有结构相比几乎没有劣化。
由此,在本实施方式的频率可变滤波器10中,能在所选择的大致全部通频带中,抑制插入损耗的劣化,能实现陡峭的衰减特性。由此,能实现如下的频率可变滤波器:即使在扩大了滤波器的通频带中心频率的可变范围的情况下,也能使该通信频带内的期望的通信频段低损耗地通过,使包含与该期望的通信频段相邻的通信频段的通信信号的无用波信号较大地衰减。
接着,参照附图对实施方式2所涉及的频率可变滤波器进行说明。图8是本发明的实施方式2所涉及的频率可变滤波器的电路图。
本发明的实施方式2所涉及的频率可变滤波器10A与实施方式1的频率可变滤波器10的不同之处在于:串联臂谐振电路和并联臂谐振电路的级数、所选择的弹性波谐振电路的数量、以及构成弹性波谐振电路的弹性波谐振器的个数。开关动作等基本的动作与实施方式1所涉及的频率可变滤波器10相同,省略说明。
频率可变滤波器10A包括:弹性波谐振电路411、412、421、422、431、432、441、442、451、452、461、462、471、472、481、482、可变电容器VC21、VC22、VC23、VC24、VC31、VC32、VC33、VC34、以及开关电路SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18。
可变电容器VC21、VC22、VC23、VC24串联连接在第1端子P01与第2端子P02之间。
弹性波谐振电路411、412通过开关电路SW11、SW12选择性地与可变电容器VC21并联连接。利用该结构,构成第1串联臂谐振电路。
弹性波谐振电路421、422的一端通过开关电路SW12选择性地与可变电容器VC21的可变电容器VC22侧连接。此时,弹性波谐振电路421连接至弹性波谐振电路411,弹性波谐振电路422连接至弹性波谐振电路412。此外,弹性波谐振电路421、422的另一端通过开关电路SW13选择性地与可变电容器VC31的一端连接。可变电容器VC31的另一端连接至接地电位。利用该结构,构成第1并联臂谐振电路。
弹性波谐振电路431、432通过开关电路SW12、SW14选择性地与可变电容器VC22并联连接。利用该结构,构成第2串联臂谐振电路。弹性波谐振电路431连接至弹性波谐振电路411,弹性波谐振电路432连接至弹性波谐振电路412。
弹性波谐振电路441连接至弹性波谐振电路431,弹性波谐振电路442连接至弹性波谐振电路432。弹性波谐振电路441、442的一端通过开关电路SW14选择性地与可变电容器VC22的可变电容器VC23侧连接。此外,弹性波谐振电路441、442的另一端通过开关电路SW15选择性地与可变电容器VC32的一端连接。可变电容器VC32的另一端连接至接地电位。利用该结构,构成第2并联臂谐振电路。
弹性波谐振电路451、452通过开关电路SW14、SW16选择性地与可变电容器VC23并联连接。利用该结构,构成第3串联臂谐振电路。弹性波谐振电路451连接至弹性波谐振电路431,弹性波谐振电路452连接至弹性波谐振电路432。
弹性波谐振电路461连接至弹性波谐振电路451,弹性波谐振电路462连接至弹性波谐振电路452。弹性波谐振电路461、462的一端通过开关电路SW16选择性地与可变电容器VC23的可变电容器VC24侧连接。此外,弹性波谐振电路461、462的另一端通过开关电路SW17选择性地与可变电容器VC33的一端连接。可变电容器VC33的另一端连接至接地电位。利用该结构,构成第3并联臂谐振电路。
弹性波谐振电路471、472通过开关电路SW16、SW18选择性地与可变电容器VC24并联连接。利用该结构,构成第4串联臂谐振电路。弹性波谐振电路471连接至弹性波谐振电路451,弹性波谐振电路472连接至弹性波谐振电路452。
弹性波谐振电路481连接至弹性波谐振电路471,弹性波谐振电路482连接至弹性波谐振电路472。弹性波谐振电路481、482的一端通过开关电路SW18选择性地与可变电容器VC24的第2端子P02侧连接。此外,弹性波谐振电路481、482的另一端通过开关电路SW19选择性地与可变电容器VC34的一端连接。可变电容器VC34的另一端连接至接地电位。利用该结构,构成第4并联臂谐振电路。
弹性波谐振电路431、432、441、442、451、452、461、462的弹性波谐振器为1个。弹性波谐振电路411、412、421、422、471、472、481、482的弹性波谐振器为2个,并且2个弹性波谐振器并联连接。
由此,即使构成频率可变滤波器10A的弹性波谐振电路并不是全都由2个弹性波谐振器的并联连接电路构成,也能获得与实施方式1相同的作用效果。
接着,参照附图对本发明的实施方式3所涉及的频率可变滤波器进行说明。图9是本发明的实施方式3所涉及的频率可变滤波器的电路图。
本发明的实施方式3所涉及的频率可变滤波器10B与实施方式2的频率可变滤波器10A的不同之处在于:弹性波谐振电路的电路结构。其他结构和实施方式2所涉及的频率可变滤波器10A相同,省略说明。
第1串联臂谐振电路包括弹性波谐振电路511、512。第1并联臂谐振电路包括弹性波谐振电路521、522。第2串联臂谐振电路包括弹性波谐振电路531、532。第2并联臂谐振电路包括弹性波谐振电路541、542。第3串联臂谐振电路包括弹性波谐振电路551、552。第3并联臂谐振电路包括弹性波谐振电路561、562。第4串联臂谐振电路包括弹性波谐振电路571、572。第4并联臂谐振电路包括弹性波谐振电路581、582。
弹性波谐振电路521、522、531、532、551、552、581、582的弹性波谐振器为1个。弹性波谐振电路511、512、541、542、561、562、571、572的弹性波谐振器为2个,并且2个弹性波谐振器并联连接。
由此,即使构成共用开关电路的串联臂谐振电路及并联臂谐振电路的弹性波谐振电路的弹性波谐振器个数不同,也能获得与上述实施方式相同的作用效果。
接着,参照附图对本发明的实施方式4所涉及的频率可变分波电路进行说明。图10是本发明的实施方式4所涉及的频率可变分波电路的电路图。
本发明的实施方式4所涉及的频率可变分波电路11具备上述实施方式2的频率可变滤波器10A的结构作为发送侧滤波器,具备电路结构与频率可变滤波器10A相同但设定的通频带不同的频率可变滤波器10C作为接收侧滤波器。
频率可变滤波器10A的一端是天线端子Pant,另一端是接收信号输出端子Prx。频率可变滤波器10C的一端是天线端子Pant,另一端是发送信号输入端子Ptx。天线端子Pant与实施方式2所示的第1端子P01对应,接收信号输出端子Prx与实施方式2的第2端子P02对应。
频率可变滤波器10C的基本结构与频率可变滤波器10A相同,适当省略说明。频率可变滤波器10C中的第1串联臂谐振电路包括:可变电容器VC41、弹性波谐振电路611、612、以及开关电路SW21、SW22。第1并联臂谐振电路包括:可变电容器VC51、弹性波谐振电路621、622、以及开关电路SW22、SW23。第2串联臂谐振电路包括:可变电容器VC42、弹性波谐振电路631、632、以及开关电路SW22、SW24。第2并联臂谐振电路包括:可变电容器VC52、弹性波谐振电路641、642、以及开关电路SW24、SW25。第3串联臂谐振电路包括:可变电容器VC43、弹性波谐振电路651、652、以及开关电路SW24、SW26。第3并联臂谐振电路包括:可变电容器VC53、弹性波谐振电路661、662、以及开关电路SW26、SW27。第4串联臂谐振电路包括:可变电容器VC44、弹性波谐振电路671、672、以及开关电路SW26、SW28。第4并联臂谐振电路包括:可变电容器VC54、弹性波谐振电路681、682、以及开关电路SW28、SW29。
由此,能实现如下的频率可变滤波器:即使在扩大了滤波器的通频带中心频率的可变范围的情况下,也能使该通信频带内的期望的通信频段低损耗地通过,使包含与该期望的通信频段相邻的通信频段的通信信号的无用波信号较大地衰减。
接着,参照附图对本发明的实施方式5所涉及的频率可变滤波器进行说明。图11是表示本发明的实施方式5的频率可变滤波器的结构的框图。
本发明的实施方式5所涉及的频率可变滤波器10D的电路结构与实施方式2的频率可变滤波器10A相同。频率可变滤波器10D相对于频率可变滤波器10A,示出了弹性波谐振电路的形成部分的具体构造、以及与开关电路的连接方式。因而,对于上述构造的部分进行说明,对于其他部分省略说明。
频率可变滤波器10D包括压电体91、92。压电体91、92是长方体形状,以各自的长边方向大致一致的方式沿着长边方向进行配置。
在压电体91上,形成有串联臂谐振电路用导体图案911、931、951、971、以及并联臂谐振电路用导体图案921、941、961、981。串联臂谐振电路用导体图案911、931、951、971、以及并联臂谐振电路用导体图案921、941、961、981是IDT形状。
串联臂谐振电路用导体图案911、931、951、971、以及并联臂谐振电路用导体图案921、941、961、981沿着压电体91的长边方向(第1方向)排列形成。此时,串联臂谐振电路用导体图案与并联臂谐振电路用导体图案交替地配置。具体而言,按照串联臂谐振电路用导体图案911、并联臂谐振电路用导体图案921、串联臂谐振电路用导体图案931、并联臂谐振电路用导体图案941、串联臂谐振电路用导体图案951、并联臂谐振电路用导体图案961、串联臂谐振电路用导体图案971、并联臂谐振电路用导体图案981的顺序进行配置。
在串联臂谐振电路用导体图案911的与并联臂谐振电路用导体图案921相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案911的布线导体图案831。在串联臂谐振电路用导体图案911的与并联臂谐振电路用导体图案921之间,形成有连接至这些导体图案911、921的布线导体图案832。在并联臂谐振电路用导体图案921的与串联臂谐振电路用导体图案911相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案921的布线导体图案833。
在串联臂谐振电路用导体图案931的与并联臂谐振电路用导体图案941相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案931的布线导体图案834。在串联臂谐振电路用导体图案931与并联臂谐振电路用导体图案941之间,形成有连接至这些导体图案931、941的布线导体图案835。在并联臂谐振电路用导体图案941的与串联臂谐振电路用导体图案931相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案941的布线导体图案836。
在串联臂谐振电路用导体图案951的与并联臂谐振电路用导体图案961相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案951的布线导体图案837。在串联臂谐振电路用导体图案951与并联臂谐振电路用导体图案961之间,形成有连接至这些导体图案951、961的布线导体图案838。在并联臂谐振电路用导体图案961的与串联臂谐振电路用导体图案951相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案961的布线导体图案839。
在串联臂谐振电路用导体图案971的与并联臂谐振电路用导体图案981相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案971的布线导体图案841。在串联臂谐振电路用导体图案971与并联臂谐振电路用导体图案981之间,形成有连接至这些导体图案971、981的布线导体图案842。在并联臂谐振电路用导体图案981的与串联臂谐振电路用导体图案971相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案981的布线导体图案843。
外部连接用导体图案811、812、813、814、815是矩形导体图案。外部连接用导体图案811、812、813、814、815在压电体91的短边方向(第2方向)上形成在比形成有多个谐振电路用导体图案的区域更靠一端侧。外部连接用导体图案811、812、813、814、815按照该顺序沿着压电体91的长边方向进行配置。
此时,外部连接用导体图案811与串联臂谐振电路用导体图案911靠近地进行配置。外部连接用导体图案811与布线导体图案831相连接。外部连接用导体图案812与并联臂谐振电路用导体图案921和串联臂谐振电路用导体图案931靠近地进行配置。外部连接用导体图案812与布线导体图案832、834相连接。外部连接用导体图案813与并联臂谐振电路用导体图案941和串联臂谐振电路用导体图案951靠近地进行配置。外部连接用导体图案813与布线导体图案835、837相连接。外部连接用导体图案814与并联臂谐振电路用导体图案961和串联臂谐振电路用导体图案971靠近地进行配置。外部连接用导体图案814与布线导体图案838、841相连接。外部连接用导体图案815与并联臂谐振电路用导体图案981靠近地进行配置。外部连接用导体图案815与布线导体图案842相连接。
外部连接用导体图案811、812、813、814、815分别连接至配置在压电体91的短边方向一端侧的开关电路SW11、SW12、SW14、SW16、SW18。
外部连接用导体图案816、817、818、819是矩形导体图案。外部连接用导体图案816、817、818、819在压电体91的短边方向(第2方向)上形成比形成有多个谐振电路用导体图案的区域更靠另一端侧。即,外部连接用导体图案816、817、818、819在压电体91的短边方向上配置在与外部连接用导体图案811、812、813、814、815相反的一侧,并将形成有多个谐振电路用导体图案的区域夹在中间。外部连接用导体图案816、817、818、819按照该顺序沿着压电体91的长边方向进行配置。
外部连接用导体图案816与并联臂谐振电路用导体图案921靠近地进行配置。外部连接用导体图案816与布线导体图案833相连接。外部连接用导体图案817与并联臂谐振电路用导体图案941靠近地进行配置。外部连接用导体图案817与布线导体图案836相连接。外部连接用导体图案818与并联臂谐振电路用导体图案961靠近地进行配置。外部连接用导体图案818与布线导体图案839相连接。外部连接用导体图案819与并联臂谐振电路用导体图案981靠近地进行配置。外部连接用导体图案819与布线导体图案843相连接。
外部连接用导体图案816、817、818、819分别连接至配置在压电体91的短边方向另一端侧的开关电路SW13、SW15、SW17、SW19。
在压电体92上,形成有串联臂谐振电路用的导体图案912、932、952、972、以及并联臂谐振电路用导体图案922、942、962、982。串联臂谐振电路用导体图案912、932、952、972、以及并联臂谐振电路用导体图案922、942、962、982是IDT形状。
串联臂谐振电路用导体图案912、932、952、972以及并联臂谐振电路用导体图案922、942、962、982沿着压电体92的长边方向排列形成。此时,串联臂谐振电路用导体图案与并联臂谐振电路用导体图案交替地配置。具体而言,按照串联臂谐振电路用导体图案912、并联臂谐振电路用导体图案922、串联臂谐振电路用导体图案932、并联臂谐振电路用导体图案942、串联臂谐振电路用导体图案952、并联臂谐振电路用导体图案962、串联臂谐振电路用导体图案972、并联臂谐振电路用导体图案982的顺序进行配置。
在串联臂谐振电路用导体图案912的与并联臂谐振电路用导体图案922相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案912的布线导体图案844。在串联臂谐振电路用导体图案912与并联臂谐振电路用导体图案922之间,形成有连接至这些导体图案912、922的布线导体图案845。在并联臂谐振电路用导体图案922的与串联臂谐振电路用导体图案912相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案922的布线导体图案846。
在串联臂谐振电路用导体图案932的与并联臂谐振电路用导体图案942相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案932的布线导体图案847。在串联臂谐振电路用导体图案932与并联臂谐振电路用导体图案942之间,形成有连接至这些导体图案932、942的布线导体图案848。在并联臂谐振电路用导体图案942的与串联臂谐振电路用导体图案932相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案942的布线导体图案849。
在串联臂谐振电路用导体图案952的与并联臂谐振电路用导体图案962相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案952的布线导体图案851。在串联臂谐振电路用导体图案952与并联臂谐振电路用导体图案962之间,形成有连接至这些导体图案952、962的布线导体图案852。在并联臂谐振电路用导体图案962的与串联臂谐振电路用导体图案952相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案962的布线导体图案853。
在串联臂谐振电路用导体图案972的与并联臂谐振电路用导体图案982相反的一侧,形成有连接至串联臂谐振电路用导体图案972的布线导体图案854。在串联臂谐振电路用导体图案972与并联臂谐振电路用导体图案982之间,形成有连接至这些导体图案972、982的布线导体图案855。在并联臂谐振电路用导体图案982的与串联臂谐振电路用导体图案972相反的一侧,形成有连接至并联臂谐振电路用导体图案982的布线导体图案856。
外部连接用导体图案821、822、823、824、825是矩形导体图案。外部连接用导体图案821、822、823、824、825在压电体92的短边方向(第2方向)上形成在比形成有多个谐振电路用导体图案的区域更靠一端侧。外部连接用导体图案821、822、823、824、825按照该顺序沿着压电体92的长边方向进行配置。
外部连接用导体图案821与串联臂谐振电路用导体图案912靠近地进行配置。外部连接用导体图案821与布线导体图案844相连接。外部连接用导体图案822与并联臂谐振电路用导体图案922和串联臂谐振电路用导体图案932靠近地进行配置。外部连接用导体图案822与布线导体图案845、847相连接。外部连接用导体图案823与并联臂谐振电路用导体图案942和串联臂谐振电路用导体图案952靠近地进行配置。外部连接用导体图案823与布线导体图案848、851相连接。外部连接用导体图案824与并联臂谐振电路用导体图案962和串联臂谐振电路用导体图案972靠近地进行配置。外部连接用导体图案824与布线导体图案852、854相连接。外部连接用导体图案825与并联臂谐振电路用导体图案982靠近地进行配置。外部连接用导体图案825与布线导体图案855相连接。
外部连接用导体图案821、822、823、824、825分别连接至配置在压电体92的短边方向一端侧的开关电路SW11、SW12、SW14、SW16、SW18。
外部连接用导体图案826、827、828、829是矩形导体图案。外部连接用导体图案826、827、828、829在压电体92的短边方向上形成在比形成有多个谐振电路用导体图案的区域更靠另一端侧。即,外部连接用导体图案826、827、828、829在压电体92的短边方向上配置在与外部连接用导体图案821、822、823、824、825相反的一侧,并将形成有多个谐振电路用导体图案的区域夹在中间。外部连接用导体图案826、827、828、829按照该顺序沿着压电体92的长边方向进行配置。
外部连接用导体图案826与并联臂谐振电路用导体图案922靠近地进行配置。外部连接用导体图案826与布线导体图案846相连接。外部连接用导体图案827与并联臂谐振电路用导体图案942靠近地进行配置。外部连接用导体图案827与布线导体图案849相连接。外部连接用导体图案828与并联臂谐振电路用导体图案962靠近地进行配置。外部连接用导体图案828与布线导体图案853相连接。外部连接用导体图案829与并联臂谐振电路用导体图案982靠近地进行配置。外部连接用导体图案829与布线导体图案856相连接。
外部连接用导体图案826、827、828、829分别连接至配置在压电体92的短边方向另一端侧的开关电路SW13、SW15、SW17、SW19。
通过使用上述的结构,构成串联臂谐振电路的布线图案与构成并联臂谐振电路的布线图案以夹着压电体91、92的方式进行配置。由此,能抑制构成串联臂谐振电路的布线图案与构成并联臂谐振电路的布线图案的电耦合,能更可靠且精确地实现所期望的滤波特性。
此外,在本实施方式的结构中,通过切换开关电路来同时地导通或断开的多个串联臂谐振电路和并联臂谐振电路的组合集中地形成在压电体上。由此,与开关电路的连接方式变得容易。此外,形成梯形的布线图案能简化并变短,能更可靠且精确地实现所期望的滤波特性。
另外,在本实施方式中,示出了使用2个压电体的方式,但也可以是将所有的弹性波谐振器形成在1个压电体上的方式。此外,本实施方式的频率可变滤波器10D具有基于实施方式2的频率可变滤波器10A的电路的构造,但其他实施方式的频率可变滤波器和频率可变分波电路也能适用相同的构造。
此外,在上述的各实施方式中,在弹性波谐振电路中具备多个弹性波谐振器的情况下,虽然示出了将这些弹性波谐振器并联连接的方式,但也可以将这些弹性波谐振器串联连接。然而,通过将弹性波谐振器并联连接,从而能抑制弹性波谐振电路的阻抗上升,对于连接至天线的高频前端电路等低阻抗的电路是有效的。反之,也可以将弹性波谐振器的串联电路适用于高阻抗的电路。
此外,在上述的各实施方式中,在弹性波谐振电路中具备多个弹性波谐振器的情况下,虽然示出了具备了2个弹性波谐振器的方式,但也可以具备3个以上弹性波谐振器。
此外,在上述的各实施方式中,在串联臂谐振电路和并联臂谐振电路双方都具备弹性波谐振电路的选择单元,但至少在其中一方具备弹性波谐振电路的选择单元即可。
具备上述的结构的频率可变滤波器能用于以下所示出的前端电路和通信装置。图12是本发明的实施方式所涉及的通信装置的功能框图。
通信装置1包括:前端电路2、RFIC3、以及BBIC4。前端电路2包括:天线匹配电路5、分波电路6、发送侧滤波器71、接收侧滤波器72、发送侧放大电路73、以及接收侧放大电路74。发送侧滤波器71和发送侧放大电路73与本发明的“发送电路”相对应。接收侧滤波器72与接收侧放大电路74与本发明的“接收电路”相对应。
天线匹配电路5连接在天线ANT与分波电路6之间。分波电路连接至天线匹配电路5,并且连接至发送侧滤波器71和接收侧滤波器72。发送侧滤波器71与发送侧放大电路73相连接。接收侧滤波器72与接收侧放大电路74相连接。发送侧放大电路73和接收侧放大电路74连接至RFIC3。RFIC3与BBIC4相连接。
RFIC3执行由通信装置1进行的通信的高频处理,作为具体示例,执行发送信号的生成、接收信号的解调等。BBIC4执行由通信装置1进行的以基带频率进行的处理。
从RFIC3输出的发送信号利用发送侧放大电路73进行放大。发送侧放大电路73包括前级放大电路731、级间滤波器732、以及末级放大电路733。利用前级放大电路731对发送信号进行放大,利用级间滤波器732进行滤波处理,利用末级放大电路733进行进一步放大后,输出至发送侧滤波器71。利用发送侧滤波器71对发送信号进行滤波处理,输出至分波电路6。发送信号经由分波电路6、天线匹配电路5传输至天线ANT,从天线ANT发送至外部。
利用天线ANT接收到的接收信号经由天线匹配电路5、分波电路6,输出至接收侧滤波器72。利用接收侧滤波器72对接收信号进行滤波处理,输出至接收侧放大电路74。接收侧放大电路74对接收信号进行放大,并输出至RFIC3。
在上述的通信装置1和前端电路2中,将由上述结构构成的频率可变滤波器10、10A、10B、10C、10D用于发送侧滤波器71、接收侧滤波器72、以及级间滤波器732中的至少一个。
由此,能实现如下的前端电路2:扩大构成滤波器的通频带的中心频率可变范围,且在多个通信频段中,以低损耗发送接收所期望的频率的通信信号,能抑制其他频率的无用波。从而,能实现在多个通信频段中通信特性优异(不容易产生发送错误、接收错误)的通信装置1。
接着,图13是本发明的实施方式2所涉及的频率可变滤波器10A的变形例的频率可变滤波器10E的电路图。该变形例所涉及的频率可变滤波器10E将耦合用可变电容器VC61和电感器L62追加到频率可变滤波器10A来得到的。省略重复的结构的说明。
如图13所示,电感器L62(与电抗元件相对应)连接在可变电容器VC34与接地电位之间。即,电感器L62连接在不经由串联臂谐振电路(由弹性波谐振电路411、412、431、432、451、452、471、472、可变电容器VC21~VC24构成的电路)而直接连接至第2端子P02的并联臂谐振电路(由弹性波谐振电路481、482、可变电容器VC34构成的电路)的可变电容器VC34与接地电位之间。耦合用可变电容器VC61连接在可变电容器VC34和电感器L62的连接点与第1端子P01之间。
在变形例所涉及的频率可变滤波器10E中,耦合用可变电容器VC61与其他可变电容器、或者电抗元件进行耦合。由此,频率可变滤波器10E的通过特性中,对通频带的低频侧的衰减极进行调整。其结果,提高频率可变滤波器10E的衰减特性。对于该衰减特性的提高,使用图14进行说明。
图14是表示频率可变滤波器10E和频率可变滤波器10A的通过特性(衰减特性)的图。图14中,实线表示频率可变滤波器10E的通过特性,虚线表示频率可变滤波器10A的通过特性。
如图14所示,在约为690MHz~约为730MHz的通频带中,频率可变滤波器10E的衰减量(dB)与频率可变滤波器10A的衰减量大致相等。即,频率可变滤波器10E与频率可变滤波器10A相同,使通频带的高频信号低损耗地通过。
如图14所示,频率可变滤波器10E的通过特性中,在通频带的低频侧具有频率约为670MHz的衰减极。在该衰减极的频率670MHz到600MHz的频带中,频率可变滤波器10E的衰减量大于频率可变滤波器10A的衰减量。由此,在频率可变滤波器10E中,在通频带的低频侧,能扩大确保规定量的衰减量的衰减频带。
此外,耦合用可变电容器VC61还能适用于本发明的实施方式2所涉及的频率可变滤波器10A以外的频率可变滤波器。例如,图15是本发明的实施方式3所涉及的频率可变滤波器10B的变形例的频率可变滤波器10F的电路图。在频率可变滤波器10F中,电感器L62也连接在可变电容器VC34与接地电位之间。耦合用可变电容器VC61连接在可变电容器VC34和电感器L62的连接点与第1端子P01之间。从而,在频率可变滤波器10F中,在通频带的低频侧,也能扩大确保规定量的衰减量的衰减频带。
标号说明
1:通信装置
2:高频前端电路
3:RFIC
4:BBIC
5:天线匹配电路
6:分波电路
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F:频率可变滤波器
11:频率可变分波电路
20:串联臂谐振电路
21、22、23、31、32、33、411、412、421、422、431、432、441、442、451、452、461、462、471、472、481、482、511、512、521、522、531、532、541、542、551、552、561、562、571、572、581、582、611、612、621、622、631、632、641、642、651、652、661、662、671、672、681、682:弹性波谐振电路
30:并联臂谐振电路
71:发送侧滤波器
72:接收侧滤波器
73:发送侧放大电路
74:接收侧放大电路
91、92:压电体
731:前级放大电路
732:级间滤波器
733:末级放大电路
811、812、813、814、815、816、817、818、819、821、822、823、824、825、826、827、828、829:外部连接用导体图案
831、832、833、834、835、836、837、838、839、841、842、843、844、845、846、847、848、849、851、852、853、854、855、856:布线导体图案
911、931、951、971、912、932、952、972:串联臂谐振电路用导体图案
921、941、961、981、922、942、962、982:并联臂谐振电路用导体图案
P01:第1端子
P02:第2端子
Pant:天线端子
Prx:接收信号输出端子
Ptx:发送信号输入端子
SW1、SW2、SW3、SW11、SW12、SW13、SW14、SW15、SW16、SW17、SW18、SW19、SW20、SW21、SW22、SW23、SW24、SW25、SW26、SW27、SW28、SW29:开关电路
VC20、VC30、VC21、VC22、VC23、VC24、VC31、VC32、VC33、VC34、VC41、VC42、VC43、VC44、VC51、VC52、VC53、VC54、VC61:可变电容器
L62:电感器。

Claims (8)

1.一种频率可变滤波器,由分别具备弹性波谐振器及可变电容器的串联臂谐振电路和并联臂谐振电路连接成梯形而构成,其特征在于,
所述串联臂谐振电路和所述并联臂谐振电路中的至少一方包括:
谐振频率互不相同的第1弹性波谐振电路和第2弹性波谐振电路、以及
将所述第1弹性波谐振电路和所述第2弹性波谐振电路选择性地连接至可变电容器的开关电路,
由所述第1弹性波谐振电路的谐振频率与所述第2弹性波谐振电路的谐振频率之差所产生的通频带的频率差大于由所述可变电容器的电容值的可变幅度所产生的通频带的频率差的最大值,
所述频率可变滤波器还包括:
电抗元件,该电抗元件连接在不经由所述串联臂谐振电路而是直接连接至输出端子的并联臂谐振电路的可变电容器和接地电位之间;以及
耦合用可变电容器,该耦合用可变电容器连接在所述可变电容器和所述电抗元件的连接点与输入端子之间。
2.如权利要求1所述的频率可变滤波器,其特征在于,
所述频率可变滤波器以如下方式设置:
当所述频率可变的范围在由所述可变电容器的电容值的最大可变幅度所实现的通频带的频率差的最大值以下时,对所述可变电容器的电容值的可变量进行调整;当频率可变的范围大于由所述可变电容器的电容值的最大可变幅度所实现的通频带的频率差的最大值时,通过所述开关电路切换所述第1弹性波谐振电路和所述第2弹性波谐振电路。
3.如权利要求2所述的频率可变滤波器,其特征在于,
所述第1弹性波谐振电路或者所述第2弹性波谐振电路至少具备第1弹性波谐振器和第2弹性波谐振器,
所述第1弹性波谐振器和所述第2弹性波谐振器并联连接,
所述第1弹性波谐振器的谐振频率和反谐振频率不同于所述第2弹性波谐振器的谐振频率和反谐振频率。
4.如权利要求2或3所述的频率可变滤波器,其特征在于,
所述串联臂谐振电路和所述并联臂谐振电路分别具有所述第1弹性波谐振电路和所述第2弹性波谐振电路。
5.如权利要求3所述的频率可变滤波器,其特征在于,
所述第1弹性波谐振电路和所述第2弹性波谐振电路分别具有所述第1弹性波谐振器和所述第2弹性波谐振器。
6.如权利要求1至3中任一项所述的频率可变滤波器,其特征在于,
构成所述串联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案和构成所述并联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案沿着压电体的第1方向排列来形成,
在与所述第1方向正交的第2方向上,将所述串联臂谐振电路连接至弹性波谐振器的导体图案的外部连接用端子导体配置在形成有构成所述串联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案和构成所述并联臂谐振电路的弹性波谐振器的导体图案的谐振器形成区域的一端侧,
将所述并联臂谐振电路连接至弹性波谐振器的导体图案的外部连接用端子导体在所述第2方向上配置在所述谐振器形成区域的另一端侧。
7.一种RF前端电路,其特征在于,
包括权利要求1至6中任一项所述的频率可变滤波器,
并将该频率可变滤波器用于发送电路的滤波器或接收电路的滤波器。
8.一种通信装置,其特征在于,
包括权利要求7所述的RF前端电路、以及
连接至所述发送电路和所述接收电路的RFIC。
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