DE112014005637T5

DE112014005637T5 - Frequenzvariables Filter

Info

Publication number: DE112014005637T5
Application number: DE112014005637.5T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Tani
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2014-12-10
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: US20160294357A1; JPWO2015087894A1; CN105850040A; WO2015087894A1; DE112014005637B4; US10171062B2; JP6308221B2; CN105850040B

Abstract

Ein frequenzvariables Filter (10) enthält einen Reihenarm-Resonanzkreis (21) und einen Parallelarm-Resonanzkreis (22). Jeder des Reihenarm-Resonanzkreises (21) und des Parallelarm-Resonanzkreises (22) enthält einen piezoelektrischen Resonator, einen Induktor und einen Abstimmkondensator. Ein Durchlassband (BWpass) des frequenzvariablen Filters (10) wird durch einen Resonanzpunkt (fsr) des Reihenarm-Resonanzkreises (21) und einen Sub-Antiresonanzpunkt (fpaCO) des Parallelarm-Resonanzkreises (22) gebildet. Ein Dämpfungspol (fapH) bei einer höheren Frequenz als einem Durchlassband (BWpass) wird durch einen Antiresonanzpunkt (fsa) des Reihenarm-Resonanzkreises (21) und einen Resonanzpunkt (fpr) des Parallelarm-Resonanzkreises (22) gebildet.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein frequenzvariables Filter, das mit einem piezoelektrischen Resonator arbeitet.
STAND DER TECHNIK
Bis zum heutigen Tag sind verschiedene Arten von Hochfrequenzfiltern, die mit einem piezoelektrischen Resonator arbeiten, der einen Resonanzpunkt und einen Antiresonanzpunkt hat, erfunden worden. Als ein solches Hochfrequenzfilter mit einem piezoelektrischen Resonator sind verschiedene Arten frequenzvariabler Filter erfunden worden, deren Filterkennlinien justiert werden können. Es ist anzumerken, dass sich die Filterkennlinien zum Beispiel auf Bandpasskennlinien, Dämpfungskennlinien, Einfügeverluste und dergleichen beziehen.
Das in Patentdokument 1 oder 2 offenbarte frequenzvariable Filter enthält einen Resonanzkreis, bei dem ein Abstimmkondensator mit einem piezoelektrischen Resonator in Reihe oder parallel geschaltet ist. In Patentdokument 1 oder 2 sind ein Reihenarm-Resonanzkreis, der zwischen zwei Hochfrequenz-Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen in Reihe geschaltet ist, und ein Parallelarm-Resonanzkreis, der zwischen Erde und einer Übertragungsleitung verbunden ist, die den Reihenarm-Resonanzkreis mit den Hochfrequenz-Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen verbindet, angeordnet.
In dem in Patentdokument 1 oder 2 offenbarten frequenzvariablen Filter werden das Passfrequenzband und die Frequenz des Dämpfungspols des frequenzvariablen Filters durch eine zweckmäßige Kombination des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises und des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises eingestellt.
10 ist ein Schaubild, das das Prinzip des Einstellens des Durchlassbandes und der Dämpfungspole eines frequenzvariablen Filters des Standes der Technik veranschaulicht. In 10 repräsentiert die horizontale Achse die Frequenz, und die vertikalen Achsen repräsentieren Einfügeverluste und Impedanz. Die durchgezogene Linie repräsentiert die Bandpasskennlinien (Frequenzkennlinien von Einfügeverlusten) FC des frequenzvariablen Filters, die Strichlinie repräsentiert die Impedanzkennlinie (Frequenzkennlinien der Impedanz) ICrp eines Parallelarm-Resonanzkreises, und die Strich-Punkt-Strich-Linie repräsentiert die Impedanzkennlinie ICrs eines Reihenarm-Resonanzkreises.
Wie in 10 veranschaulicht, ist – da piezoelektrische Resonatoren verwendet werden – ein Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises niedriger als sein Antiresonanzpunkt fsa, und ein Resonanzpunkt fpr des Parallelarm-Resonanzkreises ist niedriger als ein Antiresonanzpunkt fpa.
In dem Reihenarm-Resonanzkreis ist ein Übertragungsverlust zwischen den zwei Hochfrequenz-Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen nahe dem Resonanzpunkt fsr niedrig, und der Übertragungsverlust zwischen den zwei Hochfrequenz-Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen ist nahe der Antiresonanzpunkt fsa hoch. Andererseits ist in dem Parallelarm-Resonanzkreis der Übertragungsverlust zwischen den zwei Hochfrequenz-Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen nahe dem Resonanzpunkt fpr hoch, und der Übertragungsverlust zwischen den zwei Hochfrequenz-Eingabe/Ausgabe-Anschlüssen ist nahe dem Antiresonanzpunkt fpa niedrig.
Durch die Verwendung dieser Kennlinien wird ein Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters gebildet, indem man den Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises und den Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises identisch macht oder nahe beieinander liegen lässt. Ein Dämpfungspol fap_H bei einer höheren Frequenz als das Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters wird durch den Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises gebildet. Ferner wird ein Dämpfungspol fap_L bei einer niedrigeren Frequenz als das Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters durch den Resonanzpunkt fpr des Parallelarm-Resonanzkreises gebildet.
Hier können der Resonanzpunkt fsr und der Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises und der Resonanzpunkt fpr und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises justiert werden, indem man die Kapazitäten von Abstimmkondensatoren ändert, die mit piezoelektrischen Resonatoren des Reihenarm-Resonanzkreises und des Parallelarm-Resonanzkreises in Reihe oder parallel geschaltet sind. Darum werden in dem frequenzvariablen Filter des Standes der Technik das Durchlassband BWpass und die Dämpfungspole fap_H, fap_H des frequenzvariablen Filters durch Ändern der Kapazitäten der Abstimmkondensatoren des Reihenarm-Resonanzkreises und des Parallelarm-Resonanzkreises justiert.
Zitierungsliste
Patentdokument

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentanmeldungspublikation Nr. 2009-130831
Patentdokument 2: Japanisches Patent Nr. 4053504

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei dem frequenzvariablen Filter mit der oben beschriebenen Schaltkreiskonfiguration ist die frequenzvariable Breite ungefähr die gleiche wie die Breite, über die die Resonanzpunkte und die Antiresonanzpunkte des Reihenarm-Resonanzkreises und des Parallelarm-Resonanzkreises variiert werden können. Wenn also die frequenzvariable Breite in dem frequenzvariablen Filter erhöht werden soll, so muss die kapazitätsvariable Breite eines Abstimmkondensators erhöht werden.
Der Gütefaktor eines Abstimmkondensators ist niedriger als der Gütefaktor des piezoelektrischen Resonators, und je größer die kapazitätsvariable Breite ist, desto stärker verschlechtert sich der Gütefaktor. Darum werden die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien eines frequenzvariablen Filters im Vergleich zu einem Filter verschlechtert, das nur mit piezoelektrischen Resonatoren arbeitet. Genauer gesagt, je größer die frequenzvariable Breite, desto mehr Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien werden verschlechtert.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein frequenzvariables Filter bereitzustellen, das er ermöglicht, die Verschlechterung der Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien zu vermeiden.
Lösung des Problems
Ein frequenzvariables Filter der vorliegenden Erfindung hat die folgende Konfiguration: Ein Reihenarm-Resonanzkreis und ein Parallelarm-Resonanzkreis werden bereitgestellt. Der Reihenarm-Resonanzkreis ist zwischen einem ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss und einem zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss verbunden. Der Parallelarm-Resonanzkreis ist zwischen einer Erde und einer Übertragungsleitung verbunden, die den ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss oder den zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss mit dem Reihenarm-Resonanzkreis verbindet. Das frequenzvariable Filter ist ein Filter, das die Justierung eines Durchlassbandes und eines Dämpfungsbereichs gestattet. Sowohl der Reihenarm-Resonanzkreis als auch der Parallelarm-Resonanzkreis enthält einen piezoelektrischen Resonator, einen Induktor, der mit dem piezoelektrischen Resonator in Reihe oder parallel geschaltet ist, und einen Abstimmkondensator, der mit dem piezoelektrischen Resonator in Reihe oder parallel geschaltet ist. In dem frequenzvariablen Filter wird das Durchlassband oder der Dämpfungsbereich unter Verwendung eines Sub-Resonanzpunktes oder eines Sub-Antiresonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises und/oder eines Sub-Resonanzpunktes oder eines Sub-Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises für mindestens ein Kommunikationsband unter mehreren Kommunikationsbändern, die einer durch das frequenzvariable Filter ausgeführten Filterverarbeitung unterzogen werden, justiert.
Mit dieser Konfiguration können nicht nur der Resonanzpunkt und der Antiresonanzpunkt, sondern auch der Sub-Resonanzpunkt, der bei einer höheren Frequenz als der Antiresonanzpunkt erscheint, oder ein Sub-Antiresonanzpunkt, der bei einer niedrigeren Frequenz als der Resonanzpunkt erscheint, zum Einstellen des Durchlassbandes und der Dämpfungsbereiche verwendet werden. Darum können selbst dann, wenn die frequenzvariablen Breiten des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes schmaler gemacht werden, das Durchlassband und die Dämpfungsbereiche für mehrere Kommunikationsbänder eingestellt werden, die einer durch das frequenzvariable Filter ausgeführten Filterverarbeitung unterzogen werden. Da die frequenzvariablen Breiten des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes schmaler gemacht werden, werden die Gütefaktoren der Resonanzkreise verbessert, und die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien werden verbessert.
Das frequenzvariable Filter der vorliegenden Erfindung kann die folgende Konfiguration haben. Der Parallelarm-Resonanzkreis dieses frequenzvariablen Filters enthält den Induktor, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Parallelarm-Resonanzkreises parallel geschaltet ist, und generiert einen Sub-Antiresonanzpunkt bei einer niedrigeren Frequenz als einem Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises, und das Durchlassband des frequenzvariablen Filters wird unter Verwendung dieses Sub-Antiresonanzpunktes eingestellt.
Bei einer konkreteren Ausführungsform ist die folgende Konfiguration bevorzugt.
In dem frequenzvariablen Filter wird das Durchlassband eingestellt, indem man den Sub-Antiresonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises und einen Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt. In dem frequenzvariablen Filter wird der Dämpfungsbereich bei höheren Frequenzen als dem Durchlassband eingestellt, indem man einen Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und den Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt.
Mit dieser Konfiguration kann, unter Verwendung des Sub-Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises, die frequenzvariable Breite des Durchlassbandes selbst dann erhöht werden, wenn die frequenzvariable Breite des Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises klein ist.
Das frequenzvariable Filter der vorliegenden Erfindung kann die folgende Konfiguration haben. Der Reihenarm-Resonanzkreis des frequenzvariablen Filters enthält den Induktor, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Reihenarm-Resonanzkreises in Reihe geschaltet ist, und generiert Subresonanzen bei einer höheren Frequenz als einem Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises. Das Durchlassband wird unter Verwendung dieses Sub-Resonanzpunktes eingestellt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die folgende Konfiguration bevorzugt.
In dem frequenzvariablen Filter wird das Durchlassband eingestellt, indem man den Sub-Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und den Antiresonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt. In dem frequenzvariablen Filter wird der Dämpfungsbereich bei niedrigeren Frequenzen als dem Durchlassband eingestellt, indem man den Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und einen Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt.
Mit dieser Konfiguration kann unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises die frequenzvariable Breite des Durchlassbandes selbst dann erhöht werden, wenn die frequenzvariable Breite des Resonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises klein ist.
Das frequenzvariable Filter der vorliegenden Erfindung kann die folgende Konfiguration haben. Der Reihenarm-Resonanzkreis dieses frequenzvariablen Filters enthält den Induktor, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Reihenarm-Resonanzkreises parallel geschaltet ist, und generiert einen Sub-Antiresonanzpunkt bei einer niedrigeren Frequenz als einem Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises, und der Dämpfungsbereich wird unter Verwendung dieses Sub-Antiresonanzpunktes eingestellt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die folgende Konfiguration bevorzugt.
In dem frequenzvariablen Filter wird das Durchlassband eingestellt, indem man den Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und des Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt. In dem frequenzvariablen Filter wird der Dämpfungsbereich bei niedrigeren Frequenzen als dem Durchlassband eingestellt, indem man den Sub-Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und einen Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt.
Mit dieser Konfiguration kann unter Verwendung des Sub-Antiresonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises die frequenzvariable Breite des Dämpfungsbereichs selbst dann erhöht werden, wenn die frequenzvariable Breite des Antiresonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises klein ist.
Das frequenzvariable Filter der vorliegenden Erfindung kann die folgende Konfiguration haben. Der Parallelarm-Resonanzkreis dieses frequenzvariablen Filters enthält den Induktor, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Parallelarm-Resonanzkreises in Reihe geschaltet ist, und generiert Subresonanzen bei einer höheren Frequenz als einem Antiresonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises. Der Dämpfungsbereich wird unter Verwendung dieses Sub-Resonanzpunktes eingestellt.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die folgende Konfiguration bevorzugt.
In dem frequenzvariablen Filter wird das Durchlassband eingestellt, indem man einen Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und des Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt. Der Dämpfungsbereich bei höheren Frequenzen als dem Durchlassband wird unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises eingestellt.
Mit dieser Konfiguration kann unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises die frequenzvariable Breite eines Dämpfungsbereichs selbst dann erhöht werden, wenn die frequenzvariable Breite des Resonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises klein ist.
In jedem der oben beschriebenen Aspekte kann der variable Bereich des Durchlassbandes ohne Erhöhen des kapazitätsvariablen Bereichs des Abstimmkondensators des Reihenarm-Resonanzkreises oder Parallelarm-Resonanzkreises erhöht werden.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein frequenzvariables Filter mit ausgezeichneten Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien realisiert werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Schaltbild eines frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines ersten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines zweiten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines dritten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines vierten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz in einem ersten konkreten Beispiel im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder.
7 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz in einem zweiten konkreten Beispiel im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder.
8 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz in einem dritten konkreten Beispiel im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder.
9 ist ein Schaubild, das beispielhafte Schaltkreiskonfigurationen eines Resonanzkreises gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
10 ist ein Schaubild, das veranschaulicht das Prinzip des Einstellens des Durchlassbandes und von Dämpfungspolen eines frequenzvariablen Filters des Standes der Technik.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein frequenzvariables Filter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Schaltbild eines frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 zu sehen, enthält ein frequenzvariables Filter 10 einen Reihenarm-Resonanzkreis 21 und einen Parallelarm-Resonanzkreis 22.
Der Reihenarm-Resonanzkreis 21 ist zwischen einem ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss P1 und einem zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss P2 verbunden. Oder anders ausgedrückt: Der Reihenarm-Resonanzkreis 21 ist mit einer Übertragungsleitung eines Hochfrequenzsignals in Reihe geschaltet. Der Parallelarm-Resonanzkreis 22 ist zwischen Erde und einer Übertragungsleitung verbunden, die den Reihenarm-Resonanzkreis 21 und den zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss P2 miteinander verbindet. Oder anders ausgedrückt: Der Parallelarm-Resonanzkreis 22 ist als ein Nebenschluss mit der Übertragungsleitung verbunden.
Der Reihenarm-Resonanzkreis 21 enthält einen piezoelektrischen Resonator 211, Induktoren 212 und 213 und Abstimmkondensatoren 214 und 215. Der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Abstimmkondensator 215 sind zwischen dem ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss P1 und dem zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss P2 in Reihe geschaltet. In diesem Moment sind der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Abstimmkondensator 215 in dieser Reihenfolge von der Seite des ersten Eingabe/Ausgabe-Anschlusses P1 her verbunden. Der Induktor 212 ist mit dem piezoelektrischen Resonator 211 parallel geschaltet. Der Abstimmkondensator 214 ist zu der Reihenschaltung des piezoelektrischen Resonators 211 und des Induktors 213 parallel geschaltet.
Der Parallelarm-Resonanzkreis 22 enthält einen piezoelektrischen Resonator 221, Induktoren 222 und 223 und Abstimmkondensatoren 224 und 225. Der piezoelektrische Resonator 221, der Induktor 223 und der Abstimmkondensator 225 sind zwischen der Übertragungsleitung und Erde in Reihe geschaltet. In diesem Moment sind der piezoelektrische Resonator 221, der Induktor 223 und der Abstimmkondensator 225 in dieser Reihenfolge von der Seite der Erde her verbunden. Der Induktor 222 ist mit dem piezoelektrischen Resonator 221 parallel geschaltet. Der Abstimmkondensator 224 ist mit der Reihenschaltung des piezoelektrischen Resonators 221 und des Induktors 223 parallel geschaltet.
Die piezoelektrischen Resonatoren 211 und 221 werden durch SAW-Resonatoren oder BAW-Resonatoren realisiert. Zum Beispiel wird der SAW-Resonator durch Ausbilden kammförmiger Elektroden auf der Oberfläche eines Lithiumniobat-Substrats, das in einer speziellen Richtung geschnitten ist (zum Beispiel Y-Schnitt) realisiert.
Die Induktoren 212, 213, 222 und 223 werden zum Beispiel durch Elektrodenstrukturen, die auf dem Montagesubstrat zum Montieren der piezoelektrischen Resonatoren 211 und 221 gebildet werden, oder Chip-Komponenten, die auf der Oberfläche des Montagesubstrats montiert werden, realisiert. Die Abstimmkondensatoren 214, 215, 224 und 225 werden durch Chip-Komponenten realisiert, die auf der Oberfläche des Montagesubstrats zum Montieren beispielsweise der piezoelektrischen Resonatoren 211 und 221 montiert werden.
In dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 werden die Induktoren 212 und 213 als Erweiterungsinduktoren bezeichnet. Durch Bereitstellen des Induktors 212 wird die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211 und dem Induktor 212 gebildet wird, höher als die Frequenz des Antiresonanzpunktes des piezoelektrischen Resonators 211. Durch Bereitstellen des Induktors 213 wird die Frequenz des Resonanzpunktes einer Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211, dem Induktor 212 und dem Induktor 213 gebildet wird, niedriger als die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211 und dem Induktor 212 gebildet wird. Durch Bereitstellen der oben beschriebenen Induktoren 212 und 213 können die frequenzvariablen Bereiche des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes erhöht werden.
In dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 wird durch Bereitstellen des Abstimmkondensators 214 die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211, den Induktoren 212 und 213 und dem Abstimmkondensator 214 gebildet wird, niedriger als die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211 und den Induktoren 212 und 213 gebildet wird, und wird höher als die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211 und den Induktoren 212 und 213 gebildet wird. In diesem Moment kann die Frequenz des Resonanzpunktes innerhalb dieses Frequenzbereichs durch Ändern der Kapazität des Abstimmkondensators 214 justiert werden. Oder anders ausgedrückt: Die Frequenz fsa des Antiresonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises 21 kann justiert werden.
In dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 wird durch Bereitstellen des Abstimmkondensators 215 die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, d. h. des Reihenarm-Resonanzkreises 21, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211, den Induktoren 212 und 213 und den Abstimmkondensatoren 214 und 215 gebildet wird, höher als die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211, den Induktoren 212 und 213 und dem Abstimmkondensator 214 gebildet wird, und wird niedriger als die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 211, den Induktoren 212 und 213 und dem Abstimmkondensator 214 gebildet wird. In diesem Moment kann durch Ändern der Kapazität des Abstimmkondensators 215 die Frequenz des Resonanzpunktes innerhalb dieses Frequenzbereichs justiert werden.
Ferner erscheinen in dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 durch Bereitstellen der Induktoren 212 und 213 zusammen mit dem piezoelektrischen Resonator 211 ein Sub-Resonanzpunkt fsr_CO und ein Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO. Der Sub-Resonanzpunkt fsr_CO, der dem Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 am nächsten liegt, erscheint bei einer höheren Frequenz als der Antiresonanzpunkt fsa. Der Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO, der dem Resonanzpunkt fsr und dem Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 am nächsten liegt, erscheint bei einer niedrigeren Frequenz als der Resonanzpunkt fsr.
In dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 werden die Induktoren 222 und 223 als Erweiterungsinduktoren bezeichnet. Durch Bereitstellen des Induktors 222 wird die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221 und dem Induktor 222 gebildet wird, höher als die Frequenz des Antiresonanzpunktes des piezoelektrischen Resonators 221. Durch Bereitstellen des Induktors 223 wird die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221, dem Induktor 222 und dem Induktor 223 gebildet wird, niedriger als die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221 und dem Induktor 222 gebildet wird. Durch Bereitstellen der oben beschriebenen Induktoren 222 und 223 können die frequenzvariablen Bereiche des Resonanzpunktes und des Antiresonanzpunktes erhöht werden.
In dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 wird durch Bereitstellen des Abstimmkondensators 224 die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221, den Induktoren 222 und 223 und dem Abstimmkondensator 224 gebildet wird, niedriger als die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221 und den Induktoren 222 und 223 gebildet wird, und wird höher als die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221 und den Induktoren 222 und 223 gebildet wird. In diesem Moment kann der Antiresonanzpunkt innerhalb dieses Frequenzbereichs durch Ändern der Kapazität des Abstimmkondensators 224 justiert werden. Oder anders ausgedrückt: Der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 kann justiert werden.
In dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 wird durch Bereitstellen des Abstimmkondensators 225 die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, d. h. des Parallelarm-Resonanzkreises 22, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221, den Induktoren 222 und 223 und den Abstimmkondensatoren 224 und 225 gebildet wird, höher als die Frequenz des Resonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221, den Induktoren 222 und 223 und dem Abstimmkondensator 224 gebildet wird, und wird niedriger als die Frequenz des Antiresonanzpunktes der Schaltung, die aus dem piezoelektrischen Resonator 221, den Induktoren 222 und 223 und dem Abstimmkondensator 224 gebildet wird. In diesem Moment kann durch Ändern der Kapazität des Abstimmkondensators 225, die Frequenz fpr des Resonanzpunktes innerhalb dieses Frequenzbereichs justiert werden.
Ferner erscheinen in dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 ein Sub-Resonanzpunkt fpr_CO und ein Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO durch Bereitstellen der Induktoren 222 und 223 zusammen mit dem piezoelektrischen Resonator 221. Der Sub-Resonanzpunkt fpr_CO, der dem Resonanzpunkt fpr und dem Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 am nächsten liegt, erscheint bei einer höheren Frequenz als der Antiresonanzpunkt fpa. Der Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO, der dem Resonanzpunkt fpr und dem Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 am nächsten liegt, erscheint bei einer niedrigeren Frequenz als der Resonanzpunkt fpr.
In dem frequenzvariablen Filter 10 der vorliegenden Ausführungsform werden die Filterkennlinien unter Verwendung mindestens eines von Folgendem eingestellt: der Sub-Resonanzpunkt fsr_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21, der Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21, der Sub-Resonanzpunkt fpr_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22, oder der Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22. In diesem Moment werden der Sub-Resonanzpunkt fsr_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 zum Einstellen des Durchlassbandes verwendet, und der Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Sub-Resonanzpunkt fpr_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 werden zum Einstellen der Dämpfungsbereiche verwendet.
Die Frequenzen der Sub-Resonanzpunkte fsr_CO und fpr_CO können ähnlich den Resonanzpunkten fsr und fpr unter Verwendung der Kapazitäten von Abstimmkondensatoren verschoben werden. Die Sub-Resonanzpunkte fsr_CO und fpr_CO erscheinen jeweils bei höheren Frequenzen als die Antiresonanzpunkte fsa und fpa, so dass sie jeweils den Resonanzpunkten fsr und fpr gegenüberliegen.
Gleichermaßen können die Frequenzen der Sub-Antiresonanzpunkte fsa_CO und fpa_CO ähnlich den Antiresonanzpunkten fsa und fpa unter Verwendung der Kapazitäten von Abstimmkondensatoren verschoben werden. Die Sub-Antiresonanzpunkte fsa_CO und fpa_CO erscheinen jeweils bei niedrigeren Frequenzen als die Resonanzpunkte fsr und fpr, so dass sie jeweils den Antiresonanzpunkten fsa und fpa gegenüberliegen.
Darum können durch die Verwendung von mindestens einem des Sub-Resonanzpunktes fsr_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21, des Sub-Antiresonanzpunktes fsa_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21, des Sub-Resonanzpunktes fpr_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 oder des Sub-Antiresonanzpunktes fpa_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 Filterkennlinien in einem breiteren Frequenzbereich variiert werden als in dem Fall, wo das Einstellen unter Verwendung von nur den Resonanzpunkten fsr und fpr und den Antiresonanzpunkten fsa und fpa ausgeführt wird.
Oder anders ausgedrückt: Eine existierende Mehrzahl von Kommunikationsbändern, die durch Variieren nur der Resonanzpunkte fsr und fpr und der Antiresonanzpunkte fsa und fpa unterstützt werden, kann auch unterstützt werden, ohne die frequenzvariablen Bereiche der Resonanzpunkte fsr und fpr und der Antiresonanzpunkte fsa und fpa zu erhöhen wie in der existierenden Konfiguration. Infolge dessen können die kapazitätsvariablen Bereiche von Abstimmkondensatoren verringert werden, die Gütefaktoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 können verbessert werden, und die Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien des frequenzvariablen Filters 10 können verbessert werden.
Als Nächstes werden spezielle Einstellmodi mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist zu beachten, dass in jedem der folgenden Kennliniendiagramme, die die Einstellmodi beschreiben, die horizontale Achse die Frequenz repräsentiert und die vertikalen Achsen die Einfügeverluste und die Impedanz repräsentieren. Eine durchgezogene Linie repräsentiert die Bandpasskennlinien (Frequenzkennlinien von Einfügeverlusten) FC des frequenzvariablen Filters, eine Strichlinie repräsentiert die Impedanzkennlinie (Frequenzkennlinien der Impedanz) ICrp des Parallelarm-Resonanzkreises, und eine Strich-Punkt-Strich-Linie repräsentiert die Impedanzkennlinie ICrs des Reihenarm-Resonanzkreises. Hier gibt fsr den Resonanzpunkt (die Resonanzfrequenz) des Reihenarm-Resonanzkreises an, fsa gibt den Antiresonanzpunkt (die Antiresonanzfrequenz) des Reihenarm-Resonanzkreises an, fpr gibt den Resonanzpunkt (die Resonanzfrequenz) des Parallelarm-Resonanzkreises an, und fpa gibt den Antiresonanzpunkt (die Antiresonanzfrequenz) des Parallelarm-Resonanzkreises an. Ferner gibt fsr_CO den Sub-Resonanzpunkt (die Sub-Resonanzfrequenz) des Reihenarm-Resonanzkreises an, und fsa_CO gibt den Sub-Antiresonanzpunkt (die Sub-Antiresonanzfrequenz) des Reihenarm-Resonanzkreises an. Ferner gibt fpr_CO den Sub-Resonanzpunkt (die Sub-Resonanzfrequenz) des Parallelarm-Resonanzkreises an, und fpa_CO gibt den Sub-Antiresonanzpunkt (die Sub-Antiresonanzfrequenz) des Parallelarm-Resonanzkreises an.
(Erster Einstellmodus)
2 ist das Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines ersten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im ersten Einstellmodus wird der Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 verwendet.
Wie in 2 zu sehen, werden der Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander gebracht, wobei eine zuvor festgelegte Frequenzbreite dazwischen liegt. Infolge dessen wird das Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters 10 gebildet. Ferner werden die Frequenz des Resonanzpunktes fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und die Frequenz des Antiresonanzpunktes fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 auf ungefähr den gleichen Punkt gebracht. Infolge dessen wird der Dämpfungspol fap_H bei einer höheren Frequenz als das Durchlassband BWpass gebildet.
Das Durchlassband BWpass und die Frequenz des Dämpfungspols fap_H, das heißt die Bandpasskennlinien FC des frequenzvariablen Filters, können durch Justieren der Abstimmkondensatoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 justiert werden, während der oben beschriebene Zustand beibehalten wird, in dem der Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Sub-Antiresonanzpunkt fpa_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander gebracht werden, und der Zustand beibehalten wird, in dem der Resonanzpunkt fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und der Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 auf ungefähr den gleichen Punkt gebracht werden.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration können die Dämpfungskennlinien bei höheren Frequenzen als dem Durchlassband BWpass besonders steil ausgelegt werden.
Es ist zu beachten, dass der Dämpfungspol fap_L bei einer niedrigeren Frequenz als das Durchlassband BWpass beispielsweise unter Verwendung des Sub-Antiresonanzpunktes (nicht veranschaulicht) des Reihenarm-Resonanzkreises 21 oder des Resonanzpunktes (nicht veranschaulicht) des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet werden kann.
(Zweiter Einstellmodus)
3 ist das Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines zweiten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dem zweiten Einstellmodus wird der Sub-Resonanzpunkt fsr_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 verwendet.
Wie in 3 zu sehen, werden der Sub-Resonanzpunkt fsr_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander gebracht, wobei eine zuvor festgelegte Frequenzbreite dazwischen liegt. Infolge dessen wird das Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters 10 gebildet. Ferner werden die Frequenz des Resonanzpunktes fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und die Frequenz des Antiresonanzpunktes fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 auf ungefähr den gleichen Punkt gebracht. Infolge dessen wird der Dämpfungspol fap_L bei einer niedrigeren Frequenz als das Durchlassband BWpass gebildet.
Das Durchlassband BWpass und der Dämpfungspol fap_L, das heißt die Bandpasskennlinien FC des frequenzvariablen Filters, können durch Justieren der Abstimmkondensatoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 justiert werden, während der oben beschriebene Zustand beibehalten wird, in dem der Sub-Resonanzpunkt fsr_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander gebracht werden, und der Zustand beibehalten wird, in dem der Resonanzpunkt fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und der Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 auf ungefähr den gleichen Punkt gebracht werden.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration können die Dämpfungskennlinien bei niedrigeren Frequenzen als dem Durchlassband BWpass besonders steil ausgelegt werden.
Es ist zu beachten, dass der Dämpfungspol fap_H bei einer höheren Frequenz als das Durchlassband BWpass unter Verwendung beispielsweise des Sub-Resonanzpunktes (nicht veranschaulicht) des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet werden kann.
(Dritter Einstellmodus)
4 ist das Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines dritten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Im dritten Einstellmodus wird der Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 verwendet.
Wie in 4 zu sehen, werden der Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander gebracht, wobei eine zuvor festgelegte Frequenzbreite dazwischen liegt. Infolge dessen wird das Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters 10 gebildet. Ferner werden der Resonanzpunkt fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und der Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 auf ungefähr den gleichen Punkt gebracht. Infolge dessen wird der Dämpfungspol fap_L bei einer niedrigeren Frequenz als das Durchlassband BWpass gebildet.
Ferner wird der Dämpfungspol fap_H bei einer höheren Frequenz als das Durchlassband BWpass durch den Antiresonanzpunkt fsa des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
Das Durchlassband BWpass und die Frequenzen der Dämpfungspole fap_L und fap_H, das heißt die Bandpasskennlinien FC des frequenzvariablen Filters, können durch Justieren der Abstimmkondensatoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 justiert werden, während der Zustand beibehalten wird, in dem der Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander gebracht werden, und der Zustand beibehalten wird, in dem der Resonanzpunkt fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und der Sub-Antiresonanzpunkt fsa_CO des Reihenarm-Resonanzkreises 21 auf ungefähr den gleichen Punkt gebracht werden.
Unter Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration können die Dämpfungskennlinien bei niedrigeren Frequenzen als dem Durchlassband BWpass besonders steil ausgelegt werden.
(Vierter Einstellmodus)
5 ist das Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz zum Beschreiben eines vierten Einstellmodus des frequenzvariablen Filters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
In dem vierten Einstellmodus wird der Sub-Resonanzpunkt fpr_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 verwendet.
Wie in 5 zu sehen, werden der Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander oder ungefähr auf den gleichen Punkt gebracht. Infolge dessen wird das Durchlassband BWpass des frequenzvariablen Filters 10 gebildet. Unter Verwendung des Modus, bei dem die zwei Punkte ungefähr auf den gleichen Punkt gebracht werden, kann die Breite des Durchlassbandes BWpass schmaler gemacht werden, und ferner können die Einfügeverluste reduziert werden. Ferner wird der Dämpfungspol fap_H bei einer höheren Frequenz als das Durchlassband BWpass durch den Sub-Resonanzpunkt fpr_CO des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet.
Ferner wird unter Verwendung des Resonanzpunktes fpr des Parallelarm-Resonanzkreises 22 der Dämpfungspol fapL bei einer niedrigeren Frequenz als das Durchlassband BWpass gebildet.
Das Durchlassband BWpass und die Frequenzen der Dämpfungspole fap_L und fap_H, das heißt die Bandpasskennlinien FC des frequenzvariablen Filters, können durch Justieren der Abstimmkondensatoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Parallelarm-Resonanzkreis 22 justiert werden, während der Zustand beibehalten wird, in dem der Resonanzpunkt fsr des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Antiresonanzpunkt fpa des Parallelarm-Resonanzkreises 22 nahe zueinander oder ungefähr auf den gleichen Punkt gebracht werden.
Als Nächstes werden konkrete Beispiele von Kennlinieneinstellungen im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder beschrieben. Es ist zu beachten, dass in jedem der Kennliniendiagramme, die die konkreten Beispiele von Kennlinieneinstellungen beschreiben, die horizontale Achse die Frequenz repräsentiert und die vertikale Achse Einfügeverluste oder Impedanz repräsentiert. Eine durchgezogene Linie repräsentiert die Kennlinien in dem Fall, wobei eine erste Filterverarbeitung entsprechend einem ersten Kommunikationsband ausgeführt wird, eine Strichlinie repräsentiert die Kennlinien in dem Fall, wo eine zweite Filterverarbeitung entsprechend einem zweiten Kommunikationsband ausgeführt wird, und eine Strich-Punkt-Strich-Linie repräsentiert die Kennlinien in dem Fall, wo eine dritte Filterverarbeitung entsprechend einem dritten Kommunikationsband ausgeführt wird. Ferner gibt in jeder Figur (A) die Einfügeverlustkennlinien (Bandpasskennlinien) des frequenzvariablen Filters an, (B) gibt die Impedanzkennlinie des Reihenarm-Resonanzkreises an, und (C) gibt die Impedanzkennlinie des Parallelarm-Resonanzkreises an.
(Erstes Beispiel)
6 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz in einem ersten konkreten Beispiel im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein erstes Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird ein Durchlassband BWpass_A durch einen Resonanzpunkt fsrA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und einen Sub-Antiresonanzpunkt fpa_COA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ein Dämpfungspol fap_LA bei einer niedrigeren Frequenz wird durch einen Sub-Antiresonanzpunkt fsa_COA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet. Ferner wird ein Dämpfungspol fap_HA bei einer höheren Frequenz durch einen Resonanzpunkt fprA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein zweites Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird ein Durchlassband BWpass_B durch einen Resonanzpunkt fsrB des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und einen Antiresonanzpunkt fpaB des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ein Dämpfungspol fap_LB bei einer niedrigeren Frequenz wird durch einen Resonanzpunkt fprB des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ferner wird ein Dämpfungspol fap_HB bei einer höheren Frequenz durch einen Antiresonanzpunkt fsaB des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein drittes Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird ein Durchlassband BWpass_C durch einen Resonanzpunkt fsrC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und einen Sub-Antiresonanzpunkt fpaC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ein Dämpfungspol fap_Lc bei einer niedrigeren Frequenz wird durch einen Resonanzpunkt fprC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ferner wird ein Dämpfungspol fap_Hc bei einer höheren Frequenz durch einen Antiresonanzpunkt fsaC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Bandpassfilter realisiert werden, das es erlaubt, dass verschiedene Frequenzbänder ein Durchlassband sein können. In diesem Moment kann eine Justierung auf jedes Durchlassband nur durch die Kapazitäten der Abstimmkondensatoren vorgenommen werden, die in dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 und dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 enthalten sind.
Durch die Verwendung des Sub-Antiresonanzpunktes fpa_COA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und des Sub-Antiresonanzpunktes fsa_COA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 kann die kapazitätsvariable Breite, die für das Erhalten der gewünschten Filterkennlinien erforderlich ist, verringert werden, und es können Filterkennlinien mit einem breiteren Durchlassband realisiert werden als in dem Fall, wo ein Antiresonanzpunkt fpaA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und ein Antiresonanzpunkt fsaA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 verwendet werden, das heißt der Fall, wo nur ein Resonanzpunkt und ein Antiresonanzpunkt verwendet werden. Da die kapazitätsvariable Breite verringert werden kann, können die Gütefaktoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 verbessert werden, und eine Verschlechterung der Einfügeverluste des frequenzvariablen Filters 10 kann vermieden werden.
(Zweites Beispiel)
7 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz in einem zweiten konkreten Beispiel im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein erstes Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird ein Durchlassband BWpass_A durch den Resonanzpunkt fsrA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und den Antiresonanzpunkt fpaA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ein Dämpfungspol fap_LA bei einer niedrigeren Frequenz wird durch den Resonanzpunkt fprA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ferner wird der Dämpfungspol fap_HA bei einer höheren Frequenz durch den Antiresonanzpunkt fsaA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein zweites Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird das Durchlassband BWpass_B durch den Resonanzpunkt fsrB des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und den Antiresonanzpunkt fpaB des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Der Dämpfungspol fap_LB bei einer niedrigeren Frequenz wird durch den Resonanzpunkt fprB des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ferner wird der Dämpfungspol fap_HB bei einer höheren Frequenz durch den Antiresonanzpunkt fsaB des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein drittes Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird das Durchlassband BWpass_C durch den Sub-Resonanzpunkt fsr_COC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und den Sub-Antiresonanzpunkt fpaC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Der Dämpfungspol fap_LC bei einer niedrigeren Frequenz wird durch den Antiresonanzpunkt fsaC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet. Ferner wird der Dämpfungspol fap_HC bei einer höheren Frequenz durch einen Sub-Resonanzpunkt fpr_COC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Bandpassfilter, das es erlaubt, dass verschiedene Frequenzbänder ein Durchlassband sind, realisiert werden. In diesem Moment kann eine Justierung an jedem Durchlassband nur durch die Kapazitäten der Abstimmkondensatoren vorgenommen werden, die in dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 und dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 enthalten sind.
Unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes fsr_COC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Sub-Resonanzpunktes fpr_COC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 kann die kapazitätsvariable Breite verkleinert werden, und es können Filterkennlinien mit einem breiteren Durchlassband realisiert werden als in dem Fall, wo der Resonanzpunkt fsrC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und der Resonanzpunkt fprC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 verwendet werden, das heißt der Fall, wo nur ein Resonanzpunkt und ein Antiresonanzpunkt verwendet werden. Da die kapazitätsvariable Breite verringert werden kann, können die Gütefaktoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 verbessert werden, und eine Verschlechterung der Einfügeverluste des frequenzvariablen Filters 10 kann vermieden werden.
(Drittes Beispiel)
8 ist ein Kennliniendiagramm von Einfügeverlusten und Impedanz in einem dritten konkreten Beispiel im Fall der Verwendung für mehrere Kommunikationsbänder.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein erstes Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird ein Durchlassband BWpass_A durch den Resonanzpunkt fsrA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und den Antiresonanzpunkt fpaA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Der Dämpfungspol fap_LA bei einer niedrigeren Frequenz wird gebildet, indem man den Resonanzpunkt fprA des Parallelarm-Resonanzkreises 22 und den Sub-Antiresonanzpunkt fsa_COA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 ungefähr auf den gleichen Punkt bringt. Ferner wird der Dämpfungspol fap_HA bei einer höheren Frequenz durch den Antiresonanzpunkt fsaA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein zweites Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird das Durchlassband BWpass_B durch den Resonanzpunkt fsrB des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und den Antiresonanzpunkt fpaB des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Der Dämpfungspol fap_LB bei einer niedrigeren Frequenz wird durch den Resonanzpunkt fprB des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ferner wird der Dämpfungspol fap_HB bei einer höheren Frequenz durch den Antiresonanzpunkt fsaB des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
In dem Fall, wo ein Filter, das ein drittes Kommunikationsband durch sich hindurch passieren lässt, gebildet wird, wird das Durchlassband BWpassC durch den Resonanzpunkt fsrC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und den Sub-Antiresonanzpunkt fpaC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Der Dämpfungspol fap_LC bei einer niedrigeren Frequenz wird durch den Resonanzpunkt fprC des Parallelarm-Resonanzkreises 22 gebildet. Ferner wird der Dämpfungspol fap_HC bei einer höheren Frequenz durch den Antiresonanzpunkt fsaC des Reihenarm-Resonanzkreises 21 gebildet.
Durch die Verwendung der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Bandpassfilter, das es erlaubt, dass verschiedene Frequenzbänder ein Durchlassband sind, realisiert werden. In diesem Moment kann eine Justierung an jedem Durchlassband nur durch die Kapazitäten der Abstimmkondensatoren vorgenommen werden, die in dem Reihenarm-Resonanzkreis 21 und dem Parallelarm-Resonanzkreis 22 enthalten sind.
Durch die Verwendung des Sub-Antiresonanzpunktes fsa_COA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 kann die kapazitätsvariable Breite verkleinert werden, und es können Filterkennlinien mit einem breiteren Durchlassband realisiert werden als in dem Fall, wo nur der Antiresonanzpunkt fsaA des Reihenarm-Resonanzkreises 21 verwendet wird, das heißt der Fall, wo nur ein Resonanzpunkt und ein Antiresonanzpunkt verwendet werden. Da die kapazitätsvariable Breite verringert werden kann, können die Gütefaktoren des Reihenarm-Resonanzkreises 21 und des Parallelarm-Resonanzkreises 22 verbessert werden, und eine Verschlechterung der Einfügeverluste des frequenzvariablen Filters 10 kann vermieden werden.
Ferner können, wie im dritten Beispiel beschrieben, weitere vielseitige Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien unter Verwendung einer Kombination eines Antiresonanzpunktes und eines entsprechenden Sub-Antiresonanzpunktes realisiert werden. Es ist zu beachten, dass weitere vielseitige Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien in ähnlicher Weise durch einen Kombination eines Resonanzpunkt und ein Sub-Resonanzpunkt realisiert werden können.
Es ist zu beachten, dass der Reihenarm-Resonanzkreis 21 und der Parallelarm-Resonanzkreis 22, die oben beschrieben wurden, die in den 9(A), (B) und (C) veranschaulichten Konfigurationen haben können und nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt sind. 9 ist ein Schaubild, das die Schaltungskonfigurationen des Resonanzkreises gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Es ist zu beachten, dass im Folgenden zwar Modifikationen des Reihenarm-Resonanzkreises 21 veranschaulicht sind, dass aber auch ähnliche Modifikationen des Parallelarm-Resonanzkreises 22 realisiert werden können.
In einem frequenzvariablen Resonanzkreis 21A, der in 9(A) veranschaulicht ist, sind der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Abstimmkondensator 215 miteinander in Reihe geschaltet. Der Induktor 212 ist mit der Reihenschaltung des piezoelektrischen Resonators 211 und des Induktors 213 parallel geschaltet. Der Abstimmkondensator 214 ist mit der Reihenschaltung des piezoelektrischen Resonators 211, des Induktors 213 und des Abstimmkondensators 215 parallel geschaltet.
In einem frequenzvariablen Resonanzkreis 21B, der in 9(B) veranschaulicht ist, sind der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Abstimmkondensator 215 miteinander in Reihe geschaltet. Der Induktor 212 ist mit der Reihenschaltung des piezoelektrischen Resonators 211 und des Induktors 213 parallel geschaltet. Der Abstimmkondensator 214 ist mit dem Induktor 212 parallel geschaltet.
In einem frequenzvariablen Resonanzkreis 21C, der in 9(C) veranschaulicht ist, sind der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Abstimmkondensator 215 miteinander in Reihe geschaltet. Der Induktor 212 und der Abstimmkondensator 214 sind mit der Reihenschaltung des piezoelektrischen Resonators 211, des Induktors 213 und des Abstimmkondensators 215 parallel geschaltet.
Es ist zu beachten, dass in den oben beschriebenen Ausführungsformen Beispiele beschrieben wurden, in denen ein frequenzvariables Bandpassfilter gebildet wird, das mehrere Kommunikationsbänder unterstützt. Jedoch kann dies auch auf ein frequenzvariables Tiefpassfilter oder ein frequenzvariables Hochpassfilter angewendet werden, das mehrere Kommunikationsbänder unterstützt.
Bezugszeichenliste

10: frequenzvariables Filter
21, 21A, 21B, 21C: Reihenarm-Resonanzkreise
22: Parallelarm-Resonanzkreis
211, 221:: piezoelektrische Resonatoren
212, 213, 222, 223: Induktoren (Erweiterungsinduktoren)
214, 215, 224, 225: Abstimmkondensatoren

Claims

Frequenzvariables Filter, das die Justierung eines Durchlassbandes und eines Dämpfungsbereichs gestattet, wobei das Filter Folgendes umfasst: einen Reihenarm-Resonanzkreis, der zwischen einem ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss und einem zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss verbunden ist; und einen Parallelarm-Resonanzkreis, der zwischen einer Erde und einer Übertragungsleitung verbunden ist, die den ersten Eingabe/Ausgabe-Anschluss oder den zweiten Eingabe/Ausgabe-Anschluss mit dem Reihenarm-Resonanzkreis verbindet, wobei sowohl der Reihenarm-Resonanzkreis als auch der Parallelarm-Resonanzkreis einen piezoelektrischen Resonator, einen Induktor, der mit dem piezoelektrischen Resonator in Reihe oder parallel geschaltet ist, und einen Abstimmkondensator, der mit dem piezoelektrischen Resonator in Reihe oder parallel geschaltet ist, enthält, und wobei das Durchlassband oder der Dämpfungsbereich unter Verwendung eines Sub-Resonanzpunktes oder eines Sub-Antiresonanzpunktes des Reihenarm-Resonanzkreises und/oder eines Sub-Resonanzpunktes oder eines Sub-Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises justiert wird.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 1, wobei der Parallelarm-Resonanzkreis den Induktor enthält, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Parallelarm-Resonanzkreises parallel geschaltet ist, und eine Sub-Antiresonanz bei einer niedrigeren Frequenz als einem Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises generiert, und wobei das Durchlassband unter Verwendung des Sub-Antiresonanzpunktes eingestellt wird.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 2, wobei das Durchlassband eingestellt wird, indem man den Sub-Antiresonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises und einen Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt, und wobei der Dämpfungsbereich bei höheren Frequenzen als dem Durchlassband eingestellt wird, indem man einen Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und den Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 1, wobei der Reihenarm-Resonanzkreis den Induktor enthält, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Reihenarm-Resonanzkreises in Reihe geschaltet ist, und Subresonanzen bei einer höheren Frequenz als einem Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises generiert, und wobei das Durchlassband unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes eingestellt wird.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 4, wobei das Durchlassband eingestellt wird, indem man den Sub-Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und den Antiresonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt, und wobei der Dämpfungsbereich bei niedrigeren Frequenzen als dem Durchlassband eingestellt wird, indem man den Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und einen Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 1, wobei der Reihenarm-Resonanzkreis den Induktor enthält, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Reihenarm-Resonanzkreises parallel geschaltet ist, und eine Sub-Antiresonanz bei einer niedrigeren Frequenz als einem Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises generiert, und wobei der Dämpfungsbereich unter Verwendung eines Sub-Antiresonanzpunktes eingestellt wird.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 6, wobei das Durchlassband eingestellt wird, indem man den Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und des Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt, und wobei der Dämpfungsbereich bei niedrigeren Frequenzen als dem Durchlassband eingestellt wird, indem man den Sub-Antiresonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und einen Resonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 1, wobei der Parallelarm-Resonanzkreis den Induktor enthält, der mit dem piezoelektrischen Resonator des Parallelarm-Resonanzkreises in Reihe geschaltet ist, und Subresonanzen bei einer höheren Frequenz als einem Antiresonanzpunkt des Parallelarm-Resonanzkreises generiert, und wobei der Dämpfungsbereich unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes eingestellt wird.
Frequenzvariables Filter nach Anspruch 8, wobei das Durchlassband eingestellt wird, indem man einen Resonanzpunkt des Reihenarm-Resonanzkreises und des Antiresonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises näher zueinander bringt, und wobei der Dämpfungsbereich bei höheren Frequenzen als dem Durchlassband unter Verwendung des Sub-Resonanzpunktes des Parallelarm-Resonanzkreises eingestellt wird.