DE112014006010B4

DE112014006010B4 - Hochfrequenzfilter

Info

Publication number: DE112014006010B4
Application number: DE112014006010.0T
Authority: DE
Inventors: Masakazu Tani
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2034-12-27
Also published as: CN105850041B; CN105850041A; WO2015099105A1; DE112014006010T5; KR20160087895A; JPWO2015099105A1; JP6323464B2; US20160301383A1; US10211799B2; KR101916554B1

Abstract

Hochfrequenzfilter (10), umfassend:- ein frequenzvariables Filter (20), das einen variablen Filterresonator (211) und eine Reaktanzvariierungseinheit (214, 215) enthält und das in der Lage ist, eine Durchlassbandfrequenz und einen Dämpfungsbandfrequenz durch Justieren der Reaktanzvariierungseinheit zu justieren, und- ein Festfrequenzfilter (30), das einen festen Filterresonator (311-313) und keine Reaktanzvariierungseinheit enthält und das eine feste Durchlassbandfrequenz und eine feste Dämpfungsbandfrequenz hat,- wobei das frequenzvariable Filter (20) mit dem Festfrequenzfilter (30) gekoppelt ist,- wobei das Durchlassband des Festfrequenzfilters (30) mindestens teilweise mit dem Durchlassband des frequenzvariablen Filters (20) überlappt und - wobei eine Resonanzfrequenz oder eine Antiresonanzfrequenz eines Resonanzkreises, der die Reaktanzvariierungseinheit (214, 215) und den Resonator (211) enthält, durch die Reaktanzvariierungseinheit justiert wird, um das Durchlassband oder das Dämpfungsband des frequenzvariablen Filters (20) zu justieren.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenzfilter, das eine Resonanzfrequenz und eine Antiresonanzfrequenz eines Resonators verwendet.
STAND DER TECHNIK
Es wurden bislang verschiedene Hochfrequenzfilter konstruiert, die Resonatoren verwenden, die Resonanzfrequenzen und Antiresonanzfrequenzen aufweisen. Zum Beispiel beschreiben die JP 2009-130831 A und die JP 4053504 B2 Hochfrequenzfilter, die in der Lage sind, Filterkennlinien, wie zum Beispiel Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien, mittels piezoelektrischer Resonatoren zu variieren.
Die in der JP 2009-130831 A und der JP 4053504 B2 beschriebenen Hochfrequenzfilter haben jeweils eine Schaltkreiskonfiguration, bei der ein Stellkondensator mit dem piezoelektrischen Resonator in Reihe oder parallel geschaltet ist. Jedes der in der JP 2009-130831 A und der JP 4053504 B2 beschriebenen Hochfrequenzfilter variiert mindestens eine der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz eines Schaltkreises, der aus dem piezoelektrischen Resonator und dem Stellkondensator besteht, durch Justieren der Kapazität des Stellkondensators, um die Filterkennlinien zu justieren. Die Filterkennlinien enthalten die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien.
Aus der US 2010/197257 ist ein einstellbares Filter bekannt, das auf ein Steuersignal reagiert, um von einem Frequenzgang des einstellbaren Filters basierend auf Frequenzspektrum-Informationen eine Mitte des Durchlassbandes zu verschieben oder eine Durchlassbandbandbreite zu ändern.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Da der Gütewert des Stellkondensators niedriger ist als der Gütewert des piezoelektrischen Resonators, zeigt das Hochfrequenzfilter, das den oben beschriebenen Stellkondensator enthält, das Problem, dass sich die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien im Vergleich zu einem Modus verschlechtern, in dem der Stellkondensator nicht verwendet wird.
Im Gegensatz dazu verhindert die Nichtverwendung des Stellkondensators aber, dass die Filterkennlinien, wie zum Beispiel die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien, justiert werden können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hochfrequenzfilter bereitzustellen, das exzellente Filterkennlinien aufweist, die variiert werden können.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung ist in den Ansprüchen definiert. Das Hochfrequenzfilter enthält eine Reaktanzvariierungseinheit und ist in der Lage, eine Durchlassbandfrequenz und eine Dämpfungsbandfrequenz durch Justieren der Reaktanzvariierungseinheit zu justieren. Ein Festfrequenzfilter ohne Reaktanzvariierungseinheit und mit fester Durchlassbandfrequenz und fester Dämpfungsbandfrequenz ist mit einem frequenzvariablen Filter gekoppelt, wobei. das Durchlassband des Festfrequenzfilters mindestens teilweise mit dem Durchlassband des frequenzvariablen Filters überlappt. Mit dieser Konfguration wird die Filterkennlinie eines von mehreren Kommunikationsbändern, die einem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter unterzogen werden, mit dem Festfrequenzfilter realisiert. Dementsprechend wird der variable Bereich des frequenzvariablen Filters schmaler als in einem Fall, wo das frequenzvariable Filter den Filterungsprozess an allen Kommunikationsbändern ausführt. Das frequenzvariable Filter ist in der Lage, eine Verschlechterung der Filterkennlinien zu vermeiden, da der variable Bereich schmaler ausgelegt wird. Außerdem hat das Festfrequenzfilter exzellente Filterkennlinien im Vergleich zu denen des frequenzvariablen Filters. Dementsprechend ist es Mit der oben beschriebenen Konfiguration möglich, die Filterkennlinien des Hochfrequenzfilters zu verbessern.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung enthält das frequenzvariable Filter einen variablen Filterresonator, und das Festfrequenzfilter enthält einen festen Filterresonator. Eine Resonanzfrequenz oder eine Antiresonanzfrequenz eines Resonanzkreises, der die Reaktanzvariierungseinheit und den Resonator enthält, wird gemäß einer Ausführung durch die Reaktanzvariierungseinheit justiert, um das Durchlassband oder das Dämpfungsband des frequenzvariablen Filters zu justieren.
Da jedes Filter die Resonanzfrequenz und die Antiresonanzfrequenz des Resonators verwendet, kann Mit der oben beschriebenen Konfiguration die Dämpfungskennlinie an der Grenze zwischen dem Durchlassband und dem Dämpfungsband auf eine relativ steile Kennlinie eingestellt werden.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung enthält die Reaktanzvariierungseinheit bevorzugt einen Induktor, der mit dem variablen Filterresonator parallel geschaltet ist, und einen Stellkondensator, der mit dem variablen Filterresonator in Reihe geschaltet ist. Diese Konfiguration bildet die Basiskonfiguration der Reaktanzvariierungseinheit.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung ist eine untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters bevorzugt ungefähr gleich einer unteren Begrenzungsfrequenz eines frequenzniedrigsten Kommunikationsbandes unter mehreren Kommunikationsbändern, die dem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter unterzogen werden. In diesem Fall kann das frequenzvariable Filter ein Bandpassfilter oder ein Hochpassfilter in dem Hochfrequenzfilter sein.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird unter den mehreren Kommunikationsbändern die Filterkennlinie des frequenzniedrigsten Kommunikationsbandes mit dem Festfrequenzfilter bestimmt, und die Filterkennlinien der anderen Kommunikationsbänder werden mit dem frequenzvariablen Filter bestimmt. Dementsprechend braucht sich das frequenzvariable Filter nicht an der Bestimmung der unteren Begrenzungsfrequenz des frequenzniedrigsten Kommunikationsbandes zu beteiligen. Folglich wird der variable Bereich des frequenzvariablen Filters schmaler, um die Filterkennlinien zu verbessern.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung ist eine obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters bevorzugt ungefähr gleich einer oberen Begrenzungsfrequenz eines frequenzhöchsten Kommunikationsbandes unter mehreren Kommunikationsbändern, die dem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter unterzogen werden. In diesem Fall kann das frequenzvariable Filter ein Bandpassfilter oder ein Tiefpassfilter in dem Hochfrequenzfilter sein.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration wird unter den mehreren Kommunikationsbändern die Filterkennlinie des frequenzhöchsten Kommunikationsbandes mit dem Festfrequenzfilter bestimmt, und die Filterkennlinien der anderen Kommunikationsbänder werden mit dem frequenzvariablen Filter bestimmt. Dementsprechend braucht sich das frequenzvariable Filter nicht an der Bestimmung der oberen Begrenzungsfrequenz des frequenzhöchsten Kommunikationsbandes zu beteiligen. Folglich wird der variable Bereich des frequenzvariablen Filters schmaler, um die Filterkennlinien zu verbessern.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung können sowohl das Festfrequenzfilter als auch das frequenzvariable Filter Tiefpassfilter sein. Mit dieser Konfiguration kann die obere Begrenzungsfrequenz variiert werden, ohne die Filterkennlinien nahe der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes zu verschlechtern.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung enthält die Reaktanzvariierungseinheit bevorzugt einen Induktor, der mit dem Resonator parallel geschaltet ist, und einen Stellkondensator, der mit einem Parallelkreis, der aus dem Resonator und dem Induktor besteht, in Reihe geschaltet ist. Mit dieser Konfiguration wird das Tiefpassfilter mit einer einfachen Konfiguration realisiert.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung können sowohl das Festfrequenzfilter als auch das frequenzvariable Filter Hochpassfilter sein. Mit dieser Konfiguration kann die untere Begrenzungsfrequenz variiert werden, ohne die Filterkennlinien nahe der unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes zu verschlechtern.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung enthält die Reaktanzvariierungseinheit bevorzugt einen Induktor, der mit dem Resonator in Reihe geschaltet ist, und einen Stellkondensator, der mit einem Reihenkreis, der aus dem Resonator und dem Induktor besteht, parallel geschaltet ist. Mit dieser Konfiguration wird das Hochpassfilter mit einer einfachen Konfiguration realisiert.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung ist gemäß einer Ausführung die Reaktanzvariierungseinheit eine Einheit, die einen Verbindungsmodus des frequenzvariablen Filters zu dem Festfrequenzfilter umschaltet, und das Durchlassband und das Dämpfungsband können durch Variieren eines Kopplungszustandes zwischen dem frequenzvariablen Filter und dem Festfrequenzfilter durch das Umschalten justiert werden. Mit dieser Konfiguration können die Filterkennlinien mit einer einfachen Schaltkreiskonfiguration umgeschaltet werden.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung kann die Reaktanzvariierungseinheit einen Induktor, der mit dem variablen Filterresonator parallel geschaltet ist, und ein Schaltelement, das mit dem variablen Filterresonator parallel geschaltet ist, enthalten. Mit dieser Konfiguration die Reaktanzvariierungseinheit wird mit einer einfachen Konfiguration realisiert.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung kann die Reaktanzvariierungseinheit einen Induktor, der mit dem frequenzvariablen Filter in Reihe geschaltet ist, und ein Schaltelement, das mit dem variablen Filterresonator und dem in Reihe geschalteten Induktor parallel geschaltet ist, enthalten. Mit dieser Konfiguration wird die Reaktanzvariierungseinheit mit einer einfachen Konfiguration realisiert.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung kann die Reaktanzvariierungseinheit einen Resonator und einen Induktor enthalten, die zwischen einer Übertragungsleitung und Erde parallel geschaltet, und kann ein Schaltelement enthalten, das zwischen dem Parallelkreis, der aus dem Resonator und dem Induktor besteht, und der Übertragungsleitung verbunden ist. Mit dieser Konfiguration wird die Reaktanzvariierungseinheit mit einer einfachen Konfiguration realisiert.
Bei dem Hochfrequenzfilter der vorliegenden Erfindung kann das Festfrequenzfilter mehrere Festfrequenzfilter enthalten oder das frequenzvariable Filter kann mehrere frequenzvariable Filter enthalten, oder das Festfrequenzfilter kann mehrere Festfrequenzfilter enthalten und das frequenzvariable Filter kann mehrere frequenzvariable Filter enthalten. Mit dieser Konfiguration werden erwünschte Filterkennlinien zuverlässiger realisiert.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, exzellente Filterkennlinien zu realisieren, während die Filterkennlinien variiert werden.
Figurenliste

1 ist ein Blockschaubild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Kurvendiagramm, das Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 enthält Schaubilder zum Vergleichen der Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit den Bandpasskennlinien eines Hochfrequenzfilters in einem Vergleichsbeispiel.
5 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien eines Festfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
6 ist ein Kurvendiagramm, das Impedanzkennlinien eines frequenzvariablen Resonanzkreises (eines frequenzvariablen Resonanzkreises im Nebenschluss) in einem frequenzvariablen Filter gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
7 enthält Schaubilder, die beispielhafte Schaltkreiskonfigurationen des frequenzvariablen Resonanzkreises gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen.
8 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Beziehung zwischen den Bandpasskennlinien und den Impedanzkennlinien eines frequenzvariablen Filters veranschaulicht.
10 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
11 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Beziehung zwischen den Bandpasskennlinien und den Impedanzkennlinien eines frequenzvariablen Filters veranschaulicht.
12 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Beziehung zwischen den Bandpasskennlinien und den Impedanzkennlinien eines frequenzvariablen Filters veranschaulicht.
14 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
16 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
17 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
18 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
19 ist ein Schaltbild eines Hochfrequenzfilters gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
20 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Blockschaubild des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Wie in 1 veranschaulicht, enthält ein Hochfrequenzfilter 10 einen ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1, einen zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2, ein frequenzvariables Filter 20 und ein Festfrequenzfilter 30. Das frequenzvariable Filter 20 und das Festfrequenzfilter 30 sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet, und das frequenzvariable Filter 20 ist mit dem Festfrequenzfilter 30 gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem frequenzvariablen Filter 20 und dem Festfrequenzfilter 30 ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10, erwünschte Filterkennlinien (Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien) zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 20 ist in der Lage, den Frequenzbereich eines Durchlassbandes und den Frequenzbereich eines Dämpfungsbandes zu variieren, obgleich im Folgenden eine spezielle Schaltkreiskonfiguration des frequenzvariablen Filters 20 beschrieben wird. Das frequenzvariable Filter 20 ist in der Lage, beliebige Frequenzbänder für das Durchlassband und das Dämpfungsband, nicht diskret, innerhalb zuvor festgelegter Frequenzbereiche einzustellen. Anders ausgedrückt: Das frequenzvariable Filter 20 unterscheidet sich von einem Filter, das feste Frequenzbereiche für das Durchlassband und das Dämpfungsband hat, das mehrere Filter verwendet, die verschiedene Durchlassbänder und Dämpfungsbänder haben, und in denen die mehreren Filter miteinander in Reihe geschaltet sind, ohne miteinander gekoppelt zu sein, oder einem Filter, in dem mehrere Filter, die unabhängige Filterkennlinien haben, mit einem Schalter zum Zweck der Verbindung geschaltet werden.
Das Festfrequenzfilter 30 hat ein festes Durchlassband und ein festes Dämpfungsband, obgleich im Folgenden eine spezielle Schaltkreiskonfiguration des Festfrequenzfilters 30 beschrieben wird. Der Frequenzbereich des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30 ist so eingestellt, dass er mit mindestens einem der Frequenzbereiche von mehreren Durchlassbändern, die durch das frequenzvariable Filter 20 realisiert werden, überlappt.
2 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in 2 veranschaulicht, enthält das frequenzvariable Filter 20 Resonanzkreise 21 und 22. Die Kopplung zwischen den Resonanzkreisen 21 und 22 bestimmt die Filterkennlinien des frequenzvariablen Filters 20. Der Resonanzkreis 21 ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem Festfrequenzfilter 30 verbunden. Anders ausgedrückt: Der Resonanzkreis 21 ist mit einer Übertragungsleitung von Hochfrequenzsignalen in Reihe geschaltet. Der Resonanzkreis 22 ist zwischen der Übertragungsleitung, die den Resonanzkreis 21 mit dem Festfrequenzfilter 30 verbindet, und der Erde verbunden. Anders ausgedrückt: Der Resonanzkreis 22 ist mit der Übertragungsleitung parallel geschaltet.
Der Resonanzkreis 21 enthält einen piezoelektrischen Resonator 211, Induktoren 212 und 213 und Stellkondensatoren 214 und 215. Der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Stellkondensator 215 sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem Festfrequenzfilter 30 in Reihe geschaltet. Der piezoelektrische Resonator 211, der Induktor 213 und der Stellkondensator 215 sind in dieser Reihenfolge von der Seite des ersten Eingangs-Ausgangs-Anschlusses P1 her gekoppelt. Der Induktor 212 ist mit dem piezoelektrischen Resonator 211 parallel geschaltet. Der Stellkondensator 214 ist mit einem Reihenkreis parallel geschaltet, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211, dem Induktor 213 und dem Stellkondensator 215 besteht.
Die Induktoren 212 und 213 dienen der Verbreiterung des Intervalls zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des Resonanzkreises 21 in Bezug auf das Intervall zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des piezoelektrischen Resonators 211. Die Resonanzfrequenz und die Antiresonanzfrequenz, die verbreitert sind, können mit den Stellkondensatoren 214 und 215 justiert werden. Die Induktoren 212 und 213 und die Stellkondensatoren 214 und 215 entsprechen einer Reaktanzvariierungseinheit der vorliegenden Erfindung. Die Induktoren 212 und 213 sind nicht unbedingt in dem Resonanzkreis 21 vorhanden, und das Vorhandensein der Induktoren 212 und 213 kann entsprechend auf der Basis eines Kommunikationsbandes bestimmt werden, das durch das Hochfrequenzfilter 10 unterstützt wird.
Der Resonanzkreis 22 enthält einen piezoelektrischen Resonator 221, Induktoren 222 und 223 und Stellkondensatoren 223 und 224. Der piezoelektrische Resonator 221, der Induktor 223 und der Stellkondensator 225 sind zwischen der Übertragungsleitung und der Erde in Reihe geschaltet. Der piezoelektrische Resonator 221, der Induktor 223 und der Stellkondensator 225 sind in dieser Reihenfolge von der Seite der Erde her verbunden. Der Induktor 222 ist mit dem piezoelektrischen Resonator 221 parallel geschaltet. Der Stellkondensator 224 ist mit einem Reihenkreis parallel geschaltet, der aus dem piezoelektrischen Resonator 221 und dem Induktor 223 besteht.
Die Induktoren 222 und 223 dienen der Verbreiterung des Intervalls zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des Resonanzkreises 22 in Bezug auf das Intervall zwischen der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz des piezoelektrischen Resonators 221. Die Resonanzfrequenz und die Antiresonanzfrequenz, die verbreitert sind, können mit den Stellkondensatoren 224 und 225 justiert werden. Die Induktoren 222 und 223 und die Stellkondensatoren 224 und 225 entsprechen der Reaktanzvariierungseinheit der vorliegenden Erfindung. Die Induktoren 222 und 223 sind nicht unbedingt in dem Resonanzkreis 22 vorhanden, und das Vorhandensein der Induktoren 222 und 223 kann entsprechend auf der Basis des Kommunikationsbandes bestimmt werden, das durch das Hochfrequenzfilter 10 unterstützt wird.
Die piezoelektrischen Resonatoren 211 und 221 werden jeweils durch einen Oberflächenschallwellen (SAW)-Resonator oder einen Grenzschallwellen (BAW)-Resonator realisiert. Zum Beispiel wird der SAW-Resonator durch Ausbilden von Interdigitaltransducer (IDT)-Elektroden auf der Oberfläche eines Lithiumniobat-Substrats eines bestimmten Schnitttyps (zum Beispiel Y-Schnitt) realisiert.
Die Induktoren 212, 213, 221 und 223 werden zum Beispiel durch Elektrodenstrukturen realisiert, die auf einer Leiterplatte ausgebildet sind, auf der die piezoelektrischen Resonatoren 211 und 221 montiert sind, oder durch Chip-Komponenten, die auf der Oberfläche der Leiterplatte montiert sind. Die Stellkondensatoren 214, 215, 224 und 225 werden zum Beispiel durch Chip-Komponenten realisiert, die auf der Oberfläche des Leiterplatte montiert sind, auf der die piezoelektrischen Resonatoren 211 und 221 montiert sind.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration werden mit der Justierung der Kapazitäten der Stellkondensatoren 214 und 215 Impedanzkennlinien des Resonanzkreises 21 justiert. Mit der Justierung der Kapazitäten der Stellkondensatoren 224 und 225 werden Impedanzkennlinien des Resonanzkreises 22 justiert. Mittels der Kombination der Impedanzkennlinien der Resonanzkreise 21 und 22, die in der oben beschriebenen Weise justiert wurden, werden Filterkennlinien (Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien) realisiert, die für das frequenzvariable Filter 20 wünschenswert sind. Genauer gesagt, bilden die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 21 und eine sekundäre Antiresonanzfrequenz des Resonanzkreises 22 das Durchlassband, und die Antiresonanzfrequenz des Resonanzkreises 21 und die Resonanzfrequenz des Resonanzkreises 22 bilden das Dämpfungsband. Die Justierung der Resonanzfrequenz, der Antiresonanzfrequenz, der zweiten Antiresonanzfrequenz und so weiter der Resonanzkreise 21 und 22 mit den Kapazitäten der Stellkondensatoren 214, 215, 224 und 225 erlaubt die Justierung der Bandpasskennlinien des frequenzvariablen Filters 20.
Außerdem werden die Induktoren 212, 213, 222 und 223 als Verbreiterungsinduktoren bezeichnet. Die Frequenzbreite, die mit den Kapazitäten der Stellkondensatoren 214, 215, 224 und 225 justiert werden kann, kann mit diesen Induktoren verbreitert werden. Anders ausgedrückt: Die Bereitstellung der Induktoren 212, 213, 222 und 223 verbreitert den Frequenzbereich, aus dem die Bandpasskennlinien des frequenzvariablen Filters 20, die durch Justieren der Resonanzkreise 21 und 22 erreicht werden, ausgewählt werden können.
Das Festfrequenzfilter 30 enthält piezoelektrische Resonatoren 311, 312 und 313 und Induktoren 321 und 322.
Die piezoelektrischen Resonatoren 311, 312 und 313 sind zwischen dem frequenzvariablen Filter 20 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet. Der Induktor 321 ist zwischen der Übertragungsleitung, die den piezoelektrischen Resonator 311 mit dem piezoelektrischen Resonator 312 verbindet, und der Erde verbunden. Der Induktor 322 ist zwischen der Übertragungsleitung, die den piezoelektrischen Resonator 312 mit dem piezoelektrischen Resonator 313 verbindet, und der Erde verbunden. Das Festfrequenzfilter 30 enthält keinen Stellkondensator, wie oben beschrieben.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration fungiert das Festfrequenzfilter 30 als ein Hochpassfilter, dessen Durchlassband und Dämpfungsband fix sind. Ein entsprechendes Einstellen der Elementwerte der piezoelektrischen Resonatoren 311, 312 und 313 und der Induktoren 321 und 322 bewirkt, dass eine untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30 ungefähr gleich einer unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes in einem frequenzniedrigsten Kommunikationsband unter mehreren Kommunikationsbändern, die einem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter 10 unterzogen werden, ist. Die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30 ist zum Beispiel eine Grenzfrequenz auf der Niedrigfrequenzseite des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30. Gleichermaßen ist die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Hochfrequenzfilters 10 im frequenzniedrigsten Kommunikationsband zum Beispiel eine Grenzfrequenz auf der Niedrigfrequenzseite des Durchlassbandes des Hochfrequenzfilters 10 im frequenzniedrigsten Kommunikationsband.
Das Einstellen des Festfrequenzfilters 30 in der oben beschriebenen Weise beseitigt die Notwendigkeit des frequenzvariablen Filters 20, sich an der Einstellung der unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes im frequenzniedrigsten Kommunikationsband zu beteiligen. Dementsprechend wird der Bereich, in dem die Frequenz des frequenzvariablen Filters 20 variiert wird, schmaler als der in einem Modus, in dem das Durchlassband und das Dämpfungsband, die allen Kommunikationsbändern entsprechen, die dem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter 10 unterzogen werden, nur mit dem frequenzvariablen Filter 20 eingestellt werden. Dies verhindert eine Verschlechterung der Filterkennlinien des frequenzvariablen Filters 20.
Da kein Stellkondensator mit einem niedrigen Gütewert in dem Festfrequenzfilter 30 enthalten ist, werden außerdem die Filterkennlinien für das Kommunikationsband, das durch das Festfrequenzfilter 30 unterstützt wird, im Vergleich zu denen für das Kommunikationsband, das durch das frequenzvariable Filter 20 unterstützt wird, verbessert.
3 ist ein Kurvendiagramm, das Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
4 enthält Schaubilder zum Vergleichen der Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit den Bandpasskennlinien eines Hochfrequenzfilters in einem Vergleichsbeispiel.
4(A) ist ein Kurvendiagramm, das die Kennlinien in allen Frequenzbändern veranschaulicht, die dem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter unterzogen werden, und 4(B) ist ein Kurvendiagramm, das die Kennlinien veranschaulicht, wobei ein erstes Kommunikationsband vergrößert wird. Das Hochfrequenzfilter in dem Vergleichsbeispiel besteht nur aus dem frequenzvariablen Filter 20 in dem Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Wie in 3 und 4 zu sehen, veranschaulicht eine F1-Kennlinie, die durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt ist, eine Kennlinie, wenn die Kapazität des Stellkondensators so justiert wird, dass das erste Kommunikationsband das Filter in einem Modus passiert, in dem das Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, eine F2-Kennlinie, die durch eine dicke Punktlinie dargestellt ist, veranschaulicht eine Kennlinie, wenn die Kapazität des Stellkondensators so justiert wird, dass ein zweites Kommunikationsband das Filter in einem Modus passiert, in dem das Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, und eine F3-Kennlinie, die durch eine dicke Strichlinie dargestellt ist, veranschaulicht eine Kennlinie, wenn die Kapazität des Stellkondensators so justiert wird, dass ein drittes Kommunikationsband das Filter in einem Modus passiert, in dem das Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird. Die Mittenfrequenz des Durchlassbandes des zweiten Kommunikationsbandes ist höher als die des ersten Kommunikationsbandes, und die Mittenfrequenz des Durchlassbandes des dritten Kommunikationsbandes ist höher als die des zweiten Kommunikationsbandes. Wie in 3 und 4 zu sehen, bezeichnet Bf1 das Durchlassband des ersten Kommunikationsbandes, Bf2 bezeichnet das Durchlassband des zweiten Kommunikationsbandes, und Bf3 bezeichnet das Durchlassband des dritten Kommunikationsbandes. Wie in 3 und 4 zu sehen, bezeichnet f1L die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes Bf1 des ersten Kommunikationsbandes.
Wie in 3 und 4 veranschaulicht, erlaubt die Verwendung des Hochfrequenzfilters 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform es, dass die Filterkennlinie für das zweite Kommunikationsband mindestens ungefähr gleich der für das dritte Kommunikationsband gehalten wird. Die Filterkennlinie für ein Kommunikationsband, die mindestens gleich der Filterkennlinie für ein anderes Kommunikationsband ist, bedeutet, dass der geringste Einfügeverlust in dem Durchlassband des Kommunikationsbandes ungefähr gleich oder kleiner ist als der des anderen Kommunikationsbandes.
Die Verwendung des Hochfrequenzfilters 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erlaubt es, die Filterkennlinien für das erste Kommunikationsband weiter zu verbessern, wie insbesondere in 4(B) veranschaulicht ist.
Genauer gesagt, wie in 4(B) veranschaulicht, ist eine Rate einer Änderung ΔI (f1L) von der unteren Begrenzungsfrequenz f1L des Durchlassbandes Bf1 des Hochfrequenzfilters 10 zu einem bestimmten Einfügeverlust (Dämpfung) in Richtung der Niedrigfrequenzseite höher als eine Rate einer Änderung ΔIp (f1L) des Einfügeverlustes (der Dämpfung) in dem Vergleichsbeispiel. Anders ausgedrückt: Die Dämpfungskennlinie nahe der unteren Begrenzungsfrequenz f1L des Durchlassbandes Bf1 des Hochfrequenzfilters 10 ist steiler als die Dämpfungskennlinie in dem Vergleichsbeispiel.
Außerdem ist, wie in 4(B) veranschaulicht, ein geringster Einfügeverlust ILL (Bf1) in dem Durchlassband Bf1 des Hochfrequenzfilters 10 kleiner als ein geringster Einfügeverlust ILLp (Bf1) in dem Durchlassband Bf1 in dem Vergleichsbeispiel. Anders ausgedrückt: Das Hochfrequenzfilter 10 ist in der Lage, die Hochfrequenzsignale mit geringerem Einfügeverlust in dem Durchlassband Bf1 zu übertragen als im Vergleichsbeispiel.
Das folgende Prinzip trägt zu einer solchen Verbesserung der Filterkennlinien bei. 5 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Festfrequenzfilters veranschaulicht. Wie in 5 veranschaulicht, ist das Festfrequenzfilter 30 ein Hochpassfilter, und die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30 ist ungefähr gleich der unteren Begrenzungsfrequenz f1L des oben beschriebenen Durchlassbandes Bf1. In dem Festfrequenzfilter 30 ist der Einfügeverlust in dem Durchlassband kleiner als der Einfügeverlust in dem ersten Kommunikationsband B1f in dem Modus, in dem nur das frequenzvariable Filter 20 verwendet wird. Das Verwenden des Festfrequenzfilter 30 und das Veranlassen, dass das Festfrequenzfilter 30 seinen Anteil an der Bildung des Durchlassbandes des ersten Kommunikationsbandes Bf1 hat, erlauben es, die exzellenten Filterkennlinien, die in 3 und 4 veranschaulicht sind, zu realisieren.
6 ist ein Kurvendiagramm, das die Impedanzkennlinien des Resonanzkreises (des Resonanzkreises, der zwischen einer Verbindungsleitung und der Erde verbunden ist) in dem frequenzvariablen Filter veranschaulicht. Wie in 6 zu sehen, veranschaulicht die F1-Kennlinie, die durch eine dicke durchgezogene Linie dargestellt ist, die Kennlinie für das erste Kommunikationsband in dem Modus, in dem das Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, die F2-Kennlinie, die durch eine dicke Punktlinie dargestellt ist, veranschaulicht die Kennlinie für das zweite Kommunikationsband in dem Modus, in dem das Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, und die F3-Kennlinie, die durch eine dicke Strichlinie dargestellt ist, veranschaulicht die Kennlinie für das dritte Kommunikationsband in dem Modus, in dem das Hochfrequenzfilter 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet wird, wie in 3 und 4.
Wie in 6 veranschaulicht, ist eine variable Breite Wvr der Resonanzfrequenz in dem Modus, in dem das Hochfrequenzfilter 10 verwendet wird, schmaler als eine variable Breite Wvrp der Resonanzfrequenz in dem Modus, in dem das Vergleichsbeispiel verwendet wird (Wvr < Wvrp). Außerdem ist eine variable Breite Wva der Antiresonanzfrequenz in dem Modus, in dem das Hochfrequenzfilter 10 verwendet wird, schmaler als eine variable Breite Wvap der Antiresonanzfrequenz in dem Modus, in dem das Vergleichsbeispiel verwendet wird (Wva < Wvra). Die schmalen variablen Breiten der Resonanzfrequenz und der Antiresonanzfrequenz erlauben es, dass die variable Breite des Kapazitätswertes (der Kapazität) des Stellkondensators schmaler werden kann. Zum Beispiel in einem Fall, in dem der Stellkondensator aus Barium-Strontium-Titanat (BST) besteht oder aus einem digital abstimmbaren Kondensator (DTC) gebildet wird, hat der Stellkondensator, der eine schmale variable Breite des Kapazitätswertes aufweist, einen höheren Gütewert als der Stellkondensator, der eine breite variable Breite des Kapazitätswertes aufweist. Dementsprechend wird der Gütewert des Resonanzkreises verbessert. Folglich werden die Filterkennlinien auf der Basis des Resonanzkreises verbessert, wodurch die exzellenten Filterkennlinien realisiert werden, die in den oben beschriebenen 3 und 4 veranschaulicht sind.
Keiner der Resonanzkreise 21 und 22 ist darauf beschränkt, die oben beschriebene Konfiguration zu haben, und jeder kann die in 7(A) und 7(B) veranschaulichten Konfigurationen haben. 7 enthält Schaubilder, die beispielhafte Schaltkreiskonfigurationen des Resonanzkreises gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulichen. Obgleich unten beispielhafte Ableitungen des Resonanzkreises 21 veranschaulicht sind, können auch ähnliche beispielhafte Ableitungen für den Resonanzkreis 22 realisiert werden.
Die Schaltkreiskonfiguration des oben beschriebenen Resonanzkreises 21 kann auch auf den Resonanzkreis 22 angewendet werden, und die Schaltkreiskonfiguration des Resonanzkreises 22 kann auf den Resonanzkreis 21 angewendet werden. Alternativ können die Resonanzkreise 21 und 22 die gleiche Schaltkreiskonfiguration haben, und der Resonanzkreis 21 kann sich hinsichtlich der Elementwerte von dem Resonanzkreis 22 unterscheiden.
In einem in 7(A) veranschaulichten Resonanzkreis 21A ist der Induktor 212 mit dem Reihenkreis, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211 und dem Induktor 213 besteht, parallel geschaltet. Die restliche Konfiguration des Resonanzkreises 21A ist die gleiche wie die des Resonanzkreises 21. In einem in 7(B) veranschaulichten Resonanzkreis 21B ist der Induktor 212 mit dem Reihenkreis, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211 und dem Induktor 213 besteht, parallel geschaltet. Die restliche Konfiguration des Resonanzkreises 21B ist die gleiche wie die des Resonanzkreises 22. Das Justieren der Reihenbeziehung zwischen dem Induktor und dem Stellkondensator, der mit dem piezoelektrischen Resonator 21 in Reihe geschaltet ist, und der Parallelbeziehung zwischen dem Induktor und dem Stellkondensator, der mit dem piezoelektrischen Resonator 21 parallel geschaltet ist, in der oben beschriebenen Weise erlaubt es, die Resonanzfrequenz und die Antiresonanzfrequenz des Resonanzkreises so einzustellen, dass sie für die Filterkennlinien, die das frequenzvariable Filter benötigt, zweckmäßig sind.
Obgleich in der obigen Beschreibung das Hochpassfilter als Beispiel genannt ist, kann auch ein Tiefpassfilter oder ein Bandpassfilter verwendet werden. Wenn das Tiefpassfilter verwendet wird, so kann bewirkt werden, dass eine obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Tiefpassfilters ungefähr gleich der oberen Begrenzungsfrequenz des oben beschriebenen Durchlassbandes Bf3 ist. Die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes meint zum Beispiel eine Grenzfrequenz des Durchlassbandes auf der Hochfrequenzseite. Wenn das Bandpassfilter verwendet wird, so kann bewirkt werden, dass die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Bandpassfilter ungefähr gleich der unteren Begrenzungsfrequenz eines der Kommunikationsbänder ist, oder es kann bewirkt werden, dass die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Bandpassfilters ungefähr gleich der oberen Begrenzungsfrequenz eines der Kommunikationsbänder ist.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 8 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 9 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Impedanzkennlinien eines Resonanzkreises, der die Bandpasskennlinien und ein frequenzvariables Filter bildet, veranschaulicht. Wie in 9 zu sehen, stellen eine dicke durchgezogene Linie und eine dicke Punktlinie die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters dar, und eine dünne Strichlinie und eine dünne Strich-Punkt-Strich-Linie stellen die Impedanzkennlinien des Resonanzkreises dar.
Ein in 8 veranschaulichtes Hochfrequenzfilter 10C enthält ein frequenzvariables Filter 20C und ein Festfrequenzfilter 30C. Das frequenzvariable Filter 20C und das Festfrequenzfilter 30C sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem frequenzvariablen Filter 20C und dem Festfrequenzfilter 30C ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10C, erwünschte Filterkennlinien (Bandpasskennlinien und Dämpfungskennlinien) zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 20C enthält einen piezoelektrischen Resonator 221C, Induktoren 222C und 223C und einen Stellkondensator 225C.
Der piezoelektrische Resonator 221C, der Induktor 223C und der Stellkondensator 225C sind zwischen einer Verbindungsleitung, die den zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 mit dem Festfrequenzfilter 30C verbindet, und der Erde in Reihe geschaltet. Der Stellkondensator 225C, der Induktor 223C und der piezoelektrische Resonator 221C sind in dieser Reihenfolge von der Seite der Verbindungsleitung her verbunden. Der Induktor 222C ist mit dem piezoelektrischen Resonator 221C parallel geschaltet. Der Induktor 222C dient als ein Induktor, der einen zweiten Antiresonanzpunkt bildet, der nicht nur mit dem piezoelektrischen Resonator 221C in der Nähe des Resonanzpunktes und auf der Niedrigfrequenzseite des Resonanzpunktes in einem Resonanzkreis, der den Induktor 222C und den piezoelektrischen Resonator 221C enthält, auftritt. Der zweite Antiresonanzpunkt tritt auf der Niedrigfrequenzseite des Resonanzpunktes des piezoelektrischen Resonators 221D ein und entspricht einem sekundären Antiresonanzpunkt der vorliegenden Erfindung.
Mit dieser Konfiguration erlaubt das Variieren der Kapazität des Stellkondensators 225C ein Variieren der Frequenz an dem sekundären Antiresonanzpunkt und der Frequenz an dem Resonanzpunkt im gleichen Umfang, wie durch die Strich-Punkt-Strich-Linie (Kapazität = Cp1) und die durchbrochene Linie (Kapazität = Cp2) in 9 veranschaulicht.
Indem man bewirkt, dass sich die Frequenz an dem sekundären Antiresonanzpunkt an der Bestimmung der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes beteiligt, und indem man bewirkt, dass sich die Frequenz an dem Resonanzpunkt an der Bestimmung des Dämpfungsbandes beteiligt, wird bewirkt, dass das frequenzvariable Filter 20C als ein Tiefpassfilter fungiert, das in der Lage ist, die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes und die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien nahe der oberen Begrenzungsfrequenz zu justieren.
Das Festfrequenzfilter 30C enthält piezoelektrische Resonatoren 341C und 342C und einen Induktor 431C. Der Induktor 431C ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 20C verbunden. Der piezoelektrische Resonator 341C ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den Induktor 431C mit dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 verbindet, und der Erde verbunden. Der piezoelektrische Resonator 342C ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den Induktor 431C mit dem frequenzvariablen Filter 20C verbindet, und der Erde verbunden. In der oben beschriebenen Konfiguration fungiert das Festfrequenzfilter 30C als ein Tiefpassfilter.
Die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30C befindet sich nahe dem Frequenzbereich der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des frequenzvariablen Filters 20C, oder die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30C ist in dem Frequenzbereich der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des frequenzvariablen Filters 20C enthalten.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration, wie durch die dicke Punktlinie (Kapazität = Cp1) und die dicke durchgezogene Linie (Kondensator = Cp2) in 9 veranschaulicht, kann die Durchlassbandfrequenz variiert werden, ohne die Steilheit der Dämpfung nahe der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes zu variieren. Dementsprechend ist es möglich, eine Verschlechterung der Filterkennlinien im Vergleich zu dem Fall zu unterbinden, wo das Durchlassband und das Dämpfungsband wie im Stand der Technik nur mit dem frequenzvariablen Filter variiert werden.
Der Induktor 223C, der das oben beschriebene frequenzvariable Filter 20C bildet, ist der oben beschriebene Verbreiterungsinduktor und kann in Abhängigkeit von dem Kommunikationsband, das durch das Hochfrequenzfilter 10C unterstützt wird, weggelassen werden.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 10 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 11 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Impedanzkennlinien eines Resonanzkreises, der die Bandpasskennlinien und ein frequenzvariables Filter bildet, veranschaulicht. Wie in 11 zu sehen, bezeichnen eine dicke durchgezogene Linie und eine dicke Punktlinie die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters, und eine dünne Strichlinie und eine dünne Strich-Punkt-Strich-Linie bezeichnen die Impedanzkennlinien des Resonanzkreises.
Ein in 10 veranschaulichtes Hochfrequenzfilter 10D enthält ein frequenzvariables Filter 20D und ein Festfrequenzfilter 30D. Das frequenzvariable Filter 20D und das Festfrequenzfilter 30D sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem frequenzvariablen Filter 20D und dem Festfrequenzfilter 30D ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10D, erwünschte Filterkennlinien zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 20D enthält einen piezoelektrischen Resonator 211D, Induktoren 212D und 213D und einen Stellkondensator 215D.
Der piezoelektrische Resonator 211D und der Induktor 212D sind zwischen dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 und dem Festfrequenzfilter 30D in Reihe geschaltet. Der Induktor 213D und der Stellkondensator 215D sind mit einem Reihenkreis parallel geschaltet, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211D und dem Induktor 212D besteht. Der Induktor 213D dient als ein Induktor, der einen zweiten Resonanzpunkt bildet, der nicht nur mit dem piezoelektrischen Resonator 221D in der Nähe des Antiresonanzpunktes und auf der Hochfrequenzseite des Antiresonanzpunktes in einem Resonanzkreis, der den Induktor 213D und den piezoelektrischen Resonator 211D enthält, eintritt. Der zweite Resonanzpunkt tritt auf der Hochfrequenzseite des Antiresonanzpunktes des piezoelektrischen Resonators 221D ein und entspricht einem sekundären Resonanzpunkt der vorliegenden Erfindung.
Mit dieser Konfiguration erlaubt das Variieren der Kapazität des Stellkondensators 215D das Variieren der Frequenz an dem Antiresonanzpunkt und der Frequenz an dem sekundären Resonanzpunkt im gleichen Umfang, wie durch die Strich-Punkt-Strich-Linie (Kapazität = Cp3) und die durchbrochene Linie (Kapazität = Cp4) in 11 veranschaulicht ist.
Indem man bewirkt, dass sich die Frequenz an dem sekundären Resonanzpunkt an der Bestimmung der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes beteiligt, und indem man bewirkt, dass sich die Frequenz an dem Antiresonanzpunkt an der Bestimmung des Dämpfungsbandes beteiligt, wird bewirkt, dass das frequenzvariable Filter 20D als ein Hochpassfilter fungiert, das in der Lage ist, die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes und die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien nahe der unteren Begrenzungsfrequenz zu justieren.
Das Festfrequenzfilter 30D enthält piezoelektrische Resonatoren 341D und 342D und einen Kondensator 432D. Der Kondensator 432D ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 20D verbunden. Der piezoelektrische Resonator 341D ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den Kondensator 432D mit dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 verbindet, und der Erde verbunden. Der piezoelektrische Resonator 342D ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den Kondensator 432D mit dem frequenzvariablen Filter 20D verbindet, und der Erde verbunden. In der oben beschriebenen Konfiguration fungiert das Festfrequenzfilter 30D als ein Hochpassfilter.
Die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30D befindet sich nahe dem Frequenzbereich der unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des frequenzvariablen Filters 20D, oder die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30D ist in dem Frequenzbereich der unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des frequenzvariablen Filters 20D enthalten.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration, wie durch die dicke Punktlinie (Kapazität = Cp3) und die dicke durchgezogene Linie (Kondensator = Cp4) in 11 veranschaulicht, kann die Durchlassbandfrequenz variiert werden, ohne die Steilheit der Dämpfung nahe der unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes zu variieren. Dementsprechend ist es möglich, eine Verschlechterung der Filterkennlinien im Vergleich zu dem Fall zu unterbinden, in dem das Durchlassband und das Dämpfungsband wie im Stand der Technik nur mit dem frequenzvariablen Filter variiert werden.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 12 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 13 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und die Impedanzkennlinien eines Resonanzkreises, der die Bandpasskennlinien und ein frequenzvariables Filter bildet, veranschaulicht. Wie in 13 zu sehen, bezeichnen eine dicke durchgezogene Linie und eine dicke Punktlinie die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters, und eine dünne Strichlinie und eine dünne Strich-Punkt-Strich-Linie bezeichnen die Impedanzkennlinien des Resonanzkreises.
Ein Hochfrequenzfilter 10E gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat eine Konfiguration, in der das Hochfrequenzfilter 10C gemäß der zweiten Ausführungsform mit dem Hochfrequenzfilter 10D gemäß der dritten Ausführungsform kombiniert ist.
Das in 12 veranschaulichte Hochfrequenzfilter 10E enthält frequenzvariable Filter 201E und 202E und ein Festfrequenzfilter 30E. Die frequenzvariablen Filter 201E und 202E und das Festfrequenzfilter 30E sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung zwischen den frequenzvariablen Filtern 201E und 202E und dem Festfrequenzfilter 30E ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10E, erwünschte Filterkennlinien zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 201E enthält einen piezoelektrischen Resonator 221E, Induktoren 222E und 223E und einen Stellkondensator 225E.
Der piezoelektrische Resonator 221E, der Induktor 223E und der Stellkondensator 225E sind zwischen einer Verbindungsleitung, die das Festfrequenzfilter 30E mit dem frequenzvariablen Filter 202E verbindet, und der Erde in Reihe geschaltet. Der Induktor 222E ist mit dem piezoelektrischen Resonator 221E parallel geschaltet. In der oben beschriebenen Konfiguration fungiert das frequenzvariable Filter 201E als ein Tiefpassfilter, das in der Lage ist, die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes und die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien nahe der oberen Begrenzungsfrequenz zu justieren.
Das frequenzvariable Filter 202E enthält einen piezoelektrischen Resonator 211E, Induktoren 212E und 213E und einen Stellkondensator 215E.
Der piezoelektrische Resonator 211E und der Induktor 212E sind zwischen dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 und dem frequenzvariablen Filter 201E in Reihe geschaltet. Der Induktor 213E und der Stellkondensator 215E sind mit einem Reihenkreis parallel geschaltet, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211E und dem Induktor 212E besteht.
In der oben beschriebenen Konfiguration fungiert das frequenzvariable Filter 202E als ein Hochpassfilter, das in der Lage ist, die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes und die Bandpasskennlinien und die Dämpfungskennlinien nahe der unteren Begrenzungsfrequenz zu justieren.
Das Festfrequenzfilter 30E enthält piezoelektrische Resonatoren 341E und 342E und einen Induktor 431E. Der Induktor 431E ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 201E verbunden. Der piezoelektrische Resonator 341E ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den Induktor 431E mit dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 verbindet, und der Erde verbunden. Der piezoelektrische Resonator 342E ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den Induktor 431E mit dem frequenzvariablen Filter 201E verbindet, und der Erde verbunden. In der oben beschriebenen Konfiguration fungiert das Festfrequenzfilter 30E als ein Tiefpassfilter.
Die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30E befindet sich nahe dem Frequenzbereich der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des frequenzvariablen Filters 201E, oder die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters 30E ist in dem Frequenzbereich der oberen Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des frequenzvariablen Filters 201E enthalten. Die Bereitstellung der frequenzvariablen Filter 201E und 202E und des Festfrequenzfilters 30E mit der oben beschriebenen Konfiguration bildet ein Bandpassfilter.
Mit der oben beschriebenen Konfiguration, wie durch die dicke Punktlinie (Kapazität = Cp5) und die dicke durchgezogene Linie (Kondensator = Cp6) in 13 veranschaulicht, kann die Bandbreite des Durchlassbandes variiert werden, ohne die Steilheit der Dämpfung nahe der oberen Begrenzungsfrequenz und der unteren Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes zu variieren. Dementsprechend ist es möglich, eine Verschlechterung der Filterkennlinien im Vergleich zu dem Fall zu unterbinden, in dem das Durchlassband und das Dämpfungsband nur mit dem frequenzvariablen Filter des Bandpasstyps, wie im Stand der Technik, variiert werden.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. 14 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein in 14 veranschaulichtes Hochfrequenzfilter 10F enthält frequenzvariable Filter 201F und 202F und Festfrequenzfilter 301F, 302F und 303F. Die frequenzvariablen Filter 201F und 202F und die Festfrequenzfilter 301F, 302F und 303F sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Das Festfrequenzfilter 301F, das frequenzvariable Filter 201F, das Festfrequenzfilter 302F, das frequenzvariable Filter 202F und das Festfrequenzfilter 303F sind verbunden und in dieser Reihenfolge von der Seite des ersten Eingangs-Ausgangs-Anschlusses P1 her gekoppelt. Die Kopplung zwischen den frequenzvariablen Filtern 201F und 202F und den Festfrequenzfiltern 301F, 302F und 303F ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10F, erwünschte Filterkennlinien zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 201F enthält einen piezoelektrischen Resonator 221F1, einen Induktor 222F1 und einen Stellkondensator 225F1.
Der piezoelektrische Resonator 221F1 und der Stellkondensator 225F1 sind zwischen einer Verbindungsleitung, die das Festfrequenzfilter 301F mit dem Festfrequenzfilter 302F verbindet, und der Erde in Reihe geschaltet. Der Induktor 222F1 ist mit dem piezoelektrischen Resonator 221F1 parallel geschaltet.
Das frequenzvariable Filter 202F enthält einen piezoelektrischen Resonator 221F2, einen Induktor 222F2 und einen Stellkondensator 225F2.
Der piezoelektrische Resonator 221F2 und der Stellkondensator 225F2 sind zwischen einer Verbindungsleitung, die das Festfrequenzfilter 302F und das Festfrequenzfilter 303F verbindet, und der Erde in Reihe geschaltet. Der Induktor 222F2 ist mit dem piezoelektrischen Resonator 221F2 parallel geschaltet.
Das Festfrequenzfilter 301F enthält piezoelektrische Resonatoren 341F und 342F. Der piezoelektrische Resonator 341F ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 201F verbunden. Der piezoelektrische Resonator 342F ist zwischen einer Verbindungsleitung, die den piezoelektrischen Resonator 341F mit dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 verbindet, und der Erde verbunden.
Das Festfrequenzfilter 302F enthält einen piezoelektrischen Resonator 343F. Der piezoelektrische Resonator 343F ist zwischen dem frequenzvariablen Filter 201F und dem frequenzvariablen Filter 202F verbunden.
Das Festfrequenzfilter 303F enthält einen piezoelektrischen Resonator 344F. Der piezoelektrische Resonator 344F ist zwischen dem frequenzvariablen Filter 203F und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 verbunden.
Wie oben beschrieben, hat das Hochfrequenzfilter 10F gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Konfiguration, in der die mehreren frequenzvariablen Filter und die mehreren Festfrequenzfilter miteinander in Reihe geschaltet sind.
Selbst mit der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, eine Verschlechterung der Filterkennlinien im Vergleich zu dem Fall zu unterbinden, in dem das Durchlassband und das Dämpfungsband wie im Stand der Technik nur mit dem frequenzvariablen Filter variiert werden.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 15 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 16 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 16 zu sehen, bezeichnet eine dicke durchgezogene Linie eine Filterkennlinie in einem Zustand, in dem ein Schaltelement kurzgeschlossen ist, eine dicke Punktlinie bezeichnet eine Filterkennlinie in einem Zustand, in dem der Schalter geöffnet ist, und eine dünne durchbrochene Linie bezeichnet eine Filterkennlinie eines frequenzvariablen Filters in dem Zustand, in dem der Schalter geöffnet ist.
Ein in 15 veranschaulichtes Hochfrequenzfilter 10G enthält ein frequenzvariables Filter 20G und ein Festfrequenzfilter 30G. Das frequenzvariable Filter 20G und das Festfrequenzfilter 30G sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem frequenzvariablen Filter 20G und dem Festfrequenzfilter 30G ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10G, erwünschte Filterkennlinien zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 20G enthält einen piezoelektrischen Resonator 211G, einen Induktor 212G und ein Schaltelement 213G. Der Induktor 212G und das Schaltelement 213G entsprechen der Reaktanzvariierungseinheit der vorliegenden Erfindung.
Der piezoelektrische Resonator 211G ist zwischen dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 und dem Festfrequenzfilter 30G in Reihe geschaltet. Der Induktor 212G ist mit dem piezoelektrischen Resonator 211G parallel geschaltet. Das Schaltelement 213G ist mit dem Induktor 212G parallel geschaltet.
Wenn das Schaltelement 213G geöffnet ist, so besteht das frequenzvariable Filter 20G aus einem Parallelkreis, der den piezoelektrischen Resonator 211G und den Induktor 212G enthält. Dementsprechend fungiert das frequenzvariable Filter 20G, wie durch die durchbrochene Linie in 16 veranschaulicht, als ein Sperrfilter. Wenn das Schaltelement 213G kurzgeschlossen ist, dann besteht das frequenzvariable Filter 20G praktisch nur aus dem Schaltelement 213G, das kurzgeschlossen ist.
Das Festfrequenzfilter 30G enthält piezoelektrische Resonatoren 311G, 312G und 313G. Der piezoelektrische Resonator 311G ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 20G in Reihe geschaltet. Der piezoelektrische Resonator 312G ist zwischen einem Endabschnitt des piezoelektrischen Resonators 211G auf der Seite des ersten Eingangs-Ausgangs-Anschlusses P1 und der Erde verbunden. Der piezoelektrische Resonator 313G ist zwischen einem Endabschnitt des piezoelektrischen Resonators 211G auf der Seite des frequenzvariablen Filters 20G und der Erde verbunden. Mit dieser Konfiguration, wie durch die durchgezogene Linie in 16 veranschaulicht, fungiert das Festfrequenzfilter 30G als ein Bandpassfilter.
Mit dieser Konfiguration ist das Hochfrequenzfilter 10G, wenn das Schaltelement 213G geöffnet ist, ein Reihenkreis, der das Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 30G besteht, und das Tiefpassfilter, das aus dem frequenzvariablen Filter 20G besteht, enthält. Im Gegensatz dazu besteht das Hochfrequenzfilter 10G, wenn das Schaltelement 213G kurzgeschlossen ist, praktisch nur aus dem Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 30G besteht.
In der oben beschriebenen Konfiguration ist die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Tiefpassfilters, das aus dem frequenzvariablen Filter 20G besteht, so eingestellt, dass sie höher ist als die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 30G besteht.
Mit der oben beschriebenen Einstellung wird, wenn das Schaltelement 213G geöffnet ist, die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes durch das Sperrfilter bestimmt, das das frequenzvariable Filter 20G bildet, wie durch die Punktlinie in 16 veranschaulicht. Im Gegensatz dazu ist, wenn das Schaltelement 213G kurzgeschlossen ist, die Filterkennlinie des Bandpassfilters, das aus dem Festfrequenzfilter 30G besteht, die Filterkennlinie des Hochfrequenzfilters 10G, wie durch die durchgezogene Linie in 16 veranschaulicht.
Selbst mit der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die gleichen Effekte und Vorteile wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zu erreichen. Außerdem wird die Schaltkreiskonfiguration vereinfacht, da in der vorliegenden Ausführungsform das Schaltelement anstelle des Stellkondensators verwendet wird.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 17 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 18 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der siebenten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 18 zu sehen, bezeichnet eine dicke durchgezogene Linie eine Filterkennlinie in dem Zustand, in dem ein Schaltelement kurzgeschlossen ist, eine dicke Punktlinie bezeichnet eine Filterkennlinie in dem Zustand, in dem der Schalter geöffnet ist, und eine dünne durchbrochene Linie bezeichnet eine Filterkennlinie eines frequenzvariablen Filters in dem Zustand, in dem der Schalter geöffnet ist. Ein in 17 veranschaulichtes Hochfrequenzfilter 10H enthält ein frequenzvariables Filter 20H und ein Festfrequenzfilter 30H. Das frequenzvariable Filter 20H und das Festfrequenzfilter 30H sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem frequenzvariablen Filter 20H und dem Festfrequenzfilter 30H ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 10H, erwünschte Filterkennlinien zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 20H enthält einen piezoelektrischen Resonator 211H, einen Induktor 212H und ein Schaltelement 213H. Der Induktor 212H und das Schaltelement 213H entsprechen der Reaktanzvariierungseinheit der vorliegenden Erfindung.
Der piezoelektrische Resonator 211H und der Induktor 212H sind zwischen dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 und dem Festfrequenzfilter 30H in Reihe geschaltet. Das Schaltelement 213H ist mit einem Reihenkreis parallel geschaltet, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211H und dem Induktor 212H besteht.
Wenn das Schaltelement 213H geöffnet ist, so besteht das frequenzvariable Filter 20H aus dem Reihenkreis, der den piezoelektrische Resonator 211H und den Induktor 212H enthält. Dementsprechend fungiert das frequenzvariable Filter 20H, wie durch die durchbrochene Linie in 18 veranschaulicht, als ein Sperrfilter. Wenn das Schaltelement 213H kurzgeschlossen ist, dann besteht das frequenzvariable Filter 20H praktisch nur aus dem Schaltelement 213H, das kurzgeschlossen ist.
Das Festfrequenzfilter 30H enthält piezoelektrische Resonatoren 311H, 312H und 313H. Der piezoelektrische Resonator 311H ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 20H in Reihe geschaltet. Der piezoelektrische Resonator 312H ist zwischen einem Endabschnitt des piezoelektrischen Resonators 211H auf der Seite des ersten Eingangs-Ausgangs-Anschlusses P1 und der Erde verbunden. Der piezoelektrische Resonator 313H ist zwischen einem Endabschnitt des piezoelektrischen Resonators 211H auf der Seite des frequenzvariablen Filters 20H und der Erde verbunden. Mit dieser Konfiguration, wie durch die durchgezogene Linie in 18 veranschaulicht, fungiert das Festfrequenzfilter 30H als ein Bandpassfilter.
Mit dieser Konfiguration ist das Hochfrequenzfilter 10H, wenn das Schaltelement 213H geöffnet ist, ein Reihenkreis, der das Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 30H besteht, und das Sperrfilter, das aus dem frequenzvariablen Filter 20H besteht, enthält. Im Gegensatz dazu besteht das Hochfrequenzfilter 10H, wenn das Schaltelement 213H kurzgeschlossen ist, praktisch nur aus dem Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 30H besteht.
In der oben beschriebenen Konfiguration ist die Dämpfungspolfrequenz des Sperrfilters, das aus dem frequenzvariablen Filter 20H besteht, so eingestellt, dass sie höher ist als die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Bandpassfilters, das aus dem Festfrequenzfilter 30H besteht.
Mit der oben beschriebenen Einstellung wird, wenn das Schaltelement 213H geöffnet ist, die untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes durch das Sperrfilter bestimmt, das das frequenzvariable Filter 20H bildet, wie durch die Punktlinie in 18 veranschaulicht. Im Gegensatz dazu ist, wenn das Schaltelement 213H kurzgeschlossen ist, die Filterkennlinie des Bandpassfilters, das aus dem Festfrequenzfilter 30H besteht, die Filterkennlinie des Hochfrequenzfilters 10H, wie durch die durchgezogene Linie in 18 veranschaulicht.
Selbst mit der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die gleichen Effekte und Vorteile wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zu erreichen. Außerdem wird die Schaltkreiskonfiguration vereinfacht, da in der vorliegenden Ausführungsform das Schaltelement anstelle des Stellkondensators verwendet wird.
Ein Hochfrequenzfilter gemäß einer achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im vorliegenden Text mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. 19 ist ein Schaltbild des Hochfrequenzfilters gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 20 ist ein Kurvendiagramm, das die Bandpasskennlinien des Hochfrequenzfilters gemäß der achten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Wie in 20 zu sehen, bezeichnet eine dicke durchgezogene Linie eine Filterkennlinie in dem Zustand, in dem ein Schaltelement geöffnet ist, eine dicke Punktlinie bezeichnet eine Filterkennlinie in dem Zustand, in dem der Schalter kurzgeschlossen ist, und eine dünne durchbrochene Linie bezeichnet eine Filterkennlinie eines frequenzvariablen Filters in dem Zustand, in dem der Schalter kurzgeschlossen ist.
Ein in 19 veranschaulichtes Hochfrequenzfilter 101 enthält ein frequenzvariables Filter 201 und ein Festfrequenzfilter 301. Das frequenzvariable Filter 201 und das Festfrequenzfilter 301 sind zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 in Reihe geschaltet und sind miteinander gekoppelt. Die Kopplung zwischen dem frequenzvariablen Filter 20I und dem Festfrequenzfilter 301 ermöglicht es dem Hochfrequenzfilter 101, erwünschte Filterkennlinien zu realisieren.
Das frequenzvariable Filter 201 enthält einen piezoelektrischen Resonator 2111, einen Induktor 2121 und ein Schaltelement 2131. Der Induktor 2121 und das Schaltelement 2131 entsprechen der Reaktanzvariierungseinheit der vorliegenden Erfindung.
Der piezoelektrische Resonator 2111 ist mit dem Induktor 2121 parallel geschaltet, und ein Ende dieses Parallelkreises ist geerdet. Das andere Ende dieses Parallelkreises ist mit einer Übertragungsleitung verbunden, die das Festfrequenzfilter 301 mit dem zweiten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P2 über das Schaltelement 2131 verbindet.
Wenn das Schaltelement 213H kurzgeschlossen ist, so hat das frequenzvariable Filter 20I eine Konfiguration, in der der Parallelkreis, der aus dem piezoelektrischen Resonator 211H und dem Induktor 212H besteht, zwischen der Übertragungsleitung und der Erde verbunden ist. Dementsprechend, wie durch die durchbrochene Linie in 20 veranschaulicht, fungiert das frequenzvariable Filter 20I als ein Sperrfilter. Wenn das Schaltelement 213I geöffnet ist, so ist das frequenzvariable Filter 20I nicht mit der Übertragungsleitung verbunden.
Das Festfrequenzfilter 30I enthält piezoelektrische Resonatoren 311I, 312I und 3131. Der piezoelektrische Resonator 311I ist zwischen dem ersten Eingangs-Ausgangs-Anschluss P1 und dem frequenzvariablen Filter 20I in Reihe geschaltet. Der piezoelektrische Resonator 3121 ist zwischen einem Endabschnitt des piezoelektrischen Resonators 2111 auf der Seite des ersten Eingangs-Ausgangs-Anschlusses P1 und der Erde verbunden. Der piezoelektrische Resonator 3131 ist zwischen einem Endabschnitt des piezoelektrischen Resonators 2111 auf der Seite des frequenzvariablen Filters 20H und der Erde verbunden. Mit dieser Konfiguration, wie durch die durchgezogene Linie in 20 veranschaulicht, fungiert das Festfrequenzfilter 301 als ein Bandpassfilter.
Mit dieser Konfiguration ist das Hochfrequenzfilter 101, wenn das Schaltelement 2131 kurzgeschlossen ist, ein Reihenkreis, der das Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 301 besteht, und das Sperrfilter, das aus dem frequenzvariablen Filter 201 besteht, enthält. Im Gegensatz dazu besteht das Hochfrequenzfilter 101, wenn das Schaltelement 2131 kurzgeschlossen ist, praktisch nur aus dem Bandpassfilter, das aus dem Festfrequenzfilter 301 besteht.
In der oben beschriebenen Konfiguration ist die Dämpfungspolfrequenz des Sperrfilters, das aus dem frequenzvariablen Filter 201 besteht, so eingestellt, dass sie niedriger als die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Bandpassfilters ist, das aus dem Festfrequenzfilter 301 besteht.
Mit der oben beschriebenen Einstellung wird, wenn das Schaltelement 2131 geöffnet ist, die obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes durch das Sperrfilter bestimmt, das das frequenzvariable Filter 201 bildet, wie durch die Punktlinie in 20 veranschaulicht. Im Gegensatz dazu ist, wenn das Schaltelement 2131 kurzgeschlossen ist, die Filterkennlinie des Bandpassfilters, das aus dem Festfrequenzfilter 301 besteht, die Filterkennlinie des Hochfrequenzfilters 101, wie durch die durchgezogene Linie in 20 veranschaulicht.
Selbst mit der oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, die gleichen Effekte und Vorteile wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen zu erreichen. Außerdem wird die Schaltkreiskonfiguration vereinfacht, da in der vorliegenden Ausführungsform das Schaltelement anstelle des Stellkondensators verwendet wird.
Bezugszeichenliste
10, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G, 10H, 101 Hochfrequenzfilter
20, 20C, 20D, 20G, 20H, 20I frequenzvariables Filter
30, 30C, 30D, 30G, 30H, 301 Festfrequenzfilter
21, 22 Resonanzkreis
211, 211D, 211E, 221, 221C, 221F1, 221F2, 211G, 211H, 2111, 222E, 311, 311G, 312G, 313G, 311H, 312H, 313H, 311I, 312I, 313I, 312, 313, 341C, 342C, 341D, 342D, 341E, 342E, 341F, 342F, 343F, 344F piezoelektrischer Resonator 212, 213, 212D, 212E, 212G, 212H, 212I, 213D, 213E, 222, 223, 222C, 223C, 223E, 222F1, 222F2 Induktor (Verbreiterungsinduktor)
321, 322, 431C, 431E Induktor (Induktor für Festfrequenzfilter)
214, 215, 215D, 215E, 224, 225, 225C, 225E, 225F1, 225F2 Stellkondensator 213G, 213H, 2131 Schaltelement
432D Kondensator (Kondensator für Festfrequenzfilter)

Claims

Hochfrequenzfilter (10), umfassend: - ein frequenzvariables Filter (20), das einen variablen Filterresonator (211) und eine Reaktanzvariierungseinheit (214, 215) enthält und das in der Lage ist, eine Durchlassbandfrequenz und einen Dämpfungsbandfrequenz durch Justieren der Reaktanzvariierungseinheit zu justieren, und - ein Festfrequenzfilter (30), das einen festen Filterresonator (311-313) und keine Reaktanzvariierungseinheit enthält und das eine feste Durchlassbandfrequenz und eine feste Dämpfungsbandfrequenz hat, - wobei das frequenzvariable Filter (20) mit dem Festfrequenzfilter (30) gekoppelt ist, - wobei das Durchlassband des Festfrequenzfilters (30) mindestens teilweise mit dem Durchlassband des frequenzvariablen Filters (20) überlappt und - wobei eine Resonanzfrequenz oder eine Antiresonanzfrequenz eines Resonanzkreises, der die Reaktanzvariierungseinheit (214, 215) und den Resonator (211) enthält, durch die Reaktanzvariierungseinheit justiert wird, um das Durchlassband oder das Dämpfungsband des frequenzvariablen Filters (20) zu justieren.
Hochfrequenzfilter (10) nach Anspruch 1, wobei die Reaktanzvariierungseinheit enthält: - einen Induktor (212), der mit dem variablen Filterresonator (211) parallel geschaltet ist, und - einen Stellkondensator (215), der mit dem variablen Filterresonator in Reihe (211) geschaltet ist.
Hochfrequenzfilter (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine untere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters (30) ungefähr gleich einer unteren Begrenzungsfrequenz eines frequenzniedrigsten Kommunikationsbandes unter mehreren Kommunikationsbändern, die einem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter (10) unterzogen werden, ist.
Hochfrequenzfilter (10) nach Anspruch 3, wobei das Festfrequenzfilter (30) ein Bandpassfilter oder ein Hochpassfilter ist.
Hochfrequenzfilter (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine obere Begrenzungsfrequenz des Durchlassbandes des Festfrequenzfilters (30) ungefähr gleich einer oberen Begrenzungsfrequenz eines frequenzhöchsten Kommunikationsbandes unter mehreren Kommunikationsbändern, die einem Filterungsprozess durch das Hochfrequenzfilter (10) unterzogen werden, ist.
Hochfrequenzfilter (10) nach Anspruch 5, wobei das frequenzvariable Filter (20) ein Bandpassfilter oder ein Tiefpassfilter ist.
Hochfrequenzfilter (10C) nach Anspruch 1, wobei sowohl das Festfrequenzfilter (30C) als auch das frequenzvariable Filter (20C) Tiefpassfilter sind.
Hochfrequenzfilter (10C) nach Anspruch 7, wobei die Reaktanzvariierungseinheit enthält: - einen Induktor (222C), der mit dem variablen Filterresonator (221C) parallel geschaltet ist, und - einen Stellkondensator (225C), der mit einem Parallelkreis in Reihe geschaltet ist, der aus dem variablen Filterresonator (221C) und dem Induktor (222C) besteht.
Hochfrequenzfilter (10D) nach Anspruch 1, wobei sowohl das Festfrequenzfilter (30D) als auch das frequenzvariable Filter (20D) Hochpassfilter sind.
Hochfrequenzfilter (10D) nach Anspruch 9, wobei die Reaktanzvariierungseinheit enthält: - einen Induktor (212D), der mit dem variablen Filterresonator (211D) in Reihe geschaltet ist, und - einen Stellkondensator (215D), der mit einem Reihenkreis parallel geschaltet ist, der aus dem variable Filterresonator (211D) und dem Induktor (212D) besteht.
Hochfrequenzfilter (10), umfassend: - ein frequenzvariables Filter (20), das einen variablen Filterresonator (211) und eine Reaktanzvariierungseinheit (214, 215) enthält und das in der Lage ist, eine Durchlassbandfrequenz und einen Dämpfungsbandfrequenz durch Justieren der Reaktanzvariierungseinheit zu justieren, und - ein Festfrequenzfilter (30), das einen festen Filterresonator (311-313) und keine Reaktanzvariierungseinheit enthält und das eine feste Durchlassbandfrequenz und eine feste Dämpfungsbandfrequenz hat, - wobei das frequenzvariable Filter (20) mit dem Festfrequenzfilter (30) gekoppelt ist, und - wobei das Durchlassband des Festfrequenzfilters (30) mindestens teilweise mit dem Durchlassband des frequenzvariablen Filters (20) überlappt und - wobei die Reaktanzvariierungseinheit eine Einheit (213G) ist, die einen Verbindungsmodus des frequenzvariablen Filters (20G) zu dem Festfrequenzfilter (30G) umschaltet, und das Durchlassband und das Dämpfungsband durch Variieren eines Kopplungszustandes zwischen dem frequenzvariablen Filter (20G) und dem Festfrequenzfilter (30G) durch das Umschalten justiert werden.
Hochfrequenzfilter (10G) nach Anspruch 11, wobei die Reaktanzvariierungseinheit enthält: - einen Induktor (212G), der mit dem variablen Filterresonator (211G) parallel geschaltet ist, und - ein Schaltelement (213G), das mit dem variablen Filterresonator (211G) parallel geschaltet ist.
Hochfrequenzfilter (10H) nach Anspruch 11, wobei die Reaktanzvariierungseinheit enthält: - einen Induktor (212H), der mit dem variablen Filterresonator in Reihe geschaltet ist, und - ein Schaltelement (213H), das mit dem variablen Filterresonator (211H) und dem in Reihe geschalteten Induktor (212H) parallel geschaltet ist.
Hochfrequenzfilter (101) nach Anspruch 11, wobei die Reaktanzvariierungseinheit enthält: - einen Resonator (2111) und einen Induktor (2121), die zwischen einer Übertragungsleitung und Erde parallel geschaltet sind, und - ein Schaltelement (2131), das zwischen dem Parallelkreis, der aus dem Resonator (2111) und dem Induktor (2121) besteht, und der Übertragungsleitung verbunden ist.
Hochfrequenzfilter (10F) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Festfrequenzfilter mehrere Festfrequenzfilter (301F, 302F) enthält, oder das frequenzvariable Filter mehrere frequenzvariable Filter (201F, 202F) enthält, oder das Festfrequenzfilter mehrere Festfrequenzfilter (301F, 302F) enthält, und das frequenzvariable Filter mehrere frequenzvariable Filter (201F, 202F) enthält.