DE69723809T2

DE69723809T2 - Filtervorrichtung

Info

Publication number: DE69723809T2
Application number: DE69723809T
Authority: DE
Inventors: Kikuo Nagaokakyo-shi Tsunoda; Hitoshi Nagaokakyo-shi Tada
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-12-27
Filing date: 1997-11-28
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2017-11-29
Also published as: EP0851526B1; CN1135694C; KR100266377B1; US6359529B1; EP0851526A2; EP0851526A3; US20020050873A1; DE69723809D1; CN1195230A; KR19980064756A

Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Filterelement, das in einem Hochfrequenzelement für die Verwendung in einem Mobilkommunikationssystem oder dergleichen verwendet wird.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Als Folge der kürzlichen Einführung der TMDA-Technik in tragbare Telefonsysteme hat sich das Kommunikationsschema von intermittierender Übertragung/Empfang in Zeitschlitzeinheiten anstatt der gleichzeitig ablaufenden Sende/Empfangstechnik weit verbreitet. Als Folge der Änderung bei dem Kommunikationsschema wurde das Mikrowellenfilter, das an der ersten Stufe eines Radiokommunikationsbauelements positioniert ist und das im allgemeinen bei der Übertragung und dem Empfang verwendet wird, von einer Kombination aus Sende- und Empfangsfiltern zu einem Schalttypfilter geändert, bei dem ein Sendefilter und ein Empfangsfilter von Zeit zu Zeit geschaltet werden.
Allgemein gesagt, wenn ein Sendefilter und ein Empfangsfilter durch einen Schalter voneinander getrennt sind, macht es die Trennung der Umschaltschaltung möglich, Signallecken von einer Sendeschaltung zu einer Empfangsschaltung auf einen niedrigeren Pegel zu reduzieren, als durch ein einziges Filter erreicht werden kann. Daher ist der Bedarf der Dämpfungscharakteristik für ein Filter des Sende-Empfangsgeschalteten Typs geringer als für ein Filter des kombinierten Sende-Empfangs-Typs. Dies macht es möglich, ein kleineres Filter mit geringeren Kosten zu realisieren.
Der Artikel „Broadbanding Microwave Diode Switches" von R. E. Fischer (IEEE Trans. on MTT, Bd. MTT-13, Sept. 1965, Seite 706) und die Patentbeschreibung US-A-4467296 beschreiben Filternetzwerke mit Diodenschaltern, die mit resonanten Sendeleitungen verbunden sind.
31 stellt ein typisches Filter des Sende-Empfangsgeschalteten Typs dar. In 31 werden die Dioden D1 und D2 als Schaltelemente Trennen eines Sendefilters und eines Empfangsfilters voneinander verwendet. Falls ein Schaltsteuerstrom angelegt wird, um beide Dioden D1 und D2 in einen geschlossenen Zustand einzuschalten, wird ein Sendesignal durch das Sendefilter zu einem ANT-Anschluß geleitet. Weil jedoch das Sendesignal durch die Diode D2 mit Masse nebengeschlossen ist, kann das Sendesignal das Empfangsfilter nicht erreichen. Wenn andererseits das Schaltsteuersignal auf solche Weise gegeben ist, um beide Dioden D1 und D2 in einen offenen Zustand auszuschalten, wird ein Empfangssignal durch das Empfangsfilter geleitet. In 31 ist L3 eine Hochfrequenzdrosselspule und C2 ist ein Hochfrequenzsignalnebenschlußkondensator. Die Kombination von L3 und C2 verhindert den Eingang des HF-Signals in eine Steuerschaltung, die das Schaltsteuersignal erzeugt.
Um die Isolation der Umschaltschaltung, die Dioden verwendet, zu verbessern, ist es wünschenswerter, die Dioden in einer nebengeschlossenen Weise anzuordnen. Falls die Dioden in einer Reihenweise angeordnet sind, tritt aufgrund einer Restkapazität, wenn die Dioden in einem Aus-Zustand sind, ein Lecksignal auf, was zu einer Verschlechterung der Isolation zwischen Empfangs- und Sendefiltern führt.
In der Umschaltschaltung des Typs, in der ein Schaltelement in einen geschlossenen Zustand eingeschaltet wird, um die Schaltung nebenzuschließen, ist es jedoch erforderlich, daß die Impedanz des Schaltelements, von dem Antennenanschluß aus gesehen, so hoch sein sollte, daß es als leerlaufend angesehen werden kann, um dadurch den Einfluß des geschlos senen Schaltelements auf das verwendete Filter zu eliminieren. Eine bekannte Technik zum Erreichen der obigen Anforderung ist es, eine LC-Phasenschiebeschaltung, die aus L1, L2 und C1 besteht, zu dem Schaltelement hinzuzufügen, wie es in 31 gezeigt ist. Es ist eine weitere Technik, eine λ/4-Sendeleitung einzufügen, so daß die Impedanz von dem Sendefilter aus gesehen so hoch wird, wie es als im wesentlichen im Leerlauf angesehen werden kann.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Filterelement des Sende-Empfangsgeschalteten Typs zu schaffen, das in einer Form mit einer reduzierten Größe bei geringen Kosten aufgebaut werden kann, ohne Schaltungselemente, wie z. B. einen Kondensator und eine Spule, die eine Phasenschiebeschaltung bilden, verwenden zu müssen, die für das Filterelement nicht wesentlich sind.
Zusammenfassung der Erfindung
Um die obige Anforderung zum Reduzieren der Elementgröße und der Herstellungskosten zu erreichen, ohne eine herkömmliche Phasenschiebeschaltung zu verwenden, liefert die vorliegende Erfindung ein Filterelement gemäß jedem Aspekt, der nachfolgend beschrieben ist. Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Filterelement gemäß Anspruch 1 geliefert, das eine Mehrzahl von Filtern verwendet, die jeweils eine Verteilte-Parameter-Resonanzleitung umfassen, von der beide Enden kurzgeschlossen sind, auf solche Weise, daß ein Schalter mit einem im wesentlichen mittleren Teil der Verteilte-Parameter-Resonanzleitung verbunden ist, so daß der im wesentlichen mittlere Teil selektiv kurzgeschlossen wird, wenn der Schalter betrieben wird. Wenn der Schalter bei dieser Konfiguration in einem offenen Zustand ist, wirkt die Verteilte-Parameter-Resonanzleitung als ein λ/2-Resonator, von dem beide Enden kurzgeschlossen sind. Wenn der Schalter in einen geschlossenen Zustand eingeschaltet wird, ist die Mitte der Ver teilte-Parameter-Resonanzleitung kurzgeschlossen und als Folge wird die effektive Länge der Resonanzleitung zur Hälfte der ursprünglichen Länge. Als Folge wird die Resonanzfrequenz zweimal die ursprüngliche Resonanzfrequenz, und die Verteilte-Parameter-Resonanzleitung verhält sich bei Frequenzen in dem Signalfrequenzband als eine sehr hohe Impedanz.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Filterelement vorgesehen, das eine Mehrzahl von Filtern umfaßt, die jeweils aus einer Verteilte-Parameter-Resonanzleitung zusammengesetzt sind, wobei ein Schalter mit einer der Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen verbunden ist, die an der ersten Stufe positioniert sind, gezählt von einer Kopplungsleitung, einer Kopplungselektrode und einem Kopplungselement, so daß, wenn der Schalter betrieben wird, ein vorbestimmtes Filter vernachlässigbar wird oder sich lediglich als Reaktanz verhält, von der Kopplungsleitung oder der Kopplungselektrode aus gesehen, die mit den Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen jedes Filters gekoppelt ist.
Die Struktur des Filterelements ist nicht auf eine einstückige Struktur beschränkt, wie diejenige, die oben beschrieben ist, sondern dieselbe kann auch auf solche Weise aufgebaut sein, daß eine Mehrzahl von Filtern, die auf getrennte Weise aufgebaut sind, mit einem gemeinsamen Tor über eine Sendeleitung, wie z. B. eine Mikrostreifenleitung, verbunden sind. In diesem Fall kann ein Schalter mit einer Verteilte-Parameter-Resonanzleitung an der ersten Stufe verbunden sein, gezählt von diesem gemeinsamen Tor. Die Anzahl von Kopplungsleitungen oder Kopplungselektroden, die den Eingangs-/Ausgangsanschluß gemeinschaftlich verwenden, ist nicht auf eins beschränkt. Beispielsweise in dem Fall, wo ein Antennenanschluß ANT1 gemeinschaftlich verwendet wird, sowohl bei der Übertragung als auch dem Empfang, und ein RX-Anschluß gemeinschaftlich verwendet wird, um ein Empfangssignal auszugeben, das durch einen der beiden Antennenanschlüsse ANT1 und ANT2 empfangen wird und an den RX- Anschluß übertragen wird, nachdem es durch einen der RX-Filter durchgeleitet wurde, können die Schalter D1 und D2 mit der Verteilte-Parameter-Resonanzleitung R13 bzw. R21 an der ersten Stufe, gezählt von dem Anschluß ANT1, verbunden sein, und die Schalter D3 und D4 können mit der Verteilte-Parameter-Resonanzleitung R22 bzw. R32 an der ersten Stufe verbunden sein, gezählt von dem Anschluß RX. Wenn bei dieser Konfiguration ein Signal übertragen wird, wird der Schalter D2 eingeschaltet, so daß das Signal, das übertragen werden soll, daran gehindert wird, RX oder ANT2 zu erreichen. Wenn ein Signal empfangen wird, wird der Schalter D3 eingeschaltet, so daß das Signal, das durch ANT2 empfangen wird, über das RX-Filter 2 zu dem Anschluß RX übertragen wird, oder andernfalls wird der Schalter D4 eingeschaltet, so daß das Signal, das durch ANT1 empfangen wird, über das RX-Filter 1 zu dem Anschluß RX übertragen wird. Durch ordnungsgemäßes Steuern der obigen Schaltoperation kann eine Antennendiversity erreicht werden.
Ferner kann die obige Technik der Erfindung auch bei einem Filterelement angewendet werden, bei dem ein Tor durch drei oder mehr Filter gemeinschaftlich als Eingangs-/Ausgangstor verwendet wird, wie es in 4 gezeigt ist. In diesem Fall sind die Schalter D1, D2 und D3 mit den Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen R11, R21 bzw. R32 an der ersten Stufe verbunden, gezählt von dem Tor 4.
In dem Fall, wo ein Filter an einer bestimmten Position bezüglich einer Kopplungsleitung oder einer Kopplungselektrode isoliert ist, so daß dasselbe nicht als Filter wirkt, wie es bei den oben beschriebenen Beispielen der Fall ist, ist ein Schalter mit einer Verteilte-Parameter-Resonanzleitung verbunden, die an der ersten Stufe positioniert ist, gezählt von der Kopplungsleitung oder der Kopplungselektrode.
Mit Bezugnahme auf 7(A), 7(B), 8(A) und 8(B) werden Beispiele von Schaltungen zum Zuführen einer Vorspannungsspannung an Diodenschalter nachfolgend beschrieben.
Bei dem Beispiel einer Vorspannungsspannungszuführschaltung, die in 7(A) gezeigt ist, ist ein Gleichsignal-Blockierungskondensator Cc in Reihe mit einem Diodenschalter D geschaltet, und beide Enden des Diodenschalters D sind mit jeweiligen HF-Drosselschaltungen verbunden, die jeweils aus einem Induktor L und einem Kondensator C_B bestehen. Falls eine Vorspannungsspannung zwischen den Anschlüssen T_B und T_B angelegt wird, so daß die Diode D in einer Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, wird die Diode D in einen leerlaufenden Zustand eingeschaltet, und somit wird der Weg zwischen den Anschlüssen T1 und T2 leitfähig für ein Hochfrequenzsignal. Bei dem in 7(B) gezeigten Beispiel ist ein Gleichsignal-Blockierungskondensator Cc mit einem Ende eines Diodenschalters D verbunden, und das andere Ende des Diodenschalters ist mit Masse verbunden. Ferner ist eine HF-Drosselschaltung, die aus einem Induktor L und einem Kondensator C_B besteht, ebenfalls mit dem Ende der Diode D verbunden. Falls eine Vorspannungsspannung über einen Anschluß T_B an die Diode D angelegt wird, wird ein Anschluß T für ein Hochfrequenzsignal geerdet (kurzgeschlossen).
Bei dem in 8(A) gezeigten Beispiel wird eine Vorspannungsspannung selektiv entweder an einen der Anschlüsse T_B1 und T_B2 angelegt, um einen der Schalter D1 und D2 einzuschalten. Falls bei dem in 8(B) gezeigten Beispiel eine positive Vorspannungsspannung an einen gemeinsamen Anschluß T_B angelegt wird, dann wird ein Schalter T1 eingeschaltet. Umgekehrt, falls eine negative Vorspannungsspannung an den gemeinsamen Anschluß T_B angelegt wird, wird ein Schalter T2 eingeschaltet.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung werden Mikrostreifenleitungen, die auf einer dielektrischen Platte gebildet sind, als die Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen verwendet, und ein Schalter ist an der dielektrischen Platte angeordnet. Dies macht es möglich, ein Filterelement zu realisieren, auf dem der Schalter integriert ist.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist ein Element zum Zuführen einer Vorspannungsspannung zu dem Schalter auf der dielektrischen Platte angeordnet. Dies macht es möglich, ein Filterelement zu realisieren, auf dem die Vorspannungsspannungszufuhrschaltung ebenfalls integriert ist.
Kurze Beschreibun der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Filterelements darstellt;
2 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Konfiguration eines Filterelements darstellt;
3 ist ein Diagramm, das noch ein weiteres Beispiel der Konfiguration eines Filterelements darstellt;
4 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Konfiguration eines Filterelements darstellt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Filterelements darstellt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Filterelements darstellt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Konfiguration einer Schaltung zum Zuführen einer Vorspannungsspannung an einen Diodenschalter darstellt;
8(A) sind Diagramme, die ein weiteres Beispiel der und 8(B) Konfiguration einer Schaltung zum Zuführen einer Vorspannungsspannung zu einem Diodenschalter darstellen;
9 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiel eines Filterelements;
10(A) sind Ersatzschaltbilder des in 9 gezeigten bis 10(C) Filterelements;
11(A) sind Darstellungen in der Form einer Ersatz- und 11(B) schaltung einer verteilten Kopplung, die einer Kopplungsleitung zugeordnet ist;
12 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
13 ist ein Ersatzschaltbild des in 12 gezeigten Filterelements;
14 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
15 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
16 ist ein Ersatzschaltbild des in 15 gezeigten Filterelements;
17 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
18 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
19 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements gemäß der Erfindung;
20 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
21 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
22(A) sind Ersatzschaltbilder des in 21 gezeigten bis 22 (C) Filterelements;
23 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels eines Filterelements;
24 ist ein Ersatzschaltbild des in 23 gezeigten Filterelements;
25 ist eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Filterelements gemäß der Erfindung;
26 ist ein Ersatzschaltbild des Filterelements gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
27 ist eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Filterelements gemäß der Erfindung;
28 ist ein Ersatzschaltbild des Filterelements gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
29 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Filterelements;
30 ist ein Ersatzschaltbild des in 29 gezeigten Filterelements; und
31 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Filterumschaltschaltung gemäß einer herkömmlichen Technik darstellt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Ein Beispiel eines Filterelements, das zum Verständnis der vorliegenden Erfindung sinnvoll ist, wird nachfolgend mit Bezugnahme auf 9 bis 11 beschrieben.
9 ist eine perspektivische Ansicht des Filterelements. Wie es in 9 gezeigt ist, sind innere Leiterlöcher 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f und Kopplungsleitungslöcher 3a, 3b und 3c in einem hexaederförmigen dielektrischen Block 1 gebildet. Die inneren Oberflächen der inneren Leiterlöcher 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f sind mit inneren Leitern 4a, 4b, 4c, 4d, 4e bzw. 4f bedeckt, und Kopplungsleitungen 5a, 5b und 5c sind in den Kopplungsleitungslöchern 3a, 3b bzw. 3c gebildet. Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 6a, 6b und 6c, die sich von den Kopplungsleitungen 5a, 5b und 5c erstrecken, sind an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks 1 gebildet. Beinahe alle Bereiche der äußeren Oberfläche, außer den Bereichen, wo die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse gebildet sind, sind mit einem äußeren Leiter 7 bedeckt. Ein nichtleitender Abschnitt ist in jedem inneren Leiter 4a– 4f gebildet, an einer Position in der Nähe eines Endes desselben, so daß ein offenes Ende jedes inneren Leiterlochs als ein kurzgeschlossenes Ende wirkt, und der nichtleitende Abschnitt in der Nähe des gegenüberliegenden offenen Endes als ein leerlaufendes Ende der entsprechenden Verteilte-Parameter-Resonanzleitung wirkt, und somit wirkt jede Verteilte-Parameter-Resonanzleitung als ein λ/4-Resonator. Diese Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen sind in einer Interdigitalweise angeordnet. Die leerlaufenden Enden der inneren Leiter 4c und 4d sind über Schalter D1 bzw. D2 mit dem äußeren Leiter 7 verbunden. Die Richtung der Schalter D1 und D2 ist nicht auf diejenige beschränkt, die in 1 gezeigt ist, sondern die Richtung kann auf unterschiedliche Weisen bestimmt werden, abhängig von der Konfiguration der Vorspannungsschaltung, die für eine Vorspannungsspannung an die Schalter D1 und D2 verwendet wird. Die Kopplungsleitung 5a weist eine verteilte Kopplung mit dem inneren Leiter 4a auf. Gleichartig dazu weist die Kopplungsleitung 5c eine verteilte Kopplung mit dem inneren Leiter 4f auf. Die Kopplungsleitung 5b weist eine verteilte Kopplung mit den anderen Leitern 4c und 4d auf. Bei dieser Konfiguration dient der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6a und 6b als ein Bandpaßfilter, das aus drei Resonatorstufen besteht, die durch die inneren Leiter 4a, 4b bzw. 4c realisiert werden. Der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6b und 6c dient als ein Bandpaßfilter, das aus drei Resonatorstufen besteht, die durch die inneren Leiter 4d, 4e bzw. 4f realisiert werden.
Ein Duplexer wird nämlich als Ganzes geliefert. Falls der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6a und 6b als Sendefilter dient und der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6b und 6c als Empfangsfilter dient, kann der Duplexer als Antennenduplexer verwendet werden, bei dem der Eingangs-/Ausgangsanschluß 6b mit einer Antenne verbunden ist, der Eingangs-/Ausgangsanschluß 6a mit einem Ausgang einer Sendeschaltung verbunden ist und der Eingangs-/Ausgangsanschluß 6c mit einem Eingang einer Empfangsschaltung verbunden ist.
10(A), 10(B) und 10(C) stellen eine Ersatzschaltung des in 9 gezeigten Filterelements dar. Die Ersatzschaltung für den Fall, wobei die Schalter D1 und D2 in einem offenen Zustand sind, ist in 10(A) gezeigt. Bei diesen Figuren entsprechen Ra, Rb, Rc, Rd, Re und Rf den inneren Leitern 4a, 4b, 4c, 4d, 4e und 4f, die als Resonatoren dienen, die in 1 gezeigt sind. Falls der Schal ter D1 eingeschaltet ist, sind die Resonatoren Ra, Rb und Rc von der Schaltung getrennt, und somit wird die Schaltung äquivalent zu der in 10(B) gezeigten. Das heißt, falls der Schalter D1 in 9 eingeschaltet ist, wirkt der innere Leiter 4c lediglich als Masseleiter (Abschirmleiter), der zwischen dem oberen und unteren Abschnitt des äußeren Leiters geschaltet ist, der an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks 1 gebildet ist. In diesem Zustand gibt es im wesentlichen keine Kopplung zwischen dem inneren Leiter 4c und der Kopplungsleitung 5b. Umgekehrt, falls der Schalter D2 eingeschaltet ist, sind die Resonatoren Rd, Re und Rf von der Schaltung getrennt, wie es in 10(C) gezeigt ist.
11(A) ist eine Darstellung in der Form einer Ersatzschaltung der verteilten Kopplung zwischen der Kopplungsleitung 5c und den inneren Leitern 4c und 4d, die in 9 gezeigt sind. Falls der Schalter D1 eingeschaltet ist, wird die verteilte Kopplung durch die in 11(B) gezeigte Ersatzschaltung dargestellt. Der Teil, der in 11(B) durch eine gestrichelte Linie umgeben ist, ist lediglich eine Äquivalenzdarstellung, und ein solches Element liegt in der tatsächlichen Schaltung nicht vor. In der Realität wirkt der in 9 gezeigte innere Leiter 4c als Masseleiter, und die charakteristische Impedanz, die von der Kopplungsleitung 5b zu dem Masseleiter zu sehen ist, ist äquivalent dargestellt durch den Teil, der durch die gestrichelte Linie in 11(B) umgeben ist.
12 und 13 stellen die beispielhafte Struktur eines Filterelements dar, das für das Verständnis der Erfindung sinnvoll ist. Bei diesem Filterelement sind innere Leiterlöcher 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 2f in einem dielektrischen Block 1 gebildet und die inneren Oberflächen derselben sind mit inneren Leitern 4a, 4b, 4c, 4d, 4e bzw. 4f bedeckt. Die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 6a, 6b und 6c sind an der äußeren Oberfläche des dielektrischen Blocks 1 gebildet. Beinahe alle Bereiche der äußeren Oberfläche, außer den Bereichen, wo die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse gebildet sind, sind mit einem äußeren Leiter 7 bedeckt. Ein nichtleitender Abschnitt ist in jedem inneren Leiter 4a–4f an einer Position in der Nähe eines Endes desselben gebildet, so daß ein offenes Ende jedes inneren Leiterlochs als ein kurzgeschlossenes Ende wirkt, und der nichtleitende Abschnitt in der Nähe des gegenüberliegenden offenen Endes als ein leerlaufendes Ende der entsprechenden Verteilte-Parameter-Resonanzleitung dient, und somit jede Verteilte-Parameter-Resonanzleitung als ein λ/4-Resonator wirkt. Diese Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen sind in einer kammlinigen Form angeordnet, bei der der nichtleitende Abschnitt in jedem inneren Leiter an der gleichen Seite angeordnet ist. Bei dieser Struktur sind die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 6a und 6c kapazitiv mit den inneren Leitern 4a bzw. 4f an Positionen in der Nähe der leerlaufenden Enden derselben gekoppelt, und der Eingangs-/Ausgangsanschluß 6b ist kapazitiv mit den inneren Leitern 4c und 4d an Positionen in der Nähe der leerlaufenden Enden derselben gekoppelt. Die leerlaufenden Enden der inneren Leiter 4c und 4c sind über Schalter D1 bzw. D2 mit dem äußeren Leiter 7 verbunden.
13 stellt ein Ersatzschaltbild des in 12 gezeigten Filterelements dar. In 13 entsprechen Ra bis Rf den inneren Leitern 4a bis 4f, die als die in 12 gezeigte Resonatoren wirken. Benachbarte Resonatoren sind in Kammlinienweise miteinander gekoppelt, und die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse sind mit Resonatoren, die benachbart zu denselben sind, kapazitiv gekoppelt. Wenn der Schalter D1 in einem geschlossenen Zustand ist, dient der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6b und 6c als Bandpaßfilter, der aus drei Resonatorstufen besteht. Umgekehrt, wenn der Schalter D2 in einem geschlossenen Zustand ist, dient der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6a und 6b als ein Bandpaßfilter, das aus drei Resonatorstufen besteht.
14 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres beispielhaftes Filterelement darstellt, das für das Verständnis der Erfindung nützlich ist. Bei diesem Beispiel sind innere Leiterlöcher 2a bis 2f in einem dielektrischen Block 1 gebildet und die inneren Oberflächen dieser inneren Leiterlöcher sind mit einem inneren Leiter bedeckt. Leerlaufende Endelektroden 8a bis 8f, die sich von den entsprechenden inneren Leitern erstrecken, sind an der oberen Oberfläche des dielektrischen Blocks 1 gebildet, wie es in 14 gezeigt ist. Ferner sind Kopplungselektroden 9a, 9b und 9c an der oberen Oberfläche des dielektrischen Blocks 1 gebildet und Eingangs-/Ausgangsanschlüsse 6a, 6b und 6c, die sich von den entsprechenden Kopplungselektroden erstrecken, sind gebildet, wie es in der Figur gezeigt ist. Die Seitenwände und die Unteroberfläche des dielektrischen Blocks 1 sind mit einem äußeren Leiter 7 bedeckt. Die leerlaufenden Endelektroden 8c und 8d sind über Schalter D1 bzw. D2 mit dem äußeren Leiter verbunden. Bei diesem Beispiel sind die Resonatoren, die durch die jeweiligen inneren Leiter realisiert werden, miteinander gekoppelt, über Kapazitäten zwischen benachbarten leerlaufenden Endelektroden. Gleichartig dazu sind die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse mit den Resonatoren, die benachbart zu den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen sind, über Kapazitäten zwischen den entsprechenden leerlaufenden Endelektroden und Kopplungselektroden gekoppelt. Falls der Schalter D1 eingeschaltet ist, wirkt das innere Leiterloch 2c lediglich als Masseelektrode zu der Kopplungselektrode 9b und dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 6b, und die drei Resonatorstufen zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6b und 6c wirken als ein Bandpaßfilter. Umgekehrt, wenn der Schalter D2 eingeschaltet ist, wirkt das innere Leiterloch 2d lediglich als Masseelektrode zu der Kopplungselektrode 9b und dem Eingangs-/Ausgangsanschluß 6b, und die drei Resonatorstufen zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 6a und 6b wirken als ein Bandpaßfilter.
Obwohl bei dem in 14 gezeigten Beispiel Kopplungskondensatoren an dem dielektrischen Block gebildet sind, können Kopplungselemente, wie z. B. Chipkondensatoren, direkt an dem dielektrischen Block befestigt sein.
15 ist eine Querschnittsansicht, die ein weiteres beispielhaftes Filterelement darstellt, das zum Verständnis der Erfindung sinnvoll ist. Im Gegensatz zu den oben erwähnten Beispielen, bei denen jede Verteilte-Parameter-Resonanzleitung als ein λ/4-Resonator wirkt, wirkt bei diesem Beispiel jede Verteilte-Parameter-Resonanzleitung als ein λ/2 Resonator, von dem beide Enden leerlaufend sind. Bei diesem Beispiel, wie es in 15 gezeigt ist, sind innere Leiterlöcher und Kopplungsleitungslöcher in einem dielektrischen Block 1 gebildet, und die inneren Oberflächen der inneren Leiterlöcher sind mit inneren Leitern 4a bis 4f bedeckt, während Kopplungsleitungen 5a, 5b und 5c in den Kopplungsleitungslöchern gebildet sind. Nichtleitende Abschnitte sind in jedem anderen Leiter 4a– 4f an Positionen in der Nähe beider Enden gebildet, so daß an den nichtleitenden Abschnitten leerlaufende Enden gebildet sind. Jede Kopplungsleitung 5a, 5b und 5c hat einen ähnlichen nichtleitenden Abschnitt in der Nähe des einen Endes derselben gebildet. Ein Ende jedes inneren Leiters 4c und 4d ist mit dem äußeren Leiter 7 über einen Schalter D1 oder D2 verbunden.
16 stellt eine Ersatzschaltung des in 15 gezeigten Filterelements dar. In 16 entsprechen Ra bis Rf den Resonatoren, die durch die inneren Leiter 4a bis 4f realisiert werden, die in 15 gezeigt sind. Wenn der Schalter D1 in einem geschlossenen Zustand ist, wirkt der Resonator Rc als ein λ/4-Resonator, von dem ein Ende leerlaufend ist und das andere Ende kurzgeschlossen ist, und der eine Resonanzfrequenz von 1/2 mal der Resonanzfrequenz der anderen Resonatoren aufweist. Von der Kopplungsleitung 5b aus gesehen verhält sich der Resonator Rc daher als eine sehr hohe Impedanz bei Frequenzen in dem Signalfrequenz band. Als Folge wirken die Resonatoren Ra bis Rc nicht als ein Filter. Umgekehrt, wenn der Schalter D2 in einem geschlossenen Zustand ist, verhält sich der Resonator Rd als eine sehr hohe Impedanz oder eine sehr niedrige Admittanz bei Frequenzen in dem Signalfrequenzband, von der Kopplungsleitung 5b aus gesehen. Als Folge wirken die Resonatoren Rd bis Rf nicht als Filter.
Bei den folgenden Beispielen werden Techniken zum Befestigen von Diodenschaltern mit Bezugnahme auf 17 bis 19 beschrieben. Bei dem in 17 gezeigten Beispiel ist ein Gleichsignal-Blockierungskondensator Cc an dem inneren Leiter 4 an einer Position in der Nähe des leerlaufenden Endes desselben befestigt, so daß ein Ende des Gleichsignal-Blockierungskondensators Cc mit dem inneren Leiter 4 verbunden ist und ein Diodenschalter D über dem nichtleitenden Abschnitt in dem inneren Leiter 4 angeordnet ist, so daß der Diodenschalter D zwischen dem offenen Ende des inneren Leiterlochs 2 und dem anderen Ende des Gleichsignal-Blockierungskondensators Cc positioniert ist. Eine Vorspannungsspannung wird an den Knoten angelegt, an dem der Diodenschalter D und der Gleichsignal-Blockierungskondensator Cc miteinander verbunden sind, über eine HF-Drosselschaltung, die aus L und C_B besteht, die zwischen dem Knoten und dem äußeren Leiter 7 (Masse) angeordnet ist.
Bei dem in 18 gezeigten Beispiel ist ein leerlaufendes Ende des inneren Leiters 4 an einem offenen Ende des inneren Leiterlochs 2 gebildet. Ein Gleichsignal-Blockierungskondensator Cc und ein Diodenschalter D sind in Reihe zwischen das leerlaufende Ende des inneren Leiters 4 und den äußeren Leiter 7 geschaltet. Ferner, wie bei dem in 17 gezeigten Beispiel, wird eine Vorspannungsspannung über eine HF-Drosselschaltung über den Diodenschalter D angelegt.
Bei dem in 19 gezeigten Beispiel ist ein leerlaufendes Ende des inneren Leiters 4 an einem offenen Ende des inneren Leiterlochs 2 gebildet. Ein Gleichsignal-Blockierungskondensator Cc ist in der Nähe des offenen Endes des inneren Leiterlochs 2 angeordnet, so daß ein Ende des Gleichsignal-Blockierungskondensators Cc mit dem inneren Leiter 4 verbunden ist und ein Diodenschalter D zwischen dem äußeren Leiter 7 und dem anderen Ende des Gleichsignal-Blockierungskondensators Cc angeordnet ist.
20 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres beispielhaftes Filterelement darstellt, das zum Verständnis der Erfindung sinnvoll ist. Wie es in 20 gezeigt ist, umfaßt dieses Filterelement zwei dielektrische Monoblockfilter 11 und 12, die jeweils zwei innere Leiterlöcher aufweisen, die in einem dielektrischen Block gebildet sind, wobei jedes dielektrische Filter an einer dielektrischen Platte 13 oberflächenbefestigt ist. Mikrostreifen 14, 15 und 16 sind an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte (Mikrostreifensubstrat) 13 gebildet, und ein Masseleiter 17 ist an der Rückoberfläche der dielektrischen Platte 13 gebildet. Der Mikrostreifen 15 ist mit den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen der jeweiligen dielektrischen Filter 11 und 12 verbunden, so daß die Eingangs-/Ausgangsanschlüsse über den Mikrostreifen 15 mit einem Antennenanschluß verbunden sind. Die Mikrostreifen 14 und 16 sind mit den anderen Eingangs-/Ausgangsanschlüssen der jeweiligen dielektrischen Filter 11 und 12 verbunden, so daß dieselben mit dem RX- bzw. dem TX-Anschluß verbunden sind. Die leerlaufenden Enden der inneren Leiter in den inneren Leiterlöchern, die Antennenseitenresonatoren der jeweiligen dielektrischen Filter 11 und 12 bilden, sind über Schalter D1 bzw. D2 mit dem Masseleiter 17 verbunden. In 20 sind der Einfachheit halber einige Elemente, wie z. B. Gleichsignal-Blockierungskondensatoren, nicht gezeigt.
21, 22(A), 22(B) und 22(C) stellen ein weiteres beispielhaftes Filterelement dar, das dielektrische Koaxialresonatoren verwendet. In 21 bezeichnen die Bezugszeichen 21 bis 26 dielektrische Koaxialresonatoren. Leitungsanschlüsse 27 bis 32 sind in die inneren Leiterlöcher der jeweiligen dielektrischen Koaxialresonatoren 21 bis 26 eingefügt. Das Bezugszeichen 33 bezeichnet ein Kopplungssubstrat. Kopplungselektroden 34 bis 39 und Eingangs-/Ausgangselektroden 40, 41 und 42 sind an der oberen Oberfläche des Kopplungssubstrats 33 gebildet, und die hintere Oberfläche derselben ist mit einer Masseelektrode 43 gebildet. Die Leitungsanschlüsse 27 bis 32 der dielektrischen Koaxialresonatoren sind mit den entsprechenden Kopplungselektroden 34 bis 39 durch Löten oder dergleichen verbunden. Die Leitungsanschlüsse 29 und 30 sind mit dem äußeren Leiter der entsprechenden dielektrischen Koaxialresonatoren über die Schalter D1 bzw. D2 verbunden.
22(A), 22(B), 22(C) zeigen eine Ersatzschaltung des in 21 gezeigten Filterelements an. Bei diesen Figuren sind k11 bis k14 und k21 bis k24 Kopplungsreaktanzen (Kondensatoren), die an dem in 21 gezeigten Kopplungssubstrat vorliegen. Benachbarte Resonatoren sind über diese Kopplungsreaktanzen kapazitiv miteinander gekoppelt. Falls der Schalter D1 eingeschaltet ist, ist das Ende des Kondensators k14, das dem Ende gegenüberliegt, das mit dem ANT-Anschluß verbunden ist, mit Masse verbunden, wie es in der Äquivalenzschaltung von 22(B) gezeigt ist, und somit wirkt der Teil zwischen dem ANT-Anschluß und dem RX-Anschluß als Empfangsfilter. Umgekehrt, falls der Schalter D2 eingeschaltet ist, ist das Ende des Kondensators k21, das dem Ende gegenüberliegt, das mit dem ANT-Anschluß verbunden ist, mit Masse verbunden, wie es in der Ersatzschaltung von 22(C) gezeigt ist, und somit wirkt der Teil zwischen dem ANT-Anschluß und dem TX-Anschluß als ein Sendefilter. Anders als das Filterelement, das in 9 gezeigt ist, bei dem sowohl das Empfangsfilter als auch das Sendefilter in einem einzigen dielektrischen Block gebildet sind, werden Reaktanzen k14 und k21 durch tatsächliche externe Elemente realisiert.
Bei dem in 21 gezeigten Beispiel sind Kondensatoren an dem Kopplungssubstrat 33 gebildet. Alternativ können Chipkondensatoren, die als Kopplungselemente dienen, an einem Kopplungssubstrat oder direkt an dielektrischen Koaxialresonatoren befestigt sein, so daß Resonatoren über diese Chipkondensatoren gekoppelt sind.
23 und 24 stellen ein weiteres beispielhaftes Filterelement dar, das eine dielektrische Platte verwendet. Wie es in der perspektivischen Ansicht von 23 gezeigt ist, sind Resonanzelektroden 52a bis 52f und Eingangs-/Ausgangselektroden 53a, 53b und 53c an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 gebildet. Eine Masseelektrode 54 ist auf solche Weise gebildet, daß sich dieselbe von der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 über eine Seitenfläche zu der unteren Oberfläche erstreckt, wie es in 23 gezeigt ist. Bei dieser Struktur bilden Kammlinienmikrostreifen zwei Bandpaßfilter, die die Eingangs-/Ausgangselektrode 53b gemeinschaftlich verwenden. Durchgangslochelektroden 55a und 55b, die elektrisch mit der Masseelektrode verbunden sind, die an der unteren Oberfläche der dielektrischen Platte 51 gebildet ist, und Vorspannungselektroden 56a und 56b sind an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 gebildet. Ferner sind Hilfselektroden an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 an Positionen zwischen den Resonanzelektroden 52c und 52d und den Durchgangslochelektroden 55a und 55b gebildet, und die Resonanzelektroden 52c und 52d sind mit den entsprechenden Hilfselektroden über Gleichsignal-Blockierungskondensatoren C_C1 bzw. C_C2 verbunden. Ferner sind Hilfselektroden mit den Vorspannungselektroden 56a und 56b über HF-Drosselspulen (Chipspulen) L1 bzw. L2 verbunden.
24 stellt eine Ersatzschaltung des oben beschriebenen Filterelements dar. In 24 entsprechen Ra bis Rf den Resonanzelektroden 52a bis 52f, die als in 23 gezeigte Resonatoren wirken. Falls eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56a angelegt ist und dadurch den Schalter D1 einschaltet, verhält sich die Resonanzelektrode 52c als eine Resonanzelektrode, von der beide Enden kurzgeschlossen sind. Als Folge wirkt der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53b und 53a nicht als ein Bandpaßfilter, und somit ist es möglich, den Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53b und 53c selektiv als ein Bandpaßfilter zu verwenden. Umgekehrt, falls eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56b angelegt ist und dadurch der Schalter D2 eingeschaltet wird, verhält sich die Resonanzelektrode 52d als eine Resonanzelektrode, von der beide Enden kurzgeschlossen sind. Als Folge wirkt der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53b und 53c nicht als ein Bandpaßfilter, und somit ist es möglich, selektiv den Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53a und 53b als ein Bandpaßfilter zu verwenden. Bei dem in 24 gezeigten Aufbau können Kondensatoren, die in den HF-Drosselschaltungen verwendet werden, ebenfalls an der dielektrischen Platte 51 befestigt werden.
25 ist eine perspektivische Ansicht, die ein weiteres beispielhaftes Filterelement darstellt, das zum Verständnis der Erfindung sinnvoll ist. Resonanzelektroden 52a bis 52d, Eingangs-/Ausgangselektroden 53a bis 53c, Durchgangslochelektroden 55a und 55b und Vorspannungselektroden 56a und 56b sind an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 gebildet. Die untere Oberfläche der dielektrischen Platte 51 ist mit einer Masseelektrode 54 bedeckt. Ein Ende jeder Resonanzelektrode 52b und 52c ist mit der Durchgangslochelektrode 55a oder 55b über einen Diodenschalter D1 oder D2 verbunden. Das gegenüberliegende Ende jeder Resonanzelektrode 52b und 52c ist über eine HF-Drosselspule (Chipspule) L1 oder L2 mit der Vorspannungselektrode 56a oder 56b verbunden.
26 stellt eine Ersatzschaltung des in 25 gezeigten Filterelements dar. In 26 entsprechen Ra bis Rd den Resonanzelektroden 52a bis 52d, die als Resonatoren wirken, die in 25 gezeigt sind. Jeder dieser Resonatoren verhält sich als λ/2-Resonator, wobei diese Resonatoren so angeordnet sind, daß es eine Phasenverschiebung von λ/4 zwischen benachbarten Resonatoren gibt, wodurch eine Kopplung zwischen benachbarten Resonatoren erreicht wird. Falls eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56a angelegt ist und dadurch den Schalter D1 einschaltet, verhält sich der Resonator Rb als Ganzes als ein λ/4-Resonator. Als Folge wird die Impedanz des Resonators Rb, von der Eingangs-/Ausgangselektrode 53b aus gesehen, bei Frequenzen in dem Signalfrequenzband sehr hoch, und somit wirkt nur der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53b bis 53c als ein Bandpaßfilter. Umgekehrt, falls eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56b angelegt ist und dadurch den Schalter D2 einschaltet, verhält sich der Resonator Rc als Ganzes als ein λ/4-Resonator. Als Folge wird die Impedanz des Resonators Rc, von der Eingangs-/Ausgangselektrode 53b aus gesehen, bei Frequenzen in dem Signalfrequenzband sehr hoch, und somit wirkt nur der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53b bis 53a als ein Bandpaßfilter.
27 und 28 sind eine perspektivische Ansicht und ein Ersatzschaltbild eines weiteren beispielhaften Filterelements, das zum Verständnis der Erfindung nützlich ist. Resonanzelektroden 52a bis 52f, Eingangs-/Ausgangselektroden 53a bis 53c, Durchgangslochelektroden 55a und 55b und Vorspannungselektroden 56a und 56b sind an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 gebildet. Die untere Oberfläche der dielektrischen Platte 51 ist mit einer Masseelektrode 54 bedeckt. Durchgangslöcher sind in der dielektrischen Platte 51 an Positionen an beiden Enden jeder Resonanzelektrode gebildet, so daß beide Enden kurzgeschlossen sind. Die Ersatzschaltung dieses Filterelements ist in 28 gezeigt. Jeder Resonator Ra, Rb, Re und Rf wirkt als ein λ/2-Resonator, von dem beide Enden kurzgeschlossen sind. Wenn beide Schalter D1 und D2 in einem offenen Zustand sind, wirken die Resonatoren Rc und Rd als ein λ/4-Resonator, während dieselben als λ/2-Resonator wirken, wenn beide Schalter in einem geschlossenen Zustand sind. Falls daher eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56a angelegt ist, verhalten sich die Resonatoren Ra bis Rc jeweils als ein λ/2-Resonator, und der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 53a und 53b wirkt als ein Bandpaßfilter, das aus drei Resonatorstufen besteht. Umgekehrt, falls eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56b angelegt wird, verhalten sich die Resonatoren Rd bis Rf jeweils als ein λ/2-Resonator, und der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangsanschlüssen 53b und 53c wirkt als ein Bandpaßfilter, das aus drei Resonatorstufen besteht.
29 und 30 sind eine perspektivische Ansicht und ein Ersatzschaltbild eines Filterelements gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Wie es in 29 gezeigt ist, sind Resonanzelektroden 52a bis 52d, Eingangs-/Ausgangselektroden 53a bis 53c, eine Durchgangslochelektrode 55 und Vorspannungselektroden 56a und 56b an der oberen Oberfläche der dielektrischen Platte 51 gebildet. Die untere Oberfläche der dielektrischen Platte 51 ist mit einer Masseelektrode 54 bedeckt. Durchgangslöcher sind in der dielektrischen Platte 51 an Positionen an beiden Enden jeder Resonanzelektrode gebildet, so daß beide Enden kurzgeschlossen sind. Die Ersatzschaltung dieses Filterelements ist in 30 gezeigt. Jeder Resonator Ra bis Rd wirkt als ein λ/2-Resonator, von dem beide Enden kurzgeschlossen sind. Wenn beide Schalter D1 und D2 in einen geschlossenen Zustand eingeschaltet sind, sind die mittleren Positionen der Resonanzelektroden 52b und 52c, die äquivalent als leerlaufende Anschlüsse wirken, kurzgeschlossen und die äquivalenten Längen der Resonatoren sind halbiert. Falls daher eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56a angelegt ist, wirkt der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 56a und 56b nicht als ein Filter, aber der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53b und 53c wirkt als ein Bandpaßfilter, das aus zwei Resonatorstufen besteht. Umgekehrt, falls eine positive Vorspannungsspannung an die Vorspannungselektrode 56b angelegt ist, wirkt der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53c und 53d nicht als ein Filter, aber der Teil zwischen den Eingangs-/Ausgangselektroden 53a und 53b wirkt als ein Bandpaßfilter, das aus zwei Resonatorstufen besteht.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ist das Filterelement, das als ein Duplexer arbeitet, offenbart. Auf die gleiche Weise kann das Filterelement auch als Multiplexer arbeiten, durch Bereitstellen des Filters zwischen jedem der zumindest vier Eingabe-/Ausgabeabschnitte, wie es beispielhaft in 3 und 4 gezeigt ist.
Das Filterelement gemäß der vorliegenden Erfindung hat verschiedene Vorteile, wie es nachfolgend beschrieben wird.
Bei dem Filterelement gemäß der Erfindung sind Elemente, wie z. B. eine Spule, ein Kondensator und eine Sendeleitung, die nur erforderlich sind, um eine Phasenschieberschaltung in der herkömmlichen Technik zu bilden und für das Filterelement nicht wesentlich sind, nicht mehr notwendig. Dies macht es möglich, ein Filterelement mit reduzierter Größe bei geringen Kosten zu erreichen.
Bei dem Filterelement gemäß der Erfindung können die Charakteristika des Filters durch Steuern eines Schalters geschaltet werden. Dies macht es möglich, ein Filterelement zu realisieren, das in der Lage ist, auf verschiedene Weisen zu funktionieren, unter Verwendung einer kleinen Anzahl von Komponenten oder Elementen.
Gemäß der Erfindung ist ein Filterelement auf solche Weise aufgebaut, daß eine Verteilte-Parameter-Resonanzleitung durch eine Mehrzahl von Filter gemeinschaftlich verwendet wird, wobei entweder eines oder die Mehrzahl der Filter selektiv verwendet werden können.
Bei dem Filterelement gemäß der Erfindung ist ein Schaltelement, wie z. B. ein Diodenschalter, auf einstückige Weise an dem Filterelement angeordnet. Dies macht es leichter, ein Filterelement mit reduzierter Größe zu realisieren.
Gemäß der Erfindung ist ein Schaltelement, wie z. B. ein Diodenschalter, auf einstückige Weise an einem Filterelement angeordnet, das eine Mikrostreifenleitung umfaßt. Dies macht es möglich, ein Filterelement mit reduzierter Gesamtgröße zu realisieren.

Claims

Ein Filterelement, das folgende Merkmale umfaßt: eine Mehrzahl von Filtern, die jeweils eine Verteilte-Parameter-Resonanzleitung (52a–52d), von der beide Enden kurzgeschlossen sind; und eine Kopplungsleitung (53b), eine Kopplungselektrode oder ein Kopplungselement umfassen, die beziehungsweise das mit zumindest einer der Verteilte-Parameter-Resonanzleitung gekoppelt ist, die in jedem Filter enthalten ist, wobei ein Schalter (D1, D2) mit einem im wesentlichen mittleren Teil der zumindest einen Verteilte-Parameter-Resonanzleitung verbunden ist, so daß der im wesentlichen mittlere Teil selektiv kurzgeschlossen wird, wenn der Schalter (D1, D2) betrieben wird.
Ein Filterelement gemäß Anspruch 1, bei dem der Schalter (D1, D2) mit einer der Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen (52b, 52c) verbunden ist, die an der ersten Stufe positioniert sind, gezählt von der Kopplungsleitung (53b), der Kopplungselektrode oder dem Kopplungselement.
Ein Filterelement gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest eine der Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen durch die Mehrzahl der Filter gemeinschaftlich verwendet wird, und die zumindest eine Verteilte-Parameter-Resonanzleitung mit der Kopplungsleitung, der Kopplungselektrode oder dem Kopplungselement gekoppelt ist.
Ein Filterelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem Mikrostreifenleitungen (52a–52f), die auf einer dielektrischen Platte (51) gebildet sind, als die Verteilte-Parameter-Resonanzleitungen verwendet wer den, und der Schalter (D1, D2) auf der dielektrischen Platte (51) angeordnet ist.
Ein Filterelement gemäß Anspruch 4, bei dem ein Element zum Zuführen einer Vorspannung an den Schalter auf der dielektrischen Platte angeordnet ist.
Verwendung des Filterelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 für einen Duplexer, wobei der Duplexer einem gemeinschaftlich verwendeten Eingabe-/Ausgabeabschnitt und zwei Eingabe-/Ausgabeabschnitten zugeordnet ist, und das Filterelement zwischen dem gemeinschaftlich verwendeten Eingabe-/Ausgabeabschnitt und den beiden Eingabe-/Ausgabeabschnitten vorgesehen ist.
Verwendung des Filterelements gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 für einen Multiplexer, wobei der Multiplexer zumindest vier Eingabe-/Ausgabeabschnitten zugeordnet ist, und das Filterelement zwischen jedem der Eingabe-/Ausgabeabschnitte vorgesehen ist.