JP2000349580A - 周波数特性可変フィルタ、アンテナ共用器および通信装置 - Google Patents
周波数特性可変フィルタ、アンテナ共用器および通信装置Info
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- H01P1/213—Frequency-selective devices, e.g. filters combining or separating two or more different frequencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 １組のアンテナ共用器を用いながら２つの周
波数帯域に対応し、しかも周波数特性の安定性を低下さ
せることなく、また歪みの発生を増大させることなく、
周波数特性を切り替えるためのダイオードに印加するバ
イアス電圧を小さくできるようにした、アンテナ共用器
および通信装置を提供する。 【解決手段】 送信フィルタの各段の共振器Ｒ１，Ｒ２
および受信フィルタの初段の共振器Ｒ３にそれぞれ設け
るダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３として、他の共振器に設
けるダイオードＤ４，Ｄ５より、オフ時の端子間静電容
量の小さなダイオードを用いる。また、ダイオードＤ
４，Ｄ５は他のダイオードよりオン時の順方向抵抗値が
小さく、且つオフ時のＱが高いダイオードとする。
波数帯域に対応し、しかも周波数特性の安定性を低下さ
せることなく、また歪みの発生を増大させることなく、
周波数特性を切り替えるためのダイオードに印加するバ
イアス電圧を小さくできるようにした、アンテナ共用器
および通信装置を提供する。 【解決手段】 送信フィルタの各段の共振器Ｒ１，Ｒ２
および受信フィルタの初段の共振器Ｒ３にそれぞれ設け
るダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３として、他の共振器に設
けるダイオードＤ４，Ｄ５より、オフ時の端子間静電容
量の小さなダイオードを用いる。また、ダイオードＤ
４，Ｄ５は他のダイオードよりオン時の順方向抵抗値が
小さく、且つオフ時のＱが高いダイオードとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、周波数特性を可
変としたフィルタ、アンテナ共用器およびそれを用いた
通信装置に関するものである。
変としたフィルタ、アンテナ共用器およびそれを用いた
通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、共振器にダイオードを介してコン
デンサなどのリアクタンス素子を接続し、ダイオードに
対する印加電圧を制御することによって、共振器の共振
周波数を変化させる周波数特性可変フィルタが知られて
いる（特開平７−３２１５０９号参照）。
デンサなどのリアクタンス素子を接続し、ダイオードに
対する印加電圧を制御することによって、共振器の共振
周波数を変化させる周波数特性可変フィルタが知られて
いる（特開平７−３２１５０９号参照）。
【０００３】上記ダイオードとしてＰＩＮダイオードを
用いた場合は、オン・オフ状態で共振周波数を切り替え
るので、そのオン・オフに応じてフィルタの周波数特性
は２つ帯域をもつことになる。通常、ＰＩＮダイオード
のオン時には、正のバイアス電圧が印加され、オフ時に
は、負のバイアス電圧が印加される。
用いた場合は、オン・オフ状態で共振周波数を切り替え
るので、そのオン・オフに応じてフィルタの周波数特性
は２つ帯域をもつことになる。通常、ＰＩＮダイオード
のオン時には、正のバイアス電圧が印加され、オフ時に
は、負のバイアス電圧が印加される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記周波数
可変型フィルタを用いてアンテナ共用器を構成した場合
には、次のような問題が生じる。まず、上記周波数可変
型フィルタを送信フィルタに用いる場合、ダイオードス
イッチに大電力が入力されるので、耐電力性の高いＰＩ
Ｎダイオードスイッチを用いることになるが、送信フィ
ルタに大電力が入った際に、ダイオードスイッチの両端
には、コントロール端子に印加する直流のバイアス電圧
以外に高周波電圧が印加される。従って一般にダイオー
ドスイッチがオフ状態で送信波の大電力が入ってもダイ
オードスイッチが安定なオフ状態を保つように、−２０
Ｖ程度の負の大きなバイアス電圧を印加する必要があ
る。
可変型フィルタを用いてアンテナ共用器を構成した場合
には、次のような問題が生じる。まず、上記周波数可変
型フィルタを送信フィルタに用いる場合、ダイオードス
イッチに大電力が入力されるので、耐電力性の高いＰＩ
Ｎダイオードスイッチを用いることになるが、送信フィ
ルタに大電力が入った際に、ダイオードスイッチの両端
には、コントロール端子に印加する直流のバイアス電圧
以外に高周波電圧が印加される。従って一般にダイオー
ドスイッチがオフ状態で送信波の大電力が入ってもダイ
オードスイッチが安定なオフ状態を保つように、−２０
Ｖ程度の負の大きなバイアス電圧を印加する必要があ
る。
【０００５】ところが、例えば携帯電話端末機のよう
に、小型で電池電源で動作する機器においては、できる
だけ低電圧の（電圧の絶対値が小さい）負電源を用いて
制御することが望まれる。携帯電話端末機の送信フィル
タには、送信のために１〜３Ｗ程度の電力が入力される
が、ダイオードスイッチに仮に−３Ｖ程度の負の小さな
バイアス電圧を印加した場合、オフ状態のダイオードの
端子間静電容量が変動して、送信フィルタの周波数特性
が変動し、また送信信号が歪むという問題が生じる。
に、小型で電池電源で動作する機器においては、できる
だけ低電圧の（電圧の絶対値が小さい）負電源を用いて
制御することが望まれる。携帯電話端末機の送信フィル
タには、送信のために１〜３Ｗ程度の電力が入力される
が、ダイオードスイッチに仮に−３Ｖ程度の負の小さな
バイアス電圧を印加した場合、オフ状態のダイオードの
端子間静電容量が変動して、送信フィルタの周波数特性
が変動し、また送信信号が歪むという問題が生じる。
【０００６】一方、受信フィルタにおいては、通常、送
信フィルタのような大電力が入力されることはないが、
送受共用のアンテナポートから受信信号を入力するよう
にした構成では、受信フィルタの初段の共振器のダイオ
ードスイッチには、僅かながら送信側からの高周波電圧
が印加される。そのため、負の小さなバイアス電圧を印
加した場合、やはりフィルタの周波数特性が変動する。
また、そのような端子間静電容量が大きくて不安定な状
態では、送信波とアンテナからの妨害波の２波により相
互変調歪みが発生し易くなるという問題が生じる。
信フィルタのような大電力が入力されることはないが、
送受共用のアンテナポートから受信信号を入力するよう
にした構成では、受信フィルタの初段の共振器のダイオ
ードスイッチには、僅かながら送信側からの高周波電圧
が印加される。そのため、負の小さなバイアス電圧を印
加した場合、やはりフィルタの周波数特性が変動する。
また、そのような端子間静電容量が大きくて不安定な状
態では、送信波とアンテナからの妨害波の２波により相
互変調歪みが発生し易くなるという問題が生じる。
【０００７】この発明の目的は、周波数特性の安定性を
低下させることなく、また歪みの発生を増大させること
なく、周波数特性を切り替えるためのダイオードに印加
するバイアス電圧を小さくできるようにした、周波数特
性可変フィルタ、アンテナ共用器および通信装置を提供
することにある。
低下させることなく、また歪みの発生を増大させること
なく、周波数特性を切り替えるためのダイオードに印加
するバイアス電圧を小さくできるようにした、周波数特
性可変フィルタ、アンテナ共用器および通信装置を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の共振
器にそれぞれダイオードを介してリアクタンス素子を接
続して成る周波数特性可変フィルタにおいて、印加され
る高周波電圧に応じて特性の異なった少なくとも２種類
のダイオードを用いたことを特徴とする。
器にそれぞれダイオードを介してリアクタンス素子を接
続して成る周波数特性可変フィルタにおいて、印加され
る高周波電圧に応じて特性の異なった少なくとも２種類
のダイオードを用いたことを特徴とする。
【０００９】前記ダイオードの特性は、例えば印加電圧
対端子間静電容量の特性である。
対端子間静電容量の特性である。
【００１０】例えば、印加される高周波電圧が高い部分
のダイオードは、その端子間静電容量が小さなダイオー
ドとする。これにより、ダイオードをオフさせるための
バイアス電圧が小さくても、ダイオード端子間静電容量
の変動を少なくし、安定した周波数特性および低歪み特
性を得る。
のダイオードは、その端子間静電容量が小さなダイオー
ドとする。これにより、ダイオードをオフさせるための
バイアス電圧が小さくても、ダイオード端子間静電容量
の変動を少なくし、安定した周波数特性および低歪み特
性を得る。
【００１１】また、この発明は、それぞれ共振器にダイ
オードを介してリアクタンス素子を接続して成る２つの
周波数可変フィルタの一方を、送信フィルタ、他方を受
信フィルタとしたアンテナ共用器において、送信フィル
タに設ける少なくとも１つのダイオードを、受信フィル
タの少なくとも初段の共振器以外の共振器に設けるダイ
オードより、オフ時の端子間静電容量の小さなダイオー
ドとする。
オードを介してリアクタンス素子を接続して成る２つの
周波数可変フィルタの一方を、送信フィルタ、他方を受
信フィルタとしたアンテナ共用器において、送信フィル
タに設ける少なくとも１つのダイオードを、受信フィル
タの少なくとも初段の共振器以外の共振器に設けるダイ
オードより、オフ時の端子間静電容量の小さなダイオー
ドとする。
【００１２】これにより、ダイオードをオフさせるため
のバイアス電圧が小さくても、送信フィルタに送信波と
しての高周波電圧印加時のダイオード端子間静電容量の
変動を少なくし、安定した周波数特性および低歪み特性
を得る。
のバイアス電圧が小さくても、送信フィルタに送信波と
しての高周波電圧印加時のダイオード端子間静電容量の
変動を少なくし、安定した周波数特性および低歪み特性
を得る。
【００１３】また、この発明は、それぞれ共振器にダイ
オードを介してリアクタンス素子を接続して成る２つの
周波数可変フィルタの一方を、送信フィルタ、他方を受
信フィルタとしたアンテナ共用器において、受信フィル
タの初段の共振器に設けるダイオードを、受信フィルタ
のその他の段の共振器に設けるダイオードより、オフ時
の端子間静電容量の小さなダイオードにする。
オードを介してリアクタンス素子を接続して成る２つの
周波数可変フィルタの一方を、送信フィルタ、他方を受
信フィルタとしたアンテナ共用器において、受信フィル
タの初段の共振器に設けるダイオードを、受信フィルタ
のその他の段の共振器に設けるダイオードより、オフ時
の端子間静電容量の小さなダイオードにする。
【００１４】これにより、受信フィルタのダイオードを
オフさせるためのバイアス電圧が小さくても、受信フィ
ルタの周波数特性変動を抑える。また、受信フィルタの
初段の共振器に送信側からの高周波電圧やアンテナから
の妨害波が入った際の相互変調歪みの発生を抑制する。
オフさせるためのバイアス電圧が小さくても、受信フィ
ルタの周波数特性変動を抑える。また、受信フィルタの
初段の共振器に送信側からの高周波電圧やアンテナから
の妨害波が入った際の相互変調歪みの発生を抑制する。
【００１５】上記端子間静電容量の小さなダイオードの
端子間静電容量は、例えば印加電圧が０Ｖのとき約０．
７ｐＦとする。
端子間静電容量は、例えば印加電圧が０Ｖのとき約０．
７ｐＦとする。
【００１６】また、この発明は、それぞれ共振器にダイ
オードを介してリアクタンス素子を接続して成る２つの
周波数可変フィルタの一方を、送信フィルタ、他方を受
信フィルタとしたアンテナ共用器において、受信フィル
タの少なくとも初段の共振器以外の共振器に設けるダイ
オードを、送信フィルタに設けるダイオードより順方向
抵抗値が小さく、且つオフ時のＱが高いダイオードとす
る。
オードを介してリアクタンス素子を接続して成る２つの
周波数可変フィルタの一方を、送信フィルタ、他方を受
信フィルタとしたアンテナ共用器において、受信フィル
タの少なくとも初段の共振器以外の共振器に設けるダイ
オードを、送信フィルタに設けるダイオードより順方向
抵抗値が小さく、且つオフ時のＱが高いダイオードとす
る。
【００１７】このように、送信波としての高周波電圧が
印加されない受信フィルタの少なくも初段以外の共振器
に設けたダイオードにおいては、高周波電圧の印加によ
る端子間静電容量の変動の問題がないので、これらの共
振器に設けるダイオードとしては、オン時の順方向抵抗
が小さく、またオフ時の端子間静電容量のＱが高いダイ
オードを用いることにより、低損失化を図る。
印加されない受信フィルタの少なくも初段以外の共振器
に設けたダイオードにおいては、高周波電圧の印加によ
る端子間静電容量の変動の問題がないので、これらの共
振器に設けるダイオードとしては、オン時の順方向抵抗
が小さく、またオフ時の端子間静電容量のＱが高いダイ
オードを用いることにより、低損失化を図る。
【００１８】またこの発明は、上記周波数特性可変フィ
ルタまたはアンテナ共用器を用いて通信装置を構成す
る。
ルタまたはアンテナ共用器を用いて通信装置を構成す
る。
【００１９】
【発明の実施の形態】この発明の実施形態に係るアンテ
ナ共用器および通信装置の構成を図１〜図４を参照して
説明する。図１はアンテナ共用器と、それを用いた通信
装置のブロック図である。この装置が適用される通信シ
ステムは、送信信号と受信信号の周波数帯域をそれぞれ
上下の２つの帯域に分割して利用するものである。アン
テナ共用器の送信フィルタは切替信号に応じて送信周波
数帯域の上下いずれか一方の帯域を通過させ、受信フィ
ルタは切替信号に応じて受信周波数帯域の上下いずれか
一方の帯域を通過させる。アンテナ共用器は送信フィル
タと受信フィルタをアンテナポートにおいて位相合成
し、このアンテナポートにはアンテナを接続している。
また、送信信号入力ポートには送信回路、受信信号出力
ポートには受信回路をそれぞれ接続している。これによ
り通信装置の高周波回路部を構成している。
ナ共用器および通信装置の構成を図１〜図４を参照して
説明する。図１はアンテナ共用器と、それを用いた通信
装置のブロック図である。この装置が適用される通信シ
ステムは、送信信号と受信信号の周波数帯域をそれぞれ
上下の２つの帯域に分割して利用するものである。アン
テナ共用器の送信フィルタは切替信号に応じて送信周波
数帯域の上下いずれか一方の帯域を通過させ、受信フィ
ルタは切替信号に応じて受信周波数帯域の上下いずれか
一方の帯域を通過させる。アンテナ共用器は送信フィル
タと受信フィルタをアンテナポートにおいて位相合成
し、このアンテナポートにはアンテナを接続している。
また、送信信号入力ポートには送信回路、受信信号出力
ポートには受信回路をそれぞれ接続している。これによ
り通信装置の高周波回路部を構成している。
【００２０】図２は上記アンテナ共用器の回路図であ
る。ここでＴＸは送信信号入力ポート、ＲＸは受信信号
出力ポート、ＡＮＴはアンテナポートである。またＣＯ
ＮＴ１は送信フィルタに対するコントロール信号入力端
子、ＣＯＮＴ２は受信フィルタに対するコントロール信
号入力端子である。これらのコントロール端子に対する
印加電圧が図１に示した切替信号であり、この電圧を切
り替えることによって、送信フィルタと受信フィルタの
周波数特性を切り替える。
る。ここでＴＸは送信信号入力ポート、ＲＸは受信信号
出力ポート、ＡＮＴはアンテナポートである。またＣＯ
ＮＴ１は送信フィルタに対するコントロール信号入力端
子、ＣＯＮＴ２は受信フィルタに対するコントロール信
号入力端子である。これらのコントロール端子に対する
印加電圧が図１に示した切替信号であり、この電圧を切
り替えることによって、送信フィルタと受信フィルタの
周波数特性を切り替える。
【００２１】図２においてＲ１，Ｒ２は送信フィルタ側
の共振器であり、これらの共振器Ｒ１，Ｒ２の一方端は
接地し、他方端と接地との間にキャパシタＣ１１，Ｃ１
２，Ｃ２１，Ｃ２２を接続するとともに、これらの接続
点間にインダクタＬ２を接続している。この構造により
共振器Ｒ１，Ｒ２の共振周波数をそれぞれ減衰極とする
帯域阻止型フィルタ（ＢＥＦ）を構成している。
の共振器であり、これらの共振器Ｒ１，Ｒ２の一方端は
接地し、他方端と接地との間にキャパシタＣ１１，Ｃ１
２，Ｃ２１，Ｃ２２を接続するとともに、これらの接続
点間にインダクタＬ２を接続している。この構造により
共振器Ｒ１，Ｒ２の共振周波数をそれぞれ減衰極とする
帯域阻止型フィルタ（ＢＥＦ）を構成している。
【００２２】一方、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５は受信フィルタ側
の共振器であり、それぞれの一方端を接地し、他方端同
士をキャパシタＣ３４，Ｃ４５、インダクタＬ３，Ｌ５
を介して接続している。この構造により、３段の共振器
からなる帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）を構成してい
る。この受信フィルタの出力部にはインダクタＬ５１を
設けている。
の共振器であり、それぞれの一方端を接地し、他方端同
士をキャパシタＣ３４，Ｃ４５、インダクタＬ３，Ｌ５
を介して接続している。この構造により、３段の共振器
からなる帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ）を構成してい
る。この受信フィルタの出力部にはインダクタＬ５１を
設けている。
【００２３】インダクタＬ１，Ｌ３１およびキャパシタ
Ｃ３は位相合成回路を構成していて、送信信号の受信フ
ィルタへの回り込みおよび受信信号の送信フィルタへの
回り込みを抑えて、送信信号と受信信号の分岐を行う。
Ｃ３は位相合成回路を構成していて、送信信号の受信フ
ィルタへの回り込みおよび受信信号の送信フィルタへの
回り込みを抑えて、送信信号と受信信号の分岐を行う。
【００２４】送信フィルタの共振器Ｒ１，Ｒ２と接地と
の間には、ダイオードＤ１とキャパシタＣ１０の直列回
路、およびダイオードＤ２とキャパシタＣ２０の直列回
路をそれぞれ接続していて、コントロール信号入力端子
ＣＯＮＴ１とダイオードＤ１，Ｄ２との間にインダクタ
Ｌ、抵抗Ｒ、およびキャパシタＣからなる高周波遮断回
路を設けている。同様に、受信フィルタにおいて共振器
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５と接地との間に、ダイオードＤ３とキ
ャパシタＣ３０の直列回路、ダイオードＤ４とキャパシ
タＣ４０の直列回路、ダイオードＤ５とキャパシタＣ５
０の直列回路をそれぞれ接続していて、コントロール信
号入力端子ＣＯＮＴ２とダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５と
の間にインダクタＬ、抵抗Ｒ、およびキャパシタＣから
なる高周波遮断回路を設けている。
の間には、ダイオードＤ１とキャパシタＣ１０の直列回
路、およびダイオードＤ２とキャパシタＣ２０の直列回
路をそれぞれ接続していて、コントロール信号入力端子
ＣＯＮＴ１とダイオードＤ１，Ｄ２との間にインダクタ
Ｌ、抵抗Ｒ、およびキャパシタＣからなる高周波遮断回
路を設けている。同様に、受信フィルタにおいて共振器
Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５と接地との間に、ダイオードＤ３とキ
ャパシタＣ３０の直列回路、ダイオードＤ４とキャパシ
タＣ４０の直列回路、ダイオードＤ５とキャパシタＣ５
０の直列回路をそれぞれ接続していて、コントロール信
号入力端子ＣＯＮＴ２とダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５と
の間にインダクタＬ、抵抗Ｒ、およびキャパシタＣから
なる高周波遮断回路を設けている。
【００２５】ここで、送信フィルタの各段の共振器に設
けたダイオードＤ１，Ｄ２、および受信フィルタの初段
の共振器Ｒ３に接続したダイオードＤ３は、それぞれバ
イアス電圧が０Ｖであるときの端子間静電容量が０．４
ｐＦのＰＩＮダイオードである。受信フィルタの初段以
外の共振器に設けたダイオードＤ４，Ｄ５はＰＩＮダイ
オードではなく、上記ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３よ
り、オン状態での順方向抵抗が小さく、オフ状態での端
子間静電容量のＱｏが高い、小信号用のスイッチングダ
イオードである。
けたダイオードＤ１，Ｄ２、および受信フィルタの初段
の共振器Ｒ３に接続したダイオードＤ３は、それぞれバ
イアス電圧が０Ｖであるときの端子間静電容量が０．４
ｐＦのＰＩＮダイオードである。受信フィルタの初段以
外の共振器に設けたダイオードＤ４，Ｄ５はＰＩＮダイ
オードではなく、上記ダイオードＤ１，Ｄ２，Ｄ３よ
り、オン状態での順方向抵抗が小さく、オフ状態での端
子間静電容量のＱｏが高い、小信号用のスイッチングダ
イオードである。
【００２６】図２において、ＣＯＮＴ１に対する印加電
圧を正の所定電圧にすれば、ダイオードＤ１，Ｄ２が導
通して、共振器Ｒ１，Ｒ２にキャパシタＣ１０，Ｃ２０
が実質的に並列接続されることになり、Ｒ１，Ｒ２の共
振周波数が低下する。ＣＯＮＴ１に対する印加電圧を０
にすれば、ダイオードＤ１，Ｄ２が遮断して、キャパシ
タＣ１０，Ｃ２０が共振器Ｒ１，Ｒ２から切り離され、
Ｒ１，Ｒ２の共振周波数が上昇する。同様に、ＣＯＮＴ
２に対する印加電圧を正の所定電圧にすれば、ダイオー
ドＤ３，Ｄ４，Ｄ５が導通して、共振器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ
５にキャパシタＣ３０，Ｃ４０，Ｃ５０が実質的に並列
接続されることになり、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の共振周波数
が低下する。ＣＯＮＴ２に対する印加電圧を０にすれ
ば、ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５が遮断して、キャパシ
タＣ３０，Ｃ４０，Ｃ５０が共振器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５か
ら切り離され、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の共振周波数が上昇す
る。
圧を正の所定電圧にすれば、ダイオードＤ１，Ｄ２が導
通して、共振器Ｒ１，Ｒ２にキャパシタＣ１０，Ｃ２０
が実質的に並列接続されることになり、Ｒ１，Ｒ２の共
振周波数が低下する。ＣＯＮＴ１に対する印加電圧を０
にすれば、ダイオードＤ１，Ｄ２が遮断して、キャパシ
タＣ１０，Ｃ２０が共振器Ｒ１，Ｒ２から切り離され、
Ｒ１，Ｒ２の共振周波数が上昇する。同様に、ＣＯＮＴ
２に対する印加電圧を正の所定電圧にすれば、ダイオー
ドＤ３，Ｄ４，Ｄ５が導通して、共振器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ
５にキャパシタＣ３０，Ｃ４０，Ｃ５０が実質的に並列
接続されることになり、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の共振周波数
が低下する。ＣＯＮＴ２に対する印加電圧を０にすれ
ば、ダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５が遮断して、キャパシ
タＣ３０，Ｃ４０，Ｃ５０が共振器Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５か
ら切り離され、Ｒ３，Ｒ４，Ｒ５の共振周波数が上昇す
る。
【００２７】図３は上記ダイオードＤ１，Ｄ２として、
端子間静電容量が０．４ｐＦのＰＩＮダイオードを用い
た、送信フィルタの通過特性を示す図である。また、図
４は比較例として、上記端子間静電容量を１．０ｐＦと
した場合の通過特性を示す図である。両図において、Ｒ
１，Ｒ２で示す減衰極は上記共振器Ｒ１，Ｒ２の共振に
よる減衰極である。この２つの減衰極による減衰帯域が
受信周波数帯域である。
端子間静電容量が０．４ｐＦのＰＩＮダイオードを用い
た、送信フィルタの通過特性を示す図である。また、図
４は比較例として、上記端子間静電容量を１．０ｐＦと
した場合の通過特性を示す図である。両図において、Ｒ
１，Ｒ２で示す減衰極は上記共振器Ｒ１，Ｒ２の共振に
よる減衰極である。この２つの減衰極による減衰帯域が
受信周波数帯域である。
【００２８】図３および図４において、(1) 〜(6) は送
信波の電力を６段階に切り替えた場合の特性である。図
３において、(1) は微小電力、(2) は２１．３〔ｄＢ
ｍ〕、(3) は２４．０〔ｄＢｍ〕、(4) は２７．２〔ｄ
Ｂｍ〕、(5) は３０．１〔ｄＢｍ〕、(6) は３３．０
〔ｄＢｍ〕の電力をそれぞれ入力した時の特性である。
また、図４において、(1) は微小電力、(2) は２０．８
〔ｄＢｍ〕、(3) は２３．８〔ｄＢｍ〕、(4) は２７．
１〔ｄＢｍ〕、(5) は３０．０〔ｄＢｍ〕、(6) は３
３．０〔ｄＢｍ〕の電力をそれぞれ入力した時の特性で
ある。
信波の電力を６段階に切り替えた場合の特性である。図
３において、(1) は微小電力、(2) は２１．３〔ｄＢ
ｍ〕、(3) は２４．０〔ｄＢｍ〕、(4) は２７．２〔ｄ
Ｂｍ〕、(5) は３０．１〔ｄＢｍ〕、(6) は３３．０
〔ｄＢｍ〕の電力をそれぞれ入力した時の特性である。
また、図４において、(1) は微小電力、(2) は２０．８
〔ｄＢｍ〕、(3) は２３．８〔ｄＢｍ〕、(4) は２７．
１〔ｄＢｍ〕、(5) は３０．０〔ｄＢｍ〕、(6) は３
３．０〔ｄＢｍ〕の電力をそれぞれ入力した時の特性で
ある。
【００２９】端子間静電容量が０．４ｐＦのダイオード
を用いた場合には、図３のように、送信波の電力が微小
な電力から３３．０〔ｄＢｍ〕まで増大させても、送信
フィルタの２段の共振器Ｒ１，Ｒ２の減衰極周波数はほ
とんど変化せず、受信周波数帯域を所定レベルまで減衰
させることができる。
を用いた場合には、図３のように、送信波の電力が微小
な電力から３３．０〔ｄＢｍ〕まで増大させても、送信
フィルタの２段の共振器Ｒ１，Ｒ２の減衰極周波数はほ
とんど変化せず、受信周波数帯域を所定レベルまで減衰
させることができる。
【００３０】これに対して、端子間静電容量が１．０ｐ
Ｆと大きなダイオードを用いた場合には、図４の(4),
(5),(6) に示すように、送信波電力が２７．１〔ｄＢ
ｍ〕を超えると、端子間静電容量が大きく変動して、減
衰域の周波数が大きくずれてしまう。
Ｆと大きなダイオードを用いた場合には、図４の(4),
(5),(6) に示すように、送信波電力が２７．１〔ｄＢ
ｍ〕を超えると、端子間静電容量が大きく変動して、減
衰域の周波数が大きくずれてしまう。
【００３１】図３および図４に示した例では送信フィル
タの特性変化についてのみ示したが、受信フィルタにつ
いても、その初段の共振器に設けたダイオードＤ３の端
子間静電容量が大きければ、送信波の入力に応じて初段
の共振器の端子間静電容量が変動して、通過帯域特性が
変動することになる。
タの特性変化についてのみ示したが、受信フィルタにつ
いても、その初段の共振器に設けたダイオードＤ３の端
子間静電容量が大きければ、送信波の入力に応じて初段
の共振器の端子間静電容量が変動して、通過帯域特性が
変動することになる。
【００３２】以上に示した例では、ダイオードの端子間
静電容量が０．４ｐＦである場合と１．０ｐＦである場
合について示したが、送信電力が３Ｗ程度である場合、
送信フィルタにおけるダイオードの端子間静電容量が
０．７ｐＦまでは、送信波の入力による周波数変動が実
用上問題ないことを確認している。
静電容量が０．４ｐＦである場合と１．０ｐＦである場
合について示したが、送信電力が３Ｗ程度である場合、
送信フィルタにおけるダイオードの端子間静電容量が
０．７ｐＦまでは、送信波の入力による周波数変動が実
用上問題ないことを確認している。
【００３３】このように送信波の大電力が印加される共
振器に用いるダイオードの端子間静電容量を小さくする
ことにより、ダイオードに逆バイアスを印加する負電源
の電圧が低くても、例えば０Ｖであっても、問題なく動
作するようになる。
振器に用いるダイオードの端子間静電容量を小さくする
ことにより、ダイオードに逆バイアスを印加する負電源
の電圧が低くても、例えば０Ｖであっても、問題なく動
作するようになる。
【００３４】一方、受信フィルタの２段目と３段目の共
振器Ｒ４，Ｒ５に設けたダイオードＤ４，Ｄ５のオン状
態での抵抗値は低く、オフ状態での端子間静電容量のＱ
が高いため、ダイオードによる電力損失が少なく、共振
器のＱの低下が抑えられる。これによりフィルタの挿入
損失が低減される。
振器Ｒ４，Ｒ５に設けたダイオードＤ４，Ｄ５のオン状
態での抵抗値は低く、オフ状態での端子間静電容量のＱ
が高いため、ダイオードによる電力損失が少なく、共振
器のＱの低下が抑えられる。これによりフィルタの挿入
損失が低減される。
【００３５】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、印加さ
れる高周波電圧に応じた特性のダイオードを用いること
によって、ダイオードの特性に影響されずに周波数特性
の切替を安定且つ確実に行えるようになる。
れる高周波電圧に応じた特性のダイオードを用いること
によって、ダイオードの特性に影響されずに周波数特性
の切替を安定且つ確実に行えるようになる。
【００３６】請求項２に記載の発明によれば、印加され
る高周波電圧に応じた印加電圧対端子間静電容量のダイ
オードを用いることによって、印加電圧に応じてダイオ
ードの端子間静電容量を定めて、周波数特性の切替を安
定且つ確実に行えるようになる。
る高周波電圧に応じた印加電圧対端子間静電容量のダイ
オードを用いることによって、印加電圧に応じてダイオ
ードの端子間静電容量を定めて、周波数特性の切替を安
定且つ確実に行えるようになる。
【００３７】請求項３に記載の発明によれば、１組のア
ンテナ共用器でありながら２つの周波数帯域に対応する
ため、全体に小型化を図ることができる。しかも、周波
数特性を切り替えるためのダイオードをオフさせるため
のバイアス電圧が小さくても、送信フィルタに送信波と
しての高周波電圧が印加された時のダイオード端子間静
電容量の変動が少なくなって、安定した周波数特性が得
られ、送信信号の歪みも小さくなる。そのため、携帯電
話端末機のように、低電圧の電池電源で駆動する小型の
通信機器にも容易に適用することができる。
ンテナ共用器でありながら２つの周波数帯域に対応する
ため、全体に小型化を図ることができる。しかも、周波
数特性を切り替えるためのダイオードをオフさせるため
のバイアス電圧が小さくても、送信フィルタに送信波と
しての高周波電圧が印加された時のダイオード端子間静
電容量の変動が少なくなって、安定した周波数特性が得
られ、送信信号の歪みも小さくなる。そのため、携帯電
話端末機のように、低電圧の電池電源で駆動する小型の
通信機器にも容易に適用することができる。
【００３８】請求項４に記載の発明によれば、受信フィ
ルタのダイオードをオフさせるためのバイアス電圧が小
さくても、端子間静電容量が小さいため、受信フィルタ
の初段の共振器に送信側からの高周波電圧やアンテナか
らの妨害波が入った際の端子間静電容量の変動が少な
く、受信フィルタの周波数特性変動および相互変調歪み
の発生が抑制される。
ルタのダイオードをオフさせるためのバイアス電圧が小
さくても、端子間静電容量が小さいため、受信フィルタ
の初段の共振器に送信側からの高周波電圧やアンテナか
らの妨害波が入った際の端子間静電容量の変動が少な
く、受信フィルタの周波数特性変動および相互変調歪み
の発生が抑制される。
【００３９】請求項５に記載の発明によれば、ダイオー
ドに対する印加電圧が負の小さな電圧であっても、例え
ば０Ｖであっても、送信波の入力による周波数変動が実
用上問題がなく、負電圧の絶対値の小さな負電源を用い
てフィルタの周波数特性を切り替えることができる。
ドに対する印加電圧が負の小さな電圧であっても、例え
ば０Ｖであっても、送信波の入力による周波数変動が実
用上問題がなく、負電圧の絶対値の小さな負電源を用い
てフィルタの周波数特性を切り替えることができる。
【００４０】請求項６に記載の発明によれば、受信フィ
ルタの少なくも初段以外の共振器に設けたダイオードに
よる損失を低減することができる。また、これらのダイ
オードとしては、ＰＩＮダイオードではなく小信号用の
スイッチングダイオードを用いることができるので、低
コスト化を図ることができる。
ルタの少なくも初段以外の共振器に設けたダイオードに
よる損失を低減することができる。また、これらのダイ
オードとしては、ＰＩＮダイオードではなく小信号用の
スイッチングダイオードを用いることができるので、低
コスト化を図ることができる。
【００４１】請求項７に記載の発明によれば、異なった
周波数帯域において、安定した周波数特性で送受信する
ことができ、且つ全体に小型で低損失な通信装置が得ら
れる。
周波数帯域において、安定した周波数特性で送受信する
ことができ、且つ全体に小型で低損失な通信装置が得ら
れる。
【図１】実施形態に係るアンテナ共用器およびそれを用
いた通信装置のブロック図
いた通信装置のブロック図
【図２】同アンテナ共用器の回路図
【図３】送信フィルタの通過特性を示す図
【図４】比較例としての送信フィルタの通過特性を示す
図
図
Ｒ１〜Ｒ５−共振器 Ｄ１〜Ｄ５−ダイオード ＣＯＮＴ１，ＣＯＮＴ２−コントロール信号入力端子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J006 HD06 JA01 KA02 KA24 LA11 MA07 MA12 NA05 NB07 NB08 NC01 5J024 AA03 BA18 BA19 CA02 CA04 CA17 CA20 DA01 DA25 EA03 EA05 5K011 BA03 DA22 DA27 FA01 GA04 KA04
Claims (7)
- 【請求項１】 複数の共振器にそれぞれダイオードを介
してリアクタンス素子を接続して成る周波数特性可変フ
ィルタにおいて、 印加される高周波電圧に応じて特性の異なった少なくと
も２種類のダイオードを用いたことを特徴とする周波数
特性可変フィルタ。 - 【請求項２】 前記ダイオードの特性は、印加電圧対端
子間静電容量の特性である請求項１に記載の周波数特性
可変フィルタ。 - 【請求項３】 それぞれ共振器にダイオードを介してリ
アクタンス素子を接続して成る２つの周波数可変フィル
タの一方を、送信フィルタ、他方を受信フィルタとした
アンテナ共用器において、送信フィルタに設ける少なく
とも１つのダイオードを、受信フィルタの少なくとも初
段の共振器以外の共振器に設けるダイオードより、オフ
時の端子間静電容量の小さなダイオードにしたことを特
徴とするアンテナ共用器。 - 【請求項４】 それぞれ共振器にダイオードを介してリ
アクタンス素子を接続して成る２つの周波数可変フィル
タの一方を、送信フィルタ、他方を受信フィルタとした
アンテナ共用器において、受信フィルタの初段の共振器
に設けるダイオードを、受信フィルタのその他の段の共
振器に設けるダイオードより、オフ時の端子間静電容量
の小さなダイオードにしたことを特徴とするアンテナ共
用器。 - 【請求項５】 前記端子間静電容量の小さなダイオード
は、該ダイオードの端子間電圧が０Ｖのとき端子間静電
容量が約０．７ｐＦ以下であることを特徴とする請求項
３または４に記載のアンテナ共用器。 - 【請求項６】 それぞれ共振器にダイオードを介してリ
アクタンス素子を接続して成る２つの周波数可変フィル
タの一方を、送信フィルタ、他方を受信フィルタとした
アンテナ共用器において、受信フィルタの少なくとも初
段の共振器以外の共振器に設けるダイオードを、送信フ
ィルタに設けるダイオードより順方向抵抗値が小さく、
且つオフ時のＱが高いダイオードにしたことを特徴とす
るアンテナ共用器。 - 【請求項７】 請求項１もしくは２に記載の周波数特性
可変フィルタまたは請求項３〜６のうちいずれかに記載
のアンテナ共用器を用いて成る通信装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15476299A JP3465630B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | アンテナ共用器および通信装置 |
| US09/585,201 US6414566B1 (en) | 1999-06-02 | 2000-06-01 | Frequency-characteristics variable filter, duplexer, and communication apparatus |
| KR10-2000-0030335A KR100367858B1 (ko) | 1999-06-02 | 2000-06-02 | 듀플렉서 및 통신 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15476299A JP3465630B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | アンテナ共用器および通信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000349580A true JP2000349580A (ja) | 2000-12-15 |
| JP3465630B2 JP3465630B2 (ja) | 2003-11-10 |
Family
ID=15591350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15476299A Expired - Lifetime JP3465630B2 (ja) | 1999-06-02 | 1999-06-02 | アンテナ共用器および通信装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6414566B1 (ja) |
| JP (1) | JP3465630B2 (ja) |
| KR (1) | KR100367858B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| EP1237290A2 (en) * | 2001-02-27 | 2002-09-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna duplexer and mobile communication device using the same |
| US6963258B2 (en) * | 2001-05-30 | 2005-11-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Variable-frequency resonator circuit, variable-frequency filter, shared-antenna device, and communication device |
| JPWO2008108150A1 (ja) * | 2007-03-02 | 2010-06-10 | 株式会社村田製作所 | 周波数可変帯域除去フィルタ |
| JP2011244233A (ja) * | 2010-05-19 | 2011-12-01 | Fujitsu Ltd | 可変バンドパスフィルタ及び通信装置 |
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| US20030022631A1 (en) * | 2001-07-13 | 2003-01-30 | Rhodes Robert Andrew | Multi-mode bidirectional communications device including a diplexer having a switchable notch filter |
| US6738003B2 (en) * | 2002-07-08 | 2004-05-18 | Cirrus Logic, Inc. | Delta-sigma modulation circuits and methods utilizing multiple noise attenuation bands and data converters using the same |
| JP2004072362A (ja) * | 2002-08-06 | 2004-03-04 | Sony Corp | 高周波回路 |
| CN101375197B (zh) * | 2004-12-09 | 2012-05-16 | 维斯普瑞公司 | 微电子机械系统（mems）电容器、电感器及相关系统和方法 |
| WO2006120723A1 (ja) * | 2005-05-02 | 2006-11-16 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | フォトダイオードアレイ及び光マイクロ波伝送システム受信装置 |
| KR100756221B1 (ko) * | 2006-03-10 | 2007-09-06 | 주식회사 에이스테크놀로지 | 격리 동작 간소화를 위한 시분할 다중 송수신 시스템 |
| US7884685B2 (en) * | 2007-09-05 | 2011-02-08 | Nokia Corporation | Band switching by diplexer component tuning |
| TWI338970B (en) * | 2007-11-02 | 2011-03-11 | Univ Nat Taiwan | Single-pole-double-throw switch integrated with bandpass filtering function |
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|---|---|---|---|---|
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| FI95327C (fi) * | 1994-01-26 | 1996-01-10 | Lk Products Oy | Säädettävä suodatin |
| JP2899210B2 (ja) * | 1994-05-20 | 1999-06-02 | 国際電気株式会社 | 周波数帯域可変フィルタ |
| JPH10150304A (ja) * | 1996-11-18 | 1998-06-02 | Kyocera Corp | アンテナ共用器用フィルタおよびアンテナ共用器 |
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-
1999
- 1999-06-02 JP JP15476299A patent/JP3465630B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-06-01 US US09/585,201 patent/US6414566B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-06-02 KR KR10-2000-0030335A patent/KR100367858B1/ko active IP Right Grant
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| EP1237290A3 (en) * | 2001-02-27 | 2003-12-10 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna duplexer and mobile communication device using the same |
| EP1508974A2 (en) * | 2001-02-27 | 2005-02-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Antenna duplexer and mobile communication device using the same |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3465630B2 (ja) | 2003-11-10 |
| US6414566B1 (en) | 2002-07-02 |
| KR100367858B1 (ko) | 2003-01-10 |
| KR20010007197A (ko) | 2001-01-26 |
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