JP2003163504A

JP2003163504A - 可変型バンドパスフィルタ及びそれを用いたデュプレクサ

Info

Publication number: JP2003163504A
Application number: JP2001362386A
Authority: JP
Inventors: Sotaro Kukida; 壮太郎久木田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-11-28
Filing date: 2001-11-28
Publication date: 2003-06-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明はフィルタ特性で選択性が高く、無負
荷Ｑの高い可変型バンドパスフィルタを提供することに
ある。【解決手段】本発明は、一端が短絡端、他端が開放端と
なるストリップ線路ＳＬ１、ＳＬ２に、コンデンサＣｉ
ｎと制御電圧の印加により容量成分が変動するチューナ
ブルコンデンサＣｔとが直列接続した容量回路を並列に
接続して成る共振回路を、結合用コンデンサＣ２を介し
て互いに結合するとともに、前記コンデンサと前記チュ
ーナブルコンデンサＣｔとの接続部分に制御電圧端子Ｃ
ＯＮＴを配した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、外部の制御電圧の
制御により通過帯域特性を含む周波数特性を変化させる
ようにした可変型バンドパスフィルタおよびそれを用い
たデュプレクサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、共振回路単体は、多層回路基板へ
の形成が容易なためストリップ線路を中心に形成されて
いた。そして、このような共振回路において、共振周波
数を任意に制御できる可変型共振回路は、図１１に示さ
れるように、ストリップ線路Ｒｅに、コンデンサＣ、可
変容量ダイオードＤとを直列接続した容量回路を並列に
接続していた。そして、可変容量ダイオードＤのカソー
ドに、制御電圧端子ＣＯＮＴから制御電圧を印加できる
制御電圧制御回路（インダクタンス成分Ｌｃ、容量成分
Ｃｃとから構成）ＲＦＣＣを接続していた。この制御電
圧制御回路ＲＦＣＣを介して所望の共振周波数が得られ
るような制御電圧を供給していた。これにより、ストリ
ップ線路Ｒｅで発生する等価的な容量成分に、コンデン
サＣ及び可変容量ダイオードＤで構成される容量回路の
容量成分が合成され、その結果、共振周波数を変化させ
ることができる。

【０００３】そして、このような共振回路を、例えば２
つの合成されることによりバンドパスフィルタを構成で
きる。そのバンドフィルタの回路図を図１２に示す。

【０００４】図１２において、Ｒｅ１は第１の共振回路
部Ａ（共振回路と制御電圧制御回路ＲＦＣＣと１つと見
なして）側の共振素子であるストリップ線路であり、Ｒ
ｅ２は第２の共振回路部Ｂ（共振回路と外部電圧制御回
路ＲＦＣＣと１つと見なして）側の共振素子であるスト
リップ線路であり、Ｃ１０は例えば入力信号の結合用コ
ンデンサであり、Ｃ１１は、２つの共振回路部Ａ、Ｂの
結合容量を構成するコンデンサであり、Ｃ１２は例えば
出力信号の結合用コンデンサである。即ち、ストリップ
線路Ｒｅ１の開放端側はコンデンサＣ１０を介して信号
入力端子に接続されるとともに、同時に共振回路部Ａの
ストリップ線路Ｒｅ１の開放端は、結合用コンデンサＣ
１１を介して共振回路部Ｂのストリップ線路Ｒｅ２の開
放端に接続されている。また、ストリップ線路Ｒｅ２の
開放端側はコンデンサＣ１２を介して信号出力端子に接
続される。

【０００５】このようなバンドパスフィルタにおいて
は、制御電圧制御回路ＲＦＣＣを介して可変容量ダイオ
ードＤに供給される制御電圧により、通過帯域周波数を
選択させる（シフト）させることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の通過帯
域を可変させることができる上述のバンドパスフィルタ
においては、その選択急峻性（肩特性）が非常に悪いと
いう問題があった。このため、周波数のシフトができた
としても、その結果、通過させる周波数を厳密に制御す
ることが困難であった。

【０００７】通過帯域の中心周波数をｆ１から、ｆ２、
ｆ３にシフトさせたフィルタ特性をみたとき、コンデン
サＣと可変容量ダイオードＤは、例えば２ＧＨｚ付近の
Ｑの周波数特性が１０〜２０と非常に悪いため、そのフ
ィルタ波形のすそ野が広がってしまい、急峻性（肩特
性）が低下してしまう。これは、ストリップ線路Ｒｅ自
身のＱ値が良好であっても、通過帯域の周波数をシフト
させるために可変容量ダイオードＤと接続した時点で、
上述のコンデンサＣと可変容量ダイオードＤのＱ値の影
響を受けてしまうためである。

【０００８】それゆえ、共振回路を組み合わせて入出力
線路を設けたフィルタでも高い無負荷Ｑを有することが
できないことになる。その結果、近年要求されている通
過域と阻止域が近接したフィルタを設計する場合に、急
峻さの不足から設計が非常に困難となっていた。

【０００９】本発明は上述の目的に鑑みて案出されても
のであり、その目的は選択性が急峻な特性を有する無負
荷Ｑ値の高いフィルタ及び前記フィルタを用いたデュプ
レクサを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、一端が短絡
端、他端が開放端となるストリップ線路に、コンデンサ
と制御電圧の印加により容量成分が変動するチューナブ
ルコンデンサとが直列接続した容量回路を並列に接続し
て成る共振回路を、結合用コンデンサを介して互いに結
合するとともに、前記コンデンサと前記チューナブルコ
ンデンサとの接続部分に制御電圧端子を配した可変型バ
ンドパスフィルタである。

【００１１】また、アンテナ端子、受信端子、送信端子
を有するとともに、アンテナ端と受信端子との間及びア
ンテナ端子と送信端子との間に、上述の可変型バンドパ
スフィルタを配置したデュプレクサである。

【作用】本発明ではフィルタを構成する共振回路に、共
振周波数を可変させるための手段として、ストリップ線
路に並列に電圧制御可能なチューナブルコンデンサから
なる容量回路を配置した。特に、チューナブルコンデン
サは、無負荷Ｑ値が高いため、チューナブルコンデンサ
を用いても高いＱ値により、全体の選択性が安定かつ良
好（特性が急峻）し、充分な減衰量が得られる。その結
果、この共振回路を組み合わせたフィルタにおいては通
過帯域特性が急峻化して、選択性の非常に良好な可変型
フィルタとなる。また、チューナブルコンデンサの印加
電圧−容量特性のリニアリティーが良好なため、制御電
圧に対する通過帯域の変化にリニアリティーもたせるこ
とが可能であり、フィルタの周波数特性を共振器のＱを
下げることなくシフトさせることが出来る。

【００１２】尚、コンデンサは、並列共振回路の容量成
分の一部を構成し、直流の制御電圧が安定してチューナ
ブルコンデンサに印加されるようにするためのものであ
る。

【００１３】また、本発明は前記フィルタによって送信
フィルタと受信フィルタを設けて、デュプレクサを構成
できる。このような構成では、フィルタの周波数特性の
選択性が良好となるため、受信信号の受信周波数と送信
信号のとの送受信周波数を共振器のＱを下げることなく
シフトさせることができる。

【００１４】さらに、本発明は前記共振器、前記フィル
タまたは前記デュプレクサを設けて通信装置を構成す
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の可変型バンドパス
フィルタ及びデュプレクサについて説明する。

【００１６】図1は本発明の可変型バンドパスフィルタ
の回路図であり、図２は可変型バンドパスフィルタを構
成する共振回路の回路図であり、図５は可変型バンドパ
スフィルタの平面図であり、図６は可変型バンドパスフ
ィルタの分解斜視図である。

【００１７】図１に示す可変型バンドパスフィルタは、
図２に示す２以上の可変共振回路が結合用コンデンサに
より接合して構成される。その共振回路を図２に基づい
て用いて説明する。

【００１８】図２において、共振回路の中心を成す共振
素子としてストリップ線路ＳＬが用いられている。共振
素子とては種々考えられるが、特にストリップ線路ＳＬ
は多層回路基板に通常の配線パターン及びグランド導体
膜と同一工程で且つ近似した構造で形成することができ
ることから望ましい。

【００１９】このストリップ線路ＳＬの一端は信号側端
(開放端)となり、他端はグランド電位に接続する短絡端
側となる。そして、このストリップ線路ＳＬに並列に、
即ち、開放端と短絡端を結ぶように、コンデンサＣｉ
ｎ、チューナブルコンデンサＣｔとが直列接続した容量
回路Ｙが接続されている。また、この共振回路には制御
電圧制御回路ＲＦＣＣを具備している。尚、制御電圧制
御回路ＲＦＣＣは、インダクタンス成分（コイル）Ｌ
ｃ、容量成分（コンデンサ）Ｃｃとから構成され、チュ
ーナブルコンデンサＣｔに印加する電圧が供給される制
御電圧端子ＣＯＮＴを有している。この制御電圧制御回
路ＲＦＣＣは、高周波遮断回路として動作して、例えば
ストリップ線路ＳＬの開放端側に流れる高周波成分が制
御電圧端子ＣＯＮＴやグランド電位に流れることがない
ようにしている。具体的には、インダクタンス成分Ｌｃ
により高周波信号の遮断を行い、また、容量成分Ｃｃに
よって、グランド電位に制御信号をグランド電位に落ち
ないようにしている。

【００２０】そして、この制御電圧端子ＣＯＮＴに制御
電圧を供給することにより、制御電圧が制御電圧制御回
路ＲＦＣＣを介してチューナブルコンデンサＣｔに印加
される。これにより、チューナブルコンデンサＣｔの端
子間に直流電圧が印加されて、チューナブルコンデンサ
Ｃｔが安定した直線性でその容量成分の変化が達成でき
る。その結果、この可変されたチューナブルコンデンサ
Ｃｔの容量成分とコンデンサＣｉｎの容量成分が（直列
容量回路Ｙ）により直列的に合成され、この合成容量成
分が、ストリップ線路ＳＬで構成される共振回路部の容
量成分と並列合成される。即ち、ＬＣ共振回路の容量成
分部分の一部がチューナブルコンデンサＣｔの容量成分
の可変により共振周波数を可変させることができる。

【００２１】そして、可変型バンドパスフィルタは、図
１に示すように、このような構造の共振回路が共振回路
Ａと共振回路Ｂとして用いられる。即ち、共振回路Ａと
共振回路Ｂとは結合用コンデンサＣ２によって互いに容
量結合される。具体的には各共振回路Ａ、Ｂのストリッ
プ線路ＳＬの開放端側を結合用コンデンサＣ２が接続さ
れている。これにより両共振回路Ａ、Ｂの共振特性が合
成され、所定通過帯域を有するフィルタ特性が得られ
る。

【００２２】尚、図１中、コンデンサＣ１及びＣ３は入
出力容量コンデンサであり、この可変型パンドパスフィ
ルタと接続する外部回路との高周波信号のマッチングを
とるものである。

【００２３】図３は、本発明のバンドパスフィルタにお
ける周波数シフトさせた時（中心周波数をｆ１からｆ
２、ｆ３とシフトさせた）のフィルタ特性を示す概略特
性図である。本発明に用いるチューナブルコンデンサＣ
ｔを有する本発明では、従来の技術例の可変容量ダイオ
ードＤＶを用いた場合に比較して、非常に急峻な波形が
得られる。これは無負荷Ｑが極めて高いものチューナブ
ルコンデンサＣｔを用いたためであり、特に過帯域特性
（波形）でも特に急峻さが得られ、通過帯域近傍でも周
波数選択性が向上することになる。

【００２４】しかも、このチューナブルコンデンサＣｔ
は図４に示すように、可変容量ダイオードＤＶに比較し
て制御電圧に対する容量成分の変化において、非常安定
したリニアリティーを有している。これにより、制御電
圧の値と所望の周波数（通過帯域周波数）の制御におい
て非常に簡単にあり、また、制御電圧を広い範囲で変化
させても安定したリニアリティーが得られることにな
る。

【００２５】このような可変型バンドパススィルタは、
複数の誘電体層を積層した積層基板に形成される。そし
て、この積層基板に例えば２つ共振回路Ａ、Ｂが形成さ
れる。例えば、図５に示すように積層基板４１の表面
に、夫々の制御電圧制御回路ＲＦＣＣを構成するインダ
クタンス成分Ｌｃ、コンデンサＣｃ及び容量回路Ｙを構
成するチューナブルコンデンサＣｔがチップ部品として
実装されている。尚、図では便宜上、符号は回路図と同
一にする。また、積層基板４１の表面は、容量回路Ｙを
構成するコンデンサＣｉｎを形成する容量電極４２ａ、
４２ｂ、制御電圧制御回路ＲＦＣＣを構成する配線パタ
ーン４３ａ、４３ｂが形成され、この容量電極４２ａ、
４２ｂ及び配線パターン４３ａ、４３ｂを取り巻くよう
に表面グランド導体膜５３が形成されている。また、図
６の分解斜視図において、誘電体層４１ａ〜４１ｆから
なる積層基板４１の端面は、グランド導体膜４４以外
に、２つの入出力端子電極４５ａ、４５ｂ、２つの制御
電圧端子電極４６ａ、４６ｂが形成されている。また、
誘電体層４１ａと誘電体層４１ｂとの間には、上述の容
量電極４２ａ、４２ｂに対向してコンデンサＣｉｎを形
成する容量電極を兼ねたストリップ線路ＳＬの一部とな
る導体膜４７ａ、４７ｂが形成されている。

【００２６】また、誘電体層４１ｂと誘電体層４１ｃと
の間には、共振素子を構成するストリップ線路ＳＬとな
る導体膜４８ａ、４８ｂが形成されている。そして、上
述のストリップ線路ＳＬの一部となる導体膜４７ａ、４
７ｂとストリップ線路ＳＬとなる導体膜４８ａ、４８ｂ
が誘電体層４１ｂに形成されたビアホール導体４９ａ、
４９ｂを介して接続されてストリップ線路ＳＬを構成す
る。尚、このビアホール導体４９ａ、４９ｂは、ストリ
ップ線路ＳＬとなる導体膜４８ａ、４８ｂの一端寄り
（開放端側）で接続されている。また、導体膜４８ａ、
４８ｂの他端は、誘電体層１ｂと１ｃとの間より、積層
体基板４１の端面に延出し、グランド導体膜４４の一部
に接続している。

【００２７】また、誘電体層４１ｃと誘電体層４１ｄと
の間には、導体膜４８ａ、４８ｂの一端寄り部分に対向
するように入出力容量電極パターン５０ａ、５０ｂが形
成されている。この容量電極パターン５０ａ、５０ｂの
一部は上述の導体膜４８ａ、４８ｂの一部に対向すると
ともに、積層基板４１の端面にまで延出され、入出力端
子電極４５ａ、４５ｂに接続されている。即ち、誘電体
層４１ｃを介して入出力容量電極パターン５０ａと導体
膜４８ａとが対向して、例えば、入力容量コンデンサＣ
１を構成し、同時に、誘電体層４１ｃを介して入出力容
量電極パターン５０ｂと導体膜４８ｂとが対向して例え
ば、出力容量コンデンサＣ３を構成する。尚、このフィ
ルタにおてい入力側の共振回路、出力側の共振回路が対
象となっているため、入力、出力を区別せず単に入出力
容量や入出力端子電極などという場合もある。

【００２８】また、誘電体層４１ｄと誘電体層４１ｅと
の間には、隣接しあう２つの導体膜４８ａ、４８ｂの一
端寄り部分に対向するように形成された結合用コンデン
サＣ２を形成する容量電極５１が形成されている。ここ
で、容量電極５１は、導体膜４８ａ及び４８ｂに跨がっ
て対向するように形成される。そして、上述の入出力容
量電極５０ａ、５０ｂと物理的に回避させるなどして、
導体膜４８ａ及び４８ｂとの間で安定して結合用コンデ
ンサＣ２を構成できるように、容量電極５１、入出力容
量電極パターン５０ａ、５０ｂとが配置されている。

【００２９】尚、誘電体層４１ｆは、その裏面側、即
ち、積層基板４１の裏面にグランド導体膜５２が形成さ
れており、例えばこのグランド導体膜５２を誘電体層４
１ｅの裏面に形成すれば誘電体層４１ｆは不要となる。

【００３０】このような積層基板４１では、ストリップ
線路ＳＬとなる導体膜４８ａ、４８ｂ（４７ａ、４７
ｂ）が、積層基板４１の表面及びまたは裏面に形成され
たグランド導体膜５３、５２と対向し、その対向部分で
容量成分が発生する。導体膜４８ａ、４８ｂ（４７ａ、
４７ｂ）の開放端側から短絡端まで距離に対応してイン
ダクタンス成分が発生する。この容量成分とインダクタ
ンス成分とで、ストリップ線路ＳＬが共振素子としてＬ
Ｃ共振回路を構成する。

【００３１】そして、上述の結合用の容量電極５１によ
って、導体膜４８ａ、４８ｂとの間で発生する容量成分
（コンデンサＣ２）で互いに結合されて、バンドフィル
タを構成する。即ち、入力端子電極４５ａに供給された
高周波信号は、入力電極パターン５０ａ、ストリップ線
路ＳＬの導体膜４８を中心に形成された共振回路Ａにな
がれ、共振回路Ａに結合した共振回路Ｂから出力電極パ
ターン５０ｂ、出力端子電極４５ｂに伝送されることに
なる。

【００３２】次に、制御電圧制御回路ＲＦＣＣの接続を
説明する。一方、例えは共振回路Ａにおいて、電圧制御
回路ＲＦＣＣを構成する配線パターン４３ａは制御電圧
端子電極４６ａに接続し、積層基板４１の表面に形成さ
れた容量電極４２ａの近傍にまで延びている。そして、
配線パターン４３ａと容量電極４２ａとは、チップコイ
ルであるインダクタンス成分Ｌｃを介して接続されてい
る。また、積層基板４１の表面において、配線パターン
４３ａと近傍の表面のグランド導体膜５３とは、チップ
コンデンサであるコンデンサＣｃによって接続されてい
る。

【００３３】また、容量電極パターン４２ａと近傍の表
面グランド導体膜５３とは、トリマブルコンデンサＣｔ
によって接続されている。即ち、制御電圧端子電極４６
ａから供給された制御電圧は、配線電極パターン４３ａ
を介して供給され、グランド電位との間の電位差がチュ
ーナブルコンデンサＣｔの容量成分を調整することがで
きる。即ち、ストリップ線路ＳＬの一部である導体膜４
７ａからグランド電位をみたときに、ストリップ線路Ｓ
Ｌの他端である導体膜４８の他端がグランドに接続する
とともに、容量電極４２ａとの間で形成されるコンデン
サＣｉｎ、チューナブルコンデンサＣｔを介してグラン
ドに接続されることになる。即ち、容量電極４２ａとの
間で形成されるコンデンサＣｉｎ、チューナブルコンデ
ンサＣｔが上述の容量回路Ｙが形成され、この容量回路
Ｙとストリップ線路ＳＬとが互いに並列接続される。

【００３４】ここで、上述のチューナブルコンデンサＣ
ｔ２の構造を説明する。

【００３５】次に、チューナブルコンデンサＣｔについ
て説明する。チューナブルコンデンサＣｔは、図７
（ａ）（ｂ）に示すように、支持基板６１、下部電極層
６２、電圧印加により誘電率が変化する高誘電体層６３
及び上部電極層６４、保護膜６５が順次被着して形成さ
れている。支持基板６１はセラミック、サファイア基板
などからなる。その表面には、（１１１）面に配向した
Ｐｔ、Ａｕまたはそれらの固溶体からなる下部電極層６
２が形成されている。そして、この下部電極６２の一部
上には、少なくともＢａ、Ｓｒ、Ｔｉを含有するペロブ
スカイト型酸化物結晶粒子からなる高誘電体層６３が被
着形成されている。この高誘電体層６３は、ペロブスカ
イト型酸化物において（Ｂａ_xＳｒ_1-x）ＴｉＯ ₃におけ
るｘの範囲が０．４から０．６となっている。また、高
誘電体層６３の膜厚が１μm以下であるとともに、前記
誘電体層を構成する誘電体結晶粒子が等軸晶であり、該
結晶粒子の平均粒径が０．５μm以下である。

【００３６】また、高誘電体層６３は、組成（Ｂａ、Ｓ
ｒ）Ｔｉ_xＯ₃におけるｘの範囲が０．７〜０．９として
もよい。

【００３７】そして、このような高誘電体層６３上に、
上部電極層６４を配置する。この上部電極層６４はＰ
ｔ、Ａｕなどの薄膜導体膜から構成される。そして、高
誘電体層６３を避けるように下部電極層６２、上部電極
層６４には、半田バンプなどの端子電極６６、６６が形
成され、支持基板６１上に、端子電極６６、６６のみが
露出するように樹脂や無機物金属などから絶縁保護６５
が被覆されている。そして、このような構造のチューナ
ブルコンデンサＣｔは、積層基板４１の容量電極パター
ン４２ａとグランド電位の導体膜５３に夫々一方の端子
電極６６が被着するように接合されている。

【００３８】このような可変型バンドパスでは、一方の
共振回路Ａで説明したが、他方の共振回路Ｂ側も同様の
構成となっている。

【００３９】このようなバンドパスフィルタにおいて、
一方側の共振回路Ａに供給する制御電圧を選択的に所定
値の電圧を印加することにより、共振回路Ａの共振波形
によって構成されるフィルタ特性の一部を周波数のシフ
トが可能となる。同様に、他方の共振回路Ｂに供給する
制御電圧を選択的に所定値の電圧を印加することによ
り、共振回路Ｂの共振波形によって構成されるフィルタ
特性の一部を周波数のシフトが可能となる。こられによ
り、フィルタの通過帯域特性を制御電圧によって周波数
シフトすることができ、しかも、仮に、容量回路Ｙをス
トリップ線路ＳＬに並列的に接続したとしても、ストリ
ップ線路ＳＬを有するＱ値を劣化させることがなく、非
常に高い急峻性の高い（肩特性に優れた）、即ち選択性
の高いフィルタ特性を任意に可変させることができる。

【００４０】次に、このような可変型バンドパスを用い
たデュプレクサについて説明する。このような可変型バ
ンドパスフィルタを、通信機器などのアンテナと受信回
路及び送信回路に選択するスイッチ回路として用いるこ
とが有用である。図８は、形態電話のアンテナ回路周辺
の高周波回路の概要を示すブロック図である。図におい
て、ＡＮＴはアンテナであり、ＴＸは送信回路であり、
ＲＸは受信回路である。送信回路ＴＸは、ミキサーＭＩ
Ｘａ、バンドパスフィルタＢＰＦ、アンプＡＭＰａ、デ
ュプレクサＤＰＸを介してアンテナＡＮＴに接続されて
いる。また、アンテナＡＮＴは、デュプレクサＤＰＸ、
バンドパスフィルタＢＰＦｂ、アンプＡＭＰｂ、ミキサ
ーＭＩＸｂを介して受信回路ＲＸに接続されている。
尚、そのほかに、ミキサーＭＩＸａ、ＭＩＸｂには、発
信源ＯＳＣから分周回路ＤＩＶ、バンドパスフィルタＢ
ＰＦｃを介して基準周波数が供給される。

【００４１】このような通信機器のアンテナスイッチ回
路において、上述の各バンドパスフィルタＢＰＦａ〜Ｂ
ＰＦｃに適用できる。さらに、本発明ではデュプレクサ
ＤＰＸに上述の可変型バンドパスフィルタを適用するこ
とが重要となる。

【００４２】即ち、制御電圧により、選択性の高い通過
帯域が得られるため、例えば受信信号の周波数帯域から
実際に通信に使用する通話周波数をデュプレクサＤＰＸ
の可変型バンドパスフィルタで制御できる。また、例え
ば、送信信号の周波数帯域から実際に通信に使用する周
波数についても同様である。

【００４３】このようなデュプレクサＤＰＸは、図９に
示す回路図ように構成されている。図において、図１で
示した可変型バンドパスフィルタを送信回路側のバンド
パスフィルタに用い、さらに、ストリップ線路ＳＬ３、
ストリップ線路ＳＬ４を中心とする受信回路側の可変型
バンドパスフィルタＢＰＦを付加している。送信回路側
の可変型バンドパスフィルタは、コンデンサＣ３を介し
てアンテナ端子ＡＮＴに接続するとともに、コンデンサ
Ｃ１を介して送信側端子Ｔｘが形成されている。この送
信側端子Ｔｘは、送信側処理回路の図８のアンプＡＭＰ
ａに接続されている。また、ストリップ線路ＳＬ３、ス
トリップ線路ＳＬ４を中心とする可変型バンドパスフィ
ルタＢＰＦは、受信回路側の可変型バンドパスフィルタ
であり、コンデンサＣ４を介してアンテナ端子ＡＮＴに
接続するとともに、コンデンサＣ６を介して受信側端子
Ｒｘが形成されている。この受信側端子Ｒｘは、受信側
処理回路の図８のバンドパスフィルタＢＰＦｂに接続さ
れている。

【００４４】即ち、ストリップ線路ＳＬ１、ストリップ
線路ＳＬ２を中心とする可変型バンドパスフィルタＢＰ
Ｆは、非常に狭い通過帯域を有し、しかも、送信信号の
周波数の範囲で可変できるようにする。即ち、送信に使
用する周波数に応じて、その周波数帯のみをこの可変型
バンドパスフィルタから通過するように、チューナブル
コンデンサＣｔ１、Ｃｔ２に供給される制御電圧を制御
する。

【００４５】また、ストリップ線路ＳＬ３、ストリップ
線路ＳＬ４を中心とする可変型バンドパスフィルタＢＰ
Ｆは、非常に狭い通過帯域を有し、しかも、受信信号の
周波数の範囲で可変できるようにする。即ち、受信に使
用する周波数に応じて、その周波数帯のみをこの可変型
バンドパスフィルタから通過するように、チューナブル
コンデンサＣｔ３、Ｃｔ４に供給される制御電圧を制御
する。

【００４６】このように設定すれば、デュプレクサＤＰ
Ｘを構成する２つの可変型バンドパスフィルタ（送信側
のバンドパスフィルタと受信側のバンドパスフィルタ）
とを夫々独立に制御でき、しかも、実際に送受信が行な
われている信号のみをこのフィルタで通過させることが
でき、送信信号が受信信号に、また送信信号が受信信号
に悪影響（ノイズ）を与えることがなく、また、実際に
使用している周波数帯の信号のみを簡単に選択すること
ができる。これは、上述したようにバンドパスフィルタ
の選択性（肩特性）が良好であるため、このように、使
用周波数のみを簡単に抽出し、隣接するチャンネル周波
数を減衰できることができる本発明ではじめて達成でき
るものである。

【００４７】図１０は、このデュプレクサＤＰＸの分解
斜視図である。基本的には、図５の可変型バンドパスフ
ィルタの分解斜視図に比較して、積層基板に２つの可変
型フィルタが形成されていること、積層基板には、アン
テナ端子電極、送信側端子電極、受信側端子電極が形成
されているが相違する。

【００４８】積層基板１００の１つの端面（紙面の奥行
き面）には、例えば、アンテナ端子電極１０１、４つの
制御端子電極１０２ａ〜１０２ｄ、各端子電極１０１、
１０２ａ〜１０２ｄを分断するように形成された６つの
グランド導体膜１０３を有している。

【００４９】また、積層基板１００を構成する誘電体層
１００ａと誘電体層１００ｂとの間には、送信側の可変
型バンドパスフィルタを構成する２つのストリップ線路
ＳＬ１、ＳＬ２の一部となる導体膜４７ａ、４７ｂ及び
受信側の可変型バンドパスフィルタを構成する２つのス
トリップ線路ＳＬ３、ＳＬ４の一部となる導体膜４７
ｃ、４７ｄが形成されている。

【００５０】また、誘電体層１００ｂと誘電体層１００
ｃとの間には、送信側の可変型バンドパスフィルタを構
成する２つのストリップ線路ＳＬ１、ＳＬ２となる導体
膜４８ａ、４８ｂ及び受信側の可変型バンドパスフィル
タを構成する２つのストリップ線路ＳＬ３、ＳＬ４とな
る導体膜４８ｃ、４８ｄが形成されている。

【００５１】また、誘電体層１００ｃと誘電体層１００
ｄとの間には、送信側の可変型バンドパスフィルタと送
信端子Ｔｘである端子電極１４５ａとを接続する配線電
極パターン１５０ａ、送信側の可変型バンドパスフィル
タ及び受信側の可変型バンドパスフィルタとアンテナ端
子電極１０１とを接続する配線電極パターン１５０ｂ、
受信側の可変型バンドパスフィルタと受信端子Ｒｘであ
る端子電極１４５ｂに接続する配線電極パターン１５０
ｃが形成されている。また、誘電体層１００ｄと誘電体
層１００ｅとの間には、送信側の可変型バンドパスフィ
ルタのストリップ線路ＳＬ１、ストリップ線路ＳＬ２と
を接合する結合用容量電極１５１ａ、受信側の可変型バ
ンドパスフィルタのストリップ線路ＳＬ３、ストリップ
線路ＳＬ４とを接合する結合用容量電極１５１ｂが形成
されている。

【００５２】図５と制御端子電極の形成位置はことなる
ものの、夫々のストリップ線路ＳＬ１〜ストリップ線路
ＳＬ４及びそれに接続する容量回路Ｙ１〜Ｙ４を夫々単
独に制御できることになる。尚、図５及び図１０におい
て、積層基板４１、１００を構成する各誘電体層は、誘
電体セラミック材料と低温焼成化を可能とする酸化物や
低融点ガラス材料から構成されるものであり、積層基板
４１、１０１内に形成するストリップ線路ＳＬ１〜スト
リップ線路ＳＬ４となる導体膜やビアホール導体や各種
容量電極、電極配線は、高周波信号の導損を考慮して、
銅を主成分とする導体材料や比較的取り扱いが容易な銀
を主成分とする導体材料が用いられる。また、積層基板
４１、１００の表面に形成する各種端子電極、グランド
導体膜は、銅を主成分とする導体材料や比較的取り扱い
が容易な銀を主成分とする導体材料からなり、さらに、
半田付け性を考慮して、表面に金メッキなどが施され
る。また、図１中または図９に示す積層基板内に形成す
るコンデンサ（入出力コンデンサや結合用コンデンサ）
は、容量電極と導体膜の対向する面積を制御して、ま
た、その間に存在する誘電体層の厚みを制御することに
より、その容量値をより幅広く設定することが出来る。

【００５３】また、上述の実施例では、可変型バンドパ
スフィルタは２つの共振回路を結合用コンデンサによっ
て結合して構成しているが、共振回路を２つ以上に用い
て、その間に結合用コンデンサで結合して構成しても構
わない。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、可変型バンドパスフィ
ルタは、ストリップ線路とチューナブルコンデンサを含
む容量回路とが並列的に接続した共振回路を複数接合し
て形成されている。そして、このチューナブルコンデン
サに供給する制御電圧により、フィルタを変化させてい
る。特に、チューナブルコンデンサは、容量成分変特性
のリニアリティーを良好であるため、その制御が非常に
簡単となり、広い周波数領域で変化させることができ
る。しかも、チューナブルコンデンサは、共振回路のＱ
値を劣化させることがないため、フィルタの通過帯域の
選択性（肩特性）を良好することができる。

【００５５】また、このようなフィルタを組み合わせた
デュプレクサでは、送受信される周波数帯域の中で、実
際の通話に必要な送信信号の周波数帯のみを、また、受
信信号の周波数帯のみを選択性高く抽出・通過させるこ
とができる。このため、デュプレクサが１個で済み、そ
の周波数制御（シフト制御）が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の可変型バンドパスフィルタの回路図で
ある。

【図２】本発明の可変型バンドパスフィルタを構成する
共振回路の回路図である。

【図３】図２に示す共振回路の特性変化を示す特性図で
ある。

【図４】本発明に用いるチューナブルコンデンサのリニ
アリティーを示す特性図である。

【図５】本発明の可変型バンドパスフィルタの透視した
状態の平面図である。

【図６】本発明の可変型バンドパスフィルタの分解斜視
図である。

【図７】（ａ）は本発明に用いるチューナブルコンデン
サの断面図であり、（ｂ）はその実装面側の平面図であ
る。

【図８】デュプレクサを用いた通信機器のアンテナスイ
ッチ回路の概要図である。

【図９】本発明のデュプレクサの回路図である。

【図１０】本発明のデュプレクサの分解斜視図である。

【図１１】従来の可変型バンドパスフィルタを構成する
共振回路の回路図である。

【図１２】従来の可変型バンドパスフィルタの回路図で
ある。

【図１３】図１１に示す共振回路の特性を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

ＳＬ１〜ＳＬ４ストリップラインｃｔ、ｃｔ１〜ｃｔ４チューナブルコンデンサＤＰＸデュプレクサ４１、１００積層基板４７ａ、４７ｂストリップ線路の一部となる導体膜４８ａ、４８ｂストリップ線路の導体膜４２ａ、４２ｂ容量電極パターン４３ａ、４３ｂ配線パターンＣｉｎ、Ｃｉｎ１〜Ｃｉｎ４コンデンサＲＦＣＣ制御電制御回路ＬｃコイルＣｃコンデンサＣＯＮＴ：制御端子ＡＮＴ：アンテナ端子Ｔｘ送信端子Ｒｘ受信端子ＢＰＦ（ＢＰＦａ〜ＢＰＦｃ）バンドパスフィルタＭＩＸ（ＭＩＸａ、ＭＩＸｂ）ミキサーＯＳＣオシレータＤＩＶ分配器ＡＭＰ（ＡＭＰａ、ＡＭＰｂ）アンプ

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０３Ｈ 7/12 Ｈ０３Ｈ 7/12 7/46 7/46 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一端が短絡端、他端が開放端となるストリ
ップ線路に、コンデンサと制御電圧の印加により容量成
分が変動するチューナブルコンデンサとが直列接続した
容量回路を並列に接続して成る複数の共振回路を、結合
用コンデンサを介して互いに結合するとともに、前記コ
ンデンサと前記チューナブルコンデンサとの接続部分に
制御電圧端子を配したことを特徴とする可変型バンドパ
スフィルタ。
【請求項２】アンテナ端子、受信端子、送信端子を有す
るとともに、アンテナ端と受信端子との間及びアンテナ
端子と送信端子との間に、それぞれ請求項１記載の可変
型バンドパスフィルタを配置したことを特徴とするデュ
プレクサ。