JP2003168955A - 可変フィルタ - Google Patents
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Abstract
にできる新たな可変フィルタを提供することを目的とす
る。 【解決手段】 入出力に対して直列に接続された直列薄
膜圧電共振器11と、入出力に対して並列に接続された
並列薄膜圧電共振器12と、直列薄膜圧電共振器11及
び並列薄膜圧電共振器12の少なくとも一方の印加電圧
を変化させることのできる可変電圧回路13とを具備す
る。可変電圧回路13の電圧を変化させることによっ
て、直列薄膜圧電共振器11及び並列薄膜圧電共振器1
2の少なくとも一方の共振特性をシフトさせて、通過特
性を変化させることができることを特徴とする可変フィ
ルタを提供する。
Description
する。
えに伴い、複数の送受信システムに対応する通信装置の
需要がますます高まっている。複数の送受信システムに
対応するためには、通過特性の異なるフィルタをいくつ
も用いて送受信装置を形成しなくてはならないが、この
方法は通信装置の小型化という観点から適切ではない。
タの通過特性を可変にできる可変フィルタを用いれば、
素子数を減らすことができるので通信装置の小型化を図
るうえで期待されている。
の送受信システムに対応する通信装置の需要が高まりつ
つあり、通過特性を可変にできる可変フィルタが期待さ
れている。
過特性を可変にできる新たな可変フィルタを提供するこ
とを目的とする。
に、本発明は、直列接続の薄膜圧電共振器と、並列接続
の薄膜圧電共振器とを組み合わせた可変フィルタにおい
て、前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振
器の少なくとも一つは共振特性が印加電圧により変化す
る薄膜圧電共振器であり、この薄膜圧電共振器に印加さ
れる電圧により通過特性が制御されることを特徴とする
可変フィルタを提供する。
と、第1及び第2の出力端子と、前記第1の入力端子及
び前記第1の出力端子間或いは前記第2の入力端子及び
前記第2の出力端子間に直列接続された薄膜圧電共振器
と、前記第1の入力端子及び前記第2の入力端子との間
或いは前記第1の出力端子及び前記第2の出力端子との
間に並列接続された薄膜圧電波共振器と、前記直列薄膜
圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振器の少なくとも一
つは共振特性が印加電圧により変化する薄膜圧電共振器
であり、この薄膜圧電共振器に接続され、電圧を可変に
する可変電圧回路とを具備し、前記可変電圧回路により
前記薄膜圧電共振器に印加される電圧を変化させ通過特
性が制御されることを特徴とする可変フィルタを提供す
る。
電磁波の通過周波数帯域の幅や波形形状、阻止帯域の幅
や波形形状その他のフィルタ特性のことを言う。
周波数と前記並列薄膜圧電共振器の反共振周波数とを一
致させ、前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電
共振器の印加電圧を変化させることによって、前記直列
薄膜圧電共振器の共振周波数及び前記並列薄膜圧電共振
器の反共振周波数とを共に上昇或いは下降させて、通過
帯域の中心周波数を制御することができる。
数と前記並列薄膜圧電共振器の反共振周波数とを一致さ
せ、前記直列薄膜圧電共振器或いは前記並列薄膜圧電共
振器の印加電圧を変化させることによって、前記直列薄
膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波数の間隔或い
は前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波
数の間隔を変化させて、通過帯域幅を制御することがで
きる。
数と前記並列薄膜圧電共振器の反共振周波数とをほぼ一
致させ、前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電
共振器の印加電圧を変化させることによって、前記直列
薄膜圧電共振器の共振周波数及び前記並列薄膜圧電共振
器の反共振周波数の間隔を変化させて、通過帯域のリッ
プル位置或いはリップル形状を制御することができる。
波数と前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数とを一致さ
せ、前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振
器の印加電圧を変化させることによって、前記直列薄膜
圧電共振器の反共振周波数及び前記並列薄膜圧電共振器
の共振周波数とを共に上昇或いは下降させて、阻止帯域
の中心周波数を制御することができる。
波数と前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数とを一致さ
せ、前記直列薄膜圧電共振器或いは前記並列薄膜圧電共
振器の印加電圧を変化させることによって、前記直列薄
膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波数の間隔或い
は前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波
数の間隔を変化させて、阻止帯域幅を制御することがで
きる。
並列薄膜圧電共振器の印加電圧を変化させることによっ
て、前記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前記並列薄
膜圧電共振器の反共振周波数とが一致したときに得られ
る通過帯域特性及び前記直列薄膜圧電共振器の共振周波
数と前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数とが一致した
ときに得られる全域阻止特性とを切り替えることができ
る。
合わせて少なくとも2個以上直列に接続することができ
る。
ルタの間にアイソレータ或いはバッファアンプが接続す
ることができる。
合わせて少なくとも2個以上、スイッチを介して並列に
接続し、前記スイッチにより前記フィルタを選択するこ
とにより、通過特性を制御することができる。
列薄膜圧電共振器は、単結晶或いは配向した強誘電体膜
とこれを挟んだ電極とを具備することが好ましい。
向半値幅を有することが好ましい。
を主成分とすることが好ましい。
続された第1の薄膜圧電共振器と、入出力に対して並列
に接続された第2の薄膜圧電共振器と、前記第1及び第
2の薄膜圧電共振器の少なくとも一方の印加電圧を変化
させる可変電圧回路と、前記可変電圧回路の電圧を変化
させることによって、前記第1及び第2の薄膜圧電共振
器の少なくとも一方の共振特性をシフトさせて、前記薄
膜圧電共振器の通過及び遮断周波数帯を切り替えること
を特徴とするスイッチングフィルタを提供する。
2の入出力端子と、前記第1の入出力端子間に直列に接
続された複数の直列薄膜圧電共振器と、前記第1の入出
力端子と前記第2の入出力端子との間に並列に接続され
た複数の並列薄膜圧電共振器と、前記直列薄膜圧電共振
器と前記並列薄膜圧電共振器の少なくとも一方に電圧を
印加することのできる可変電圧回路と、前記可変電圧回
路の電圧を変化させることによって、前記直列薄膜圧電
共振器の共振周波数と前記並列薄膜圧電共振器の反共振
周波数とが一致したときに得られる帯域通過特性及び前
記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前記並列薄膜圧電
共振器の共振周波数とが一致したときに得られる全域阻
止特性を切り替えることを特徴とするスイッチングフィ
ルタを提供する。
並列薄膜圧電共振器とを用いて多段の梯子型帯域通過フ
ィルタ回路を形成することができる。
電共振器を用いて多段の格子型帯域通過フィルタ回路を
形成することができる。
電体膜がチタン酸バリウムを主成分とするペロブスカイ
ト型構造の誘電体からなることが好ましい。
ナに接続され、異なる周波数帯をろ波する複数のスイッ
チングフィルタと、前記スイッチングフィルタのそれぞ
れに接続され、前記異なる周波数帯に対応する複数の周
波数処理システムとを具備するマルチバンド対応の無線
装置であって、前記スイッチングフィルタが前記スイッ
チングフィルタを用いることを特徴とする無線装置を提
供する。
て、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、
以下の実施形態に限定されるものではなく種々工夫して
用いることができる。
するための薄膜圧電共振器の圧電体として、どのような
材料を用いればよいかを検討した。その結果、強誘電体
膜を用いれば分極が大きな電界依存性をもち、かつ自発
分極が生じているため電圧を印加しなくとも圧電性を示
し、材料定数が大きな電圧依存性を示すことを見出し
た。
るため、分極は膜厚方向に揃っている必要がある。その
ためには膜厚方向に配向した強誘電体薄膜が好ましい。
また、膜厚方向に配向したエピタキシャル成長した強誘
電体薄膜を用いることがより好ましいことが分かった。
合定数(圧電定数)が電界依存性をもつ。このため膜厚
方向に配向した強誘電体膜を用いた薄膜圧電共振器でフ
ィルタを形成すると通過特性を電圧で制御できることを
初めて見出した。
強誘電体は、比誘電率がAlNやZnOなどの圧電体に
比べて大きいため、インピーダンス整合を考慮に入れて
共振器を設計すると、サイズが小さくできるというメリ
ットがあることが分かった。
酸バリウムやPZTを膜厚方向に配向するようにエピタ
キシャル成長したものを用いて説明する。
性と全域阻止特性とを切り替えられるスイッチングフィ
ルタについて詳細に検討を行なった。その結果、共振周
波数を機械的でなく電気的に切り替える薄膜圧電共振器
を用いれば、単純な回路構成で、かつ安価にマルチバン
ドの相互干渉、送受信信号の相互干渉及び不要ノイズを
防止できる小型軽量のスイッチングフィルタを実現でき
ることを見出した。ここで薄膜圧電共振器とは、SAW
デバイスのような表面波を用いた共振器ではなく、薄膜
の厚み方向の弾性波も用いた共振、すなわち薄膜をバル
クとして膜全体の弾性波を用いた共振を利用した共振器
のことである。薄膜圧電共振器として、薄膜バルク弾性
波共振器を含む。
zから2GHzで、1μmから2μm程度である。今後
必要とする共振周波数が高くなると、薄膜の厚さも薄く
なっていく。
断面図である。
に、エッチングストッパー層4が形成され、このエッチ
ングストッパー層4上に、第1の電極3、圧電体膜2及
び第2の電極1からなる共振器構造が形成され、さらに
単結晶基板5裏面からエッチングすることによりキャビ
ティ(空洞)100が形成されたものである。
効果を利用した共振器であり、単結晶基板5の裏面に形
成されたキャビティ100によって、圧電振動のエネル
ギーが逃げないようにしている。なお、エッチングスト
ッパー層4は、単結晶基板5にキャビティ100をエッ
チングにより形成する際のストッパーとして機能するほ
かに、エッチングストッパー層4上に形成されたエピタ
キシャル膜の下地層としての機能も有する。
例を示す断面図であり、第1の電極3と単結晶基板5の
間に空隙110を設けたものである。
膜2及び第2の電極1からなる共振器の圧電振動のエネ
ルギーが逃げないようにするためのものである。
のまた別の例を示す断面図である。この薄膜圧電共振器
は、第1の電極3と単結晶基板5の間に、異なる音響イ
ンピーダンスを有する層を積層して構成したブラッグ反
射鏡6が形成されたものである。
圧電体膜2及び第2の電極1からなる共振器の共振周波
数を有する弾性波を反射し、エネルギーを逃さない構造
となっている。
は図3に示す薄膜圧電共振器は、圧電体膜2の密度、膜
厚或いは第1の電極3及び第2の電極1における質量負
荷の効果などによって決まる共振周波数及び反共振周波
数をもち、一つの共振点付近の電気的特性は、図4のよ
うな等価回路で示される。
パシタンスC1、抵抗R及びインダクタンスLが直列に
接続され、これらにキャパシタンスC2が並列に接続さ
れたものである。
回路におけるインピーダンスの絶対値の周波数依存性を
示す。
図1乃至図3に示す薄膜圧電共振器は、極小点(共振周
波数)及び極大点(反共振周波数)をもつ。
膜圧電共振器を用いたスイッチングフィルタの構造及び
特性について説明する。
ィルタ回路に組み合わせたスイッチングフィルタを示す
ものであり、図6(b)は、フィルタ回路を構成する直
列及び並列共振器の共振特性を示す図である。
グフィルタは、第1の入出力端子(In1、Out1)
と、第2の入出力端子(In2、Out2)を有する。
第1の入出力端子(In1、Out1)間には第1の導
線202が接続され、これに直列に薄膜圧電共振器20
0が複数接続されている。
2)間には第2の導線203が接続され、この第2の導
線203と第1の導線202と並列に薄膜圧電共振器2
01が複数接続されている。
共振器200と並列に接続された薄膜圧電共振器201
におけるインピーダンスの絶対値の共振周波数特性を示
している。
200と並列に接続された薄膜圧電共振器201とは、
インピーダンスの絶対値と共振周波数の特性の形はほぼ
同じであるが、直列に接続した薄膜圧電共振器200の
方が並列に接続した薄膜圧電共振器201よりも周波数
が高い方に僅かにシフトしたものを選ぶ。
200の共振周波数と並列に接続された薄膜圧電共振器
201の反共振周波数が一致するようになっている。こ
こで、薄膜圧電共振器の共振周波数を変えるためには、
例えば圧電体膜の膜厚や電極の膜厚を変えるといった方
法がある。
圧電共振器200と並列に接続された薄膜圧電共振器2
01の合成された通過特性を示す。
スは、1.7GHzから1.9GHzにピークを有する
帯域通過特性が得られていることが分かる。この特性に
よってある周波数帯域を濾波することが可能なフィルタ
リングが可能となる。
0及び並列に接続した薄膜圧電共振器201の少なくと
も一方に電圧を印加して、直列に接続した薄膜圧電共振
器の共振周波数と並列に接続した薄膜圧電共振器の共振
周波数とを一致させる。このとき直列に接続した薄膜圧
電共振器の反共振周波数と並列に接続した薄膜圧電共振
器の反共振周波数も一致することになる。
示す。
性はほぼ全域で阻止特性を示すことが分かる。
た薄膜圧電共振器200の共振周波数と並列に接続され
た薄膜圧電共振器201の反共振周波数が一致したとき
に得られる帯域通過フィルタ特性及び直列に接続された
薄膜圧電共振器200の共振周波数と並列に接続された
薄膜圧電共振器201の共振周波数とが一致したときに
得られる全域阻止特性を、電圧によって切り替え可能と
することによって、簡単な構造のスイッチングフィルタ
を提供できる。
に接続された薄膜圧電共振器の特性と並列に接続された
薄膜圧電共振器の特性がずれている状態を説明したが、
初期状態にこれらの特性が一致している状態から電圧を
印加することによって、これらの特性がずれている状態
にすることも可能である。
00及び並列に接続された薄膜圧電共振器201のいず
れか一方に電圧を印加して特性をシフトさせてもいい
し、両方に電圧を印加することによって特性をシフトさ
せてもよい。
イアスを印加し、分極状態を変化させて、圧電定数及び
弾性定数などを変化して共振周波数を変化させることを
利用している。このような効果を利用すれば、直列に接
続された薄膜圧電共振器200と並列に接続された薄膜
圧電共振器201の共振特性を一致させて得られる全域
阻止特性と、直列に接続された薄膜圧電共振器200と
並列に接続された薄膜圧電共振器201の共振特性をず
らすことによって得られる帯域通過特性とをDCバイア
スのみで切り替えることができるので、簡単な構成によ
りスイッチングフィルタを提供することができる。
alanced)梯子型フィルタを例にとって説明を行
なったが、図9に示す平衡な(balanced)梯子
型フィルタ或いは図10に示すような平衡な格子型フィ
ルタを用いても同様の効果が得られる。
膜圧電共振器の段数についても、図6、図9、図10に
記載の段数に限らず、帯域外減衰量を大きくするために
さらに段数を増やしても良いし、通過域での挿入損失を
減らすために段数を減らしても良い。その他、本発明の
主旨の範囲内であれば、目的に応じてフィルタ回路の構
成を変形して用いることができる。
DCバイアスの印加方式について説明する。
ィルタの並列に接続された薄膜圧電共振器201のみに
電圧を印加する方式について検討を行なった。
並列に接続された薄膜圧電共振器201の両端部にのみ
可変電圧回路を接続すればよさそうであるが、その場合
直列に接続された薄膜圧電共振器200にも電圧が印加
されて、共振特性が変化してしまう。フィルタ特性の通
過、阻止を最も効率的に切り替えるためには、並列に接
続された薄膜圧電共振器201と直列に接続された薄膜
圧電共振器200とに印加される電圧をそれぞれ独立に
制御する必要があるので、並列に接続された薄膜圧電共
振器201に電圧を印加する時に、直列に接続された薄
膜圧電共振器200の特性が変化してしまうのは好まし
くない。
な回路構成を挙げることができる。
タ回路は、第1の入出力端子(In1、Out1)と、
第2の入出力端子(In2、Out2)と、第1の入出
力端子(In1、Out2)間を接続した第1の導線2
02と、第2の入出力端子(In1、Out2)間を接
続した第2の導線203と、第1の導線202に直列に
接続された第1から第3の直列に接続された薄膜圧電共
振器(200−1、200−2、200−3)と、第2
の導線203に直列に接続された第4から第6の直列に
接続された薄膜圧電共振器(200−4、200−5、
200−6)と、第1と第2の直列に接続された薄膜圧
電共振器(200−1、200−2)との間を一方の端
子とし第4と第5の直列に接続された薄膜圧電共振器
(200−4、200−5)との間をもう一方の端子と
する第1の並列に接続された薄膜圧電共振器201−1
と、第2と第3直列に接続された薄膜圧電共振器(20
0−2、200−3)との間を一方の端子とし第5と第
6直列に接続された薄膜圧電共振器(200−5、20
0−6)との間をもう一方の端子とする第2の並列に接
続された薄膜圧電共振器201−2とから構成され、さ
らに第1と第2の入出力端子(In1、Out1、In
2、Out2)にはそれぞれキャパシタンスCとインダ
クタンスLからなるマッチング回路が接続されている。
路において、二つの並列に接続された薄膜圧電共振器
(201−1、201−2)のみに電圧を印加するため
には以下のような回路を接続すればよい。
電共振器(201−1、201−2)を、第1の導線2
02から第2の導線203に向けて電圧が印加された場
合にその共振周波数がともに上昇(もしくはともに低
下)するように接続する。
振器200−1と第1の入力端子In1との間、第1と
第2の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−1、
200−2)の間、第2と第3の直列に接続された薄膜
圧電共振器(200−2、200−3)の間、そして第
3の直列に接続された薄膜圧電共振器200−3と第1
の出力端子Out1との間に、高周波をカットするため
の抵抗Rを介して、可変電圧回路の一方の端子V1を接
続する。さらに、第4の直列に接続された薄膜圧電共振
器200−4と第2の入力端子In2との間、第4と第
5の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−4、2
00−5)の間、第5と第6の直列に接続された薄膜圧
電共振器(200−5、200−6)の間、そして第6
の直列に接続された薄膜圧電共振器200−6と第2の
出力端子Out2との間に、高周波をカットするための
抵抗Rを介して、可変電圧回路のもう一方の端子V2を
接続する。
続された薄膜圧電共振器200の全てに対して可変電圧
回路が接続されているので、直列に接続された薄膜圧電
共振器200には電圧が印加されず、並列に接続された
薄膜圧電共振器201にのみ電圧を印加することが可能
である。
ut1、In2、Out2)にはマッチング回路が接続
されているため、ポートの外部に対してはDC電圧が印
加されることはない。
振器と可変電圧回路とを接続すれば、基本的なフィルタ
構成を変えることなく、高周波カット用の抵抗体素子の
みを付加することで、通常のフィルタ回路にスイッチン
グ機能をもたせることができ、産業上特に有効である。
ルタの直列に接続された薄膜圧電共振器200にのみ電
圧を印加する方法を説明する。
ィルタは、6つの直列に接続された薄膜圧電共振器20
0と2つの並列に接続された薄膜圧電共振器201とキ
ャパシタンスC及びインダクタンスLからなるマッチン
グ回路は、図11に示す平衡な梯子型フィルタ回路の構
成と同じである。
れた薄膜圧電共振器200の「向き」、即ち電圧印加に
対して共振周波数が上昇する方向のみが図11の回路と
異なり、以下それらの点について説明する。
圧電共振器(200−1、200−3)を、第1の入力
端子In1から第1の出力端子Out1に向けて電圧が
印加された場合にその共振周波数がともに上昇するよう
に接続し、それとは逆に第2の直列に接続された薄膜圧
電共振器200−2は第1の入力端子In1から第1の
出力端子Out1に向けて電圧が印加された場合にその
共振周波数が低下するように接続する。
圧電共振器(200−4、200−6)を、第2の入力
端子In2から第2の出力端子Out2に向けて電圧が
印加された場合にその共振周波数がともに上昇するよう
に接続し、それとは逆に第5の直列に接続された薄膜圧
電共振器200−5は第2の入力端子In2から第2の
出力端子Out2に向けて電圧が印加された場合にその
共振周波数が低下するように接続する。
振器200−1と第1の入力端子In1との間、第2と
第3の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−2、
200−3)の間、第4の直列に接続された薄膜圧電共
振器200−4と第2の入力端子In2との間、そして
第5と第6の直列に接続された薄膜圧電共振器(200
−5、200−6)の間に、高周波をカットするための
抵抗Rを介して、可変電圧回路の一方の端子V1を接続
する。
膜圧電共振器(200−1、200−2)の間、第3の
直列に接続された薄膜圧電共振器200−3と第1の出
力端子Out1との間、第4と第5の直列に接続された
薄膜圧電共振器(200−4、200−5)の間、そし
て第6の直列に接続された薄膜圧電共振器200−6と
第2の出力端子Out2との間に、高周波をカットする
ための抵抗Rを介して、可変電圧回路のもう一方の端子
V2を接続する。
続された薄膜圧電共振器201の両端は常に同じ電位と
なっているため電圧が印加されず、直列に接続された薄
膜圧電共振器200に印加される電圧のみを制御するこ
とが可能である。
ut1、In2、Out2)にはキャパシタンスC及び
インダクタンスLからなるマッチング回路が接続されて
いるため、ポートの外部に対してはDC電圧が印加され
ることはない。
ィルタの並列薄膜圧電共振器のみに電圧を印加する方式
について説明する。
入出力端子(In1、Out1)と、第2の入出力端子
(In2、Out2)と、第1の入出力端子(In1、
Out1)間を接続した第1の導線202と、第2の入
出力端子間(In2、Out2)を接続した第2の導線
203と、第1の導線202に直列に接続された第1の
薄膜圧電共振器200−1と、第2の導線203に直列
に接続された第2の薄膜圧電共振器200−2と、第1
の直列に接続された薄膜圧電共振器200−1と第1の
入力端子In1との間が一方の端子と接続され、第2の
直列に接続された薄膜圧電共振器200−2と第2の出
力端子Out2との間がもう一方の端子と接続された第
1の並列に接続された薄膜圧電共振器201−1と、第
2の直列に接続された薄膜圧電共振器200−2と第2
の入力端子In2との間が一方の端子と接続され、第1
の直列に接続された薄膜圧電共振器200−1と第1の
出力端子Out1との間がもう一方の端子と接続された
第2の並列に接続された薄膜圧電共振器201−2とか
ら構成され、さらに第1と第2の入出力端子(In1、
Out1、In2、Out2)にはそれぞれキャパシタ
ンスCとインダクタンスLからなるマッチング回路が接
続されている。
て、二つの並列に接続された薄膜圧電共振器201のみ
に電圧を印加するためには以下のような回路を接続すれ
ばよい。
圧電共振器(201−1、201−2)を、第1の導線
202から第2の導線203に向けて電圧が印加された
場合にその共振周波数がともに上昇(もしくはともに低
下)するように接続する。次に、第1の直列に接続され
た薄膜圧電共振器200−1と第1の入力端子In1と
の間、そして第1の直列に接続された薄膜圧電共振器2
00−1と第1の出力端子Out1との間に、高周波を
カットするための抵抗Rを介して、可変電圧回路の一方
の端子V1を接続する。
共振器200−2と第2の入力端子In2との間、そし
て第2の直列に接続された薄膜圧電共振器200−2と
第2の出力端子Out2との間に、高周波をカットする
ための抵抗Rを介して、可変電圧回路のもう一方の端子
V2を接続する。
続された薄膜圧電共振器200の両端は常に同じ電位と
なっているため電圧が印加されず、並列に接続された薄
膜圧電共振器201に印加される電圧のみを制御するこ
とが可能である。
Out1、In2、Out2)には、キャパシタンスC
及びインダクタンスLからなるマッチング回路が接続さ
れているため、ポートの外部に対してはDC電圧が印加
されることはない。
ルタの直列薄膜圧電共振器にのみ電圧を印加する方法を
説明する。
ィルタは、2つの直列に接続された薄膜圧電共振器20
0と2つの並列に接続された薄膜圧電共振器201とキ
ャパシタンスC及びインダクタンスLからなるマッチン
グ回路からなる平衡な格子型フィルタ回路の構成は、図
13と同じである。
れた薄膜圧電共振器200の「向き」、即ち電圧印加に
対して共振周波数が上昇する方向のみが図13の回路と
異なり、以下それらの点について説明する。
1を、第1の入力端子In1から第1の出力端子Out
1に向けて電圧が印加された場合にその共振周波数が上
昇するように接続する。次に、第2の直列に接続された
薄膜圧電共振器200−2を、第2の出力端子Out2
から第2の入力端子In2に向けて電圧が印加された場
合にその共振周波数が上昇するように接続する。
共振器200−1と第1の入力端子In1との間、そし
て第2の直列に接続された薄膜圧電共振器200−2と
第2の出力端子Out2との間に、高周波をカットする
ための抵抗Rを介して、可変電圧回路の一方の端子V1
を接続する。
共振器200−1と第1の出力端子Out1との間、そ
して第2の直列に接続された薄膜圧電共振器200−2
と第2の入力端子In2との間に、高周波をカットする
ための抵抗Rを介して、可変電圧回路のもう一方の端子
V2を接続する。
続された薄膜圧電共振器201の両端は常に同じ電位と
なっているため電圧が印加されず、直列に接続された薄
膜圧電共振器200に印加される電圧のみを制御するこ
とが可能である。
Out1、In2、Out2)にはキャパシタンスC及
びインダクタンスLからなるマッチング回路が接続され
ているため、ポートの外部に対してはDC電圧が印加さ
れることはない。
フィルタの並列薄膜圧電共振器のみに電圧を印加する方
式について説明する。
ィルタは、第1の入出力端子(In1、Out1)と、
第2の入出力端子(In2、Out2)と、第1の入出
力端子(In1、Out1)間を接続した第1の導線2
02と、第2の入出力端子(In2、Out2)間を接
続した第2の導線203と、第1の導線202に直列に
接続された第1から第3の直列に接続された薄膜圧電共
振器(200−1、200−2、200−3)と、第1
と第2の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−
1、200−2)との間に一方の端子が接続され、第2
の導線203にもう一方の端子が接続されている第1の
並列に接続された薄膜圧電共振器201−1と、第2と
第3の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−2、
200−3)との間に一方の端子が接続され、第2の導
線203にもう一方の端子が接続されている第2の並列
に接続された薄膜圧電共振器201−2とから構成さ
れ、さらに第1の入出力端子(In1、Out1)には
それぞれキャパシタンスCとインダクタンスLからなる
マッチング回路が接続されている。
いて、二つの並列に接続された薄膜圧電共振器201の
みに電圧を印加するためには以下のような回路を接続す
ればよい。
圧電共振器(201−1、201−2)を、第1の導線
202から第2の導線203に向けて電圧が印加された
場合にその共振周波数がともに上昇(もしくはともに低
下)するように接続する。
振器200−1と第1の入力端子In1との間、第1と
第2の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−1、
200−2)の間、第2と第3の直列に接続された薄膜
圧電共振器(200−2、200−3)の間、そして第
3の直列に接続された薄膜圧電共振器200−3と第1
の出力端子Out1との間に、高周波をカットするため
の抵抗Rを介して、可変電圧回路の一方の端子V1を接
続する。
力端子Out2との間に、高周波をカットするための抵
抗Rを介して、可変電圧回路のもう一方の端子V2を接
続する。
続された薄膜圧電共振器200の両端は常に同じ電位と
なっているため電圧が印加されず、並列に印加された薄
膜圧電共振器201に印加される電圧のみを制御するこ
とが可能である。
1)には、キャパシタンスC及びインダクタンスLから
なるマッチング回路が接続されているため、ポートの外
部に対してはDC電圧が印加されることはない。
ィルタの並列薄膜圧電共振器にのみ電圧を印加する方法
について説明する。
ィルタは、3つの直列に接続された薄膜圧電共振器20
0と2つの並列に接続された薄膜圧電共振器201とキ
ャパシタンスC及びインダクタンスLからなるマッチン
グ回路を構成する不平衡な梯子型フィルタ回路は、図1
5と同じである。
れた薄膜圧電共振器200の「向き」、即ち電圧印加に
対して共振周波数が上昇する方向、およびDC電圧遮断
用の二つのコンデンサのみが図15の回路と異なり、以
下それらの点について説明する。
(200−1、200−3)を、第1の入力端子In1
から第1の出力端子Out1に向けて電圧が印加された
場合にその共振周波数が上昇するように接続する。
振器200−2を、第1の出力端子Out1から第1の
入力端子In1に向けて電圧が印加された場合にその共
振周波数が上昇するように接続する。
並列に接続された薄膜圧電共振器201−1と第2の導
線203との接続部との間に第1のコンデンサC1、第
2の並列に接続された薄膜圧電共振器201−2と第2
の導線203との接続部との間に第2のコンデンサC2
を挿入する。
共振器200−1と第1の入力端子In1との間、第2
と第3の直列に接続された薄膜圧電共振器(200−
2、200−3)の間、さらに第2の並列に接続された
薄膜圧電共振器201−2と第2のコンデンサC2との
間に、高周波をカットするための抵抗Rを介して、可変
電圧回路の一方の端子V1を接続する。
膜圧電共振器(200−1、200−2)との間、第3
の直列に接続された薄膜圧電共振器200−3と第1の
出力端子Out1との間、そして第1の並列に接続され
た薄膜圧電共振器201−1と第1のコンデンサC1と
の間に高周波をカットするための抵抗Rを介して、可変
電圧回路のもう一方の端子V2を接続する。
続された薄膜圧電共振器201の両端は常に同じ電位と
なっているため電圧が印加されず、直列に接続された薄
膜圧電共振器200に印加される電圧のみを制御するこ
とが可能である。
ut1)には、キャパシタンスC及びインダクタンスL
からなるマッチング回路が接続され、第2の導線203
には第1と第2のコンデンサ(C1、C2)が接続され
ているため、ポートの外部に対してはDC電圧が印加さ
れることはない。
る圧電体材料としては、AlN、ZnO、PbTi
O3、BaTiO3、Pb(Zr,Ti)O3(PZ
T)などが適しているが、誘電率が大きい材料ほどイン
ピーダンスマッチングを取るために必要な電極面積が小
さくて済むため、小型軽量化に有利である。中でも、わ
ずかな電圧印加で大きく共振周波数が変化するBaTi
O3が好ましい。
れるスイッチングフィルタの一つの好ましい実施例の回
路図を示した。
ルタ回路であり、3つの直列に接続された薄膜圧電共振
器11と2つの並列に接続された薄膜圧電共振器12と
からなる。直列に接続された薄膜圧電共振器11の全て
の電極と、第2の導線17との間には可変電圧回路が接
続されており、任意の方向に電圧を印加することができ
る構成となっている。可変電圧回路と第1の導線16及
び第2の導線17との間には高周波成分を遮断する目的
で薄膜抵抗体からなる抵抗18が接続されている。
ンピーダンスの絶対値が最も大きくなる反共振周波数に
おけるインピーダンスの最大値に対して、500倍〜1
000倍以上の値であれば良く、典型的には数百kΩ〜
数MΩといった値となる。この抵抗値が大きすぎると、
薄膜圧電共振器のキャパシタンスと抵抗値とで決まるC
R時定数が大きくなり、スイッチングに要する時間が長
くなる。また、フィルタ回路の出入力端子にはマッチン
グ回路15が接続されており、特性インピーダンスが想
定されるシステムに必要な値に調整されている。
2)は全て同一の材料、構造で形成されており、電圧印
加しない場合には図8に示すような遮断特性を示す。一
方で、並列に接続された薄膜圧電共振器12に対して、
共振周波数が低下する方向にDCバイアスを印加して、
並列に接続された薄膜圧電共振器12の反共振周波数と
直列に接続された薄膜圧電共振器11の共振周波数とが
等しくなると、その周波数を中心周波数とする帯域通過
フィルタの特性を示すようになる。
膜圧電共振器は例えば以下のようにして製造される。
を既知の酸化手法によって酸化し、SiO2層22を厚
さ600nm形成する。この上部にSrRuO3からな
る空洞化のための犠牲層23をスパッタ法により厚さ3
00nm成膜する。成膜条件は、基板温度450℃、R
Fパワー300Wとし、4インチセラミックターゲット
を用いてアルゴン及び酸素(Ar+O2)雰囲気中とし
た。
ングし、硝酸セリウムアンモニウム溶液を主成分とする
エッチャントにより加工した。さらにこの上部に、第1
のIrからなる電極24を同じくスパッタ法により厚さ
100nm形成し、パターニング後Arミリング加工を
行った。
なる圧電体膜25を成膜した。成膜条件は、基板温度4
50℃、RFパワー300Wとし、成膜速度を稼ぐため
複数のターゲットを使用した。なお、成膜雰囲気はアル
ゴン及び酸素(Ar+O2)雰囲気である。圧電体膜2
5の膜厚は800nmとした。
酸化水素水を主成分とするエッチャントによりウェット
エッチングを行った。次に、Irからなる第2の電極2
6を第1の電極24と同一の成膜条件により厚さ100
nm成膜した。
あとArミリングで加工した。すべての層の成膜が終了
した後、加工により形成されていたヴィアホール27を
通じて犠牲層SrRuO323を、硝酸セリウムアンモ
ニウム溶液を主成分とするエッチャントにより溶解し、
空洞化処理を行った。
気特性を、ネットワークアナライザを用いて測定したと
ころ、2GHz近傍に共振、反共振周波数をもち、電気
機械結合定数は約17%、Q値は800であった。
器を、同一のSi基板上に多数作成し、その他薄膜抵抗
やマッチング回路用コンデンサ、インダクタも同じ基板
上にすべて薄膜技術を用いて形成した。
ッチングフィルタ回路となるように接続した。これらの
薄膜圧電共振器は、並列、直列ともに同一の構造をもつ
ため、DCバイアスを印加しない場合は図8に示す全域
阻止特性を示した。一方、並列に接続された薄膜圧電共
振器12にのみDCバイアスを印加して、共振周波数を
低下させると、図7に示す帯域通過特性を示した。
も特性の良好な帯域通過フィルタ特性を示した。
に、上記スイッチングフィルタを複数接続する。このと
きそれぞれのスイッチングフィルタは、異なる周波数帯
をろ波する特性となるようにする。次に、これらスイッ
チングフィルタのそれぞれに異なる周波数帯に対応する
複数の周波数処理システムとを接続して、マルチバンド
対応の無線装置を作製した。
装置では、通過域における減衰量は従来のアンテナスイ
ッチを介した場合よりも平均で1.5dBほど少なかっ
た。
造によって、帯域通過特性と全域阻止特性とを切り替え
ることができるため、マルチバンドにおける相互干渉、
送受信信号の相互干渉、不要ノイズを防止できる。
数を可変する可変フィルタを説明する。
実施形態1で説明したものと同一の工程により作製する
ことができる。
時には、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と並列薄膜圧
電共振器の反共振周波数を一致させる。このときある周
波数を通過する帯域特性を持つ。次に、制御電圧を印加
することにより、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と、
並列薄膜圧電共振器の反共振周波数を共に上昇或いは共
に降下することにより、通過帯域の中心周波数を可変に
することができる。
共振周波数と並列薄膜圧電共振器の反共振周波数を一致
させる。このときある周波数を通過する帯域特性を持
つ。次に、制御電圧を変化する或いは無印加にすること
により、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と、並列薄膜
圧電共振器の反共振周波数を共に上昇或いは共に降下す
ることにより、通過帯域の中心周波数を可変にすること
ができる。
たマルチバンド対応の移動体通信用の携帯端末では、帯
域が異なるシステム毎に受信系を用意しなければならな
いが、本実施形態の中心周波数が可変の帯域通過フィル
タを用いれば、一つのフィルタ回路だけでマルチバンド
対応の移動体通信用の携帯端末を形成できる。
を可変する可変フィルタを、平衡な格子型フィルタで構
成した場合の具体的な回路図を示す。
フィルタは、第1の導線16上に、直列薄膜圧電共振器
11が直列に接続されている。第2の導線17上に、直
列薄膜圧電共振器11が直列に接続されている。第1の
導線16及び第2の導線17の間に2個の並列薄膜圧電
共振器12が並列に接続されている。
直列薄膜圧電共振器11の間には、制御電圧入力端子1
3が接続されている。同様に、第2の導線17におい
て、入力端子14と直列薄膜圧電共振器11の間には、
制御電圧入力端子13が接続されている。
を、図20を用いて説明する。
電共振器11及び並列薄膜圧電共振器12の共振特性を
示す。
共振器11の共振周波数(下側のピーク位置)と並列薄
膜圧電共振器12の反共振周波数(上側のピーク位置)
が一致するように組み合わせている。
ルタの通過特性である。
には、中心周波数がf0の帯域通過フィルタ特性を示し
ている。
力端子13に負の電圧を印加する。直列薄膜圧電共振器
11及び並列薄膜圧電共振器12の全てに対して同一の
電圧が印加され、その向きは分極方向と逆向きである。
また、正の電圧を印加した場合は、直列薄膜圧電共振器
11及び並列薄膜圧電共振器12の全てに対して同一の
電圧が印加され、その向きは分極方向と同じ向きであ
る。
い弾性定数が増加すると、直列薄膜圧電共振器11及び
並列薄膜圧電共振器12の共振周波数はいずれもΔfだ
け上昇する。ここで直列薄膜圧電共振器11の共振周波
数と並列薄膜圧電共振器12の反共振周波数は一致した
まま移動するように電圧を制御する。
に、中心周波数がf0+Δfの帯域通過特性を示すフィ
ルタとなる。すなわち電圧印加後のフィルタの通過帯域
は、電圧無印加時よりも高周波側にΔfシフトする。
並列薄膜圧電共振器12に、1μmの厚さのチタン酸バ
リウム薄膜を用いて、これに3Vの電圧を加えると、2
%程度の共振周波数の変化率が得られる。
可変フィルタは、例えばGSM1.8GとGSM1.9
Gのように使用周波数帯が比較的近いシステムのRFの
トップフィルタとして用いることができる。
るのが、周波数可変フィルタを用いればもともとサイズ
が小さい薄膜圧電共振器を用いたフィルタ一つで済むた
め、受動回路の大幅な小型化が実現でき、その有用性は
極めて大きい。
数帯域の幅を可変する帯域幅可変フィルタを説明する。
本実施形態においても薄膜圧電共振器は、実施形態1で
説明したものと同一の工程により作製することができ
る。
無印加時には、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と並列
薄膜圧電共振器の反共振周波数を一致するように構成し
ておく。次に、直列薄膜圧電共振器及び並列薄膜圧電共
振器の少なくとも一方に制御電圧を印加することで、共
振周波数と反共振周波数の間隔を変えることができる。
このとき、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と並列薄膜
圧電共振器の反共振周波数がほぼ一致したままであれ
ば、フィルタの中心周波数を動かさずに帯域幅だけを可
変とすることが可能になる。
の分極が増加する向きを選べば、強誘電体薄膜の電気機
械結合定数が増加し、その結果共振周波数と反共振周波
数の間隔は広がる。従って、帯域通過フィルタの通過帯
域幅を大きくすることが可能となる。
すると、弾性定数も変化し共振周波数が変化してしま
う。従って、帯域幅が変化すると同時にフィルタの中心
周波数も変化してしまう。
依存性が圧電定数の電圧依存性に比べて小さい強誘電体
材料を用いればよい。その一例として、例えば、若干配
向に乱れをもつような強誘電体膜を用いることが好まし
い。また、強誘電体膜はエピタキシャル成長した膜を使
用することが好ましい。
場合、電圧を印加して分極が揃った場合の圧電性の変化
が非常に大きく、周波数変化が無視できる電圧範囲で帯
域幅を可変とすることが可能になる。
帯域の幅を可変する帯域幅可変フィルタを説明する。
ルタは、第1の導線16に2個の直列薄膜圧電共振器1
1−1、11−2が直列に接続されている。第2の導線
17に2個の直列薄膜圧電共振器11−3、11−4が
接続されている。第1の導線16と第2の導線17の間
に4個の並列薄膜圧電共振器12が接続されている。
圧電共振器11−2の間には、制御電圧入力端子13が
接続されている。同様に、直列薄膜圧電共振器11−3
及び直列薄膜圧電共振器11−4の間にも、制御電圧入
力端子13が接続されている。
22を用いて説明する。
電共振器11及び並列薄膜圧電共振器12の共振特性を
示す。
共振器11の共振周波数(下側のピーク位置)と並列薄
膜圧電共振器12の反共振周波数(上側のピーク位置)
が一致するように組み合わせている。このとき直列薄膜
圧電共振器11の反共振周波数のピーク位置と並列薄膜
圧電共振器12の反共振周波数のピーク位置の間隔はΔ
f/2である。
ルタの通過特性である。
には、通過帯域幅がΔfの帯域通過フィルタ特性を示し
ている。
力端子13に電圧を印加する。直列薄膜圧電共振器11
及び並列薄膜圧電共振器12の全てに対して同一の電圧
が印加され、その向きは強誘電体の分極方向と同じ向き
である。
らつきをもっていた分極が、全て同一の方向を向くよう
になり、結合定数が増加する。
列薄膜圧電共振器11及び並列薄膜圧電共振器12の反
共振周波数の間隔が広がる。この場合直列薄膜圧電共振
器11及び並列薄膜圧電共振器12の共振周波数の間隔
も広がっている。ここで直列薄膜圧電共振器11の共振
周波数と並列薄膜圧電共振器12の反共振周波数は一致
したまま移動するように制御する。
が、分極がわずかに乱れた強誘電体配向膜を圧電体膜と
して用いることで、共振周波数の電圧依存性よりも結合
定数の電圧依存性の方がはるかに大きくなるので、実質
的に問題は生じない。
に、通過する周波数帯幅がΔf+Δf'の帯域通過特性
を示すフィルタとなる。すなわち電圧印加後のフィルタ
の通過帯域は、電圧無印加時よりもΔf'だけ広がるこ
とになる。
ころ、制御電圧で通過帯域幅を可変にできる帯域通過フ
ィルタを構成することができた。このようにして構成さ
れた帯域幅可変フィルタは、使用帯域幅の異なる複数の
システムを切り替えることや、情報量に応じて帯域幅を
変えて対応するシステム(CDMA2000など)で使
用することが可能である。
を可変にすることができれば、伝送する情報量に応じて
チャネルの周波数帯域幅を変えるという今後の移動体通
信で必須とされるフィルタ機能が一つの回路で実現でき
ることになり、実用上極めて有用である。
内のリップル形状やリップル位置を可変する可変フィル
タを説明する。本実施形態においても薄膜圧電共振器
は、実施形態1で説明したものと同一の工程により作製
することができる。
時には、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と並列薄膜圧
電共振器の反共振周波数を一致させる。このときある周
波数を通過する帯域特性を持つ。次に、直列薄膜圧電共
振器及び並列薄膜圧電共振器の少なくとも一方に制御電
圧を印加することで、直列薄膜圧電共振器の共振周波数
と並列薄膜圧電共振器の反共振周波数の間隔を変化させ
ることにより、通過帯域内のリップルの位置や形状を可
変とすることができる。
器の共振周波数と並列薄膜圧電共振器の反共振周波数を
一致させる。このときある周波数を通過する帯域特性を
持つ。次に、直列薄膜圧電共振器及び並列薄膜圧電共振
器の少なくとも一方に制御電圧を変化或いは無印加にす
ることで、直列薄膜圧電共振器の共振周波数と並列薄膜
圧電共振器の反共振周波数の間隔を変化させることによ
り、通過帯域内のリップルの位置や形状を可変とするこ
とができる。
ップルが存在し、部分的にシステム要求よりも挿入損失
が大きい帯域が存在したとしても、通過帯域内の使用チ
ャネルだけは挿入損失が小さくなるように薄膜圧電共振
器に電圧を印加して強誘電体を使用した直列薄膜圧電共
振器の共振周波数と並列薄膜圧電共振器の反共振周波数
をずらし、また別のチャネルを用いて通信を行なうとき
には該当するチャネルの挿入損失が小さくなるようなリ
ップル形状になるように制御電圧を変化させるので、多
少のリップルが存在してもフィルタとして使用可能にな
る。
変特性を向上させるような材料を選択すると、フィルタ
の挿入損失が若干大きくなる場合があるが、リップル位
置や形状を可変とすることで、従来は適用が難しいと考
えられていた材料でも可変性を活かしたフィルタとして
利用することが可能になり、材料選択の幅が広がるとい
うメリットが得られる。また、挿入損失を小さくできる
材料を用いても、リップルのないフィルタを構成した場
合の最小挿入損失よりも、リップルの存在を許容しても
使用チャネルだけは挿入損失が小さくなるように共振器
を組み合わせる方が、最小挿入損失は小さくできるとい
う利点がある。
状やリップル位置を可変にする可変フィルタを説明す
る。
は、第1の導線16に3個の直列薄膜圧電共振器11が
直列に接続されている。第1の導線16と第2の導線1
7の間に2個の並列薄膜圧電共振器12が接続されてい
る。
の全ての電極に制御電圧入力端子13−1が抵抗18を
介して接続されている。
印加され、直列薄膜圧電共振器11には電圧が印加され
ないようになっている。
する可変フィルタの動作原理を、図24を用いて説明す
る。
電共振器11及び並列薄膜圧電共振器12の共振特性を
示す。
共振器11の共振周波数(下側のピーク位置)と並列薄
膜圧電共振器12の反共振周波数(上側のピーク位置)
が一致するように組み合わせている。
ルタの通過特性である。
には、リップルのない帯域通過フィルタ特性を示してい
る。この場合帯域の中心にもっとも挿入損失の小さい領
域が存在し、真中の2本のch2及びch3が通過す
る。
力端子13に電圧を印加する。
列薄膜圧電共振器11の共振周波数と並列薄膜圧電共振
器12の反共振周波数を僅かにずらす。
の端の位置にリップルが存在する特性となる。
振周波数と直列薄膜圧電共振器11の共振周波数におい
て挿入損失が極小となる通過特性をもつフィルタが構成
できる。
タの通過帯域内に4個のチャネルが存在する場合、図2
4(c)のような特性を示すときは4個のチャネルのう
ち真中の二つの帯域のチャネル(ch2とch3)が使
用でき、図24(d)のような特性を示すときは4個の
チャネルのうち上下二つの帯域のチャネル(ch1とc
h4)が使用できる。
フィルタ回路を構成したところ、リップルが存在せず、
使用チャネルの全てに対して常に挿入損失が要求の値以
下である帯域通過フィルタを作るよりは、多少のリップ
ルがあったとしても、使用しているチャネルだけは挿入
損失が少なくなるようなリップル形状になる可変フィル
タの方が、使用チャネルの挿入損失を小さく抑えること
ができ、またある程度の特性のばらつきを電圧制御によ
り抑えることが可能になるので、実用上そのメリットは
大きい。
数やその帯域幅を可変とする帯域遮断フィルタを説明す
る。本実施形態においても薄膜圧電共振器は、実施形態
1で説明したものと同一の工程により作製することがで
きる。
に、直列薄膜圧電共振器の反共振周波数と、並列薄膜圧
電共振器の共振周波数とを一致させている。このときは
ある周波数帯を遮断する遮断フィルタとなっている。
薄膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波数と、並列
薄膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波数が、共に
上昇或いは共に降下することにより、阻止帯域の中心周
波数が可変となる。
周波数と、並列薄膜圧電共振器の共振周波数とを一致さ
せ、電圧を変化或いは無印加にして、直列薄膜圧電共振
器の共振周波数及び反共振周波数と、並列薄膜圧電共振
器の共振周波数及び反共振周波数が、共に上昇或いは共
に降下してもよい。
薄膜圧電共振器の共振周波数と反共振周波数の間隔及び
並列薄膜圧電共振器の共振周波数と反共振周波数の間隔
を変化させることにより、通過帯域幅を可変とする。
スの大きい方を直列薄膜圧電共振器として、キャパシタ
ンスの小さい方を並列薄膜圧電共振器として用いること
で、電圧を印加して直列薄膜圧電共振器の共振周波数と
並列薄膜圧電共振器の反共振周波数をともに上昇させれ
ば中心周波数も上昇し、電圧を印加して直列薄膜圧電共
振器の共振周波数と並列薄膜圧電共振器の反共振周波数
をともに低下させれば中心周波数も低下するため、遮断
周波数を可変とする帯域通過フィルタを構成することが
できる。
に電圧を印加して、その結果強誘電体薄膜の電気機械結
合定数が増加すると、直列もしくは並列薄膜圧電共振器
の共振−反共振周波数の間隔が広がるので、帯域遮断フ
ィルタの遮断帯域幅を大きくすることが可能となる。
や、妨害波の存在する周波数範囲が変化した場合にも、
単一のノッチフィルタ回路構成で妨害波を除くことがで
き、フィルタ回路の小型化に特に有利である。
可変フィルタを不平衡な梯子型フィルタで構成した場合
の回路例である。
は、第1の導線16に2個の直列薄膜圧電共振器11が
直列に接続されている。第1の導線16と第2の導線1
7の間に1個の並列圧電共振器12が並列に接続されて
いる。直列薄膜圧電共振器11の間に制御電圧入力端子
13−1が接続されている。
共振器11及び並列薄膜圧電共振器12に等しく印加す
ることが可能となる。
構成を示す。
ルタは、直列薄膜圧電共振器11に共振周波数が低く、
インピーダンスが小さいもの、並列薄膜圧電共振器12
には共振周波数が高く、インピーダンスが大きいものを
用いる。
共振器11の反共振周波数と、並列薄膜圧電共振器12
の共振周波数が一致している。
共振器11の反共振周波数と並列薄膜共振器12の共振
周波数が一致するようにすれば、この一致する周波数の
位置が遮断周波数となる帯域遮断特性が得られる。
膜圧電共振器12が同じ方向に共振周波数がシフトする
ように制御電圧を印加すれば、遮断周波数が可変となる
帯域遮断フィルタを構成することができる。
路を構成し、さらに帯域通過フィルタを同じ強誘電体配
向膜からなる薄膜圧電共振器で同一基板上に形成し、直
列に接続したところ、所望波を通過させ、妨害波を除去
するとともに、妨害波の周波数帯が多少変動しても、変
動を検知して適当な制御電圧を遮断周波数可変フィルタ
に印加する回路を付加することで、妨害波が変動しても
フィルタ後段のアンプが飽和することなく動作させるこ
とができた。
を使用することにより、例えばW−CDMAの受信帯域
である2110〜2170MHz帯の前後にPHS(1
900MHz前後)、無線LAN(2.4MHz)の帯
域が存在しているので、これらの妨害波の位置に遮断周
波数を合わせ、また妨害波のチャネルが変わった時にも
遮断周波数を動かして妨害波に追随させる、といった動
作が可能になった。
性と全域遮断特性とを電圧制御で切り替えることのでき
るスイッチングフィルタに関するものである。本実施形
態においても薄膜圧電共振器は、実施形態1で説明した
ものと同一の工程により作製することができる。
電共振器の共振周波数と並列薄膜圧電共振器の反共振周
波数とが一致したときに得られる帯域通過特性と、直列
薄膜圧電共振器の共振周波数と並列薄膜圧電共振器の共
振周波数とが一致したときに得られる全域阻止特性と
を、直列薄膜圧電共振器或いは並列薄膜圧電共振器の少
なくとも一方に前記制御電圧を印加することにより切り
替え可能である。
共振器の共振周波数と、並列薄膜圧電共振器の反共振周
波数とが一致したときに得られる帯域通過特性と、前記
強誘電体を使用した直列薄膜圧電共振器の共振周波数
と、並列薄膜圧電共振器の共振周波数とが一致したとき
に得られる全域阻止特性とを、制御電圧だけで切り替え
ることができる。ここで、フィルタは常時接続されてお
り、使用されているシステムに対応するフィルタのみ通
過特性を示し、それ以外のフィルタは全域阻止特性を示
すため、PINダイオードのように切り替えのために挿
入されたスイッチング素子で生じる損失がなく、挿入損
失の少ないフィルタが構成できるとともに、オンオフの
動作が能動素子を含まないため、受動素子を集積したモ
ジュールのみを使用すればよく、極めて小さい面積で切
り替え手段が実現できるという実用上大きな利点があ
る。
量切り替えフィルタを、スイッチングフィルタを用いて
構成したブロック図を示す。
のスイッチングフィルタを具備し、それらは常時接続さ
れている。
ングフィルタは、例えばフィルタの段数を変えるなどの
方法により、それぞれ帯域外減衰量が異なる値となって
いる。
が最も小さい第1のスイッチングフィルタ回路例を示
す。
ッチングフィルタを構成した例で、第1の導線16及び
第2の導線17にそれぞれ1個ずつの直列薄膜圧電共振
器11が直列に接続されている。第1の導線16と第2
の導線17の間に2個の並列薄膜圧電共振器12が並列
に接続されている。第1の導線16の直列薄膜圧電共振
器11の両端の電極には制御電圧入力端子13が抵抗1
8を介して接続されている。こうすることで、制御電圧
は並列薄膜圧電共振器12にのみ印加され、直列薄膜圧
電共振器には電圧が印加されないようになっている。
フィルタの動作原理を説明する。
の反共振周波数と直列薄膜圧電共振器11の共振周波数
を一致させた場合のそれぞれの共振特性である。
ィルタの特性は、帯域通過フィルタ特性を示す(スイッ
チ“オン"に対応)。
3に+Vの電圧を印加すると、2個の並列薄膜圧電共振
器12にのみ電圧が印加される。例えば電圧印加に伴い
弾性定数が増加したとすると、二つの並列薄膜圧電共振
器12の共振周波数は上昇する。
えて直列薄膜圧電共振器11及び並列薄膜圧電共振器1
2の共振周波数を一致させると、フィルタの特性は図3
0(d)のような全ての周波数帯にわたって阻止特性を
示すようになる(スイッチ“オフ"に対応)。
域通過特性と全域遮断特性を切り替えることができ、並
列に接続してもPINダイオードのような選択手段を介
さなくて済むので、挿入損失が一切増加しないというメ
リットがある。
グフィルタ33、第2のスイッチングフィルタ34及び
第3のスイッチングフィルタ35を3つ並列に接続した
ものを示す。このとき第1のスイッチングフィルタ3
3、第2のスイッチングフィルタ34及び第3のスイッ
チングフィルタ35のフィルタの段数は全て異なるよう
にしておく、第1のスイッチングフィルタ33には第1
の電圧印加端子36から電圧が印加出来るようにしてお
く。第2のスイッチングフィルタ34には第2の電圧印
加端子37から電圧が印加出来るようにしておく。第3
のスイッチングフィルタ35には第3の電圧印加端子3
8から電圧が印加出来るようにしておく。31は信号入
力端子、32は信号出力端子である。
切り替えフィルタの通過特性を示す。
する直列薄膜圧電共振器と並列薄膜圧電共振器の組み合
わせからなるフィルタの段数が少ない場合、挿入損失は
少ないものの帯域外減衰量の小さい通過特性となる。一
方フィルタの段数が多い場合、帯域外減衰量は大きいも
のの挿入損失もそれに応じて大きい通過特性となる。
場合は、帯域外減衰量は少なくてもよく、むしろ挿入損
失を少なくすることが後段のアンプの負担を減らすため
にも必要となるので第1のフィルタ33をスイッチング
フィルタで選択し、逆に妨害波が存在する場合は、挿入
損失が例え大きくとも、帯域外減衰量を大きくして後段
のアンプが飽和しないようにすることが要求されるので
第2のフィルタ34を選択して使用する。妨害波の強度
が極めて大きい場合は、さらに帯域外減衰量の大きい第
3のフィルタ35を選択して使用する。
レードオフを回避するために、容易に小型化できる強誘
電体配向膜を用いた薄膜圧電共振器から構成されるフィ
ルタを損失の少ないスイッチ手段で切り替えて使用する
ことで、妨害波の有無によってそれぞれ最適化されたフ
ィルタ回路を使用できるようになった。また、スイッチ
手段がフィルタ回路と同じ薄膜受動素子基板上に集積化
できるため、極めてサイズの小さいフィルタモジュール
が作製可能となった。
可変フィルタを組み合わせた可変フィルタに関するもの
である。
通過帯域幅、リップル位置或いはリップル形状、ノッチ
位置或いは遮断帯域幅を可変とする可変フィルタを複数
用いて所望の可変帯域通過フィルタを形成することがで
きる。
ィルタでは実現が難しい大きな可変幅をもつフィルタを
形成することもできる。
周波数可変フィルタの直列接続で用い、電圧を印加する
ことにより、前段の周波数可変フィルタの中心周波数を
上昇させ、後段の周波数可変フィルタの中心周波数を低
下させれば、帯域幅を狭くすることができる。
め異なる周波数に設定して、重なる部分だけをフィルタ
をして用いて、前段と後段の中心周波数を電圧印加によ
り同じ方向に動かせば、通過帯域に比べて中心周波数の
変化する割合を大きく取ることができ、より多くのシス
テムに特性可変フィルタを適用することができるように
なり、実用上極めて有利である。
心周波数可変フィルタの直列接続により実現した回路を
示す。
ィルタは、第1の導線16に2個の直列薄膜圧電共振器
11−1、11−2が直列に接続されている。第2の導
線17に2個の直列薄膜圧電共振器11−3、11−4
が直列に接続されている。第1の導線16と第2の導線
17の間に4個の並列薄膜圧電共振器12が並列に接続
されている。
器11−1と第2の直列薄膜圧電共振器11−2の間に
は、制御電圧入力端子13が接続されている。同様に、
第2の導線17の第3の直列薄膜圧電共振器11−3と
第4の直列薄膜圧電共振器11−4の間にも、制御電圧
入力端子13が接続されている。便宜上、制御電圧入力
端子13から入力端子14側のフィルタを第1のフィル
タ、制御電圧入力端子13から出力端子15側のフィル
タを第2のフィルタと以下呼ぶことにする。
の動作原理を説明する。
ィルタ及び第2のフィルタの通過特性を示したものであ
る。第1のフィルタ及び第2のフィルタは、通過帯域が
Δfだけ重なるように設計されている。
タ及び第2のフィルタを直列に接続した帯域通過フィル
タの特性は帯域幅Δfの帯域通過フィルタ特性を示す。
圧を印加して薄膜圧電共振器の共振周波数を変化させる
ことにより、第1のフィルタの通過域を低周波側にΔ
f'シフトさせ、第2のフィルタの通過域を高周波側に
Δf'シフトさせる。
ルタの特性は帯域幅がΔf+2Δf'になり、2Δf'だ
け広がることになる。このようにして、外部から加えた
制御電圧により帯域幅を可変とすることができる。
下のように設計すればよい。第1のフィルタは第2のフ
ィルタよりも低周波側に通過域をもつものとすると、第
1のフィルタを構成する4つの薄膜圧電共振器は、第2
のフィルタを構成する4つの薄膜圧電共振器よりも電極
膜厚を大きくして、共振周波数を低下させなければなら
ない。
印加すると、第1のフィルタを構成する4つの薄膜圧電
共振器には分極方向と同じ向きに電界が印加され、逆に
第2のフィルタを構成する4つの薄膜圧電共振器には分
極方向と逆向きに電界が印加される。従って、制御電圧
を印加することで、第1のフィルタが例えば高周波側に
シフトしたとすると、このとき第2のフィルタは逆に低
周波側にシフトする。また、第1のフィルタが例えば低
周波側にシフトしたとすると、このとき第2のフィルタ
は逆に高周波側にシフトする。つまり、このような構成
の回路を作製すれば、制御電圧印加にともなって第1の
フィルタと第2のフィルタが逆向きにシフトするため、
両者の重なっている部分、すなわち通過帯域が広がった
り狭まったりする。
たようなフィルタ回路は、図32で説明した動作原理に
基づく帯域幅可変フィルタを作製することができる。こ
の方法では、実質的に一つのフィルタ回路に制御電圧入
力端子を付け加えるだけで帯域幅可変フィルタが構成で
きたので、従来の薄膜圧電共振器を用いたフィルタ回路
の設計技術、プロセス技術がともに活用でき、さらに同
一の基板上に全て形成可能であることから、極めて小さ
いフィルタモジュールが実現できた。
キャリア方式を採用しているCDMA2000のよう
に、通常1キャリアあたり1.25MHzである帯域幅
を、高速性が要求される場合にのみ複数のキャリアを用
いて、2.5MHzや3.75MHzの帯域幅に変える
システムにおいて特に有効である。このような大きな帯
域幅の変化を要するシステムでは、可変幅を大きく取れ
るので有利である。また、通常チャネル幅は数MHzで
あり、10%以上もの結合定数をもつ強誘電体配向膜を
圧電体とした薄膜圧電共振器では帯域幅が広すぎて、作
製するのが困難であるが、本実施例に見られるような、
帯域幅の広いフィルタを二つ直列に接続して帯域幅の狭
いフィルタを構成する手法を用いれば、帯域幅の狭い帯
域幅可変フィルタが構成できる。
変フィルタの回路図を示す。これは2個の中心周波数可
変フィルタの直列接続により実現した回路例である。
第1の導線16に2個の直列薄膜共振器11−1、11
−2が直列に接続されている。第2の導線17に2個の
直列薄膜圧電共振器11−3、11−4が直列に接続さ
れている。第1の導線16と第2の導線17の間に4個
の並列薄膜圧電共振器12が並列に接続されている。
器11−1と第2の直列薄膜圧電共振器11−2の間に
は、制御電圧入力端子13が接続されている。同様に、
第2の導線17の第3の直列薄膜圧電共振器11−3と
第4の直列薄膜圧電共振器11−4の間にも、制御電圧
入力端子13が接続されている。
ィルタと全く同一であるが、以下述べるように、電圧無
印加時の通過特性が異なる。
の動作原理を説明する。便宜上、図22の制御電圧入力
端子13よりも入力端子14側を第1の中心周波数可変
フィルタ、出力端子15側を第2の中心周波数可変フィ
ルタと呼ぶことにする。
第2の中心周波数可変フィルタの通過特性を示したもの
である。それぞれの通過特性は、帯域幅はほぼ同じであ
るが、重なっている周波数帯がチャネル一つ分と同じに
なっている。
の中心周波数可変フィルタを直列に接続した場合に、チ
ャネル一つ分が通過帯域幅となるような帯域通過フィル
タが構成できるように調整してある。
心周波数可変フィルタに電圧を印加して、それぞれの通
過帯域をΔf'だけ高周波側にずらすと、図34(d)
に示すように、通過域のチャネルもΔf'だけ高周波側
にシフトする。
数の大きい圧電材料では、1チャネルを選択するような
帯域幅の狭いフィルタを構成し、かつそれを数チャネル
分動かすのは困難であった。なぜならば、強誘電体配向
膜のように可変幅が大きい材料は結合定数も大きく、逆
に結合定数が小さい材料は可変幅が極めて狭く、中心周
波数可変フィルタを作製できないというトレードオフの
関係があるからである。
の中心周波数可変フィルタを構成すれば、強誘電体のも
つ大きなチューナビリティを活かしつつ、帯域幅の狭い
チャネルフィルタを作製することができ、実用上の価値
は極めて大きい。
ルタの間に、アイソレータ或いはバッファアンプが接続
することができる。こうすることで直列薄膜圧電共振器
のフィルタの前段と後段との間で、インピーダンスの不
整合に起因する通過特性の低下を抑制することができ、
実用上特に利用価値が高い。
スイッチを介して並列に接続し、スイッチによりフィル
タを選択することにより、通過帯域の中心周波数、通過
帯域幅、リップル位置或いはリップル形状、ノッチ位置
或いは遮断帯域幅、帯域外減衰量、通過損失を可変とす
ることができる。
の可変フィルタの直列接続で実現できる可変範囲より
も、さらに広い可変範囲をもつ特性可変フィルタが得ら
れるという利点がある。
も大きくない第1の特性の可変フィルタと、挿入損失は
大きいが帯域外減衰量が大きい第2の特性の可変フィル
タを並列に接続すれば、妨害波が存在しない場合には第
1の可変フィルタを使用し、妨害波が出現した場合には
第2の可変フィルタに切り替えて使用することで、フィ
ルタ後段のアンプが飽和するのを避けることが可能とな
る。
構成する場合、900MHz帯と2GHz帯のチャネル
選択フィルタを一つのフィルタ或いは直列に接続された
可変フィルタで実現することは困難であるが、別々に構
成して並列接続すれば用意に作製可能である。
手段として実施形態1で説明したスイッチングフィルタ
を使用すれば、挿入損失も小さく実用上のメリットは極
めて大きい。
器に使用する強誘電体として、単結晶或いは配向した強
誘電体が0.1°以上の配向半値幅を有することが好ま
しい。
しない場合でも分極が位置方向に揃っているが、適度に
欠陥などが導入されていたり、格子定数がばらついたり
していると、電圧を印加しない場合は分極が揃っていな
い領域が膜中に形成される。このような領域もわずかに
電圧を印加すれば分極が揃い、結合定数が大きく変化す
る。従って、印加電圧に対して材料定数の変化率を大き
く取るためには、理想的な単結晶の強誘電体よりもわず
かに配向が乱れていたほうが好ましい。
り得られた配向半値幅が0.1°以上であれば、実用上
必要な結合定数の電圧依存性を得ることができる。
バリウムを用いることが好ましい。
約20%と大きく、また弾性定数や結合定数の電圧依存
性が他の圧電材料に比べて大きく、さらに高周波帯にお
ける誘電率も200以上とAlNやZnOに比べると遥
かに大きいため、上述したような特性可変フィルタや小
型切り替え式フィルタを構成するのに特に適している。
また、PZTと違い、熱力学的に安定でかつ有害な金属
を含まないので、実用上特に有望な材料である。
可変にできる新たな可変フィルタを提供することができ
る。
面図。
面図。
面図。
価回路。
波数特性。
図及び(b)インピーダンスの絶対値の周波数特性図。
性図。
性図。
梯子型フィルタの回路図。
衡格子型フィルタの回路図。
衡梯子型フィルタの回路図。
衡梯子型フィルタの回路図。
衡格子型フィルタの回路図。
衡格子型フィルタの回路図。
衡梯子型フィルタの回路図。
平衡梯子型フィルタの回路図。
平衡梯子型フィルタの回路図。
断面図。
変フィルタの回路図。
変フィルタの動作原理を説明する図であり、(a)及び
(b)は共振器のインピーダンス特性、(c)及び
(d)は、通過特性。
ィルタの回路図。
ィルタの動作原理を説明する図であり、(a)及び
(b)は共振器のインピーダンス特性、(c)及び
(d)は、通過特性。
可変フィルタの回路図。
可変フィルタの動作原理を説明する図であり、(a)及
び(b)は共振器のインピーダンス特性、(c)及び
(d)は、通過特性。
域遮断フィルタの回路図。
域遮断フィルタの動作原理を説明する図であり、(a)
は回路図、(b)は共振器のインピーダンス特性、
(c)は通過特性。
切り替えフィルタのブロック図。
切り替えフィルタを構成するスイッチングフィルタの通
過特性。
切り替えフィルタのスイッチングフィルタの回路図。
切り替えフィルタを構成するスイッチングフィルタの動
作原理を説明する図であり、(a)及び(b)は共振器
のインピーダンス特性、(c)及び(d)は、通過特
性。
ィルタの回路図。
ィルタの動作原理を説明する図であり、(a)及び
(b)は共振器のインピーダンス特性、(c)及び
(d)は、通過特性。
フィルタの回路図。
フィルタの動作原理を説明する図であり、(a)及び
(b)は共振器のインピーダンス特性、(c)及び
(d)は、通過特性。
Claims (14)
- 【請求項1】直列接続の薄膜圧電共振器と、並列接続の
薄膜圧電共振器とを組み合わせた可変フィルタにおい
て、 前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振器の
少なくとも一つは共振特性が印加電圧により変化する薄
膜圧電共振器であり、この薄膜圧電共振器に印加される
電圧により通過特性が制御されることを特徴とする可変
フィルタ。 - 【請求項2】第1及び第2の入力端子と、 第1及び第2の出力端子と、 前記第1の入力端子及び前記第1の出力端子間或いは前
記第2の入力端子及び前記第2の出力端子間に直列接続
された薄膜圧電共振器と、 前記第1の入力端子及び前記第2の入力端子との間或い
は前記第1の出力端子及び前記第2の出力端子との間に
並列接続された薄膜圧電波共振器と、 前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振器の
少なくとも一つは共振特性が印加電圧により変化する薄
膜圧電共振器であり、この薄膜圧電共振器に接続され、
電圧を可変にする可変電圧回路とを具備し、 前記可変電圧回路により前記薄膜圧電共振器に印加され
る電圧を変化させ通過特性が制御されることを特徴とす
る可変フィルタ。 - 【請求項3】前記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前
記並列薄膜圧電共振器の反共振周波数とを一致させ、前
記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振器の印
加電圧を変化させることによって、前記直列薄膜圧電共
振器の共振周波数及び前記並列薄膜圧電共振器の反共振
周波数とを共に上昇或いは下降させて、通過帯域の中心
周波数を制御することを特徴とする請求項1或いは請求
項2記載の可変フィルタ。 - 【請求項4】前記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前
記並列薄膜圧電共振器の反共振周波数とを一致させ、前
記直列薄膜圧電共振器或いは前記並列薄膜圧電共振器の
印加電圧を変化させることによって、前記直列薄膜圧電
共振器の共振周波数及び反共振周波数の間隔或いは前記
並列薄膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波数の間
隔を変化させて、通過帯域幅を制御することを特徴とす
る請求項1或いは請求項2記載の可変フィルタ。 - 【請求項5】前記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前
記並列薄膜圧電共振器の反共振周波数とをほぼ一致さ
せ、前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振
器の印加電圧を変化させることによって、前記直列薄膜
圧電共振器の共振周波数及び前記並列薄膜圧電共振器の
反共振周波数の間隔を変化させて、通過帯域のリップル
位置或いはリップル形状を制御することを特徴とする請
求項1或いは請求項2記載の可変フィルタ。 - 【請求項6】前記直列薄膜圧電共振器の反共振周波数と
前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数とを一致させ、前
記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄膜圧電共振器の印
加電圧を変化させることによって、前記直列薄膜圧電共
振器の反共振周波数及び前記並列薄膜圧電共振器の共振
周波数とを共に上昇或いは下降させて、阻止帯域の中心
周波数を制御することを特徴とする請求項1或いは請求
項2記載の可変フィルタ。 - 【請求項7】前記直列薄膜圧電共振器の反共振周波数と
前記並列薄膜圧電共振器の共振周波数とを一致させ、前
記直列薄膜圧電共振器或いは前記並列薄膜圧電共振器の
印加電圧を変化させることによって、前記直列薄膜圧電
共振器の共振周波数及び反共振周波数の間隔或いは前記
並列薄膜圧電共振器の共振周波数及び反共振周波数の間
隔を変化させて、阻止帯域幅を制御することを特徴とす
る請求項1或いは請求項2記載の可変フィルタ。 - 【請求項8】前記直列薄膜圧電共振器或いは前記並列薄
膜圧電共振器の印加電圧を変化させることによって、前
記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前記並列薄膜圧電
共振器の反共振周波数とが一致したときに得られる通過
帯域特性及び前記直列薄膜圧電共振器の共振周波数と前
記並列薄膜圧電共振器の共振周波数とが一致したときに
得られる全域阻止特性とを切り替えることを特徴とする
請求項1或いは請求項2記載の可変フィルタ。 - 【請求項9】請求項3乃至請求項8のいずれかに記載の
可変フィルタを単独或いは組み合わせて少なくとも2個
以上直列に接続することを特徴とする可変フィルタ。 - 【請求項10】前記直列に接続された前記可変フィルタ
の間にアイソレータ或いはバッファアンプが接続されて
いることを特徴とする請求項9記載の可変フィルタ。 - 【請求項11】請求項3乃至請求項8のいずれかに記載
の可変フィルタを単独或いは組み合わせて少なくとも2
個以上、スイッチを介して並列に接続し、前記スイッチ
により前記フィルタを選択することにより、通過特性を
制御することを特徴とする可変フィルタ。 - 【請求項12】前記直列薄膜圧電共振器及び前記並列薄
膜圧電共振器は、単結晶或いは配向した強誘電体膜とこ
れを挟んだ電極とを具備することを特徴とする請求項1
乃至請求項11のいずれかに記載の可変フィルタ。 - 【請求項13】前記強誘電体膜が0.1°以上の配向半
値幅を有することを特徴とする請求項12記載の可変フ
ィルタ。 - 【請求項14】前記強誘電体が、チタン酸バリウムを主
成分とすることを特徴とする請求項12或いは請求項1
3記載の可変フィルタ。
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