JP2008277996A - Variable capacitance capacitor, filter circuit - Google Patents

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宏 勝田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable capacitance capacitor which can easily control the characteristics, and to provide a filter circuit. <P>SOLUTION: The variable capacitance capacitor includes a variable capacitance element group, comprising a plurality of variable capacitance elements connected in series between a first signal terminal and a second signal terminal, bias lines connected between the variable capacitance elements and to both sides of the variable capacitance element group; a first bias terminal to which at least one of the bias lines is connected; and a second bias terminal, to which at least different one of the bias lines from the bias line is connected, the two bias lines connected to both the sides of the variable capacitance element group which are each connected to the first or the second bias terminal, and at least one of the bias lines connected between the plurality of variable capacitance elements being connected to the first or the second bias terminal is to be connected or not. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロ波帯およびミリ波帯等の通信機器や電子部品等に使用され、印加電圧により比誘電率が変化する誘電体層を有して容量を変化させることができる可変容量コンデンサ、その容量値が変化することによりフィルタ特性を可変することができる電圧制御型のフィルタ回路に関するものであり、特に、電圧制御が容易なフィルタ回路に関するものである。   The present invention is used in communication devices and electronic parts such as microwave band and millimeter wave band, and has a dielectric layer whose relative dielectric constant changes depending on an applied voltage, and a variable capacitance capacitor capable of changing capacitance, The present invention relates to a voltage control type filter circuit whose filter characteristics can be varied by changing its capacitance value, and particularly relates to a filter circuit that can easily perform voltage control.

可変容量コンデンサを用いて構成され、そのコンデンサの容量を変化させることによってフィルタ特性を可変するフィルタ回路が知られている。   2. Description of the Related Art A filter circuit that is configured using a variable capacitor and that changes filter characteristics by changing the capacitance of the capacitor is known.

図6は、従来のフィルタ回路の例を示す等価回路図であり、2つの並列LC共振部を有するフィルタ回路を示している。   FIG. 6 is an equivalent circuit diagram showing an example of a conventional filter circuit, and shows a filter circuit having two parallel LC resonators.

図6において、D1,D2はM結合(磁界結合)したLC共振回路である。この複数のLC共振回路D1,D2としては、1/4波長の先端短絡型の誘電体共振器等が例示できる。このLC共振回路D1,D2に対して、可変容量コンデンサCt2,Ct4がそれぞれ直流制限コンデンサ(固定容量素子)Cdを介して並列に接続され、LC共振部となっている。また、可変容量コンデンサCt2,Ct4には、それぞれ制御電圧を供給するためのRF阻止用インダクタLb2,Lb4が接続されている。これにより、可変容量コンデンサCt2,Ct4にはバイアス端子V2から制御電圧が印加され基準電位(図では接地電位)まで流れることになる。ここで、直流制限容量コンデンサCdは、通常、高周波信号では可変容量コンデンサCt2,Ct4のインピーダンスに影響を与えないように設定されている。また、LC並列共振回路D1,D2は、結合コンデンサとなる可変容量コンデンサCt3と直流制限コンデンサCdを介して結合されている。さらに、LC並列共振回路D1,D2は、外部回路を結合するために入力信号端子Iと出力信号端子Oとの間に入出力容量成分としての可変容量コンデンサCt1及び直流制限コンデンサCd、可変容量コンデンサCt5及び直流制限コンデンサCdを介して接続している。これにより、フィルタ回路を構成している。なお、可変容量コンデンサCt1,Ct3,Ct5の容量を調整するために、RF阻止用インダクタLb1,Lb3,Lb5を介して、バイアス端子V1,V3,V1がそれぞれ接続されている。   In FIG. 6, D1 and D2 are M resonance (magnetic field coupling) LC resonance circuits. Examples of the plurality of LC resonance circuits D1 and D2 include a 1/4 wavelength tip short-circuited dielectric resonator. Variable capacitance capacitors Ct2 and Ct4 are respectively connected in parallel to the LC resonance circuits D1 and D2 via a direct current limiting capacitor (fixed capacitance element) Cd to form an LC resonance unit. Further, RF blocking inductors Lb2 and Lb4 for supplying a control voltage are connected to the variable capacitors Ct2 and Ct4, respectively. As a result, the control voltage is applied from the bias terminal V2 to the variable capacitors Ct2 and Ct4 and flows to the reference potential (ground potential in the figure). Here, the DC limiting capacitor Cd is normally set so as not to affect the impedance of the variable capacitors Ct2 and Ct4 in the case of a high frequency signal. The LC parallel resonance circuits D1 and D2 are coupled via a variable capacitor Ct3 serving as a coupling capacitor and a DC limiting capacitor Cd. Further, the LC parallel resonant circuits D1 and D2 include a variable capacitor Ct1 and a DC limiting capacitor Cd, a variable capacitor as input / output capacitance components between the input signal terminal I and the output signal terminal O for coupling an external circuit. It is connected via Ct5 and a direct current limiting capacitor Cd. Thus, a filter circuit is configured. In order to adjust the capacitances of the variable capacitors Ct1, Ct3, and Ct5, bias terminals V1, V3, and V1 are connected via RF blocking inductors Lb1, Lb3, and Lb5, respectively.

また、可変容量コンデンサとしては、チタン酸ストロンチウムやチタン酸ストロンチウムバリウム等のペロブスカイト構造の強誘電体酸化物薄膜を誘電体層に用いて、これを挟持する上部電極層と下部電極層との間に所定の制御電圧を印加することによって、誘電体層の比誘電率を変化させて容量を変化させる構造が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
特開平11−260667号公報
As the variable capacitor, a ferroelectric oxide thin film having a perovskite structure such as strontium titanate or strontium barium titanate is used as a dielectric layer, and the gap is sandwiched between the upper electrode layer and the lower electrode layer. A structure is known in which a capacitance is changed by changing a relative dielectric constant of a dielectric layer by applying a predetermined control voltage (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-11-260667

しかしながら、従来の可変容量コンデンサを用いたフィルタにおいて実際に所望のフィルタ特性を得るためには、複数の可変容量コンデンサでそれぞれ異なる容量変化率が必要になる。例えば、図6に等価回路図で示す対称型の電圧制御容量可変フィルタの例では、主に通過帯域を可変容量コンデンサCt2,Ct4にて、阻止域を可変容量コンデンサCt3にて、入出力インピーダンスを可変容量コンデンサCt1,Ct5にてそれぞれ容量を変化させて調整することになる。   However, in order to actually obtain desired filter characteristics in a filter using a conventional variable capacitor, different capacitance change rates are required for the plurality of variable capacitors. For example, in the example of the symmetrical voltage controlled capacitance variable filter shown in the equivalent circuit diagram of FIG. 6, the pass band is mainly set by the variable capacitors Ct2 and Ct4, the stop band is set by the variable capacitor Ct3, and the input / output impedance is set. Adjustment is made by changing the capacitances of the variable capacitors Ct1 and Ct5.

ここで、一定の印加電圧に対する容量変化率をΔC/C=|C−C’|/C(C:初期容量値,C’:印加電圧時容量値,C−C’:容量の変化量)とすると、図6に示す例では、例えば、K−PCS帯(1750MHz帯)とUS−PCS帯(1850MHz)との2つの通信システムに対応するためには、2つの通信システム毎に可変容量コンデンサCt1〜Ct5の容量値を調整し、所望のフィルタ特性を得ることになる。   Here, the capacity change rate with respect to a constant applied voltage is ΔC / C = | C−C ′ | / C (C: initial capacity value, C ′: capacity value when applied voltage, C−C ′: capacity change amount) In the example shown in FIG. 6, for example, in order to support two communication systems of the K-PCS band (1750 MHz band) and the US-PCS band (1850 MHz), a variable capacitor is provided for each of the two communication systems. The desired filter characteristics are obtained by adjusting the capacitance values of Ct1 to Ct5.

さらに、1つの通信システムにおいても、Ct2,Ct4はそれぞれD1,D2と共に共振回路を形成し、主に通過帯域を変化させ、Ct3はD1およびD2との結合と共に阻止域を変化させ、Ct1,Ct5は主に入出力インピーダンスを変化させるため、それぞれの目的に合わせて必要な可変容量コンデンサCt1〜Ct5それぞれの容量変化率は異なるものとなる。このため、可変容量コンデンサCt1〜Ct5それぞれに必要な容量変化率は、同じ印加電圧により得られる容量変化率ΔCt2/Ct2(=ΔCt4/Ct4),ΔCt3/Ct3,ΔCt1/Ct1(=ΔCt5/Ct5)と異なるものとなる。   Further, in one communication system, Ct2 and Ct4 form resonant circuits together with D1 and D2, respectively, mainly changing the passband, and Ct3 changes the stopband together with coupling with D1 and D2, and Ct1, Ct5 Since the input / output impedance is mainly changed, the capacitance change rates of the variable capacitors Ct1 to Ct5 necessary for the respective purposes are different. Therefore, the capacitance change rates necessary for the variable capacitors Ct1 to Ct5 are the capacitance change rates ΔCt2 / Ct2 (= ΔCt4 / Ct4), ΔCt3 / Ct3, ΔCt1 / Ct1 (= ΔCt5 / Ct5) obtained by the same applied voltage. And will be different.

つまり、異なる容量変化率が必要なフィルタ回路においては、容量変化率ΔC/Cが等しい可変容量コンデンサを用いる場合には、一定の印加電圧値では、所望の回路特性を得ることができない。そのため、制御電圧値を調整することで異なる容量変化率に調整する必要があるので、それぞれの可変容量コンデンサに印加する所望の制御電圧値が異なるものとなるという問題点があった。また、そのように可変容量コンデンサに印加する制御電圧が異なる場合には、電圧制御端子が多数となるという問題点があった。さらに、印加する電圧制御も複数必要なため、それらの制御も複雑になるという問題点があった。   That is, in a filter circuit that requires different capacitance change rates, when using a variable capacitor having the same capacitance change rate ΔC / C, desired circuit characteristics cannot be obtained with a constant applied voltage value. Therefore, since it is necessary to adjust to different capacitance change rates by adjusting the control voltage value, there has been a problem that the desired control voltage value applied to each variable capacitor is different. In addition, when the control voltage applied to the variable capacitor is different, there is a problem that the number of voltage control terminals is large. Furthermore, since a plurality of voltage controls to be applied are required, there is a problem that the control is complicated.

本発明は以上のような従来の技術における問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、複数の可変容量コンデンサに印加する制御電圧を共通化し、電圧制御端子も少なくした状態で異なる容量変化率を実現できる可変容量コンデンサ、それを用いた電圧制御が容易なフィルタ回路を提供することにある。   The present invention has been devised in view of the problems in the prior art as described above, and its purpose is to share a control voltage applied to a plurality of variable capacitors and reduce the number of voltage control terminals. It is an object of the present invention to provide a variable capacitor that can realize different capacitance change rates and a filter circuit that can easily perform voltage control using the variable capacitor.

本発明の可変容量コンデンサは、(1)第1信号端子と、第2信号端子と、前記第1信号端子と前記第2信号端子との間で直列に接続された複数の可変容量素子からなる可変容量素子群と、前記複数の可変容量素子間(隣り合う可変容量素子の間)及び前記可変容量素子群の両側に接続された複数のバイアスラインと、前記バイアスラインの少なくとも1つが接続された第1バイアス端子と、前記第1バイアス端子に接続されたバイアスラインとは異なる前記バイアスラインの少なくとも1つが接続された第2バイアス端子と、を含み、前記可変容量素子群の両側に接続された2つの前記バイアスラインは、それぞれが前記第1バイアス端子又は前記第2バイアス端子のいずれかに接続され、前記複数の可変容量素子間のバイアスラインのうちの少なくとも1つは、前記第1バイアス端子または前記第2バイアス端子のいずれかに対して接続するかしないかを選択可能に構成されているものである。すなわち、第1バイアス端子と第2バイアス端子との間に印加される電圧に応じて容量が変化する可変容量コンデンサにおいて、電圧を第1の電圧から第2の電圧まで変化させた場合の容量変化率は、第1バイアス端子及び第2バイアス端子とバイアスラインとの接続関係によって制御可能であるものである。   The variable capacitor of the present invention includes (1) a first signal terminal, a second signal terminal, and a plurality of variable capacitance elements connected in series between the first signal terminal and the second signal terminal. At least one of the variable capacitance element group, a plurality of bias lines connected between the variable capacitance elements (between adjacent variable capacitance elements) and on both sides of the variable capacitance element group, and the bias line are connected. A first bias terminal and a second bias terminal connected to at least one of the bias lines different from the bias line connected to the first bias terminal, and connected to both sides of the variable capacitance element group Each of the two bias lines is connected to either the first bias terminal or the second bias terminal, and is connected to a bias line between the plurality of variable capacitance elements. At least one of is one that is selectably configured whether to connect to either of the first bias terminal or the second bias terminal. That is, in a variable capacitor whose capacitance changes according to the voltage applied between the first bias terminal and the second bias terminal, the capacitance change when the voltage is changed from the first voltage to the second voltage The rate can be controlled by the connection relationship between the first bias terminal and the second bias terminal and the bias line.

また、本発明の可変容量コンデンサは、(2)上記(1)の構成において、前記バイアスラインのうち、前記第1バイアス端子又は前記第2バイアス端子に接続された前記バイアスラインは、前記可変容量素子の配列方向の一方向から順に、前記第1バイアス端子,前記第2バイアス端子に交互に接続されているものである。   In the variable capacitor of the present invention, (2) in the configuration of (1), the bias line connected to the first bias terminal or the second bias terminal among the bias lines is the variable capacitor. The elements are alternately connected to the first bias terminal and the second bias terminal in order from one direction of element arrangement.

また、本発明の可変容量コンデンサは、(3)上記(2)の構成において、前記可変容量素子群の両側に接続された前記バイアスラインの一方は前記第1バイアス端子に、他方は前記第2バイアス端子にそれぞれ接続され、前記第1バイアス端子と前記第1信号端子とが共用され、前記第2バイアス端子と前記第2信号端子とが共用されているものである。   In the variable capacitor of the present invention, (3) in the configuration of (2), one of the bias lines connected to both sides of the variable capacitor group is the first bias terminal, and the other is the second bias. The first bias terminal and the first signal terminal are shared, and the second bias terminal and the second signal terminal are shared.

また、本発明のフィルタ回路は、(4)入力信号端子と出力信号端子との間に、容量成分部を有するLC共振部と、前記入力信号端子と前記LC共振部との間に設けられ、前記LC共振部の入力側のインピーダンスを調整する入力結合部と、前記LC共振部と前記出力信号端子との間に設けられ、前記LC共振部の出力側のインピーダンスを調整する出力結合部と、を有し、前記容量成分部,前記入力結合部及び前記出力結合部の少なくとも1つは上記(1)〜(3)のいずれかの可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続しているものである。   Further, the filter circuit of the present invention is (4) provided between the input signal terminal and the output signal terminal, between the LC resonance part having a capacitive component part, and between the input signal terminal and the LC resonance part, An input coupling unit that adjusts an impedance on an input side of the LC resonance unit; an output coupling unit that is provided between the LC resonance unit and the output signal terminal, and that adjusts an impedance on an output side of the LC resonance unit; And at least one of the capacitance component section, the input coupling section, and the output coupling section is the first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor according to any one of the above (1) to (3) Are connected.

また、本発明のフィルタ回路は、(5)上記(4)の構成において、前記容量成分部,前記入力結合部,前記出力結合部のそれぞれは、上記(1)〜(3)のいずれかの可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続して機能させており、それぞれの前記第1バイアス端子が共通に接続され、それぞれの前記第2バイアス端子が共通に接続されているものである。   In the filter circuit according to the present invention, (5) in the configuration of (4), each of the capacitance component unit, the input coupling unit, and the output coupling unit is any one of the above (1) to (3). The first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor are connected and functioned, the first bias terminals are connected in common, and the second bias terminals are connected in common. It is what.

また、本発明のフィルタ回路は、(6)入力信号端子と出力信号端子との間に、容量成分部を有する複数のLC共振部と、前記入力信号端子と前記LC共振部との間に設けられ、前記LC共振部の入力側のインピーダンスを調整する入力結合部と、前記LC共振部と前記出力信号端子との間に設けられ、前記LC共振部の出力側のインピーダンスを調整する出力結合部と、前記複数のLC共振部間に設けられる段間結合部と、を有し、前記容量成分部,前記入力結合部,前記出力結合部及び前記段間結合部の少なくとも1つは上記(1)〜(3)のいずれかの可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続しているものである。   In addition, the filter circuit of the present invention is (6) provided between the input signal terminal and the output signal terminal, between a plurality of LC resonance parts having a capacitive component part, and between the input signal terminal and the LC resonance part. An input coupling unit that adjusts the impedance on the input side of the LC resonance unit, and an output coupling unit that is provided between the LC resonance unit and the output signal terminal and adjusts the impedance on the output side of the LC resonance unit And an interstage coupling unit provided between the plurality of LC resonance units, wherein at least one of the capacitance component unit, the input coupling unit, the output coupling unit, and the interstage coupling unit is the above (1 ) To (3) are connected to the first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor.

また、本発明のフィルタ回路は、(7)上記(6)の構成において、前記容量成分部,前記入力結合部,前記出力結合部,前記段間結合部のそれぞれは、上記(1)〜(3)のいずれかの可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続して機能させており、それぞれの前記第1バイアス端子が共通に接続され、それぞれの前記第2バイアス端子が共通に接続されているものである。   In the filter circuit according to the present invention, (7) In the configuration of (6), each of the capacitance component unit, the input coupling unit, the output coupling unit, and the interstage coupling unit may include (1) to ( 3) The first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor of any one of 3) are connected to function, and the first bias terminals are connected in common, and the second bias terminals are connected in common. Are connected in common.

本発明の可変容量コンデンサによれば、(1)の構成により、第1バイアス端子及び第2バイアス端子とバイアスラインとの接続関係を適宜変化させることで、直列に接続された複数の可変容量素子それぞれに印加される制御電圧値を変えることができる。このため、第1バイアス端子及び第2バイアス端子間に同じ制御電圧を印加しても、異なる容量変化率を得ることが出来るものとすることができる。   According to the variable capacitor of the present invention, a plurality of variable capacitance elements connected in series can be obtained by appropriately changing the connection relationship between the first bias terminal, the second bias terminal, and the bias line according to the configuration of (1). The control voltage value applied to each can be changed. For this reason, even when the same control voltage is applied between the first bias terminal and the second bias terminal, different capacitance change rates can be obtained.

また、本発明の可変容量コンデンサによれば、(2)の構成により、複数の可変容量素子のそれぞれに制御電圧を印加できるものとなる。   Further, according to the variable capacitor of the present invention, the control voltage can be applied to each of the plurality of variable capacitors due to the configuration of (2).

また、本発明の可変容量コンデンサによれば、(3)の構成により、制御電圧を印加するための第1及び第2バイアス端子と、高周波信号を印加する第1及び第2信号端子と、を共有することができるので、必要な端子数を少なくすることができ、簡易な構成のものとすることができる。   Further, according to the variable capacitor of the present invention, the first and second bias terminals for applying the control voltage and the first and second signal terminals for applying the high-frequency signal are provided by the configuration of (3). Since they can be shared, the number of necessary terminals can be reduced, and the configuration can be simplified.

すなわち、本発明の可変容量コンデンサによれば、直流的にみたときの可変容量素子の直列接続、並列接続の組み合わせを可変することができることから、各々の可変容量素子に印加される印加電圧の大きさを可変できるため、可変容量コンデンサに印加する制御電圧(印加電圧,バイアス電圧)を同一のまま可変容量コンデンサの容量変化率を可変することができる。   That is, according to the variable capacitor of the present invention, the combination of the series connection and the parallel connection of the variable capacitance elements when viewed in a direct current can be varied, so that the applied voltage applied to each variable capacitance element is large. Therefore, the rate of change in capacitance of the variable capacitor can be varied while maintaining the same control voltage (applied voltage, bias voltage) applied to the variable capacitor.

また、本発明の可変容量コンデンサは、複数の可変容量コンデンサのバイアス電圧に対する比誘電率の変化が略同一であっても、可変容量コンデンサの容量可変率を調整することができることから、誘電体材料および薄膜誘電体層の厚み等を共通にできるため、可変容量コンデンサの設計・製造においてもその変更に対応するのに容量形成部(電極面積)の変更だけでよく、設計・製造が容易となる。   Further, the variable capacitance capacitor of the present invention can adjust the capacitance variable rate of the variable capacitor even if the change in relative permittivity with respect to the bias voltage of the plurality of variable capacitors is substantially the same. Since the thickness of the thin film dielectric layer and the like can be made common, it is only necessary to change the capacitance forming portion (electrode area) to cope with the change in the design and manufacture of the variable capacitor, and the design and manufacture becomes easy. .

また、本発明のフィルタ回路によれば、(4)〜(6)の構成により、可変容量コンデンサに印加する印加電圧を同一のまま可変容量コンデンサの容量変化率を可変することができるため、所望のフィルタ特性を得るための電圧制御が容易である。   In addition, according to the filter circuit of the present invention, the capacity change rate of the variable capacitor can be varied while maintaining the same applied voltage applied to the variable capacitor by the configurations of (4) to (6). The voltage control for obtaining the filter characteristics is easy.

また、所望のフィルタ特性を得るために、異なる容量変化率の可変容量コンデンサを新たに設計・作製する手間が軽減し、その結果、フィルタ回路の調整時間や設計時間の短縮ができる。   In addition, in order to obtain desired filter characteristics, it is possible to reduce the trouble of newly designing and manufacturing a variable capacitor having a different capacitance change rate, and as a result, it is possible to shorten the adjustment time and design time of the filter circuit.

また、複数のLC共振部と、それらLC共振部間の段間結合部により、通過帯域、阻止域のフィルタ特性のコントロールが容易にできる。   Further, the filter characteristics of the pass band and the stop band can be easily controlled by the plurality of LC resonance parts and the interstage coupling part between the LC resonance parts.

またさらに、異なる容量変化率の可変容量コンデンサを複数使用するフィルタ回路の場合でも、各々の可変容量コンデンサに印加する印加電圧を同一にすることができるため、複数の可変容量コンデンサに印加電圧を印加するための電圧制御端子を共通にすることができ、単純な回路構成にすることができる。また、複数の可変容量コンデンサに供給する印加電圧の電圧制御を共通にできるため、電圧制御も容易となり、さらに、電圧制御端子も少なくすることができる。特に、(5)の構成によれば、容量成分部,入力結合部,出力結合部の全ての電圧制御を共通にすることができ、より簡略な構成とすることができる。また、(7)の構成によれば、容量成分部,入力結合部,出力結合部,段間結合部の全ての電圧制御を共通にすることができ、より簡略な構成とすることができる。   Furthermore, even in the case of a filter circuit using a plurality of variable capacitors having different capacitance change rates, the applied voltage applied to each variable capacitor can be made the same, so that the applied voltage is applied to the plurality of variable capacitors. Therefore, a common voltage control terminal can be used, and a simple circuit configuration can be obtained. In addition, since the voltage control of the applied voltage supplied to the plurality of variable capacitors can be made common, the voltage control is facilitated and the number of voltage control terminals can be reduced. In particular, according to the configuration of (5), all the voltage controls of the capacitance component unit, the input coupling unit, and the output coupling unit can be made common, and the configuration can be simplified. Further, according to the configuration of (7), it is possible to share all voltage control of the capacitance component unit, the input coupling unit, the output coupling unit, and the interstage coupling unit, and a simpler configuration can be achieved.

以上により、本発明によれば、電圧制御により特性を変化させることが容易な可変容量コンデンサ及びフィルタ回路を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a variable capacitor and a filter circuit whose characteristics can be easily changed by voltage control.

以下、本発明の容量可変回路について図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, the variable capacitance circuit of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1(a)〜(c)は、本発明の可変容量コンデンサを1つ用いた、本発明のフィルタ回路の実施の形態の一例を示すものであり、フィルタの等価回路図である。なお、以下の図面においても同様だが、同様の箇所には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   1A to 1C show an example of an embodiment of a filter circuit of the present invention using one variable capacitor of the present invention, and are equivalent circuit diagrams of the filter. In addition, although it is the same also in the following drawings, the same code | symbol is attached | subjected to the same location and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1(a)〜(c)に示す等価回路図において、破線で囲った範囲の構成を示す符号Ctは、第1信号端子S1,第2信号端子S2との間に、印加電圧Vにおける容量変化率X(=ΔC/C)の5つの可変容量素子C1〜C5が直列接続され、それら可変容量素子の電極にそれぞれバイアスラインe1〜e6が接続され、これらのバイアスラインが、RF阻止インダクタLb11,Lb12,Lb13,Lb14,Lb15,Lb16を介して印加電圧を供給するためのバイアス端子Vおよび基準電位端子(図では接地電位に接続されている)に接続された可変容量コンデンサであり、D1はλ/4先端短絡型の伝送線路、Cinは入力結合部を構成する入力結合容量素子、Coutは出力結合部を構成する出力結合容量素子、Cdは直流制限容量素子、Iは入力信号端子、Oは出力信号端子である。これらにより、フィルタ回路F1が構成されている。特に、バイアスラインe2〜e5(各可変容量素子間のバイアスライン)の少なくとも1つが、バイアス端子Vもしくは基準電位端子に接続するかしないか選択可能なように形成されている。このバイアスラインe2〜e5を含めたバイアスラインe1〜e6とバイアス端子V及び基準電位端子との接続関係により、可変容量コンデンサとしての容量変化率を制御することができる。   In the equivalent circuit diagrams shown in FIGS. 1A to 1C, a symbol Ct indicating a configuration surrounded by a broken line is a capacitance at the applied voltage V between the first signal terminal S <b> 1 and the second signal terminal S <b> 2. Five variable capacitance elements C1 to C5 having a change rate X (= ΔC / C) are connected in series, and bias lines e1 to e6 are respectively connected to electrodes of the variable capacitance elements, and these bias lines are connected to the RF blocking inductor Lb11. , Lb12, Lb13, Lb14, Lb15, Lb16, a variable capacitor connected to a bias terminal V for supplying an applied voltage and a reference potential terminal (connected to the ground potential in the figure), and D1 λ / 4 short-circuited transmission line, Cin is an input coupling capacitive element constituting an input coupling section, Cout is an output coupling capacitive element constituting an output coupling section, and Cd is a DC limit. A capacitive element, I is an input signal terminal, and O is an output signal terminal. Thus, the filter circuit F1 is configured. In particular, at least one of the bias lines e2 to e5 (bias lines between the variable capacitance elements) is formed so that it can be selected whether or not to connect to the bias terminal V or the reference potential terminal. The capacitance change rate as a variable capacitor can be controlled by the connection relationship between the bias lines e1 to e6 including the bias lines e2 to e5, the bias terminal V, and the reference potential terminal.

なお、バイアス端子Vと基準電位端子とで第1バイアス端子と第2バイアス端子とを構成する。   The bias terminal V and the reference potential terminal constitute a first bias terminal and a second bias terminal.

また、RF阻止インダクタLb11〜Lb16は、入力信号端子I及び出力信号端子Oの間に入出力される高周波信号がバイアス端子V,基準電位端子に漏れるのを防ぐもので、高周波信号に対して十分に高いインピーダンスを持つものを用いる。他にも、抵抗体や高周波信号の波長に対して1/4λ線路長のストリップ線路を用いることができる。直流制限容量素子Cdは、バイアス端子V,基準電位端子からの直流電圧がフィルタ回路F1を構成する他の要素に漏れるのを防ぐもので、誘電体層を電極で挟む通常のコンデンサを用いることができるが、高周波帯における可変容量素子C1〜C5の容量に影響を与えない程度に十分大きい容量を持つものとすれば、可変容量コンデンサとしての容量や容量変化率には影響を与えることがないので好ましい。   The RF blocking inductors Lb11 to Lb16 prevent a high frequency signal inputted / outputted between the input signal terminal I and the output signal terminal O from leaking to the bias terminal V and the reference potential terminal, and are sufficient for the high frequency signal. The one with high impedance is used. In addition, a strip line having a 1 / 4λ line length with respect to the wavelength of a resistor or a high-frequency signal can be used. The DC limiting capacitor element Cd prevents a DC voltage from the bias terminal V and the reference potential terminal from leaking to other elements constituting the filter circuit F1, and a normal capacitor having a dielectric layer sandwiched between electrodes is used. However, if the capacitance is sufficiently large so as not to affect the capacitance of the variable capacitance elements C1 to C5 in the high frequency band, the capacitance as a variable capacitance capacitor and the rate of change in capacitance will not be affected. preferable.

まず、本発明の可変容量コンデンサについて説明する。   First, the variable capacitor of the present invention will be described.

図1において、可変容量素子C1〜C5で可変容量素子群を構成している。そして、バイアスラインe1〜e6は、可変容量素子群の両側と各可変容量素子間に接続されている。このバイアスラインe1〜e6が予め設けられており、バイアス端子Vと基準電位端子とのいずれかに接続可能なような接続端(端子部)を有していることから、所望の容量変化率に応じて接続関係を選択することができる。このバイアスラインe1〜e6とバイアス端子V及び基準電位端子との接続関係とそれによる容量可変率の例について説明する。   In FIG. 1, the variable capacitance elements C1 to C5 constitute a variable capacitance element group. The bias lines e1 to e6 are connected to both sides of the variable capacitance element group and between the variable capacitance elements. Since the bias lines e1 to e6 are provided in advance and have a connection end (terminal portion) that can be connected to either the bias terminal V or the reference potential terminal, a desired capacitance change rate can be obtained. The connection relationship can be selected accordingly. A connection relationship between the bias lines e1 to e6, the bias terminal V, and the reference potential terminal, and an example of the capacitance variable rate by the connection relation will be described.

まず、可変容量素子C1〜C5それぞれの初期容量値をC(第1の電圧を印加時の容量値)、制御電圧値V1(第2の電圧)を印加時の容量値をC’、容量変化率X=(C−C’)/Cとし、可変容量コンデンサCtの初期容量値をCtv、電圧印加時の容量値をCtv’、容量変化率Xt=(Ctv−Ctv’)/Ctvとする。   First, the initial capacitance value of each of the variable capacitance elements C1 to C5 is C (capacitance value when the first voltage is applied), the control voltage value V1 (second voltage) is the capacitance value when C ′, and the capacitance change The rate X = (C−C ′) / C, the initial capacitance value of the variable capacitor Ct is Ctv, the capacitance value when the voltage is applied is Ctv ′, and the capacitance change rate Xt = (Ctv−Ctv ′) / Ctv.

図1(a)に示すように可変容量コンデンサのバイアスラインe1は、RF阻止インダクタLb11を介しバイアス端子Vに接続されている。また、可変容量コンデンサCtのバイアスラインe6は、RF阻止インダクタLb16を介しGND端子(基準電位端子、すなわち接地電位)に接続されている。バイアス端子Vに制御電圧値V1を印加すると、C1〜C5が直列に接続されているため各々の可変容量素子C1〜C5に印加される電圧V’はV1/5に分圧されるため可変容量素子C1〜C5の容量変化率XはX/5となる。従って、可変容量コンデンサCtの容量変化率XtはX/5となる。   As shown in FIG. 1A, the bias line e1 of the variable capacitor is connected to the bias terminal V via the RF blocking inductor Lb11. The bias line e6 of the variable capacitor Ct is connected to the GND terminal (reference potential terminal, that is, the ground potential) via the RF blocking inductor Lb16. When the control voltage value V1 is applied to the bias terminal V, since C1 to C5 are connected in series, the voltage V ′ applied to each of the variable capacitance elements C1 to C5 is divided into V1 / 5 and thus the variable capacitance. The capacitance change rate X of the elements C1 to C5 is X / 5. Therefore, the capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct is X / 5.

また、図1(b)に示すような可変容量コンデンサCtのバイアスラインe1,e3は、それぞれRF阻止インダクタLb11、Lb13を介しバイアス端子Vに接続されている。また、可変容量コンデンサCtのバイアスラインe2,e6は、それぞれRF阻止インダクタLb12、Lb16を介しGND端子に接続されている。このような構成では、直流的には、可変容量素子C1,C2と直列接続された可変容量素子C3,C4,C5との並列接続とみなすことができる。従って、可変容量素子C1,C2に印加される電圧V1’,V2’はそれぞれV1’=V2’=V1が印加される。また、可変容量素子C3,C4,C5は直列に接続されているため、各々の可変容量素子C3,C4,C5に印加される電圧V’はV1/3に分圧される。電圧印加時の可変容量コンデンサCtの容量値Ctv’は、1/Ctv’=1/C(1−X)+1/C(1−X)+1/C(1−X/3)+1/C(1−X/3)+1/C(1−X/3)より、Ctv’=C(1−X)・(1−X/3)/(2・(1−3/X)+3・(1−X))となり、可変容量コンデンサCtの容量変化率Xtは、Xt=((C/5−C・(1−X)・(1−X/3)/(2・(1−X/3)+3・(1−X)))/(C/5)=1−5・(1−X)・(1−X/3)/(2・(1−X/3)+(3・(1−X))となる。   Further, the bias lines e1 and e3 of the variable capacitor Ct as shown in FIG. 1B are connected to the bias terminal V via the RF blocking inductors Lb11 and Lb13, respectively. The bias lines e2 and e6 of the variable capacitor Ct are connected to the GND terminal via the RF blocking inductors Lb12 and Lb16, respectively. In such a configuration, in terms of direct current, it can be regarded as a parallel connection with the variable capacitance elements C3, C4, and C5 connected in series with the variable capacitance elements C1 and C2. Therefore, V1 '= V2' = V1 is applied to the voltages V1 'and V2' applied to the variable capacitance elements C1 and C2, respectively. Further, since the variable capacitance elements C3, C4, and C5 are connected in series, the voltage V 'applied to each of the variable capacitance elements C3, C4, and C5 is divided into V1 / 3. The capacitance value Ctv ′ of the variable capacitor Ct at the time of voltage application is 1 / Ctv ′ = 1 / C (1−X) + 1 / C (1−X) + 1 / C (1−X / 3) + 1 / C ( 1−X / 3) + 1 / C (1−X / 3), Ctv ′ = C (1−X) · (1−X / 3) / (2 · (1−3 / X) + 3 · (1 -X)), and the capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct is Xt = ((C / 5-C. (1-X). (1-X / 3) / (2. (1-X / 3 ) + 3 * (1-X))) / (C / 5) = 1-5 * (1-X) * (1-X / 3) / (2 * (1-X / 3) + (3 * ( 1-X)).

またさらに、図1(c)に示すような可変容量コンデンサCtのバイアスラインe1,e3,e5は、それぞれRF阻止インダクタLb11、Lb13、Lb15を介しバイアス端子Vに接続されている。また、可変容量コンデンサCtのバイアスラインe2,e4,e6は、それぞれRF阻止インダクタLb12,Lb14,Lb16を介しGND端子に接続されている。このような構成では、直流的には、各々の可変容量素子C1,C2,C3,C4,C5は、並列接続とみなすことができる。このため、各々の可変容量素子C1,C2,C3,C4,C5に印加される電圧V’は、可変容量コンデンサCtに印加される電圧V1と等しくなり、各々の可変容量素子C1〜C5の容量変化率はXとなり、可変容量コンデンサCtの容量変化率XtもXと等しくなる。   Furthermore, the bias lines e1, e3, e5 of the variable capacitor Ct as shown in FIG. 1C are connected to the bias terminal V via the RF blocking inductors Lb11, Lb13, Lb15, respectively. The bias lines e2, e4, e6 of the variable capacitor Ct are connected to the GND terminal via the RF blocking inductors Lb12, Lb14, Lb16, respectively. In such a configuration, each of the variable capacitance elements C1, C2, C3, C4, and C5 can be regarded as a parallel connection in terms of direct current. Therefore, the voltage V ′ applied to each variable capacitance element C1, C2, C3, C4, C5 is equal to the voltage V1 applied to the variable capacitance capacitor Ct, and the capacitance of each variable capacitance element C1 to C5. The change rate is X, and the capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct is also equal to X.

このように、可変容量素子がn個直列接続された可変容量コンデンサCtにおいて、バイアス端子Vに一定の制御電圧値V1を印加すると、容量変化率Xtは、X/n〜Xまで自由に設定することができる。特に、X/n〜Xの間の値としては、以下のように設定することができる。すなわち、n+1個のバイアスラインとバイアス端子及びGND端子との接続方法により、n個の可変容量素子を、直流的にはy個の単独の可変容量素子と(n−y)個が直列接続された可変容量素子とが並列接続されたものとすることができる。この場合の可変容量コンデンサCtの容量変化率Xtは、Xt=1−n・(1−X)・(1−X/(n−y))/(y・(1−X/(n−y))+(n−y)・(1−X))となる。(但し、y≦n−1、nは正の整数。)つまり、可変容量素子の個数(n)と直流的に単独に並列接続される可変容量素子の個数(y)とにより可変容量コンデンサCtの印加電圧V1を可変せずに、容量変化率Xtを可変できる。   As described above, in the variable capacitor Ct in which n variable capacitors are connected in series, when a constant control voltage value V1 is applied to the bias terminal V, the capacitance change rate Xt is freely set from X / n to X. be able to. In particular, the value between X / n and X can be set as follows. In other words, according to the method of connecting n + 1 bias lines to the bias terminal and the GND terminal, n variable capacitance elements are connected in series with y single variable capacitance elements and (ny) in direct current. The variable capacitance elements can be connected in parallel. The capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct in this case is Xt = 1−n · (1-X) · (1−X / (ny)) / (y · (1−X / (ny). )) + (Ny) · (1-X)). (However, y ≦ n−1, where n is a positive integer.) That is, the variable capacitance capacitor Ct is determined by the number (n) of variable capacitance elements and the number (y) of variable capacitance elements singly connected in parallel. The capacitance change rate Xt can be varied without varying the applied voltage V1.

例えば可変容量素子C1〜C5の各々の容量変化率X=50%とすると、図1(a)では、可変容量コンデンサCtの容量変化率Xt=10%となる。同様に図1(b)では、Xt=34%、図1(c)では、Xt=50%となり、可変容量コンデンサCtに印加する印加電圧を同一のまま可変容量コンデンサCtの容量変化率Xtを可変することができる。   For example, when the capacitance change rate X of each of the variable capacitance elements C1 to C5 is 50%, in FIG. 1A, the capacitance change rate Xt of the variable capacitance capacitor Ct is 10%. Similarly, in FIG. 1B, Xt = 34%, and in FIG. 1C, Xt = 50%, and the capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct is set with the same applied voltage applied to the variable capacitor Ct. Can be variable.

また、所望のフィルタ特性を得るための調整等において、異なる容量変化率の可変容量コンデンサを新たに設計・作製する手間が軽減でき、その結果、フィルタ回路の調整時間や設計時間の短縮ができる
ここで、バイアスラインe1〜e6とバイアス端子V及びGND端子との接続関係は自由に設定することができるが、図1(a)〜(c)に示すように、バイアスラインe1〜e6のうち、バイアス端子V又はGND端子に接続されたバイアスラインは、可変容量素子C1〜C5の配列方向の一方向から順に、バイアス端子V,GND端子に交互に接続されるようにする。このように交互に接続されることにより、複数個の可変容量素子それぞれに制御電圧を印加させることができる。
In addition, in the adjustment to obtain the desired filter characteristics, it is possible to reduce the time and effort of designing and manufacturing a variable capacitor having a different capacitance change rate. As a result, the adjustment time and design time of the filter circuit can be shortened. Thus, the connection relationship between the bias lines e1 to e6 and the bias terminals V and GND terminals can be freely set, but as shown in FIGS. 1A to 1C, the bias lines e1 to e6 include: The bias lines connected to the bias terminal V or the GND terminal are alternately connected to the bias terminals V and GND terminals in order from one direction of the arrangement direction of the variable capacitance elements C1 to C5. By alternately connecting in this way, a control voltage can be applied to each of the plurality of variable capacitance elements.

次に、本発明の可変容量コンデンサCtの作製方法の例について説明する。   Next, an example of a method for producing the variable capacitor Ct of the present invention will be described.

図2は本発明の可変容量コンデンサCtについて、5つの可変容量素子C1〜C5を有する可変容量コンデンサCtの例を示す透視状態の要部平面図であり、図3(a)は、図2に示す可変容量コンデンサCtのA−A’線断面図、図3(b)は、図2に示す可変容量コンデンサCtのB−B’線断面図である。   FIG. 2 is a plan view of a principal part in a see-through state showing an example of a variable capacitor Ct having five variable capacitors C1 to C5 with respect to the variable capacitor Ct of the present invention. FIG. A sectional view taken along line AA ′ of the variable capacitor Ct shown in FIG. 3, and FIG. 3B is a sectional view taken along line BB ′ of the variable capacitor Ct shown in FIG.

ここで、図2,図3においては、可変容量コンデンサCtのうち、可変容量素子群およびバイアスラインの構成について示しており、第1バイアス端子,第2バイアス端子の図示を省略している。   2 and 3 show the configuration of the variable capacitance element group and the bias line in the variable capacitance capacitor Ct, and the illustration of the first bias terminal and the second bias terminal is omitted.

図2、図3において、1は支持基板、2は下部電極層、3は誘電体層、4は上部電極層、5は絶縁層、6は引き出し電極層、7は保護層、8は半田拡散防止層、111、112および113,114,115,116,117,118は半田端子部である。なお、この半田拡散防止層8と半田端子部111および112とで、それぞれ第1信号端子としての入力端子および第2信号端子としての出力端子を構成している。また、半田拡散防止層8と半田端子部113,114,115,116,117,118とで、それぞれバイアスラインを構成する接続端である。可変容量素子C1〜C5を直列接続するために、可変容量素子C1,C2及び可変容量素子C3,C4は、下部電極層2を共有する構成としている。   2 and 3, 1 is a support substrate, 2 is a lower electrode layer, 3 is a dielectric layer, 4 is an upper electrode layer, 5 is an insulating layer, 6 is an extraction electrode layer, 7 is a protective layer, and 8 is solder diffusion. The prevention layers 111, 112 and 113, 114, 115, 116, 117, 118 are solder terminal portions. The solder diffusion prevention layer 8 and the solder terminal portions 111 and 112 constitute an input terminal as a first signal terminal and an output terminal as a second signal terminal, respectively. The solder diffusion prevention layer 8 and the solder terminal portions 113, 114, 115, 116, 117, and 118 are connection ends that constitute a bias line, respectively. In order to connect the variable capacitance elements C1 to C5 in series, the variable capacitance elements C1 and C2 and the variable capacitance elements C3 and C4 are configured to share the lower electrode layer 2.

支持基板1は、アルミナセラミックス等のセラミック基板や、サファイア等の単結晶基板等である。この支持基板1の上に下部電極層2,誘電体層3および上部電極層4を順次、支持基板1のほぼ全面に成膜する。これら各層の成膜終了後、上部電極層4,誘電体層3および下部電極層2を順次、所定の形状にエッチングする。   The support substrate 1 is a ceramic substrate such as alumina ceramic, a single crystal substrate such as sapphire, or the like. A lower electrode layer 2, a dielectric layer 3 and an upper electrode layer 4 are sequentially formed on the support substrate 1 over almost the entire surface of the support substrate 1. After the formation of these layers, the upper electrode layer 4, the dielectric layer 3 and the lower electrode layer 2 are sequentially etched into a predetermined shape.

下部電極層2、誘電体層3、および上部電極層4の成膜に際しては、下部電極層2と誘電体層3との間、ならびに誘電体層3と上部電極層4との間に、パーティクル等の可変容量コンデンサCtの特性を劣化させる要因になりうる不純物の混入を最低限に抑制することが望ましい。従って、これら下部電極層2,誘電体層3および上部電極層4の成膜は、同じ成膜装置で、成膜室を大気開放せずに連続して行なうことが望ましい。このため、具体的な成膜方法としては、スパッタが好適である。   When forming the lower electrode layer 2, the dielectric layer 3, and the upper electrode layer 4, particles are formed between the lower electrode layer 2 and the dielectric layer 3 and between the dielectric layer 3 and the upper electrode layer 4. It is desirable to minimize the contamination of impurities that can cause the characteristics of the variable capacitor Ct to deteriorate. Therefore, it is desirable that the lower electrode layer 2, the dielectric layer 3 and the upper electrode layer 4 are continuously formed by the same film forming apparatus without opening the film forming chamber to the atmosphere. For this reason, sputtering is suitable as a specific film forming method.

下部電極層2は、誘電体層3の形成に高温スパッタが必要となるため、その高温に耐えられるように高融点材料から成ることが必要である。具体的には、Pt,Pd,Ir等の金属材料やIrO等の酸化物金属から成るものである。この下部電極層2も、高温スパッタで形成される。さらに、下部電極層2は、高温スパッタによる形成後に、誘電体層3のスパッタ温度である700〜900℃へ加熱され、誘電体層3のスパッタ開始まで一定時間保持することにより、平坦な層となる。 Since the lower electrode layer 2 requires high-temperature sputtering to form the dielectric layer 3, it needs to be made of a high melting point material so as to withstand the high temperature. Specifically, it is made of a metal material such as Pt, Pd, or Ir or an oxide metal such as IrO 2 . This lower electrode layer 2 is also formed by high temperature sputtering. Furthermore, the lower electrode layer 2 is heated to 700 to 900 ° C. which is the sputtering temperature of the dielectric layer 3 after being formed by high-temperature sputtering, and is maintained for a certain period of time until the sputtering of the dielectric layer 3 is started. Become.

下部電極層2の厚みは、可変容量素子C1から可変容量素子C2までの抵抗成分や、可変容量素子C3から可変容量素子C4までの抵抗成分および下部電極層2の連続性を考慮した場合には厚い方が望ましいが、支持基板1との密着性を考慮した場合には相対的に薄い方が望ましく、両方を考慮して決定される。具体的には、0.1μm〜10μmである。下部電極層2の厚みが0.1μmよりも薄くなると、下部電極層2自身の抵抗が大きくなるほか、下部電極層2の連続性が確保できなくなる可能性がある。一方、10μmより厚くすると、内部応力が大きくなって、支持基板1との密着性が低下したり、支持基板1の反りを生じたりするおそれがある。   The thickness of the lower electrode layer 2 is determined in consideration of the resistance component from the variable capacitance element C1 to the variable capacitance element C2, the resistance component from the variable capacitance element C3 to the variable capacitance element C4, and the continuity of the lower electrode layer 2. The thicker one is desirable, but when considering the adhesiveness with the support substrate 1, the relatively thinner one is desirable, and both are determined. Specifically, it is 0.1 μm to 10 μm. If the thickness of the lower electrode layer 2 is less than 0.1 μm, the resistance of the lower electrode layer 2 itself increases, and the continuity of the lower electrode layer 2 may not be ensured. On the other hand, if it is thicker than 10 μm, the internal stress increases, and the adhesion to the support substrate 1 may be lowered, or the support substrate 1 may be warped.

誘電体層3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から成る高誘電率の誘電体層であることが好ましい。この誘電体層3は、下部電極層2の表面(上面)に形成されている。例えば、ペロブスカイト型酸化物結晶が得られる誘電体材料をターゲットとして、スパッタリング法による成膜を所望の厚みになるまで行なう。このとき、基板温度を高く、例えば800℃として高温スパッタリングを行なうことにより、スパッタ後の熱処理を行なうことなく、高誘電率で容量変化率の大きい、低損失の誘電体層3を得ることができる。   The dielectric layer 3 is preferably a high dielectric constant dielectric layer made of a perovskite oxide crystal containing at least Ba, Sr, and Ti. The dielectric layer 3 is formed on the surface (upper surface) of the lower electrode layer 2. For example, using a dielectric material from which a perovskite oxide crystal can be obtained as a target, film formation by sputtering is performed until a desired thickness is obtained. At this time, by performing high temperature sputtering at a high substrate temperature, for example, 800 ° C., a low loss dielectric layer 3 having a high dielectric constant and a large capacitance change rate can be obtained without performing a heat treatment after sputtering. .

上部電極層4の材料としては、この層の抵抗を下げるため、抵抗率の小さなAuが望ましいが、誘電体層3との密着性向上のためには、Pt等を密着層として用いることが望ましい。この上部電極層4の厚みは0.1μm〜10μmとなっている。この厚みの下限については、下部電極層2と同様に、上部電極層4自身の抵抗および連続性を考慮して設定される。また、厚みの上限については、誘電体層3との密着性を考慮して設定される。   As the material of the upper electrode layer 4, Au having a low resistivity is desirable in order to reduce the resistance of this layer, but in order to improve the adhesion with the dielectric layer 3, it is desirable to use Pt or the like as the adhesion layer. . The thickness of the upper electrode layer 4 is 0.1 μm to 10 μm. The lower limit of the thickness is set in consideration of the resistance and continuity of the upper electrode layer 4 itself as in the lower electrode layer 2. Further, the upper limit of the thickness is set in consideration of the adhesion with the dielectric layer 3.

上述のように成膜した後、上部電極層4,誘電体層3および下部電極層2を、順次、所定の形状にエッチングする。エッチングは、レジストをスピンコーティング法等により全面に均一に塗布し、フォトリソグラフィ法によりレジストを所定の形状にパターニングした後、ウェットエッチングもしくはドライエッチングにより行なう。可変容量素子C1〜C5の容量値は上部電極層4の面積により決定されるため、上部電極層4のエッチングでは、より精度の高いドライエッチングを用いることが望ましい。   After film formation as described above, the upper electrode layer 4, the dielectric layer 3 and the lower electrode layer 2 are sequentially etched into a predetermined shape. Etching is performed by wet etching or dry etching after uniformly applying a resist on the entire surface by spin coating or the like, patterning the resist into a predetermined shape by photolithography. Since the capacitance values of the variable capacitance elements C1 to C5 are determined by the area of the upper electrode layer 4, it is desirable to use dry etching with higher accuracy in the etching of the upper electrode layer 4.

ドライエッチングは、例えば電子サイクロトロン共鳴装置(ECR装置)を用い、アルゴンプラズマをエッチャントとして行なうことができる。   The dry etching can be performed using, for example, an electron cyclotron resonance apparatus (ECR apparatus) and argon plasma as an etchant.

なお、誘電体層3のエッチングはウェットエッチングおよびドライエッチングのどちらにより行なってもよい。   The dielectric layer 3 may be etched by either wet etching or dry etching.

また、下部電極層2のエッチングは、ウェットエッチングおよびドライエッチングのどちらを用いてもよいが、下部電極層2の厚みが厚い場合には、パターニング精度の観点から、上部電極層4と同様にドライエッチングにより行なうことが望ましい。   The lower electrode layer 2 may be etched by either wet etching or dry etching. However, when the lower electrode layer 2 is thick, dry etching is performed in the same manner as the upper electrode layer 4 from the viewpoint of patterning accuracy. It is desirable to carry out by etching.

以上のような上部電極層4,誘電体層3および下部電極層2のエッチングにおいては、誘電体層3の下面は下部電極層2の上面より小さく、上部電極層4の下面は誘電体層3の上面よりも小さくなるようにエッチングされる。これにより、電界の集中しやすい下部電極層2の外縁部分に誘電体層3がないので、リーク電流特性が向上する。   In the etching of the upper electrode layer 4, the dielectric layer 3 and the lower electrode layer 2 as described above, the lower surface of the dielectric layer 3 is smaller than the upper surface of the lower electrode layer 2, and the lower surface of the upper electrode layer 4 is the dielectric layer 3. Etching is performed so as to be smaller than the upper surface. As a result, the dielectric layer 3 does not exist at the outer edge portion of the lower electrode layer 2 where the electric field tends to concentrate, so that the leakage current characteristics are improved.

このようにして、可変容量素子C1〜C5を得ることができる。   In this way, variable capacitance elements C1 to C5 can be obtained.

ここで、入力端子(第1信号端子)と可変容量素子C1との間および可変容量素子C5と出力端子(第2信号端子)との間を電気的に接続するために、支持基板1上の第1および第2信号端子を形成する位置に導電性材料からなる導電層を形成することが望ましい。この導電層は、可変容量コンデンサC1〜C5を形成した後に新たに成膜することで形成してもよいが、下部電極層2のパターニングの際に、同時にこれら導電層も形成するようにパターニングを行なうことによって、下部電極層2と同一の材料および同一の工程で形成してもよい。ここで、可変容量素子C5の下部電極層2と出力端子を形成する位置の導電層とを電気的に接続した構成にパターニングすることが好ましい。   Here, in order to electrically connect between the input terminal (first signal terminal) and the variable capacitor C1 and between the variable capacitor C5 and the output terminal (second signal terminal), It is desirable to form a conductive layer made of a conductive material at a position where the first and second signal terminals are formed. This conductive layer may be formed by forming a new film after forming the variable capacitors C1 to C5. However, when the lower electrode layer 2 is patterned, patterning is performed so that these conductive layers are formed at the same time. By performing, the same material and the same process as the lower electrode layer 2 may be used. Here, it is preferable that the lower electrode layer 2 of the variable capacitance element C5 and the conductive layer at the position where the output terminal is formed be patterned so as to be electrically connected.

バイアスライン(e1)を構成する半田端子部113は入力端子と可変容量素子C1との接続点の間、バイアスライン(e2)を構成する半田端子部114は可変容量素子C1と可変容量素子C2の接続点の間、バイアスライン(e3)を構成する半田端子部115は可変容量素子C2と可変容量素子C3の接続点の間、バイアスライン(e4)を構成する半田端子部116は可変容量素子C3と可変容量素子C4の接続点の間、バイアスライン(e5)を構成する半田端子部117は可変容量素子C4と可変容量素子C5の接続点の間、バイアスライン(e6)を構成する半田端子部118は可変容量素子C5と出力端子との接続点の間にそれぞれ電気的に接続されるように設けられている。具体的には、半田端子部113〜118が形成される位置に予め導電層を形成しておく。この導電層は、下部電極層2のパターニングの際に、同時に形成されるように下部電極層と同一材料、同一工程で形成すればよい。このときに、半田端子部114,116,118が形成される位置の導電層は、それぞれ下部電極層2と電気的に接続されるようにパターニングすれば良い。バイアスラインは、前述の半田拡散防止層8,半田端子部113〜118と、この導電層とで形成される。   The solder terminal portion 113 constituting the bias line (e1) is between the connection points of the input terminal and the variable capacitance element C1, and the solder terminal portion 114 constituting the bias line (e2) is the connection between the variable capacitance element C1 and the variable capacitance element C2. Between the connection points, the solder terminal portion 115 constituting the bias line (e3) is between the connection points of the variable capacitance element C2 and the variable capacitance element C3, and the solder terminal portion 116 constituting the bias line (e4) is the variable capacitance element C3. The solder terminal portion 117 constituting the bias line (e5) between the connection point of the variable capacitance element C4 and the solder terminal portion constituting the bias line (e6) between the connection point of the variable capacitance element C4 and the variable capacitance element C5. Reference numeral 118 is provided so as to be electrically connected between connection points of the variable capacitance element C5 and the output terminal. Specifically, a conductive layer is formed in advance at positions where the solder terminal portions 113 to 118 are formed. This conductive layer may be formed in the same material and in the same process as the lower electrode layer so as to be formed simultaneously with the patterning of the lower electrode layer 2. At this time, the conductive layers at the positions where the solder terminal portions 114, 116, and 118 are formed may be patterned so as to be electrically connected to the lower electrode layer 2. The bias line is formed by the above-described solder diffusion prevention layer 8, the solder terminal portions 113 to 118, and this conductive layer.

次に、絶縁層5は、この上に形成する引き出し電極層6と下部電極層2との絶縁を確保するために必要である。絶縁層5の材料は、耐湿性を向上させるために、窒化ケイ素および酸化ケイ素の少なくとも1種類より成るものとするとよい。これらは、被覆性を考慮して、化学気相堆積(CVD)法等により、成膜することが望ましい。   Next, the insulating layer 5 is necessary for ensuring insulation between the extraction electrode layer 6 and the lower electrode layer 2 formed thereon. The material of the insulating layer 5 is preferably made of at least one of silicon nitride and silicon oxide in order to improve moisture resistance. These films are preferably formed by a chemical vapor deposition (CVD) method or the like in consideration of coverage.

また、絶縁層5は、通常のレジストを用いるドライエッチング法等により、所望の形状に加工することができる。そして、絶縁層5には、バイアスラインを構成する半田端子部115,117と引き出し電極層6との接続を確保するためにバイアスラインを構成する半田端子部115,117の下地となる導電層に到達する貫通孔を設けている。その他でこの絶縁層5から露出させる部位としては、上部電極層3および半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118のみとしておくことが、耐湿性向上の観点から好ましい。   The insulating layer 5 can be processed into a desired shape by a dry etching method using a normal resist. The insulating layer 5 is a conductive layer serving as a base for the solder terminal portions 115 and 117 constituting the bias line in order to secure the connection between the solder terminal portions 115 and 117 constituting the bias line and the lead electrode layer 6. A reaching through hole is provided. In addition, it is preferable that only the upper electrode layer 3 and the solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, and 118 are exposed from the insulating layer 5 from the viewpoint of improving moisture resistance.

次に、引き出し電極層6は、第1の可変容量素子C1の上部電極層4と入力端子、すなわち入力端子形成部の導電層との間、可変容量素子C2と可変容量素子C3との上部電極層5同士との間、可変容量素子C4の上部電極層4と可変容量素子C5との上部電極層4同士との間を、絶縁層5の貫通孔を通ってそれぞれ接続するものである。   Next, the lead electrode layer 6 is provided between the upper electrode layer 4 of the first variable capacitance element C1 and the input terminal, that is, the conductive layer of the input terminal forming portion, and the upper electrodes of the variable capacitance element C2 and the variable capacitance element C3. The layers 5 and the upper electrode layer 4 of the variable capacitance element C4 and the upper electrode layers 4 of the variable capacitance element C5 are connected through the through holes of the insulating layer 5, respectively.

このように引き出し電極層6を形成することにより、入力端子から出力端子まで可変容量素子C1〜C5が順に直列接続される。さらに、可変容量素子C2,C3にまたがる引き出し電極層6は、絶縁層5の貫通孔を通ってバイアスラインを構成する半田端子部115と接続している。さらに、可変容量素子C4,C5にまたがる引き出し電極層6は、絶縁層5の貫通孔を通ってバイアスラインを構成する半田端子部117と接続している。この引き出し電極層6の材料としては、Au,Cu等の低抵抗な金属を用いることが望ましい。また、引き出し電極層6に対する絶縁層5との密着性を考慮して、Ti,Ni等の密着層を使用してもよい。   By forming the lead electrode layer 6 in this way, the variable capacitance elements C1 to C5 are sequentially connected in series from the input terminal to the output terminal. Further, the lead electrode layer 6 extending over the variable capacitance elements C2 and C3 is connected to the solder terminal portion 115 constituting the bias line through the through hole of the insulating layer 5. Further, the lead electrode layer 6 extending over the variable capacitance elements C4 and C5 is connected to the solder terminal portion 117 constituting the bias line through the through hole of the insulating layer 5. As a material for the extraction electrode layer 6, it is desirable to use a low-resistance metal such as Au or Cu. Further, an adhesive layer such as Ti or Ni may be used in consideration of adhesiveness with the insulating layer 5 with respect to the extraction electrode layer 6.

なお、引出し電極層6を形成するときに、半田端子部111〜118の形成位置に、引出し電極層6を構成する材料からなる層を形成することが好ましい。半田端子部111〜118を形成する位置の高さを揃えることにより、実装が容易となるからである。   When the extraction electrode layer 6 is formed, it is preferable to form a layer made of the material constituting the extraction electrode layer 6 at the positions where the solder terminal portions 111 to 118 are formed. This is because the mounting is facilitated by aligning the heights of the positions where the solder terminal portions 111 to 118 are formed.

次に、半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118を露出させて全体を被覆するように、保護層7を形成する。保護層7は、可変容量素子C1を始めとする可変容量コンデンサCtの構成部材を機械的に保護するほか、薬品等による汚染から保護するためのものである。保護層7の材料としては、耐熱性が高く、段差に対する被覆性が優れたものが良く、具体的には、ポリイミド樹脂やBCB(ベンゾシクロブテン)樹脂等を用いる。これらは、樹脂原料を塗布した後、所定の温度で硬化させることにより形成される。   Next, the protective layer 7 is formed so that the solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118 are exposed and covered entirely. The protective layer 7 is used to mechanically protect the constituent members of the variable capacitor Ct including the variable capacitor C1, and to protect it from contamination by chemicals and the like. As a material of the protective layer 7, a material having high heat resistance and excellent coverage with respect to a step is preferable. Specifically, a polyimide resin, a BCB (benzocyclobutene) resin, or the like is used. These are formed by applying a resin material and then curing at a predetermined temperature.

半田拡散防止層8は、半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118形成の際のリフローや実装の際に、半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118の半田が引き出し電極層6あるいは下部電極層2へとの拡散することを防止するために形成する。この半田拡散防止層8の材料としては、Niが好適である。また、半田拡散防止層8の表面には、半田濡れ性を向上させるために、半田濡れ性の高いAu,Cu等を0.1μm程度形成する場合もある。   The solder diffusion prevention layer 8 is applied to the solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116 during reflow or mounting when the solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118 are formed. , 117 and 118 are formed to prevent the solder from diffusing into the extraction electrode layer 6 or the lower electrode layer 2. As a material of the solder diffusion preventing layer 8, Ni is suitable. On the surface of the solder diffusion preventing layer 8, in order to improve the solder wettability, Au, Cu or the like having a high solder wettability may be formed to about 0.1 μm.

最後に、半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118を半田拡散防止層8の上に形成する。これは、可変容量コンデンサの外部の配線基板への実装を容易にするために形成する。これら半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118は、半田端子部111,112,113,114,115,116,117,118に所定のマスクを用いて半田ペーストを印刷後、リフローを行なうことにより形成するのが一般的である。   Finally, solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118 are formed on the solder diffusion preventing layer 8. This is formed to facilitate mounting of the variable capacitor on the external wiring board. These solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118 print solder paste using a predetermined mask on the solder terminal portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118. Thereafter, it is generally formed by performing reflow.

以上述べた可変容量コンデンサCtによれば、バイアスラインを構成する半田端子部113,114,115,116,117,118を支持基板1上に直接形成することにより、可変容量素子C1等の各素子を構成する層の数が低減されている。また、各素子を構成する各導体層や誘電体層等の形成工程を共通化できるため、構造が比較的複雑であるにもかかわらず、非常に簡単に形成することができる。   According to the variable capacitor Ct described above, the solder terminal portions 113, 114, 115, 116, 117, and 118 that constitute the bias line are formed directly on the support substrate 1, so that each element such as the variable capacitor C1 is formed. The number of layers constituting the is reduced. Further, since the formation process of each conductor layer, dielectric layer, etc. constituting each element can be made common, it can be formed very easily despite the relatively complicated structure.

このように、各可変容量素子C1〜C5の間及び可変容量素子C1〜C5で構成される可変容量素子群の両側の全てに半田端子部113〜117を有するバイアスラインを予め形成することで、所望の容量変化率に合わせて、バイアスラインの半田端子部113〜117と第1バイアス端子及び第2バイアス端子との接続を適宜設定することができるものとなる。   Thus, by forming in advance a bias line having the solder terminal portions 113 to 117 between the variable capacitance elements C1 to C5 and on both sides of the variable capacitance element group composed of the variable capacitance elements C1 to C5, The connection between the solder terminal portions 113 to 117 of the bias line and the first bias terminal and the second bias terminal can be appropriately set in accordance with a desired capacitance change rate.

なお、図2,図3において、第1バイアス端子及び第2バイアス端子を省略したが、支持基板1上に半田端子部111〜118と同様にして形成し、バイアスラインを構成する半田端子部113〜118のうち接続するものを適宜選択して電気的に接続したり、バイアスラインを構成する半田端子部113〜118とスイッチング素子を介して電気的に接続したりすればよい。また、第1バイアス端子及び第2バイアス端子は、同じ支持基板1上に形成しなくてもよく、例えば、支持基板1上に形成された構造体を配線基板などに実装する場合には、この配線基板側に形成してもよい。   2 and 3, the first bias terminal and the second bias terminal are omitted. However, the solder terminal portions 113 are formed on the support substrate 1 in the same manner as the solder terminal portions 111 to 118 and constitute the bias line. ˜118 may be appropriately selected and electrically connected, or may be electrically connected to the solder terminal portions 113 to 118 constituting the bias line via the switching element. Further, the first bias terminal and the second bias terminal do not have to be formed on the same support substrate 1. For example, when the structure formed on the support substrate 1 is mounted on a wiring substrate or the like, You may form in the wiring board side.

例えば、配線基板を用いて図1に示す各接続状態とする場合について説明する。図1(a)に示す接続状態にするためには、配線基板側に半田端子部113から第1バイアス端子まで接続するような接続線を形成し、半田端子部118から第2バイアス端子まで接続するような接続線を形成し、配線基板と支持基板1上に形成された構造体を対向配置して実装すればよい。この接続線を高周波信号の1/4λ線路長を有するストリップ線路のように形成することで、接続線がRF阻止インダクタLb11,16としての機能を有するようになる。同様に、図1(b)に示す接続状態にするためには、半田端子部113,115からそれぞれ第1バイアス端子まで接続するような接続線を形成し、半田端子部114,118からそれぞれ第2バイアス端子まで接続するような接続線を形成し、配線基板と支持基板1上に形成された構造体を対向配置して実装すればよい。同様に、図1(c)に示す接続状態にするためには、半田端子部113,115,117からそれぞれ第1バイアス端子まで接続するような接続線を形成し、半田端子部114,116,118からそれぞれ第2バイアス端子まで接続するような接続線を形成し、配線基板と支持基板1上に形成された構造体を対向配置して実装すればよい。   For example, the case where each connection state shown in FIG. 1 is set using a wiring board will be described. In order to obtain the connection state shown in FIG. 1A, a connection line is formed on the wiring board side so as to connect from the solder terminal portion 113 to the first bias terminal, and connected from the solder terminal portion 118 to the second bias terminal. Such a connection line may be formed, and the wiring board and the structure formed on the support substrate 1 may be arranged so as to face each other. By forming this connection line like a strip line having a 1 / 4λ line length of a high-frequency signal, the connection line has a function as the RF blocking inductors Lb11 and Lb16. Similarly, in order to achieve the connection state shown in FIG. 1B, connection lines are formed so as to connect from the solder terminal portions 113 and 115 to the first bias terminal, and the solder terminal portions 114 and 118 respectively A connection line that connects up to two bias terminals may be formed, and the structure formed on the wiring board and the support substrate 1 may be disposed facing each other. Similarly, in order to obtain the connection state shown in FIG. 1C, connection lines are formed so as to connect from the solder terminal portions 113, 115, 117 to the first bias terminal, respectively, and the solder terminal portions 114, 116, Connection lines that connect from 118 to the second bias terminal may be formed, and the wiring board and the structure formed on the support substrate 1 may be disposed facing each other.

以上で説明した可変容量コンデンサCtはいずれも可変容量素子が奇数個の例について説明したが、図4(a)に示すように、偶数個でも構わない。   Although the variable capacitor Ct described above has been described with respect to an example in which the number of variable capacitors is an odd number, it may be an even number as shown in FIG.

また、以上の例では、第1信号端子S1および第2信号端子S2と、バイアス端子VおよびGND端子と、を完全に分離した例について説明したが、図4(b)に示すように可変容量素子群の両側に接続されたバイアスラインの一方がバイアス端子Vに、他方がGND端子にそれぞれ接続されている場合には、バイアス端子Vと第1信号端子S1とを共用し、GND端子と第2信号端子S2とを共用してもよい。この場合には、端子数を減らすことができるので、より取り扱いの容易で、簡易な構成の可変容量コンデンサCtを実現することができる。   In the above example, the first signal terminal S1 and the second signal terminal S2, and the bias terminal V and the GND terminal are completely separated. However, as shown in FIG. When one of the bias lines connected to both sides of the element group is connected to the bias terminal V and the other is connected to the GND terminal, the bias terminal V and the first signal terminal S1 are shared. You may share 2 signal terminal S2. In this case, since the number of terminals can be reduced, a variable capacitor Ct that is easier to handle and has a simple configuration can be realized.

また、以上の例では、バイアスラインをRF阻止インダクタを介してバイアス端子V,基準電位端子に接続しているが、RF阻止インダクタに代えて、高周波信号に対して十分に高いインピーダンスを有する抵抗体を用いてもよい。   In the above example, the bias line is connected to the bias terminal V and the reference potential terminal via the RF blocking inductor, but instead of the RF blocking inductor, a resistor having a sufficiently high impedance for a high frequency signal. May be used.

さらに、以上の例では、バイアスラインとRF阻止インダクタ又は抵抗体とを別体としたが、バイアスライン内にRF阻止インダクタ又は抵抗体を組み込んでもよい。例えば、前述のバイアスラインを構成する導電層と可変容量素子C1〜C5の電極層2,6との間にインダクタ成分や抵抗体を形成すればよい。   Furthermore, in the above example, the bias line and the RF blocking inductor or resistor are separated, but an RF blocking inductor or resistor may be incorporated in the bias line. For example, an inductor component or a resistor may be formed between the conductive layer constituting the bias line and the electrode layers 2 and 6 of the variable capacitance elements C1 to C5.

次に、このような可変容量コンデンサを、フィルタ回路に用いた例について説明する。図1(a)〜(c)は、入力信号端子Iと出力信号端子Oとの間に、容量成分部を有するLC共振部と、入力信号端子IとLC共振部との間に設けられ、LC共振部の入力側のインピーダンスを調整する入力結合部と、LC共振部と出力信号端子Oとの間に設けられ、LC共振部の出力側のインピーダンスを調整する出力結合部と、を有するフィルタ回路において、容量成分部に本発明の可変容量コンデンサを用いた例である。   Next, an example in which such a variable capacitor is used in a filter circuit will be described. 1A to 1C are provided between the input signal terminal I and the output signal terminal O, between the LC resonance part having a capacitive component part, and between the input signal terminal I and the LC resonance part, A filter comprising: an input coupling unit that adjusts the impedance on the input side of the LC resonance unit; and an output coupling unit that is provided between the LC resonance unit and the output signal terminal O and adjusts the impedance on the output side of the LC resonance unit. This is an example in which the variable capacitor of the present invention is used in the capacitance component section of the circuit.

図1(a)〜(c)において、LC共振部は、伝送線路D1と、容量成分部である、この伝送線路D1に直流制限容量素子Cdを介して並列に接続された可変容量コンデンサCtとで構成される。可変容量コンデンサCtの第1信号端子S1が直流制限容量素子Cdに接続され,第2信号端子S2が接地電位に接続されている。ここで、可変容量コンデンサCtの容量を変化させることで、LC共振部における共振周波数を変化させることができる。   In FIGS. 1A to 1C, the LC resonance unit includes a transmission line D1, and a variable capacitance capacitor Ct connected in parallel to the transmission line D1 via a DC limiting capacitive element Cd. Consists of. The first signal terminal S1 of the variable capacitor Ct is connected to the DC limiting capacitor element Cd, and the second signal terminal S2 is connected to the ground potential. Here, the resonance frequency in the LC resonance unit can be changed by changing the capacitance of the variable capacitor Ct.

ここで可変容量コンデンサCtに供給される印加電圧V1により容量変化率XtをX/5〜Xに変化させることができる。このため、印加電圧が一定であっても、複数の所望のフィルタ特性に変化させて特性を切り替えることができるフィルタ回路として動作する。   Here, the capacitance change rate Xt can be changed from X / 5 to X by the applied voltage V1 supplied to the variable capacitor Ct. For this reason, even if the applied voltage is constant, the filter circuit can operate as a filter circuit that can be switched to a plurality of desired filter characteristics.

この例では、容量成分部のみに本発明の可変容量コンデンサCtを用いた例について説明したが、入力結合部,出力結合部のいずれか、もしくは両方についても本発明の可変容量コンデンサCtを用いることができる。これらに本発明の可変容量コンデンサを用いることで、入力側のインピーダンス,出力側のインピーダンスをそれぞれ調整することができるものとなる。また、容量成分部,入力結合部,出力結合部に用いる可変容量コンデンサCt同士のバイアス端子V,GND端子を共通とすることで、端子数を削減することができる。この場合であっても、一定の制御電圧値V1に対して自由に容量変化率を設定することができるので、それぞれの部位に適した容量変化率を実現することができ、特性の優れたフィルタ回路を実現できる。このように、本発明のフィルタ回路によれば、所望のフィルタ特性を得るための電圧制御が容易となる。   In this example, the example in which the variable capacitor Ct of the present invention is used only for the capacitance component portion has been described. However, the variable capacitor Ct of the present invention is used for either the input coupling portion, the output coupling portion, or both. Can do. By using the variable capacitor of the present invention for these, the impedance on the input side and the impedance on the output side can be adjusted respectively. In addition, the number of terminals can be reduced by making the bias terminals V and GND terminals of the variable capacitors Ct used in the capacitive component section, the input coupling section, and the output coupling section common. Even in this case, the capacity change rate can be set freely with respect to the constant control voltage value V1, so that the capacity change rate suitable for each part can be realized, and the filter has excellent characteristics. A circuit can be realized. Thus, according to the filter circuit of the present invention, voltage control for obtaining desired filter characteristics is facilitated.

次に図5は、本発明のフィルタ回路の実施の形態の他の例を示すものであり、本発明の可変容量コンデンサを5つ用いたフィルタの等価回路図である。(図6に示すフィルタ回路において、可変容量コンデンサCt1〜Ct5に本発明の可変容量コンデンサを用いた例とほぼ同じである。)
図5は、入力信号端子Iと出力信号端子Oとの間に、容量成分部を有する複数のLC共振部と、入力信号端子IとLC共振部との間に設けられ、LC共振部の入力側のインピーダンスを調整する入力結合部と、LC共振部と出力信号端子Oとの間に設けられ、LC共振部の出力側のインピーダンスを調整する出力結合部と、複数のLC共振部間に設けられる段間結合部と、を有するフィルタ回路において、容量成分部,入力結合部,出力結合部,段間結合部の全てにおいて本発明の可変容量コンデンサを用いた例である。具体的には、以下のような構成となっている。
Next, FIG. 5 shows another example of the embodiment of the filter circuit of the present invention, and is an equivalent circuit diagram of a filter using five variable capacitors of the present invention. (In the filter circuit shown in FIG. 6, it is almost the same as the example using the variable capacitors of the present invention for the variable capacitors Ct1 to Ct5.)
FIG. 5 is provided between the input signal terminal I and the output signal terminal O, a plurality of LC resonance units having a capacitive component portion, and between the input signal terminal I and the LC resonance unit, and the input of the LC resonance unit. Provided between the LC coupling unit and the input coupling unit that adjusts the impedance on the side, and between the LC coupling unit and the output coupling unit that regulates the impedance on the output side of the LC resonant unit This is an example in which the variable capacitance capacitor of the present invention is used in all of the capacitive component section, the input coupling section, the output coupling section, and the interstage coupling section. Specifically, the configuration is as follows.

図5に示す等価回路図において、符号Ct1,Ct2,Ct3,Ct4,Ct5はいずれも印加電圧Vにおける容量変化率X(=ΔC/C)の5つの可変容量素子C1〜C5が直列接続され、それら可変容量素子の電極にそれぞれバイアス接続ラインe1〜e6が接続された可変容量コンデンサである。D1,D2はλ/4先端短絡型の伝送線路であり、この複数の伝送線路D1,D2に対して、可変容量コンデンサCt2,Ct4がそれぞれ並列に接続され、複数のLC共振部となっている。また伝送線路、D1,D2はM結合しており、可変容量コンデンサCt3とともに段間結合部となっている。また、可変容量コンデンサCt1,Ct5は、外部回路と結合するための、入力結合部および出力結合部となっている。Cdは直流制限容量素子、Iは入力信号端子、Oは出力信号端子である。これらにより、フィルタ回路F2が構成されている。Lb11,Lb21,Lb22,Lb23,Lb24,Lb25,Lb26,Lb31,Lb32,Lb33,Lb34,Lb41,Lb42,Lb43,Lb44,Lb45,Lb46,Lb51はRF阻止インダクタであり、高周波信号では可変容量コンデンサCt1〜Ct5や可変容量素子C1〜C5のインピーダンスに影響を与えず、かつ高周波信号がバイアス端子Vに漏れないように設定している。Vは印加電圧を供給するためのバイアス端子である。   In the equivalent circuit diagram shown in FIG. 5, the symbols Ct1, Ct2, Ct3, Ct4, and Ct5 are all connected in series with five variable capacitance elements C1 to C5 having a capacitance change rate X (= ΔC / C) at the applied voltage V. These are variable capacitance capacitors in which bias connection lines e1 to e6 are connected to the electrodes of the variable capacitance elements, respectively. D1 and D2 are λ / 4 short-circuited transmission lines, and variable capacitors Ct2 and Ct4 are respectively connected in parallel to the plurality of transmission lines D1 and D2 to form a plurality of LC resonance units. . Further, the transmission lines D1 and D2 are M-coupled together with the variable capacitor Ct3 as an interstage coupling portion. The variable capacitors Ct1 and Ct5 are an input coupling unit and an output coupling unit for coupling with an external circuit. Cd is a DC limiting capacitance element, I is an input signal terminal, and O is an output signal terminal. Thus, the filter circuit F2 is configured. Lb11, Lb21, Lb22, Lb23, Lb24, Lb25, Lb26, Lb31, Lb32, Lb33, Lb34, Lb41, Lb42, Lb43, Lb44, Lb45, Lb46, and Lb51 are RF blocking inductors. The impedance is set so as not to affect the impedance of Ct5 and variable capacitance elements C1 to C5 and to prevent a high frequency signal from leaking to the bias terminal V. V is a bias terminal for supplying an applied voltage.

図5に示すフィルタ回路F2の例では、主に通過帯域をLC共振部の可変容量コンデンサCt2,Ct4にて、阻止域を段間結合部の可変容量コンデンサCt3にて、入出力インピーダンスを入出力結合部の可変容量コンデンサCt1,Ct5にてそれぞれ容量値を変化させて所望のフィルタ特性を得るために調整することになる。   In the example of the filter circuit F2 shown in FIG. 5, the input / output impedance is mainly input / output by using the variable capacitors Ct2 and Ct4 of the LC resonance unit in the pass band and the variable capacitor Ct3 of the interstage coupling unit in the stop band. Adjustments are made to obtain desired filter characteristics by changing the capacitance values of the variable capacitors Ct1 and Ct5 of the coupling unit.

例えば、K−PCS帯(1750MHz帯)とUMTS帯(1950MHz)との2つの通信システムに対応するためには、可変容量コンデンサCt1〜Ct5の容量値を調整し、所望のフィルタ特性を得ることになる。可変容量コンデンサCt2,Ct4はそれぞれD1,D2と共に共振回路を形成し、主に通過帯域を変化させ、Ct3はD1およびD2との結合と共に阻止域を変化させ、Ct1,Ct5は主に入出力インピーダンスを変化させるため、可変容量コンデンサCt1〜Ct5それぞれの容量変化率はΔCt2/Ct2(=ΔCt4/Ct4)=α,ΔCt3/Ct3=β,ΔCt1/Ct1(=ΔCt5/Ct5)=γと異なるものが必要となる。   For example, in order to support two communication systems of the K-PCS band (1750 MHz band) and the UMTS band (1950 MHz), the capacitance values of the variable capacitors Ct1 to Ct5 are adjusted to obtain desired filter characteristics. Become. The variable capacitors Ct2 and Ct4 form a resonance circuit together with D1 and D2, respectively, mainly changing the pass band, Ct3 changing the stop band together with the coupling with D1 and D2, and Ct1 and Ct5 mainly changing the input / output impedance. The capacitance change rates of the variable capacitors Ct1 to Ct5 are different from ΔCt2 / Ct2 (= ΔCt4 / Ct4) = α, ΔCt3 / Ct3 = β, ΔCt1 / Ct1 (= ΔCt5 / Ct5) = γ. Necessary.

例えば各可変容量素子C1〜C5の容量変化率X=50%である場合に、α=50%、β=42%、γ=10%とする場合について説明する。   For example, a case where α = 50%, β = 42%, and γ = 10% when the capacitance change rate X of each of the variable capacitance elements C1 to C5 is 50% will be described.

まず、可変容量コンデンサCt1,Ct5について、γ=10%とする方法について説明する。   First, a method of setting γ = 10% for the variable capacitors Ct1 and Ct5 will be described.

図5に示すように、RF阻止インダクタLb11を用い、可変容量コンデンサCt1のバイアスラインe1をバイアス端子Vに接続する。また、同様にRF阻止インダクタLb51を用い、可変容量コンデンサCt5のバイアスラインe6をバイアス端子Vに接続する。また、可変容量コンデンサCt1,Ct5の他端はλ/4先端短絡型の伝送線路を介しGND端子に接続されている。すなわち、可変容量コンデンサCt1の第2信号端子S2と、バイアスラインe6の端子とが共通に接続されていることとなり、伝送線路D1を介してGND端子に接続されることとなる。同様に、可変容量コンデンサCt5の第1信号端子S1と、バイアスラインe1の端子とが共通に接続されていることとなり、伝送線路D2を介してGND端子に接続されることとなる。   As shown in FIG. 5, the RF blocking inductor Lb11 is used to connect the bias line e1 of the variable capacitor Ct1 to the bias terminal V. Similarly, the RF blocking inductor Lb51 is used to connect the bias line e6 of the variable capacitor Ct5 to the bias terminal V. The other ends of the variable capacitors Ct1 and Ct5 are connected to the GND terminal via a λ / 4 short-circuited transmission line. That is, the second signal terminal S2 of the variable capacitor Ct1 and the terminal of the bias line e6 are commonly connected, and are connected to the GND terminal via the transmission line D1. Similarly, the first signal terminal S1 of the variable capacitor Ct5 and the terminal of the bias line e1 are commonly connected, and are connected to the GND terminal via the transmission line D2.

この時に直流的にも可変容量素子C1〜C5が直列に接続されているため、各々の可変容量素子C1〜C5に印加される電圧V’は分圧されてV1/5となり、各可変容量素子の容量変化率XはX/5となる。このため、可変容量コンデンサCt1,Ct5の容量変化率XtはX/5とすることができる。可変容量コンデンサCt1、Ct5に供給される印加電圧V1により容量値を容量変化率Xt=X/5=10%=γとすることができる。   At this time, since the variable capacitance elements C1 to C5 are connected in series also in direct current, the voltage V ′ applied to each of the variable capacitance elements C1 to C5 is divided to V1 / 5, and each variable capacitance element The capacity change rate X of X is X / 5. For this reason, the capacitance change rate Xt of the variable capacitors Ct1 and Ct5 can be set to X / 5. The capacitance value can be set to the capacitance change rate Xt = X / 5 = 10% = γ by the applied voltage V1 supplied to the variable capacitors Ct1 and Ct5.

次に可変容量コンデンサCt3について、β=42%とする方法について説明する。   Next, a method of setting β = 42% for the variable capacitor Ct3 will be described.

同様に可変容量コンデンサCt3においてもRF阻止インダクタを用い、可変容量コンデンサCt3のバイアスラインe2、e4に、それぞれRF阻止インダクタLb32、Lb34を介してバイアス端子Vに接続する。また、可変容量コンデンサCt3のバイアスラインe1,e3に、それぞれRF阻止インダクタLb31、Lb33を用いGND端子に接続する。また、可変容量コンデンサCt3の第2信号端子S2は伝送線路D2を介してGND端子に接続されている。このため、可変容量コンデンサCt3の第2信号端子S2と、バイアスラインe6の端子とが共通に接続されていることとなり、伝送線路D2を介してGND端子に接続されることとなる。   Similarly, an RF blocking inductor is used in the variable capacitor Ct3, and is connected to the bias terminals e2 and e4 of the variable capacitor Ct3 to the bias terminal V via the RF blocking inductors Lb32 and Lb34, respectively. In addition, RF blocking inductors Lb31 and Lb33 are connected to the GND terminal on the bias lines e1 and e3 of the variable capacitor Ct3, respectively. The second signal terminal S2 of the variable capacitor Ct3 is connected to the GND terminal via the transmission line D2. For this reason, the second signal terminal S2 of the variable capacitor Ct3 and the terminal of the bias line e6 are commonly connected, and are connected to the GND terminal via the transmission line D2.

このような構成では、可変容量コンデンサCt3は、直流的には、可変容量素子C1,C2,C3のそれぞれと、互いに直列接続された可変容量素子C4,C5との並列接続とみなすことができる。可変容量素子C1,C2,C3に印加される電圧V1’,V2’はそれぞれV1’=V2’=V1が印加される。また、可変容量素子C4,C5は直列に接続されているため各々の可変容量素子C4,C5に印加される電圧V’はV1/2に分圧される。可変容量コンデンサCtの容量変化率Xtは、Xt=1−n・(1−X)・(1−X/(n−y))/(y・(1−X/(n−y))+(n−y)・(1−X))より、Xt=1−5・(1−X)・(1−X/2)/(3・(1−X/2)+(2・(1−X))とすることができる。可変容量コンデンサCt3に供給される印加電圧V1により容量値を容量変化率Xt=42%=βとすることができる。   In such a configuration, the variable capacitor Ct3 can be regarded as a parallel connection of the variable capacitors C1, C2, C3 and the variable capacitors C4, C5 connected in series with each other in terms of DC. V1 '= V2' = V1 is applied to the voltages V1 ', V2' applied to the variable capacitance elements C1, C2, C3, respectively. Further, since the variable capacitance elements C4 and C5 are connected in series, the voltage V 'applied to each of the variable capacitance elements C4 and C5 is divided into V1 / 2. The capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct is Xt = 1−n · (1-X) · (1−X / (ny)) / (y · (1−X / (ny)) + (N−y) · (1−X)), Xt = 1−5 · (1−X) · (1−X / 2) / (3 · (1−X / 2) + (2 · (1) -X)) The capacitance value can be set to the capacitance change rate Xt = 42% = β by the applied voltage V1 supplied to the variable capacitor Ct3.

次に可変容量コンデンサCt2,Ct4について、α=50%とする方法について説明する。   Next, a method of setting α = 50% for the variable capacitors Ct2 and Ct4 will be described.

同様に可変容量コンデンサCt2、Ct4においてもRF阻止インダクタを用い、可変容量コンデンサCt2,Ct4のバイアスラインe1,e3,e5に、それぞれRF阻止インダクタLb21、Lb23、Lb25、Lb41、Lb43、Lb45を介してバイアス端子Vに接続する。また、可変容量コンデンサCt2,Ct4のバイアスラインe2,e4,e6に、それぞれRF阻止インダクタLb22、Lb24、Lb26、Lb42、Lb44、Lb46を介しGND端子に接続する。このような構成では、直流的には、各々の可変容量素子C1,C2,C3,C4,C5は、並列接続とみなすことができるため、各々の可変容量素子C1,C2,C3,C4,C5に印加される電圧V’は、可変容量コンデンサに印加される電圧V1と等しくなり、各々の可変容量素子C1〜C5の容量変化率はXとなる。このため、可変容量コンデンサCt2,Ct4の容量変化率XtもXと等しくすることができる。従って、可変容量コンデンサCt2,Ct4は、バイアス端子Vに供給される印加電圧V1により容量値を容量変化率Xt=50%=αとすることができる。   Similarly, the variable capacitance capacitors Ct2 and Ct4 also use RF blocking inductors, and are connected to the bias lines e1, e3, and e5 of the variable capacitance capacitors Ct2 and Ct4 via RF blocking inductors Lb21, Lb23, Lb25, Lb41, Lb43, and Lb45, respectively. Connect to bias terminal V. Further, the bias lines e2, e4, e6 of the variable capacitors Ct2, Ct4 are connected to the GND terminal via RF blocking inductors Lb22, Lb24, Lb26, Lb42, Lb44, Lb46, respectively. In such a configuration, since each of the variable capacitance elements C1, C2, C3, C4, and C5 can be regarded as a parallel connection in terms of DC, each of the variable capacitance elements C1, C2, C3, C4, and C5 Is equal to the voltage V1 applied to the variable capacitor, and the capacitance change rate of each of the variable capacitors C1 to C5 is X. For this reason, the capacitance change rate Xt of the variable capacitors Ct2 and Ct4 can also be made equal to X. Therefore, the variable capacitors Ct2 and Ct4 can have a capacitance value of capacitance change rate Xt = 50% = α by the applied voltage V1 supplied to the bias terminal V.

つまり、容量変化率X=50%の可変容量素子を用いた同じ構成の可変容量コンデンサに同じバイアス電圧を印加した場合であっても、可変容量コンデンサCt1,Ct5は、容量変化率Xt=10%=γとすることができ、可変容量コンデンサCt3は容量変化率Xt=42%=βとすることができ、可変容量コンデンサCt2,Ct4は容量変化率Xt=50%=αとすることができる。このように、可変容量コンデンサCtに印加する印加電圧を同一のまま可変容量コンデンサCtの容量変化率Xtを可変することができるため、所望のフィルタ特性を得るための電圧制御が容易となる。   That is, even when the same bias voltage is applied to the variable capacitor having the same configuration using the variable capacitance element having the capacitance change rate X = 50%, the variable capacitors Ct1 and Ct5 have the capacitance change rate Xt = 10%. = Γ, the capacitance change rate of the variable capacitor Ct3 can be Xt = 42% = β, and the variable capacitance capacitors Ct2 and Ct4 can be the change rate of capacitance Xt = 50% = α. In this way, since the capacitance change rate Xt of the variable capacitor Ct can be varied while keeping the same applied voltage applied to the variable capacitor Ct, voltage control for obtaining desired filter characteristics is facilitated.

さらに、図5に示す例では、複数の可変容量コンデンサCt1〜Ct5で、第1バイアス端子としてのバイアス端子Vを共有し、第2バイアス端子としてのGND端子も同電位に接続されていることから共有していることとなる
このように、異なる容量変化率の可変容量コンデンサを複数使用するフィルタ回路の場合でも、各々の可変容量コンデンサに印加する印加電圧を同一にすることができるため、複数の可変容量コンデンサに印加電圧を印加するための電圧制御端子を共通にすることができ、単純な回路構成にすることができる。また、複数の可変容量コンデンサに供給する印加電圧の電圧制御を共通にできるため、電圧制御も容易となり、さらに、電圧制御端子も少なくすることができる。この場合であっても、バイアスラインとバイアス端子V及びGND端子との接続関係を適宜調整することで、同じバイアス電圧を印加しても所望の容量変化率を達成することができる。
Further, in the example shown in FIG. 5, the plurality of variable capacitors Ct1 to Ct5 share the bias terminal V as the first bias terminal, and the GND terminal as the second bias terminal is also connected to the same potential. In this way, even in the case of a filter circuit using a plurality of variable capacitors having different capacitance change rates, the applied voltage applied to each variable capacitor can be made the same. A voltage control terminal for applying an applied voltage to the variable capacitor can be made common, and a simple circuit configuration can be achieved. In addition, since the voltage control of the applied voltage supplied to the plurality of variable capacitors can be made common, the voltage control is facilitated and the number of voltage control terminals can be reduced. Even in this case, by appropriately adjusting the connection relationship between the bias line and the bias terminal V and the GND terminal, a desired capacitance change rate can be achieved even when the same bias voltage is applied.

また、複数のLC共振部と、それらLC共振部間の段間結合部により、バイアスラインとバイアス端子V及びGND端子との接続関係を適宜調整することで通過帯域、阻止域のフィルタ特性のコントロールが容易にできる
以上の図5に示す例では、容量成分部,入力結合部,出力結合部,段間結合部の全てにおいて本発明の可変容量コンデンサを用いた例について説明したが、このうちの少なくとも1つに本発明の可変容量コンデンサを用いてもよい。
Also, the filter characteristics of the pass band and stop band can be controlled by appropriately adjusting the connection relationship between the bias line and the bias terminal V and the GND terminal by using a plurality of LC resonance parts and interstage coupling parts between the LC resonance parts. In the example shown in FIG. 5 above, the example in which the variable capacitor of the present invention is used in all of the capacitive component unit, the input coupling unit, the output coupling unit, and the interstage coupling unit has been described. At least one of the variable capacitors of the present invention may be used.

なお、本発明は以上の実施の形態の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることは何ら差し支えない。例えば、図1の可変容量コンデンサCtや図5のCt2,Ct4のように可変容量コンデンサの出力(入力)端子をGNDに接続する場合は、RF阻止インダクタLb16,Lb22,LB24,Lb26,Lb42,LB44,Lb46を省略しても構わない。また、RF阻止インダクタに変えて抵抗等を用いてバイアス回路を構成しても構わない。   In addition, this invention is not limited to the example of the above embodiment, A various change may be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, when the output (input) terminal of the variable capacitor is connected to GND as in the variable capacitor Ct of FIG. 1 or Ct2 and Ct4 of FIG. 5, the RF blocking inductors Lb16, Lb22, LB24, Lb26, Lb42, LB44. , Lb46 may be omitted. Further, a bias circuit may be configured using a resistor or the like instead of the RF blocking inductor.

また、図1、図5のLC共振部は並列共振回路であるが、目的に応じて、直列共振回路や並列共振回路と直列共振回路を組み合わせた構成等を用いても構わない。   1 and 5 is a parallel resonance circuit, a series resonance circuit or a combination of a parallel resonance circuit and a series resonance circuit may be used depending on the purpose.

(a),(b),(c)は、それぞれ本発明の可変容量コンデンサを用いた、本発明のフィルタ回路の実施の形態の一例を示す等価回路図である。(A), (b), (c) is an equivalent circuit diagram which shows an example of embodiment of the filter circuit of this invention using the variable capacitor of this invention, respectively. 図1に用いた可変容量コンデンサの例を示す透視状態の要部平面図である。It is a principal part top view of the see-through state which shows the example of the variable capacitor used for FIG. (a),(b)はそれぞれ、図2のA−A’線断面図,B−B’線断面図である。(A), (b) is the sectional view on the A-A 'line of FIG. 2, and the sectional view on the B-B' line, respectively. (a),(b)はそれぞれ、本発明の可変容量コンデンサの実施形態の他の例を示す等価回路図である。(A), (b) is an equivalent circuit diagram which shows the other example of embodiment of the variable capacitor of this invention, respectively. 本発明のフィルタ回路の実施の形態の他の例を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the other example of embodiment of the filter circuit of this invention. 従来のフィルタ回路の他の例を示す等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram which shows the other example of the conventional filter circuit.

符号の説明Explanation of symbols

F1,F2・・・本発明のフィルタ回路
Ct,Ct1,Ct2,Ct3,Ct4,Ct5・・・可変容量コンデンサ
C1、C2、C3、C4、C5・・・可変容量素子
e1、e2、e3、e4、e5、e6・・・バイアスライン
S1・・・第1信号端子
S2・・・第2信号端子
Cin・・・入力結合コンデンサ
Cout・・・出力結合コンデンサ
I・・・入力信号端子
O・・・出力信号端子
Cd・・・直流制限素子
Lb11,Lb12,Lb13,Lb14,Lb15,Lb16,Lb21,Lb22,Lb23,Lb24,Lb25,Lb26,Lb31,Lb32,Lb33,Lb34,Lb41,Lb42,Lb43,Lb44,Lb45,Lb46,Lb51・・・RF阻止インダクタ
V・・・バイアス端子
1・・・支持基板
2・・・下部電極層
3・・・薄膜誘電体層
4・・・上部電極層
5・・・絶縁層
6・・・引出し電極層
7・・・保護層
8・・・半田拡散防止層
111、112、113、114、115、116、117、118・・・半田端子部
F1, F2 ... Filter circuit of the present invention Ct, Ct1, Ct2, Ct3, Ct4, Ct5 ... Variable capacitors C1, C2, C3, C4, C5 ... Variable capacitors e1, e2, e3, e4 , E5, e6 ... bias line S1 ... first signal terminal S2 ... second signal terminal Cin ... input coupling capacitor Cout ... output coupling capacitor I ... input signal terminal O ... Output signal terminal Cd DC limiting element Lb11, Lb12, Lb13, Lb14, Lb15, Lb16, Lb21, Lb22, Lb23, Lb24, Lb25, Lb26, Lb31, Lb32, Lb33, Lb34, Lb41, Lb42, Lb43, Lb44, Lb45, Lb46, Lb51 ... RF blocking inductor V ... Bias terminal 1 ... Support base Plate 2 ... Lower electrode layer 3 ... Thin film dielectric layer 4 ... Upper electrode layer 5 ... Insulating layer 6 ... Lead-out electrode layer 7 ... Protective layer 8 ... Solder diffusion prevention layer 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, 118 ... solder terminal part

Claims (7)

第1信号端子と、
第2信号端子と、
前記第1信号端子と前記第2信号端子との間で直列に接続された複数の可変容量素子からなる可変容量素子群と、
前記複数の可変容量素子間及び前記可変容量素子群の両側に接続された複数のバイアスラインと、
前記バイアスラインの少なくとも1つが接続された第1バイアス端子と、
前記第1バイアス端子に接続されたバイアスラインとは異なる前記バイアスラインの少なくとも1つが接続された第2バイアス端子と、を含み、
前記可変容量素子群の両側に接続された2つの前記バイアスラインは、それぞれが前記第1バイアス端子又は前記第2バイアス端子のいずれかに接続され、
前記複数の可変容量素子間のバイアスラインのうちの少なくとも1つは、前記第1バイアス端子または前記第2バイアス端子のいずれかに対して接続するかしないかを選択可能に構成されている、可変容量コンデンサ。
A first signal terminal;
A second signal terminal;
A variable capacitance element group consisting of a plurality of variable capacitance elements connected in series between the first signal terminal and the second signal terminal;
A plurality of bias lines connected between the plurality of variable capacitance elements and on both sides of the variable capacitance element group;
A first bias terminal to which at least one of the bias lines is connected;
A second bias terminal to which at least one of the bias lines different from the bias line connected to the first bias terminal is connected;
The two bias lines connected to both sides of the variable capacitance element group are each connected to either the first bias terminal or the second bias terminal,
At least one of the bias lines between the plurality of variable capacitance elements is configured to be selectable to be connected or not connected to either the first bias terminal or the second bias terminal. Capacitor capacitor.
前記バイアスラインのうち、前記第1バイアス端子又は前記第2バイアス端子に接続された前記バイアスラインは、前記可変容量素子の配列方向の一方向から順に、前記第1バイアス端子,前記第2バイアス端子に交互に接続されている、請求項1に記載の可変容量コンデンサ。   Among the bias lines, the bias lines connected to the first bias terminal or the second bias terminal are the first bias terminal and the second bias terminal in order from one direction of the arrangement direction of the variable capacitance elements. The variable capacitor according to claim 1, which is alternately connected to each other. 前記可変容量素子群の両側に接続された前記バイアスラインの一方は前記第1バイアス端子に、他方は前記第2バイアス端子にそれぞれ接続され、
前記第1バイアス端子と前記第1信号端子とが共用され、
前記第2バイアス端子と前記第2信号端子とが共用されている、請求項2に記載の可変容量コンデンサ。
One of the bias lines connected to both sides of the variable capacitance element group is connected to the first bias terminal, and the other is connected to the second bias terminal.
The first bias terminal and the first signal terminal are shared,
The variable capacitor according to claim 2, wherein the second bias terminal and the second signal terminal are shared.
入力信号端子と出力信号端子との間に、容量成分部を有するLC共振部と、前記入力信号端子と前記LC共振部との間に設けられ、前記LC共振部の入力側のインピーダンスを調整する入力結合部と、前記LC共振部と前記出力信号端子との間に設けられ、前記LC共振部の出力側のインピーダンスを調整する出力結合部と、を有し、
前記容量成分部,前記入力結合部及び前記出力結合部の少なくとも1つは請求項1〜3のいずれかに記載の可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続している、フィルタ回路。
Provided between the input signal terminal and the output signal terminal, an LC resonance unit having a capacitive component, and between the input signal terminal and the LC resonance unit, and adjusts the impedance on the input side of the LC resonance unit An input coupling unit, and an output coupling unit that is provided between the LC resonance unit and the output signal terminal and adjusts an impedance on an output side of the LC resonance unit,
At least one of the capacitance component unit, the input coupling unit, and the output coupling unit is connected to the first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor according to any one of claims 1 to 3. , Filter circuit.
前記容量成分部,前記入力結合部及び前記出力結合部のそれぞれは、請求項1〜3のいずれかに記載の可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続して機能させており、それぞれの前記第1バイアス端子が共通に接続され、それぞれの前記第2バイアス端子が共通に接続されている、請求項4に記載のフィルタ回路。   Each of the capacitance component unit, the input coupling unit, and the output coupling unit functions by connecting the first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor according to claim 1. 5. The filter circuit according to claim 4, wherein the first bias terminals are connected in common and the second bias terminals are connected in common. 入力信号端子と出力信号端子との間に、容量成分部を有する複数のLC共振部と、前記入力信号端子と前記LC共振部との間に設けられ、前記LC共振部の入力側のインピーダンスを調整する入力結合部と、前記LC共振部と前記出力信号端子との間に設けられ、前記LC共振部の出力側のインピーダンスを調整する出力結合部と、前記複数のLC共振部間に設けられる段間結合部と、を有し、
前記容量成分部,前記入力結合部,前記出力結合部及び前記段間結合部の少なくとも1つは請求項1〜3のいずれかに記載の可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続している、フィルタ回路。
Provided between the input signal terminal and the output signal terminal are a plurality of LC resonance parts having a capacitance component part, and between the input signal terminal and the LC resonance part, and the impedance on the input side of the LC resonance part is Provided between the input coupling section to be adjusted, the LC resonance section and the output signal terminal, and between the output coupling section for adjusting impedance on the output side of the LC resonance section and the plurality of LC resonance sections. An interstage coupling part,
4. The first signal terminal and the second signal of the variable capacitor according to claim 1, wherein at least one of the capacitance component unit, the input coupling unit, the output coupling unit, and the inter-stage coupling unit. Filter circuit connecting terminals.
前記容量成分部,前記入力結合部,前記出力結合部,前記段間結合部のそれぞれは、請求項1〜3のいずれかに記載の可変容量コンデンサの前記第1信号端子及び前記第2信号端子を接続して機能させており、それぞれの前記第1バイアス端子が共通に接続され、それぞれの前記第2バイアス端子が共通に接続されている、請求項6に記載のフィルタ回路。   4. The first signal terminal and the second signal terminal of the variable capacitor according to claim 1, wherein each of the capacitance component unit, the input coupling unit, the output coupling unit, and the interstage coupling unit is provided. The filter circuit according to claim 6, wherein the first bias terminals are connected in common and the second bias terminals are connected in common.
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