JPH06318836A - バンドパスフィルタ - Google Patents
バンドパスフィルタInfo
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- JPH06318836A JPH06318836A JP5108199A JP10819993A JPH06318836A JP H06318836 A JPH06318836 A JP H06318836A JP 5108199 A JP5108199 A JP 5108199A JP 10819993 A JP10819993 A JP 10819993A JP H06318836 A JPH06318836 A JP H06318836A
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Abstract
バラツキの少ないバンドパスフィルタを得る。 【構成】 複数個結合されているLC直列共振回路とL
C並列共振回路のうち少なくとも1つのLC直列共振回
路に並列にダイオードもしくはFETを接続し、かつ少
なくとも1つのLC並列共振回路に直列にダイオードも
しくはFETを接続して、これらダイオードもしくはF
ETに印加するバイアス電圧を制御する。また、バンド
パスフィルタを構成する各素子を、半導体基板上に半導
体プロセスを用い一体化して形成する。
Description
れ以上の周波数帯に使用されるバンドパスフィルタに関
するものである。
価回路を示す図である。図7において、1はコイル、2
はコンデンサであり、コイル1i及びコンデンサ2gに
よりLC並列共振回路4cが、またコイル1k及びコン
デンサ2iによりLC直列共振回路5bが構成されてい
る。図8は、図7に示す従来のバンドパスフィルタの周
波数特性を示す図である。図9は、図7に示す従来のバ
ンドパスフィルタの構成図であり、11は接続用パッ
ド、12は誘電体基板である。
いて説明する。図7において、コイル1i及びコンデン
サ2gからなるLC並列共振回路4c、コイル1k及び
コンデンサ2iからなるLC直列共振回路5bは各々共
振周波数foを有しており、これら2つの共振回路を結
合コンデンサ2hを介して容量結合をすることにより、
図8に示すような周波数特性をもつバンドパスフィルタ
を形成している。
ィルタが必要となる場合は、必要な周波数帯域に回路定
数を定めた上記のようなバンドパスフィルタを、必要数
だけ複数個並列に構成し、各々のバンドパスフィルタを
スイッチ等で切り換えて選択・使用するフィルタバンク
を構成するのが一般的である。
態は、図9に示すような誘電体基板12上に配線用のパ
ターンを設け、そのパターン上にチップ部品1i、1
j、1k、2g、2h、2iを固定するディスクリート
実装である。このような実装形態の場合、電気的特性に
与える誤差の主要因としてはチップ部品の諸元値のバラ
ツキが考えられ、一般的にそのバラツキ値は数%から数
十%となる。
ルタは以上のように構成されているので、回路構成が固
定されており、必然的に1つのバンドパスフィルタで
は、1つの通過帯域しかもてない。そのため、複数の通
過帯域を選択して使用したいような場合は、帯域の異な
る複数のバンドパスフィルタからなるフィルタバンクを
構成する必要があり、回路の大型化を招くという課題が
あった。
値の公差により、製造されたフィルタの特性が事前の計
算値と異なってしまったり、同じ回路定数をもつフィル
タを数多く製造した場合、規格は同一であっても部品の
実際の諸元値のバラツキにより均一な特性が得られにく
いという課題があった。
めになされたもので、異なる通過帯域を選択でき、かつ
小型であり、また特性のバラツキが少ないバンドパスフ
ィルタを得ることを目的とする。
スフィルタにおいては、複数個結合されているLC直列
共振回路とLC並列共振回路のうち少なくとも1つのL
C直列共振回路に並列にダイオードを接続し、かつ少な
くとも1つのLC並列共振回路に直列にダイオードを接
続して、これらダイオードに印加する順方向バイアス電
圧と逆方向バイアス電圧とを制御する。
回路とLC並列共振回路のうち少なくとも1つのLC直
列共振回路に並列にFETを接続し、かつ少なくとも1
つのLC並列共振回路に直列にFETを接続して、これ
らFETのゲート端子に印加するバイアス電圧を制御す
る。
ル、コンデンサ、ダイオードまたはFETを半導体プロ
セスを用いて同一半導体基板上に一体化して形成する。
直列共振回路に並列に接続されたダイオードに順方向バ
イアスを印加すると、入力信号はダイオード側をなが
れ、LC直列共振回路は主線路に対し回路動作上接続さ
れていない状態となる。また逆方向バイアスを印加する
とダイオードはOFF状態となり、信号はLC直列共振
回路側をながれる。一方LC並列共振回路に直列に接続
されたダイオードに順方向バイアスを印加するとダイオ
ードはON状態となり、LC並列共振回路は主線路に対
し回路動作上接続されている状態となる。また逆方向バ
イアスを印加するとダイオードはOFF状態となり、L
C並列共振回路は回路動作上接続されていない状態とな
る。
たFETのゲート端子にドレイン端子とソース端子間が
ON状態になるようバイアスを印加すると、入力信号は
FET側をながれ、LC直列共振回路は主線路に対し回
路動作上接続されていない状態となる。また逆方向バイ
アスを印加するとFETはOFF状態となり、信号はL
C直列共振回路側をながれる。一方LC並列共振回路に
直列に接続されたFETのゲート端子にドレイン端子と
ソース端子間がON状態になるようバイアスを印加する
と、LC並列共振回路は主線路に対し回路動作上接続さ
れている状態となる。また逆方向バイアスを印加すると
FETはOFF状態となり、LC並列共振回路は主線路
に対し回路動作上接続されていない状態となる。
する。図1はこの発明の実施例1を示す回路図である。
図1において、コイル1aおよびコンデンサ2aにより
第1のLC並列共振回路4aを構成し、コイル1b及び
コンデンサ2bによりLC直列共振回路5aを構成し、
コイル1c及びコンデンサ2cにより第2のLC並列共
振回路4bを構成している。3はバイアス回路、6aは
第1のダイオード、6bは第2のダイオードである。図
2はダイオード6の等価回路を示す図であり、図3及び
図4は、図1の実施例1におけるバンドパスフィルタの
周波数特性を示す図である。
イオード6bは、図2に示すような半導体接合部の接合
容量2f、固定抵抗成分7a、印加バイアスにより変化
する可変抵抗7bを用いた等価回路で表わされる。図2
の等価回路において、ダイオードに順方向バイアスが印
加された場合、可変抵抗7bは数Ω以下の低抵抗値とな
り、一方逆方向バイアスが印加された場合は、可変抵抗
7bは数MΩ以上の高抵抗値と等価になる。
3により第1のダイオード6a及び第2のダイオード6
bに順方向バイアスが印加されると、第1のダイオード
6aはON状態となり回路上で低インピーダンスとして
作用し、信号は第1のダイオード6aを流れるため、L
C直列共振回路5aは等価的に接続されていない状態と
なる。同様に第2のダイオード6bも低インピーダンス
として作用するため、第2のLC並列共振回路4bは等
価的にコイル1eを介して接地されている状態となる。
このため、バンドパスフィルタ全体としての通過帯域特
性に寄与する共振回路は第1のLC並列共振回路4a及
び第2のLC並列共振回路4bとなる。
ード6a及び第2のダイオード6bに逆方向バイアスが
印加されると、第1のダイオード6aはOFF状態とな
り、回路上でダイオードは高インピーダンスとして作用
し、信号は第1のダイオード6aを流れないため、第1
のLC直列共振回路5を通過する。一方第2のLC並列
共振回路4bは、第2のダイオード6bが回路上で開放
端として作用するため、バンドパスフィルタの入出力間
を結ぶ主線路に対し等価的に接続されていない状態とな
る。このため、バンドパスフィルタ全体としての通過帯
域特性に寄与する共振回路は、第1のLC並列共振回路
4a及びLC直列共振回路5aとなる。
ド6a及び第2のダイオード6bに順方向バイアスが印
加されている場合のバンドパスフィルタの周波数特性を
示し、図4は逆方向バンドパスフィルタが印加されてい
る場合のバンドパスフィルタの周波数特性を各々示して
いる。両図の比較から解るように、図3の場合中心周波
数foは200MHzとなり、図4の場合は中心周波数
foが225MHzとなり、ダイオード6a及び6bの
印加バイアスの切り換えによりバンドパスフィルタとし
ての通過帯域を可変できることが確認される。
2における各回路定数は以下の通りである。 1a=5(nH) 1b=270(nH) 1c=6(nH) 1d=5(nH) 1e=5(nH) 1f=1(uH) 1g=1(uH) 1h=1(uH) 2a=100(pF) 2b=2(pF) 2c=100(pF) 2d=20(pF) 2e=50(pF) 2f=0.1(pF) 7a=0.8(Ω) 7b=0.1(Ω)
2における各回路定数は以下の通りである。 1a=5(nH) 1b=270(nH) 1c=6(nH) 1d=5(nH) 1e=5(nH) 1f=1(uH) 1g=1(uH) 1h=1(uH) 2a=100(pF) 2b=2(pF) 2c=100(pF) 2d=20(pF) 2e=50(pF) 2f=0.1(pF) 7a=0.8(Ω) 7b=10(kΩ)
す回路図である。図5において、8aは第1のFET、
8bは第2のFETである。実施例2の場合は、実施例
1におけるダイオード6と同様の作用をFET8を用い
行うもので、FET8の場合も図2に示す等価回路で表
わすことできる。図2において、FET8のゲート端子
にドレイン端子とソース端子間がON状態となるように
バイアスが印加された場合、可変抵抗7bは数Ω以下の
低抵抗値となり、一方OFF状態となるようにゲート端
子にバイアスが印加された場合は、可変抵抗7bは数M
Ω以上の高抵抗値と等価になる。
3により第1のFET8a及び第2のFET8bがON
状態になるようにバイアスを印加する。すると各々のF
ET8a、8bはドレイン端子とソース端子間が導通状
態となり回路上低インピーダンスとして作用し、信号は
第1のFET8aのドレイン端子とソース端子間を流れ
るため、LC直列共振回路5aは等価的に接続されてい
ない状態となる。同様に第2のFET8bも低インピー
ダンスとして作用するため、第2のLC並列共振回路4
bは等価的にコイル1eを介して接地されている状態と
なる。このためバンドパスフィルタ全体としての通過帯
域特性に寄与する共振回路は第1のLC並列共振回路4
a及び第2のLC並列共振回路4bとなる。
8a及び第2のFET8bがOFF状態となるようにバ
イアスを印加すると、FET8aは高インピーダンスと
して作用して信号は第1のFET8aを流れずに第1の
LC直列共振回路5aを通過する。また第2のLC並列
共振回路4bは第2のFET8bが回路上で開放端とし
て作用するため、バンドパスフィルタの入出力間を結ぶ
主線路に対し等価的に接続されていない状態となる。こ
のため、バンドパスフィルタ全体としての通過帯域特性
に寄与する共振回路は、第1のLC並列共振回路4a及
びLC直列共振回路5aとなる。
わりにFET8a、8bを用いても、FETの印加バイ
アスを制御することでバンドパスフィルタの通過帯域を
可変することが可能となる。
あり、9はガリウムひ素基板、10は半導体部である。
本実施例では、コイル1はスパイラルインダクタとし
て、またコンデンサ2はインターデジタルキャパシタと
してガリウムひ素基板9上に半導体プロセスを用い実現
してある。同様に、第1のダイオード6a及び第2のダ
イオード6bもしくは第1のFET8a及び第2のFE
T8bも半導体プロセスを用いガリウムひ素基板9上に
半導体部10としてコイル1やコンデンサ2と一体化し
て形成している。
インターデジタルキャパシタは導体パターンによりイン
ダクタンス成分及び容量成分を実現しているものであ
り、製造過程における誤差要因としてはパターンの寸法
精度によるところが大きい。ここで、本実施例のように
半導体プロセスを用いた製造方法によれば、寸法公差で
数ミクロン以下が可能であり、ディスクリート部品の諸
元値のバラツキより更に小さい誤差を実現できる。また
半導体プロセスを利用するため、ダイオード6やFET
8等の半導体素子も、コイル1及びコンデンサ2と同一
プロセスで一体化して形成することが可能となる。
振回路を3段に結合させそのうち1つのLC直列共振回
路に対しダイオードもしくはFETを並列に装荷し、か
つ1つのLC並列共振回路に対しダイオードもしくはF
ETを直列に装荷した場合について述べたが、本発明は
上記実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しな
い範囲内において設計変更可能である。例えば、4個以
上のLC共振回路を多段接続し、任意のLC共振回路に
対しダイオードもしくはFETを装荷しても良い。
ので、以下に記載するような効果がある。
制御することで、バンドパスフィルタの通過帯域を可変
できるので、複数の帯域を有しながら小型なバンドパス
フィルタが得られる。
の素子を、半導体プロセスを用い半導体基板上に作り込
むことで、部品の実装に関わる工作上の煩わしさがな
く、また回路構成素子間を最小距離で接続することがで
きるので小型なバンドパスフィルタが得られる。更に、
半導体プロセスのもつパターン寸法精度の良さにより、
特性のバラツキの少ないバンドパスフィルタが得られ
る。
施例2に用いるFETの等価回路図である。
図である。
他の図である。
る。
を示す図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 第1のコイルに第1のコンデンサが直列
に接続され、入出力間を結ぶ主線路に対し直列接続され
たLC直列共振回路と、第2のコイルに第2のコンデン
サが並列に接続され、入出力間を結ぶ主線路に対し並列
接続されたLC並列共振回路とを複数個結合すると共
に、前記LC直列共振回路の少なくとも1つの回路に対
し並列に第1のダイオードを接続し、また前記LC並列
共振回路の少なくとも1つの回路に対し直列に第2のダ
イオードを接続したことを特徴とするバンドパスフィル
タ。 - 【請求項2】 第1のコイルに第1のコンデンサが直列
に接続され、入出力間を結ぶ主線路に対し直列接続され
たLC直列共振回路と、第2のコイルに第2のコンデン
サが並列に接続され、入出力間を結ぶ主線路に対し並列
接続されたLC並列共振回路とを複数個結合すると共
に、前記LC直列共振回路の少なくとも1つの回路に対
し並列に第1のFETを接続し、また前記LC並列共振
回路の少なくとも1つの回路に対し直列に第2のFET
を接続したことを特徴とするバンドパスフィルタ。 - 【請求項3】 第1のコイル及び第2のコイルと、第1
のコンデンサ及び第2のコンデンサと、第1のダイオー
ド又はFET及び第2のダイオード又はFETとを半導
体基板上に一体化して形成したことを特徴とする請求項
1または2記載のバンドパスフィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5108199A JPH06318836A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | バンドパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5108199A JPH06318836A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | バンドパスフィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06318836A true JPH06318836A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=14478535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5108199A Pending JPH06318836A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | バンドパスフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06318836A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002261561A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルタ部品 |
JP2007312221A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Sony Corp | 半導体結合装置、半導体素子及び高周波モジュール |
JP2016181827A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 株式会社フジクラ | 高周波回路モジュール及び高周波回路基板 |
US10567031B2 (en) | 2016-05-27 | 2020-02-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio-frequency filter device and communication apparatus |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5108199A patent/JPH06318836A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002261561A (ja) * | 2001-02-27 | 2002-09-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フィルタ部品 |
JP2007312221A (ja) * | 2006-05-19 | 2007-11-29 | Sony Corp | 半導体結合装置、半導体素子及び高周波モジュール |
JP4702178B2 (ja) * | 2006-05-19 | 2011-06-15 | ソニー株式会社 | 半導体結合装置、半導体素子及び高周波モジュール |
JP2016181827A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 株式会社フジクラ | 高周波回路モジュール及び高周波回路基板 |
US10567031B2 (en) | 2016-05-27 | 2020-02-18 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Radio-frequency filter device and communication apparatus |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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|
RD01 | Notification of change of attorney |
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|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20080108 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
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