JPH10209714A - 電圧制御通過帯域可変フィルタおよびそれを用いる高周波回路モジュール - Google Patents

電圧制御通過帯域可変フィルタおよびそれを用いる高周波回路モジュール

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JPH10209714A
JPH10209714A JP9228581A JP22858197A JPH10209714A JP H10209714 A JPH10209714 A JP H10209714A JP 9228581 A JP9228581 A JP 9228581A JP 22858197 A JP22858197 A JP 22858197A JP H10209714 A JPH10209714 A JP H10209714A
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control voltage
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Yoichi Tsuda
陽一 津田
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    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
    • H01P1/20327—Electromagnetic interstage coupling
    • H01P1/20336—Comb or interdigital filters
    • H01P1/20345—Multilayer filters
    • H—ELECTRICITY
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
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    • H01P1/208—Cascaded cavities; Cascaded resonators inside a hollow waveguide structure
    • H01P1/2088—Integrated in a substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/08—Strip line resonators

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信機器の高周波回路などに使用される
電圧制御通過帯域可変フィルタ５１において、可変容量
の構成を小型軽量化するとともに、容易に特性調整を可
能とする。 【解決手段】 セラミック製の基板５２内にＲ、Ｌ、Ｃ
や導体パターンなどが形成されて構成される電圧制御通
過帯域可変フィルタ５１において、前記セラミックから
成り、印加電界に対応して静電容量が変化する絶縁層６
２を埋込み、かつその一方表面に制御電極６３を形成
し、他方表面には高周波信号が印加される共振器パター
ン５５および接地パターン５６を隣接して形成する。し
たがって、パターン５５，５６間には２つの直列コンデ
ンサが介在されることになり、かつこの直列コンデンサ
の静電容量は基板５２上に実装した集積回路５４によっ
て調整可能であり、小型軽量化を図ることができるとと
もに、調整を簡略化することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機器に使
用される高周波フィルタとして好適に実施され、複数の
無線通信システムに対応可能なように、直流制御電圧を
変化することによってフィルタ特性の切換えを行うこと
ができる電圧制御通過帯域可変フィルタに関し、またこ
の電圧制御通過帯域可変フィルタを備えて構成される高
周波回路モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の無線通信機器の高性能化に対し
て、さらなる高機能化として、複数の無線通信システム
に対応可能な無線通信機器が要望されている。たとえ
ば、通話エリアが広く、かつ高速移動中にも通話が可能
なＰＤＣ（パーソナルデジタルセルラー：いわゆる通常
の携帯電話）と、通話料金が安く、かつ高速データ伝送
が可能なＰＨＳ（パーソナルハンディフォンシステム）
とを一体化し、適宜使い分けることが考えられる。
【０００３】このようなＰＤＣおよびＰＨＳ共用の携帯
電話の端末装置を実現しようとした場合、たとえば図２
５で示すような端末装置３１が考えられる。マイクロホ
ン３２で収音された音声信号は、アンプ３３を介してア
ナログ／デジタル変換器３４に入力され、デジタル信号
に変換された後、処理回路３５に入力され、送信信号に
変調される。これに対して、受信信号は、処理回路３５
で復調され、デジタル／アナログ変換器３６でアナログ
信号に変換された後、アンプ３７で増幅され、スピーカ
３８から音響化される。
【０００４】前記処理回路３５には、インタフェイス３
９を介して、テンキーなどの入力操作手段４０が接続さ
れるとともに、液晶パネルなどで実現される表示手段４
１が接続される。
【０００５】前記処理回路３５からの送信信号は、アン
プａ１で増幅された後、フィルタｆｃ１またはｆｓ１を
介して、アンテナ４２から送信される。これに対して、
アンテナ４２で受信された受信信号は、フィルタｆｃ２
またはｆｓ２を介して、アンプａ２に入力され、増幅さ
れた後、処理回路３５に入力される。フィルタｆｃ１，
ｆｃ２は、前記ＰＤＣ用のバンドパスフィルタであり、
その中心周波数は１．５ＧＨｚ付近に選ばれている。こ
れに対して、フィルタｆｓ１，ｆｓ２は、前記ＰＨＳ用
のバンドパスフィルタであり、その中心周波数は１．９
ＧＨｚ付近に選ばれている。
【０００６】したがって、この端末装置３１がＰＤＣと
ＰＨＳとのいずれの通信システムの端末装置として使用
されるかに対応して、これらのフィルタｆｃ１，ｆｃ
２；ｆｓ１，ｆｓ２を切換えるために、スイッチｓ１
１，ｓ１２；ｓ２１，ｓ２２およびこれらの切換制御を
行うための制御回路４３が設けられている。この制御回
路４３は、該端末装置３１がＰＤＣの端末装置として使
用されるのか、またはＰＨＳの端末装置として使用され
るのか、および送信のタイムスロットであるのか、また
は受信のタイムスロットであるのかに対応して、スイッ
チｓ１１とｓ１２とを、またはｓ２１とｓ２２とを連動
して制御する。
【０００７】したがって、フィルタ特性を可変にするこ
とによって、このような端末装置３１を大幅に小型化可
能であることが理解される。
【０００８】無線通信機器の高周波フィルタにおいて、
このようにフィルタ特性を変化可能とするために、たと
えば特開平７−１３１３６７号、特開昭６１−２２７４
１４号、特開平５−６３４８７号、特開平５−２３５６
０９号、特開平７−２８３６０３号および特開平８−１
０２６３６号公報で示されるように、従来から、可変容
量ダイオードが広く用いられている。
【０００９】図２６に、一例として特開平７−１３１３
６７号による電圧制御通過帯域可変フィルタ１の等価回
路図を示す。この電圧制御通過帯域可変フィルタ１で示
すように、従来では、共振器パターン２，３を有する入
出力端子ｐ１，ｐ２間のフィルタ回路に可変容量ダイオ
ード４，５を接続し、この可変容量ダイオード４，５の
静電容量を、制御端子ｐ３に印加する直流制御電圧で変
化することによって、所望とするフィルタ特性を得るよ
うに構成されている。
【００１０】また、発振回路などに用いられる共振回路
は、たとえば特開昭５９−２２９９１４号公報に記載さ
れており、図２７の共振回路１１で示すように、直列に
接続された複数の可変容量ダイオード１２の群と、可変
容量ダイオード１３の群とが相互に逆直列に接続され、
この直列回路にコイル１４が並列に接続されている。
【００１１】共振出力信号は、入出力端子ｐ４から取出
され、また各可変容量ダイオード１２，１３の接続点間
では、制御端子ｐ５からの直流制御電圧が、適宜分圧さ
れて入力されている。このように、可変容量ダイオード
１２，１３を多段に直列に接続することによって、入出
力端子ｐ４に取出される共振信号電圧が大きくても、安
定した共振特性を得ることができるように構成されてい
る。
【００１２】さらにまた、所望とするフィルタ特性を得
るためには、上述のような可変容量ダイオード４，５；
１２，１３を用いる以外にも、電圧制御可変容量コンデ
ンサを用いて静電容量を変化する方法が、たとえば特開
平２−３０２０１７号、特開昭６２−２５９４１７号、
特開昭６２−２８１３１９号および特開昭６３−１２８
６１８号公報で示されている。
【００１３】図２８は、前記特開平２−３０２０１７号
公報に記載された電圧制御可変容量コンデンサ２１の構
造を概略的に示す断面図である。この電圧制御可変容量
コンデンサ２１は、一対の平行平板容量電極２２，２３
間に、相互に逆極性のバイアス電界印加用電極２４，２
５が交互に配列され、これらの電極２２，２３；２４，
２５間に、強誘電体セラミック材料が介在されて構成さ
れている。
【００１４】前記バイアス電界印加用電極２４，２５間
にバイアス電源２６を接続し、このバイアス電源２６で
発生される直流電圧を変化させることによって、前記強
誘電体セラミック材料に印加される電界が変化し、該強
誘電体セラミック材料の比誘電率が変化して、静電容量
が変化する。したがって、該電圧制御可変容量コンデン
サ２１では、セラミック基板内に可変容量を一体で作り
込むことができる。
【００１５】一方、前記電圧制御通過帯域可変フィルタ
１や電圧制御可変容量コンデンサ２１を用いて構成され
る高周波回路モジュールでは、小型化するために、回路
パターンを、多層基板の内部に形成することが求められ
る。しかしながら、実際の部品実装などの組立工程でば
らつきが生じるので、予め調整用パターンを形成してお
き、回路特性の確認を行いながら、前記調整用パターン
をトリミングすることによって、所望とする特性を発揮
するように調整が行われている。
【００１６】すなわち、図２９で示すように、ステップ
ｑ１で実装部品の装着および半田付けなどの組立作業が
完了すると、ステップｑ２でその組立作業の完了したモ
ジュールが検査される。その検査結果に基づいて、ステ
ップｑ３でトリミング調整が行われ、所望とする特性が
得られるまで、ステップｑ４での検査と該ステップｑ３
でのトリミング調整が繰返された後、ステップｑ５で出
荷となる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】前述のような可変容量
ダイオード４，５；１２，１３を用いる構成では、該可
変容量ダイオード４，５；１２，１３に、Ｓｉ、ＧａＡ
ｓ、Ｇｅ等の半導体材料を用いるので、高周波フィルタ
を実現するにあたって、該可変容量ダイオード４，５；
１２，１３を残余の回路と一体で、セラミック材料から
成る基板内に作り込むことが不可能であり、高周波フィ
ルタ回路基板を作成した後に、外付けで接続する必要が
ある。したがって、部品点数および組立工数が多くなる
という問題がある。
【００１８】また、前記可変容量ダイオード４，５；１
２，１３の特性は、取扱うべき高周波信号によって影響
を受けるけれども、前述の共振回路１１で示すように、
可変容量ダイオード１２，１３を多段に直列接続するこ
とによって、前記影響を小さくすることができる。
【００１９】しかしながら、必要となる制御電圧は、こ
の可変容量ダイオード１２，１３の直列段数に比例して
大きくなるので、制御電圧源に負担がかかり、電池で駆
動する携帯機器では、低い電源電圧を、要求される制御
電圧に対応した電圧まで昇圧する昇圧回路が必要になる
という問題がある。
【００２０】さらにまた、強誘電体セラミック材料から
成る前記電圧制御可変容量コンデンサ２１は、両端の電
極２２，２３間に、バイアス電界印加用電極２４，２５
を設けた構造であり、図３０（ａ）で示すように、両端
のバイアス電界印加用電極２４ａ，２５ａ間のハッチン
グを施して示す領域の強誘電体の比誘電率が変化し、前
記バイアス電界印加用電極２４ａ，２５ａよりも外方側
の強誘電体の比誘電率は変化しない。
【００２１】したがって、その等価回路は、図３０
（ｂ）で示すように、比較的小容量で、容量一定の両端
のコンデンサ２７，２８間に、比較的大容量で、容量可
変のコンデンサ２９が直列に接続された構造と等価とな
る。したがって、コンデンサの直列接続の特性から、比
較的小容量の両端のコンデンサ２７，２８の影響が大き
く、比較的大容量のコンデンサ２９の容量を大きく変化
しても、全体の合成容量はわずかしか変化しない。この
ため、前記合成容量を大きく変化するためには、バイア
ス電圧を大きく変化させなければならないという問題が
依然として残る。
【００２２】さらにまた、前記高周波回路モジュールの
トリミングによる特性調整では、調整時に、一旦、必要
なトリミング量よりも多くトリミングしてしまうと、復
元することができず、調整不可能になってしまい、歩留
りが悪いという問題がある。
【００２３】本発明の目的は、小型軽量化を図ることが
できるとともに、特性調整の容易な電圧制御通過帯域可
変フィルタおよびそれを用いる高周波回路モジュールを
提供することである。
【００２４】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る電
圧制御通過帯域可変フィルタは、印加される電界の強度
に対応して比誘電率が変化する誘電体から成る絶縁層
と、前記絶縁層の一方の表面に形成され、前記電界を発
生するための制御電圧が印加される第１の電極と、前記
絶縁層の他方の表面に相互に隣接して並列配置され、高
周波信号が与えられる第２および第３の電極とを備え、
第２および第１の電極間ならびに第１および第３の電極
間の対向する導体領域を容量電極とする２段直列接続構
成の電圧制御可変容量コンデンサと、前記第１の電極に
前記制御電圧を印加する制御電圧印加手段とを含むこと
を特徴とする。
【００２５】上記の構成によれば、電圧制御可変容量コ
ンデンサをフィルタ回路基板に対して外付けする必要を
無くすために、印加される電界の強度に対応して比誘電
率が変化する誘電体を絶縁層に用い、高周波回路基板な
どの基板の製造工程において、該基板に一体に作り込
む。これによって生じる前記図３０（ｂ）で示すような
問題は、前記誘電体から成る絶縁層に対して、制御電圧
を印加するための第１の電極を一方の表面に形成し、対
向する他方の表面には高周波信号が与えられる第２およ
び第３の電極を設けて、これらの対向する導体領域を容
量電極とし、２段直列接続構成で、３電極構成のコンデ
ンサとすることによって解決する。
【００２６】したがって、第１の電極と、第２または第
３の電極とによってそれぞれ挟持される部分の絶縁層に
は、全域に亘って、均一な電界が印加されることにな
り、制御電圧の変化によって生じる比誘電率の変化が、
すべて静電容量の変化に寄与し、比較的小さい制御電圧
の変化で比較的大きい容量変化を得ることができる。ま
た、従来、外付けしていた可変容量ダイオードに代わる
可変容量コンデンサを外付けで無く設けることができ、
小型軽量化を図ることができるとともに、組立工程を簡
略化することができる。
【００２７】また、前記制御電圧の切換えは、専用の制
御電圧印加手段によって行われるので、調整方向を切換
える、すなわち、たとえば共振周波数が高くなる方向に
調整していたのを、低くなる方向にやり直すこともで
き、トリミングによる調整法に比べて、調整不良を無く
して歩留りを向上することができるとともに、容易に調
整を行うことができる。
【００２８】また請求項２の発明に係る電圧制御通過帯
域可変フィルタは、前記第１の電極を並列に多段で構成
し、かつ第２および第３の電極をそれぞれ初段および終
段の第１の電極に対向配置し、前記並列に配置される第
１の電極に対して、千鳥状となるように対向配置される
複数段の接地電極を備えることを特徴とする。
【００２９】上記の構成によれば、コンデンサの端子、
すなわち第２および第３の電極間に高耐圧が要求される
場合に、該端子間には多段のコンデンサが直列接続され
ることになり、しかしながら、そのコンデンサの容量を
変化するための制御電圧は、千鳥状に対向配置された第
１の電極と、接地電極とによって印加される。
【００３０】したがって、該電圧制御可変容量コンデン
サが、見掛け上、多段のコンデンサで形成され、取扱う
べき高周波信号の制御電圧への影響を段数分の１とする
ことができ、高周波信号の電圧変化による該電圧制御可
変容量コンデンサの容量変化を抑制することができる。
また、要求される制御電圧は１段の場合と変わらず、こ
れによって、制御電圧の電源などに特別な構成が不要と
なって、構成を簡略化することができる。
【００３１】さらにまた請求項３の発明に係る電圧制御
通過帯域可変フィルタでは、前記制御電圧は、抵抗およ
びインダクタの直列回路を介して前記第１の電極に与え
られることを特徴とする。
【００３２】上記の構成によれば、インダクタは高周波
の信号程、高インピーダンスとなり、これによって該電
圧制御可変容量コンデンサで扱う高周波信号は、前記制
御電圧印加系の影響を受けることがなくなり、しかも該
電圧制御可変容量コンデンサには前記直列回路を介して
直流の制御電圧を印加することで、誘電体の絶縁層に所
望とする電界を印加することができる。
【００３３】したがって、取扱うべき高周波信号の変化
に対して、安定して動作を行うことができる。
【００３４】また請求項４の発明に係る電圧制御通過帯
域可変フィルタは、前記絶縁層がセラミック系材料から
成り、前記電圧制御可変容量コンデンサはフィルタ回路
を構成する残余の回路とともにセラミック系材料から成
る基板内に一体成形され、前記制御電圧印加手段を実現
する集積回路が該基板上に実装されて一体化されること
を特徴とする。
【００３５】上記の構成によれば、フィルタを構成する
回路のうち、調整不要な部分を多層セラミック基板内に
作り込み、前記制御電圧を制御する制御電圧印加手段を
集積回路で実現して、この基板上に実装する。
【００３６】したがって、実装部品が減り、小型軽量化
が可能であるとともに、完成した基板内のフィルタ回路
の特性に対応して、集積回路の特性を調整することによ
って、容易に所望とするフィルタ特性を実現することが
できる。
【００３７】さらにまた請求項５の発明に係る電圧制御
通過帯域可変フィルタでは、前記集積回路は、前記制御
電圧の切換制御のためのソフトウエアを記憶可能である
ことを特徴とする。
【００３８】上記の構成によれば、基板内に一体成形さ
れたフィルタ回路の特性に対応して集積回路のソフトウ
エアを書換えるだけで、所望とする特性を得ることがで
き、特性調整を自動的に行うことができるとともに、所
望とする特性が得られるまで、何度でも調整作業をやり
直すことができ、しかも周囲温度等に応じた微調整も能
動的に行うことができるので、要求される特性も緩やか
に設定することができる。
【００３９】また請求項６の発明に係る電圧制御通過帯
域可変フィルタは、前記絶縁層が誘電体薄膜材料から成
り、前記電圧制御可変容量コンデンサはフィルタ回路を
構成する残余の回路が形成されているセラミック系材料
から成る基板表層部に一体形成され、前記制御電圧印加
手段を実現する集積回路も該基板上に実装されて一体化
されることを特徴とする。
【００４０】上記の構成によれば、フィルタを構成する
回路のうち、調整不要な部分を多層セラミック基板と一
体に作り込み、前記制御電圧を制御する制御電圧印加手
段を集積回路で実現して、この基板上に実装する。
【００４１】したがって、実装部品が減り、小型軽量化
が可能であるとともに、完成した基板内のフィルタ回路
の特性に対応して、集積回路の特性を調整することによ
って、容易に所望とするフィルタ特性を実現することが
できる。加えて、前記絶縁層を薄膜化することによっ
て、集積回路の出力電圧を低く抑えることができ、低消
費電力化を図ることができる。さらに、高温・高圧でプ
レス成形されるセラミック基板の内部に絶縁層を形成す
る場合に比べて、膜厚を容易に制御することができると
ともに、該絶縁層が損傷する可能性は小さく、信頼性を
向上することができる。
【００４２】さらにまた請求項７の発明に係る電圧制御
通過帯域可変フィルタでは、前記集積回路は、前記制御
電圧の切換制御のためのソフトウエアを記憶可能である
ことを特徴とする。
【００４３】上記の構成によれば、基板と一体形成され
たフィルタ回路の特性に対応して集積回路のソフトウエ
アを書換えるだけで、所望とする特性を得ることがで
き、特性調整を自動的に行うことができるとともに、所
望とする特性が得られるまで、何度でも調整作業をやり
直すことができ、しかも周囲温度等に応じた微調整も能
動的に行うことができるので、要求される特性も緩やか
に設定することができる。
【００４４】また請求項８の発明に係る高周波回路モジ
ュールは、多層基板の内部の一部または全部の領域に、
前記請求項４または５で示す電圧制御通過帯域可変フィ
ルタの前記集積回路を除く構成を作り込んだ高周波回路
基板を用いることを特徴とする。
【００４５】上記の構成によれば、フィルタ回路を内部
に作り込んだ高周波回路基板に、前記集積回路ととも
に、電圧制御発振回路や水晶発振子などの高周波回路に
必要な残余の外付け部品を実装して、高周波回路モジュ
ールを作成する。
【００４６】したがって、高周波回路モジュールに占め
る電圧制御通過帯域可変フィルタのための外付け部品の
スペースを縮小し、該モジュールを小型化することがで
きる。
【００４７】さらにまた請求項９の発明に係る高周波回
路モジュールは、多層基板の一部または全部の領域に、
前記請求項６または７で示す電圧制御通過帯域可変フィ
ルタの前記集積回路を除く構成を作り込んだ高周波回路
基板を用いることを特徴とする。
【００４８】上記の構成によれば、フィルタ回路を内部
に作り込んだ高周波回路基板に、前記集積回路ととも
に、電圧制御発振回路や水晶発振子などの高周波回路に
必要な残余の外付け部品を実装して、高周波回路モジュ
ールを作成する。
【００４９】したがって、高周波回路モジュールに占め
る電圧制御通過帯域可変フィルタのための外付け部品の
スペースを縮小し、該モジュールを小型化することがで
きる。
【００５０】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第１の形態につい
て、図１〜図１３に基づいて説明すれば以下のとおりで
ある。
【００５１】図１は、本発明の実施の第１の形態の電圧
制御通過帯域可変フィルタ５１の構造を示す分解斜視図
である。この電圧制御通過帯域可変フィルタ５１は、大
略的に、酸化チタンや酸化バリウムを主体とするセラミ
ック系材料から成る基板５２の内部に、フィルタ回路パ
ターンとともに、後述するようにして、本発明に従う電
圧制御可変容量コンデンサ５３，５３ａが形成され、ま
た基板５２表面には、前記電圧制御可変容量コンデンサ
５３，５３ａを制御するための集積回路５４が実装され
ることを特徴としている。電圧制御可変容量コンデンサ
５３ａに関する構成は、電圧制御可変容量コンデンサ５
３に関する構成と同様に構成され、したがって以下の説
明では、電圧制御可変容量コンデンサ５３に関して述
べ、電圧制御可変容量コンデンサ５３ａに関する構成に
は、同一の参照符号に添字ａを付して示す。
【００５２】この電圧制御通過帯域可変フィルタ５１
は、基板５２の内部に、平板状導体から成るパターン５
５，５６，５７が埋込まれ、該基板５２の両外表面に
は、シールド導体として機能する接地導体層５９，６０
が形成されるストリップライン構造のフィルタである。
前記集積回路５４は、前記接地導体層５９上に、セラミ
ック系材料から成る絶縁層６１を介して実装されてい
る。
【００５３】図２は、電圧制御可変容量コンデンサ５３
部分を拡大して示す縦断面図である。共振器パターン５
５は、共振器導体として機能し、共振器パターン５５ａ
と対を成す。一方の端部５５Ａは、ビアホール６７，６
８によって、前記接地導体層５９，６０にそれぞれ接続
されて短絡端となり、他方の端部５５Ｂは、開放端とな
る。また、接地パターン５６は、ビアホール６９，７０
によって、前記接地導体層５９，６０にそれぞれ接続さ
れるとともに、その一端部５６Ａが前記端部５５Ｂに隣
接するように形成されている。
【００５４】前記共振器パターン５５の端部５５Ｂと接
地パターン５６の一端部５６Ａとの間には、たとえばＢ
ａＴｉＯ3 、ＳｒＴｉＯ3 、ＢａX Ｓｒ1-x ＴｉＯ3 、
ＰｂＬａＴｉＯ3 、Ｂｉ4 Ｔｉ3 Ｏ12、ＰＺＴまたはＰ
ｂＴｉＯ3 等のセラミック系材料から成る絶縁層６２が
形成されている。また、この絶縁層６２に対して、前記
パターン５５，５６が形成される面とは反対側の面に
は、制御電極６３が形成されている。この制御電極６３
は、ビアホール６４を介して、前記絶縁層６１上に形成
された制御電圧端子６５を介して、前記集積回路５４に
接続されている。
【００５５】前記絶縁層６２は、電界強度に対応して比
誘電率が変化する性質を有しており、制御電極６３とパ
ターン５５，５６との間に印加される電圧に対応して、
比誘電率が変化する。この絶縁層６２の厚みは、前記集
積回路５４によって印加可能な制御電圧、要求される比
誘電率の変化幅ならびにパターン５５，５６および制御
電極６３の幅などに対応して選ばれ、たとえば０．１〜
１０μｍ程度である。
【００５６】前記共振器パターン５５の前記短絡端から
前記開放端までの長さは、取扱うべき高周波信号の波長
をλとするとき、λ／４となるように形成される。ま
た、前記絶縁層６１上に形成される入出力端子６６は、
ビアホール５８を介して、入出力パターン５７に接続さ
れている。
【００５７】図３は、上述のように構成される電圧制御
通過帯域可変フィルタ５１における電圧制御可変容量コ
ンデンサ５３と、それに制御電圧を印加するための回路
部分の構成を示す等価回路図である。電圧制御可変容量
コンデンサ５３は、絶縁層６２を挟んで、第２の電極で
ある共振器パターン５５の端部５５Ｂと、第１の電極で
ある制御電極６３との対向する導体領域を容量電極とす
る第１のコンデンサ７１と、前記第３の電極である接地
パターン５６の一端部５６Ａと、制御電極６３との対向
する導体領域を容量電極とする第２のコンデンサ７２と
が直列に接続された３電極構成のコンデンサである。
【００５８】前記コンデンサ７１の一方の端子は、前記
共振器導体である共振器パターン５５の開放端電極に相
当する高周波信号源７３に接続され、コンデンサ７２の
一方の端子は、接地パターン５６に相当するグランドに
接続される。コンデンサ７１，７２の他方の端子間は、
相互に接続され、また両端子には、集積回路５４に相当
する制御電圧源７４からの直流制御電圧が、ビアホール
６４，６４ａに相当する抵抗７５およびインダクタ７６
を介して印加されている。
【００５９】２つのコンデンサ７１，７２の静電容量お
よび各種の電気的特性をほぼ同一特性とすることができ
るように、前記絶縁層６２ならびに制御電極６３および
パターン５５，５６を形成することによって、低い制御
電圧で、有効に静電容量を制御することができる。これ
らのコンデンサ７１，７２を１つのコンデンサと見なし
たときには、図４に示すように、直流制御電圧の上昇
（Ｖ１→Ｖ２）に対して、静電容量を減少（Ｍ１→Ｍ
２）させることができる。したがって、図１のように、
一対の共振器パターン５５，５５ａおよび電圧制御可変
容量コンデンサ５３，５３ａを備えるこの電圧制御通過
帯域可変フィルタ５１の等価回路は、図５で示すように
なる。
【００６０】すなわち、各電圧制御可変容量コンデンサ
５３，５３ａと、１／４波長共振器であり、インダクタ
およびキャパシタとして機能する共振器パターン５５，
５５ａとによって構成される２段の並列共振回路であ
り、かつ前記電圧制御可変容量コンデンサ５３，５３ａ
には、制御電圧端子６５，６５ａからの直流制御電圧が
抵抗７５，７５ａおよびインダクタ７６，７６ａを介し
てそれぞれ与えられて、その静電容量が変化する。
【００６１】また、入出力端子６６と、電圧制御可変容
量コンデンサ５３および共振器パターン５５の並列共振
回路との間には、入出力パターン５７と共振器パターン
５５とによって形成される結合容量Ｃ１が介在され、同
様に、入出力端子６６ａと、電圧制御可変容量コンデン
サ５３ａおよび共振器パターン５５ａから成る並列共振
回路との間には、入出力パターン５７ａと共振器パター
ン５５ａとによって形成される結合容量Ｃ１ａが介在さ
れる。また、電圧制御可変容量コンデンサ５３および共
振器パターン５５から成る並列共振回路と、電圧制御可
変容量コンデンサ５３ａおよび共振器パターン５５ａか
ら成る並列共振回路との間には、共振器パターン５５，
５５ａ間に形成される結合容量Ｃ２が介在されることに
なる。
【００６２】したがって、集積回路５４から制御電圧端
子６５，６５ａに、たとえば５Ｖを印加すると、該電圧
制御通過帯域可変フィルタ５１の通過特性は、図６で示
すように１．９ＧＨｚのピーク周波数を得ることがで
き、ＰＨＳの高周波回路の初段または高周波段間に必要
なフィルタ特性を得ることができる。これに対して、前
記集積回路５４が０Ｖを印加すると、通過特性は、図７
で示すように１．４４ＧＨｚのピーク周波数を得ること
ができ、ＰＤＣの送信回路の高周波回路の初段または高
周波段間に必要なフィルタ特性を得ることができる。さ
らにまた、集積回路５４が０．５Ｖを印加すると、通過
特性は、図８で示すように１．４９ＧＨｚのピーク周波
数を得ることができ、ＰＤＣの受信回路の高周波回路の
初段または高周波段間に必要なフィルタ特性を得ること
ができる。
【００６３】このように、ＰＤＣおよびＰＨＳに共有可
能な電圧制御通過帯域可変フィルタ５１を用いる高周波
回路モジュールの一構成例を図９で示す。高周波回路モ
ジュール８１は、ガラス系およびセラミック系材料が複
合されて形成され、内部に導体パターンや、Ｒ、Ｌおよ
びＣなどの回路部品が形成された基板８２上に、ＭＭＩ
Ｃ（モノリシック マイクロ波 集積回路）や、ＶＣＯ
（電圧制御発振器）等の外付け半導体部品８３〜８５が
搭載されて構成される電子回路部品の複合体である。
【００６４】この図９で示す高周波回路モジュール８１
では、基板８２の一部内に、本発明に従う電圧制御通過
帯域可変フィルタ５１の回路パターンが形成され、また
基板８２上には、前記集積回路５４が搭載され、前記Ｐ
ＤＣおよびＰＨＳ共用の端末装置の高周波回路で使用さ
れる。
【００６５】また、前記電圧制御通過帯域可変フィルタ
５１を適用したＰＤＣ、ＰＨＳ共用の端末装置９１の電
気的構成は、たとえば図１０で示される。マイクロホン
９２で収音された音声信号は、アンプ９３を介してアナ
ログ／デジタル変換器９４に入力され、デジタル信号に
変換された後、処理回路９５に入力され、送信信号に変
調される。これに対して、受信信号は、処理回路９５で
復調され、デジタル／アナログ変換器９６でアナログ信
号に変換された後、アンプ９７で増幅され、スピーカ９
８から音響化される。
【００６６】前記処理回路９５には、インタフェイス９
９を介して、テンキーなどの入力操作手段１００が接続
されるとともに、液晶パネルなどで実現される表示手段
１０１が接続される。
【００６７】処理回路９５からの送信信号は、アンプＡ
１で増幅された後、切換スイッチＳ１から前記電圧制御
通過帯域可変フィルタ５１を介して、アンテナ１０２か
ら送信される。また、アンテナ１０２で受信された受信
信号は、電圧制御通過帯域可変フィルタ５１および切換
スイッチＳ１を介してアンプＡ２に入力され、増幅され
た後、前記処理回路９５に入力される。
【００６８】電圧制御通過帯域可変フィルタ５１の通過
特性は、外部から与えられるＰＤＣとＰＨＳとのシステ
ム切換信号および送信と受信とのタイムスロットを規定
するタイミング信号に応答して、集積回路５４によって
制御される。また、この集積回路５４は、前記切換スイ
ッチＳ１を制御するようにしてもよい。このように構成
される端末装置９１は、前述の図２５で示す端末装置３
１に比べて、フィルタ個数および切換スイッチ数を大幅
に削減することができ、小型軽量化を図ることができ
る。
【００６９】また、前記電圧制御通過帯域可変フィルタ
５１を内蔵する高周波回路モジュール８１は、図１１で
示すように作成される。すなわち、ステップＱ１で基板
形成や部品実装などの組立が行われた後、ステップＱ２
で検査が行われ、その検査結果に対応した制御プログラ
ムが、ステップＱ３において前記集積回路５４に書込ま
れる。その後、ステップＱ４において、再び特性検査が
行われ、所望とする特性が得られるまで、このステップ
Ｑ３およびＱ４を繰返した後、ステップＱ５で出荷とな
る。
【００７０】図１２は、前記ステップＱ２，Ｑ４におけ
る検査工程を詳細に説明するためのフローチャートであ
る。ステップＱ１１では、高周波回路モジュール８１の
制御電圧端子６５，６５ａから直流制御電圧が印加さ
れ、ステップＱ１２では、その直流制御電圧に対応した
モジュールの動作特性、たとえば感度、スプリアス発
射、イメージ妨害比、および不要輻射などがＰＤＣの仕
様に関して測定される。ステップＱ１３では、その測定
結果が仕様を満足しているか否かが判断され、そうでな
いときにはステップＱ１１に戻り、こうして直流制御電
圧が可変されて、ＰＤＣの仕様に適応した直流制御電圧
が求められ、仕様を満足すると、ステップＱ１４で決定
される。
【００７１】続いて、ステップＱ１５では、再び直流制
御電圧が印加され、ステップＱ１６で、その直流制御電
圧に対応した動作特性が測定され、ステップＱ１７で
は、測定結果がＰＨＳの仕様に適応した値であるか否か
が判断されて、そうでないときには前記ステップＱ１５
に戻り、こうしてＰＨＳの仕様に満足する測定結果が得
られると、ステップＱ１８に移って、そのときの直流制
御電圧がＰＨＳ用に決定され、前記ステップＱ３に移
る。
【００７２】したがって、特性の調整は、集積回路５４
に制御プログラムを書込むだけでよく、一旦調整して調
整過多となっても、やり直すことができ、前記図２９で
示す従来の製造工程に比べて、所望とする特性を、高精
度に、かつ短時間で得ることができる。また、歩留りを
向上することもできる。さらに自動調整が可能であると
ともに、所望とする特性が得られるまで、何度でも調整
作業をやり直すことができ、しかも周囲温度等に応じた
微調整も能動的に行うことができるので、要求される特
性も緩やかに設定することができる。
【００７３】一方、高周波回路モジュール８１の実使用
時には、集積回路５４は、図１３で示すように、ステッ
プＱ２１で前記ＰＤＣとＰＨＳとの切換えを表すシステ
ム切換信号および送受信の切換えを表すタイミング信号
を受信し、ステップＱ２２では、そのシステム切換信号
およびタイミング信号に対応した制御電圧を読出す。ス
テップＱ２３では、読出された電圧に対応した制御電圧
が該集積回路５４の出力回路で作成され、前記制御電圧
端子６５，６５ａに印加された後、前記ステップＱ２１
に戻る。
【００７４】したがって、集積回路５４は、各システム
切換信号およびタイミング信号に対応した制御電圧を記
憶しておくことができるメモリおよび該システム切換信
号およびタイミング信号を受信してデコードする回路を
備えていればよく、低級なマイクロコンピュータなどで
実現することができる。
【００７５】本発明の実施の第２の形態について、図１
４および図１５に基づいて説明すれば以下のとおりであ
る。
【００７６】図１４は、本発明の実施の第２の形態の電
圧制御通過帯域可変フィルタ１１１の構造を示す断面図
である。この電圧制御通過帯域可変フィルタ１１１は、
前述の電圧制御通過帯域可変フィルタ５１に類似し、対
応する部分には同一の参照符号を付して、その説明を省
略する。注目すべきは、この電圧制御通過帯域可変フィ
ルタ１１１では、絶縁層６２が帯状に形成され、前記制
御電極６３は、この帯状の絶縁層６２の一方の表面にお
いて、所定長さ毎に複数（この図１４の例では５）形成
されていることである。これに対応して、絶縁層６２の
他方表面において、前記共振器パターン５５の端部５５
Ｂから、接地パターン５６の端部５６Ａまでの間には、
前記複数の制御電極６３と千鳥状となるように、複数の
接地電極１１２が形成されている。各制御電極６３は、
ビアホール６４を介して前記制御電圧端子６５にそれぞ
れ接続され、各接地電極１１２は、ビアホール１１３を
介して前記接地導体層６０にそれぞれ接続されている。
【００７７】これによって、その等価回路は、図１５で
示すようになる。前記各制御電極６３および接地電極１
１２は、容量電極としての機能を兼ねており、直流制御
電圧は、この制御電極６３と接地電極１１２との間に印
加されて、絶縁層６２を所望とする静電容量とする。ビ
アホール１１３は、前記ビアホール６４と同様に、抵抗
１１４およびインダクタ１１５の成分を有しており、こ
のため各電圧制御可変容量コンデンサ５３の接続点間
は、直流的に見れば、接地されていることと等価とな
る。
【００７８】したがって、各コンデンサ７１，７２に
は、前記直流制御電圧がそれぞれ印加されることとな
り、高周波信号源７３からの高周波信号は、各コンデン
サ７１，７２に１／１０の振幅で印加されるのに対し
て、各コンデンサ７１，７２の絶縁層６２には、電圧制
御通過帯域可変フィルタ５１と同様の直流制御電圧を印
加して、所望とする静電容量の変化量を得ることができ
る。
【００７９】したがって、低い制御電圧で大電力の高周
波信号に対しても安定したフィルタ特性を維持すること
ができ、特に前記ＰＤＣの送信回路のフィルタとして有
効である。
【００８０】本発明の実施の第３の形態について、図１
６〜図１９に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００８１】図１６は本発明の実施の第３の形態の電圧
制御通過帯域可変フィルタ１２１の構造を示す斜視図で
あり、図１７はその分解斜視図であり、図１８は図１６
の切断面線Ａ−Ａから見た断面図である。この電圧制御
通過帯域可変フィルタ１２１は、前述の電圧制御通過帯
域可変フィルタ５１に類似し、対応する部分には同一の
参照符号を付して、その説明を省略する。注目すべき
は、この電圧制御通過帯域可変フィルタ１２１では、電
圧制御可変容量コンデンサ１２２，１２２ａを形成する
ための絶縁層１２３が、基板５２の表層に形成されるこ
とである。以下の説明では、電圧制御可変容量コンデン
サ１２２に関して述べ、電圧制御可変容量コンデンサ１
２２ａに関する構成には、同一の参照符号に添字ａを付
して示す。
【００８２】前記共振器パターン５５の他方の端部５５
Ｂは、ビアホール１２４を介して、前記基板５２の表層
である絶縁層６１上に形成された第２の電極１２５に接
続されており、この第２の電極１２５に隣接して形成さ
れる第３の電極１２６は、ビアホール１２７を介して、
前記接地導体層５９に接続されている。これらの電極１
２５，１２６間には、前記絶縁層６２と同様の材料から
成る絶縁層１２３が薄膜形成される。また、この絶縁層
１２３に対して、前記電極１２５，１２６に対向する面
とは反対側の面には、第１の電極である制御電極１２８
が形成されている。この制御電極１２８は、バイアス回
路１２９を介して、前記集積回路５４に接続されてい
る。
【００８３】前記絶縁層１２３は、たとえばＢａ0.7 Ｓ
ｒ0.3 ＴｉＯ3 を材料とし、厚さを０．１μｍ程度と
し、５Ｖの制御電圧を印加すると、比誘電率を６０％程
度変化させることができる。前記制御電極１２８および
バイアス回路１２９は、厚膜印刷やフォトリソグラフィ
によって形成することができる。
【００８４】上述のように構成される電圧制御可変容量
コンデンサ１２２は、前記図３で示すように、絶縁層１
２３を挟んで、第２の電極１２５と、第１の電極である
制御電極１２８との対向する導体領域を容量電極とする
第１のコンデンサ７１と、前記第３の電極１２６と、制
御電極１２８との対向する導体領域を容量電極とする第
２のコンデンサ７２とが直列に接続された３電極構成の
コンデンサである。
【００８５】前記コンデンサ７１の一方の端子は、前記
共振器導体である共振器パターン５５の開放端電極に相
当する高周波信号源７３に接続され、コンデンサ７２の
一方の端子は、接地導体層５９に相当するグランドに接
続される。コンデンサ７１，７２の他方の端子は、前記
制御電極１２８であるので、相互に接続され、また両端
子には、集積回路５４に相当する制御電圧源７４からの
直流制御電圧が、バイアス回路１２９に相当する抵抗７
５およびインダクタ７６を介して印加されている。
【００８６】図１９に、前記電圧制御通過帯域可変フィ
ルタ１２１を用いる高周波回路モジュールの一構成例を
示す。この高周波回路モジュール１３１は、前記高周波
回路モジュール８１に類似しており、ガラス系およびセ
ラミック系材料が複合されて形成され、内部に導体パタ
ーンや、Ｒ、ＬおよびＣなどの回路部品が形成された基
板８２上に、ＭＭＩＣやＶＣＯ等の外付け半導体部品８
３〜８５が搭載されて構成される電子回路部品の複合体
である。この図１９で示す高周波回路モジュール１３１
では、基板８２の一部内に、電圧制御通過帯域可変フィ
ルタ１２１の回路パターンが形成され、また基板８２上
には、前記集積回路５４が搭載されるとともに、前記絶
縁層１２３等が形成され、ＰＤＣおよびＰＨＳ共用の端
末装置の高周波回路で使用される。
【００８７】このように電圧制御可変容量コンデンサ１
２２，１２２ａを形成するための絶縁層１２３を基板５
２の表層に形成することによって、高温・高圧でプレス
成形されるセラミック基板５２の内部に絶縁層を形成す
る場合に比べて、膜厚を容易に制御することができると
ともに、該絶縁層が損傷する可能性は小さく、信頼性を
向上することができる。加えて、前記絶縁層１２３を薄
膜化することによって、集積回路５４の出力電圧を低く
抑えることができ、低消費電力化を図ることができる。
【００８８】本発明の実施の第４の形態について、図２
０に基づいて説明すれば以下のとおりである。
【００８９】図２０は、本発明の実施の第４の形態の電
圧制御通過帯域可変フィルタ１４１の構造を示す縦断面
図である。この電圧制御通過帯域可変フィルタ１４１
は、前述の電圧制御通過帯域可変フィルタ１１１および
１２１に類似し、対応する部分には同一の参照符号を付
して、その説明を省略する。この電圧制御通過帯域可変
フィルタ１４１では、絶縁層１２３が、基板５２の表層
において、前記絶縁層６２と同様に帯状に形成され、前
記制御電極１２８は、この帯状の絶縁層１２３の一方の
表面において、所定長さ毎に複数（この図２０の例では
５）形成されている。これに対応して、絶縁層１２３の
他方表面において、前記第２の電極１２５から、前記第
３の電極１２６までの間には、前記複数の制御電極１２
８と千鳥状となるように、複数の接地電極１４２が形成
されている。各制御電極１２８は、前記バイアス回路１
２９を介して集積回路５４にそれぞれ接続され、各接地
電極１４２は、ビアホール１４３を介して前記接地導体
層５９にそれぞれ接続されている。
【００９０】このように構成することによって、前記図
１５で示すような等価回路を得ることができる。
【００９１】なお、電圧制御通過帯域可変フィルタ１１
１，１４１において、各段のコンデンサ７１，７２の静
電容量をほぼ同一となるように構成することによって、
より低い制御電圧で所望とするフィルタ特性を得ること
ができるようになる。また、本発明に従う電圧制御通過
帯域可変フィルタ５１，１１１，１２１，１４１を搭載
する高周波回路モジュールは、前記ＰＤＣとＰＨＳとの
２つの通信システムに共用の端末装置だけでなく、たと
えばＤＥＣＴ（欧州デジタルコードレス電話）とＧＳＭ
（欧州デジタル携帯電話）とに共用の通信装置や、ＰＤ
ＣとＰＨＳと衛星を利用した携帯通信システムとに共用
可能な３つ以上の通信システムにも対応可能な通信装置
を構成することができる。
【００９２】さらにまた、電圧制御可変容量コンデンサ
５３，１２２を多段に構成するのではなく、該電圧制御
可変容量コンデンサ５３，１２２と共振器パターン５５
との並列共振回路を、図２１で示すように１段で使用し
て、たとえば電圧制御発振器（ＶＣＯ）などとして用い
てよく、また図２２で示すように３段以上で使用して、
フィルタの減衰特性を改善するようにしてよい。
【００９３】さらにまた、前記図５における結合容量Ｃ
１，Ｃ２，Ｃ１ａを図２３で示すように、電圧制御可変
容量コンデンサＣ１１，Ｃ１２，Ｃ１１ａとし、制御電
圧端子６５ｂ，６５ｃからの直流制御電圧で、その静電
容量も制御するようにしてもよい。これによって、減衰
極を、たとえば図６〜図８における１．６６ＧＨｚから
シフトするなどの通過特性プロファイルの可変自由度を
高めることができ、所望とする通過特性プロファイルを
容易に実現することができる。
【００９４】さらにまた、前記集積回路５４を分離し
て、図２４の電圧制御通過帯域可変フィルタ１５１で示
すように、前記集積回路５４からの制御電圧が入力され
る制御電圧端子１５２，１５２ａを有し、フィルタ回路
１５３と電圧制御可変容量コンデンサ１２２，１２２ａ
とから成るチィプ型の電圧制御通過帯域可変フィルタと
して、既存の高周波回路モジュールに実装して使用する
ようにしてもよい。
【００９５】
【発明の効果】請求項１の発明に係る電圧制御通過帯域
可変フィルタは、以上のように、印加される電界の強度
に対応して比誘電率が変化する誘電体から成る絶縁層を
基板に一体に作り込み、かつ制御電圧を印加するための
第１の電極を前記絶縁層の一方の表面に形成し、対向す
る他方の表面には第２および第３の電極を設けて、２段
直列接続構成で３電極構成のコンデンサとする。
【００９６】それゆえ、第１の電極と、第２または第３
の電極とによってそれぞれ挟持される部分の絶縁層に
は、全域に亘って、均一な電界が印加されることにな
り、比較的小さい制御電圧の変化で比較的大きい容量変
化を得ることができる。これによって、可変容量コンデ
ンサを外付けで無くし、小型軽量化を図ることができる
とともに、組立工程を簡略化することができる。
【００９７】また、前記制御電圧の切換えは、専用の制
御電圧印加手段によって行われるので、調整方向を切換
える、すなわち、たとえば共振周波数が高くなる方向に
調整していたのを、低くなる方向にやり直すこともで
き、トリミングによる調整法に比べて、調整不良を無く
して歩留りを向上することができるとともに、容易に調
整を行うことができる。
【００９８】また請求項２の発明に係る電圧制御通過帯
域可変フィルタは、以上のように、前記第１の電極を並
列に多段で構成して第２および第３の電極をそれぞれ初
段および終段の第１の電極に対向配置し、かつ前記並列
に配置される第１の電極に対して、千鳥状となるように
複数段の接地電極を対向配置し、制御電圧を、第１の電
極と該接地電極とによって印加する。
【００９９】それゆえ、コンデンサの端子間には多段の
コンデンサが直列接続されることになるのに対して、要
求される制御電圧は１段の場合と変わらず、これによっ
て、送信回路の大電力に対応可能なように高耐圧にして
も、制御電圧は実用的な値とすることができ、該制御電
圧の電源などに特別な構成を不要とし、構成を簡略化す
ることができる。
【０１００】さらにまた請求項３の発明に係る電圧制御
通過帯域可変フィルタは、以上のように、前記制御電圧
を、抵抗およびインダクタの直列回路を介して前記第１
の電極に与える。
【０１０１】それゆえ、取扱うべき高周波信号に対して
はインダクタが高インピーダンスとなって、該高周波信
号の変化による絶縁層の電界の変化を抑え、安定した動
作を行うことができる。
【０１０２】また請求項４の発明に係る電圧制御通過帯
域可変フィルタは、以上のように、前記絶縁層を基板と
同様のセラミック材料で形成して、フィルタ回路を構成
する回路のうち、調整不要な部分とともに多層セラミッ
ク基板内に一体で作り込み、前記制御電圧を制御する制
御電圧印加手段を集積回路で実現して、この基板上に実
装する。
【０１０３】それゆえ、実装部品が減り、小型軽量化が
可能であるとともに、完成した基板内のフィルタ回路の
特性に対応して集積回路の特性を調整することによっ
て、容易に所望とするフィルタ特性を実現することがで
きる。
【０１０４】さらにまた請求項５の発明に係る電圧制御
通過帯域可変フィルタでは、以上のように、前記集積回
路は、前記制御電圧の切換制御のためのソフトウエアを
記憶可能とする。
【０１０５】それゆえ、集積回路のソフトウエアを書換
えるだけで、所望とする特性を得ることができ、特性調
整を自動的に行うことができるとともに、所望とする特
性が得られるまで、何度でも調整作業をやり直すことが
でき、しかも周囲温度等に応じた微調整も能動的に行う
ことができるので、要求される特性も緩やかに設定する
ことができる。
【０１０６】また請求項６の発明に係る電圧制御通過帯
域可変フィルタは、以上のように、前記絶縁層を誘電体
薄膜で形成して、フィルタ回路を構成する残余の回路が
形成されているセラミック系材料から成る基板表層部に
一体で作り込み、前記制御電圧を制御する制御電圧印加
手段を集積回路で実現して、この基板上に実装する。
【０１０７】それゆえ、実装部品が減り、小型軽量化が
可能であるとともに、完成した基板内のフィルタ回路の
特性に対応して集積回路の特性を調整することによっ
て、容易に所望とするフィルタ特性を実現することがで
きる。加えて、前記絶縁層の薄膜化によって、集積回路
の出力電圧を低く抑えることができ、低消費電力化を図
ることができる。さらに、高温・高圧でプレス成形され
るセラミック基板の内部に絶縁層を形成する場合に比べ
て、膜厚を容易に制御することができるとともに、該絶
縁層が損傷する可能性は小さく、信頼性を向上すること
ができる。
【０１０８】さらにまた請求項７の発明に係る電圧制御
通過帯域可変フィルタでは、以上のように、前記集積回
路は、前記制御電圧の切換制御のためのソフトウエアを
記憶可能とする。
【０１０９】それゆえ、集積回路のソフトウエアを書換
えるだけで、所望とする特性を得ることができ、特性調
整を自動的に行うことができるとともに、所望とする特
性が得られるまで、何度でも調整作業をやり直すことが
でき、しかも周囲温度等に応じた微調整も能動的に行う
ことができるので、要求される特性も緩やかに設定する
ことができる。
【０１１０】また請求項８の発明に係る高周波回路モジ
ュールは、以上のように、多層基板の内部の一部または
全部の領域に、前記請求項４または５で示す電圧制御通
過帯域可変フィルタの前記集積回路を除く構成を作り込
んだ高周波回路基板を用いる。
【０１１１】それゆえ、高周波回路モジュールに占める
電圧制御通過帯域可変フィルタのための外付け部品のス
ペースを縮小し、該モジュールを小型化することができ
る。
【０１１２】さらにまた請求項９の発明に係る高周波回
路モジュールは、以上のように、多層基板の一部または
全部の領域に、前記請求項６または７で示す電圧制御通
過帯域可変フィルタの前記集積回路を除く構成を作り込
んだ高周波回路基板を用いる。
【０１１３】それゆえ、高周波回路モジュールに占める
電圧制御通過帯域可変フィルタのための外付け部品のス
ペースを縮小し、該モジュールを小型化することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態の電圧制御通過帯域
可変フィルタの構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１で示す電圧制御通過帯域可変フィルタの構
造を示す縦断面図である。
【図３】図１および図２で示す電圧制御通過帯域可変フ
ィルタにおける電圧制御可変容量コンデンサおよび制御
電圧印加のための構成を示す等価回路図である。
【図４】前記電圧制御可変容量コンデンサの直流制御電
圧変化に対する静電容量変化を示すグラフである。
【図５】図１で示す電圧制御通過帯域可変フィルタの等
価回路図である。
【図６】前記電圧制御通過帯域可変フィルタの直流制御
電圧変化に対する通過特性の変化を説明するためのグラ
フであり、ＰＨＳ用の特性を示すグラフである。
【図７】前記電圧制御通過帯域可変フィルタの直流制御
電圧変化に対する通過特性の変化を説明するためのグラ
フであり、ＰＤＣの送信回路用の特性を示すグラフであ
る。
【図８】前記電圧制御通過帯域可変フィルタの直流制御
電圧変化に対する通過特性の変化を説明するためのグラ
フであり、ＰＤＣの受信回路用の特性を示すグラフであ
る。
【図９】前記図１〜図８で示す電圧制御通過帯域可変フ
ィルタを搭載する高周波回路モジュールの斜視図であ
る。
【図１０】前記電圧制御通過帯域可変フィルタを用いた
場合のＰＤＣ、ＰＨＳ共用の端末装置の電気的構成を示
すブロック図である。
【図１１】図９で示す高周波回路モジュールの製造工程
を説明するためのフローチャートである。
【図１２】図１１で示す製造工程における検査工程を詳
細に説明するためのフローチャートである。
【図１３】電圧制御通過帯域可変フィルタにおける集積
回路の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の第２の形態の電圧制御通過帯
域可変フィルタの構造を示す縦断面図である。
【図１５】図１４で示す電圧制御通過帯域可変フィルタ
における電圧制御可変容量コンデンサおよび制御電圧印
加のための構成を示す等価回路図である。
【図１６】本発明の実施の第３の形態の電圧制御通過帯
域可変フィルタの構造を示す斜視図である。
【図１７】図１６で示す電圧制御通過帯域可変フィルタ
の分解斜視図である。
【図１８】図１６の切断面線Ａ−Ａから見た断面図であ
る。
【図１９】前記図１６〜図１８で示す電圧制御通過帯域
可変フィルタを搭載する高周波回路モジュールの斜視図
である。
【図２０】本発明の実施の第４の形態の電圧制御通過帯
域可変フィルタの構造を示す縦断面図である。
【図２１】前記電圧制御可変容量コンデンサと共振器パ
ターンとを１段構成で使用した共振器の例を示す電気回
路図である。
【図２２】前記電圧制御可変容量コンデンサと共振器パ
ターンとを３段構成で使用したフィルタの例を示す電気
回路図である。
【図２３】前記図５で示す電圧制御通過帯域可変フィル
タのさらに他の実施の形態を示す電気回路図である。
【図２４】前記図１６〜図１９で示す電圧制御通過帯域
可変フィルタのさらに他の実施の形態を示す斜視図であ
る。
【図２５】ＰＤＣ、ＰＨＳ共用の端末装置を従来技術で
実現しようとした場合の電気的構成を示すブロック図で
ある。
【図２６】可変容量ダイオードを用いる典型的な従来技
術の電圧制御通過帯域可変フィルタの電気回路図であ
る。
【図２７】可変容量ダイオードを用いる他の従来技術で
ある共振回路の電気回路図である。
【図２８】さらに他の従来技術である電圧制御可変容量
コンデンサの構造を概略的に示す断面図である。
【図２９】前記図２６で示す電圧制御通過帯域可変フィ
ルタおよび図２８で示す電圧制御可変容量コンデンサ等
を用いる高周波回路モジュールの製造工程を説明するた
めのフローチャートである。
【図３０】図２８で示す電圧制御可変容量コンデンサの
動作を説明するための断面図および等価回路図である。
【符号の説明】 ５１ 電圧制御通過帯域可変フィルタ ５２ 基板 ５３，５３ａ 電圧制御可変容量コンデンサ ５４ 集積回路 ５５，５５ａ 共振器パターン（第２の電極） ５６，５６ａ 接地パターン（第３の電極） ５７，５７ａ 入出力パターン ５８，５８ａ，６４，６４ａ，６７，６７ａ，６８，６
８ａ，６９，６９ａ，７０，７０ａ ビアホー
ル ５９，６０ 接地導体層 ６１，６２ 絶縁層 ６３ 制御電極（第１の電極） ６５，６５ａ 制御電圧端子 ６５ｂ，６５ｃ 制御電圧端子 ６６，６６ａ 入出力端子 ７１，７２ コンデンサ ７３ 高周波信号源 ７４ 制御電圧源 ７５ 抵抗 ７６ インダクタ ８１ 高周波回路モジュール ８２ 基板 ８３，８４，８５ 部品 ９１ 端末装置 ９５ 処理回路 １１１ 電圧制御通過帯域可変フィルタ １１２ 接地電極 １１３ ビアホール １１４ 抵抗 １１５ インダクタ １２１ 電圧制御通過帯域可変フィルタ １２２，１２２ａ 電圧制御可変容量コンデンサ １２４，１２４ａ，１２７，１２７ａ ビアホール １２５，１２５ａ 第２の電極 １２６，１２６ａ 第３の電極 １２８，１２８ａ 制御電極（第１の電極） １２９，１２９ａ バイアス回路 １３１ 高周波回路モジュール １４１ 電圧制御通過帯域可変フィルタ １４２ 接地電極 １４３ ビアホール １５１ 電圧制御通過帯域可変フィルタ １５２，１５２ａ 制御電圧端子 １５３ フィルタ回路 Ｃ１，Ｃ１ａ，Ｃ２ 結合容量 Ｃ１１，Ｃ１１ａ，Ｃ１２ 電圧制御可変容量コンデン
サ Ｓ１ 切換スイッチ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】印加される電界の強度に対応して比誘電率
    が変化する誘電体から成る絶縁層と、前記絶縁層の一方
    の表面に形成され、前記電界を発生するための制御電圧
    が印加される第１の電極と、前記絶縁層の他方の表面に
    相互に隣接して並列配置され、高周波信号が与えられる
    第２および第３の電極とを備え、第２および第１の電極
    間ならびに第１および第３の電極間の対向する導体領域
    を容量電極とする２段直列接続構成の電圧制御可変容量
    コンデンサと、 前記第１の電極に前記制御電圧を印加する制御電圧印加
    手段とを含むことを特徴とする電圧制御通過帯域可変フ
    ィルタ。
  2. 【請求項２】前記第１の電極を並列に多段で構成し、か
    つ第２および第３の電極をそれぞれ初段および終段の第
    １の電極に対向配置し、 前記並列に配置される第１の電極に対して、千鳥状とな
    るように対向配置される複数段の接地電極を備えること
    を特徴とする請求項１記載の電圧制御通過帯域可変フィ
    ルタ。
  3. 【請求項３】前記制御電圧は、抵抗およびインダクタの
    直列回路を介して前記第１の電極に与えられることを特
    徴とする請求項１または２記載の電圧制御通過帯域可変
    フィルタ。
  4. 【請求項４】前記絶縁層はセラミック系材料から成り、
    前記電圧制御可変容量コンデンサはフィルタ回路を構成
    する残余の回路とともにセラミック系材料から成る基板
    内に一体成形され、前記制御電圧印加手段を実現する集
    積回路が該基板上に実装されて一体化されることを特徴
    とする請求項１〜３のいずれかに記載の電圧制御通過帯
    域可変フィルタ。
  5. 【請求項５】前記集積回路は、前記制御電圧の切換制御
    のためのソフトウエアを記憶可能であることを特徴とす
    る請求項４記載の電圧制御通過帯域可変フィルタ。
  6. 【請求項６】前記絶縁層は誘電体薄膜材料から成り、前
    記電圧制御可変容量コンデンサはフィルタ回路を構成す
    る残余の回路が形成されているセラミック系材料から成
    る基板表層部に一体形成され、前記制御電圧印加手段を
    実現する集積回路も該基板上に実装されて一体化される
    ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電圧
    制御通過帯域可変フィルタ。
  7. 【請求項７】前記集積回路は、前記制御電圧の切換制御
    のためのソフトウエアを記憶可能であることを特徴とす
    る請求項６記載の電圧制御通過帯域可変フィルタ。
  8. 【請求項８】多層基板の内部の一部または全部の領域
    に、前記請求項４または５で示す電圧制御通過帯域可変
    フィルタの前記集積回路を除く構成を作り込んだ高周波
    回路基板を用いることを特徴とする高周波回路モジュー
    ル。
  9. 【請求項９】多層基板の一部または全部の領域に、前記
    請求項６または７で示す電圧制御通過帯域可変フィルタ
    の前記集積回路を除く構成を作り込んだ高周波回路基板
    を用いることを特徴とする高周波回路モジュール。
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