KR100327532B1

KR100327532B1 - 주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치

Info

Publication number: KR100327532B1
Application number: KR1019990031929A
Authority: KR
Inventors: 아토카와마사유키; 야마다야스오
Original assignee: 무라타 야스타카; 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
Priority date: 1998-08-05
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2002-03-14
Also published as: JP3454163B2; KR20000017058A; JP2000059104A; US6307448B1

Abstract

본 발명은 소형이고 원가가 저렴한 주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치를 제공한다.

안테나 공용기(1)는, 송신 단자(Tx)와 안테나 단자(ANT)의 사이에 송신측 회로(25)가 전기적으로 접속되고, 수신 단자(Rx)와 안테나 단자(ANT)의 사이에 수신측 회로(26)가 전기적으로 접속되어 있다. 전압 제어 단자(CONT1)에 접속된 콘트롤 회로(11)는 2개의 트랜지스터(12, 13)와 3개의 저항(14, 15, 16) 및 전환 스위치(18)로 구성되어 있다. 콘트롤 회로(11)가 0V에서 고임피던스가 되었을 때, PIN 다이오드(D2, D3)은 오프 상태가 된다.

Description

주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치{Frequency-variable filter, duplexer and communication apparatus}

본 발명은 예를 들면 마이크로파 대역에서 사용되는 주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치에 관한 것이다.

종래부터, 공진기에 커패시터 등을 통하여 PIN 다이오드 또는 가변 용량 다이오드 등의 스위칭 소자를 접속하고, 그들을 전압제어함으로써 공진 주파수를 가변시키는 주파수 가변형 필터가 알려져 있다(일본국 특허공개 평7-321509호 공보 등 참조). PIN 다이오드를 사용한 경우에는, 온/오프(ON/OFF)에 의해 주파수를 전환하므로, 온시의 대역과 오프시의 대역의 2개의 대역을 갖게 된다. 온시는 통상 PIN 다이오드를 온시키기 위하여 정의 제어 전압을 인가하고, 오프시는 부의 전압이 인가된다. 오프시에 부전압이 필요한 이유는 큰 전력의 고주파 신호가 입력된경우에, PIN 다이오드에 고주파 전압이 인가되어 온상태가 되므로, 그것을 막기 위함이다. 요컨데, 튼 전력이 입력되면 PIN 다이오드가 불안정하게 되며, 주파수 특성도 변동되므로 이것을 막기 위함이다.

그러나, 종래의 주파수 가변형 필터에 있어서는, PIN 다이오드를 오프시키기 위하여, 부의 전압(-3∼-10V 정도)을 발생시키는 전원 회로를 필요로 하므로, 회로가 복잡해지며, 휴대 전화 등의 소형화 및 원가 절감에 방해가 되고 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 소형이고 원가가 저렴한 주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 통신기 장치의 제 1 실시 형태를 나타낸 안테나 공용기와 콘트롤 회로의 전기회로도이다.

도 2는 도 1에 나타낸 안테나 공용기의 실장 구조를 나타낸 사시도이다.

도 3은 도 1에 나타낸 안테나 공용기에 사용되는 공진기의 한 예를 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 1에 나타낸 안테나 공용기의 동작 설명도이다.

도 5는 도 1에 나타낸 안테나 공용기의 동작 설명도이다.

도 6은 본 발명에 따른 통신기 장치의 제 2 실시 형태를 나타낸 안테나 공용기와 콘트롤 회로의 전기 회로도이다.

도 7은 본 발명에 따른 통신기 장치의 제 3 실시 형태를 나타낸 블럭도이다.

(도면의 주요 부분에 있어서의 부호의 설명)

1, 41: 안테나 공용기

2, 3, 4, 5, 6: 공진기

11, 42: 콘트롤 회로

12, 13: 트랜지스터

25: 송신측 필터

26: 수신측 필터

27: 주파수 가변형 대역 저지 필터 회로

28: 주파수 가변형 대역 통과 필터 회로

43, 44: 전계 효과형 트랜지스터

C3, C4, C7, C8, C9: 대역 가변용 커패시터

C22, C23: 노이즈 컷용 바이패스 커패시터

D2, D3, D4, D5, D6: PIN 다이오드

이상의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 주파수 가변형 필터는

전압 제어 단자와,

적어도 하나의 공진기, 및

상기 전압 제어 단자에 공급되는 제어 전압에 의하여 ON/오프되는 스위칭 소자를 포함하며,

(d)상기 전압 제어 단자에 전기적으로 접속되는 외부 회로인 콘트롤 회로가 0V에서 고임피던스일 때, 상기 스위칭 소자가 오프 상태로 되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명에 따른 안테나 공용기는 상술한 특징을 갖는 주파수 가변형 필터를 포함하고 있다.

또한 본 발명에 따른 통신기 장치는

전압 제어 단자와, 적어도 하나의 공진기, 및 상기 전압 제어 단자에 공급되는 제어 전압에 의하여 온/오프되는 스위칭 소자를 포함하는 주파수 가변형 필터; 및

상기 전압 제어 단자에 제어 전압을 공급하며, 상기 주파수 가변형 필터를 전압제어하는 콘트롤 회로;를 포함하며,

상기 콘트롤 회로가 OV에서 고임피던스가 될 때, 상기 스위칭 소자가 오프 상태로 되는 것을 특징으로 한다.

스위칭 소자로서는 PIN 다이오드 등이 사용되며, 공진기에는 유전체 공진기가 사용된다. 또한, 콘트롤 회로에는 트랜지스터, 전계 효과형 트랜지스터 등이 사용되며, 콘트롤 회로가 0V일 때 콘트롤 회로의 임피던스는 100KΩ이상이 된다.

게다가, 공진기에 인덕턴스 및 커패시터 중의 어느 하나를 통하여 PIN 다이오드의 애노드를 전기적으로 접속하고, PIN 다이오드의 캐소드를 그라운드에 전기적으로 접속함과 아울러, 전압 제어 단자를 초크 코일을 통하여 PIN 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속하고, 전압 제어 단자와 그라운드의 사이에 노이즈 컷용 바이패스 콘덴서를 전기적으로 접속하고 있다. 그리고, 상기 초크 코일의 임피던스를 350Ω이상으로 설정하고, 상기 노이즈 컷용 바이패스 콘덴서의 용량을 10∼1000pF의 범위로 설정하고 있다.

이상의 구성에 의하여 스위칭 소자가 오프 상태일 때 큰 전력의 고주파 신호가 입력되더라도, 전압 제어 단자에 접속된 콘트롤 회로가 고임피던스이기 때문에, 스위칭 소자에는 항상 부전압이 인가된다. 따라서, 주파수 가변형 필터에 큰 전력의 고주파 신호가 입력되더라도 안정된 주파수 특성이 얻어진다. 게다가, 부의 전압을 발생시키는 전원 회로가 불필요해진다. 이에 따라서, 통신기 장치는 소형화를 도모할 수가 있다.

(발명의 실시 형태)

이하, 본 발명에 따른 주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치의 실시 형태에 대하여 첨부의 도면을 참조하여 설명하겠다. 각 실시 형태에 있어서, 동일 부분 및 동일 부품에는 동일 부호를 붙였다.

(제 1 실시 형태, 도 1∼도 5)

도 1은 통신기 장치내의 안테나 공용기(1)와 콘트롤 회로(11)의 구성을 나타낸 것이며, 도 2는 회로 기판(40)상에 각 부품을 실장한 안테나 공용기(1)의 사시도이다. 안테나 공용기(1)는 송신 단자(Tx)와 안테나 단자(ANT) 사이에 송신측 회로(25)가 전기적으로 접속되며, 수신 단자(Rx)와 안테나 단자(ANT) 사이에 수신측 회로(26)가 전기적으로 접속되어 있다.

송신측 회로(25)는 주파수 가변형 대역 저지 필터 회로(27)와 위상 회로(29)를 가지고 있다. 대역 저지 필터 회로(27)는 공진 회로를 2단 결합시킨 것이며, 공진용 커패시터(C1)을 통하여 송신측 단자(Tx)에 전기적으로 접속된 공진기(2), 및 공진용 커패시터(C2)를 통하여 위상 회로(29)에 전기적으로 접속된 공진기(3)를 갖는다. 공진용 커패시터(C1, C2)는 저지 대역 감쇠량의 크기를 결정하는 콘덴서이다. 공진기(2)와 공진용 커패시터(C1)의 직렬 공진 회로는 공진기(3)와 공진용 커패시터(C2)의 직렬 공진 회로에 결합용 코일(L1)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 게다가, 이들 2개의 직렬 공진 회로에 대하여, 각각 전기적으로 병렬로 커패시터(C5, C6)가 접속되어 있다.

공진기(2)와 공진용 커패시터(C1)의 중간 접속점에는, 대역 가변용 커패시터(C3)을 통하여, 스위칭 소자인 PIN 다이오드(D2)가 캐소드를 접지한 상태로 공진기(2)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 한편, 공진기(3)와 공진용 커패시터(C2)의 중간 접속점에는, 대역 가변용 커패시터(C4)를 통하여, PIN 다이오드(D3)가 공진기(3)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. PIN 다이오드(D3)의 애노드는 대역 가변용 커패시터(C4)에 전기적으로 접속되고, PIN 다이오드(D3)의 캐소드는 접지되어 있다. 대역 가변용 커패시터(C3, C4)는 주파수 가변형 대역 저지 필터 회로(27)의 감쇠 특성의 2가지 감쇠극 주파수를 각각 변경하기 위한 콘덴서이다.

전압 제어 단자(CONT1)는 제어 전압 공급용 저항(R1) 및 커패시터(C22)와 초크 코일(L2)을 통하여 PIN 다이오드(D2)의 애노드와 대역 가변용 커패시터(C3)의 중간 접속점에 전기적으로 접속됨과 아울러, 제어 전압 공급용 저항(R1) 및 커패시터(C22)와 초크 코일(L3)을 통하여 PIN 다이오드(D3)의 애노드와 대역 가변용 커패시터(C4)의 중간 접속점에 전기적으로 접속되어 있다. 커패시터(C22)는 노이즈 컷용 바이패스 콘덴서로서 기능하고, 전압 제어 단자(CONT1)와 그라운드 사이에 전기적으로 접속되어 있다. 초크 코일(L2, L3)의 임피던스는 350Ω이상이며, 커패시터(C22)의 용량은 10∼1000pF의 범위내인 것이 바람직하다.

위상 회로(29)는 대역 저지 필터 회로(27)와 안테나 단자(ANT)의 사이에 전기적으로 접속된 코일(L20)과, 그라운드와 안테나 단자(ANT)의 사이에 전기적으로 접속된 커패시터(C15), 및 수신측 회로(26)의 대역 통과 필터 회로(28)(후술함)와 안테나 단자(ANT) 사이에 전기적으로 접속된 코일(L21)로 구성된 T자형 회로이다.

한편, 수신측 회로(26)는 주파수 가변형 대역 통과 필터 회로(28)와 위상 회로(29)를 가지고 있다. 제 1 실시 형태의 수신측 회로(26)의 경우, 위상 회로(29)를 송신측 회로(25)와 공용하고 있으나, 송신측 회로(25)와 수신측 회로(26)가 각각 독립된 위상 회로를 가지고 있어도 되는 것은 물론이다.

대역 통과 필터 회로(28)는 공진 회로를 3단 결합시킨 것이며, 공진용 인덕턴스(L9)를 통하여 위상 회로(29)에 전기적으로 접속된 공진기(4)와, 공진용 인덕턴스(L10)를 통하여 수신 단자(Rx)에 전기적으로 접속된 공진기(6), 및 공진기(4, 6)의 중간에 결합 커패시터(C11, C12, C13, C14)를 통하여 전기적으로 접속된 공진기(5)를 가지고 있다.

공진기(4)와 공진용 인덕턴스(L9)의 중간 접속점에는, 대역 가변용 커패시터(C7)와 PIN 다이오드(D4)의 직렬 회로가, PIN 다이오드(D4)의 캐소드를 접지한 상태에서 공진기(4)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 공진기(5)와 결합 커패시터(C12, C13)의 중간 접속점에는 대역 가변용 커패시터(C8)과 PIN 다이오드(D5)의 직렬 회로가, PIN 다이오드(D5)의 캐소드를 접지한 상태에서 공진기(5)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속되어 있다. 공진기(6)와 공진용 인덕턴스(L10)의 중간 접속점에는, 대역 가변용 커패시터(C9)와 PIN 다이오드(D6)의 직렬 회로가, PIN 다이오드(D6)의 캐소드를 접지한 상태에서 공진기(6)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속되어 있다.

전압 제어 단자(CONT2)는 제어 전압 공급용 저항(R2) 및 커패시터(C23)와 초크 코일(L6)을 통하여 PIN 다이오드(D4)의 애노드와 대역 가변용 커패시터(C7)의 중간 접속점에 전기적으로 접속되고, 제어 전압 공급용 저항(R2) 및 커패시터(C23)와 초크 코일(L7)을 통하여 PIN 다이오드(D5)의 애노드와 대역 가변용 커패시터(C8)의 중간 접속점에 전기적으로 접속되고, 게다가 제어 전압 공급용 저항(R2) 및 커패시터(C23)와 초크 코일(L8)을 통하여 PIN 다이오드(D6)의 애노드와 대역 가변용 커패시터(C9)의 중간 접속점에 전기적으로 접속되어 있다. 커패시터(C23)는 노이즈 컷용 바이패스 콘덴서로서 기능하고, 전압 제어 단자(CONT2)와 그라운드의 사이에 전기적으로 접속되어 있다. 초크 코일(L6, L7, L8)의 임피던스는 350Ω이상이며, 커패시터(C23)의 용량은 10∼1000pF의 범위내인 것이 바람직하다.

또한, 공진기(2∼6)에는 예를 들면 도 3에 나타낸 바와 같이, 유전체 공진기가 사용된다. 도 3은 공진기(2)를 대표예로서 나타내고 있다. 유전체 공진기(2∼6)은 TiO₂계의 세라믹 등의 고유전율 재료로 형성된 통형상 유전체(21)와, 통형상 유전체(21)의 외주면에 형성된 외부 도체(22), 및 통형상 유전체(21)의 내주면에 형성된 내부 도체(23)로 구성되어 있다. 외부 도체(22)는 유전체(21)의 한쪽의 개구 단면(21a)(이하, 개방측 단면(21a)이라 함)에서는, 내부 도체(23)로부터 전기적으로 개방(분리)되며, 다른쪽의 개구 단면(21b)(이하, 단락측 단면(21b)이라 함)에서는, 내부 도체(23)에 전기적으로 단락(도통)되어 있다. 유전체 공진기(2)는 개방측단면(21a)에 있어서, 대역 가변용 커패시터(C3)와 PIN 다이오드(D2)의 직렬 회로가, 대역 가변용 커패시터(C3)의 일단을 내부 도체(23)에 접속하고 PIN 다이오드(D2)의 캐소드를 그라운드에 접지한 상태로 전기적으로 접속되며, 외부 도체(22)가 그라운드에 접지되어 있다.

한편, 전압 제어 단자(CONT1)에 접속된 콘트롤 회로(11)는 2개의 트랜지스터(12, 13)와 3개의 저항(14, 15, 16) 및 전환 스위치(18)로 구성되어 있다. 트랜지스터(12)는 PNP형이며, 에미터에 +2.8V의 바이어스 전압이 인가되며, 콜렉터는 전압 제어 단자(CONT1)에 전기적으로 접속되며, 베이스는 저항(14)을 통하여 트랜지스터(13)의 콜렉터에 전기적으로 접속되어 있다. 한편, 트랜지스터(13)는 NPN형이며, 에미터가 접지되며, 베이스와 에미터 사이에 저항(15)이 전기적으로 접속되어 있다. 트랜지스터(13)의 베이스에는 전환 스위치(18)가 저항(16)을 통하여 전기적으로 접속되어 있다. 이 전환 스위치(18)를 절환함으로써, 트랜지스터(13)의 베이스에는 0V의 전압 또는 +3V의 전압 중의 어느 한쪽이 인가된다. 도 1에 있어서 전압 제어 단자(CONT2)에도, 콘트롤 회로(11)와 동일한 구성의 콘트롤 회로가 접속되어 있으나, 도시하지 않고 있다.

이어서, 이상의 구성으로 이루어지는 안테나 공용기(1)와 콘트롤 회로(11)의 작용효과에 대하여 설명하겠다. 이 안테나 공용기(1)는 송신 회로계로부터 송신 단자(Tx)에 들어온 송신 신호를 송신측 회로(25)를 통하여 안테나 단자(ANT)로부터 출력함과 아울러, 안테나 단자(ANT)로부터 들어온 수신 신호를 수신측 회로(26)를 통하여 수신 단자(Rx)로부터 수신 회로계에 출력한다.

송신측 회로(25)의 주파수 가변형 대역 저지 필터 회로(27)의 트랩 주파수는, 대역 가변용 커패시터(C3)와 공진용 커패시터(C1) 및 공진기(2)에 의해 구성되는 공진계와, 대역 가변용 커패시터(C4)와 공진용 커패시터(C2) 및 공진기(3)에 의해 구성되는 공진계의 각각의 공진 주파수에 의해 결정된다. 그리고, 전압 제어 단자(CONT1)에 접속된 콘트롤 회로(11)의 스위치(18)에 의하여, 도 1에 나타낸 바와 같이 트랜지스터(13)의 베이스에 +3V의 전압을 인가하면, NPN형 트랜지스터(13)는 순방향인 전압이 걸림으로서 콜렉터(collector)에서 에미터(emitter)로, 즉, PNP형 트랜지스터의 베이스와 연결되어 있는 가지(branch)에 전류가 흐르게 된다. 이로 인해, PNP형 트랜지스터(12)는 에미터와 콜렉터에 전류가 흐르는 작동을 하게 되어, 온 상태인 스위치의 역할을 하게 된다. 그러므로, PNP형 트랜지스터(12)의 에미터에 인가된 바이어스 전압 +2.8V는 전압 제어 단자(CONT1)로 인가되게 되고, 이에 따라서, 전압 제어 단자(CONT1)에 제어 전압으로서 정의 전압이 인가되며, PIN 다이오드(D2, D3)는 ON상태가 된다. 따라서, 대역 가변용 커패시터(C3, C4)는 PIN 다이오드(D2, D3)을 거쳐서 각각 접지되며, 2개의 감쇠극 주파수는 모드 낮아지며, 송신측 회로(25)의 통과 대역은 낮아진다.

반대로 콘트롤 회로(11)의 스위치(18)에 의하여 트랜지스터(13)의 베이스에 0V의 전압을 인가하면, NPN형 트랜지스터(13)의 베이스에 어떠한 전압도 걸리지 않기 때문에, NPN형 트랜지스터(13)는 작동하지 않게 되어, PNP형 트랜지스터(12)의 베이스에 연결된 가지에 흐르는 전류가 발생하지 않게 되어, PNP형 트랜지스터는 작동하지 않아 오프 상태인 스위치의 역할을 하게 되어, 콘트롤 회로(11)는 100kΩ이상의 고임피던스(예를 들면 100∼200MΩ)가 되며, 전압 제어 단자(CONT1)에는 전압이 인가되지 않는다. 전압 제어 단자(CONT1)에 전압이 인가되지 않기 때문에, PIN 다이오드(D2, D3)는 오프 상태가 된다. 이에 따라서, 대역 가변용 커패시터(C3, C4)는 개방 상태가 되며, 2개의 감쇠 주파수는 모두 높아지며, 송신측 회로(25)의 통과 대역은 높아진다. 이와 같이, 송신측 회로(25)는 전압 제어에 의하여 대역 가변용 커패시터(C3, C4)를 접지하거나 개방함으로써, 2개의 상이한 통과 대역 특성을 가질 수가 있다.

그런데, 안테나 공용기(1)에 있어서는, 송신 단자(Tx)로부터 대전력(약 0.5∼3W)의 고주파 신호가 입력되고, 송신측 필터 회로(27) 및 수신측 필터 회로(28)에 인가된다. 이 대전력 고주파 신호는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 2종류의 전류 I₁, I₂를 공진기(2, 3, …, 6)의 각각의 공진계에 발생시킨다. 게다가, 이들 2종류의 전류 I₁, I₂는, 전압 제어 단자(CONT1)에 접속된 콘트롤 회로(11)를 고임피던스로 함으로써, 항상 PIN 다이오드(D2, D3, …, D6)의 애노드에 부전압을 인가하도록 흐른다. 따라서, 대전력 고주파 신호가 입력되더라도, PIN 다이오드(D2, D3)에는 항상 부의 전압이 인가되게 되며, PIN 다이오드(D2, D3)가 온상태가 되지는 않는다.

한편, 수신측 회로(26)의 주파수 가변형 대역 통과 필터 회로(28)의 통과 주파수는 대역 가변용 커패시터(C7)와 공진용 인덕턴스(L9) 및 공진기(4)에 의해 구성되는 공진계와; 대역 가변용 커패시터(C8)와 공진기(5)에 의해 구성되는 공진계; 및 대역 가변용 커패시터(C9)와 공진용 인덕턴스(L10)와 공진기(6)에 의해 구성되는 공진계;의 각각의 공진 주파수에 의해 결정된다. 그리고, 전압 제어 단자(CONT2)에 접속된 콘트롤 회로로부터, 상술한 바와 동일한 조작에 의해, 전압 제어 단자(CONT2)에 제어 전압으로서 정의 전압을 인가하면, PIN 다이오드(D4, D5, D6)은 온상태가 된다. 따라서, 대역 가변용 커패시터(C7, C8, C9)는 각각 PIN 다이오드(D4, D5, D6)를 거쳐서 접지되며, 통과 주파수는 낮아진다.

반대로, 전압 제어 단자(CONT2)에 제어 전압을 인가하지 않으면, PIN 다이오드(D4, D5, D6)는 오프 상태가 된다. 이에 따라서 대역 가변용 커패시터(C7, C8, C9)는 개방 상태가 되며, 통과 주파수는 높아진다. 이와 같이 수신측 회로(26)는 전압 제어에 의해 대역 가변용 커패시터(C7∼C9)를 접지하거나 개방함으로써, 2개의 상이한 통과 대역 특성을 가질 수가 있다.

이 주파수 가변형 대역 통과 회로(28)는 송신측 회로(25)의 고, 저 2개의 통과 대역의 전환에 맞추어, 송신 대역으로서 저주파 통과 대역이 선택되었을 때는 대역 통과 주파수를 낮게 하고, 송신 대역으로서 고주파 통과 대역이 선택되었을 때는 대역 통과 주파수를 높게 하도록 전압제어된다. 이에 따라서, 송신측 회로(25)와의 위상 합성이 이상적으로 행해진다.

이상과 같이, 안테나 공진기(1)는 PIN 다이오드(D2∼D6)가 오프상태일 때, 송신 단자(Tx) 등으로부터 대전력 고주파 신호가 입력되더라도, PIN 다이오드(D2∼D6)의 애노드에 항상 부전압이 인가되므로, 안정된 주파수 특성을 얻을 수가 있다. 또한 콘트롤 회로(11)는 부의 전압을 발생시키는 전원 회로를 필요로 하지 않으며, 간소한 회로가 되므로, 통신기 장치의 소형화 및 저비용화가 가능해진다.

(제 2 실시 형태, 도 6)

도 6은 제 2 실시 형태의 통신기 장치내의 안테나 공용기(41)와 콘트롤 회로(42)의 구성을 나타낸 것이다. 안테나 공용기(41)는 상기 제 1 실시 형태의 안테나 공용기(1)에 있어서, 대역 가변용 커패시터(C4) 대신에 인덕턴스(L42)를 사용한 것과 동일한 것이다. 콘트롤 회로(42)는 상기 제 1 실시 형태의 콘트롤회로(11)에 있어서, 트랜지스터(12, 13) 대신에 전계 효과형 트랜지스터(FET)(43, 44)를 사용한 것과 동일한 것이다. 이상의 구성으로 이루어지는 안테나 공용기(41)와 콘트롤 회로(42)는 상기 제 1 실시 형태의 안테나 공용기(1) 및 콘트롤 회로(11)와 동일한 작용 효과를 갖는다.

(제 3 실시 형태, 도 7)

제 3 실시 형태는 본 발명에 따른 통신기 장치로서 휴대 전화를 예롤 들어 설명하겠다.

도 7은 휴대 전화(120)의 RF부분의 전기 회로 블럭도이다. 도 7에 있어서, 122는 안테나 소자, 123은 듀플렉서, 131은 송신측 아이솔레이터, 132는 송신측 증폭기, 133은 송신측 단간용 밴드패스 필터, 134는 송신측 믹서, 135는 수신측 증폭기, 136은 수신측 단간용 밴드패스 필터, 137은 수신측 믹서, 138은 전압 제어 발진기(VCO), 139는 로컬용 밴드패스 필터이다.

듀플렉서(123)로서, 상기 제 1 및 제 2 실시 형태의 안테나 공용기(1, 41)와 콘트롤 회로(11, 42)를 조합한 것을 사용할 수가 있다. 이들 안테나 공용기(1, 41) 및 콘트롤 회로(11, 42)를 실장함으로써, 주파수 특성이 안정된 소형의 휴대 전화를 실현할 수가 있다. 또한 송신측 및 수신측 단간용 밴드패스 필터(133, 136) 및 로컬용 밴드 패스 필터(139)로서, 예를 들면 도 1에 기재된 주파수 가변형 필터 회로(28)와 콘트롤 회로(11)를 조합한 것을 사용할 수도 있다.

본 발명에 따른 주파수 가변형 필터, 안테나 공용기 및 통신기 장치는 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지의 범위내에서 여러가지로 변경할 수가있다.

이상의 설명에서 확실한 바와 같이, 본 발명에 의하면 스위칭 소자가 오프 상태일 때 큰 전력의 고주파 신호가 입력되더라도, 전압 제어 단자에 접속된 콘트롤 회로가 고임피던스이기 때문에, 스위칭 소자에는 항상 부전압이 인가된다. 따라서, 주파수 가변형 필터에 큰 전력의 고주파 신호가 입력되더라도, 안정된 주파수 특성을 얻을 수가 있다. 또한 부의 전압을 발생시키는 전원 회로를 필요로 하지 않으며, 간소한 회로가 되므로, 통신기 장치의 소형화 및 저비용화가 가능해진다.

Claims

전압 제어 단자와,

적어도 하나의 공진기, 및

상기 전압 제어 단자에 공급되는 제어 전압에 의하여 온/오프되는 스위칭 소자를 포함하며,

상기 전압 제어 단자에 전기적으로 접속되는 외부 회로인 콘트롤 회로가 0V에서 고임피던스일 때, 상기 스위칭 소자가 오프 상태로 되는 것을 특징으로 하는 주파수 가변형 필터.
제 1항에 있어서, 상기 스위칭 소자가 PIN 다이오드인 것을 특징으로 하는 주파수 가변형 필터.
제 1항에 있어서, 상기 공진기가 유전체 공진기인 것을 특징으로 하는 주파수 가변형 필터.
제 2항에 있어서, 상기 공진기에 인덕턴스 및 커패시터 중의 어느 한쪽을 통하여 상기 PIN 다이오드의 애노드를 전기적으로 접속하고, 상기 PIN 다이오드의 캐소드를 그라운드에 전기적으로 접속함과 아울러, 상기 전압 제어 단자를 초크 코일을 통하여 상기 PIN 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속하고, 상기 전압 제어단자와 그라운드의 사이에 노이즈 컷용 바이패스 커패시터를 전기적으로 접속한 것을 특징으로 하는 주파수 가변형 필터.
제 4항에 있어서, 상기 초크 코일의 임피던스가 350Ω이상이며, 상기 노이즈 컷용 바이패스 커패시터의 용량이 10∼1000pF의 범위인 것을 특징으로 하는 주파수 가변형 필터.
청구항 1에 기재된 주파수 가변형 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 공용기.
전압 제어 단자와, 적어도 하나의 공진기, 및 상기 전압 제어 단자에 공급되는 제어 전압에 의하여 온/오프되는 스위칭 소자를 포함하는 주파수 가변형 필터와;

상기 전압 제어 단자에 제어 전압을 공급하고, 상기 주파수 가변형 필터를 전압 제어하는 콘트롤 회로;를 포함하며,

상기 콘트롤 회로가 0V에서 고임피던스가 될 때, 상기 스위칭 소자가 오프 상태가 되는 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 7항에 있어서, 상기 스위칭 소자가 PIN 다이오드인 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 7항에 있어서, 상기 콘트롤 회로가 0V에서 고임피던스가 될 때, 상기 콘트롤 회로의 임피던스가 100kΩ이상인 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 7항에 있어서, 상기 콘트롤 회로가 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 7항에 있어서, 상기 콘트롤 회로가 전계 효과형 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 7항에 있어서, 상기 공진기가 유전체 공진기인 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 8항에 있어서, 상기 공진기에 인덕턴스 및 커패시터 중의 어느 한쪽을 통하여 상기 PIN 다이오드의 애노드를 전기적으로 접속하고, 상기 PIN 다이오드의 캐소드를 그라운드에 전기적으로 접속함과 아울러, 상기 전압 제어 단자를 초크 코일을 통하여 상기 PIN 다이오드의 애노드측에 전기적으로 접속하고, 상기 전압 제어 단자와 그라운드의 사이에 노이즈 컷용 바이패스 콘덴서를 전기적으로 접속한 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
제 13항에 있어서, 상기 초크 코일의 임피던스가 350Ω이상이며, 상기 노이즈 컷용 바이패스 콘덴서의 용량이 10∼1000pF의 범위인 것을 특징으로 하는 통신기 장치.