KR20020092815A - 필터 부품 및 통신기 장치 - Google Patents

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KR20020092815A
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가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼
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Abstract

본 발명은 전환 스위칭 수단에 의해 전환제어하여도, 필터의 공진기의 단 수가 변화하지 않고, 항상 최적인 필터 특성을 얻을 수 있는 필터 부품 및 통신기 장치를 제공한다.
필터 부품(11)은 송신 필터(2), 수신 필터(3), 전환 스위치(4), 및 위상 회로(5a, 5b)를 가지고 있다. 송신 필터(2)의 양 단은 각각 안테나용 단자(ANT1) 및 송신용 단자(Tx)에 전기적으로 접속되어 있다. 수신 필터(3)의 한 단은 전환 스위치(4)를 개재하여 안테나용 단자(ANT2)에 전기적으로 접속되고, 수신 필터(3)의 다른 한 단은 수신용 단자(Rx)에 전기적으로 접속되어 있다. 메인 안테나(8)는 안테나용 단자(ANT1)에 접속됨과 동시에, 다이버시티 안테나(9)는 안테나용 단자(ANT2)에 접속되어 있다. 그리고, 전환 스위치(4)의 전환제어에 의해 수신 필터(3)를 안테나용 단자(ANT1) 및 안테나용 단자(ANT2) 중 어느 하나에 접속시킨다.

Description

필터 부품 및 통신기 장치{Filter component and communication apparatus}
본 발명은 예를 들어, 마이크로파 주파수 대역에서 사용되는 필터 부품 및 통신기 장치에 관한 것이다.
다이버시티(diversity) 대응의 CDMA방식의 휴대 전화 시스템의 경우, 동시에 송수신 통신이 필요하다. 따라서, 휴대 전화 단말기의 RF부분의 전기회로를 구성할 때, 필터부는 안테나 공용기와 다이버시티용 수신 필터를 조합하여 구성하였다. 그러나, 이 구성은 필터의 수가 많고, 휴대 전화 단말기의 소형화를 방해하는 하나의 요인이 되고 있다.
그래서 이 문제를 해결하는 것으로, 일본국 특허 등록공보 (평)7-79204호나 일본국 특허출원 제2602121호에 기재되어 있는 바와 같이, 안테나 단자를 2개 소유하는 필터를 사용하여, 필터의 수를 증가시키지 않고 다이버시티에 대응시키는 통신기 장치가 제안되고 있다.
그러나, 이 통신기 장치의 수신 필터는 안테나(1)에 접속되는 경우 및 안테나(2)에 접속되는 경우, 공진기의 단 수가 다르다는 문제점이 있었다. 즉, 안테나(1)에 접속되는 경우는 안테나(2)에 접속되는 경우보다 공진기의 단 수가 하나 증가한다. 따라서, 예를 들어, 안테나(2)에 접속되는 경우에는 공진기가 3단인 핸드패스 필터가 되고, 안테나(1)에 접속되는 경우에는 공진기가 4단인 핸드패스 필터가 된다. 그래서, 안테나(2)에 접속한 상태를 기준으로 하여 수신 필터를 최적 설계하면, 이 수신 필터를 안테나(1)에 접속했을 때에는 단 수가 증가하기 때문에 감쇠량이 과대해지고, 또한 삽입손실이 악화된다.
반대로, 안테나(1)에 접속한 상태를 기준으로 하여 수신 필터를 최적 설계하면, 이 수신 필터를 안테나(2)에 접속했을 때에는 단 수가 감소하기 때문에 감쇠량이 부족하다. 또한, 수신 필터를 4단의 핸드패스 필터로서 최적 설계하면 3단의 핸드패스 필터로 했을 때와 비교하여, 삽입손실이 커지고 또한 필터 사이즈도 커진다.
이상과 같이, 일본국 특허 등록공보 (평)7-79204호나 일본국 특허출원 제2602121호에 기재된 통신기 장치의 수신 필터는 안테나(1)에 접속된 경우와 안테나(2)에 접속된 경우, 공진기의 단 수가 다르고 전기 특성도 다르다. 따라서, 필터 특성의 최적화가 곤란하다. 또한, 메인 안테나인 안테나(1) 및 다이버시티 안테나인 안테나(2)는 성능이 다르기 때문에, 사용하기 어려운 통신기 장치가 된다.
그래서, 본 발명의 목적은 전환 스위칭 수단에 의해 전환 제어하여도 필터의 공진기의 단 수가 변화하지 않고, 항상 최적의 필터 특성을 얻을 수 있는 필터 부품 및 통신기 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 통신기 장치의 한 실시형태를 나타내는 전기회로 블록도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 전환 스위치의 전환제어를 설명하기 위한 전기회로 블록도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 전환 스위치의 전환제어를 설명하기 위한 전기회로 블록도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 통신기 장치에 사용되는 필터의 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 통신기 장치에 사용되는 필터의 다른 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 통신기 장치에 사용되는 필터의 또 다른 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 제 2 실시형태의 필터 부품을 구성하는 필터를 나타내는 사시도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 필터의 전기회로도이다.
도 9는 제 3 실시형태의 필터 부품을 구성하는 필터를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 9에 나타낸 필터의 전기회로도이다.
도 11은 제 3 실시형태의 필터 부품을 안테나 공용기로서 기능시켰을 때의 송신 필터의 통과 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 12는 제 3 실시형태의 필터 부품을 안테나 공용기로서 기능시켰을 때의 수신 필터의 통과 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 13은 제 3 실시형태의 필터 부품을 두 개의 독립된 필터로서 기능시켰을 때의 송신 필터의 통과 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 14는 제 3 실시형태의 필터 부품을 두 개의 독립된 필터로서 기능시켰을 때의 수신 필터의 통과 및 반사 특성을 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명에 따른 필터 부품의 또 다른 실시형태를 나타내는 전기회로도이다.
<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>
1,1A,1B,1C,41,71필터2,49,79,89송신 필터
3,50,80,90수신 필터4전환 스위치
5a,5b위상 회로8메인 안테나
9다이버시티 안테나
11,81필터 부품21,21A,21B유전체 블록
24접지구멍30오목부
31,65,77베이스기판35점착 테이프
42∼48,72∼75,82∼87동축형 유전체 공진기
D1∼D6PIN다이오드(리액터스 소자)
Tx송신용 단자Rx수신용 단자
ANT1,ANT2안테나용 단자
이상의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 필터 부품은 제 1 필터, 제2 필터, 제 1 필터의 양 입출력단에 각각 전기적으로 접속된 제 1 및 제 2 입출력 단자, 제 2 필터의 양 입출력단에 각각 전기적으로 접속된 제 3 및 제 4 입출력 단자를 구비하고, 외부에 전환 스위칭 수단을 접속하여 전환 제어함으로써, 제 1 필터의 제 1 입출력 단자와 제 2 필터의 제 3 입출력 단자가 전기적으로 접속하고, 제 1 필터와 제 2 필터가 조합하여 하나의 필터로서 기능하는 구성, 및 제 1 필터의 제 1 입출력 단자와 제 2 필터의 제 3 입출력 단자가 전기적으로 독립하여, 제 1 필터와 제 2 필터가 각각 독립된 두 개의 필터로서 기능하는 구성 중 어느 한 구성으로 전환되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 필터 부품은 제 1 필터, 제 2 필터, 전환 스위칭 수단, 제 1 필터의 양 입출력단에 각각 전기적으로 접속된 제 1 및 제 2 입출력 단자, 제 2 필터의 한 쪽의 입출력단에 전환 스위칭 수단을 개재하여 전기적으로 접속된 제 3 입출력 단자, 제 2 필터의 다른 한 쪽의 입출력단에 전기적으로 접속된 제 4 입출력 단자를 구비하고, 제 2 필터를 제 1 입출력 단자 및 제 3 입출력 단자의 어느 하나에 전기적으로 접속시키는 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 의해, 제 1 입출력 단자와 제 1 및 제 2 필터가 전기적으로 접속하고, 제 1 필터와 제 2 필터가 제 1 입출력 단자를 공통 단자로 하는 하나의 필터로서 기능하는 구성, 및 제 2 필터와 제 3 입출력 단자가 전기적으로 접속하고, 제 1 필터와 제 2 필터가 각각 독립된 두 개의 필터로서 기능하는 구성 중 어느 한 구성으로 전환되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 제 1 및 제 2 필터의 적어도 하나의 필터는 동축형 유전체 공진기에전압 제어 가능한 리액턴스 소자를 전기적으로 접속하여 구성한 주파수 가변형 공진 회로를 가지고 있다. 리액턴스 소자로서는 PIN다이오드나 가변용량 다이오드가 이용된다. 전환 스위칭 수단으로서는 갈륨 비소(gallium arsenide) 스위치 등이 사용된다. 또한, 제 1 필터 및 제 2 필터의 적어도 하나의 필터에 위상 회로를 전기적으로 접속하는 것이 바람직하다.
이상의 구성에 있어서, 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 의해 제 1 입출력 단자와 제 1 및 제 2 필터를 전기적으로 접속한 경우에는, 예를 들어 제 1 및 제 2 필터는 안테나 공용기(안테나용 단자와 송신용 단자와 수신용 단자를 가진 필터)로서 기능한다. 또한, 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 의해 제 2 필터와 제 3 입출력 단자가 전기적으로 접속한 경우에는, 두 개의 독립된 필터 예를 들어, 송신용 필터 및 수신용 필터로서 기능한다. 이 경우 제 2 필터의 단 수는 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 관계없이 항상 동일하다.
또한, 제 1 필터 및 제 2 필터는 한데 모아 하나의 유전체 블록에 내장해도 되고, 각각 개별의 유전체 블록에 내장해도 된다. 한데 모아 하나의 유전체 블록에 내장하는 경우에는 제 1 필터 및 제 2 필터의 불필요한 전자 결합을 방지하기 위하여, 제 1 필터와 제 2 필터 사이에 접지구멍을 형성하거나 또는 내벽면이 도체로 피복되어 있는 오목부를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 통신기 장치는 전술한 특징을 갖는 필터 부품을 구비하는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로는 제 1 필터, 제 2 필터, 전환 스위칭 수단, 상기 제 1 필터에 전기적으로 접속된 제 1 안테나, 상기 제 2 필터에 상기 전환스위칭 수단을 개재하여 전기적으로 접속된 제 2 안테나를 구비하고, 상기 제 2 필터를 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나의 어느 하나에 전기적으로 접속시키는 상기 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 의해, 상기 제 1 안테나와 상기 제 1 및 제 2 필터가 전기적으로 접속하고, 상기 제 1필터와 상기 제 2 필터가 상기 제 1 안테나를 공통 안테나로 하는 하나의 필터로서 기능하는 구성, 및 상기 제 2 필터와 상기 제 2 안테나가 전기적으로 접속하여, 상기 제 1 필터와 제 2 필터가 각각 독립된 두 개의 필터로서 기능하는 구성 중 어느 한 구성으로 전환되는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 우수한 고주파 특성을 얻을 수 있다.
<발명의 실시형태>
이하, 본 발명에 따른 필터 부품 및 통신기 장치의 실시형태에 대하여 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
[제 1 실시형태, 도 1∼도 6]
도 1은 본 발명에 따른 통신기 장치의 한 실시형태를 나타내는 것으로, 다이버시티 대응의 CDMA방식의 휴대전화 단말기의 RF부분의 전기회로 블록도이다. 필터 부품(11)은 필터(1)를 구성하고 있는 송신 필터(2)와 수신 필터(3)와 위상 회로(5a,5b), 및 전환 스위치(4)를 가지고 있다. 제 1 실시형태에서는 송신 필터(2)로서 대역저지필터를 이용하고, 수신 필터(3)로서 대역통과필터를 이용하고 있는데, 반드시 이것에 한정되는 것은 아니다. 송신 필터(2)와 위상 회로(5a)로 구성된 직렬 회로의 양 단(ant1, tx)은 각각 안테나용 단자(ANT1) 및 송신용 단자(Tx)에 접속되어 있다. 수신 필터(3)와 위상 회로(5b)로 구성된 직렬 회로의 한단(ant2)은 전환 스위치(4)를 개재하여 안테나용 단자(ANT2)에 접속되고, 수신 필터(3)의 다른 단(rx)은 수신용 단자(Rx)에 접속되어 있다.
메인 안테나(8)는 온/오프 스위치(6)를 개재하여 안테나용 단자(ANT1)에 접속됨과 동시에, 다이버시티 안테나(9)는 온/오프 스위치(7)를 개재하여 안테나용 단자(ANT2)에 접속되어 있다. 송신용 단자(Tx)는 송신 회로에 접속되고, 수신용 단자(Rx)는 수신 회로에 접속되어 있다. 전환 스위치(4)는 수신 필터(3)를 안테나용 단자(ANT1) 또는 안테나용 단자(ANT2) 중 어느 하나에 전기적으로 접속시킨다. 바꿔 말하면 메인 안테나(8)는 온/오프 스위치(6)를 개재하여 송신 필터(2)에 접속됨과 동시에, 온/오프 스위치(6) 및 전환 스위치(4)를 개재하여 수신 필터(3)에 접속된다. 한편, 다이버시티 안테나(9)는 온/오프 스위치(7) 및 전환 스위치(4)를 개재하여 수신 필터(3)에 접속된다. 각 스위치(4,6,7)는 각각 제어 회로에 접속되어 있다.
다음으로, 이상의 구성으로 이루어진 휴대전화 단말기의 작용 효과에 대하여 설명한다. 도 2는 필터 부품(11)을 안테나 공용기로서 기능시키는 경우를 나타낸다. 이 경우, 전환 스위치(4)를 접점(4a)측으로 전환하여, 필터 부품(11)의 안테나용 단자(ANT1)를 송신 필터(2)와 수신 필터(3)의 공통 단자로 한다. 위상 회로(5a)는 합성점 A(안테나용 단자(ANT1)와 위상 회로(5a)와 전환 스위치(4)의 접속점)에서 송신 필터(2)를 보았을 때, 수신 필터(3)의 통과 대역에 있어서 임피던스가 오픈(high 임피던스)이 되도록 설정된다. 또한, 위상 회로(5b)는 점 A에서 수신 필터(3)를 보았을 때, 송신 필터(2)의 통과 대역에 있어서 임피던스가 오픈이 되도록설정된다. 이에 따라, 필터 부품(11)은 안테나용 단자(ANT1)에 메인 안테나(8)가 전기적으로 접속되고, 송신용 단자(Tx)에 송신 회로가 전기적으로 접속되고, 수신용 단자(Rx)에 수신 회로가 전기적으로 접속되어, 안테나 공용기가 된다. 한편, 수신 필터(3)와 다이버시티 안테나(9)는 전기적으로 분리된다.
이 안테나 공용기(11)는 송신 회로로부터 송신용 단자(Tx)에 입력된 송신 신호를 송신 필터(2)를 개재하여 안테나용 단자(ANT1)에 출력한다. 안테나용 단자(ANT1로부터 출력된 송신 신호는 메인 안테나(8)로부터 방사된다. 반대로, 메인 안테나(8)로부터 입력된 수신 신호는 안테나용 단자(ANT1)에 입력되고, 수신 필터(3)를 개재하여 수신용 단자(Rx)로부터 수신 회로에 출력된다.
한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전환 스위치(4)를 접점(4b)측으로 전환하면, 필터 부품(11)의 안테나용 단자(ANT1, ANT2)는 각각 송신 필터(2) 및 수신 필터(3)에 전기적으로 접속된다. 이에 따라 송신 필터(2)는 메인 안테나(8)에 접속되고, 수신 필터(3)는 다이버시티 안테나(9)에 접속되어. 각각 독립된 필터로서 기능한다. 이 경우, 송신 회로로부터 송신용 단자(Tx)에 입력된 송신 신호는 송신 필터(2)를 개재하여 안테나용 단자(ANT1)로부터 출력되고, 메인 안테나(8)로부터 방사된다. 반대로, 다이버시티 안테나(9)로부터 입력된 수신 신호는 안테나용 단자(ANT2)에 입력되고, 수신 필터(3)를 개재하여 수신용 단자(Rx)로부터 수신 회로에 출력된다.
도 2 및 도 3의 경우도 동시 송수신 통신은 가능하고, 다이버시티 대응의 CDMA 방식에 적용할 수 있다. 이 때, 수신 필터(3)의 단 수는 전환 스위치(4)의 전환 제어에 관계없이 항상 동일하다. 따라서, 요구 사양에 최적인 필터 특성을 갖는 휴대전화 단말기가 얻어진다. 이 때, 위상 회로(5a, 5b)의 정수는 단체(單體) 필터로서 동작할 때(즉, 도 3의 상태일 때)에 각각의 필터(2, 3)의 통과 대역에 있어서, 입출력 임피던스가 50Ω(통상 50Ω의 전송계인 경우)이 되도록, 또한 두 개의 필터(2, 3)이 안테나 공용기로서 동작할 때(즉, 도 2의 상태일 때)에 상대측 통과 대역에서 임피던스가 오픈이 되도록 설정한다.
도 1에 나타낸 필터(1)의 한 구성예를 도 4에 나타낸다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 필터(1A)는 직방체 형상의 유전체 블록(21)에 송신 필터(2)의 공진기 구멍(22a∼22c), 수신 필터(3)의 공진기 구멍(23a∼23d) 및 접지구멍(24)을 형성하고 있다. 송신 필터(2)는 3단의 대역저지필터로 이루어지고, 수신 필터(3)는 4단의 대역통과필터로 이루어진다.
공진기 구멍(22a∼22c, 23a∼23d) 및 접지구멍(24)의 각각은 유전체 블록(21)의 바로 앞측의 면(26)에서부터 안쪽측의 면(27)에 관통하여 있다. 구멍(22a∼22c, 23a∼23d, 24)의 내벽면에는 내부도체가 형성되어 있다. 또한, 공진기 구멍(22a∼22c, 23a∼23d)은 내경이 일정한 스트레이트 구멍인데, 반드시 이에 한정되는 것이 아니라, 바로 앞측 부분과 안쪽측 부분에서 각각 내경이 다른 스텝 구멍이어도 된다. 또한, 각 구멍(22a∼22c, 23a∼23d, 24)의 횡단면 형상도 원형, 타원형, 직사각형 등 임의이다.
공진기 구멍(22a, 22b, 23b, 23c, 23d)의 각 내부도체에는 단부 부근에 도체비형성부(25)가 형성되어 있고, 이 부분(25; 바꿔 말하면, 외부도체(36)로부터 전기적으로 분리되어 있는 부분)을 개방단으로 하고 있다. 한편, 개방단과 반대측의 내부도체의 부분(바꿔 말하면, 외부도체(36)에 전기적으로 접속되어 있는 부분)을 단락단으로 하고 있다. 유전체 블록(21)의 외면에는 송신용 전극(tx), 수신용 전극(rx), 안테나용 전극(ant1, ant2)을 형성함과 동시에, 이들의 송신용 전극(tx), 수신용 전극(rx), 및 안테나용 전극(ant1, ant2)을 제외하는 실질적으로 전면에 외부도체(36)를 형성하고 있다.
이상과 같이 구성한 필터(1A)는 송신용 전극(tx)과 안테나용 전극(ant1) 사이에 송신 필터(2)가 형성되고, 수신용 전극(rx)과 안테나용 전극(ant2) 사이에 수신 필터(3)가 형성된다. 그리고, 송신 필터(2)와 수신 필터(3)는 접지구멍(24)에 의해 서로 자기적으로 실드되어 불필요한 전자결합이 억제되어 있다. 또한, 안테나용 전극(ant1, ant2)은 유전체 블록(21)의 바로 앞측의 한 변, 즉 전환 스위치(4)의 형성 위치 근방에 실질적으로 나란히 형성되어 있기 때문에, 전환 스위치(4)와 필터(1A)와의 접속이 용이해진다. 위상 회로(5a, 5b)의 각각의 기능은 공진기 구멍(22c, 23a)이 갖는다. 이 경우, 공진기 구멍(22c)과 공진기 구멍(22b)의 피치 간격 또는 공진기 구멍(23a)과 공진기 구멍(23b)의 피치 간격을 변경하거나, 공진기 구멍(22c, 23a)의 구멍 직경을 변경하여, 위상 회로(5a, 5b)의 위상량을 설정한다. 공진기 구멍(22c, 23a)에 의한 위상은 반시계 방향으로 회전하고, 피치를 좁게 하면 크게 회전한다.
도 5는 도 1에 나타낸 필터(1)의 다른 구성예를 나타내는 사시도이다. 이 필터(1B)는 도 4에 나타낸 필터(1A)에 있어서, 접지구멍(24) 대신에 외부도체(36)로내벽면이 피복되어 있는 오목부(30)를 형성한 것과 동일한 것이다. 이 오목부(30)는 접지구멍(24)과 동일한 작용효과를 갖는다. 오목부(30)는 유전체 블록(21)의 상면 및 하면 중 적어도 어느 한 면에 형성되어 있으면 된다.
이 필터(1B)는 유전체 블록(21)을 탑재하기 위한 베이스기판(31)을 구비하고 있다. 베이스기판(31)은 세라믹이나 수지의 양면 기판 또는 다층 기판으로 구성되어 있다. 베이스기판(31)에 형성된 배선 패턴(32, 33)은 각각 위상 회로(5a, 5b)로서 기능한다. 필터(2, 3)가 단체 필터로서 동작할 때, 각각의 필터(2, 3)의 통과 대역에서의 배선 패턴(32, 33)의 임피던스가 50Ω이 되도록, 베이스기판(31)의 유전율, 베이스기판(31)의 두께, 배선 패턴(32, 33)의 패턴 폭 등을 조정한다. 또한, 필터(2, 3)가 안테나 공용기로서 동작할 때, 상대측 통과 대역에서 임피던스가 오픈(high 임피던스)이 되도록 배선 패턴(32, 33)의 선로 길이를 조정한다.
또한, 베이스기판(31)에 형성된 배선 패턴(32∼34)등을 개재하여 필터(1B)의 각 전극(tx, rx, ant1, ant2)을 임의의 위치에 인출함으로써, 휴대전화 단말기의 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 6은 도 1에 나타낸 필터(1)의 또 다른 구성예를 나타내는 사시도이다. 이 필터(1C)는 송신 필터(2) 및 수신 필터(3)를 각각 개별 유전체 블록(21A, 21B)에 내장한 것이다. 이에 따라, 송신 필터(2)와 수신 필터(3)를 분리하여 프린트 기판 등에 실장할 수 있고, 필터(1C)의 배치 자유도가 향상한다. 또한. 도 6은 송신 필터(2) 및 수신 필터(3)를 점착 테이프(35)에 의해 부착하여 일체화하고 있다. 점착 테이프(35)는 필터(2, 3)의 상면 및 하면의 적어도 어느 한 면에 부착되어 있으면 된다. 부착 수단으로서는 점착 테이프 외에, 솔더링, 수지계 접착제, 도전성 페이스트 등을 사용해도 된다. 부착 수단에 도전성 유무는 상관없다.
[제 2 실시형태, 도 7 및 도 8]
도 7은 제 2 실시형태의 필터 부품을 구성하는 필터(41)의 사시도이다. 이 필터(41)는 베이스기판(65) 상에 각 부품을 실장하고 있다. 필터(41)는 송신용 전극(tx)과 안테나용 전극(ant1) 사이에 송신 필터(49)가 전기적으로 접속되고, 수신용 전극(rx)과 안테나용 전극(ant2) 사이에 수신 필터(50)가 전기적으로 접속되어 있다. 송신 필터(49)는 공진기(42, 43, 44), 콘덴서(C1, C2, C3), 코일(L1, L2, L3), 및 콘덴서 어레이기판(55)을 가지고 있다. 콘덴서 어레이기판(55)에는 네 개의 콘덴서(C4∼C7)가 형성되어 있다. 한편, 수신 필터(50)는 코일(L4; 도시하지 않음), 공진기(45, 46, 47, 48), 콘덴서(C8, C13), 및 콘덴서 어레이기판(56)을 가지고 있다. 콘덴서 어레이기판(56)에는 네 개의 콘덴서(C9∼C12)가 형성되어 있다.
여기에, 공진기(42∼48)에는 λ/4 동축 유전체 공진기가 사용된다. 유전체 공진기(42∼48)는 TiO2계의 세라믹 등의 고유전율 재료로 형성된 관(tube) 형상 유전체(57), 관 형상 유전체(57)의 외주면에 형성된 외부도체(58), 및 관 형상 유전체(57)의 내주면에 형성된 내부도체(59)로 구성되어 있다. 외부도체(58)는 유전체(57)의 한 쪽의 개구단면(57a; 개방측 단면(57a))에서는 내부도체(59)로부터 전기적으로 개방(분리)되고, 다른 쪽의 개구단면(57b; 단락측 단면(57b))에서는 내부도체(59)에 전기적으로 단락(도통)되어 있다. 각 유전체 공진기(42∼48)는 개방측단면(57a)에 있어서, 도전체(60)를 개재하여 콘덴서(C1∼C3) 등에 전기적으로 접속되어 있다. 이들 유전체 공진기(42∼48)는 외부도체(58)에서 서로 솔더링되어 일체화되어 있다.
베이스기판(65)은 가장자리부에 송신용 전극(tx), 안테나용 전극(ant1, ant2) 및 수신용 전극(rx)이 형성되어 있다. 베이스기판(65)의 상면에는 신호패턴이나 접지전극(64)이 형성되어 있다. 이 접지전극(64) 위에는 공진기(42∼48)가 일체적으로 솔더링되어 있다.
도 8은 필터(41)의 전기회로도이다. 송신 필터(49)는 공진 회로를 3단 결합한 대역저지필터이다. 공진기(42)는 공진용 콘덴서(C1)를 개재하여 송신 전극(tx)에 전기적으로 접속하고 있다. 공진기(42)와 공진용 콘덴서(C1)의 직렬 공진 회로, 공진기(43)와 공진용 콘덴서(C2)의 직렬 공진 회로, 및 공진기(44)와 공진용 콘덴서(C3)의 직렬 공진 회로는 결합용 코일(L1, L2)을 개재하여 전기적으로 접속하고 있다. 이들 세 개의 직렬 공진 회로에 대하여 각각 전기적으로 병렬로 콘덴서(C4, C5, C6)가 접속하고 있다. 안테나용 전극(ant1)은 결합 코일(L3)과 콘덴서(C7)로 구성된 L형 LC회로의 위상 회로를 개재하여, 공진기(44)와 공진용 콘덴서(C3)의 직렬 공진 회로에 전기적으로 접속하고 있다. 공진용 콘덴서(C1∼C3)는 저지 대역 감쇠의 크기를 결정하는 콘덴서이다.
수신 필터(50)는 공진 회로를 4단 결합한 대역통과필터이다. 공진기(45)는 결합용 콘덴서(C8) 및 코일(L4)로 구성된 L형 LC회로의 위상 회로를 개재하여, 안테나용 전극(ant2)에 전기적으로 접속하고 있다. 공진기(45)와 공진기(46)와 공진용 콘덴서(C10)로 이루어진 직렬 공진 회로와, 공진기(47)와 공진기(48)와 공진용 콘덴서(C12)로 이루어진 직렬 공진 회로는 결합 콘덴서(C9, C11, C13)를 개재하여 전기적으로 접속하고 있다.
이상의 구성으로 이루어진 필터(41)와 전환 스위치(도시하지 않음)는 도 1에 나타낸 전기 회로가 되도록 전기적으로 접속되고, 제 2 실시형태의 필터 부품을 구성한다. 이 필터 부품은 전환 스위치의 전환 제어에 의해 필터(41)의 안테나용 전극(ant1, ant2)을 전기적으로 접속하여 공통 단자로 함으로써, 안테나 공용기로로서 기능시킬 수 있다. 그리고, 안테나용 전극(ant1, ant2)을 각각 전기적으로 독립시킴으로써, 두 개의 독립된 필터(송신 필터와 수신 필터)로서 기능시킬 수 있다.
코일(L3)과 콘덴서(C7)의 위상 회로 또는 코일(L4)과 콘덴서(C8)의 위상 회로는 임피던스가 50Ω이고, 또한 상대측 필터의 통과 대역에서 임피던스가 오픈(high 임피던스)이 되도록 설정된다. 단지, 전환 스위치 자체가 위상을 회전시키기 때문에, 그것을 예상하고 위상 회로의 위상량를 설정할 필요가 있다. 가령, 전환 스위치(갈륨 비소 스위치)에서 위상이 30도 회전하면, 위상 회로에서는 150도 회전하도록(30＋150도에서 임피던스는 오픈으로 할 수 있다), 코일(L3, L4)이나 콘덴서(C7, C8)의 정수를 설정한다. 이 위상 회로가 없으면 상대측 필터의 임피던스는 단락한다. 이 경우, 필터 부품을 안테나 공용기로서 사용하지 않는 경우는 두 개의 독립된 필터로서 동작시킬 필요도 있기 때문에, 임피던스는 50Ω으로 설정해 둘 필요가 있다.
[제 3 실시형태, 도 9∼도 14]
도 9는 제 3 실시형태의 필터 부품을 구성하는 필터(71)의 평면도이다. 이 필터(71)는 베이스기판(77) 상에 각 부품을 실장하고 있다. 필터(71)는 송신용 전극(tx)과 안테나용 전극(ant1) 사이에 송신 필터(79)가 전기적으로 접속되고, 수신용 전극(rx)과 안테나용 전극(ant2) 사이에 수신 필터(80)가 전기적으로 접속되어 있다.
도 10은 필터의 전기회로도이다. 송신 필터(79)는 공진 회로를 2단 결합한 주파수 가변 대역저지필터이다. 송신 필터(79)는 공진용 콘덴서(C1)를 개재하여 송신용 전극(tx)에 전기적으로 접속한 공진기(72)와, 공진용 콘덴서(C2), 코일(L2) 및 콘덴서(C7)의 위상 회로를 개재하여 안테나용 전극(ant1)에 전기적으로 접속한 공진기(73)를 가지고 있다. 공진용 콘덴서(C1, C2)는 저지역 감쇠량의 크기를 결정하는 콘덴서이다. 공진기(72)와 공진용 콘덴서(C1)의 직렬 공진 회로는 공진기(73)와 공진용 콘덴서(C2)의 직렬 공진 회로에 결합용 코일(L1)을 개재하여 전기적으로 접속하고 있다. 또한, 이들 두 개의 직렬 공진 회로에 대하여 각각 전기적으로 병렬로 콘덴서(C5, C6)가 접속하고 있다.
공진기(72)와 공진용 콘덴서(C1)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C3)를 개재하여, 리액턴스 소자인 PIN다이오드(D1)가 음극을 접지한 상태로 공진기(72)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다. 한편, 공진기(73)와 공진용 콘덴서(C2)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C4)를 개재하여, PIN다이오드(D2)가 공진기(73)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다. 주파수 가변용 콘덴서(C3, C4)는 주파수 가변 대역저지필터(79)의 감쇠 특성의 두 개의 감쇠극 주파수를 각각 변경하기 위한 콘덴서이다.
전압 제어 전극(CONT1)은 제어전압 공급용 저항(R1) 및 콘덴서(C15)를 개재하여 PIN다이오드(D1)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C3)의 중간 접속점에 전기적으로 접속함과 동시에, 제어전압 공급용 저항(R2) 및 콘덴서(C15)를 개재하여 PIN다이오드(D2)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C4)의 중간 접속점에 전기적으로 접속하고 있다.
수신 필터(80)도 공진 회로를 2단 결합한 주파수 가변 대역저지필터이다. 수신 필터(80)는 공진용 콘덴서(C8), 코일(L3) 및 콘덴서(C14)의 위상 회로를 개재하여 안테나용 전극(ant2)에 전기적으로 접속한 공진기(74)와, 공진용 콘덴서(C9)를 개재하여 수신용 전극(rx)에 전기적으로 접속한 공진기(75)를 가지고 있다. 공진기(74)와 공진용 콘덴서(C8)의 직렬 공진 회로는 공진기(75)와 공진용 콘덴서(C9)의 직렬 공진 회로에 결합용 코일(L4)을 개재하여 전기적으로 접속하고 있다. 또한, 이들 두 개의 직렬 공진 회로에 대하여 각각 전기적으로 병렬로 콘덴서(C12, C13)가 접속하고 있다.
공진기(74)와 공진용 콘덴서(C8)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C10)를 개재하여, 리액턴스 소자인 PIN다이오드(D3)가 음극을 접지한 상태로 공진기(74)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다. 한편, 공진기(75)와 공진용 콘덴서(C9)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C11)를 개재하여, PIN다이오드(D4)가 공진기(75)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다. 주파수 가변용 콘덴서(C10, C11)는 주파수 가변 대역저지필터(80)의 감쇠 특성의 두 개의감쇠극 주파수를 각각 변경하기 위한 콘덴서이다.
전압 제어 전극(CONT2)은 제어전압 공급용 저항(R2) 및 콘덴서(C16)를 개재하여 PIN다이오드(D3)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C10)의 중간 접속점에 전기적으로 접속함과 동시에, 제어전압 공급용 저항(R4) 및 콘덴서(C16)를 개재하여 PIN다이오드(D4)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C11)의 중간 접속점에 전기적으로 접속하고 있다. 공진기(72∼75)에는 λ/4 동축 유전체 공진기가 사용된다.
다음으로, 이상의 구성으로 이루어진 필터(71)의 동작에 대하여 설명한다. 송신 필터(79)의 트랩 주파수는 주파수 가변용 콘덴서(C3)와 공진용 콘덴서(C1)와 공진기(72)로 구성되는 공진계와, 주파수 가변용 콘덴서(C4)와 공진용 콘덴서(C2)와 공진기(73)로 구성되는 공진계의 각각의 공진 주파수에 의해 결정된다. 그리고, 전압 제어 전극(CONT1)은 제어전압으로서 양의 전압을 인가하면 PIN다이오드(D1, D2)는 온 상태가 된다. 따라서, 주파수 가변용 콘덴서(C3, C4)는 PIN다이오드(D1, D2)를 거쳐 각각 접지되어, 두 개의 감쇠극 주파수는 같이 낮아져 송신 필터(79)의 통과대역은 낮아진다.
반대로, 제어전압으로서 음의 전압을 인가하면 PIN다이오드(D1, D2)는 오프 상태가 된다. 또한, 음 전극을 인가하는 대신에, 전압 제어 전극(CONT1)에 제어전압을 공급하는 콘트롤 회로를 100kΩ이상의 높은 임피던스로 하고, 전압 제어 전극(CONT1)에 전압이 인가되지 않도록 함으로써, 제어전압을 0V로 하여 PIN다이오드(D1, D2)를 오프 상태로 해도 된다. 이에 따라, 주파수 가변용 콘덴서(C3, C4)는 개방 상태가 되고, 두 개의 감쇠극 주파수는 같이 높아져서 송신 필터(79)의 통과대역은 높아진다. 이와 같이, 송신 필터(79)는 전압제어에 의해 주파수 가변용 콘덴서(C3, C4)를 접지하거나 또는 개방함으로써, 두 개의 상이한 통과대역 특성을 가질 수가 있다.
수신 필터(80)의 동작도 마찬가지이다. 그리고, 수신 필터(80)는 송신 필터(79)의 두 개의 높고 낮은 통과대역의 전환에 맞춰서, 송신 대역으로서 저주파 통과대역이 선택되었을 때는 대역통과 주파수를 낮게 하고, 송신 대역으로서 고주파 통과대역이 선택되었을 때는 대역통과 주파수를 높게 하도록 전압제어된다.
이상의 구성으로 이루어진 필터(71)와 전환 스위치(도시하지 않음)는 도 1에 나타낸 전기회로가 되도록 전기적으로 접속되고, 제 3 실시형태의 필터 부품을 구성한다. 이 필터 부품은 전환 스위치의 전환제어에 의해, 필터(71)의 안테나용 전극(ant1)과 안테나용 전극(ant2)을 전기적으로 접속하여 공통 단자로 함으로써, 안테나 공용기로서 기능시킬 수 있다. 그리고, 안테나용 전극(ant1, ant2)을 각각 전기적으로 독립시킴으로써 두 개의 독립된 필터(송신 필터와 수신 필터)로서 기능시킬 수 있다.
코일(L2)와 콘덴서(C7)의 위상 회로나, 코일(L3)와 콘덴서(C14)의 위상 회로는 임피던스가 50Ω이고, 또한 상대측 필터의 통과대역에서 임피던스가 오픈(high 임피던스)이 되도록 설정된다. 단지, 전환 스위치 자체가 위상을 회전시키기 때문에, 그것을 예상하여 위상 회로의 위상량을 설정할 필요가 있다. 이 위상 회로가 없으면, 상대측 필터의 임피던스는 단락한다. 이 경우, 필터 부품을 안테나 공용기로서 사용하지 않는 경우는 두 개의 독립된 필터로서 동작시킬 필요도 있기 때문에,임피던스는 50Ω으로 설정해 둘 필요가 있다.
도 11은 안테나용 전극(ant1)과 안테나용 전극(ant2)을 전기적으로 접속하여 공통 단자로 하고, 이 필터 부품을 안테나 공용기로서 기능시켰을 때의 송신 필터(79)의 통과특성(S21) 및 반사특성(S11)을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 마찬가지로, 도 12는 필터 부품을 안테나 공용기로서 기능시켰을 때의 수신 필터(80)의 통과특성(S12) 및 반사특성(S22)을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
또한, 도 13은 안테나용 전극(ant1)과 안테나용 전극(ant2)을 각각 전기적으로 독립시켜 개별 단자로 하고, 송신 필터(79)와 수신 필터(80)를 각각 두 개의 독립된 필터로서 기능시켰을 때의 송신 필터(79)의 통과특성(S21) 및 반사특성(S11)을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 마찬가지로, 도 14는 송신 필터(79)와 수신 필터(80)를 각각 두 개의 독립된 필터로서 기능시켰을 때의 수신 필터(80)의 통과특성(S12) 및 반사특성(S22)을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다.
[제 4 실시형태, 도 15]
도 15에 나타내는 바와 같이, 제 4 실시형태의 필터 부품(81)은 송신 필터(89), 수신 필터(90) 및 전환 스위치(4)를 가지고 있다. 송신 필터(89)는 주파수 가변 대역저지필터 회로이다. 송신 필터(89)는 공진 회로를 3단 결합시킨 것으로, 공진용 콘덴서(C1)를 개재하여 송신용 단자(Tx)에 전기적으로 접속한 공진기(82)와, 공진용 콘덴서(C3), 정합용 코일(L3) 및 콘덴서(C10)를 개재하여 안테나용 단자(ANT1)에 전기적으로 접속한 공진기(84)를 가지고 있다. 정합용 코일(L3)은 송신 필터(89)와 수신 필터(90)를 위상 합성하기 위한 리액턴스 소자로서 기능한다. 공진용 콘덴서(C1∼C3)는 저지역 감쇠량의 크기를 결정하는 콘덴서이다. 공진기(82)와 공진용 콘덴서(C1)의 직렬 공진 회로, 공진기(83)와 공진용 콘덴서(C2)의 직렬 공진 회로, 및 공진기(84)와 공진용 콘덴서(C3)의 직렬 공진 회로는 결합용 코일(L1, L2)을 개재하여 전기적으로 접속하고 있다. 또한, 이들 세 개의 직렬 공진 회로에 대하여 각각 전기적으로 병렬로 콘덴서(C7, C8, C9)가 접속하고 있다.
공진기(82)와 공진용 콘덴서(C1)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C4)를 개재하여, 리액턴스 소자인 PIN다이오드(D1)가 접속하고 있다. 공진기(83)와 공진용 콘덴서(C2)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C5)를 개재하여, PIN다이오드(D2)가 접속하고 있다. 공진기(84)와 공진용 콘덴서(C3)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C6)를 개재하여, PIN다이오드(D3)가 접속하고 있다.
전압 제어 전극(CONT1)은 제어전압 공급용 저항(R1) 및 바이패스 콘덴서(C16)를 개재하여 PIN다이오드(D1)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C4)의 중간 접속점에 전기적으로 접속함과 동시에, 제어전압 공급용 저항(R2) 및 바이패스 콘덴서(C16)를 개재하여 PIN다이오드(D2)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C5)의 중간 접속점에 전기적으로 접속함과 동시에, 제어전압 공급용 저항(R3) 및 바이패스 콘덴서(C16)를 개재하여 PIN다이오드(D3)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C6)의 중간 접속점에 전기적으로 접속하고 있다.
또한, 접지와 안테나용 단자(ANT1)의 사이에는 콘덴서(C10)가 전기적으로 접속되어 있다. 콘덴서(C10)는 송신 필터(89)의 정합용 코일(L3) 및 수신 필터(90)의 정합용 코일(L6)과 함께, T자형 위상 회로를 구성한다. 안테나용 단자(ANT2)와 수신 필터(90)의 사이에는 전환 스위치(4)가 접속되어 있다. 전환 스위치(4)를 접점(4a)측으로 전환하면, 수신 필터(90)는 안테나용 단자(ANT1)에 전기적으로 접속되고, 접점(4b)측으로 전환하면, 수신 필터(90)는 안테나용 단자(ANT2)에 전기적으로 접속된다. 본 제 4 실시형태에서는 이 전환 스위치(4)로서 갈륨 비소 스위치를 사용하고, 제어회로부터의 전압 제어 신호에 의해 스위칭 제어를 행할 수 있도록 하였다.
T자형 위상회로는 임피던스가 50Ω이고, 또한 상대측 필터의 통과대역에서 임피던스가 오픈(high 임피던스)이 되도록 설정된다. 단지, 전환 스위치(4) 자체가 위상을 회전시키기 때문에, 그것을 예상하여 위상 회로의 위상량을 설정할 필요가 있다. 이 T자형 위상회로가 없으면 상대측 필터의 임피던스는 단락한다. 이 경우, 필터 부품(81)을 안테나 공용기로서 사용하지 않는 경우는 두 개의 독립된 필터로서 동작시킬 필요도 있기 때문에, 임피던스는 50Ω으로 설정해 둘 필요가 있다.
한편, 수신 필터(90)는 주파수 가변형 대역통과필터 회로이다. 수신 필터(90)는 공진 회로를 3단 결합시킨 것으로, 전환 스위치(4), 공진용 코일(L4) 및 정합용 코일(L6)을 개재하여 안테나용 단자(ANT2)에 전기적으로 접속한 공진기(85)와, 공진용 코일(L5) 및 정합용 코일(L7)을 개재하여 수신용 단자(Rx)에 전기적으로 접속한 공진기(87)와, 공진기(85, 87)의 중간에 결합 콘덴서(C14, C15)를 개재하여 전기적으로 접속한 공진기(86)를 가지고 있다.
공진기(85)와 공진용 코일(L4)의 중간 접속점에는 주파수 가변용콘덴서(C11)와 PIN다이오드(D4)의 직렬 회로가, PIN다이오드(D4)의 음극을 접지한 상태로 공진기(85)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다. 공진기(86)와 결합 콘덴서(C14, C15)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C12)와 PIN다이오드(D5)의 직렬 회로가, PIN다이오드(D5)의 음극을 접지한 상태로 공진기(86)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다. 공진기(87)와 공진용 코일(L5)의 중간 접속점에는 주파수 가변용 콘덴서(C13)와 PIN다이오드(D6)의 직렬 회로가, PIN다이오드(D6)의 음극을 접지한 상태로 공진기(87)에 대하여 전기적으로 병렬로 접속하고 있다.
전압 제어 전극(CONT2)은 저항(R4) 및 바이패스 콘덴서(C17)를 개재하여 PIN다이오드(D4)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C11)의 중간 접속점에 전기적으로 접속하고, 저항(R5) 및 바이패스 콘덴서(C17)를 개재하여 PIN다이오드(D5)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C12)의 중간 접속점에 전기적으로 접속하며, 또한, 저항(R6) 및 바이패스 콘덴서(C17)를 개재하여 PIN다이오드(D6)의 양극과 주파수 가변용 콘덴서(C13)의 중간 접속점에 전기적으로 접속하고 있다. 공진기(82∼87)에는 λ/4 동축 유전체 공진기가 사용된다.
다음으로, 이상의 구성으로 이루어진 필터 부품(81)의 동작에 대하여 설명한다. 주파수 가변 대역저지필터인 송신 필터(89)의 동작에 대해서는 상기 제 3 실시형태의 상세한 설명과 실질적으로 동일하므로 생략한다.
한편, 주파수 가변 대역통과필터인 수신 필터(90)의 통과 주파수는 주파수 가변용 콘덴서(C11)와 공진용 코일(L4)과 공진기(85)로 구성된 공진계와, 주파수 가변용 콘덴서(C12)와 공진기(86)로 구성된 공진계와, 주파수 가변용 콘덴서(C13)와 공진용 코일(L5)과 공진기(87)로 구성된 공진계의 각각의 공진 주파수에 의해 결정된다. 그리고, 전압 제어 단자(CONT2)에 제어전압으로서 양의 전압을 인가하면 PIN다이오드(D4, D5, D6)는 온 상태가 된다. 따라서, 주파수 가변용 콘덴서(C11, C12, C13)는 각각 PIN다이오드(D4, D5, D6)를 거쳐 접지되어, 통과 주파수는 낮아진다. 반대로, 제어전압으로서 음의 전압을 인가하면 PIN다이오드(D4, D5, D6)는 오프 상태가 된다. 이에 따라, 주파수 가변용 콘덴서(C11, C12, C13)는 개방 상태가 되어, 통과 주파수는 높아진다. 이와 같이, 수신 필터(90)는 전압제어에 의해 주파수 가변용 콘덴서(C11∼C13)를 접지하거나 또는 개방함으로써, 두 개의 상이한 통과대역 특성을 가질 수가 있다.
이 수신 필터(90)는 송신 필터(89)의 두 개의 높고 낮은 통과대역의 전환에 맞춰서, 송신 대역으로서 저주파 통과대역이 선택되었을 때는 대역통과 주파수를 낮게 하고, 송신 대역으로서 고주파 통과대역이 선택되었을 때는 대역통과 주파수를 높게 하도록 전압제어된다.
이상의 구성으로 이루어진 필터 부품(81)은 안테나용 단자(ANT1, ANT2)를 전기적으로 접속하여 공통 단자로 함으로써, 안테나 공용기로서 기능시킬 수 있다. 그리고, 안테나용 단자(ANT1)와 안테나용 단자(ANT2)를 각각 전기적으로 독립시켜 개별 단자로 함으로써, 두 개의 독립된 필터(송신 필터와 수신 필터)로서 기능시킬 수 있다.
[그외 실시형태]
또한, 본 발명에 따른 필터 부품 및 통신기 장치는 상기 실시형태에 한정하는 것이 아니라, 그 요지의 범위 내에서 여러가지로 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 3 및 제 4 실시형태에 있어서, 리액턴스 소자로서 PIN다이오드 이외에 가변용량 다이오드나 전계효과형 트랜지스터 등이어도 된다.
또한, 상기 실시형태의 필터 부품은 전환 스위치(4)를 포함하고 있는데, 반드시 전환 스위치(4)를 포함할 필요는 없다. 즉, 전환 스위치(4)를 포함하지 않는 필터 부품을 전환 스위치(4)를 형성한 휴대 전화의 회로 기판에 실장하여도 된다.
이상의 설명으로 명확한 바와 같이, 본 발명에 의하면 전환 스위칭 수단의 전환제어에 의해, 제 1 입출력 단자와 제 1 및 제 2 필터를 전기적으로 접속한 경우에는, 예를 들어 제 1 및 제 2 필터는 안테나 공용기(안테나용 단자와 송신용 단자와 수신용 단자를 갖는 필터)로서 기능시킬 수 있다. 또한, 전환 스위칭 수단의 전환제어에 의해, 제 2 필터와 제 3 입출력 단자가 전기적으로 접속한 경우에는, 두 개의 독립된 필터, 예를 들어 송신용 필터 및 수신용 필터로서 기능시킬 수 있다. 이 경우, 제 2 필터의 단 수는 전환 스위칭 수단의 전환제어에 관계없이 항상 동일하다. 그 결과, 요구 사양에 최적인 필터특성을 갖는 필터 부품 및 통신기 장치를 얻을 수 있다.

Claims (16)

  1. 제 1 필터, 제 2 필터, 상기 제 1 필터의 양 입출력단에 각각 전기적으로 접속된 제 1 및 제 2 입출력 단자, 상기 제 2 필터의 양 입출력단에 각각 전기적으로 접속된 제 3 및 제 4 입출력 단자를 구비하고,
    외부에 전환 스위칭 수단을 접속하여 전환 제어함으로써, 상기 제 1 필터의 제 1 입출력 단자와 상기 제 2 필터의 제 3 입출력 단자가 전기적으로 접속하고, 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터가 조합하여 하나의 필터로서 기능하는 구성, 및 상기 제 1 필터의 제 1 입출력 단자와 상기 제 2 필터의 제 3 입출력 단자가 전기적으로 독립하여, 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터가 각각 독립된 두 개의 필터로서 기능하는 구성 중 어느 한 구성으로 전환되는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  2. 제 1 필터, 제 2 필터, 전환 스위칭 수단, 상기 제 1 필터의 양 입출력단에 각각 전기적으로 접속된 제 1 및 제 2 입출력 단자, 상기 제 2 필터의 한 쪽의 입출력단에 상기 전환 스위칭 수단을 개재하여 전기적으로 접속된 제 3 입출력 단자, 상기 제 2 필터의 다른 한 쪽의 입출력단에 전기적으로 접속된 제 4 입출력 단자를 구비하고,
    상기 제 2 필터를 상기 제 1 입출력 단자 및 제 3 입출력 단자의 어느 하나에 전기적으로 접속시키는 상기 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 의해, 상기 제 1 입출력 단자와 상기 제 1 및 제 2 필터가 전기적으로 접속하고, 상기 제 1 필터와 상기제 2 필터가 상기 제 1 입출력 단자를 공통 단자로 하는 하나의 필터로서 기능하는 구성, 및 상기 제 2 필터와 상기 제 3 입출력 단자가 전기적으로 접속하고, 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터가 각각 독립된 두 개의 필터로서 기능하는 구성 중 어느 한 구성으로 전환되는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전환 스위칭 수단이 갈륨 비소(gallium arsenide) 스위치인 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터의 적어도 어느 하나의 필터에 위상 회로가 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터가 하나의 유전체 블록에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  6. 제 5항에 있어서, 유전체 블록에 내장된 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터의 사이에 접지구멍을 형성한 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 제 1 필터와 상기 제 2 필터의 사이의 유전체 블록의 표면에, 도체로 내벽면이 피복되어 있는 오목부를 형성한 것을 특징으로 하는 필터부품.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터가 각각 하나의 유전체 블록에 내장되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 제 1 필터가 내장된 유전체 블록과, 상기 제 2 필터가 내장된 유전체 블록을 부착 수단으로 일체화한 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터의 적어도 어느 하나의 필터가 동축형 유전체 공진기로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터의 적어도 어느 하나의 필터가, 상기 동축형 유전체 공진기에 전압제어 가능한 리액턴스 소자를 전기적으로 접속하여 구성한 주파수 가변형 공진회로를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 리액턴스 소자가 PIN다이오드 및 가변용량 다이오드 중 하나인 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 필터 및 상기 제 2 필터를 탑재하기 위한 베이스기판을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 제 1 필터의 제 1 입출력 단자측의 입출력단과 상기 제 2 필터의 제 3 입출력 단자측의 입출력단이, 상기 전환 스위칭 수단의 배치 위치 근방에 실질적으로 나란히 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 필터 부품.
  15. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 필터 부품의 적어도 하나를 구비한 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
  16. 제 1 필터, 제 2 필터, 전환 스위칭 수단, 상기 제 1 필터에 전기적으로 접속된 제 1 안테나, 상기 제 2 필터에 상기 전환 스위칭 수단을 개재하여 전기적으로 접속된 제 2 안테나를 구비하고,
    상기 제 2 필터를 상기 제 1 안테나 및 제 2 안테나의 어느 하나에 전기적으로 접속시키는 상기 전환 스위칭 수단의 전환 제어에 의해, 상기 제 1 안테나와 상기 제 1 및 제 2 필터가 전기적으로 접속하고, 상기 제 1필터와 상기 제 2 필터가 상기 제 1 안테나를 공통 안테나로 하는 하나의 필터로서 기능하는 구성, 및 상기 제 2 필터와 상기 제 2 안테나가 전기적으로 접속하고, 상기 제 1 필터와 제 2 필터가 각각 독립된 두 개의 필터로서 기능하는 구성 중 어느 한 구성으로 전환되는 것을 특징으로 하는 통신기 장치.
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