KR20170043601A - Hf 필터 - Google Patents

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KR20170043601A
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Abstract

본 발명은 튜닝할 때 특성 필터 변수들에 대한 의존성을 감소시킨 HF 필터에 관한 것이다. 이 경우, 필터는 각각이 전기음향 공진기를 갖는 직렬로 연결된 기본 엘리먼트들, 및 기본 엘리먼트들 사이에 직렬로 연결된 임피던스 변환기들을 포함한다.

Description

HF 필터{HF FILTER}
본 발명은, 예를 들어, 휴대용 통신 디바이스들에서 사용될 수 있는 HF 필터들에 관한 것이다.
한편, 휴대용 통신 디바이스들, 예를 들어 모바일 무선 디바이스들은 복수의 상이한 주파수 대역들에서 그리고 복수의 상이한 송신 시스템들을 이용하여 통신을 가능하게 할 수 있다. 그 목적을 위해, 휴대용 통신 디바이스들은 일반적으로, 대응하는 주파수 및 대응하는 송신 시스템 각각에 대해 의도된 다수의 HF 필터들을 포함한다. 오늘날 현대의 HF 필터들이 작은 치수로 제조될 수 있더라도, 필터들이 배열된 프론트 엔드 모듈들은 비교적 크고, 이들의 개수와 회로부의 복잡성으로 인해 제조가 고비용이 들고 복잡하다.
튜닝가능 HF 필터들이 이에 대한 해결책을 제공할 수도 있다. 이러한 필터들은 조정가능한 중간 주파수를 갖는데, 이는 튜닝가능 필터가 본질적으로 2개 이상의 종래의 필터들을 대체할 수 있는 이유이다. 튜닝가능 HF 필터들은, 예를 들어, 공개공보들 US 2012/0313731 A1호 또는 EP 2530838 A1호로부터 공지되어 있다. 이들 문헌들에서, 음향파들로 기능하는 공진기들의 전기음향 특성들은 튜닝가능 임피던스 엘리먼트들에 의해 변경된다.
스위치들에 의해 재구성가능한 필터들은, Lu 등에 의한, IEEE SiRF 2013, 페이지 153 내지 155의 "LTE 애플리케이션들을 위한 재구성가능한 다중대역 SAW 필터들(Reconfigurable Multiband SAW Filters for LTE Applications)"이라는 명칭의 논문으로부터 공지되어 있다.
그러나, 튜닝가능 HF 필터들에 의한 공지된 문제점은, 특히, 튜닝 자체가 필터들의 중요한 특성들을 변경시킨다는 점이다. 따라서, 튜닝 동안, 예를 들어, 삽입 손실, 입력 임피던스, 및/또는 출력 임피던스가 변화할 것이다.
그에 따라, 본 발명은 다른 중요한 파라미터들을 변경하는 일 없이 튜닝을 가능하게 하고 필터 모듈들을 설계할 때 부가적인 자유도들을 당업자에게 제공하는 HF 필터들을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이들 목적들은 독립 청구항에 따른 HF 필터에 의해 달성된다. 종속 청구항들은 부가적인 실시 형태들을 제공한다.
HF 필터는, 각각이 전기음향 공진기를 갖는 직렬로 연결된 기본 엘리먼트들을 포함한다. 필터는 기본 엘리먼트들 사이에 연결되는 임피던스 변환기들을 추가로 포함한다. 임피던스 변환기들은 임피던스 인버터들 및/또는 어드미턴스 인버터들이다. 기본 엘리먼트들의 공진기들은 직렬 공진기들만이거나 또는 병렬 공진기들만이다.
HF 필터들 내의 기본 엘리먼트들은, 예를 들어, 사다리형 구조들을 포함하는 것으로 공지되어 있는데, 여기서 기본 엘리먼트는 직렬 공진기 및 병렬 공진기를 포함한다. 직렬로 연결된 이러한 기본 엘리먼트들 중 몇몇은 본질적으로 공진 주파수들을 제공받는 필터 효과를 야기시키고, 직렬 및/또는 병렬 공진기들의 반공진(anti-resonance) 주파수들이 서로 적절하게 튜닝된다.
이 경우의 기본 엘리먼트들은 사다리형 회로의 이등분된(halved) 기본 엘리먼트의 일종으로서 이해될 수 있다.
임피던스 인버터들 또는 어드미턴스 인버터들은 임피던스 변환기들로서 사용될 수 있다. 임피던스 변환기가 부하 임피던스의 임의의 변형을 입력 임피던스로 변환하지만, 임피던스 인버터 및/또는 어드미턴스 인버터의 영향은 훨씬 더 특정적이다. 임피던스 인버터들 및/또는 어드미턴스 인버터들은 2-포트 네트워크들에 대한 보조 장치로 다음과 같이 기술될 수 있다.
행렬 엘리먼트들 A, B, C, D를 갖는 종속 행렬(chain matrix)은 출력 포트에서 부하에 연결된 2-포트 네트워크의 영향을 기술하며, 여기서 그 영향은 부하에 인가된 전압 U L 및 부하를 통해 흐르는 전류 I L 이 어떻게 입력 포트에 인가된 전압 U IN 및 입력 포트로 흐르는 전류 I IN 으로 변환되는지를 특정한다:
Figure pct00001
이 경우의 임피던스 Z가 전압과 전류 사이의 비율로서 정의된다:
Figure pct00002
따라서, 부하 임피던스 Z L 이 입력 임피던스 Z IN 으로 변환된다:
Figure pct00003
부하 임피던스 Z L 은 그에 따라 외부로부터는 입력 임피던스 Z IN 처럼 보인다.
이어서, 임피던스 인버터가 하기의 종속 행렬에 의해 특성화된다:
Figure pct00004
이에 따라,
Figure pct00005
임피던스가 반전(invert)된다. 비례 상수는 K 2 이다.
어드미턴스 인버터가 하기의 종속 행렬에 의해 특성화된다:
Figure pct00006
이것은 어드미턴스 Y에 대해 다음의 결과로 된다:
Figure pct00007
어드미턴스가 반전된다. 비례 상수는 J 2 이다.
병렬 공진기들 및 직렬 공진기들의 공동의 존재가 HF 필터를 튜닝할 때 중요한 파라미터들의 변화가능성에 대해 상당한 영향을 미친다는 것이 발견되었다. 추가로, 단지 하나의 유형의 공진기만이 존재할 때 튜닝이 이들 파라미터들에 대해 영향을 덜 미친다는 것이 발견되었다. 따라서, 직렬 공진기들만이 존재하거나 또는 병렬 공진기들만이 존재하는 경우, HF 필터는 삽입 손실, 입력 임피던스, 및/또는 출력 임피던스에 관련하여 튜닝 동안 더 안정된 방식으로 거동한다. 부가적으로, 전술한 임피던스 변환기들은 직렬 공진기들이 병렬 공진기들로서 여겨질 수 있게 하기에 적합하고 그 반대의 경우도 성립한다는 것이 발견되었다. 특히, 직렬 공진기를 사이에 갖는 2개의 임피던스 인버터들을 포함하는 직렬 회로부는 병렬 공진기와 같은 회로 환경을 제공한다. 병렬 공진기를 사이에 갖는 2개의 어드미턴스 인버터들을 포함하는 직렬 회로부는 직렬 공진기와 같은 회로 환경을 제공한다.
그에 따라, 이들 직렬 회로들을 사용하면, 우수하게 튜닝가능한 HF 필터 회로들을 생성하는 것이 가능하다.
그러므로, 임피던스 변환기, 임피던스 인버터, 및 공진기들이 직렬 공진기들로 되도록 HF 필터를 설계하는 것이 가능하다.
이러한 필터들은 어떠한 병렬 공진기들도 필요로 하지 않는다. 필터들이 대역통과 필터들로서 또는 대역저지 필터들로서 설계되는 경우, 이들은 일반적으로 급격한 우측 플랭크(flank)를 갖는다. 필터가 듀플렉서에서 사용될 수 있다. 급격한 우측 플랭크 때문에, 필터는 송신 필터로서 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 이는 송신 대역이 수신 대역보다 아래에 있을 때 발생한다. 송신 대역과 수신 대역의 상대적인 배열이 역으로 되어 있다면, 직렬 공진기들을 갖는 필터는 수신 필터에 존재하는 것이 바람직하다.
게다가, 임피던스 변환기, 어드미턴스 인버터, 및 공진기들이 병렬 공진기들로 되도록 HF 필터를 설계하는 것도 또한 가능하다.
이러한 필터들은 어떠한 직렬 공진기들도 필요로 하지 않는다. 필터들이 대역통과 필터들로서 또는 대역저지 필터들로서 설계되는 경우, 이들은 일반적으로 급격한 좌측 플랭크를 갖는다. 필터가 또한 듀플렉서에서 사용될 수 있다. 급격한 좌측 플랭크 때문에, 필터는 수신 필터로서 사용되는 것이 바람직하다. 즉, 이는 수신 대역이 송신 대역보다 아래에 있을 때 발생한다. 송신 대역과 수신 대역의 상대적인 배열이 역으로 되어 있다면, 직렬 공진기들을 갖는 필터는 송신 필터에 존재하는 것이 바람직하다.
임피던스 변환기가 임피던스 엘리먼트들로서 용량성 엘리먼트들뿐만 아니라 유도성 엘리먼트들 양쪽 모두를 포함하는 것이 가능하다. 그러나, 임피던스 변환기가 용량성 엘리먼트들만을 포함하거나 또는 유도성 엘리먼트들만을 포함하는 것도 또한 가능하다. 임피던스 변환기는 그러면 수동 회로 엘리먼트들로만 이루어진다. 특히, 임피던스 변환기들이 단지 소수의 유도성 엘리먼트들을 포함하거나 또는 어떠한 유도성 엘리먼트들도 전혀 포함하지 않을 때, 이들은 다층 기판의 금속 층들에서 구조화된 금속화(metallization)들로서 용이하게 구현될 수 있다.
임피던스 변환기가 위상 시프터 라인들의 유도성 또는 용량성 엘리먼트들을 부가적으로 포함하는 것이 가능하다. 그러나, 임피던스 변환기가 위상 시프터 라인들로 이루어지는 것도 또한 가능하다. 위상 시프터 라인들은 또한 단순하고 콤팩트한 구성으로 다층 기판 내에 통합될 수도 있다.
필터가 대칭 기술 행렬(symmetric description matrix) B에 의해 기술되는 것도 또한 가능하다.
기술 행렬 B에 의해 완전히 기술되는 필터 회로들이 존재한다. 행렬 B는 필터의 개별 회로 컴포넌트들을 특성화하는 행렬 엘리먼트들을 포함한다.
직렬로 연결된 3개의 공진기들 R1, R2, R3을 포함하고 입력측에서는 소스 임피던스 ZS와 그리고 출력측에서는 부하 임피던스 ZL과 연결되는 필터 회로는 하기의 형태를 가질 것이다:
Figure pct00008
그러나, 회로는 대역통과 필터로서 기능하지 않을 것이다.
2개의 외측 직렬 공진기들이 임피던스 인버터들에 의해 마스킹되어 병렬 공진기들로서 여겨지도록 하는 경우, 사다리형 구조로서 거동하고 하기의 기술 행렬에 의해 기술되는 구조가 획득된다.
Figure pct00009
그렇게 함에 있어서, K S1 은 소스 임피던스 Z S 와 제1 공진기 사이의 임피던스 인버터를 나타낸다. K 12 는 제1 공진기와 제2 공진기 사이의 임피던스 인버터를 나타낸다. 일반적으로, 인버터의 변수들의 지수들은 대응하는 인버터들이 사이에 배열되는 공진기들을 특성화한다. 여기서 Bij = Bji이다, 즉, 행렬이 그 대각선들에 대해 대칭이다. 식 (9)에 속하는 필터 회로가 도 1에 도시되어 있다. 공진기들은 행렬의 대각선들 상의 변수들에 의해 기술된다. 임피던스 변환기들은 대각선들 바로 위와 바로 아래의 2차 대각선들 상의 변수들에 의해 기술된다.
필터가 제2 임피던스 변환기를 포함하는 것이 가능하고, 그 제2 임피던스 변환기는 필터의 세그먼트에 병렬로 연결된다. 세그먼트는 하나의 기본 엘리먼트 및 2개의 임피던스 변환기들을 갖는 직렬 회로를 포함한다.
이어서, 기술 행렬은 상위 2차 대각선들보다 위에 있거나 또는 하위 2차 대각선들보다 아래에 있는 항목들을 포함한다.
기본 엘리먼트들의 공진기들 중 적어도 하나가 튜닝가능하도록 하는 것이 가능하다.
원칙적으로 그리고 특히 공진기들 중 하나가 튜닝가능할 때, 이들은 BAW 공진기들(BAW = Bulk Acoustic Wave, 벌크 탄성파), SAW 공진기들(SAW = Surface Acoustic Wave, 표면 탄성파), GBAW 공진기들(GBAW = Guided Bulk Acoustic Wave, 유도 벌크 탄성파), 및/또는 LC 공진기들일 수 있다. 음향파들로 기능하는 공진기 엘리먼트들은, 본질적으로, 일측(one side)에 용량성 엘리먼트 C0을 포함하는 병렬 회로 그리고 타측(other side)에 유도성 엘리먼트 L1 및 용량성 엘리먼트 C1을 갖는 직렬 회로를 구비한 등가 회로 다이어그램을 갖는다. 이러한 공진기 엘리먼트는 그의 공진 주파수가 다음과 같고,
Figure pct00010
그의 반공진 주파수가 다음과 같다.
Figure pct00011
공진기 엘리먼트 이외에, 공진기는 또한 공진기 엘리먼트에 대해 직렬 및/또는 병렬로 연결된 튜닝가능 유도성 또는 용량성 엘리먼트들과 같은 튜닝가능 엘리먼트들을 포함하며; 따라서, 변경가능한 주파수 거동을 갖는 공진기가 형성된다. 이 경우, 공진 주파수는 L1 및 C1에 좌우되지만 C0에는 좌우되지 않는다. 부가적으로, 반공진은 C0에 좌우된다. 튜닝가능 임피던스 엘리먼트들의 임피던스를 변동시킴으로써, 등가 회로 다이어그램의 C0 및 L1은 서로 독립적으로 변동될 수 있다. 따라서, 공진 주파수 및 반공진 주파수가 서로 독립적으로 조정될 수 있다.
특성 주파수들이 튜닝가능 임피던스 엘리먼트들에 의해 변경가능한 공진기 엘리먼트들을 갖는 공진기들에 대한 대안으로서 또는 그에 부가하여, 튜닝가능 공진기는 각각의 엘리먼트가 공진기에 커플링될 수 있거나 또는 공진기로부터 분리될 수 있는 공진기 엘리먼트들의 필드(field)를 포함할 수 있다. 이것은 그러면 튜닝가능 공진기 당 m개의 공진기 엘리먼트들을 포함하는 어레이이다. 이것은 - 현재 활성인 공진기 엘리먼트에 따라 - m개의 상이한 필터 송신 곡선들을 구현할 수 있는 HF 필터들을 구성할 수 있게 한다. 그렇게 함에 있어서, m개의 공진기들 각각은 그것에 할당된 정확히 하나의 필터 송신 곡선을 가질 수 있다. 그러나, 다수의 동시에 활성인 공진기 엘리먼트들이 하나의 필터 송신 곡선에 할당되게 하는 것도 또한 가능하다. 이것은 m개의 공진기 엘리먼트들이 최대 m!(m의 계승)개의 상이한 송신 곡선들까지 가능하게 한다. 이 경우, m은 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 또는 그 이상일 수도 있다. 공진기 엘리먼트들이 병렬로 연결되는 경우, 2m개의 상이한 필터 송신 곡선들이 가능하다.
이러한 프로세스에서, 스위치들은 CMOS 스위치들(CMOS = Complementary Metal Oxide Semi-conductor, 상보성 금속 산화물 반도체), GaAs(갈륨 비소)에 기초한 스위치들 또는 JFET 스위치들(JFET = Junction Fet [FET = Field Effect Transistor, 전계 효과 트랜지스터])과 같은 반도체 구성으로 생성된 스위치들일 수도 있다. MEMS 스위치들(MEMS = Microelectromechanical System, 마이크로전자기계 시스템)도 또한 가능하고 뛰어난 선형 특성들을 제공한다.
그에 따라, 모든 공진기들이 상이한 주파수 대역들로 튜닝가능하도록 하는 것이 가능하다.
특히, 공진기들의 튜닝가능성이 커넥터 변동의 보상, 임피던스 적응에 대한 필터의 조정, 삽입 손실에 관한 필터의 조정, 또는 격리(isolation)에 관한 필터의 조정을 가능하게 하는 것이 가능하다.
추가로, 각각의 공진기가, MIPI 인터페이스(MIPI = Mobile Industry Processor Interface, 모바일 산업 프로세서 인터페이스)를 통해 어드레스가능한, 스위치들을 통해 제어가능한 동일한 개수의 공진기 엘리먼트들을 포함하는 것이 가능하다.
하나 이상의 임피던스 변환기들이 수동 임피던스 엘리먼트들을 포함하거나 또는 이들로 이루어지는 것이 가능하다. 임피던스 변환기는, 그에 따라, 2개의 병렬 용량성 엘리먼트들 및 하나의 병렬 유도성 엘리먼트를 포함할 수 있다. 그렇게 함에 있어서, 예를 들어 접지로의 횡단 브랜치(transverse branch)들이 생기게 되고, 그 횡단 브랜치들은 대응하는 용량성 또는 유도성 엘리먼트를 포함한다.
또한, 임피던스 변환기가 3개의 병렬 용량성 엘리먼트들을 포함하는 것도 가능하다.
또한, 임피던스 변환기가 3개의 병렬 유도성 엘리먼트들을 포함하는 것도 가능하다.
또한, 임피던스 변환기가 2개의 병렬 유도성 엘리먼트들 및 하나의 병렬 용량성 엘리먼트를 포함하는 것도 가능하다.
수학적으로, 그 결과는, 개별 임피던스 엘리먼트들이 음(negative)의 임피던스 값들, 예컨대 음의 유도율들 또는 음의 용량들을 가져야 한다는 것일 수 있다. 그러나, 음의 임피던스 값들은 그때 대응하는 임피던스 엘리먼트들이 HF 필터의 다른 임피던스 엘리먼트들에 연결되어 회로부가 다시 다른 엘리먼트들에 의해 전체로서 양(positive)의 임피던스 값들을 갖게 되는 경우 적어도 문제가 되지 않는다. 이 경우, 실제로 제공되는 엘리먼트들의 회로부는 양의 임피던스 값을 갖는 엘리먼트로 대체될 것이다.
추가로, HF 필터가 직렬로 연결된 2개의 기본 엘리먼트들, 및 직렬로 연결된 2개의 기본 엘리먼트들에 병렬로 연결된 하나의 용량성 엘리먼트를 포함하는 것이 가능하다.
HF 필터는 하나의 신호 경로, 신호 경로 내의 4개의 용량성 엘리먼트들, 각각이 그에 연결된 접지로의 횡단 브랜치에서 하나의 스위치 및 하나의 공진기 엘리먼트를 갖는 6개의 스위칭가능 공진기들뿐만 아니라, 4개의 용량성 엘리먼트들 중 2개에 병렬로 연결되는 하나의 유도성 엘리먼트를 포함하는 것이 가능하다.
HF 필터의 중심적인 양태들을 나타내는 예시적인 다이어그램 회로들의 비제한적인 목록 및 중요한 원리들이 하기에서 설명된다.
도 1은 3개의 공진기들 및 4개의 임피던스 변환기들을 갖는 HF 필터(F)를 도시한다.
도 2는 3개의 공진기들 및 2개의 임피던스 변환기들을 갖는 필터를 도시한다.
도 3은 임피던스 정합 회로를 통해 안테나에 연결되는 송신 필터(TX) 및 수신 필터(RX)를 갖는 듀플렉서(D)를 도시한다.
도 4는 하나의 직렬 공진기(S)가 중심부에 연결되고 2개의 임피던스 변환기들을 갖는 하나의 직렬 공진기가 주변부에 연결되는 HF 필터(F)를 도시한다.
도 5는 사용되는 공진기들로서 병렬 공진기들을 배타적으로 포함하는 HF 필터(F)를 도시한다.
도 6은 임피던스 변환기가 제1 공진기를 직접 제3 공진기에 연결시키는 HF 필터(F)를 도시한다.
도 7은 어드미턴스 변환기가 제1 공진기를 직접 제3 공진기에 연결시키는 HF 필터(F)를 도시한다.
도 8은 튜닝가능 공진기들을 갖는 HF 필터를 도시한다.
도 9a 내지 도 9k는 튜닝가능 공진기들의 다양한 실시 형태들을 도시한다.
도 10a는 각각의 스위치에 대해 작동가능한 직렬 공진기 엘리먼트들을 갖는 튜닝가능 공진기를 도시한다.
도 10b는 스위치들을 통해 작동가능한 병렬 공진기들을 갖는 튜닝가능 공진기를 도시한다.
도 11a 내지 도 11f는 임피던스 인버터의 다양한 실시 형태들을 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는 어드미턴스 인버터의 다양한 실시 형태들을 도시한다.
도 13a 내지 도 13c는 HF 필터를 설계할 때의 다양한 추상화 스테이지들을 도시한다.
도 14a 내지 도 14h는 2개의 튜닝가능 직렬 공진기들 및 3개의 임피던스 변환기들을 갖는 HF 필터의 다양한 특정 실시 형태들을 도시한다.
도 15a 내지 도 15h는 2개의 튜닝가능 공진기들, 3개의 임피던스 변환기들, 및 하나의 브리징 용량성 엘리먼트를 갖는 HF 필터의 실시 형태들을 각각 도시한다.
도 16은 공진기(A) 및 대응하는 대역통과 필터(B)의 삽입 손실을 도시한다.
도 17은 도 16으로부터의 HF 필터의 통과대역 특성들을 도시한 것으로, 여기서 통과대역 범위(B)에서 새로운 위치를 획득하기 위해 튜닝가능 임피던스 엘리먼트들은 이들의 임피던스가 변경된다.
도 18은 공진기의 어드미턴스(A) 및 어드미턴스 인버터들을 갖는 대응하는 대역통과 필터의 삽입 손실(B)을 도시한다.
도 19는 도 18에 관련된 HF 필터를 도시한 것으로, 여기서 통과대역 범위에서 변경된 위치를 획득하기 위해 튜닝가능 임피던스 엘리먼트들의 임피던스 값들이 변동되었다.
도 20은 튜닝 공진기들을 통해 통과대역 범위의 상이한 주파수들이 획득되는 HF 필터의 삽입 손실들(B, B')을 도시한다.
도 21은 상이한 임피던스 값들이 통과대역 범위에서 상이한 위치들을 야기시키는, 병렬 공진기들 및 어드미턴스 인버터들을 갖는 HF 필터의 상이한 통과대역 특성들(B, B')을 도시한다.
도 22는 튜닝가능 듀플렉서의 삽입 손실들을 도시한 것으로: 이 경우, 곡선들 B1 및 B3은 튜닝가능 송신 주파수 대역을 특성화하고; 곡선들 B2 및 B4는 조정가능한 수신 주파수 대역의 삽입 손실들을 나타낸다.
도 23은 가능한 필터 회로를 도시한다.
도 24는 어셈블리 내의 회로 컴포넌트들의 가능한 통합 형태를 도시한다.
도 25는 도 23에 따른 튜닝가능 필터의 송신 함수들을 도시한다.
도 1은 3개의 공진기들 및 4개의 임피던스 변환기들(IW)을 갖는 HF 필터(F)를 도시한다. 이 경우, 중간 공진기는 기본 엘리먼트(GG)를 나타낸다. 중간 공진기는 병렬 공진기(P) 또는 직렬 공진기(S)일 수 있다. 제1 공진기를 둘러싸는 2개의 임피던스 변환기들(IW)은 외부로부터는 공진기가 직렬 공진기 또는 병렬 공진기처럼 보이게 한다. 중간 공진기가 병렬 공진기이면, 제1 공진기는 또한 외부로부터는 직렬 공진기처럼 보이는 병렬 공진기일 수 있다. 이에 따라, 제3 공진기는 또한 외부로부터는 직렬 공진기처럼 보이는 병렬 공진기일 것이다. 역으로, 중간 공진기가 직렬 공진기(S)일 수 있다. 그러면, 2개의 외측 공진기들이 또한 외부로부터는 병렬 공진기들처럼 보이는 직렬 공진기들일 것이다. 따라서, 임피던스 변환기(IW)를 사용할 때, 배타적으로 직렬 공진기들만이 사용되거나 또는 배타적으로 병렬 공진기들만이 사용되더라도, 사다리형의 유사한 필터 구조가 획득될 수 있다.
도 2는 필터 회로를 도시한 것으로, 여기서 임피던스 변환기(IW)가 중간 공진기를 둘러싸는 것에 의해 중간 공진기가 마스킹되어서, 단지 하나의 유형의 하나의 공진기만이 사용되고 있더라도, 필터가 외부로부터는 교번 시퀀스로 병렬 및 직렬 공진기들처럼 보이게 된다.
도 3은 듀플렉서(D)를 도시한 것으로, 여기서 송신 필터(TX)뿐만 아니라 수신 필터(RX)가 임피던스 변환기들 및 공진기들로부터의 직렬 회로부들을 포함하는데, 이들은 필터마다 단지 하나의 유형의 공진기만이 필요하도록 서로 연결된다. 직렬 공진기들이 통과대역의 급격한 우측 필터 플랭크를 형성하기에 적합하기 때문에 그리고 송신 주파수 대역들이 일반적으로 수신 주파수 대역들보다 아래에 있기 때문에, 주파수 관점에서, 송신 필터(TX)에 직렬 공진기들을 사용하는 것이 유리하다. 유사하게, 병렬 공진기들은 수신 필터(RX)에 사용될 것이다. 송신 주파수 대역이 수신 주파수 대역보다 위에 있는 경우, 직렬 공진기들은 이에 대응하여 수신 필터에서 유리할 것이고, 병렬 공진기들은 송신 필터에서 유리할 것이다.
TX, RX 필터들은 임피던스 정합 회로(IAS)를 통해 안테나(ANT)에 연결된다. 임피던스 정합 회로(IAS)의 관점에서, TX, RX 필터들 양쪽 모두가 종래의 사다리형 필터 회로처럼 보이는데, 이는 안테나 및 임피던스 정합 회로와 같은 다른 회로 컴포넌트들을 설계할 때 사실상 어떠한 추가 비용도 필요하지 않다는 것을 의미한다.
도 4는 이에 대응하여 중간 공진기가 직렬의 공진기(S)로서 설계되는 실시 형태를 도시한다. 임피던스 변환기(IW)의 영향을 통해, 직렬 공진기 엘리먼트가 또한 2개의 외측 공진기들에서도 사용될 수 있지만, 임피던스 변환기들과 직렬 공진기의 조합이 외부로부터는 병렬 공진기처럼 보이고 병렬 공진기인 것으로 여겨진다. 외부로부터는 직렬 공진기들이 병렬 공진기들처럼 보일 수 있게 하기 위해, 바람직하게는 임피던스 인버터들(K)이 사용된다.
이와 대조적으로, 도 5는 배타적으로 병렬 공진기들만이 사용되는 HF 필터(F)의 실시 형태를 도시한다. 임피던스 변환기(IW)의 실시 형태들로서 어드미턴스 인버터들(J)을 사용하면, 2개의 외측 병렬 공진기들이 직렬 공진기들(S)인 것으로 여겨진다. 중앙의, 중간 공진기, 즉, 병렬 공진기(P)와 함께, HF 필터(F)가 준사다리형(quasi-ladder-type) 구조를 형성한다.
도 6은 2개의 외측 공진기들이 추가의 임피던스 변환기, 예컨대 임피던스 인버터를 통해 직접 연결되는 실시 형태를 도시한다. 추가의 임피던스 변환기를 통한 외측 공진기들의 직접 연결은 HF 필터를 더욱 최적화시킬 수 있는 새로운 자유도를 나타낸다.
도 7은 병렬 공진기들 및 어드미턴스 인버터들(J)을 사용하는 HF 필터(F)의 실시 형태의 일례를 도시한다. 그렇게 함에 있어서, 2개의 외측 공진기들이 또한 추가의 어드미턴스 인버터(J)를 통해 서로 직접 연결된다.
도 8은 공진기들이 튜닝가능한 HF 필터의 가능한 실시 형태를 도시한다.
도 9는 튜닝가능 공진기(R)의 가능한 실시 형태를 도시한다. 공진기(R)가 공진기 엘리먼트(RE)를 포함한다. 공진기 엘리먼트(RE)는 음향파들로 기능하는 공진기 엘리먼트일 수 있다. 용량성 엘리먼트(CE)가 공진기 엘리먼트(RE)에 병렬로 연결된다. 추가의 용량성 엘리먼트(CE)가 병렬 회로부와 직렬로 연결된다. 2개의 용량성 엘리먼트들(CE)이 튜닝가능하다, 즉, 이 용량성 엘리먼트들의 커패시턴스가 조정될 수 있다. 사용되는 용량성 엘리먼트들에 따라, 커패시턴스는 연속적으로 또는 이산값(discrete value)들로 조정될 수 있다. 용량성 엘리먼트들이, 예를 들어, 버랙터(varactor)들을 포함하는 경우, 커패시턴스는 바이어스 전압을 인가함으로써 연속적으로 조정될 수 있다. 용량성 엘리먼트(CE)가 하나 이상의 스위치들에 의해 개별적으로 활성화될 수 있는 용량성 개별 엘리먼트들의 뱅크를 포함한다면, 대응하는 용량성 엘리먼트(CE)의 커패시턴스는 개별 단계들에서 조정될 수 있다.
도 9b는 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)의 직렬 회로부가 튜닝가능 유도성 엘리먼트(IE)와 직렬로 공진기 엘리먼트(RE)에 연결되는 공진기(R)의 대안적인 옵션을 도시한다.
도 9c는 공진기 엘리먼트(RE)가 튜닝가능 유도성 엘리먼트(IE)에 병렬로 연결되는 튜닝가능 공진기(R)의 가능한 실시 형태를 도시한다. 이 병렬 회로가 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)에 직렬로 연결된다.
도 9d는 튜닝가능 공진기(R)의 다른 대안적인 실시 형태를 도시한다. 이 경우 - 도 9c와 비교하면 - 병렬 회로가 튜닝가능 유도성 엘리먼트(IE)에 직렬로 연결된다.
도 9e는 공진기 엘리먼트(RE)가 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)에만 병렬로 연결되는 튜닝가능 공진기의 다른 실시 형태를 도시한다.
도 9f는 튜닝가능 공진기(R)의 다른 실시 형태를 도시한다. 이 경우, 공진기 엘리먼트(RE)가 튜닝가능 유도성 엘리먼트(IE)에 병렬로 연결된다.
도 9e 및 도 9f는 튜닝가능 공진기(R)의 비교적 단순한 실시 형태들을 도시한다. 도 9a 내지 도 9d는 추가의 튜닝가능 엘리먼트에 의한 튜닝 동안 추가의 자유도들을 가능하게 하는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태들을 도시한다. 이와 관련하여, 도시된 실시 형태들은, 예컨대 보다 넓은 튜닝 범위에 대한 부가적인 자유도들을 획득하기 위해, 고정 임피던스 또는 가변 임피던스를 갖는 추가의 용량성 및 유도성 엘리먼트들과 직렬로 또는 병렬로 연결될 수 있다.
도 9g는 공진기 엘리먼트(RE)가 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 직렬 회로부에 병렬로 연결되는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태를 도시한다.
도 9h는 공진기 엘리먼트(RE)가 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 병렬 회로부에 병렬로 연결되는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태를 도시한다.
도 9i는 공진기 엘리먼트(RE)가 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 직렬 회로부에 직렬로 연결되는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태를 도시한다.
도 9j는, 일측에서는, 공진기 엘리먼트(RE)가 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 직렬 회로부에 직렬로 연결되고, 타측에서는, 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 병렬 회로부에 병렬로 연결되는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태를 도시한다.
도 9k는, 일측에서는, 공진기 엘리먼트(RE)가 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 직렬 회로부에 직렬로 연결되고, 타측에서는, 튜닝가능 유도성 엘리먼트(IE) 및 튜닝가능 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는 병렬 회로부에 병렬로 연결되는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태를 도시한다.
그것은, 일정한 임피던스의 스위칭가능 엘리먼트들 및 버랙터들과 같은 연속적으로 튜닝가능한 엘리먼트들 이외에, 스위치들에 의해 스위칭될 수 있는 버랙터들과 같은 스위칭가능한 튜닝가능 엘리먼트들도 또한 가능하다는 것이 추가로 적용된다.
더욱 추가로 적용가능한 것은, 공진기에서, 공진기 엘리먼트가 직렬 네트워크에 직렬로 그리고 병렬 네트워크에 병렬로 연결될 수 있다는 것이다. 이 경우에서의 직렬 네트워크 및 병렬 네트워크 각각은 고정 또는 가변 임피던스의 임피던스 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
도 10은 복수의 공진기 엘리먼트들(RE) 및 복수의 스위치들(SW)을 포함하는 튜닝가능 공진기(R)의 부가적인 잠재적 실시 형태를 도시한다. 이 경우, 도 10a는 신호 경로(SP)에서 직렬로 연결되는 공진기 엘리먼트들(RE)을 도시한다. 따라서, 튜닝가능 직렬 공진기가 도시된다. 개별 스위치들(SW)의 개별 개폐를 통해, 개별적으로 조정가능한 특정 공진기 엘리먼트들(RE)이 신호 경로(SP)에서 디커플링될 수 있다. 도 10a의 튜닝가능 공진기(R)가 m개의 공진기 엘리먼트들(RE)을 포함한다면, 2m 개의 상이한 스위칭 상태들이 획득될 수 있다.
도 10b는 공진기 엘리먼트들이 신호 경로(SP)를 접지에 연결시키는 튜닝가능 공진기(R)의 실시 형태를 도시한다. 신호 경로(SP)에 연결되는 개별 공진기 엘리먼트들(RE)의 시퀀스가 본질적으로 관련되기 때문에, m!(m의 계승)개의 상이한 공진기 상태들이 획득될 수 있다.
도 11a 내지 도 11f는 임피던스 인버터의 상이한 실시 형태들을 나타낸다.
도 11a는 그에 따라 임피던스 인버터를 나타내는 임피던스 변환기의 형태를 도시한다. 2개의 용량성 엘리먼트들이 신호 경로에서 직렬로 연결된다. 하나의 용량성 엘리먼트가 신호 경로에서의 2개의 용량성 엘리먼트들의 공통 회로 노드들을 접지에 연결시킨다. 신호 경로에서의 용량성 엘리먼트들이 수학적으로 음의 커패시턴스(-C)를 받아들인다. 접지에 평행한 경로에서의 용량성 엘리먼트가 수학적으로 양의 커패시턴스(C)를 받아들인다.
이전에 기술된 바와 같이, 커패시턴스 값들은 단지 2-포트 네트워크들에 대한 계산 지침들로부터 생성된 것일 뿐이다. 그에 따라, 도 11a에 도시된 T 회로는 회로 환경에서 결코 구현될 필요가 없다. 그 대신에, 직렬 경로에서 음의 커패시턴스를 갖는 용량성 엘리먼트들은, 양의 커패시턴스의 하나 이상의 용량성 엘리먼트들의 총계가 획득되도록, 직렬 경로에서 또한 연결되는 양의 커패시턴스의 다른 용량성 엘리먼트들과 조합될 수 있다.
동일한 것이 도 11b, 도 11c, 및 도 11d 의 실시 형태들뿐만 아니라 도 12a, 도 12b, 도 12c, 및 도 12d 의 어드미턴스 인버터들의 실시 형태들에도 적용된다.
도 11b는 유도성 엘리먼트들을 포함하는 T 회로를 도시한 것으로, 여기서 신호 경로에서 직렬로 연결되는 2개의 유도성 엘리먼트들은 순전히 형식적인 관점에서 음의 유도율을 나타내야 한다.
도 11c는 직렬 경로에서 음의 커패시턴스의 용량성 엘리먼트 그리고 병렬 경로에서 각각 양의 커패시턴스의 2개의 용량성 엘리먼트들을 구비한 파이 회로(Pi-circuit)를 갖는 임피던스 인버터의 형태를 도시한다.
도 11d는 유도성 엘리먼트의 유도율이 신호 경로에서 음인 파이 형태의 임피던스 인버터의 실시 형태를 도시한다. 유도성 엘리먼트들의 유도율들은 대응하는 2개의 평행 경로들에서 양이다.
도 11e는 유도율(L)의 유도성 엘리먼트 및 위상 시프터 회로를 갖는 임피던스 인버터의 실시 형태를 도시한다. 이 경우, 위상 시프터 회로는 신호 라인의 특성 임피던스(Z0)를 갖는 것이 바람직하다. 위상 시프트(Θ)는 위상 시프터 회로에 의해 적절하게 설정된다.
따라서, 임피던스 인버터의 경우, Θ는 식
Figure pct00012
에 의해 결정될 수 있다. 여기서,
Figure pct00013
이고, K는
Figure pct00014
에 의해 결정된다. 어드미턴스 인버터의 경우, 다음이 적용될 수도 있다:
Figure pct00015
. 여기서,
Figure pct00016
이고, J는
Figure pct00017
에 의해 결정된다.
도 11e와 유사하게, 도 11f는 유도성 엘리먼트가 커패시턴스(C)의 용량성 엘리먼트로 대체된 대안적인 실시 형태를 도시한다.
도 12a 내지 도 12f는 어드미턴스 인버터의 실시 형태들을 나타낸다.
도 12a는 직렬 경로에서의 2개의 용량성 엘리먼트들이 양의 커패시턴스들을 갖는 T 구성의 어드미턴스 인버터의 실시 형태를 도시한다. 병렬 경로에서의 용량성 엘리먼트는 명목상으로 음의 커패시턴스를 갖는다.
도 12b는 T 구성의 어드미턴스 인버터의 실시 형태를 도시한 것으로, 여기서 신호 경로에서의 유도율(L)의 2개의 유도성 엘리먼트들이 직렬로 연결된다. 유도성 엘리먼트들의 2개의 전극들을 접지에 연결시키는 병렬 경로에서, 유도성 엘리먼트는 음의 유도율(-L)로 연결된다.
도 12c는 파이 구성의 어드미턴스 인버터의 실시 형태를 도시한 것으로, 여기서 2개의 병렬 경로들에서의 2개의 용량성 엘리먼트들이 음의 커패시턴스를 갖는다. 신호 경로에서의 용량성 엘리먼트는 양의 커패시턴스를 갖는다.
도 12d는 3개의 유도성 엘리먼트들을 갖는 파이 구성의 어드미턴스 인버터의 실시 형태를 도시한다. 직렬 경로에서의 유도성 엘리먼트는 양의 유도율을 갖는다. 2개의 병렬 경로들에서의 2개의 유도성 엘리먼트들 각각은 음의 유도율을 갖는다.
도 12e는 양의 유도율(L)을 갖는 유도성 엘리먼트가 위상 시프터 회로의 2개의 세그먼트들 사이에 연결되는 어드미턴스 인버터의 실시 형태를 도시한다. 위상 시프터 회로의 각 세그먼트는 특성 임피던스(Z0)를 가지며 위상을 적절하게 시프트시킨다.
도 12e에 따르면, 도 12f는 마찬가지로 위상 시프터 회로들에 기초하는 어드미턴스 인버터의 실시 형태를 도시한다. 양의 커패시턴스(C)를 갖는 용량성 엘리먼트가 위상 시프터 회로의 2개의 세그먼트들 사이에 연결된다.
도 13은 임피던스 변환기들(IW)과 함께 튜닝가능 공진기들(R)의 사용을 도시한다. 이 경우, 공진기는 직렬 공진기일 수 있다. 임피던스 변환기(IW)로서의 임피던스 인버터들(K)의 사용은 2개의 임피던스 변환기들(IW)과 그 사이에 연결된 직렬 공진기의 조합, 따라서 병렬 공진기를 발생시킨다.
도 13a의 임피던스 변환기들(IW)이, 예를 들어, 도 11a 내지 도 11f, 예컨대 도 11a로부터 알려진 바와 같이, 임피던스 인버터들로 대체된다면, 도 13b로부터의 회로 구조가 획득된다. 음의 커패시턴스를 갖는 커패시턴스 엘리먼트들이 문제가 되는 것으로 여겨진다. 그러나, 공진기들(R) 자체가 양의 커패시턴스의 용량성 엘리먼트들의 특성들을 갖는다는 것을 고려한다면, 공진기 엘리먼트들에 직접 연결되는 음의 커패시턴스를 갖는 용량성 엘리먼트들에 대한 요건은 더 이상 필요하지 않다. 이것은 도 13c에 나타나 있다.
HF 필터의 회로 환경에서 연결되는 용량성 엘리먼트들을 추가로 고려한다면, 도 13c의 음의 커패시턴스의 주변 용량성 엘리먼트들이 또한 더 이상 필요하지 않다. 전체적으로, 도 14a에 도시된 바와 같은 회로 구조가 획득된다. HF 필터의 외부 회로 환경이 도 13의 음의 커패시턴스들(-C)의 보상을 위한 어떠한 옵션도 제공하지 않은 경우라도, 음의 커패시턴스는 병렬 경로에서의 용량성 엘리먼트의 양의 커패시턴스에 의해 보상될 수 있다.
따라서, 도 14a는, 2개의 튜닝가능 공진기들 및 3개의 임피던스 엘리먼트들을 갖는, 생성하기 쉬운 HF 필터 회로를 도시한 것으로, 그 임피던스는 2개의 공진기들 중 하나가 병렬 공진기로서 기능하도록 선택된다. 도 14a는 그에 따라 본질적으로는 사다리형 필터 회로의 기본 엘리먼트를 도시한 것이지만, 직렬 공진기들만이 사용된다.
도 14b는, 공진기들 사이의 유도성 엘리먼트(L)가 용량성 엘리먼트(C)로 대체되고 부하측 병렬 경로에서의 용량성 엘리먼트가 유도성 엘리먼트로 대체된다는 점에서, 도 14a의 HF 필터에 대한 대안예를 도시한다.
도 14c는 2개의 공진기들을 갖는 HF 필터의 추가 실시 형태를 도시한 것으로, 여기서 3개의 유도성 엘리먼트들이 각각 병렬 경로에서 연결된다.
도 14d는 좌측의 2개의 임피던스 엘리먼트들이 유도성 엘리먼트들에 의해 형성되고 우측의 임피던스 엘리먼트가 용량성 엘리먼트에 의해 형성되는 HF 필터의 잠재적인 실시 형태를 도시한다.
도 14e는 외측의 2개의 임피던스 엘리먼트들이 유도성 엘리먼트들에 의해 형성되고 중앙의 임피던스 엘리먼트가 용량성 엘리먼트에 의해 형성되는 실시 형태를 도시한다.
도 14f는 2개의 우측의 임피던스 엘리먼트들이 용량성 엘리먼트들에 의해 형성되고 좌측의 임피던스 엘리먼트가 유도성 엘리먼트에 의해 형성되는 실시 형태를 도시한다.
도 14g는 2개의 우측의 임피던스 엘리먼트들이 유도성 엘리먼트들에 의해 형성되고 좌측의 임피던스 엘리먼트가 용량성 엘리먼트에 의해 형성되는 실시 형태를 도시한다.
도 14h는 3개의 임피던스 엘리먼트들 모두가 용량성 엘리먼트들에 의해 형성되는 실시 형태를 도시한다.
도 15a 내지 도 15h는 도 14a 내지 도 14h의 HF 필터의 추가의 대안예들을 도시한 것으로, 여기서 추가의 임피던스 엘리먼트는 신호 입력과 신호 출력을 서로 직접 연결시킨다. 브리징 용량성 엘리먼트에 대한 대안예로서, 브리징 유도성 엘리먼트 또는 임피던스 변환기들의 다른 실시 형태가 사용될 수 있다.
도 16은 공진기의 어드미턴스(곡선 A) 및 이러한 공진기를 갖는 HF 필터의 송신 함수(곡선 B)를 도시한다. 직렬 용량성 엘리먼트들이 2.4 pF의 값을 갖는다. 병렬 용량성 엘리먼트들이 0.19 pF의 값을 갖는다.
도 17은 대응하는 곡선들을 도시한 것으로, 여기서 직렬 튜닝가능 커패시턴스들이 30 pF의 커패시턴스 값으로 조정되었고, 병렬 튜닝가능 커패시턴스들이 3.7 pF의 커패시턴스 값으로 조정되었다. 도 16 및 도 17의 필터들의 임피던스 변환기들은 임피던스 인버터들이다. 공진기들은 직렬 공진기들이다.
이와 비교하면, 도 18 및 도 19는 어드미턴스 인버터들 및 병렬 공진기들을 갖는 HF 필터들의 대응하는 곡선들을 도시한다. 도 18은 여기서 직렬 튜닝가능 캐패시턴스들이 2.4 pF의 값을 가지며 병렬 튜닝가능 용량성 엘리먼트들이 0.19 pF의 값을 가지는 필터의 특성 곡선들을 도시한다.
도 19는 직렬 튜닝가능 캐패시턴스들이 30 pF의 값을 가지며 병렬 튜닝가능 캐패시턴스들이 3.7 pF의 값을 가지는 HF 필터의 대응하는 곡선들을 도시한다.
도 20은 어드미턴스 인버터들 및 병렬 공진기들을 갖는 대역통과 필터들의 삽입 손실들을 도시한다. 필터는 용량성 엘리먼트들의 조정가능한 커패시턴스들에 의해 대역 17 및/또는 대역 5를 수신하도록 한 번 튜닝되는 튜닝가능 공진기들을 갖는다. 여기서의 공진기들은, 도 10b에 도시된 바와 같이, 스위치들에 의해 커플링될 수 있는 공진기 엘리먼트들을 포함한다.
도 21은 임피던스 인버터들 및 직렬 공진기들을 갖는 HF 필터의 통과대역 곡선들을 도시한 것으로, 여기서 튜닝가능한 값들은 대역 17의 송신 주파수들로 한 번 튜닝되고 대역 5의 송신 주파수들로 한 번 튜닝된다. 여기서의 공진기들은, 도 10a에 도시된 바와 같이, 스위치들에 의해 커플링될 수 있는 공진기 엘리먼트들을 포함한다.
도 22는 대역 17로 한 번 튜닝되고 대역 15로 한 번 튜닝되는 튜닝가능 듀플렉서의 수신 및/또는 송신 필터의 삽입 손실들을 도시한다.
도 23은 HF 필터의 잠재적인 실시 형태를 도시한다. 4개의 용량성 엘리먼트들이 신호 경로(SP)에서 직렬로 연결된다. 하나의 스위칭가능 공진기가 6개의 횡단 브랜치들에서 접지에 연결된다. 스위칭가능 공진기들 각각은 하나의 공진기 엘리먼트 및 그에 직렬로 연결된 하나의 스위치를 포함한다. 하나의 유도성 엘리먼트가 4개의 용량성 엘리먼트들 중 2개에 병렬로 연결된다.
도 24는 필터 회로의 회로 컴포넌트들이 어떻게 다층 모듈 내에 유리하게 통합될 수 있는지를 도시한다. 용량성 엘리먼트들(CE)은 하나의 층에서 신호 경로의 섹션들과 함께 MIM 커패시터들(MIM = Metal Isolator Metal, 금속 절연체 금속)로서 구현될 수 있다. 스위치들(SW)이 이러한 층보다 아래에서 구현될 수 있다. (반도체) 스위치들과 공진기 엘리먼트들 사이의 계면의 라인들을 나타내는 비아(via)들이 층 하부에서 라우팅될 수 있다. 예를 들어 SAW, BAW, GBAW 등의 엘리먼트들로서의 공진기 엘리먼트들은 계면을 갖는 층 아래에 배열될 수 있다.
도 25는 대역 34와 대역 39에 대한 계산된 통과대역 곡선들을 도시한 것으로, 이때 스위치들이 전후로 스위칭하는 데 사용된다.
HF 필터들 또는 HF 필터들을 갖는 듀플렉서들은 부가적인 공진기들 또는 임피던스 엘리먼트들, 특히 튜닝가능 임피던스 엘리먼트들을 추가로 포함할 수 있다.
부호의 설명
Figure pct00018

Claims (16)

  1. HF 필터(F)로서,
    - 각각이 전기음향 공진기(R)를 갖는, 직렬로 연결된 기본 엘리먼트들(GG), 및
    - 상기 기본 엘리먼트들(GG) 사이에 직렬로 연결되는 임피던스 변환기들(IW)을 포함하고,
    - 상기 임피던스 변환기들(IW)은 임피던스 인버터들(K) 및/또는 어드미턴스 인버터들(J)이고,
    - 상기 기본 엘리먼트들(GG)의 공진기들(R)은 직렬 공진기들(S)만이거나 또는 병렬 공진기들(P)만인, HF 필터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임피던스 변환기들(IW)은 임피던스 인버터들(K)이고 상기 공진기들(R)은 직렬 공진기들(S)인, HF 필터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 임피던스 변환기들(IW)은 임피던스 인버터들(K)이고 상기 공진기들(R)은 병렬 공진기들(P)인, HF 필터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임피던스 변환기들(IW)은 임피던스 엘리먼트들로서,
    - 용량성 엘리먼트들(CE)과 유도성 엘리먼트들(IE), 또는
    - 용량성 엘리먼트들(KE)만, 또는
    - 유도성 엘리먼트들(IE)만을 포함하는, HF 필터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 임피던스 변환기들(IW)은 위상 시프터 라인들을 포함하는, HF 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 HF 필터가 대칭 기술 행렬(symmetric description matrix) B에 의해 기술되고, 여기서 Bij=Bji인, HF 필터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 필터(F)의 세그먼트에 병렬로 연결되는 제2 임피던스 변환기(IW)를 추가로 포함하고, 상기 세그먼트는 기본 엘리먼트(GG) 및 2개의 임피던스 변환기들(IW)을 갖는 직렬 회로를 포함하는, HF 필터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공진기들(R) 중 적어도 하나의 공진기가 상기 기본 엘리먼트들(GG)에 대해 튜닝가능한, HF 필터.
  9. 제8항에 있어서, 튜닝가능한 상기 공진기(R)는 공진기 엘리먼트(RE), 및 상기 공진기 엘리먼트(RE)에 직렬 또는 병렬로 연결되는 튜닝가능 임피던스 엘리먼트(CE, IE)를 포함하는, HF 필터.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 튜닝가능한 상기 공진기(R)는 공진기 엘리먼트들(RE)의 필드(field)를 포함하고, 그 각각의 엘리먼트(RE)가 스위치들(SW)에 의해 상기 공진기(R)에 커플링될 수 있는, HF 필터.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 2개의 병렬 용량성 엘리먼트들(CE), 및
    - 하나의 병렬 유도성 엘리먼트(IE)를 포함하는, HF 필터.
  12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 3개의 병렬 용량성 엘리먼트들(CE)을 포함하는, HF 필터.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 3개의 병렬 유도성 엘리먼트들(IE)을 포함하는, HF 필터.
  14. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 2개의 병렬 유도성 엘리먼트들(IE), 및
    - 하나의 병렬 용량성 엘리먼트(CE)를 포함하는, HF 필터.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 직렬로 연결된 2개의 기본 엘리먼트들(GG), 및 상기 직렬로 연결된 2개의 기본 엘리먼트들(GG)에 병렬로 연결된 하나의 용량성 엘리먼트(KE)를 포함하는, HF 필터.
  16. 제1항에 있어서,
    - 하나의 신호 경로(SP),
    - 상기 신호 경로(SP) 내의 4개의 용량성 엘리먼트들(CE),
    - 횡단 브랜치(transverse branch)에서 접지에 직렬로 연결되는 스위치(SW) 및 공진기 엘리먼트(RE)를 각각 갖는 6개의 스위칭가능 공진기들(R), 및
    - 4개의 용량성 엘리먼트들(CE) 중 2개에 병렬로 연결되는 하나의 유도성 엘리먼트(IE)를 포함하는, HF 필터.
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