KR20180053381A - 주파수 가변 필터, rf 프론트엔드 회로, 통신 장치 - Google Patents

주파수 가변 필터, rf 프론트엔드 회로, 통신 장치 Download PDF

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Abstract

주파수 가변 필터(10)는 직렬 아암 공진 회로(20)와 병렬 아암 공진 회로(30)를 구비한다. 직렬 아암 공진 회로(20)는 공진 주파수가 상이한 탄성파 공진 회로(21, 22, 23)와 가변 캐패시터(VC20)와 스위치 회로(SW1, SW2)를 구비한다. 병렬 아암 공진 회로(30)는 공진 주파수가 상이한 탄성파 공진 회로(31, 32, 33)와 가변 캐패시터(VC30)와 스위치 회로(SW2, SW3)를 구비한다. 예를 들어, 탄성파 공진 회로(21, 31)의 공진 주파수와 탄성파 공진 회로(22, 32)의 공진 주파수의 차에 의해 발생하는 통과 대역의 주파수의 차는, 가변 캐패시터(VC20, VC30)의 캐패시턴스의 가변 폭에 의해 발생하는 통과 대역의 주파수의 최대의 차보다도 크다.

Description

주파수 가변 필터, RF 프론트엔드 회로, 통신 장치
본 발명은 탄성파 공진자와 가변 캐패시터를 구비한 주파수 가변 필터, 이 필터를 사용한 RF 프론트엔드 회로 및 통신 장치에 관한 것이다.
종래, 탄성파 공진자와 가변 캐패시터를 조합한 주파수 가변 필터(튜너블 필터)가 각종 고안, 실용화되어 있다.
예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 주파수 가변 필터는, 탄성파 공진자와 가변 캐패시터를 포함하는 탄성파 공진 회로를, 래더형으로 다단으로 접속하고 있다. 특허문헌 1에 기재된 주파수 가변 필터에서는, 래더형을 구성하는 직렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진자와 가변 캐패시터의 병렬 회로이며, 병렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진자와 가변 캐패시터의 직렬 회로이다.
국제 공개 제2012/114930호 팸플릿
그러나, 특허문헌 1에 기재된 주파수 가변 필터의 구성에서는, 가변 캐패시터에 의해, 해당 가변 캐패시터가 접속되어 있는 탄성파 공진자의 공진점 또는 반공진점을, 해당 공진점과 해당 반공진점의 주파수차를 작게 하는 방향으로 주파수를 가변시키고 있기 때문에, 필터를 구성하는 감쇠극의 주파수의 가변 범위가 한정되어 버린다. 그 때문에, 많은 통신 밴드(3GPP에서 정해진 주파수대)에 대응할 수 없게 된다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 주파수의 가변 범위를 확장하여, 넓은 주파수 대역에 대응할 수 있는 주파수 가변 필터를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 각각에 탄성파 공진자와 가변 캐패시터를 구비한 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로가 래더형으로 접속된 주파수 가변 필터에 관한 것이며, 다음의 특징을 갖는다. 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로 중 적어도 한쪽은, 서로 공진 주파수가 다른 제1 탄성파 공진 회로와 제2 탄성파 공진 회로와, 제1 탄성파 공진 회로와 제2 탄성파 공진 회로를 선택적으로 가변 캐패시터에 접속하는 스위치 회로를 구비한다. 제1 탄성파 공진 회로의 공진 주파수와 제2 탄성파 공진 회로의 공진 주파수의 차에 의해 발생하는 통과 대역의 주파수의 차는, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변 폭에 의해 발생하는 통과 대역의 주파수의 최대의 차보다도 크다.
이 구성에서는, 넓은 주파수 대역에 있어서 통과 대역의 주파수가 변경된다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터는, 주파수를 가변시키는 범위가, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 최대의 가변 폭에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수의 최대의 차 이하인 경우에는, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변량이 조정되고, 주파수를 가변시키는 범위가, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 최대의 가변 폭에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수의 최대의 차보다도 큰 경우에는, 스위치 회로에 의해 제1 탄성파 공진 회로와 제2 탄성파 공진 회로가 전환되는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 통과 대역의 주파수의 작은 변경은, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 조정에 의해 행해지며, 통과 대역의 주파수의 큰 변경은, 스위치에 의한 탄성파 공진 회로의 선택에 의해 행해진다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터는, 다음의 구성인 것이 바람직하다. 제1 탄성파 공진 회로 또는 제2 탄성파 공진 회로는, 적어도 제1 탄성파 공진자와 제2 탄성파 공진자를 구비하고 있다. 제1 탄성파 공진자와 제2 탄성파 공진자는 병렬 접속되어 있다. 제1 탄성파 공진자의 공진 주파수 및 반공진 주파수와, 제2 탄성파 공진자의 공진 주파수 및 반공진 주파수는 상이하다.
이 구성에서는, 제1 탄성파 공진 회로 또는 제2 탄성파 공진 회로가, 공진점 및 반공진점을 복수 갖는다. 이에 의해, 원하는 공진 특성 및 필터 특성을 보다 실현하기 쉽다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터에서는, 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로는, 각각, 제1 탄성파 공진 회로와 제2 탄성파 공진 회로를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 원하는 필터 특성을 보다 실현하기 쉽다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터에서는, 제1 탄성파 공진 회로와 제2 탄성파 공진 회로는, 각각, 제1 탄성파 공진자와 상기 제2 탄성파 공진자를 갖고 있는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 원하는 감쇠 특성과 통과 특성이 보다 확실하게 실현된다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터에서는, 복수의 탄성파 공진자는 병렬 접속되어 있는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 탄성파 공진 회로의 임피던스의 증가를 억제할 수 있어, 고주파 프론트엔드 회로 등의 저임피던스 회로에 용이하게 적용하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터는, 직렬 아암 공진 회로를 통하지 않고 출력 단자에 접속된 병렬 아암 공진 회로의 가변 캐패시터와, 접지 전위 사이에 접속된 리액턴스 소자와, 해당 가변 캐패시터 및 리액턴스 소자의 접속점과, 입력 단자 사이에 접속된 결합용 가변 캐패시터를 더 구비하고 있는 것이 바람직하다.
이 구성에서는, 결합용 가변 캐패시터가, 다른 공진 회로의 가변 캐패시터 또는 리액턴스 소자와 결합함으로써, 소정량의 감쇠량을 확보하는 감쇠 대역이 확장된다. 즉, 이 구성에서는, 주파수 가변 필터의 감쇠 특성이 향상된다.
또한, 본 발명의 주파수 가변 필터에서는, 다음의 구성인 것이 바람직하다.
직렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴과 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴은, 압전체의 제1 방향을 따라서 배열되어 형성되어 있다. 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서, 직렬 아암 공진 회로를 탄성파 공진자의 도체 패턴에 접속하는 외부 접속용의 단자 도체는, 직렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴과 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴이 형성된 공진자의 형성 영역의 한쪽 단부측에 배치되어 있다. 병렬 아암 공진 회로를 탄성파 공진자의 도체 패턴에 접속하는 외부 접속용의 단자 도체는, 제2 방향에 있어서 공진자의 형성 영역의 다른 쪽 단부측에 배치되어 있다.
이 구성에서는, 직렬 아암 공진 회로용의 스위치 및 가변 캐패시터에 직렬 아암 공진 회로를 접속하는 회로 패턴과, 병렬 아암 공진 회로용의 스위치 및 가변 캐패시터에 병렬 아암 공진 회로를 접속하는 회로 패턴이 근접, 교차하는 것이 억제된다.
또한, 본 발명의 RF 프론트엔드 회로는, 상술한 어느 하나에 기재된 구성을 포함하는 주파수 가변 필터를 구비하고, 이 주파수 가변 필터를, 송신 회로의 필터 또는 수신 회로의 필터에 사용하고 있다.
이 구성에서는, 넓은 주파수 대역에 있어서, 원하는 주파수의 통신 신호가 저손실로 송수신되고, 다른 주파수의 불요파가 억제된다.
또한, 본 발명의 통신 장치는, 상술한 RF 프론트엔드 회로와, 송신 회로 및 수신 회로에 접속된 RFIC(3)를 구비하고 있다.
이 구성에서는, 넓은 주파수 대역에 있어서, 우수한 통신 특성이 얻어진다.
본 발명에 따르면, 필터의 통과 대역의 중심 주파수의 가변 범위를 확장하여, 많은 통신 밴드에 대응하는 것이 가능해진다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에 있어서의 스위치의 접속 양태마다의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에서 실현하는 통과 대역의 주파수 분포를 도시하는 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 탄성파 공진 회로 및 탄성파 공진자의 임피던스 특성도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 일 양태에 있어서의 통과 특성과 임피던스 특성의 관계를 도시하는 도면이다.
도 6은 탄성파 공진자가 복수개인 것에 의한 임피던스 특성에의 작용을 도시하는 임피던스 특성도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터 및 종래 구성의 주파수 가변 필터의 통과 특성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 주파수 가변 분파 회로의 회로도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 통신 장치의 기능 블록도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 변형예에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
도 14는 상기 변형예에 따른 주파수 가변 필터의 통과 특성을 도시하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 변형예에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
주파수 가변 필터(10)는 직렬 아암 공진 회로(20), 및, 병렬 아암 공진 회로(30)를 구비한다. 직렬 아암 공진 회로(20)는 제1 단자 P01과 제2 단자 P02 사이에 접속되어 있다. 병렬 아암 공진 회로(30)는 직렬 아암 공진 회로(20)와 공통되는 부분을 갖지만, 직렬 아암 공진 회로(20)의 제2 단자 P02측과 접지 전위 사이에 접속되어 있다.
직렬 아암 공진 회로(20)는 탄성파 공진 회로(21, 22, 23), 가변 캐패시터 VC20, 스위치 회로 SW1, SW2를 구비한다. 탄성파 공진 회로(21, 22, 23)는, 각각에 본 발명의 「제1 탄성파 공진 회로」 및 「제2 탄성파 공진 회로」에 대응한다.
가변 캐패시터 VC20의 한쪽 단부는, 제1 단자 P01에 접속되어 있다. 가변 캐패시터 VC20의 다른 쪽 단부는, 제2 단자 P02에 접속되어 있다.
탄성파 공진 회로(21)는 탄성파 공진자(211)와 탄성파 공진자(212)의 병렬 회로를 구비한다. 탄성파 공진자(211)의 공진 주파수와 탄성파 공진자(212)의 공진 주파수는 상이하고, 탄성파 공진자(211)의 반공진 주파수와 탄성파 공진자(212)의 반공진 주파수는 상이하다.
탄성파 공진 회로(22)는 탄성파 공진자(221)와 탄성파 공진자(222)의 병렬 회로를 구비한다. 탄성파 공진자(221)의 공진 주파수와 탄성파 공진자(222)의 공진 주파수는 상이하고, 탄성파 공진자(221)의 반공진 주파수와 탄성파 공진자(222)의 반공진 주파수는 상이하다.
탄성파 공진 회로(23)는 탄성파 공진자(231)와 탄성파 공진자(232)의 병렬 회로를 구비한다. 탄성파 공진자(231)의 공진 주파수와 탄성파 공진자(232)의 공진 주파수는 상이하고, 탄성파 공진자(231)의 반공진 주파수와 탄성파 공진자(232)의 반공진 주파수는 상이하다.
스위치 회로 SW1은, 공통 단자와 3개의 피선택 단자를 구비한다. 공통 단자는, 가변 캐패시터 VC20의 한쪽 단부에 접속되어 있다. 제1 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(21)의 한쪽 단부에 접속되어 있고, 제2 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(22)의 한쪽 단부에 접속되어 있고, 제3 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(23)의 한쪽 단부에 접속되어 있다.
스위치 회로 SW2는, 공통 단자와 3개의 피선택 단자를 구비한다. 공통 단자는, 가변 캐패시터 VC20의 다른 쪽 단부에 접속되어 있다. 제1 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(21)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있고, 제2 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(22)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있고, 제3 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(23)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있다.
병렬 아암 공진 회로(30)는 탄성파 공진 회로(31, 32, 33), 가변 캐패시터 VC30, 스위치 회로 SW2, SW3을 구비한다. 스위치 회로 SW2는, 직렬 아암 공진 회로(20)와 공유되고 있다. 탄성파 공진 회로(31, 32, 33)는, 각각에 본 발명의 「제1 탄성파 공진 회로」 및 「제2 탄성파 공진 회로」에 대응한다.
탄성파 공진 회로(31)는 탄성파 공진자(311)와 탄성파 공진자(312)의 병렬 회로를 구비한다. 탄성파 공진자(311)의 공진 주파수와 탄성파 공진자(312)의 공진 주파수는 상이하고, 탄성파 공진자(311)의 반공진 주파수와 탄성파 공진자(312)의 반공진 주파수는 상이하다.
탄성파 공진 회로(32)는 탄성파 공진자(321)와 탄성파 공진자(322)의 병렬 회로를 구비한다. 탄성파 공진자(321)의 공진 주파수와 탄성파 공진자(322)의 공진 주파수는 상이하고, 탄성파 공진자(321)의 반공진 주파수와 탄성파 공진자(322)의 반공진 주파수는 상이하다.
탄성파 공진 회로(33)는 탄성파 공진자(331)와 탄성파 공진자(332)의 병렬 회로를 구비한다. 탄성파 공진자(331)의 공진 주파수와 탄성파 공진자(332)의 공진 주파수는 상이하고, 탄성파 공진자(331)의 반공진 주파수와 탄성파 공진자(332)의 반공진 주파수는 상이하다.
스위치 회로 SW2는, 공통 단자와 3개의 피선택 단자를 구비한다. 공통 단자는, 가변 캐패시터 VC20의 다른 쪽 단부에 접속되어 있다. 제1 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(31)의 한쪽 단부에 접속되어 있고, 제2 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(32)의 한쪽 단부에 접속되어 있고, 제3 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(33)의 한쪽 단부에 접속되어 있다.
스위치 회로 SW3은, 공통 단자와 3개의 피선택 단자를 구비한다. 공통 단자는, 가변 캐패시터 VC30의 한쪽 단부에 접속되어 있다. 제1 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(31)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있고, 제2 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(32)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있고, 제3 피선택 단자는, 탄성파 공진 회로(33)의 다른 쪽 단부에 접속되어 있다.
가변 캐패시터 VC30의 한쪽 단부는, 상술한 바와 같이 스위치 회로 SW3의 공통 단자에 접속되어 있다. 가변 캐패시터 VC30의 다른 쪽 단부는, 접지 전위에 접속되어 있다.
스위치 회로 SW1, SW2, SW3은 연동되어 있고, 이들 스위치 회로 SW1, SW2, SW3의 전환 동작에 의해, 도 2의 (A)∼도 2의 (C)에 도시한 3종류의 회로가 실현된다. 도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에 있어서의 스위치의 접속 양태마다의 회로도이다. 도 2의 (A)는 탄성파 공진 회로(21, 31)가 선택되는 접속 양태를 도시하고, 도 2의 (B)는 탄성파 공진 회로(22, 32)가 선택되는 접속 양태를 도시하고, 도 2의 (C)는 탄성파 공진 회로(23, 33)가 선택되는 접속 양태를 도시한다.
도 2의 (A)에 도시한 양태에서는, 주파수 가변 필터(10(1))는 직렬 아암 공진 회로(20(1))로서 탄성파 공진 회로(21)와 가변 캐패시터 VC20의 병렬 회로를 구비하고, 병렬 아암 공진 회로(30(1))로서 탄성파 공진 회로(31)와 가변 캐패시터 VC30의 직렬 회로를 구비한다. 도 2의 (B)에 도시한 양태에서는, 주파수 가변 필터(10(2))는 직렬 아암 공진 회로(20(2))로서 탄성파 공진 회로(22)와 가변 캐패시터 VC20의 병렬 회로를 구비하고, 병렬 아암 공진 회로(30(2))로서 탄성파 공진 회로(32)와 가변 캐패시터 VC30의 직렬 회로를 구비한다. 도 2의 (C)에 도시한 양태에서는, 주파수 가변 필터(10(3))는 직렬 아암 공진 회로(20(3))로서 탄성파 공진 회로(22)와 가변 캐패시터 VC20의 병렬 회로를 구비하고, 병렬 아암 공진 회로(30(3))로서 탄성파 공진 회로(32)와 가변 캐패시터 VC30의 직렬 회로를 구비한다.
여기서, 탄성파 공진 회로(21, 31)의 공진-반공진 특성에 의해 형성되는 통과 대역과, 탄성파 공진 회로(22, 32)의 공진-반공진 특성에 의해 형성되는 통과 대역과, 탄성파 공진 회로(23, 33)의 공진-반공진 특성에 의해 형성되는 통과 대역은, 주파수축 상에 있어서 상이하다. 또한, 여기서 말하는 통과 대역이 상이하다란, 2개의 통과 대역의 일부가 겹쳐 있어도 되고, 2개의 통과 대역이 이격되어 있어도 된다. 단, 2개의 통과 대역이 이격되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 이들 통과 대역의 주파수의 차는, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스가 취할 수 있는 범위에 의해 변경할 수 있는 통과 대역의 주파수의 차보다도 크게 설정되어 있다. 여기서, 통과 대역의 주파수의 차란, 통과 대역의 중심 주파수의 차이다.
이와 같은 구성으로 함으로써, 주파수 가변 필터(10)는 필터를 구성하는 통과 대역의 중심 주파수의 가변 범위를 확장하여, 많은 통신 밴드에 대응할 수 있다. 또한, 주파수 가변 필터(10)는 도 3에 도시한 필터 특성을 실현할 수 있다.
그리고, 주파수 가변 필터(10)는, 주파수를 가변시키는 범위가, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변 폭에 의해 실현할 수 있는 통과 대역의 주파수의 최대의 차 이하인 경우에는, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변량을 조정하고, 주파수를 가변시키는 범위가, 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변 폭에 의해 실현할 수 있는 통과 대역의 주파수의 최대의 차보다도 큰 경우에는, 스위치 회로를 전환하고 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에서 실현하는 통과 대역의 주파수 분포를 도시하는 개념도이다.
도 3에 있어서, BW10은, 주파수 가변 필터(10)에 있어서 설정 가능한 통과 대역의 주파수 범위를 나타낸다. BW10(1)은 스위치 회로의 제1 접속 양태에 의한 주파수 가변 필터(10(1))에 있어서 설정 가능한 통과 대역의 주파수 범위를 나타낸다. BW10(2)은 스위치 회로의 제2 접속 양태에 의한 주파수 가변 필터(10(2))에 있어서 설정 가능한 통과 대역의 주파수 범위를 나타낸다. BW10(3)은 스위치 회로의 제3 접속 양태에 의한 주파수 가변 필터(10(3))에 있어서 설정 가능한 통과 대역의 주파수 범위를 나타낸다.
또한, 도 3에 있어서, PB10(11), PB10(12), …, PB10(1n)은, 탄성파 공진 회로(21, 31)를 사용하여(스위치 회로의 제1 접속 양태), 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 조정하여 설정 가능한 각 통과 대역을 나타낸다. PB10(21), PB10(22), …, PB10(2n)은 탄성파 공진 회로(22, 32)를 사용하여(스위치 회로의 제2 접속 양태), 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 조정하여 설정 가능한 각 통과 대역을 나타낸다. PB10(31), PB10(32), …, PB10(3n)은 탄성파 공진 회로(23, 33)를 사용하여(스위치 회로의 제3 접속 양태), 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 조정하여 설정 가능한 각 통과 대역을 나타낸다.
도 3에 도시한 바와 같이, 스위치 회로의 각각의 접속 양태에 있어서 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 조정함으로써, 각각에 상이한 통과 대역을 실현할 수 있다. 구체적으로, 스위치 회로의 제1 접속 양태에서는, 탄성파 공진 회로(21, 31)를 선택하고, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 조정함으로써, 복수의 통과 대역 PB10(11), PB10(12), …, PB10(1n)을 실현할 수 있다. 이에 의해, 스위치 회로의 제1 접속 양태로서, 각 통과 대역 PB10(11), PB10(12), …, PB10(1n)의 각각보다도 넓은 주파수 대역을 포함하는 통과 대역 BW10(1)을 실현할 수 있다.
마찬가지로, 스위치 회로의 제2 접속 양태로서, 각 통과 대역 PB10(21), PB10(22), …, PB10(2n)의 각각보다도 넓은 주파수 대역을 포함하는 통과 대역 BW10(2)을 실현할 수 있다. 스위치 회로의 제3 접속 양태로서, 각 통과 대역 PB10(31), PB10(32), …, PB10(3n)의 각각보다도 넓은 주파수 대역을 포함하는 통과 대역 BW10(3)을 실현할 수 있다.
또한, 주파수 가변 필터(10)에서는, 스위치 회로의 접속 양태마다 통과 대역이 상이하도록, 직렬 아암 공진 회로(20) 및 병렬 아암 공진 회로(30)를 구성하는 복수의 탄성파 공진 회로의 공진 주파수 및 반공진 주파수가 결정되어 있다. 이에 의해, 도 3에 도시한 바와 같이, 주파수 가변 필터(10(1))에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수 범위 BW10(1)과, 주파수 가변 필터(10(2))에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수 범위 BW10(2)과, 주파수 가변 필터(10(3))에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수 범위 BW10(3)은 상이하다. 이에 의해, 주파수 가변 필터(10)로서 실현할 수 있는 통과 대역의 주파수 범위 BW10은, 이들 통과 대역의 주파수 범위 BW10(1), BW10(2), BW10(3)이 취할 수 있는 주파수 범위보다도 넓어진다.
이와 같이, 주파수 가변 필터(10)는 단순히 가변 캐패시터를 조정함으로써 실현 가능한 주파수 범위보다도 넓은 주파수 범위에 있어서 통과 대역을 가변할 수 있다. 또한, 스위치 회로의 전환만으로는 통과 대역의 조정 분해능이 저하되어 버리지만, 가변 캐패시터의 조정에 의한 통과 대역의 조정도 행하고 있으므로, 통과 대역의 조정의 분해능의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 필터의 통과 대역의 중심 주파수의 가변 피치를 확장하지 않고, 중심 주파수의 가변 범위를 확장할 수 있으므로, 주파수가 인접하는 통신 밴드에 있어서도 대응할 수 있게 된다. 또한, 스위치 회로의 피선택 단자는 4개 이상이어도 된다.
또한, 주파수 가변 필터(10)는 직렬 아암 공진 회로(20)와 병렬 아암 공진 회로(30)에서 스위치 회로 SW20을 공유하고 있다. 이에 의해, 주파수 가변 필터(10)의 회로 구성을 간소화할 수 있어, 소형화가 가능해진다.
다음에, 각 탄성파 공진 회로 및 탄성파 공진자의 구체적인 임피던스 및 필터 특성(통과 특성 및 감쇠 특성)의 설정 방법에 대하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 탄성파 공진 회로 및 탄성파 공진자의 임피던스 특성도이다. 또한, 본 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10)를 구성하는 각 탄성파 공진 회로 및 탄성파 공진자는, 공진 주파수 및 반공진 주파수의 설정 주파수가 상이할 뿐이고, 기본적인 임피던스 특성의 기본적인 설정 개념은 동일하다. 따라서, 여기서는, 탄성파 공진 회로(21)에 대하여 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 탄성파 공진자(211)의 공진점 RP211의 주파수는, 탄성파 공진자(212)의 공진점 RP212의 주파수보다도 낮다. 탄성파 공진자(211)의 반공진점 AP211의 주파수는, 탄성파 공진자(212)의 반공진점 AP212의 주파수보다도 낮다.
탄성파 공진 회로(21)의 임피던스 특성은, 탄성파 공진자(211)의 임피던스 특성과 탄성파 공진자(212)의 임피던스 특성의 합성 특성으로 된다. 따라서, 탄성파 공진자(211, 212)가 병렬 접속된 탄성파 공진 회로(21)에는, 제1 공진점 RP21L과 제2 공진점 RP21H가 발생한다. 제1 공진점 RP21L의 주파수는, 제2 공진점 RP21H의 주파수보다도 낮다. 제1 공진점 RP21L의 주파수는, 탄성파 공진자(211)의 공진점 RP211의 주파수에 일치한다. 제2 공진점 RP21H의 주파수는, 탄성파 공진자(212)의 공진점 RP212의 주파수에 일치한다.
또한, 탄성파 공진 회로(21)에는, 제1 반공진점 AP21L과 제2 공진점 AP21H가 발생한다. 제1 반공진점 AP21L의 주파수는, 제2 반공진점 AP21H의 주파수보다도 낮다. 제1 반공진점 AP21L의 주파수는, 제1 공진점 RP21L의 주파수와 제2 공진점 RP21H의 주파수 사이에 있다. 제2 반공진점 AP21H의 주파수는, 제2 공진점 RP21H의 주파수보다도 높다. 이와 같이, 탄성파 공진 회로(21)에는, 주파수가 상이한 2개의 공진점과 주파수가 상이한 2개의 반공진점이 나타난다.
이와 같은 임피던스 특성을 갖는 탄성파 공진 회로(21)를 직렬 아암 공진 회로에 구비하고, 마찬가지의 임피던스 특성을 갖는 탄성파 공진 회로(31)를 병렬 아암 공진 회로에 구비함으로써, 도 5에 도시한 바와 같은 필터 특성이 얻어진다. 도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 일 양태에 있어서의 통과 특성과 임피던스 특성의 관계를 도시하는 도면이다. 도 5의 상단은 통과 특성을 도시하고, 도 5의 하단은 임피던스 특성을 도시한다.
도 5의 하단에 도시한 바와 같이, 직렬 아암의 탄성파 공진 회로(21)와, 병렬 아암의 탄성파 공진 회로(31)는, 공진점의 주파수 및 반공진점의 주파수가 상이하도록 설정되어 있다.
직렬 아암의 탄성파 공진 회로(21)의 제2 공진점(고주파수측의 공진점) RP21H의 주파수와, 병렬 아암의 탄성파 공진 회로(31)의 제1 반공진점(저주파수측의 반공진점) AP31L의 주파수는, 대략 동일한 주파수로 설정되어 있다. 이에 의해, 도 5의 상단에 도시한 바와 같이, 주파수 가변 필터의 통과 대역이 형성된다.
직렬 아암의 탄성파 공진 회로(21)의 제2 반공진점(고주파수측의 반공진점) AP21H의 주파수와, 병렬 아암의 탄성파 공진 회로(31)의 제2 공진점(고주파수측의 공진점) RP31H의 주파수는, 대략 동일한 주파수 또는 근접하는 주파수로 설정되어 있다. 이에 의해, 도 5의 상단에 도시한 바와 같이, 주파수 가변 필터의 통과 대역의 고주파수측에 감쇠극이 형성되어, 통과 대역의 고주파수측의 감쇠 특성이 급준해진다.
직렬 아암의 탄성파 공진 회로(21)의 제1 반공진점(저주파수측의 반공진점) AP21L의 주파수와, 병렬 아암의 탄성파 공진 회로(31)의 제1 공진점(저주파수측의 반공진점) RP31L의 주파수는, 대략 동일한 주파수 또는 근접하는 주파수로 설정되어 있다. 이에 의해, 도 5의 상단에 도시한 바와 같이, 주파수 가변 필터의 통과 대역의 저주파수측에 감쇠극이 형성되어, 통과 대역의 저주파수측의 감쇠 특성이 급준해진다.
이와 같은 공진점, 반공진점의 설정은, 직렬 아암의 탄성파 공진 회로와 병렬 아암의 탄성파 공진 회로의 조합마다 설정되어 있고, 각각의 통과 대역은, 상이한 주파수 대역으로 설정되어 있다.
그리고, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스를 조정함으로써, 직렬 아암의 탄성파 공진 회로의 공진점의 주파수를 거의 변화시키지 않고, 반공진점의 주파수를 변화시킬 수 있다. 또한, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스를 조정함으로써, 병렬 아암의 탄성파 공진 회로의 반공진점의 주파수를 거의 변화시키지 않고, 공진점의 주파수를 변화시킬 수 있다. 이에 의해, 통과 대역의 고주파수측의 감쇠극과 저주파수측의 감쇠극의 주파수를 변화시킬 수 있어, 통과 대역의 삽입 손실을 거의 변화시키지 않고, 통과 대역의 주파수를 변화시킬 수 있다. 이때, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스 중 어느 한쪽만을 조정하는 것보다도, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스의 양쪽을 조정함으로써, 보다 다양한 통과 특성을 실현할 수 있다.
또한, 주파수 가변 필터(10)에서는, 각 탄성파 공진 회로가 복수의 탄성파 공진자의 병렬 접속임으로써, 다음의 특징을 갖는다. 도 6은 탄성파 공진자가 복수개인 것에 의한 임피던스 특성에의 작용을 나타내는 임피던스 특성도이다.
가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스를 조정하면, 제1 반공진점 AP21L과 제2 반공진점 AP21H의 주파수 및 임피던스가 변화된다.
구체적으로는, 도 6에 도시한 바와 같이, 직렬 아암에 있어서의 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 클 때의 제1 반공진점 AP21L(2)의 주파수는, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 작을 때의 제1 반공진점 AP21L(1)의 주파수보다도 낮다. 이때, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 클 때의 제1 반공진점 AP21L(2)의 임피던스는, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 작을 때의 제1 반공진점 AP21L(1)의 임피던스보다도 낮아져 버린다.
여기서, 병렬 아암에 있어서의 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스를, 가변 캐패시터 VC20과 마찬가지로 커지도록 조정한다. 이에 의해, 병렬 아암에 있어서의 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 클 때의 제1 공진점 RP31L(2)의 주파수는, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 작을 때의 제1 공진점 RP31L(1)의 주파수보다도 낮아진다. 즉, 병렬 아암의 제1 반공진점 AP21L과 거의 동일한 주파수의 시프트가 가능해진다. 또한, 이때, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 클 때의 제1 공진점 RP31L(2)의 임피던스는, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 작을 때의 제1 공진점 RP31L(1)의 임피던스보다도 낮게 할 수 있다.
이에 의해, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 작은 상태로부터 큰 상태로 변화시킨 경우, 제1 반공진점 AP21L의 임피던스의 저하에 의한 감쇠극의 감쇠량의 저하를, 제1 공진점 RP31L의 임피던스의 저하에 의해 억제할 수 있다.
반대로, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 큰 상태로부터 작은 상태로 변화시킨 경우, 제1 공진점 RP31L의 임피던스의 상승에 의한 감쇠극의 감쇠량의 저하를, 제1 반공진점 AP21L의 임피던스의 상승에 의해 억제할 수 있다.
따라서, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 변화시켜도, 통과 대역의 저주파수측의 감쇠극의 감쇠량 및 감쇠 특성의 급준성을 대략 동일하게 유지할 수 있다.
마찬가지로, 직렬 아암에 있어서의 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 클 때의 제2 반공진점 AP21H(2)의 주파수는, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 작을 때의 제2 반공진점 AP21H(1)의 주파수보다도 낮다. 이때, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 클 때의 제2 반공진점 AP21H(2)의 임피던스는, 가변 캐패시터 VC20의 캐패시턴스가 작을 때의 제2 반공진점 AP21H(1)의 임피던스보다도 낮아져 버린다.
여기서, 병렬 아암에 있어서의 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스를, 가변 캐패시터 VC20과 마찬가지로 커지도록 조정한다. 이에 의해, 병렬 아암에 있어서의 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 클 때의 제2 공진점 RP31H(2)의 주파수는, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 작을 때의 제2 공진점 RP31H(1)의 주파수보다도 낮아진다. 즉, 병렬 아암의 제2 반공진점 AP21H와 거의 동일한 주파수의 시프트가 가능해진다. 또한, 이때, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 클 때의 제2 공진점 RP31H(2)의 임피던스는, 가변 캐패시터 VC30의 캐패시턴스가 작을 때의 제2 공진점 RP31H(1)의 임피던스보다도 낮게 할 수 있다.
이에 의해, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 작은 상태로부터 큰 상태로 변화시킨 경우, 제2 반공진점 AP21H의 임피던스의 저하에 의한 감쇠극의 감쇠량의 저하를, 제2 공진점 RP31H의 임피던스의 저하에 의해 억제할 수 있다.
반대로, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 큰 상태로부터 작은 상태로 변화시킨 경우, 제2 공진점 RP31H의 임피던스의 상승에 의한 감쇠극의 감쇠량의 저하를, 제2 반공진점 AP21H의 임피던스의 상승에 의해 억제할 수 있다.
따라서, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 변화시켜도, 통과 대역의 고주파수측의 감쇠극의 감쇠량 및 감쇠 특성의 급준성을 대략 동일하게 유지할 수 있다.
이상과 같이, 각각에 주파수 특성이 상이한 탄성파 공진자를 병렬 접속한 탄성파 공진 회로를 사용함으로써, 가변 캐패시터 VC20, VC30의 캐패시턴스를 변화시켜도, 주파수 대역이 시프트할 뿐이며 통과 특성 및 감쇠 특성이 열화되지 않는 주파수 가변 필터(10)를 실현할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 직렬 아암의 탄성파 공진 회로와 병렬 아암의 탄성파 공진 회로에 탄성파 공진자의 병렬 회로를 사용하는 양태를 나타냈지만, 어느 한쪽에 탄성파 공진자의 병렬 회로를 구비하고 있어도 된다.
또한, 탄성파 공진자의 병렬 회로를 구비하는 주파수 가변 필터(10)에서는, 도 7에 도시한 통과 특성을 실현할 수 있다. 도 7은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터 및 종래 구성의 주파수 가변 필터의 통과 특성도이다. 종래 구성이란, 종래 기술에 기재한 바와 같이, 탄성파 공진자와 가변 캐패시터를 각 아암에 각각 1개 배치한 구성을 나타낸다. 또한, 래더형의 단수는 동일하게 하여, 비교하고 있다.
도 7에 도시한 바와 같이, 주파수 가변 필터(10)에서는, 통과 대역의 고주파수측과 저주파수측에 근접하는 감쇠극을 2개 형성할 수 있으므로, 감쇠량을 크게 할 수 있어, 감쇠 특성을 급준하게 할 수 있다. 또한, 통과 대역의 삽입 손실은, 종래 구성과 비교하여 거의 열화되어 있지 않다.
이와 같이, 본 실시 형태의 주파수 가변 필터(10)에서는, 선택하는 대략 모든 통과 대역에 있어서 삽입 손실의 열화를 억제하고, 급준한 감쇠 특성을 실현할 수 있다. 이에 의해, 필터의 통과 대역의 중심 주파수의 가변 범위를 확장한 경우였다고 해도, 당해 통신 대역 내의 원하는 통신 밴드를 저손실로 통과시키고, 이것에 인접하는 통신 밴드의 통신 신호를 포함하는 불요파 신호를 크게 감쇠하는 주파수 가변 필터를 실현할 수 있다.
다음에, 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
본 발명의 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)는, 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10)에 대하여, 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로의 단수, 선택되는 탄성파 공진 회로의 수, 탄성파 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 개수에 있어서 상이하다. 스위치 동작 등의 기본적인 동작은 제1 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10)와 동일하고, 설명은 생략한다.
주파수 가변 필터(10A)는, 탄성파 공진 회로(411, 412, 421, 422, 431, 432, 441, 442, 451, 452, 461, 462, 471, 472, 481, 482), 가변 캐패시터 VC21, VC22, VC23, VC24, VC31, VC32, VC33, VC34, 및, 스위치 회로 SW11, SW12, SW13, SW14, SW15, SW16, SW17, SW18을 구비한다.
가변 캐패시터 VC21, VC22, VC23, VC24는, 제1 단자 P01과 제2 단자 P02 사이에 직렬 접속되어 있다.
탄성파 공진 회로(411, 412)는, 가변 캐패시터 VC21에 대하여, 스위치 회로 SW11, SW12에 의해 선택적으로 병렬 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제1 직렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다.
탄성파 공진 회로(421, 422)의 한쪽 단부는, 가변 캐패시터 VC21의 가변 캐패시터 VC22측에 스위치 회로 SW12에 의해 선택적으로 접속되어 있다. 이때, 탄성파 공진 회로(421)는 탄성파 공진 회로(411)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(422)는 탄성파 공진 회로(412)에 접속되어 있다. 또한, 탄성파 공진 회로(421, 422)의 다른 쪽 단부는, 스위치 회로 SW13에 의해 가변 캐패시터 VC31의 한쪽 단부에 선택적으로 접속되어 있다. 가변 캐패시터 VC31의 다른 쪽 단부는, 접지 전위에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제1 병렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다.
탄성파 공진 회로(431, 432)는, 가변 캐패시터 VC22에 대하여 스위치 회로 SW12, SW14에 의해 선택적으로 병렬 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제2 직렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다. 탄성파 공진 회로(431)는 탄성파 공진 회로(411)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(432)는 탄성파 공진 회로(412)에 접속되어 있다.
탄성파 공진 회로(441)는 탄성파 공진 회로(431)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(442)는 탄성파 공진 회로(432)에 접속되어 있다. 탄성파 공진 회로(441, 442)의 한쪽 단부는, 가변 캐패시터 VC22의 가변 캐패시터 VC23측에 스위치 회로 SW14에 의해 선택적으로 접속되어 있다. 또한, 탄성파 공진 회로(441, 442)의 다른 쪽 단부는, 스위치 회로 SW15에 의해 가변 캐패시터 VC32의 한쪽 단부에 선택적으로 접속되어 있다. 가변 캐패시터 VC32의 다른 쪽 단부는, 접지 전위에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제2 병렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다.
탄성파 공진 회로(451, 452)는, 가변 캐패시터 VC23에 대하여 스위치 회로 SW14, SW16에 의해 선택적으로 병렬 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제3 직렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다. 탄성파 공진 회로(451)는 탄성파 공진 회로(431)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(452)는 탄성파 공진 회로(432)에 접속되어 있다.
탄성파 공진 회로(461)는 탄성파 공진 회로(451)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(462)는 탄성파 공진 회로(452)에 접속되어 있다. 탄성파 공진 회로(461, 462)의 한쪽 단부는, 가변 캐패시터 VC23의 가변 캐패시터 VC24측에 스위치 회로 SW16에 의해 선택적으로 접속되어 있다. 또한, 탄성파 공진 회로(461, 462)의 다른 쪽 단부는, 스위치 회로 SW17에 의해 가변 캐패시터 VC33의 한쪽 단부에 선택적으로 접속되어 있다. 가변 캐패시터 VC33의 다른 쪽 단부는, 접지 전위에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제3 병렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다.
탄성파 공진 회로(471, 472)는, 가변 캐패시터 VC24에 대하여 스위치 회로 SW16, SW18에 의해 선택적으로 병렬 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제4 직렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다. 탄성파 공진 회로(471)는 탄성파 공진 회로(451)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(472)는 탄성파 공진 회로(452)에 접속되어 있다.
탄성파 공진 회로(481)는 탄성파 공진 회로(471)에 접속되어 있고, 탄성파 공진 회로(482)는 탄성파 공진 회로(472)에 접속되어 있다. 탄성파 공진 회로(481, 482)의 한쪽 단부는, 가변 캐패시터 VC24의 제2 단자 P02측에 스위치 회로 SW18에 의해 선택적으로 접속되어 있다. 또한, 탄성파 공진 회로(481, 482)의 다른 쪽 단부는, 스위치 회로 SW19에 의해 가변 캐패시터 VC34의 한쪽 단부에 선택적으로 접속되어 있다. 가변 캐패시터 VC34의 다른 쪽 단부는, 접지 전위에 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 제4 병렬 아암 공진 회로가 구성되어 있다.
탄성파 공진 회로(431, 432, 441, 442, 451, 452, 461, 462)는, 탄성파 공진자가 1개인 구성이다. 탄성파 공진 회로(411, 412, 421, 422, 471, 472, 481, 482)는, 탄성파 공진자가 2개인 구성이며, 2개의 탄성파 공진자는 병렬 접속되어 있다.
이와 같이, 주파수 가변 필터(10A)를 구성하는 모든 탄성파 공진 회로가 2개의 탄성파 공진자의 병렬 접속 회로를 포함하고 있지 않아도 되고, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 회로도이다.
본 발명의 제3 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10B)는, 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)에 대하여, 탄성파 공진 회로의 회로 구성에 있어서 상이하다. 다른 구성은 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)와 동일하며, 설명은 생략한다.
제1 직렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(511, 512)를 구비한다. 제1 병렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(521, 522)를 구비한다. 제2 직렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(531, 532)를 구비한다. 제2 병렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(541, 542)를 구비한다. 제3 직렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(551, 552)를 구비한다. 제3 병렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(561, 562)를 구비한다. 제4 직렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(571, 572)를 구비한다. 제4 병렬 아암 공진 회로는, 탄성파 공진 회로(581, 582)를 구비한다.
탄성파 공진 회로(521, 522, 531, 532, 551, 552, 581, 582)는, 탄성파 공진자가 1개인 구성이다. 탄성파 공진 회로(511, 512, 541, 542, 561, 562, 571, 572)는, 탄성파 공진자가 2개인 구성이며, 2개의 탄성파 공진자는 병렬 접속되어 있다.
이와 같이, 스위치 회로를 공유하는 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진 회로의 탄성파 공진자의 개수가 상이해도, 상술한 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
다음에, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 주파수 가변 분파 회로에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 10은 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 주파수 가변 분파 회로의 회로도이다.
본 발명의 제4 실시 형태에 따른 주파수 가변 분파 회로(11)는, 상술한 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)의 구성을 송신측 필터로서 구비하고, 주파수 가변 필터(10A)와 동일한 회로 구성으로 설정하는 통과 대역이 상이한 주파수 가변 필터(10C)를 수신측 필터로서 구비한다.
주파수 가변 필터(10A)의 한쪽 단부는 안테나 단자 Pant이고, 다른 쪽 단부는 수신 신호 출력 단자 Prx이다. 주파수 가변 필터(10C)의 한쪽 단부는 안테나 단자 Pant이고, 다른 쪽 단부는 송신 신호 입력 단자 Ptx이다. 안테나 단자 Pant는, 제2 실시 형태에 나타내는 제1 단자 P01에 대응하고, 수신 신호 출력 단자 Prx는, 제2 실시 형태에 따른 제2 단자 P02에 대응한다.
주파수 가변 필터(10C)의 기본 구성은, 주파수 가변 필터(10A)와 동일하며, 적절히 설명은 생략한다. 주파수 가변 필터(10C)에 있어서의 제1 직렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC41, 탄성파 공진 회로(611, 612) 및 스위치 회로 SW21, SW22를 구비한다. 제1 병렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC51, 탄성파 공진 회로(621, 622) 및 스위치 회로 SW22, SW23을 구비한다. 제2 직렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC42, 탄성파 공진 회로(631, 632) 및 스위치 회로 SW22, SW24를 구비한다. 제2 병렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC52, 탄성파 공진 회로(641, 642) 및 스위치 회로 SW24, SW25를 구비한다. 제3 직렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC43, 탄성파 공진 회로(651, 652) 및 스위치 회로 SW24, SW26을 구비한다. 제3 병렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC53, 탄성파 공진 회로(661, 662) 및 스위치 회로 SW26, SW27을 구비한다. 제4 직렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC44, 탄성파 공진 회로(671, 672) 및 스위치 회로 SW26, SW28을 구비한다. 제4 병렬 아암 공진 회로는, 가변 캐패시터 VC54, 탄성파 공진 회로(681, 682) 및 스위치 회로 SW28, SW29를 구비한다.
이에 의해, 필터의 통과 대역의 중심 주파수의 가변 범위를 확장한 경우였다고 해도, 당해 통신 대역 내의 원하는 통신 밴드를 저손실로 통과시키고, 이것에 인접하는 통신 밴드의 통신 신호를 포함하는 불요파 신호를 크게 감쇠하는 주파수 가변 분파 회로를 실현할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다. 도 11은 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터의 구성을 도시하는 블록도이다.
본 발명의 제5 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10D)의 회로 구성은, 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)와 동일하다. 주파수 가변 필터(10D)는, 주파수 가변 필터(10A)에 대하여, 탄성파 공진 회로의 형성 부분의 구체적인 구조 및 스위치 회로에의 접속 양태를 나타낸 것이다. 따라서, 이들 구조의 부분에 대하여 설명하고, 다른 부분에 대해서는 설명을 생략한다.
주파수 가변 필터(10D)는 압전체(91, 92)를 구비한다. 압전체(91, 92)는 직육면체 형상이며, 각각의 긴 변 방향이 대략 일치하도록, 긴 변 방향을 따라서 배치되어 있다.
압전체(91)에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911, 931, 951, 971), 및, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921, 941, 961, 981)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911, 931, 951, 971), 및, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921, 941, 961, 981)은 IDT 형상이다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911, 931, 951, 971), 및, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921, 941, 961, 981)은, 압전체(91)의 긴 변 방향(제1 방향)을 따라서 배열되어 형성되어 있다. 이때, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴이 교대로 배치되어 있다. 구체적으로는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921), 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(931), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941), 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(951), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961), 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(971), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981)의 순서로 배치되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911)에 접속하는 배선 도체 패턴(831)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921) 사이에는, 이들 도체 패턴(911, 921)에 접속하는 배선 도체 패턴(832)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921)에 접속하는 배선 도체 패턴(833)이 형성되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(931)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(931)에 접속하는 배선 도체 패턴(834)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(931)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941) 사이에는, 이들 도체 패턴(931, 941)에 접속하는 배선 도체 패턴(835)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(931)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941)에 접속하는 배선 도체 패턴(836)이 형성되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(951)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(951)에 접속하는 배선 도체 패턴(837)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(951)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961) 사이에는, 이들 도체 패턴(951, 961)에 접속하는 배선 도체 패턴(838)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(951)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961)에 접속하는 배선 도체 패턴(839)이 형성되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(971)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(971)에 접속하는 배선 도체 패턴(841)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(971)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981) 사이에는, 이들 도체 패턴(971, 981)에 접속하는 배선 도체 패턴(842)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(971)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981)에 접속하는 배선 도체 패턴(843)이 형성되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(811, 812, 813, 814, 815)은, 직사각형의 도체 패턴이다. 외부 접속용의 도체 패턴(811, 812, 813, 814, 815)은, 압전체(91)의 짧은 변 방향(제2 방향)에 있어서, 복수의 공진 회로용의 도체 패턴이 형성된 영역보다도 한쪽 단부측에 형성되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(811, 812, 813, 814, 815)은, 압전체(91)의 긴 변 방향을 따라서 이 순서로 배치되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(811)은 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(911)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(811)은 배선 도체 패턴(831)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(812)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921)과 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(931)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(812)은 배선 도체 패턴(832, 834)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(813)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941)과 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(951)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(813)은 배선 도체 패턴(835, 837)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(814)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961)과 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(971)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(814)은 배선 도체 패턴(838, 841)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(815)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(815)은 배선 도체 패턴(842)에 접속되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(811, 812, 813, 814, 815)은, 압전체(91)의 짧은 변 방향의 한쪽 단부측에 배치된 스위치 회로 SW11, SW12, SW14, SW16, SW18에 각각 접속되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(816, 817, 818, 819)은, 직사각형의 도체 패턴이다. 외부 접속용의 도체 패턴(816, 817, 818, 819)은, 압전체(91)의 짧은 변 방향(제2 방향)에 있어서, 복수의 공진 회로용의 도체 패턴이 형성된 영역보다도 다른 쪽 단부측에 형성되어 있다. 즉, 외부 접속용의 도체 패턴(816, 817, 818, 819)은, 압전체(91)의 짧은 변 방향에 있어서, 복수의 공진 회로용의 도체 패턴이 형성된 영역을 사이에 두고, 외부 접속용의 도체 패턴(811, 812, 813, 814, 815)과 반대측에 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(816, 817, 818, 819)은, 압전체(91)의 긴 변 방향을 따라서 이 순서로 배치되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(816)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(816)은 배선 도체 패턴(833)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(817)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(941)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(817)은 배선 도체 패턴(836)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(818)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(961)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(818)은 배선 도체 패턴(839)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(819)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(981)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(819)은 배선 도체 패턴(843)에 접속되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(816, 817, 818, 819)은, 압전체(91)의 짧은 변 방향의 다른 쪽 단부측에 배치된 스위치 회로 SW13, SW15, SW17, SW19에 각각 접속되어 있다.
압전체(92)에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912, 932, 952, 972), 및, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922, 942, 962, 982)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912, 932, 952, 972), 및, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922, 942, 962, 982)은 IDT 형상이다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912, 932, 952, 972), 및, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922, 942, 962, 982)은, 압전체(92)의 긴 변 방향을 따라서 배열되어 형성되어 있다. 이때, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴이 교대로 배치되어 있다. 구체적으로는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922), 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(932), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942), 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(952), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962), 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(972), 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982)의 순서로 배치되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912)에 접속하는 배선 도체 패턴(844)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922) 사이에는, 이들 도체 패턴(912, 922)에 접속하는 배선 도체 패턴(845)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(912)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922)에 접속하는 배선 도체 패턴(846)이 형성되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(932)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(932)에 접속하는 배선 도체 패턴(847)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(932)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942) 사이에는, 이들 도체 패턴(932, 942)에 접속하는 배선 도체 패턴(848)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(932)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942)에 접속하는 배선 도체 패턴(849)이 형성되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(952)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(952)에 접속하는 배선 도체 패턴(851)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(952)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962) 사이에는, 이들 도체 패턴(952, 962)에 접속하는 배선 도체 패턴(852)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(952)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962)에 접속하는 배선 도체 패턴(853)이 형성되어 있다.
직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(972)에 있어서의 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982)과 반대측에는, 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(972)에 접속하는 배선 도체 패턴(854)이 형성되어 있다. 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(972)과 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982) 사이에는, 이들 도체 패턴(972, 982)에 접속하는 배선 도체 패턴(855)이 형성되어 있다. 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982)에 있어서의 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(972)과 반대측에는, 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982)에 접속하는 배선 도체 패턴(856)이 형성되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(821, 822, 823, 824, 825)은, 직사각형의 도체 패턴이다. 외부 접속용의 도체 패턴(821, 822, 823, 824, 825)은, 압전체(92)의 짧은 변 방향에 있어서, 복수의 공진 회로용의 도체 패턴이 형성된 영역보다도 한쪽 단부측에 형성되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(821, 822, 823, 824, 825)은, 압전체(92)의 긴 변 방향을 따라서 이 순서로 배치되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(821)은 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(921)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(821)은 배선 도체 패턴(844)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(822)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922)과 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(932)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(822)은 배선 도체 패턴(845, 847)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(823)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942)과 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(952)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(823)은 배선 도체 패턴(848, 851)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(824)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962)과 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(972)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(824)은 배선 도체 패턴(852, 854)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(825)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(825)은 배선 도체 패턴(855)에 접속되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(821, 822, 823, 824, 825)은, 압전체(92)의 짧은 변 방향의 한쪽 단부측에 배치된 스위치 회로 SW11, SW12, SW14, SW16, SW18에 각각 접속되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(826, 827, 828, 829)은, 직사각형의 도체 패턴이다. 외부 접속용의 도체 패턴(826, 827, 828, 829)은, 압전체(92)의 짧은 변 방향에 있어서, 복수의 공진 회로용의 도체 패턴이 형성된 영역보다도 다른 쪽의 단부측에 형성되어 있다. 즉, 외부 접속용의 도체 패턴(826, 827, 828, 829)은, 압전체(92)의 짧은 변 방향에 있어서, 복수의 공진 회로용의 도체 패턴이 형성된 영역을 사이에 두고, 외부 접속용의 도체 패턴(821, 822, 823, 824, 825)과 반대측에 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(826, 827, 828, 829)은, 압전체(92)의 긴 변의 방향을 따라서 이 순서로 배치되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(826)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(922)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(826)은 배선 도체 패턴(846)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(827)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(942)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(827)은 배선 도체 패턴(849)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(828)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(962)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(828)은 배선 도체 패턴(853)에 접속되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(829)은 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴(982)에 근접하여 배치되어 있다. 외부 접속용의 도체 패턴(829)은 배선 도체 패턴(856)에 접속되어 있다.
외부 접속용의 도체 패턴(826, 827, 828, 829)은, 압전체(92)의 짧은 변 방향의 다른 쪽 단부측에 배치된 스위치 회로 SW13, SW15, SW17, SW19에 각각 접속되어 있다.
이와 같은 구성을 사용함으로써, 직렬 아암 공진 회로를 구성하는 배선 패턴과, 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 배선 패턴은, 압전체(91, 92)를 사이에 두도록 배치된다. 이에 의해, 직렬 아암 공진 회로를 구성하는 배선 패턴과, 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 배선 패턴의 전기적인 결합을 억제할 수 있어, 원하는 필터 특성을 보다 확실하게 또한 정확하게 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 구성에서는, 스위치 회로의 전환에 의해 동시에 도통 또는 차단되는 복수의 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로의 조가 압전체에 집합되어 형성되어 있다. 이에 의해, 스위치 회로에의 접속 패턴이 용이해진다. 또한, 래더형을 형성하는 배선 패턴이 간소화되고 짧아져, 원하는 필터 특성을 보다 확실하게 또한 정확하게 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 2개의 압전체를 사용하는 양태를 나타냈지만, 모든 탄성파 공진자를 1개의 압전체로 형성하는 양태여도 된다. 또한, 본 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10D)는, 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)의 회로에 기초하는 구조를 갖고 있지만, 다른 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터 및 주파수 가변 분파 회로에 대해서도 마찬가지의 구조를 적용할 수 있다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 탄성파 공진 회로에 복수의 탄성파 공진자를 구비하는 경우, 이들 탄성파 공진자를 병렬 접속하는 양태를 나타냈지만, 이들 탄성파 공진자를 직렬 접속해도 된다. 그러나, 탄성파 공진자를 병렬 접속함으로써 탄성파 공진 회로의 임피던스의 상승을 억제할 수 있어, 안테나에 접속하는 고주파 프론트엔드 회로 등의 저임피던스의 회로에는 유효하다. 반대로, 고임피던스의 회로에 대해서는, 탄성파 공진자의 직렬 회로를 적용해도 된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 탄성파 공진 회로에 복수의 탄성파 공진자를 구비하는 경우, 2개의 탄성파 공진자를 구비한 양태를 나타냈지만, 3개 이상이어도 된다.
또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로의 양쪽에, 탄성파 공진 회로의 선택 수단을 구비하고 있지만, 적어도 한쪽에 탄성파 공진 회로의 선택 수단을 구비하고 있으면 된다.
상술한 구성을 구비하는 주파수 가변 필터는, 다음에 나타내는 프론트엔드 회로 및 통신 장치에 이용할 수 있다. 도 12는 본 발명의 실시 형태에 따른 통신 장치의 기능 블록도이다.
통신 장치(1)는 프론트엔드 회로(2), RFIC(3) 및, BBIC(4)를 구비한다. 프론트엔드 회로(2)는 안테나 정합 회로(5), 분파 회로(6), 송신측 필터(71), 수신측 필터(72), 송신측 증폭 회로(73) 및 수신측 증폭 회로(74)를 구비한다. 송신측 필터(71)와 송신측 증폭 회로(73)가 본 발명의 「송신 회로」에 대응한다. 수신측 필터(72)와 수신측 증폭 회로(74)가 본 발명의 「수신 회로」에 대응한다.
안테나 정합 회로(5)는 안테나 ANT와 분파 회로(6) 사이에 접속되어 있다. 분파 회로는, 안테나 정합 회로(5)에 접속됨과 함께, 송신측 필터(71) 및 수신측 필터(72)에 접속되어 있다. 송신측 필터(71)는 송신측 증폭 회로(73)에 접속되어 있다. 수신측 필터(72)는 수신측 증폭 회로(74)에 접속되어 있다. 송신측 증폭 회로(73)와 수신측 증폭 회로(74)는 RFIC(3)에 접속되어 있다. RFIC(3)는 BBIC(4)에 접속되어 있다.
RFIC(3)는 통신 장치(1)에서 실행하는 통신의 고주파 처리를 실행하고, 구체적인 예로서는, 송신 신호의 생성, 수신 신호의 복조 등을 실행한다. BBIC(4)는, 통신 장치(1)에서 실행하는 베이스 밴드 주파수에서의 처리를 실행한다.
RFIC(3)로부터 출력된 송신 신호는, 송신측 증폭 회로(73)에서 증폭된다. 송신측 증폭 회로(73)는 전단 증폭 회로(731), 단간 필터(732), 종단 증폭 회로(733)를 구비한다. 송신 신호는, 전단 증폭 회로(731)에서 증폭되고, 단간 필터(732)에서 필터 처리되며, 종단 증폭 회로(733)에서 다시 증폭되어, 송신측 필터(71)에 출력된다. 송신 신호는, 송신측 필터(71)에서 필터 처리되어, 분파 회로(6)에 출력된다. 송신 신호는, 분파 회로(6), 안테나 정합 회로(5)를 통해, 안테나 ANT에 전송되고, 안테나 ANT로부터 외부로 송신된다.
안테나 ANT에서 수신된 수신 신호는, 안테나 정합 회로(5), 분파 회로(6)를 통해, 수신측 필터(72)에 출력된다. 수신 신호는, 수신측 필터(72)에서 필터 처리되어, 수신측 증폭 회로(74)에 출력된다. 수신측 증폭 회로(74)는 수신 신호를 증폭하여, RFIC(3)에 출력한다.
이와 같은 통신 장치(1) 및 프론트엔드 회로(2)에 있어서, 송신측 필터(71), 수신측 필터(72) 및 단간 필터(732) 중 적어도 하나에, 상술한 구성을 포함하는 주파수 가변 필터(10, 10A, 10B, 10C, 10D)를 사용한다.
이에 의해, 필터를 구성하는 통과 대역의 중심 주파수의 가변 범위를 확장하여, 많은 통신 밴드에 있어서, 원하는 주파수의 통신 신호를 저손실로 송수신하고, 다른 주파수의 불요파를 억제할 수 있는 프론트엔드 회로(2)를 실현할 수 있다. 따라서, 많은 통신 밴드에 있어서 통신 특성이 우수한(송신 에러나 수신 에러가 발생하기 어려운) 통신 장치(1)를 실현할 수 있다.
다음에, 도 13은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A)의 변형예에 따른 주파수 가변 필터(10E)의 회로도이다. 이 변형예에 따른 주파수 가변 필터(10E)는, 주파수 가변 필터(10A)에 대하여, 결합용 가변 캐패시터 VC61과, 인덕터 L62를 추가한 것이다. 중복되는 구성의 설명은 생략한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 인덕터 L62(리액턴스 소자에 대응)는 가변 캐패시터 VC34와 접지 전위 사이에 접속되어 있다. 즉, 인덕터 L62는, 직렬 아암 공진 회로(탄성파 공진 회로(411, 412, 431, 432, 451, 452, 471, 472), 가변 캐패시터 VC21∼VC24를 포함하는 회로)를 통하지 않고 제2 단자 P02에 접속된 병렬 아암 공진 회로(탄성파 공진 회로(481, 482), 가변 캐패시터 VC34를 포함하는 회로)의 가변 캐패시터 VC34와 접지 전위 사이에 접속되어 있다. 결합용 가변 캐패시터 VC61은, 가변 캐패시터 VC34 및 인덕터 L62의 접속점과, 제1 단자 P01 사이에 접속되어 있다.
변형예에 따른 주파수 가변 필터(10E)에서는, 결합용 가변 캐패시터 VC61은, 다른 가변 캐패시터 또는 리액턴스 소자와 결합한다. 이에 의해, 주파수 가변 필터(10E)의 통과 특성은, 통과 대역의 저역측의 감쇠극이 조정된다. 그 결과, 주파수 가변 필터(10E)의 감쇠 특성은 향상된다. 이 감쇠 특성의 향상에 대하여 도 14를 사용하여 설명한다.
도 14는 주파수 가변 필터(10E)와, 주파수 가변 필터(10A)의 통과 특성(감쇠 특성)을 도시하는 도면이다. 도 14에 있어서, 실선은 주파수 가변 필터(10E)의 통과 특성을 나타내고, 점선은 주파수 가변 필터(10A)의 통과 특성을 나타낸다.
도 14에 도시한 바와 같이, 약 690㎒∼약 730㎒의 통과 대역에 있어서, 주파수 가변 필터(10E)의 감쇠량(dB)은 주파수 가변 필터(10A)의 감쇠량과 대략 동일하다. 즉, 주파수 가변 필터(10E)는, 주파수 가변 필터(10A)와 마찬가지로, 저손실로 통과 대역의 고주파 신호를 통과시킨다.
도 14에 도시한 바와 같이, 주파수 가변 필터(10E)의 통과 특성은, 통과 대역의 저역측에 주파수 약 670㎒의 감쇠극을 갖고 있다. 이 감쇠극의 주파수 670㎒부터 600㎒까지의 대역에 있어서, 주파수 가변 필터(10E)의 감쇠량은, 주파수 가변 필터(10A)의 감쇠량보다 크게 되어 있다. 이와 같이, 주파수 가변 필터(10E)에서는, 통과 대역의 저역측에 있어서, 소정량의 감쇠량을 확보하는 감쇠 대역을 확장할 수 있다.
또한, 결합용 가변 캐패시터 VC61은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10A) 이외에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 도 15는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 주파수 가변 필터(10B)의 변형예에 따른 주파수 가변 필터(10F)의 회로도이다. 주파수 가변 필터(10F)에 있어서도, 인덕터 L62는, 가변 캐패시터 VC34와 접지 전위 사이에 접속되어 있다. 결합용 가변 캐패시터 VC61은, 가변 캐패시터 VC34 및 인덕터 L62의 접속점과, 제1 단자 P01 사이에 접속되어 있다. 따라서, 주파수 가변 필터(10F)에 있어서도, 통과 대역의 저역측에 있어서, 소정량의 감쇠량을 확보하는 감쇠 대역을 확장할 수 있다.
1 : 통신 장치
2 : 프론트엔드 회로
3 : RFIC
4 : BBIC
5 : 안테나 정합 회로
6 : 분파 회로
10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F : 주파수 가변 필터
11 : 주파수 가변 분파 회로
20 : 직렬 아암 공진 회로
21, 22, 23, 31, 32, 33, 411, 412, 421, 422, 431, 432, 441, 442, 451, 452, 461, 462, 471, 472, 481, 482, 511, 512, 521, 522, 531, 532, 541, 542, 551, 552, 561, 562, 571, 572, 581, 582, 611, 612, 621, 622, 631, 632, 641, 642, 651, 652, 661, 662, 671, 672, 681, 682 : 탄성파 공진 회로
30 : 병렬 아암 공진 회로
71 : 송신측 필터
72 : 수신측 필터
73 : 송신측 증폭 회로
74 : 수신측 증폭 회로
91, 92 : 압전체
731 : 전단 증폭 회로
732 : 단간 필터
733 : 종단 증폭 회로
811, 812, 813, 814, 815, 816, 817, 818, 819, 821, 822, 823, 824, 825, 826, 827, 828, 829 : 외부 접속용의 도체 패턴
831, 832, 833, 834, 835, 836, 837, 838, 839, 841, 842, 843, 844, 845, 846, 847, 848, 849, 851, 852, 853, 854, 855, 856 : 배선 도체 패턴
911, 931, 951, 971, 912, 932, 952, 972 : 직렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴
921, 941, 961, 981, 922, 942, 962, 982 : 병렬 아암 공진 회로용의 도체 패턴
P01 : 제1 단자
P02 : 제2 단자
Pant : 안테나 단자
Prx : 수신 신호 출력 단자
Ptx : 송신 신호 입력 단자
SW1, SW2, SW3, SW11, SW12, SW13, SW14, SW15, SW16, SW17, SW18, SW19, SW20, SW21, SW22, SW23, SW24, SW25, SW26, SW27, SW28, SW29 : 스위치 회로
VC20, VC30, VC21, VC22, VC23, VC24, VC31, VC32, VC33, VC34, VC41, VC42, VC43, VC44, VC51, VC52, VC53, VC54, VC61 : 가변 캐패시터
L62 : 인덕터

Claims (9)

  1. 각각에 탄성파 공진자와 가변 캐패시터를 구비한 직렬 아암 공진 회로와 병렬 아암 공진 회로가 래더형으로 접속된 주파수 가변 필터로서,
    상기 직렬 아암 공진 회로와 상기 병렬 아암 공진 회로 중 적어도 한쪽은,
    서로 공진 주파수가 다른 제1 탄성파 공진 회로와 제2 탄성파 공진 회로와,
    상기 제1 탄성파 공진 회로와 상기 제2 탄성파 공진 회로를 선택적으로 가변 캐패시터에 접속하는 스위치 회로를 구비하고,
    상기 제1 탄성파 공진 회로의 공진 주파수와 상기 제2 탄성파 공진 회로의 공진 주파수의 차에 의해 발생하는 통과 대역의 주파수의 차는, 상기 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변 폭에 의해 발생하는 통과 대역의 주파수의 최대의 차보다도 큰, 주파수 가변 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주파수를 가변시키는 범위가, 상기 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 최대의 가변 폭에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수의 최대의 차 이하인 경우에는, 상기 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 가변량이 조정되고, 주파수를 가변시키는 범위가, 상기 가변 캐패시터의 캐패시턴스의 최대의 가변 폭에 의해 실현되는 통과 대역의 주파수의 최대의 차보다도 큰 경우에는, 상기 스위치 회로에 의해 상기 제1 탄성파 공진 회로와 상기 제2 탄성파 공진 회로가 전환되는, 주파수 가변 필터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 탄성파 공진 회로 또는 상기 제2 탄성파 공진 회로는, 적어도 제1 탄성파 공진자와 제2 탄성파 공진자를 구비하고 있고,
    상기 제1 탄성파 공진자와 상기 제2 탄성파 공진자는 병렬 접속되어 있고,
    상기 제1 탄성파 공진자의 공진 주파수 및 반공진 주파수와, 상기 제2 탄성파 공진자의 공진 주파수 및 반공진 주파수는 상이한, 주파수 가변 필터.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 직렬 아암 공진 회로와 상기 병렬 아암 공진 회로는, 각각, 상기 제1 탄성파 공진 회로와 상기 제2 탄성파 공진 회로를 갖고 있는, 주파수 가변 필터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 탄성파 공진 회로와 상기 제2 탄성파 공진 회로는, 각각, 상기 제1 탄성파 공진자와 상기 제2 탄성파 공진자를 갖고 있는, 주파수 가변 필터.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직렬 아암 공진 회로를 통하지 않고 출력 단자에 접속된 병렬 아암 공진 회로의 가변 캐패시터와, 접지 전위 사이에 접속된 리액턴스 소자와,
    해당 가변 캐패시터 및 상기 리액턴스 소자의 접속점과, 입력 단자 사이에 접속된 결합용 가변 캐패시터를 더 구비하고 있는, 주파수 가변 필터.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 직렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴과 상기 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴은, 압전체의 제1 방향을 따라서 배열되어 형성되어 있고,
    상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서, 상기 직렬 아암 공진 회로를 탄성파 공진자의 도체 패턴에 접속하는 외부 접속용의 단자 도체는, 상기 직렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴과 상기 병렬 아암 공진 회로를 구성하는 탄성파 공진자의 도체 패턴이 형성된 공진자의 형성 영역의 한쪽 단부측에 배치되어 있고,
    상기 병렬 아암 공진 회로를 탄성파 공진자의 도체 패턴에 접속하는 외부 접속용의 단자 도체는, 상기 제2 방향에 있어서, 상기 공진자의 형성 영역의 다른 쪽 단부측에 배치되어 있는, 주파수 가변 필터.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 주파수 가변 필터를 구비하고,
    해당 주파수 가변 필터를 송신 회로의 필터 또는 수신 회로의 필터에 사용한, RF 프론트엔드 회로.
  9. 제8항에 기재된 RF 프론트엔드 회로와,
    상기 송신 회로 및 상기 수신 회로에 접속된 RFIC를 구비하는, 통신 장치.
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