WO2017069048A1 - 周波数可変フィルタ、rfフロントエンド回路、通信装置 - Google Patents

周波数可変フィルタ、rfフロントエンド回路、通信装置 Download PDF

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WO2017069048A1
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frequency
elastic wave
circuit
variable
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和田貴也
野阪浩司
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株式会社村田製作所
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    • H03H2210/036Stepwise

Definitions

  • the present invention relates to a frequency variable filter including an acoustic wave resonator and a variable capacitor, an RF front-end circuit using the filter, and a communication device.
  • an elastic wave resonance circuit including an elastic wave resonator and a variable capacitor is connected in a ladder type in multiple stages.
  • the series arm resonance circuit constituting the ladder type is a parallel circuit of an elastic wave resonator and a variable capacitor
  • the parallel arm resonance circuit is a series of an elastic wave resonator and a variable capacitor. Circuit.
  • the resonance point or antiresonance point of the acoustic wave resonator to which the variable capacitor is connected is determined by the variable capacitor, and the frequency of the resonance point and the antiresonance point is set. Since the frequency is varied in the direction of reducing the difference, the variable range of the frequency of the attenuation pole constituting the filter is limited. Therefore, there is a problem that it becomes impossible to cope with many communication bands (frequency bands defined by 3GPP).
  • an object of the present invention is to provide a variable frequency filter that can expand a variable range of frequencies and can cope with a wide frequency band.
  • the present invention relates to a frequency variable filter in which a series arm resonance circuit and a parallel arm resonance circuit each having an elastic wave resonator and a variable capacitor are connected in a ladder form, and has the following characteristics.
  • At least one of the series arm resonance circuit and the parallel arm resonance circuit includes a first elastic wave resonance circuit, a second elastic wave resonance circuit, a first elastic wave resonance circuit, and a second elastic wave resonance having different resonance frequencies.
  • a switch circuit for selectively connecting the circuit to the variable capacitor.
  • the difference in the passband frequency caused by the difference between the resonance frequency of the first elastic wave resonance circuit and the resonance frequency of the second elastic wave resonance circuit is the maximum of the passband frequency caused by the variable width of the capacitance of the variable capacitor. Greater than the difference.
  • the passband frequency is changed over a wide frequency band.
  • the frequency variable filter of the present invention has a variable capacitor capacitance when the frequency variable range is equal to or less than the maximum difference in passband frequency realized by the maximum variable width of the variable capacitor capacitance.
  • the first elastic wave resonance is performed by the switch circuit. It is preferable that the circuit and the second elastic wave resonance circuit are switched.
  • a small change in the passband frequency is performed by adjusting the capacitance of the variable capacitor, and a large change in the passband frequency is performed by selecting an elastic wave resonance circuit using a switch.
  • the frequency variable filter of the present invention preferably has the following configuration.
  • the first elastic wave resonance circuit or the second elastic wave resonance circuit includes at least a first elastic wave resonator and a second elastic wave resonator.
  • the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator are connected in parallel.
  • the resonance frequency and antiresonance frequency of the first elastic wave resonator are different from the resonance frequency and antiresonance frequency of the second elastic wave resonator.
  • the first elastic wave resonance circuit or the second elastic wave resonance circuit has a plurality of resonance points and antiresonance points. Thereby, it is easier to realize desired resonance characteristics and filter characteristics.
  • the series arm resonance circuit and the parallel arm resonance circuit each include a first elastic wave resonance circuit and a second elastic wave resonance circuit.
  • This configuration makes it easier to achieve desired filter characteristics.
  • the first elastic wave resonance circuit and the second elastic wave resonance circuit each include the first elastic wave resonator and the second elastic wave resonator. Preferably it is.
  • variable frequency filter of the present invention it is preferable that the plurality of acoustic wave resonators are connected in parallel.
  • This configuration can suppress an increase in the impedance of the elastic wave resonance circuit and can be easily applied to a low impedance circuit such as a high-frequency front-end circuit.
  • the variable frequency filter of the present invention includes a variable capacitor of a parallel arm resonant circuit connected to an output terminal without going through a series arm resonant circuit, a reactance element connected between a ground potential, and the variable capacitor. And a coupling variable capacitor connected between the connection point of the reactance element and the input terminal.
  • the coupling variable capacitor is coupled with a variable capacitor of another resonance circuit or a reactance element, so that an attenuation band for securing a predetermined amount of attenuation is widened. That is, with this configuration, the attenuation characteristic of the frequency variable filter is improved.
  • the frequency variable filter of the present invention preferably has the following configuration.
  • the conductor pattern of the acoustic wave resonator that constitutes the series arm resonance circuit and the conductor pattern of the acoustic wave resonator that constitutes the parallel arm resonance circuit are arranged in the first direction of the piezoelectric body.
  • the terminal conductor for external connection that connects the series arm resonance circuit to the conductor pattern of the elastic wave resonator is in parallel with the conductor pattern of the elastic wave resonator constituting the series arm resonance circuit. It arrange
  • the terminal conductor for external connection that connects the parallel arm resonance circuit to the conductor pattern of the acoustic wave resonator is arranged on the other end side of the resonator formation region in the second direction.
  • the RF front end circuit of the present invention includes a frequency variable filter having any one of the configurations described above, and this frequency variable filter is used as a filter for a transmission circuit or a filter for a reception circuit.
  • the communication device of the present invention includes the above-described RF front-end circuit and the RFIC 3 connected to the transmission circuit and the reception circuit.
  • 1 is a circuit diagram of a frequency variable filter according to a first embodiment of the present invention. It is a circuit diagram for every connection mode of the switch in the frequency variable filter which concerns on the 1st Embodiment of this invention. It is a conceptual diagram which shows the frequency distribution of the pass band implement
  • FIG. 6 is a circuit diagram of a frequency variable demultiplexing circuit according to a fourth embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the structure of the frequency variable filter which concerns on the 5th Embodiment of this invention. It is a functional block diagram of the communication apparatus which concerns on embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram of a frequency variable filter according to a first embodiment of the present invention.
  • the frequency variable filter 10 includes a series arm resonance circuit 20 and a parallel arm resonance circuit 30.
  • the series arm resonance circuit 20 is connected between the first terminal P01 and the second terminal P02.
  • the parallel arm resonance circuit 30 has a portion in common with the series arm resonance circuit 20, but is connected between the second terminal P02 side of the series arm resonance circuit 20 and the ground potential.
  • the series arm resonance circuit 20 includes elastic wave resonance circuits 21, 22, 23, a variable capacitor VC20, and switch circuits SW1, SW2.
  • the elastic wave resonance circuits 21, 22, and 23 correspond to the "first elastic wave resonance circuit” and the "second elastic wave resonance circuit” of the present invention, respectively.
  • variable capacitor VC20 The one end of the variable capacitor VC20 is connected to the first terminal P01. The other end of the variable capacitor VC20 is connected to the second terminal P02.
  • the elastic wave resonance circuit 21 includes a parallel circuit of an elastic wave resonator 211 and an elastic wave resonator 212.
  • the resonance frequency of the elastic wave resonator 211 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 212 are different, and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 211 and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 212 are different.
  • the elastic wave resonance circuit 22 includes a parallel circuit of an elastic wave resonator 221 and an elastic wave resonator 222.
  • the resonance frequency of the elastic wave resonator 221 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 222 are different, and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 221 and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 222 are different.
  • the elastic wave resonance circuit 23 includes a parallel circuit of an elastic wave resonator 231 and an elastic wave resonator 232.
  • the resonance frequency of the elastic wave resonator 231 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 232 are different, and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 231 and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 232 are different.
  • the switch circuit SW1 includes a common terminal and three selected terminals.
  • the common terminal is connected to one end of the variable capacitor VC20.
  • the first selected terminal is connected to one end of the acoustic wave resonance circuit 21, the second selected terminal is connected to one end of the acoustic wave resonance circuit 22, and the third selected terminal. Is connected to one end of the acoustic wave resonance circuit 23.
  • the switch circuit SW2 includes a common terminal and three selected terminals.
  • the common terminal is connected to the other end of the variable capacitor VC20.
  • the first selected terminal is connected to the other end of the acoustic wave resonance circuit 21, the second selected terminal is connected to the other end of the acoustic wave resonance circuit 22, and the third selected terminal. Is connected to the other end of the acoustic wave resonance circuit 23.
  • the parallel arm resonance circuit 30 includes elastic wave resonance circuits 31, 32, 33, a variable capacitor VC30, and switch circuits SW2, SW3.
  • the switch circuit SW2 is shared with the series arm resonance circuit 20.
  • the elastic wave resonance circuits 31, 32, and 33 correspond to the “first elastic wave resonance circuit” and the “second elastic wave resonance circuit” of the present invention, respectively.
  • the elastic wave resonance circuit 31 includes a parallel circuit of an elastic wave resonator 311 and an elastic wave resonator 312.
  • the resonance frequency of the elastic wave resonator 311 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 312 are different, and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 311 and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 312 are different.
  • the elastic wave resonance circuit 32 includes a parallel circuit of an elastic wave resonator 321 and an elastic wave resonator 322.
  • the resonance frequency of the elastic wave resonator 321 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 322 are different, and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 321 and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 322 are different.
  • the elastic wave resonance circuit 33 includes a parallel circuit of an elastic wave resonator 331 and an elastic wave resonator 332.
  • the resonance frequency of the elastic wave resonator 331 and the resonance frequency of the elastic wave resonator 332 are different, and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 331 and the anti-resonance frequency of the elastic wave resonator 332 are different.
  • the switch circuit SW2 includes a common terminal and three selected terminals.
  • the common terminal is connected to the other end of the variable capacitor VC20.
  • the first selected terminal is connected to one end of the acoustic wave resonance circuit 31, the second selected terminal is connected to one end of the acoustic wave resonance circuit 32, and the third selected terminal. Is connected to one end of the elastic wave resonance circuit 33.
  • the switch circuit SW3 includes a common terminal and three selected terminals.
  • the common terminal is connected to one end of the variable capacitor VC30.
  • the first selected terminal is connected to the other end of the elastic wave resonance circuit 31, and the second selected terminal is connected to the other end of the elastic wave resonance circuit 32, and the third selected terminal. Is connected to the other end of the elastic wave resonance circuit 33.
  • the one end of the variable capacitor VC30 is connected to the common terminal of the switch circuit SW3 as described above.
  • the other end of the variable capacitor VC30 is connected to the ground potential.
  • FIG. 2 is a circuit diagram for each connection mode of the switches in the variable frequency filter according to the first embodiment of the present invention.
  • 2A shows a connection mode in which the elastic wave resonance circuits 21 and 31 are selected
  • FIG. 2B shows a connection mode in which the elastic wave resonance circuits 22 and 32 are selected
  • FIG. ) Shows a connection mode in which the elastic wave resonance circuits 23 and 33 are selected.
  • the frequency variable filter 10 (1) includes a parallel circuit of an elastic wave resonance circuit 21 and a variable capacitor VC20 as the series arm resonance circuit 20 (1), and the parallel arm resonance circuit 30 (1).
  • the frequency variable filter 10 (2) includes a parallel circuit of an elastic wave resonance circuit 22 and a variable capacitor VC20 as the series arm resonance circuit 20 (2), and the parallel arm resonance circuit 30 (2).
  • the frequency variable filter 10 (2) includes a parallel circuit of an elastic wave resonance circuit 22 and a variable capacitor VC20 as the series arm resonance circuit 20 (2), and the parallel arm resonance circuit 30 (2).
  • a series circuit of an acoustic wave resonance circuit 32 and a variable capacitor VC30 includes a series circuit of an acoustic wave resonance circuit 32 and a variable capacitor VC30.
  • the frequency variable filter 10 (3) includes a parallel circuit of an elastic wave resonance circuit 22 and a variable capacitor VC20 as the series arm resonance circuit 20 (3), and the parallel arm resonance circuit 30 (3 ) Includes a series circuit of an acoustic wave resonance circuit 32 and a variable capacitor VC30.
  • the passband formed by the resonance-antiresonance characteristics of the elastic wave resonance circuits 21 and 31, the passband formed by the resonance-antiresonance characteristics of the elastic wave resonance circuits 22 and 32, and the elastic wave resonance circuit 23. , 33 differs from the passband formed by the resonance-antiresonance characteristics on the frequency axis.
  • the different passbands referred to here may be a part of the two passbands, or the two passbands may be separated. However, it is preferable that the two passbands are separated.
  • the difference between the frequencies of these passbands is set to be larger than the difference between the frequencies of the passbands that can be changed according to the range that the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 can take.
  • the difference between the frequencies in the passband is a difference in the center frequency of the passband.
  • the frequency variable filter 10 can expand the variable range of the center frequency of the pass band that constitutes the filter, and can cope with many communication bands.
  • the frequency variable filter 10 can realize the filter characteristics shown in FIG.
  • the frequency variable filter 10 adjusts the variable amount of the capacitance of the variable capacitor when the range in which the frequency is variable is equal to or less than the maximum difference in the frequency of the passband that can be realized by the variable width of the capacitance of the variable capacitor.
  • the switch circuit is switched.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing the frequency distribution of the passband realized by the variable frequency filter according to the first embodiment of the present invention.
  • BW10 indicates a frequency range of a pass band that can be set in the frequency variable filter 10.
  • BW10 (1) indicates a frequency range of a pass band that can be set in the variable frequency filter 10 (1) according to the first connection mode of the switch circuit.
  • BW10 (2) indicates a frequency range of a pass band that can be set in the frequency variable filter 10 (2) according to the second connection mode of the switch circuit.
  • BW10 (3) indicates the frequency range of the passband that can be set in the frequency variable filter 10 (3) according to the third connection mode of the switch circuit.
  • PB10 (11), PB10 (12),..., PB10 (1n) use elastic wave resonance circuits 21 and 31 (first connection mode of the switch circuit), and variable capacitor VC20.
  • Each pass band that can be set by adjusting the capacitance of VC30.
  • PB10 (21), PB10 (22),..., PB10 (2n) adjust the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 using the elastic wave resonance circuits 22 and 32 (second connection mode of the switch circuit).
  • Each passband that can be set is shown.
  • PB10 (31), PB10 (32),..., PB10 (3n) adjust the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 using the acoustic wave resonance circuits 23 and 33 (third connection mode of the switch circuit).
  • Each passband that can be set is shown.
  • different passbands can be realized by adjusting the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 in each connection mode of the switch circuit.
  • the acoustic wave resonance circuits 21 and 31 are selected, and the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 are adjusted, whereby a plurality of passbands PB10 (11) and PB10 (12 ,..., PB10 (1n) can be realized.
  • the pass band BW10 (1) composed of a wider frequency band than each of the pass bands PB10 (11), PB10 (12),..., PB10 (1n). realizable.
  • a pass band BW10 (2) having a wider frequency band than each of the pass bands PB10 (21), PB10 (22),..., PB10 (2n) is used. realizable.
  • a pass band BW10 (3) having a frequency band wider than each of the pass bands PB10 (31), PB10 (32),..., PB10 (3n) can be realized.
  • the resonance frequency and antiresonance frequency of the plurality of acoustic wave resonance circuits constituting the series arm resonance circuit 20 and the parallel arm resonance circuit 30 are set so that the pass band is different for each connection mode of the switch circuit. It has been decided.
  • the frequency range BW10 (1) of the pass band realized by the frequency variable filter 10 (1) and the frequency range BW10 () of the pass band realized by the frequency variable filter 10 (2). 2) is different from the passband frequency range BW10 (3) realized by the frequency variable filter 10 (3).
  • the frequency range BW10 of the pass band that can be realized as the frequency variable filter 10 becomes wider than the frequency range that can be taken by the frequency ranges BW10 (1), BW10 (2), and BW10 (3) of these pass bands.
  • the frequency variable filter 10 can be varied in the pass band in a frequency range wider than a realizable frequency range by simply adjusting the variable capacitor.
  • the resolution of the passband adjustment is reduced only by switching the switch circuit, but since the passband is also adjusted by adjusting the variable capacitor, a reduction in the resolution of the passband adjustment can be suppressed. Accordingly, the variable range of the center frequency can be expanded without increasing the variable pitch of the center frequency of the pass band of the filter, and therefore it is possible to cope with communication bands having adjacent frequencies.
  • the number of selected terminals of the switch circuit may be four or more.
  • the series arm resonance circuit 20 and the parallel arm resonance circuit 30 share the switch circuit SW20.
  • the circuit configuration of the variable frequency filter 10 can be simplified and the size can be reduced.
  • FIG. 4 is an impedance characteristic diagram of the acoustic wave resonance circuit and the acoustic wave resonator according to the first embodiment of the present invention. Note that each of the acoustic wave resonance circuit and the acoustic wave resonator constituting the variable frequency filter 10 according to the present embodiment is different from each other only in the setting frequency of the resonance frequency and the anti-resonance frequency, and the basic setting of the basic impedance characteristics. The concept is the same. Therefore, here, the elastic wave resonance circuit 21 will be described.
  • the frequency of the resonance point RP211 of the elastic wave resonator 211 is lower than the frequency of the resonance point RP212 of the elastic wave resonator 212.
  • the frequency of the antiresonance point AP211 of the elastic wave resonator 211 is lower than the frequency of the antiresonance point AP212 of the elastic wave resonator 212.
  • the impedance characteristic of the elastic wave resonance circuit 21 is a composite characteristic of the impedance characteristic of the elastic wave resonator 211 and the impedance characteristic of the elastic wave resonator 212. Therefore, in the elastic wave resonance circuit 21 in which the elastic wave resonators 211 and 212 are connected in parallel, the first resonance point RP21L and the second resonance point RP21H are generated.
  • the frequency of the first resonance point RP21L is lower than the frequency of the second resonance point RP21H.
  • the frequency of the first resonance point RP21L matches the frequency of the resonance point RP211 of the acoustic wave resonator 211.
  • the frequency of the second resonance point RP21H matches the frequency of the resonance point RP212 of the elastic wave resonator 212.
  • a first antiresonance point AP21L and a second resonance point AP21H are generated.
  • the frequency of the first antiresonance point AP21L is lower than the frequency of the second antiresonance point AP21H.
  • the frequency of the first antiresonance point AP21L is between the frequency of the first resonance point RP21L and the frequency of the second resonance point RP21H.
  • the frequency of the second antiresonance point AP21H is higher than the frequency of the second resonance point RP21H.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the pass characteristic and the impedance characteristic in one aspect of the variable frequency filter according to the first embodiment of the present invention.
  • the upper part of FIG. 5 shows pass characteristics, and the lower part of FIG. 5 shows impedance characteristics.
  • the series arm elastic wave resonance circuit 21 and the parallel arm elastic wave resonance circuit 31 are set so that the frequency of the resonance point and the frequency of the antiresonance point are different.
  • the frequency of the second resonance point (high frequency side resonance point) RP21H of the series arm elastic wave resonance circuit 21 and the first antiresonance point (low frequency side antiresonance point) AP31L of the parallel arm elastic wave resonance circuit 31 are set to substantially the same frequency. Thereby, as shown in the upper part of FIG. 5, the pass band of the frequency variable filter is formed.
  • the frequency of the second anti-resonance point (high-frequency side anti-resonance point) AP21H of the series-arm elastic wave resonance circuit 21 and the second resonance point (high-frequency-side resonance point) RP31H of the elastic wave resonance circuit 31 of the parallel arm. are set to substantially the same frequency or adjacent frequencies.
  • an attenuation pole is provided on the high frequency side of the pass band of the frequency variable filter, and the attenuation characteristic on the high frequency side of the pass band becomes steep.
  • the frequency of RP31L is set to substantially the same frequency or a close frequency.
  • Such a resonance point and anti-resonance point are set for each combination of the elastic wave resonance circuit of the series arm and the elastic wave resonance circuit of the parallel arm, and each pass band is set to a different frequency band. Yes.
  • the frequency of the antiresonance point can be changed without changing the frequency of the resonance point of the elastic wave resonance circuit of the series arm.
  • the capacitance of the variable capacitor VC30 it is possible to change the frequency of the resonance point while hardly changing the frequency of the antiresonance point of the elastic wave resonance circuit of the parallel arm.
  • the frequencies of the attenuation pole on the high frequency side and the attenuation pole on the low frequency side of the pass band can be changed, and the frequency of the pass band can be changed without substantially changing the insertion loss of the pass band.
  • both the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 rather than adjusting only one of the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30, more various pass characteristics can be realized.
  • variable frequency filter 10 has the following characteristics because each elastic wave resonance circuit is a parallel connection of a plurality of elastic wave resonators.
  • FIG. 6 is an impedance characteristic diagram showing an effect on the impedance characteristic due to a plurality of elastic wave resonators.
  • the frequency and impedance of the first antiresonance point AP21L and the second antiresonance point AP21H change.
  • the frequency of the first antiresonance point AP21L (2) when the capacitance of the variable capacitor VC20 in the series arm is large is the first antiresonance when the capacitance of the variable capacitor VC20 is small. It is lower than the frequency of the point AP21L (1).
  • the impedance of the first antiresonance point AP21L (2) when the capacitance of the variable capacitor VC20 is large is lower than the impedance of the first antiresonance point AP21L (1) when the capacitance of the variable capacitor VC20 is small. End up.
  • the capacitance of the variable capacitor VC30 in the parallel arm is adjusted so as to be increased similarly to the variable capacitor VC20.
  • the frequency of the first resonance point RP31L (2) when the capacitance of the variable capacitor VC30 in the parallel arm is large is lower than the frequency of the first resonance point RP31L (1) when the capacitance of the variable capacitor VC30 is small. . That is, it is possible to shift substantially the same frequency as the first anti-resonance point AP21L of the parallel arm.
  • the impedance of the first resonance point RP31L (2) when the capacitance of the variable capacitor VC30 is large should be lower than the impedance of the first resonance point RP31L (1) when the capacitance of the variable capacitor VC30 is small. Can do.
  • the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 are changed from the large state to the small state, the attenuation amount of the attenuation pole due to the increase in the impedance of the first resonance point RP31L is reduced by the impedance of the first antiresonance point AP21L. It can be suppressed by rising.
  • the attenuation amount of the attenuation pole on the low frequency side of the pass band and the steepness of the attenuation characteristic can be maintained substantially the same.
  • the frequency of the second antiresonance point AP21H (2) when the capacitance of the variable capacitor VC20 in the series arm is large is higher than the frequency of the second antiresonance point AP21H (1) when the capacitance of the variable capacitor VC20 is small.
  • the impedance of the second anti-resonance point AP21H (2) when the capacitance of the variable capacitor VC20 is large is lower than the impedance of the second anti-resonance point AP21H (1) when the capacitance of the variable capacitor VC20 is small. End up.
  • the capacitance of the variable capacitor VC30 in the parallel arm is adjusted so as to be increased similarly to the variable capacitor VC20.
  • the frequency of the second resonance point RP31H (2) when the capacitance of the variable capacitor VC30 in the parallel arm is large is lower than the frequency of the second resonance point RP31H (1) when the capacitance of the variable capacitor VC30 is small. . That is, it is possible to shift substantially the same frequency as the second anti-resonance point AP21H of the parallel arm.
  • the impedance of the second resonance point RP31H (2) when the capacitance of the variable capacitor VC30 is large should be lower than the impedance of the second resonance point RP31H (1) when the capacitance of the variable capacitor VC30 is small. Can do.
  • the capacitances of the variable capacitors VC20 and VC30 are changed from a large state to a small state, the attenuation amount of the attenuation pole due to the increase in the impedance of the second resonance point RP31H is reduced by the impedance of the second antiresonance point AP21H. It can be suppressed by rising.
  • the attenuation amount of the attenuation pole on the high frequency side of the pass band and the steepness of the attenuation characteristic can be maintained substantially the same.
  • variable frequency filter 10 having a parallel circuit of acoustic wave resonators can realize the pass characteristics shown in FIG.
  • FIG. 7 is a pass characteristic diagram of the variable frequency filter according to the first embodiment of the present invention and the conventional variable frequency filter.
  • the conventional configuration refers to a configuration in which one elastic wave resonator and one variable capacitor are arranged on each arm, as shown in the prior art. The comparison is made with the same number of ladder-type steps.
  • the attenuation can be increased and the attenuation characteristic can be made steep. Can do. Further, the insertion loss of the pass band is hardly deteriorated as compared with the conventional configuration.
  • the frequency variable filter 10 it is possible to suppress the deterioration of the insertion loss in almost all passbands to be selected and realize a steep attenuation characteristic. As a result, even if the variable range of the center frequency of the pass band of the filter is widened, a desired communication band having no communication band is allowed to pass through with low loss, and communication signals of communication bands adjacent thereto are included. A variable frequency filter that greatly attenuates the unwanted wave signal can be realized.
  • FIG. 8 is a circuit diagram of a frequency variable filter according to the second embodiment of the present invention.
  • the frequency variable filter 10A according to the second embodiment of the present invention is different from the frequency variable filter 10 according to the first embodiment in the number of stages of the series arm resonance circuit and the parallel arm resonance circuit, and the selected elastic wave resonance circuit. And the number of elastic wave resonators constituting the elastic wave resonance circuit.
  • Basic operations such as a switch operation are the same as those of the frequency variable filter 10 according to the first embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • variable frequency filter 10A includes elastic wave resonance circuits 411, 412, 421, 422, 431, 432, 441, 442, 451, 452, 461, 462, 471, 472, 481, 482, variable capacitors VC21, VC22, VC23, VC24, VC31, VC32, VC33, VC34 and switch circuits SW11, SW12, SW13, SW14, SW15, SW16, SW17, SW18 are provided.
  • variable capacitors VC21, VC22, VC23, VC24 are connected in series between the first terminal P01 and the second terminal P02.
  • the acoustic wave resonance circuits 411 and 412 are selectively connected in parallel to the variable capacitor VC21 by switch circuits SW11 and SW12. With this configuration, the first series arm resonance circuit is configured.
  • One ends of the acoustic wave resonance circuits 421 and 422 are selectively connected to the variable capacitor VC22 side of the variable capacitor VC21 by the switch circuit SW12.
  • the elastic wave resonance circuit 421 is connected to the elastic wave resonance circuit 411
  • the elastic wave resonance circuit 422 is connected to the elastic wave resonance circuit 412.
  • the other ends of the acoustic wave resonance circuits 421 and 422 are selectively connected to one end of the variable capacitor VC31 by the switch circuit SW13.
  • the other end of the variable capacitor VC31 is connected to the ground potential.
  • the acoustic wave resonance circuits 431 and 432 are selectively connected in parallel to the variable capacitor VC22 by the switch circuits SW12 and SW14. With this configuration, a second series arm resonance circuit is configured.
  • the elastic wave resonance circuit 431 is connected to the elastic wave resonance circuit 411, and the elastic wave resonance circuit 432 is connected to the elastic wave resonance circuit 412.
  • the elastic wave resonance circuit 441 is connected to the elastic wave resonance circuit 431, and the elastic wave resonance circuit 442 is connected to the elastic wave resonance circuit 432.
  • One ends of the acoustic wave resonance circuits 441 and 442 are selectively connected to the variable capacitor VC23 side of the variable capacitor VC22 by the switch circuit SW14.
  • the other ends of the acoustic wave resonance circuits 441 and 442 are selectively connected to one end of the variable capacitor VC32 by the switch circuit SW15.
  • the other end of the variable capacitor VC32 is connected to the ground potential.
  • the acoustic wave resonance circuits 451 and 452 are selectively connected in parallel to the variable capacitor VC23 by switch circuits SW14 and SW16. With this configuration, a third series arm resonance circuit is configured.
  • the elastic wave resonance circuit 451 is connected to the elastic wave resonance circuit 431, and the elastic wave resonance circuit 452 is connected to the elastic wave resonance circuit 432.
  • the elastic wave resonance circuit 461 is connected to the elastic wave resonance circuit 451, and the elastic wave resonance circuit 462 is connected to the elastic wave resonance circuit 452.
  • One ends of the acoustic wave resonance circuits 461 and 462 are selectively connected to the variable capacitor VC24 side of the variable capacitor VC23 by the switch circuit SW16.
  • the other ends of the acoustic wave resonance circuits 461 and 462 are selectively connected to one end of the variable capacitor VC33 by the switch circuit SW17.
  • the other end of the variable capacitor VC33 is connected to the ground potential.
  • the acoustic wave resonance circuits 471 and 472 are selectively connected in parallel to the variable capacitor VC24 by switch circuits SW16 and SW18. With this configuration, a fourth series arm resonance circuit is configured.
  • the elastic wave resonance circuit 471 is connected to the elastic wave resonance circuit 451, and the elastic wave resonance circuit 472 is connected to the elastic wave resonance circuit 452.
  • the elastic wave resonance circuit 481 is connected to the elastic wave resonance circuit 471, and the elastic wave resonance circuit 482 is connected to the elastic wave resonance circuit 472.
  • One ends of the acoustic wave resonance circuits 481 and 482 are selectively connected to the second terminal P02 side of the variable capacitor VC24 by the switch circuit SW18.
  • the other ends of the acoustic wave resonance circuits 481 and 482 are selectively connected to one end of the variable capacitor VC34 by the switch circuit SW19.
  • the other end of the variable capacitor VC34 is connected to the ground potential.
  • the elastic wave resonance circuits 431, 432, 441, 442, 451, 452, 461, and 462 have a single elastic wave resonator.
  • the elastic wave resonance circuits 411, 412, 421, 422, 471, 472, 481, and 482 have two elastic wave resonators, and the two elastic wave resonators are connected in parallel.
  • all of the elastic wave resonance circuits constituting the variable frequency filter 10A may not be configured by a parallel connection circuit of two elastic wave resonators, and the same effect as that of the first embodiment is obtained. be able to.
  • FIG. 9 is a circuit diagram of a frequency variable filter according to the third embodiment of the present invention.
  • the frequency variable filter 10B according to the third embodiment of the present invention differs from the frequency variable filter 10A according to the second embodiment in the circuit configuration of the elastic wave resonance circuit.
  • Other configurations are the same as those of the frequency variable filter 10A according to the second embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the first series arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 511 and 512.
  • the first parallel arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 521 and 522.
  • the second series arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 531 and 532.
  • the second parallel arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 541 and 542.
  • the third series arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 551 and 552.
  • the third parallel arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 561 and 562.
  • the fourth series arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 571 and 572.
  • the fourth parallel arm resonance circuit includes elastic wave resonance circuits 581 and 582.
  • the elastic wave resonance circuits 521, 522, 531, 532, 551, 552, 581 and 582 have a single elastic wave resonator.
  • the elastic wave resonance circuits 511, 512, 541, 542, 561, 562, 571, and 572 have two elastic wave resonators, and the two elastic wave resonators are connected in parallel.
  • FIG. 10 is a circuit diagram of a frequency variable demultiplexing circuit according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the frequency variable demultiplexing circuit 11 includes the configuration of the frequency variable filter 10A according to the second embodiment described above as a transmission filter, and is set with the same circuit configuration as the frequency variable filter 10A.
  • a variable frequency filter 10C having a different pass band is provided as a reception side filter.
  • the one end of the frequency variable filter 10A is an antenna terminal Pant, and the other end is a reception signal output terminal Prx.
  • One end of the variable frequency filter 10C is an antenna terminal Pant, and the other end is a transmission signal input terminal Ptx.
  • the antenna terminal Pant corresponds to the first terminal P01 shown in the second embodiment
  • the reception signal output terminal Prx corresponds to the second terminal P02 according to the second embodiment.
  • the basic configuration of the frequency variable filter 10C is the same as that of the frequency variable filter 10A, and a description thereof will be omitted as appropriate.
  • the first series arm resonance circuit in the frequency variable filter 10C includes a variable capacitor VC41, elastic wave resonance circuits 611 and 612, and switch circuits SW21 and SW22.
  • the first parallel arm resonance circuit includes a variable capacitor VC51, elastic wave resonance circuits 621 and 622, and switch circuits SW22 and SW23.
  • the second series arm resonance circuit includes a variable capacitor VC42, elastic wave resonance circuits 631 and 632, and switch circuits SW22 and SW24.
  • the second parallel arm resonance circuit includes a variable capacitor VC52, elastic wave resonance circuits 641 and 642, and switch circuits SW24 and SW25.
  • the third series arm resonance circuit includes a variable capacitor VC43, elastic wave resonance circuits 651 and 652, and switch circuits SW24 and SW26.
  • the third parallel arm resonance circuit includes a variable capacitor VC53, elastic wave resonance circuits 661 and 662, and switch circuits SW26 and SW27.
  • the fourth series arm resonance circuit includes a variable capacitor VC44, elastic wave resonance circuits 671, 672, and switch circuits SW26, SW28.
  • the fourth parallel arm resonance circuit includes a variable capacitor VC54, elastic wave resonance circuits 681 and 682, and switch circuits SW28 and SW29.
  • FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a frequency variable filter according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the circuit configuration of the frequency variable filter 10D according to the fifth embodiment of the present invention is the same as that of the frequency variable filter 10A according to the second embodiment.
  • the frequency variable filter 10D shows a specific structure of the formation portion of the elastic wave resonance circuit and a connection mode to the switch circuit with respect to the frequency variable filter 10A. Therefore, the parts of these structures will be described, and description of other parts will be omitted.
  • the frequency variable filter 10D includes piezoelectric bodies 91 and 92.
  • the piezoelectric bodies 91 and 92 have a rectangular parallelepiped shape, and are arranged along the longitudinal direction so that the longitudinal directions thereof substantially coincide with each other.
  • the piezoelectric body 91 is formed with conductor patterns 911, 931, 951, 971 for series arm resonance circuits and conductor patterns 921, 941, 961, 981 for parallel arm resonance circuits.
  • the conductor patterns 911, 931, 951, 971 for the series arm resonance circuit and the conductor patterns 921, 941, 961, 981 for the parallel arm resonance circuit have an IDT shape.
  • the conductor patterns 911, 931, 951, 971 for the series arm resonance circuit and the conductor patterns 921, 941, 961, 981 for the parallel arm resonance circuit are arranged along the longitudinal direction (first direction) of the piezoelectric body 91. Is formed. At this time, the conductor pattern for the series arm resonance circuit and the conductor pattern for the parallel arm resonance circuit are alternately arranged.
  • the conductor pattern 911 for the series arm resonance circuit, the conductor pattern 921 for the parallel arm resonance circuit, the conductor pattern 931 for the series arm resonance circuit, the conductor pattern 941 for the parallel arm resonance circuit, and the series arm resonance circuit The conductor pattern 951, the conductor pattern 961 for the parallel arm resonance circuit, the conductor pattern 971 for the series arm resonance circuit, and the conductor pattern 981 for the parallel arm resonance circuit are arranged in this order.
  • a wiring conductor pattern 831 connected to the conductor pattern 911 for the series arm resonance circuit is formed on the opposite side of the conductor pattern 911 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 911 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 832 connected to these conductor patterns 911 and 921 is formed between the conductor pattern 911 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 921 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 833 connected to the conductor pattern 921 for the parallel arm resonance circuit is formed on the opposite side of the conductor pattern 911 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 921 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 834 connected to the conductor pattern 931 for the series arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 941 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 931 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 835 connected to these conductor patterns 931 and 941 is formed between the conductor pattern 931 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 941 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 836 connected to the conductor pattern 941 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 931 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 941 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 837 connected to the conductor pattern 951 for the series arm resonance circuit is formed on the opposite side of the conductor pattern 951 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 951 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 838 connected to these conductor patterns 951 and 961 is formed between the conductor pattern 951 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 961 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 839 connected to the conductor pattern 961 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 951 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 961 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 841 connected to the conductor pattern 971 for the series arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 981 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 971 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 842 connected to these conductor patterns 971 and 981 is formed between the conductor pattern 971 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 981 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 843 connected to the conductor pattern 981 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 971 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 981 for the parallel arm resonance circuit.
  • External conductor patterns 811, 812, 813, 814, and 815 are rectangular conductor patterns.
  • the external connection conductor patterns 811, 812, 813, 814, and 815 are on one end side in the short side direction (second direction) of the piezoelectric body 91 with respect to the region where the plurality of resonance circuit conductor patterns are formed. Is formed.
  • the external connection conductor patterns 811, 812, 813, 814, and 815 are arranged in this order along the longitudinal direction of the piezoelectric body 91.
  • the conductor pattern 811 for external connection is arranged close to the conductor pattern 911 for the series arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 811 is connected to the wiring conductor pattern 831.
  • the conductor pattern 812 for external connection is disposed in proximity to the conductor pattern 921 for the parallel arm resonance circuit and the conductor pattern 931 for the series arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 812 is connected to the wiring conductor patterns 832 and 834.
  • the conductor pattern 813 for external connection is disposed in proximity to the conductor pattern 941 for the parallel arm resonance circuit and the conductor pattern 951 for the series arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 813 is connected to the wiring conductor patterns 835 and 837.
  • the external connection conductor pattern 814 is disposed in proximity to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 961 and the series arm resonance circuit conductor pattern 971.
  • the external connection conductor pattern 814 is connected to the wiring conductor patterns 838 and 841.
  • the external connection conductor pattern 815 is disposed close to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 981.
  • the external connection conductor pattern 815 is connected to the wiring conductor pattern 842.
  • External connection conductor patterns 811, 812, 813, 814, and 815 are respectively connected to switch circuits SW 11, SW 12, SW 14, SW 16, and SW 18 disposed on one end side in the short direction of the piezoelectric body 91.
  • External connection conductor patterns 816, 817, 818, and 819 are rectangular conductor patterns.
  • the external connection conductor patterns 816, 817, 818, and 819 are formed on the other end side in the short side direction (second direction) of the piezoelectric body 91 with respect to the region where the plurality of resonance circuit conductor patterns are formed. ing. That is, the external connection conductor patterns 816, 817, 818, and 819 are arranged in the short direction of the piezoelectric body 91 so as to sandwich a region where a plurality of resonance circuit conductor patterns are formed. , 812, 813, 814, and 815.
  • the external connection conductor patterns 816, 817, 818, and 819 are arranged in this order along the longitudinal direction of the piezoelectric body 91.
  • the conductor pattern 816 for external connection is disposed close to the conductor pattern 921 for the parallel arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 816 is connected to the wiring conductor pattern 833.
  • the external connection conductor pattern 817 is disposed adjacent to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 941.
  • the external connection conductor pattern 817 is connected to the wiring conductor pattern 836.
  • the external connection conductor pattern 818 is disposed close to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 961.
  • the external connection conductor pattern 818 is connected to the wiring conductor pattern 839.
  • the external connection conductor pattern 819 is disposed in proximity to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 981.
  • the external connection conductor pattern 819 is connected to the wiring conductor pattern 843.
  • External connection conductor patterns 816, 817, 818, and 819 are connected to switch circuits SW13, SW15, SW17, and SW19 disposed on the other end side of the piezoelectric body 91 in the short-side direction, respectively.
  • the piezoelectric body 92 is provided with conductor patterns 912, 932, 952, 972 for series arm resonance circuits, and conductor patterns 922, 942, 962, 982 for parallel arm resonance circuits.
  • the conductor patterns 912, 932, 952, 972 for the series arm resonance circuit and the conductor patterns 922, 942, 962, 982 for the parallel arm resonance circuit have an IDT shape.
  • the conductor patterns 912, 932, 952 972 for the series arm resonance circuit and the conductor patterns 922, 942, 962, 982 for the parallel arm resonance circuit are arranged along the longitudinal direction of the piezoelectric body 92. Yes. At this time, the conductor pattern for the series arm resonance circuit and the conductor pattern for the parallel arm resonance circuit are alternately arranged. Specifically, the conductor pattern 912 for the series arm resonance circuit, the conductor pattern 922 for the parallel arm resonance circuit, the conductor pattern 932 for the series arm resonance circuit, the conductor pattern 942 for the parallel arm resonance circuit, and the series arm resonance circuit Conductor pattern 952, parallel arm resonance circuit conductor pattern 962, series arm resonance circuit conductor pattern 972, and parallel arm resonance circuit conductor pattern 982.
  • a wiring conductor pattern 844 connected to the conductor pattern 912 for the series arm resonance circuit is formed on the opposite side of the conductor pattern 922 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 912 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 845 connected to the conductor patterns 912 and 922 is formed between the conductor pattern 912 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 922 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 846 connected to the conductor pattern 922 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 912 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 922 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 847 connected to the conductor pattern 932 for the series arm resonance circuit is formed on the opposite side of the conductor pattern 942 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 932 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 848 connected to the conductor patterns 932 and 942 is formed between the conductor pattern 932 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 942 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 849 connected to the conductor pattern 942 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 932 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 942 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 851 connected to the conductor pattern 952 for the series arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 962 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 952 for the series arm resonance circuit. Between the conductor pattern 952 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 962 for the parallel arm resonance circuit, a wiring conductor pattern 852 connected to these conductor patterns 952 and 962 is formed.
  • a wiring conductor pattern 853 connected to the conductor pattern 962 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 952 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 962 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 854 connected to the conductor pattern 972 for the series arm resonance circuit is formed on the opposite side of the conductor pattern 982 for the parallel arm resonance circuit in the conductor pattern 972 for the series arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 855 connected to these conductor patterns 972 and 982 is formed between the conductor pattern 972 for the series arm resonance circuit and the conductor pattern 982 for the parallel arm resonance circuit.
  • a wiring conductor pattern 856 connected to the conductor pattern 982 for the parallel arm resonance circuit is formed on the side opposite to the conductor pattern 972 for the series arm resonance circuit in the conductor pattern 982 for the parallel arm resonance circuit.
  • External conductor patterns 821, 822, 823, 824, and 825 are rectangular conductor patterns.
  • the external connection conductor patterns 821, 822, 823, 824, and 825 are formed on one end side in the short direction of the piezoelectric body 92 with respect to the region where the plurality of resonance circuit conductor patterns are formed.
  • the conductor patterns 821, 822, 823, 824, and 825 for external connection are arranged in this order along the longitudinal direction of the piezoelectric body 92.
  • the conductor pattern 821 for external connection is disposed close to the conductor pattern 921 for the series arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 821 is connected to the wiring conductor pattern 844.
  • the external connection conductor pattern 822 is disposed in proximity to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 922 and the series arm resonance circuit conductor pattern 932.
  • the external connection conductor pattern 822 is connected to the wiring conductor patterns 845 and 847.
  • the external connection conductor pattern 823 is disposed in proximity to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 942 and the series arm resonance circuit conductor pattern 952.
  • the external connection conductor pattern 823 is connected to the wiring conductor patterns 848 and 851.
  • the conductor pattern 824 for external connection is disposed in proximity to the conductor pattern 962 for the parallel arm resonance circuit and the conductor pattern 972 for the series arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 824 is connected to the wiring conductor patterns 852 and 854.
  • the external connection conductor pattern 825 is disposed close to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 982.
  • the external connection conductor pattern 825 is connected to the wiring conductor pattern 855.
  • External connection conductor patterns 821, 822, 823, 824, and 825 are connected to switch circuits SW11, SW12, SW14, SW16, and SW18 disposed on one end side of the piezoelectric body 92 in the short direction.
  • External conductor patterns 826, 827, 828, and 829 are rectangular conductor patterns.
  • the external connection conductor patterns 826, 827, 828, and 829 are formed on the other end side in the short direction of the piezoelectric body 92 with respect to the region where the plurality of resonance circuit conductor patterns are formed. That is, the external connection conductor patterns 826, 827, 828, and 829 are arranged in the short-side direction of the piezoelectric body 92, with the region where the plurality of resonance circuit conductor patterns are formed, sandwiching the external connection conductor pattern 821. , 822, 823, 824, and 825.
  • the external connection conductor patterns 826, 827, 828, and 829 are arranged in this order along the longitudinal direction of the piezoelectric body 92.
  • the conductor pattern 826 for external connection is disposed close to the conductor pattern 922 for the parallel arm resonance circuit.
  • the external connection conductor pattern 826 is connected to the wiring conductor pattern 846.
  • the external connection conductor pattern 827 is disposed close to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 942.
  • the external connection conductor pattern 827 is connected to the wiring conductor pattern 849.
  • the external connection conductor pattern 828 is disposed close to the parallel arm resonance circuit conductor pattern 962.
  • the external connection conductor pattern 828 is connected to the wiring conductor pattern 853.
  • the external connection conductor pattern 829 is disposed in the vicinity of the parallel arm resonance circuit conductor pattern 982.
  • the external connection conductor pattern 829 is connected to the wiring conductor pattern 856.
  • External connection conductor patterns 826, 827, 828, and 829 are connected to switch circuits SW13, SW15, SW17, and SW19 disposed on the other end side of the piezoelectric body 92 in the short-side direction, respectively.
  • the wiring pattern constituting the series arm resonance circuit and the wiring pattern constituting the parallel arm resonance circuit are arranged so as to sandwich the piezoelectric bodies 91 and 92 therebetween.
  • electrical coupling between the wiring pattern constituting the series arm resonance circuit and the wiring pattern constituting the parallel arm resonance circuit can be suppressed, and desired filter characteristics can be realized more reliably and accurately.
  • a set of a plurality of series arm resonance circuits and parallel arm resonance circuits that are simultaneously turned on or off by switching of the switch circuit is formed as a set on the piezoelectric body. This facilitates the connection pattern to the switch circuit.
  • the wiring pattern forming the ladder type is simplified and shortened, and desired filter characteristics can be realized more reliably and accurately.
  • the frequency variable filter 10D according to the present embodiment has a structure based on the circuit of the frequency variable filter 10A according to the second embodiment, but the frequency variable filter and frequency variable demultiplexing according to other embodiments. A similar structure can be applied to the circuit.
  • the elastic wave resonance circuit when the elastic wave resonance circuit includes a plurality of elastic wave resonators, an embodiment in which these elastic wave resonators are connected in parallel has been described. However, these elastic wave resonators are connected in series. May be. However, an increase in impedance of the elastic wave resonance circuit can be suppressed by connecting the elastic wave resonators in parallel, which is effective for a low impedance circuit such as a high-frequency front end circuit connected to the antenna. Conversely, a series circuit of acoustic wave resonators may be applied to a high impedance circuit.
  • both the series arm resonance circuit and the parallel arm resonance circuit are provided with an elastic wave resonance circuit selection means. However, if at least one of them is provided with an elastic wave resonance circuit selection means. Good.
  • FIG. 12 is a functional block diagram of the communication apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the communication apparatus 1 includes a front end circuit 2, an RFIC 3, and a BBIC 4.
  • the front end circuit 2 includes an antenna matching circuit 5, a demultiplexing circuit 6, a transmission side filter 71, a reception side filter 72, a transmission side amplification circuit 73, and a reception side amplification circuit 74.
  • the transmission side filter 71 and the transmission side amplifier circuit 73 correspond to the “transmission circuit” of the present invention.
  • the reception side filter 72 and the reception side amplifier circuit 74 correspond to the “reception circuit” of the present invention.
  • the antenna matching circuit 5 is connected between the antenna ANT and the branching circuit 6.
  • the branching circuit is connected to the antenna matching circuit 5 and is also connected to the transmission side filter 71 and the reception side filter 72.
  • the transmission side filter 71 is connected to the transmission side amplification circuit 73.
  • the reception side filter 72 is connected to the reception side amplification circuit 74.
  • the transmission side amplification circuit 73 and the reception side amplification circuit 74 are connected to the RFIC 3.
  • the RFIC 3 is connected to the BBIC 4.
  • the RFIC 3 executes high-frequency processing of communication executed by the communication device 1, and as a specific example, executes generation of a transmission signal, demodulation of a reception signal, and the like.
  • the BBIC 4 executes processing at the baseband frequency executed by the communication device 1.
  • the transmission signal output from the RFIC 3 is amplified by the transmission side amplification circuit 73.
  • the transmission side amplification circuit 73 includes a front stage amplification circuit 731, an interstage filter 732, and a final stage amplification circuit 733.
  • the transmission signal is amplified by the preamplifier circuit 731, filtered by the interstage filter 732, further amplified by the final amplifier circuit 733, and output to the transmission filter 71.
  • the transmission signal is filtered by the transmission filter 71 and output to the demultiplexing circuit 6.
  • the transmission signal is transmitted to the antenna ANT via the branching circuit 6 and the antenna matching circuit 5, and transmitted from the antenna ANT to the outside.
  • the reception signal received by the antenna ANT is output to the reception-side filter 72 via the antenna matching circuit 5 and the demultiplexing circuit 6.
  • the reception signal is filtered by the reception side filter 72 and output to the reception side amplification circuit 74.
  • the reception side amplification circuit 74 amplifies the reception signal and outputs it to the RFIC 3.
  • the frequency variable filters 10, 10 ⁇ / b> A, 10 ⁇ / b> B, 10 ⁇ / b> C having the above-described configuration are included in at least one of the transmission filter 71, the reception filter 72, and the interstage filter 732. 10D is used.
  • FIG. 13 is a circuit diagram of a frequency variable filter 10E according to a modification of the frequency variable filter 10A according to the second embodiment of the present invention.
  • a frequency variable filter 10E according to this modification is obtained by adding a coupling variable capacitor VC61 and an inductor L62 to the frequency variable filter 10A. The description of the overlapping configuration is omitted.
  • the inductor L62 (corresponding to the reactance element) is connected between the variable capacitor VC34 and the ground potential. That is, the inductor L62 is connected to the second terminal P02 without going through a series arm resonance circuit (a circuit composed of elastic wave resonance circuits 411, 412, 431, 432, 451, 452, 471, 472, variable capacitors VC21 to VC24).
  • the parallel arm resonance circuit (a circuit composed of elastic wave resonance circuits 481, 482 and variable capacitor VC34) is connected between the variable capacitor VC34 and the ground potential.
  • the coupling variable capacitor VC61 is connected between the connection point of the variable capacitor VC34 and the inductor L62 and the first terminal P01.
  • variable frequency filter 10E the coupling variable capacitor VC61 is coupled to another variable capacitor or a reactance element.
  • the pass characteristic of the frequency variable filter 10E adjusts the attenuation pole on the lower side of the pass band.
  • the attenuation characteristic of the frequency variable filter 10E is improved. The improvement of the attenuation characteristic will be described with reference to FIG.
  • FIG. 14 is a diagram showing pass characteristics (attenuation characteristics) of the frequency variable filter 10E and the frequency variable filter 10A.
  • the solid line indicates the pass characteristic of the frequency variable filter 10E
  • the dotted line indicates the pass characteristic of the frequency variable filter 10A.
  • the attenuation (dB) of the frequency variable filter 10E is substantially equal to the attenuation of the frequency variable filter 10A. That is, the frequency variable filter 10E passes a high-frequency signal in the pass band with a low loss, like the frequency variable filter 10A.
  • the pass characteristic of the frequency variable filter 10E has an attenuation pole with a frequency of about 670 MHz on the lower side of the pass band.
  • the attenuation amount of the frequency variable filter 10E is larger than the attenuation amount of the frequency variable filter 10A.
  • the attenuation band that secures a predetermined amount of attenuation can be widened on the low frequency side of the pass band.
  • FIG. 15 is a circuit diagram of a frequency variable filter 10F according to a modification of the frequency variable filter 10B according to the third embodiment of the present invention.
  • the inductor L62 is connected between the variable capacitor VC34 and the ground potential.
  • the coupling variable capacitor VC61 is connected between the connection point of the variable capacitor VC34 and the inductor L62 and the first terminal P01. Therefore, also in the frequency variable filter 10F, it is possible to widen an attenuation band that secures a predetermined amount of attenuation on the low band side of the pass band.
  • Frequency variable filter 11 Frequency variable demultiplexing circuit 20: Series arm resonance circuits 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: elastic wave Resonance circuit 30: parallel arm resonance circuit 71: transmission side filter 72: reception side filter 73: transmission side amplification circuit 74 Receiving side amplifier circuits 91 and 92: Piezoelectric body 731: Previous stage amplifier circuit 732: Interstage filter 733: Final stage amplifier circuits

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Abstract

周波数可変フィルタ(10)は、直列腕共振回路(20)と並列腕共振回路(30)を備える。直列腕共振回路(20)は、共振周波数が異なる弾性波共振回路(21,22,23)と可変キャパシタ(VC20)とスイッチ回路(SW1,SW2)を備える。並列腕共振回路(30)は、共振周波数が異なる弾性波共振回路(31,32,33)と可変キャパシタ(VC30)とスイッチ回路(SW2,SW3)を備える。例えば、弾性波共振回路(21,31)の共振周波数と弾性波共振回路(22,32)の共振周波数との差によって生じる通過帯域の周波数の差は、可変キャパシタ(VC20,VC30)のキャパシタンスの可変幅によって生じる通過帯域の周波数の最大の差よりも大きい。

Description

周波数可変フィルタ、RFフロントエンド回路、通信装置
 本発明は、弾性波共振子と可変キャパシタを備えた周波数可変フィルタ、このフィルタを用いたRFフロントエンド回路および通信装置に関する。
 従来、弾性波共振子と可変キャパシタとを組み合わせた周波数可変フィルタ(チューナブルフィルタ)が各種考案、実用化されている。
 例えば、特許文献1に記載の周波数可変フィルタは、弾性波共振子と可変キャパシタからなる弾性波共振回路を、ラダー型で多段に接続している。特許文献1に記載の周波数可変フィルタでは、ラダー型を構成する直列腕共振回路は、弾性波共振子と可変キャパシタの並列回路であり、並列腕共振回路は、弾性波共振子と可変キャパシタの直列回路である。
国際公開第2012/114930号パンフレット
 しかしながら、特許文献1に記載の周波数可変フィルタの構成では、可変キャパシタによって、該可変キャパシタが接続されている弾性波共振子の共振点または反共振点を、該共振点と該反共振点の周波数差を小さくする方向に周波数を可変させているため、フィルタを構成する減衰極の周波数の可変範囲が限られてしまう。そのため、多くの通信バンド(3GPPで定められた周波数帯)に対応できなくなるという問題がある。
 したがって、本発明の目的は、周波数の可変範囲を広げ、広い周波数帯域に対応し得る周波数可変フィルタを提供することにある。
 この発明は、それぞれに弾性波共振子と可変キャパシタとを備えた直列腕共振回路と並列腕共振回路とがラダー型に接続された周波数可変フィルタに関し、次の特徴を有する。直列腕共振回路と並列腕共振回路の少なくとも一方は、互いに共振周波数が異なる第1の弾性波共振回路と第2の弾性波共振回路と、第1の弾性波共振回路と第2の弾性波共振回路を選択的に可変キャパシタに接続するスイッチ回路と、を備える。第1の弾性波共振回路の共振周波数と第2の弾性波共振回路の共振周波数との差によって生じる通過帯域の周波数の差は、可変キャパシタのキャパシタンスの可変幅によって生じる通過帯域の周波数の最大の差よりも大きい。
 この構成では、広い周波数帯域において通過帯域の周波数が変更される。
 また、この発明の周波数可変フィルタは、周波数を可変させる範囲が、可変キャパシタのキャパシタンスの最大の可変幅によって実現される通過帯域の周波数の最大の差以下である場合には、可変キャパシタのキャパシタンスの可変量が調整され、周波数を可変させる範囲が、可変キャパシタのキャパシタンスの最大の可変幅によって実現される通過帯域の周波数の最大の差よりも大きい場合には、スイッチ回路によって第1の弾性波共振回路と第2の弾性波共振回路が切り替えられることが好ましい。
 この構成では、通過帯域の周波数の小さな変更は、可変キャパシタのキャパシタンスの調整によって行われ、通過帯域の周波数の大きな変更は、スイッチによる弾性波共振回路の選択によって行われる。
 また、この発明の周波数可変フィルタは、次の構成であることが好ましい。第1の弾性波共振回路または第2の弾性波共振回路は、少なくとも第1の弾性波共振子と第2の弾性波共振子とを備えている。第1の弾性波共振子と第2の弾性波共振子は、並列接続されている。第1の弾性波共振子の共振周波数および反共振周波数と、第2の弾性波共振子の共振周波数および反共振周波数は異なっている。
 この構成では、第1の弾性波共振回路または第2の弾性波共振回路が、共振点および反共振点を複数有する。これにより、所望の共振特性およびフィルタ特性をより実現し易い。
 また、この発明の周波数可変フィルタでは、直列腕共振回路と並列腕共振回路は、それぞれ、第1の弾性波共振回路と第2の弾性波共振回路とを有していることが好ましい。
 この構成では、所望のフィルタ特性をより実現し易い。
 また、この発明の周波数可変フィルタでは、第1の弾性波共振回路と第2の弾性波共振回路は、それぞれ、第1の弾性波共振子と前記第2の弾性波共振子とを有していることが好ましい。
 この構成では、所望の減衰特性と通過特性とがより確実に実現される。
 また、この発明の周波数可変フィルタでは、複数の弾性波共振子は並列接続されていることが好ましい。
 この構成では、弾性波共振回路のインピーダンスの増加を抑制でき、高周波フロントエンド回路等の低インピーダンス回路に容易に適用することが可能になる。
 また、この発明の周波数可変フィルタは、直列腕共振回路を介さずに出力端子に接続された並列腕共振回路の可変キャパシタと、接地電位と、の間に接続されたリアクタンス素子と、該可変キャパシタ及びリアクタンス素子の接続点と、入力端子と、の間に接続された結合用可変キャパシタと、をさらに備えていることが好ましい。
 この構成では、結合用可変キャパシタが、他の共振回路の可変キャパシタ、またはリアクタンス素子と結合することによって、所定量の減衰量を確保する減衰帯域が広がる。すなわち、この構成では、周波数可変フィルタの減衰特性が向上する。
 また、この発明の周波数可変フィルタでは、次の構成であることが好ましい。
 直列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンと並列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンは、圧電体の第1方向に沿って配列して形成されている。第1方向に直交する第2方向において、直列腕共振回路を弾性波共振子の導体パターンに接続する外部接続用の端子導体は、直列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンと並列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンが形成された共振子の形成領域の一方端側に配置されている。並列腕共振回路を弾性波共振子の導体パターンに接続する外部接続用の端子導体は、第2方向において共振子の形成領域の他方端側に配置されている。
 この構成では、直列腕共振回路用のスイッチおよび可変キャパシタに直列腕共振回路を接続する回路パターンと、並列腕共振回路用のスイッチおよび可変キャパシタに並列腕共振回路を接続する回路パターンとが近接、交差すること抑制される。
 また、この発明のRFフロントエンド回路は、上述のいずれかに記載の構成からなる周波数可変フィルタを備え、この周波数可変フィルタを、送信回路のフィルタまたは受信回路のフィルタに用いている。
 この構成では、広い周波数帯域において、所望とする周波数の通信信号が低損失で送受信され、他の周波数の不要波が抑制される。
 また、この発明の通信装置は、上述のRFフロントエンド回路と、送信回路および受信回路に接続されたRFIC3からとを備えている。
 この構成では、広い周波数帯域において、優れた通信特性が得られる。
 この発明によれば、フィルタの通過帯域の中心周波数の可変範囲を広げ、多くの通信バンドに対応することが可能となる。
本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタの回路図である。 本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタにおけるスイッチの接続態様毎の回路図である。 本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタで実現する通過帯域の周波数分布を示す概念図である。 本発明の第1の実施形態に係る弾性波共振回路および弾性波共振子のインピーダンス特性図である。 本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタの一態様における通過特性とインピーダンス特性の関係を示す図である。 弾性波共振子が複数個であることによるインピーダンス特性への作用を示すインピーダンス特性図である。 本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタおよび従来構成の周波数可変フィルタの通過特性図である。 本発明の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタの回路図である。 本発明の第3の実施形態に係る周波数可変フィルタの回路図である。 本発明の第4の実施形態に係る周波数可変分波回路の回路図である。 本発明の第5の実施形態に係る周波数可変フィルタの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態に係る通信装置の機能ブロック図である。 本発明の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタの変形例に係る周波数可変フィルタの回路図である。 同変形例に係る周波数可変フィルタの通過特性を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る周波数可変フィルタの変形例に係る周波数可変フィルタの回路図である。
 本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタについて、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタの回路図である。
 周波数可変フィルタ10は、直列腕共振回路20、および、並列腕共振回路30を備える。直列腕共振回路20は、第1端子P01と第2端子P02との間に接続されている。並列腕共振回路30は、直列腕共振回路20と共通する部分を有するが、直列腕共振回路20の第2端子P02側と接地電位との間に接続されている。
 直列腕共振回路20は、弾性波共振回路21,22,23、可変キャパシタVC20、スイッチ回路SW1,SW2を備える。弾性波共振回路21,22,23は、それぞれに本発明の「第1の弾性波共振回路」および「第2の弾性波共振回路」に対応する。
 可変キャパシタVC20の一方端は、第1端子P01に接続されている。可変キャパシタVC20の他方端は、第2端子P02に接続されている。
 弾性波共振回路21は、弾性波共振子211と弾性波共振子212との並列回路を備える。弾性波共振子211の共振周波数と弾性波共振子212の共振周波数は異なり、弾性波共振子211の反共振周波数と弾性波共振子212の反共振周波数は異なる。
 弾性波共振回路22は、弾性波共振子221と弾性波共振子222との並列回路を備える。弾性波共振子221の共振周波数と弾性波共振子222の共振周波数は異なり、弾性波共振子221の反共振周波数と弾性波共振子222の反共振周波数は異なる。
 弾性波共振回路23は、弾性波共振子231と弾性波共振子232との並列回路を備える。弾性波共振子231の共振周波数と弾性波共振子232の共振周波数は異なり、弾性波共振子231の反共振周波数と弾性波共振子232の反共振周波数は異なる。
 スイッチ回路SW1は、共通端子と3つの被選択端子を備える。共通端子は、可変キャパシタVC20の一方端に接続されている。第1の被選択端子は、弾性波共振回路21の一方端に接続されており、第2の被選択端子は、弾性波共振回路22の一方端に接続されており、第3の被選択端子は、弾性波共振回路23の一方端に接続されている。
 スイッチ回路SW2は、共通端子と3つの被選択端子を備える。共通端子は、可変キャパシタVC20の他方端に接続されている。第1の被選択端子は、弾性波共振回路21の他方端に接続されており、第2の被選択端子は、弾性波共振回路22の他方端に接続されており、第3の被選択端子は、弾性波共振回路23の他方端に接続されている。
 並列腕共振回路30は、弾性波共振回路31,32,33、可変キャパシタVC30、スイッチ回路SW2,SW3を備える。スイッチ回路SW2は、直列腕共振回路20と共有されている。弾性波共振回路31,32,33は、それぞれに本発明の「第1の弾性波共振回路」および「第2の弾性波共振回路」に対応する。
 弾性波共振回路31は、弾性波共振子311と弾性波共振子312との並列回路を備える。弾性波共振子311の共振周波数と弾性波共振子312の共振周波数は異なり、弾性波共振子311の反共振周波数と弾性波共振子312の反共振周波数は異なる。
 弾性波共振回路32は、弾性波共振子321と弾性波共振子322との並列回路を備える。弾性波共振子321の共振周波数と弾性波共振子322の共振周波数は異なり、弾性波共振子321の反共振周波数と弾性波共振子322の反共振周波数は異なる。
 弾性波共振回路33は、弾性波共振子331と弾性波共振子332との並列回路を備える。弾性波共振子331の共振周波数と弾性波共振子332の共振周波数は異なり、弾性波共振子331の反共振周波数と弾性波共振子332の反共振周波数は異なる。
 スイッチ回路SW2は、共通端子と3つの被選択端子を備える。共通端子は、可変キャパシタVC20の他方端に接続されている。第1の被選択端子は、弾性波共振回路31の一方端に接続されており、第2の被選択端子は、弾性波共振回路32の一方端に接続されており、第3の被選択端子は、弾性波共振回路33の一方端に接続されている。
 スイッチ回路SW3は、共通端子と3つの被選択端子を備える。共通端子は、可変キャパシタVC30の一方端に接続されている。第1の被選択端子は、弾性波共振回路31の他方端に接続されており、第2の被選択端子は、弾性波共振回路32の他方端に接続されており、第3の被選択端子は、弾性波共振回路33の他方端に接続されている。
 可変キャパシタVC30の一方端は、上述のようにスイッチ回路SW3の共通端子に接続されている。可変キャパシタVC30の他方端は、接地電位に接続されている。
 スイッチ回路SW1,SW2,SW3は連動されており、これらスイッチ回路SW1,SW2,SW3の切替動作によって、図2(A)~図2(C)に示す三種類の回路が実現される。図2は、本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタにおけるスイッチの接続態様毎の回路図である。図2(A)は、弾性波共振回路21,31が選択される接続態様を示し、図2(B)は、弾性波共振回路22,32が選択される接続態様を示し、図2(C)は、弾性波共振回路23,33が選択される接続態様を示す。
 図2(A)に示す態様では、周波数可変フィルタ10(1)は、直列腕共振回路20(1)として弾性波共振回路21と可変キャパシタVC20の並列回路を備え、並列腕共振回路30(1)として弾性波共振回路31と可変キャパシタVC30の直列回路を備える。図2(B)に示す態様では、周波数可変フィルタ10(2)は、直列腕共振回路20(2)として弾性波共振回路22と可変キャパシタVC20の並列回路を備え、並列腕共振回路30(2)として弾性波共振回路32と可変キャパシタVC30の直列回路を備える。図2(C)に示す態様では、周波数可変フィルタ10(3)は、直列腕共振回路20(3)として弾性波共振回路22と可変キャパシタVC20の並列回路を備え、並列腕共振回路30(3)として弾性波共振回路32と可変キャパシタVC30の直列回路を備える。
 ここで、弾性波共振回路21,31の共振-反共振特性によって形成される通過帯域と、弾性波共振回路22,32の共振-反共振特性によって形成される通過帯域と、弾性波共振回路23,33の共振-反共振特性によって形成される通過帯域とは、周波数軸上において異なる。なお、ここでいう通過帯域が異なるとは、2つの通過帯域の一部が重なっていてもよく、2つの通過帯域が離間していてよい。ただし、2つの通過帯域が離間していることが好ましい。
 そして、これらの通過帯域の周波数の差は、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスの取り得る範囲によって変更できる通過帯域の周波数の差よりも大きく設定されている。ここで、通過帯域の周波数の差とは、通過帯域の中心周波数の差である。
 このような構成とすることによって、周波数可変フィルタ10は、フィルタを構成する通過帯域の中心周波数の可変範囲を広げ、多くの通信バンドに対応し得る。また、周波数可変フィルタ10は、図3に示すフィルタ特性を実現できる。
 そして、周波数可変フィルタ10は、周波数を可変させる範囲が、可変キャパシタのキャパシタンスの可変幅によって実現できる通過帯域の周波数の最大の差以下である場合には、可変キャパシタのキャパシタンスの可変量を調整し、周波数を可変させる範囲が、可変キャパシタのキャパシタンスの可変幅によって実現できる通過帯域の周波数の最大の差よりも大きい場合には、スイッチ回路を切り替えている。
 図3は、本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタで実現する通過帯域の周波数分布を示す概念図である。
 図3において、BW10は、周波数可変フィルタ10において設定可能な通過帯域の周波数範囲を示す。BW10(1)は、スイッチ回路の第1の接続態様による周波数可変フィルタ10(1)において設定可能な通過帯域の周波数範囲を示す。BW10(2)は、スイッチ回路の第2の接続態様による周波数可変フィルタ10(2)において設定可能な通過帯域の周波数範囲を示す。BW10(3)は、スイッチ回路の第3の接続態様による周波数可変フィルタ10(3)において設定可能な通過帯域の周波数範囲を示す。
 また、図3において、PB10(11),PB10(12),・・・,PB10(1n)は、弾性波共振回路21,31を用いて(スイッチ回路の第1の接続態様)、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを調整して設定可能な各通過帯域を示す。PB10(21),PB10(22),・・・,PB10(2n)は、弾性波共振回路22,32を用いて(スイッチ回路の第2の接続態様)、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを調整して設定可能な各通過帯域を示す。PB10(31),PB10(32),・・・,PB10(3n)は、弾性波共振回路23,33を用いて(スイッチ回路の第3の接続態様)、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを調整して設定可能な各通過帯域を示す。
 図3に示すように、スイッチ回路のそれぞれの接続態様において可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを調整することによって、それぞれに異なる通過帯域を実現できる。具体的に、スイッチ回路の第1の接続態様では、弾性波共振回路21,31を選択し、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを調整することによって、複数の通過帯域PB10(11),PB10(12),・・・,PB10(1n)を実現できる。これにより、スイッチ回路の第1の接続態様として、各通過帯域PB10(11),PB10(12),・・・,PB10(1n)のそれぞれよりも広い周波数帯域からなる通過帯域BW10(1)を実現できる。
 同様に、スイッチ回路の第2の接続態様として、各通過帯域PB10(21),PB10(22),・・・,PB10(2n)のそれぞれよりも広い周波数帯域からなる通過帯域BW10(2)を実現できる。スイッチ回路の第3の接続態様として、各通過帯域PB10(31),PB10(32),・・・,PB10(3n)のそれぞれよりも広い周波数帯域からなる通過帯域BW10(3)を実現できる。
 さらに、周波数可変フィルタ10では、スイッチ回路の接続態様毎に通過帯域が異なるように、直列腕共振回路20および並列腕共振回路30を構成する複数の弾性波共振回路の共振周波数および反共振周波数が決定されている。これにより、図3に示すように、周波数可変フィルタ10(1)によって実現される通過帯域の周波数範囲BW10(1)と、周波数可変フィルタ10(2)によって実現される通過帯域の周波数範囲BW10(2)と、周波数可変フィルタ10(3)によって実現される通過帯域の周波数範囲BW10(3)とは、異なる。これにより、周波数可変フィルタ10として実現できる通過帯域の周波数範囲BW10は、これら通過帯域の周波数範囲BW10(1),BW10(2),BW10(3)の取り得る周波数範囲よりも広くなる。
 このように、周波数可変フィルタ10は、単に可変キャパシタを調整することで実現可能な周波数範囲よりも広い周波数範囲において通過帯域で可変することができる。また、スイッチ回路の切替のみでは通過帯域の調整の分解能が低下してしまうが、可変キャパシタの調整による通過帯域の調整も行っているので、通過帯域の調整の分解能の低下を抑制できる。したがって、フィルタの通過帯域の中心周波数の可変ピッチを広げることなく、中心周波数の可変範囲を広げることができるので、周波数が隣接する通信バンドにおいても対応することができるようになる。なお、スイッチ回路の被選択端子は、4個以上であってもよい。
 また、周波数可変フィルタ10は、直列腕共振回路20と並列腕共振回路30とでスイッチ回路SW20を共有している。これにより、周波数可変フィルタ10の回路構成を簡素化でき、小型化が可能になる。
 次に、各弾性波共振回路および弾性波共振子の具体的なインピーダンスおよびフィルタ特性(通過特性および減衰特性)の設定方法について説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係る弾性波共振回路および弾性波共振子のインピーダンス特性図である。なお、本実施形態に係る周波数可変フィルタ10を構成する各弾性波共振回路および弾性波共振子は、共振周波数および反共振周波数の設定周波数が異なるだけで、基本的なインピーダンス特性の基本的な設定概念は同じである。したがって、ここでは、弾性波共振回路21について説明する。
 図4に示すように、弾性波共振子211の共振点RP211の周波数は、弾性波共振子212の共振点RP212の周波数よりも低い。弾性波共振子211の反共振点AP211の周波数は、弾性波共振子212の反共振点AP212の周波数よりも低い。
 弾性波共振回路21のインピーダンス特性は、弾性波共振子211のインピーダンス特性と弾性波共振子212のインピーダンス特性の合成特性となる。したがって、弾性波共振子211,212が並列接続された弾性波共振回路21には、第1共振点RP21Lと第2共振点RP21Hが生じる。第1共振点RP21Lの周波数は、第2共振点RP21Hの周波数よりも低い。第1共振点RP21Lの周波数は、弾性波共振子211の共振点RP211の周波数に一致する。第2共振点RP21Hの周波数は、弾性波共振子212の共振点RP212の周波数に一致する。
 また、弾性波共振回路21には、第1反共振点AP21Lと第2共振点AP21Hが生じる。第1反共振点AP21Lの周波数は、第2反共振点AP21Hの周波数よりも低い。第1反共振点AP21Lの周波数は、第1共振点RP21Lの周波数と第2共振点RP21Hの周波数の間にある。第2反共振点AP21Hの周波数は、第2共振点RP21Hの周波数よりも高い。このように、弾性波共振回路21には、周波数が異なる2つの共振点と周波数が異なる2つの反共振点が現れる。
 このようなインピーダンス特性を有する弾性波共振回路21を直列腕共振回路に備え、同様のインピーダンス特性を有する弾性波共振回路31を並列腕共振回路に備えることによって、図5に示すようなフィルタ特性を得られる。図5は、本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタの一態様における通過特性とインピーダンス特性の関係を示す図である。図5の上段は通過特性を示し、図5の下段はインピーダンス特性を示す。
 図5の下段に示すように、直列腕の弾性波共振回路21と、並列腕の弾性波共振回路31とは、共振点の周波数および反共振点の周波数が異なるように設定されている。
 直列腕の弾性波共振回路21の第2共振点(高周波数側の共振点)RP21Hの周波数と、並列腕の弾性波共振回路31の第1反共振点(低周波数側の反共振点)AP31Lの周波数は、略同じ周波数に設定されている。これにより、図5の上段に示すように、周波数可変フィルタの通過帯域が形成される。
 直列腕の弾性波共振回路21の第2反共振点(高周波数側の反共振点)AP21Hの周波数と、並列腕の弾性波共振回路31の第2共振点(高周波数側の共振点)RP31Hの周波数は、略同じ周波数または近接する周波数に設定されている。これにより、図5の上段に示すように、周波数可変フィルタの通過帯域の高周波数側に減衰極が設けられ、通過帯域の高周波数側の減衰特性が急峻になる。
 直列腕の弾性波共振回路21の第1反共振点(低周波数側の反共振点)AP21Lの周波数と、並列腕の弾性波共振回路31の第1共振点(低周波数側の反共振点)RP31Lの周波数は、略同じ周波数または近接する周波数に設定されている。これにより、図5の上段に示すように、周波数可変フィルタの通過帯域の低周波数側に減衰極が設けられ、通過帯域の低周波数側の減衰特性が急峻になる。
 このような共振点、反共振点の設定は、直列腕の弾性波共振回路と並列腕の弾性波共振回路の組み合わせ毎に設定されており、それぞれの通過帯域は、異なる周波数帯域に設定されている。
 そして、可変キャパシタVC20のキャパシタンスを調整することによって、直列腕の弾性波共振回路の共振点の周波数を殆ど変化させず、反共振点の周波数を変化させることができる。また、可変キャパシタVC30のキャパシタンスを調整することによって、並列腕の弾性波共振回路の反共振点の周波数を殆ど変化させず、共振点の周波数を変化させることができる。これにより、通過帯域の高周波数側の減衰極と低周波数側の減衰極の周波数を変化させることができ、通過帯域の挿入損失を殆ど変化させることなく、通過帯域の周波数を変化させることができる。この際、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスのいずれか一方のみを調整するよりも、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスの両方を調整することによって、より多様な通過特性を実現できる。
 さらに、周波数可変フィルタ10では、各弾性波共振回路が複数の弾性波共振子の並列接続であることによって、次の特徴を有する。図6は、弾性波共振子が複数個であることによるインピーダンス特性への作用を示すインピーダンス特性図である。
 可変キャパシタVC20のキャパシタンスを調整すると、第1反共振点AP21Lと第2反共振点AP21Hの周波数およびインピーダンスが変化する。
 具体的には、図6に示すように、直列腕における可変キャパシタVC20のキャパシタンスが大きい時の第1反共振点AP21L(2)の周波数は、可変キャパシタVC20のキャパシタンスが小さい時の第1反共振点AP21L(1)の周波数よりも低い。この際、可変キャパシタVC20のキャパシタンスが大きい時の第1反共振点AP21L(2)のインピーダンスは、可変キャパシタVC20のキャパシタンスが小さい時の第1反共振点AP21L(1)のインピーダンスよりも低くなってしまう。
 ここで、並列腕における可変キャパシタVC30のキャパシタンスを、可変キャパシタVC20と同様に大きくなるように調整する。これにより、並列腕における可変キャパシタVC30のキャパシタンスが大きい時の第1共振点RP31L(2)の周波数は、可変キャパシタVC30のキャパシタンスが小さい時の第1共振点RP31L(1)の周波数よりも低くなる。すなわち、並列腕の第1反共振点AP21Lとほぼ同じ周波数のシフトが可能になる。さらに、この際、可変キャパシタVC30のキャパシタンスが大きい時の第1共振点RP31L(2)のインピーダンスは、可変キャパシタVC30のキャパシタンスが小さい時の第1共振点RP31L(1)のインピーダンスよりも低くすることができる。
 これにより、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを小さい状態から大きい状態を変化させた場合、第1反共振点AP21Lのインピーダンスの低下による減衰極の減衰量の低下を、第1共振点RP31Lのインピーダンスの低下によって抑制することができる。
 逆に、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを大きい状態から小さい状態を変化させた場合、第1共振点RP31Lのインピーダンスの上昇による減衰極の減衰量の低下を、第1反共振点AP21Lのインピーダンスの上昇によって抑制することができる。
 したがって、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを変化させても、通過帯域の低周波数側の減衰極の減衰量および減衰特性の急峻性を略同じに維持することができる。
 同様に、直列腕における可変キャパシタVC20のキャパシタンスが大きい時の第2反共振点AP21H(2)の周波数は、可変キャパシタVC20のキャパシタンスが小さい時の第2反共振点AP21H(1)の周波数よりも低い。この際、可変キャパシタVC20のキャパシタンスが大きい時の第2反共振点AP21H(2)のインピーダンスは、可変キャパシタVC20のキャパシタンスが小さい時の第2反共振点AP21H(1)のインピーダンスよりも低くなってしまう。
 ここで、並列腕における可変キャパシタVC30のキャパシタンスを、可変キャパシタVC20と同様に大きくなるように調整する。これにより、並列腕における可変キャパシタVC30のキャパシタンスが大きい時の第2共振点RP31H(2)の周波数は、可変キャパシタVC30のキャパシタンスが小さい時の第2共振点RP31H(1)の周波数よりも低くなる。すなわち、並列腕の第2反共振点AP21Hとほぼ同じ周波数のシフトが可能になる。さらに、この際、可変キャパシタVC30のキャパシタンスが大きい時の第2共振点RP31H(2)のインピーダンスは、可変キャパシタVC30のキャパシタンスが小さい時の第2共振点RP31H(1)のインピーダンスよりも低くすることができる。
 これにより、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを小さい状態から大きい状態を変化させた場合、第2反共振点AP21Hのインピーダンスの低下による減衰極の減衰量の低下を、第2共振点RP31Hのインピーダンスの低下によって抑制することができる。
 逆に、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを大きい状態から小さい状態を変化させた場合、第2共振点RP31Hのインピーダンスの上昇による減衰極の減衰量の低下を、第2反共振点AP21Hのインピーダンスの上昇によって抑制することができる。
 したがって、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを変化させても、通過帯域の高周波数側の減衰極の減衰量および減衰特性の急峻性を略同じに維持することができる。
 以上のように、それぞれに周波数特性が異なる弾性波共振子を並列接続した弾性波共振回路を用いることによって、可変キャパシタVC20,VC30のキャパシタンスを変化させても、周波数帯域がシフトするだけで通過特性および減衰特性が劣化しない周波数可変フィルタ10を実現することができる。なお、本実施形態では、直列腕の弾性波共振回路と並列腕の弾性波共振回路に弾性波共振子の並列回路を用いる態様を示したが、いずれか一方に弾性波共振子の並列回路を備えていてもよい。
 さらに、弾性波共振子の並列回路を備える周波数可変フィルタ10では、図7に示す通過特性を実現できる。図7は、本発明の第1の実施形態に係る周波数可変フィルタおよび従来構成の周波数可変フィルタの通過特性図である。従来構成とは、従来技術に示すように、弾性波共振子と可変キャパシタを各腕にそれぞれ1つ配置した構成を示す。なお、ラダー型の段数は同じにして、比較している。
 図7に示すように、周波数可変フィルタ10では、通過帯域の高周波数側と低周波数側に近接する減衰極を2つ設けることができるので、減衰量を大きくでき、減衰特性を急峻にすることができる。また、通過帯域の挿入損失は、従来構成と比較して殆ど劣化していない。
 このように、本実施形態の周波数可変フィルタ10では、選択する略全ての通過帯域において挿入損失の劣化を抑制し、急峻な減衰特性を実現することができる。これにより、フィルタの通過帯域の中心周波数の可変範囲を広げた場合であったとしても、当該通信帯域ないの所望の通信バンドを低損失に通過させ、これに隣接する通信バンドの通信信号を含む不要波信号を大きく減衰する周波数可変フィルタを実現することができる。
 次に、第2の実施形態に係る周波数可変フィルタについて、図を参照して説明する。図8は、本発明の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタの回路図である。
 本発明の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aは、第1の実施形態に係る周波数可変フィルタ10に対して、直列腕共振回路と並列腕共振回路の段数、選択される弾性波共振回路の数、弾性波共振回路を構成する弾性波共振子の個数において異なる。スイッチ動作等の基本的な動作は第1の実施形態に係る周波数可変フィルタ10と同じであり、説明は省略する。
 周波数可変フィルタ10Aは、弾性波共振回路411,412,421,422,431,432,441,442,451,452,461,462,471,472,481,482、可変キャパシタVC21,VC22,VC23,VC24,VC31,VC32,VC33,VC34、および、スイッチ回路SW11,SW12,SW13,SW14,SW15,SW16,SW17,SW18を備える。
 可変キャパシタVC21,VC22,VC23,VC24は、第1端子P01と第2端子P02との間に直列接続されている。
 弾性波共振回路411,412は、可変キャパシタVC21に対して、スイッチ回路SW11,SW12によって選択的に並列接続されている。この構成により、第1の直列腕共振回路が構成されている。
 弾性波共振回路421,422の一方端は、可変キャパシタVC21の可変キャパシタVC22側にスイッチ回路SW12によって選択的に接続されている。この際、弾性波共振回路421は、弾性波共振回路411に接続されており、弾性波共振回路422は、弾性波共振回路412に接続されている。また、弾性波共振回路421,422の他方端は、スイッチ回路SW13によって可変キャパシタVC31の一方端に選択的に接続されている。可変キャパシタVC31の他方端は、接地電位に接続されている。この構成により、第1の並列腕共振回路が構成されている。
 弾性波共振回路431,432は、可変キャパシタVC22に対して、スイッチ回路SW12,SW14によって選択的に並列接続されている。この構成により、第2の直列腕共振回路が構成されている。弾性波共振回路431は、弾性波共振回路411に接続されており、弾性波共振回路432は、弾性波共振回路412に接続されている。
 弾性波共振回路441は、弾性波共振回路431に接続されており、弾性波共振回路442は、弾性波共振回路432に接続されている。弾性波共振回路441,442の一方端は、可変キャパシタVC22の可変キャパシタVC23側にスイッチ回路SW14によって選択的に接続されている。また、弾性波共振回路441,442の他方端は、スイッチ回路SW15によって可変キャパシタVC32の一方端に選択的に接続されている。可変キャパシタVC32の他方端は、接地電位に接続されている。この構成により、第2の並列腕共振回路が構成されている。
 弾性波共振回路451,452は、可変キャパシタVC23に対して、スイッチ回路SW14,SW16によって選択的に並列接続されている。この構成により、第3の直列腕共振回路が構成されている。弾性波共振回路451は、弾性波共振回路431に接続されており、弾性波共振回路452は、弾性波共振回路432に接続されている。
 弾性波共振回路461は、弾性波共振回路451に接続されており、弾性波共振回路462は、弾性波共振回路452に接続されている。弾性波共振回路461,462の一方端は、可変キャパシタVC23の可変キャパシタVC24側にスイッチ回路SW16によって選択的に接続されている。また、弾性波共振回路461,462の他方端は、スイッチ回路SW17によって可変キャパシタVC33の一方端に選択的に接続されている。可変キャパシタVC33の他方端は、接地電位に接続されている。この構成により、第3の並列腕共振回路が構成されている。
 弾性波共振回路471,472は、可変キャパシタVC24に対して、スイッチ回路SW16,SW18によって選択的に並列接続されている。この構成により、第4の直列腕共振回路が構成されている。弾性波共振回路471は、弾性波共振回路451に接続されており、弾性波共振回路472は、弾性波共振回路452に接続されている。
 弾性波共振回路481は、弾性波共振回路471に接続されており、弾性波共振回路482は、弾性波共振回路472に接続されている。弾性波共振回路481,482の一方端は、可変キャパシタVC24の第2端子P02側にスイッチ回路SW18によって選択的に接続されている。また、弾性波共振回路481,482の他方端は、スイッチ回路SW19によって可変キャパシタVC34の一方端に選択的に接続されている。可変キャパシタVC34の他方端は、接地電位に接続されている。この構成により、第4の並列腕共振回路が構成されている。
 弾性波共振回路431,432,441,442,451,452,461,462は、弾性波共振子が1個の構成である。弾性波共振回路411,412,421,422,471,472,481,482は、弾性波共振子が2個の構成であり、2個の弾性波共振子は並列接続されている。
 このように、周波数可変フィルタ10Aを構成する全ての弾性波共振回路が2個の弾性波共振子の並列接続回路によって構成されていなくてもよく、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
 次に、本発明の第3の実施形態に係る周波数可変フィルタについて、図を参照して説明する。図9は、本発明の第3の実施形態に係る周波数可変フィルタの回路図である。
 本発明の第3の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Bは、第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aに対して、弾性波共振回路の回路構成において異なる。他の構成は第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aと同じであり、説明は省略する。
 第1の直列腕共振回路は、弾性波共振回路511,512を備える。第1の並列腕共振回路は、弾性波共振回路521,522を備える。第2の直列腕共振回路は、弾性波共振回路531,532を備える。第2の並列腕共振回路は、弾性波共振回路541,542を備える。第3の直列腕共振回路は、弾性波共振回路551,552を備える。第3の並列腕共振回路は、弾性波共振回路561,562を備える。第4の直列腕共振回路は、弾性波共振回路571,572を備える。第4の並列腕共振回路は、弾性波共振回路581,582を備える。
 弾性波共振回路521,522,531,532,551,552,581,582は、弾性波共振子が1個の構成である。弾性波共振回路511,512,541,542,561,562,571,572は、弾性波共振子が2個の構成であり、2個の弾性波共振子は並列接続されている。
 このように、スイッチ回路を共有する直列腕共振回路と並列腕共振回路を構成する弾性波共振回路の弾性波共振子の個数が異なっていても、上述の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
 次に、本発明の第4の実施形態に係る周波数可変分波回路について、図を参照して説明する。図10は、本発明の第4の実施形態に係る周波数可変分波回路の回路図である。
 本発明の第4の実施形態に係る周波数可変分波回路11は、上述の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aの構成を送信側フィルタとして備え、周波数可変フィルタ10Aと同じ回路構成で設定する通過帯域が異なる周波数可変フィルタ10Cを受信側フィルタとして備える。
 周波数可変フィルタ10Aの一方端はアンテナ端子Pantであり、他方端は受信信号出力端子Prxである。周波数可変フィルタ10Cの一方端はアンテナ端子Pantであり、他方端は送信信号入力端子Ptxである。アンテナ端子Pantは、第2の実施形態に示す第1端子P01に対応し、受信信号出力端子Prxは、第2の実施形態に係る第2端子P02に対応する。
 周波数可変フィルタ10Cの基本構成は、周波数可変フィルタ10Aと同じであり、適宜説明は省略する。周波数可変フィルタ10Cにおける第1の直列腕共振回路は、可変キャパシタVC41、弾性波共振回路611,612、およびスイッチ回路SW21,SW22を備える。第1の並列腕共振回路は、可変キャパシタVC51、弾性波共振回路621,622、およびスイッチ回路SW22,SW23を備える。第2の直列腕共振回路は、可変キャパシタVC42、弾性波共振回路631,632、およびスイッチ回路SW22,SW24を備える。第2の並列腕共振回路は、可変キャパシタVC52、弾性波共振回路641,642、およびスイッチ回路SW24,SW25を備える。第3の直列腕共振回路は、可変キャパシタVC43、弾性波共振回路651,652、およびスイッチ回路SW24,SW26を備える。第3の並列腕共振回路は、可変キャパシタVC53、弾性波共振回路661,662、およびスイッチ回路SW26,SW27を備える。第4の直列腕共振回路は、可変キャパシタVC44、弾性波共振回路671,672、およびスイッチ回路SW26,SW28を備える。第4の並列腕共振回路は、可変キャパシタVC54、弾性波共振回路681,682、およびスイッチ回路SW28,SW29を備える。
 これにより、フィルタの通過帯域の中心周波数の可変範囲を広げた場合であったとしても、当該通信帯域ないの所望の通信バンドを低損失に通過させ、これに隣接する通信バンドの通信信号を含む不要波信号を大きく減衰する周波数可変分波回路を実現することができる。
 次に、本発明の第5の実施形態に係る周波数可変フィルタについて、図を参照して説明する。図11は、本発明の第5の実施形態に係る周波数可変フィルタの構成を示すブロック図である。
 本発明の第5の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Dの回路構成は、第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aと同じである。周波数可変フィルタ10Dは、周波数可変フィルタ10Aに対して、弾性波共振回路の形成部分の具体的な構造およびスイッチ回路への接続態様を示したものである。したがって、これらの構造の部分について説明し、他の部分については説明を省略する。
 周波数可変フィルタ10Dは、圧電体91,92を備える。圧電体91,92は直方体形状であり、それぞれの長手方向が略一致するように、長手方向に沿って配置されている。
 圧電体91には、直列腕共振回路用の導体パターン911,931,951,971、および、並列腕共振回路用の導体パターン921,941,961,981が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン911,931,951,971、および、並列腕共振回路用の導体パターン921,941,961,981は、IDT形状である。
 直列腕共振回路用の導体パターン911,931,951,971、および、並列腕共振回路用の導体パターン921,941,961,981は、圧電体91の長手方向(第1方向)に沿って配列して形成されている。この際、直列腕共振回路用の導体パターンと並列腕共振回路用の導体パターンが交互に配置されている。具体的には、直列腕共振回路用の導体パターン911、並列腕共振回路用の導体パターン921、直列腕共振回路用の導体パターン931、並列腕共振回路用の導体パターン941、直列腕共振回路用の導体パターン951、並列腕共振回路用の導体パターン961、直列腕共振回路用の導体パターン971、並列腕共振回路用の導体パターン981の順に配置されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン911における並列腕共振回路用の導体パターン921と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン911に接続する配線導体パターン831が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン911と並列腕共振回路用の導体パターン921との間には、これらの導体パターン911,921に接続する配線導体パターン832が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン921における直列腕共振回路用の導体パターン911と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン921に接続する配線導体パターン833が形成されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン931における並列腕共振回路用の導体パターン941と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン931に接続する配線導体パターン834が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン931と並列腕共振回路用の導体パターン941との間には、これらの導体パターン931,941に接続する配線導体パターン835が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン941における直列腕共振回路用の導体パターン931と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン941に接続する配線導体パターン836が形成されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン951における並列腕共振回路用の導体パターン961と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン951に接続する配線導体パターン837が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン951と並列腕共振回路用の導体パターン961との間には、これらの導体パターン951,961に接続する配線導体パターン838が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン961における直列腕共振回路用の導体パターン951と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン961に接続する配線導体パターン839が形成されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン971における並列腕共振回路用の導体パターン981と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン971に接続する配線導体パターン841が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン971と並列腕共振回路用の導体パターン981との間には、これらの導体パターン971,981に接続する配線導体パターン842が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン981における直列腕共振回路用の導体パターン971と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン981に接続する配線導体パターン843が形成されている。
 外部接続用の導体パターン811,812,813,814,815は、矩形の導体パターンである。外部接続用の導体パターン811,812,813,814,815は、圧電体91の短手方向(第2方向)において、複数の共振回路用の導体パターンが形成された領域よりも一方端側に形成されている。外部接続用の導体パターン811,812,813,814,815は、圧電体91の長手方向に沿ってこの順で配置されている。
 外部接続用の導体パターン811は、直列腕共振回路用の導体パターン911に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン811は、配線導体パターン831に接続されている。外部接続用の導体パターン812は、並列腕共振回路用の導体パターン921と直列腕共振回路用の導体パターン931に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン812は、配線導体パターン832,834に接続されている。外部接続用の導体パターン813は、並列腕共振回路用の導体パターン941と直列腕共振回路用の導体パターン951に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン813は、配線導体パターン835,837に接続されている。外部接続用の導体パターン814は、並列腕共振回路用の導体パターン961と直列腕共振回路用の導体パターン971に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン814は、配線導体パターン838,841に接続されている。外部接続用の導体パターン815は、並列腕共振回路用の導体パターン981に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン815は、配線導体パターン842に接続されている。
 外部接続用の導体パターン811,812,813,814,815は、圧電体91の短手方向の一方端側に配置されたスイッチ回路SW11,SW12,SW14,SW16,SW18にそれぞれ接続されている。
 外部接続用の導体パターン816,817,818,819は、矩形の導体パターンである。外部接続用の導体パターン816,817,818,819は、圧電体91の短手方向(第2方向)において、複数の共振回路用の導体パターンが形成された領域よりも他方端側に形成されている。すなわち、外部接続用の導体パターン816,817,818,819は、圧電体91の短手方向において、複数の共振回路用の導体パターンが形成された領域を挟んで、外部接続用の導体パターン811,812,813,814,815と反対側に配置されている。外部接続用の導体パターン816,817,818,819は、圧電体91の長手方向に沿ってこの順で配置されている。
 外部接続用の導体パターン816は、並列腕共振回路用の導体パターン921に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン816は、配線導体パターン833に接続されている。外部接続用の導体パターン817は、並列腕共振回路用の導体パターン941に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン817は、配線導体パターン836に接続されている。外部接続用の導体パターン818は、並列腕共振回路用の導体パターン961に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン818は、配線導体パターン839に接続されている。外部接続用の導体パターン819は、並列腕共振回路用の導体パターン981に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン819は、配線導体パターン843に接続されている。
 外部接続用の導体パターン816,817,818,819は、圧電体91の短手方向の他方端側に配置されたスイッチ回路SW13,SW15,SW17,SW19にそれぞれ接続されている。
 圧電体92には、直列腕共振回路用の導体パターン912,932,952,972、および、並列腕共振回路用の導体パターン922,942,962,982が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン912,932,952,972、および、並列腕共振回路用の導体パターン922,942,962,982は、IDT形状である。
 直列腕共振回路用の導体パターン912,932,952,972、および、並列腕共振回路用の導体パターン922,942,962,982は、圧電体92の長手方向に沿って配列して形成されている。この際、直列腕共振回路用の導体パターンと並列腕共振回路用の導体パターンが交互に配置されている。具体的には、直列腕共振回路用の導体パターン912、並列腕共振回路用の導体パターン922、直列腕共振回路用の導体パターン932、並列腕共振回路用の導体パターン942、直列腕共振回路用の導体パターン952、並列腕共振回路用の導体パターン962、直列腕共振回路用の導体パターン972、並列腕共振回路用の導体パターン982の順に配置されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン912における並列腕共振回路用の導体パターン922と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン912に接続する配線導体パターン844が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン912と並列腕共振回路用の導体パターン922との間には、これらの導体パターン912,922に接続する配線導体パターン845が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン922における直列腕共振回路用の導体パターン912と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン922に接続する配線導体パターン846が形成されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン932における並列腕共振回路用の導体パターン942と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン932に接続する配線導体パターン847が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン932と並列腕共振回路用の導体パターン942との間には、これらの導体パターン932,942に接続する配線導体パターン848が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン942における直列腕共振回路用の導体パターン932と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン942に接続する配線導体パターン849が形成されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン952における並列腕共振回路用の導体パターン962と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン952に接続する配線導体パターン851が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン952と並列腕共振回路用の導体パターン962との間には、これらの導体パターン952,962に接続する配線導体パターン852が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン962における直列腕共振回路用の導体パターン952と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン962に接続する配線導体パターン853が形成されている。
 直列腕共振回路用の導体パターン972における並列腕共振回路用の導体パターン982と反対側には、直列腕共振回路用の導体パターン972に接続する配線導体パターン854が形成されている。直列腕共振回路用の導体パターン972と並列腕共振回路用の導体パターン982との間には、これらの導体パターン972,982に接続する配線導体パターン855が形成されている。並列腕共振回路用の導体パターン982における直列腕共振回路用の導体パターン972と反対側には、並列腕共振回路用の導体パターン982に接続する配線導体パターン856が形成されている。
 外部接続用の導体パターン821,822,823,824,825は、矩形の導体パターンである。外部接続用の導体パターン821,822,823,824,825は、圧電体92の短手方向において、複数の共振回路用の導体パターンが形成された領域よりも一方端側に形成されている。外部接続用の導体パターン821,822,823,824,825は、圧電体92の長手方向に沿ってこの順で配置されている。
 外部接続用の導体パターン821は、直列腕共振回路用の導体パターン921に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン821は、配線導体パターン844に接続されている。外部接続用の導体パターン822は、並列腕共振回路用の導体パターン922と直列腕共振回路用の導体パターン932に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン822は、配線導体パターン845,847に接続されている。外部接続用の導体パターン823は、並列腕共振回路用の導体パターン942と直列腕共振回路用の導体パターン952に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン823は、配線導体パターン848,851に接続されている。外部接続用の導体パターン824は、並列腕共振回路用の導体パターン962と直列腕共振回路用の導体パターン972に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン824は、配線導体パターン852,854に接続されている。外部接続用の導体パターン825は、並列腕共振回路用の導体パターン982に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン825は、配線導体パターン855に接続されている。
 外部接続用の導体パターン821,822,823,824,825は、圧電体92の短手方向の一方端側に配置されたスイッチ回路SW11,SW12,SW14,SW16,SW18にそれぞれ接続されている。
 外部接続用の導体パターン826,827,828,829は、矩形の導体パターンである。外部接続用の導体パターン826,827,828,829は、圧電体92の短手方向において、複数の共振回路用の導体パターンが形成された領域よりも他方端側に形成されている。すなわち、外部接続用の導体パターン826,827,828,829は、圧電体92の短手方向において、複数の共振回路用の導体パターンが形成された領域を挟んで、外部接続用の導体パターン821,822,823,824,825と反対側に配置されている。外部接続用の導体パターン826,827,828,829は、圧電体92の長手方向に沿ってこの順で配置されている。
 外部接続用の導体パターン826は、並列腕共振回路用の導体パターン922に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン826は、配線導体パターン846に接続されている。外部接続用の導体パターン827は、並列腕共振回路用の導体パターン942に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン827は、配線導体パターン849に接続されている。外部接続用の導体パターン828は、並列腕共振回路用の導体パターン962に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン828は、配線導体パターン853に接続されている。外部接続用の導体パターン829は、並列腕共振回路用の導体パターン982に近接して配置されている。外部接続用の導体パターン829は、配線導体パターン856に接続されている。
 外部接続用の導体パターン826,827,828,829は、圧電体92の短手方向の他方端側に配置されたスイッチ回路SW13,SW15,SW17,SW19にそれぞれ接続されている。
 このような構成を用いることによって、直列腕共振回路を構成する配線パターンと、並列腕共振回路を構成する配線パターンは、圧電体91,92を挟むように配置される。これにより、直列腕共振回路を構成する配線パターンと、並列腕共振回路を構成する配線パターンとの電気的な結合を抑制でき、所望とするフィルタ特性をより確実且つ精確に実現することができる。
 また、本実施形態の構成では、スイッチ回路の切替によって同時に導通または遮断される複数の直列腕共振回路と並列腕共振回路の組が圧電体に集合して形成されている。これにより、スイッチ回路への接続パターンが容易になる。また、ラダー型を形成する配線パターンが簡素化されて短くなり、所望のフィルタ特性をより確実且つ精確に実現することができる。
 なお、本実施形態では、2個の圧電体を用いる態様を示したが、全ての弾性波共振子を1個の圧電体に形成する態様であってもよい。また、本実施形態に係る周波数可変フィルタ10Dは、第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aの回路に基づく構造を有しているが、他の実施形態に係る周波数可変フィルタおよび周波数可変分波回路についても同様の構造を適用することができる。
 また、上述の各実施形態では、弾性波共振回路に複数の弾性波共振子を備える場合、これらの弾性波共振子を並列接続する態様を示したが、これらの弾性波共振子を直列接続してもよい。しかしながら、弾性波共振子を並列接続することによって弾性波共振回路のインピーダンスの上昇を抑制でき、アンテナに接続する高周波フロントエンド回路等の低インピーダンスの回路には有効である。逆に、高インピーダンスの回路に対しては、弾性波共振子の直列回路を適用してもよい。
 また、上述の各実施形態では、弾性波共振回路に複数の弾性波共振子を備える場合、2個の弾性波共振子を備えた態様を示したが、3個以上であってもよい。
 また、上述の各実施形態では、直列腕共振回路と並列腕共振回路の両方に、弾性波共振回路の選択手段を備えているが、少なくとも一方に弾性波共振回路の選択手段を備えていればよい。
 上述の構成を備える周波数可変フィルタは、次に示すフロントエンド回路および通信装置に利用することができる。図12は、本発明の実施形態に係る通信装置の機能ブロック図である。
 通信装置1は、フロントエンド回路2、RFIC3、および、BBIC4を備える。フロントエンド回路2は、アンテナ整合回路5、分波回路6、送信側フィルタ71、受信側フィルタ72、送信側増幅回路73、および、受信側増幅回路74を備える。送信側フィルタ71と送信側増幅回路73が、本発明の「送信回路」に対応する。受信側フィルタ72と受信側増幅回路74が、本発明の「受信回路」に対応する。
 アンテナ整合回路5は、アンテナANTと分波回路6との間に接続されている。分波回路は、アンテナ整合回路5に接続されるともに、送信側フィルタ71、および、受信側フィルタ72に接続されている。送信側フィルタ71は、送信側増幅回路73に接続されている。受信側フィルタ72は、受信側増幅回路74に接続されている。送信側増幅回路73と受信側増幅回路74は、RFIC3に接続されている。RFIC3は、BBIC4に接続されている。
 RFIC3は、通信装置1で実行する通信の高周波処理を実行し、具体的な例としては、送信信号の生成、受信信号の復調等を実行する。BBIC4は、通信装置1で実行するベースバンド周波数での処理を実行する。
 RFIC3から出力された送信信号は、送信側増幅回路73で増幅される。送信側増幅回路73は、前段増幅回路731、段間フィルタ732、終段増幅回路733を備える。送信信号は、前段増幅回路731で増幅され、段間フィルタ732でフィルタ処理され、終段増幅回路733でさらに増幅され、送信側フィルタ71に出力される。送信信号は、送信側フィルタ71でフィルタ処理され、分波回路6に出力される。送信信号は、分波回路6、アンテナ整合回路5を介して、アンテナANTに伝送され、アンテナANTから外部へ送信される。
 アンテナANTで受信された受信信号は、アンテナ整合回路5、分波回路6を介して、受信側フィルタ72に出力される。受信信号は、受信側フィルタ72でフィルタ処理され、受信側増幅回路74に出力される。受信側増幅回路74は、受信信号を増幅して、RFIC3に出力する。
 このような通信装置1およびフロントエンド回路2において、送信側フィルタ71、受信側フィルタ72、および段間フィルタ732の少なくとも1つに、上述の構成からなる周波数可変フィルタ10,10A,10B,10C,10Dを用いる。
 これにより、フィルタを構成する通過帯域の中心周波数の可変範囲を広げ、多くの通信バンドにおいて、所望とする周波数の通信信号を低損失で送受信し、他の周波数の不要波を抑制できるフロントエンド回路2を実現することができる。したがって、多くの通信バンドにおいて通信特性が優れる(送信エラーや受信エラーが生じにくい)通信装置1を実現することができる。
 次に、図13は、本発明の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Aの変形例に係る周波数可変フィルタ10Eの回路図である。この変形例に係る周波数可変フィルタ10Eは、周波数可変フィルタ10Aに対して、結合用可変キャパシタVC61と、インダクタL62とを追加したものである。重複する構成の説明は省略する。
 図13に示すように、インダクタL62(リアクタンス素子に対応)は、可変キャパシタVC34と接地電位との間に接続されている。すなわち、インダクタL62は、直列腕共振回路(弾性波共振回路411,412,431,432,451,452,471,472、可変キャパシタVC21~VC24からなる回路)を介さずに第2端子P02に接続された並列腕共振回路(弾性波共振回路481,482、可変キャパシタVC34からなる回路)の可変キャパシタVC34と接地電位との間に接続されている。結合用可変キャパシタVC61は、可変キャパシタVC34及びインダクタL62の接続点と、第1端子P01との間に接続されている。
 変形例に係る周波数可変フィルタ10Eでは、結合用可変キャパシタVC61は、他の可変キャパシタ、またはリアクタンス素子と結合する。これにより、周波数可変フィルタ10Eの通過特性は、通過帯域の低域側の減衰極が調整される。その結果、周波数可変フィルタ10Eの減衰特性は向上する。この減衰特性の向上について図14を用いて説明する。
 図14は、周波数可変フィルタ10Eと、周波数可変フィルタ10Aの通過特性(減衰特性)を示す図である。図14において、実線は、周波数可変フィルタ10Eの通過特性を示し、点線は、周波数可変フィルタ10Aの通過特性を示す。
 図14に示すように、約690MHz~約730MHzの通過帯域において、周波数可変フィルタ10Eの減衰量(dB)は、周波数可変フィルタ10Aの減衰量と略等しい。すなわち、周波数可変フィルタ10Eは、周波数可変フィルタ10Aと同様に、低損失に通過帯域の高周波信号を通過させる。
 図14に示すように、周波数可変フィルタ10Eの通過特性は、通過帯域の低域側に周波数約670MHzの減衰極を有している。この減衰極の周波数670MHzから600MHzまでの帯域において、周波数可変フィルタ10Eの減衰量は、周波数可変フィルタ10Aの減衰量より大きくなっている。このように、周波数可変フィルタ10Eでは、通過帯域の低域側において、所定量の減衰量を確保する減衰帯域を広げることができる。
 また、結合用可変キャパシタVC61は、本発明の第2の実施形態に係る周波数可変フィルタ10A以外にも適用することができる。例えば、図15は、本発明の第3の実施形態に係る周波数可変フィルタ10Bの変形例に係る周波数可変フィルタ10Fの回路図である。周波数可変フィルタ10Fにおいても、インダクタL62は、可変キャパシタVC34と接地電位との間に接続されている。結合用可変キャパシタVC61は、可変キャパシタVC34及びインダクタL62の接続点と、第1端子P01との間に接続されている。従って、周波数可変フィルタ10Fにおいても、通過帯域の低域側において、所定量の減衰量を確保する減衰帯域を広げることができる。
1:通信装置
2:フロントエンド回路
3:RFIC
4:BBIC
5:アンテナ整合回路
6:分波回路
10,10A,10B,10C,10D,10E,10F:周波数可変フィルタ
11:周波数可変分波回路
20:直列腕共振回路
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:弾性波共振回路
30:並列腕共振回路
71:送信側フィルタ
72:受信側フィルタ
73:送信側増幅回路
74:受信側増幅回路
91,92:圧電体
731:前段増幅回路
732:段間フィルタ
733:終段増幅回路
811,812,813,814,815,816,817,818,819,821,822,823,824,825,826,827,828,829:外部接続用の導体パターン
831,832,833,834,835,836,837,838,839,841,842,843,844,845,846,847,848,849,851,852,853,854,855,856:配線導体パターン
911,931,951,971,912,932,952,972:直列腕共振回路用の導体パターン
921,941,961,981,922,942,962,982:並列腕共振回路用の導体パターン
P01:第1端子
P02:第2端子
Pant:アンテナ端子
Prx:受信信号出力端子
Ptx:送信信号入力端子
SW1,SW2,SW3,SW11,SW12,SW13,SW14,SW15,SW16,SW17,SW18,SW19,SW20,SW21,SW22,SW23,SW24,SW25,SW26,SW27,SW28,SW29:スイッチ回路
VC20,VC30,VC21,VC22,VC23,VC24,VC31,VC32,VC33,VC34,VC41,VC42,VC43,VC44,VC51,VC52,VC53,VC54,VC61:可変キャパシタ
L62:インダクタ

Claims (9)

  1.  それぞれに弾性波共振子と可変キャパシタとを備えた直列腕共振回路と並列腕共振回路とがラダー型に接続された周波数可変フィルタであって、
     前記直列腕共振回路と前記並列腕共振回路の少なくとも一方は、
      互いに共振周波数が異なる第1の弾性波共振回路と第2の弾性波共振回路と、
      前記第1の弾性波共振回路と前記第2の弾性波共振回路を選択的に可変キャパシタに接続するスイッチ回路と、を備え、
     前記第1の弾性波共振回路の共振周波数と前記第2の弾性波共振回路の共振周波数との差によって生じる通過帯域の周波数の差は、前記可変キャパシタのキャパシタンスの可変幅によって生じる通過帯域の周波数の最大の差よりも大きい、
     周波数可変フィルタ。
  2.  前記周波数を可変させる範囲が、前記可変キャパシタのキャパシタンスの最大の可変幅によって実現される通過帯域の周波数の最大の差以下である場合には、前記可変キャパシタのキャパシタンスの可変量が調整され、周波数を可変させる範囲が、前記可変キャパシタのキャパシタンスの最大の可変幅によって実現される通過帯域の周波数の最大の差よりも大きい場合には、前記スイッチ回路によって前記第1の弾性波共振回路と前記第2の弾性波共振回路が切り替えられる、
     請求項1に記載の周波数可変フィルタ。
  3.  前記第1の弾性波共振回路または前記第2の弾性波共振回路は、少なくとも第1の弾性波共振子と第2の弾性波共振子とを備えており、
     前記第1の弾性波共振子と前記第2の弾性波共振子は、並列接続されており、
     前記第1の弾性波共振子の共振周波数および反共振周波数と、前記第2の弾性波共振子の共振周波数および反共振周波数は異なっている、
     請求項2に記載の周波数可変フィルタ。
  4.  前記直列腕共振回路と前記並列腕共振回路は、それぞれ、前記第1の弾性波共振回路と前記第2の弾性波共振回路とを有している、
     請求項2または請求項3に記載の周波数可変フィルタ。
  5.  前記第1の弾性波共振回路と前記第2の弾性波共振回路は、それぞれ、前記第1の弾性波共振子と前記第2の弾性波共振子とを有している、
     請求項3に記載の周波数可変フィルタ。
  6.  前記直列腕共振回路を介さずに出力端子に接続された並列腕共振回路の可変キャパシタと、接地電位と、の間に接続されたリアクタンス素子と、
     該可変キャパシタ及び前記リアクタンス素子の接続点と、入力端子と、の間に接続された結合用可変キャパシタと、をさらに備えている、
     請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の周波数可変フィルタ。
  7.  前記直列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンと前記並列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンは、圧電体の第1方向に沿って配列して形成されており、
     前記第1方向に直交する第2方向において、前記直列腕共振回路を弾性波共振子の導体パターンに接続する外部接続用の端子導体は、前記直列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンと前記並列腕共振回路を構成する弾性波共振子の導体パターンが形成された共振子の形成領域の一方端側に配置されており、
     前記並列腕共振回路を弾性波共振子の導体パターンに接続する外部接続用の端子導体は、前記第2方向において、前記共振子の形成領域の他方端側に配置されている、
     請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の周波数可変フィルタ。
  8.  請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の周波数可変フィルタを備え、
     該周波数可変フィルタを送信回路のフィルタまたは受信回路のフィルタに用いた、
     RFフロントエンド回路。
  9.  請求項8に記載のRFフロントエンド回路と、
     前記送信回路および前記受信回路に接続されたRFICと、
     を備える、通信装置。
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