[发明专利]多功能电路元件、以及使用了其的可变滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及能够作为在高频电路中使用的可变谐振器或者传输线路操作的多功能电路元件、以及使用了其的可变滤波器。

背景技术

在高频无线通信技术中，通过使用被称为滤波器的电路来对各种信号中的规定的频率的信号进行通过或者阻止，从而区分需要的信号和不需要的信号。一般，滤波器具有不可变的中心频率和带宽作为其设计参数。

滤波器搭载在各种无线通信装置。为了使无线通信装置在各种频率和各种带宽下发挥作用，需要在各种中心频率和各种带宽下实现滤波功能。作为其方法，考虑了通过开关切换预先安装于该装置的中心频率与带宽的组合不同的多个滤波器的方法。根据该方法，需要与中心频率与带宽的组合的数目相同数目的滤波器，电路规模变大。因此，装置变得大型化。此外，根据该方法，在预先安装的各滤波器所具有的中心频率与带宽的组合以外的条件下，无法使无线通信装置发挥作用。

为了解决这样的问题，日本专利申请公开2004-7352(以下，称为专利文献1)所公开的技术，在构成滤波器的谐振器中使用压电体，通过从外部对该压电体施加偏置(bias)电压从而变更压电体的频率特性(谐振频率)，改变滤波器的带宽。

此外，T.Scott Mattin，Fuchen Wang and Kai Chang，“ELECTRONICALLYTUNABLE AND SWITCHABLE FILTERS USING MICROSTRIP RINGRESONATOR CIRCUITS”，IEEE MTT-S Digest，1988，pp.803-806(以下，称为非专利文献1)所公开的技术，通过使相互的端部相对从而将两个微带(microstrip)线路配置成环状，使用通过PIN二极管连接了相对的端部之间的谐振器，从而使滤波器的中心频率可变。

但是，上述专利文献1所公开的可变滤波器具有阶梯型滤波器的带宽，但是，因压电体的特性的限制导致中心频率的变化幅度很小，为1％～2％程度，因此带宽的变化量也成为相同程度，无法进行大幅的带宽的变更。

此外，上述非专利文献1所公开的滤波器是使中心频率可变的滤波器，但无法使带宽大幅地可变。

此外，根据以往技术，电路所具备的电路元件(例如为谐振器或者滤波器)的功能被固定，该电路元件的全部或者一部分难以作为该电路元件以外的结构要素(例如为传输线路)而发挥作用。

发明内容

鉴于这样的实际情况，本发明的目的在于，提供具有简单的结构且多功能(multirole)的电路元件、具有简单的结构且能够大幅地变更带宽的可变谐振器和可变滤波器、以及能够大幅地变更带宽并且能够与带宽的变更独立地且自在地变更谐振频率(滤波器的情况下为中心频率)的可变谐振器和可变滤波器。

本发明的多功能电路元件包括：第一传输线路，具有连接到输入线路的一端和连接到输出线路的另一端；第二传输线路，具有连接到上述输入线路的一端和连接到上述输出线路的另一端，并且具有与上述第一传输线路的电长度相等的电长度；以及一个或者多个开关电路，

在上述第一传输线路的长度方向上，上述第一传输线路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分别相同，在上述第二传输线路的长度方向上，上述第二传输线路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分别相同，上述第一传输线路的偶模式特性阻抗与上述第二传输线路的偶模式特性阻抗相等，上述第一传输线路的奇模式特性阻抗与上述第二传输线路的奇模式特性阻抗相等，

各上述开关电路连接到上述第一传输线路和上述第二传输线路的其中一个，通过上述开关电路的导通/截止而能够选择性地至少作为谐振器和传输线路的其中一个来进行操作。

在上述多功能电路元件中，也可以是，设置多个上述开关电路，通过选择性地导通其中一个，从而构成为能够作为带宽可变的可变谐振器来进行操作。

此外，该多功能电路元件也可以是，将R设为预先决定的1以上的整数、将r设为1以上R以下的各整数的话，还设置R个开关S_r，其中r＝1、2、...、R，将第r个上述开关S_r的一端连接到上述第一传输线路，将上述开关S_r的另一端连接到上述第二传输线路，将上述开关S_r的一端和上述第一传输线路的连接点与上述第一传输线路的上述一端之间的电长度构成为相等于上述开关S_r的另一端和上述第二传输线路的连接点与上述第二传输线路的上述一端之间的电长度。

在上述多功能电路元件中，也可以是，设置多个上述开关电路，通过选择性地导通其中一个从而构成为能够作为带宽可变的可变谐振器来进行操作。