[发明专利]可调滤波器装置以及通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于高频信号的通频带的可调滤波器装置、以及使用该可调滤波器装置的通信装置。

背景技术

图6A-图6D是示出为了说明用于通频带的、现有的带通滤波器的等价电路图以及特性的图表。在高频通信中具有使用仅使特定的频带的信号选择性通过的通频带的用途。带通滤波器的特性首先规定了通频带的中心频率和通频带带宽。

图6A示出将多个串联谐振器串联地连接到信号线的带通滤波器。规定通频带的串联谐振器SR_i、SR_i+1、SR_i+2、…经由电长度(λ/4)×n的耦合部Z_i、Z_i+1、…串联地连接到信号线上。各串联谐振器SR包含电容C和电感L的串联连接，具有图6B中简要地示出的传输特性。当连接多级的串联谐振器时，特性为将它们相乘。当将中心频率和通频带带宽相同的串联谐振器串联地连接时，中心频率、通频带带宽不变而陡峭性增加。路经损耗也会增加。

图6C是经由电长度(λ/4)×n的耦合部Z₁～Z_n将多个并联谐振器PR₁～PR_n并联地连接到信号线(信号线和设置之间)的构成。并联地连接到信号线的并联谐振器也具有图6B中所示的特性。图6D是交替地连接多个并联谐振器和多个串联谐振器时的梯形结构。图6C、图6D的电路示出带通滤波器的特性，依赖Q值和级数来决定陡峭度的情况与图6A的串联谐振器的情况是同样的。此外，电长度(λ/2)的谐振器满足(λ/4)×n的条件，能成为耦合部。在梯形结构的情况下，对于串联地连接到信号线的串联谐振器来说，并联地连接到信号线的并联谐振器构成耦合部，对于并联连接到信号线的并联谐振器来说，串联连接到信号线的串联谐振器构成耦合部。

最近，随着以便携电话为首的移动体通信(移动通信)的市场扩大，其服务的高功能化也在发展。被移动体通信利用的频带逐渐地转换到千兆赫(GHz)以上的高频带，并且还具有多信道化的倾向。另外，也在积极讨论通过软件改变通信系统的软件无线电(SDR：software-defined-radio)的将来的导入的可能性。对于实现软件无线电，期望电路特性的大幅度的可调整范围。

图7是示出现有的频率可调滤波器100j的电路图。频率可调滤波器100j具有多个信道滤波器101a、101b、101c…以及开关102a、102b。通过切换开关102a、102b来选择信道滤波器101a、101b、101c…中的任一个，切换频带。从输入端子103输入的高频信号进行与被选择的信道滤波器101对应的滤波，并从输出端子104中输出。

该频率可调滤波器100j具有与信道数同数量的信道滤波器。当设为多信道时，信道滤波器数量增加，结构变复杂，尺寸和成本也会增加。软件无线的实现可能性也低。

最近，使用MEMS(micro electro mechanical s，微机电系统)的小型的频率可调滤波器备受关注。利用了技ys术temMEMS的MEMS设备(微机械设备)能够得到高Q(品质因数)，能够适用到高频域的可调滤波器(专利文献1、2、以及非专利文献1、2、3)中。并且，MEMS设备由于小型且低损耗，因此常用于CPW(coplanar waveguide，共面波导)分布常数谐振器。

非专利文献3公开了基于MEMS设备的多个可调电容跨越三级的分布常数电路的构造的滤波器。在该滤波器中，对MEMS设备的驱动电极施加控制电压Vb而置换可调电容，改变与分布常数电路之间的间隙，从而改变电容。根据电容的变化，滤波器的通频带发生变化。现有的滤波器能够改变通频带的中心频率，但是不能大幅度改变通频带带宽。

在带通滤波器中，要求通频带的中心频率、带宽的同时也要求通频带的陡峭度的情况较多。通过提高谐振器的Q值、增加谐振器的级数，能够提高陡峭度。但是，当增加级数时，经常会发生路经损耗增大、不太实用的情况。为了得到宽的频率可调范围，结构容易变复杂。

在先技术文献

专利文献