(57)【要約】  高周波フィルタは、インダクタ（２）と、インダクタ（３ａ）とキャパシタ（４ａ，５ａ）とを含む直列共振回路（３１）と、インダクタ（３ｂ）とキャパシタ（４ｂ，５ｂ）とを含む直列共振回路（３２）と、キャパシタ（４ａ）とキャパシタ（５ａ）との接続点とキャパシタ（４ｂ）とキャパシタ（５ｂ）との接続点との間に接続されたバラクタダイオード（６）とを含む。コントローラ（１）は、バラクタダイオード（６）の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させる。
2008062753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端との間の接続点と、接地との間に接続され、第１のインダクタと少なくとも１つの第１のキャパシタとを各接続点を介して直列に接続してなる第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端との間の接続点と、接地との間に接続され、第２のインダクタと少なくとも１つの第２のキャパシタとを各接続点を介して直列に接続してなる第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点と、上記第２の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点との間に接続された第３のキャパシタとを備え、
上記第１、第２及び第３のキャパシタのいずれか１つは可変容量素子であり、
上記可変容量素子は少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続され、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ上記可変容量素子の他端は少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項４】
上記第３のキャパシタは、第４のキャパシタと、上記可変容量素子との直列接続回路にてなり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、上記第４のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項５】
上記第１の直列共振回路は複数の第１のキャパシタを含み、
上記複数の第１のキャパシタは上記可変容量素子を含み、
上記可変容量素子の一端は接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ第３のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項６】
上記可変容量素子の他端はさらに、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のインダクタを介して接地されることを特徴とする請求項５記載のフィルタ装置。
【請求項７】
第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端の接続点と接地との間に接続され、第１のインダクタと第１のキャパシタとを含む第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端の接続点と接地との間に接続され、第２のインダクタと第２のキャパシタとを含む第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路と上記第２の直列共振回路の接続点と接地との間に接続された可変容量素子と、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項８】
第１の端子及び第２の端子を備え、所定の通過帯域を有するフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端の接続点と接地との間に接続され、第１の容量値を有する第１のキャパシタ及び第１のインダクタンス値を有する第１のインダクタを含み、かつ上記第１の容量値と上記第１のインダクタンス値との積に基づいて決定される第１の共振周波数を有する第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端の接続点と接地との間に接続され、第２の容量値を有する第２のキャパシタ及び第２のインダクタンス値を有する第２のインダクタを含み、かつ上記第２の容量値と上記第２のインダクタンス値との積に基づいて決定される第２の共振周波数を有する第２の直列共振回路とを備え、
上記第１及び第２の共振周波数は、上記第１の共振周波数が上記第２の共振周波数よりも上記通過帯域に近くなるように設定され、かつ上記第１のインダクタンス値を上記第１の容量値で割った値は上記第２のインダクタンス値を上記第２の容量値で割った値より大きくなるように設定されることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項９】
上記第１のキャパシタ及び上記第２のキャパシタの少なくとも一方は、第３のキャパシタと可変容量素子との直列接続回路にてなることを特徴とする請求項８記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つの請求項記載のフィルタ装置であって、アンテナで受信された無線受信信号をろ波するフィルタ装置と、
上記フィルタ装置からの無線受信信号を増幅して出力する増幅手段と、
上記増幅手段からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置に関し、特に、携帯電話機及び携帯型のデジタルテレビジョン放送受信機などの移動体に搭載される無線通信回路に用いられ減衰極を有するフィルタ装置と、上記フィルタ装置を備えた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機又は携帯型のデジタルテレビジョン放送受信機などの携帯型の電子機器に内蔵される部品は、より小型で低電力損失であることが要求されている。例えば、上記電子機器に搭載される無線通信回路において用いられるフィルタは、小型でかつ挿入損失が小さいことが要求される。これらの要求に応えるフィルタとして、特許文献１及び２に、減衰極を有する高周波フィルタが記載されている。【０００３】
【特許文献１】特開平１−２３８３２１号公報。
【特許文献２】特開２００３−６０４０８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、デジタルテレビジョン放送受信機において、受信する希望波であるデジタルテレビジョン放送の所望チャンネルの中心周波数と中間周波数との差であるローカル周波数の整数倍の周波数、特に、奇数倍の周波数が他のシステムで用いられる周波数と重なった場合、その周波数の信号である妨害波を大きく減衰させる必要がある。このとき、必要とされる減衰量は、妨害波のレベルとデジタルテレビジョン放送受信機の無線受信用集積回路の性能による希望信号対干渉信号比（Desired-to-Undesired Ratio（ＤＵ））に基づいて決定される。【０００５】
現在のデジタルテレビジョン放送受信機では、中間周波フィルタを省くことが可能なＬｏｗ−ＩＦ方式が広く採用され、中間周波数は数百ｋＨｚに設定されることが多い。従って、妨害波を考慮するＧＨｚ帯では、希望波の中心周波数とローカル周波数の差は中間周波数である数百ｋＨｚに比較的近い。【０００６】
ここで、近似的にローカル周波数と希望波の中心周波数が同一であると仮定して、信号を減衰させるべき周波数の例を計算すると、以下のようになる。例えば、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の３０チャンネルから３３チャンネルまでの場合、希望波の中心周波数は５７５．１４ＭＨｚから５９３．１４ＭＨｚまでであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＧＳＭ（Global System for mobile communication）１８００（Band-III）のアップリンクの１７１０ＭＨｚから１７８５ＭＨｚの周波数帯と重なる。また、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の３５チャンネルから３８チャンネルの場合、希望波の中心周波数は６０５．１４ＭＨｚから６２３．１４ＭＨｚまでであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＧＳＭ１８００（Band-III）のダウンリンクの１８０５ＭＨｚから１８８０ＭＨｚの周波数帯と重なる。さらに、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の４０チャンネルの場合、希望波の中心周波数は６３５．１４ＭＨｚであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、日本国内のＰＨＳ（Personal Handyphone System）の１８９３ＭＨｚから１９１９ＭＨｚの周波数帯域と重なり、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の４１チャンネルから４４チャンネルの場合、希望波の中心周波数は６４１．１４ＭＨｚから６５９．１４ＭＨｚまでであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telephone Service）２．０ＧＨｚ（Band-I）のアップリンクの１９２０ＭＨｚから１９８０ＭＨｚの周波数帯と重なる。すなわち、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の３０チャンネルから４１チャンネルまでの高い周波数のチャンネルの場合、１．７ＧＨｚから２ＧＨｚの周波数帯の信号を大きく減衰させる必要がある。【０００７】
一方、より低い所望チャンネルについて同様に、減衰させるべき信号の周波数の例を計算すると、以下のようになる。所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の１４チャンネル及び１５チャンネルの場合、希望波の中心周波数はそれぞれ４７９．１４ＭＨｚ及び４８５．１４ＭＨｚであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）１．５ＧＨｚやＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）１．５ＧＨｚのアップリンクの１４２９ＭＨｚから１４５３ＭＨｚの周波数帯と重なる。また、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の１７チャンネルの場合、希望波の中心周波数は４９７．１４ＭＨｚであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＰＤＣ１．５ＧＨｚやＣＤＭＡ１．５ＧＨｚのダウンリンクの１４７７ＭＨｚから１５０１ＭＨｚの周波数帯と重なる。すなわち、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の１４チャンネル，１５チャンネル及び１７チャンネルのような低い周波数のチャンネルの場合、１．４ＧＨｚから１．５ＧＨｚの周波数帯の信号を減衰させる必要がある。【０００８】
以上のように、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって、信号を減衰させるべき周波数及び減衰量が異なる。しかしながら、従来技術に係る複数の減衰極を有するフィルタ装置は、当該複数の減衰極の減衰極周波数を所望チャンネルに応じて変化するために、複数の可変容量素子を備えたので、フィルタ装置が比較的大型化し、製造コストが大きくなるという課題があった。【０００９】
また、一般に、複数の減衰極を有するフィルタ装置において、通過帯域の近傍に１つの減衰極が配置される。このため、従来技術に係る減衰極を有するフィルタ装置において、当該フィルタ装置の通過帯域に最も近い減衰極によって、通過帯域において電力の損失が生じ、かつ当該フィルタ装置の阻止帯域では上述の必要とされる減衰量が得られないという課題があった。【００１０】
本発明の第１の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して小型かつ製造コストが小さく、かつ複数の減衰極周波数を同時に変化できるフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置を提供することにある。【００１１】
また、本発明の第２の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して、通過帯域における電力損失を小さくし、かつ阻止帯域における減衰量を大きくできるフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端との間の接続点と、接地との間に接続され、第１のインダクタと少なくとも１つの第１のキャパシタとを各接続点を介して直列に接続してなる第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端との間の接続点と、接地との間に接続され、第２のインダクタと少なくとも１つの第２のキャパシタとを各接続点を介して直列に接続してなる第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点と、上記第２の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点との間に接続された第３のキャパシタとを備え、
上記第１、第２及び第３のキャパシタのいずれか１つは可変容量素子であり、
上記可変容量素子は少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続され、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。【００１３】
上記フィルタ装置において、
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ上記可変容量素子の他端は少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。【００１４】
また、上記フィルタ装置において、上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。【００１５】
さらに、上記フィルタ装置において、上記第３のキャパシタは、第４のキャパシタと、上記可変容量素子との直列接続回路にてなり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、上記第４のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。【００１６】
またさらに、上記フィルタ装置において、上記第１の直列共振回路は複数の第１のキャパシタを含み、
上記複数の第１のキャパシタは上記可変容量素子を含み、
上記可変容量素子の一端は接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ第３のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。【００１７】
また、上記フィルタ装置において、上記可変容量素子の他端はさらに、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のインダクタを介して接地されることを特徴とする。【００１８】
第２の発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端の接続点と接地との間に接続され、第１のインダクタと第１のキャパシタとを含む第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端の接続点と接地との間に接続され、第２のインダクタと第２のキャパシタとを含む第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路と上記第２の直列共振回路の接続点と接地との間に接続された可変容量素子と、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。【００１９】
第３の発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を備え、所定の通過帯域を有するフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端の接続点と接地との間に接続され、第１の容量値を有する第１のキャパシタ及び第１のインダクタンス値を有する第１のインダクタを含み、かつ上記第１の容量値と上記第１のインダクタンス値との積に基づいて決定される第１の共振周波数を有する第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端の接続点と接地との間に接続され、第２の容量値を有する第２のキャパシタ及び第２のインダクタンス値を有する第２のインダクタを含み、かつ上記第２の容量値と上記第２のインダクタンス値との積に基づいて決定される第２の共振周波数を有する第２の直列共振回路とを備え、
上記第１及び第２の共振周波数は、上記第１の共振周波数が上記第２の共振周波数よりも上記通過帯域に近くなるように設定され、かつ上記第１のインダクタンス値を上記第１の容量値で割った値は上記第２のインダクタンス値を上記第２の容量値で割った値より大きくなるように設定されることを特徴とする。【００２０】
上記フィルタ装置において、上記第１のキャパシタ及び上記第２のキャパシタの少なくとも一方は、第３のキャパシタと可変容量素子との直列接続回路にてなることを特徴とする。【００２１】
第４の発明に係る無線通信装置は、上記フィルタ装置であって、アンテナで受信された無線受信信号をろ波するフィルタ装置と、
上記フィルタ装置からの無線受信信号を増幅して出力する増幅手段と、
上記増幅手段からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１及び第２の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、１つの可変容量素子の容量値を変化することにより、フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるので、複数の可変容量阻止を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して小型でかつ製造コストが小さい。【００２３】
また、第３の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、第１の減衰極周波数と第２の減衰極周波数のうち、上記フィルタ装置の通過帯域に近い一方の減衰極周波数は第１の共振周波数に設定され、他方の減衰極周波数は第２の共振周波数に設定され、かつ第１のインダクタンス値を第１の容量値で割った値は第２のインダクタンス値を第２の容量値で割った値より大きく設定される。従って、従来技術に比較して、通過帯域での電力損失が小さく、かつ阻止帯域での減衰量が大きい。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図２】図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図３】図１の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図４】図３の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図５】図４の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図６】図５の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図７】図６の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図８】図７の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１０】図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１２】図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１４】図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１６】図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１８】図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図２０】図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２１】本発明の第８の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。
【図２２】図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２３】図２１の高周波フィルタから直列共振回路３２ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２４】図２１の高周波フィルタから直列共振回路３１ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２５】本発明の第９の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。
【図２６】図２５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２７】本発明の第１０の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図２８】図２７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２９】本発明の第１１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図３０】図２９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図３１】本発明の第１２の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。
【図３２】本発明の第１３の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…コントローラ、
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２−ｎ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３−ｎ…インダクタ、
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４−ｎ，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，９，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，６０，６０ａ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ…キャパシタ、
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…バラクタダイオード、
７，７ａ…抵抗、
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…チョークコイル、
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｆ，３１ｇ，３１−ｎ，３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｇ，３３，３３ｇ，３３ｆ，３４ｇ…直列共振回路、
６１…直列接続回路、
６３〜６９…リアクタンス素子、
７２…フィルタ、
７３…低雑音増幅器、
７４…アナログ／デジタル変換器、
７５…復号処理回路、
Ｔｃ，Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４…制御端子、
Ｔｉ…入力端子、
Ｔｏ…出力端子。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。【００２７】
以下の第１から第１２の実施形態に係る高周波フィルタは、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を受信するデジタルテレビジョン放送受信機にそれぞれ搭載される。【００２８】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１において、第１の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、可変容量素子であるバラクタダイオード６と、抵抗７と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１は、インダクタ３ａと、キャパシタ４ａと、キャパシタ５ａとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続され、キャパシタ５ａの一端は接地される。また、直列共振回路３２は、インダクタ３ｂと、キャパシタ４ｂと、キャパシタ５ｂとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続され、キャパシタ５ｂの一端は接地される。さらに、バラクタダイオード６のアノードは、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの間の接続点及び抵抗７を介して接地され、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの間の接続点及び高周波阻止用のチョークコイル８を介して制御端子Ｔｃに接続される。【００２９】
図１において、コントローラ１は、制御端子Ｔｃに対して高周波阻止用のチョークコイル８を介して印加する直流電圧Ｖｃを変化させることにより、バラクタダイオード６に印加する逆バイアス電圧を変化させる。これにより、コントローラ１は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、図１の高周波フィルタの２つの減衰極周波数を同時に変化させる。具体的には、コントローラ１は、直流電圧Ｖｃを増加させることによりバラクタダイオード６に印加する逆バイアス電圧を増加させて、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させる。なお、キャパシタ４ａは、直流電圧Ｖｃの直流成分が入力端子Ｔｉに漏洩しないように設けられる低周波阻止用のキャパシタであり、キャパシタ４ｂは、直流電圧Ｖｃの直流成分が出力端子Ｔｏに漏洩しないように設けられる低周波阻止用のキャパシタである。また、抵抗７は、バラクタダイオード６のアノードを直流的に接地するために設けられる。【００３０】
次に、図２から図８を参照して、図１の高周波フィルタの動作を説明する。【００３１】
図３は、図１の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。図３の回路は、デジタルテレビジョン放送の信号が含まれる高周波帯域において、図１の回路と等価である。図３の高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、キャパシタ６０とを備えて構成される。ここで、キャパシタ６０は、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの間の接続点とキャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの間の接続点との間に接続される。【００３２】
次に、図３において、キャパシタ５ａ，６０及び５ｂをπ型に接続してなる回路を、キャパシタ６１ａ，６１ｂ及び６０ａをＹ型に接続してなる回路に等価変換することにより、図３の回路と等価な図４の回路が得られる。図４の高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ａと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ａと、直列共振回路３１ａと直列共振回路３２ａの接続点と接地との間に接続されたキャパシタ６０ａとを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ａは、インダクタ３ａと、キャパシタ４ａと、キャパシタ６１ａとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続され、キャパシタ６１ａの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。また、直列共振回路３２ａは、インダクタ３ｂと、キャパシタ４ｂと、キャパシタ６１ｂとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続され、キャパシタ６１ｂの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。【００３３】
図４において、キャパシタ６０ａの容量値Ｃ０ｙ、キャパシタ６１ａの容量値Ｃ１ｂｙ及びキャパシタ６１ｂの容量値Ｃ２ｂｙはそれぞれ、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａ、キャパシタ５ａの容量値Ｃ１ｂ、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａ、キャパシタ５ｂの容量値Ｃ２ｂ及びキャパシタ６０の容量値Ｃ０を用いて、以下の式で表される。【００３４】
【数１】
2008062753.tif 000003
【００３５】
【数２】
2008062753.tif 000004
【００３６】
【数３】
2008062753.tif 000005
【００３７】
さらに、図４において、直列に接続されたキャパシタ４ａ及び６１ａを１つのキャパシタ６２ａに置き換え、かつ直列に接続されたキャパシタ４ｂ及び６１ｂを１つのキャパシタ６２ｂに置き換えることにより、図４の回路と等価な図５の回路が得られる。ここで、キャパシタ６２ａの容量値Ｃ１及びキャパシタ６２ｂの容量値Ｃ２は、それぞれ以下の式で表される。【００３８】
【数４】
2008062753.tif 000006
【００３９】
【数５】
2008062753.tif 000007
【００４０】
ここで、図５の高周波回路は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｂと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｂと、直列共振回路３１ｂと直列共振回路３２ｂの接続点と接地との間に接続されたキャパシタ６０ａとを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ｂは、インダクタ３ａとキャパシタ６２ａとを含み、インダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続され、キャパシタ６２ａの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。また、直列共振回路３２ｂは、インダクタ３ｂとキャパシタ６２ｂとを含み、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続され、キャパシタ６２ｂの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。【００４１】
また、図６は、図５の回路を、直列共振回路３１ｂのインピーダンスＺ１を有するリアクタンス素子６３、直列共振回路３２ｂのインピーダンスＺ２を有するリアクタンス素子６４及びインダクタ２のインピーダンスＺ３を有するリアクタンス素子６５を用いて表記した回路図である。ここで、インピーダンスＺ１，Ｚ２及びＺ３はそれぞれ、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓ、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１、キャパシタ６２ａの容量値Ｃ１、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２、キャパシタ６２ｂの容量値Ｃ２、キャパシタ６０ａの容量値Ｃ０ｙ、角周波数ω及び虚数単位ｊを用いて、以下の式で表される。【００４２】
【数６】
2008062753.tif 000008
【００４３】
【数７】
2008062753.tif 000009
【００４４】
【数８】
2008062753.tif 000010
【００４５】
さらに、図６においてリアクタンス素子６３，６４，６５をπ型に接続してなる回路を、インピーダンスＺ１ｔ，Ｚ２ｔ及びＺ３ｔをそれぞれ有するリアクタンス素子６６，６７，６８をＹ型に接続してなる回路に等価変換することにより、図６の回路と等価な図７の回路が得られる。図７において、リアクタンス素子６６及び６７は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続される。また、リアクタンス素子６８は、リアクタンス素子６６と６７との接続点とキャパシタ６０ａとの間に接続される。ここで、インピーダンスＺ１ｔ，Ｚ２ｔ及びＺ３ｔはそれぞれ、以下の式で表される。【００４６】
【数９】
2008062753.tif 000011
【００４７】
【数１０】
2008062753.tif 000012
【００４８】
【数１１】
2008062753.tif 000013
【００４９】
さらに、図７において、リアクタンス素子６８とキャパシタ６０ａとを直列接続してなる回路を１つのリアクタンス素子６９に等価変換することにより、図７の回路と等価な図８の回路が得られる。ここで、リアクタンス素子６９のインピーダンスＺ４は、以下の式で表される。【００５０】
【数１２】
2008062753.tif 000014
【００５１】
図８の回路において、インピーダンスＺ４がゼロに等しくなるときに、２つの減衰極Ｐ１及びＰ２が形成される。従って、この２つの減衰極Ｐ１及びＰ２の減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２（ｆｐ１＜ｆｐ２）はそれぞれ、図５の各構成要素の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２，Ｌｓ及び各容量値Ｃ１，Ｃ２及びＣ０ｙを用いて、以下の式で表される。【００５２】
【数１３】
2008062753.tif 000015
【００５３】
【数１４】
2008062753.tif 000016
【００５４】
ただし、定数Ａ及びＢはそれぞれ、以下の式で表される。【００５５】
【数１５】
2008062753.tif 000017
【００５６】
【数１６】
2008062753.tif 000018
【００５７】
ただし、定数Ｄは以下の式で表される。【００５８】
【数１７】
2008062753.tif 000019
【００５９】
容量値Ｃ０ｙ，Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ、式（１），（４），（５）のように、図３の各キャパシタ６０，４ｓ，４ｂ，５ａ，５ｂの容量値Ｃ０，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを用いて表されるので、図３の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２は、図３の各キャパシタ６０，４ｓ，４ｂ，５ａ，５ｂの容量値Ｃ０，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ及び各インダクタ２，３ａ，３ｂのインダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２を用いて表される。従って。図３の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を、図３の構成要素の素子値を制御することにより、制御できる。図１の高周波回路は図３の回路と等価であり、図３のキャパシタ６０をバラクタダイオード６に置き換え、当該バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを制御することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を制御するように構成したものである。【００６０】
図２は、図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２において、特性１０１は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，５ａの各容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ４．２ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ｂ，５ｂの各容量値Ｃ２ａ，Ｃ２ｂをそれぞれ４．０ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０２は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．１ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０１における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００６１】
なお、本実施形態及び以下の各実施形態において、高周波フィルタに入力されるデジタルテレビジョン放送の信号の周波数帯域である４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚを考慮して、バラクタダイオード６のアノードを直流的に接地するために設けられる抵抗７の抵抗値Ｒｅは１０ｋΩより大きく、かつ高周波阻止用のインダクタ８のインダクタンス値Ｌｃは１０μＨより大きく設定される。好ましくは、高周波信号の漏れの影響をできるだけ小さくするために、抵抗値Ｒｅ及びインダクタンス値Ｌｃをできるだけ大きい値に設定する。【００６２】
図２に示すように、図１の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図２から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は低くなる。【００６３】
以上詳述したように、第１の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、上述のように、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって信号を減衰させるべき周波数が異なるが、本実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つの高周波フィルタを用いて、異なる複数組の減衰極周波数を提供できるので、減衰極周波数を変化できない従来技術に係る高周波フィルタ比較して、直列共振回路の個数を削減して高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。【００６４】
なお、直列共振回路３１において、インダクタ３ａとキャパシタ４ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２において、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。また、図１の高周波フィルタは、２つの直列共振回路３１及び３２を備えているが、本発明はこれに限らず、３つ以上の複数の直列共振回路を備えてもよい（例えば、後述する第７の実施形態に係る高周波フィルタを参照。）。【００６５】
第２の実施形態．
図９は、本発明の第２の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図９において、第２の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｃと、キャパシタ９と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３２ｃは、インダクタ３ｂと、キャパシタ４ｂと、バラクタダイオード６とをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続される。また、バラクタダイオード６のアノードは接地される一方、そのカソードは、高周波阻止用のチョークコイル８を介して制御端子Ｔｃに接続される。さらに、キャパシタ９は、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの接続点とキャパシタ４ｂとバラクタダイオード６との接続点の間に接続される。【００６６】
図９に示すように、第２の実施形態に係る高周波フィルタは、図１の第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、直列共振回路３２に代えて、キャパシタ４ｂ及びバラクタダイオード６を含む直列共振回路３２ｃを備えたことを特徴としている。ここで、バラクタダイオード６のアノードが接地され、バラクタダイオード６のカソードはキャパシタ９及び直列共振回路３１のキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続されかつ直列共振回路３２ｃのキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩せず、かつ図１の高周波フィルタの抵抗７を省ける。【００６７】
図１０は、図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１０において、特性１０３は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，５ａの各容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ４．２ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを４．０ｐＦに、キャパシタ９の容量値Ｃｂｙを０．５ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを４．０ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０４は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを３．０ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０３における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００６８】
図１０に示すように、図９の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。また、図１０から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。【００６９】
以上詳述したように、第２の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、抵抗７を省くことができるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。【００７０】
なお、直列共振回路３１において、インダクタ３ａとキャパシタ４ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｃにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。【００７１】
第３の実施形態．
図１１は、第３の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図であり、図５の回路と等価である。図１１において、第３の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｃと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｄと、直列共振回路３１ｃと直列共振回路３２ｄとの接続点と接地との間に接続されたバラクタダイオード６と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ｃは、インダクタ３ａ及びキャパシタ１０ａを含み、インダクタ３ａの一端は、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続される。また、直列共振回路３２ｄは、インダクタ３ｂ及びキャパシタ１０ｂを含み、インダクタ３ｂの一端は、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続される。さらに、バラクタダイオード６のアノードは接地され、一方、そのカソードは直列共振回路３１ｃと直列共振回路３２ｄとの接続点とチョークコイル８とを介して制御端子Ｔｃに接続される。【００７２】
図１１において、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ１０ａを介して入力端子Ｔｉに接続され、かつキャパシタ１０ｂを介して出力端子Ｔｏに接続されるので、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しない。【００７３】
図１２は、図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１２において、特性１０５は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．０ｎＨに、キャパシタ１０ａの容量値Ｃ１ｃを２．３３ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１３．２ｎＨに、キャパシタ１０ｂの容量値Ｃ２ｃを２．２２ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを４１．８ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０６は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを１１．８ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０５における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００７４】
図１２に示すように、図１１の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図１２から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は低くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。【００７５】
以上詳述したように、第３の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、キャパシタの数を２つだけ削減しかつ抵抗７を省くことができるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。【００７６】
なお、直列共振回路３１ｃにおいて、インダクタ３ａとキャパシタ１０ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｄにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ１０ｂを入れ替えて接続してもよい。【００７７】
第４の実施形態．
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１３において、第４の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｄと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、バラクタダイオード６と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ｄはキャパシタ４ａとインダクタ３ａとを含む。また、バラクタダイオード６のアノードは、キャパシタ４ａとインダクタ３ａとの接続点とインダクタ３ａとを介して接地される。さらに、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの接続点とチョークコイル８とを介して制御端子Ｔｃに接続される。【００７８】
図１４に示すように、第４の実施形態に係る高周波フィルタは、図１の第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、直列共振回路３２に代えて、キャパシタ４ａ及びインダクタ３ａを含む直列共振回路３２ｄを備えたことを特徴としている。ここで、バラクタダイオード６のアノードは直列共振回路３１ｄのキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続されかつ直列共振回路３１ｄのインダクタ３ａを介して接地される。また、バラクタダイオード６のカソードは、直列共振回路３２のキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩せず、図１の高周波フィルタに比較して、抵抗７を省くことができる。【００７９】
図１４は、図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１４において、特性１０７は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを２．０ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂ，５ｂの容量値Ｃ２ａ，Ｃ２ｂをそれぞれ４．２ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０８は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．１ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０７における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００８０】
図１４に示すように、図１３の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図１４から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。【００８１】
以上詳述したように、第４の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、キャパシタの数を１つだけ削減しかつ抵抗７を省くことができるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。【００８２】
なお、直列共振回路３２ｅにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。【００８３】
第５の実施形態．
図１５は、本発明の第５の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１５において、第５の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｄと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｃと、キャパシタ９と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、キャパシタ９は、キャパシタ４ａとインダクタ３ａとの接続点とキャパシタ４ｂとバラクタダイオード６との接続点との間に接続される。【００８４】
図１５に示すように、第５の実施形態に係る高周波フィルタは、図９の第２の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、バラクタダイオード６のカソードを、キャパシタ９及び直列共振回路３１ｄのキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続し、直列共振回路３１ｄのインダクタ３ａを介して接地し、かつ直列共振回路３２ｃのキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続したことを特徴としている。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩せず、図９の高周波フィルタに比較して、キャパシタの個数を１つだけ削減できる。【００８５】
図１６は、図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１６において、特性１０９は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを２．０ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを４．２ｐＦに、キャパシタ９の容量値Ｃｂｙを０．５ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを４．２ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１１０は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを１．２ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０９における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００８６】
図１６に示すように、図１５の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図１６から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。【００８７】
以上詳述したように、第５の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第２の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、キャパシタの数を１つだけ削減できるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。【００８８】
なお、直列共振回路３２ｃにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。【００８９】
第６の実施形態．
図１７は、本発明の第６の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１７において、第６の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたキャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、キャパシタ１１ａとキャパシタ１１ｂとの接続点と接地との間に接続されキャパシタ４ａ及びインダクタ３ａを含む直列共振回路３１ｄと、キャパシタ１１ｂとキャパシタ１１ｃとの接続点と接地との間に接続されキャパシタ４ｂ及びインダクタ３ｂを含む直列共振回路３２ｅと、直列接続回路６１と、高周波阻止用の抵抗７ａとを備えて構成される。ここで、直列接続回路６１は、バラクタダイオード６及びキャパシタ９を含み、キャパシタ４ａとインダクタ３ａとの接続点とキャパシタ４ｂとインダクタ３ｂとの接続点との間に接続される。また、抵抗７ａはバラクタダイオード６とキャパシタ９との接続点と制御端子Ｔｃとの間に接続される。【００９０】
図１７において、バラクタダイオード６のアノードは、直列共振回路３１ｄのキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続されかつ直列共振回路３１ｄのインダクタ３ａを介して接地される。また、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ９及び直列共振回路３２ｅのキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しない。【００９１】
図１８は、図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１８において、特性１１１は、キャパシタ１１ａの容量値Ｃｓａを５．５ｐＦに、キャパシタ１１ｂの容量値Ｃｓｂを３．０ｐＦに、キャパシタ１１ｃの容量値Ｃｓｃを１３．０ｐＦに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．６９ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを９．５３ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を５．７８ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを３．９９ｐＦに、キャパシタ９の容量値Ｃｂｙを０．１５ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．３ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１１２は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．０７５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１１１における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００９２】
なお、高周波阻止用の抵抗７ａの抵抗値Ｒｈは、高周波フィルタに入力されるデジタルテレビジョン放送の信号の周波数帯域である４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚを考慮して、１０ｋΩより大きく設定される。好ましくは、高周波信号の漏れの影響をできるだけ小さくするために、抵抗値Ｒｈをできるだけ大きい値に設定する。【００９３】
図１８に示すように、図１７の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するハイパスフィルタである。図１８から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は低くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。【００９４】
以上詳述したように、第６の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。【００９５】
また、上述の第１から第５の実施形態に係る高周波フィルタにおいては、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間にリアクタンス素子であるインダクタ２を接続することにより、ローパスフィルタを実現し、かつ１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、上記ローパスフィルタの２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させた。しかしながら、本発明はこれに限らず、第６の実施形態に係る高周波フィルタのように、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間にリアクタンス素子であるキャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを接続することにより、ハイパスフィルタを実現し、かつ１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、上記ハイパスフィルタの２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができる。【００９６】
第７の実施形態．
図１９は、本発明の第７の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１９において、第７の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたインダクタ２及び２ａと、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、インダクタ２の他端とインダクタ２ａの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、インダクタ２ａの他端と出力端子Ｔｏとの接続点と接地との間に接続された直列共振回路３３と、キャパシタ９ａ，９ｂと、バラクタダイオード６と、抵抗７と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３３は、インダクタ３ｃとキャパシタ４ｃとキャパシタ５ｃとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｃの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２ａの他端との接続点に接続され、キャパシタ５ｃの一端は接地される。また、キャパシタ９ａは、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの接続点と、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの接続点との間に接続される。キャパシタ９ｂは、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの接続点と、キャパシタ４ｃとキャパシタ５ｃとの接続点との間に接続される。さらに、バラクタダイオード６のアノードは、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの接続点と抵抗７を介して接地される。一方、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ４ｃとキャパシタ５ｃとの接続点に接続され、かつチョークコイル８を介して制御端子Ｔｃに接続される。【００９７】
図１９に示すように、バラクタダイオード６のアノードは直列共振回路３１のキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続され、かつバラクタダイオード６のカソードは直列共振回路３３のキャパシタ４ｃを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しない。【００９８】
図２０は、図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２０において、特性１１３は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを８．０ｎＨに、インダクタ２ａのインダクタンス値Ｌｓａを６．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１０．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，５ａの各容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ４．５ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を６．０ｎＨに、キャパシタ４ｂ，５ｂの各容量値Ｃ２ａ，Ｃ２ｂをそれぞれ４．０ｐＦに、インダクタ３ｃのインダクタンス値Ｌ３を４．５ｎＨに、キャパシタ４ｃ，５ｃの各容量値Ｃ３ａ，Ｃ３ｂをそれぞれ３．５ｐＦに、キャパシタ９ａの容量値Ｃｂｙ１を０．５ｐＦに、キャパシタ９ｂの容量値Ｃｂｙ２を１．０ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１１４は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．１ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１１３における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。【００９９】
図２０に示すように、図１９の高周波フィルタは、最も小さい減衰極周波数を有する減衰極Ｐ１と、中間の減衰極周波数を有する減衰極Ｐ２と、最も高い減衰極周波数を有する減衰極Ｐ３とを有するローパスフィルタである。図２０から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数は高くなり、減衰極Ｐ２の減衰極周波数は高くなり、かつ減衰極Ｐ３の減衰極周波数は低くなる。【０１００】
以上詳述したように、第７の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、３つの減衰極周波数を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。【０１０１】
なお、直列共振回路３１において、インダクタ３ａとキャパシタ４ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２において、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３３において、インダクタ３ｃとキャパシタ４ｃを入れ替えて接続してもよい。【０１０２】
また、図１９において、インダクタ２，２ａに代えてリアクタンス阻止であるキャパシタを備えることにより、ハイパスフィルタを実現し、かつ１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、上記ハイパスフィルタの３つの減衰極周波数を同時に変化させることができる。【０１０３】
第８の実施形態．
図２１は、本発明の第８の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。図２１において、第８の実施形態に係る高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｆと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｆとを備えて構成される。【０１０４】
ここで、直列共振回路３１ｆは、容量値Ｃ１ａを有するキャパシタ４ａとインダクタンス値Ｌ１を有するインダクタ３ａとを含み、かつインダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続される。また、直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１は、以下の式で表される。【０１０５】
【数１８】
2008062753.tif 000020
【０１０６】
また、直列共振回路３２ｆは、容量値Ｃ２ａを有するキャパシタ４ｂとインダクタンス値Ｌ２を有するインダクタ３ｂとを含み、かつインダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続される。また、直列共振回路３２ｆの共振周波数ｆｒ２は、以下の式で表される。【０１０７】
【数１９】
2008062753.tif 000021
【０１０８】
図２１の高周波フィルタ及び従来例に係る高周波フィルタは、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を通過させるために用いられ、インダクタ２によって７７０ＭＨｚ以下の周波数の信号を通過させるローパスフィルタである。さらに、上記ローパスフィルタは、共振周波数ｆｒ１と等しい減衰極周波数ｆ１を有する減衰極と、共振周波数ｆｒ２と等しい減衰極周波数ｆ２を有する減衰極を有する。なお、２つの減衰極周波数ｆ１，ｆ２のうち、上記ローパスフィルタの通過帯域に近い方の減衰極周波数は共振周波数ｆｒ１に設定され、他方の減衰極周波数は共振周波数ｆｒ２に設定される。すなわち、減衰極周波数ｆ１，ｆ２は以下の式を満たす。【０１０９】
【数２０】
2008062753.tif 000022
【０１１０】
さらに、本実施形態に係る高周波フィルタにおいて、インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、以下の式を満たすように設定される。【０１１１】
【数２１】
2008062753.tif 000023
【０１１２】
図２２は、図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２２において、特性１１３は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを２．０ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを２．１ｐＦに設定したときの図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。特性１１３において、減衰極周波数ｆ１は約９８０ＭＨｚであり、減衰極周波数ｆ２は約２０００ＭＨｚである。また、Ｌ１／Ｃ１ａの値は６．６であり、Ｌ２／Ｃ２ａの値は１．４３である。【０１１３】
また、図２２において特性１９１は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を８．０ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを３．３ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１５．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを０．４２ｐＦに設定した従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。なお、従来例に係る高周波フィルタにおいて、各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２及び各容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、減衰極周波数が本実施形態に係る高周波フィルタの減衰極周波数ｆ１，ｆ２とそれぞれ等しくかつ、以下の式を満たすように設定される。【０１１４】
【数２２】
2008062753.tif 000024
【０１１５】
図２２の特性１９１において、Ｌ１／Ｃ１ａの値は２．４２であり、Ｌ２／Ｃ２ａの値は３５．７である。【０１１６】
図２２から明らかなように、第８の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域及び７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域は、２つの減衰極を用いて形成される。本実施形態に係る図２１の高周波フィルタは、式（２０）及び式（２１）を満たすように、インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａを設定したので、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域に近い減衰極の幅は通過帯域から遠い減衰極の幅より狭い。さらに、従来例に係る高周波フィルタに比較して、通過帯域での相対通過電力が大きく、かつ７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域での減衰量が大きい。【０１１７】
図２３は、図２１の高周波フィルタから直列共振回路３２ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２３において、特性１１４は上記回路における各素子値を、図２２の特性１１３において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１９２は当該回路における各素子値を、図２２の特性１９１において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。図２３から明らかなように特性１１４の減衰極周波数ｆ１での相対通過電力は、特性１９２の減衰極周波数ｆ１での相対通過電力よりも大きい。しかしながら、特性１１４の７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での相対通過電力は、特性１９２の高周波フィルタの７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での相対通過電力に比較して大きい。すなわち、本実施形態に係る高周波フィルタは、従来例に係る高周波フィルタに比較して、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での電力損失が小さい。【０１１８】
図２４は、図２１の高周波フィルタから直列共振回路３１ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２４において、特性１１５は上記回路における各素子値を、図２２の特性１１３において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１９３は当該回路における各素子値を、図２２の特性１９１において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。図２４から明らかなように、特性１１５の減衰極周波数ｆ２での相対通過電力は、特性１９３の減衰極周波数ｆ２での相対通過電力よりも小さい。さらに、特性１１５における減衰極周波数ｆ２を有する減衰極の幅は、特性１９３における減衰極周波数ｆ２を有する減衰極の幅よりも大きい。すなわち、本実施形態に係る高周波フィルタは、従来例に係る高周波フィルタに比較して、７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域での減衰量が大きい。また、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での相対通過電力は、特性１１５と特性１９３とでほぼ等しい。【０１１９】
なお、上記のインダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａの設定の具体例は、一例に過ぎず、本発明はこれに限らず、式（２０）及び式（２１）を満たすように設定すればよい。上述のように、デジタルテレビジョン放送受信機において、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって、信号を減衰させるべき周波数における所望の減衰量が異なるので、インダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａを、式（２０）及び式（２１）を満たし、かつ各減衰極近傍において所望の減衰量と実質的に等しい減衰量が得られるように設定してもよい。例えば、図２２において、減衰極周波数ｆ２を有する減衰極の近傍において所望の減衰量以上の減衰量を得るときの相対通過電力が例えば−３０ｄＢ以下である帯域幅より広くなるように、インダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａを設定してもよい。これにより、通過帯域における電力損失を小さくできる。【０１２０】
また、図２１の直列共振回路３１ｆにおいてインダクタ３ａとキャパシタ４ａとを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｆにおいてインダクタ３ｂとキャパシタ４ｂとを入れ替えて接続してもよい。【０１２１】
第９の実施形態．
図２５は、本発明の第９の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。図２５において、第９の実施形態に係る高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたインダクタ２ａ，２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２ａとの間の接続点と接地との間に接続された直列共振回路３３ｆと、インダクタ２ａの他端とインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続される直列共振回路３１ｆと、インダクタ２の他端と出力端子Ｔｏとの間の接続点と接地との間に接続される直列共振回路３２ｆとを備えて構成される。ここで、直列共振回路３３ｆは、容量値Ｃ３ａを有するキャパシタ４ｃとインダクタンス値Ｌ３を有するインダクタ３ｃとを含み、インダクタ３ｃの一端は、入力端子Ｔｉとインダクタ２ａの一端との接続点に接続される。【０１２２】
第９の実施形態に係る高周波フィルタは、図２１の第８の実施形態に係る高周波フィルタと比較して、インダクタ２ａと直列共振回路３３ｆとをさらに備えたことを特徴としている。ここで、インダクタンス値Ｌ３及び容量値Ｃ３ａは、直列共振回路３３ｆの共振周波数が直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１と実質的に等しく、かつＬ３／Ｃ３ａの値がＬ２／Ｃ２ａの値より大きくなるように設定される。【０１２３】
図２６は、図２５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２６において、特性１１６は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ２ａのインダクタンス値Ｌｓａを１．５ｎＨに、インダクタ３ａ，３ｃのインダクタンス値Ｌ１，Ｌ３をそれぞれ２２．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，４ｃの容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｃをそれぞれ１．２ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを２．１ｐＦに設定したときの図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。特性１１６において、減衰極周波数ｆ１は約９８０ＭＨｚであり、減衰極周波数ｆ２は約２０００ＭＨｚである。また、Ｌ１／Ｃ１ａの値及びＬ３／Ｃ３ａの値はそれぞれ１８．３であり、Ｌ２／Ｃ２ａの値は１．４３である。図２６の特性１９１は、図２２の特性１９１と同じである。【０１２４】
図２６から明らかなように、第９の実施形態に係る高周波フィルタは、第８の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、減衰極周波数ｆ１と等しい共振周波数を有する直列共振回路３３ｆをさらに備えたので、減衰極周波数ｆ１での減衰量が大きく、かつ７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域での減衰量が大きい（図２２参照。）。また、第９の実施形態に係る高周波フィルタは、従来例に係る高周波フィルタに比較して、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での電力損失が小さい。【０１２５】
なお、図２６の特性１１６において、直列共振回路３３ｆの共振周波数が直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１と等しくなるように、インダクタンス値Ｌ３及容量値Ｃ３ａを設定したが、本発明はこれに限らず、直列共振回路３３ｆの共振周波数が直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１と実質的に等しくなるように、インダクタンス値Ｌ３及容量値Ｃ３ａを設定すればよい。【０１２６】
また、図２５の直列共振回路３１ｆにおいてインダクタ３ａとキャパシタ４ａとを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｆにおいてインダクタ３ｂとキャパシタ４ｂとを入れ替えて接続してもよい。また、直列共振回路３３ｆにおいてインダクタ３ｃとキャパシタ４ｃとを入れ替えて接続してもよい。【０１２７】
第１０の実施形態．
図２７は、本発明の第１０の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図２７において、第１０の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたインダクタ２ａ，２ｂ，２ｃと、入力端子Ｔｉとインダクタ２ａの一端との間の接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｇと、インダクタ２ａの他端とインダクタ２ｂの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｇと、インダクタ２ｂの他端とインダクタ２ｃの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３３ｇと、インダクタ２ｃの他端と出力端子Ｔｏとの接続点と接地との間に接続された直列共振回路３４ｇと、高周波阻止用のチョークコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとを備えて構成される。【０１２８】
ここで、図２７において、直列共振回路３１ｇは、インダクタンス値Ｌ１を有するインダクタ３ａと、容量値Ｃ１ａを有するキャパシタ４ａと、容量値Ｃｖ１を有するバラクタダイオード６ａとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ａのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ａを介して制御端子Ｔｃ１に接続される。直列共振回路３１ｇの共振周波数ｆｒｖ１は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１であり、インダクタンス値Ｌ１及びキャパシタ４ａとバラクタダイオード６ａの合成容量の容量値Ｃ１ｇを用いて以下の式で表される。【０１２９】
【数２３】
2008062753.tif 000025
【０１３０】
ただし、容量値Ｃ１ｇは以下の式で表される。【０１３１】
【数２４】
2008062753.tif 000026
【０１３２】
また、直列共振回路３２ｇは、インダクタンス値Ｌ２を有するインダクタ３ｂと、容量値Ｃ２ａを有するキャパシタ４ｂと、容量値Ｃｖ２を有するバラクタダイオード６ｂとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ｂのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ｂを介して制御端子Ｔｃ２に接続される。直列共振回路３２ｇの共振周波数ｆｒｖ２は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ２であり、インダクタンス値Ｌ２及びキャパシタ４ｂとバラクタダイオード６ｂの合成容量の容量値Ｃ２ｇを用いて、以下の式で表される。【０１３３】
【数２５】
2008062753.tif 000027
【０１３４】
ただし、容量値Ｃ２ｇは以下の式で表される。【０１３５】
【数２６】
2008062753.tif 000028
【０１３６】
さらに、直列共振回路３３ｇは、インダクタンス値Ｌ３を有するインダクタ３ｃと、容量値Ｃ３ａを有するキャパシタ４ｃと、容量値Ｃｖ３を有するバラクタダイオード６ｃとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ｃのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ｃを介して制御端子Ｔｃ３に接続される。直列共振回路３３ｇの共振周波数ｆｒｖ３は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ３であり、インダクタンス値Ｌ３及びキャパシタ４ｃとバラクタダイオード６ｃの合成容量のよう領地Ｃ３ｇを用いて以下の式で表される。【０１３７】
【数２７】
2008062753.tif 000029
【０１３８】
ただし、容量値Ｃ３ｇは以下の式で表される。【０１３９】
【数２８】
2008062753.tif 000030
【０１４０】
またさらに、直列共振回路３４ｇは、インダクタンス値Ｌ４を有するインダクタ３ｄと、容量値Ｃ４ａを有するキャパシタ４ｄと、容量値Ｃｖ４を有するバラクタダイオード６ｄとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ｄのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ｄを介して制御端子Ｔｃ４に接続される。直列共振回路３４ｇの共振周波数ｆｒｖ４は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ４であり、インダクタンス値Ｌ４及びキャパシタ４ｄとバラクタダイオード６ｄの合成容量の容量値Ｃ４ｇを用いて以下の式で表される。【０１４１】
【数２９】
2008062753.tif 000031
【０１４２】
ただし、容量値Ｃ４ｇは以下の式で表される。【０１４３】
【数３０】
2008062753.tif 000032
【０１４４】
ここで、図２７の高周波フィルタは、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を通過させるために用いられ、インダクタ２ａ，２ｂ，２ｃによって７７０ＭＨｚ以下の周波数の信号を通過させるローパスフィルタである。さらに、上記ローパスフィルタは、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ有する４つの減衰極を有する。なお、上記ローパスフィルタの通過帯域に最も近い減衰極からより高い周波数の減衰極に向かう順にそれぞれ、その減衰極周波数を周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４に設定する。すなわち、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４は、以下の式を満たす。【０１４５】
【数３１】
2008062753.tif 000033
【０１４６】
コントローラ１は、制御端子Ｔｃ１１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４に対してそれぞれ印加する直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４を、以下の式を満たすように変化させることにより、バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃにそれぞれ印加する逆バイアス電圧を変化させる。【０１４７】
【数３２】
2008062753.tif 000034
【０１４８】
これにより、コントローラ１は、各バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃの容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４を変化することにより、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化させる。【０１４９】
なお、キャパシタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれ、直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４の直流成分が入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しないように設けられる低周波阻止用のキャパシタである。【０１５０】
図２８は、図２７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２８において、特性１１７は、図２７の高周波フィルタの各構成要素の素子値を以下のように設定したときの図２７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。すなわち、インダクタ２ａのインダクタンス値Ｌｓａを１０．６３ｎＨに、インダクタ２ｂのインダクタンス値Ｌｓｂを７．０３ｎＨに、インダクタ２ｃのインダクタンス値Ｌｓｃを９．０２ｎＨに設定した。また、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１８．９８ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを３．２６ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を５．５９ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを８．１１ｐＦに、インダクタ３ｃのインダクタンス値Ｌ３を３．２２ｎＨに、キャパシタ４ｃの容量値Ｃ３ａを７．３２ｐＦに、インダクタ３ｄのインダクタンス値Ｌ４を１．３２ｎＨに、キャパシタ４ｄの容量値Ｃ４ａを７．０８ｐＦに設定した。さらに、かつバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３．Ｃｖ４をそれぞれ、３．２６ｐＦ，８．１１ｐＦ，７．３２ｐＦ，７．０８ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４をそれぞれ設定した。【０１５１】
図２８から明らかなように、第１０の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域及び７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域は、４つの減衰極を用いて形成される。さらに、第１０の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、式（３１）及び式（３２）を満たすようにインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の各インダクタンス値、キャパシタＣ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ３ａ，Ｃ４ａの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定して、通過帯域に近い減衰極の幅を通過帯域から遠い減衰極の幅に比較して狭く設定した。従って、第１０の実施形態に係る高周波フィルタによれば、従来技術に比較して、通過帯域における相対通過電力を低下させることなく、阻止帯域において広い周波数帯域にわたって大きな減衰量を得ることができる。  【０１５２】
さらに、各直列共振回路３１ｇ，３２ｇ，３３ｇ，３４ｇを、インダクタと、キャパシタと、バラクタダイオードとを含むように構成したので、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化できる。従って、入力端子Ｔｉから入力されるデジタルテレビジョン放送の所望チャンネルに応じて減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４を変化させることができる。【０１５３】
なお、本実施形態において、式（３１）及び式（３２）を満たすようにインダクタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各インダクタンス値、キャパシタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定したが、本発明はこれに限られない。所定の通過帯域を有するローパスフィルタにおいて、任意の２つの減衰極周波数ｆｃｘ及びｆｃｙがｆｃｘ＜ｆｃｙを満たすときに、共振周波数ｆｃｘを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｘ及びキャパシタの容量値Ｃｘ並びに共振周波数ｆｃｙを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｙ及びキャパシタの容量値Ｃｙが、Ｌｘ／Ｃｘ＞Ｌｙ／Ｃｙを満たすように設定すればよい。【０１５４】
第１１の実施形態．
図２９は、本発明の第１１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図２９において、第１１の実施形態に係る高周波フィルタは、第１０の実施形態に係る図２７の高周波フィルタに比較して、インダクタ２ａ，２ｂ，２ｃをそれぞれ、キャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃに置き換えたことを特徴としている。【０１５５】
ここで、図２９の高周波フィルタは、キャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃによって１４００ＭＨｚ以上の周波数の信号を通過させるハイパスフィルタである。さらに、上記ハイパスフィルタは、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ有する４つの減衰極を有する。なお、上記ハイパスフィルタの通過帯域に最も近い減衰極からより低い周波数の減衰極に向かう順にそれぞれ、その減衰極周波数を周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４に設定する。すなわち、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４は、以下の式を満たす。【０１５６】
【数３３】
2008062753.tif 000035
【０１５７】
コントローラ１は、制御端子Ｔｃ１１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４に対してそれぞれ印加する直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４を、以下の式を満たすように変化させることにより、バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃにそれぞれ印加する逆バイアス電圧を変化させる。【０１５８】
【数３４】
2008062753.tif 000036
【０１５９】
これにより、コントローラ１は、各バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃの容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４を変化することにより、図２９の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化させる。【０１６０】
図３０は、図２９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図３０において、特性１１８は、図２９の高周波フィルタの各構成要素の素子値を以下のように設定したときの図２９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。すなわち、キャパシタ１１ａの容量値Ｃｓａを３．００ｐＦに、キャパシタ１１ｂの容量値Ｃｓｂを９．００ｐＦに、キャパシタ１１ｃの容量値Ｃｓｃを３．００ｐＦに設定した。また、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を６．００ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを１．７５ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を６．５０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを２．００ｐＦに、インダクタ３ｃのインダクタンス値Ｌ３を４．００ｎＨに、キャパシタ４ｃの容量値Ｃ３ａを４．５０ｐＦに、インダクタ３ｄのインダクタンス値Ｌ４を４．００ｎＨに、キャパシタ４ｄの容量値Ｃ４ａを５．００ｐＦに設定した。さらに、かつバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３．Ｃｖ４をそれぞれ、１．７５ｐＦ，２．００ｐＦ，４．５０ｐＦ，５．００ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４をそれぞれ設定した。【０１６１】
図３０から明らかなように、第１１の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、１４００ＭＨｚより小さい周波数の阻止帯域は、４つの減衰極を用いて形成される。さらに、第１１の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、式（３３）及び式（３４）を満たすようにインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の各インダクタンス値、キャパシタＣ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ３ａ，Ｃ４ａの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定して、通過帯域に近い減衰極の幅を通過帯域から遠い減衰極の幅に比較して狭く設定した。従って、第１１の実施形態に係る高周波フィルタによれば、従来技術に比較して、通過帯域における相対通過電力を低下させることなく、阻止帯域において広い周波数帯域にわたって大きな減衰量を得ることができる。【０１６２】
さらに、各直列共振回路３１ｇ，３２ｇ，３３ｇ，３４ｇを、インダクタと、キャパシタと、バラクタダイオードとを含むように構成したので、図２９の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化できる。従って、入力端子Ｔｉから入力されるデジタルテレビジョン放送の所望チャンネルに応じて減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４を変化させることができる。【０１６３】
なお、本実施形態において、式（３３）及び式（３４）を満たすようにインダクタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各インダクタンス値、キャパシタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定したが、本発明はこれに限られない。所定の通過帯域を有するハイパスフィルタにおいて、任意の２つの減衰極周波数ｆｃｘ及びｆｃｙがｆｃｘ＞ｆｃｙを満たすときに、共振周波数ｆｃｘを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｘ及びキャパシタの容量値Ｃｘ並びに共振周波数ｆｃｙを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｙ及びキャパシタの容量値Ｃｙを、Ｌｘ／Ｃｘ＞Ｌｙ／Ｃｙを満たすように設定すればよい。【０１６４】
第１２の実施形態．
図３１は、本発明の第１２の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。図３１において、第１２の実施形態に係る高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続された複数（Ｎ−１）個のインダクタ２−１，２−２，…，２−（Ｎ−１）と、入力端子Ｔｉとインダクタ２−１の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１−１と、インダクタ２−（ｎ−１）の一端とインダクタ２−ｎの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１−ｎ（ｎ＝２，３，…，Ｎ−１）と、インダクタ２−（Ｎ−１）の他端と出力端子Ｔｏとの接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１−Ｎとを備えて構成される。ここで、複数Ｎ個の直列共振回路３１−ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の各共振周波数ｆｒｎはそれぞれ、インダクタ３−ｎのインダクタンス値Ｌ−ｎ及びキャパシタ４−ｎの容量値Ｃ−ｎを用いて、以下の式で表される。【０１６５】
【数３５】
2008062753.tif 000037
【０１６６】
図３１の高周波フィルタは、複数（Ｎ−１）個のインダクタ２−１，２−２，…、２−（Ｎ−１）によって所定の通過帯域の信号を通過させるローパスフィルタである。また、複数Ｎ個の共振周波数ｆｒｎはそれぞれ、複数Ｎ個の減衰極の減衰極周波数ｆｎであり、上記ローパスフィルタの通過帯域及び阻止帯域は、上記減衰極を用いて形成される。なお、上記ローパスフィルタの通過帯域に最も近い減衰極からより高い周波数の減衰極に向かう順にそれぞれ、その減衰極周波数を周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆＮに設定する。すなわち、減衰極周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆＮは、以下の式を満たす。【０１６７】
【数３６】
2008062753.tif 000038
【０１６８】
さらに、本実施形態に係る高周波フィルタにおいて、以下の式を満たすように、インダクタンス値Ｌ−１，Ｌ−２，…，Ｌ−Ｎ及び容量値Ｃ−１，Ｃ−２，…，Ｃ−Ｎは設定される。【０１６９】
【数３７】
2008062753.tif 000039
【０１７０】
以上のように構成された第１２の実施形態に係る高周波フィルタによれば、式（３６）及び式（３７）を満たすようにインダクタンス値Ｌ−１，Ｌ−２，…，Ｌ−Ｎ及び容量値Ｃ−１，Ｃ−２，…，Ｃ−Ｎを設定することにより、通過帯域に近い減衰極の幅を通過帯域から遠い減衰極の幅に比較して狭く設定した。従って、第１２の実施形態に係る高周波フィルタによれば、従来技術に比較して、通過帯域における相対通過電力を低下させることなく、阻止帯域において広い周波数帯域にわたって大きな減衰量を得ることができる。【０１７１】
なお、図３１の高周波フィルタにおいて、直列共振回路３１−ｎのインダクタ３−ｎとキャパシタ４−ｎとを入れ替えて接続してもよい。【０１７２】
また、図３１において、インダクタ２−１，２−２，…，２−ｎをそれぞれ、キャパシタに置き換えることにより、所定の通過帯域の信号を通過させるハイパスフィルタとしてもよい。【０１７３】
第１３の実施形態．
図３２は、本発明の第１３の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図３２において、第１３の実施形態に係る無線通信装置は、例えば、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を受信するダイレクトサンプリング方式のデジタルテレビジョン放送受信機である。図３２のデジタルテレビジョン放送受信機は、アンテナ７１と、アンテナで受信された無線受信信号のうち所望のチャンネルの周波数を有する信号を通過させかつ上記所定の周波数以外の周波数を有する信号を減衰させるフィルタ７２と、フィルタ７２からの信号を増幅して出力する低雑音増幅器７３と、低雑音増幅器７３からの信号を直接標本化するアナログ／デジタル変換して出力するアナログ／デジタル変換器７４と、アナログ／デジタル変換器７４からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調処理回路７５とを備えて構成される。【０１７４】
ここで、図３２において、フィルタ７２は、上記第１から第１２の実施形態に係る高周波フィルタのいずれかひとつである。上述のように、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって、信号を減衰させるべき周波数が異なるので、好ましくは、所望チャンネルに基づいて減衰極周波数を変化できる第１から第７、第１０及び第１１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタを用いる。【０１７５】
図３２において、フィルタ装置７２が第１から第７の実施形態に係るフィルタ装置である場合、本実施形態に係る無線通信装置によれば、従来技術に比較して小型かつ製造コストが小さく、かつ複数の減衰極周波数を変化できるフィルタ装置を備えた無線通信装置を提供できる。また、フィルタ装置７２が第８から第１２の実施形態に係るフィルタ装置である場合、本実施形態に係る無線通信装置によれば、従来技術に比較して、通過帯域における電力損失を小さく、かつ阻止帯域における減衰量を大きいフィルタ装置を備えた無線通信装置を提供できる。【０１７６】
なお、上述の各実施形態に係る高周波フィルタは、従来技術に比較して、小型で、通過帯域における電力損失が小さく、かつ阻止帯域での減衰量が大きいので、携帯電話機、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を搭載した携帯型の電子機器及び携帯型のデジタルテレビジョン放送受信用のチューナ等の移動体に搭載される無線通信回路に用いられるフィルタ装置などとして有用である。また、本発明に係るフィルタ装置は、仕様に応じて、無線通信基地局装置に用いられるフィルタ装置などにも応用できる。【０１７７】
なお、上記の各実施形態において、バラクタダイオード６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに代えて、両電極間に直流バイアス電圧を印加することにより容量値が変化するバリウムストロンチウムチタネート（ＢａｘＳｒ１−ｘＴｉＯ３）などの強誘電体材料薄膜による平行平板のコンデンサなどの他の可変容量素子を用いてもよい。また、可変容量素子として電流が流れないバラクタダイオード６などを用いる場合には、上記の各実施形態において、高周波阻止用のチョークコイル８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに代えて、抵抗を用いてもよい。【０１７８】
さらに、上述の各実施形態に係る高周波フィルタはそれぞれ可逆回路であり、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとを入れ替えてもよい。【０１７９】
また、第１から第５の各実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタを複数使用することにより、３つ以上の複数の減衰極周波数を制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
以上詳述したように、第１及び第２の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、１つの可変容量素子の容量値を変化することにより、フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるので、複数の可変容量阻止を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して小型でかつ製造コストが小さい。【０１８１】
また、第３の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、第１の減衰極周波数と第２の減衰極周波数のうち、上記フィルタ装置の通過帯域に近い一方の減衰極周波数は第１の共振周波数に設定され、他方の減衰極周波数は第２の共振周波数に設定され、かつ第１のインダクタンス値を第１の容量値で割った値は第２のインダクタンス値を第２の容量値で割った値より大きく設定される。従って、従来技術に比較して、通過帯域での電力損失が小さく、かつ阻止帯域での減衰量が大きい。
【図１】
2008062753.tif 000040
【図２】
2008062753.tif 000041
【図３】
2008062753.tif 000042
【図４】
2008062753.tif 000043
【図５】
2008062753.tif 000044
【図６】
2008062753.tif 000045
【図７】
2008062753.tif 000046
【図８】
2008062753.tif 000047
【図９】
2008062753.tif 000048
【図１０】
2008062753.tif 000049
【図１１】
2008062753.tif 000050
【図１２】
2008062753.tif 000051
【図１３】
2008062753.tif 000052
【図１４】
2008062753.tif 000053
【図１５】
2008062753.tif 000054
【図１６】
2008062753.tif 000055
【図１７】
2008062753.tif 000056
【図１８】
2008062753.tif 000057
【図１９】
2008062753.tif 000058
【図２０】
2008062753.tif 000059
【図２１】
2008062753.tif 000060
【図２２】
2008062753.tif 000061
【図２３】
2008062753.tif 000062
【図２４】
2008062753.tif 000063
【図２５】
2008062753.tif 000064
【図２６】
2008062753.tif 000065
【図２７】
2008062753.tif 000066
【図２８】
2008062753.tif 000067
【図２９】
2008062753.tif 000068
【図３０】
2008062753.tif 000069
【図３１】
2008062753.tif 000070
【図３２】
2008062753.tif 000071
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月8日(2008.4.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端とを接続する接続点と、接地との間に接続され、第１のインダクタと少なくとも１つの第１のキャパシタとをそれぞれ接続する各接続点を介して直列に接続してなる第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端とを接続する接続点と、接地との間に接続され、第２のインダクタと少なくとも１つの第２のキャパシタとをそれぞれ接続する各接続点を介して直列に接続してなる第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点と、上記第２の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点との間に接続された第３のキャパシタとを備え、
上記第１、第２及び第３のキャパシタのいずれか１つは可変容量素子であり、
上記可変容量素子は少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続され、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ上記可変容量素子の他端は少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項４】
上記第３のキャパシタは、第４のキャパシタと、上記可変容量素子との直列接続回路にてなり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、上記第４のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項５】
上記第１の直列共振回路は複数の第１のキャパシタを含み、
上記複数の第１のキャパシタは上記可変容量素子を含み、
上記可変容量素子の一端は接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ第３のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項６】
上記可変容量素子の他端はさらに、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のインダクタを介して接地されることを特徴とする請求項５記載のフィルタ装置。
【請求項７】
第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第１のインダクタと第１のキャパシタとを含む第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第２のインダクタと第２のキャパシタとを含む第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路と上記第２の直列共振回路とを接続する接続点と接地との間に接続された可変容量素子と、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項８】
第１の端子及び第２の端子を備え、所定の通過帯域を有するフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第１の容量値を有する第１のキャパシタ及び第１のインダクタンス値を有する第１のインダクタを含み、かつ上記第１の容量値と上記第１のインダクタンス値との積に基づいて決定される第１の共振周波数を有する第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第２の容量値を有する第２のキャパシタ及び第２のインダクタンス値を有する第２のインダクタを含み、かつ上記第２の容量値と上記第２のインダクタンス値との積に基づいて決定される第２の共振周波数を有する第２の直列共振回路とを備え、
上記第１及び第２の共振周波数は、上記第１の共振周波数が上記第２の共振周波数よりも上記通過帯域に近くなるように設定され、かつ上記第１のインダクタンス値を上記第１の容量値で割った値は上記第２のインダクタンス値を上記第２の容量値で割った値より大きくなるように設定されることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項９】
上記第１のキャパシタ及び上記第２のキャパシタの少なくとも一方は、第３のキャパシタと可変容量素子との直列接続回路にてなることを特徴とする請求項８記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つの請求項記載のフィルタ装置であって、アンテナで受信された無線受信信号をろ波するフィルタ装置と、
上記フィルタ装置からの無線受信信号を増幅して出力する増幅手段と、
上記増幅手段からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【手続補正書】
【提出日】平成21年2月19日(2009.2.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端とを接続する接続点と、接地との間に接続され、第１のインダクタと少なくとも１つの第１のキャパシタとをそれぞれ接続する各接続点を介して直列に接続してなる第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端とを接続する接続点と、接地との間に接続され、第２のインダクタと少なくとも１つの第２のキャパシタとをそれぞれ接続する各接続点を介して直列に接続してなる第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点と、上記第２の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点との間に接続された第３のキャパシタとを備え、
上記第１、第２及び第３のキャパシタのいずれか１つは可変容量素子であり、
上記可変容量素子は少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続され、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項２】
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ上記可変容量素子の他端は少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項３】
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項４】
上記第３のキャパシタは、第４のキャパシタと、上記可変容量素子との直列接続回路にてなり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、上記第４のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項５】
上記第１の直列共振回路は複数の第１のキャパシタを含み、
上記複数の第１のキャパシタは上記可変容量素子を含み、
上記可変容量素子の一端は接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ第３のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする請求項１記載のフィルタ装置。
【請求項６】
上記可変容量素子の他端はさらに、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のインダクタを介して接地されることを特徴とする請求項５記載のフィルタ装置。
【請求項７】
第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第１のインダクタと第１のキャパシタとを含む第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第２のインダクタと第２のキャパシタとを含む第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路と上記第２の直列共振回路とを接続する接続点と接地との間に接続された可変容量素子と、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とするフィルタ装置。
【請求項８】
第１の端子及び第２の端子を備え、所定の通過帯域を有するフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第１の容量値を有する第１のキャパシタ及び第１のインダクタンス値を有する第１のインダクタを含み、かつ上記第１の容量値と上記第１のインダクタンス値との積に基づいて決定される第１の共振周波数を有する第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端とを接続する接続点と接地との間に接続され、第２の容量値を有する第２のキャパシタ及び第２のインダクタンス値を有する第２のインダクタを含み、かつ上記第２の容量値と上記第２のインダクタンス値との積に基づいて決定される第２の共振周波数を有する第２の直列共振回路とを備え、
上記第１及び第２の共振周波数は、上記第１の共振周波数が上記第２の共振周波数よりも上記通過帯域に近くなるように設定され、かつ上記第１のインダクタンス値を上記第１の容量値で割った値は上記第２のインダクタンス値を上記第２の容量値で割った値より大きくなるように設定されることを特徴とするフィルタ装置。
【請求項９】
上記第１のキャパシタ及び上記第２のキャパシタの少なくとも一方は、第３のキャパシタと可変容量素子との直列接続回路にてなることを特徴とする請求項８記載のフィルタ装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つの請求項記載のフィルタ装置であって、 
アンテナで受信された無線受信信号をろ波するフィルタ装置と、
上記フィルタ装置からの無線受信信号を増幅して出力する増幅手段と、
上記増幅手段からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調手段とを備えたことを特徴とする無線通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ装置に関し、特に、携帯電話機及び携帯型のデジタルテレビジョン放送受信機などの移動体に搭載される無線通信回路に用いられ減衰極を有するフィルタ装置と、上記フィルタ装置を備えた無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機又は携帯型のデジタルテレビジョン放送受信機などの携帯型の電子機器に内蔵される部品は、より小型で低電力損失であることが要求されている。例えば、上記電子機器に搭載される無線通信回路において用いられるフィルタは、小型でかつ挿入損失が小さいことが要求される。これらの要求に応えるフィルタとして、特許文献１及び２に、減衰極を有する高周波フィルタが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１−２３８３２１号公報。
【特許文献２】特開２００３−６０４０８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、デジタルテレビジョン放送受信機において、受信する希望波であるデジタルテレビジョン放送の所望チャンネルの中心周波数と中間周波数との差であるローカル周波数の整数倍の周波数、特に、奇数倍の周波数が他のシステムで用いられる周波数と重なった場合、その周波数の信号である妨害波を大きく減衰させる必要がある。このとき、必要とされる減衰量は、妨害波のレベルとデジタルテレビジョン放送受信機の無線受信用集積回路の性能による希望信号対干渉信号比（Desired-to-Undesired Ratio（ＤＵ））に基づいて決定される。
【０００５】
現在のデジタルテレビジョン放送受信機では、中間周波フィルタを省くことが可能なＬｏｗ−ＩＦ方式が広く採用され、中間周波数は数百ｋＨｚに設定されることが多い。従って、妨害波を考慮するＧＨｚ帯では、希望波の中心周波数とローカル周波数の差は中間周波数である数百ｋＨｚに比較的近い。
【０００６】
ここで、近似的にローカル周波数と希望波の中心周波数が同一であると仮定して、信号を減衰させるべき周波数の例を計算すると、以下のようになる。例えば、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の３０チャンネルから３３チャンネルまでの場合、希望波の中心周波数は５７５．１４ＭＨｚから５９３．１４ＭＨｚまでであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＧＳＭ（Global System for mobile communication）１８００（Band-III）のアップリンクの１７１０ＭＨｚから１７８５ＭＨｚの周波数帯と重なる。また、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の３５チャンネルから３８チャンネルの場合、希望波の中心周波数は６０５．１４ＭＨｚから６２３．１４ＭＨｚまでであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＧＳＭ１８００（Band-III）のダウンリンクの１８０５ＭＨｚから１８８０ＭＨｚの周波数帯と重なる。さらに、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の４０チャンネルの場合、希望波の中心周波数は６３５．１４ＭＨｚであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、日本国内のＰＨＳ（Personal Handyphone System）の１８９３ＭＨｚから１９１９ＭＨｚの周波数帯域と重なり、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の４１チャンネルから４４チャンネルの場合、希望波の中心周波数は６４１．１４ＭＨｚから６５９．１４ＭＨｚまでであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＵＭＴＳ（Universal Mobile Telephone Service）２．０ＧＨｚ（Band-I）のアップリンクの１９２０ＭＨｚから１９８０ＭＨｚの周波数帯と重なる。すなわち、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の３０チャンネルから４１チャンネルまでの高い周波数のチャンネルの場合、１．７ＧＨｚから２ＧＨｚの周波数帯の信号を大きく減衰させる必要がある。
【０００７】
一方、より低い所望チャンネルについて同様に、減衰させるべき信号の周波数の例を計算すると、以下のようになる。所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の１４チャンネル及び１５チャンネルの場合、希望波の中心周波数はそれぞれ４７９．１４ＭＨｚ及び４８５．１４ＭＨｚであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＰＤＣ（Personal Digital Cellular）１．５ＧＨｚやＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）１．５ＧＨｚのアップリンクの１４２９ＭＨｚから１４５３ＭＨｚの周波数帯と重なる。また、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の１７チャンネルの場合、希望波の中心周波数は４９７．１４ＭＨｚであり、希望波の中心周波数の３倍の周波数が、ＰＤＣ１．５ＧＨｚやＣＤＭＡ１．５ＧＨｚのダウンリンクの１４７７ＭＨｚから１５０１ＭＨｚの周波数帯と重なる。すなわち、所望チャンネルがデジタルテレビジョン放送の１４チャンネル，１５チャンネル及び１７チャンネルのような低い周波数のチャンネルの場合、１．４ＧＨｚから１．５ＧＨｚの周波数帯の信号を減衰させる必要がある。
【０００８】
以上のように、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって、信号を減衰させるべき周波数及び減衰量が異なる。しかしながら、従来技術に係る複数の減衰極を有するフィルタ装置は、当該複数の減衰極の減衰極周波数を所望チャンネルに応じて変化するために、複数の可変容量素子を備えたので、フィルタ装置が比較的大型化し、製造コストが大きくなるという課題があった。
【０００９】
また、一般に、複数の減衰極を有するフィルタ装置において、通過帯域の近傍に１つの減衰極が配置される。このため、従来技術に係る減衰極を有するフィルタ装置において、当該フィルタ装置の通過帯域に最も近い減衰極によって、通過帯域において電力の損失が生じ、かつ当該フィルタ装置の阻止帯域では上述の必要とされる減衰量が得られないという課題があった。
【００１０】
本発明の第１の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して小型かつ製造コストが小さく、かつ複数の減衰極周波数を同時に変化できるフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して、通過帯域における電力損失を小さくし、かつ阻止帯域における減衰量を大きくできるフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
第１の発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端との間の接続点と、接地との間に接続され、第１のインダクタと少なくとも１つの第１のキャパシタとを各接続点を介して直列に接続してなる第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端との間の接続点と、接地との間に接続され、第２のインダクタと少なくとも１つの第２のキャパシタとを各接続点を介して直列に接続してなる第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点と、上記第２の直列共振回路の各接続点のうちの１つの接続点との間に接続された第３のキャパシタとを備え、
上記第１、第２及び第３のキャパシタのいずれか１つは可変容量素子であり、
上記可変容量素子は少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続され、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
上記フィルタ装置において、
上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ上記可変容量素子の他端は少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。
【００１４】
また、上記フィルタ装置において、上記第３のキャパシタは上記可変容量素子であり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記フィルタ装置において、上記第３のキャパシタは、第４のキャパシタと、上記可変容量素子との直列接続回路にてなり、
上記可変容量素子の一端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ少なくとも上記第１の直列共振回路の上記第１のインダクタを介して接地され、
上記可変容量素子の他端は、上記第４のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。
【００１６】
またさらに、上記フィルタ装置において、上記第１の直列共振回路は複数の第１のキャパシタを含み、
上記複数の第１のキャパシタは上記可変容量素子を含み、
上記可変容量素子の一端は接地され、
上記可変容量素子の他端は、少なくとも上記第１の直列共振回路の第１のキャパシタを介して上記第１の端子に接続され、かつ第３のキャパシタと、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のキャパシタとを介して上記第２の端子に接続されることを特徴とする。
【００１７】
また、上記フィルタ装置において、上記可変容量素子の他端はさらに、少なくとも上記第２の直列共振回路の第２のインダクタを介して接地されることを特徴とする。
【００１８】
第２の発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を備えたフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端の接続点と接地との間に接続され、第１のインダクタと第１のキャパシタとを含む第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端の接続点と接地との間に接続され、第２のインダクタと第２のキャパシタとを含む第２の直列共振回路と、
上記第１の直列共振回路と上記第２の直列共振回路の接続点と接地との間に接続された可変容量素子と、
上記可変容量素子の容量値を変化することにより、上記フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１９】
第３の発明に係るフィルタ装置は、第１の端子及び第２の端子を備え、所定の通過帯域を有するフィルタ装置において、
上記第１の端子と上記第２の端子との間に接続されたリアクタンス素子と、
上記第１の端子と上記リアクタンス素子の一端の接続点と接地との間に接続され、第１の容量値を有する第１のキャパシタ及び第１のインダクタンス値を有する第１のインダクタを含み、かつ上記第１の容量値と上記第１のインダクタンス値との積に基づいて決定される第１の共振周波数を有する第１の直列共振回路と、
上記第２の端子と上記リアクタンス素子の他端の接続点と接地との間に接続され、第２の容量値を有する第２のキャパシタ及び第２のインダクタンス値を有する第２のインダクタを含み、かつ上記第２の容量値と上記第２のインダクタンス値との積に基づいて決定される第２の共振周波数を有する第２の直列共振回路とを備え、
上記第１及び第２の共振周波数は、上記第１の共振周波数が上記第２の共振周波数よりも上記通過帯域に近くなるように設定され、かつ上記第１のインダクタンス値を上記第１の容量値で割った値は上記第２のインダクタンス値を上記第２の容量値で割った値より大きくなるように設定されることを特徴とする。
【００２０】
上記フィルタ装置において、上記第１のキャパシタ及び上記第２のキャパシタの少なくとも一方は、第３のキャパシタと可変容量素子との直列接続回路にてなることを特徴とする。
【００２１】
第４の発明に係る無線通信装置は、上記フィルタ装置であって、アンテナで受信された無線受信信号をろ波するフィルタ装置と、
上記フィルタ装置からの無線受信信号を増幅して出力する増幅手段と、
上記増幅手段からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
第１及び第２の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、１つの可変容量素子の容量値を変化することにより、フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるので、複数の可変容量阻止を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して小型でかつ製造コストが小さい。
【００２３】
また、第３の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、第１の減衰極周波数と第２の減衰極周波数のうち、上記フィルタ装置の通過帯域に近い一方の減衰極周波数は第１の共振周波数に設定され、他方の減衰極周波数は第２の共振周波数に設定され、かつ第１のインダクタンス値を第１の容量値で割った値は第２のインダクタンス値を第２の容量値で割った値より大きく設定される。従って、従来技術に比較して、通過帯域での電力損失が小さく、かつ阻止帯域での減衰量が大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２５】
以下の第１から第１２の実施形態に係る高周波フィルタは、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を受信するデジタルテレビジョン放送受信機にそれぞれ搭載される。
【００２６】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１において、第１の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、可変容量素子であるバラクタダイオード６と、抵抗７と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１は、インダクタ３ａと、キャパシタ４ａと、キャパシタ５ａとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続され、キャパシタ５ａの一端は接地される。また、直列共振回路３２は、インダクタ３ｂと、キャパシタ４ｂと、キャパシタ５ｂとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続され、キャパシタ５ｂの一端は接地される。さらに、バラクタダイオード６のアノードは、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの間の接続点及び抵抗７を介して接地され、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの間の接続点及び高周波阻止用のチョークコイル８を介して制御端子Ｔｃに接続される。
【００２７】
図１において、コントローラ１は、制御端子Ｔｃに対して高周波阻止用のチョークコイル８を介して印加する直流電圧Ｖｃを変化させることにより、バラクタダイオード６に印加する逆バイアス電圧を変化させる。これにより、コントローラ１は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、図１の高周波フィルタの２つの減衰極周波数を同時に変化させる。具体的には、コントローラ１は、直流電圧Ｖｃを増加させることによりバラクタダイオード６に印加する逆バイアス電圧を増加させて、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させる。なお、キャパシタ４ａは、直流電圧Ｖｃの直流成分が入力端子Ｔｉに漏洩しないように設けられる低周波阻止用のキャパシタであり、キャパシタ４ｂは、直流電圧Ｖｃの直流成分が出力端子Ｔｏに漏洩しないように設けられる低周波阻止用のキャパシタである。また、抵抗７は、バラクタダイオード６のアノードを直流的に接地するために設けられる。
【００２８】
次に、図２から図８を参照して、図１の高周波フィルタの動作を説明する。
【００２９】
図３は、図１の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。図３の回路は、デジタルテレビジョン放送の信号が含まれる高周波帯域において、図１の回路と等価である。図３の高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、キャパシタ６０とを備えて構成される。ここで、キャパシタ６０は、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの間の接続点とキャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの間の接続点との間に接続される。
【００３０】
次に、図３において、キャパシタ５ａ，６０及び５ｂをπ型に接続してなる回路を、キャパシタ６１ａ，６１ｂ及び６０ａをＹ型に接続してなる回路に等価変換することにより、図３の回路と等価な図４の回路が得られる。図４の高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ａと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ａと、直列共振回路３１ａと直列共振回路３２ａの接続点と接地との間に接続されたキャパシタ６０ａとを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ａは、インダクタ３ａと、キャパシタ４ａと、キャパシタ６１ａとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続され、キャパシタ６１ａの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。また、直列共振回路３２ａは、インダクタ３ｂと、キャパシタ４ｂと、キャパシタ６１ｂとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続され、キャパシタ６１ｂの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。
【００３１】
図４において、キャパシタ６０ａの容量値Ｃ０ｙ、キャパシタ６１ａの容量値Ｃ１ｂｙ及びキャパシタ６１ｂの容量値Ｃ２ｂｙはそれぞれ、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａ、キャパシタ５ａの容量値Ｃ１ｂ、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａ、キャパシタ５ｂの容量値Ｃ２ｂ及びキャパシタ６０の容量値Ｃ０を用いて、以下の式で表される。
【００３２】
【数１】
2008062753.tif 000072
【００３３】
【数２】
2008062753.tif 000073
【００３４】
【数３】
2008062753.tif 000074
【００３５】
さらに、図４において、直列に接続されたキャパシタ４ａ及び６１ａを１つのキャパシタ６２ａに置き換え、かつ直列に接続されたキャパシタ４ｂ及び６１ｂを１つのキャパシタ６２ｂに置き換えることにより、図４の回路と等価な図５の回路が得られる。ここで、キャパシタ６２ａの容量値Ｃ１及びキャパシタ６２ｂの容量値Ｃ２は、それぞれ以下の式で表される。
【００３６】
【数４】
2008062753.tif 000075
【００３７】
【数５】
2008062753.tif 000076
【００３８】
ここで、図５の高周波回路は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｂと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｂと、直列共振回路３１ｂと直列共振回路３２ｂの接続点と接地との間に接続されたキャパシタ６０ａとを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ｂは、インダクタ３ａとキャパシタ６２ａとを含み、インダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続され、キャパシタ６２ａの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。また、直列共振回路３２ｂは、インダクタ３ｂとキャパシタ６２ｂとを含み、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続され、キャパシタ６２ｂの一端はキャパシタ６０ａの一端に接続される。
【００３９】
また、図６は、図５の回路を、直列共振回路３１ｂのインピーダンスＺ１を有するリアクタンス素子６３、直列共振回路３２ｂのインピーダンスＺ２を有するリアクタンス素子６４及びインダクタ２のインピーダンスＺ３を有するリアクタンス素子６５を用いて表記した回路図である。ここで、インピーダンスＺ１，Ｚ２及びＺ３はそれぞれ、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓ、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１、キャパシタ６２ａの容量値Ｃ１、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２、キャパシタ６２ｂの容量値Ｃ２、キャパシタ６０ａの容量値Ｃ０ｙ、角周波数ω及び虚数単位ｊを用いて、以下の式で表される。
【００４０】
【数６】
2008062753.tif 000077
【００４１】
【数７】
2008062753.tif 000078
【００４２】
【数８】
2008062753.tif 000079
【００４３】
さらに、図６においてリアクタンス素子６３，６４，６５をπ型に接続してなる回路を、インピーダンスＺ１ｔ，Ｚ２ｔ及びＺ３ｔをそれぞれ有するリアクタンス素子６６，６７，６８をＹ型に接続してなる回路に等価変換することにより、図６の回路と等価な図７の回路が得られる。図７において、リアクタンス素子６６及び６７は、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続される。また、リアクタンス素子６８は、リアクタンス素子６６と６７との接続点とキャパシタ６０ａとの間に接続される。ここで、インピーダンスＺ１ｔ，Ｚ２ｔ及びＺ３ｔはそれぞれ、以下の式で表される。
【００４４】
【数９】
2008062753.tif 000080
【００４５】
【数１０】
2008062753.tif 000081
【００４６】
【数１１】
2008062753.tif 000082
【００４７】
さらに、図７において、リアクタンス素子６８とキャパシタ６０ａとを直列接続してなる回路を１つのリアクタンス素子６９に等価変換することにより、図７の回路と等価な図８の回路が得られる。ここで、リアクタンス素子６９のインピーダンスＺ４は、以下の式で表される。
【００４８】
【数１２】
2008062753.tif 000083
【００４９】
図８の回路において、インピーダンスＺ４がゼロに等しくなるときに、２つの減衰極Ｐ１及びＰ２が形成される。従って、この２つの減衰極Ｐ１及びＰ２の減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２（ｆｐ１＜ｆｐ２）はそれぞれ、図５の各構成要素の各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２，Ｌｓ及び各容量値Ｃ１，Ｃ２及びＣ０ｙを用いて、以下の式で表される。
【００５０】
【数１３】
2008062753.tif 000084
【００５１】
【数１４】
2008062753.tif 000085
【００５２】
ただし、定数Ａ及びＢはそれぞれ、以下の式で表される。
【００５３】
【数１５】
2008062753.tif 000086
【００５４】
【数１６】
2008062753.tif 000087
【００５５】
ただし、定数Ｄは以下の式で表される。
【００５６】
【数１７】
2008062753.tif 000088
【００５７】
容量値Ｃ０ｙ，Ｃ１，Ｃ２はそれぞれ、式（１），（４），（５）のように、図３の各キャパシタ６０，４ｓ，４ｂ，５ａ，５ｂの容量値Ｃ０，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂを用いて表されるので、図３の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２は、図３の各キャパシタ６０，４ｓ，４ｂ，５ａ，５ｂの容量値Ｃ０，Ｃ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ及び各インダクタ２，３ａ，３ｂのインダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２を用いて表される。従って。図３の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を、図３の構成要素の素子値を制御することにより、制御できる。図１の高周波回路は図３の回路と等価であり、図３のキャパシタ６０をバラクタダイオード６に置き換え、当該バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを制御することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を制御するように構成したものである。
【００５８】
図２は、図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２において、特性１０１は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，５ａの各容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ４．２ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ｂ，５ｂの各容量値Ｃ２ａ，Ｃ２ｂをそれぞれ４．０ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０２は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．１ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０１における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００５９】
なお、本実施形態及び以下の各実施形態において、高周波フィルタに入力されるデジタルテレビジョン放送の信号の周波数帯域である４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚを考慮して、バラクタダイオード６のアノードを直流的に接地するために設けられる抵抗７の抵抗値Ｒｅは１０ｋΩより大きく、かつ高周波阻止用のインダクタ８のインダクタンス値Ｌｃは１０μＨより大きく設定される。好ましくは、高周波信号の漏れの影響をできるだけ小さくするために、抵抗値Ｒｅ及びインダクタンス値Ｌｃをできるだけ大きい値に設定する。
【００６０】
図２に示すように、図１の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図２から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は低くなる。
【００６１】
以上詳述したように、第１の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、上述のように、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって信号を減衰させるべき周波数が異なるが、本実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つの高周波フィルタを用いて、異なる複数組の減衰極周波数を提供できるので、減衰極周波数を変化できない従来技術に係る高周波フィルタ比較して、直列共振回路の個数を削減して高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。
【００６２】
なお、直列共振回路３１において、インダクタ３ａとキャパシタ４ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２において、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。また、図１の高周波フィルタは、２つの直列共振回路３１及び３２を備えているが、本発明はこれに限らず、３つ以上の複数の直列共振回路を備えてもよい（例えば、後述する第７の実施形態に係る高周波フィルタを参照。）。
【００６３】
第２の実施形態．
図９は、本発明の第２の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図９において、第２の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｃと、キャパシタ９と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３２ｃは、インダクタ３ｂと、キャパシタ４ｂと、バラクタダイオード６とをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続される。また、バラクタダイオード６のアノードは接地される一方、そのカソードは、高周波阻止用のチョークコイル８を介して制御端子Ｔｃに接続される。さらに、キャパシタ９は、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの接続点とキャパシタ４ｂとバラクタダイオード６との接続点の間に接続される。
【００６４】
図９に示すように、第２の実施形態に係る高周波フィルタは、図１の第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、直列共振回路３２に代えて、キャパシタ４ｂ及びバラクタダイオード６を含む直列共振回路３２ｃを備えたことを特徴としている。ここで、バラクタダイオード６のアノードが接地され、バラクタダイオード６のカソードはキャパシタ９及び直列共振回路３１のキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続されかつ直列共振回路３２ｃのキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩せず、かつ図１の高周波フィルタの抵抗７を省ける。
【００６５】
図１０は、図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１０において、特性１０３は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，５ａの各容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ４．２ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを４．０ｐＦに、キャパシタ９の容量値Ｃｂｙを０．５ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを４．０ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０４は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを３．０ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０３における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００６６】
図１０に示すように、図９の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。また、図１０から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。
【００６７】
以上詳述したように、第２の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、抵抗７を省くことができるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。
【００６８】
なお、直列共振回路３１において、インダクタ３ａとキャパシタ４ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｃにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。
【００６９】
第３の実施形態．
図１１は、第３の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図であり、図５の回路と等価である。図１１において、第３の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｃと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｄと、直列共振回路３１ｃと直列共振回路３２ｄとの接続点と接地との間に接続されたバラクタダイオード６と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ｃは、インダクタ３ａ及びキャパシタ１０ａを含み、インダクタ３ａの一端は、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続される。また、直列共振回路３２ｄは、インダクタ３ｂ及びキャパシタ１０ｂを含み、インダクタ３ｂの一端は、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続される。さらに、バラクタダイオード６のアノードは接地され、一方、そのカソードは直列共振回路３１ｃと直列共振回路３２ｄとの接続点とチョークコイル８とを介して制御端子Ｔｃに接続される。
【００７０】
図１１において、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ１０ａを介して入力端子Ｔｉに接続され、かつキャパシタ１０ｂを介して出力端子Ｔｏに接続されるので、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しない。
【００７１】
図１２は、図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１２において、特性１０５は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．０ｎＨに、キャパシタ１０ａの容量値Ｃ１ｃを２．３３ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１３．２ｎＨに、キャパシタ１０ｂの容量値Ｃ２ｃを２．２２ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを４１．８ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０６は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを１１．８ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０５における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００７２】
図１２に示すように、図１１の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図１２から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は低くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。
【００７３】
以上詳述したように、第３の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、キャパシタの数を２つだけ削減しかつ抵抗７を省くことができるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。
【００７４】
なお、直列共振回路３１ｃにおいて、インダクタ３ａとキャパシタ１０ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｄにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ１０ｂを入れ替えて接続してもよい。
【００７５】
第４の実施形態．
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１３において、第４の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｄと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、バラクタダイオード６と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３１ｄはキャパシタ４ａとインダクタ３ａとを含む。また、バラクタダイオード６のアノードは、キャパシタ４ａとインダクタ３ａとの接続点とインダクタ３ａとを介して接地される。さらに、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの接続点とチョークコイル８とを介して制御端子Ｔｃに接続される。
【００７６】
図１４に示すように、第４の実施形態に係る高周波フィルタは、図１の第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、直列共振回路３２に代えて、キャパシタ４ａ及びインダクタ３ａを含む直列共振回路３２ｄを備えたことを特徴としている。ここで、バラクタダイオード６のアノードは直列共振回路３１ｄのキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続されかつ直列共振回路３１ｄのインダクタ３ａを介して接地される。また、バラクタダイオード６のカソードは、直列共振回路３２のキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩せず、図１の高周波フィルタに比較して、抵抗７を省くことができる。
【００７７】
図１４は、図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１４において、特性１０７は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを２．０ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂ，５ｂの容量値Ｃ２ａ，Ｃ２ｂをそれぞれ４．２ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１０８は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．１ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０７における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００７８】
図１４に示すように、図１３の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図１４から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。
【００７９】
以上詳述したように、第４の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第１の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、キャパシタの数を１つだけ削減しかつ抵抗７を省くことができるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。
【００８０】
なお、直列共振回路３２ｅにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。
【００８１】
第５の実施形態．
図１５は、本発明の第５の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１５において、第５の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｄと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｃと、キャパシタ９と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、キャパシタ９は、キャパシタ４ａとインダクタ３ａとの接続点とキャパシタ４ｂとバラクタダイオード６との接続点との間に接続される。
【００８２】
図１５に示すように、第５の実施形態に係る高周波フィルタは、図９の第２の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、バラクタダイオード６のカソードを、キャパシタ９及び直列共振回路３１ｄのキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続し、直列共振回路３１ｄのインダクタ３ａを介して接地し、かつ直列共振回路３２ｃのキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続したことを特徴としている。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩せず、図９の高周波フィルタに比較して、キャパシタの個数を１つだけ削減できる。
【００８３】
図１６は、図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１６において、特性１０９は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを２．０ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを４．２ｐＦに、キャパシタ９の容量値Ｃｂｙを０．５ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを４．２ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１１０は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを１．２ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１０９における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００８４】
図１６に示すように、図１５の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するローパスフィルタである。図１６から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は高くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。
【００８５】
以上詳述したように、第５の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。また、第２の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、キャパシタの数を１つだけ削減できるので、さらに高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できる。
【００８６】
なお、直列共振回路３２ｃにおいて、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよい。
【００８７】
第６の実施形態．
図１７は、本発明の第６の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１７において、第６の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたキャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃと、キャパシタ１１ａとキャパシタ１１ｂとの接続点と接地との間に接続されキャパシタ４ａ及びインダクタ３ａを含む直列共振回路３１ｄと、キャパシタ１１ｂとキャパシタ１１ｃとの接続点と接地との間に接続されキャパシタ４ｂ及びインダクタ３ｂを含む直列共振回路３２ｅと、直列接続回路６１と、高周波阻止用の抵抗７ａとを備えて構成される。ここで、直列接続回路６１は、バラクタダイオード６及びキャパシタ９を含み、キャパシタ４ａとインダクタ３ａとの接続点とキャパシタ４ｂとインダクタ３ｂとの接続点との間に接続される。また、抵抗７ａはバラクタダイオード６とキャパシタ９との接続点と制御端子Ｔｃとの間に接続される。
【００８８】
図１７において、バラクタダイオード６のアノードは、直列共振回路３１ｄのキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続されかつ直列共振回路３１ｄのインダクタ３ａを介して接地される。また、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ９及び直列共振回路３２ｅのキャパシタ４ｂを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しない。
【００８９】
図１８は、図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図１８において、特性１１１は、キャパシタ１１ａの容量値Ｃｓａを５．５ｐＦに、キャパシタ１１ｂの容量値Ｃｓｂを３．０ｐＦに、キャパシタ１１ｃの容量値Ｃｓｃを１３．０ｐＦに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を３．６９ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを９．５３ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を５．７８ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを３．９９ｐＦに、キャパシタ９の容量値Ｃｂｙを０．１５ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．３ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１１２は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．０７５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１１１における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００９０】
なお、高周波阻止用の抵抗７ａの抵抗値Ｒｈは、高周波フィルタに入力されるデジタルテレビジョン放送の信号の周波数帯域である４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚを考慮して、１０ｋΩより大きく設定される。好ましくは、高周波信号の漏れの影響をできるだけ小さくするために、抵抗値Ｒｈをできるだけ大きい値に設定する。
【００９１】
図１８に示すように、図１７の高周波フィルタは低域側の減衰極Ｐ１及び高域側の減衰極Ｐ２を有するハイパスフィルタである。図１８から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数ｆｐ１は低くなり、かつ減衰極Ｐ２の減衰極周波数ｆｐ２は高くなる。
【００９２】
以上詳述したように、第６の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。
【００９３】
また、上述の第１から第５の実施形態に係る高周波フィルタにおいては、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間にリアクタンス素子であるインダクタ２を接続することにより、ローパスフィルタを実現し、かつ１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、上記ローパスフィルタの２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させた。しかしながら、本発明はこれに限らず、第６の実施形態に係る高周波フィルタのように、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間にリアクタンス素子であるキャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃを接続することにより、ハイパスフィルタを実現し、かつ１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、上記ハイパスフィルタの２つの減衰極周波数ｆｐ１及びｆｐ２を同時に変化させることができる。
【００９４】
第７の実施形態．
図１９は、本発明の第７の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図１９において、第７の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたインダクタ２及び２ａと、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１と、インダクタ２の他端とインダクタ２ａの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２と、インダクタ２ａの他端と出力端子Ｔｏとの接続点と接地との間に接続された直列共振回路３３と、キャパシタ９ａ，９ｂと、バラクタダイオード６と、抵抗７と、チョークコイル８とを備えて構成される。ここで、直列共振回路３３は、インダクタ３ｃとキャパシタ４ｃとキャパシタ５ｃとをこの順序で直列接続した回路であり、インダクタ３ｃの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２ａの他端との接続点に接続され、キャパシタ５ｃの一端は接地される。また、キャパシタ９ａは、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの接続点と、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの接続点との間に接続される。キャパシタ９ｂは、キャパシタ４ｂとキャパシタ５ｂとの接続点と、キャパシタ４ｃとキャパシタ５ｃとの接続点との間に接続される。さらに、バラクタダイオード６のアノードは、キャパシタ４ａとキャパシタ５ａとの接続点と抵抗７を介して接地される。一方、バラクタダイオード６のカソードは、キャパシタ４ｃとキャパシタ５ｃとの接続点に接続され、かつチョークコイル８を介して制御端子Ｔｃに接続される。
【００９５】
図１９に示すように、バラクタダイオード６のアノードは直列共振回路３１のキャパシタ４ａを介して入力端子Ｔｉに接続され、かつバラクタダイオード６のカソードは直列共振回路３３のキャパシタ４ｃを介して出力端子Ｔｏに接続される。従って、直流電圧Ｖｃの直流成分は、入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しない。
【００９６】
図２０は、図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２０において、特性１１３は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを８．０ｎＨに、インダクタ２ａのインダクタンス値Ｌｓａを６．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１０．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，５ａの各容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｂをそれぞれ４．５ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を６．０ｎＨに、キャパシタ４ｂ，５ｂの各容量値Ｃ２ａ，Ｃ２ｂをそれぞれ４．０ｐＦに、インダクタ３ｃのインダクタンス値Ｌ３を４．５ｎＨに、キャパシタ４ｃ，５ｃの各容量値Ｃ３ａ，Ｃ３ｂをそれぞれ３．５ｐＦに、キャパシタ９ａの容量値Ｃｂｙ１を０．５ｐＦに、キャパシタ９ｂの容量値Ｃｂｙ２を１．０ｐＦに設定し、かつバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．５ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定したときの図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１１４は、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを０．１ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃを設定し、かつその他の素子値を特性１１３における素子値と同一の値にそれぞれ設定したときの図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。
【００９７】
図２０に示すように、図１９の高周波フィルタは、最も小さい減衰極周波数を有する減衰極Ｐ１と、中間の減衰極周波数を有する減衰極Ｐ２と、最も高い減衰極周波数を有する減衰極Ｐ３とを有するローパスフィルタである。図２０から明らかなように、バラクタダイオード６の容量値Ｃｖを減少させることにより、減衰極Ｐ１の減衰極周波数は高くなり、減衰極Ｐ２の減衰極周波数は高くなり、かつ減衰極Ｐ３の減衰極周波数は低くなる。
【００９８】
以上詳述したように、第７の実施形態に係る高周波フィルタによれば、１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、３つの減衰極周波数を同時に変化させることができるので、複数の可変容量素子を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して、高周波フィルタの小型化を実現でき、製造コストを軽減できるという特有の効果を奏する。
【００９９】
なお、直列共振回路３１において、インダクタ３ａとキャパシタ４ａを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２において、インダクタ３ｂとキャパシタ４ｂを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３３において、インダクタ３ｃとキャパシタ４ｃを入れ替えて接続してもよい。
【０１００】
また、図１９において、インダクタ２，２ａに代えてリアクタンス阻止であるキャパシタを備えることにより、ハイパスフィルタを実現し、かつ１つのバラクタダイオード６の容量値Ｃｖを変化することにより、上記ハイパスフィルタの３つの減衰極周波数を同時に変化させることができる。
【０１０１】
第８の実施形態．
図２１は、本発明の第８の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。図２１において、第８の実施形態に係る高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に接続されたインダクタ２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｆと、出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｆとを備えて構成される。
【０１０２】
ここで、直列共振回路３１ｆは、容量値Ｃ１ａを有するキャパシタ４ａとインダクタンス値Ｌ１を有するインダクタ３ａとを含み、かつインダクタ３ａの一端は入力端子Ｔｉとインダクタ２の一端との接続点に接続される。また、直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１は、以下の式で表される。
【０１０３】
【数１８】
2008062753.tif 000089
【０１０４】
また、直列共振回路３２ｆは、容量値Ｃ２ａを有するキャパシタ４ｂとインダクタンス値Ｌ２を有するインダクタ３ｂとを含み、かつインダクタ３ｂの一端は出力端子Ｔｏとインダクタ２の他端との接続点に接続される。また、直列共振回路３２ｆの共振周波数ｆｒ２は、以下の式で表される。
【０１０５】
【数１９】
2008062753.tif 000090
【０１０６】
図２１の高周波フィルタ及び従来例に係る高周波フィルタは、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を通過させるために用いられ、インダクタ２によって７７０ＭＨｚ以下の周波数の信号を通過させるローパスフィルタである。さらに、上記ローパスフィルタは、共振周波数ｆｒ１と等しい減衰極周波数ｆ１を有する減衰極と、共振周波数ｆｒ２と等しい減衰極周波数ｆ２を有する減衰極を有する。なお、２つの減衰極周波数ｆ１，ｆ２のうち、上記ローパスフィルタの通過帯域に近い方の減衰極周波数は共振周波数ｆｒ１に設定され、他方の減衰極周波数は共振周波数ｆｒ２に設定される。すなわち、減衰極周波数ｆ１，ｆ２は以下の式を満たす。
【０１０７】
【数２０】
2008062753.tif 000091
【０１０８】
さらに、本実施形態に係る高周波フィルタにおいて、インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、以下の式を満たすように設定される。
【０１０９】
【数２１】
2008062753.tif 000092
【０１１０】
図２２は、図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２２において、特性１１３は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１３．２ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを２．０ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを２．１ｐＦに設定したときの図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。特性１１３において、減衰極周波数ｆ１は約９８０ＭＨｚであり、減衰極周波数ｆ２は約２０００ＭＨｚである。また、Ｌ１／Ｃ１ａの値は６．６であり、Ｌ２／Ｃ２ａの値は１．４３である。
【０１１１】
また、図２２において特性１９１は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を８．０ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを３．３ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を１５．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを０．４２ｐＦに設定した従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。なお、従来例に係る高周波フィルタにおいて、各インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２及び各容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａは、減衰極周波数が本実施形態に係る高周波フィルタの減衰極周波数ｆ１，ｆ２とそれぞれ等しくかつ、以下の式を満たすように設定される。
【０１１２】
【数２２】
2008062753.tif 000093
【０１１３】
図２２の特性１９１において、Ｌ１／Ｃ１ａの値は２．４２であり、Ｌ２／Ｃ２ａの値は３５．７である。
【０１１４】
図２２から明らかなように、第８の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域及び７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域は、２つの減衰極を用いて形成される。本実施形態に係る図２１の高周波フィルタは、式（２０）及び式（２１）を満たすように、インダクタンス値Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａを設定したので、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域に近い減衰極の幅は通過帯域から遠い減衰極の幅より狭い。さらに、従来例に係る高周波フィルタに比較して、通過帯域での相対通過電力が大きく、かつ７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域での減衰量が大きい。
【０１１５】
図２３は、図２１の高周波フィルタから直列共振回路３２ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２３において、特性１１４は上記回路における各素子値を、図２２の特性１１３において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１９２は当該回路における各素子値を、図２２の特性１９１において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。図２３から明らかなように特性１１４の減衰極周波数ｆ１での相対通過電力は、特性１９２の減衰極周波数ｆ１での相対通過電力よりも大きい。しかしながら、特性１１４の７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での相対通過電力は、特性１９２の高周波フィルタの７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での相対通過電力に比較して大きい。すなわち、本実施形態に係る高周波フィルタは、従来例に係る高周波フィルタに比較して、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での電力損失が小さい。
【０１１６】
図２４は、図２１の高周波フィルタから直列共振回路３１ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２４において、特性１１５は上記回路における各素子値を、図２２の特性１１３において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。また、特性１９３は当該回路における各素子値を、図２２の特性１９１において設定された各素子値とそれぞれ等しく設定したときの周波数と相対通過電力との関係を示す。図２４から明らかなように、特性１１５の減衰極周波数ｆ２での相対通過電力は、特性１９３の減衰極周波数ｆ２での相対通過電力よりも小さい。さらに、特性１１５における減衰極周波数ｆ２を有する減衰極の幅は、特性１９３における減衰極周波数ｆ２を有する減衰極の幅よりも大きい。すなわち、本実施形態に係る高周波フィルタは、従来例に係る高周波フィルタに比較して、７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域での減衰量が大きい。また、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での相対通過電力は、特性１１５と特性１９３とでほぼ等しい。
【０１１７】
なお、上記のインダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａの設定の具体例は、一例に過ぎず、本発明はこれに限らず、式（２０）及び式（２１）を満たすように設定すればよい。上述のように、デジタルテレビジョン放送受信機において、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって、信号を減衰させるべき周波数における所望の減衰量が異なるので、インダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａを、式（２０）及び式（２１）を満たし、かつ各減衰極近傍において所望の減衰量と実質的に等しい減衰量が得られるように設定してもよい。例えば、図２２において、減衰極周波数ｆ２を有する減衰極の近傍において所望の減衰量以上の減衰量を得るときの相対通過電力が例えば−３０ｄＢ以下である帯域幅より広くなるように、インダクタンス値Ｌｓ，Ｌ１，Ｌ２及び容量値Ｃ１ａ，Ｃ２ａを設定してもよい。これにより、通過帯域における電力損失を小さくできる。
【０１１８】
また、図２１の直列共振回路３１ｆにおいてインダクタ３ａとキャパシタ４ａとを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｆにおいてインダクタ３ｂとキャパシタ４ｂとを入れ替えて接続してもよい。
【０１１９】
第９の実施形態．
図２５は、本発明の第９の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。図２５において、第９の実施形態に係る高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたインダクタ２ａ，２と、入力端子Ｔｉとインダクタ２ａとの間の接続点と接地との間に接続された直列共振回路３３ｆと、インダクタ２ａの他端とインダクタ２の一端との接続点と接地との間に接続される直列共振回路３１ｆと、インダクタ２の他端と出力端子Ｔｏとの間の接続点と接地との間に接続される直列共振回路３２ｆとを備えて構成される。ここで、直列共振回路３３ｆは、容量値Ｃ３ａを有するキャパシタ４ｃとインダクタンス値Ｌ３を有するインダクタ３ｃとを含み、インダクタ３ｃの一端は、入力端子Ｔｉとインダクタ２ａの一端との接続点に接続される。
【０１２０】
第９の実施形態に係る高周波フィルタは、図２１の第８の実施形態に係る高周波フィルタと比較して、インダクタ２ａと直列共振回路３３ｆとをさらに備えたことを特徴としている。ここで、インダクタンス値Ｌ３及び容量値Ｃ３ａは、直列共振回路３３ｆの共振周波数が直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１と実質的に等しく、かつＬ３／Ｃ３ａの値がＬ２／Ｃ２ａの値より大きくなるように設定される。
【０１２１】
図２６は、図２５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２６において、特性１１６は、インダクタ２のインダクタンス値Ｌｓを１８．０ｎＨに、インダクタ２ａのインダクタンス値Ｌｓａを１．５ｎＨに、インダクタ３ａ，３ｃのインダクタンス値Ｌ１，Ｌ３をそれぞれ２２．０ｎＨに、キャパシタ４ａ，４ｃの容量値Ｃ１ａ，Ｃ１ｃをそれぞれ１．２ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を３．０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを２．１ｐＦに設定したときの図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。特性１１６において、減衰極周波数ｆ１は約９８０ＭＨｚであり、減衰極周波数ｆ２は約２０００ＭＨｚである。また、Ｌ１／Ｃ１ａの値及びＬ３／Ｃ３ａの値はそれぞれ１８．３であり、Ｌ２／Ｃ２ａの値は１．４３である。図２６の特性１９１は、図２２の特性１９１と同じである。
【０１２２】
図２６から明らかなように、第９の実施形態に係る高周波フィルタは、第８の実施形態に係る高周波フィルタに比較して、減衰極周波数ｆ１と等しい共振周波数を有する直列共振回路３３ｆをさらに備えたので、減衰極周波数ｆ１での減衰量が大きく、かつ７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域での減衰量が大きい（図２２参照。）。また、第９の実施形態に係る高周波フィルタは、従来例に係る高周波フィルタに比較して、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域での電力損失が小さい。
【０１２３】
なお、図２６の特性１１６において、直列共振回路３３ｆの共振周波数が直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１と等しくなるように、インダクタンス値Ｌ３及容量値Ｃ３ａを設定したが、本発明はこれに限らず、直列共振回路３３ｆの共振周波数が直列共振回路３１ｆの共振周波数ｆｒ１と実質的に等しくなるように、インダクタンス値Ｌ３及容量値Ｃ３ａを設定すればよい。
【０１２４】
また、図２５の直列共振回路３１ｆにおいてインダクタ３ａとキャパシタ４ａとを入れ替えて接続してもよく、直列共振回路３２ｆにおいてインダクタ３ｂとキャパシタ４ｂとを入れ替えて接続してもよい。また、直列共振回路３３ｆにおいてインダクタ３ｃとキャパシタ４ｃとを入れ替えて接続してもよい。
【０１２５】
第１０の実施形態．
図２７は、本発明の第１０の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図２７において、第１０の実施形態に係る高周波フィルタは、コントローラ１と、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続されたインダクタ２ａ，２ｂ，２ｃと、入力端子Ｔｉとインダクタ２ａの一端との間の接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１ｇと、インダクタ２ａの他端とインダクタ２ｂの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３２ｇと、インダクタ２ｂの他端とインダクタ２ｃの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３３ｇと、インダクタ２ｃの他端と出力端子Ｔｏとの接続点と接地との間に接続された直列共振回路３４ｇと、高周波阻止用のチョークコイル８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄとを備えて構成される。
【０１２６】
ここで、図２７において、直列共振回路３１ｇは、インダクタンス値Ｌ１を有するインダクタ３ａと、容量値Ｃ１ａを有するキャパシタ４ａと、容量値Ｃｖ１を有するバラクタダイオード６ａとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ａのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ａを介して制御端子Ｔｃ１に接続される。直列共振回路３１ｇの共振周波数ｆｒｖ１は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１であり、インダクタンス値Ｌ１及びキャパシタ４ａとバラクタダイオード６ａの合成容量の容量値Ｃ１ｇを用いて以下の式で表される。
【０１２７】
【数２３】
2008062753.tif 000094
【０１２８】
ただし、容量値Ｃ１ｇは以下の式で表される。
【０１２９】
【数２４】
2008062753.tif 000095
【０１３０】
また、直列共振回路３２ｇは、インダクタンス値Ｌ２を有するインダクタ３ｂと、容量値Ｃ２ａを有するキャパシタ４ｂと、容量値Ｃｖ２を有するバラクタダイオード６ｂとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ｂのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ｂを介して制御端子Ｔｃ２に接続される。直列共振回路３２ｇの共振周波数ｆｒｖ２は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ２であり、インダクタンス値Ｌ２及びキャパシタ４ｂとバラクタダイオード６ｂの合成容量の容量値Ｃ２ｇを用いて、以下の式で表される。
【０１３１】
【数２５】
2008062753.tif 000096
【０１３２】
ただし、容量値Ｃ２ｇは以下の式で表される。
【０１３３】
【数２６】
2008062753.tif 000097
【０１３４】
さらに、直列共振回路３３ｇは、インダクタンス値Ｌ３を有するインダクタ３ｃと、容量値Ｃ３ａを有するキャパシタ４ｃと、容量値Ｃｖ３を有するバラクタダイオード６ｃとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ｃのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ｃを介して制御端子Ｔｃ３に接続される。直列共振回路３３ｇの共振周波数ｆｒｖ３は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ３であり、インダクタンス値Ｌ３及びキャパシタ４ｃとバラクタダイオード６ｃの合成容量のよう領地Ｃ３ｇを用いて以下の式で表される。
【０１３５】
【数２７】
2008062753.tif 000098
【０１３６】
ただし、容量値Ｃ３ｇは以下の式で表される。
【０１３７】
【数２８】
2008062753.tif 000099
【０１３８】
またさらに、直列共振回路３４ｇは、インダクタンス値Ｌ４を有するインダクタ３ｄと、容量値Ｃ４ａを有するキャパシタ４ｄと、容量値Ｃｖ４を有するバラクタダイオード６ｄとをこの順序で直列接続した回路であり、バラクタダイオード６ｄのアノードは接地される一方、そのカソードはチョークコイル８ｄを介して制御端子Ｔｃ４に接続される。直列共振回路３４ｇの共振周波数ｆｒｖ４は、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ４であり、インダクタンス値Ｌ４及びキャパシタ４ｄとバラクタダイオード６ｄの合成容量の容量値Ｃ４ｇを用いて以下の式で表される。
【０１３９】
【数２９】
2008062753.tif 000100
【０１４０】
ただし、容量値Ｃ４ｇは以下の式で表される。
【０１４１】
【数３０】
2008062753.tif 000101
【０１４２】
ここで、図２７の高周波フィルタは、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を通過させるために用いられ、インダクタ２ａ，２ｂ，２ｃによって７７０ＭＨｚ以下の周波数の信号を通過させるローパスフィルタである。さらに、上記ローパスフィルタは、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ有する４つの減衰極を有する。なお、上記ローパスフィルタの通過帯域に最も近い減衰極からより高い周波数の減衰極に向かう順にそれぞれ、その減衰極周波数を周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４に設定する。すなわち、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４は、以下の式を満たす。
【０１４３】
【数３１】
2008062753.tif 000102
【０１４４】
コントローラ１は、制御端子Ｔｃ１１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４に対してそれぞれ印加する直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４を、以下の式を満たすように変化させることにより、バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃにそれぞれ印加する逆バイアス電圧を変化させる。
【０１４５】
【数３２】
2008062753.tif 000103
【０１４６】
これにより、コントローラ１は、各バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃの容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４を変化することにより、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化させる。
【０１４７】
なお、キャパシタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄはそれぞれ、直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４の直流成分が入力端子Ｔｉ及び出力端子Ｔｏに漏洩しないように設けられる低周波阻止用のキャパシタである。
【０１４８】
図２８は、図２７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図２８において、特性１１７は、図２７の高周波フィルタの各構成要素の素子値を以下のように設定したときの図２７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。すなわち、インダクタ２ａのインダクタンス値Ｌｓａを１０．６３ｎＨに、インダクタ２ｂのインダクタンス値Ｌｓｂを７．０３ｎＨに、インダクタ２ｃのインダクタンス値Ｌｓｃを９．０２ｎＨに設定した。また、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を１８．９８ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを３．２６ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を５．５９ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを８．１１ｐＦに、インダクタ３ｃのインダクタンス値Ｌ３を３．２２ｎＨに、キャパシタ４ｃの容量値Ｃ３ａを７．３２ｐＦに、インダクタ３ｄのインダクタンス値Ｌ４を１．３２ｎＨに、キャパシタ４ｄの容量値Ｃ４ａを７．０８ｐＦに設定した。さらに、かつバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３．Ｃｖ４をそれぞれ、３．２６ｐＦ，８．１１ｐＦ，７．３２ｐＦ，７．０８ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４をそれぞれ設定した。
【０１４９】
図２８から明らかなように、第１０の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、７７０ＭＨｚ以下の周波数の通過帯域及び７７０ＭＨｚより大きい周波数の阻止帯域は、４つの減衰極を用いて形成される。さらに、第１０の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、式（３１）及び式（３２）を満たすようにインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の各インダクタンス値、キャパシタＣ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ３ａ，Ｃ４ａの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定して、通過帯域に近い減衰極の幅を通過帯域から遠い減衰極の幅に比較して狭く設定した。従って、第１０の実施形態に係る高周波フィルタによれば、従来技術に比較して、通過帯域における相対通過電力を低下させることなく、阻止帯域において広い周波数帯域にわたって大きな減衰量を得ることができる。  
【０１５０】
さらに、各直列共振回路３１ｇ，３２ｇ，３３ｇ，３４ｇを、インダクタと、キャパシタと、バラクタダイオードとを含むように構成したので、図２７の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化できる。従って、入力端子Ｔｉから入力されるデジタルテレビジョン放送の所望チャンネルに応じて減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４を変化させることができる。
【０１５１】
なお、本実施形態において、式（３１）及び式（３２）を満たすようにインダクタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各インダクタンス値、キャパシタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定したが、本発明はこれに限られない。所定の通過帯域を有するローパスフィルタにおいて、任意の２つの減衰極周波数ｆｃｘ及びｆｃｙがｆｃｘ＜ｆｃｙを満たすときに、共振周波数ｆｃｘを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｘ及びキャパシタの容量値Ｃｘ並びに共振周波数ｆｃｙを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｙ及びキャパシタの容量値Ｃｙが、Ｌｘ／Ｃｘ＞Ｌｙ／Ｃｙを満たすように設定すればよい。
【０１５２】
第１１の実施形態．
図２９は、本発明の第１１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。図２９において、第１１の実施形態に係る高周波フィルタは、第１０の実施形態に係る図２７の高周波フィルタに比較して、インダクタ２ａ，２ｂ，２ｃをそれぞれ、キャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃに置き換えたことを特徴としている。
【０１５３】
ここで、図２９の高周波フィルタは、キャパシタ１１ａ，１１ｂ，１１ｃによって１４００ＭＨｚ以上の周波数の信号を通過させるハイパスフィルタである。さらに、上記ハイパスフィルタは、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ有する４つの減衰極を有する。なお、上記ハイパスフィルタの通過帯域に最も近い減衰極からより低い周波数の減衰極に向かう順にそれぞれ、その減衰極周波数を周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４に設定する。すなわち、減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４は、以下の式を満たす。
【０１５４】
【数３３】
2008062753.tif 000104
【０１５５】
コントローラ１は、制御端子Ｔｃ１１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４に対してそれぞれ印加する直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４を、以下の式を満たすように変化させることにより、バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃにそれぞれ印加する逆バイアス電圧を変化させる。
【０１５６】
【数３４】
2008062753.tif 000105
【０１５７】
これにより、コントローラ１は、各バラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｃの容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３，Ｃｖ４を変化することにより、図２９の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化させる。
【０１５８】
図３０は、図２９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。図３０において、特性１１８は、図２９の高周波フィルタの各構成要素の素子値を以下のように設定したときの図２９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示す。すなわち、キャパシタ１１ａの容量値Ｃｓａを３．００ｐＦに、キャパシタ１１ｂの容量値Ｃｓｂを９．００ｐＦに、キャパシタ１１ｃの容量値Ｃｓｃを３．００ｐＦに設定した。また、インダクタ３ａのインダクタンス値Ｌ１を６．００ｎＨに、キャパシタ４ａの容量値Ｃ１ａを１．７５ｐＦに、インダクタ３ｂのインダクタンス値Ｌ２を６．５０ｎＨに、キャパシタ４ｂの容量値Ｃ２ａを２．００ｐＦに、インダクタ３ｃのインダクタンス値Ｌ３を４．００ｎＨに、キャパシタ４ｃの容量値Ｃ３ａを４．５０ｐＦに、インダクタ３ｄのインダクタンス値Ｌ４を４．００ｎＨに、キャパシタ４ｄの容量値Ｃ４ａを５．００ｐＦに設定した。さらに、かつバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値Ｃｖ１，Ｃｖ２，Ｃｖ３．Ｃｖ４をそれぞれ、１．７５ｐＦ，２．００ｐＦ，４．５０ｐＦ，５．００ｐＦに設定するように直流電圧Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｃ３，Ｖｃ４をそれぞれ設定した。
【０１５９】
図３０から明らかなように、第１１の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、１４００ＭＨｚより小さい周波数の阻止帯域は、４つの減衰極を用いて形成される。さらに、第１１の実施形態に係る高周波フィルタにおいて、式（３３）及び式（３４）を満たすようにインダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４の各インダクタンス値、キャパシタＣ１ａ，Ｃ２ａ，Ｃ３ａ，Ｃ４ａの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定して、通過帯域に近い減衰極の幅を通過帯域から遠い減衰極の幅に比較して狭く設定した。従って、第１１の実施形態に係る高周波フィルタによれば、従来技術に比較して、通過帯域における相対通過電力を低下させることなく、阻止帯域において広い周波数帯域にわたって大きな減衰量を得ることができる。
【０１６０】
さらに、各直列共振回路３１ｇ，３２ｇ，３３ｇ，３４ｇを、インダクタと、キャパシタと、バラクタダイオードとを含むように構成したので、図２９の高周波フィルタの減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４をそれぞれ変化できる。従って、入力端子Ｔｉから入力されるデジタルテレビジョン放送の所望チャンネルに応じて減衰極周波数ｆｐｖ１，ｆｐｖ２，ｆｐｖ３，ｆｐｖ４を変化させることができる。
【０１６１】
なお、本実施形態において、式（３３）及び式（３４）を満たすようにインダクタ３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの各インダクタンス値、キャパシタ４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの各容量値及びバラクタダイオード６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄの各容量値を設定したが、本発明はこれに限られない。所定の通過帯域を有するハイパスフィルタにおいて、任意の２つの減衰極周波数ｆｃｘ及びｆｃｙがｆｃｘ＞ｆｃｙを満たすときに、共振周波数ｆｃｘを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｘ及びキャパシタの容量値Ｃｘ並びに共振周波数ｆｃｙを有する直列共振回路に含まれるインダクタのインダクタンス値Ｌｙ及びキャパシタの容量値Ｃｙを、Ｌｘ／Ｃｘ＞Ｌｙ／Ｃｙを満たすように設定すればよい。
【０１６２】
第１２の実施形態．
図３１は、本発明の第１２の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。図３１において、第１２の実施形態に係る高周波フィルタは、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとの間に直列接続された複数（Ｎ−１）個のインダクタ２−１，２−２，…，２−（Ｎ−１）と、入力端子Ｔｉとインダクタ２−１の一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１−１と、インダクタ２−（ｎ−１）の一端とインダクタ２−ｎの一端との接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１−ｎ（ｎ＝２，３，…，Ｎ−１）と、インダクタ２−（Ｎ−１）の他端と出力端子Ｔｏとの接続点と接地との間に接続された直列共振回路３１−Ｎとを備えて構成される。ここで、複数Ｎ個の直列共振回路３１−ｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）の各共振周波数ｆｒｎはそれぞれ、インダクタ３−ｎのインダクタンス値Ｌ−ｎ及びキャパシタ４−ｎの容量値Ｃ−ｎを用いて、以下の式で表される。
【０１６３】
【数３５】
2008062753.tif 000106
【０１６４】
図３１の高周波フィルタは、複数（Ｎ−１）個のインダクタ２−１，２−２，…、２−（Ｎ−１）によって所定の通過帯域の信号を通過させるローパスフィルタである。また、複数Ｎ個の共振周波数ｆｒｎはそれぞれ、複数Ｎ個の減衰極の減衰極周波数ｆｎであり、上記ローパスフィルタの通過帯域及び阻止帯域は、上記減衰極を用いて形成される。なお、上記ローパスフィルタの通過帯域に最も近い減衰極からより高い周波数の減衰極に向かう順にそれぞれ、その減衰極周波数を周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆＮに設定する。すなわち、減衰極周波数ｆ１，ｆ２，…，ｆＮは、以下の式を満たす。
【０１６５】
【数３６】
2008062753.tif 000107
【０１６６】
さらに、本実施形態に係る高周波フィルタにおいて、以下の式を満たすように、インダクタンス値Ｌ−１，Ｌ−２，…，Ｌ−Ｎ及び容量値Ｃ−１，Ｃ−２，…，Ｃ−Ｎは設定される。
【０１６７】
【数３７】
2008062753.tif 000108
【０１６８】
以上のように構成された第１２の実施形態に係る高周波フィルタによれば、式（３６）及び式（３７）を満たすようにインダクタンス値Ｌ−１，Ｌ−２，…，Ｌ−Ｎ及び容量値Ｃ−１，Ｃ−２，…，Ｃ−Ｎを設定することにより、通過帯域に近い減衰極の幅を通過帯域から遠い減衰極の幅に比較して狭く設定した。従って、第１２の実施形態に係る高周波フィルタによれば、従来技術に比較して、通過帯域における相対通過電力を低下させることなく、阻止帯域において広い周波数帯域にわたって大きな減衰量を得ることができる。
【０１６９】
なお、図３１の高周波フィルタにおいて、直列共振回路３１−ｎのインダクタ３−ｎとキャパシタ４−ｎとを入れ替えて接続してもよい。
【０１７０】
また、図３１において、インダクタ２−１，２−２，…，２−ｎをそれぞれ、キャパシタに置き換えることにより、所定の通過帯域の信号を通過させるハイパスフィルタとしてもよい。
【０１７１】
第１３の実施形態．
図３２は、本発明の第１３の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。図３２において、第１３の実施形態に係る無線通信装置は、例えば、周波数が４７０ＭＨｚから７７０ＭＨｚのデジタルテレビジョン放送の信号を受信するダイレクトサンプリング方式のデジタルテレビジョン放送受信機である。図３２のデジタルテレビジョン放送受信機は、アンテナ７１と、アンテナで受信された無線受信信号のうち所望のチャンネルの周波数を有する信号を通過させかつ上記所定の周波数以外の周波数を有する信号を減衰させるフィルタ７２と、フィルタ７２からの信号を増幅して出力する低雑音増幅器７３と、低雑音増幅器７３からの信号を直接標本化するアナログ／デジタル変換して出力するアナログ／デジタル変換器７４と、アナログ／デジタル変換器７４からの信号をベースバンド信号に復調して出力する復調処理回路７５とを備えて構成される。
【０１７２】
ここで、図３２において、フィルタ７２は、上記第１から第１２の実施形態に係る高周波フィルタのいずれかひとつである。上述のように、デジタルテレビジョン放送の所望チャンネルによって、信号を減衰させるべき周波数が異なるので、好ましくは、所望チャンネルに基づいて減衰極周波数を変化できる第１から第７、第１０及び第１１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタを用いる。
【０１７３】
図３２において、フィルタ装置７２が第１から第７の実施形態に係るフィルタ装置である場合、本実施形態に係る無線通信装置によれば、従来技術に比較して小型かつ製造コストが小さく、かつ複数の減衰極周波数を変化できるフィルタ装置を備えた無線通信装置を提供できる。また、フィルタ装置７２が第８から第１２の実施形態に係るフィルタ装置である場合、本実施形態に係る無線通信装置によれば、従来技術に比較して、通過帯域における電力損失を小さく、かつ阻止帯域における減衰量を大きいフィルタ装置を備えた無線通信装置を提供できる。
【０１７４】
なお、上述の各実施形態に係る高周波フィルタは、従来技術に比較して、小型で、通過帯域における電力損失が小さく、かつ阻止帯域での減衰量が大きいので、携帯電話機、無線ＬＡＮ（Local Area Network）を搭載した携帯型の電子機器及び携帯型のデジタルテレビジョン放送受信用のチューナ等の移動体に搭載される無線通信回路に用いられるフィルタ装置などとして有用である。また、本発明に係るフィルタ装置は、仕様に応じて、無線通信基地局装置に用いられるフィルタ装置などにも応用できる。
【０１７５】
なお、上記の各実施形態において、バラクタダイオード６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄに代えて、両電極間に直流バイアス電圧を印加することにより容量値が変化するバリウムストロンチウムチタネート（ＢａｘＳｒ１−ｘＴｉＯ３）などの強誘電体材料薄膜による平行平板のコンデンサなどの他の可変容量素子を用いてもよい。また、可変容量素子として電流が流れないバラクタダイオード６などを用いる場合には、上記の各実施形態において、高周波阻止用のチョークコイル８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄに代えて、抵抗を用いてもよい。
【０１７６】
さらに、上述の各実施形態に係る高周波フィルタはそれぞれ可逆回路であり、入力端子Ｔｉと出力端子Ｔｏとを入れ替えてもよい。
【０１７７】
また、第１から第５の各実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタを複数使用することにより、３つ以上の複数の減衰極周波数を制御してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
以上詳述したように、第１及び第２の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、１つの可変容量素子の容量値を変化することにより、フィルタ装置の２つの減衰極周波数を同時に変化させるので、複数の可変容量阻止を備えた従来技術に係るフィルタ装置に比較して小型でかつ製造コストが小さい。
【０１７９】
また、第３の発明に係るフィルタ装置及び上記フィルタ装置を備えた無線通信装置によれば、第１の減衰極周波数と第２の減衰極周波数のうち、上記フィルタ装置の通過帯域に近い一方の減衰極周波数は第１の共振周波数に設定され、他方の減衰極周波数は第２の共振周波数に設定され、かつ第１のインダクタンス値を第１の容量値で割った値は第２のインダクタンス値を第２の容量値で割った値より大きく設定される。従って、従来技術に比較して、通過帯域での電力損失が小さく、かつ阻止帯域での減衰量が大きい。
【図面の簡単な説明】
【０１８０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図２】図１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図３】図１の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図４】図３の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図５】図４の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図６】図５の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図７】図６の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図８】図７の高周波フィルタと等価な回路を示す回路図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１０】図９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１２】図１１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１４】図１３の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１５】本発明の第５の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１６】図１５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１７】本発明の第６の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図１８】図１７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図１９】本発明の第７の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図２０】図１９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２１】本発明の第８の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。
【図２２】図２１の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２３】図２１の高周波フィルタから直列共振回路３２ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２４】図２１の高周波フィルタから直列共振回路３１ｆを削除してなる回路の周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２５】本発明の第９の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。
【図２６】図２５の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係及び従来例に係る高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２７】本発明の第１０の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図２８】図２７の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図２９】本発明の第１１の実施形態に係る周波数可変型の高周波フィルタの回路図である。
【図３０】図２９の高周波フィルタの周波数と相対通過電力との関係を示すグラフである。
【図３１】本発明の第１２の実施形態に係る高周波フィルタの回路図である。
【図３２】本発明の第１３の実施形態に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１８１】
１…コントローラ、
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２−ｎ，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３−ｎ…インダクタ、
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ，４−ｎ，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ，９，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，６０，６０ａ，６１ａ，６１ｂ，６２ａ，６２ｂ…キャパシタ、
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ…バラクタダイオード、
７，７ａ…抵抗、
８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ…チョークコイル、
３１，３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，３１ｆ，３１ｇ，３１−ｎ，３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ，３２ｆ，３２ｇ，３３，３３ｇ，３３ｆ，３４ｇ…直列共振回路、
６１…直列接続回路、
６３〜６９…リアクタンス素子、
７２…フィルタ、
７３…低雑音増幅器、
７４…アナログ／デジタル変換器、
７５…復号処理回路、
Ｔｃ，Ｔｃ１，Ｔｃ２，Ｔｃ３，Ｔｃ４…制御端子、
Ｔｉ…入力端子、
Ｔｏ…出力端子。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【国際調査報告】
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