(57)【要約】  本発明の目的は、簡易な構成により電波干渉を回避し、かつ、周波数帯を有効に利用することのできるフィルタ回路を提供することである。そのために本発明のフィルタ回路は、所定の電気長の第１伝送線路及び第３伝送線路、第１伝送線路に対向する第２伝送線路、第１伝送線路に接続された入力端子、第３伝送線路に対向する第４伝送線路、第４伝送線路に接続された第１出力端子及び第２出力端子、第２伝送線路に接続された第１開放端部、第３伝送線路に接続された第２開放端部、第２伝送線路に接続された第５伝送線路、第５伝送線路に対向する第６伝送線路、第５伝送線路とグラウンドを接続、開放する第１スイッチ、第６伝送線路とグラウンドを接続、開放する第２スイッチを備える。第１開放端部、第２伝送線路、第５伝送線路から成る伝送線路及び第２開放端部、第３伝送線路、第６伝送線路から成る伝送線路の電気長は、第１周波数よりも高い２周波数に対応する第２波長の４分の３である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数に対応する第１波長の６分の１である電気長を有する第１伝送線路と、
前記第１波長の６分の１である電気長を有し、前記第１伝送線路と互いに離間して対向するように設けられた第２伝送線路と、
前記第１伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された入力端子と、
前記第１波長の６分の１である電気長を有する第３伝送線路と、
前記第１波長の６分の１である電気長を有し、第３伝送線路と互いに離間して対向するように設けられている第４伝送線路と、
前記第４伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された第１出力端子と、
前記第４伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に接続された第２出力端子と、
所定の電気長を有し、前記第１伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する前記第２伝送線路の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第１開放端部と、
所定の電気長を有し、前記第４伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する前記第３伝送線路の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第２開放端部と、
前記第２伝送線路の第２端部に接続された第１端部を有する第５伝送線路と、
前記第３伝送線路の第２端部に接続された第１端部を有し、少なくとも一部が前記第５伝送線路のうちの少なくとも一部と離間して対向するように設けられている第６伝送線路と、
前記第５伝送線路の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、前記第５伝送線路の第２端子と前記グラウンドとを接続状態または開放状態にする第１スイッチと、
前記第６伝送線路の第２端子と前記グラウンドとの間に設けられ、前記第６伝送線路の第２端子と前記グラウンドとを接続状態または開放状態にする第２スイッチと、
を備え、
前記第１開放端部、前記第２伝送線路、前記第５伝送線路のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、前記第１周波数よりも高い第２周波数に対応する第２波長の４分の３であり、
前記第２開放端部、前記第３伝送線路、前記第６伝送線路のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、前記第２波長の４分の３である、
フィルタ回路。
【請求項２】
前記第１波長は、
前記第２波長の１．５倍である、
請求項１に記載のフィルタ回路。
【請求項３】
前記第１開放端部及び前記第２開放端部は、
前記第２波長の４分の１である電気長を有する、
請求項１または請求項２に記載のフィルタ回路。
【請求項４】
前記第１開放端部の第２端部及び前記第２開放端部の第２端部の少なくとも一方は、
一端が前記グラウンドに接続されたキャパシタの他端に接続される、
請求項１から請求項３の何れか一項に記載のフィルタ回路。
【請求項５】
前記キャパシタの静電容量は、可変である、
請求項４に記載のフィルタ回路。
【請求項６】
請求項１に記載の第１スイッチ及び第２スイッチを開放するステップと、
第１スイッチ及び第２スイッチを短絡するステップと、
を含む周波数切替方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルタ回路及び周波数切替方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、モバイルトラフィックの急増に伴い、モバイルネットワークにおいて用いられる周波数帯域が増大している。そのため、通信装置に搭載されるフィルタ回路には、それぞれ異なる周波数の複数の信号を選別および抑圧する機能が求められている。また、耐干渉性能を向上させるため、低雑音増幅回路（ＬＮＡ：Ｌｏｗ Noise Amplifire）などの各種回路は差動構成であることが望ましく、バラン（平衡不平衡変換）回路が帯域通過フィルタの後段に設けられることがある。帯域通過フィルタ回路とバラン回路は、両回路の機能を有するバラン帯域通過フィルタ回路として構成できることも知られており、バラン帯域通過フィルタ回路もフィルタ回路と同様に複数の周波数帯域への対応が求められている。
複数の周波数帯域に対応するバラン帯域通過フィルタ回路として、マイクロストリップライン等伝送線路を平面回路上に構成したバラン帯域通過フィルタ回路が知られている。
例えば、特許文献１や非特許文献１には、スプリットリング共振器で構成したバラン帯域通過フィルタ回路が示されており、スプリットリング共振器に装荷した可変容量により共振周波数を変更し得る旨が記されている。また、非特許文献１には、マイクロストリップ結合線路で構成した２つの周波数を通過帯域にもつデュアルバンド・バラン帯域通過フィルタ回路が開示されている。
特許文献１、非特許文献１及び非特許文献２には、関連する技術として、フィルタ回路に関する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第８７６６７３９号明細書
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｌ．−Ｈ．Ｚｈｏｕ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｔｕｎａｂｌｅ  ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  ｂａｌｕｎ  ｗｉｔｈ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｓｔｏｐｂａｎｄ  ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ，”  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，  ｖｏｌ．  ４８，  ｎｏ．  １４，  ｐｐ．  ８４５−８４７，  Ｊｕｌｙ  ２０１２．
【非特許文献２】Ｌａｐ  Ｋｕｎ  Ｙｅｕｎｇ  ａｎｄ  Ｋｅ−Ｌｉ  Ｗｕ，“Ａ  Ｄｕａｌ−Ｂａｎｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ−Ｌｉｎｅ  Ｂａｌｕｎ  Ｆｉｌｔｅｒ，”  ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．  Ｍｉｃｒｏｗ．  Ｔｈｅｏｒｙ  Ｔｅｃｈ．，  ｖｏｌ．  ５５，  ｎｏ．  １１，  ｐｐ．  ２４０６−２４１１，  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ．  ２００７．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、及び非特許文献１に記載のバラン帯域通過フィルタ回路は、帯域通過帯の中心周波数の可変範囲は、装荷した可変容量の容量値に制約され、周波数を大幅に変更することができない。
また、非特許文献２に記載のデュアルバンド・バラン帯域通過フィルタ回路の場合、同時に複数の周波数帯域の信号を通過させるため、所望の信号の他に、帯域外に含まれる不要波をも通過させてしまい、耐干渉性能が劣化する。
本発明の目的は、上述した課題を解決するフィルタ回路及び周波数切替方法を提供することにある。【０００６】
そこで、この発明は、上記の課題を解決することのできるフィルタ回路を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、第１周波数に対応する第１波長の６分の１である電気長を有する第１伝送線路と、前記第１波長の６分の１である電気長を有し、前記第１伝送線路と互いに離間して対向するように設けられた第２伝送線路と、前記第１伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された入力端子と、前記第１波長の６分の１である電気長を有する第３伝送線路と、前記第１波長の６分の１である電気長を有し、第３伝送線路と互いに離間して対向するように設けられている第４伝送線路と、前記第４伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された第１出力端子と、前記第４伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に接続された第２出力端子と、所定の電気長を有し、前記第１伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する前記第２伝送線路の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第１開放端部と、所定の電気長を有し、前記第４伝送線路における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する前記第３伝送線路の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第２開放端部と、前記第２伝送線路の第２端部に接続された第１端部を有する第５伝送線路と、前記第３伝送線路の第２端部に接続された第１端部を有し、少なくとも一部が前記第５伝送線路のうちの少なくとも一部と離間して対向するように設けられている第６伝送線路と、前記第５伝送線路の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、前記第５伝送線路の第２端子と前記グラウンドとを接続状態または開放状態にする第１スイッチと、前記第６伝送線路の第２端子と前記グラウンドとの間に設けられ、前記第６伝送線路の第２端子と前記グラウンドとを接続状態または開放状態にする第２スイッチと、を備え、前記第１開放端部、前記第２伝送線路、前記第５伝送線路のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、前記第１周波数よりも高い２周波数に対応する第２波長の４分の３であり、前記第２開放端部、前記第３伝送線路、前記第６伝送線路のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、前記第２波長の４分の３である、フィルタ回路である。【０００８】
また、本発明は、上記のフィルタ回路における第１スイッチ及び第２スイッチを開放するステップと、前記第１スイッチ及び前記第２スイッチを短絡するステップと、を含む周波数切替方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、簡易な構成により電波干渉を回避し、かつ、周波数帯を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施形態によるフィルタ回路の構成を示す図である。
【図２】本発明の第二の実施形態によるフィルタ回路の構成を示す図である。
【図３】本発明の第二の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の動作を説明するための図である。
【図４】本発明の第二の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第１の図である。
【図５】本発明の第二の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第２の図である。
【図６】本発明の第二の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第３の図である。
【図７】本発明の第二の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の動作を説明するための図である。
【図８】本発明の第二の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第１の図である。
【図９】本発明の第二の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第２の図である。
【図１０】本発明の第二の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第３の図である。
【図１１】本発明の第三の実施形態によるフィルタ回路の構成を示す図である。
【図１２】本発明の第三の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第１の図である。
【図１３】本発明の第三の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第２の図である。
【図１４】本発明の第三の実施形態において第１周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第３の図である。
【図１５】本発明の第三の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第１の図である。
【図１６】本発明の第三の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第２の図である。
【図１７】本発明の第三の実施形態において第２周波数の信号を通過させる場合のフィルタ回路の透過特性を示す第３の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第一の実施形態＞
本発明の第一の実施形態によるフィルタ回路について説明する。
本発明の第一の実施形態によるフィルタ回路は、本発明の最小構成のフィルタ回路である。
本発明の第一の実施形態によるフィルタ回路１０は、図１に示すように、少なくとも、第１伝送線路１０１と、第２伝送線路１０２と、第３伝送線路１０３と、第４伝送線路１０４と、第５伝送線路１０５と、第６伝送線路１０６と、第１開放端部１０７と、第２開放端部１０８と、入力端子１１０ａと、第１出力端子１１０ｂと、第２出力端子１１０ｃと、第１スイッチ１２０ａと、第２スイッチ１２０ｂと、を備える。
【００１２】
第１伝送線路１０１と第２伝送線路１０２のそれぞれの電気長は、第１波長λ１の６分の１である。電気長とは、伝送線路の内部を流れる信号の波長で規格化した電気的な長さである。例えば、ある伝送線路の電気長が波長の４分の１である場合、当該伝送線路の第１端部において波長の信号の振幅が最大となるとき、第２端部において当該信号の振幅が最小となる。このとき、伝送線路の物理的な長さは必ずしも波長の４分の１であるとは限らない。第１波長λ１は、第１信号の波長であり、第１周波数ｆ１に対応する波長である。第１伝送線路１０１と第２伝送線路１０２は、図１に示すように、互いに離間して対向するように設けられている。
【００１３】
入力端子１１０ａは、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続される。
【００１４】
第３伝送線路１０３と第４伝送線路１０４のそれぞれの電気長は、第１波長λ１の６分の１である。第３伝送線路１０３と第４伝送線路１０４は、互いに離間して対向するように設けられている。
【００１５】
第１出力端子１１０ｂは、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続される。
【００１６】
第２出力端子１１０ｃは、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に接続される。
【００１７】
第１開放端部１０７の電気長は、所定の電気長である。
第１開放端部１０７の第１端部は、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第２伝送線路１０２の第１端部に接続される。
第１開放端部１０７の第２端部は、開放される。
【００１８】
第２開放端部１０８の電気長は、所定の電気長である。
第２開放端部１０８の第１端部は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第３伝送線路１０３の第１端部に接続される。
第２開放端部１０８の第２端部は、開放される。
【００１９】
第５伝送線路１０５の第１端部は、第２伝送線路１０２の第２端部に接続される。
第６伝送線路１０６の第１端部は、第３伝送線路１０３の第２端部に接続される。
第６伝送線路１０６のうち少なくとも一部は、第５伝送線路１０５のうち少なくとも一部と離間して対向する。
【００２０】
第１スイッチ１２０ａは、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとの間に設けられている。第１スイッチ１２０ａは、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする。
【００２１】
第２スイッチ１２０ｂは、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとの間に設けられている。第２スイッチ１２０ｂは、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする。
【００２２】
第１開放端部１０７、第２伝送線路１０２、第５伝送線路１０５のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第２波長λ２の４分の３である。第２波長λ２は、第２信号の波長であり、第２周波数ｆ２に対応する波長である。第２信号の周波数である第２周波数ｆ２は、第１信号の周波数である第１周波数ｆ１よりも高い。
【００２３】
第２開放端部１０８、第３伝送線路１０３、第６伝送線路１０６のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第２波長λ２の４分の３である。
【００２４】
フィルタ回路１０は、第１スイッチ１２０ａと第２スイッチ１２０ｂとを開閉することにより、通過帯域の中心周波数を、第１周波数ｆ１または第２周波数ｆ２とすることができる。
【００２５】
以上、本発明の第一の実施形態によるフィルタ回路１０の処理について説明した。上述のフィルタ回路１０は、第１周波数ｆ１に対応する第１波長λ１の６分の１である電気長を有する第１伝送線路１０１を備える。フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有し、第１伝送線路１０１と互いに離間して対向するように設けられた第２伝送線路１０２を備える。フィルタ回路１０は、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された入力端子１１０ａを備える。
フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有する第３伝送線路１０３を備える。
フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有し、第３伝送線路１０３と互いに離間して対向するように設けられている第４伝送線路１０４を備える。
フィルタ回路１０は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された第１出力端子１１０ｂを備える。フィルタ回路１０は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に接続された第２出力端子１１０ｃを備える。
フィルタ回路１０は、所定の電気長を有し、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第２伝送線路１０２の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第１開放端部１０７を備える。フィルタ回路１０は、所定の電気長を有し、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第３伝送線路１０３の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第２開放端部１０８を備える。
フィルタ回路１０は、第２伝送線路１０２の第２端部に接続された第１端部を有する第５伝送線路１０５を備える。フィルタ回路１０は、第３伝送線路１０３の第２端部に接続された第１端部を有し、少なくとも一部が第５伝送線路１０５のうちの少なくとも一部と離間して対向するように設けられている第６伝送線路１０６を備える。
フィルタ回路１０は、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする第１スイッチ１２０ａを備える。フィルタ回路１０は、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする第２スイッチ１２０ｂを備える。
第１開放端部１０７、第２伝送線路１０２、第５伝送線路１０５のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第１周波数ｆ１よりも高い第２周波数ｆ２に対応する第２波長λ２の２分の１である。第２開放端部１０８、第３伝送線路１０３、第６伝送線路１０６のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第２波長λ２の４分の３である。
このようにすれば、フィルタ回路１０は、簡易な構成により所望の周波数の信号のみを通過させることにより電波干渉を回避すると共に、大きく異なる周波数の信号を通過させることにより周波数帯を有効に利用することができる。
【００２６】
＜第二の実施形態＞
本発明の第二の実施形態によるフィルタ回路１０について説明する。
本発明の第二の実施形態によるフィルタ回路１０は、図２に示すように、第１主伝送線路１３０ａと、第２主伝送線路１３０ｂと、第１副伝送線路１０１と、第２副伝送線路１０４と、入力端子１１０ａと、第１出力端子１１０ｂと、第２出力端子１１０ｃと、第１スイッチ１２０ａと、第２スイッチ１２０ｂと、第１キャパシタ１４０ａと、第２キャパシタ１４０ｂと、第３キャパシタ１４０ｃと、第４キャパシタ１５０と、を備える。
【００２７】
第１主伝送線路１３０ａは、第１副結合部１３１と、第１主結合部１０５と、を備える。第１主結合部１０５は、第１接続部１０５ａと、第１結合部１０５ｂと、を備える。
第１副結合部１３１は、第一の実施形態による第２伝送線路１０２と第１開放端部１０７の一例である。
第１接続部１０５ａと第１結合部１０５ｂは、第一の実施形態による第５伝送線路１０５の一例である。
第２主伝送線路１３０ｂは、第２副結合部１３２と、第２主結合部１０６と、を備える。第２主結合部１０６は、第２接続部１０６ａと、第２結合部１０６ｂと、を備える。
第２副結合部１３２は、第一の実施形態による第３伝送線路１０３と第２開放端部１０８の一例である。
第２接続部１０６ａと第２結合部１０６ｂは、第一の実施形態による第６伝送線路１０６の一例である。
第１副伝送線路１０１は、第一の実施形態による第１伝送線路１０１の一例である。
第２副伝送線路１０４は、第一の実施形態による第４伝送線路１０４の一例である。
【００２８】
第二の実施形態によるフィルタ回路１０は、通過帯域の中間周波数を、選択的に第１周波数ｆ１または第２周波数ｆ２とすることができる。
なお、第二の実施形態における第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１の１．５倍である。
以下、「周波数ｆのｎ倍」となる周波数は、周波数ｆのちょうどｎ倍となる周波数に限定しない。「周波数ｆのｎ倍」となる周波数は、周波数ｆのちょうどｎ倍となる周波数の近傍の周波数を含んでもよい。
【００２９】
フィルタ回路１０は、マイクロストリップラインなどの伝送線路により構成される。フィルタ回路１０は、裏面に導体箔を形成した誘電体基板の表面に、導体箔により伝送線路が形成されることにより実現される。
具体的には、第１主伝送線路１３０ａ、第２主伝送線路１３０ｂ、第１副伝送線路１０１、第２副伝送線路１０４のそれぞれは、誘電体基板の表面に形成される。第１主伝送線路１３０ａ、第２主伝送線路１３０ｂ、第１副伝送線路１０１、第２副伝送線路１０４のそれぞれは、Ｙ軸方向に延びる伝送線路である。また、誘電体基板の表面にＸＹ軸を取った場合、第１主伝送線路１３０ａ、第２主伝送線路１３０ｂ、第１副伝送線路１０１、第２副伝送線路１０４のそれぞれは、Ｙ軸に直交するＸ軸方向に並べで配置される。
なお、電流は、第１主伝送線路１３０ａ、第２主伝送線路１３０ｂ、第１副伝送線路１０１、第２副伝送線路１０４のそれぞれの長手方向（Ｙ軸方向）に流れる。
【００３０】
第１主伝送線路１３０ａ、第２主伝送線路１３０ｂのそれぞれの電気長は、第１波長λ１の２分の１の電気長である。なお、第二の実施形態における第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１の１．５倍である。そのため、第１主伝送線路１３０ａ、第２主伝送線路１３０ｂのそれぞれの電気長は、第２波長λ２の４分の３である。
【００３１】
第１副伝送線路１０１と第２副伝送線路１０４のそれぞれの電気長は、第１波長λ１の６分の１である。なお、第二の実施形態における第２周波数ｆ２は、第１周波数ｆ１の１．５倍である。そのため、第１副伝送線路１０１と第２副伝送線路１０４のそれぞれの電気長は、第２波長λ２の４分の１である。
【００３２】
なお、「波長λのｍ倍」の電気長は、波長λのちょうどｍ倍となる電気長に限定しない。「波長λのｍ倍」となる電気長は、波長λのちょうどｍ倍となる電気長よりも短い電気長または長い電気長であって、波長λの信号に励振する電気長を含んでもよい。
例えば、第１周波数ｆ１が１．６ギガヘルツであり、誘電体基板の比誘電率εｒが３．５、基板の厚さが０．７６ミリメートルである場合を考える。特性インピーダンスＺｃを５０オームとして、第１周波数ｆ１に対応する波長λ１の４分の１の電気長は、２８ミリメートルの外、２７ミリメートル、２９ミリメートルなど、２８ミリメートルの近傍の電気長を含んでもよい。
電気長は、例えば、“小西良弘著「実用マイクロ波技術講座  理論と実際  第１巻」”に示される下記の式（１）〜（３）などの経験式を用いて算出することができる。
【００３３】
【数１】
2017126452.tif 000003
【００３４】
【数２】
2017126452.tif 000004
【００３５】
【数３】
2017126452.tif 000005
【００３６】
ここで、Ｗ０は線路の幅である。ｈは基板の厚さである。εｗは実効誘電率である。ｔは金属（線路）の膜厚である。ｃは光の速度である。
【００３７】
なお、電気長の算出は、上記の式（１）〜（３）を用いるものに限定しない。電気長の算出は、上記の式（１）〜（３）以外の経験式を用いて算出してよい。また、電気長の算出は、例えば、設計ツールを用いて算出してもよい。ただし、算出される電気長は、算出に用いる式によって多少の差が生じる。
【００３８】
第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂのそれぞれは、それぞれの一部が互いに離間して対向するように配置される。
【００３９】
第１副結合部１３１の一部は、第１副伝送線路１０１と離間して対向するように配置される。
第１副結合部１３１のうち第１副伝送線路１０１と対向している部分と第１副伝送線路１０１は、第１副結合線路１２ａとして機能する。
第１副結合部１３１のうち第１副伝送線路１０１と対向していない部分は、オープンスタブとして機能する。
【００４０】
第２副結合部１３２の一部は、第２副伝送線路１０４と離間して対向するように配置される。
第２副結合部１３２のうち第２副伝送線路１０４と対向している部分と第２副伝送線路１０４は、第２副結合線路１２ｂとして機能する。
第２副結合部１３２のうち第２副伝送線路１０４と対向していない部分は、オープンスタブとして機能する。
【００４１】
第１主結合部１０５の一部と第２主結合部１０６の一部は、互いに離間して対向するように配される。具体的には、第１結合部１０５ｂと第２結合部１０６ｂが、互いに離間して対向するように配置される。
【００４２】
第１接続部１０５ａの第１端子は、第１副結合部１３１の第１端子に接続される。
第１接続部１０５ａの第２端子は、第１結合部１０５ｂの第１端子に接続される。
【００４３】
第２接続部１０６ａの第１端子は、第２副結合部１３２の第１端子に接続される。
第２接続部１０６ａの第２端子は、第２結合部１０６ｂの第１端子に接続される。
【００４４】
第１キャパシタ１４０ａの一端は、入力端子１１０ａに接続される。第１キャパシタ１４０ａの他端は、第１副伝送線路１０１の第１端子に接続される。
第２キャパシタ１４０ｂの一端は、第１出力端子１１０ｂに接続される。第２キャパシタ１４０ｂの他端は、第２副伝送線路１０４の第１端子に接続される。
第３キャパシタ１４０ｃの一端は、第２出力端子１１０ｃに接続される。第３キャパシタ１４０ｃの他端は、第２副伝送線路１０４の第２端子に接続される。
第１キャパシタ１４０ａ、第２キャパシタ１４０ｂ、第３キャパシタ１４０ｃのそれぞれは、フィルタ回路１０に入力される信号の直流成分をカットする。また、第１キャパシタ１４０ａ、第２キャパシタ１４０ｂ、第３キャパシタ１４０ｃのそれぞれは、フィルタ回路１０の入出力インピーダンスを整合させる。
【００４５】
第４キャパシタ１５０の一端は、第２副伝送線路１０４の第１端子に接続される。第４キャパシタ１５０の他端は、第２副伝送線路１０４の第２端子に接続される。
【００４６】
第１スイッチ１２０ａの一端は、第１結合部１０５ｂの第２端子に接続される。第１スイッチ１２０ａの他端は、グラウンドに接続される。第１スイッチ１２０ａが開閉することにより、第１結合部１０５ｂの第２端子とグラウンドとが開放状態または短絡状態となる。
第２スイッチ１２０ｂの一端は、第２結合部１０６ｂの第２端子に接続される。第２スイッチ１２０ｂの他端は、グラウンドに接続される。第２スイッチ１２０ｂが開閉することにより、第２結合部１０６ｂの第２端子とグラウンドとが開放状態または短絡状態となる。
第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが共に開放状態となった場合、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、両側開放半波長共振器として機能する。また、第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが共に短絡状態となった場合、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、第２周波数ｆ２の４分の３波長である片側開放共振器として機能する。なお、第２周波数ｆ２の４分の３波長である片側開放共振器は、第２周波数ｆ２の４分の１波長の片側開放共振器と同様の共振周波数を得ることができる共振器である。
【００４７】
本発明の第一の実施形態によるフィルタ回路１０の動作について説明する。
まず、第１周波数ｆ１の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する場合のフィルタ回路１０の動作について説明する。
【００４８】
フィルタ回路１０は、図３に示すように、第１スイッチ１２０ａと第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが共に開放状態となった場合、第１周波数ｆ１の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００４９】
入力端子１１０ａに信号が印加されると、信号の直流成分は、第１キャパシタ１４０ａによりカットされる。直流成分がカットされた信号は、第１副伝送線路１０１を伝播する。信号は、第１副伝送線路１０１を伝播するとき、第１副伝送線路１０１と電磁結合する第１副結合部１３１に伝送される。
【００５０】
第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれは、開放状態であるため、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、第１周波数ｆ１に対応する波長λ１の２分の１の電気長を有する両側開放伝送線路として機能する。つまり、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、第１周波数ｆ１の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００５１】
第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂを伝播する第１周波数ｆ１の信号は、第２副結合部１３２と電磁結合する第２副伝送線路１０４に伝送される。これにより、第２副伝送線路１０４に接続される第１出力端子１１０ｂ、第２出力端子１１０ｃのそれぞれは、入力端子１１０ａに印加された信号のうち第１周波数ｆ１の信号のみを出力する。このとき、第１出力端子１１０ｂ、第２出力端子１１０ｃのそれぞれは、理想的には第１周波数ｆ１の信号を均等に分配して出力する。なお、第１出力端子１１０ｂが出力する信号と、第２出力端子１１０ｃが出力する信号の位相差は、１８０度である。第１出力端子１１０ｂが出力する信号と第２出力端子１１０ｃが出力する信号は、差動出力として出力される。
【００５２】
第１周波数ｆ１を通過させる帯域通過フィルタとして機能させた場合のフィルタ回路１０のシミュレーションにより求めた透過特性は、図４〜６に示す特性である。
図４〜６に示す透過特性は、第１周波数が１．６７ギガヘルツ、第２周波数が２．２６ギガヘルツ、誘電体基板の誘電率が３．５、誘電体基板の厚さが０．７６ミリメートルである場合の特性である。
【００５３】
図４に示す第１出力端子１１０ｂにおける信号強度と図５に示す第２出力端子１１０ｃにおける信号強度は、ほぼ同一であり、理想的な状態に近いことがわかる。
また、図６からフィルタ回路１０の第１出力端子１１０ｂにおける信号と、フィルタ回路１０の第２出力端子１１０ｃにおける信号との間の位相差は、信号の周波数が１．６７ギガヘルツの場合、約１８１度であり、理想的な状態に近いことがわかる。
【００５４】
以上のように、本発明の第二の実施形態によるフィルタ回路１０は、第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが開放状態である場合、第１周波数ｆ１を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００５５】
次に、第２周波数ｆ２の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する場合のフィルタ回路１０の動作について説明する。
【００５６】
フィルタ回路１０は、図７に示すように、第１スイッチ１２０ａと第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが共に短絡状態となった場合、第２周波数ｆ２の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００５７】
入力端子１１０ａに信号が印加されると、信号の直流成分は、第１キャパシタ１４０ａによりカットされる。直流成分がカットされた信号は、第１副伝送線路１０１を伝播する。信号は、第１副伝送線路１０１を伝播するとき、第１副伝送線路１０１と電磁結合する第１副結合部１３１に伝送される。
【００５８】
第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれは、短絡状態である。そのため、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、第２周波数ｆ２に対応する波長λ２の４分の３の電気長を有する片側開放４分の３波長共振器、等価的には、片側開放４分の１波長共振器として機能する。つまり、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、第１周波数ｆ１の１．５倍の周波数である第２周波数ｆ２の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂを伝播する第２周波数ｆ２の信号は、第２副結合部１３２と電磁結合する第２副伝送線路１０４に伝送される。これにより、第２副伝送線路１０４に接続される第１出力端子１１０ｂ、第２出力端子１１０ｃのそれぞれは、入力端子１１０ａに印加された信号のうち第２周波数ｆ２の信号のみを出力する。このとき、第１出力端子１１０ｂ、第２出力端子１１０ｃのそれぞれは、理想的には第２周波数ｆ２の信号を均等に分配して出力する。なお、第１出力端子１１０ｂが出力する信号と、第２出力端子１１０ｃが出力する信号の位相差は、１８０度である。第１出力端子１１０ｂが出力する信号と第２出力端子１１０ｃが出力する信号は、差動出力として出力される。
【００５９】
第２周波数ｆ２を通過させる帯域通過フィルタとして機能させた場合のフィルタ回路１０の透過特性は、図８〜１０に示す特性である。
図８〜１０に示す透過特性は、第１周波数が１．６７ギガヘルツ、第２周波数が２．２６ギガヘルツ、誘電体基板の誘電率が３．５、誘電体基板の厚さが０．７６ミリメートルである場合の特性である。
図８と図９からフィルタ回路１０の第１出力端子１１０ｂにおける信号強度とフィルタ回路１０の第２出力端子１１０ｃにおける信号強度は、ほぼ同一であり、理想的な状態に近いことがわかる。
また、図１０からフィルタ回路１０の第１出力端子１１０ｂにおける信号と、フィルタ回路１０の第２出力端子１１０ｃにおける信号との間の位相差は、信号の周波数が２．２６ギガヘルツの場合、約１８６度であり、理想的な状態に近いことがわかる。
【００６０】
以上のように、本発明の第二の実施形態によるフィルタ回路１０は、第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが短絡状態である場合、第２周波数ｆ２を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００６１】
以上、本発明の第二の実施形態によるフィルタ回路１０の処理について説明した。上述のフィルタ回路１０は、第１周波数ｆ１に対応する第１波長λ１の６分の１である電気長を有する第１伝送線路１０１を備える。フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有し、第１伝送線路１０１と互いに離間して対向するように設けられた第２伝送線路１０２を備える。フィルタ回路１０は、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された入力端子１１０ａを備える。
フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有する第３伝送線路１０３を備える。フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有し、第３伝送線路１０３と互いに離間して対向するように設けられている第４伝送線路１０４を備える。フィルタ回路１０は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された第１出力端子１１０ｂを備える。フィルタ回路１０は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に接続された第２出力端子１１０ｃを備える。
フィルタ回路１０は、所定の電気長を有し、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第２伝送線路１０２の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第１開放端部１０７を備える。フィルタ回路１０は、所定の電気長を有し、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第３伝送線路１０３の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第２開放端部１０８を備える。
フィルタ回路１０は、第２伝送線路１０２の第２端部に接続された第１端部を有する第５伝送線路１０５を備える。フィルタ回路１０は、第３伝送線路１０３の第２端部に接続された第１端部を有し、少なくとも一部が第５伝送線路１０５のうちの少なくとも一部と離間して対向するように設けられている第６伝送線路１０６を備える。
フィルタ回路１０は、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする第１スイッチ１２０ａを備える。フィルタ回路１０は、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする第２スイッチ１２０ｂを備える。
第１開放端部１０７、第２伝送線路１０２、第５伝送線路１０５のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第１周波数ｆ１よりも高い第２周波数ｆ２に対応する第２波長λ２の４分の３である。第２開放端部１０８、第３伝送線路１０３、第６伝送線路１０６のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第２波長λ２の４分の３である。
このようにすれば、フィルタ回路１０は、簡易な構成により所望の周波数の信号のみを通過させることにより電波干渉を回避すると共に、大きく異なる周波数の信号を通過させることにより周波数帯を有効に利用することができる。
【００６２】
また、第２周波数ｆ２に対応する第２波長λ２は、第１周波数ｆ１に対応する第１波長λ１の１．５倍である。第１開放端部１０７及び第２開放端部１０８は、第２波長λ２の４分の１である電気長を有する。
このように第１開放端部１０７及び第２開放端部１０８をオープンスタブとすることにより、フィルタ回路１０は、簡易な構成により所望の周波数の信号のみを通過させることにより電波干渉を回避できる。それと共に、大きく異なる周波数の信号を通過させることにより周波数帯を有効に利用することができる。
【００６３】
＜第三の実施形態＞
本発明の第三の実施形態によるフィルタ回路１０について図１１を用いて説明する。
本実施形態によるフィルタ回路１０は、第二の実施形態によるフィルタ回路１０と同様に、第１主伝送線路１３０ａと、第２主伝送線路１３０ｂと、第１副伝送線路１０１と、第２副伝送線路１０４と、入力端子１１０ａと、第１出力端子１１０ｂと、第２出力端子１１０ｃと、第１スイッチ１２０ａと、第２スイッチ１２０ｂと、第１キャパシタ１４０ａと、第２キャパシタ１４０ｂと、第３キャパシタ１４０ｃと、第４キャパシタ１５０と、を備える。
ただし、本実施形態による第１主伝送線路１３０ａは、第二の実施形態による第１主伝送線路１３０ａと異なる。また、本実施形態による第２主伝送線路１３０ｂは、第二の実施形態による第２主伝送線路１３０ｂと異なる。
【００６４】
本発明の第三の実施形態による第１主伝送線路１３０ａは、第１副結合部１３１と、第１主結合部１０５と、第１可変キャパシタ１６０ａと、を備える。
第１可変キャパシタ１６０ａの一端は、第１副結合部１３１の第２端子に接続される。
第１可変キャパシタ１６０ａの他端は、グラウンドに接続される。
第１可変キャパシタ１６０ａの一端が第１副結合部１３１の第２端子に接続され、第１可変キャパシタ１６０ａの他端がグラウンドに接続される。それにより、第１副結合部１３１の第２端子は、第二の実施形態による第１副結合部１３１の第２端子におけるオープンスタブと等価な回路となる。
その結果、本発明の第三の実施形態による第１副結合部１３１は、本発明の第二の実施形態による第１副結合部１３１と同様に動作する。
【００６５】
本発明の第三の実施形態による第２主伝送線路１３０ｂは、第２副結合部１３２と、第２主結合部１０６と、第２可変キャパシタ１６０ｂと、を備える。
第２可変キャパシタ１６０ｂの一端は、第２副結合部１３２の第２端子に接続される。
第２可変キャパシタ１６０ｂの他端は、グラウンドに接続される。
第２可変キャパシタ１６０ｂの一端が第２副結合部１３２の第２端子に接続され、第２可変キャパシタ１６０ｂの他端がグラウンドに接続される。それにより、第２副結合部１３２の第２端子は、本発明の第二の実施形態による第２副結合部１３２の第２端子におけるオープンスタブと等価な回路となる。
その結果、本実施形態による第２副結合部１３２は、第二の実施形態による第２副結合部１３２と同様に動作する。
【００６６】
第１副結合部１３１のうち第１副伝送線路１０１と対向していない部分の電気長は、第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量を変更することで、可変キャパシタの静電容量の可変範囲程度内で任意の電気長に変更することができる。つまり、本発明の第三の実施形態では、第２周波数ｆ２は、必ずしも第１周波数ｆ１の１．５倍とは限らない。ただし、第１周波数ｆ１に相当する波長λ１は、第２周波数ｆ２に相当する波長λ２よりも長い。
【００６７】
第１周波数ｆ１を通過させる帯域通過フィルタとして機能させた場合のフィルタ回路１０の実験により求めた透過特性は、図１２〜１４に示す特性である。
図１２〜１４に示す透過特性は、通過帯域の中心周波数が１．７ギガヘルツ（第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量が０．５ピコファラド）、通過帯域の中心周波数が１．４４ギガヘルツ（第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量が２．５ピコファラド）、通過帯域の中心周波数が１．２６ギガヘルツ（第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量が５．０ピコファラド）である場合の特性である。
【００６８】
図１２に示す第１出力端子１１０ｂにおける信号強度と図１３に示す第２出力端子１１０ｃにおける信号強度は、ほぼ同一であり、理想的な状態に近いことがわかる。
また、図１４からフィルタ回路１０の第１出力端子１１０ｂにおける信号と、フィルタ回路１０の第２出力端子１１０ｃにおける信号との間の位相差は、信号の周波数が１．７ギガヘルツの場合約１７１度、信号の周波数が１．４４ギガヘルツの場合約１７８度、信号の周波数が１．２６ギガヘルツの場合約１８４度であり、理想的な状態に近いことがわかる。
【００６９】
以上のように、本実施形態によるフィルタ回路１０は、第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量を変更することで、任意の第１周波数ｆ１（上記の例では、１．２６ギガヘルツ〜１．７ギガヘルツ）を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００７０】
次に、第２周波数ｆ２の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する場合のフィルタ回路１０の動作について説明する。
【００７１】
フィルタ回路１０は、図７に示すように、第１スイッチ１２０ａと第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが共に短絡状態となった場合、第２周波数ｆ２の信号を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００７２】
入力端子１１０ａに信号が印加されると、信号の直流成分は、第１キャパシタ１４０ａによりカットされる。直流成分がカットされた信号は、第１伝送線路１０１を伝播する。
信号は、第１伝送線路１０１を伝播するとき、第１伝送線路１０１と電磁結合する第１副結合部１３１に伝送される。
【００７３】
第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれは、短絡状態である。そのため、第１主伝送線路１３０ａと第２主伝送線路１３０ｂは、第１スイッチ１２０ａ、第２スイッチ１２０ｂのそれぞれが開放状態である場合と異なる電気長を有する共振器として機能する。
【００７４】
第２周波数ｆ２を通過させる帯域通過フィルタとして機能させた場合のフィルタ回路１０の実験により求めた透過特性は、図１５〜１７に示す特性である。
図１５〜１７に示す透過特性は、通過帯域の中心周波数が２．５６ギガヘルツ（第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量が０．５ピコファラド）、通過帯域の中心周波数が２．２ギガヘルツ（第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量が２．５ピコファラド）、通過帯域の中心周波数が１．９１ギガヘルツ（第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量が５．０ピコファラド）である場合の特性である。
【００７５】
図１５に示す第１出力端子１１０ｂにおける信号強度と図１６に示す第２出力端子１１０ｃにおける信号強度は、ほぼ同一であり、理想的な状態に近いことがわかる。
また、図１７からフィルタ回路１０の第１出力端子１１０ｂにおける信号と、フィルタ回路１０の第２出力端子１１０ｃにおける信号との間の位相差は、信号の周波数が２．５６ギガヘルツの場合約１７２度、信号の周波数が２．２ギガヘルツの場合約１７７度、信号の周波数が１．９１ギガヘルツの場合約１９０度であり、理想的な状態に近いことがわかる。
【００７６】
以上のように、本実施形態によるフィルタ回路１０は、第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量を変更することで、任意の第２周波数ｆ２（上記の例では、１．９１ギガヘルツ〜２．５６ギガヘルツ）を通過させる帯域通過フィルタとして機能する。
【００７７】
以上、本発明の第三の実施形態によるフィルタ回路１０の処理について説明した。上述のフィルタ回路１０は、第１周波数ｆ１に対応する第１波長λ１の６分の１である電気長を有する第１伝送線路１０１を備える。フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有し、第１伝送線路１０１と互いに離間して対向するように設けられた第２伝送線路１０２を備える。フィルタ回路１０は、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された入力端子１１０ａを備える。
フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有する第３伝送線路１０３を備える。フィルタ回路１０は、第１波長λ１の６分の１である電気長を有し、第３伝送線路１０３と互いに離間して対向するように設けられている第４伝送線路１０４を備える。
フィルタ回路１０は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第１端部に接続された第１出力端子１１０ｂを備える。フィルタ回路１０は、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に接続された第２出力端子１１０ｃを備える。
フィルタ回路１０は、所定の電気長を有し、第１伝送線路１０１における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第２伝送線路１０２の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第１開放端部１０７を備える。フィルタ回路１０は、所定の電気長を有し、第４伝送線路１０４における電流の流れる方向の２つの端部のうち第２端部に対向する第３伝送線路１０３の第１端部に接続された第１端部と開放された第２端部とを有する第２開放端部１０８を備える。
フィルタ回路１０は、第２伝送線路１０２の第２端部に接続された第１端部を有する第５伝送線路１０５を備える。フィルタ回路１０は、第３伝送線路１０３の第２端部に接続された第１端部を有し、少なくとも一部が第５伝送線路１０５のうちの少なくとも一部と離間して対向するように設けられている第６伝送線路１０６を備える。フィルタ回路１０は、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、第５伝送線路１０５の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする第１スイッチ１２０ａを備える。フィルタ回路１０は、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとの間に設けられ、第６伝送線路１０６の第２端子とグラウンドとを接続状態または開放状態にする第２スイッチ１２０ｂを備える。
第１開放端部１０７、第２伝送線路１０２、第５伝送線路１０５のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第１周波数ｆ１よりも高い第２周波数ｆ２に対応する第２波長λ２の４分の３である。第２開放端部１０８、第３伝送線路１０３、第６伝送線路１０６のそれぞれから成る伝送線路の電気長は、第２波長λ２の４分の３である。
このようにすれば、フィルタ回路１０は、簡易な構成により所望の周波数の信号のみを通過させることにより電波干渉を回避すると共に、大きく異なる周波数の信号を通過させることにより周波数帯を有効に利用することができる。
【００７８】
また、第１開放端部１０７の第２端部及び第２開放端部１０８の第２端部の少なくとも一方は、一端がグラウンドに接続されたキャパシタの他端に接続される。キャパシタの静電容量は、可変である。
このようにすれば、フィルタ回路１０は、キャパシタの静電容量を変更することにより、簡易な構成により所望の周波数の信号のみを通過させることにより電波干渉を回避できる。それと共に、大きく異なる周波数の信号を通過させることにより周波数帯を有効に利用することができる。
【００７９】
なお、本発明の第三の実施形態によるフィルタ回路１０によれば、第１スイッチ１２０ａ及び第２スイッチ１２０ｂの開閉、第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量の変更により、フィルタ回路１０の通過帯域を変更することができる。
また、第三の実施形態では、第１周波数ｆ１と第２周波数ｆ２は特定の周波数について説明した。しかしながら、第１可変キャパシタ１６０ａ及び第２可変キャパシタ１６０ｂの静電容量の値の範囲をより広くする、または、結合線路の線路幅や結合間隔などの各種のパラメータを調整してもよい。それによってフィルタ回路１０は、連続性のある任意の複数の周波数の信号のそれぞれを通過させることができる。
【００８０】
なお、本発明の第三の実施形態では、第１開放端部１０７は、第１可変キャパシタ１６０ａと第１副結合部１３１とで構成されるものとして説明した。また、第２開放端部１０８は、第２可変キャパシタ１６０ｂと第２副結合部１３２とで構成されるものとして説明した。しかしながら、第１開放端部１０７及び第２開放端部１０８は、これらに限定しない。例えば、第１開放端部１０７は、第１可変キャパシタ１６０ａのみから成ってもよい。また、第２開放端部１０８は、第２可変キャパシタ１６０ｂのみから成ってもよい。また、第１開放端部１０７、第２開放端部１０８のそれぞれは、可変キャパシタの代わりに固定キャパシタを備えてもよい。
【００８１】
なお、本発明の実施形態によるフィルタ回路１０の具体的な構成は、上述の構成に限定しない。本発明の実施形態によるフィルタ回路１０の具体的な構成は、様々な設計変更等に応じた構成であってよい。
例えば、上述の実施形態では、各伝送線路は、直線状に延びる形状であるものとしたが、これに限定しない。例えば、本発明の実施形態による各伝送線路は、ヘアピン形状など一部に屈曲部を有する形状であってもよい。
【００８２】
また、上述の実施形態では、入力端子１１０ａは、第１キャパシタ１４０ａを介して第１副伝送線路１０１の第１端子に接続されるものとして説明した。また、第１出力端子１１０ｂは、第２キャパシタ１４０ｂを介して第２副伝送線路１０４の第１端子に接続されるものとして説明した。また、第２出力端子１１０ｃは、第３キャパシタ１４０ｃを介して第２副伝送線路１０４の第２端子に接続されるものとして説明した。しかしながら、入力端子１１０ａ、第１出力端子１１０ｂ、第２出力端子１１０ｃのそれぞれは、これらに限定されない。
例えば、入力端子１１０ａは、第１キャパシタ１４０ａを介して第１副伝送線路１０１の第２端子に接続されてもよい。また、第１出力端子１１０ｂは、第２キャパシタ１４０ｂを介して第２副伝送線路１０４の第２端子に接続されてもよい。また、第２出力端子１１０ｃは、第３キャパシタ１４０ｃを介して第２副伝送線路１０４の第１端子に接続されてもよい。
また、例えば、フィルタ回路１０において、信号の直流成分の影響が充分に小さい場合、フィルタ回路１０は、第１キャパシタ１４０ａ、第２キャパシタ１４０ｂ、第３キャパシタ１４０ｃのそれぞれを備えなくてもよい。
また、例えば、フィルタ回路１０において、インピーダンス整合が十分であれば、フィルタ回路１０は、第４キャパシタ１５０を備えなくてもよい。
【００８３】
なお本発明の実施形態について説明したが、上述のフィルタ回路１０は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。その場合、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact  Disｃ  Read  Only  Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital  Versatile  Disｃ  Read  Only Memory）、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
【００８４】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００８５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行うことができるものである。
この出願は、２０１６年１月１９日に出願された日本出願特願２０１６−００７９１１を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【符号の説明】
【００８６】
１０・・・フィルタ回路
１２ａ・・・第１副結合線路
１２ｂ・・・第２副結合線路
１０１・・・第１伝送線路（第１副伝送線路）
１０２・・・第２伝送線路
１０３・・・第３伝送線路
１０４・・・第４伝送線路（第２副伝送線路）
１０５・・・第５伝送線路（第１主結合部）
１０５ａ・・・第１接続部
１０５ｂ・・・第１結合部
１０６・・・第６伝送線路（第２主結合部）
１０６ａ・・・第２接続部
１０６ｂ・・・第２結合部
１０７・・・第１開放端部
１０８・・・第２開放端部
１１０ａ・・・入力端子
１１０ｂ・・・第１出力端子
１１０ｃ・・・第２出力端子
１２０ａ・・・第１スイッチ
１２０ｂ・・・第２スイッチ
１３０ａ・・・第１主伝送線路
１３０ｂ・・・第２主伝送線路
１３１・・・第１副結合部
１３２・・・第２副結合部
１４０ａ・・・第１キャパシタ
１４０ｂ・・・第２キャパシタ
１４０ｃ・・・第３キャパシタ
１５０・・・第４キャパシタ
１６０ａ・・・第１可変キャパシタ
１６０ｂ・・・第２可変キャパシタ
【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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【国際調査報告】
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