(57)【要約】  低損失であり、かつ帯域外減衰量の拡大を図り、高い選択度を実現し得るチューナブルフィルタ装置を提供する。  第１の通過帯域を有する第１のチューナブルフィルタ６に、第１の通過帯域内に位置しており、第１の通過帯域の帯域幅よりも狭い帯域幅を有する第２の通過帯域を有する第２のチューナブルフィルタ７が接続されており、第２のチューナブルフィルタ７が、所定の周波数信号を発生する局部発振器１０と、第１のチューナブルフィルタ６の出力信号及び局部発振器１０から出力される所定の周波数信号の和および差を出力する混合器８と、混合器８に接続されているＩＦチューナブルフィルタ９とを有する、チューナブルフィルタ装置３。
2013125360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と出力端子とを有し、
前記入力端子に接続されている第１のチューナブルフィルタと、
前記第１のチューナブルフィルタの出力信号が与えられるように前記第１のチューナブルフィルタに接続されており、前記出力端子に出力信号を出力する第２のチューナブルフィルタとを備え、
前記第２のチューナブルフィルタが、
所定の周波数信号を発生させ、かつ該所定の周波数信号を変化させ得る局部発振器と、
前記局部発振器及び前記第１のチューナブルフィルタに接続されており、前記局部発振器で発生された周波数信号と前記第１のチューナブルフィルタの出力信号の和および差を出力する混合器と、
前記混合器の出力が与えられるように該混合器に接続されており、かつ中心周波数は固定であるが帯域幅を変化させ得るＩＦチューナブルフィルタとを有し、
前記第１のチューナブルフィルタの通過帯域を第１の通過帯域、前記第２のチューナブルフィルタの通過帯域を第２の通過帯域としたときに、第２の通過帯域が第１の通過帯域内に位置しており、かつ第２の通過帯域の帯域幅が、第１の通過帯域の帯域幅よりも狭い、チューナブルフィルタ装置。
【請求項２】
前記ＩＦチューナブルフィルタが、直列腕共振子と並列腕共振子とを有するラダー型フィルタである、請求項１に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項３】
前記ラダー型フィルタにおいて、前記直列腕共振子に直列に接続されている直列可変容量が設けられておらず、かつ前記並列腕共振子に並列に接続されている並列可変容量が設けられていない、請求項２に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項４】
前記ＩＦチューナブルフィルタが、直列腕共振子と並列腕共振子と、各直列腕共振子に直列に接続されている直列可変容量と、各並列腕共振子に並列に接続されている並列可変容量とを有するラダー型フィルタであり、
前記ラダー型フィルタにおける前記直列可変容量及び並列可変容量の数の合計が３個以下である、請求項１または２に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項５】
前記第１のチューナブルフィルタの入力端と出力端との間において、共振子と該共振子と直列に接続されている直列可変容量とからなるフィルタユニットが複数接続されており、前記第１のチューナブルフィルタにおける前記直列可変容量の数が３個以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項６】
携帯電話機のアンテナ端子に接続される受信フィルタである、請求項１〜５のいずれか１項に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項７】
前記受信フィルタが、複数の通信バンドの各通信バンド内の複数の通過帯域のうちの１つの通過帯域を受信することができる受信フィルタであり、前記第１のチューナブルフィルタが少なくとも２つの通信バンドを選択し得るように構成されており、前記第２のチューナブルフィルタが前記少なくとも２つの通信バンド内のうちの任意の１バンドの通過帯域を選択し得るように構成されている、請求項６に記載のチューナブルフィルタ装置。
【請求項８】
前記受信フィルタがチューナブルフィルタであり、送信フィルタは帯域固定フィルタである、請求項７に記載のチューナブルフィルタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過帯域を変化させ得るチューナブルフィルタ装置に関し、より詳細には、中心周波数及び帯域幅を変化させ得るチューナブルフィルタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機などの移動体通信システムは、多数の通信規格に対応することが求められている。例えば、Ｗ−ＣＤＭＡ方式の携帯電話機では、バンド１〜バンド２５の周波数帯域が規定されている。従って、携帯電話機などの移動体通信システムにおいては、多数の帯域に対応した多数のバンドパスフィルタを有するフィルタバンクが備えられている。そして、使用する周波数や帯域に応じて、フィルタを切り替えねばならなかった。そのため、部品点数が多くなり、かつフィルタやデュプレクサを切り替える切替用部品が必要であった。【０００３】
他方、下記の特許文献１には、複数の通過帯域に対応し得るチューナブルフィルタが開示されている。図１０は、特許文献１に記載のチューナブルフィルタを示す回路図である。チューナブルフィルタ１００１は、アンテナ端子に接続される入力端子１００２を有する。入力端子１００２と出力端子１００３との間に直列腕共振子１００４が接続されている。直列腕共振子１００４に直列に可変容量１００５が接続されている。また、直列腕共振子１００４に並列に可変容量１００６が接続されている。他方、直列腕共振子１００４の出力端とグラウンド電位との間に並列腕共振子１００７が接続されている。並列腕共振子１００７に並列に可変容量１００８が接続されている。また、並列腕共振子１００７に直列に可変容量１００９が接続されている。【０００４】
直列腕共振子１００４、直列可変容量１００５及び可変容量１００６により、直列腕共振ユニット１０１０が構成されている。同様に、並列腕共振子１００７、並列可変容量１００８及び可変容量１００９により並列腕共振ユニット１０１１が構成されている。【０００５】
チューナブルフィルタ１００１では、上記直列可変容量１００５、可変容量１００６、並列可変容量１００８及び可変容量１００９の容量を変化させることにより、通過周波数および帯域を変化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１３０８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のチューナブルフィルタ１００１を用いれば、１つのフィルタ装置により複数の通過帯域の信号を送受信することができる。しかしながら、チューナブルフィルタ１００１では、通過帯域内における挿入損失が大きいという問題がある。これは、減衰特性に大きく寄与する直列可変容量１００５及び並列可変容量１００８のＱ値が小さいことによる。他方、可変コンデンサのＱはそれほど高くないのが現状である。従って、チューナブルフィルタ１００１では、複数の通過帯域に対応し得るものの、挿入損失を低減することが困難であった。ここで、図１０に示すような１段構成のフィルタでは、通過帯域両側における減衰特性の急峻性が得られないため、通常、複数段共振子を構成する。この場合、挿入損失劣化の要因となる直列可変容量１００５および並列可変容量１００８が共振子の段数分増加するため、フィルタの挿入損失が大きく劣化してしまう、という問題があった。【０００８】
本発明の目的は、低損失であり、かつ帯域外減衰量が大きく、周波数の選択度を高めることができるチューナブルフィルタ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置は、入力端子と出力端子とを有する。このチューナブルフィルタ装置は、入力端子に接続されている第１のチューナブルフィルタと、第１のチューナブルフィルタの出力信号が与えられるように、第１のチューナブルフィルタに接続されている第２のチューナブルフィルタとを備える。第２のチューナブルフィルタは、出力端子に出力信号を出力する。【００１０】
また、本発明においては、第２のチューナブルフィルタは、局部発振器と、混合器と、ＩＦチューナブルフィルタとを有する。局部発振器は、所定の周波数信号を発生させ、かつ該所定の周波数信号を変化させ得るように構成されている。混合器は、局部発振器及び第１のチューナブルフィルタに接続されており、局部発振器で発生された周波数信号と、第１のチューナブルフィルタの出力信号の和および差を出力するように構成されている。ＩＦチューナブルフィルタは、混合器の出力が与えられるように混合器に接続されており、かつ中心周波数は固定ではあるが、帯域幅を変化させ得るように構成されている。【００１１】
本発明では、第１のチューナブルフィルタの通過帯域を第１の通過帯域、第２のチューナブルフィルタの通過帯域を第２の通過帯域としたときに、第２の通過帯域が第１の通過帯域内に位置しており、かつ第２の通過帯域の帯域幅が、第１の通過帯域の帯域幅よりも狭くされている。【００１２】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置のある特定の局面では、ＩＦチューナブルフィルタが、直列腕共振子と並列腕共振子とを有するラダー型フィルタである。この場合には、帯域外減衰量を大きくすることができる。好ましくは、ラダー型フィルタにおいて、直列腕共振子に直列に接続されている直列可変容量が設けられておらず、かつ並列腕共振子に並列に接続されている並列可変容量が設けられていない。この場合には、挿入損失をより一層小さくすることができ、かつ帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１３】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記ＩＦチューナブルフィルタが、直列腕共振子と並列腕共振子と、各直列腕共振子に直列に接続されている直列可変容量と、各並列腕共振子に並列に接続されている並列可変容量とを有するラダー型フィルタであり、前記ラダー型フィルタにおける前記直列可変容量及び並列可変容量の数の合計が３個以下である。この場合には、挿入損失をより一層小さくすることができ、かつ帯域外減衰量をより一層大きくすることができる。【００１４】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置の他の特定の局面では、前記第１のチューナブルフィルタの入力端と出力端との間において、共振子と該共振子と直列に接続されている直列可変容量とからなるフィルタユニットが複数接続されており、前記第１のチューナブルフィルタにおける前記直列可変容量の数が３個以下である。この場合には、挿入損失をより一層小さくすることができる。【００１５】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、該チューナブルフィルタ装置が携帯電話機のアンテナ端子に接続される受信フィルタである。従って、多数の通信規格に対応した携帯電話機の小型化を図ることができる。【００１６】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置のさらに別の特定の局面では、前記受信フィルタが、複数の通信バンドの各通信バンド内の複数の通過帯域のうちの１つの通過帯域を受信することができる受信フィルタであり、前記第１のチューナブルフィルタが少なくとも２つの通信バンドを選択し得るように構成されており、前記第２のチューナブルフィルタが前記少なくとも２つの通信バンド内のうちの任意の１バンドの通過帯域を選択し得るように構成されている。【００１７】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置のさらに他の特定の局面では、前記受信フィルタがチューナブルフィルタであり、送信フィルタは帯域固定フィルタである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るチューナブルフィルタ装置では、第１のチューナブルフィルタにより第１の通過帯域が得られ、第２のチューナブルフィルタにより、第１の通過帯域内において、第２の通過帯域を選択することができる。従って、第１のチューナブルフィルタとして、帯域外減衰量は十分ではないが、低損失のフィルタを用いることができ、それによって損失を低減することができる。しかも、第２のチューナブルフィルタは、上記局部発振器、混合器及びＩＦチューナブルフィルタを有するため、第２のチューナブルフィルタにおいて十分な帯域外減衰量を確保することができ、選択度を効果的に高めることができる。よって、全体として低損失かつ高選択度のチューナブルフィルタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置の第１のチューナブルフィルタの回路図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置の第２のチューナブルフィルタに用いられているＩＦチューナブルフィルタの回路図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置における動作を説明するための図であり、図４（ａ）は第１のチューナブルフィルタの動作を説明するための減衰量周波数特性を模式的に示す図であり、図４（ｂ）は第２のチューナブルフィルタで選択する周波数帯域を説明するための減衰量周波数特性を模式的に示す図であり、図４（ｃ）は第２のチューナブルフィルタの減衰量周波数特性を模式的に示す図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態において第１のチューナブルフィルタにおける直列可変容量及び並列可変容量を変化させた場合の減衰量周波数特性の変化を示す図である。
【図６】図６は、本発明の第１の実施形態のチューナブルフィルタ装置におけるＩＦチューナブルフィルタの減衰量周波数特性を示す図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置におけるＩＦチューナブルフィルタの回路図である。
【図８】図８は、本発明の第３の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置におけるＩＦチューナブルフィルタの回路図である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置におけるＩＦチューナブルフィルタの回路図である。
【図１０】図１０は、従来のチューナブルフィルタの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の具体的な実施形態を説明することにより、本発明を明らかにする。
【００２１】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るチューナブルフィルタ装置を有する送受信フィルタ装置を示すブロック図である。送受信フィルタ装置１は、アンテナ２を有する。アンテナ２に本実施形態のチューナブルフィルタ装置３及び送信フィルタ４が接続されている。本実施形態のチューナブルフィルタ装置３は、受信フィルタを構成している。
【００２２】
より具体的には、チューナブルフィルタ装置３は、アンテナ２に接続される入力端子５ａを有する。入力端子５ａには、受信と送信を切り替えるスイッチが備えられており、そのスイッチに第１のチューナブルフィルタ６が接続されている。第１のチューナブルフィルタ６の出力端に第２のチューナブルフィルタ７が接続されている。第２のチューナブルフィルタ７の出力端が出力端子５ｂに接続されている。
【００２３】
第２のチューナブルフィルタ７は、混合器８と、ＩＦチューナブルフィルタ９と、局部発振器１０とを有する。混合器８は、その入力側が、第１のチューナブルフィルタ６と局部発振器１０に接続されている。より詳細には、混合器８は、第１のチューナブルフィルタ６の出力信号と局部発振器１０から与えられる所定の周波数信号とを混合し、両者の和および差を出力する。この第１のチューナブルフィルタ６の出力信号と局部発振器１０で発生された所定の周波数信号の和および差がＩＦチューナブルフィルタ９に与えられるように、混合器８の出力側がＩＦチューナブルフィルタ９に接続されている。ここで、ＩＦチューナブルフィルタ９では、当該ＩＦチューナブルフィルタ９の中心周波数に相当する、第１のチューナブルフィルタ６の出力信号と局部発振器１０で発生された所定の周波数信号の和または差のいずれか一方が通過して出力端子５ｂに出力される。
【００２４】
局部発振器１０は、上記所定の周波数信号を発生させるが、該所定の周波数信号を変化させ得るように構成されている。
【００２５】
本実施形態のチューナブルフィルタ装置３では、第１のチューナブルフィルタ６の通過帯域を第１の通過帯域、第２のチューナブルフィルタ７の通過帯域を第２の通過帯域としたとき、第１の通過帯域は、第２の通過帯域を有する通信バンドを複数含んでいる。また、第２の通過帯域の帯域幅は、第１の通過帯域内の複数の通信バンドのうち、１バンドの通過帯域幅分である。ここでいう「通信バンド」とは、例えば、携帯電話の通信システムであるＧＳＭ（商標、Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）やＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、ＵＭＴＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）などのことである。これを図４（ａ）〜（ｃ）を参照してより具体的に説明する。
【００２６】
図４（ａ）は、第１のチューナブルフィルタ６の減衰量周波数特性を模式的に示す図である。第１のチューナブルフィルタ６では、図４（ａ）に実線Ｂ１、破線Ｂ２，Ｂ３及び実線Ｂ４で示すように、通過帯域を変化させることが可能とされている。それによって、例えば携帯電話機の通信バンドを含む周波数領域を第１のチューナブルフィルタ６により選択することができる。
【００２７】
他方、マルチバンド対応が可能な携帯電話機では、第１のチューナブルフィルタ６で選択した周波数領域内に、周波数帯域が異なるいくつかの通信バンドが存在する。このいくつかの通信バンドの内、１つのバンドの通過帯域の信号を受信する必要がある。
【００２８】
図４（ｃ）に示すように、第２のチューナブルフィルタ７の通過帯域は、上記いくつかの通信バンドの内、１つのバンドの通過帯域の信号を取り出すように構成されている。
【００２９】
すなわち、第２の通過帯域幅は、第１の通過帯域内の複数の通信バンドにおける１バンドの通過帯域幅分とされており、それによって、第１の通過帯域内における１通過帯域分を第２のチューナブルフィルタ７により取り出すことができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、送信フィルタ４はチューナブルフィルタではなく、通過帯域が固定されたフィルタとしている。送信フィルタはチューナブルでなくともよい。これは、ある一つの通信バンドにおける通過帯域の信号のみを送信した場合でも、受信フィルタがチューナブルであるため、前記ある一つの通信バンドに調整して受信することが可能となり、携帯電話機として十分機能することからも明らかである。
【００３１】
本実施形態のチューナブルフィルタ装置３では、上記第２の通過帯域の信号を取り出すに際し、挿入損失の低減及び帯域外減衰量の拡大を図ることができる。これを、以下において具体的に説明する。
【００３２】
図２は、本実施形態の第１のチューナブルフィルタ６の回路図である。チューナブルフィルタ６は、入力端子６ａと、出力端子６ｂとを有する。入力端子６ａが前述した入力端子５ａに接続されている。出力端子６ｂは、混合器８に接続される。
【００３３】
入力端子６ａと出力端子６ｂとの間に共振子１１，１２が互いに直列に接続されている。共振子１１は、本実施形態では、板波共振子からなる。共振子１２も板波共振子からなる。もっとも、共振子１１，１２は、弾性表面波共振子、弾性境界波共振子や圧電薄膜共振子などの他の弾性波共振子により構成されてもよい。
【００３４】
共振子１１に直列可変容量Ｃｓが接続されている。共振子１１に並列に可変容量Ｃ１１が接続されている。共振子１２にも、同様に、直列可変容量Ｃｓ及び可変容量Ｃ１１が接続されている。また、入力端子６ａとグラウンド電位との間に容量Ｃ１が接続されている。同様に、出力端子６ｂとグラウンド電位との間に容量Ｃ１が接続されている。また、入力端子６ａと出力端子６ｂ間に、可変容量ＣＦが直列腕に並列に接続されている。この可変容量ＣＦはなくてもよい。
【００３５】
第１のチューナブルフィルタ６では、直列可変容量Ｃｓ及び可変容量Ｃ１１の値を変化させることにより、第１の通過帯域を変化することが可能とされている。図５は、本実施形態のチューナブルフィルタ６において、共振子１１，１２を下記の仕様とし、容量Ｃ１の値を０．５ｐＦ，Ｌ１を４．７ｎＨとし、表１で示すように、直列可変容量Ｃｓ及び可変容量Ｃ１１を変化させた場合の通過帯域の変化を示す図である。
【００３６】
厚み２００ｎｍで、オイラー角が（０°，１１８°，０°）であるＬｉＮｂＯ３薄板上に、波長λが２μｍのＡｌからなるＩＤＴ電極及び反射器を形成した横波型の板波共振子を構成した。ＩＤＴ電極の電極指の対数は４０対、反射器の電極指の本数は２０本とした。
【００３７】
【表１】
2013125360.tif 000003
【００３８】
図５から明らかなように、直列可変容量Ｃｓ及び可変容量Ｃ１１を、表１に示すように変化させた場合、通過帯域がＦ１からＦ６まで大きく変化することがわかる。
【００３９】
第１のチューナブルフィルタ６では、このように、直列可変容量Ｃｓ及び可変容量Ｃ１１を変化させることにより、通過帯域すなわち第１の通過帯域の中心周波数を大きく変化させることができる。この場合、通過帯域の変化は、直列可変容量Ｃｓ及び可変容量Ｃ１１の調整により行い得る。なお、前述の可変容量ＣＦを入力端子６ａと出力端子６ｂ間に接続することにより、フィルタのスカート特性を改善することも可能である。
【００４０】
一般に、入力端と出力端とを結ぶ直列腕に共振子が配置されている場合、該共振子に直列に可変容量を接続した構成では、該直列可変容量のＱ値が挿入損失に大きく影響する。すなわち、Ｑ値が小さいと挿入損失が大幅に劣化する。もっとも、直列可変容量のＱ値はさほど大きくできない。
【００４１】
本実施形態では、このような挿入損失の劣化を引き起こす直列可変容量の数が２個と少なくされているため、図５に示すように、挿入損失の増大を抑制することができる。例えば、図５から明らかなように、上記のように第１の通過帯域を変化させたとしても、通過帯域における挿入損失すなわち通過帯域内の最小挿入損失は−２ｄＢ〜−０．１ｄＢ程度と比較的小さいことがわかる。よって、第１のチューナブルフィルタ６を用いれば、挿入損失をさほど悪化させることなく、第１の通過帯域を選択することができる。
【００４２】
もっとも、図５に示すように、第１のチューナブルフィルタ６では、減衰特性が比較的ブロードである。従って、前述した通過帯域Ｃ０を高精度に選択することができない。
【００４３】
図３は、第２のチューナブルフィルタ７に用いられているＩＦチューナブルフィルタ９の回路図である。
【００４４】
ＩＦチューナブルフィルタ９は、入力端子９ａと出力端子９ｂとを有する。ＩＦチューナブルフィルタ９は直列腕共振子及び並列腕共振子を有するラダー型フィルタである。より具体的には、直列腕において、互いに直列に直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６が接続されている。各直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６には、並列に可変容量Ｃ１２が接続されている。もっとも、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６に直列に可変容量は接続されていない。直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６に直列に可変容量が接続されていると、直列可変容量のＱ値が低いために、挿入損失が悪化する。
【００４５】
他方、直列腕共振子Ｓ１，Ｓ２との間の接続点Ｎ１とグラウンド電位との間に並列腕共振子Ｐ１が接続されている。並列腕共振子Ｐ１に直列に可変容量Ｃ１３が接続されている。同様に、直列腕共振子Ｓ２，Ｓ３の間の接続点Ｎ２とグラウンド電位との間にも、並列腕共振子Ｐ２が接続されている。並列腕共振子Ｐ２に直列に可変容量Ｃ１３が接続されている。同様に、接続点Ｎ３，Ｎ４，Ｎ５とグラウンド電位との間に、並列腕共振子Ｐ３〜Ｐ５及び可変容量Ｃ１３が接続されている。
【００４６】
並列腕共振子Ｐ１からＰ５には、可変容量Ｃ１３が接続されているが、並列腕共振子Ｐ１からＰ５に並列に可変容量は接続されていない。並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ５に並列に可変容量が接続されていると、挿入損失が悪化する。
【００４７】
第２のチューナブルフィルタ７では、ＩＦチューナブルフィルタ９において、上記のように、直列腕共振子Ｓ１〜Ｓ６に直列に可変容量が接続されておらず、かつ並列腕共振子Ｐ１〜Ｐ５に並列に可変容量が接続されていない。そのため、挿入損失の悪化を効果的に抑制することが可能とされている。
【００４８】
図６は、本実施形態のＩＦチューナブルフィルタ９の通過特性を示す図である。共振子は、直列腕共振子、並列腕共振子ともに、ＳＴカットＹ水晶基板上に、波長λが１５．６６μｍのＡｌからなるＩＤＴ電極を５０対、反射器４０本で形成した、弾性表面波共振子とした。図６において、容量を追加していない場合を実線、可変容量Ｃ１３の値を９ｐＦ，可変容量Ｃ１２を１．３ｐＦとした場合を破線で示す。図６から明らかなように、容量を追加することで、通過帯域を可変しかつ高選択度で信号を取り出すことができる。
【００４９】
図１に戻り、第２のチューナブルフィルタ７では、混合器８に、第１のチューナブルフィルタ６の出力信号と、局部発振器１０で発生された所定の周波数信号とが与えられ、両者の和および差が出力される。すなわち、第１のチューナブルフィルタ６の出力信号をｆ１、局部発振器１０で発生された所定の周波数信号の周波数をｆ０としたとき、ｆ１＋ｆ０およびｆ１−ｆ０がＩＦチューナブルフィルタ９に与えられる。そして、この局部発振器１０において発生される所定の周波数信号は、上記ｆ１−ｆ０が取り出したい通過帯域の中心の周波数に一致するように選択される。言い換えれば、通過帯域Ｃ０の中心周波数にＩＦチューナブルフィルタの中心周波数が一致するように、周波数変換される。それによって、図４（ｃ）に示した第２の通過帯域の中心周波数が、通過帯域Ｃ０の中心周波数と一致される。
【００５０】
図３に示したＩＦチューナブルフィルタ９では、このようにして混合器８から与えられたｆ１−ｆ０の信号に対し、可変容量Ｃ１２及び可変容量Ｃ１３を調整することにより、第２の通過帯域の帯域幅及び減衰特性を調整することができる。すなわち、局部発振器１０により第２の通過帯域の中心周波数を選択し、可変容量Ｃ１２及び可変容量Ｃ１３を調整することにより、図４（ｃ）における第２の通過帯域の幅を調整することができる。このようにして、第２の通過帯域内における所望の通過帯域幅、例えば通過帯域Ｃ０の信号を高い選択度で取り出すことができる。
【００５１】
しかも、第１のチューナブルフィルタ６が上記のように構成されているため、挿入損失はさほど悪化せず、第２のチューナブルフィルタ７においても、ＩＦチューナブルフィルタ９が上記のように構成されているため、挿入損失はさほど劣化しない。加えて、上記局部発振器１０、混合器８及びＩＦチューナブルフィルタ９を用いて第２のチューナブルフィルタ７が構成されているため、第２の通過帯域における帯域外減衰量も十分大きくすることができる。
【００５２】
上述したように、図２に示す第１のチューナブルフィルタ６では、直列可変容量Ｃｓは第１の通過帯域を調整するのに大きく寄与するが、挿入損失を悪化させる。しかしながら、本実施形態では、このような直列可変容量Ｃｓの数が２個と少ないため、挿入損失の悪化を効果的に抑制することができる。なお、直列可変容量Ｃｓの数は、３個以下であれば、同様に挿入損失の悪化を十分に抑制することができる。従って、好ましくは、入力端子と出力端子との間に複数の共振子が接続されているバンドパスフィルタでは、直列共振子に接続されている直列可変容量の数は３個以下であることが望ましい。
【００５３】
すなわち、図２に示す第１のチューナブルフィルタ６に代えて、３個の直列共振子及び３個の直列可変容量を接続したバンドパスフィルタやコイルおよび可変容量からなるバンドパスフィルタを用いてもよい。
【００５４】
さらに、本発明においては、第１のチューナブルフィルタ６は、このような入力端子間に複数の共振子が接続されている構成に限定されない。ラダー型フィルタ、ラチス型フィルタなどの他の回路構成を有するものを用いてもよい。いずれにしても、第１のチューナブルフィルタ６では、その減衰特性はブロードであってもよいため、直列腕共振子に接続される直列可変容量及び並列腕共振子に接続される並列可変容量などの、挿入損失の悪化に影響する可変容量の数は、３個以下とすることが望ましい。
【００５５】
すなわち、例えばラダー型フィルタを例にとると、直列腕共振子に直列可変容量を接続し、並列腕共振子に並列可変容量を接続した構成では、直列可変容量及び並列可変容量の数の合計は３個以下であることが望ましい。
【００５６】
また、図３に示したように、本実施形態では、ＩＦチューナブルフィルタ９は、挿入損失の悪化を引き起こす、直列共振子に直列に接続された可変容量及び並列共振子に並列に接続された可変容量を有しない。従って、挿入損失の悪化をさほど招くことなく、第２の通過帯域を選択することが可能とされている。
【００５７】
もっとも、本発明において、ＩＦチューナブルフィルタ９は、図３に示した回路に限定されない。図７〜図９は、本発明の第２〜第４の実施形態で用いられるＩＦチューナブルフィルタの各回路図である。第２〜第４の実施形態は、ＩＦチューナブルフィルタの回路を除いては第１の実施形態と同様に構成されている。
【００５８】
図７に示すＩＦチューナブルフィルタ２１では、入力端子２１ａと出力端子２１ｂとの間に直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２が接続されている。直列腕共振子Ｓ２１と直列腕共振子Ｓ２２との間の接続点とグラウンド電位との間に並列腕共振子Ｐ２１が接続されている。従って、２つの直列腕共振子Ｓ２１，Ｓ２２と、１つの並列腕共振子Ｐ２１を有するラダー型回路が構成されている。
【００５９】
ここでは、直列腕共振子Ｓ２１に直列に直列可変容量Ｃｓが接続されている。直列腕共振子Ｓ２１に並列に可変容量Ｃ２１が接続されている。同様に、直列腕共振子Ｓ２２に直列に直列可変容量Ｃｓが接続されており、並列に可変容量Ｃ２２が接続されている。並列腕共振子Ｐ２１に並列可変容量Ｃｐが接続されており、直列に可変容量Ｃ２３が接続されている。
【００６０】
ＩＦチューナブルフィルタ２１においても、上記のように、挿入損失に大きく影響する直列可変容量Ｃｓの数と、並列可変容量Ｃｐの数の合計が３個とされている。従って、上記第１の実施形態の場合と同様に、挿入損失の悪化を抑制することができる。かつ帯域外減衰量を大きくすることができる。
【００６１】
図８に示す第３の実施形態に用いられるＩＦチューナブルフィルタ３１では、入力端子３１ａと出力端子３１ｂとの間に、直列腕共振子Ｓ３１が接続されている。直列腕共振子Ｓ３１に直列に直列可変容量Ｃｓが接続されており、並列に可変容量Ｃ３１が接続されている。また、入力端子３１ａとグラウンド電位との間に並列腕共振子Ｐ３１が接続されている。並列腕共振子Ｐ３１に並列に並列可変容量Ｃｐが接続されており、直列に可変容量Ｃ３２が接続されている。同様に、出力端子３１ｂとグラウンド電位との間に並列腕共振子Ｐ３２が接続されている。並列腕共振子Ｐ３２に並列に並列可変容量Ｃｐが接続されており、直列に可変容量Ｃ３３が接続されている。
【００６２】
ＩＦチューナブルフィルタ３１においても、直列可変容量Ｃｓの数と、並列可変容量Ｃｐの数の合計が３個とされている。従って、第１の実施形態と同様に、挿入損失の悪化をさほど招くことなく、帯域外減衰量を大きくすることができる。
【００６３】
図９に示すＩＦチューナブルフィルタ４１は、入力端子４１ａ，４１ｃと出力端子４１ｂ，４１ｄとを有するラチス型の回路構成を有する。ここでは、入力端子４１ａと出力端子４１ｂとの間に共振子４２が接続されており、入力端子４１ｃと出力端子４１ｄとの間に共振子４３が接続されている。共振子４２，４３にそれぞれ直列に直列可変容量Ｃｓが接続されており、並列に可変容量Ｃ４２，Ｃ４３が接続されている。また、ラチス型の回路構成を実現するために、入力端子４１ａと出力端子４１ｄとを接続する線路に、共振子４４が接続されており、入力端子４１ｃと出力端子４１ｂとを接続している線路に、共振子４５が接続されている。共振子４４，４５に、それぞれ直列可変容量Ｃｓが接続されており、並列に可変容量Ｃｐが接続されている。このようなラチス型回路のＩＦチューナブルフィルタ４１を用いてもよい。
【００６４】
この場合においても、直列可変容量Ｃｓの合計と、並列可変容量Ｃｐの合計の数を少なくすれば、同様に挿入損失の悪化を招くことなく、帯域外減衰量の拡大を図ることができる。
【００６５】
なお、第２のチューナブルフィルタ７に用いられるＩＦチューナブルフィルタ９における各共振子は、弾性表面波共振子に限らず、弾性境界波共振子、板波共振子、圧電薄膜共振子などの他の圧電共振子を用いて構成されてもよい。また、本実施形態では受信側にチューナブルフィルタを用いたが、送信側にチューナブルフィルタを用いた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１…送受信フィルタ装置
２…アンテナ
３…チューナブルフィルタ装置
４…送信フィルタ
５ａ…入力端子
５ｂ…出力端子
６…第１のチューナブルフィルタ
６ａ…入力端子
６ｂ…出力端子
７…第２のチューナブルフィルタ
８…混合器
９…ＩＦチューナブルフィルタ
９ａ…入力端子
９ｂ…出力端子
１０…局部発振器
１１，１２…共振子
２１…ＩＦチューナブルフィルタ
２１ａ…入力端子
２１ｂ…出力端子
３１…ＩＦチューナブルフィルタ
３１ａ…入力端子
３１ｂ…出力端子
４１…ＩＦチューナブルフィルタ
４１ａ，４１ｃ…入力端子
４１ｂ，４１ｄ…出力端子
４２，４３，４４，４５…共振子
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ３２…並列腕共振子
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１…直列腕共振子
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年7月24日(2014.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
さらに、本発明においては、第１のチューナブルフィルタ６は、このような入出力端子間に複数の共振子が接続されている構成に限定されない。ラダー型フィルタ、ラチス型フィルタなどの他の回路構成を有するものを用いてもよい。いずれにしても、第１のチューナブルフィルタ６では、その減衰特性はブロードであってもよいため、直列腕共振子に接続される直列可変容量及び並列腕共振子に接続される並列可変容量などの、挿入損失の悪化に影響する可変容量の数は、３個以下とすることが望ましい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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【国際調査報告】
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