(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入出力端と第２の入出力端との間に接続された直列腕と、
前記第１の入出力端とグランド接続端との間に接続された第１の並列腕と、
前記第２の入出力端と前記グランド接続端との間に接続された第２の並列腕と、を備え、
前記第１の並列腕および前記第２の並列腕は、それぞれに共振子を含み、
前記直列腕は、前記第１の入出力端と前記第２の入出力端との間に直列に接続されたキャパシタを含み、
前記第１の並列腕及び第２の並列腕の少なくとも１つは、前記共振子を含む回路に対して直列に接続された可変リアクタンスを１つのみ含み、
前記共振子を含む回路は、前記共振子に接続されたインダクタを含み、
前記可変リアクタンスは、可変容量であり、
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して並列に接続された並列インダクタと、前記共振子と前記並列インダクタとが並列に接続された回路に対して直列に接続される直列インダクタと、を含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とは、それぞれ、前記並列インダクタを含み、
前記第１の並列腕は、前記直列インダクタを含み、
前記第２の並列腕は、前記直列インダクタが省かれていて、
前記第１の並列腕が含む共振子の共振点および反共振点は、前記第２の並列腕が含む共振子の共振点および反共振点よりも、高周波側にある、可変フィルタ回路。
【請求項２】
第１の入出力端と第２の入出力端との間に接続された直列腕と、
前記第１の入出力端とグランド接続端との間に接続された第１の並列腕と、
前記第２の入出力端と前記グランド接続端との間に接続された第２の並列腕と、を備え、
前記第１の並列腕および前記第２の並列腕は、それぞれに共振子を含み、
前記直列腕は、前記第１の入出力端と前記第２の入出力端との間に直列に接続されたキャパシタを含み、
前記第１の並列腕及び第２の並列腕の少なくとも１つは、前記共振子を含む回路に対して直列に接続された可変リアクタンスを１つのみ含み、
前記共振子を含む回路は、前記共振子に接続されたインダクタを含み、
前記可変リアクタンスは、可変容量であり、
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して直列に接続された直列インダクタと、前記共振子と前記直列インダクタとが直列に接続された回路に対して並列に接続された並列インダクタと、をともに含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とは、それぞれ、前記並列インダクタを含み、
前記第１の並列腕は、前記直列インダクタを含み、
前記第２の並列腕は、前記直列インダクタが省かれていて、
前記第１の並列腕が含む共振子の共振点および反共振点は、前記第２の並列腕が含む共振子の共振点および反共振点よりも、高周波側にある、可変フィルタ回路。
【請求項３】
第１の入出力端と第２の入出力端との間に接続された直列腕と、
前記第１の入出力端とグランド接続端との間に接続された第１の並列腕と、
前記第２の入出力端と前記グランド接続端との間に接続された第２の並列腕と、を備え、
前記第１の並列腕および前記第２の並列腕は、それぞれに共振子を含み、
前記直列腕は、前記第１の入出力端と前記第２の入出力端との間に直列に接続されたキャパシタを含み、
前記第１の並列腕及び第２の並列腕の少なくとも１つは、前記共振子を含む回路に対して直列に接続された可変リアクタンスを１つのみ含み、
前記共振子を含む回路は、前記共振子に接続されたインダクタを含み、
前記可変リアクタンスは、可変容量であり、
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して並列に接続された並列インダクタと、前記共振子と前記並列インダクタとが並列に接続された回路に対して直列に接続される直列インダクタと、を含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とは、それぞれ、前記並列インダクタを含み、
前記第１の並列腕は、前記直列インダクタを含み、
前記第２の並列腕は、前記直列インダクタが省かれていて、
前記第２の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスは、前記第１の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスよりも、小さい、可変フィルタ回路。
【請求項４】
第１の入出力端と第２の入出力端との間に接続された直列腕と、
前記第１の入出力端とグランド接続端との間に接続された第１の並列腕と、
前記第２の入出力端と前記グランド接続端との間に接続された第２の並列腕と、を備え、
前記第１の並列腕および前記第２の並列腕は、それぞれに共振子を含み、
前記直列腕は、前記第１の入出力端と前記第２の入出力端との間に直列に接続されたキャパシタを含み、
前記第１の並列腕及び第２の並列腕の少なくとも１つは、前記共振子を含む回路に対して直列に接続された可変リアクタンスを１つのみ含み、
前記共振子を含む回路は、前記共振子に接続されたインダクタを含み、
前記可変リアクタンスは、可変容量であり、
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して直列に接続された直列インダクタと、前記共振子と前記直列インダクタとが直列に接続された回路に対して並列に接続された並列インダクタと、をともに含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とは、それぞれ、前記並列インダクタを含み、
前記第１の並列腕は、前記直列インダクタを含み、
前記第２の並列腕は、前記直列インダクタが省かれていて、
前記第２の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスは、前記第１の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスよりも、小さい、可変フィルタ回路。
【請求項５】
前記第２の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスは、前記第１の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスよりも、小さい、請求項１または２に記載可変フィルタ回路。
【請求項６】
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とのうちの少なくとも一方は、複数の前記共振子と、前記複数の共振子からいずれか一つを選択して前記可変リアクタンスに直列に接続する選択部を含む、請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の可変フィルタ回路。
【請求項７】
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して直列に接続された直列インダクタを含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とのうちの少なくとも一方は、前記複数の共振子それぞれに直列に接続される複数の直列インダクタを含み、
前記選択部は、前記複数の直列インダクタおよび前記複数の共振子からいずれかを一組選択して前記可変リアクタンスに直列に接続する、請求項６に記載の可変フィルタ回路。
【請求項８】
第１の入出力端と第２の入出力端との間に接続された直列腕と、
前記第１の入出力端とグランド接続端との間に接続された第１の並列腕と、
前記第２の入出力端と前記グランド接続端との間に接続された第２の並列腕と、を備え、
前記第１の並列腕および前記第２の並列腕は、それぞれに共振子を含み、
前記直列腕は、前記第１の入出力端と前記第２の入出力端との間に直列に接続されたキャパシタを含み、
前記第１の並列腕及び第２の並列腕の少なくとも１つは、前記共振子を含む回路に対して直列に接続された可変リアクタンスを１つのみ含み、
前記共振子を含む回路は、前記共振子に接続されたインダクタを含み、
前記可変リアクタンスは、可変容量であり、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とのうちの少なくとも一方は、複数の前記共振子と、前記複数の共振子からいずれか一つを選択して前記可変リアクタンスに直列に接続する選択部を含み、
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して並列に接続された並列インダクタを含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とのうちの少なくとも一方は、前記複数の共振子それぞれに対して並列に接続される複数の並列インダクタを含み、
前記選択部は、前記複数の並列インダクタおよび前記複数の共振子からいずれかを一組選択して前記可変リアクタンスに直列に接続する、可変フィルタ回路。
【請求項９】
前記共振子に接続されたインダクタは、前記共振子に対して並列に接続された並列インダクタを含み、
前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とのうちの少なくとも一方は、前記複数の共振子それぞれに対して並列に接続される複数の並列インダクタを含み、
前記選択部は、前記複数の並列インダクタおよび前記複数の共振子からいずれかを一組選択して前記可変リアクタンスに直列に接続する、請求項７に記載の可変フィルタ回路。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の可変フィルタ回路を有するフロントエンド回路と、
アンテナと、
前記フロントエンド回路を介して前記アンテナに接続した通信回路と、
を備える無線通信装置。
【請求項１１】
前記通信回路が、複数の通信バンドに対応しており、
少なくとも一つの並列腕の前記可変リアクタンスがない場合の反共振点は、前記複数の通信バンドのうちの最も高周波側の通信バンドの阻止帯域の高周波側の上限の周波数よりも高く、
少なくとも一つの並列腕の前記可変リアクタンスがない場合の共振点は、前記複数の通信バンドのうちの最も低周波側の通信バンドの阻止帯域の低周波側の下限の周波数よりも低い、請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記可変フィルタ回路が、前記共振子それぞれに対して直列に接続された直列インダクタを含み、
前記通信回路が、複数の通信バンドに対応しており、
少なくとも一つの並列腕の前記可変リアクタンスがない場合の副共振点は、前記複数の通信バンドのうちの最も低周波側の通信バンドの阻止帯域の低周波側の下限の周波数よりも低い、請求項１０に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変フィルタ回路、および、可変フィルタ回路を備える無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の可変フィルタ回路は、ＳＡＷ共振子やＢＡＷ共振子等の共振子に対して、並列および直列に可変容量を接続して基本回路を構成し、この基本回路を多段に組み合わせたラダー型にされていた（例えば特許文献１参照。）。該可変フィルタ回路では、共振子に並列接続された可変容量の制御によって各基本回路の反共振周波数をそれぞれ調整し、共振子に並列接続された可変容量と直列接続された可変容量との双方の制御によって各基本回路の共振周波数をそれぞれ調整し、これにより所望の帯域を通過帯域としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０５３５０４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の可変フィルタ回路は、可変容量の制御によって通過帯域を調整できるが、所望の減衰特性を得ることが難しかった。具体的には、通過帯域の低周波側近傍で急峻な減衰特性を得ることが難しかった。また、一つの共振子に対して２つの可変容量を接続して通過帯域の周波数を可変にしているため、ｎ個の共振子を設ける場合には２×ｎ個の可変容量が必要となって可変容量の総数が多くなりがちであり、回路サイズの大型化と制御システムの複雑化が招かれていた。【０００５】
そこで、本発明は、通過帯域の低周波側近傍で急峻な減衰特性を得ることが容易であり、多段化しても回路サイズの大型化と制御システムの複雑化が生じ難い可変フィルタ回路および無線通信装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の可変フィルタ回路は、第１の入出力端と第２の入出力端との間に接続された直列腕と、前記第１の入出力端とグランド接続端との間に直列に接続された共振子を含む第１の並列腕と、前記第２の入出力端と前記グランド接続端との間に直列に接続された共振子を含む第２の並列腕と、を備える。【０００７】
また、前記直列腕は、前記第１の入出力端と前記第２の入出力端との間に直列に接続されたキャパシタを含む。すると、このキャパシタのキャパシタンスを適切に調整することによって、通過帯域の低周波側近傍で急峻な減衰特性が得られる。【０００８】
また、前記第１及び第２の並列腕のそれぞれは、前記共振子に対して直列に接続された可変リアクタンスを含む。すると、可変リアクタンスを制御することにより、通過帯域の低周波側近傍での減衰特性の急峻さを高めた状態のまま、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整できる。【０００９】
そして、このような可変フィルタ回路においてフィルタの減衰特性の急峻性を増すためには、直列腕および並列腕を一つずつ追加し、第１の入出力端または第２の入出力端に、追加の直列腕の一端を接続するとともに、その直列腕の他端に追加の並列腕を接続するとよい。したがって、可変フィルタ回路をｎ段の直列腕で構成する場合でも、並列腕および可変リアクタンスの数がｎ＋１個でよく、従来構成よりも回路サイズの大型化や制御システムの複雑化を抑制できる。【００１０】
この発明に係る可変フィルタ回路は、前記共振子それぞれに対して直列に接続された直列インダクタを更に含むことが好ましい。このように共振子に直列インダクタを接続すると、共振子の共振点をより低周波側に調整して、共振点と反共振点との周波数間隔を拡げられる。【００１１】
また、この発明に係る可変フィルタ回路は、前記共振子それぞれに対して並列に接続された並列インダクタを更に含むことが好ましい。このように共振子に並列インダクタを接続すると、共振子の反共振点をより高周波側に調整して、共振点と反共振点との周波数間隔を拡げられる。【００１２】
これらのようにして共振子の共振点と反共振点との周波数間隔を拡げると、可変リアクタンスの制御によって調整可能な、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数の可変範囲を拡げられる。【００１３】
この発明に係る可変フィルタ回路は、前記共振子に対して並列に接続された並列インダクタと、前記共振子と前記並列インダクタとが並列に接続された回路に対して直列に接続された直列インダクタと、をともに含む構成であってもよい。また、前記共振子に対して直列に接続された直列インダクタと、前記共振子と前記直列インダクタとが直列に接続された回路に対して並列に接続された並列インダクタをともに含む構成であってもよい。このように直列インダクタおよび並列インダクタの接続構成を変えると、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数の可変範囲を調整したり、通過帯域の低周波側近傍での減衰特性をより急峻にしたりといった調整ができる。【００１４】
この発明に係る可変フィルタ回路は、前記第１の並列腕と前記第２の並列腕とが、それぞれ、前記共振子に対して並列に接続された並列インダクタを更に含み、前記第１の並列腕が、前記共振子に対して直列に接続された直列インダクタを含み、前記第２の並列腕が、前記共振子に対して直列に接続された直列インダクタが省かれている構成であってもよい。このようにすると、第１の並列腕と第２の並列腕とのそれぞれに直列インダクタと並列インダクタとを設ける場合よりも、第２の並列腕から省かれる直列インダクタの分だけ回路サイズを小型化することができる。そして、このような場合には、前記第１の並列腕が含む共振子の共振点および反共振点は、前記第２の並列腕が含む共振子の共振点および反共振点よりも、高周波側にあることが好ましい。また、前記第２の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスは、前記第１の並列腕が含む並列インダクタのインダクタンスよりも、小さいことが好ましい。このようにすると、第２の並列腕から直列インダクタを省いても、可変フィルタ回路におけるフィルタ特性の大幅な劣化や、カットオフ周波数の可変範囲が大幅に狭まることなどを抑制することができる。【００１５】
この発明に係る可変フィルタ回路は、複数の前記共振子と、前記複数の共振子からいずれか一つを選択して前記可変リアクタンスに直列に接続する選択部を含む構成であってもよい。また、複数の直列インダクタや複数の並列インダクタを含み、選択部で、共振子とともにいずれかを選択して可変リアクタンスに直列に接続する構成であってもよい。このような場合には、各共振子が対応する通信バンドを異ならせておくことで、可変フィルタ回路が多数の通信バンドに対応可能になり、選択部の制御によって通信バンドを選択することができる。通常は、多数の通信バンドに可変フィルタ回路を対応可能にするためには、通信バンドとほぼ同数の並列腕を設ける必要があるが、上記のように選択部を設けて可変リアクタンスに接続する共振子を選択するようにすれば、並列腕を通信バンド毎に個別に設ける必要が無くなり、いくつかの通信バンドで可変リアクタンスを共用することができる。したがって、可変リアクタンスの総数を抑制することができ、回路サイズの大型化や可変リアクタンスの制御の複雑化を抑制できる。【００１６】
この発明に係る無線通信装置は、上述の可変フィルタ回路を有するフロントエンド回路と、アンテナと、前記フロントエンド回路を介して前記アンテナに接続した通信回路と、を備えることが好ましい。特に、前記無線通信装置は、前記通信回路が、複数の通信バンドに対応しており、少なくとも一つの並列腕の前記可変リアクタンスがない場合の反共振点は、前記複数の通信バンドのうちの最も高周波側の通信バンドの阻止帯域の高周波側の上限の周波数よりも高いことが望ましい。また、少なくとも一つの並列腕の前記可変リアクタンスがない場合の共振点は、前記複数の通信バンドのうちの最も低周波側の通信バンドの阻止帯域の低周波側の下限の周波数よりも低いことが望ましい。【００１７】
通信回路が対応する複数の通信バンドそれぞれには阻止帯域と通過帯域とを設ける必要がある。上記のように複数の通信バンドと各並列腕の共振点や反共振点との関係を設定することにより、可変フィルタ回路の通過帯域における低周波側のカットオフ周波数を、通信回路が対応する複数の通信バンドそれぞれの通過帯域の低周波側に調整することが可能になる。また、通信バンドの阻止帯域が通過帯域の低周波側の近傍に位置するような場合に、その阻止帯域に対して可変フィルタ回路で大きな減衰を得ることができる。【００１８】
または、前記無線通信装置は、前記可変フィルタ回路が、前記並列腕の共振子それぞれに対して直列に接続された直列インダクタを含み、前記通信回路が、複数の通信バンドに対応しており、少なくとも一つの並列腕の前記可変リアクタンスがない場合の副共振点は、前記複数の通信バンドのうちの最も低周波側の通信バンドの阻止帯域の低周波側の下限の周波数よりも低いことが望ましい。【００１９】
共振子に直列インダクタを接続すると、共振子の反共振点よりも高周波側にも共振点（副共振点と言う。）が現れる。すると、通過特性において、低周波側の第１の通過帯域に加えて高周波側に第２の通過帯域が生じる。そして、高周波側の第２の通過帯域も、可変リアクタンスのキャパシタンスを制御することにより、低周波側のカットオフ周波数を調整できる。そして、上記のように複数の通信バンドと各並列腕の副共振点との関係を設定することにより、通信回路が対応する複数の通信バンドの通過帯域に対して、可変フィルタ回路の高周波側の第２の通過帯域を合わせるように調整することが可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、通過帯域の低周波側近傍で急峻な減衰特性が得られ、可変リアクタンスの制御によって通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整できる。その上、可変フィルタ回路をｎ段の直列腕で構成する場合にも、可変リアクタンスの数がｎ＋１個でよく、従来構成よりも回路サイズの大型化や制御システムの複雑化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路の回路図である。
【図２】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路を構成するキャパシタの機能を説明する特性図である。
【図３】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路を構成する直列インダクタおよび並列インダクタの機能を説明する特性図である。
【図４】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路を構成する可変容量の機能を説明する特性図である。
【図５】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路の変形例に係る回路図である。
【図６】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路の変形例に係る特性図である。
【図７】可変フィルタ回路の構成毎に挿入損失を比較する図である。
【図８】第１の実施形態に係る可変フィルタ回路の他の変形例に係る回路図である。
【図９】第２の実施形態に係る可変フィルタ回路を説明する図である。
【図１０】第２の実施形態に係る可変フィルタ回路の特性試験の結果を示す図である。
【図１１】第３の実施形態に係る可変フィルタ回路の回路図である。
【図１２】第４の実施形態に係る可変フィルタ回路の回路図である。
【図１３】第４の実施形態に係る可変フィルタ回路の機能を模式的に説明する特性図である。
【図１４】第５の実施形態に係る無線通信装置の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能であることは言うまでもない。
【００２３】
≪第１の実施形態≫
図１は、本発明の第１の実施形態に係る可変フィルタ回路１０を示す回路図である。
【００２４】
可変フィルタ回路１０は、ポートP1，P2，P3と、直列腕１１と、並列腕１２，１３とを備えている。ポートP1は、可変フィルタ回路１０の第１の入出力端である。ポートP2は、可変フィルタ回路１０の第２の入出力端である。ポートP3は、可変フィルタ回路１０のグランド接続端である。直列腕１１は、ポートP1とポートP2との間に直列に接続されている。並列腕１２は、ポートP1とポートP3との間に直列に接続されている。並列腕１３は、ポートP2とポートP3との間に直列に接続されている。
【００２５】
直列腕１１は、キャパシタCs1を備えている。キャパシタCs1は、ポートP1とポートP2との間に設けられ、その一端は並列腕１２の一端に接続され、他端は並列腕１３の一端に接続されている。
【００２６】
並列腕１２は、共振子Re_p1と可変容量Cs_p1と直列インダクタLs_p1と並列インダクタLp_p1とを備えている。可変容量Cs_p1はポートP1に一端が接続されている。共振子Re_p1はポートP3に一端が接続されている。直列インダクタLs_p1は共振子Re_p1の他端と可変容量Cs_p1の他端との間に直列に接続されている。並列インダクタLp_p1は、共振子Re_p1と並列に接続されており、一端が共振子Re_p1の他端と直列インダクタLs_p1との接続点に接続され、他端がポートP3に接続されている。
【００２７】
並列腕１３は、共振子Re_p2と可変容量Cs_p2と直列インダクタLs_p2と並列インダクタLp_p2とを備えている。可変容量Cs_p2はポートP2に一端が接続されている。共振子Re_p2はポートP3に一端が接続されている。直列インダクタLs_p2は共振子Re_p2の他端と可変容量Cs_p2の他端との間に直列に接続されている。並列インダクタLp_p2は、共振子Re_p2と並列に接続されており、一端が共振子Re_p2の他端と直列インダクタLs_p2との接続点に接続され、他端がポートP3に接続されている。
【００２８】
キャパシタCs1、共振子Re_p1，Re_p2、可変容量Cs_p1，Cs_p2、直列インダクタLs_p1，Ls_p2、および並列インダクタLp_p1，Lp_p2の素子値や特性は適宜の設定とすることができる。
【００２９】
図２は、キャパシタCs1の機能を説明する通過特性図である。図２中の点線は、可変フィルタ回路１０からキャパシタCs1を省いた構成での通過特性IL1である。また、図２中の実線は、キャパシタCs1を設けた可変フィルタ回路１０の通過特性IL2である。なお、ここでは通過特性IL1，IL2は、いずれも可変容量Cs_p1，Cs_p2をそれぞれ同じキャパシタンス値、ほぼ4.3pFとしている。
【００３０】
キャパシタCs1を省いた構成の通過特性IL1と、キャパシタCs1を設けた構成の通過特性IL2とでは、いずれも約750MHzに減衰極を有している。そして、通過特性IL1では減衰量が-3dBよりも少ない通過帯域を、約810MHz〜860MHzに有している。一方、通過特性IL2では減衰量が-3dBよりも少ない通過帯域を、約780MHz〜860MHzに有している。これらの通過帯域の低周波側近傍での減衰特性は、通過特性IL1では比較的緩やかであり、通過特性IL2では比較的急峻である。したがって、可変フィルタ回路１０は、キャパシタCs1によって、通過帯域の低周波側近傍での急峻性を向上させることができる。
【００３１】
図３（Ａ）は、並列腕１２における直列インダクタLs_p1の機能を説明するインピーダンス特性図である。図３（Ａ）中の点線は、共振子Re_p1のインピーダンス特性Im1Aである。また、図３（Ａ）中の実線は、直列インダクタLs_p1を接続した共振子Re_p1のインピーダンス特性Im2Aである。
【００３２】
共振子Re_p1に直列インダクタLs_p1を設けた場合のインピーダンス特性Im2Aでは、反共振点Mfaの周波数は、インピーダンス特性Im1Aからほとんど変化しないが、共振点Mfrの周波数は、インピーダンス特性Im1Aよりも低周波側に移動する。
【００３３】
このように、並列腕１２において直列インダクタLs_p1は、共振点Mfrを低周波側に移動させる機能を有している。なお、並列腕１３において直列インダクタLs_p2も同様の機能を有している。
【００３４】
図３（Ｂ）は、並列腕１２における並列インダクタLp_p1の機能を説明するインピーダンス特性図である。図３（Ｂ）中の点線は、共振子Re_p1のインピーダンス特性Im1Bである。また、図３（Ｂ）中の実線は、並列インダクタLp_p1を接続した共振子Re_p1のインピーダンス特性Im3Bである。
【００３５】
共振子Re_p1に並列インダクタLp_p1を設けた場合のインピーダンス特性Im3Bでは、共振点Mfrの周波数は、インピーダンス特性Im1Bからほとんど変化しないが、反共振点Mfaの周波数は、インピーダンス特性Im1Bよりも高周波側に移動する。
【００３６】
このように、並列腕１２において並列インダクタLp_p1は、反共振点Mfaを高周波側に移動させる機能を有している。なお、並列腕１３において並列インダクタLp_p2も同様の機能を有している。
【００３７】
図３（Ｃ）は、並列腕１２における直列インダクタLs_p1および並列インダクタLp_p1の機能を説明するインピーダンス特性図である。図３（Ｃ）中の点線は、共振子Re_p1のインピーダンス特性Im1Cである。また、図３（Ｃ）中の実線は、直列インダクタLs_p1と並列インダクタLp_p1を接続した共振子Re_p1のインピーダンス特性Im4Cである。
【００３８】
共振子Re_p1に直列インダクタLs_p1および並列インダクタLp_p1を設けた場合のインピーダンス特性Im4Cでは、共振点Mfrの周波数がインピーダンス特性Im1Cよりも低周波側に移動するとともに、反共振点Mfaの周波数がインピーダンス特性Im1Cよりも高周波側に移動する。
【００３９】
このように、並列腕１２では、直列インダクタLs_p1や並列インダクタLp_p1を設けることにより、共振子Re_p1の共振点Mfrと反共振点Mfaとの間の帯域を広帯域化することができる。同様に、並列腕１３では、直列インダクタLs_p2や並列インダクタLp_p2を設けることにより、共振子Re_p2の共振点Mfrと反共振点Mfaとの間の帯域を広帯域化することができる。
【００４０】
図４（Ａ）は、並列腕１２における可変容量Cs_p1の機能を説明するインピーダンス特性図である。図４（Ａ）中の実線は、直列インダクタLs_p1と可変容量Cs_p1を直列に接続した共振子Re_p1のインピーダンス特性Im2D，Im3D，Im4Dである。インピーダンス特性Im2D，Im3D，Im4Dは、可変容量Cs_p1のキャパシタンスを1.0pF〜10.0pFの範囲で記載順に小さくなるように設定している。
【００４１】
インピーダンス特性Im2D，Im3D，Im4Dでは、共振点Mfrの周波数が、可変容量Cs_p1のキャパシタンスが小さいほど反共振点Mfaに接近し、より高周波側に位置するようになる。
【００４２】
このように、並列腕１２において可変容量Cs_p1は、キャパシタンスに応じて共振子Re_p1の共振点Mfrを高周波側に移動させる機能を有している。なお、並列腕１３において可変容量Cs_p2も、同様に、キャパシタンスに応じて共振子Re_p2の共振点Mfrを高周波側に移動させる機能を有している。
【００４３】
図４（Ｂ）は、並列腕１２における可変容量Cs_p1の機能を説明する通過特性図である。図４（Ｂ）中に実線で示す可変フィルタ回路１０の通過特性IL1D，IL2D，IL3D，IL4D，IL5Dは、可変容量Cs_p1のキャパシタンスを1.0pF〜10.0pFの範囲で記載順に小さくなるように設定している。
【００４４】
通過特性IL1D，IL2D，IL3D，IL4D，IL5Dでは、可変容量Cs_p1のキャパシタンスが小さくなるに連れて、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数が高周波側に移動する。したがって、可変フィルタ回路１０は、可変容量Cs_p1の制御により、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整できる。
【００４５】
ただし、可変容量Cs_p1のキャパシタンスを極めて小さくなるように制御したとしても、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数は所定の周波数を超えて高周波側に調整することはできない。これは、共振点Mfrの周波数を反共振点Mfaの周波数を超えて高周波側に調整することはできないためであり、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数の可変範囲は、可変容量が無い場合の共振点Mfrと反共振点Mfaとの間の帯域に制限されることになる。しかしながら、前述のように直列インダクタLs_p1や並列インダクタLp_p1を設けると、直列インダクタLs_p1や並列インダクタLp_p1を設けない場合よりも、共振点Mfrと反共振点Mfaとの間の帯域を広帯域化することができるので、この可変フィルタ回路１０では、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数の可変範囲を広帯域化することができる。
【００４６】
ここでは、並列腕１２における可変容量Cs_p1と直列インダクタLs_p1と並列インダクタLp_p1の機能について説明したが、並列腕１３における可変容量Cs_p2と直列インダクタLs_p2と並列インダクタLp_p2の機能についても同様である。
【００４７】
以上に説明したように、可変フィルタ回路１０では、キャパシタCs1を設けて通過帯域の低周波側近傍の急峻さを高めた状態で、また、直列インダクタLs_p1，Ls_p2や並列インダクタLp_p1，Lp_p2を設けて通過帯域の低周波側のカットオフ周波数の可変範囲を拡げた状態で、可変容量Cs_p1，Cs_p2の制御によって、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整することができる。
【００４８】
なお、このような可変フィルタ回路１０でフィルタの減衰特性の急峻性を更に増すためには、フィルタを構成する直列腕や並列腕の段数を増やすとよく、例えば、あらたな直列腕１４および並列腕１５を一つずつ追加し、ポートP1またはポートP2に、追加した直列腕１４の一端を接続するとともに、その追加した直列腕１４の他端に並列腕１５を接続してもよい。この際、追加した並列腕１５の可変容量Cs_p3を容量値が変化しない固定容量に置き換えても良い。したがって、可変フィルタ回路１０をｎ段の直列腕で構成する場合でも、並列腕および可変容量の総数が最大でｎ＋１個で済むため、従来構成よりも回路サイズの大型化や制御システムの複雑化を抑制できる。本実施形態の可変フィルタ回路１０も、ｎ＋１個の並列腕とｎ個の直列腕とを設けるようにしてもよい。
【００４９】
なお、この可変フィルタ回路１０においては、共振点Mfrや反共振点Mfaの近傍の第１の通過帯域とは別に、より高周波側に第２の通過帯域を得ることができる。そして、この可変フィルタ回路１０は、高周波側の第２の通過帯域を利用することもできる。
【００５０】
例えば、図３（Ａ）に示したインピーダンス特性Im2Aと、図３（Ｃ）に示したインピーダンス特性Im4Cでは、反共振点Mfaの高周波側に副共振点Sfrが現れている。そして、図４（Ａ）に示したインピーダンス特性Im2D，Im3D，Im4Dにおいて、副共振点Sfrは共振点Mfrと同様に、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスの制御によって、周波数が変化している。このため、図４（Ｂ）に示した可変フィルタ回路１０の通過特性においては、反共振点Mfaに対応する通過帯域よりも高周波側に、副共振点Sfrに対応する減衰極を形成することができ、この高周波側の減衰極よりも更に高周波側に第２の通過帯域を得ることができる。そして、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスの制御によって、高周波側の第２の通過帯域における低周波側のカットオフ周波数を調整することもできる。
【００５１】
このように、この可変フィルタ回路１０では、低周波側の第１の通過帯域と高周波側の第２の通過帯域とが存在するので、これら２つの通過帯域を共に利用して、対応可能な通過帯域の範囲を拡げることもできる。
【００５２】
≪変形例１≫
図５（Ａ）は、第１の実施形態の変形例に係る可変フィルタ回路１０Ａの回路図である。可変フィルタ回路１０Ａは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、並列インダクタLp_p1，Lp_p2を省いた構成である。
【００５３】
図６（Ａ）は、可変フィルタ回路１０Ａの通過特性IL1E，IL2E，IL3E，IL4E，IL5Eを示す通過特性図である。通過特性IL1E，IL2E，IL3E，IL4E，IL5Eは、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスを1.0pF〜10.0pFの範囲で記載順に小さくなるように設定している。通過特性IL1E，IL2E，IL3E，IL4E，IL5Eでは、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスが小さくなるに連れて、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数が高周波側に現れている。したがって、可変フィルタ回路１０Ａでも、可変容量Cs_p1，Cs_p2の制御により、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整できる。なお、可変フィルタ回路１０Ａでは、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を高周波側に調整するほど、通過帯域の低周波側近傍の急峻性は良化する傾向を有している。
【００５４】
図５（Ｂ）は、第１の実施形態の変形例に係る可変フィルタ回路１０Ｂの回路図である。可変フィルタ回路１０Ｂは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、直列インダクタLs_p1，Ls_p2を省いた構成である。
【００５５】
図６（Ｂ）は、可変フィルタ回路１０Ｂの通過特性IL1F，IL2F，IL3F，IL4F，IL5Fを示す通過特性図である。通過特性IL1F，IL2F，IL3F，IL4F，IL5Fは、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスを1.0pF〜10.0pFの範囲で記載順に小さくなるように設定している。通過特性IL1F，IL2F，IL3F，IL4F，IL5Fでは、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスが小さくなるに連れて、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数が高周波側に現れている。したがって、可変フィルタ回路１０Ｂでも、可変容量Cs_p1，Cs_p2の制御により、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整できる。
【００５６】
図５（Ｃ）は、第１の実施形態の変形例に係る可変フィルタ回路１０Ｃの回路図である。可変フィルタ回路１０Ｃは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、並列インダクタLp_p1，Lp_p2の一端を、可変容量Cs_p1，Cs_p2と直列インダクタLs_p1，Ls_p2との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。すなわち、可変フィルタ回路１０Ｃでは、並列インダクタLp_p1，Lp_p2は、共振子Re_p1，Re_p2と直列インダクタLs_p1，Ls_p2との直列回路に対して並列に接続されている。
【００５７】
図６（Ｃ）は、可変フィルタ回路１０Ｃの通過特性IL1G，IL2G，IL3G，IL4G，IL5Gを示す通過特性図である。通過特性IL1G，IL2G，IL3G，IL4G，IL5Gは、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスを1.0pF〜10.0pFの範囲で記載順に小さくなるように設定している。通過特性IL1G，IL2G，IL3G，IL4G，IL5Gでは、可変容量Cs_p1，Cs_p2のキャパシタンスが小さくなるに連れて、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数が高周波側に現れている。したがって、可変フィルタ回路１０Ｃでも、可変容量Cs_p1，Cs_p2の制御により、通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を調整できる。
【００５８】
第１の実施形態に係る可変フィルタ回路はこれらの変形例のように構成されてもよい。いずれの構成であっても、キャパシタCs1を設けることで、通過帯域の低周波側近傍での減衰特性をより急峻にできる。
【００５９】
ここで、上記の回路構成毎の挿入損失について説明する。図７は、回路構成毎に挿入損失を比較する図である。ここでは、回路構成毎に可変容量が異なる複数のサンプルを抽出し、サンプル間での挿入損失の最小値の平均をプロットしている。また、挿入損失の最小値のサンプル毎の変動範囲をバー表示している。
【００６０】
図１に示した可変フィルタ回路１０は、他の回路構成に比べて、可変容量を制御しても挿入損失の最小値の変動が安定しており、その平均も小さい。図５（Ｃ）に示した可変フィルタ回路１０Ｃは、図５（Ａ）に示した可変フィルタ回路１０Ａおよび図５（Ｂ）に示した可変フィルタ回路１０Ｂに比べて、挿入損失の最小値の平均が小さい。一方、可変フィルタ回路１０Ｂは、可変フィルタ回路１０Ａおよび可変フィルタ回路１０Ｃに比べて、挿入損失の最小値の変動が安定している。以上のような回路構成毎の性質は、各回路素子の素子値や特性を変更しても、同様である。
【００６１】
≪変形例２≫
図８は、第１の実施形態の他の変形例を示す回路図である。
【００６２】
図８（Ａ）に示す可変フィルタ回路１０Ｄは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、直列インダクタLs_p1，Ls_p2および並列インダクタLp_p1，Lp_p2を省いている。
【００６３】
図８（Ｂ）に示す可変フィルタ回路１０Ｅは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、並列インダクタLp_p1，Lp_p2は、可変容量Cs_p1，Cs_p2と直列インダクタLs_p1，Ls_p2と共振子Re_p1，Re_p2との直列回路に対して並列に接続している。すなわち、並列インダクタLp_p1の一端を、並列腕１２と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。並列インダクタLp_p2の一端を、並列腕１３と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。
【００６４】
図８（Ｃ）に示す可変フィルタ回路１０Ｆは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、並列腕１２，１３にさらに並列キャパシタCp_p1，Cp_p2を備えている。並列キャパシタCp_p1の一端は、並列腕１２と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。また、並列キャパシタCp_p2の一端は、並列腕１３と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。
【００６５】
図８（Ｄ）に示す可変フィルタ回路１０Ｇは、前述の図５（Ｃ）に係る可変フィルタ回路１０Ｃと殆ど同じ構成であるが、並列腕１２，１３にさらに並列キャパシタCp_p1，Cp_p2を備えている。並列キャパシタCp_p1の一端は、並列腕１２と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。また、並列キャパシタCp_p2の一端は、並列腕１３と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。
【００６６】
図８（Ｅ）に示す可変フィルタ回路１０Ｈは、前述の第１の実施形態に係る構成と殆ど同じ構成であるが、並列インダクタLp_p1，Lp_p2を省き、並列腕１２，１３にさらに並列キャパシタCp_p1，Cp_p2を備えている。並列キャパシタCp_p1の一端は、並列腕１２と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。また、並列キャパシタCp_p2の一端は、並列腕１３と直列腕１１との接続点に接続し、他端をポートP3に接続している。
【００６７】
第１の実施形態に係る可変フィルタ回路はこれらの変形例のように構成されてもよい。いずれの構成であっても、キャパシタCs1を設けることで、キャパシタCs1を設けない場合よりも、通過帯域の低周波側近傍で減衰特性を急峻にできる。
【００６８】
≪第２の実施形態≫
図９（Ａ）は、第２の実施形態に係る可変フィルタ回路２０の回路図である。
【００６９】
可変フィルタ回路２０は、直列腕２１と、並列腕２２，２３とを備えている。並列腕２２は、可変容量Cs_p1と共振子Re_p1を備えている。並列腕２３は、可変容量Cs_p2と共振子Re_p2を備えている。共振子Re_p1は、共振子Re_p2に比較してより高周波側に共振点および反共振点を有しており、共振子Re_p2は、共振子Re_p1に比較してより低周波側に共振点および反共振点を有している。すなわち、並列腕２２，２３のうち、並列腕２２はより高周波側の通信バンドに対応するものであり、並列腕２３はより低周波側の通信バンドに対応するものである。可変容量Cs_p1，Cs_p2は、各々が設けられる並列腕２２，２３が対応する通信バンドに対して通過帯域の低周波側のカットオフ周波数を適切に調整するために、素子値が制御されるものである。
【００７０】
また、並列腕２２は、可変容量Cs_p1の制御により調整可能なカットオフ周波数の可変範囲を拡げるために、直列インダクタLs_p1と並列インダクタLp_p1とを更に備えている。並列腕２３は、可変容量Cs_p2の制御により調整可能なカットオフ周波数の可変範囲を拡げるために、並列インダクタLp_p2を更に備えている。このように本実施形態に係る可変フィルタ回路２０においては、一方の並列腕２２には直列インダクタLs_p1を設け、他方の並列腕２３からは直列インダクタを省き、非対称な回路構成を採用している。このように並列腕２３の直列インダクタを省くことで、可変フィルタ回路２０の回路サイズを小型化することができる。
【００７１】
上記のように一部のインダクタを省いた非対称な回路構成を採用すると、可変フィルタ回路２０の回路サイズは小型化することはできる。
【００７２】
図９（Ｂ）および図９（Ｃ）は、共振子のインピーダンス特性に対して各インダクタが及ぼす作用を模式的に示す概念図である。図中点線で示すインピーダンス波形は、それぞれ並列腕２２，２３の共振子単独での波形であり、実線で示すインピーダンス波形は、インダクタLs_p1，Lp_p1，Lp_p2を共振子に付加した波形である。
【００７３】
例えば、高周波数側に対応する並列腕２２においては、図９（Ｂ）に示すように、共振子Re_p1のインピーダンス波形に対して、並列インダクタLp_p1が及ぼす影響で反共振点Mfaの近傍に生じる波形の変化と、直列インダクタLs_p1が及ぼす影響で共振点Mfrの近傍に生じる波形の変化とは同程度である。言い換えると、高周波数側に対応する並列腕２２では、直列インダクタLs_p1によるカットオフ周波数の可変範囲の伸長作用と、並列インダクタLp_p1によるカットオフ周波数の可変範囲の伸長作用とは同程度に働く。
【００７４】
一方、低周波数側に対応する並列腕２３においては、図９（Ｃ）に示すように、共振子Re_p2のインピーダンス波形に対して、並列インダクタLp_p2の影響で反共振点Mfaの近傍に生じる波形の変化は大きく、直列インダクタ（図１：Ls_p2参照）が及ぼす影響で共振点Mfrの近傍に生じる波形の変化は小さい。したがって、低周波側の共振点Mfrの近傍では、インピーダンス変化の急峻性が維持され易い。言い換えると、低周波数側に対応する並列腕２３では、並列インダクタLp_p2によるカットオフ周波数の可変範囲の伸長作用はより大きく働きやすく、直列インダクタ（Ls_p2）によるカットオフ周波数の可変範囲の伸長作用はより小さくしか働かない。
【００７５】
したがって、可変フィルタ回路２０の回路サイズを小型化するために省くインダクタとしては、より低周波側に対応する並列腕２３における直列インダクタ（Ls_p2）が最も望ましい。並列腕２３の直列インダクタ（Ls_p2）のみを省くことで、可変フィルタ回路２０のフィルタ特性に大幅な劣化を生じさせることなく、可変フィルタ回路２０の回路サイズを抑制することができる。
【００７６】
なお、並列腕２３の直列インダクタ（Ls_p2）を省くことで、並列腕２３において可変容量Cs_p2の制御により調整可能なカットオフ周波数の可変範囲には狭まる傾向がでてしまう。このため、並列腕２３に設ける並列インダクタLp_p2としては、他方の並列腕２２に設ける並列インダクタLp_p1よりも、よりインダクタンスを小さいものに設定することが好ましい。このように並列インダクタLp_p2を設定することにより、並列腕２３において可変容量Cs_p2の制御により調整可能なカットオフ周波数の可変範囲が大幅に狭まることを防ぐことができる。
【００７７】
ここで、異なる回路構成毎に用意した複数のサンプルデータを用いたフィルタ特性の試験結果について説明する。図１０は、同一の通信バンドに対応するように設定した可変フィルタ回路の各種構成で、通過帯域における挿入損失の最小点の減衰量を比較して示す図である。なお、図１０中には、異なる回路構成毎に用意した複数のサンプルのデータ平均値を示している。また、各回路構成に対して可変容量の調整量（可変容量の制御により通過帯域の中心周波数が変化する割合にあたる周波数調整率）を一定ずつ異ならせた複数のサンプルを用意した。このため、実際の可変フィルタ回路の製造においては、各可変容量の微調整を行うことで、所望のフィルタ特性が得られる。また、ここでは、第１の実施形態に係る可変フィルタ回路１０（図１参照）と、第２の実施形態に係る可変フィルタ回路２０（図９（Ａ）参照）と、のＩＬ特性を比較して示している。
【００７８】
この試験結果から、可変フィルタ回路の周波数調整率が１０％程度までであれば、低周波側に対応する並列腕２３の直列インダクタ（Ls_p2）を省いた可変フィルタ回路２０の構成であっても、全てのインダクタを設けた可変フィルタ回路１０から大幅に劣化しないことがわかる。
【００７９】
このように、サンプルデータを用いた試験からも、本実施形態に係る可変フィルタ回路２０のように、並列腕２３の直列インダクタ（Ls_p2）のみを省くことで、可変フィルタ回路２０のフィルタ特性に大幅な劣化を生じさせることなく、可変フィルタ回路２０の回路サイズを抑制することができるが確認できる。
【００８０】
≪第３の実施形態≫
図１１は、第３の実施形態に係る可変フィルタ回路３０の回路図である。
【００８１】
可変フィルタ回路３０は、第１回路部３０Ａと第２回路部３０Ｂとを備えている。第１回路部３０Ａと第２回路部３０Ｂとは、それぞれ先に第１の実施形態で示した可変フィルタ回路１０と同じ回路構成である。第１回路部３０Ａは、直列腕３１と、並列腕３２，３３とを備えている。第２回路部３０Ｂは、直列腕３４と、並列腕３５，３６とを備えている。
【００８２】
ここで、並列腕３２は、共振子Re_p1と可変容量Cs_p1と直列インダクタLs_p1と並列インダクタLp_p1とを備えている。並列腕３３は、共振子Re_p2と可変容量Cs_p2と直列インダクタLs_p2と並列インダクタLp_p2とを備えている。並列腕３５は、共振子Re_p3と可変容量Cs_p3と直列インダクタLs_p3と並列インダクタLp_p3とを備えている。並列腕３６は、共振子Re_p4と可変容量Cs_p4と直列インダクタLs_p4と並列インダクタLp_p4とを備えている。
【００８３】
共振子Re_p1，Re_p2と共振子Re_p3，Re_p4は、それぞれ、異なる通過帯域と阻止帯域とを有する通信バンドに対応するものである。また、可変容量Cs_p1，Cs_p2と可変容量Cs_p3，Cs_p4とは、各々が接続される共振子Re_p1，Re_p2または共振子Re_p3，Re_p4が対応する通信バンドでのフィルタ特性を適切に設定するために、適宜の素子値に制御されるものである。直列インダクタLs_p1，Ls_p2および直列インダクタLs_p3，Ls_p4と並列インダクタLp_p1，Lp_p2および並列インダクタLp_p3，Lp_p4とは、各々が接続される共振子Re_p1，Re_p2または共振子Re_p3，Re_p4が対応する通信バンドでのフィルタ特性を適切に設定するために、各々適宜の素子値に設定されたものである。
【００８４】
このように、複数のフィルタ回路１０に相当する回路部３０Ａ，３０Ｂを接続して可変フィルタ回路は多段化することができる。回路部３０Ａ，３０Ｂそれぞれの対応する周波数バンドを異ならせることで、回路部３０Ａ，３０Ｂそれぞれのフィルタ特性を向上させることができる。この結果、より多くの通信バンドに対して可変フィルタ回路を対応させることができる。
【００８５】
また、ここでは、第１回路部３０Ａと第２回路部３０Ｂとのそれぞれを、第１の実施形態に示した可変フィルタ回路１０と同じ回路構成としたが、その他の変形例に係る回路構成や、第２の実施形態に係る回路構成を適宜組み合わせるようにしてもよい。また、より多くの回路部を接続して利用するようにしてもよい。
【００８６】
≪第４の実施形態≫
図１２は、第４の実施形態に係る可変フィルタ回路４０の回路図である。
【００８７】
可変フィルタ回路４０は、直列腕４１と、並列腕４２，４３とを備えている。並列腕４２は、可変容量Cs_p1と選択部SW1と共振子Re_p1，Re_p3と直列インダクタLs_p1，Ls_p3と並列インダクタLp_p1，Lp_p3とを備えている。並列腕４３は、可変容量Cs_p2と選択部SW2と共振子Re_p2，Re_p4と直列インダクタLs_p2，Ls_p4と並列インダクタLp_p2，Lp_p4とを備えている。
【００８８】
選択部SW1は、可変容量Cs_p1のポートP3（グランド接続端）側に接続されている。選択部SW1は、接続切替ポートPsw1と接続切替ポートPsw3とを備え、接続切替ポートPsw1と接続切替ポートPsw3とを切り替えて可変容量Cs_p1に接続することができる。共振子Re_p1と直列インダクタLs_p1と並列インダクタLp_p1とは、接続切替ポートPsw1に接続されている。共振子Re_p3と直列インダクタLs_p3と並列インダクタLp_p3とは、接続切替ポートPsw3に接続されている。
【００８９】
選択部SW2は、可変容量Cs_p2のポートP3（グランド接続端）側に接続されている。選択部SW2は、接続切替ポートPsw2と接続切替ポートPsw4とを備え、接続切替ポートPsw2と接続切替ポートPsw4とを切り替えて可変容量Cs_p2に接続することができる。共振子Re_p2と直列インダクタLs_p2と並列インダクタLp_p2とは、接続切替ポートPsw2に接続されている。共振子Re_p4と直列インダクタLs_p4と並列インダクタLp_p4とは、接続切替ポートPsw4に接続されている。
【００９０】
本実施形態においても、第３の実施形態と同様に、共振子Re_p1，Re_p2，Re_p3，Re_p4は、それぞれ、異なる通過帯域と阻止帯域とを有する通信バンドに対応するものである。また、可変容量Cs_p1，Cs_p2は、各々が接続される共振子Re_p1，Re_p2，Re_p3，Re_p4が対応する通信バンドでのフィルタ特性を適切に設定するために、適宜の素子値に制御される。直列インダクタLs_p1，Ls_p2，Ls_p3，Ls_p4と並列インダクタLp_p1，Lp_p2，Lp_p3，Lp_p4とは、各々が接続される共振子Re_p1，Re_p2，Re_p3，Re_p4が対応する通信バンドでのフィルタ特性を適切に設定するために、各々適宜の素子値に設定されている。
【００９１】
そして、この可変フィルタ回路４０では、選択部SW1を制御して接続切替ポートPsw1，Psw3のいずれかを可変容量Cs_p1に接続するとともに、選択部SW2を制御して接続切替ポートPsw2，Psw4のいずれかを可変容量Cs_p2に接続することで、フィルタ特性を変化させ、対応する通信バンドを変更する。図１３は、選択部SW1，SW2の制御状態と、可変フィルタ回路４０のフィルタ特性との対応関係について模式的に説明する特性図である。図１３（Ａ）は、共振子選択部SW1，SW2の制御状態の設定例を示す図であり、図１３（Ｂ）は、共振子選択部SW1，SW2の制御状態の設定に応じて定まる通過帯域の変化を示す特性図である。
【００９２】
例えば、可変フィルタ回路４０のフィルタ特性を、複数の通信バンドのうちの低周波側の第１バンドまたは第2バンドに対応させる際には、選択部SW1，SW2を制御し、選択部SW1では接続切替ポートPsw1を選択して接続し、選択部SW2では接続切替ポートPsw2を選択して接続する。そして、可変容量の制御によって、第１バンドまたは第２バンドのいずれかに、可変フィルタ回路４０の通過帯域が調整される。
【００９３】
また、可変フィルタ回路４０のフィルタ特性を、複数の通信バンドのうちの高周波側の第３バンドまたは第４バンドに対応させる際には、選択部SW1，SW2を制御し、選択部SW1では接続切替ポートPsw3を選択して接続し、選択部SW2では接続切替ポートPsw4を選択して接続する。そして、可変容量の制御によって、第３バンドまたは第４バンドのいずれかに、可変フィルタ回路４０の通過帯域が調整される。
【００９４】
このように可変フィルタ回路４０では、選択部SW1を制御して接続切替ポートPsw1，Psw3のいずれかを可変容量Cs_p1に接続するとともに、選択部SW2を制御して接続切替ポートPsw2，Psw4のいずれかを可変容量Cs_p2に接続する。これにより、共振子選択部SW1，SW2の切り替えで、大きな周波数調整を決定し、可変容量の調整で、細かな周波数調整を決定することができる。したがって、より多くの通信バンドに対応するように、可変フィルタ回路４０のフィルタ特性を変更することができる。
【００９５】
その上、この可変フィルタ回路４０では、直列腕の総数や、可変容量の総数を増やすことなく、多数の通信バンドに対応することができる。例えば、先に説明した第３の実施形態では、対応させる多数の通信バンドとほぼ同数の並列腕を設ける必要があり、それぞれの並列腕に設け各素子の総数が多くなりがちであったが、本実施形態では、選択部SW1，SW2を設けて可変容量Cs_p1，Cs_p2を複数の通信バンドで共用するので、通信バンド毎に並列腕の各素子を設ける必要が無くなる。したがって、可変容量Cs_p1，Cs_p2の総数を抑制することができ、回路サイズが大型化することや、可変容量Cs_p1，Cs_p2の制御が複雑化することを防ぐことができる。
【００９６】
なお、この実施形態においては、それぞれの並列腕に設ける直列インダクタや並列インダクタを、選択部の接続切替ポート側に接続する例を示したが、選択部の可変容量側に直列インダクタや並列インダクタを接続するようにしてもよい。この場合には、それぞれの並列腕に設ける直列インダクタや並列インダクタの総数も抑制することができ、回路サイズを更に抑制することができる。また、ここでは、各選択部に設ける接続切替ポートの総数や共振子の総数を２とする例を示したが、各選択部に設ける接続切替ポートの総数や共振子の総数は２よりも多くてもよい。この場合には、さらに多くの通信バンドに可変フィルタ回路が対応可能になる。
【００９７】
≪第５の実施形態≫
図１４は、第５の実施形態に係る無線通信装置９のブロック図である。
【００９８】
無線通信装置９は、アンテナ１とフロントエンド回路２と送信回路３と受信回路４とを備えている。送信回路３は、ＬＴＥ等の通信システムにおける複数の通信バンドに対応可能に構成されており、対応する通信バンドを切り替えて送信信号を出力する。受信回路４は、ＬＴＥ等の通信システムにおける複数の通信バンドに対応可能に構成されており、対応する通信バンドを切り替えて受信信号の入力を受け付ける。フロントエンド回路２は、アンテナ１と送信回路３および受信回路４との間に接続されており、送信回路３に接続される可変フィルタ回路１０と、受信回路４に接続される可変フィルタ回路１０’と、サーキュレータ５と、を備えている。可変フィルタ回路１０または可変フィルタ回路１０’は、図１に示した構成と同じ構成のものである。サーキュレータ５は、送信信号を送信回路３からアンテナ１に伝搬させ、受信信号をアンテナ１から受信回路４に伝搬させるように、信号の伝搬方向に方向性を持たせるものである。
【００９９】
このような構成の無線通信装置９において、送信側の可変フィルタ回路１０は、可変容量を制御することによって、送信回路３が対応している通信バンドに通過特性を合わせる。また、受信側の可変フィルタ回路１０’も、可変容量を制御することによって、受信回路４が対応している通信バンドに通過特性を合わせる。送信側の可変フィルタ回路１０は、送信周波数の信号を通過させ、受信周波数の信号をカットする。一方、受信側の可変フィルタ回路１０’は、受信周波数の信号を通過させ、送信周波数の信号をカットする。つまり、互いに逆側の周波数の信号を減衰させる。このようにすることで、送信信号が受信回路に影響を与えることを抑制し、受信感度を良好に保つことが出来る。したがって、送信周波数が受信周波数よりも高い周波数にある場合には、送信側の可変フィルタ回路１０を図１に示した構成と同じものにするとよい。逆に、受信周波数が送信周波数よりも高い周波数にある場合には、受信側の可変フィルタ回路１０’を図１に示した構成と同じものにするとよい。
【０１００】
このように可変フィルタ回路１０，１０’を図１に示した構成と同じ構成にする際には、可変フィルタ回路１０，１０’はそれぞれ以下の第１の要件や第２の要件を満足する必要がある。第１の要件は、少なくとも一つの並列腕は、可変容量が無い場合の反共振点（Mfa）が、複数の通信バンドのうちの最も高周波側の通信バンドの阻止帯域の高周波側の上限周波数に対して、より高い周波数にあるというものである。また、第２の要件は、少なくとも一つの並列腕は、可変容量が無い場合の共振点（Mfr）が、複数の通信バンドのうちの最も低周波側の通信バンドの阻止帯域の低周波側の下限周波数に対して、より低い周波数にあるというものである。可変フィルタ回路１０，１０’が第１の要件と第２の要件を満足していれば、共振点（Mfr）から反共振点（Mfa）までの帯域内に複数の通信バンドが全て含まれるようになり、可変フィルタ回路１０，１０’の可変容量を制御することによって可変フィルタ回路１０，１０’の通過帯域における低周波側のカットオフ周波数を、複数の通信バンドそれぞれの通過帯域の低周波側に調整することが可能になる。
【０１０１】
なお、可変フィルタ回路１０，１０’は、低周波側の第１の通過帯域ではなく、より高周波側の第２の通過帯域を、送信回路３や受信回路４が対応する通信バンドに合わせるようにしてもよい。この場合には、可変フィルタ回路１０，１０’に必要な要件は、少なくとも一つの並列腕は、可変容量が無い場合の副共振点（Sfr）が、複数の通信バンドのうちの最も低周波側の通信バンドの阻止帯域の低周波側の下限周波数に対して、より低い周波数にあるというものである。可変フィルタ回路１０，１０’がこの要件を満足していれば、副共振点（Sfr）よりも高い帯域内に複数の通信バンドの全て含まれるようになり、可変フィルタ回路１０，１０’の可変容量を制御することによって可変フィルタ回路１０，１０’の高周波側の第２の通過帯域における低周波側のカットオフ周波数を、複数の通信バンドそれぞれの通過帯域の低周波側に調整することが可能になる。
【０１０２】
このように可変フィルタ回路１０，１０’の可変容量を制御することによって、反共振点（Mfa）よりも高い周波数帯域で、可変フィルタ回路１０，１０’の通過帯域を調整することもできる。
【０１０３】
以上に説明したように本発明は実施することができる。なお、本発明は、特許請求の範囲に記載に該当する構成であれば、上述の各実施形態で示した構成の他のどのような構成であっても実施することができる。例えば、可変リアクタンスとして、可変容量ではなく可変インダクタンスとなるような回路や素子を用いることもできる。
【符号の説明】
【０１０４】
９…無線通信装置
１…アンテナ
２…フロントエンド回路
３…送信回路
４…受信回路
５…サーキュレータ
１０，３０，４０…可変フィルタ回路
１１，３１，３４，４１…直列腕
１２，１３，３２，３３，３５，３６，４２，４３…並列腕
【図１】
0006582998.tif 000002
【図２】
0006582998.tif 000003
【図３】
0006582998.tif 000004
【図４】
0006582998.tif 000005
【図５】
0006582998.tif 000006
【図６】
0006582998.tif 000007
【図７】
0006582998.tif 000008
【図８】
0006582998.tif 000009
【図９】
0006582998.tif 000010
【図１０】
0006582998.tif 000011
【図１１】
0006582998.tif 000012
【図１２】
0006582998.tif 000013
【図１３】
0006582998.tif 000014
【図１４】
0006582998.tif 000015