(57)【要約】【課題】広いレンジでの周波数可変範囲を有し小型で安価な電圧制御型共振回路、バンドパスフィルタ及びデュプレクサを提供する。【解決手段】一端部が信号ラインに接続されたＬＣ並列共振回路Ｒｅに、印加電圧に応じて容量が可変する可変容量素子Ｃｔは並列に接続されている。ＬＣ並列共振回路Ｒｅの他端は、グランド電位との間にコンデンサＣｃを接続しているとともに、このコンデンサＣｃとＬＣ並列共振回路Ｒｅとの間にコイルＬを介して制御端子ＣＯＮＴを接続している。以上の回路で電圧制御共振回路を構成する。【選択図】図１
2004201122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＣ並列共振回路の一端部を信号ラインに接続し、他端をグランド電位に接続するとともに、前記ＬＣ並列共振回路に対し、印加電圧に応じて容量が可変する可変容量素子を並列に接続してなる電圧制御型共振回路であって、
前記ＬＣ並列共振回路の他端とグランド電位との間にコンデンサを、該コンデンサと前記ＬＣ並列共振回路との間にコイルを介して制御端子を接続し、この制御端子より前記コイル及びＬＣ並列共振回路を介して前記可変容量素子に印加される電圧によって可変容量素子の容量を制御するようになしたことを特徴とする電圧制御型共振回路。
【請求項２】
請求項１に記載の電圧制御型共振回路を複数個、信号ライン上に配置した結合用コンデンサを介して結合するとともに、前記信号ラインの両端に入力端子及び出力端子を設けたことを特徴とするバンドパスフィルタ。
【請求項３】
アンテナ端子、受信端子及び送信端子を備え、請求項２に記載のバンドパスフィルタの入力端子及び出力端子を前記アンテナ端子−受信端子間、及び前記アンテナ端子−送信端子間にそれぞれ接続してなるデュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部の制御電圧により共振周波数を変化させるようにした電圧制御型共振回路及びそれを用いたバンドパスフィルタ、並びにデュプレクサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話は定められた所定の周波数帯域内で同時に多くの通話を混信なく処理できるよう、各通話毎にチャンネルを設定してそのチャンネルの周波数によって通信を行っている。例えば、ＰＣＳ（Personal Communications Services）では１．９ＧＨｚ帯において６０ＭＨｚの帯域が設けられており、この６０ＭＨｚの帯域は１２０チャンネルに分割され、このチャンネルを選択することで混信のない通話を確保している。このような携帯電話に使用される共振器や共振回路では、各チャンネルの周波数に応じて周波数特性を変化させる必要があり、従来より図４に示すような電圧制御型共振回路１００が用いられている。
【０００３】
図４（ａ）は従来の電圧制御型共振回路１００の回路図であり、Ｒｅは電圧制御回路を構成するＬＣ並列共振回路である。図４（ｂ）はその回路図である。このＬＣ並列共振回路Ｒｅには、コンデンサＣ１０と容量可変素子Ｃ２０が並列に接続されている。コンデンサＣ１０と容量可変素子Ｃ２０とは、互いに直列に接続されており、容量回路１０１を構成している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、ＬＣ並列共振回路Ｒｅは、一端部を信号ラインＳに接続し、他端をグランド電位に接続した伝送線路等からなる誘電体共振器であり、コンデンサＣ１０と容量可変素子Ｃ２０からなる回路を共振器Ｒｅと並列に接続している。さらに、コンデンサＣ１０と容量可変素子Ｃ２０の接続部にはコイルＬ１０を介して制御端子ＣＯＮＴが設けられている。また制御端子ＣＯＮＴはコンデンサＣ３０を介してグランドに接地されている。
【０００５】
容量可変素子Ｃ２０は、その両端に印加される電圧によってその容量値が変化する性質を有しており、制御端子ＣＯＮＴに印加する電圧を変化させることで、容量可変素子Ｃ２０の容量値を制御することができる。即ち、制御端子ＣＯＮＴの印加電圧を制御することで、ＬＣ並列共振回路Ｒｅに付加される容量を変化させ、共振周波数を制御するようになっている。
【０００６】
ここで、コンデンサＣ１０は制御端子ＣＯＮＴの印加される電圧によって、ＬＣ並列共振回路Ｒｅの信号ラインＳに接続した一端部がグランド電位に落ちることを防いでいる。また、コイルＬ１０はＬＣ並列共振回路Ｒｅの一端部と制御端子ＣＯＮＴとの間で高周波信号の遮断を行い、また、コンデンサＣ３０は制御端子ＣＯＮＴがグランド電位に落ちるのを防止している。
【０００７】
【特許文献１】
特願２００１−３６２３８６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電圧制御型共振回路１００においては、容量可変素子Ｃ２０の容量値を変化させる制御電圧を印加するのにＬＣ並列共振回路Ｒｅの信号ラインＳに接続した一端部より印加するようになっていることから、ＬＣ並列共振回路Ｒｅの一端部がグランド電位に落ちるのを防止するためのコンデンサＣ１０を必要としていた。そのため、ＬＣ並列共振回路Ｒｅに並列に付加される容量は、コンデンサＣ１０と容量可変素子Ｃ２０とが合成された容量回路１０１の容量になる。つまり、制御電圧の変化により、可変容量素子Ｃ２０の容量値が変化しても、ＬＣ並列共振回路Ｒｅに影響を与える容量回路１０１のトータル容量の変化は、可変容量素子Ｃ２０の容量変化量に比べると小さな変化量に過ぎない。従って、制御電圧を大きく変化させても、電圧制御型共振回路１００の周波数変化は僅かで、充分な周波数可変範囲を確保することが困難であった。また、コンデンサＣ１０を配置しなければならないため、機器の小型化やコストダウンの妨げにもなっていた。
【０００９】
本発明は上述の課題に鑑みて案出されたものであり、その目的は、広いレンジでの周波数可変範囲を有し小型で安価な電圧制御型共振回路及びバンドパスフィルタ、並びにデュプレクサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の電圧制御型共振回路は、ＬＣ並列共振回路の一端部を信号ラインに接続し、他端をグランド電位に接続するとともに、前記ＬＣ並列共振回路に対し、印加電圧に応じて容量が可変する可変容量素子を並列に接続してなる電圧制御型共振回路であって、前記ＬＣ並列共振回路の他端とグランド電位との間にコンデンサを、該コンデンサと前記ＬＣ並列共振回路との間にコイルを介して制御端子を接続し、この制御端子より前記コイル及びＬＣ並列共振回路を介して前記可変容量素子に印加される電圧によって可変容量素子の容量を制御するようになしたことを特徴とする電圧制御型共振回路である。
【００１１】
また、本発明のバンドパスフィルタは、前記電圧制御型共振回路を複数個、信号ライン上に配置した結合用コンデンサを介して結合するとともに、前記信号ラインの両端に入力端子及び出力端子を設けたことを特徴とするバンドパスフィルタである。
【００１２】
更に、本発明のデュプレクサは、アンテナ端子、受信端子及び送信端子を備え、前記バンドパスフィルタの入力端子及び出力端子を前記アンテナ端子−受信端子間、及び前記アンテナ端子−送信端子間にそれぞれ接続してなるデュプレクサである。
【００１３】
【作用】
本発明によれば、ＬＣ並列共振回路に並列に可変容量素子を接続した電圧制御型共振回路において、ＬＣ並列共振回路の他端とグランド電極との間にコンデンサを、また、このコンデンサとＬＣ並列共振回路との間にコイルを介して制御端子を接続しており、この制御端子から印加する制御電圧によって可変容量素子の容量を制御している。これにより、従来、可変容量素子に直列に接続していたＬＣ並列共振回路一端部がグランド電位に落ちるのを防止するために必要であったコンデンサが不要になる。その結果、制御電圧は直接可変容量素子の両端にかかることになり、可変容量素子は制御電圧に応じた容量値を示すことになる。即ち、電圧制御型共振回路として、制御電圧の変化に対してリニアリティが高く、かつ、広い範囲での周波数変化を得ることができる。同時に機器の小型化、コストダウンに寄与するとともに、配線パターンの引き回しが減少するため、ノイズや損失が低減し高周波特性の改善に寄与することができる。
【００１４】
また、上述の電圧制御型共振回路を用いてバンドパスフィルタを構成することにより、制御電圧の変化に対応してリニアリティの高い、広い範囲での通過帯域のシフトが可能となり、選択性の良好な可変型バンドパスフィルタを実現できる。
【００１５】
更に、上述のバンドパスフィルタを用いてデュプレクサを構成することにより、選択性の良好な送信フィルタと受信フィルタとを備えたデュプレクサを構成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１（ａ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型共振回路の回路図、図１（ｂ）は図１（ａ）の電圧制御型共振回路を構成するＬＣ並列共振回路の回路図である。
【００１８】
同図に示す電圧制御型共振回路１は、一端部が信号ラインＳに接続されたＬＣ並列共振回路Ｒｅに、印加電圧に応じて容量が可変する可変容量素子Ｃｔを並列に接続した構造を有している。
【００１９】
ＬＣ並列共振回路Ｒｅは、例えば、内部にストリップラインを有し、複数の誘電体層を積層した積層型誘電体共振器等により構成されている。
【００２０】
また、可変容量素子Ｃｔは、可変容量ダイオード等の電圧の印加によりその容量値が変化する素子であれば何を用いても良いが、例えば、Ｂａ、Ｓｒ、Ｔｉを含有するペロブスカイト型酸化物結晶粒子からなる高誘電体層にて構成されるＱ値の高い薄膜チューナブルコンデンサであれば、高周波回路により適した素子を構成することができる。
【００２１】
ＬＣ並列共振回路Ｒｅの他端には、グランド電位との間にコンデンサＣｃが接続されしているとともに、このコンデンサＣｃとＬＣ並列共振回路Ｒｅとの間にコイルＬを介して制御端子ＣＯＮＴを接続している。
【００２２】
このような回路において、制御端子ＣＯＮＴに制御電圧を印加することにより、可変容量素子Ｃｔの両端に制御電圧がかかり、制御電圧を変化することで可変容量素子Ｃｔの容量値が変化し、電圧制御型共振回路１の共振周波数が変化することになる。この時、制御電圧はそのまま可変容量素子Ｃｔの両端にかかるため、可変容量素子Ｃｔは制御電圧に応じた容量値を示すことになる。即ち、電圧制御型共振回路１として、制御電圧の変化に対してリニアリティが高く、かつ、広い範囲での共振周波数変化を得ることができる。
【００２３】
ここで、コイルＬはＬＣ並列共振回路Ｒｅの信号ラインＳに接続する一部端と制御端子ＣＯＮＴとの間で高周波信号の遮断を行い、また、コンデンサＣｃにて制御端子ＣＯＮＴがグランド電位に落ちるのを防止するようにしている。
【００２４】
また、図２に示すように上述の電圧制御型共振回路１ａ、１ｂを複数個、信号ライン上に配置した結合コンデンサＣ２を介して結合し、かつ、入力コンデンサＣ１を介して入力端子ＩＮを、出力コンデンサＣ３を介して出力端子ＯＵＴを設けるようにすれば、バンドパスフィルタ１０が構成される。
【００２５】
更に、図３に示すように、アンテナ端子ＡＮＴ、受信端子Ｒｘ、送信端子Ｔｘを備え、上述のバンドパスフィルタ１０ａ及び１０ｂの入力端子ＩＮと出力端子ＯＵＴをアンテナ端子ＡＮＴ−受信端子Ｒｘ間、及びアンテナ端子ＡＮＴ−送信端子Ｔｘ間にそれぞれ接続するようにすれば、デュプレクサ２０が構成される。
【００２６】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、ＬＣ並列共振回路に並列に可変容量素子を接続した電圧制御型共振回路において、ＬＣ並列共振回路の他端とグランド電極との間にコンデンサを、また、このコンデンサとＬＣ並列共振回路との間にコイルを介して制御端子を接続しており、この制御端子から印加する制御電圧によって可変容量素子の容量を制御している。これにより、従来、可変容量素子に直列に接続していたＬＣ並列共振回路一端部がグランド電位に落ちるのを防止するために必要であったコンデンサが不要になる。その結果、制御電圧は直接可変容量素子の両端にかかることになり、可変容量素子は制御電圧に応じた容量値を示すことになる。即ち、電圧制御型共振回路として、制御電圧の変化に対してリニアリティが高く、かつ、広い範囲での周波数変化を得ることができる。同時に機器の小型化、コストダウンに寄与するとともに、配線パターンの引き回しが減少するため、ノイズや損失が低減し高周波特性の改善に寄与することができる。
【００２８】
また、上述の電圧制御型共振回路を用いてバンドパスフィルタを構成することにより、制御電圧の変化に対応してリニアリティの高い、広い範囲での通過帯域のシフトが可能となり、選択性の良好な可変型バンドパスフィルタを実現できる。
【００２９】
更に、上述のバンドパスフィルタを用いてデュプレクサを構成することにより、選択性の良好な送信フィルタと受信フィルタとを備えたデュプレクサを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る電圧制御型共振回路の回路図、（ｂ）は（ａ）の電圧制御型共振回路を構成するＬＣ並列共振回路の回路図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るバンドパスフィルタの回路図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るデュプレクサの回路図である。
【図４】（ａ）は従来の電圧制御型共振回路の回路図、（ｂ）は（ａ）の電圧制御型共振回路を構成するＬＣ並列共振回路の回路図である。
【符号の説明】
１・・・電圧制御型共振回路
１０・・・バンドパスフィルタ
２０・・・デュプレクサ
Ｒｅ・・・ＬＣ共振回路
Ｓ・・・信号ライン
Ｃｔ・・・可変容量素子
Ｌｃ・・・コイル
ＣＯＮＴ・・・制御端子
Ｃｃ・・・コンデンサ
Ｃ１・・・入力コンデンサ
Ｃ２・・・結合用コンデンサ
Ｃ３・・・出力コンデンサ
ＩＮ・・・入力端子
ＯＵＴ・・・出力端子
ＡＮＴ・・・アンテナ端子
Ｒｘ・・・受信端子
Ｔｘ・・・送信端子
【図１】
2004201122.tif 000003
【図２】
2004201122.tif 000004
【図３】
2004201122.tif 000005
【図４】
2004201122.tif 000006