(57)【要約】【課題】低損失な通過帯域可変高周波フィルタを提供する。【解決手段】基板上１０１の第１の誘電体層１０２上に入力電極１０３ａと出力電極１０３ｂと複数の共振器電極１０４ａ〜ｃを具備する。入力電極１０３ａと共振器電極１０４ａ間で入力容量を形成する。出力電極１０３ｂと共振器電極１０４ｂ間で出力容量を形成する。複数の共振器電極１０４ａ〜ｃ同士間で結合容量を形成する。複数の共振器電極１０４ａ〜ｃ上には空間を介して第２の誘電体層１０６が配置される。第２の誘電体層１０６を機械的に可動させ、複数の共振器電極１０４ａ〜ｃに対して、第２の誘電体層１０６を近接及び離設する。【選択図】図１
2009303065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の第１の誘電体層上に、入力電極と出力電極と複数の共振器電極とを具備し、
前記複数の共振器電極は、第１の共振器電極と、第２の共振器電極とを少なくとも含み、
前記入力電極と前記第１の共振器電極との間に入力容量を形成し、
前記出力電極と前記第２の共振器電極との間に出力容量を形成し、
前記複数の共振器電極同士間で結合容量を形成し、
前記複数の共振器電極上には、空間を介して第２の誘電体層が配置され、
前記第２の誘電体層を機械的に可動させ、前記複数の共振器電極に対して、前記第２の誘電体層を近接及び離設することを特徴とする、通過帯域可変高周波フィルタ。
【請求項２】
前記複数の共振器電極上部に固定された第３の誘電体層を配置することを特徴とする、請求項１に記載の通過帯域可変高周波フィルタ。
【請求項３】
前記第２の誘電体層上部に、前記第２の誘電体層と連動して可動する可動電極を配置することを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載の通過帯域可変高周波フィルタ。
【請求項４】
アンテナ、送信回路及び受信回路を備えた通信機器であって、請求項１から３のいずれかに記載の通過帯域可変高周波フィルタを、前記送信回路及び前記受信回路の少なくとも一方に備えた、通信機器。
【請求項５】
通過帯域可変高周波フィルタの製造方法であって、
基板に第１の誘電体層を形成する工程と、
前記第１の誘電体層の一方主面上に、入力電極と出力電極と複数の共振器電極と下部電極を形成する工程と、
ポストとなる酸化膜形成工程と、
前記酸化膜の平坦化工程と、
平坦化された前記酸化膜上に第２の誘電体層を形成する工程と、
前記第２の誘電体層の一方主面上に、前記下部電極と投影上対向する部分に上部電極を形成する工程と、
前記第２の誘電体層の内可動する部分の下部にあたる前記酸化膜を除去する工程とを備えた、製造方法。
【請求項６】
前記下部電極は、接地される前記共振器電極と共通電極とすることを特徴とする、請求項５に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の移動体通信の無線回路に用いられる、通過帯域可変高周波フィルタとその製造方法、及び通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の通信機器では、マルチバンド・マルチモード対応により無線回路が数多く必要となり、その無線回路に含まれる部品には、より小型化が要求されている。そのような部品には、所望帯域信号を低損失で通過させ、不要帯域信号を大きく減衰させるフィルタが必要であり、ここでも小型、且つ複数の帯域に対応することが要求される。このように通過帯域に対応したフィルタには、誘電体共振器を用いた通過帯域可変高周波フィルタが知られている。
【０００３】
図９は、従来の通過帯域可変高周波フィルタの等価回路を示す図である。図１０は、従来の通過帯域可変高周波フィルタの通過特性の一例を示す図である。図９において、２つの入出力端子９０１間には、複数の段間容量９０２が直列に配置され、各段間容量９０２の間と接地との間には、誘電体共振器９０３が接続される。各段間容量９０２の間の誘電体共振器９０３が接続された接続点と接地との間には、さらに並列容量９０４と電圧可変容量９０５とが直列に接続される。各並列容量９０４と各電圧可変容量９０５との間は、それぞれ制御端子９０６に接続される。これによって、通過帯域可変高周波フィルタが構成される。
【０００４】
誘電体共振器９０３は、その長さに応じた共振周波数で共振し、誘電体共振器９０３に並列に配置された並列容量９０４と電圧可変容量９０５との合成容量により共振周波数が調整される。２つの入出力端子９０１間には、このように共振周波数を調整された誘電体共振器９０３に対し所望の通過帯域幅となるように決定された段間容量９０２が結合され、図１０に示すような通過特性１００１をもつバンドパスフィルタが構成される。また、制御端子９０６に直流電圧を印可することにより、電圧可変容量９０５が変化し、これにより並列容量９０４と電圧可変容量９０５との合成容量が変化する。これによって、調整された共振周波数がさらに調整され、図１０に示すような通過特性１００２をもつバンドパスフィルタが構成される。
【０００５】
また、従来の通過帯域可変高周波フィルタは、図１１に示すようにも構成することができる（特許文献１及び特許文献２参照）。図１１は、従来の通過帯域可変高周波フィルタの等価回路を示す図である。図１１に示す通過帯域可変高周波フィルタは、図９に示す通過帯域可変高周波フィルタと比較して、以下の２つの点が異なる。第１点目は、誘電体共振器１１０４と並列に配置される調整容量１１０５をスイッチ１１０６で切り替えることにより容量値を異ならせ、共振周波数を変化させている点である。第２点目は、段間容量１１０２をスイッチ１１０３で調整することにより、フィルタの通過帯域幅を調整している点である。
【特許文献１】実開平２−８２２０号公報
【特許文献２】特開２００２−２０８８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図９や図１１に示す従来の通過帯域可変高周波フィルタの構成では、性能を表すＱ値の低い電圧可変容量９０５や、大きな損失を有するスイッチ１１０３を介してフィルタが構成されるため、通過帯域内での損失が増大するという課題があった。また、電圧可変容量９０５は、電圧により容量値が変化するが、電圧値のばらつきにより容量値が変化し共振周波数がばらつくという課題があった。
【０００７】
それ故に、本発明の目的は、通過帯域内の低損失特性を確保すると共に、通過帯域を可変させるための電圧値のばらつきにも強い通過帯域可変高周波フィルタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、通過帯域可変高周波フィルタに向けられている。そして、本発明の通過帯域可変高周波フィルタは、基板上の第１の誘電体層上に、入力電極と出力電極と複数の共振器電極とを具備し、複数の共振器電極は、第１の共振器電極と、第２の共振器電極とを少なくとも含み、入力電極と第１の共振器電極との間に入力容量を形成し、出力電極と第２の共振器電極との間に出力容量を形成し、複数の共振器電極同士間で結合容量を形成し、複数の共振器電極上には、空間を介して第２の誘電体層が配置され、第２の誘電体層を機械的に可動させ、複数の共振器電極に対して、第２の誘電体層を近接及び離設する。
【０００９】
好ましくは、通過帯域可変高周波フィルタは、複数の共振器電極上部に固定された第３の誘電体層を配置する。
【００１０】
また、通過帯域可変高周波フィルタは、第２の誘電体層上部に、第２の誘電体層と連動して可動する可動電極を配置する。
【００１１】
また、本発明は、アンテナ、送信回路及び受信回路を備えた通信機器にも向けられている。通信機器は、通過帯域可変高周波フィルタを、送信回路及び受信回路の少なくとも一方に備える。
【００１２】
また、本発明は、通過帯域可変高周波フィルタの製造方法にも向けられている。当該製造方法は、基板に第１の誘電体層を形成する工程と、第１の誘電体層の一方主面上に、入力電極と出力電極と複数の共振器電極と下部電極を形成する工程と、ポストとなる酸化膜形成工程と、酸化膜の平坦化工程と、平坦化された酸化膜上に第２の誘電体層を形成する工程と、第２の誘電体層の一方主面上に、下部電極と投影上対向する部分に上部電極を形成する工程と、第２の誘電体層の内可動する部分の下部にあたる酸化膜を除去する工程とを備える。
【００１３】
下部電極は、接地される共振器電極と共通電極とする。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように本発明によれば、小型かつ通過帯域内の低損失特性を確保すると共に、通過帯域を可変させるための電圧値のばらつきにも強い通過帯域可変高周波フィルタが実現可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの構成の一例を示す図である。具体的には、図１（ａ）は、通過帯域可変高周波フィルタの高域フィルタ動作状態における斜視図を示しており、図１（ｂ）は、通過帯域可変高周波フィルタの低域フィルタ動作状態における斜視図を示している。図２は、本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの等価回路の一例を示す図である。図３は、本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの通過特性を示す図である。
【００１６】
次に、図１及び図２を用いて、本実施形態について詳細に説明する。図１において、基板１０１は、シリコン、ガラス、ガリウム砒素などの材料から構成される。基板１０１上には、第１の誘電体層１０２が構成される。第１の誘電体層１０２は、バリウムストロンチウムチタネート（ＢａxＳｒ1-xＴｉＯ3）や、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの強誘電体材料などから構成される。
【００１７】
第１の誘電体層１０２上には、入力電極１０３ａ、出力電極１０３ｂ、共振器電極１０４、第１の下部電極１０５ａ、及び第２の下部電極１０５ｂが構成される。入力電極１０３ａ及び出力電極１０３ｂは、アルミニウム、銅、タングステン、チタンなどの金属材料から構成される。共振器電極１０４は、一つに繋がった第１の共振器電極１０４ａ、第２の共振器電極１０４ｂ、及び接地電極１０４ｃから構成される。
【００１８】
これら第１の下部電極１０５ａ及び第２の下部電極１０５ｂの上には、空間を介して、可動の第２の誘電体層１０６が構成される。また、第２の誘電体層１０６上には、第１の上部電極１０７ａ、第２の上部電極１０７ｂ、追加入力結合電極１０８ａ、追加共振器間結合電極１０８ｂ、及び追加出力結合電極１０８ｃが構成される。
【００１９】
次に、以上のように構成された本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの動作を説明する。入力電極１０３ａから入力された信号は、第１の共振器電極１０４ａと入力結合容量２０１とで容量結合し、第１の共振器電極１０４ａと第２の共振器電極１０４ｂ間の段間結合容量２０２で結合し、第２の共振器電極１０４ｂと出力電極１０３ｂと出力結合容量２０３とで容量結合し、出力電極１０３ｂから出力される。
【００２０】
第１の共振器電極１０４ａ及び第２の共振器電極１０４ｂは、下面を第１の誘電体層１０２、上面を空気もしくは真空としたマイクロストリップライン共振器となり、端面を接地電極１０４ｃと接続することにより、下面の第１の誘電体層１０２により波長短縮された１／４波長誘電体共振器として動作する。これによって、通過帯域可変高周波フィルタは、高域フィルタ動作状態（図１（ａ）に示す状態）となり、１／４波長誘電体共振器の共振周波数近傍を通過帯域とする通過特性３０１を有するバンドパスフィルタが実現される。
【００２１】
第１の上部電極１０７ａは、第１の下部電極１０５ａと空間及び第２の誘電体層１０６を介して対向した位置に配置されている。第１の上部電極１０７ａと、第１の下部電極１０５ａ間に直流電圧差を与えることにより静電力が励起され、両電極が引き寄せられ、可動する第２の誘電体層１０６ごと下方へ移動する。これによって、通過帯域可変高周波フィルタは、低域フィルタ動作状態（図１（ｂ）に示す状態）となる。
【００２２】
なお、第２の上部電極１０７ｂと、第２の下部電極１０５ｂ間にも直流電圧差を与えることが好ましい。第２の上部電極１０７ｂは、第２の下部電極１０５ｂと空間及び第２の誘電体層１０６を介して対向した位置に配置されている。第２の上部電極１０７ｂと、第２の下部電極１０５ｂ間に直流電圧差を与えることにより、さらに静電力が励起され、第２の誘電体層１０６を下方へ移動させやすくなるからである。
【００２３】
低域フィルタ動作状態（図１（ｂ）に示す状態）になると、第１の共振器電極１０４ａ及び第２の共振器電極１０４ｂは、下面を第１の誘電体層１０２、上面を第２の誘電体層１０６としたストリップライン共振器となる。これにより、波長短縮の効果が強まりそれぞれの１／４波長誘電体共振器の共振周波数は低下する。
【００２４】
また、入力電極１０３ａと第１の共振器電極１０４ａ間の容量は、上部に第２の誘電体層１０６が近接することにより増加する。さらに、入力電極１０３ａと追加入力結合電極１０８ａとが近接することにより、入力電極１０３ａと追加入力結合電極１０８ａ間容量と、追加入力結合電極１０８ａと第１の共振器電極１０４ａ間容量との、直列合成容量が並列に付加され、入力結合容量２０１も増加する。
【００２５】
同様に、第１の共振器電極１０４ａと第２の共振器電極１０４ｂ間の段間結合容量２０２も、第２の誘電体層１０６と追加共振器間結合電極１０８ｂとの近接により増加する。同様に、第２の共振器電極１０４ｂと出力電極１０３ｂ間の出力結合容量２０３も、第２の誘電体層１０６と追加出力結合電極１０８ｃとの近接により増加する。このように構成された通過帯域可変高周波フィルタの等価回路は図２のように表わされる。低域フィルタ動作状態（図１（ｂ）に示す状態）においては、１／４波長誘電体共振器の共振周波数が低下し、それに伴い入力結合容量２０１、段間結合容量２０２、及び出力結合容量２０３が増加する。これにより、高域フィルタ動作状態（図１（ａ）に示す状態）の通過特性３０１よりも、低域へシフトした通過特性３０２（図３参照）を有するバンドパスフィルタが実現される。
【００２６】
図４は、図１に示す通過帯域可変高周波フィルタのＡ−Ａ’断面を表わす図である。図４（ａ）は高域フィルタ動作状態の断面を表し、図４（ｂ）は低域フィルタ動作状態の断面を表す。図４（ａ）及び（ｂ）において、第１の誘電体層１０２と第２の誘電体層１０６とは、第１のポスト４０１ａと第２のポスト４０１ｂとで保持される。第２の誘電体層１０６が可動する可動領域４０２では、第１の誘電体層１０２と第２の誘電体層１０６との間にポストは存在しない。なお、第１のポスト４０１ａ及び第２のポスト４０１ｂの高さは、切り替えるフィルタ通過帯域や、駆動電極により適宜調整されるものである。
【００２７】
図５及び図６は、本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの製造方法を示す図である。図５は、高域フィルタ及び低域フィルタ共通部の製造工程を示す図である。図６は、低域フィルタ部の製造工程を示す図である。図５を用いて、高域フィルタ及び低域フィルタ共通部の製造工程を説明すると、シリコン基板１０１上にチタン酸ストロンチウム膜を形成する（図５（ａ）参照）。次に、下電極５０１を形成し（図５（ｂ）参照）、通常のフォトリソグラフィー手法により、所定の形状に下電極５０１をパターニングする（図５（ｃ）参照）。次に、ポストとなるテトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ：Ｔｅｔｒａ  Ｅｔｈｙｌ  Ｏｒｔｈｏ  Ｓｉｌｉｃａｔｅ）を形成し（図５（ｄ）参照）、化学機械研磨（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）により共振器電極１０４や下部電極１０５による凸をなくし平坦化する（図５（ｅ）参照）。
【００２８】
図６を用いて、低域フィルタ部の製造工程を説明すると、ＣＭＰされ平坦化されたＴＥＯＳ上にチタン酸ストロンチウム膜を形成する（図６（ａ）参照）。次に、上電極６０１を形成し（図６（ｂ）参照）、通常のフォトリソグラフィー手法により、所定の形状に上電極６０１をパターニングする（図６（ｃ）参照）。後に、可動領域４０２となる領域の第２の誘電体層１０６に複数のスルーホールを形成し、そのスルーホールを介してＶａｐｏｒ−ＨＦでＴＥＯＳをドライエッチングし、空間を形成し、Ｖａｐｏｒ−ＨＦでの非エッチング領域として第１のポスト４０１ａ及び第２のポスト４０１ｂを形成する（図６（ｄ）参照）。これにより、上述した通過帯域可変高周波フィルタが実現する。
【００２９】
以上のように、本発明の第１の実施形態による通過帯域可変高周波フィルタによれば、性能を表すＱ値の低い電圧可変容量９０５や、大きな損失を有するスイッチ１１０３を備えないので、通過帯域内の低損失特性を確保することができる。また、静電力による誘電体層の可動は誘電体層が可動するある電圧値（プルイン電圧）により、誘電体層の近接及び離設が切り替わる為、プルイン電圧より高い電圧値でのばらつき、プルイン電圧より低い電圧値でのばらつきでは共振周波数が変化せずに、電圧ばらつきにも強いという効果を有する。これにより、小型かつ通過帯域内の低損失特性を確保すると共に、その通過帯域を可変させるための電圧値のばらつきにも強い通過帯域可変高周波フィルタが実現可能となる。
【００３０】
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの構成の一例を示す図である。具体的には、図７（ａ）は、通過帯域可変高周波フィルタの高域フィルタ動作状態における斜視図を示しており、図７（ｂ）は、通過帯域可変高周波フィルタの低域フィルタ動作状態における斜視図を示している。
【００３１】
図７において、基板７０１は、シリコン、ガラス、ガリウム砒素などの材料から構成される。基板７０１上には、第１の誘電体層７０２が構成される。第１の誘電体層７０２は、バリウムストロンチウムチタネート（ＢａxＳｒ1-xＴｉＯ3）や、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの強誘電体材料などから構成される。
【００３２】
第１の誘電体層７０２上には、入力電極７０３ａ、出力電力７０３ｂ、及び共振器電極７０４が構成される。入力電極７０３ａ及び出力電力７０３ｂは、アルミニウム、銅、タングステン、チタンなどの金属材料から構成される。共振器電極７０４は、一つに繋がった第１の共振器電極７０４ａ、第２の共振器電極７０４ｂ、接地電極７０４ｃ、第１の下部電極７０４ｄ、及び第２の下部電極７０４ｅから構成される。
【００３３】
これら接地電極７０４ｃ、第１の下部電極７０４ｄ及び第２の下部電極７０４ｅ上には、空間を介して、可動の第２の誘電体層７０６が構成される。また、第２の誘電体層７０６上には、上部電極７０７、追加入力結合電極７０８ａ、追加共振器間結合電極７０８ｂ、及び追加出力結合電極７０８ｃが構成される。上部電極７０７は、一つに繋がった第１の上部電極７０７ａ、第２の上部電極７０７ｂ、及び接地対向電極７０７ｃで構成される。
【００３４】
なお、第１の共振器電極７０４ａ及び第２の共振器電極７０４ｂは、ＳＩＲ：Ｓｔｅｐｐｅｄ  Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ型であり、ストレート型と比して同一共振周波数において共振器長を短くすることが可能であり、より小型化が実現可能となる。また、第１の誘電体層７０２上に配された全ての電極、入力電極７０３ａ、出力電極７０３ｂ、及び共振器電極７０４上には、酸化膜などからなる誘電体層を有している。
【００３５】
次に、以上のように構成された本発明の第２の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの動作を説明する。入力電極７０３ａから入力された信号は、第１の共振器電極７０４ａと入力結合容量２０１とで容量結合し、第１の共振器電極７０４ａと第２の共振器電極７０４ｂ間の段間結合容量２０２で結合し、第２の共振器電極７０４ｂと出力電極７０３ｂと出力結合容量２０３とで容量結合し、出力電極７０３ｂから出力される。
【００３６】
第１の共振器電極７０４ａ及び第２の共振器電極７０４ｂは、下面を第１の誘電体層７０２、上面を空気もしくは真空としたマイクロストリップライン共振器となり、端面を接地電極７０４ｃと接続することにより、下面の第１の誘電体層７０２により波長短縮された誘電体共振器として動作する。これによって、通過帯域可変高周波フィルタは、高域フィルタ動作状態（図７（ａ）に示す状態）となり、誘電体共振器の共振周波数近傍を通過帯域とする通過特性３０１のバンドパスフィルタが実現される。
【００３７】
第１の上部電極７０７ａは、第１の下部電極７０４ｄと空間及び第２の誘電体層７０６を介して対向した位置に配置されている。第１の上部電極７０７ａと、第１の下部電極７０４ｄ間に直流電圧差を与えることにより静電力が励起され、両電極が引き寄せられ、可動する第２の誘電体層７０６ごと下方へ移動する。これによって、通過帯域可変高周波フィルタは、低域フィルタ動作状態（図７（ｂ）に示す状態）となる。
【００３８】
なお、第１の下部電極７０４ｄ及び第２の下部電極７０４ｅは、接地電極７０４ｃと直流（ＤＣ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｃｕｒｒｅｎｔ）的に同一電位で接地されているため、上部電極７０７に直流電圧を与えることにより、静電力が励起され、第２の誘電体層７０６が下方へ移動する。
【００３９】
低域フィルタ動作状態（図７（ｂ）に示す状態）になると、第１の共振器電極７０４ａ及び第２の共振器電極７０４ｂは、下面を第１の誘電体層７０２、上面を第２の誘電体層７０６としたストリップライン共振器となる。これにより、波長短縮の効果が強まりそれぞれの誘電体共振器の共振周波数は、第２の誘電体層７０６が上方に位値する場合に比べ低下する。
【００４０】
また、入力電極７０３ａと第１の共振器電極７０４ａ間の容量は、上部に第２の誘電体層７０６が近接することにより増加する。さらに、入力電極７０３ａと追加入力結合電極７０８ａとが近接することにより、入力電極７０３ａと追加入力結合電極７０８ａ間容量と、追加入力結合電極７０８ａと第１の共振器電極７０４ａ間容量との、直列合成容量が並列に付加され、入力結合容量２０１も増加する。
【００４１】
同様に、第１の共振器電極７０４ａと第２の共振器電極７０４ｂ間の段間結合容量２０２も、第２の誘電体層７０６と追加共振器間結合電極７０８ｂの近接により増加する。同様に、第２の共振器電極７０４ｂと出力電極７０３ｂ間の出力結合容量２０３も、第２の誘電体層７０６と追加出力結合電極７０８ｃとの近接により増加する。このように構成された通過帯域可変高周波フィルタの等価回路は図２のように表わされる。低域フィルタ動作状態（図７（ｂ）に示す状態）においては、誘電体共振器の共振周波数が低下し、それに伴い入力結合容量２０１、段間結合容量２０２、及び出力結合容量２０３が増加する。これにより、高域フィルタ動作状態（図７（ａ）に示す状態）の通過特性３０１よりも、低域へシフトした通過特性３０２（図３参照）を有するバンドパスフィルタが実現される。
【００４２】
以上のように、本発明の第２の実施形態による通過帯域可変高周波フィルタによれば、第１の実施形態と同様に、小型かつ通過帯域内の低損失特性を確保すると共に、その通過帯域を可変させるための電圧値のばらつきにも強い通過帯域可変高周波フィルタが実現可能となる。
【００４３】
また、第１の誘電体層７０２上に配された全ての電極、すなわち、入力電極７０３ａ、出力電極７０３ｂ、及び共振器電極７０４上には、酸化膜などからなる誘電体層を有することが好ましい。これにより、第２の誘電体層７０６が近接したときに電極の平坦性により電極と誘電体層７０６間に微小のギャップが生じ共振周波数のばらつきが発生することを抑制する効果がある。
【００４４】
（第３の実施形態）
第１及び第２の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタは、小型で複数の周波数帯に対応可能であり、複数のシステムや複数の周波数帯域に対応した携帯電話等の通信回路内のフィルタ等として利用することができる。また、仕様に応じて無線基地局用のフィルタ等の用途にも応用することができる。以下に、通過帯域可変高周波フィルタを通信機器に適用した例について説明する。
【００４５】
図８は、本発明の第３の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図である。図８において、通信機器は、送信端子８０１、ベースバンド部８０２、パワーアンプ８０３、送信フィルタ８０４、アンテナ８０５、受信フィルタ８０６、ＬＮＡ８０７、及び受信端子８０８を備える。送信端子８０１から入力された信号は、ベースバンド部８０２を介して、パワーアンプ８０３で増幅され、送信フィルタ８０４でフィルタリングされ、アンテナ８０５から電波で送信される。また、アンテナ８０５で受信された信号は、受信フィルタ８０６でフィルタリングされ、ＬＮＡ８０７で増幅され、ベースバンド部８０２を介して受信端子８０８に伝達される。以上の説明における送信フィルタ８０４、又は受信フィルタ８０６の少なくとも一方に、第１又は第２の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタを用いる。これによって、通信機器は、小型かつ低損失な特性を有し、複数の帯域に対応することができる。
【００４６】
なお、第１〜第３の実施形態において、共振器電極形状は、ストレート型やＳＩＲ型を問わず、また先端開放型の１／２波長誘電体共振器の構成でも同様の効果があり、他各電極の形状もこれに限るものではない。
【００４７】
また、基板や電極、誘電体層などの各材質は、上述した例に限られるものではなく、例えば上部電極と下部電極、もしくは第１の誘電体層と第２の誘電体層とで異なる材質であってもよい。
【００４８】
また、誘電体層は、バリウムストロンチウムチタネート（ＢａxＳｒ1-xＴｉＯ3）や、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３）などの強誘電体材料から構成されるとしたが、誘電率が高ければ波長短縮率により小型化が期待されるが、これに限るものではない。また、基板や電極の材質も前記の例に限るものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の通過帯域可変高周波フィルタは、携帯電話等の無線回路内のフィルタ等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの構成の一例を示す図
【図２】本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの等価回路の一例を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの通過特性を示す図
【図４】図１に示す通過帯域可変高周波フィルタのＡ−Ａ’断面を表わす図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの製造方法を示す図（高域フィルタ及び低域フィルタ共通部の製造工程）
【図６】本発明の第１の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの製造方法を示す図（低域フィルタ部の製造工程）
【図７】本発明の第２の実施形態に係る通過帯域可変高周波フィルタの構成の一例を示す図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る通信機器の構成の一例を示すブロック図
【図９】従来の通過帯域可変フィルタの等価回路を示す図
【図１０】従来の通過帯域可変フィルタの通過特性の一例を示す図
【図１１】従来の通過帯域可変フィルタの等価回路を示す図
【符号の説明】
【００５１】
１０１  基板
１０２  第１の誘電体層
１０３ａ  入力電極
１０３ｂ  出力電極
１０４  共振器電極
１０４ａ  第１の共振器電極
１０４ｂ  第２の共振器電極
１０４ｃ  接地電極
１０５ａ  第１の下部電極
１０５ｂ  第２の下部電極
１０６  第２の誘電体層
１０７ａ  第１の上部電極
１０７ｂ  第２の上部電極
１０８ａ  追加入力結合電極
１０８ｂ  追加共振器間結合電極
１０８ｃ  追加出力結合電極
２０１  入力結合容量
２０２  段間結合容量
２０３  出力結合容量
３０１  高域フィルタの通過特性
３０２  低域フィルタの通過特性
４０１ａ  第１のポスト
４０１ｂ  第２のポスト
４０２  可動領域
５０１  下電極
６０１  上電極
７０１  基板
７０２  第１の誘電体層
７０３ａ  入力電極
７０３ｂ  出力電極
７０４  共振器電極
７０４ａ  第１の共振器電極
７０４ｂ  第２の共振器電極
７０４ｃ  接地電極
７０４ｄ  第１の下部電極
７０４ｅ  第２の下部電極
７０６  第２の誘電体層
７０７  上部電極
７０７ａ  第１の上部電極
７０７ｂ  第２の上部電極
７０７ｃ  接地対向電極
７０８ａ  追加入力結合電極
７０８ｂ  追加共振器間結合電極
７０８ｃ  追加出力結合電極
８０１  送信端子
８０２  ベースバンド部
８０３  パワーアンプ
８０４  送信フィルタ
８０５  アンテナ
８０６  受信フィルタ
８０７  ＬＮＡ
８０８  受信端子
９０１  入出力端子
９０２  段間容量
９０３  誘電体共振器
９０４  並列容量
９０５  電圧可変容量
１００１  低域フィルタの通過特性
１００２  高域フィルタの通過特性
１１０１  入出力端子
１１０２  段間容量
１１０３  スイッチ
１１０４  誘電体共振器
１１０５  調整容量
１１０６  スイッチ
【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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