可调滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种可变滤波器，沿着输入输出线路形成多个耦合单元（５↓［１］、５↓［２］、５↓［３］），这多个耦合单元分别具有在输入输出线路上形成的空隙（Ｇ５↓［１］、Ｇ５↓［２］、Ｇ５↓［３］）、以及在该空隙中在输入输出线路的长度方向上排列的耦合电极（Ｅ５ａ↓［１］、Ｅ５ｂ↓［１］、Ｅ５ｃ↓［１］），在相邻耦合单元间设置有与输入输出线路连接的谐振频率可变的谐振器（４↓［１］、４↓［２］）。而且，设置有选择性地使耦合单元（５↓［１］、５↓［２］、５↓［３］）的耦合电极接地，或者选择性地使耦合电极和输入输出线路间短路的开关单元（７↓［１］、７↓［２］、７↓［３］），以及与该开关单元联动而使谐振器的谐振频率可变的谐振频率可变单元（４ｍ↓［１］、４ｍ↓［２］）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可变滤波器，该滤波器由例如在无线通信装置上安装的绝缘材料衬底和在该衬底上形成的具有规定长度的线路构成，并且可以使中心频率和频带宽度双方变化。
技术介绍
在使用高频的无线通信的领域中，通过从数量众多的信号中取出特定频率的信号来区分需要的信号和不需要的信号。实现该功能的电路被称为滤波器，被安装在很多无线通信装置中。在提高滤波器提取的频率时，频带宽度和其中心频率一起变大。如果频带宽度变宽，则相邻频道的信号也可以通过，成为产生干扰波的原因。为了防止这种情况，需要能够可变控制中心频率和频带宽度双方。将专利文献1所示的可以使其双方变化的滤波器表示在图31中并说明其动作。包含了多个频率信号的输入信号通过输入端子301和传输线路303被输入到由隔直电容器313和变容二极管(可变二极管)314的串联连接所构成的频带控制电路305中。在频带控制电路305的输出端和接地电位之间连接有谐振器304。它由谐振线圈307和谐振电容器308、以及电容器309和变容二极管310的串联电路相互并联连接而构成。频带控制电路305和谐振器304的连接点经由隔直电容器306连接到输出端子302。在提高谐振器304的谐振频率，即滤波器的中心频率时，提高对使谐振器304的变容二极管310的电容量可变的频率控制端子311施加的电压而减小变容二极管310的电容量。这时，如果信号输入端的隔直电容器313的电容保持不变，则频带宽度也变宽。为了防止该频带宽度扩大，对频带控制电路305的变容二极管314的频带控制端子315施加的电压也变高，从而减小频带控制电路305的电容。其结果，可以抑制由于提高滤波器的中心频率而导致的频带宽度的扩大。这样，提出了通过使谐振器的耦合电容可变，能够使中心频率和频带宽度双方变化为希望的值的滤波器。但是，由图30的电路图可知，该滤波器是由集中常数构成的滤波器，这样，例如在移动体通信中使用的微波带中难以使用。而且，虽然通过变容二极管的电容量变化来得到谐振频率的变化，但是，由于这种静电容量的温度特性不稳定，所以谐振频率的再现性也恶化。例如，本申请人在专利文献2和非专利文献1中示出了能够使在微波带等中使用的分布常数电路滤波器和谐振频率变化的方法。但是，上述的分布常数电路滤波器虽然可以使中心频率任意地变化，但是不能自由地控制频带宽度。〔专利文献1〕特开2002-9573号公报(图1)〔专利文献2〕特开2005-253059号公报(图1)〔非专利文献1〕電子情報通信学会2005年総合大会C-2-37
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的问题点而完成的，目的是提供一种可变滤波器，可以自由地控制频带宽度和中心频率，结构简单，其控制具有高再现性，并且能够容易地进行控制，即使在微波带下也可以进行工作。本专利技术的可变滤波器包括输入输出线路，被形成在绝缘材料衬底上；在所述输入输出线路中，在其长度方向上隔开间隔而形成的至少两个耦合单元；各所述耦合单元包含在所述输入输出线路中形成的空隙、以及在该空隙内排列在所述输入输出线路的延长方向上的一个以上的耦合电极；谐振器，在各相邻的所述耦合单元间被连接到所述输入输出线路，谐振频率可以变化；开关单元，选择性地使各所述耦合单元的耦合电极接地，和/或选择性地使耦合电极间或耦合电极与输入输出线路间短路；以及谐振频率可变单元，与所述开关单元联动而使所述谐振器的谐振频率可变。在如上所述的本专利技术的情况下，通过开关单元使谐振器间、和/或谐振器和输入输出线路间的耦合度变化，同时通过与该耦合度匹配而调整谐振器的谐振频率，可以自由地控制频带宽度和中心频率两者。由于用简单的结构的耦合电极和开关单元进行该控制，所以可以实现能够以高再现性改变频带宽度和中心频率两者的可变滤波器。附图说明图1A是表示本专利技术的基本结构的平面图。图1B是表示本专利技术的基本结构的侧面图。图2是以使用了J-变换器的等效电路表示图1A的图。图3A是表示耦合单元的具体例的电极图。图3B是以J-变换器等效电路表示了该耦合单元的图。图3C是表示使开关元件接通/关断时的J值的变化的图。图4A是表示本专利技术的可变滤波器的实施例1的结构的图。图4B是以S参数表示实施例1的传达特性的图。图5是表示耦合单元的电极结构的实施例2的图。图6是表示耦合单元的电极构造的实施例3的图。图7A是表示将耦合电极设为三维结构的实施例4的立体图。图7B是表示以图7A的7B-7B剖面线剖开的剖面的剖面图。图8A是表示将耦合电极设为三维结构的实施例5的立体图。图8B是表示以图8A的8B-8B剖面线剖开的剖面的剖面图。图9是表示耦合单元的电极结构的实施例6的图。图10将实施例1(图1)的第一、第二耦合单元的耦合电极的长度在输入输出线路的宽度的中央2分割从而减小了J值的控制步长宽度的实施例7的图。图11是表示耦合单元的电极结构的实施例8的图。图12是表示耦合单元的电极结构的实施例9的图。图13是表示耦合单元的电极结构的实施例10的图。图14是表示耦合单元的电极结构的实施例11的图。图15A是表示耦合单元的电极结构的实施例12的图。图15B是表示在图15A所示的实施例12中设置了偏移耦合单元的图。图16是表示用于显示实施例12的偏置耦合单元的效果的模拟结果的图。图17是表示耦合单元的电极结构的实施例13的图。图18是表示耦合单元的电极结构的实施例14的图。图19是表示耦合单元的电极结构的实施例15的图。图20是表示耦合单元的电极结构的实施例16的图。图21是表示耦合单元的电极结构的实施例17的图。图22A是表示将耦合单元设为了三维结构的实施例18的立体图。图22B是表示以图22A的22B-22B剖面线剖开的剖面的剖面图。图23是表示将耦合单元设为了三维结构的实施例19的立体图。图24A是表示将耦合单元设为了三维结构的实施例20的立体图。图24B是表示以图24A的24B-24B剖面线剖开的剖面的剖面图。图25是表示可细微地控制谐振频率的可变谐振器的实施例21的图。图26是表示本专利技术的5GHz频带2-pole带通型可变滤波器的图。图27是通过电磁场模拟来求出图26所示的可变滤波器的频率特性的图。图28是表示以共面线路形式实现了实施例1的图。图29是表示耦合单元的组合自由地进行的图。图30是表示以集中常数元件构成谐振器的本专利技术的可变滤波器的实施例的图。图31是表示使专利文献1所示的中心频率和频带宽度两者可变控制的滤波器的图。具体实施例方式以下，参照附图说明本专利技术的实施方式。对于同一部件赋予相同的参照标号，不进行重复说明。〔本专利技术的基本的实施例〕图1A中表示用于说明本专利技术的可变滤波器的基本概念的实施例。图1B是其侧面图。该例是利用微带线路来构成可变滤波器的例子。方形的绝缘材料衬底10的一个面被连接到接地电位的地导体2覆盖。在与地导体2相反侧的面中，在绝缘材料衬底10的一侧边中央部分和与其相对侧边的中央部分中间形成输入输出线路3。在本实施例中表示以分布常数电路构成了谐振频率可变的谐振器的情况。沿着输入输出线路3，由一个以上，在本例中为两个谐振线路长度可变的线路构成的谐振器41、42被连接到输入输出线路3的一个侧缘。在各个输入输出线路3的一端侧，相对于各谐振器41、42错开地设置耦合单元51、52。相对于输入输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可变滤波器，包括：输入输出线路，被形成在绝缘材料衬底上；在所述输入输出线路中，在其长度方向上隔开间隔而形成的至少两个耦合单元；各所述耦合单元包含：在所述输入输出线路中形成的空隙、以及在该空隙内排列在所述输入输出线路的延长方向上的一个以上的耦合电极；谐振器，在各相邻的所述耦合单元间被连接到所述输入输出线路，谐振频率可以变化；开关单元，选择性地使各所述耦合单元的耦合电极接地，和／或选择性地使耦合电极间或耦合电极与输入输出线路间短路；以及谐振频率可变单元，与所述开关单元联动而使所述谐振器的谐振频率可变。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：河合邦浩，冈崎浩司，楢桥祥一，
申请(专利权)人：株式会社NTT都科摩，
类型：发明
国别省市：JP[日本]