本發(fā)明涉及濾波特性可變的可變?yōu)V波電路。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有的通信裝置的前端電路中,為了處理頻帶不同的多個(gè)通信信號(hào),設(shè)置有對(duì)應(yīng)每個(gè)通信信號(hào)的濾波器。因此,存在以下問題:為了對(duì)應(yīng)多個(gè)通信信號(hào),在前端電路需要多個(gè)濾波器,結(jié)構(gòu)會(huì)變得復(fù)雜化和大型化。因此,為了抑制前端電路的電路規(guī)模,有時(shí)利用能調(diào)整濾波特性的可變?yōu)V波器(例如參照專利文獻(xiàn)1和2)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
特許文獻(xiàn)1:日本專利特開平6-232793號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本專利特表2014-502803號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
可變?yōu)V波器一般構(gòu)成為具備諧振部和可變電抗部。上述的可變?yōu)V波器的諧振部在諧振頻率下的阻抗變小,因此在該諧振頻率附近接入通信信號(hào)的功率時(shí)的發(fā)熱量較小。另一方面,諧振部在反諧振頻率下的阻抗變大,因此在該反諧振頻率附近接入通信信號(hào)的功率時(shí)的發(fā)熱量較大。此外,在可變?yōu)V波器的通頻帶中,多數(shù)情況下截止頻率附近的插入損耗最差,因此在通頻帶的截止頻率附近的頻段接入通信信號(hào)的功率時(shí)的發(fā)熱量也較大。而且,在可變?yōu)V波器中,能夠使濾波特性可變,因此當(dāng)諧振部的反諧振頻率位于通頻帶的截止頻率附近時(shí),有時(shí)諧振部的發(fā)熱量會(huì)過剩。而且,若由于上述的理由導(dǎo)致諧振部發(fā)熱,則可變?yōu)V波器的插入損耗增大,可變?yōu)V波器有時(shí)會(huì)功能不全,或者由于諧振部的發(fā)熱導(dǎo)致發(fā)生故障。
因此,本發(fā)明的目的是在能調(diào)整濾波特性的可變?yōu)V波電路中,防止諧振部的反諧振頻率位于通頻帶的截止頻率附近,提高耐電性能。
解決技術(shù)問題的技術(shù)方案
本發(fā)明的可變?yōu)V波電路通過調(diào)整可變電抗從而使濾波特性在多個(gè)通信頻段中可變,包括:串聯(lián)連接在信號(hào)輸入端和信號(hào)輸出端之間的串聯(lián)臂;連接在所述串聯(lián)臂與接地端之間并且具有諧振部的并聯(lián)臂;以及設(shè)置在所述并聯(lián)臂上并且具有可變電抗的可變電抗部,連接至所述信號(hào)輸入端的初級(jí)的并聯(lián)臂的所述諧振部對(duì)于所述多個(gè)通信頻段中將阻頻帶設(shè)定在通頻帶的高頻側(cè)附近的所有通信頻段,具有滿足100×(fn-fr)/(fa-fr)≤23.9(%)的諧振頻率fr和反諧振頻率fa,其中,將諧振頻率設(shè)為fr,將反諧振頻率設(shè)為fa,將各通信頻段的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率設(shè)為fn。
上述的條件式在各通信頻段的高頻側(cè)的截止頻率從初級(jí)的并聯(lián)臂中的諧振部的諧振頻率覆蓋到低頻側(cè)時(shí)變?yōu)?%,在各通信頻段的高頻側(cè)的截止頻率從初級(jí)的并聯(lián)臂中的諧振部的反諧振頻率覆蓋到低頻側(cè)時(shí)變?yōu)?00%。即,示出了各通信頻段的高頻側(cè)截止頻率位于從初級(jí)的并聯(lián)臂中的諧振部的諧振頻率到反諧振頻率的頻帶中的哪個(gè)位置。因而,上述條件式的數(shù)值范圍表示出各通信頻段的信號(hào)的功率被接入至可變?yōu)V波電路的頻率從初級(jí)的并聯(lián)臂的諧振部的反諧振頻率向諧振頻率側(cè)偏移了多少。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人的發(fā)現(xiàn),若如上述那樣設(shè)定設(shè)置于初級(jí)的并聯(lián)臂的諧振部,則在接入最大功率的初級(jí)的并聯(lián)臂中,各通信信號(hào)的通頻帶中的高頻側(cè)的截止頻率附近不包含初級(jí)諧振部的反諧振頻率,此外各通信信號(hào)的整個(gè)通頻帶位于低于初級(jí)諧振部的反諧振頻率的頻帶。由此,在初級(jí)的并聯(lián)臂上不容易產(chǎn)生過剩的發(fā)熱,此外在后級(jí)的并聯(lián)臂上也不會(huì)產(chǎn)生過大的功率接入、發(fā)熱。因而,能抑制可變?yōu)V波電路在功率接入時(shí)的插入損耗的劣化,能提高可變?yōu)V波電路的耐電性能。
所述初級(jí)的并聯(lián)臂的諧振部優(yōu)選為具有滿足-95.2(%)≤100×(fn-fr)/(fa-fr)≤10.0(%)的諧振頻率fr和反諧振頻率fa。
由此,在接入最大功率的初級(jí)的并聯(lián)臂更不容易發(fā)熱,能進(jìn)一步抑制接入功率時(shí)的插入損耗的劣化。
所述初級(jí)的并聯(lián)臂優(yōu)選為還具備與所述諧振部串聯(lián)或并聯(lián)連接的電感器。
在該結(jié)構(gòu)中,能擴(kuò)大可通過調(diào)整可變電抗來進(jìn)行濾波特性控制的頻率范圍。
所述串聯(lián)臂優(yōu)選為具有感性電抗。
在該結(jié)構(gòu)中,能使在通頻帶的高頻側(cè)的衰減特性陡峭。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在能調(diào)整濾波特性的可變?yōu)V波電路中,初級(jí)的諧振部的反諧振頻率不會(huì)出現(xiàn)于多個(gè)通信頻段各自的高頻側(cè)的截止頻率附近,能提高耐電性能。
附圖說明
圖1是第1實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的電路圖。
圖2是說明設(shè)置在第1實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的串聯(lián)臂上的電抗的功能的阻抗特性圖。
圖3是說明設(shè)置在第1實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的串聯(lián)臂上的電抗的功能的通過特性圖。
圖4是說明設(shè)置在第1實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的并聯(lián)臂上的電抗的功能的阻抗特性圖。
圖5是說明設(shè)置在第1實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的并聯(lián)臂上的可變電容的功能的特性圖。
圖6是本發(fā)明的功率接入實(shí)驗(yàn)所涉及的實(shí)驗(yàn)對(duì)象電路的電路圖和實(shí)驗(yàn)裝置的框圖。
圖7是說明功率接入實(shí)驗(yàn)的結(jié)果的圖。
圖8是第2實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的電路圖。
圖9是第3實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
以下,參照附圖,舉出幾個(gè)具體示例,表示用于實(shí)施本發(fā)明的多個(gè)方式。在各圖中,對(duì)于相同部位標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)。各實(shí)施方式為例示,當(dāng)然可進(jìn)行不同實(shí)施方式所示的結(jié)構(gòu)的局部置換或組合。
《第1實(shí)施方式》
圖1(a)是本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的可變?yōu)V波電路10的框圖。
可變?yōu)V波電路10構(gòu)成為連接在信號(hào)輸入端in與信號(hào)輸出端out之間的π型電路,包括串聯(lián)臂21和并聯(lián)臂22、23。另外,也可以在信號(hào)輸入端in和信號(hào)輸出端out設(shè)置適當(dāng)?shù)钠ヅ潆娐?。串?lián)臂21串聯(lián)連接在信號(hào)輸入端in與信號(hào)輸出端out之間。并聯(lián)臂22的一端連接至串聯(lián)臂21的信號(hào)輸入端in側(cè)的一端,另一端連接至接地端。并聯(lián)臂23的一端連接至串聯(lián)臂21的信號(hào)輸出端out側(cè)的另一端,另一端連接至接地端。
串聯(lián)臂21具備電感器ls1。電感器ls1具有感性電抗,串聯(lián)地插入至串聯(lián)臂21。
并聯(lián)臂22具備可變電容器cs_p1、串聯(lián)電感器ls_p1、諧振子p1、以及并聯(lián)電感器lp_p1。可變電容器cs_p1的一端連接至串聯(lián)臂21的信號(hào)輸入端in側(cè)的一端,另一端連接至串聯(lián)電感器ls_p1。串聯(lián)電感器ls_p1的一端連接至可變電容器cs_p1,另一端連接至諧振子p1。諧振子p1的一端連接至串聯(lián)電感器ls_p1,另一端連接至接地端。并聯(lián)電感器lp_p1的一端連接至串聯(lián)電感器ls_p1和諧振子p1的連接點(diǎn),另一端連接至接地端。
同樣,并聯(lián)臂23具備可變電容器cs_p2、串聯(lián)電感器ls_p2、諧振子p2、以及并聯(lián)電感器lp_p2。可變電容器cs_p2的一端連接至串聯(lián)臂21的信號(hào)輸出端out側(cè)的另一端,另一端連接至串聯(lián)電感器ls_p2。串聯(lián)電感器ls_p2的一端連接至可變電容器cs_p2,另一端連接至諧振子p2。諧振子p2的一端連接至串聯(lián)電感器ls_p2,另一端連接至接地端。并聯(lián)電感器lp_p2的一端連接至串聯(lián)電感器ls_p2和諧振子p2的連接點(diǎn),另一端連接至接地端。
另外,諧振子p1、p2只要具有諧振特性即可,能夠使用saw諧振子、baw諧振子這樣的壓電諧振子、或者電介質(zhì)同軸諧振子、lc諧振電路等。此外,可變電容器cs_p1、cs_p2具有可變電抗,但只要具有可變電抗即可,也可以用別的元件、例如具有可變電感的電路、元件來代替可變電容器cs_p1、cs_p2。電感器ls1、電容器cs1、串聯(lián)電感器ls_p1、ls_p2以及并聯(lián)電感器lp_p1、lp_p2的元件、特性能進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)定。
接下來,對(duì)構(gòu)成可變?yōu)V波電路10的各元件的功能進(jìn)行說明。
圖2是說明電感器ls1的功能的阻抗特性圖。圖2中的虛線示意性地示出諧振子p1或者諧振子p2單體的阻抗特性im1。圖2中的實(shí)線示意性地示出在連接了電感器ls1的狀態(tài)下的諧振子p1或者諧振子p2的阻抗特性im1(ls1)。
在阻抗特性im1中,在諧振點(diǎn)fr的高頻側(cè)附近出現(xiàn)反諧振點(diǎn)fa。另一方面,在阻抗特性im1(ls1)中,諧振點(diǎn)fr的高頻側(cè)的反諧振點(diǎn)fa移動(dòng)到大大地遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)fr,諧振點(diǎn)fr的低頻側(cè)的反諧振點(diǎn)fa移動(dòng)到接近諧振點(diǎn)fr。由此,在阻抗特性im1(ls1)中,在諧振點(diǎn)fr的低頻側(cè)附近出現(xiàn)反諧振點(diǎn)fa。
圖3是表示可變?yōu)V波電路10的通過特性il1(ls1)的通過特性圖。
在通過特性il1(ls1)中,能夠在諧振子p1、p2的諧振點(diǎn)附近所產(chǎn)生的阻頻帶的低頻側(cè)設(shè)置通頻帶,在該低頻側(cè)的通頻帶與阻頻帶之間的衰減特性變得陡峭。這是因?yàn)樵谶B接了電感器ls1時(shí),在阻抗特性im1(ls1)中,在諧振點(diǎn)fr的低頻側(cè)附近出現(xiàn)反諧振點(diǎn)fa。
圖4(a)是說明串聯(lián)電感器ls_p1、ls_p2的功能的阻抗特性圖。圖4(a)中的虛線是諧振子p1或者諧振子p2作為單體的阻抗特性im2。圖4(a)中的實(shí)線是在連接了串聯(lián)電感器ls_p1或串聯(lián)電感器ls_p2的狀態(tài)下的諧振子p1或者諧振子p2的阻抗特性im2(ls_p)。
若將阻抗特性im2(ls_p)與阻抗特性im2相比較,雖然反諧振點(diǎn)fa的頻率相同,但與阻抗特性im2相比,阻抗特性im2(ls_p)中的諧振點(diǎn)fr的頻率向更低頻側(cè)的頻率移動(dòng)。即,串聯(lián)電感器ls_p1、ls_p2具有使諧振子p1或諧振子p2的諧振點(diǎn)fr向低頻側(cè)移動(dòng)的功能。
圖4(b)是說明并聯(lián)電感器lp_p1、lp_p2的功能的阻抗特性圖。圖4(b)中的虛線是諧振子p1或者諧振子p2作為單體的阻抗特性im3。圖4(b)中的實(shí)線是在連接了并聯(lián)電感器lp_p1、lp_p2的狀態(tài)下的諧振子p1或者諧振子p2的阻抗特性im3(lp_p)。
若將阻抗特性im3(lp_p)與阻抗特性im3相比較,雖然諧振點(diǎn)fr的頻率相同,但與阻抗特性im3相比,阻抗特性im3(lp_p)中的反諧振點(diǎn)fa的頻率向更高頻側(cè)的頻率移動(dòng)。即,并聯(lián)電感器lp_p1、lp_p2具有使諧振子p1或諧振子p2的反諧振點(diǎn)fa向高頻側(cè)移動(dòng)的功能。
接著,對(duì)可變電容器cs_p1、cs_p2的功能進(jìn)行說明。
圖5(a)是說明可變電容器cs_p1、cs_p2的功能的阻抗特性圖。圖5(a)中的用實(shí)線表示的阻抗特性im4a(cs_p)、im4b(cs_p)、im4c(cs_p)中,將可變電容器cs_p1、cs_p2的電容設(shè)定成按照記載的順序變小。
阻抗特性im4a(cs_p)、im4b(cs_p)、im4c(cs_p)中,雖然反諧振點(diǎn)fa的頻率相同,但是可變電容器cs_p1、cs_p2的電容越小,諧振點(diǎn)fr的頻率越接近反諧振點(diǎn)fa,位于更高頻側(cè)。
圖5(b)是可變?yōu)V波電路10的通過特性圖。圖5(b)中的用實(shí)線表示的通過特性il4a(cs_p)、il4b(cs_p)、il4c(cs_p)中,將可變電容器cs_p1、cs_p2的電容設(shè)定成按照記載順序變小。通過特性il4a(cs_p)、il4b(cs_p)、il4c(cs_p)中,隨著可變電容器cs_p1、cs_p2的電容變小,阻頻帶向高頻側(cè)移動(dòng)。由此,可變電容器cs_p1、cs_p2具有使諧振子p1、p2的諧振點(diǎn)fr、阻頻帶向更高頻側(cè)移動(dòng)的功能。
但是,即使將可變電容器cs_p1、cs_p2的電容控制成極小,也不能將阻頻帶調(diào)整到超過規(guī)定頻率的高頻側(cè)。這是因?yàn)?,在阻抗特性中,不能將諧振點(diǎn)fr的頻率調(diào)整到超過反諧振點(diǎn)fa的頻率的高頻側(cè),阻頻帶的頻率可變范圍限制在沒有可變電容器cs_p1、cs_p2時(shí)的諧振點(diǎn)fr與反諧振點(diǎn)fa之間的頻帶內(nèi)。因而,如利用圖4所說明的那樣,通過將串聯(lián)電感器ls_p1、ls_p2、并聯(lián)電感器lp_p1、lp_p2連接至諧振子p1、p2、p3、p4,使諧振點(diǎn)fr與反諧振點(diǎn)fa之間的頻帶具有較寬頻帶,從而能使阻頻帶的頻率可變范圍變寬。
可變?yōu)V波電路10的基本電路結(jié)構(gòu)和電路功能如上所述,可變?yōu)V波電路10起到能調(diào)整通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率和阻頻帶的低通濾波器的作用。
在上述的可變?yōu)V波電路10中,本發(fā)明中,從信號(hào)輸入端in觀察時(shí),將初級(jí)的并聯(lián)臂22中的諧振子p1的諧振頻率fr和反諧振頻率fa設(shè)定成對(duì)于可變?yōu)V波電路10所對(duì)應(yīng)的多個(gè)通信頻段,全都滿足100×(fn-fr)/(fa-fr)≤23.9(%),其中,將各通信頻段的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率設(shè)為fn。
此處,對(duì)于用于上述條件式的導(dǎo)出的實(shí)驗(yàn)和其結(jié)果進(jìn)行說明。
本申請(qǐng)發(fā)明人對(duì)于可變?yōu)V波電路10所具備的并聯(lián)臂的電路結(jié)構(gòu),實(shí)施功率接入實(shí)驗(yàn)以確認(rèn)耐電性能,基于該結(jié)果導(dǎo)出了上述的條件式。圖6(a)是實(shí)施了功率接入實(shí)驗(yàn)的并聯(lián)臂電路dut的電路圖。并聯(lián)臂電路dut是與可變?yōu)V波電路10所具備的初級(jí)的并聯(lián)臂相同的電路結(jié)構(gòu)。另外,用于實(shí)驗(yàn)的諧振子p1是用saw諧振子構(gòu)成的。圖6(b)是實(shí)施了功率接入實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)裝置100的框圖。
在對(duì)于并聯(lián)臂電路dut的功率接入實(shí)驗(yàn)中,在規(guī)定的溫度環(huán)境下,在并聯(lián)臂電路dut的樣品所產(chǎn)生的插入損耗(i.l.)為-3db的頻率下接入功率,并對(duì)伴隨時(shí)間經(jīng)過的插入損耗的變化進(jìn)行測(cè)定。
具體而言,將并聯(lián)臂電路dut安裝在實(shí)驗(yàn)裝置100的恒溫槽101內(nèi),從信號(hào)發(fā)生器102經(jīng)由功率放大器103、耦合器104、以及隔離器105,在常溫下并聯(lián)臂電路dut的插入損耗為-3db的頻率下,將2.5w的功率輸出至并聯(lián)臂電路dut的輸入端。在經(jīng)過規(guī)定的時(shí)間后,通過在該并聯(lián)臂電路dut的輸出端經(jīng)由衰減器106連接的功率傳感器107、以及經(jīng)由耦合器104和衰減器108連接的功率傳感器109對(duì)功率進(jìn)行檢測(cè),利用功率表110將并聯(lián)臂電路dut的輸入信號(hào)與并聯(lián)臂電路dut的輸出信號(hào)進(jìn)行比較,測(cè)量出并聯(lián)臂電路dut的插入損耗(i.l.)為-3db的頻率。然后,在該頻率下持續(xù)接入功率,對(duì)伴隨時(shí)間經(jīng)過的插入損耗的變化進(jìn)行測(cè)定。
圖7(a)是示出對(duì)于多個(gè)樣品實(shí)施上述的功率接入實(shí)驗(yàn)而得到的每個(gè)樣品的插入損耗的時(shí)間變化的曲線圖。
在功率接入實(shí)驗(yàn)中,使用了從樣品a到樣品h合計(jì)8個(gè)樣品。在各樣品中,使用了具有saw諧振子的并聯(lián)臂電路,該saw諧振子具有彼此相同程度的諧振頻率和相同程度的反諧振頻率。功率接入實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是樣品a和樣品b在剛接入功率后就發(fā)生故障,剩余的樣品c到樣品h在功率接入后雖然觀察到了衰減量的變化,但該變化量較小且維持了性能。然而,剩余的樣品中,樣品f和樣品e伴隨時(shí)間的經(jīng)過,其衰減量的變化量暫時(shí)變大,最終在經(jīng)過約15小時(shí)后在樣品e發(fā)生了故障。由此,即使具有相同頻率特性的樣品,其耐電性能也各不相同。
因此,本申請(qǐng)的發(fā)明人根據(jù)功率接入頻率與諧振子的諧振頻率和反諧振頻率的關(guān)系的觀點(diǎn),即根據(jù)相對(duì)于從并聯(lián)臂電路dut中的諧振子的諧振頻率到反諧振頻率的頻帶,功率接入頻率位于哪個(gè)位置的觀點(diǎn),對(duì)并聯(lián)臂電路的耐電性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。圖7(b)是表示各樣品的頻率特性的詳細(xì)情況、在上述的功率接入實(shí)驗(yàn)中實(shí)際接入功率的接入頻率與上述條件式的關(guān)系的表。圖7(c)是表示上述的條件式、即功率接入頻率與諧振子的諧振頻率之差(fn-fr)相對(duì)于各樣品中的諧振子的比頻帶(fa-fr)的比例和il變化量的關(guān)系的曲線圖。此處,功率接入頻率與諧振子的諧振頻率之差(fn-fr)相對(duì)于諧振子的比頻帶(fa-fr)的比例取正(+)值時(shí),意味著從諧振點(diǎn)觀察時(shí),功率接入頻率位于反諧振點(diǎn)側(cè),取負(fù)(-)值時(shí),意味著從諧振點(diǎn)觀察時(shí),功率接入頻率位于反諧振點(diǎn)的相反側(cè)側(cè),為0時(shí)意味著功率接入頻率是與諧振點(diǎn)相同的頻率。
另外,在圖7(c)中,示出功率接入后經(jīng)過15小時(shí)時(shí)的il變化量,對(duì)于已經(jīng)發(fā)生了故障的樣品a和樣品b,將其il變化量記為圖中的最大值(-1.5db)。
通過該分析可以確認(rèn)上述的條件式與il變化量之間有一定程度的相關(guān),功率接入頻率從諧振子的反諧振頻率向諧振頻率側(cè)偏離一定比例以上(樣品f以上)時(shí),趨向于不會(huì)發(fā)生故障(樣品a、b、e)。在功率接入頻率進(jìn)一步向諧振頻率側(cè)偏移的情況下(樣品h以上),能確認(rèn)到il變化量暫時(shí)增大的現(xiàn)象也趨向于不會(huì)發(fā)生。
即,可以認(rèn)為樣品f的條件式100×(fn-fr)/(fa-fr)的值為23.9%以下,從而能抑制功率接入時(shí)的發(fā)熱量的增大,能防止發(fā)生故障(樣品a、b、e)。還可以樣品h的條件式100×(fn-fr)/(fa-fr)的值為10.0%以下,從而能大幅地抑制功率接入時(shí)的發(fā)熱量的增大,能防止il變化量的暫時(shí)性增大。
另外,在條件式100×(fn-fr)/(fa-fr)為負(fù)的情況下,雖并未確認(rèn)功率接入時(shí)插入損耗發(fā)生較大劣化的現(xiàn)象,然而根據(jù)圖7(c),至少樣品d的條件式100×(fn-fr)/(fa-fr)的值為-95.2%以上,從而能防止功率接入時(shí)的插入損耗的劣化。
由于上述原因,在構(gòu)成可變?yōu)V波電路10的各并聯(lián)臂中接入最大功率的初級(jí)的并聯(lián)臂中,對(duì)于可變?yōu)V波電路10所對(duì)應(yīng)的各個(gè)通信頻段,使用具有滿足100×(fn-fr)/(fa-fr)≤23.9(%)的諧振頻率fr和反諧振點(diǎn)fa的諧振子,其中將諧振頻率設(shè)為fr、將反諧振頻率設(shè)為fa、將各通信頻段的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率設(shè)為fn,從而各通信信號(hào)的通頻帶中的高頻側(cè)的截止頻率附近不會(huì)出現(xiàn)初級(jí)的諧振部的反諧振頻率。由此,各通信信號(hào)的整個(gè)通頻帶位于低于初級(jí)的諧振部的反諧振頻率的頻帶。因而,能使初級(jí)的并聯(lián)臂不易產(chǎn)生過剩的發(fā)熱,能抑制可變?yōu)V波器電路在接入功率時(shí)的插入損耗的劣化,能提高可變?yōu)V波器電路的耐電性能。更優(yōu)選的是,若初級(jí)的并聯(lián)臂的諧振部具有滿足-95.2(%)≤100×(fn-fr)/(fa-fr)≤10.0(%)的諧振頻率fr和反諧振頻率fa,則能大幅抑制功率接入時(shí)的插入損耗的劣化。而且,若能如上述那樣抑制功率接入時(shí)的插入損耗的劣化,則對(duì)于多個(gè)通信頻段能夠分別容易地實(shí)現(xiàn)期望的插入損耗,能減少并聯(lián)臂和諧振部的級(jí)數(shù),從而實(shí)現(xiàn)可變?yōu)V波電路10的貼片尺寸的小型化。
接著,示出可變?yōu)V波電路10的實(shí)施例所涉及的具體規(guī)格。
實(shí)施例的可變?yōu)V波電路10設(shè)為與lte標(biāo)準(zhǔn)等規(guī)定的通信頻段band12、通信頻段band17、以及通信頻段band28h的發(fā)送頻帶對(duì)應(yīng)。通信頻段band12、通信頻段band17、以及通信頻段band28h都是如下的通信頻段:要作為阻頻帶的接收頻帶被設(shè)定成靠近要作為通頻帶的發(fā)送頻帶的高頻側(cè)。具體而言,通信頻段band12的發(fā)送頻帶為699~716mhz,通信頻段band12的接收頻帶為729~746mhz。通信頻段band17的發(fā)送頻帶為704~716mhz,通信頻段band17的接收頻帶為734~746mhz。通信頻段band28h的發(fā)送頻帶為728~748mhz,通信頻段band28h的接收頻帶為783~803mhz。
此處,在實(shí)施例的可變?yōu)V波電路10中,通過調(diào)整可變電容,使通頻帶與各通信頻段的發(fā)送頻帶一致,使該通頻帶的高頻側(cè)的阻頻帶與該通信頻段的接收頻帶一致,若考慮這種情況下的耐電性能,則初級(jí)的并聯(lián)臂22中的諧振子p1的諧振頻率fr和反諧振頻率fa對(duì)于通信頻段band12、通信頻段band17、以及通信頻段band28h,全都需要設(shè)定成滿足100×(fn-fr)/(fa-fr)≤23.9(%),其中將各通信頻段的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率設(shè)為fn。
例如,在將諧振子p1的諧振頻率fr設(shè)定成746mhz,將反諧振頻率fa設(shè)定成777mhz時(shí),由于通信頻段band12的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率為716mhz,因此對(duì)于通信頻段band12,上述條件式為100×(fn-fr)/(fa-fr)=-96.8(%),從而滿足上述條件式。由于通信頻段band17的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率為716mhz,因此對(duì)于通信頻段band17,上述條件式為100×(fn-fr)/(fa-fr)=-96.8(%),從而滿足上述條件式。由于通信頻段band28h的通頻帶的高頻側(cè)的截止頻率為748mhz,因此對(duì)于通信頻段band28h,上述條件式為100×(fn-fr)/(fa-fr)=6.45(%),也滿足上述條件式。
因而,在可變?yōu)V波電路10中,通信頻段band12、通信頻段band17、以及通信頻段band28h的通信信號(hào)的功率接入的頻率從初級(jí)的并聯(lián)臂22的諧振子p1的反諧振頻率777mhz向諧振頻率746mhz較大地偏移,在接入最大功率的初級(jí)的并聯(lián)臂22的諧振子p1中難以產(chǎn)生過剩的熱量,能抑制接入功率時(shí)的插入損耗的劣化,還能防止諧振子故障。因此,即使可變?yōu)V波電路10中的并聯(lián)臂的級(jí)數(shù)較少,也容易實(shí)現(xiàn)期望的濾波特性,能抑制并聯(lián)臂的級(jí)數(shù)并減小電路規(guī)模、電路尺寸。
《第2實(shí)施方式》
圖8是本發(fā)明的第2實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路10a的電路圖。
可變?yōu)V波電路10a中,在第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的串聯(lián)臂21與信號(hào)輸出端out之間追加串聯(lián)臂26,在串聯(lián)臂26的信號(hào)輸出端out側(cè)的一端追加并聯(lián)臂25。在該可變?yōu)V波電路10a中,并聯(lián)臂23與追加的串聯(lián)臂26以及并聯(lián)臂25構(gòu)成第2π型電路。本發(fā)明的可變?yōu)V波電路中,可以如上述那樣增加串聯(lián)臂和并聯(lián)臂的級(jí)數(shù),能夠通過增加串聯(lián)臂和并聯(lián)臂的級(jí)數(shù)來使在阻頻帶的衰減量增大。
《第3實(shí)施方式》
圖9是本發(fā)明的第3實(shí)施方式所涉及的可變?yōu)V波電路10b的電路圖。
可變?yōu)V波電路10b中,在第1實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中的并聯(lián)臂22和并聯(lián)臂23中追加開關(guān)sw,此外將彼此特性不同的多個(gè)諧振子p1、p2追加到各個(gè)并聯(lián)臂22和并聯(lián)臂23中,從而通過切換開關(guān)sw,也能切換頻率特性。本發(fā)明的可變?yōu)V波電路中,可以如上述那樣在并聯(lián)臂中追加多個(gè)諧振子,在該情況下,也不需要增加可變電容器的總數(shù),因此能增加可變?yōu)V波電路增加能夠?qū)?yīng)的通信頻段,并且抑制電路規(guī)模。
能夠如以上各實(shí)施方式中說明的那樣實(shí)施本發(fā)明。另外,本發(fā)明中,只要是符合記載在權(quán)利要求中的結(jié)構(gòu),在上述的各實(shí)施方式、變形例中所示出的結(jié)構(gòu)以外的任意的結(jié)構(gòu)都能實(shí)施。例如,在可變?yōu)V波電路的串聯(lián)臂上,除了設(shè)置容性電抗以外,還可以設(shè)置感性電抗、容性電抗和容性電抗之間的切換電路。更優(yōu)選的是,在串聯(lián)臂上至少設(shè)置感性電抗更好,由此能在實(shí)現(xiàn)與通頻帶的高頻側(cè)相鄰的阻頻帶時(shí),在通頻帶與阻頻帶之間實(shí)現(xiàn)陡峭的衰減特性。此外,并聯(lián)臂中,除了同時(shí)設(shè)置并聯(lián)電感器和串聯(lián)電感器以外,可以僅設(shè)置并聯(lián)電感器和串聯(lián)電感器中的一個(gè),此外也可以并聯(lián)電感器和串聯(lián)電感器都不設(shè)置。
標(biāo)號(hào)說明
10、10a、10b可變?yōu)V波電路
11輸入級(jí)匹配電路
12、12aπ型電路
13輸出級(jí)匹配電路
21、26串聯(lián)臂
22、23、25并聯(lián)臂
24切換電路
100實(shí)驗(yàn)裝置
101恒溫槽
102信號(hào)發(fā)生器
103功率放大器
104耦合器
105隔離器
106、108衰減器
107、109功率檢測(cè)器
110功率計(jì)。