專利名稱：濾波器電路及使用其的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有兩個通頻帶(pass band)的濾波器電路及使用該濾波器電路的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于高頻電路的小型化，對具備兩個通頻帶的雙頻濾波器(dual band filter) 的需要越來越高。作為這樣的雙頻濾波器，例如，提出了利用電介質(zhì)諧振器的基波 (fundamental wave)諧振模式以及高次諧振模式來構(gòu)成兩個通頻帶的雙頻濾波器(例如， 參照專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 JP特開平10-41701號公報但是，專利文獻(xiàn)1中提出的這種現(xiàn)有的雙頻濾波器，由于利用基波諧振模式以及高次諧振模式，所以存在不能任意設(shè)定兩個通頻帶的頻率的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)中的問題點而提出，其目的在于提供一種能夠任意設(shè)定兩個通頻帶的頻率，并且充分確保了兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的衰減量的濾波器電路及使用該濾波器電路的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。本發(fā)明的濾波器電路是通過將第一帶通濾波器和第二帶通濾波器相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的、具有兩個通頻帶的濾波器電路，其中，上述第一帶通濾波器以第一頻帶為通頻帶，上述第二帶通濾波器以頻率比上述第一頻帶高的第二頻帶為通頻帶，上述濾波器電路的特征在于，上述第一帶通濾波器以及上述第二帶通濾波器中的每一個至少具備諧振器組，其由多個諧振器構(gòu)成，該多個諧振器按照相互耦合來形成通頻帶的方式依次排列；輸入端子，其與該諧振器組的上述多個諧振器中的輸入級的諧振器耦合；以及輸出端子，其與上述諧振器組的上述多個諧振器中的輸出級的諧振器耦合，上述諧振器組由一端短路的1/4 波長諧振器以及兩端開放的1/2波長諧振器中的至少一方構(gòu)成，上述第一帶通濾波器以及上述第二帶通濾波器中的至少一方的上述諧振器組具有上述1/4波長諧振器以及上述1/2 波長諧振器這兩者，上述1/2波長諧振器的一端側(cè)與相鄰的上述輸入端子側(cè)的諧振器或上述輸入端子耦合，并且上述1/2波長諧振器的另一端側(cè)與相鄰的上述輸出端子側(cè)的諧振器或上述輸出端子耦合，在上述第一帶通濾波器中，假設(shè)包含在上述諧振器組中的上述1/2 波長諧振器的數(shù)目為0或偶數(shù)時a = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時a = -1 ；在相鄰的上述諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0或偶數(shù)時b = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時b = -1 ；在上述輸入級的諧振器和上述輸入端子之間的耦合主要為電容性時c = 1，主要為電感性時 c = -1 ；在上述輸出級的諧振器和上述輸出端子之間的耦合主要為電容性時d = 1，主要為電感性時d = -1 ；在上述第一帶通濾波器的通過特性中，假設(shè)在第三頻帶與上述第一頻帶之間的頻率區(qū)域中形成的、通過由多個路徑所傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點 (attenuation pole)的數(shù)目為0或偶數(shù)時e = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時e = _1，其中，該第三頻帶位于上述第一頻帶以及上述第二頻帶之間，在上述第二帶通濾波器中，假設(shè)在包含在上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目為0或偶數(shù)時f = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時f =-1 ；在相鄰的上述諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0或偶數(shù)時g = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時g = _l ；在上述輸入級的諧振器和上述輸入端子之間的耦合主要為電容性時h = 1，主要為電感性時h = -1 ；在上述輸出級的諧振器和上述輸出端子之間的耦合主要為電容性時j = 1，主要為電感性時j = -1 ；在構(gòu)成上述諧振器組的上述諧振器的數(shù)目為偶數(shù)時k = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時k = -1 ；在上述第二帶通濾波器的通過特性中，假設(shè)在上述第三頻帶和上述第二頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過由多個路徑所傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點的數(shù)目為O或偶數(shù)時m = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時m = -1，則按照滿足 aXbX cX dXeXf XgXhXj XkXm = -1的方式，來規(guī)定包含在上述第一帶通濾波器的上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目以及包含在上述第二帶通濾波器的上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目。根據(jù)具備這樣的構(gòu)成的濾波器電路，在位于第一帶通濾波器的通頻帶即第一頻帶和第二帶通濾波器的通頻帶即第二頻帶之間的第三頻帶中， 能夠使在通過第一帶通濾波器的電信號和通過第二帶通濾波器的電信號之間產(chǎn)生相位差并相互抵消，因此能夠獲得具有在兩個通頻帶之間具有衰減極點的優(yōu)異的通過特性的濾波器電路。此外，由于是將以第一頻帶為通頻帶的第一帶通濾波器、和以頻率比第一頻帶高的第二頻帶為通頻帶的第二帶通濾波器相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的、具有兩個通頻帶的濾波器電路，所以能夠獲得可任意設(shè)定兩個通頻帶的頻率的濾波器電路。本發(fā)明的無線通信模塊的特征在于，具備RF部，其包含上述構(gòu)成的濾波器電路； 和基帶部，其與該RF部連接。本發(fā)明的無線通信設(shè)備的特征在于，具備上述構(gòu)成的無線通信模塊；和天線，其與上述RF部連接。根據(jù)本發(fā)明的濾波器電路，能夠獲得可任意設(shè)定兩個通頻帶的頻率、并且具有在兩個通頻帶之間具有衰減極點的優(yōu)異的通過特性的濾波器電路。根據(jù)本發(fā)明的無線通信模塊以及本發(fā)明的無線通信設(shè)備，由于能夠使用在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中充分確保了衰減量的本發(fā)明的濾波器電路來對兩個通信頻帶的信號進(jìn)行濾波，所以能夠獲得小型且通信品質(zhì)良好的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。



圖11是表示圖9以及圖15中的第二帶通濾波器30的等效電路圖。圖12是表示圖9所示的電路的電氣特性的模擬結(jié)果的圖。圖13是表示圖10所示的電路的電氣特性的模擬結(jié)果的圖。圖14是表示圖11所示的電路的電氣特性的模擬結(jié)果的圖。圖15是表示本發(fā)明的實施方式的第三例的濾波器電路的等效電路圖。圖16是表示圖15中的第一帶通濾波器20的等效電路圖。圖17是表示圖15所示的電路的電氣特性的模擬結(jié)果的圖。圖18是表示圖16所示的電路的電氣特性的模擬結(jié)果的圖。圖19是示意性表示本發(fā)明的實施方式的第四例的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備的方框圖。符號說明11輸入端子12輸出端子20第一帶通濾波器30第二帶通濾波器21、31輸入級的諧振器22、32輸出級的諧振器
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的濾波器電路。實施方式的第一例圖1是表示本發(fā)明的實施方式的第一例的濾波器電路的等效電路圖。圖2是表示圖1的濾波器電路中的第一帶通濾波器20的等效電路圖。圖3是表示圖1的濾波器電路中的第二帶通濾波器30的等效電路圖。本例的濾波器電路，如圖1所示，在輸入端子11和輸出端子12之間并聯(lián)連接有第一帶通濾波器20以及第二帶通濾波器30。第一帶通濾波器20以第一頻帶為通頻帶。第二帶通濾波器30以第二頻帶為通頻帶。輸入端子11以及輸出端子12被第一帶通濾波器20 和第二帶通濾波器30共用。根據(jù)具備這種構(gòu)成的本例的濾波器電路，由于能夠任意設(shè)定第一頻帶以及第二頻帶，所以能夠獲得可分別任意設(shè)定兩個通頻帶的頻率的濾波器電路。第一帶通濾波器20，如圖1以及圖2所示，具有分別由一端接地的1/4波長諧振器構(gòu)成的輸入級的諧振器21以及輸出級的諧振器22。通過由這兩個諧振器21、22構(gòu)成的諧振器組來形成通頻帶。此外，輸入級的諧振器21以及輸出級的諧振器22的另一端彼此通過電感器25被耦合。并且，輸入級的諧振器21的另一端和輸入端子11通過電容器23被耦合，輸出級的諧振器22的另一端和輸出端子12通過電容器對被耦合。第二帶通濾波器30，如圖1以及圖3所示，具有輸入級的諧振器31、輸出級的諧振器32、和諧振器33。輸入級的諧振器31以及輸出級的諧振器32分別由一端接地的1/4 波長諧振器構(gòu)成。諧振器33由兩端開放的1/2波長諧振器構(gòu)成，并配置在輸入級的諧振器 31以及輸出級的諧振器32之間。通過由這三個諧振器31 33構(gòu)成的諧振器組來形成通頻帶。此外，輸入級的諧振器31的另一端和諧振器33的一端通過電容器35被耦合，諧振器33的另一端和輸出級的諧振器32的另一端通過電容器36被耦合。并且，輸入級的諧振器31的另一端和輸入端子11通過電容器34被耦合，輸出級的諧振器32的另一端和輸出端子12通過電容器37被耦合。圖4中示出圖1所示的本例的濾波器電路的電氣特性的模擬結(jié)果。圖5中示出圖 2所示的第一帶通濾波器20的電氣特性的模擬結(jié)果。圖6中示出圖3所示的第二帶通濾波器30的電氣特性的模擬結(jié)果。此外，圖7中示出將圖1所示的本例的濾波器電路中的第二帶通濾波器30的1/2波長諧振器33置換為1/4波長諧振器后得到的比較例的濾波器電路，圖8中示出其電氣特性的模擬結(jié)果。在圖4 圖6以及圖8中示出的圖表中，橫軸表示頻率，縱軸表示衰減量。此外，在各個圖表中，用粗實線表示將輸入端子11作為端口 1、將輸出端子12作為端口 2時的通過特性(S21)，用細(xì)實線表示反射特性(Sll)。另外，在該模擬中，在圖1 圖3中示出的電路中，諧振器21、22、31 33采用在上下表面配置了接地導(dǎo)體的、相對介電常數(shù)為18. 7且厚度為Imm的電介質(zhì)中設(shè)置的寬度 0. 2mm的帶狀線，諧振器21、22的長度為6mm，諧振器31、32的長度為3mm，諧振器33的長度為7.42mm。電感器25為15nH。電容器23、24為0. 65pF。電容器；34、37為0. 5pF，電容器 35,36為0. 19pF。在圖7所示的電路中，除了使諧振器33的長度為3. 3mm之外，與圖1所示的電路為相同的元件值。根據(jù)該模擬結(jié)果可知，雖然在圖5、圖6中示出的第一帶通濾波器20以及第二帶通濾波器30的通過特性中未發(fā)現(xiàn)衰減極點，但是在圖4所示的本例的濾波器電路的通過特性中，在兩個通頻帶之間形成了衰減極點，得到充分確保了兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的衰減量的良好的通過特性?？梢哉J(rèn)為，該衰減極點是在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過第一帶通濾波器20的電信號的相位和通過第二帶通濾波器30的電信號的相位之差接近 180°，通過第一帶通濾波器20的電信號和通過第二帶通濾波器30的電信號相互抵消而生成的。此外，在圖8中示出的比較例的濾波器電路的通過特性中，未在兩個通頻帶之間形成衰減極點。通過圖1所示的電路和圖7所示的電路之間的比較可知，通過將第二帶通濾波器30的諧振器33從1/4波長諧振器改變?yōu)?/2波長諧振器，從而兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的通過第二帶通濾波器30的電信號的相位發(fā)生變化，能夠使通過第一帶通濾波器20的電信號和通過第二帶通濾波器30的電信號相互抵消而形成衰減極點。為了求取通過像這樣將構(gòu)成第一帶通濾波器20以及第二帶通濾波器30的諧振器的一部分從1/4波長諧振器改變?yōu)?/2波長諧振器，能夠使通過第一帶通濾波器20的電信號和通過第二帶通濾波器30的電信號相互抵消的條件，本發(fā)明者進(jìn)行了各種研討。首先，帶通濾波器至少具備諧振器組，其由多個諧振器構(gòu)成，該多個諧振器按照相互耦合來形成通頻帶的方式依次排列；輸入端子，其與輸入級的諧振器耦合；和輸出端子，其與輸出級的諧振器耦合，諧振器組由一端短路的1/4波長諧振器以及兩端開放的1/2 波長諧振器中的至少一方構(gòu)成，1/2波長諧振器的一端側(cè)與相鄰的輸入端子側(cè)的諧振器或輸入端子耦合，并且1/2波長諧振器的另一端側(cè)與相鄰的輸出端子側(cè)的諧振器或輸出端子耦合，針對上述這樣的帶通濾波器，調(diào)查了通頻帶外的頻率區(qū)域中的通過帶通濾波器的電信號的相位如何變化后得到的結(jié)果，可知以下事項。1、包含在諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目每變化一個時，通頻帶外的頻率區(qū)域中的相位反轉(zhuǎn)。2、在諧振器組中相鄰的諧振器間的耦合主要是電感性的部分的數(shù)目每變化一個時，通頻帶外的頻率區(qū)域中的相位反轉(zhuǎn)。3、在輸入端子和輸入級的諧振器之間的耦合主要為電容性的情況下和主要為電感性的情況下，通頻帶外的頻率區(qū)域中的相位反轉(zhuǎn)。4、在輸出端子和輸出級的諧振器之間的耦合主要為電容性的情況下和主要為電感性的情況下，通頻帶外的頻率區(qū)域中的相位反轉(zhuǎn)。5、構(gòu)成諧振器組的諧振器的數(shù)目每變化一個時，比通頻帶低頻的一側(cè)的頻率區(qū)域中的相位反轉(zhuǎn)。6、在帶通濾波器的通過特性中，在通過由多個路徑傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點在通頻帶外形成的情況下，在該衰減極點的兩側(cè)相位反轉(zhuǎn)。7、在諧振器組中相鄰的諧振器間的耦合主要為電容性的部分的數(shù)目對通頻帶外的頻率區(qū)域中的相位沒有影響。此外，構(gòu)成諧振器組的諧振器的數(shù)目對比通頻帶高頻的一側(cè)的頻率區(qū)域中的相位沒有影響。基于以上結(jié)果，對在將以第一頻帶為通頻帶的第一帶通濾波器和以頻率比第一頻帶高的第二頻帶為通頻帶的第二帶通濾波器相互并聯(lián)連接而構(gòu)成的、具有兩個通頻帶的濾波器電路中，通過使通過第一帶通濾波器的電信號和通過第二帶通濾波器的電信號相互抵消，能夠在位于第一頻帶以及第二頻帶之間的第三頻帶中形成衰減極點的條件進(jìn)行探討后得到以下的結(jié)果。S卩，可知，在第一帶通濾波器中，假設(shè)在包含在諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目為0或偶數(shù)時a= 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時a = _l ；在相鄰的諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0或偶數(shù)時b = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時b = -1 ；在輸入級的諧振器和輸入端子之間的耦合主要為電容性時c = 1，主要為電感性時c = -1 ；在輸出級的諧振器和輸出端子之間的耦合主要為電容性時d = 1，主要為電感性時d = -1，在第一帶通濾波器的通過特性中，假設(shè)在位于第一頻帶以及第二頻帶之間的第三頻帶、與第一頻帶之間的頻率區(qū)域中形成的、通過由多個路徑傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點的數(shù)目為0或偶數(shù)時 e = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時e = -1，在第二帶通濾波器中，假設(shè)在包含在諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目為0或偶數(shù)時f = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時f = -1 ；在相鄰的諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0或偶數(shù)時g = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時g = "I ；在輸入級的諧振器和輸入端子之間的耦合主要為電容性時h = 1，主要為電感性時h = -1 ；在輸出級的諧振器和輸出端子之間的耦合主要為電容性時j = 1，主要為電感性時j = -ι ；在構(gòu)成諧振器組的諧振器的數(shù)目為偶數(shù)時k = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時k = -1，在第二帶通濾波器的通過特性中，假設(shè)在第三頻帶和第二頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過由多個路徑傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點的數(shù)目為0或偶數(shù)時m = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時m = -1，則按照滿足aXbXCXdXeXfXgXhXjXkXm = -l的方式，來規(guī)定包含在第一帶通濾波器的諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目以及包含在第二帶通濾波器的諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目即可。例如，在圖1所示的本例的濾波器電路中，在第一帶通濾波器20中，包含在諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目為0，在諧振器組中相鄰的諧振器間的耦合主要為電感性的
8部分的數(shù)目為1，輸入端子11和輸入級的諧振器21之間的耦合、以及輸出端子12和輸出級的諧振器22之間的耦合全都為電容性。此外，在圖5所示的第一帶通濾波器20的通過特性中，通過由多個路徑傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點未形成。此外，在第二帶通濾波器30中，包含在諧振器組中的1/2波長諧振器的數(shù)目為1， 在諧振器組中相鄰的諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0，輸入端子11和輸入級的諧振器31之間的耦合、以及輸出端子12和輸出級的諧振器32之間的耦合全都為電容性，構(gòu)成諧振器組的諧振器的數(shù)目為3。此外，在圖6所示的第二帶通濾波器30的通過特性中，通過由多個路徑傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點未形成。于是，在本例的濾波器電路中，由于b = f = k = -l，a = C = d = e = g = h = j = m= 1，所以aXbXcXdXeXfXgXhX jXkXm = -1。于是，根據(jù)本例的濾波器電路， 在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過第一帶通濾波器20的電信號和通過第二帶通濾波器30的電信號相互抵消，從而形成衰減極點，能夠得到確保了兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的衰減量的良好的通過特性。此外，根據(jù)本例的濾波器電路，在兩個帶通濾波器中，一個帶通濾波器的諧振器組僅由1/4波長諧振器構(gòu)成，另一個帶通濾波器的諧振器組由1/4波長諧振器和一個1/2波長諧振器構(gòu)成，所以具有在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中具有衰減極點的良好的通過特性，并且能夠得到小型的濾波器電路。實施方式的第二例圖9是表示本發(fā)明的實施方式的第二例的濾波器電路的等效電路圖。圖10是表示圖9的濾波器電路中的第一帶通濾波器20的等效電路圖。圖11是表示圖9的濾波器電路中的第二帶通濾波器30的等效電路圖。本例的濾波器電路，如圖9所示，在輸入端子11和輸出端子12之間并聯(lián)連接有第一帶通濾波器20以及第二帶通濾波器30。第一帶通濾波器20以第一頻帶為通頻帶。第二帶通濾波器30以第二頻帶為通頻帶。輸入端子11以及輸出端子12被第一帶通濾波器20 和第二帶通濾波器30共用。第一帶通濾波器20，如圖9以及圖10所示，具有分別由一端接地的1/4波長諧振器構(gòu)成的輸入級的諧振器21以及輸出級的諧振器22。通過由這兩個諧振器21、22構(gòu)成的諧振器組而形成通頻帶。此外，輸入級的諧振器21以及輸出級的諧振器22的另一端彼此通過電感器25被耦合。并且，輸入級的諧振器21的另一端和輸入端子11通過電容器23 被耦合，輸出級的諧振器22的另一端和輸出端子12通過電容器M被耦合。此外，在本例的濾波器電路中的第一帶通濾波器20中，輸入端子11和輸出端子 12通過電容器沈連接。該電容器沈是為了在第一帶通濾波器20中，在由輸入端子11 — 電容器23 —電感器25 —電容器M —輸出端子12的路徑所傳遞的電信號、和由輸入端子 11 —電容器26 —輸出端子12的路徑所傳遞的電信號之間，產(chǎn)生接近180°的相位差來相互抵消而配置的。并且，由此，在第一帶通濾波器20的通過特性中，能夠在通頻帶的兩側(cè)形成衰減極點。第二帶通濾波器30，如圖9以及圖11所示，具有輸入級的諧振器31、輸出級的諧振器32、和諧振器33。輸入級的諧振器31由一端接地的1/4波長諧振器構(gòu)成。輸出級的諧振器32由兩端開放的1/2波長諧振器構(gòu)成。諧振器33由兩端開放的1/2波長諧振器構(gòu)成，并配置在輸入級的諧振器31以及輸出級的諧振器32之間。通過由這三個諧振器31 33構(gòu)成的諧振器組來形成通頻帶。此外，輸入級的諧振器31的另一端和諧振器33的一端通過電容器35被耦合，諧振器33的另一端和輸出級的諧振器32的一端通過電容器36被耦合。并且，輸入端子11和輸入級的諧振器31的另一端通過電容器34被耦合，輸出級的諧振器32的另一端和輸出端子12通過電容器37被耦合。圖12中示出圖9所示的本例的濾波器電路的電氣特性的模擬結(jié)果。圖13中示出圖10所示的第一帶通濾波器20的電氣特性的模擬結(jié)果。圖14中示出圖11所示的第二帶通濾波器30的電氣特性的模擬結(jié)果。在圖12 圖14示出的圖表中，橫軸表示頻率，縱軸表示衰減量。此外，在各個圖表中，用粗實線表示將輸入端子11作為端口 1、將輸出端子12 作為端口 2時的通過特性(S21)，用細(xì)實線表示反射特性(Sll)。另外，在該模擬中，在圖9 圖11示出的電路中，諧振器21、22、31 33采用在上下表面配置了接地導(dǎo)體的、相對介電常數(shù)為18. 7且厚度為Imm的電介質(zhì)中設(shè)置的寬度 0. 2mm的帶狀線，諧振器21、22的長度為6mm，諧振器31的長度為3mm，諧振器32的長度為 7. 54mm,諧振器33的長度為7. 0_。電感器25為15nH。電容器23J4為0. 65pF。電容器 26 為 0. 15pF。電容器 34,37 為 0. 5pF,電容器 35,36 為 0. 14pF。根據(jù)該模擬結(jié)果可知，雖然在圖13所示的第一帶通濾波器20的通過特性中，在通頻帶附近的高頻側(cè)和低頻側(cè)，形成有通過由兩個路徑所傳遞的電信號彼此的相位差而形成的衰減極點，但是在圖14所示的第二帶通濾波器30的通過特性中，沒有發(fā)現(xiàn)衰減極點。并且，可知，在圖12所示的本例的濾波器電路的通過特性中，在第一帶通濾波器20的通頻帶附近的高頻側(cè)的衰減極點和第二帶通濾波器30的通頻帶之間的頻率區(qū)域中，進(jìn)一步還形成了一個衰減極點。另外，在本例的濾波器電路中，由于b = e = k = -l，a = C = d = f = g = h = j = m= 1，所以aXbXcXdXeXfXgXhX jXkXm = -1。于是，根據(jù)本例的濾波器電路， 在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過第一帶通濾波器20的電信號和通過第二帶通濾波器30的電信號相互抵消，從而形成衰減極點，能夠得到確保了兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的衰減量的良好的通過特性。實施方式的第三例圖15是表示本發(fā)明的實施方式的第三例的濾波器電路的等效電路圖。圖16是表示圖15的濾波器電路中的第一帶通濾波器20的等效電路圖。另外，本例的濾波器電路中的第二帶通濾波器30與圖11所示的前述實施方式的第二例的第二帶通濾波器30包括元件值在內(nèi)都完全相同，其電氣特性在圖14示出。本例的濾波器電路，如圖15所示，在輸入端子11和輸出端子12之間并聯(lián)連接有第一帶通濾波器20以及第二帶通濾波器30。第一帶通濾波器20以第一頻帶為通頻帶。第二帶通濾波器30以第二頻帶為通頻帶。輸入端子11以及輸出端子12被第一帶通濾波器 20和第二帶通濾波器30共用。第一帶通濾波器20，如圖15以及圖16所示，具有分別由一端接地的1/4波長諧振器構(gòu)成的輸入級的諧振器21、輸出級的諧振器22、以及諧振器23。諧振器23配置在輸入級的諧振器21以及輸出級的諧振器22之間，通過由這三個諧振器21 23構(gòu)成的諧振器組而形成通頻帶。此外，輸入級的諧振器21以及諧振器23的另一端彼此通過電容器25被耦合，諧振器23以及輸出級的諧振器22的另一端彼此通過電容器沈被耦合。并且，輸入級的諧振器21的另一端和輸入端子11通過電容器M被耦合，輸出級的諧振器22的另一端和輸出端子12通過電容器27被耦合。圖17中示出圖15所示的本例的濾波器電路的電氣特性的模擬結(jié)果。圖18中示出圖16所示的第一帶通濾波器20的電氣特性的模擬結(jié)果。在圖17、18所示的圖表中，橫軸表示頻率，縱軸表示衰減量。此外，在各個圖表中，用粗實線表示將輸入端子11作為端口 1、將輸出端子12作為端口 2時的通過特性(S21)，用細(xì)實線表示反射特性(Sll)。另外，在該模擬中，在圖15、16所示的電路中，諧振器21 23采用在上下表面配置了接地導(dǎo)體的、相對介電常數(shù)為18. 7且厚度為Imm的電介質(zhì)中設(shè)置的寬度0. 2mm且長度 6mm的帶狀線。電容器M、27為0. 6pF。電容器25、26為0. 15pF。根據(jù)該模擬結(jié)果可知，在圖18所示的第一帶通濾波器20的通過特性以及在圖14 所示的第二帶通濾波器30的通過特性中，沒有發(fā)現(xiàn)衰減極點。并且，可知，在圖17所示的本例的濾波器電路的通過特性中，在第一帶通濾波器20的通頻帶和第二帶通濾波器30的通頻帶之間的頻率區(qū)域中，形成了一個衰減極點。另外，在本例的濾波器電路中，由于k = -l，a = b = C = d = e = f = g = h = j = m= 1，所以aXbXcXdXeXfXgXhX jXkXm = -1。于是，根據(jù)本例的濾波器電路， 在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過第一帶通濾波器20的電信號和通過第二帶通濾波器30的電信號相互抵消，從而形成衰減極點，能夠得到確保了兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的衰減量的良好的通過特性。實施方式的第四例圖19是表示本發(fā)明的實施方式的第四例的無線通信模塊80以及無線通信設(shè)備85 的方框圖。本例的無線通信模塊80具備基帶部81，其處理基帶信號；和RF部82，其與基帶部81連接，處理基帶信號的調(diào)制后以及解調(diào)前的RF信號。在RF部82中含有前述的本發(fā)明的濾波器電路821，通過濾波器電路821使對基帶信號進(jìn)行調(diào)制而成的RF信號或接收到的RF信號中的通信頻帶以外的信號衰減。作為具體的構(gòu)成，在基帶部81中配置有基帶IC 811，在RF部82中在濾波器電路 821和基帶部81之間配置有RF IC 822。另外，在這些電路間也可以插入其他電路。并且，通過對無線通信模塊80的濾波器電路821連接天線84，從而構(gòu)成了進(jìn)行RF 信號的發(fā)送接收的本例的無線通信設(shè)備85。根據(jù)具有這種構(gòu)成的本例的無線通信模塊80以及無線通信設(shè)備85，由于能夠使用在兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中充分確保了衰減量的本發(fā)明的濾波器電路821來對兩個通信頻帶的信號進(jìn)行濾波，所以能夠獲得小型且通信品質(zhì)良好的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。變形例本發(fā)明不限定于前述實施方式的例子，在不脫離本發(fā)明的要旨的范圍內(nèi)可進(jìn)行各種變更、改良。例如，雖然在前述實施方式的例子中，示出了第二帶通濾波器30具備1/2波長諧振器的例子，但也可以使第一帶通濾波器20具備1/2波長諧振器。此外，也可以使第一帶通濾波器20以及第二帶通濾波器30雙方都具備1/2波長諧振器。但是，從濾波器電路的小型化的角度，希望1/2波長諧振器的數(shù)目較少。 此外，在本發(fā)明的濾波器電路中，作為構(gòu)成諧振器組的諧振器，除了使用了帶狀線或微帶線等的諧振器外，還可以使用同軸諧振器。
權(quán)利要求
1.一種濾波器電路，其通過將第一帶通濾波器和第二帶通濾波器相互并聯(lián)連接而構(gòu)成，且具有兩個通頻帶，其中，上述第一帶通濾波器以第一頻帶為通頻帶，上述第二帶通濾波器以頻率比上述第一頻帶高的第二頻帶為通頻帶，上述濾波器電路的特征在于，上述第一帶通濾波器以及上述第二帶通濾波器中的每一個至少具備 諧振器組，其由多個諧振器構(gòu)成，該多個諧振器按照相互耦合來形成通頻帶的方式依次排列；輸入端子，其與該諧振器組的上述多個諧振器中的輸入級的諧振器耦合；以及輸出端子，其與上述諧振器組的上述多個諧振器中的輸出級的諧振器耦合， 上述諧振器組由一端短路的1/4波長諧振器以及兩端開放的1/2波長諧振器中的至少一方構(gòu)成，上述第一帶通濾波器以及上述第二帶通濾波器中的至少一方的上述諧振器組具有上述1/4波長諧振器以及上述1/2波長諧振器這兩者，上述1/2波長諧振器的一端側(cè)與相鄰的上述輸入端子側(cè)的諧振器或上述輸入端子耦合，并且上述1/2波長諧振器的另一端側(cè)與相鄰的上述輸出端子側(cè)的諧振器或上述輸出端子華禹合，在上述第一帶通濾波器中，假設(shè)包含在上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目為0或偶數(shù)時a= 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時a = _l ；在相鄰的上述諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0或偶數(shù)時b = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時b = -1 ；在上述輸入級的諧振器和上述輸入端子之間的耦合主要為電容性時C = 1，主要為電感性時C = -I ；在上述輸出級的諧振器和上述輸出端子之間的耦合主要為電容性時d = 1，主要為電感性時d = -1，在上述第一帶通濾波器的通過特性中，假設(shè)在第三頻帶與上述第一頻帶之間的頻率區(qū)域中形成的、通過由多個路徑所傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點的數(shù)目為0或偶數(shù)時e = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時e = -1，其中，該第三頻帶位于上述第一頻帶以及上述第二頻帶之間，在上述第二帶通濾波器中，假設(shè)包含在上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目為0或偶數(shù)時f = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時f = -1 ；在相鄰的上述諧振器間的耦合主要為電感性的部分的數(shù)目為0或偶數(shù)時g= 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時g = -l ；在上述輸入級的諧振器和上述輸入端子之間的耦合主要為電容性時h = 1，主要為電感性時h = -l ；在上述輸出級的諧振器和上述輸出端子之間的耦合主要為電容性時j = 1，主要為電感性時j =-1 ；在構(gòu)成上述諧振器組的上述諧振器的數(shù)目為偶數(shù)時k = 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時k = -1，在上述第二帶通濾波器的通過特性中，假設(shè)在上述第三頻帶和上述第二頻帶之間的頻率區(qū)域中，通過由多個路徑所傳遞的信號彼此的相位差而形成的衰減極點的數(shù)目為0或偶數(shù)時m= 1，在該數(shù)目為奇數(shù)時m =-1，則按照滿足aXbXcXdXeXfXgXhXj XkXm = -I的方式，來規(guī)定包含在上述第一帶通濾波器的上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目以及包含在上述第二帶通濾波器的上述諧振器組中的上述1/2波長諧振器的數(shù)目。
2.一種無線通信模塊，其特征在于，具備RF部，其包含權(quán)利要求1所述的濾波器電路；和基帶部，其與該RF部連接。
3. 一種無線通信設(shè)備，其特征在于，具備 權(quán)利要求2所述的無線通信模塊；和天線，其與上述RF部連接。
全文摘要
提供一種能任意設(shè)定兩個通頻帶的頻率，并充分確保了兩個通頻帶之間的頻率區(qū)域中的衰減量的濾波器電路及使用該濾波器電路的無線通信模塊以及無線通信設(shè)備。濾波器電路并聯(lián)連接有第一、第二帶通濾波器(20，30)，具有兩個通頻帶，各個帶通濾波器至少具備諧振器組，其由多個諧振器構(gòu)成，該多個諧振器按照相互耦合來形成通頻帶的方式依次排列；輸入端子(11)，其與輸入級的諧振器(21)耦合；和輸出端子(12)，其與輸出級的諧振器(22)耦合，諧振器組由1/4波長諧振器和1/2波長諧振器中的至少一方構(gòu)成，第一帶通濾波器(20)和第二帶通濾波器(30)中的至少一方的諧振器組具有1/4波長諧振器和1/2波長諧振器這兩者。
文檔編號H01P1/205GK102334231SQ201080009258
公開日2012年1月25日 申請日期2010年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月25日
發(fā)明者二宮弘, 吉川博道, 堀內(nèi)雅史 申請人:京瓷株式會社