專利名稱：多功能電路元件、以及使用了其的可變?yōu)V波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠作為在高頻電路中使用的可變諧振器或者傳輸線路操作的多功能電路元件、以及使用了其的可變?yōu)V波器。
背景技術(shù)：
在高頻無線通信技術(shù)中，通過使用被稱為濾波器的電路來對各種信號中的規(guī)定的頻率的信號進(jìn)行通過或者阻止，從而區(qū)分需要的信號和不需要的信號。一般，濾波器具有不可變的中心頻率和帶寬作為其設(shè)計參數(shù)。濾波器搭載在各種無線通信裝置。為了使無線通信裝置在各種頻率和各種帶寬下發(fā)揮作用，需要在各種中心頻率和各種帶寬下實現(xiàn)濾波功能。作為其方法，考慮了通過開關(guān)切換預(yù)先安裝于該裝置的中心頻率與帶寬的組合不同的多個濾波器的方法。根據(jù)該方法， 需要與中心頻率與帶寬的組合的數(shù)目相同數(shù)目的濾波器，電路規(guī)模變大。因此，裝置變得大型化。此外，根據(jù)該方法，在預(yù)先安裝的各濾波器所具有的中心頻率與帶寬的組合以外的條件下，無法使無線通信裝置發(fā)揮作用。為了解決這樣的問題，日本專利申請公開2004-7352(以下，稱為專利文獻(xiàn)1)所公開的技術(shù)，在構(gòu)成濾波器的諧振器中使用壓電體，通過從外部對該壓電體施加偏置(bias) 電壓從而變更壓電體的頻率特性(諧振頻率)，改變?yōu)V波器的帶寬。此外，T.ScottMattin, Fuchen Wang and Kai Chang, "ELECTRONICALLYTUNABLE AND SffITCHABLE FILTERS USING MICROSTRIP RINGRES0NAT0R CIRCUITS”， IEEE MTT-S Digest, 1988, pp. 803-806(以下，稱為非專利文獻(xiàn)1)所公開的技術(shù)，通過使相互的端部相對從而將兩個微帶(microstrip)線路配置成環(huán)狀，使用通過PIN二極管連接了相對的端部之間的諧振器，從而使濾波器的中心頻率可變。但是，上述專利文獻(xiàn)1所公開的可變?yōu)V波器具有階梯型濾波器的帶寬，但是，因壓電體的特性的限制導(dǎo)致中心頻率的變化幅度很小，為 2%程度，因此帶寬的變化量也成為相同程度，無法進(jìn)行大幅的帶寬的變更。此外，上述非專利文獻(xiàn)1所公開的濾波器是使中心頻率可變的濾波器，但無法使帶寬大幅地可變。此外，根據(jù)以往技術(shù)，電路所具備的電路元件(例如為諧振器或者濾波器)的功能被固定，該電路元件的全部或者一部分難以作為該電路元件以外的結(jié)構(gòu)要素(例如為傳輸線路)而發(fā)揮作用。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于這樣的實際情況，本發(fā)明的目的在于，提供具有簡單的結(jié)構(gòu)且多功能 (multirole)的電路元件、具有簡單的結(jié)構(gòu)且能夠大幅地變更帶寬的可變諧振器和可變?yōu)V波器、以及能夠大幅地變更帶寬并且能夠與帶寬的變更獨立地且自在地變更諧振頻率(濾波器的情況下為中心頻率)的可變諧振器和可變?yōu)V波器。
本發(fā)明的多功能電路元件包括第一傳輸線路，具有連接到輸入線路的一端和連接到輸出線路的另一端；第二傳輸線路，具有連接到上述輸入線路的一端和連接到上述輸出線路的另一端，并且具有與上述第一傳輸線路的電長度相等的電長度；以及一個或者多個開關(guān)電路，在上述第一傳輸線路的長度方向上，上述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，在上述第二傳輸線路的長度方向上，上述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，上述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗與上述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗相等，上述第一傳輸線路的奇模式特性阻抗與上述第二傳輸線路的奇模式特性阻抗相等，各上述開關(guān)電路連接到上述第一傳輸線路和上述第二傳輸線路的其中一個，通過上述開關(guān)電路的導(dǎo)通/截止而能夠選擇性地至少作為諧振器和傳輸線路的其中一個來進(jìn)行操作。在上述多功能電路元件中，也可以是，設(shè)置多個上述開關(guān)電路，通過選擇性地導(dǎo)通其中一個，從而構(gòu)成為能夠作為帶寬可變的可變諧振器來進(jìn)行操作。此外，該多功能電路元件也可以是，將R設(shè)為預(yù)先決定的1以上的整數(shù)、將r設(shè)為1
以上R以下的各整數(shù)的話，還設(shè)置R個開關(guān)、其中r = 1、2.....R，將第r個上述開關(guān)民
的一端連接到上述第一傳輸線路，將上述開關(guān)民的另一端連接到上述第二傳輸線路，將上述開關(guān)民的一端和上述第一傳輸線路的連接點與上述第一傳輸線路的上述一端之間的電長度構(gòu)成為相等于上述開關(guān)民的另一端和上述第二傳輸線路的連接點與上述第二傳輸線路的上述一端之間的電長度。在上述多功能電路元件中，也可以是，設(shè)置多個上述開關(guān)電路，通過選擇性地導(dǎo)通其中一個從而構(gòu)成為能夠作為帶寬可變的可變諧振器來進(jìn)行操作。也可以是，設(shè)置多個上述多功能電路元件，在鄰接的上述多功能電路元件之間串聯(lián)連接K-反相器(inverter)，從而構(gòu)成可變?yōu)V波器?；蛘撸景l(fā)明的可變?yōu)V波器，也可以構(gòu)成為，包括第一傳輸線路，具有連接到輸入線路的一端和連接到輸出線路的另一端；第二傳輸線路，具有連接到上述輸入線路的一端和連接到上述輸出線路的另一端，并且具有與上述第一傳輸線路的電長度相等的電長度； 以及一個或者多個開關(guān)電路，在上述第一傳輸線路的長度方向上，上述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，在上述第二傳輸線路的長度方向上，上述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，上述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗與上述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗相等，上述第一傳輸線路的奇模式特性阻抗與上述第二傳輸線路的奇模式特性阻抗相等，各上述開關(guān)電路連接到上述第一傳輸線路和上述第二傳輸線路的其
中一個，如果將R設(shè)為預(yù)先決定的1以上的整數(shù)、設(shè)成r = 1、2.....R的話，第r個上述開
關(guān)民的一端連接到上述第一傳輸線路，上述開關(guān)民的另一端連接到上述第二傳輸線路，上述開關(guān)民的一端和上述第一傳輸線路的連接點與上述第一傳輸線路的上述一端之間的電長度相等于上述開關(guān)民的另一端和上述第二傳輸線路的連接點與上述第二傳輸線路的上述一端之間的電長度，根據(jù)在各上述開關(guān)民中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個以上的開關(guān)的位置，在兩個上述傳輸線路的長度方向的至少一部分中，交替地配置至少兩個以上的在相同的操作頻率下為半個波長的線路長度的區(qū)間和至少一個以上的在該操作頻率下為1/4波長或者其整數(shù)倍的線路長度的區(qū)間，在半個波長的線路長度的各上述區(qū)間中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的上述開關(guān)電路的數(shù)目為一個，在1/4波長或者其整數(shù)倍的線路長度的的各上述區(qū)間中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的上述開關(guān)電路的數(shù)目為零。根據(jù)本發(fā)明的多功能電路元件，通過開關(guān)電路的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的選擇，同一個電路元件能夠作為傳輸線路和可變諧振器(或者可變?yōu)V波器)發(fā)揮作用。根據(jù)本發(fā)明的可變諧振器，通過從多個開關(guān)電路中選擇設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的一個開關(guān)電路，從而能夠大幅地變更帶寬。使用該可變諧振器來實現(xiàn)能夠大幅地變更帶寬的可變?yōu)V波器。此外，在可變諧振器包括橋接兩個傳輸線路之間的開關(guān)的情況下，通過該開關(guān)的導(dǎo)通/截止?fàn)顟B(tài)的選擇，從而能夠與帶寬的變更獨立地且自在地變更諧振頻率。使用該可變諧振器，從而實現(xiàn)能夠大幅地變更帶寬并且能夠與帶寬的變更獨立地且自在地變更中心頻率的可變?yōu)V波器。此外， 如果是包括橋接兩個傳輸線路之間的多個開關(guān)的可變?yōu)V波器，則通過適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)，從而不僅能夠獨立地變更帶寬和中心頻率也能夠獨立地變更濾波器級數(shù)。


圖IA是該發(fā)明的帶寬可變的可變諧振器的平面圖。圖IB是圖IA中的可變諧振器的IB-IB截面圖。圖2是表示使用于電路仿真的圖IA所示的可變諧振器的模型的圖。圖3A表示在從輸入線路偏離電長度30°的位置接地時的圖2所示的模型的頻率特性。圖:3B表示在從輸入線路偏離電長度60°的位置接地時的頻率特性。圖4表示圖IA所示的可變諧振器的變形例。圖5表示圖IA所示的可變諧振器的變形例。圖6表示開關(guān)電路的具體的結(jié)構(gòu)例。圖7表示在開關(guān)電路中包括的開關(guān)的具體的結(jié)構(gòu)例。圖8是將所有的開關(guān)電路設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)時的圖IA所示的可變諧振器的史密斯圖 (Smithchart)0圖9表示將所有的開關(guān)電路設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)時的圖IA所示的可變諧振器的傳輸特性。圖10是帶寬和諧振頻率可變的可變諧振器的平面圖。圖IlA表示在圖10所示的可變諧振器的模型中僅位置H3接地時的模型。圖IlB表示在位置H3和H4兩處接地時的模型。圖12A表示在圖IlA中從輸入線路偏離電長度10°的位置接地時的頻率特性。圖12B表示從輸入線路偏離電長度40°的位置接地時的頻率特性。圖13A表示在傳輸線路之間具備了多個開關(guān)的、圖10所示的可變諧振器的變形例。圖1 表示在傳輸線路之間的多個開關(guān)中一個開關(guān)被設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的、圖IlA所示的可變諧振器。
圖13C表示在傳輸線路之間的多個開關(guān)中兩個開關(guān)被設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的、圖IlA所示的可變諧振器。圖14是表示在圖13A所示的可變諧振器中，將傳輸線路之間的多個開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的狀況的圖。圖15A是用于說明如果將兩個傳輸線路的中央附近的開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，則出現(xiàn)不需要的諧振的情況的圖。圖15B是用于說明通過將傳輸線路之間的多個開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)從而消除不需要的諧振的情況的圖。圖16是帶寬和諧振頻率可變的可變諧振器的平面圖。圖17是帶寬和諧振頻率可變的可變諧振器的平面圖。圖18A是表示用于實施本發(fā)明的線路結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖18B是圖18A中的線路結(jié)構(gòu)的18B-18B截面圖。圖19A是表示用于實施本發(fā)明的線路結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖19B是圖19A中的線路結(jié)構(gòu)的19B-19B截面圖。圖20是用于實施本發(fā)明的線路結(jié)構(gòu)的一例的圖。圖21是帶寬可變的可變?yōu)V波器的平面圖。圖22表示在K-反相器中包括的電路的具體例。圖23是帶寬和中心頻率可變的可變?yōu)V波器的平面圖。圖M表示在K-反相器中包括的電路的具體例。圖25是帶寬和中心頻率和級數(shù)可變的可變?yōu)V波器的平面圖。圖沈是帶寬和中心頻率和級數(shù)可變的可變?yōu)V波器的平面圖。圖27是表示使用于電路仿真的圖25和圖沈所示的可變?yōu)V波器的模型的圖。圖觀是表示使用于電路仿真的圖25和圖沈所示的可變?yōu)V波器的模型的圖。圖29A表示圖27所示的模型的頻率特性。圖29B表示圖28所示的模型的頻率特性。
具體實施例方式在圖IA中表示作為本發(fā)明的一個實施方式的、具有微帶線路結(jié)構(gòu)的可變諧振器 100，在圖IB中表示其1B-1B截面?？勺冎C振器100包括兩個傳輸線路101、102、多個開關(guān)電路150。在圖1所示的實施方式中，在電介質(zhì)基板805上形成長方形狀的兩個傳輸線路 101、102。第一傳輸線路101的一端IOla連接到在電介質(zhì)基板805上形成的輸入線路111， 第一傳輸線路101的另一端IOlb連接到在電介質(zhì)基板805上形成的輸出線路112。第二傳輸線路102的一端10 連接到輸入線路111，第二傳輸線路102的另一端102b連接到輸出線路112。兩條傳輸線路101、102是諸如金屬等的導(dǎo)電體，被形成在電介質(zhì)基板805的一面上，在電介質(zhì)基板805的另一面(背面)上由諸如金屬等的導(dǎo)電體形成接地導(dǎo)體800。 另外，被兩個傳輸線路101、102和輸入線路111和輸出線路112包圍的、通過標(biāo)號130表示的間隙區(qū)域是電介質(zhì)基板805裸露的部分。對兩個傳輸線路101、102所要求的條件為如下(1)第一傳輸線路101的電長度與第二傳輸線路102的電長度相等，
(2)在第一傳輸線路101的長度方向上，第一傳輸線路101的偶模式特性阻抗(the characteristic impedance for the even mode)禾口奇模式特t生阻抗(thecharacteristic impedance for the odd mode)分另U相同，(3)在第二傳輸線路102的長度方向上，第二傳輸線路102的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，(4)第一傳輸線路101的偶模式特性阻抗與第二傳輸線路102的偶模式特性阻抗
相等，(5)第一傳輸線路101的奇模式特性阻抗與第二傳輸線路102的奇模式特性阻抗相等，例如，如果電介質(zhì)基板805在其所有面上具有均等的厚度和相同的相對介電系數(shù)，則如以下那樣形成兩個傳輸線路101、102時，兩個傳輸線路101、102滿足條件 (1)-(5)(a)第一傳輸線路101的線路長度與第二傳輸線路102的線路長度相等，(b)第一傳輸線路101的線路寬度與第二傳輸線路102的線路寬度相等，(c)第一傳輸線路101與第二傳輸線路102的線路間隔(在圖IA中用符號D表示)成為一定。在圖1所示的可變諧振器100中，以電介質(zhì)基板805在其所有面上具有均等的厚度和相同的相對介電系數(shù)為前提，將兩個傳輸線路101、102的線路長度都設(shè)為L，將線路寬度設(shè)為W，在電介質(zhì)基板805上介于間隙區(qū)域130以線路間距離D平行地形成兩個傳輸線路101、102。在電介質(zhì)基板805不具有均等的厚度或/和相同的相對介電系數(shù)的情況下，考慮相對介電系數(shù)的分布來形成兩個傳輸線路101、102使得滿足條件(1)-(5)即可。該設(shè)計方法通過已知技術(shù)達(dá)成，因此省略詳細(xì)的說明。圖IA所示的可變諧振器100具有5個開關(guān)電路150 (為了避免圖變得繁雜，而只對一個開關(guān)電路附加了標(biāo)號)。在可變諧振器100中，所有的開關(guān)電路150僅連接到第二傳輸線路102，但不限定于這樣的結(jié)構(gòu)，各開關(guān)電路150連接到第一傳輸線路101和第二傳輸線路102的其中一個即可。在后面敘述開關(guān)電路150的具體的結(jié)構(gòu)例，但在圖IA所示的例子中，開關(guān)電路150具有一端連接到第一傳輸線路101和第二傳輸線路102的其中一個且另一端接地的開關(guān)150a。如圖IB所示，各開關(guān)150a，其一端831連接到第二傳輸線路102， 其另一端832經(jīng)由導(dǎo)電體833和通孔(via hole) 806電連接到接地導(dǎo)體800。另外，對導(dǎo)電體833的形狀等沒有任何限定，因此在其他的圖中省略導(dǎo)電體833的圖示。各開關(guān)電路150的連接位置是，[1]在第一傳輸線路101上，從一端IOla到開關(guān)電路的連接位置為止的電長度互相不同的位置(其中，除了一端IOla和另一端101b)，同樣地，[2]在第二傳輸線路102上，從一端10 到開關(guān)電路的連接位置為止的電長度互相不同的位置(其中，除了一端10 和另一端102b)。在這樣的結(jié)構(gòu)中，有時從連接到第一傳輸線路101上的某個開關(guān)電路的連接位置到一端IOla為止的電長度θ工與從連接到第二傳輸線路102上的某個開關(guān)電路的連接位置到一端10 為止的電長度θ 2變得相等。在Q1 =92的情況下，不可以將在從一端IOla偏離了電長度Q1的位置連接到第一傳輸線路101 的開關(guān)電路，和在從一端10 偏離了電長度Θ 2的位置連接到第二傳輸線路102的開關(guān)電路都設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。如后所述，在使可變諧振器100諧振操作的情況下，在各開關(guān)電路150中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路的數(shù)目為一個。從這樣的觀點看的話，在從輸入線路111偏離了相等電長度的位置將開關(guān)電路150連接到第一傳輸線路101和第二傳輸線路102的各自是沒有意義的，因此，關(guān)于各開關(guān)電路150的連接位置，除了上述條件[1] [2]之外，也可以作為條件追加條件[3]連接到兩個傳輸線路101、102中的一個傳輸線路的各開關(guān)電路150 的從該傳輸線路的一端的電長度，分別與連接到另一個傳輸線路的各開關(guān)電路150的從對應(yīng)的傳輸線路的一端的電長度的任何一個都不一致。在可變諧振器100中，如果在各開關(guān)電路150中將某一個開關(guān)電路設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)， 則得到相應(yīng)于該開關(guān)電路的連接位置的帶寬，如果將其他的開關(guān)電路設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，則得到相應(yīng)于該開關(guān)電路的連接位置的其他帶寬。因此，通過變更設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路，從而能夠使可變共振器100的帶寬變化。利用使用了圖2所示的模型的電路仿真的結(jié)果來說明該情況。圖2表示使用了理想傳輸線路的圖IA所示的可變諧振器100的仿真模型。將平行的兩條傳輸線路101、102的線路長度L都設(shè)為2GHz的半波長(電長度為180°，即π弧度)。因此，該可變諧振器100在2GHz下諧振。圖中的標(biāo)記π @2GHz表示在2GHz下的電長度為η弧度，以下在圖中使用相同的標(biāo)記。兩條傳輸線路101、102相互電磁耦合，將第一傳輸線路101的偶模式特性阻抗設(shè)為100 Ω，將奇模式特性阻抗設(shè)為50 Ω，將第二傳輸線路102的偶模式特性阻抗設(shè)為100 Ω， 將奇模式特性阻抗設(shè)為50 Ω。在介電系數(shù)為9. 5、基板厚度為0. 5mm的電介質(zhì)基板805上作為微帶線路形成具有這樣的特性的傳輸線路的情況下，兩條傳輸線路101、102的線路寬度W分別成為約0. 2mm,線路間距離D分別成為約0. 2mm,線路長度L分別成為約30mm。輸入線路111和輸出線路112的各特性阻抗設(shè)為與輸入輸出端口 P1、P2的端口阻抗相同，在這里設(shè)為50Ω。開關(guān)電路150(在圖1所示的例子中為開關(guān)150a)是理想的，設(shè)為開關(guān)150a端子之間的截止時的阻抗為無限大，導(dǎo)通時的阻抗為零。因此，代替選擇設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路，而改變第二傳輸線路102接地的部位。各傳輸線路101、102的通過點線劃分表示的各區(qū)間是電長度為10° (π/18弧度)。因此，通過標(biāo)號Gl表示的連接位置是距一端101a、102a的電長度成為30°的位置，通過標(biāo)號G2表示的連接位置是距一端 101a、102a的電長度成為60°的位置。圖3A表示在僅通過標(biāo)號Gl表示的連接位置接地時的頻率特性，圖3B表示在僅通過標(biāo)號G2表示的連接位置接地時的頻率特性。圖3A、圖;3B的橫軸表示頻率，縱軸表示從輸入線路111看的反射系數(shù)Sll或者從輸入線路111到輸出線路112的傳遞系數(shù)S21。坐標(biāo)圖的實線表示反射系數(shù)，虛線表示傳遞系數(shù)。該可變諧振器100在基本頻率2GHz下諧振(串聯(lián)諧振)，因此反射系數(shù)Sll變得最小，傳遞系數(shù)S21變得最大。根據(jù)圖3A和圖:3B可知，在任何情況下，可變諧振器100都在2GHz下諧振。在基本頻率的2倍即4GHz下也產(chǎn)生諧振。此外，根據(jù)圖3A和圖的各傳遞系數(shù)S21可知，與接地位置為G2的情況相比，在Gl的情況下以諧振頻率2GHz為中心的帶寬相當(dāng)窄。因此可知，在可變諧振器100中，通過變更設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150，在保持諧振頻率為一定的狀態(tài)下能夠變更帶寬。此外，根據(jù)圖可清楚的那樣，在基本諧振頻率的2倍的4GHz下，圖3A(接地位置Gl)相反地比圖(接地位置G2)帶寬變寬?？傊鶕?jù)圖1A、圖1B、圖2所示的該發(fā)明的可變諧振器，能夠通過改變開關(guān)電路的接地位置，不改變諧振頻率的狀態(tài)下改變帶寬。此外，作為諧振頻率，可以利用基本諧振頻率和其整數(shù)倍的諧振頻率。根據(jù)該仿真變得清楚的可變諧振器100的頻率特性不是僅在偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗為上述設(shè)定值的情況下能夠得到的特性，也容許其他的設(shè)定值，但是在各傳輸線路101、102的長度方向上偶模式特性阻抗與奇模式特性阻抗相同是理想的。但是， 實際上連接到傳輸線路的開關(guān)電路150不是理想的，在設(shè)置開關(guān)電路150時，有時由于設(shè)置襯墊(pad)等各種條件從而不一定成為理想的電路設(shè)計。在這種情況下，在變更帶寬時諧振頻率會變化若干，但如果是可變諧振器的應(yīng)用對象所要求的范圍內(nèi)的變化則可以容許。圖4表示可變諧振器100a，該可變諧振器IOOa具有與圖IA所示的可變諧振器100 相比兩條傳輸線路101、102的各寬度寬，各傳輸線路101、102的寬度方向上的外緣部分比輸入線路111和輸出線路112的寬度方向上的外緣部分位于外側(cè)的結(jié)構(gòu)。如此，在各傳輸線路101、102的長度方向上偶模式特性阻抗與奇模式特性阻抗相同，則不一定需要是如圖 IA所示的可變諧振器100那樣各傳輸線路101、102的外緣部分與輸入線路111和輸出線路 112的外緣部分一致的結(jié)構(gòu)。圖5表示可變諧振器100b，該可變諧振器IOOb具有與圖IA所示的可變諧振器 100相比以曲線狀形成了各傳輸線路101、102的結(jié)構(gòu)。如此，在各傳輸線路101、102的長度方向上兩條傳輸線路101、102的偶模式特性阻抗與奇模式特性阻抗相同，則可變諧振器的各傳輸線路101、102的形狀不限定于直線狀。但是，兩條傳輸線路101、102必須滿足條件 (1)-(5).圖6表示開關(guān)電路150的具體的結(jié)構(gòu)例。A所示的開關(guān)電路150，開關(guān)150a的另
一端被直接接地。B所示的開關(guān)電路150包括電容器，開關(guān)150a的另一端連接到電容器的一端，電容器的另一端被接地。C所示的開關(guān)電路150包括電感器，開關(guān)150a的另一端連接到電感器的一端，電感器的另一端被接地。D所示的開關(guān)電路150包括傳輸線路150b，開關(guān)150a的另一端連接到傳輸線路 150b的一端，傳輸線路150b的另一端被接地。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，在該開關(guān)電路被設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)時的操作頻率下，傳輸線路150b具有1/4波長的線路長度。E所示的開關(guān)電路150包括傳輸線路150b，開關(guān)150a的另一端連接到傳輸線路 150b的一端，傳輸線路150b的另一端被開路。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，在該開關(guān)電路被設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)時的操作頻率下，傳輸線路150b具有1/2波長。F所示的開關(guān)電路150包括可變更電容值的可變電容器，開關(guān)150a的另一端連接到可變電容器的一端，可變電容器的另一端被接地。G所示的開關(guān)電路150包括可變更電感值的可變電感器，開關(guān)150a的另一端連接到可變電感器的一端，可變電感器的另一端被接地。H所示的開關(guān)電路150包括傳輸線路150b，開關(guān)150a的另一端連接到傳輸線路 150b的一端，傳輸線路150b的另一端被接地。一個或者多個開關(guān)150c的各一端連接到傳輸線路150b，各開關(guān)150c的另一端被接地。通過切換這些開關(guān)的導(dǎo)通/截止，從而能夠變更開關(guān)電路150的特性。I所示的開關(guān)電路150包括經(jīng)由開關(guān)150c相互串聯(lián)連接的多個傳輸線路，開關(guān)150a的另一端連接到一個傳輸線路的一端。通過切換傳輸線路之間的各開關(guān)的導(dǎo)通/截止，從而能夠變更開關(guān)電路150的特性。此夕卜，不限定于開關(guān)150a，在本說明書中如果說開關(guān)，例如可以是 MEMS (Micro-Electro Mechanical Systems，微機(jī)電系統(tǒng))開關(guān)那樣的觸點型的開關(guān)，或者例如也可以是使用了二極管、晶體管等的、不在電路網(wǎng)上設(shè)置觸點而具有電路的開啟關(guān)閉功能的所謂開關(guān)元件(switching element)。這些開關(guān)元件不限定于在導(dǎo)通狀態(tài)時使直流通過的歐姆開關(guān)(ohmic switch)，也可以是在導(dǎo)通狀態(tài)下阻斷直流但使交流通過的電容性開關(guān)(capacitive switch)。此外，如圖7的A、B所示，開關(guān)150a也可以是可變更諧振頻率的并聯(lián)諧振電路。這時，設(shè)定該并聯(lián)諧振電路的特性，使得為了要將開關(guān)電路150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，該并聯(lián)諧振電路的諧振頻率與由兩條傳輸線路101、102構(gòu)成的可變諧振器的諧振頻率一致，為了將開關(guān)電路150設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，該并聯(lián)諧振電路不在由兩條傳輸線路101、 102構(gòu)成的可變諧振器的諧振頻率下諧振。如圖7的A、B所示，例如通過變更可變電容器的電容值或可變電感器的電感值，從而變更該并聯(lián)諧振電路的諧振頻率。或者，通過圖6的H 所示的線路150b和開關(guān)150c的組合使得在期望的操作頻率下線路的電長度成為λ /4的位置被接地，從而也可以等價地構(gòu)成可變的并聯(lián)諧振器?；蛘?，也可以經(jīng)由開關(guān)連接圖6的 I所示那樣的多個線路，構(gòu)成具有在期望的操作頻率下線路的電長度成為λ /2的開路端的可變的并聯(lián)諧振器。開關(guān)電路150的結(jié)構(gòu)不限定于這些結(jié)構(gòu)。雖然能夠根據(jù)開關(guān)電路150的結(jié)構(gòu)而將可變諧振器的頻率特性變更成期望的形狀，但可變諧振器的諧振頻率仍然是由兩條傳輸線路101、102的線路長度決定的諧振頻率。到此為止，針對包括兩條傳輸線路101、102和多個開關(guān)電路150的可變諧振器，說明了作為帶寬可變的諧振器的特性?？勺冎C振器100除了作為諧振器發(fā)揮作用以外，也可以作為傳輸線路發(fā)揮作用。尤其是開關(guān)電路150為一個的情況，例如，圖IA所示的可變諧振器100所包括的開關(guān)電路150為一個的情況，該開關(guān)電路連接到兩個傳輸線路101、102 的其中一個的除了兩端的部分。通過標(biāo)號100表示的電路元件也是如下的多功能電路元件，在該開關(guān)電路150為截止?fàn)顟B(tài)時不作為能夠變更帶寬的可變諧振器發(fā)揮作用而作為傳輸線路發(fā)揮作用，在開關(guān)電路150為導(dǎo)通狀態(tài)時作為具有某一帶寬的諧振器發(fā)揮作用。當(dāng)然，圖4和圖5的可變諧振器IOOaUOOb除了作為諧振器發(fā)揮作用以外，也可以作為傳輸線路發(fā)揮作用，但這里以可變諧振器100為代表進(jìn)行說明。圖8、圖9分別表示在圖IA所示的可變諧振器100中，在將開關(guān)電路150全部設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)時的從輸入線路111看的輸入阻抗和從輸入線路111到輸出線路112的傳遞系數(shù)S21。另外，將兩條傳輸線路101、102的偶模式特性阻抗、奇模式特性阻抗、輸入線路111 的特性阻抗、輸出線路112的特性阻抗設(shè)成分別與圖2所示的模型相同。圖8在史密斯圖上表示了頻率0. 1 5GHz區(qū)間的輸入阻抗，史密斯圖的中心為50 Ω?？芍?，輸入阻抗保持 50 Ω而不動。這是因為，在兩條傳輸線路101、102上以偶模式(even mod)傳播，并且在圖 2所示的模型中偶模式特性阻抗是輸入線路111和輸出線路112的各特性阻抗以及輸入輸出端口 P1、P2的端口阻抗的兩倍即100 Ω，因此兩條傳輸線路101、102的并聯(lián)連接、即兩條傳輸線路101、102成為與特性阻抗為50Ω的一條傳輸線路相同。此外，根據(jù)圖9可知，與一般的50 Ω的傳輸線路相同地，在0. 1 5GHz的寬頻帶中傳輸信號。根據(jù)以上的說明可知，在可變諧振器100中，將所有的開關(guān)電路150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)時進(jìn)行與通常的傳輸線路相同的操作。但是，根據(jù)偶模式特性阻抗的值，兩條傳輸線路 101、102未必與輸入線路111、輸出線路112阻抗匹配，因此可以說，兩條傳輸線路101、102 的線路寬度W和線路間隔D被設(shè)計成偶模式特性阻抗成為輸入線路111和輸出線路112的各特性阻抗以及輸入端口 Pl和輸出端口 P2的各端口阻抗的兩倍是理想的。但是，即使不符合該理想條件，如果來自電路元件或者可變諧振器的應(yīng)用對象的設(shè)計要求所能夠容許的話也是可以的。另外，在使電路元件或者可變諧振器作為傳輸線路發(fā)揮作用的情況下，兩條傳輸線路101、102能夠作為構(gòu)成了后述的可變?yōu)V波器時的K-反相器的一部分或者全部發(fā)揮作用。圖10表示作為使用了微帶線路結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的一個實施方式的、能夠變更諧振頻率和帶寬的可變諧振器200的結(jié)構(gòu)。與圖IA所示的可變諧振器100不同，可變諧振器200 包括橋接兩條傳輸線路101、102的一個開關(guān)140。橋接兩條傳輸線路101、102的數(shù)目不限定于一個，也可以設(shè)為包含多個開關(guān)的結(jié)構(gòu)(參照圖13A、圖13B、圖13C、圖14)。這時，如果將R設(shè)為預(yù)先決定的1以上的整數(shù)、將r設(shè)為表示1以上R以下的各整數(shù)，設(shè)為可變諧振
器200作為開關(guān)140包括R個開關(guān)SJr = 1、2.....R)，則從輸入線路111側(cè)數(shù)到第r個
開關(guān)S,的一端連接到第一傳輸線路101，開關(guān)S,的另一端連接到第二傳輸線路102，開關(guān)S, 的一端和第一傳輸線路101的連接點與第一傳輸線路101的一端IOla之間的電長度被設(shè)為與開關(guān)S,的另一端和第二傳輸線路102的連接點與第二傳輸線路102的一端10 之間的電長度相等。通過將圖10所示的可變諧振器200的開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，把連接到兩條傳輸線路101、102的一部分(在該例子中，在傳輸線路102上的從開關(guān)140到輸入線路111為止的線路長度為L1的線路部分)的開關(guān)電路150之中的一個設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而可變諧振器200作為在如下的頻率下諧振的諧振器進(jìn)行操作，在該頻率下長度L1是半波長。由于L1 < L，因此將開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)時，可變諧振器200在比將開關(guān)140設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)時的諧振頻率高的頻率下諧振。另外，如果將處于從開關(guān)140到輸出線路112為止的區(qū)間(長度為L-L1)的開關(guān)電路150全部設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，則能夠使該區(qū)間的線路部分作為通常的傳輸線路進(jìn)行操作。另外，用于橋接傳輸線路101、102的開關(guān)140構(gòu)成為，例如橫跨兩個傳輸線路在上面形成電介質(zhì)層，在該電介質(zhì)層上形成開關(guān)140，并經(jīng)由在電介質(zhì)層形成的通孔將開關(guān)140的一端和另一端分別連接到第一和第二傳輸線路即可。用于導(dǎo)通、截止控制開關(guān) 140的布線能夠從電介質(zhì)層的上面引到形成了傳輸線路101、102的電介質(zhì)基板805(參照圖 1)的期望的位置。通過使用了圖IlA的模型的仿真來表示圖10所示的可變諧振器200的結(jié)構(gòu)作為諧振頻率和帶寬都可變的諧振器進(jìn)行操作的情況。圖IlA以圖2所示的模型為基礎(chǔ)，在兩條傳輸線路101的中央與傳輸線路102的中央之間設(shè)置了理想的開關(guān)140，并將其設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)時的模型結(jié)構(gòu)。與圖2所示的模型相同地，通過變更接地位置來代替對導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150進(jìn)行變更的操作。通過標(biāo)號Hl 表示的連接位置是距一端101a、102a的電長度在2GHz下成為10°的位置，通過標(biāo)號H2表示的連接位置是距一端101a、102a的電長度在2GHz下成為40°的位置。圖12A表示僅通過標(biāo)號Hl表示的連接位置接地時的頻率特性，圖12B表示僅通過標(biāo)號H2表示的連接位置接地時的頻率特性。
圖12A、圖12B的橫軸表示頻率，縱軸表示從輸入線路111看的反射系數(shù)Sll或者從輸入線路111到輸出線路112的傳遞系數(shù)S21。坐標(biāo)圖的實線表示反射系數(shù)S11，虛線表示傳遞系數(shù)S12。根據(jù)圖12A和圖12B可知，通過將開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而在開關(guān)140 處于截止?fàn)顟B(tài)時為2GHz (參照圖3A、圖3B)的基本諧振頻率成為其2倍的4GHz。這是因為， 開關(guān)140被設(shè)置于在2GHz下距輸入線路111和兩條傳輸線路101、102的連接點的電長度為90°的位置，因此通過將該開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而從開關(guān)140到輸入線路111為止的線路長度為L1的區(qū)間成為諧振器，長度L1是在4GHz下的半波長(電長度為180° )。此外，在導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150的位置為Hl和H2的情況下，根據(jù)圖12A和圖12B 所示的各傳輸特性S21可清楚的那樣，4GHz下的帶寬相當(dāng)不同?？芍?，與接地位置為H2的情況相比，在接地位置為Hl的情況下以諧振頻率4GHz為中心的帶寬相當(dāng)窄。這是，諧振頻率保持4GHz而不變。根據(jù)以上說明可知，圖10所示的可變諧振器200能夠變更諧振頻率和帶寬，而且即使改變帶寬也能夠?qū)⒅C振頻率保持為一定。如圖13A、圖13B、圖13C所示，在可變諧振器200包括多個開關(guān)140的情況下，可變諧振器200能夠在更多的諧振頻率下進(jìn)行操作。如圖1 所示那樣，在多個開關(guān)140中僅將一個開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的情況下，從輸入線路111到設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140為止的線路長度為Lx的區(qū)間在將線路長度Lx作為半波長的頻率下，作為諧振器進(jìn)行操作。因此，通過變更設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140，從而可變諧振器200在相應(yīng)于設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140的各位置的諧振頻率下進(jìn)行操作。另外，這時，把連接到從設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140到輸入線路111為止的線路長度為Lx的區(qū)間(S卩，由設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140和輸入線路111和兩條傳輸線路101、102構(gòu)成閉環(huán)的線路部分)的開關(guān)電路150中的其中一個設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。 從設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140到輸出線路112為止的區(qū)間(長度為L-Lx)不作為諧振器發(fā)揮作用，而是作為傳輸線路發(fā)揮作用。如圖13C所示，在多個開關(guān)140中僅將兩個開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的情況下，如果由設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個開關(guān)140所夾的線路長度為Ly的區(qū)間中的一個開關(guān)電路150被導(dǎo)通，則該線路長度為Ly的區(qū)間在將線路長度Ly作為半波長的諧振頻率下，作為諧振器進(jìn)行操作。 另外，這時，把連接到由設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個開關(guān)140所夾的線路長度為Ly的區(qū)間(S卩，由設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個開關(guān)140和兩條傳輸線路101、102構(gòu)成閉環(huán)的線路部分)的開關(guān)電路 150中的其中一個設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。從在設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個開關(guān)140中接近于輸入線路111 的開關(guān)140到輸入線路111為止的線路部分和從其他的開關(guān)140到輸出線路112為止的線路部分不作為諧振器發(fā)揮作用，而是作為傳輸線路發(fā)揮作用。如圖13B、圖13C所示，在可變諧振器200中，不限定于通過標(biāo)號200表示的結(jié)構(gòu)整體作為諧振器進(jìn)行操作，有時通過標(biāo)號200表示的結(jié)構(gòu)的一部分作為諧振器進(jìn)行操作，因此應(yīng)將可變諧振器200理解為“通過整體或者一部分作為能夠變更帶寬的諧振器進(jìn)行操作從而能夠變更諧振頻率的可變諧振器”。為了謹(jǐn)慎起見而附加說明的話，“通過標(biāo)號200表示的結(jié)構(gòu)整體作為諧振器進(jìn)行操作”的情況是，可變諧振器20的所有開關(guān)140被設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，并且開關(guān)電路150中的一個開關(guān)電路被選擇成導(dǎo)通狀態(tài)的狀態(tài)。該狀態(tài)下的可變諧振器200與可變諧振器100等價，因此省略重復(fù)說明。另外，從其他的觀點看，將多個開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)來使用是有優(yōu)點的。參照圖 14、圖15A、圖15B來說明這種情況。這時，將多個開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，但與圖13C所示的情況不同，作為諧振器進(jìn)行操作的部分是從輸入線路111到設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140為止的線路長度為Lz的區(qū)間(在將線路長度Lz作為半波長的諧振頻率下進(jìn)行操作)。在圖 IlA所示的模型中，把位于通過標(biāo)號H3表示的位置的開關(guān)140從理想的開關(guān)改變到在導(dǎo)通狀態(tài)下的相移量為在2GHz下的電長度2°的開關(guān)的情況下，如圖15A所圖示的那樣，在根據(jù)使用具有相移量的開關(guān)的諧振頻率(約3. 8GHz)的附近，出現(xiàn)如通過標(biāo)號T表示的那樣出現(xiàn)其他的諧振頻率(約4. OGHz)。這是根據(jù)在圖14中從輸出線路112側(cè)的第二個開關(guān)為截止?fàn)顟B(tài)(即，從輸出線路112側(cè)的三個開關(guān)全部截止)的情況下，從導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140(位置H3)到輸出線路112為止的區(qū)間(長度為L-Lz)的諧振頻率，由于從開關(guān)140(位置H3) 到輸入線路111為止的區(qū)間(長度為！^)與開關(guān)140(位置H3)到輸出線路112為止的區(qū)間(長度為L-Lz)相同，因此表現(xiàn)在大致相同的頻率上諧振的特性?？紤]到該不需要的諧振在形成可變?yōu)V波器時帶來惡劣影響。從消除該不需要的諧振帶來的惡劣影響的觀點看，將本來設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140(位置H3)以外的一個以上的開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)是有效的。例如，如圖IlB所示的模型那樣，把連接到從設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140(位置H3)到輸出線路112為止的區(qū)間(長度為L-L1)的另一個開關(guān)140(位置H4)設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。圖15B表示在該開關(guān)140(位置H4)的相移量為在2GHz下的電長度 2°的情況下的諧振器的反射系數(shù)Sll和傳遞系數(shù)S21的頻率特性。根據(jù)圖15B可知能夠去除不需要的諧振，其原因在于，連接到從開關(guān)140(位置H3)到輸出線路112為止的區(qū)間 (長度為L-L1)的具有相移量的開關(guān)與傳輸線路101、102的一部分和輸出線路112所形成的閉環(huán)，變得比H3位于輸出線路側(cè)的所有的開關(guān)為截止時的閉環(huán)小，從而諧振頻率向高頻側(cè)移動。另外，諧振頻率從4GHz向低的頻域移動若干，但這是由開關(guān)140(位置H3)的相移量引起的，在設(shè)計可變諧振器時考慮該相移量的影響即可。這里，對將一個開關(guān)140 (位置H4) 設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的情況進(jìn)行了敘述，但也可以把比H3位于輸出線路側(cè)的多個開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。這里已說明的惡劣影響排除方法也可以應(yīng)用于以后說明的可變?yōu)V波器的K-反相器單元。圖16表示作為本發(fā)明的一個實施方式的諧振頻率和帶寬可變的可變諧振器300。 可變諧振器300以圖IA所示的可變諧振器100為基礎(chǔ)，將第一傳輸線路101的線路長度和第二傳輸線路102的線路長度都設(shè)為L，將M設(shè)為表示預(yù)先決定的4以上的偶數(shù)，將m
設(shè)為表示1以上M以下的各整數(shù)，而且還包括M個電抗電路CmOii= 1、2.....M)。在m為
1彡m彡M/2的范圍時，第m個電抗電路Cm在從第一傳輸線路101的一端IOla偏離U2m-1)/ M的各位置連接到第一傳輸線路101，在m為M/2彡m彡M的范圍時，第m個電抗電路Cm在從第二傳輸線路102的一端10 偏離U2m-M-1)/M的各位置連接到第二傳輸線路102。圖 16表示M = 4時的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)例中，M個電抗電路Cm(l是電容值可變的可
變電容器。在操作時，M個電容值全部被設(shè)定成相同的值。從傳輸線路101的一端IOla到最近的電抗電路C1的連接位置為止的電長度是L/ M，同樣地，從傳輸線路101的另一端IOlb到最近的電抗電路CM/2的連接位置為止的電長度也是L/M。在傳輸線路101、102上鄰接的電抗電路Cm、Cm+1的連接位置之間的電長度是2L/ M。由此，傳輸線路101、102被分成1+M/2個區(qū)間，在各區(qū)間中，在傳輸線路101或者102上的不同的位置與地之間連接有至少一個以上、為了改變帶寬的話兩個以上的開關(guān)電路150。要使諧振頻率向低頻側(cè)變化的情況下，增大各電抗電路Cm(l的電容值即可。通過變更設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150，從而能夠變更可變諧振器300的帶寬。另外， 在可變諧振器300中，為了在變更帶寬時使諧振頻率不變化，尤其在將第一傳輸線路101的偶模式特性阻抗設(shè)為、將奇模式特性阻抗設(shè)為Zydd、將第二傳輸線路102的偶模式特性阻抗設(shè)為_、將技術(shù)模特性阻抗設(shè)為Z2,。dd時，滿足Zuvm = Zuodd = Z2,even = Z2,odd是理想的。為了從實用上的觀點實現(xiàn)該理想條件，一般地將兩條傳輸線路101、102的線路間隔D設(shè)計成成為傳輸線路的線路寬度W以上即可。當(dāng)然，即使是成為D < W的結(jié)構(gòu)，只要在可變諧振器的應(yīng)用對象中諧振頻率的變化量處于能夠容許的范圍，則也容許對應(yīng)的結(jié)構(gòu)。另外，通過例如具有一定的電容值的電容器來分別實現(xiàn)M個電抗電路 Cffl(l^m^M)的情況下，成為可變諧振器300的諧振頻率被固定且只有帶寬可變的諧振器。具備電抗值不變的M個電抗電路Cm(l彡m彡M)的優(yōu)點在于，通過電抗電路 Cffl (1 ^m^M)的操作從而降低諧振頻率使得比將各傳輸線路101、102的線路長度L作為半波長的諧振頻率低。反過來說，在相同的諧振頻率下進(jìn)行比較的話，與圖IA所示的結(jié)構(gòu)相比，圖16所示的結(jié)構(gòu)(其中，將各電抗電路Cm(l的電抗值設(shè)為不變)能夠縮短線路長度L。圖17表示具有組合了可變諧振器200和可變諧振器300的結(jié)構(gòu)的、能夠變更諧振頻率和帶寬的可變諧振器400的一例?？勺冎C振器400在從開關(guān)140到輸入線路111為止的區(qū)間(長度SL1)中具有與可變諧振器300相同的結(jié)構(gòu)，在從開關(guān)140到輸出線路112為止的線路部分(長度為L-L1 = L2)中具有與可變諧振器300相同的結(jié)構(gòu)。另外，在可變諧振器400中，例如也可以僅在從開關(guān)140到輸入線路111位置的線路部分(長度為L1)中具有與可變諧振器300相同的結(jié)構(gòu)。在通過開關(guān)140將諧振頻率改變得更大之后，通過設(shè)定M個電抗電路Cm(KmSM)的電抗值從而能夠?qū)勺冎C振器400的諧振頻率進(jìn)行調(diào)整變更。另外，如果一般地敘述具有作為開關(guān)140的R個開關(guān)民(r= 1、2.....R)和多個電
抗電路的可變諧振器的結(jié)構(gòu)則如下。R個各開關(guān)民的一端和另一端分別連接到第一和第二傳輸線路101、102，從傳輸線路101、102的一端101a、102a到第r個開關(guān)S,的連接位置為止的距離被設(shè)成互相相等，通過R個開關(guān)民的連接位置，第一和第二傳輸線路101、102分別被
劃分成長度為L^L2.....Le+1的區(qū)間I1U2.....Ικ+1，在至少一個區(qū)間Ix(χ = 1、2.....R+1)
中，至少一個開關(guān)電路150被連接到第一或者第二傳輸線路，如果將Mx設(shè)為4以上的偶數(shù)的
話，則在Mx個電抗電路CmxOnx = 1、2.....Mx)中，1彡mx彡Μχ/2的范圍的電抗電路Cmx在
從區(qū)間Ix的輸入線路側(cè)偏離U2mx-1)/Mx的位置連接到第一傳輸線路101，Mx/2 ^ mx ^ Mx 的范圍的電抗電路Cmx在從區(qū)間Ix的輸入線路側(cè)偏離Lx Qmx-Mx-I) /Mx的位置連接到第二傳輸線路102。上述的各實施方式，作為使用了微帶線路結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行了說明，但不是僅能通過微帶線路結(jié)構(gòu)實現(xiàn)本發(fā)明，也可以通過其他的傳輸線路結(jié)構(gòu)，例如通過帶線路結(jié)構(gòu)、同軸線路結(jié)構(gòu)、懸吊式微帶線路結(jié)構(gòu)、耦合腔波導(dǎo)、接地耦合腔波導(dǎo)、槽線(slot line)結(jié)構(gòu)等實現(xiàn)本發(fā)明。作為一例，圖18A、圖18B和圖19A、圖19B表示耦合腔波導(dǎo)和接地耦合腔波導(dǎo)中的結(jié)構(gòu)。圖18B、圖19B分別表示圖18A、圖19A的可變諧振器的18B-18B截面和19B-19B 截面。在圖18A、圖18B所示的結(jié)構(gòu)中，在與電介質(zhì)基板805上的兩條傳輸線路101、102相同的面上形成地導(dǎo)體190。在圖19A、圖19B所示的結(jié)構(gòu)中，除了圖18A、圖18B所示的結(jié)構(gòu)之外，設(shè)置了用于連接電介質(zhì)基板805的背面的地導(dǎo)體800和正面的地導(dǎo)體190的通孔 195(為了避免附圖變得繁雜，而只在一部分通孔上附加了標(biāo)號)。此外，圖20所示的結(jié)構(gòu)通過使用多層基板，從而在不同的層上重疊地形成在圖 1A、圖IB所示的結(jié)構(gòu)中形成在同一層的兩條傳輸線路101、102(地導(dǎo)體190之間例如是電介質(zhì))。由此，能夠降低傳輸線路101、102的寬度方向上的大小。如此地，通過如圖1A、圖IB所示的單層的微帶線路結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)也能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的可變諧振器，此外，作為其他的結(jié)構(gòu)的例子，即使是在這里表示的線路結(jié)構(gòu)以外的結(jié)構(gòu)，只要能夠使用在傳輸線路101、102的長度方向上偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗相同的兩條傳輸線路101、102，則能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的可變諧振器。該情況，關(guān)于后述的可變?yōu)V波器也是相同的。下面，對使用了本發(fā)明的可變諧振器的可變?yōu)V波器的實施方式進(jìn)行說明。圖21所示的可變?yōu)V波器500包括兩個圖IA所示的可變諧振器100和三個K-反相器900，具有在輸入輸出端口 PI、P2之間交替地串聯(lián)連接了兩個可變諧振器100和三個K-反相器900的結(jié)構(gòu)。各可變諧振器100的諧振頻率相同。K-反相器900是在可變諧振器100的操作諧振頻率下具有90° (1/4波長)的相移量的電路。90°的相移量是相鄰的可變諧振器100之間、即由一個可變諧振器100的輸出線路和一個K-反相器900和另一個可變諧振器100的輸入線路構(gòu)成的電路部分(在圖21中通過標(biāo)號E表示的部分)所必要的，因此嚴(yán)格來說， 具有90°的相移量的K-反相器900必須考慮成包括一個可變諧振器100的輸出線路和另一個可變諧振器100的輸入線路。例如如圖22所示，K-反相器900所包含的電路901是在可變諧振器100的諧振頻率下的四分之一波長線路(圖22(A))、或電容器(圖22(B))、 或電感器(圖22(C))、或具有間隙的線路(圖22(D))等，但不限定于這些結(jié)構(gòu)。此外，在這里說明為K-反相器900在諧振頻率下具有90°的相移量，但也可以是90°的整數(shù)倍。一般地，能夠通過交替地串聯(lián)連接多個諧振器和多個K-反相器從而構(gòu)成帶通形濾波器，可變?yōu)V波器500成為帶寬可變的帶通型濾波器?？勺?yōu)V波器500的中心頻率與可變諧振器100的諧振頻率一致，可變?yōu)V波器500的帶寬能夠通過變更在各可變諧振器100 中處于導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150的位置來進(jìn)行改變。這時，由于能夠活用可變諧振器100 的特征、即即使改變帶寬諧振頻率也不變化的性質(zhì)，因此變更帶寬之后可變?yōu)V波器500的中心頻率也是一定的。在該實施方式中，雖然作為包括在可變?yōu)V波器500的可變諧振器而使用了圖1所示的可變諧振器100，但如果是在上述實施方式中已說明的能夠變更帶寬的可變諧振器則能夠應(yīng)用。此外，可變諧振器和K-反相器的個數(shù)也不限定于本實施方式的個數(shù)。圖23表示作為可變?yōu)V波器500的其他的實施方式的可變?yōu)V波器550，該可變?yōu)V波器550包括兩個圖16所示的可變諧振器300和一個可變K-反相器950，具有在輸入輸出端口 PI、P2之間兩個可變諧振器300和可變K-反相器950交替地串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。各可變諧振器300的諧振頻率相同。由于各可變諧振器300能夠變更諧振頻率，因此為了構(gòu)成作為將變更之后的諧振頻率設(shè)為中心頻率的帶通型濾波器的可變?yōu)V波器陽0，需要把在圖21 中通過標(biāo)號E表示的部分設(shè)為能夠改變特性的K-反相器，使得在變更可變諧振器300的諧振頻率的情況下相移量也成為90°。因此，在可變?yōu)V波器550中使用能夠變更特性的可變 K-反相器950。例如如圖M所示，可變K-反相器950所包含的電路902是通過開關(guān)切換線路長度不同的線路的電路(圖M(A))、或可變或電容器(圖24(B))、或可變電感器(圖 M (C))、或搭載了可變電容器的傳輸線路(圖M(D))，但不特別限定于這些結(jié)構(gòu)?？勺?yōu)V波器550的帶寬能夠通過改變在可變諧振器300中處于導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150的位置來進(jìn)行變更。此外，能夠通過在各可變諧振器300中改變各可變電抗電路的電抗值來變更可變?yōu)V波器陽0的中心頻率。在該實施方式中，雖然作為包括在可變?yōu)V波器 550的可變諧振器而使用了圖16所示的可變諧振器300，但如果是在上述實施方式中已說明的能夠變更諧振頻率和帶寬的可變諧振器則能夠應(yīng)用。此外，可變諧振器和可變K-反相器的個數(shù)也不限定于本實施方式的個數(shù)。接著，對本發(fā)明的可變?yōu)V波器的實施方式進(jìn)行說明。圖25所示的可變?yōu)V波器600， 其結(jié)構(gòu)本身與圖13A、圖13B、圖13C所示的可變諧振器200相同。即使說成兩者的差異在于在可變諧振器200所包含的多個開關(guān)140中對設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140的選擇，也不為過。因此，對可變?yōu)V波器600的功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。首先，圖25表示在可變?yōu)V波器600的27個開關(guān)140中從輸入線路111開始數(shù)為第 4個、第6個、第10個、第12個、第16個總計五個開關(guān)140處于導(dǎo)通狀態(tài)，并且可變?yōu)V波器 600作為將對應(yīng)于波長Xa的頻率設(shè)為中心頻率的三級帶通濾波器而發(fā)揮作用的情況。若準(zhǔn)確地敘述的話，如果要使可變?yōu)V波器600作為將對應(yīng)于波長λ a的頻率設(shè)為中心頻率的三級帶通濾波器而發(fā)揮作用的情況下，在該例子中，將從第二傳輸線路102的一端10 偏離λ a/2、3 λ a/4、5 λ a/4、3 λ J2、2 λ a的位置的各開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。這時，在圖25中通過標(biāo)號XI、X3、X5表示的各線路部分(線路長度為λ a/2)中， 通過將該區(qū)間的某一個開關(guān)電路150設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而該各線路部分變成作為將對應(yīng)于波長λ a的的頻率設(shè)為諧振頻率的可變諧振器而進(jìn)行操作。輸入線路111通常被設(shè)計成具有λ a/4以上的線路長度，在這里將輸入線路111的線路長度設(shè)為L(在圖25中只描畫了輸入線路111的一部分)。這時，輸入線路111的線路長度為λ a/4的線路部分作為K-反相器發(fā)揮作用，線路長度為L-λ a/4的部分作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。在圖25中通過標(biāo)號X2、X4表示的各線路部分(線路長度為λ a/4)中，將該區(qū)間的所有的開關(guān)電路150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，從而該各線路部分作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。在圖25中通過標(biāo)號)(6表示的線路部分(L_2Xa)中，將該區(qū)間的所有的開關(guān)電路 150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，從而從輸入線路111側(cè)到線路長度λ a/4為止的線路部分作為K-反相器發(fā)揮作用，線路長度為L-9 λ a/4的部分作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。輸出線路112也作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。在圖25中，與可變?yōu)V波器600的功能結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，通過Ql和Q2表示了與可變?yōu)V波器600等價的功能方框，可變?yōu)V波器600成為交替地連接了三個方框Q2和四個方框Ql 的三級帶通濾波器，其中，方框Ql與通過標(biāo)號X1、X3、)(5表示的各區(qū)間的可變諧振器對應(yīng)， 方框Q2與作為輸入線路111的一部分的K-反相器、通過標(biāo)號X2、X4表示的各區(qū)間的K-反相器、作為通過標(biāo)號X6表示的區(qū)間的一部分的K-反相器對應(yīng)?？芍?，如此地通過適當(dāng)?shù)剡x擇設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150、開關(guān)140從而能夠?qū)崿F(xiàn)帶通型濾波器。該可變?yōu)V波器600能夠通過改變在各可變諧振器(XI、X3、X5)中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150，從而與對應(yīng)于波長λ 3的中心頻率獨立地變更帶寬。此外，如果將從輸入線路111開始數(shù)為第4個、第6個、第10個開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)(將第12個和第16個開關(guān)140設(shè)為截止?fàn)顟B(tài))，則在保持中心頻率的狀態(tài)下實現(xiàn)兩級帶通型濾波器。如此地，也能夠設(shè)為僅級數(shù)可變。此外，由設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140的位置來決定可變?yōu)V波器600的中心頻率。參照圖沈說明該情況。圖沈所示的可變?yōu)V波器600與圖25所示的可變?yōu)V波器600相同，但設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140的位置不同。在圖沈所示的功能結(jié)構(gòu)中表示了，從輸入線路111開始數(shù)為第 8個、第12個、第20個總計三個開關(guān)140處于導(dǎo)通狀態(tài)，可變?yōu)V波器600作為將對應(yīng)于波長 λ“> λJ的頻率設(shè)為中心頻率的兩級帶通型濾波器發(fā)揮作用的情況。即，如果要使可變?yōu)V波器600作為將對應(yīng)于波長λ b的頻率設(shè)為中心頻率的兩級帶通濾波器而發(fā)揮作用的情況下，在該例子中，將從第二傳輸線路102的一端10 偏離Xb/2、3Xb/4、5Xb/4的位置的各開關(guān)140設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)。這時，在圖沈中通過標(biāo)號YU3表示的各線路部分(線路長度為Xb/2)中，通過將該區(qū)間的某一個開關(guān)電路150設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，從而該各線路部分變成作為將對應(yīng)于波長 λ b的頻率設(shè)為諧振頻率的可變諧振器而進(jìn)行操作。在輸入線路111中，輸入線路111的線路長度為λ b/4的線路部分作為K-反相器發(fā)揮作用，線路長度為L-Xb/4的部分作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。在圖沈中通過標(biāo)號Y2表示的線路部分(線路長度為Ab/4)中，將該區(qū)間的所有的開關(guān)電路150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，從而該各線路部分作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。在圖沈中通過標(biāo)號料表示的線路部分(L_5Xb/4)中，將該區(qū)間的所有的開關(guān)電路150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，從而從輸入線路111側(cè)到線路長度Ab/4為止的線路部分作為K-反相器發(fā)揮作用，線路長度為L-3Xa/2的部分作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。輸出線路112 也作為通常的傳輸線路發(fā)揮作用。在圖沈中，與可變?yōu)V波器600的功能結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，通過Q3和Q4表示了與可變?yōu)V波器600等價的功能方框，可變?yōu)V波器600成為交替地連接了兩個方框Q4和三個方框Q3 的兩級帶通濾波器，其中，方框Q4與通過標(biāo)號Y133表示的各區(qū)間的可變諧振器對應(yīng)，方框 Q3與作為輸入線路111的一部分的K-反相器、通過標(biāo)號Y2表示的各區(qū)間的K-反相器、作為通過標(biāo)號Y6表示的區(qū)間的一部分的K-反相器對應(yīng)。即使是圖沈所示的功能結(jié)構(gòu)，該可變?yōu)V波器600也能夠通過改變在各可變諧振器(Yl、Y2)中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150， 從而與對應(yīng)于波長XbW中心頻率獨立地變更帶寬。此外，在圖沈所示的功能結(jié)構(gòu)中，一般地能夠通過僅變更級數(shù)，從而使特性的上升、下降的斜率可變。如此，可變?yōu)V波器600能夠通過設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140的位置和設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150的位置來變更中心頻率、帶寬、濾波器級數(shù)。圖27和圖觀表示用于通過仿真求可變?yōu)V波器600的特性的模型。兩條傳輸線路 101、102相互電磁耦合，將第一傳輸線路101的偶模式特性阻抗設(shè)為100Ω，將奇模式特性阻抗設(shè)為50 Ω，將第二傳輸線路102的偶模式特性阻抗設(shè)為100 Ω，將奇模式特性阻抗設(shè)為 50Ω。將兩條傳輸線路101、102的線路長度設(shè)為相當(dāng)于在2GHz下220° (11π/9弧度)的電長度。通過點線的四角形包圍的各傳輸線路101、102的一部分是電長度為10°。圖27表示在設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140是距一端101a、102a的在2GHz下的電長度為40°、60° UOO0、120°、140°的情況下的可變?yōu)V波器600的模型。設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150，將其設(shè)為從一端101a、102a的在2GHz下的電長度為10°、70°、130°的位置。 這時，由在2GHz下電長度為40° O π /9弧度)的線路構(gòu)成的部分作為9GHz的諧振器進(jìn)行操作，由在2GHz下電長度為20°的線路構(gòu)成的部分作為在9GHz下的K-反相器進(jìn)行操作。 因此，圖27所示的可變?yōu)V波器600的模型成為將9GHz作為中心頻率的三級帶通型濾波器。 圖29A表示圖27所示的模型的傳遞系數(shù)S21的頻率特性，表示在9GHz附近具有通帶的帶通型濾波器的特性。圖28表示在設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140位于距一端101a、102a的在2GHz下的電長度為80°、120°、200°的位置的情況下的可變?yōu)V波器600的模型。設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150，將其設(shè)為距一端101a、102a的在2GHz下的電長度為60°、180°的位置。這時， 由在2GHz下電長度為80° G π /9弧度)的線路構(gòu)成的部分作為4. 5GHz的諧振器進(jìn)行操作，由在2GHz下電長度為40°的線路構(gòu)成的部分作為在4. 5GHz下的K-反相器進(jìn)行操作。 因此，圖觀所示的可變?yōu)V波器600的模型成為將4. 5GHz作為中心頻率的兩級帶通型濾波器。圖29B表示圖觀所示的模型的傳遞系數(shù)S21的頻率特性，表示在4. 5GHz附近具有通帶的帶通型濾波器的特性。如此，可確認(rèn)可變?yōu)V波器600是中心頻率、帶寬、級數(shù)可變的濾波器。另外，通過適當(dāng)?shù)亟M合設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150的位置，不僅能夠變更帶寬， 還能夠變更最平坦特性(巴特沃斯特性)和切比雪夫特性等特性函數(shù)。該實施方式的可變?yōu)V波器600是基于圖20的可變諧振器200來實現(xiàn)的。但是，不限定于可變諧振器200，例如也可以基于具備了多個開關(guān)140的圖17的可變諧振器400，通過在多個開關(guān)140中選擇設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)140從而實現(xiàn)可變?yōu)V波器。這時，連接到與出現(xiàn)在該可變?yōu)V波器的可變諧振器相當(dāng)?shù)木€路部分的電抗電路的數(shù)目和位置，需要滿足如關(guān)于可變諧振器300和可變諧振器400說明的那樣的條件。此外，針對兩條傳輸線路101、 102的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗的條件，也滿足上述的條件是理想的。另外，根據(jù)圖10的可變諧振器200的結(jié)構(gòu)一般地敘述可變?yōu)V波器600的結(jié)構(gòu)則成為如下。即，空出在長度方向上依次規(guī)定區(qū)間的間隔而將R(R是2以上的整數(shù))個開關(guān)民(r
=1、2.....R)連接到可變?yōu)V波器600的第一和第二傳輸線路101、102之間，第r個開關(guān)S,
的一端和第一傳輸線路101的連接點與第一傳輸線路101的一端IOla之間的電長度被設(shè)成與開關(guān)S,的另一端和第二傳輸線路102的連接點與第二傳輸線路102的一端10 之間的電長度相等，而且，根據(jù)在各開關(guān)民中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個以上的開關(guān)的連接位置而在兩個傳輸線路101、102的長度方向上交替地配置至少兩個以上的在相同的操作頻率下為半波長的線路長度的區(qū)間和至少一個以上的在該操作頻率下為1/4波長的線路長度的區(qū)間，在半波長的線路長度的各區(qū)間中設(shè)置連接到第一或者第二傳輸線路101或者102的至少一個開關(guān)電路150并僅將一個開關(guān)電路設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)，在1/4波長的線路長度的各區(qū)間中不存在設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路150。此外，根據(jù)具備了多個開關(guān)140的圖17的可變諧振器400的結(jié)構(gòu)一般地敘述可變?yōu)V波器600的結(jié)構(gòu)則成為如下。即，相對于根據(jù)上述可變諧振器200的一般地敘述的可變?yōu)V波器600，還構(gòu)成為，在半波長的線路長度的各區(qū)間中的至少一個區(qū)間Ix中，設(shè)為通過Lx 表示該半波長，將Mx設(shè)為表示對區(qū)間Ix預(yù)先決定的4以上的偶數(shù)，將mx設(shè)為表示1以上Mx 以下的各整數(shù)，并且包括Mx個電抗電路Cmx (mx = 1、2.....Mx)，mx為1彡mx彡Mx/2的范圍的電抗電路Cmx在從區(qū)間Ix的輸入線路111側(cè)的一端偏離Lx Omx-1)/Mx的位置連接到第一傳輸線路101，mx為Mx/2 ^ mx ^ Mx的范圍的電抗電路Cmx在從區(qū)間Ix的輸入線路111 側(cè)的一端偏離U2m-Mx-1)/Mx的位置連接到第二傳輸線路102。此外，在可變?yōu)V波器中包括的開關(guān)電路150能夠采用圖6所示的結(jié)構(gòu)，而且其開關(guān) 150a能夠采用圖7所示的機(jī)構(gòu)。而且，本發(fā)明的可變?yōu)V波器與上述的可變諧振器相同地，可以通過微帶線路以外的線路結(jié)構(gòu)、例如帶線路結(jié)構(gòu)、同軸線路結(jié)構(gòu)、懸吊式微帶線路結(jié)構(gòu)、 耦合腔波導(dǎo)、接地耦合腔波導(dǎo)、槽線結(jié)構(gòu)等進(jìn)行實施。上述各實施方式的可變諧振器100、200、300、400、可變?yōu)V波器600除了作為諧振器或者濾波器發(fā)揮作用之外，也可以通過將所有的開關(guān)140和所有的開關(guān)電路150設(shè)為截止?fàn)顟B(tài)，作為傳輸線路發(fā)揮作用。尤其，在可變諧振器200、300、400的各個中開關(guān)電路150 的個數(shù)為一個的情況下，通過標(biāo)號200、300、400表示的各電路元件不作為能夠變更帶寬和諧振頻率的可變諧振器發(fā)揮作用，而是在開關(guān)電路150處于截止?fàn)顟B(tài)的情況下作為傳輸線路發(fā)揮作用并且在開關(guān)電路150處于導(dǎo)通狀態(tài)時作為具有某一帶寬的諧振頻率可變的諧振器發(fā)揮作用的多功能電路元件。此外，使可變?yōu)V波器600作為中心頻率被固定的可變?yōu)V波器發(fā)揮作用的情況下， 由于把連接到在該中心頻率下相當(dāng)于諧振器的線路部分的開關(guān)電路150分別設(shè)為一個就足夠，因此這時的通過標(biāo)號60表示的電路元件是，在所有的開關(guān)電路150處于截止?fàn)顟B(tài)時作為傳輸線路發(fā)揮作用并且在相當(dāng)于級數(shù)的個數(shù)的開關(guān)電路150處于導(dǎo)通狀態(tài)時作為具有某一帶寬的級數(shù)可變的諧振器發(fā)揮作用的多功能電路元件。如根據(jù)各實施方式可清楚的那樣，本發(fā)明的電路元件、可變諧振器、可變?yōu)V波器可以由傳輸線路、開關(guān)、電抗電路等構(gòu)成，因此非常容易制作。此外，本發(fā)明的電路元件、可變諧振器、可變?yōu)V波器的各形狀是接近于一般的傳輸線路的形狀，因此在放大器和天線等的設(shè)備之間能夠替換傳輸線路而設(shè)置，設(shè)置自由度極其高也是本發(fā)明所具有的有利的效果。另外，在各實施方式中，有時需要對開關(guān)140和開關(guān)電路150進(jìn)行控制，但是該控制可以通過對開關(guān)140和開關(guān)電路150例如施加控制信號來實現(xiàn)，可以通過已知技術(shù)來達(dá)成該實現(xiàn)部件因此省略詳細(xì)的說明。此外，根據(jù)同樣的理由，在附圖中也沒有圖示該實現(xiàn)部件。除了以上的實施方式之外，本發(fā)明不限定于上述的實施方式，能夠在不脫離本發(fā)明的范圍中進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏?br> 權(quán)利要求
1.一種多功能電路元件，包括第一傳輸線路，具有連接到輸入線路的一端和連接到輸出線路的另一端； 第二傳輸線路，具有連接到所述輸入線路的一端和連接到所述輸出線路的另一端，并且具有與所述第一傳輸線路的電長度相等的電長度；以及一個或者多個開關(guān)電路，在所述第一傳輸線路的長度方向上，所述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，在所述第二傳輸線路的長度方向上，所述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，所述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗與所述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗相等， 所述第一傳輸線路的奇模式特性阻抗與所述第二傳輸線路的奇模式特性阻抗相等， 各所述開關(guān)電路連接到所述第一傳輸線路和所述第二傳輸線路的其中一個，通過所述開關(guān)電路的導(dǎo)通/截止而能夠選擇性地至少作為諧振器和傳輸線路的其中一個來進(jìn)行操作。
2.如權(quán)利要求1所述的多功能電路元件，其中，所述第一傳輸線路的線路長度與所述第二傳輸線路的線路長度相等，所述第一傳輸線路的線路寬度與所述第二傳輸線路的線路寬度相等，所述第一傳輸線路與所述第二傳輸線路的線路間隔被設(shè)成相同。
3.如權(quán)利要求1或2所述的多功能電路元件，其中，將R設(shè)為表示預(yù)先決定的1以上的整數(shù)、將r設(shè)為表示1以上R以下的各整數(shù)，并且還設(shè)置R個開關(guān)民，其中r = 1、2.....R，第r個所述開關(guān)Sr的一端連接到所述第一傳輸線路，所述開關(guān)Sr的另一端連接到所述第二傳輸線路，所述開關(guān)民的一端和所述第一傳輸線路的連接點與所述第一傳輸線路的所述一端之間的電長度被設(shè)為相等于所述開關(guān)民的另一端和所述第二傳輸線路的連接點與所述第二傳輸線路的所述一端之間的電長度。
4.如權(quán)利要求1或2所述的多功能電路元件，其中，如果將M設(shè)為表示預(yù)先決定的4以上的偶數(shù)，將m設(shè)為表示1以上M以下的各整數(shù)，并且將第一傳輸線路的線路長度和第二傳輸線路的線路長度都設(shè)為L，則還設(shè)置M個電抗電路(；，其中 m= 1、2、...、M，m為1 < m < Μ/2的范圍的所述電抗電路Cm在從所述第一傳輸線路的所述一端偏離 L(2m-1)/M的位置連接到所述第一傳輸線路，m為M/2 < m < M的范圍的所述電抗電路Cm在從所述第二傳輸線路的所述一端偏離 L(2m-M-1)/M的位置連接到所述第二傳輸線路。
5.如權(quán)利要求3所述的多功能電路元件，其中，R是2以上的整數(shù)，規(guī)定所述第一和第二傳輸線路通過與所述R個開關(guān)&的連接位置被劃分的R+1個區(qū)間Ix，其中χ = 1、2.....R+1，所述第一和第二傳輸線路在各區(qū)間Ix中的電長度Lx互相相等，對至少一個區(qū)間Ix設(shè)置Mx個電抗電路Cmx，其中Mx是4以上的整數(shù)， mx = 1、2、…、Mx,mx為1彡mx彡M/2的范圍的所述電抗電路Cm在從所述區(qū)間Ix的所述輸入線路側(cè)一端偏離Lx Om-1)/M的位置連接到所述第一傳輸線路，mx為Μ/2彡mx彡M的范圍的所述電抗電路Cm在從所述區(qū)間Ix的所述輸入線路側(cè)一端偏離Lx Om-M-1)/M的位置連接到所述第二傳輸線路。
6.如權(quán)利要求4所述的多功能電路元件，其中， 各所述電抗電路Cm是能夠變更電抗值的電路。
7.如權(quán)利要求5所述的多功能電路元件，其中， 各所述電抗電路Cm是能夠變更電抗值的電路。
8.如權(quán)利要求1或2所述的多功能電路元件，其中，所述偶模式特性阻抗被設(shè)成與所述輸入線路和所述輸出線路的各特性阻抗的兩倍相寸。
9.如權(quán)利要求1所述的多功能電路元件，其中，設(shè)置多個所述開關(guān)電路，通過選擇性地將其中一個開關(guān)電路設(shè)為導(dǎo)通從而構(gòu)成為能夠作為帶寬可變的可變諧振器進(jìn)行操作。
10.如權(quán)利要求9所述的多功能電路元件，其中，所述第一傳輸線路的線路長度與所述第二傳輸線路的線路長度相等，所述第一傳輸線路的線路寬度與所述第二傳輸線路的線路寬度相等，所述第一傳輸線路與所述第二傳輸線路的線路間隔被設(shè)成相同。
11.如權(quán)利要求9或10所述的多功能電路元件，其中，將R設(shè)為表示預(yù)先決定的1以上的整數(shù)、將r設(shè)為表示1以上R以下的各整數(shù)，并且還設(shè)置R個開關(guān)、其中r = 1、2.....R，第r個所述開關(guān)Sr的一端連接到所述第一傳輸線路，所述開關(guān)Sr的另一端連接到所述第二傳輸線路，所述開關(guān)民的一端和所述第一傳輸線路的連接點與所述第一傳輸線路的所述一端之間的電長度被設(shè)為相等于所述開關(guān)民的另一端和所述第二傳輸線路的連接點與所述第二傳輸線路的所述一端之間的電長度。
12.如權(quán)利要求9或10所述的多功能電路元件，其中，如果將M設(shè)為表示預(yù)先決定的4以上的偶數(shù)，將m設(shè)為表示1以上M以下的各整數(shù)，并且將第一傳輸線路的線路長度和第二傳輸線路的線路長度都設(shè)為L，則還設(shè)置M個電抗電路(；，其中 m= 1、2、...、M，m為1 < m < Μ/2的范圍的所述電抗電路Cm在從所述第一傳輸線路的所述一端偏離 L(2m-1)/M的位置連接到所述第一傳輸線路，m為M/2 < m < M的范圍的所述電抗電路Cm在從所述第二傳輸線路的所述一端偏離 L(2m-M-1)/M的位置連接到所述第二傳輸線路。
13.如權(quán)利要求11所述的多功能電路元件，其中，R是2以上的整數(shù)，規(guī)定所述第一和第二傳輸線路通過與所述R個開關(guān)&的連接位置被劃分的R+1個區(qū)間Ix，其中χ = 1、2.....R+1，所述第一和第二傳輸線路在各區(qū)間Ix中的電長度Lx互相相等，對至少一個區(qū)間Ix設(shè)置Mx個電抗電路Cmx，其中Mx是4以上的整數(shù)， mx = 1、2、…、Mx,mx為1彡mx彡M/2的范圍的所述電抗電路Cm在從所述區(qū)間Ix的所述輸入線路側(cè)一端偏離Lx Om-1)/M的位置連接到所述第一傳輸線路，mx為Μ/2≤mx≤M的范圍的所述電抗電路Cm在從所述區(qū)間Ix的所述輸入線路側(cè)一端偏離Lx Om-M-1)/M的位置連接到所述第二傳輸線路。
14.如權(quán)利要求12所述的多功能電路元件，其中， 各所述電抗電路Cm是能夠變更電抗值的電路。
15.如權(quán)利要求13所述的多功能電路元件，其中， 各所述電抗電路Cm是能夠變更電抗值的電路。
16.如權(quán)利要求9或10所述的多功能電路元件，其中，所述偶模式特性阻抗被設(shè)成與所述輸入線路和所述輸出線路的各特性阻抗的兩倍相等。
17.—種可變?yōu)V波器，其中，被構(gòu)成為設(shè)置多個權(quán)利要求9或10所述的多功能電路元件，并在鄰接的所述多功能電路元件之間串聯(lián)連接K-反相器。
18.—種可變?yōu)V波器，包括第一傳輸線路，具有連接到輸入線路的一端和連接到輸出線路的另一端； 第二傳輸線路，具有連接到所述輸入線路的一端和連接到所述輸出線路的另一端，并且具有與所述第一傳輸線路的電長度相等的電長度；以及一個或者多個開關(guān)電路，在所述第一傳輸線路的長度方向上，所述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，在所述第二傳輸線路的長度方向上，所述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗和奇模式特性阻抗分別相同，所述第一傳輸線路的偶模式特性阻抗與所述第二傳輸線路的偶模式特性阻抗相等， 所述第一傳輸線路的奇模式特性阻抗與所述第二傳輸線路的奇模式特性阻抗相等， 各所述開關(guān)電路連接到所述第一傳輸線路和所述第二傳輸線路的其中一個，如果將R設(shè)為表示預(yù)先決定的2以上的整數(shù)、設(shè)為r = 1、2.....R，則第r個所述開關(guān)Sr的一端連接到所述第一傳輸線路，所述開關(guān)民的另一端連接到所述第二傳輸線路，各所述開關(guān)民的一端和所述第一傳輸線路的連接點與所述第一傳輸線路的所述一端之間的電長度被設(shè)為相等于所述開關(guān)民的另一端和所述第二傳輸線路的連接點與所述第二傳輸線路的所述一端之間的電長度，根據(jù)在各所述開關(guān)民中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的兩個以上的開關(guān)的位置，在兩個上述傳輸線路的長度方向的至少一部分，交替地構(gòu)成至少兩個以上的在相同的操作頻率下為半個波長的線路長度的區(qū)間和至少一個以上的在該操作頻率下為1/4波長或者其整數(shù)倍的線路長度的區(qū)間，在半個波長的線路長度的各所述區(qū)間中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的所述開關(guān)電路的數(shù)目為一個， 在所述1/4波長或者其整數(shù)倍的線路長度的的各所述區(qū)間中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的上述開關(guān)電路的數(shù)目為零。
19.如權(quán)利要求18所述的可變?yōu)V波器，其中，規(guī)定所述第一和第二傳輸線路通過與所述R個開關(guān)民的連接位置被劃分的R+1個區(qū)間 Ix，其中χ = 1、2.....R+1，對線路長度為半個波長的各所述區(qū)間的至少一個區(qū)間Ix設(shè)置Mx個電抗電路Cmx，其中Mx是4以上的整數(shù)，mx = 1、2.....Mx,mx為1彡mx彡M/2的范圍的所述電抗電路Cm在從所述區(qū)間Ix的所述輸入線路側(cè)一端偏離Lx Om-1)/M的位置連接到所述第一傳輸線路，mx為Μ/2彡mx彡M的范圍的所述電抗電路Cm在從所述區(qū)間Ix的所述輸入線路側(cè)一端偏離Lx Om-M-1)/M的位置連接到所述第二傳輸線路。
20.如權(quán)利要求18或19所述的可變?yōu)V波器，其中，所述偶模式特性阻抗被設(shè)成與所述輸入線路和所述輸出線路的各特性阻抗的兩倍相寸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多功能電路元件和可變?yōu)V波器，該多功能電路元件包括第一傳輸線路(101)和第二傳輸線路(102)和多個開關(guān)電路(150)。第一傳輸線路(101)的電長度與第二傳輸線路(102)的電長度相等，第一傳輸線路(101)的偶模式特性阻抗與第二傳輸線路(102)的偶模式特性阻抗相等，第一傳輸線路(101)的奇模式特性阻抗與第二傳輸線路(102)的奇模式特性阻抗相等，各開關(guān)電路(150)連接到第一傳輸線路(101)和第二傳輸線路(102)的其中一個，在各開關(guān)電路(150)中設(shè)為導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)電路的數(shù)目為一個。
文檔編號H03H7/38GK102195594SQ20111005356
公開日2011年9月21日 申請日期2011年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者岡崎浩司, 楢橋祥一, 河合邦浩 申請人:株式會社Ntt都科摩