專利名稱：可變諧振器和可變?yōu)V波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可變諧振器和可變?yōu)V波器。
背景技術(shù)：
特開2008-206078號公報公開了能夠獨立地進(jìn)行諧振頻率的變更和帶寬的變更 的可變諧振器。如圖18所示，該可變諧振器包括環(huán)狀的線路部1、連接到環(huán)狀的線路部1的3個 以上的可變電抗部件2、以及連接到環(huán)狀的線路部1的多個開關(guān)3?？勺冸娍共考?沿著環(huán) 狀的線路部1的圓周方向等間隔地連接，開關(guān)3在不同的位置連接到環(huán)狀的線路部1。若改變可變電抗部件2的電抗值則能夠改變諧振頻率，若改變設(shè)為接通(on)的開 關(guān)3則能夠改變帶寬。但是，特開2008-206078號公報所記載的可變諧振器存在以下的課題作為開關(guān)3 需要使用隔離(isolation)特性高的開關(guān)，無法廉價地生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明代替開關(guān)而使用并聯(lián)諧振電路。能夠通過代替開關(guān)而使用并聯(lián)諧振電路，比以往更廉價地生產(chǎn)可變諧振器和可變 濾波器。



圖13C是表示并聯(lián)諧振電路的變形例的圖。
圖13D是表示并聯(lián)諧振電路的變形例的圖。
圖13E是表示并聯(lián)諧振電路的變形例的圖。
圖13F是表示并聯(lián)諧振電路的變形例的圖。
圖13G是表示并聯(lián)諧振電路的變形例的圖。
圖14是表示可變諧振器的變形例的圖。
圖15是表示可變諧振器的變形例的圖。
圖16是表示可變諧振器的變形例的圖。
圖17是表示可變諧振器的變形例的圖。
圖18是表示以往的可變諧振器的圖。
具體實施例方式圖1表示使用了微帶(microstrip)線路的可變諧振器的一實施方式。該可變諧振器包括是閉路的環(huán)狀的線路部1、可變更特性的至少2個并聯(lián)諧振電 路4、以及N個(N是滿足N彡3的整數(shù))可變電抗部件2。在電介質(zhì)基板(dielectric substrate)的一面上由金屬等導(dǎo)體形成線路部1。在 與設(shè)置線路部1的面相反側(cè)的面(稱為背面)，由金屬等電導(dǎo)體形成接地導(dǎo)體。線路部1是在期望的諧振頻率下變化2 π即360°相位的長度，也就是說諧振頻率 下的1個波長或者其整數(shù)倍的長度的環(huán)狀線路。在圖1的可變諧振器中，作為圓形的環(huán)狀 線路而例示。另外，這里的環(huán)狀是所謂的簡單閉曲線。也就是說，線路部1是起點和終點一 致并且在途中與自身不會相交的線路。在這里，“長度”是環(huán)狀線路的周長，是從線路上的某個位置到繞一圈回到該位置 的長度。在這里，“期望的諧振頻率”是一般地對諧振器所要求的性能的一個因素，是任意 的設(shè)計事項。另外，可變諧振器能夠在交流電路中使用，雖然對作為對象的諧振頻率沒有特 殊的限定，但例如將諧振頻率設(shè)為IOOkHz以上的高頻率時有用。希望線路部1設(shè)成具有均等的特性阻抗的線路?！熬哂芯鹊奶匦宰杩埂笔侵?，將 環(huán)狀的線路部1以圓周方向的任意長度切斷時，在任意的切斷片中都是相同的特性阻抗。 設(shè)為嚴(yán)格地完全相同的特性阻抗不是必須的技術(shù)事項，從實用上的觀點使得成為大致相同 的特性阻抗而制作線路部1即可。如果將垂直于線路部1的圓周方向的方向稱為線路部1 的寬度，則例如，電介質(zhì)基板的介電常數(shù)為均等的情況下，通過設(shè)成任何部分都是基本相同 的寬度的線路部1，從而線路部1具有均等的(uniform)特性阻抗。 若將阻抗Z表示成Z = R+jX (j為虛數(shù)單位)，在理想情況下，則可變電抗部件2是， 對可變電抗部件其自身的阻抗&為R = 0且能夠變更X的可變電抗部件?，F(xiàn)實中R興0，但 不影響本發(fā)明的基本原理。作為可變電抗部件2的具體例，可以舉出可變電容器(variable capacitor)、可變電感器、傳輸線(transmission line)等的電路元件、在這些中組合了多 個相同種類元件的電路、在這些中組合了多個不同種類元件的電路等。如后所述，作為可變 電抗部件2，也可以使用與并聯(lián)諧振電路4相同的電路。 N個可變電抗部件2需要是，分別能夠取相同或者大致相同的電抗值的部件。在這里，能夠取“大致相同”的電抗值即可，換言之，不將對N個可變電抗部件2設(shè)為分別完全相 同的電抗值作為設(shè)計條件而嚴(yán)格要求的理由在于，即使N個可變電抗部件2分別的電抗值 不完全相同，雖然諧振頻率產(chǎn)生少許的偏差而不會成為一定(總而言之，無法維持期望的 諧振頻率)，但是如果是這種程度的偏差則在帶寬中被吸收，因此實用上也不會產(chǎn)生任何問 題。以下，作為包含該意思的技術(shù)事項，設(shè)為N個可變電抗部件2是分別能夠取相同的電抗 值的部件。N個可變電抗部件2分別關(guān)于線路部1的圓周方向，以在1個波長或者其整數(shù)倍 相當(dāng)于線路部1的周長的諧振頻率下相等電長度的間隔，作為分支電路電連接到線路部1。 在實際的設(shè)計中，將1個波長或者其整數(shù)倍相當(dāng)于線路部1的周長的諧振頻率，例如設(shè)為未 連接有各可變電抗部件2的可變諧振器的諧振頻率即可。電介質(zhì)基板的介電常數(shù)均等的情 況下，相等電長度間隔與物理長度的相等間隔一致。在這樣的情況且線路部1為圓形的情 況下，N個可變電抗部件2分別以線路部1的中心0與鄰接的任意可變電抗部件2的各連 接位置所成的中心角成為360°除以N的角度的間隔，連接到線路部1 (參照圖1)。在圖1所示的例子中，每個可變電抗部件2的與連接到線路部1的端部相反側(cè)的 端部，例如通過電連接到設(shè)置在電介質(zhì)基板的背面的接地導(dǎo)體而接地。但是，由于能夠例如 使用傳輸線構(gòu)成可變電抗部件2，因此無需將可變電抗部件2的與連接到線路部1的端部相 反側(cè)的端部進(jìn)行接地。能夠通過改變可變電抗部件2的電抗值，從而改變諧振頻率。其細(xì)節(jié)可參考特開 2008-206078 號公報。并聯(lián)諧振電路4是，在期望的頻率下并聯(lián)諧振即在該期望的頻率下阻抗成為無限 大的，而且能夠變化其諧振頻率的電路。作為并聯(lián)諧振電路4的具體的例子，在圖2中表示 并聯(lián)連接可變電容器如和具有電感性的電抗元件4b的電路。圖2的并聯(lián)諧振電路的主要 功能在于，例如通過改變可變電容器如的電容值而改變電抗值，在期望的頻率下，將并聯(lián) 諧振電路的輸入阻抗設(shè)為無限大或者接近于無限大的阻抗，或從無限大或者接近于無限大 的阻抗進(jìn)行變更。在無限大或者接近于無限大的阻抗時，并聯(lián)諧振電路相當(dāng)于開放(open) 狀態(tài)的開關(guān)。無限大或者接近于無限大的阻抗之外的情況下，相當(dāng)于接通(on)狀態(tài)或者接 近于接通的開關(guān)。另外，如圖2那樣并聯(lián)連接多個電路元件的電路之外，也可以將在期望的 頻率下并聯(lián)諧振的電路作為并聯(lián)諧振電路4而使用。例如能夠?qū)D13G的電路作為并聯(lián)諧 振電路4而使用。并聯(lián)諧振電路4的一端，在互不相同位置電連接到線路部1。并聯(lián)諧振電路4的另 一端，連接到例如設(shè)置在電介質(zhì)基板的背面的接地導(dǎo)體。但是，由于能夠例如使用傳輸線構(gòu) 成并聯(lián)諧振電路4，因此無需將并聯(lián)諧振電路4的與連接到線路部1的端部相反側(cè)的端部進(jìn) 行接地。并聯(lián)諧振電路4的一端電連接到線路部1的位置被適當(dāng)?shù)貨Q定，使得能夠得到期 望的帶寬。也可以在可變電抗部件2所連接的位置連接并聯(lián)諧振電路4。能夠通過變化可變電容器如的電容值，使配置在不同的位置的并聯(lián)諧振電路4的 阻抗變化為⑴和-⑴以外，從而改變帶寬。在圖1的例子中，可變諧振器作為分支電路連接到傳輸線5，并在連接點6進(jìn)行供 電，其中傳輸線5連接端口 1和端口 2。包括可變諧振器和傳輸線5在內(nèi)稱為可變?yōu)V波器。
圖3是用于表示該諧振器的特性的電路結(jié)構(gòu)的一例。作為可變電抗部件2使用可 變電容器Cr，作為并聯(lián)諧振電路4的電感性的電抗元件4b使用電感器，并將該電感值設(shè)為 InH0圓環(huán)狀的線路部1的長度設(shè)為5GHz下的1個波長，其特性阻抗設(shè)為50 Ω。將3個并 聯(lián)諧振電路4分別連接到從連接點6相隔180°的位置開始順時針10°、30°、60°的位 置。將連接到10°的位置的并聯(lián)諧振電路4設(shè)為并聯(lián)諧振電路41，將連接到30°的位置的 并聯(lián)諧振電路4設(shè)為并聯(lián)諧振電路42，將連接到60°的位置的并聯(lián)諧振電路4設(shè)為并聯(lián)諧 振電路43。例如，首先將諧振頻率設(shè)為5GHz，想改變帶寬的情況下，將可變電抗部件2的可變 電容器Cr設(shè)定為OpF。對于使并聯(lián)諧振電路41、42、43相當(dāng)于開放狀態(tài)的開關(guān)，決定可變電 容器如的電容值，使得與具有電感性的電抗元件4b進(jìn)行并聯(lián)諧振。在圖4A以及圖4B中，將并聯(lián)諧振電路41、42、43的阻抗表示在史密斯圖上。在 5GHz的諧振頻率的情況下，若將電感值設(shè)為InH，將可變電容器的電容值大概設(shè)為IpFJU 如圖4A那樣，阻抗大概成為無限大。為了方便說明，將使并聯(lián)諧振電路41、42、43相當(dāng)于開 放狀態(tài)的開關(guān)時的可變電容器如的電容值用Coff代表。在圖4A的情況下，可以說作為 &^61 是合適的。另一方面，如果將相當(dāng)于接通狀態(tài)時的并聯(lián)諧振電路41、42、43的可變 電容器的電容值設(shè)為Con，則在將Con設(shè)為IOpF的情況下，從圖4B看出5GHz下的并聯(lián)諧振 電路41、42、43的阻抗接近于0，表示接近于接通狀態(tài)的開關(guān)的特性。選擇一個相當(dāng)于接通狀態(tài)的并聯(lián)諧振電路，將該并聯(lián)諧振電路的可變電容器的電 容值設(shè)為Con，將并聯(lián)諧振電路的可變電容器的電容值設(shè)為Coff使得其他的并聯(lián)諧振電路 相當(dāng)于開放狀態(tài)。通過改變相當(dāng)于接通狀態(tài)的并聯(lián)諧振電路，能夠如圖5所示那樣保持諧 振頻率一定并改變帶寬。圖5的實線是，在將并聯(lián)諧振電路41的可變電容器的電容值Cltr 設(shè)為Con，并且設(shè)其他的并聯(lián)諧振電路42、43的可變電容器的電容值C3cr =C60. =CoffW 情況下，從端口 1輸入的信號傳遞到端口 2時的信號的傳遞系數(shù)。同樣地，虛線是，在將并 聯(lián)諧振電路42的可變電容器的電容值C3cr設(shè)為Con，并且設(shè)其他的并聯(lián)諧振電路41、43的 可變電容器的電容值Cltr = C60. = Coff的情況下的傳遞系數(shù)，點劃線是，在將并聯(lián)諧振電 路43的可變電容器的電容值C6cr設(shè)為Con，并且設(shè)其他的并聯(lián)諧振電路41、42的可變電容 器的電容值Cltr = C3cr = Coff的情況下的傳遞系數(shù)。下面，考慮以下情況即諧振頻率為4. 2GHz,可變電抗部件2的電容值Cr為 0. 5pF,電感值為InH。這時，如果將并聯(lián)諧振電路41、42、43的可變電容器的電容值設(shè)為 1.43pF，則如圖6A那樣，各并聯(lián)諧振電路41、42、43的阻抗大概成為無限大。此外，如果將 并聯(lián)諧振電路41、42、43的可變電容器的電容值設(shè)為10pF，則如圖6B那樣，各并聯(lián)諧振電路 41、42、43的阻抗大概成為O。如此，在這種情況下，成為Coff = 1. 43pF、Con = IOpF。圖7表示在這種情況下使并聯(lián)諧振電路41、42、43的電容值變化時的傳遞系數(shù)。 圖7的實線是，在將并聯(lián)諧振電路41的可變電容器的電容值Cltr設(shè)為Con，并且設(shè)其他的并 聯(lián)諧振電路42、43的可變電容器的電容值C3cr = C60. = Coff的情況下，從端口 1輸入的信 號傳遞到端口 2時的信號的傳遞系數(shù)。同樣地，虛線是，在將并聯(lián)諧振電路42的可變電容 器的電容值C3cr設(shè)為Con，并且設(shè)其他的并聯(lián)諧振電路41、43的可變電容器的電容值C1Q。= C6Q。= Coff的情況下的傳遞系數(shù)，點劃線是，在將并聯(lián)諧振電路43的可變電容器的電容值 C6Q。設(shè)為Con，并且設(shè)其他的并聯(lián)諧振電路41、42的可變電容器的電容值C1(1。= C30. = Coff的情況下的傳遞系數(shù)。如此可知，能夠通過改變并聯(lián)諧振電路的可變電容器的電容值，使帶寬變化。該原 理與特開2008-206078號公報相同，因此在這里省略。通過保持Cr和Coff固定并改變Con的值，即通過相當(dāng)于接通狀態(tài)的并聯(lián)諧振電 路的可變電容器的電容值變化，能夠增大諧振頻率的低頻側(cè)附近的衰減量。具體地，如果減 小相當(dāng)于接通狀態(tài)的、并聯(lián)諧振電路中的任意一個并聯(lián)諧振電路的可變電容器的電容值， 則能夠提高諧振頻率的低頻側(cè)的衰減極點的頻率和諧振頻率的高頻側(cè)的衰減極點的頻率。例如，圖8表示在圖3的可變諧振器中將Cr設(shè)為OpF、將諧振頻率設(shè)為5GHz、設(shè) C30- = C60. = Coff,以及將Con的值設(shè)為IOpF的情況下的傳遞系數(shù)和將Con設(shè)為3pF的情 況下的傳遞系數(shù)。如圖8所例示，Con為IOpF時，表示與圖5中實線所示相同地隔著諧振 頻率大致對稱的頻率特性，但是Con為3pF時，可知與Con為IOpF時相比衰減極點的頻率 變高、諧振頻率的低頻側(cè)附近的衰減量變大。如此能夠通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定Con的電容值，例如 在低頻側(cè)衰減量變大地使頻率特性傾斜。作為并聯(lián)諧振電路4，也可以如圖9那樣使用包括傳輸線的并聯(lián)諧振電路。該并 聯(lián)諧振電路是，在圖2中使用的諧振電路上串聯(lián)插入在5GHz下成為25°的傳輸線的電路。 另外，設(shè)定該傳輸線的長度使得成為期望的特性，但無須一定是25°。通過使用傳輸線，能 夠容易構(gòu)成具有期望的頻率特性的并聯(lián)諧振電路。即使使用傳輸線構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，也 能夠通過使Con的值變化，從而使衰減極點的頻率變化，使諧振頻率的低頻側(cè)以及高頻側(cè) 附近的衰減量變化。這樣的特性，在使用可變諧振器構(gòu)成收發(fā)器時有用。圖10是在圖3的可變諧振器中將Cr設(shè)為OpF、將諧振頻率設(shè)為5GHz、設(shè)C3(1。= C6Q。= Coff = 0. 7pF、以及將C1(1。= Con的值設(shè)為1. 8pF的情況下的傳遞系數(shù)。圖11是在 圖3的可變諧振器中將Cr設(shè)為OpF、將諧振頻率設(shè)為5GHz、設(shè)C3(1。= C60. = Coff = 0. 7pF、 以及將Cltr = Con的值設(shè)為2. 2pF的情況下的傳遞系數(shù)。圖12是在圖3的可變諧振器中 將Cr設(shè)為OpF、將諧振頻率設(shè)為5GHz、設(shè)C3(1。= C60. = Coff = 0. 7pF、以及將C1(1。= Con的 值設(shè)為3pF的情況下的傳遞系數(shù)。如圖10至圖12所示，在使用傳輸線的并聯(lián)諧振電路中，如果減小相當(dāng)于接通狀態(tài) 的、并聯(lián)諧振電路中的任意一個并聯(lián)諧振電路的可變電容器的電容值，則能夠提高諧振頻 率的低頻側(cè)的衰減極點的頻率和諧振頻率的高頻側(cè)的衰減極點的頻率，并且能夠使諧振頻 率的低頻側(cè)以及高頻側(cè)附近的衰減量變化。作為并聯(lián)諧振電路4，也可以使用圖13A至圖13G所例示的電路。圖13A是將串 聯(lián)連接具有電感性的電抗元件4b和固定電容器4d的電路、和可變電容器如進(jìn)行并聯(lián)連接 的電路。圖13B是將串聯(lián)連接可變電容器如和具有感應(yīng)性的電抗元件4b的電路、和具有 感應(yīng)性的其他的電抗元件4b進(jìn)行并聯(lián)連接的電路。圖13C是并聯(lián)連接可變電容器如和傳 輸線4c的電路。圖13D是將并聯(lián)連接可變電容器如和傳輸線如的電路、和其他的傳輸線 4c進(jìn)行串聯(lián)連接的電路。圖13E是將傳輸線如連接到線路部1的一側(cè)，將其他的傳輸線 如和可變電容器如串聯(lián)連接到線路部1的另一側(cè)的電路。如此地，也可以將構(gòu)成并聯(lián)諧 振電路4的電路元件分散配置到線路部1的一側(cè)和另一側(cè)，換言之分散配置到線路部1的 內(nèi)側(cè)和外側(cè)。由此，可變諧振器、可變?yōu)V波器的設(shè)計的自由度增加。在圖13E的并聯(lián)諧振電 路中，即使將連接到可變電容器4a的傳輸線如的長度設(shè)為O也不存在問題。即，如圖13F
8這樣，也可以在線路部1的一側(cè)連接傳輸線4c，在線路部1的另一側(cè)不經(jīng)由傳輸線如而直 接連接可變電容器如。圖13G是串聯(lián)連接傳輸線如和可變電容器如的電路。即使如圖 13G那樣電路結(jié)構(gòu)上串聯(lián)連接2個元件的電路，也在期望的頻率下并聯(lián)諧振，因此能夠作為 并聯(lián)諧振電路而利用。另外，作為并聯(lián)諧振電路4，不限于圖2、圖13A至圖13G所例示的電路，能夠使用 可設(shè)定可變電容器的電路，使得在想將并聯(lián)諧振電路設(shè)為斷開(off)狀態(tài)時，在期望的頻 率下利用并聯(lián)諧振現(xiàn)象將阻抗設(shè)為最大，在想設(shè)為接通狀態(tài)時，在期望的頻率下不產(chǎn)生并 聯(lián)諧振現(xiàn)象。如圖14所例示，也可以配置可變電抗部件2。在圖14的可變諧振器中，M個(M是 4以上的偶數(shù))可變電抗部件2作為分支電路電連接到線路部1。具體地，在1個波長或者 其整數(shù)倍相當(dāng)于線路部1的周長的諧振頻率下，M/2-1個可變電抗部件2分別從在線路部1 上任意決定的某個位置Kl到線路部1的一個周長程度的電長度的一半的位置K2為止，順 時針沿著線路部1的圓周方向以相等電長度的間隔連接。其中，在這里相等電長度間隔意 味著，在未將可變電抗部件2設(shè)置到位置Kl和位置K2的條件下的相等電長度間隔。同樣 地，在剩下的可變電抗部件2中的M/2-1個可變電抗部件2分別從位置Kl到位置K2為止， 逆時針沿著線路部1的圓周方向以相等電長度的間隔連接。但是，這里的相等電長度間隔 也意味著，如上述那樣，在未將可變電抗部件2設(shè)置到位置Kl和位置K2的條件下的相等電 長度間隔。然后，剩下的2個可變電抗部件2連接到位置K2。在這里，“順時針”“逆時針” 是指，從圖的紙面的表面看時的旋轉(zhuǎn)方向(以下相同)。與可變諧振器相同，在實際的設(shè)計 中，將1個波長或者其整數(shù)倍相當(dāng)于線路部1的周長的諧振頻率，例如設(shè)為未連接有各可變 電抗部件2的可變諧振器的諧振頻率即可。在電介質(zhì)基板的介電常數(shù)均等的情況下，相等電長度間隔與物理長度的相等間隔 一致。這樣的情況下，從在線路部1上任意決定的某個位置Kl到沿著線路部1的圓周方向 線路部1的周長L的一半的位置K2為止，M/2個可變電抗部件2分別連接到從位置Kl順 時針沿著線路部1相隔(17^)\!11(111是滿足1彡111彡11/2的整數(shù))的距離的位置，相同地， 從位置Kl到沿著線路部1的圓周方向周長L的一半的位置K2為止，剩下的M/2個可變電 抗部件2分別連接到從位置Kl逆時針沿著線路部1相隔(L/M) Xm(m是滿足1彡m彡M/2 的整數(shù))的距離的位置。也就是說，在位置Kl未連接有可變電抗部件2，在從位置Kl順時 針或者逆時針地沿著線路部1相隔(L/M) XM/2的距離的位置K2上連接有2個可變電抗部 件2。特別地在線路部1為圓形的情況下，M個可變電抗部件2連接到，從線路部1的中 心0看的話，從在線路部1上任意決定的某個位置Kl沿著線路部1的路徑、順時針地相隔 360°除以M的角度的m倍的位置、以及從位置Kl沿著線路部1的路徑、逆時針地相隔360° 除以M的角度的m倍的位置。這時，從位置Kl沿著線路部1的路徑順時針地相隔360°除 以M的角度的M/2倍的位置與沿著線路部1的路徑逆時針地相隔360°除以M的角度的M/2 倍的位置一致，在該位置連接有2個可變電抗部件2 (對M = 4的情況，參照圖14的虛線所 圍部分α)。在圖14所示的例子中，每個可變電抗部件2的與連接到線路部1的端部相反 側(cè)的端部，例如通過電連接到接地導(dǎo)體而接地。對連接有2個可變電抗部件2的位置Κ2，例如圖14的虛線所圍部分α所示的部分，能夠變更為將電連接到該位置的2個可變電抗部件2置換成1個可變電抗部件2'的 結(jié)構(gòu)(例如參照圖14的虛線所圍部分β)。這時，該1個可變電抗部件2'的電抗值對應(yīng) 于2個可變電抗部件2的合成電抗，因此必須注意設(shè)定成電連接到該位置以外的位置的每 個可變電抗部件2的電抗值的一半的值。這時，顯然地可變電抗部件2的總數(shù)成為M-I個。此外，如圖15、圖16那樣，也可以通過對連接端口 1和端口 2的傳輸線5串聯(lián)連接 可變諧振器從而構(gòu)成可變?yōu)V波器。在上述的可變諧振器和其同類結(jié)構(gòu)中，可變電抗部件2電連接到環(huán)狀的線路部1， 但如圖17所示，也可以設(shè)為以下的結(jié)構(gòu)在可變電抗部件2連接到環(huán)狀的線路部1的位置 切斷環(huán)狀的線路部1而分割為多個線路(圖中相當(dāng)于線路la、lb、lc)，在每個切斷部位，將 可變電抗部件2串聯(lián)地電連接到各線路之間。切斷前的線路部1的周長與切斷后的各線路的長度的合計相同。在圖17所示的 例子中，各線路la、lb、lc的線路長度相同，其合計相等于環(huán)狀的線路部1的周長L。雖然在 圖17中進(jìn)行了省略，但并聯(lián)諧振電路4與上述相同地設(shè)定對線路部1的連接位置，并在切 斷后的各線路中其連接位置也不改變，使得能夠得到期望的帶寬。從而，在各線路中，有時 也存在未連接有并聯(lián)諧振電路的線路。如果改變看法的話，圖17所示的可變諧振器是由各線路和各可變電抗部件2構(gòu)成 環(huán)狀的可變諧振器的器件。也就是說，在這里將各線路la、lb、Ic設(shè)為在可變電抗部件2連 接到環(huán)狀的線路部1的位置切斷環(huán)狀的線路部1而得到的線路，但是一般地，也可以設(shè)為使 用N個(N是滿足N ^ 3的整數(shù))線路，通過將這些配置成環(huán)狀，并將1個可變電抗部件2 串聯(lián)地電連接到各線路之間，從而成為環(huán)狀的可變諧振器。另外，各線路的線路長度是，在 1個波長或者其整數(shù)倍相當(dāng)于各線路的線路長度的合計的諧振頻率下電長度相等的長度即 可。在電介質(zhì)基板的介電常數(shù)均等的情況下，也能夠?qū)⒉皇请婇L度的物理長度作為基準(zhǔn)而 構(gòu)成。并聯(lián)諧振電路4可通過電路內(nèi)的可變電容器使該并聯(lián)諧振電路的輸入阻抗中的 電抗分量變化，因此能夠作為可變電抗部件2使用。換言之，能夠作為并聯(lián)諧振電路4和可 變電抗部件2使用相同的電路。由此，與擅長于如半導(dǎo)體生產(chǎn)技術(shù)那樣大量且廉價地生產(chǎn) 相同的部件的技術(shù)的親和性變高，能夠廉價且大量地生產(chǎn)可變諧振器、可變?yōu)V波器。該發(fā)明不限定于上述的實施方式，在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行適當(dāng) 變更。例如，到此為止的實施方式使用微波傳輸帶線路結(jié)構(gòu)而進(jìn)行了表示，但不是限定于這 樣的線路結(jié)構(gòu)的宗旨，也可以使用共面波導(dǎo)(coplanar waveguide)等其他的線路結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種可變諧振器，包括由1個或者多個線路構(gòu)成為環(huán)狀的線路部； 可變更特性的至少2個并聯(lián)諧振電路；以及 可變更電抗值的至少3個可變電抗部件，在每個所述并聯(lián)諧振電路的一端，該一端在分別不同的位置電連接到所述線路部， 每個所述可變電抗部件以基于在諧振頻率下的電長度的規(guī)定間隔電連接到所述線路部。
2.如權(quán)利要求1所述的可變諧振器，其中， 所述并聯(lián)諧振電路可變更電抗值，所述可變電抗部件是與所述并聯(lián)諧振電路相同的電路。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的可變諧振器，其中， 所述線路部是一個環(huán)狀線路，沿著所述環(huán)狀線路的圓周方向，以基于在1個波長或者其整數(shù)倍相當(dāng)于所述環(huán)狀線路 的周長的諧振頻率下的電長度的規(guī)定間隔，每個所述可變電抗部件作為分支電路電連接到 所述環(huán)狀線路。
4.如權(quán)利要求3所述的可變諧振器，其中，每個所述可變電抗部件，分別可設(shè)定成相同的電抗值，并以相等電長度間隔連接到所 述環(huán)狀線路。
5.如權(quán)利要求3所述的可變諧振器，其中，將M設(shè)為4以上的偶數(shù)，所述可變電抗部件的總數(shù)為M個， 每個所述可變電抗部件分別可設(shè)定成相同的電抗值，M/2-1個所述可變電抗部件分別按照將從在所述環(huán)狀線路上任意決定的某個位置Kl 到所述環(huán)狀線路的一個周長程度的電長度的一半的位置K2之間順時針、相等電長度間隔 地分割的方式，除了所述位置Kl和所述位置K2以外，連接到所述環(huán)狀線路，M/2-1個所述可變電抗部件分別按照將從所述位置Kl到所述位置K2之間逆時針、相等 電長度間隔地分割的方式，除了所述位置Kl和所述位置K2以外，連接到所述環(huán)狀線路， 2個所述可變電抗部件連接到所述環(huán)狀線路的所述位置K2。
6.如權(quán)利要求3所述的可變諧振器，其中，將M設(shè)為4以上的偶數(shù)，所述可變電抗部件的總數(shù)為M-I個，在所述可變電抗部件中，M-2個可變電抗部件的每一個分別可設(shè)定成相同的電抗值，以 下將M-2個可變電抗部件的每一個稱為第一可變電抗部件，剩下的1個可變電抗部件可設(shè) 定成每個所述第一可變電抗部件的電抗值的一半的值，以下將剩下的1個可變電抗部件稱 為第二可變電抗部件，M/2-1個所述第一可變電抗部件分別按照將從在所述環(huán)狀線路上任意決定的某個位置 Kl到所述環(huán)狀線路的一個周長程度的電長度的一半的位置K2之間順時針、相等電長度間 隔地分割的方式，除所述位置Kl和所述位置K2以外，連接到所述環(huán)狀線路，M/2-1個所述第一可變電抗部件分別按照將從所述位置Kl到所述位置K2之間逆時針、 相等電長度間隔地分割的方式，除了所述位置Kl和所述位置K2以外，連接到所述環(huán)狀線 路，所述第二可變電抗部件連接到所述環(huán)狀線路的所述位置K2。
7.如權(quán)利要求1或者2所述的可變諧振器，其中， 所述線路部由至少3個線路構(gòu)成，每個所述并聯(lián)諧振電路，其一端在分別不同的部位電連接到上述線路中的任意一個， 每個所述線路，在1個波長或者其整數(shù)倍相當(dāng)于每個所述線路的線路長度的合計的諧 振頻率下具有規(guī)定的電長度，每個所述線路之間，串聯(lián)地電連接有至少1個所述可變電抗部件。
8.如權(quán)利要求7所述的可變諧振器，其中，將N設(shè)為3以上的整數(shù)，所述線路的總數(shù)為N個，所述可變電抗部件的總數(shù)為N個，每個所述可變電抗部件，分別可設(shè)定成相同的電抗值，每個所述線路具有相等的電長度，每個所述線路之間，連接有1個所述可變電抗部件。
9.一種可變?yōu)V波器，包括如權(quán)利要求1所述的可變諧振器；以及 傳輸線，所述可變諧振器和所述傳輸線進(jìn)行電連接。
全文摘要
提供了一種代替開關(guān)而使用并聯(lián)諧振電路(4)的可變諧振器。具體地，該可變諧振器包括由1個或者多個線路構(gòu)成為環(huán)狀的線路部(1)、可變更特性的至少2個并聯(lián)諧振電路(4)、以及可變更電抗值的至少3個可變電抗部件(2)，在每個上述并聯(lián)諧振電路(4)的一端，該一端在分別不同的位置電連接到上述線路部(1)，每個上述可變電抗部件(2)以基于在諧振頻率下的電長度的規(guī)定間隔電連接到上述線路部(1)。
文檔編號H03H7/12GK102075157SQ20101055108
公開日2011年5月25日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17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