本發(fā)明涉及切換多個(gè)通信頻段的高頻信號(hào)并進(jìn)行濾波處理的高頻濾波器、高頻前端電路及高頻濾波器的設(shè)計(jì)方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在，隨著通信頻段的多樣化，由一個(gè)天線收發(fā)多個(gè)通信頻段的高頻信號(hào)的無(wú)線通信裝置已經(jīng)進(jìn)行了各種實(shí)用化。多個(gè)通信頻段各自使用的頻域(使用頻域)不同。從而，無(wú)線通信裝置按每個(gè)通信頻段設(shè)有濾波器。

例如，在專利文獻(xiàn)1所述的裝置中，按每個(gè)通信頻段設(shè)有濾波器。多個(gè)濾波器通過(guò)開(kāi)關(guān)選擇性地與天線連接。

圖15是表示現(xiàn)有的高頻濾波器的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖15所示，現(xiàn)有的高頻濾波器10p具備多個(gè)按頻段分類濾波器21p-26p、開(kāi)關(guān)31、32、個(gè)別匹配電路411p-416p、421p-426p。

個(gè)別匹配電路411p與按頻段分類濾波器21p的一端連接，個(gè)別匹配電路421p與按頻段分類濾波器21p的另一端連接。按頻段分類濾波器22p-26p與個(gè)別匹配電路412p-416p、422p-426p之間的連接關(guān)系也同樣。

開(kāi)關(guān)31將個(gè)別匹配電路411p-416p選擇性地連接到第1輸入輸出端子p1。開(kāi)關(guān)32將個(gè)別匹配電路421p-426p選擇性地連接到第2輸入輸出端子p2。

按頻段分類濾波器21p決定構(gòu)成濾波器的電路元件的元件值，使得通信頻段banda的使用頻域處于通帶內(nèi)。同樣，按頻段分類濾波器22p-26p也設(shè)定構(gòu)成濾波器的電路元件的元件值，使得各自傳輸?shù)耐ㄐ蓬l段的通信頻段a的使用頻域處于通帶內(nèi)。

個(gè)別匹配電路411p設(shè)定構(gòu)成匹配電路的電路元件的元件值，使得通信頻段banda的使用頻域中從輸入輸出端子p1側(cè)看按頻段分類濾波器21p的阻抗成為規(guī)定的阻抗(例如，50ω)。個(gè)別匹配電路412p-416p也以同樣的方法設(shè)定電路元件的元件值。

個(gè)別匹配電路421p設(shè)定構(gòu)成匹配電路的電路元件的元件值，使得通信頻段banda的使用頻域中從輸入輸出端子p2側(cè)看按頻段分類濾波器21p的阻抗成為規(guī)定的阻抗(例如，50ω)。個(gè)別匹配電路422p-426p也用同樣的方法設(shè)定電路元件的元件值。

這樣，現(xiàn)有的高頻濾波器10p按照每個(gè)按頻段分類濾波器21p-26p來(lái)配置個(gè)別匹配電路411p-416p、421p-426p。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)2014-50098號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，現(xiàn)有的高頻濾波器10p中，若由高頻濾波器10p進(jìn)行處理的通信頻段數(shù)增加，按頻段分類濾波器的個(gè)數(shù)若增加，則個(gè)別匹配電路的個(gè)數(shù)也會(huì)隨著按頻段分類濾波器的個(gè)數(shù)而增加。從而，高頻濾波器10p的電路復(fù)雜化、大型化。

本發(fā)明的目的是提供一種即使通信頻段數(shù)增加也不會(huì)增加匹配電路的個(gè)數(shù)、從而能夠以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小型化且對(duì)各通信頻段具有優(yōu)良濾波特性的高頻濾波器。

解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明的高頻濾波器具備與不同通信頻段分別對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)按通信頻段分類濾波器、開(kāi)關(guān)及匹配電路。開(kāi)關(guān)具備共用端子和多個(gè)被選擇端子，多個(gè)被選擇端子分別個(gè)別連接到多個(gè)按通信頻段分類濾波器。匹配電路與共用端子連接，是多個(gè)按通信頻段分類濾波器共用的匹配電路。

多個(gè)按通信頻段分類濾波器設(shè)定為，使得多個(gè)按通信頻段分類濾波器中由開(kāi)關(guān)選擇的按通信頻段分類濾波器和共用的匹配電路組合而成的串聯(lián)電路的濾波特性與選擇的按通信頻段分類濾波器的濾波特性相比，與選擇的按通信頻段分類濾波器對(duì)應(yīng)的通信頻段得以改善。

該結(jié)構(gòu)中，即使不對(duì)多個(gè)按通信頻段分類濾波器分別設(shè)置個(gè)別匹配電路，也能夠?qū)Ω魍ㄐ蓬l段獲得最佳濾波特性。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器也可以具備：開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)具備共用端子和多個(gè)被選擇端子；匹配電路，該匹配電路與共用端子相連接；以及多個(gè)按通信頻段分類濾波器，該多個(gè)按通信頻段分類濾波器分別連接至多個(gè)被選擇端子的各個(gè)被選擇端子，與互異的通信頻段對(duì)應(yīng)，通過(guò)開(kāi)關(guān)與匹配電路相連接的電路的濾波特性優(yōu)于單體的濾波特性。

該結(jié)構(gòu)中，即使不對(duì)多個(gè)按通信頻段分類濾波器分別單獨(dú)設(shè)置匹配電路，也能夠?qū)Ω魍ㄐ蓬l段獲得最佳濾波特性。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器的匹配電路也可以具備陷波濾波器。

該結(jié)構(gòu)中，在獲得目標(biāo)通過(guò)特性作為目標(biāo)濾波特性的同時(shí)，能夠進(jìn)一步增大對(duì)期望頻率的衰減。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器的匹配電路也可以具備選擇陷波濾波器的連接的匹配電路內(nèi)的開(kāi)關(guān)。

該結(jié)構(gòu)中，根據(jù)通信頻段，能夠選擇采用陷波濾波器的形態(tài)和不采用陷波濾波器的形態(tài)。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器的陷波濾波器也可以具備可變電容器。

該結(jié)構(gòu)中，能夠調(diào)節(jié)衰減極頻率。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器的陷波濾波器也可以連接于共用端子與接地之間。

該結(jié)構(gòu)中，可變電容器未與按頻段分類濾波器串聯(lián)連接，因此能夠降低可變電容器引起的傳輸損耗。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器的匹配電路也可以具備選擇性地與連接共用端子和外部電路的傳輸線串聯(lián)連接的電感器和電容器。

該結(jié)構(gòu)中，還能夠進(jìn)一步調(diào)節(jié)作為高頻濾波器的濾波特性。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器也可以是如下結(jié)構(gòu)。高頻濾波器具備由電抗器電路所組成的旁路電路，所述電抗器電路不具有多個(gè)按通信頻段分類濾波器所具有的濾波處理功能。開(kāi)關(guān)選擇多個(gè)按通信頻段分類濾波器和旁路電路中的一個(gè)來(lái)進(jìn)行連接。

該結(jié)構(gòu)中，也能夠選擇未經(jīng)由按頻段分類濾波器的傳輸路徑。例如，在不需要濾波處理而能夠以更低損耗來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)念l域中，通過(guò)選擇旁路電路，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗特性。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器中，匹配電路也可以具備：電感器，該電感器與共用端子和外部連接端子相連接；以及電容器，該電容器的一端與該電感器相連接，其另一端直接或間接地與地電位相連接。

該結(jié)構(gòu)中，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)匹配電路。另外，該結(jié)構(gòu)中，兼起到低通濾波器的功能。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器中，匹配電路也可以具備：電容器，該電容器連接于共用端子與外部連接端子之間；以及電感器，該電感器的一端與該電容器相連接，其另一端直接或間接地與地電位相連接。

該結(jié)構(gòu)中，以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)作為基本結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)匹配電路。

另外，本發(fā)明的高頻濾波器中，匹配電路所連接的端子也可以是輸入天線所接收的接收信號(hào)的端子。

該結(jié)構(gòu)中，表示了在接收信號(hào)的傳輸路徑上配置有上述高頻濾波器的形態(tài)。接收信號(hào)與發(fā)送信號(hào)相比，信號(hào)強(qiáng)度較小，因此，上述高頻濾波器的結(jié)構(gòu)能更有效地起作用。

本發(fā)明的高頻前端電路具備功率放大器和對(duì)經(jīng)功率放大器放大后的發(fā)送信號(hào)進(jìn)行濾波處理的發(fā)送側(cè)濾波器。發(fā)送側(cè)濾波器采用上述高頻濾波器。

該結(jié)構(gòu)中，能夠?qū)Ω魍ㄐ蓬l段的發(fā)送信號(hào)獲得最佳濾波特性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)小型的高頻前端電路。

另外，本發(fā)明的高頻前端電路也可以還具備連接于發(fā)送側(cè)濾波器與天線之間的分波電路。

該結(jié)構(gòu)能夠使包含分波電路的高頻前端電路小型化。

另外，本發(fā)明的高頻前端電路中，發(fā)送側(cè)濾波器連接于多個(gè)功率放大器的級(jí)間。

該結(jié)構(gòu)中，將上述高頻濾波器用作多個(gè)功率放大器的級(jí)間濾波器。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗且準(zhǔn)確地對(duì)發(fā)送信號(hào)進(jìn)行濾波處理的高頻前端電路。

另外，本發(fā)明的高頻前端電路也可以還具備向功率放大器輸出發(fā)送信號(hào)的rfic。

該結(jié)構(gòu)中，能夠使包含rfic的高頻前端電路小型化。

另外，本發(fā)明的通信設(shè)備具備上述高頻前端電路和與該rfic連接的bbic。

該結(jié)構(gòu)中，能夠使通信設(shè)備小型化。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，即使通信頻段數(shù)增加也不會(huì)增加匹配電路的個(gè)數(shù)，能夠以簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小型化且對(duì)多個(gè)通信頻段具有優(yōu)良的濾波特性的高頻濾波器。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻開(kāi)關(guān)模塊的電路圖。

圖2是表示用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的濾波特性的設(shè)定概念的概略傳輸損耗的頻率特性的曲線圖。

圖3表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器中，按頻段分類濾波器單體及按頻段分類濾波器與匹配電路的串聯(lián)電路的zin、zout的史密斯圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻前端電路及通信裝置的電路圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的變形例的電路圖。

圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的設(shè)計(jì)方法的流程圖。

圖7是本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器的電路圖。

圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器中的第1連接結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器中的第2連接結(jié)構(gòu)的電路圖。

圖10是表示用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器的濾波特性的設(shè)定概念的概略性傳輸損耗的頻率特性的曲線圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的高頻濾波器的電路圖。

圖12是本發(fā)明實(shí)施方式4所涉及的高頻濾波器的電路圖。

圖13是本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的高頻濾波器的匹配電路的電路圖。

圖14是本發(fā)明實(shí)施方式6所涉及的高頻濾波器的電路圖。

圖15是表示現(xiàn)有的高頻濾波器的結(jié)構(gòu)的框圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器及高頻前端電路。圖1是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的電路圖。

另外，以下所示的通信頻段banda等意味著根據(jù)3gpp標(biāo)準(zhǔn)等來(lái)決定的通信頻段中的適當(dāng)?shù)耐ㄐ蓬l段(需要本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的通信頻段)。例如，若是3gpp標(biāo)準(zhǔn)的low頻段，則band12、13、28a、28b、20、27、26、8等成為對(duì)象。

高頻濾波器10具備多個(gè)按頻段分類濾波器21-26、開(kāi)關(guān)31、32、匹配電路41、42、第1輸入輸出端子p1及第2輸入輸出端子p2。

按頻段分類濾波器21-26對(duì)各異的通信頻段的高頻信號(hào)進(jìn)行濾波處理。即，按頻段分類濾波器21-26的通過(guò)特性和衰減特性的設(shè)定不同。按頻段分類濾波器21-26通過(guò)適宜組合saw諧振器、電感器、電容器等的濾波器構(gòu)成元件而實(shí)現(xiàn)。另外，按頻段分類濾波器21-26的具體的通過(guò)特性和衰減特性的設(shè)定方法將后述。

開(kāi)關(guān)31具備共用端子p310和被選擇端子p311-p316。開(kāi)關(guān)31根據(jù)來(lái)自外部的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，將被選擇端子p311-p316選擇性地連接到共用端子p310。

被選擇端子p311與按頻段分類濾波器21連接。同樣，被選擇端子p312-p316分別與按頻段分類濾波器22-26連接。

共用端子p310與匹配電路41連接。匹配電路41與第1輸入輸出端子p1連接。

開(kāi)關(guān)32具備共用端子p320和被選擇端子p321-p326。開(kāi)關(guān)32根據(jù)來(lái)自外部的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，將被選擇端子p321-p326選擇性地連接到共用端子p320。

被選擇端子p321與按頻段分類濾波器21連接。同樣，被選擇端子p322-p326分別與按頻段分類濾波器22-26連接。

共用端子p320與匹配電路42連接。匹配電路42與第2輸入輸出端子p2連接。

匹配電路41具備電容器c41和電感器l41。電容器c41連接于第1輸入輸出端子p1與共用端子p310之間。電感器l41連接于將電容器c41和共用端子p310相連接的傳輸線與接地之間。

匹配電路42具備電容器c42和電感器l42。電容器c42連接于第2輸入輸出端子p2與共用端子p320之間。電感器l42連接于將電容器c42和第2輸入輸出端子p2相連接的傳輸線與接地之間。

該結(jié)構(gòu)組成的高頻濾波器10在傳輸通信頻段banda的高頻信號(hào)并進(jìn)行濾波處理時(shí)，將共用端子p310與被選擇端子p311相連接，將共用端子p320與被選擇端子p321相連接。另外，高頻濾波器10在傳輸通信頻段bandb的高頻信號(hào)并進(jìn)行濾波處理時(shí)，將共用端子p310與被選擇端子p312相連接，將共用端子p320與被選擇端子p322相連接。同樣，在傳輸其他通信頻段的高頻信號(hào)并進(jìn)行濾波處理時(shí)，開(kāi)關(guān)31、32進(jìn)行切換動(dòng)作，使相同的按頻段分類濾波器與共用端子p310、p320相連接。

通過(guò)這樣的結(jié)構(gòu)，從第1輸入輸出端子p1輸入的高頻信號(hào)經(jīng)由匹配電路41、開(kāi)關(guān)31、從按頻段分類濾波器21-26中選出的一個(gè)按頻段分類濾波器、開(kāi)關(guān)32及匹配電路42，從第2輸入輸出端子p2輸出。此時(shí)，高頻信號(hào)進(jìn)行與選出的按頻段分類濾波器相應(yīng)的濾波處理，從第2輸入輸出端子p2輸出。

從而，在高頻濾波器10中，傳輸任一通信頻段的高頻信號(hào)時(shí)，高頻信號(hào)都在匹配電路41、42中進(jìn)行傳輸。即，匹配電路41、42是由高頻濾波器10傳輸并進(jìn)行濾波處理的全部通信頻段所共用的匹配電路。從而，不必按照每個(gè)按頻段分類濾波器來(lái)單獨(dú)配置匹配電路，因此，能夠以簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小型的高頻濾波器10。

這里，高頻濾波器10如下所示，設(shè)定匹配電路41、42、按頻段分類濾波器21-26。

圖2是表示用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的濾波特性的設(shè)定概念的概略傳輸損耗的頻率特性的曲線圖。圖2中，虛線表示按頻段分類濾波器單體的頻率特性，實(shí)線表示由按頻段分類濾波器和匹配電路組合而成的電路的頻率特性。

如圖2所示，在將濾波處理對(duì)象的通信頻段設(shè)定成通信頻段banda的按頻段分類濾波器(圖2的banda濾波器)單體中，設(shè)定成在通信頻段banda的通帶中產(chǎn)生一定程度的傳輸損耗。但是，在由共用匹配電路即匹配電路41、42和banda的按頻段分類濾波器組合而成的串聯(lián)電路中，通信頻段banda的通帶中的傳輸損耗得以改善。

同樣，如圖2所示，在將濾波處理對(duì)象的通信頻段設(shè)定成通信頻段bandb的按頻段分類濾波器(圖2的bandb濾波器)單體中，設(shè)定成在通信頻段bandb的通帶中產(chǎn)生一定程度的傳輸損耗。但是，在由共用匹配電路即匹配電路41、42和bandb的按頻段分類濾波器單體組合而成的串聯(lián)電路中，通信頻段bandb的通帶中的傳輸損耗得以改善。

這是因?yàn)?，在按頻段分類濾波器單體中，對(duì)于作為濾波處理對(duì)象的通信頻段，濾波特性未必設(shè)定成最佳，而在共用匹配電路與按頻段分類濾波器的串聯(lián)電路中，濾波特性設(shè)定成最佳。

換言之，根據(jù)共用匹配電路的阻抗，各按頻段分類濾波器的濾波特性從最佳濾波特性(作為高頻濾波器10的目標(biāo)濾波特性)偏離。通過(guò)進(jìn)行這樣的設(shè)定，根據(jù)共用匹配電路的阻抗特性來(lái)調(diào)節(jié)按頻段分類濾波器單體的濾波特性，能夠容易地用共用匹配電路和按頻段分類濾波器單體的組合對(duì)目標(biāo)通信頻段實(shí)現(xiàn)最佳的濾波特性。

從而，通過(guò)采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，即使對(duì)多個(gè)通信頻段即多個(gè)按頻段分類濾波器采用共用的匹配電路，也能夠?qū)崿F(xiàn)優(yōu)良的濾波特性。

另外，由于針對(duì)匹配電路的阻抗來(lái)調(diào)節(jié)多個(gè)按頻段分類濾波器的濾波特性，因此，即使匹配電路簡(jiǎn)化，也能夠優(yōu)化作為高頻濾波器10的濾波特性。從而，匹配電路的結(jié)構(gòu)也能夠進(jìn)一步簡(jiǎn)化、小型化。

圖3是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器中，按頻段分類濾波器單體及按頻段分類濾波器與匹配電路的串聯(lián)電路的zin、zout的史密斯圖。zin表示從第1輸入輸出端子p1側(cè)看按頻段分類濾波器的阻抗，zout表示從第2輸入輸出端子p2側(cè)看按頻段分類濾波器的阻抗。另外，zin中，最佳阻抗設(shè)定成50[ω]，zout中，最佳阻抗設(shè)定成比50[ω]稍小的阻抗(例如30[ω]左右)。圖3中，粗實(shí)線表示banda的阻抗特性，粗虛線表示bandb的阻抗特性，細(xì)實(shí)線表示bandc的阻抗特性。

如圖3所示，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的按頻段分類濾波器單體中，zin、zout都從最佳阻抗(50ω)整體偏移，且阻抗的軌跡較大(頻率所導(dǎo)致的阻抗的變化量較大)。但是，在由本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的按頻段分類濾波器和匹配電路組合而成的串聯(lián)電路中，zin、zout都接近最佳阻抗(50ω)且阻抗的軌跡較小(頻率所導(dǎo)致的阻抗的變化量較小)。

從圖3也可知，通過(guò)采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，即使采用共用的匹配電路也能夠通過(guò)調(diào)節(jié)按頻段分類濾波器的濾波特性來(lái)對(duì)各通信頻段的高頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)最佳濾波處理。

例如，這樣的結(jié)構(gòu)組成的高頻濾波器10能夠適用于如下所示高頻前端電路及通信裝置。圖4是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻前端電路及通信裝置的電路圖。

高頻前端電路90具備rfic即前端ic91、發(fā)送側(cè)濾波器電路92、接收側(cè)濾波器電路93、分波電路94。前端ic91具備發(fā)送信號(hào)生成部911、解調(diào)部912及開(kāi)關(guān)控制部913。發(fā)送信號(hào)生成部911與發(fā)送側(cè)濾波器電路92連接。發(fā)送側(cè)濾波器電路92與分波電路94連接。分波電路94與天線ant連接。另外，分波電路94與接收側(cè)濾波器電路93連接。接收側(cè)濾波器電路93與解調(diào)部912連接。接收側(cè)濾波器電路93采用上述高頻濾波器10。通信裝置9具備高頻前端電路90和bbic(基頻段ic)95。高頻前端電路90的前端ic91與bbic95連接。

由發(fā)送信號(hào)生成部911生成的高頻信號(hào)(發(fā)送信號(hào)：進(jìn)行通信的通信頻段的發(fā)送頻域的高頻信號(hào))由發(fā)送側(cè)濾波器電路92進(jìn)行濾波處理，經(jīng)由分波電路94從天線ant向外部發(fā)送。由天線ant接收的高頻信號(hào)(接收信號(hào)：進(jìn)行通信的通信頻段的接收頻域的高頻信號(hào))經(jīng)由分波電路94，由接收側(cè)濾波器電路93進(jìn)行濾波處理，向解調(diào)部912輸入。開(kāi)關(guān)控制部913生成開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，對(duì)接收側(cè)濾波器電路93進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，以選擇與進(jìn)行通信的通信頻段相應(yīng)的按頻段分類濾波器。

通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)Ω魍ㄐ蓬l段的接收信號(hào)進(jìn)行低損耗濾波處理并輸入解調(diào)部912。從而，能夠?qū)崿F(xiàn)接收靈敏度高的高頻前端電路90。

另外，高頻濾波器10也能夠適用于發(fā)送側(cè)濾波器電路92等其他濾波器電路。但是，接收信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度較低，尤其與發(fā)送信號(hào)相比信號(hào)強(qiáng)度顯著低，因此期望低損耗濾波特性。從而，上述高頻濾波器10的效果變得更加有效。

因此，通過(guò)采用上述高頻濾波器10，能夠以更簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)小型的高頻前端電路90。

另外，圖1所示匹配電路41、42的結(jié)構(gòu)只是一例，也可以是采用電感器、電容器的其他電路結(jié)構(gòu)。

例如，也可以是圖5所示結(jié)構(gòu)。圖5是本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的變形例的電路圖。圖5所示高頻濾波器10’在匹配電路41’、42’的結(jié)構(gòu)中，不同于圖1所示高頻濾波器10。另外，相應(yīng)地，按頻段分類濾波器21’、22’、23’、24’、25’、26’的濾波特性根據(jù)匹配電路41’、42’來(lái)設(shè)定。

匹配電路41’具備電感器l41’和電容器c41’。電感器l41’連接于第1輸入輸出端子p1與共用端子p310之間。電容器c41’連接于將電感器l41’和共用端子p310相連接的傳輸線與接地之間。

匹配電路42’具備電感器l42’和電容器c42’。電感器l42’連接于第2輸入輸出端子p2與共用端子p320之間。電容器c42連接于將電感器l42’和第2輸入輸出端子p2相連接的傳輸線與接地之間。

通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，匹配電路41’、42’能夠與阻抗匹配一起起到低通濾波器的功能，使諧波分量衰減。

另外，上述高頻濾波器10的設(shè)計(jì)例如如下所示那樣進(jìn)行即可。圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器的設(shè)計(jì)方法的流程圖。

首先，決定由高頻濾波器10進(jìn)行濾波處理的多個(gè)通信頻段的通過(guò)特性、例如通帶的傳輸損耗的容許值(s101)。

接著，決定多個(gè)通信頻段共用的匹配電路的元件值(s102)。

接著，根據(jù)通過(guò)特性和匹配電路的阻抗特性，在匹配電路與按頻段分類濾波器的串聯(lián)電路中調(diào)節(jié)按頻段分類濾波器單體的元件值，使得在作為濾波處理對(duì)象的通信頻段獲得最佳通過(guò)特性(s103)。該元件值的調(diào)節(jié)按照每個(gè)按頻段分類濾波器即每個(gè)通信頻段進(jìn)行。

通過(guò)調(diào)節(jié)構(gòu)成這樣的按頻段分類濾波器的電路元件的元件值，能夠?qū)崿F(xiàn)小型且濾波特性佳的高頻濾波器10。

接著，參照?qǐng)D說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器。圖7是本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器的電路圖。本實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器10a的匹配電路41a的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器10，相應(yīng)地，各按頻段分類濾波器21a-26a的濾波特性的設(shè)定不同。

匹配電路41a具備電容器c411、c412、電感器l411、l412、壓電諧振器pr41、開(kāi)關(guān)sw41。

電容器c411連接到開(kāi)關(guān)31的共用端子p310與第1輸入輸出端子p1之間。電感器l411的一端連接到將電容器c411和共用端子p310相連接的傳輸線。電感器l411的另一端與開(kāi)關(guān)sw41(匹配電路內(nèi)的開(kāi)關(guān))的共用端子連接。

開(kāi)關(guān)sw41的第1被選擇端子與接地連接。開(kāi)關(guān)sw41的第2被選擇端子與電容器c412的一端連接。

電容器c412的另一端與壓電諧振器pr41的一端及電感器l412的一端連接。壓電諧振器pr41的另一端及電感器l412的另一端與接地連接。即，電容器c412的另一端經(jīng)由壓電諧振器pr41與電感器l412的并聯(lián)電路與接地連接。由這些電容器c412、壓電諧振器pr41及電感器l412所組成的電路起到陷波濾波器的功能。

匹配電路41a通過(guò)開(kāi)關(guān)sw41的切換控制，選擇電感器l411與接地連接的形態(tài)和電感器l411經(jīng)由陷波濾波器與接地連接的形態(tài)。選擇哪一個(gè)形態(tài)由通信頻段來(lái)決定。另外，根據(jù)需要，也可以變更陷波濾波器的結(jié)構(gòu)。例如，也可以構(gòu)成為不采用電容器c412、電感器l412的陷波濾波器。

圖8是表示本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器中的第1連接結(jié)構(gòu)的電路圖。圖8中，電感器l41通過(guò)開(kāi)關(guān)31與接地連接。另外，通過(guò)開(kāi)關(guān)31、32，選擇按頻段分類濾波器22a。

該第1連接結(jié)構(gòu)中，根據(jù)由電容器c411和電感器l411構(gòu)成的匹配電路41a的阻抗特性，設(shè)定按頻段分類濾波器22a的單體的濾波特性。

圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器中的第2連接結(jié)構(gòu)的電路圖。圖9中，通過(guò)開(kāi)關(guān)31，電感器l41經(jīng)由陷波濾波器與接地連接。另外，通過(guò)開(kāi)關(guān)31、32，選擇按頻段分類濾波器23a。

該第2連接結(jié)構(gòu)中，根據(jù)由電容器c411、電感器l411及陷波濾波器構(gòu)成的匹配電路41a的阻抗特性，來(lái)設(shè)定按頻段分類濾波器23a的單體的濾波特性。

圖10是表示用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器的濾波特性的設(shè)定概念的概略性傳輸損耗的頻率特性的曲線圖。圖10中，虛線表示按頻段分類濾波器單體的頻率特性，實(shí)線表示由按頻段分類濾波器與匹配電路組合而成的電路的頻率特性。

如圖10所示，為第1連接結(jié)構(gòu)時(shí)，將濾波處理對(duì)象的通信頻段設(shè)定成通信頻段bandc的按頻段分類濾波器22a(圖10的bandc濾波器)單體中，設(shè)定成在通信頻段bandc的通帶中產(chǎn)生一定程度的傳輸損耗。但是，由匹配電路41a和bandc的按頻段分類濾波器22a組合而成的串聯(lián)電路中，改善了通信頻段bandc的通帶中的傳輸損耗。

另外，如圖10所示，為第2連接結(jié)構(gòu)時(shí)，將濾波處理對(duì)象的通信頻段設(shè)定成通信頻段bandd的按頻段分類濾波器23a(圖10的bandd濾波器)單體中，設(shè)定成在通信頻段bandd的通帶中產(chǎn)生一定程度的傳輸損耗。但是，由匹配電路41a和bandd的按頻段分類濾波器23a組合而成的串聯(lián)電路中，通信頻段bandd的通帶中的傳輸損耗得以改善。而且，該第2連接結(jié)構(gòu)中的匹配電路41a具備陷波濾波器。從而，如圖10所示，能夠在通信頻段bandd的通帶附近設(shè)置衰減極。從而，能夠使通帶附近的高頻信號(hào)(無(wú)用波分量)顯著衰減。從而，在靠近通信頻段bandd的使用頻域存在其他通信頻段的使用頻域時(shí)，即使通信頻段bandd的發(fā)送頻域與接收頻域接近，也能夠以低損耗僅僅傳輸作為目標(biāo)的高頻信號(hào)，而使其他無(wú)用波分量衰減。

另外，雖然未具體地說(shuō)明，但是本實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器10a的其他按頻段分類濾波器23a-26a也與按頻段分類濾波器21a、22a同樣，根據(jù)連接的匹配電路41a的連接形態(tài)來(lái)設(shè)定濾波器單體的濾波特性。

接著，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的高頻濾波器。圖11是本發(fā)明實(shí)施方式3所涉及的高頻濾波器的電路圖。

本實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器10b的匹配電路41b的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器10a。另外，相應(yīng)地，按頻段分類濾波器21b-26b的設(shè)定不同。

匹配電路41b由匹配電路41a的電容器c412置換為可變電容器vc41的結(jié)構(gòu)組成。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠使陷波濾波器的衰減極頻率變化。即，能夠按通信頻段來(lái)調(diào)節(jié)衰減極頻率。

通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)濾波特性更佳的高頻濾波器10b。

另外，實(shí)施方式3所涉及的高頻濾波器10b和實(shí)施方式2所涉及的高頻濾波器10a中，表示了陷波濾波器連接于將第1輸入輸出端子p1和開(kāi)關(guān)31相連接的傳輸線與接地之間的形態(tài)。但是，也可以將陷波濾波器插入傳輸線，即，將陷波濾波器連接于第1輸入輸出端子p1與開(kāi)關(guān)31之間。但是，實(shí)施方式3(本實(shí)施方式)所涉及的高頻濾波器10b中，陷波濾波器優(yōu)選連接于將第1輸入輸出端子p1和開(kāi)關(guān)31相連接的傳輸線與接地之間。

通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，未在第1輸入輸出端子p1與開(kāi)關(guān)31之間連接可變電容器vc41。從而，能夠抑制由可變電容器vc41引起的損耗，能夠?qū)崿F(xiàn)更低損耗的高頻濾波器10b。

接著，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式4所涉及的高頻濾波器。圖12是本發(fā)明實(shí)施方式4所涉及的高頻濾波器的電路圖。

本實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器10c的匹配電路42c的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施方式3所涉及的高頻濾波器10b。另外，相應(yīng)地，按頻段分類濾波器21c-26c的設(shè)定不同。

匹配電路42c具備電容器c421、電感器l421、l422、壓電諧振器pr42、開(kāi)關(guān)sw42及可變電容器vc42。

電容器c421連接于開(kāi)關(guān)32的共用端子p320與第2輸入輸出端子p2之間。電感器l421的一端連接到將電容器c421與第2輸入輸出端子p2相連接的傳輸線。電感器l421的另一端與開(kāi)關(guān)sw42(匹配電路內(nèi)的開(kāi)關(guān))的共用端子連接。

開(kāi)關(guān)sw42的第1被選擇端子與接地連接。開(kāi)關(guān)sw42的第2被選擇端子與可變電容器vc42的一端連接。

可變電容器vc42的另一端與壓電諧振器pr42的一端及電感器l422的一端連接。壓電諧振器pr42的另一端及電感器l422的另一端與接地連接。即，可變電容器vc42的另一端經(jīng)由壓電諧振器pr42和電感器l422的并聯(lián)電路與接地連接。由這些可變電容器vc42、壓電諧振器pr42及電感器l422所組成的電路起到能夠調(diào)節(jié)衰減極頻率的陷波濾波器的功能。

匹配電路42c通過(guò)開(kāi)關(guān)sw42的切換控制，來(lái)選擇電感器l421與接地連接的形態(tài)、以及將電感器l421經(jīng)由陷波濾波器與接地相連接的形態(tài)。選擇哪一個(gè)形態(tài)由通信頻段決定。

按頻段分類濾波器21c-26c根據(jù)連接的匹配電路42c的形態(tài)(開(kāi)關(guān)sw42的連接形態(tài)及陷波濾波器的可變電容器的電容量)，來(lái)設(shè)定濾波器單體的濾波特性。

這樣，即使在多個(gè)按頻段分類濾波器21c-26c的兩端連接能夠切換連接形態(tài)的匹配電路41b、42c，也能夠獲得與上述各實(shí)施方式同樣的作用效果。而且，通過(guò)采用本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，能夠更恰當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)從第2輸入輸出端子p2側(cè)看的高頻濾波器10c的阻抗特性，改善濾波特性。

接著，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的高頻濾波器。圖13是本發(fā)明實(shí)施方式5所涉及的高頻濾波器的匹配電路的電路圖。

本實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器的匹配電路的結(jié)構(gòu)不同于上述各實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器。另外，與之相伴，各按頻段分類濾波器的設(shè)定不同。

匹配電路41d具備電容器c411、c413、c415、電感器l411、l412、l413、l414、l415、開(kāi)關(guān)sw411、sw412、sw413、壓電諧振器pr411、pr412、可變電容器vc411、vc412。

電容器c411連接于未圖示的第1輸入輸出端子p1與開(kāi)關(guān)31的共用端子p310之間。電感器l411的一端與電容器c411的第1被選擇端子的相反側(cè)的端部連接。電感器l411的另一端與開(kāi)關(guān)sw411(匹配電路內(nèi)的開(kāi)關(guān))的共用端子連接。

開(kāi)關(guān)sw411的第1被選擇端子與接地連接。開(kāi)關(guān)sw411的第2被選擇端子與可變電容器vc411的一端連接。

可變電容器vc411的另一端與壓電諧振器pr411的一端及電感器l412的一端連接。壓電諧振器pr411的另一端及電感器l412的另一端與接地連接。即，可變電容器vc411的另一端經(jīng)由壓電諧振器pr411和電感器l412的并聯(lián)電路與接地連接。由這些可變電容器vc411、壓電諧振器pr411及電感器l412所組成的電路起到作為能夠調(diào)節(jié)衰減極頻率的第1陷波濾波器的功能。

電容器c413連接于電容器c411與未圖示的開(kāi)關(guān)31的共用端子p310之間。電感器l413的一端與電容器c413的共用端子p310側(cè)的端部連接。電感器l413的另一端與開(kāi)關(guān)sw412(匹配電路內(nèi)的開(kāi)關(guān))的共用端子連接。

開(kāi)關(guān)sw412的第1被選擇端子與接地連接。開(kāi)關(guān)sw412的第2被選擇端子與可變電容器vc412的一端連接。

可變電容器vc412的另一端與壓電諧振器pr412的一端及電感器l414的一端連接。壓電諧振器pr412的另一端及電感器l414的另一端與接地連接。即，可變電容器vc412的另一端經(jīng)由壓電諧振器pr412和電感器l414的并聯(lián)電路與接地連接。由這些可變電容器vc412、壓電諧振器pr412及電感器l414所組成的電路起到作為能夠調(diào)節(jié)衰減極頻率的第2陷波濾波器的功能。

電容器c415和電感器l415通過(guò)開(kāi)關(guān)sw413選擇性地連接到電容器c411、c413之間。

如上所述，匹配電路41d構(gòu)成為具有由上述實(shí)施方式3所涉及的匹配電路41b多級(jí)連接而成的結(jié)構(gòu)。而且，能夠選擇向匹配電路41d賦予低通型特性還是高通型特性。

通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠根據(jù)開(kāi)關(guān)sw411、sw412、sw413的組合，應(yīng)對(duì)更多樣的阻抗特性。特別地，通過(guò)能夠?qū)⑵ヅ潆娐?1d的特性選擇為低頻域通過(guò)型或高頻域通過(guò)型，例如即使在多個(gè)通信頻段內(nèi)包含發(fā)送頻域和接收頻域的頻率的高低關(guān)系不同于其他通信頻段的通信頻段的情況下，也能夠?qū)τ筛哳l濾波器進(jìn)行濾波處理的全部通信頻段實(shí)現(xiàn)低損耗的濾波特性。

另外，上述實(shí)施方式2以下的高頻濾波器中，說(shuō)明了在匹配電路內(nèi)配置開(kāi)關(guān)以能夠選擇阻抗特性的示例，但是即使是僅僅具備陷波濾波器的結(jié)構(gòu)，也能夠應(yīng)用上述各結(jié)構(gòu)，獲得與上述各實(shí)施方式同樣的作用效果。

接著，參照附圖說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式6所涉及的高頻濾波器。圖14是本發(fā)明實(shí)施方式6所涉及的高頻濾波器的匹配電路的電路圖。

本實(shí)施方式所涉及的高頻濾波器10e與實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器10相比，開(kāi)關(guān)31e、32e的結(jié)構(gòu)不同，并且具備追加了旁路電路51的結(jié)構(gòu)。

開(kāi)關(guān)31e對(duì)實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器10的開(kāi)關(guān)31追加了被選擇端子p317。開(kāi)關(guān)31e將被選擇端子p311-p317之一選擇性地連接到共用端子p310。

開(kāi)關(guān)32e對(duì)實(shí)施方式1所涉及的高頻濾波器10的開(kāi)關(guān)32追加了被選擇端子p327。開(kāi)關(guān)32e將被選擇端子p321-p327之一選擇性地連接到共用端子p310。

旁路電路51連接于開(kāi)關(guān)31e的被選擇端子p317與開(kāi)關(guān)32e的被選擇端子p327之間。

旁路電路51與其他按頻段分類濾波器21-26相比，是更簡(jiǎn)單的電路結(jié)構(gòu)的電抗器電路。例如，旁路電路51僅僅由連接被選擇端子p317、p327間的傳輸線路或僅僅連接一個(gè)或少量電感器、電容器的電路實(shí)現(xiàn)。從而，旁路電路51不同于其他按頻段分類濾波器21-26，是不對(duì)傳輸?shù)母哳l信號(hào)進(jìn)行濾波處理的電路。即，旁路電路51是在包含在選擇了被選擇端子p317、p327的形態(tài)下進(jìn)行傳輸?shù)母哳l信號(hào)的頻域的比較寬的頻域中不使高頻信號(hào)衰減的電路結(jié)構(gòu)。

旁路電路51的電抗器在經(jīng)由旁路電路51在輸入輸出端子p1、p2間傳輸?shù)母哳l信號(hào)的頻率中，設(shè)定成使從輸入輸出端子p1看高頻濾波器10e側(cè)的阻抗成為規(guī)定的阻抗(例如50[ω])。另外，旁路電路51的電抗器在經(jīng)由旁路電路51在輸入輸出端子p1、p2間傳輸?shù)母哳l信號(hào)的頻率中，設(shè)定成使從輸入輸出端子p2看高頻濾波器10e側(cè)的阻抗成為規(guī)定的阻抗(例如50[ω])。

即，旁路電路51的電抗器設(shè)定成不管從輸入輸出端子p1側(cè)看還是從輸入輸出端子p2側(cè)看，都能在包含匹配電路41、42的電路結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。

通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，在傳輸不需要按頻段分類濾波器的高頻信號(hào)時(shí)，能夠不經(jīng)由按頻段分類濾波器，在輸入輸出端子p1、p2間傳輸高頻信號(hào)。如上所述，旁路電路51與按頻段分類濾波器21-26相比，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此，若進(jìn)行阻抗匹配，則傳輸損耗降低。從而，對(duì)不需要按頻段分類濾波器的高頻信號(hào)，能夠?qū)崿F(xiàn)低損耗的傳輸。

例如，在發(fā)送電路采用該高頻濾波器10e時(shí)，能夠如下進(jìn)行使用。雖然未圖示，發(fā)送電路具備發(fā)送信號(hào)放大電路。發(fā)送信號(hào)放大電路具備初級(jí)放大器和終級(jí)放大器。在初級(jí)放大器與終級(jí)放大器之間，連接該高頻濾波器10e。

在這樣的形態(tài)下，在從初級(jí)放大器的噪音特性產(chǎn)生噪音并由終級(jí)放大器進(jìn)行放大的頻域(通信頻段)中，上述ic控制高頻濾波器10e的開(kāi)關(guān)31e、32e，使得經(jīng)由與該頻域?qū)?yīng)的按頻段分類濾波器。從初級(jí)放大器的噪音特性產(chǎn)生噪音并由終級(jí)放大器進(jìn)行放大的頻域(通信頻段)是指例如接收帶噪聲大于-150dbm/hz的情況，或發(fā)送頻率f1與接收頻率f2的關(guān)系為|f1-f2|/((f1+f2)/2)≧10％的情況。開(kāi)關(guān)31e、32e的切換由ic(集成電路)進(jìn)行控制。ic具有判斷使用頻率帶的功能和控制開(kāi)關(guān)的切換的功能。上述ic是rf(射頻)ic、bb(基帶)ic、pa(功率放大器)控制ic、應(yīng)用程序處理器等。從而，能夠抑制噪音在后級(jí)電路(天線側(cè)等)放大并輸出。即，能夠?qū)θ菀桩a(chǎn)生噪音的頻域?qū)崿F(xiàn)低噪聲放大特性。

另一方面，在從初級(jí)放大器的噪音特性幾乎不產(chǎn)生噪音的頻域(通信頻段)中，上述ic控制高頻濾波器10e的開(kāi)關(guān)31e、32e，使得經(jīng)由旁路電路51。從初級(jí)放大器的噪音特性幾乎不產(chǎn)生噪音的頻域(通信頻段)是指例如接收帶噪聲為-150dbm/hz以下，或發(fā)送頻率f1與接收頻率f2的關(guān)系為|f1-f2|/((f1+f2)/2)<10％的情況。從而，能夠抑制經(jīng)由按頻段分類濾波器所導(dǎo)致的傳輸損耗。即，在不產(chǎn)生噪音的頻域中實(shí)現(xiàn)高效率的放大特性。

即，通過(guò)恰當(dāng)選擇按頻段分類濾波器和旁路電路，能夠?qū)崿F(xiàn)低噪聲或高效率的多頻段的發(fā)送信號(hào)放大電路。

另外，本實(shí)施方式中，說(shuō)明了二級(jí)放大器組成的發(fā)送信號(hào)放大電路的形態(tài)，但是也可以是在由三級(jí)以上的放大器組成的發(fā)送信號(hào)放大電路中在任一級(jí)間連接該高頻濾波器10e的形態(tài)。

另外，本實(shí)施方式中，說(shuō)明了將高頻濾波器10e用于發(fā)送電路的形態(tài)，但是也可以設(shè)置在接收電路。

另外，實(shí)施方式6所涉及的高頻濾波器10e的結(jié)構(gòu)也能夠適用于上述實(shí)施方式2到實(shí)施方式5所涉及的高頻濾波器。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

10，10a，10b，10c，10e，10’：高頻濾波器

21-26，21a-26a，21b-26b，21c-26c，21’-26’：按頻段分類濾波器

31，32，31e，32e：開(kāi)關(guān)

41，42，41a，41b，42c，41d，42，42c，41’，42’：匹配電路

51：旁路電路

90：高頻前端電路

91：前端ic

92：發(fā)送側(cè)濾波器電路

93：接收側(cè)濾波器電路

94：分波電路

95：bbic

911：發(fā)送信號(hào)生成部

912：解調(diào)部

913：開(kāi)關(guān)控制部

9：通信設(shè)備

ant：天線

c41，c411，c412，c413，c415，c42，c421，c41’，c42’：電容器

l41，l411，l412，l413，l414，l415，l42，l421，l422，l41’，l42’：電感器

p1：第1輸入輸出端子

p2：第2輸入輸出端子

p310，p320：共用端子

p311，p312，p321，p322：被選擇端子

pr41，pr411，pr412，pr42：壓電諧振器

sw41，sw411，sw412，sw413，sw42：開(kāi)關(guān)

vc41，vc411，vc412，vc42：可變電容器