梯型滤波器的制作方法

本发明涉及具有多个串联臂谐振器以及多个并联臂谐振器的梯型滤波器。

背景技术：

以往，在便携式电话机的rf级，作为带通型滤波器而广泛使用梯型滤波器。在梯型滤波器中，能够谋求损耗的降低以及高频带化。此外，能够增大通带附近的衰减量。

在下述的专利文献1记载的梯型滤波器中，连接有多级具有一个串联臂谐振器和一个并联臂谐振器的梯型电路部。为了抑制相邻的梯型电路部间的反射，连接为：相邻的梯型电路部中的一者相对于另一者镜像反转。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：wo2011/065199a1

技术实现要素：

发明要解决的课题

在梯型滤波器等带通型滤波器中，输入端子以及输出端子的阻抗通常设为50ω。

另一方面，在便携式电话机的rf级等的高频电路中，在上述梯型滤波器连接有放大元件、开关、lna等部件。而且，这些周边部件的阻抗有时并不是50ω。因此，为了谋求与这样的周边部件的阻抗匹配，需要设置阻抗匹配电路。阻抗匹配电路通常是具有电感器和电容器的电路，一般来说，是两个元件、三个元件的电路。因此，由阻抗匹配电路造成的损耗大。此外，存在安装面积也变大这样的问题。

本发明的目的在于，提供一种梯型滤波器，其中，能够减少阻抗匹配用元件的数量，由此，能够抑制由阻抗匹配用元件造成的损耗的增大，且能够减小安装面积。

用于解决课题的技术方案

本发明涉及的梯型滤波器具有连结一端和另一端的串联臂和连接在所述串联臂与接地电位之间的多个并联臂，具备设置于所述串联臂的多个串联臂谐振器和分别设置于所述多个并联臂的多个并联臂谐振器，从所述一端朝向所述另一端设置有n个(n为2以上的整数)具有一个所述串联臂谐振器和一个所述并联臂谐振器的梯型电路部，n个所述梯型电路部被镜像连接，所述一端的阻抗与所述另一端的阻抗不同。

在本发明涉及的梯型滤波器的某个特定的方面中，在n个所述梯型电路部中，在将被镜像连接的相邻的梯型电路部的阻抗设为xa以及xb且设阻抗为xa的梯型电路部位于比阻抗为xb的梯型电路部靠所述一端侧的情况下，设为xa≤xb或xa≥xb，但是，并非所有的梯型电路部的阻抗都相等。

在本发明涉及的梯型滤波器的另一个特定的方面中，在将n个所述梯型电路部的阻抗从一端侧朝向另一端侧设为xa、xb、xc、…、xn的情况下，xa≤xb≤xc≤…≤xn或xa≥xb≥xc≥…≥xn，但是，并非xa＝xb＝xc＝…＝xn。

在本发明涉及的梯型滤波器的又一个特定的方面中，还具备连接在所述一端和所述另一端中的至少一者与所述接地电位之间的电感器。

在本发明涉及的梯型滤波器的另一个特定的方面中，所述一端以及所述另一端中的一者的阻抗为50ω。

在本发明涉及的梯型滤波器的又一个特定的方面中，所述串联臂谐振器以及所述并联臂谐振器由弹性波谐振器构成。

发明效果

根据本发明，能够提供一种梯型滤波器，其中，能够降低阻抗匹配用元件的数量，因此，能够减小损耗，且能够降低安装面积。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式涉及的梯型滤波器的电路图。

图2是示出实施例以及比较例的梯型滤波器的通过特性的图。

图3是实施例以及比较例的梯型滤波器的从作为一端的输入端子侧观察的阻抗史密斯圆图。

图4是实施例以及比较例的梯型滤波器的从作为另一端的输出端子侧观察的阻抗史密斯圆图。

图5是示出将图1所示的电路图中的相邻的梯型电路部的相邻的谐振器以电容方式进行了合成的情况下的电路结构的图。

具体实施方式

以下，通过参照附图对本发明的具体的实施方式进行说明，从而明确本发明。

另外，需要指出的是，在本说明书记载的各实施方式是例示性的，能够在不同的实施方式间进行结构的部分置换或组合。

图1是本发明的一个实施方式涉及的梯型滤波器的电路图。

梯型滤波器1具有作为一端的输入端子901和作为另一端的输出端子902。在连结输入端子901和输出端子902的串联臂中，设置有多个串联臂谐振器101～107。此外，在连结串联臂和接地电位的多个并联臂中，在各并联臂设置有一个并联臂谐振器。在图1中，在七个并联臂分别设置有并联臂谐振器201～207。

此外，在输入端子901与接地电位之间，作为阻抗匹配用元件而连接有电感器301。在输出端子902与接地电位之间，也作为阻抗匹配用元件而连接有电感器302。

在梯型滤波器1中，构成有七级梯型电路部，该梯型电路部具有一个串联臂谐振器和一个并联臂谐振器。例如，第一级梯型电路部具有串联臂谐振器101和并联臂谐振器201。第二级梯型电路部具有并联臂谐振器202和串联臂谐振器102。在该第一级梯型电路部和第二级梯型电路部相邻的部分，第二级梯型电路部相对于第一级梯型电路部镜像反转。像这样，在相邻的梯型电路部中，一方的梯型电路部相对于另一方的梯型电路部镜像反转的连接方式被称为镜像连接。在梯型滤波器1中，七级梯型电路部被镜像连接。

之所以像上述那样使用镜像连接，是为了像在专利文献1记载的那样抑制梯型电路部间的反射。

本实施方式的梯型滤波器1的特征在于，作为一端的输入端子901处的阻抗和作为另一端的输出端子902处的阻抗不同。如前所述，通常，在梯型滤波器等带通型滤波器中，输入端子以及输出端子的阻抗设为50ω。因此，在连接的周边部件的阻抗与50ω不同的情况下，不得不使用具有两个元件、三个元件的阻抗匹配电路来谋求阻抗匹配。

相对于此，在梯型滤波器1中，因为输入端子901处的阻抗与输出端子902处的阻抗不同，即，因为并未统一为50ω，所以能够减小与周边部件的阻抗的阻抗差。因此，能够降低阻抗匹配电路中的阻抗匹配用元件的数量。因此，在输入端子901侧，虽然不是必需的，但是构成有仅由一个电感器301构成的阻抗匹配电路。同样地，在输出端子902侧，虽然也不是必需的，但是构成有仅由一个电感器302构成的阻抗匹配电路。

如上所述，因为能够降低阻抗匹配电路所需的阻抗匹配用元件的数量，所以能够抑制由阻抗匹配电路造成的损耗的增大。此外，因为阻抗匹配电路变小，所以还能够减小梯型滤波器1的安装面积。

优选为，在具有n个(n为2以上的整数)梯型电路部的梯型滤波器中，在将相邻的梯型电路部的阻抗设为xa以及xb且设阻抗为xa的梯型电路部位于比阻抗为xb的梯型电路部靠一端侧的情况下，设为xa≤xb或xa≥xb。在该情况下，并非所有的梯型电路部的阻抗都相等。在该优选的结构的情况下，在梯型滤波器1中，随着从一端即输入端子901侧朝向输出端子902侧，阻抗依次成为同等以下，或者依次成为同等以上。因此，能够减小级间的阻抗差。因此，能够进一步减小损耗。

另外，若用另一种表达方式，则上述优选的结构可表示为，在将n个梯型电路部的阻抗从一端侧朝向另一端侧设为xa、xb、xc、…、xn的情况下，xa≤xb≤xc≤…≤xn或xa≥xb≥xc≥…≥xn，但是，并非xa＝xb＝xc＝…＝xn。

上述串联臂谐振器101～107以及并联臂谐振器201～207的物理构造本身并无特别限定。不过，优选为，串联臂谐振器101～107以及并联臂谐振器201～207由弹性波谐振器构成。

在梯型滤波器1中，如上所述，能够在谋求阻抗匹配的同时通过阻抗匹配用元件数的降低来减小损耗。以以下的实施例以及比较例为例对此进行具体说明。

作为上述实施方式的实施例，制作了作为band41用的带通型滤波器的梯型滤波器1。

将串联臂谐振器101～107以及并联臂谐振器201～207的设计参数示于下述的表1。

[表1]

在上述实施例中，七级梯型电路部如前所述地被镜像连接。因此，梯型电路部的阻抗构成为，在从输入端子901侧朝向输出端子902侧依次设为x1、x2、x3、…、x7的情况下，x1≤x2≤x3≤…≤x7，但不是x1＝x2＝x3＝…＝x7。

作为比较例，准备了与上述实施例同样地将七级梯型电路部镜像连接的比较例的梯型滤波器。但是，在比较例的梯型滤波器中，使各级的阻抗相等。此外，在上述实施例中，电感器301、302的电感设为了5nh。在比较例中，将连接在输入端子以及输出端子与接地电位之间的电感器的电感设为了5nh。

图2是示出上述实施例以及比较例的梯型滤波器的通过特性的图。实线示出实施例的结果，虚线示出比较例的结果。

根据图2可明确，作为通带的2545mhz～2655mhz的实施例的通过特性与比较例大致等同。

图3以及图4示出上述实施例以及比较例的梯型滤波器中的从作为一端的输入端子侧观察的阻抗史密斯圆图以及从作为另一端的输出端子侧观察的阻抗史密斯圆图。

在图3以及图4中，也是实线示出实施例的结果，虚线示出比较例的结果。而且，在图3中，可知实施例以及比较例这两者的阻抗为大约50ω。相对于此，在图4中，可知在实施例中，阻抗从50ω偏离，成为大约70ω。另外，在比较例中，在图4中阻抗也成为大约50ω。

如上所述，通过调整多个串联臂谐振器101～107以及并联臂谐振器201～207的设计参数，从而能够容易地调整各级梯型电路部的阻抗。由此，能够使作为一端的输入端子901侧与作为另一端的输出端子902侧的阻抗不同。因此，在连接的周边部件的阻抗中，通过调整输入端子901侧以及输出端子902侧的阻抗，从而能够减小阻抗差。因此，可知，使用由单个电感器301或电感器302构成的阻抗匹配电路就能够谋求阻抗匹配。

另外，在图1中，串联臂谐振器101～107以及并联臂谐振器201～207被如图所示地连接。在实际的梯型滤波器的设计时，将电路构成为对相邻的谐振器彼此的电容进行合成的情况也很多。

图5是示出在图1所示的梯型滤波器1中将相邻的梯型电路部的相邻的谐振器以电容方式进行了合成的情况下的电路结构的图。

即，在图5所示的梯型滤波器1a中，在串联臂谐振器中，从输入端子901侧朝向输出端子902侧依次配置有串联臂谐振器101、串联臂谐振器102a、串联臂谐振器104a以及串联臂谐振器106a。此外，设置有并联臂谐振器201a、203a、205a以及并联臂谐振器207。串联臂谐振器102a的电容相当于将图1的梯型电路部中的串联臂谐振器102和串联臂谐振器103的电容进行了合成的电容。因此，若设串联臂谐振器102以及串联臂谐振器103的静电电容相同，则使串联臂谐振器102a的电容为串联臂谐振器102的电容以及串联臂谐振器103的电容的1/2。

另一方面，并联臂谐振器201a的电容成为图1的梯型滤波器的并联臂谐振器201的电容和并联臂谐振器202的电容的合成电容。因此，若设并联臂谐振器201以及并联臂谐振器202的静电电容相同，则并联臂谐振器201a的电容成为并联臂谐振器201、并联臂谐振器202的电容的两倍。

梯型滤波器1a相当于如下的构造，即，在梯型滤波器1中，将在级间相邻的串联臂谐振器例如串联臂谐振器102、103进行合成，作为串联臂谐振器102a，进而，将在级间相邻的并联臂谐振器例如并联臂谐振器201、202进行合成，作为并联臂谐振器201a。因此，在图5中，在第一级梯型电路部c1和第二级梯型电路部c2中，共有并联臂谐振器201a。同样地，串联臂谐振器102a被第二级梯型电路部c2和第三级梯型电路部所共有。在该情况下，想要在级间使阻抗不同，并联臂谐振器201a的电容、串联臂谐振器102a的电容只要设为按照以下的式子求出的合成电容即可。

串联臂谐振器102a的电容＝(串联臂谐振器102的电容×串联臂谐振器103的电容)/(串联臂谐振器102的电容+串联臂谐振器103的电容)

并联臂谐振器201a的电容＝(并联臂谐振器201的电容+并联臂谐振器202的电容)

附图标记说明

1、1a：梯型滤波器；

101～107：串联臂谐振器；

102a、104a、106a：串联臂谐振器；

201～207：并联臂谐振器；

201a、203a、205a：并联臂谐振器；

301、302：电感器；

901：输入端子；

902：输出端子；

c1、c2：梯型电路部。