高频前端电路、通信装置的制作方法

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高频前端电路、通信装置的制作方法

本发明涉及进行无线通信的高频前端电路。



背景技术:

当前,已设计出各种为了有效利用在无线通信中所使用的频带的技术。例如,专利文献1中记载了一种利用tv空白频段进行无线通信的系统。

利用了tv空白频段的无线通信是使电视广播所使用的频带开放并将该频带用于无线通信的技术,是将电视广播中未使用的空闲信道(空闲通信信道)用于无线通信的技术。无线通信设备使用由数据库所分配的、位于电视广播的通信频带中的空闲通信信道进行无线通信。

现有技术文献

专利文献

专利文献1

日本专利特开2013-90165号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

但是,在利用了tv空白频段的无线通信系统中,电视广播中的使用信道随地区发生变动。因此,空闲信道、使用信道会发生变动。而且,各个电视广播用通信信道的频带的带宽是6mhz或8mhz,各个通信信道间的带宽是0.5~1mhz左右,各个通信信道的频带的带宽与各个通信信道之间的带宽较窄。

因此,存在以下问题:例如,在利用像上述tv空白频段那样,空闲信道以及使用信道变动且各个通信信道的频带和各个通信信道间的频带的宽度较窄的系统时,因滤波器结构而会受到由噪声引起的不良影响。

因而,本发明的目的在于,通过设计滤波器结构,提供一种高频前端电路,该高频前端电路能够在噪声被衰减后的状态下,对在例如像利用了上述tv空白频段的无线通信系统那样、空闲信道以及使用信道变动且各个通信信道的频带和各个通信信道间的频带的宽度较窄的系统所使用的特定的频带之中的多个通信信道的空闲通信信道进行利用。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明涉及一种高频前端电路,所述高频前端电路在由系统所使用的特定的频带中的多个通信信道所构成的通信频段中,从多个通信信道的空闲信道中选择出使用信道进行无线通信,本发明具有以下特征。高频前端电路包括固定滤波器和可变滤波器。固定滤波器使系统所使用的特定的频带外的高频信号衰减。可变滤波器使根据使用信道发生变化的、位于特定的频带内的无用波的高频信号衰减。

在该结构中,通过固定滤波器使特定的频带外的无用波衰减,通过可变滤波器使位于特定的频带内的无用波衰减。由此,位于特定的频带内的使用信道的高频信号不被衰减地通过,其他高频信号(无用波信号)被有效地衰减。

此外,在本发明的高频前端电路中优选为有以下结构。系统是利用了tv空白频段的无线通信系统。特定的频带是电视广播所使用的频带。通信信道是电视广播所使用的信道。

在该结构中,示出了通信信道的频带较窄、与相邻通信信道的频率间隔较窄的方式,在这样的方式中无用波信号被更有效地衰减。

此外,在本发明的高频前端电路中,可变滤波器优选为使使用信道中的频带内的高频信号通过,使距离使用信道3个通信信道以内的相邻通信信道的频带的高频信号衰减。

在该结构中,与使用信道相邻的频带内的无用波信号被有效地衰减。

此外,在本发明的高频前端电路中优选为固定滤波器是频率固定型lc滤波器,可变滤波器是频率可变型弹性波谐振滤波器。

在该结构中,由于在需要较宽的通频带以及衰减频带的固定滤波器中使用了lc滤波器,在需要较窄的通频带和陡峭的衰减特性的可变滤波器中使用了弹性波谐振滤波器,因此各自的滤波器特性有效地发挥着作用,综合起来使得所希望的滤波器特性能够可靠且正确地实现。

此外,在本发明的高频前端电路中优选为有以下结构。高频前端电路包括发送侧电路、接收侧电路、天线侧电路、以及分波电路。发送侧电路对利用了使用信道的发送信号进行传输。接收侧电路对利用了使用信道的接收信号进行传输。天线侧电路对发送信号和接收信号进行传输。分波电路将发送侧电路及接收侧电路与天线侧电路进行连接。固定滤波器设置于天线侧电路。可变滤波器设置于发送侧电路或者发送侧电路及接收侧电路。

在该结构中,在使用共用的天线进行发送与接收的电路中,能够使使用信道的高频信号低损耗地通过,使通信频段内的使用信道以外的频带以及通信频段外的频带的高频信号有效地衰减。

此外,本发明的高频前端电路优选为还包括:第2可变滤波器,该第2可变滤波器由频率可变型lc滤波器构成,使令特定的频带内的imd(intermodulationdistortion)产生的频率衰减。

在该结构中,能够根据使用信道使通信频段内的无用波更加有效地衰减。

此外,在本发明的高频前端电路中,第2可变滤波器优选为配置于所述固定滤波器与分波电路之间或者分波电路与可变滤波器之间。

在该结构中,能够在包括了第2可变滤波器的功能的同时,尽可能地抑制高频前端电路的电路结构增大。

此外,在本发明的高频前端电路中也可以采用以下结构。包含有与特定的频带中的无用波的高频信号有关的信息的可变滤波器信息被包含于由天线所收发的通信信号之内;可变滤波器基于可变滤波器信息,使位于特定的频带内的无用波的高频信号衰减。

在该结构中,也可以从其他通信系统获取用于设定可变滤波器的信息,能够抑制高频前端电路的结构增大。

此外,本发明的高频前端电路优选为是以下结构。高频前端电路包括检测部和决定部。检测部能够在有多个空闲通信信道的情况下分别对多个空闲通信信道的接收电平进行检测;决定部选择检测后的多个接收电平中接收电平最高的空闲通信信道作为使用信道。

在该结构中,可以进行更加可靠的无线通信。

此外,本发明的高频前端电路也可以是以下结构。发送侧电路包括将发送信号进行放大的放大电路。放大电路优选为包括:第1放大元件,该第1放大元件将发送信号进行放大;以及第2放大元件,该第2放大元件将由第1放大元件放大后的信号进行放大。

在该结构中,由于放大电路由2级放大元件所构成,因此会输出失真被抑制了的高输出的发送信号。

此外,在本发明的高频前端电路中,优选为放大电路还包括级间滤波器,该级间滤波器连接于第1放大元件与第2放大元件之间,使发送信号的高次谐波失真信号衰减。

在该结构中,发送信号的失真会进一步地被抑制。

此外,本发明的高频前端电路中优选为采用以下结构。对于每个不同的频带包括有多个第2放大元件;放大电路还包括级间开关,该级间开关根据使用信道,选择对于每个频带所包括的多个第2放大元件中的至少一个,与第1放大元件进行连接。

在该结构中,由于选择了与使用信道相对应的放大元件,因而可以更高效地放大发送信号。

此外,在本发明的高频前端电路中优选为采用以下结构。可变滤波器包括:输入端子;输出端子;串联臂谐振电路;第1、第2并联臂谐振电路。串联臂谐振电路被串联连接于输入端子与输出端子之间。第1并联臂谐振电路是以串联臂谐振电路的一端与接地电位作为两端的电路。第2并联臂谐振电路是以串联臂谐振电路的另一端与接地电位作为两端的电路。

串联臂谐振电路包括固定电容器,该固定电容器的电容固定。串联臂谐振电路和第1、第2并联臂谐振电路分别包括可变电容器、电感器、以及弹性波谐振器。串联臂谐振电路中的可变电容器、电感器以及弹性波谐振器并联连接。第1、第2并联臂谐振电路中的可变电容器、电感器以及弹性波谐振器串联连接。固定电容器在串联臂谐振电路中与并联臂谐振器侧连接,该并联臂谐振器侧包括第1并联臂谐振电路的弹性波谐振器的阻抗和第2并联臂谐振电路的弹性波谐振器的阻抗中阻抗较低的弹性波谐振器。

在该结构中,能够改善可变滤波器的滤波特性,特别是衰减特性。

此外,本发明的高频前端电路优选为采用以下结构。第2可变滤波器包括:输入端子;输出端子;第1串联臂lc滤波电路;第1、第2并联臂lc滤波电路;第1串联臂lc滤波电路连接于输入端子与输出端子之间;第1并联臂lc滤波电路是以第1串联臂lc滤波电路的一端与接地电位作为两端的电路;第2并联臂lc滤波电路是以第1串联臂lc滤波电路的另一端与接地电位作为两端的电路。第1、第2并联臂lc滤波电路包括可变电容器和电感器,该可变电容器和电感器串联连接;第1串联臂lc滤波电路包括:固定电容器;lc串联电路;以及lc并联电路。固定电容器与lc串联电路并联连接。lc串联电路包括固定电容器和电感器,该固定电容器和电感器以输入端子与输出端子作为两端且串联连接。lc并联电路包括可变电容器和电感器,该可变电容器和电感器并联连接。包含于lc串联电路中的电感器与输出端子串联连接,或者经由其他的电感器与所述输出端子连接。

在该结构中,能够改善第2可变滤波器的滤波特性,特别是衰减特性。

此外,本发明涉及通信装置,该通信装置包括上述的任一项所述的高频前端电路,使用通过高频前端电路进行无线通信的通信信号进行音频通信或数据通信。

在该结构中,能够实现高品质通信(例如数据传输速度较快,音频的品质较高)。

发明效果

根据本发明,在利用从由多个通信信道构成的通信频段中选择出的通信信道进行无线通信时,能够使用所选择的通信信道可靠地进行无线通信。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的高频前端电路的功能框图。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的高频前端电路的通过特性的图。

图3是本发明的实施方式2所涉及的高频前端电路的功能框图。

图4是本发明的实施方式3所涉及的高频前端电路的功能框图。

图5是表示本发明的实施方式所涉及的频率可变lc滤波器的方式1的电路图。

图6是表示图5所示的频率可变lc滤波器的通过特性的曲线图。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的频率可变lc滤波器的方式2的电路图。

图8是表示图7所示的频率可变lc滤波器的通过特性的曲线图。

图9是表示本发明的实施方式所涉及的谐振滤波器型频率可变滤波器的方式1的电路图。

图10是表示图9所示的频率可变滤波器的通过特性的曲线图。

图11是表示本发明的实施方式所涉及的谐振滤波器型频率可变滤波器的方式2的电路图。

图12是表示本发明的实施方式所涉及的发送侧放大电路的方式1的电路图。

图13是表示本发明的实施方式所涉及的发送侧放大电路的方式2的电路图。

图14是表示本发明的实施方式所涉及的发送侧放大电路的级间滤波器的一个示例的电路图。

图15是本发明实施方式4所涉及的高频前端电路的功能框图。

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式1所涉及的高频前端电路进行说明。图1是本发明的实施方式1所涉及的高频前端电路的功能框图。

高频前端电路10包括:天线ant;天线匹配电路20;频率固定滤波器30;频率可变lc滤波器40;分波电路50;频率可变滤波器61、62;发送侧放大电路71;接收侧放大电路72;信号处理部80;发送电路91;以及接收电路92。信号处理部80包括:发送信号生成部801、解调部802、以及信道决定部810。频率固定滤波器30对应于本发明的“固定滤波器”。频率可变lc滤波器40对应于本发明的“第2可变滤波器”。频率可变滤波器61、62对应于本发明的“可变滤波器”。高频前端电路10只要至少包括频率固定滤波器30和频率可变滤波器61即可,能够省略分波电路50、频率可变滤波器62、发送侧放大电路71、接收侧放大电路72以及信号处理部80这些中的一部分或所有的结构要素。

天线ant与天线匹配电路20连接。天线匹配电路20与频率固定滤波器30连接。天线匹配电路20可以是固定匹配电路,也可以是可变匹配电路。频率固定滤波器30与频率可变lc滤波器40连接。频率可变lc滤波器40与分波电路50的天线侧端子连接。分波电路50的发送侧端子与频率可变滤波器61连接。频率可变滤波器61与发送侧放大电路71连接。发送侧放大电路71与发送电路91连接。发送电路91与信号处理部80的发送信号生成部801连接。分波电路50的接受侧端子与频率可变滤波器62连接。频率可变滤波器62与接收侧放大电路72连接。接收侧放大电路72与接收电路92连接。接收电路92与信号处理部80的解调部802连接。从分波电路50到天线ant侧对应于本发明的“天线侧电路”,从分波电路50到发送电路91侧对应于本发明的“发送侧电路”,从分波电路50到接收电路92侧对应于本发明的“接收侧电路”。

高频前端电路10在由多个通信信道构成的通信频段中利用空闲通信信道收发高频信号。例如,高频前端电路10基于tv空白频段的规格对高频信号进行收发。tv空白频段的规格中,将在设定为电视广播的uhf(ultrahighfrequency)频带、即470mhz到790mhz的通信频段且各自频带宽度为6mhz的多个通信信道内电视广播信号未被传输的信道作为空闲通信信道进行利用。

图2是表示本发明的实施方式1所涉及的高频前端电路的通过特性的图。图2表示通信频段与各个通信信道间的关系。另外,图2中,示出了通信信道ch64是所选信道(使用高频前端电路10进行通信的空闲通信信道)的情况。

天线匹配电路20对天线ant与从频率固定滤波器30到信号处理部80侧的电路进行阻抗匹配。天线匹配电路20由电感器及电容器构成。例如,设定天线匹配电路20的电感器及电容器的元件值,以使得在整个通信频段内天线ant的反射损耗在所希望的值以下。

频率固定滤波器30由电感器及电容器构成。即,频率固定滤波器30是频率固定型lc滤波器。设定频率固定滤波器30的电感器及电容器的元件值,以使通信频段的频带在通频带内,使通信频段外的频带在衰减频带内。例如,频率固定滤波器30由低通滤波器构成。如图2的滤波器特性sf30所示,频率固定滤波器30中,使通信频段的频带位于通频带内,使比通信频段的频带更高的频带位于衰减频带内。由此,频率固定滤波器30低损耗地传输通信频段内的高频信号,并使通信频段外的高频信号衰减。

频率可变lc滤波器40至少包括可变电容器,而且至少包括电感器及电容器中的一个。即,频率可变lc滤波器40是频率可变型lc滤波器。频率可变lc滤波器40是带通滤波器。频率可变lc滤波器40的具体电路结构将在后文中阐述。

频率可变lc滤波器40根据所选信道,使通频带以及衰减频带变化。此时,所选信道的频带包含于通频带之内。如图2的滤波特性sf40所示,频率可变lc滤波器40的通频带的频带宽度比所选信道的频带宽度要大。例如,频率可变lc滤波器40的通频带的频带宽度是所选信道的频带宽度的10倍左右。

频率可变lc滤波器40在频率轴上的通频带的两侧具有衰减极。如图2的滤波特性sf40所示,频率可变lc滤波器40的衰减频带中没有衰减量大幅减小的频带,而且在通频带之外,无论通信频段内的频率是多少,都能得到规定的衰减量。

由此,频率可变lc滤波器40低损耗地传输包含所选信道的多个信道的频带的高频信号,并使除此以外的频带的高频信号衰减。因而,频率可变lc滤波器40能够使与在通信频段内的所选信道的频率相隔开的频率中存在的无用波衰减。特别地,由于频率可变lc滤波器40比使用了后述谐振器的频率可变滤波器61、62能够使衰减频带的频率范围更广,因此对根据所使用的通信信道(所选信道)发生变化、产生于通信频段内较广的频带中的imd的衰减有效。

分波电路50由循环器、双工器等组成。分波电路50将由发送侧端子输入的发送信号(高频信号)输出至天线侧端子,将由天线侧端子输入的接收信号(高频信号)输出至接收侧端子。

频率可变滤波器61、62至少包括谐振器和可变电容器,而且根据滤波特性至少包括一个电感器及电容器。即,频率可变滤波器61、62是频率可变型谐振滤波器。频率可变滤波器61、62是利用了谐振器的谐振点和反谐振点的带通滤波器。频率可变滤波器61、62的具体电路结构将在后文中阐述。此外,频率可变滤波器61、62的基本结构相同,以下对频率可变滤波器61进行说明。

频率可变滤波器61根据所选信道使通频带及衰减频带变化。此时,所选信道的频带包含于通频带中。如图2的滤波特性sf61所示,频率可变滤波器61的通频带的频带宽度与所选信道的频带宽度大致相同。

频率可变滤波器61在频率轴上的通频带的两侧具有衰减极。由于频率可变滤波器61是谐振滤波器,如图2的滤波特性sf61所示,通频带的衰减特性比lc滤波器陡峭。

由此,频率可变滤波器61低损耗地传输所选信道的高频信号,并使相邻的通信频段的高频信号衰减。另外,频率可变滤波器61也可以是不仅使相邻的通信信道的高频信号衰减、还使相邻信道的相邻信道、相邻信道的相邻信道的相邻信道、即与通信信道相近的3个信道(频率区域的低频侧与高频侧合计6个信道)的频带的高频信号衰减的规格。另外,该使高频信号衰减的频带的宽度在该范围内,根据系统的规格适当设定即可。

如图2的滤波特性sf61所示,频率可变滤波器61的衰减频带中具有以衰减极作为基准、在通频带的相反侧的频带中衰减量减小的频带。但是,在高频信号的传输路径中,通过将频率可变滤波器61、频率可变lc滤波器40以及频率固定滤波器30串联连接,从而即使存在利用频率可变滤波器61得不到衰减量的频带,也能够利用频率可变lc滤波器40以及频率固定滤波器30得到足够的衰减量。

由此,如图2的总滤波特性sftx所示,能够对所选信道的高频信号低损耗地进行传输,使包含相邻信道的所选信道以外的频带的高频信号衰减。即使对所选信道进行切换,也能得到同样的作用效果。

发送侧放大电路71包括所谓的放大元件。发送侧放大电路71的具体电路结构将在后文中阐述。发送侧放大电路71将在发送电路91中被转换为rf信号、且来自发送信号生成部801的基带中的发送信号进行放大,输出至频率可变滤波器61。接收侧放大电路72包括所谓的lna(lownoiseamplifier:低噪声放大器)。接收侧放大电路72对从频率可变滤波器62输出的接收信号进行放大,经由接收电路92(例如,在接收电路92中将rf信号转换成基带的信号),输出到解调部802。

信号处理部80的信道决定部810检测通信频段内的空闲通信信道。例如,信道决定部810从外部获取空闲信道的映射,基于该映射来检测空闲信道。信道决定部810选择空闲通信信道中的至少一个,设定为所选信道。信道决定部810将所选信道输出到发送信号生成部801。发送信号生成部801利用由所选信道的频率构成的高频信号来生成发送信号,输出到发送侧放大电路71。另外,虽未进行图示,但信道决定部810将所选信道输出至解调部802。解调部802利用基于所选信道的本地信号,对接收信号进行解调。

另外,空闲通信信道的映射的获取,虽然可以由高频前端电路10之外的电路进行,但是也可以解调包含由天线ant接收到的映射信息的通信信号从而来进行。此时,也可以代替映射信息,获取示出了通信频段内包含的无用波的频率、且示出了为将此频率衰减至所希望的值所需的衰减量等的可变滤波器信息。信道决定部810在获取了可变滤波器信息时,根据该可变滤波器信息,对频率可变lc滤波器40以及频率可变滤波器61、62中的至少一个进行设定即可。

此外,信号处理部80还包括电路结构,该电路结构利用通过高频前端电路10进行无线通信的通信信号,实现音频通信、数据通信等所希望的功能。

信道决定部810也将所选信道输出至频率可变lc滤波器40、发送侧放大电路71、频率可变滤波器61、频率可变滤波器62。频率可变lc滤波器40、频率可变滤波器61、频率可变滤波器62利用该所选信道,实现上述滤波特性。发送侧放大电路71利用该所选信道对发送信号进行放大处理。

如上所述,通过使用本实施方式的高频前端电路10的结构,在使用由多个通信信道所构成的通信频段中的所选通信信道(所选信道)进行无线通信时,能够利用所选信道,实现低损耗的无线通信。特别地,即使在空闲信道以及使用信道发生变动且各个通信信道的频带和各个通信信道之间的频带的宽度较窄的系统之中,通过使用本实施方式的高频前端电路10的结构,也能够在各个通信信道中实现低损耗的无线通信。

接着,参照附图,对本发明实施方式2所涉及的高频前端电路进行说明。图3是本发明实施方式2所涉及的高频前端电路的功能框图。

本实施方式所涉及的高频前端电路10a相对于实施方式1所涉及的高频前端电路10,追加了检测部90。其他的结构与实施方式1所涉及的高频前端电路10相同。

检测部90连接于频率固定滤波器30与频率可变lc滤波器40之间。检测部90对各个通信信道的信号电平(振幅电平)进行检测,输出至信道决定部810。

信道决定部810将多个空闲通信信道中信号电平最高的通信信道决定为所选信道。

通过采用这样的结构,能够利用接收电平高的通信信道进行无线通信。

另外,检测部90虽然可以如本实施方式所示,设置在天线ant与分波电路50之间,但也可以设置完全不同的检测专用电路。此外,检测部90可以配置于信号处理部80之中,也可以配置于解调部802之中。

接着,参照附图,对本发明的实施方式3所涉及的高频前端电路进行说明。图4是本发明的实施方式3所涉及的高频前端电路的功能框图。

本实施方式所涉及的高频前端电路10b相对于实施方式1所涉及的高频前端电路10,在频率可变lc滤波器40b的连接位置上存在不同。频率可变lc滤波器40b基本结构与实施方式1所涉及的频率可变lc滤波器40相同。

即使是这样的结构也能够至少对于发送信号得到与实施方式1相同的作用效果。

接着,对各个实施方式所涉及的高频前端电路中的lc滤波型频率可变滤波器的具体结构进行说明。图5是表示本发明的实施方式所涉及的频率可变lc滤波器的方式1的电路图。

频率可变lc滤波器40包括:第1串联臂lc滤波电路41;第1并联臂lc滤波电路42;第2并联臂lc滤波电路43;以及连接端子p401、p402。连接端子p401以及连接端子p402对应于本发明的“输入端子”以及“输出端子”。

第1串联臂lc滤波电路41连接于连接端子p401与连接端子p402之间。第1并联臂lc滤波电路42连接于第1串联臂lc滤波电路41的连接端子p401侧与接地电位之间。第2并联臂lc滤波电路43连接于第1串联臂lc滤波电路41的连接端子p402侧与接地电位之间。

第1串联臂lc滤波电路41包括:电容器411、413;电感器412、414;可变电容器415。电容器411与电感器412串联连接于连接端子p401、p402之间。此时,电感器412与连接端子p402直接连接。电容器413相对于电容器411与电感器412的串联谐振电路并联连接。电感器414与可变电容器415并联连接。该并联谐振电路连接于电容器411与电感器412的连接点与接地电位之间。

第1并联臂lc滤波电路42包括电感器421和可变电容器422。电感器421与可变电容器422的串联谐振电路连接于第1串联臂lc滤波电路41的连接端子p401侧与接地电位之间。

第2并联臂lc滤波电路43包括电感器431和可变电容器432。电感器431与可变电容器432的串联谐振电路连接于第1串联臂lc滤波电路41的连接端子p402侧与接地电位之间。

在这样的结构中,通过使可变电容器415、422、432的电容变化,能够实现通频带变化的带通滤波器。图6是表示图5所示的频率可变滤波器的通过特性的曲线图。如图6所示,通过利用频率可变lc滤波器40,能够得到通频带宽度约是100[mhz]、在通频带两侧具有衰减极的滤波特性。特别地,如图5所示,通过将第1串联臂lc滤波电路41的电感器412不经由电容而与连接端子p402连接,能够使衰减特性陡峭。

换言之,通过将第1串联臂lc滤波电路41的电感器412与连接端子p402直接连接,或者经由其他的电感器与连接端子p402连接,能够使衰减特性陡峭。

认为此现象由以下原因产生。

由于与电感器直接连接的电容器的频率特性是使低频衰减、使高频通过、即是如高通滤波器那样的特性,因此这成为使高频中的衰减恶化的一个重要原因。

此外,由于与连接端子直接连接的电感器的频率特性是使高频衰减、使低频通过、即是如低通滤波器那样的特性,因此这成为使高频的衰减较好的一个重要原因。

而且,在将电感器通过其他的电感器与连接端子连接时,这成为使高频的衰减进一步优化的一个重要原因。

图7是表示本发明的实施方式所涉及的lc滤波型频率可变滤波器的方式2的电路图。

频率可变lc滤波器40a包括串联臂lc滤波电路41a、42a;并联臂lc滤波电路43a;以及连接端子p401、p402。串联臂lc滤波电路41a、42a串联连接于连接端子p401与连接端子p402之间。串联臂lc滤波电路41a的一端经由电感器441a与连接端子p401连接,另一端与串联臂lc滤波电路42a的一端连接。串联臂lc滤波电路42a的另一端经由电感器442a与连接端子p402连接。并联臂lc滤波电路43a连接于串联臂lc滤波电路41a、42a的连接点与接地电位之间。

串联臂lc滤波电路41a是电感器411a与可变电容器412a的并联谐振电路。串联臂lc滤波电路42a是电感器421a与可变电容器422a的并联谐振电路。并联臂lc滤波电路43a包括:电感器432a与可变电容器433a的串联电路;以及电感器431a。电感器431a与该串联电路并联连接。

串联臂lc滤波电路41a的电感器411a与串联臂lc滤波电路42a的电感器421a产生磁场耦合。

这样的结构中,通过使可变电容器412a、422a、433a的电容变化,能够实现通频带变化的带通滤波器。图8是表示图7所示的频率可变滤波器的通过特性的曲线图。如图8所示,通过使用频率可变lc滤波器40a,从而能够实现通频带约是100[mhz]、在通频带两侧存在衰减极的滤波特性。特别地,如图7所示,通过使串联臂lc滤波电路41a的电感器411a与串联臂lc滤波电路42a的电感器421a产生磁场耦合,从而能够使衰减特性陡峭。

接着,对位于各个实施方式所涉及的高频前端电路中的谐振滤波型频率可变滤波器的具体结构进行说明。图9是表示本发明的实施方式所涉及的谐振滤波型频率可变滤波器的方式1的电路图。另外,后述的谐振器是例如saw谐振器等的压电谐振器。

频率可变滤波器61包括:串联臂谐振电路601;第1并联臂谐振电路602;第2并联臂谐振电路603;以及连接端子p601、p602。

串联臂谐振电路601连接于连接端子p601与连接端子p602之间。第1并联臂谐振电路602连接于串联臂谐振电路601的连接端子p601侧与接地电位之间。第2并联臂谐振电路603连接于串联臂谐振电路601的连接端子p602侧与接地电位之间。

串联臂谐振电路601包括电容器610、谐振器611、电感器612、以及可变电容器613。谐振器611、电感器612、以及可变电容器613并联连接。电容器610与该并联电路串联连接。该谐振电路连接于连接端子p601与连接端子p602之间。此时,电容器610与连接端子p601连接,即与第1并联臂谐振电路602连接。

第1并联臂谐振电路602包括谐振器621、电感器622、以及可变电容器623。谐振器621、电感器622、以及可变电容器623串联连接。该串联谐振电路连接于连接端子p601与接地电位之间。

第2并联臂谐振电路603包括谐振器631、电感器632、以及可变电容器633。谐振器631、电感器632、以及可变电容器633串联连接。此串联谐振电路连接于连接端子p602与接地电位之间。

串联臂谐振电路滤波器601、第1、第2并联臂谐振电路602、603是利用谐振器611、621、631的谐振点和反谐振点的带通滤波器。而且,通过使可变电容器613、623、633的电容变化,从而频率可变滤波器61发挥作为通频带变化的带通滤波器的功能。

谐振器621的阻抗低于谐振器631的阻抗。

图10是表示图9所示的频率可变滤波器的通过特性的曲线图。如图10所示,通过使用频率可变滤波器61,能够得到通频带宽度约是10mhz、在通频带两侧具有衰减极的滤波特性。特别地,如图9所示,通过将电容器与第1串联臂lc滤波器电路601的第1并联臂lc滤波器电路602侧连接,换言之,通过将电容器与包括阻抗较低的谐振器的谐振滤波器侧连接,从而能够在频率轴上的通频带两侧形成具有陡峭的衰减特性、衰减量大的衰减极。由此,能够使所选信道的相邻信道的频带的高频信号大幅衰减。

图11是表示本发明的实施方式所涉及的谐振滤波型频率可变滤波器的方式2的电路图。

频率可变滤波器61a包括:谐振电路611a、612a、613a、614a;电感器615a;匹配电路616a;电容器617a;以及连接端子p601、p602。谐振电路611a、612a、613a、614a分别由谐振器、电感器、以及可变电容器的串联谐振电路构成。

在连接端子p601与连接端子p602之间,从连接端子p601侧依次连接电感器615a、匹配电路616a、以及电容器617a。

谐振电路611a连接于连接端子p601与电感器615a的连接点与接地电位之间。谐振电路612a连接于电感器615a与匹配电路616a的连接点与接地电位之间。谐振电路613a连接于匹配电路616a与电容器617a的连接点与接地电位之间。谐振电路614a连接于电容器617a与连接端子p602的连接点与接地电位之间。

这样的结构也能够使所选信道的高频信号低损耗地通过,使相邻信道的高频信号衰减。

接着,对位于各个实施方式所涉及的高频前端电路中的发送侧放大电路的具体结构进行说明。图12是表示本发明的实施方式所涉及的发送侧放大电路的方式1的电路图。

发送侧放大电路71包括:pa控制部710;前级放大元件711;开关712、714;最终级放大元件713。最终级放大元件713包括按频带放大元件ae1、ae2、ae3。

pa控制部710基于来自信道决定部的所选信道,对开关712、714进行控制。此外,pa控制部710基于所选信道,对前级放大元件711以及最终级放大元件713的放大率进行控制。

前级放大元件711将由发送信号生成部(参照图1)所生成的发送信号进行放大,输出至开关712。

开关712选择按频带放大元件ae1、ae2、ae3中的任一个,与前级放大元件711的输出端连接。

按频带放大元件ae1、ae2、ae3将通信频段区分为3个频带,对各个频带逐个分配按频带放大元件ae1、ae2、ae3。例如,对通信频段的低频带分配有按频带放大元件ae1,对中频带分配有按频带放大元件ae2,对高频带分配有按频带放大元件ae3。

按频带放大元件ae1、ae2、ae3将发送信号放大,输出至开关714。

开关714选择按频带放大元件ae1、ae2、ae3中的任一个,与频率可变滤波器61(参照图1)连接。

由此,通过将最终级放大元件按频带进行分割,从而即使提高各个频带中的放大率,也能够抑制失真的产生。因而,能够提高作为发送侧放大电路71的放大率。由此,即使在位于发送信号的传输路径中的发送侧放大电路71的后级配置多个滤波器,也能够抵消由这些滤波器而产生的衰减,从而能够利用通信频段的各个通信信道可靠地输出所希望的信号强度的发送信号。

图13是表示本发明的实施方式所涉及的发送侧放大电路的方式2的电路图。图13所示的发送侧放大电路71a相对于图12所示的发送侧放大电路71,追加了级间滤波器716。

级间滤波器716连接于前级放大元件711与开关712之间。级间滤波器716使从发送信号生成部801(参照图1)传输来的发送系统的噪声、前级放大元件711的失真的至少一部分衰减。

级间滤波器716例如由图14所示的电路结构构成。图14是表示本发明的实施方式所涉及的发送侧放大电路的级间滤波器的一个示例的电路图。

级间滤波器716包括:谐振电路761、762;连接端子ptx1、ptx2。

谐振电路761连接于连接端子ptx1与连接端子ptx2之间。谐振电路762连接于谐振滤波器761的连接端子ptx1侧与接地电位之间。

谐振电路761包括电感器7611、7612和可变电容器7613。电感器7612与可变电容器7613并联连接,该并联电路与电感器7611串联连接。电感器7611与连接端子ptx2连接,电感器7612和可变电容器7613的并联电路与连接端子ptx1连接。

谐振电路762包括电感器7621、7622和可变电容器7623。电感器7622与可变电容器7623串联连接,该串联电路与电感器7621并联连接。该并联电路的一端与连接端子ptx2连接,另一端与接地电位连接。

可变电容器7613、7623根据来自pa控制部710a(参照图13)的控制(基于所选信道进行的控制)使电容变化。由此,级间滤波器716得到与按频带放大元件ae1、ae2、ae3相对应的滤波特性。因而,能够对于通信频段的各个通信信道分别实现合适的滤波特性,能够适当地抑制位于各个通信信道中的前级放大元件711的失真、发送系统的噪声。

由此,能够抑制从发送侧放大电路71a输出的噪声、失真等,能够抑制包含于发送信号内的无用波。因而,能够提高作为高频前端电路的发送特性。

另外,在上述实施方式中,虽然示出了按频带的不同进行分割、包括多个最终级放大元件的方式,但也可以利用一个最终级放大元件对所有通信信道的发送信号进行放大。该情况下,也可以不包括级间开关。此外,若级间滤波器的发送信号的失真高频信号的电平较低,则也可以省略级间滤波器。

此外,上述各个实施方式中,虽然示出了至少在发送系统的通信信号的传输路径中包括有3种滤波器的方式,但也可以如以下实施方式4中所示,利用2种滤波器构成。图15是本发明的实施方式4所涉及的高频前端电路的功能框图。

本实施方式所涉及的高频前端电路10c相对于实施方式1所涉及的高频前端电路10,在省略了频率可变lc滤波器40这一点上存在不同。其他结构与实施方式1所涉及的高频前端电路10相同。

该结构中,频率固定滤波器30与分波电路50连接。该结构也能够得到与实施方式1相同的作用效果。

标号说明

10、10a、10b、10c高频前端电路

20天线匹配电路

30频率固定滤波器

40、40a、40b频率可变lc滤波器

61、61a、62频率可变滤波器

41第1串联臂lc滤波电路

42第1并联臂lc滤波电路

41a、42a串联臂lc滤波电路

43第2并联臂lc滤波电路

43a并联臂lc滤波电路

601串联臂谐振电路

602第1并联臂谐振电路

603第2并联臂谐振电路

611a、612a、613a、614a、761、762谐振电路

50分波电路

71、71a发送侧放大电路

72接收侧放大电路

80信号处理部

90检测部

91发送电路

92接收电路

411、413、610、617a电容器

411a、412、414、421、421a、431、431a、432a、441a、442a、612、615a、622、632、7611、7612、7621、7622电感器

415、422、432、412a、422a、433a、613、623、633、7613、7623、、7623可变电容器

611、621、631谐振器

616a匹配电路

710、710apa控制部

711前级功率放大器

712、714开关

713最终级功率放大器

716级间滤波器

801发送信号生成部

802解调部

810信道决定部

ae1、ae2、ae3按频带功率放大器

ant天线

p401、p402、p601、p602、ptx1、ptx2连接端子。

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