专利名称：可变带通滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到可切换通带或者阻带的可变带通滤波器。
技术背景向来就存在采用并联设置多个滤波器而开闭至少一侧的滤波器 的结构来切换通带(或者阻带)的滤波器(例如，参照专利文献l)。图8所示的高频滤波器并联设置高频高通滤波器(或者高频带通滤波 器)103和高频低通滤波器104，并连接高频高通滤波器103的输入 部和高频低通滤波器104的输入部来当作输入端子101，连接高频高 通滤波器103的输出端子和高频低通滤波器104的输出部来当作输出 端子102。而且，为了使高频高通滤波器103的通带成为阻带，在高 频高通滤波器103的前段上设置了开关电路105。但是，在并联设置多个滤波器并通过开关开闭至少一侧的结构 中，就存在零部件件数增多而很难实现小型化的问题。专利文献1 日本特开2002—204135号公报发明内容本发明是针对上述问题而提出的，其目的在于提供一种既可用不 多的零部件件数切换通带或者阻带，又容易实现小型化的可变带通滤 波器。本发明的可变带通滤波器的特征在于，具备第1电容器， 一端 与输入端子连接；第2电容器， 一端与上述第1电容器的另一端连接; 第3电容器，连接于上述第2电容器的另一端和输出端子之间；第l电感， 一端与上述第1电容器和上述第2电容器之间的连接点连接； 第4电容器，连接于上述第1电感和接地之间；第1开关，使上述第 4电容器与上述第1电感的一端连接或者断开；第2电感， 一端与上 述第2电容器和上述第3电容器之间的连接点连接；第5电容器，连 接于上述第2电感和接地之间；第2开关，使上述第5电容器与上述 第2电感的一端连接或者断开；第3电感，连接于上述第1电感的另 一端及上述第2电感的另一端和接地之间；以及第3开关，与上述第 3电感并联连接并高频短路上述第3电感的两端，而且，接通上述第 1以及第2开关的同时断开上述第3开关而形成带通滤波器，断开上 述第1以及第2开关的同时接通上述第3开关而形成通带高于上述带 通滤波器的高通滤波器。根据上述结构，可用简单的结构实现可选择电视调谐器的VHF 广播频带以及UHF广播频带的高频滤波器。例如，可通过为第l至 第3开关的3个二极管，在选择VHF广播频带时切换成衰减FM频 带以及UHF广播频带的带通型滤波器，而在选择UHF广播频带时切 换成衰减FM频带以及VHF广播频带的高通型滤波器，从而可降低 零部件件数。而且，本发明的上述可变带通滤波器的特征在于，具备第6电容 器和第7电容器，该第6电容器连接在上述第1以及第2电容器之间 的连接点和上述第1电感的一端之间，而该第7电容器连接在上述第 2以及第3电容器之间的连接点和上述第2电感的一端之间，而且， 当接通上述第1以及第2开关的同时断开上述第3开关而形成了带通 滤波器时，就形成衰减电极处在比该带通滤波器的通带低的频率上的 陷波电路，而断开上述第1以及第2开关的同时接通上述第3开关而 形成了通带高于上述带通滤波器的高通滤波器时，就形成衰减电极处 在比该高通滤波器的通带低的频率上的陷波电路。根据上述结构，接通第1以及第2开关的同时断开第3开关而形成了 VHF广播频带的带通滤波器时，例如，就可在FM无线电广播 频带串联谐振除了第1以及第3电容器以外的电路，并可在FM无线 电广播频带上形成陷波。而且，断开第1以及第2开关的同时接通第 3开关而形成了 UHF广播频带的高通滤波器时，例如，就可在特定 小功率无线机的322MHz、模拟无绳电话母机的330MHz上形成陷波。而且，本发明的上述可变带通滤波器，其特征在于，由二极管组 成的第1以及第2开关二极管分别构成上述第1以及第2开关，并且， 上述第1开关二极管的阳极与上述第4电容器连接而其阴极与上述第 1电感的一端连接，上述第2开关二极管的阳极与上述第5电容器连 接而其阴极与上述第2电感的一端连接，并且控制电压被施加到上述 第1以及第2开关二极管的阳极上。根据上述结构，第l、第2开关二极管的控制电压通过第1 (第 2)电感和第3电感之后流向接地，因第4 (第5)电容器，第l、第 2开关二极管的阳极不在直流上与接地相接，因此，不需要控制第l、 第2开关二极管的直流截断电容器或者扼流(交流截断)电感，从而 可削减零部件件数并实现小型化。而且，本发明的上述可变带通滤波器的特征在于，由第3开关二 极管和第8电容器构成上述第3开关，该第3开关二极管由二极管组 成，而该第8电容器用于直流截断并且其一端与该第3开关二极管的 阳极连接，而且，上述第3开关二极管的阴极与上述第1、第2、第 3电感之间的连接点连接，而上述第8电容器的一端与接地连接，并 控制电压被施加到上述第3开关二极管的阳极上。根据上述结构，当断开第3开关二极管时，控制第3开关二极管 的阳极而切换带通滤波器和高通滤波器的控制电路就脱离该可变带 通滤波器，而当接通第3开关二极管时，第3开关二极管的阳极就高 频接地，因此可防止该可变带通滤波器受到控制电路的影响。而且，本发明的上述可变带通滤波器的特征在于，接通上述第l以及第2开关的同时断开了上述第3开关时，其通带为VHF广播频 带；而断开上述第1以及第2开关的同时接通上述第3开关时，其通 带大于等于UHF频段。根据上述结构，因VHF广播频带的高频侧以及低频侧上存在干 扰波(FM无线电波和UHF广播频带的电波)，所以可以使之成为 VHF广播频带的带通滤波器来衰减干扰波。而且，UHF广播频带在 其低频侧上存在干扰波(VHF广播频带的电波)并频带也很宽，所 以可以使之成为大于等于UHF广播频带的高通滤波器来衰减干扰 波。根据本发明，通过削减可切换通带或者阻带的高频滤波器的零部 件件数来实现小型化。
图1为本发明的一种实施方式所涉及到的可变带通滤波器的电 路结构图。图2的(a)为以图1的可变带通滤波器选择低频段时的电路结 构图，(b)为选择低频段时的等价电路图。图3为在图2 (b)的等价电路进行模拟的、选择低频段时的频 率特性图。图4的(a)为以图1的可变带通滤波器选择高频段时的电路结 构图，(b)为选择高频段时的等价电路图。图5为在图4 (b)的等价电路进行模拟的、选择高频段时的频 率特性图。图6为上述的一种实施方式所涉及到的可变带通滤波器的变形例的电路结构图。图7的(a)为以图6的可变带通滤波器选择低频段时的频率特 性图，(b)为以图6的可变带通滤波器选择高频段时的频率特性图。图8为以往的高频滤波器的概略图。附图标记说明1输入端子，2输出端子，C1 C8第1至第8电容器， D1 D3第1至第3PIN二极管，L1、L2第1、第2电感，3切 换电路，4电源。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明，在可选择VHF广播频带以及UHF广 播频带的电视调谐器的高频滤波器上适用了本发明的可变带通滤波 器时的一种实施方式。图1是本实施方式所涉及到的可变带通滤波器的电路结构图。在 该图所示的可变带通滤波器，高频信号通过天线侧引入到输入端子l， 而输出端子2输出由该滤波器提取的所要频带的高频信号。第l、第 2、第3电容器C1、 C2、 C3串联连接在该输入端子1和输出端子2 之间。第1电容器C1和第2电容器C2之间的连接点与第1电感L1 的一端连接。第4电容器C4连接在第1电感L1的一端与接地之间， 而第1 PIN 二极管Dl连接在该第4电容器C4和第1电感Ll的一端 之间。而且，第5电容器C5连接在第2电感L2的一端和接地之间， 而第2 PIN 二极管D2连接在该第5电容器C5和第2电感L2的一端 之间。在本实施方式，第6电容器C6连接在第1电容器Cl和第2电 容器C2之间的连接点和第1电感Ll的一端之间，而第7电容器C7 连接在第2电容器C2和第3电容器C3之间的连接点和第2电感L2 的一端之间。而且，第1以及第2电感Ll、 L2的另一端与第3电感L3的一 端连接，而第3电感L3的另一端与接地连接。第3电感L3与用于直流截断的第8电容器C8并联连接，而第3PIN 二极管D3连接在第 8电容器C8和第3电感L3的一端之间。而且，还具备切换高频段(UHF广播频带)和低频段(VHF广 播频带)的切换电路3。切换电路3的固定端与电源4连接，其中一 侧的切换端子3a与第3PIN 二极管D3的阳极连接，而另一侧的切换 端子3b与第1以及第2PIN二极管D1、 D2的阳极连接。在切换电路 3，在切换端子3a上连接固定端就可选择高频段，在切换端子3b上 连接固定端就可选择低频段。下面，将说明具有上述结构的、本实施方式所涉及到的可变带通 滤波器的动作以及要设定的滤波器特性。首先，将说明切换电路3的切换端子3b连接固定端而选择了低 频段(VHF广播频带)时的情况。图2 (a)表示选择低频段时第l、 第2、第3PIN二极管D1、 D2、 D3的开闭状态。电压通过切换电路 3被施加到第1以及第2PIN 二极管Dl、 D2的阳极上，接通第1以 及第2PIN二极管D1、 D2。于是，第l、第2电感L1、 L2的一端通 过第4、第5电容器C4、 C5与接地连接。而且，因为第3PIN 二极 管D3的阳极成为零V而断开，所以第8电容器C8将不与第3电感 L3并联连接。图2 (b)为将第l、第2、第3PIN二极管D1、 D2、 D3设定成 如图2 (a)所示时其状态的等价电路图。由第1电感Ll及第3电感 L3、第6电容器C6及第4电容器C4构成LC谐振电路，并由第2 电感L2及第3电感L3、第7电容器C7及第5电容器C5构成LC谐 振电路。而且，两个谐振电路在第3电感L3进行M型结合，而构成 具有陷波的双调谐电路。图3为在构成双调谐电路的各结构要素上设定图2 (b)所示的 数值而进行了模拟时其频率特性图。如该图所示，VHF广播频带的 衰减程度非常小，并且VHF广播频带的低频侧的邻接区域衰减30dB左右，而另一方面VHF广播频带高频侧的邻接区域衰减10dB左右， 从而可认为得到了以VHF广播频带为通带的带通滤波器特性。而且， 在FM频带形成陷波，并可充分地衰减电视调谐器的成为干扰波的 FM频带。其次，将说明切换电路3的切换端子3a连接固定端而选择了高 频段(UHF广播频带)时的情况。图4 (a)表示选择高频段时第l、 第2、第3PIN二极管D1、 D2、 D3的开闭状态。电压通过切换电路 3被施加到第3PIN 二极管D3的阳极上，接通第3PIN 二极管D3。 于是，第8电容器C8与第3电感L3并联连接。而且，因为第1、第 2PIN二极管D1、 D2的阳极成为零V而断开，所以第4、第5电容 器C4、 C5不与第l、第2电感L1、 L2并联连接。图4 (b)为将第l、第2、第3PIN二极管D1、 D2、 D3设定成 如图4 (a)所示时其状态的等价电路图。第1电容器Cl和第2电容 器C2之间的连接点将通过第6电容器C6以及第1电感Ll与接地连 接，而第2电容器C2和第3电容器C3之间的连接点将通过第7电 容器C7以及第2电感L2与接地连接，从而其整体形成冗型高通滤 波器。图5为在构成n型高通滤波器的各个结构要素上设定图4 (b) 所示的数值而进行了模拟时其频率特性图。如同图所示，在UHF广 播频带以及大于等于该频带的频带上几乎没有衰减，而在UHF广播 频带低频侧的端部上、朝向300MHz衰减约30dB，而得到了所需的 高通滤波器特性。而且，在特定小功率无线机频带(322MHz)以及 模拟无绳电话母机的使用频带(330MHz)上形成陷波。如上所述，根据本实施方式，没有并联设置将VHF广播频带作 为通带的带通滤波器和将UHF广播频带作为通带的高通滤波器，也 能够实现可选择VHF广播频带和UHF广播频带的高频滤波器，并因 零部件件数的削减可实现小型化和成本的降低。而且，通过第l、第2、第3PIN二极管D1、 D2、 D3可切换为，选择VHF广播频带时衰 减FM频带以及UHF广播频带的带通滤波器，而选择UHF广播频带 时衰减包括FM频带以及VHF广播频带在内的频带的高通滤波器， 从而还可削减二极管的零部件件数。另外，如果选择VHF广播频带时的FM频带的衰减或者选择UHF 广播频带时的特定小功率无线机频带以及模拟无绳电话母机的使用 频带(322 330MHz附近)的衰减很小也不成问题，那么还可以删 掉第6以及第7电容器C6、 C7。图6为删掉第6以及第7电容器C6、 C7 (24pF)之后的可变带 通滤波器的结构图。另外，使用了高低相反的两个电源5a、 5b来代 替切换电路3。构成可变带通滤波器的各结构要素的数值与上述实施 方式的数值相同。图7 (a)是在图6的可变带通滤波器，接通第l、第2PIN二极 管D1、 D2 (电源5b二H)并断开第3PIN 二极管D3 (电源5a二L)而 选择了低频段时其频率特性图。如该图所示，表示了将VHF广播频 带作为通带的带通滤波器特性。但是，在FM频带上不形成陷波。图7 (b)是在图6的可变带通滤波器中断开第1、第2PIN二极 管D1、 D2 (电源5b-L)并接通第3PIN 二极管D3 (电源5a二H)而 选择高频段时其频率特性图。如同图所示，表示了将大于等于UHF 广播频带的频带作为通带的高通滤波器特性。但是，在特定小功率无 线机频带以及模拟无绳电话母机的使用频带(322 330MHz附近) 上没有充分衰减。如上所述，即使删掉第6以及第7电容器C6、 C7，没有并联设 置VHF广播频带为通带的带通滤波器和UHF广播频带为通带的高通 滤波器，也能够实现可选择VHF广播频带和UHF广播频带的高频滤 波器。另外，本发明不只受限于上述一种实施方式，在没有脱离本发明12要旨的范围内可进行各种变形实施。例如，第l、第2、第3开关不 只受限于PIN二极管，还可以使用其它的开关零部件。而且，还可以 倒过来第l、第2、第3PIN二极管D1、 D2、 D3和第4、第5、第8 电容器C4、 C5、 C8之间的位置关系。而且，进行上述的频率特性模拟时，设定了根据日本的VHF广 播频带以及UHF广播频带进行优化的数值，但是可设定根据用途和 目的适当优化的数值。并且，只要其用途为切换带通滤波器和高通滤 波器，还可在电视调谐器的高频滤波器以外的滤波器上适用。本发明可适用于切换带通滤波器和高通滤波器的高频滤波器上。
权利要求
1、一种可变带通滤波器，其特征在于，具备第1电容器，一端与输入端子连接；第2电容器，一端与上述第1电容器的另一端连接；第3电容器，连接在上述第2电容器的另一端和输出端子之间；第1电感，一端与上述第1电容器和上述第2电容器之间的连接点连接；第4电容器，连接于上述第1电感和接地之间；第1开关，使上述第4电容器和上述第1电感的一端连接或者断开；第2电感，一端与上述第2电容器和上述第3电容器之间的连接点连接；第5电容器，连接在上述第2电感和接地之间；第2开关，使上述第5电容器和上述第2电感的一端连接或者断开；第3电感，连接在上述第1电感的另一端以及上述第2电感的另一端、和接地之间；以及第3开关，与上述第3电感并联连接，并高频短路上述第3电感的两端，而且，接通上述第1以及第2开关的同时断开上述第3开关而形成带通滤波器，断开上述第1以及第2开关的同时接通上述第3开关而形成通带高于上述带通滤波器的高通滤波器。
2、 根据权利要求1所述的可变带通滤波器，其特征在于， 具备第6电容器，连接在上述第1以及第2电容器之间的连接 点和上述第1电感的一端之间；以及第7电容器，连接在上述第2以及第3电容器之间的连接点和上 述第2电感的一端之间，而且，接通上述第1以及第2开关的同时断开上述第3开关而形 成了带通滤波器时，形成衰减电极处在比该带通滤波器的通带低的频 率上的陷波电路，断开上述第1以及第2开关的同时接通上述第3开关而形成了通 带高于上述带通滤波器的高通滤波器时，形成衰减电极处在比该高通 滤波器的通带低的频率上的陷波电路。
3、 根据权利要求l所述的可变带通滤波器，其特征在于， 上述第l以及第2开关分别由二极管组成的第1以及第2开关二极管构成，上述第1开关二极管，其阳极与上述第4电容器连接而其阴极与 上述第1电感的一端连接，上述第2开关二极管，其阳极与上述第5电容器连接而其阴极与 上述第2电感的一端连接，控制电压被施加到上述第1以及第2开关二极管的阳极上。
4、 根据权利要求1所述的可变带通滤波器，其特征在于， 上述第3开关由第3开关二极管和第8电容器构成，该第三开关二极管由二极管构成，而该第8电容器用于截断直流并且一端与该 第3开关二极管的阳极连接，上述第3开关二极管，其阴极与上述第l、第2、第3电感之间的连接点连接，上述第8电容器的一端与接地连接， 控制电压被施加到上述第3开关二极管的阳极上。
5、根据权利要求1至4中任意一项所述的可变带通滤波器， 其特征在于，接通上述第1以及第2开关的同时断开上述第3开关时的通带为 VHF广播频带，断开上述第1以及第2开关的同时接通上述第3开关时的通带大 于等于UHF频段。
全文摘要
本发明的可变带通滤波器通过削减可切换通带或者阻带的高频滤波器的零部件件数来实现小型化。在可变带通滤波器，在输入端子(1)和输出端子(2)之间串联连接第1至第3电容器(C1)、(C2)(C3)，在第1、第2电容器(C1)、(C2)之间的连接点和接地之间串联连接第1电感(L1)和第4电容器(C4)，第1二极管(D1)连接在第4电容器(C4)和第1电感(L1)之间。在第2、第3电容器(C2)、(C3)之间的连接点和接地之间串联连接第2电感(L2)和第5电容器(C5)，第2二极管(D2)连接在第5电容器(C5)和第2电感(L2)之间。在第1、第2电感(L1)、(L2)的另一端和接地之间连接第3电感(L3)，第8电容器(C8)以及第3二极管(D3)与第3电感(L3)并联连接。
文档编号H03H7/46GK101262209SQ20081008219
公开日2008年9月10日 申请日期2008年3月7日 优先权日2007年3月9日
发明者山本裕美, 青木一晴 申请人:阿尔卑斯电气株式会社