[發明專利]可變濾波器及通信裝置

有效

• 申請號: 201210061293.5
• 申請日: 2012-03-09
• 公開（公告）號: CN102683770A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 宓曉宇;豊田治;上田知史
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 李琳;張龍哺

技術領域

本發明涉及一種用于高頻信號的帶通的可變濾波器，以及使用這種濾波器的通信裝置。

背景技術

移動通信市場(包括便攜式電話)正在不斷擴大，并且其高性能服務也取得了進展。移動通信所使用的頻帶逐漸向高于千兆赫(GHz)的頻帶轉化，并且有變成多信道的趨勢。正積極研究未來引入軟件無線電(SDR：software-defined-radio)的可能性。為了實現軟件無線電，期望更寬的電路特性的調節范圍。

圖4是傳統的變頻濾波器100j的電路圖。變頻濾波器100j具有多個信道濾波器101a、101b、101c...，以及開關102a和102b。通過切換開關102a和102b，來選擇信道濾波器101a、101b和101c...中的任一個以改變頻帶。通過所選擇的信道濾波器101來過濾從輸入端子103輸入的高頻信號，并將其從輸出端子104輸出。

變頻濾波器100j具有在數量上對應于信道數量的信道濾波器。多信道增加了信道濾波器的數量，使結構復雜化，并且增加了尺寸和成本。實現SDR的可能性較小。

近來，已經把注意力放在使用MEMS(微機電系統)的緊湊式微機器設備上。使用MEMS的MEMS設備(微機器設備)能夠具有高Q(品質因數)且適用于高頻帶可變濾波器(專利文獻1和專利文獻2、非專利文獻1、非專利文獻2和非專利文獻3)。由于MEMS設備是緊湊的且具有低損耗，因此，經常將其用于CPW(共面波導)分布常數諧振器。

非專利文獻3公開了一種濾波器，所述濾波器具有MEMS設備的多個可變電容器跨過(ride?over)三級分布常數線(three-stage?distributed?constant?line)的結構。在該濾波器中，控制電壓Vb被施加到MEMS設備的驅動電極以使可變電容器發生位移(displace)、改變分布常數線的間隙以及改變靜電電容。靜電電容的變化改變了濾波器的通帶。

[專利文獻1]JP-A-2008-278147

[專利文獻2]JP-A-2010-220139

[非專利文獻1]D.Peroulis等發表在《IEEE?MTT-S?Digest》2001年第341-344頁上的“具有應用可重新配置MEMS濾波器的可調諧集總組件”(Tunable?Lumped?Components?with?Applications?Reconfigurable?MEMS?Filters)。

[非專利文獻2]E.Fournet等發表在《IEEE?Trans.Microwave?Theory?Tech.》2003年1月第51卷第1號第320-324頁上的“MEMS可切換交叉指型共面濾波器”(MEMS?Switchable?Interdigital?Coplanar?Filter)。

[非專利文獻3]A.A.Tamijani等發表在《IEEE?Trans.Microwave?Theory?Tech.》2003年7月第51卷第7號第1878-1885頁上的“使用MEMS電容器的微型且可調諧濾波器”(Miniature?and?Tunable?Filters?Using?MEMS?Capacitors)。

發明內容

雖然傳統的濾波器能使通帶的中心頻率可變，但是不能很大程度地改變通帶寬度。

本發明的一個目的在于提供一種能夠調節通帶的中心頻率和通帶寬度這兩者的濾波器及通信裝置。

根據一個方案，可變濾波器包括：

介電襯底，其中具有接地導體；

輸入端子，形成在所述介電襯底上；

輸出端子，形成在所述介電襯底上；

第一諧振器，包括一端連接至所述輸入端子的傳輸線；

第二諧振器，包括一端連接至所述輸出端子的傳輸線；

耦合部分，包括一端連接至所述第一諧振器和所述第二諧振器的其它端并且另一端是開口端的傳輸線，或者一端連接至所述第一諧振器和所述第二諧振器的其它端、并包括串聯連接的傳輸線和可變電容器的結構，所述可變電容器的另一端連接至所述接地導體；以及

調節器件，能夠改變所述第一諧振器和所述第二諧振器以及所述耦合部分的電長度；

其中，通過改變所述耦合部分的電傳輸長度與包括所述耦合部分以及所述第一諧振器和所述第二諧振器的傳輸線的電傳輸長度的比例，能夠改變通帶寬度。

本發明能夠調節通帶的中心頻率和通帶寬度。

附圖說明