具有切換功能的濾波器和帶通濾波器的製作方法
2023-05-25 17:17:51
專利名稱：：具有切換功能的濾波器和帶通濾波器的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種具有切換功能的濾波器和帶通濾波器，並且更具體地，涉及一種適用於射頻(RF)通信裝置的具有切換功能的濾波器，所述射頻(RF)通信裝置普遍用於採用時分雙工方案的蜂窩式電話的基站中的天線。
背景技術：
：傳統地，利用相同的頻帶，通過時分在發射電路和接收電路之間進行切換，按照時分雙工方案普遍用於天線的RF通信裝置實現基帶信號的傳輸。在這種RF通信裝置中，具有單刀雙擲(SPDT)構造的RF切換電路74被安裝在發射/接收電路(TX電路71和RX電路72)與RF濾波器電路73之間，如圖24中所示，以執行切換傳輸路徑。此外，RF切換電路74例如通過將諸如PIN二極體的有源器件安裝到微帶線上而構成。在傳統的RF通信裝置中，諸如發射電路71和接收電路72的各個電路被形成為單個元件，並且它們利用同軸電纜等彼此連接。然而，因為在這種情況下，電部件和機械部件的數目增加，所以裝置成本可能很容易增加，並且，RF信號的傳輸線路延長，增加了電路的傳輸損耗。日本專利申請公開No.2005-51656提出了下面這樣的一種具有切換功能的濾波器，即，其通過在ANT端子和RX端子之間以及ANT4端子和TX端子之間分別安裝PIN二極體Die和D2e而集成RF濾波器電路和RF切換電路，如圖25所示。此外，在圖25中，Cla至iJC6e指定電容部件，TLle到TL4e指定短路線路諧振器。該濾波器電路被構造成通過控制施加到PIN二極體Die和D2e的電壓而切換在ANT端子和RX端子之間以及ANT端子和TX端子之間的導通狀態，因此實現切換操作。根據同一電路，可以減少部件的數目，並且同時可以縮短髮射線路的長度，從而可以實現裝置成本的降低或傳輸損耗的降低。然而，因為濾波器電路具有將諸如晶片電容器和諧振器的電路裝置安裝在平面電路即板狀電介質襯底上以及將電路裝置連接在微帶線上的構造，所以濾波器的傳輸損耗由於電介質襯底的電介質損耗而會增加。濾波器的傳輸損耗的增加引起無線裝置的發射電路中的功率消耗的增加，而且，直接關係接收電路中的噪聲係數(NF)的惡化。在這種情況下，可以考慮使用低損耗襯底，但是這種襯底較為昂貴。而且，當使用低成本襯底時，材料的選擇性不充分，使得難以獲得期望的特性。
發明內容鑑於以上所述，本發明的目的是提供一種具有切換功能的濾波器和帶通濾波器，其能在儘可能降低部件數目的同時以低成本獲得低損耗特性。根據本發明的一個方面，提供一種具有切換功能的濾波器，包括-波導結構，具有在金屬殼內的多個諧振器；以及多個分支波導，從主波導分支出來，所述濾波器將傳輸信號選擇性地傳輸穿過所述多個分支波導中的一個。每個諧振器被設置在所述多個分支波導上並且所述每個諧振器包括內部導體，設置在所述金屬殼內的空間中，所述內部導體的一端被接地到所述金屬殼；以及短路部分，使所述內部導體的開口端的附近選擇性地與所述金屬殼導通。所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間的區域中的導電性在導通狀態和不導通狀態之間切換，從而執行多個分支波導的選擇。在具有切換功能的濾波器中，所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間的區域中的導電性在導通狀態和不導通狀態之間切換，從而可以改變分支波導的頻率特性，並且可以利用頻率特性來構造開關。因此，開關構造和濾波器構造可以被集成，從而可以實現部件的減少或裝置的小型化。此外，因為諧振器不像在具有切換功能的傳統濾波器中一樣被設置在平面電路上，所以也可以實現低損耗濾波器。在具有切換功能的濾波器中，短路部分可以被構造成包括短路板，構造在內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間；短路線路，設置在所述短路板上，以將所述內部導體的開口端的附近與所述金屬殼電連接；以及有源器件，設置在所述短路線路上，以在導通狀態和不導通狀態之間切換所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間的區域中的導電性。根據該構造，內部導體的開口端的附近和金屬殼之間的導通狀態可以被容易地切換，並且同時地，可以利用簡單的構造來構造開關。在具有切換功能的濾波器中，所述短路板可以與安裝在所述金屬殼和金屬罩之間的疊層印刷襯底整體形成。根據這個構造，只有短路板不必單獨形成。此外，即使當短路板被附著在金屬殼內時，附著處理也可以與疊層印刷襯底的附著同時被完成，從而可減少部件的數目或裝配工時。在具有切換功能的濾波器中，諧振器可以被設置在多個分支波導中的至少一個上。諧振器包括空間，位於所述金屬殼內；內部導體，設置在所述空間內並且其一端被接地到所述金屬殼；導電板，設置在所述空間內並且安裝在所述內部導體的外圍表面外；以及短路部分，允許所述導電板選擇性地與所述金屬殼導通。因此，可以構造具有良好耐功率性的濾波器。在具有切換功能的濾波器中，通過將導電塗膜附著在與疊層印刷襯底整體形成的電介質板的表面上，可以形成導電板，並且短路部分可以允許導電塗膜選擇性地與金屬殼導通。因此，可以減少部件的數目或裝配工時。在具有切換功能的濾波器中，導電板可以形成為環形或U形。根據本發明的另外一個方面，提供一種帶通濾波器，包括在金屬殼內的多個諧振器，其中，多個諧振器中的至少一個包括空間，位於金屬殼內；內部導體，設置在所述空間內並且其一端被接地到所述金屬殼；以及短路部分，允許所述內部導體的開口端的附近選擇性地與所述金屬殼導通。通過在導通狀態和不導通狀態之間切換內部導體的開口端的附近和金屬殼之間的區域中的導電性，諧振器改變頻率特性。如上所述，可以提供一種具有切換功能的濾波器，其可以在儘可能地減少部件的數目的同時以低成本獲得低損耗特性。從下面結合附圖對特定優選實施例進行的描述，本發明的上述和其他目的、優點及特徵將更加明顯，其中圖1是示出根據本發明的具有切換功能的濾波器的第一實施例的側面截面圖2A和2B分別是沿著圖1的線A-A截取的截面圖和示出傳輸線路的視圖3是沿著圖2A和2B的線C-C截取的截面圖4是示出圖1中的疊層印刷襯底的俯視圖；圖5是示出圖1中的具有切換功能的濾波器的示例性等效電路的視圖6A和6B分別是示出諧振器的基本結構的俯視圖和沿著圖6A的線D-D截取的截面圖7是示出圖6A和6B的諧振器的依據分布常數的示例性等效電路的視圖8是示出圖6A和6B的諧振器的依據集中常數的示例性等效電路的視圖9是示出當短路板的位置改變時頻率特性的例子的視圖IO是示出當短路板的位置改變時反射特性的例子的視圖11是示出當TX端子和ANT端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時在TX端子和ANT端子之間的濾波器特性的例子的視圖12是示出當TX端子和ANT端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時在ANT端子和RX端子之間以及TX端子和RX端子之間的隔離特性的例子的視圖13是示出當RX端子和ANT端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時在RX端子和ANT端子之間的濾波器特性的例子的視圖14是示出當RX端子和ANT端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時在ANT端子和TX端子之間以及TX端子和RX端子之間的隔離特性的視圖15A和15B分別是在圖1中所示的具有切換功能的濾波器的修改例中的沿著圖15B的線F-F截取的截面圖和沿著圖15A的線E-E截取的截面圖16是示出圖15A和15B中的具有切換功能的濾波器的示例性頻率特性的視圖17是示出圖15A和15B中的具有切換功能的濾波器的示例性隔離特性的視圖18A和18B分別是示出根據本發明的具有切換功能的濾波器的第二實施例的俯視圖和沿著圖18A的線G-G截取的截面圖19是示出圖18A的區域H的放大8圖20是示出圖18A和18B的諧振器的依據分布常數的示例性等效電路的視圖21是示出在圖18A和18B中所示的具有切換功能的濾波器的示例性頻率特性的視圖22是示出根據本發明的帶通濾波器的構造的俯視圖23是示出在圖22的帶通濾波器中的示例性頻率特性的視圖24是示出傳統RF通信裝置的構造的視圖；以及圖25是具有切換功能的傳統濾波器的等效電路圖。具體實施例方式現在，將參考說明性實施例來描述本發明。本領域技術人員將會意識到，利用本發明的教導可以實現許多替代實施例，以及本發明不限於為了解釋性目的而說明的實施例。接著，參考附圖詳細描述本發明的實施例。圖1到3是示出根據本發明的第一實施例的具有切換功能的濾波器的構造圖。此外，圖1是沿著圖2A和2B的線B-B截取的截面圖，圖2A和2B是沿著圖1的線A-A截取的截面圖，並且圖3是沿著圖2A和2B的線C-C截取的截面圖。如圖1中所示，具有切換功能的濾波器1大致包括金屬殼2、利用金屬殼2覆蓋的金屬罩3、以及插入在金屬殼2和金屬罩3之間的疊層印刷襯底(stackedprintsubstrate)4。空間la形成在金屬殼2和金屬罩3內，該空間la具有等於或小於使用頻率的波長X/4的高度h並且從上面看為Y形(參考圖2A)。如圖2B中所示，形成主波導(primarywaveguide)5以及從該主波導5分支出來的第一分支波導6和第二分支波導7。主波導5是TX端子8和ANT端子9之間的信號以及ANT端子9和RX端子10之間的信號傳輸經過的傳輸線路。兩個諧振器11、12和形成在這兩個諧振器之間的縫13設置在傳輸線路上。參考圖2A和3，諧振器11是半同軸諧振器，其中具有比高度h短的軸的金屬棒(中心導體)lie設置在圓柱體狀空間lla的中心軸處，並且中心導體llc的縱向方向的一端接地到外部導體(金屬罩3)llb。此外，諧振器12是半同軸諧振器，並且包括外部導體12b和中心導體12c，如圖12A所示。回到圖2B，第一分支波導6是TX端子8和ANT端子9之間的信號傳輸經過的傳輸線路。兩個諧振器15和16、形成在諧振器12和諧振器15之間的縫17以及形成在諧振器15和諧振器16之間的縫18設置在傳輸線路上。參考圖2A，諧振器15是半同軸諧振器，其中，中心導體15c安裝在圓柱體狀空間15a的中心軸處。與疊層印刷襯底4(參考圖l)整體形成的短路板15d被構造在中心導體15c的開口端的附近和外部導體15b之間。此外，諧振器16具有與諧振器15相同的構造，並且包括設置在圓柱體狀空間16a內的中心導體16c以及構造在中心導體16c的開口端的附近和外部導體16b之間的短路板16d。回到圖2B，第二分支波導7是ANT端子9和RX端子IO之間的信號傳輸經過的傳輸線路。兩個諧振器19和20、形成在諧振器12和諧振器19之間的縫21以及形成在諧振器19和諧振器20之間的縫22設置在傳輸線路上。此外，諧振器19和20是半同軸諧振器，並且分別包括安裝在圓柱體狀空間19a和20a的中心軸處的中心導體19c和20c，如圖2A中所示。此外，如在第一分支波導6的諧振器15和16中一樣，與疊層印刷襯底4整體形成的短路板19d和20d構造在中心導體19c的開口端的附近和外部導體19b之間以及中心導體20c的開口端的附近和外部導體20b之間。在上述構造中，對於期望的濾波器，各個諧振器之間的耦合由圖2B中的縫13、17、18、21和22的寬度或深度尺寸而確定。此外，濾波器輸入/輸出的外部耦合由圖1中所示的耦合天線23(或24)與中心導體llc(或12c)的電容耦合而確定。此外，利用控制諧振器之間的耦合的耦合控制螺釘31a到31c以及頻率控制螺釘30a到30d，控制濾波器的發射側或接收側的頻率響應，並將其設定成期望的特性。控制螺釘30a到30d以及31a到31c被安裝在金屬殼2中。圖1中所示的疊層印刷襯底4是其中設置各種電路的電介質襯底。參考圖4，對於諧振器15、16、19和20，允許中心導體15c到20c與外部導體15b到20b之間的電導通的偏置線路25a到25d(參考圖2A)、作為連接在偏置線路25a到25d上的有源器件的PIN二極體26a到26d、施加預定電壓到PIN二極體26a到26d的偏置電路27a到27d以及電壓控制電路28被設置在襯底上。響應發射/接收控制信號，電壓控制電路28切換控制施加到PIN二極體26a到26d上的電壓的方向(正向方向或反向方向)。圖5示出了具有切換功能的濾波器1的等效電路的例子。此外，在圖5中，Cpl到Cp6中的每一個是諧振器的中心導體的開口端、金屬殼和控制螺釘之間的電容。Cp7到Cpl0中的每一個是諧振器的外部導體與部件安裝單元的焊盤(land)之間的電容。此外，Csl、Cs5和Cs8中的每一個是濾波器的外部耦合電容，Cs2至i」Cs4、Cs6和Cs7中的每一個是諧振器之間的耦合電容。接著，描述具有切換功能的濾波器1的操作。在具有切換功能的濾波器1中，在正向電壓和反向電壓之間切換施加到PIN二極體26a到26d上的施加電壓，使得設置在第一分支波導6和第二分支波導7上的諧振器15、16、19和20的中心頻率被改變，並且因此，執行TX端子8和ANT端子9之間以及ANT端子9和RX端子10之間的路徑切換。在表1中，示出了切換控制方法的例子。表1tableseeoriginaldocumentpage12每個路徑的濾波器的頻率響應被設定成期望的中心頻率f0。然而，在使用TX端子8和ANT端子9之間的路徑的情況下，例如，反向電壓被施加到PIN二極體26a和26b上，並且第一分支波導6上的諧振器15中的中心導體15c與外部導體15b之間的部分以及諧振器16中的中心導體16c與外部導體16b之間的部分被設定成不導通狀態，從而諧振器15和16的中心頻率保持在f0。同時，對於第二分支波導7上的諧振器19和20，正向電壓被施加到PIN二極體26c和26d上，並且使中心導體19c的開口端附近與外部導體19b之間的部分以及中心導體20c的開口端附近與外部導體20b之間的部分電導通，從而諧振器19和20的中心頻率改變成不包括f0的頻率fl。這時，優選的是，主波導5上的諧振器12遇見第二分支波導7上的諧振器19和20時的輸入阻抗理想地為無窮大(Zin=oo)。此外，實際上，在沒有選擇的諧振器中，不只是其中心頻率改變，而且還產生了由於PIN二極體的正向電阻部件而導致的損耗，使得無載Q惡化。這裡，參考圖6到IO描述改變諧振器的頻率的原理。圖6A和6B是示出諧振器的基本結構的視圖。此外，圖7和8分別是圖6A和6B的諧振器的依據分布常數和集中常數的等效電路的例子。此外，圖9是示出當短路板的位置在中心導體的開口端處被順序地改變時頻率特性的例子的視圖，而圖10是示出這時的反射特性的例子的視圖。此外，這裡，為了描述方便，假設諧振器沒有損耗。在具有圖6A和6B的結構的諧振器中，當短路板35位於中心導體36的開口端36a的附近時，與沒有短路板35的情形的特性相比，諧振頻率向著高頻方向改變到大約1.5至2倍，如在圖9中所示。原因在於，半同軸諧振器在中心導體36的開口端36a和短路端處產生波長為X/4的諧振，但是當短路板35被置於中心導體36的開口端36a的附近時，在圖7中的路徑B而不是路徑A上顯著地產生諧振，從而產生波長為A/2的諧振。典型地，半同軸諧振器的特徵阻抗大約為50到80W，但是短路板35的特徵阻抗為幾百W的高數值，並且具有強大的感應。利用圖8的依據集中常數的等效電路來進行描述。在圖6A和6B的構造中，在沒有安裝短路板35的情形中的傳輸線路部分被表示為並聯電感Lpl和並聯電容Cpl2的並聯諧振。另一方面，在短路板35使中心導體36和外部導體37短路的情形中，由短路板35產生的並聯電感Lp2分量被增加到並聯諧振，使得諧振頻率改變。此外，這時，因為諧振頻率的改變程度隨短路板的位置而不同，所以通過控制短路板35的位置可以控制頻率特性。在上面，當在是將接地到外部導體37的短路板35與中心導體36分離還是通過短路板35而使外部導體37和中心導體36短路之間迸行切換並且諧振條件被設定成路徑A或B時，能夠改變頻率。此外，利用上述的PIN二極體26a到26d(參考圖4)可以執行中心導體36的開路和短路之間的切換。在圖1到5的具有切換功能的濾波器1中，圖11示出了在端子8和9之間的路徑被選為使用的傳輸線路的情形下在TX端子8和ANT端子9之間的濾波器特性的例子。圖12示出了對於圖11的情形在ANT端子9和RX端子10之間以及TX端子8和RX端子IO之間的隔離特性的例子。此外，圖13示出了在端子9和10之間的路徑被選為使用的傳輸線路的情形下在ANT端子9和RX端子10之間的濾波器特性的例子。圖14示出了對於圖13的情形在TX端子8和ANT端子9之間以及RX端子10和TX端子8之間的隔離特性的例子。如從圖11和12中得知的，當TX端子8和ANT端子9之間的路徑被選為使用的傳輸線路時，可以獲得在端子8和9之間傳遞2.0到2.4GHz附近的信號的期望的濾波器特性。同時，在沒有使用的傳輸線路的ANT端子9和RX端子10之間的隔離減少量增加，使得傳輸信號可以被阻斷。此外，如從圖13和14中得知，即使當ANT端子9和RX端子10之間的路徑被選為使用的傳輸線路時，在ANT端子9和RX端子10之間也能獲得期望的濾波器特性，並且TX端子8和ANT端子9之間的傳輸信號能被阻斷。此外，從圖11到14得知，在圖1到圖5所示的具有切換功能的濾波器1中，在TX端子8和ANT端子9之間以及在ANT端子9和RX端子10之間傳輸線路結構是對稱的，使得除了兩個路徑的相關帶以外的插入損耗或衰減量彼此一致。如上所述，根據本實施例，連接中心導體的開口端和外部導體的短路板被安裝到設置在分支波導中的諧振器中，於是設置在沒有使用的傳輸線路中的諧振器的中心導體的開口的附近與外部導體導通，使得傳輸線路的頻率特性改變成阻斷傳輸信號。另一方面，在使用側的傳輸線路中，在諧振器的中心導體的開口端的附近和外部導體之間的路徑被設定為不導通狀態，使得允許傳輸線路用作帶通濾波器而不改變頻率特性。因此，在中心導體的開口端的附近和外部導體之間的導通狀態被切換，從而能實現切換操作(傳輸線路選擇操作)。因此，開關構造和濾波器構造能夠被集成，使得可以實現部件數目的減少和裝置的小型化。此外，因為諧振器不是如在具有切換功能的傳統濾波器中一樣設置在平面電路上，所以可以實現低損耗濾波器。此外，雖然在上述實施例中四個PIN二極體逐次用於切換單元中的每一個諧振器，但是為了獲得期望的插入損耗和隔離值，可以適當改變使用的PIN二極體的數目。例如，當PIN二極體逐次增加時，在被施加反向電壓的PIN二極體處的正向電阻部件增加。因此，按照依據集中常數的等效電路，如此的增加的PIN二極體形成下面的電路構造，其中，並聯電阻被增加到圖8中的並聯電感Lpl和並聯電容Cp12。在這種情形下，因為當正向電阻部件增加時諧振器的無載Q增加，所以可以減少損耗。同時，隔離特性惡化。此外，雖然在上述實施例中諧振器的級數是4，但是諧振器可以按其他方式布置。圖15A和15B示出了其中諧振器的級數是9的例子。此外，圖16示出在TX端子和ANT端子之間的或ANT端子和RX端子之間的開關被接通的情形下的頻率特性。圖17示出了在TX端子和ANT端子之間的開關被接通的情形下ANT端子和RX端子之間以及TX端子和RX端子之間的隔離特性。如從圖16中得知，因為其中安裝有開關的諧振器的無載Q低，所以插入損耗在濾波器的頻帶端趨於惡化，但是在中心頻率的附近具有良好的特性。此外，如從圖17中得知，對於頻帶內部，獲得與在圖1到14中的那些相同的數值。根據前述，即使對於多級濾波器本實施例也可以有效。接著，參考圖18到21描述根據本發明的具有切換功能的濾波器的第二實施例。因為電場在中心導體的開口端的附近具有最大值，但是在圖1到14中示出的具有切換功能的濾波器1中，襯底上的PIN二極體以RF方式從外部導體接地到中心導體，所以在PIN二極體的兩端之間的RF的電勢差增加。因為這個原因，當1W或更高的RF信號從發射側傳輸到濾波器時，RF信號超過PIN二極體的額定功率，使得存在可發射的功率可能被限制的可能性。根據實施例的具有切換功能的濾波器具有改善的發射側的耐功率性，並且在圖18和19中被示出。此外，圖18B是沿著圖18A的線G-G15截取的截面圖，圖19是圖18A的區域H的放大圖。此外，在附圖中，相同的附圖標記用於與在圖1到14中示出的元件相同的元件。參考圖18A，具有切換功能的濾波器40與根據第一實施例的具有切換功能的濾波器1的不同之處在於，在第一分支波導(參考圖2B)的諧振器中，濾波器40具有環形襯底42和43，代替圖2A和2B的短路板15d和16d。此外，第二分支波導(參考圖2B)側的諧振器的構造與在圖1到14中示出的相同。環形襯底43與疊層印刷襯底41整體形成。銅箔附著在襯底的內部表面和外部表面，並且在側面上執行諸如金電鍍的電鍍處理。參考圖19，環形襯底43包括環形襯底主體43a,設置為以距離中心導體16c預定間隔而包圍中心導體16c的外圍；以及兩個短路部分43b，連接環形襯底主體43a與疊層印刷襯底41。PIN二極體45和46以及偏置線路47被設置在短路部分43b中。PIN二極體45和46被設置為使得它們相對於從偏置線路47到外部導體16b(參考圖18B)的方向具有正向方向。此外，雖然沒有重複詳細描述，但是環形襯底42也具有與環形襯底43相同的結構。這裡，參考圖20的依據分布常數的等效電路例子，描述具有上述結構的諧振器的操作原理。此外，在圖20中，同軸諧振器由一個短路的傳輸線路TL9表示，在諧振器的中心導體16c的開口端、金屬殼2和控制螺釘30d之間的電容(參考圖18B)是Cpl4，在中心導體16c的外圍表面和環形襯底43之間的電容是Cpl5。當正向電壓被施加到PIN二極體45和46上時，使外部導體16b和環形襯底43上的銅箔導通，使得電容Cpl5形成在中心導體16c的外圍表面和環形襯底43之間。這等效於在從外部導體16b的側壁到中心導體16c的方向上插入控制螺釘。同時，當反向電壓被施加到PIN二極體45和46上時，環形襯底43與中心導體16c和外部導體16b電分離。在這種情形下，因為與其中正向電壓被施加到PIN二極體45和46上的情形相比，中心導體16c和環形襯底43之間的電容Cpl5減小，所以諧振器的中心頻率改變到高頻區。如上所述，因為當反向電壓被施加到在根據實施例的諧振器中的PIN二極體45和46上時中心頻率改變，所以利用這個特性實現切換操作。表2示出了切換控制路徑的方法的例子。表2tableseeoriginaldocumentpage17參考表2，當TX端子和ANT端子之間的開關接通時(當TX端子和ANT端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時)，正向電壓被施加到在第一分支波導(TX端子和ANT端子之間的分支波導)上的諧振器的PIN二極體45和46上，並且正向電壓也被施加到在第二分支波導(ANT端子和RX端子之間的分支波導)上的諧振器的PIN二極體26c和26d(參考圖4)上。同時，當ANT端子和RX端子之間的開關接通時(當ANT端子和RX端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時)，反向電壓被施加到在第一分支波導(TX端子和ANT端子之間的分支波導)上的諧振器的PIN二極體45和46上，以及施加到在第二分支波導(ANT端子和RX端子之間的分支波導)上的諧振器的PIN二極體26c和26d上。圖21示出了在具有切換功能的濾波器40中當TX端子和ANT端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時TX端子和ANT端子之間的濾波器特性以及當ANT端子和RX端子之間的路徑被選為使用的傳輸線路時ANT端子和RX端子之間的濾波器特性。如從圖21中得知，像在圖11、13和16中示出的情形一樣，本實施例對於TX端子和ANT端子之間的路徑或者ANT端子和RX端子之間的路徑也獲得期望的帶通特性。此外，確定的是，當TX端子和ANT端子之間的開關接通時，對於ANT端子和RX端子之間的隔離以及TX端子和RX端子之間的隔離，本實施例可以獲得與在圖17中示出的特性示例的值相同程度的值。同時，當ANT端子和RX端子之間的開關接通時，TX端子和ANT端子之間的隔離以及RX端子和TX端子之間的隔離減少到大約30dB。這是因為與圖1到17中示出的情形相比，通過切換操作，在TX端子和ANT端子之間的頻率偏移量小，並且當分支到發射/接收側的諧振器遇見TX端子時的阻抗不滿足開路條件，所以洩露進TX端子中的RF信號的量增加。然而，因為當TX端子和ANT端子之間的開關接通時，與在圖l到17中示出的情形相比，TX端子和ANT端子之間的插入損耗改善了大約10%。在發射側具有功率效率提高的巨大優點。因此，根據本實施例的具有切換功能的濾波器40能夠發射大約10W的RF信號。此外，雖然根據上述實施例如在圖19中所示地並聯安裝兩個PIN二極體45和46，但是使用的二極體的數目可以適當地改變。此外，代替使用環形襯底43，可以使用具有諸如U形的不同形狀的襯底。接著，參考圖22和23描述根據本發明的帶通濾波器。根據本實施例的帶通濾波器50具有與在圖1到14中的具有切換功能的濾波器1的第一分支波導6部分(參考圖2B)幾乎相同的基本結構。該帶通濾波器50具有其中疊層印刷襯底53被插入金屬殼51和金屬罩52之間的結構。RF輸入/輸出端子54和55被安裝在該結構的兩端。此外，在傳輸線路上的各個諧振器56和57被分別構造為包括中心導體56a和外部導體56b的半同軸諧振器以及包括中心導體57a和外部導體57b的半同軸諧振器。短路板58被構造在中心導體56a與外部導體56b之間，且短路板59被構造在中心導體57a與外部導體57b之間，所述短路板58和59使中心導體56a的開口端的附近與外部導體56b短路以及使中心導體57a的開口端的附近與外部導體57b短路。諸如可變電容二極體的有源器件60和61，以及用於施加預定電壓給它們的偏置線路62和63被設置在短路板58和59上。通過施加電壓給有源器件60和61並且利用任意電壓改變有源器件60和61的阻抗部件，帶通濾波器50能夠改變濾波器本身的頻率，如圖23所示，並且因此，實現頻率可變濾波器。此外，短路板58和59不必必須被提供給在帶通濾波器50上的所有諧振器。短路板58和59可以只安裝在一些諧振器中。顯然，本發明不限於上述實施例，並且可以在不脫離本發明的範圍和精神的情況下被修改和改變。19權利要求1.一種具有切換功能的濾波器，包括波導結構，具有在金屬殼內的多個諧振器；以及從主波導分支出來的多個分支波導，所述濾波器將傳輸信號選擇性地傳輸穿過所述多個分支波導中的一個，其中所述每個諧振器被設置在所述多個分支波導上；其中所述每個諧振器包括內部導體，設置在所述金屬殼內的空間中，所述內部導體的一端被接地到所述金屬殼；以及短路部分，允許所述內部導體的開口端的附近選擇性地與所述金屬殼導通；以及其中，所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間的區域中的導電性在導通狀態和不導通狀態之間切換，從而執行所述多個分支波導的選擇。2.根據權利要求1所述的濾波器，其中所述短路部分包括短路板，連接在所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間；短路線路，設置在所述短路板上，以將所述內部導體的開口端的附近與所述金屬殼電連接；以及有源器件，設置在所述短路線路上，以在導通狀態和不導通狀態之間切換所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間的區域中的導電性。3.根據權利要求2所述的濾波器，其中所述短路板與安裝在所述金屬殼和金屬罩之間的疊層印刷襯底整體形成。4.根據權利要求l、2和3中的任一項所述的濾波器，其中在所述多個分支波導中的至少一個上設置諧振器，所述諧振器包括空間，位於所述金屬殼內；內部導體，設置在所述空間內並且其一端被接地到所述金屬殼；導電板，設置在所述空間內並且安裝在所述內部導體的外圍表面外；以及短路部分，允許所述導電板選擇性地與所述金屬殼導通。5.根據權利要求4所述的濾波器，其中，通過將導電塗膜附著在與所述疊層印刷襯底整體形成的電介質板的表面上，形成所述導電板，以及所述短路部分允許所述導電塗膜選擇性地與所述金屬殼導通。6.根據權利要求4所述的濾波器，其中所述導電板被形成為環形或U形。7.根據權利要求5所述的濾波器，其中所述導電板被形成為環形或U形。8.—種帶通濾波器，包括在金屬殼內的多個諧振器，其中，所述多個諧振器中的至少一個包括空間，位於所述金屬殼內；內部導體，設置在所述空間內並且其一端被接地到所述金屬殼；短路部分，允許所述內部導體的開口端的附近選擇性地與所述金屬殼導通，以及通過在導通狀態和不導通狀態之間切換所述內部導體的開口端的附近和所述金屬殼之間的區域中的導電性，所述諧振器改變頻率特性。全文摘要一種具有切換功能的濾波器和帶通濾波器。濾波器具有將傳輸信號選擇性地傳輸穿過從主波導分支出來的第一和第二分支波導中的一個的切換功能。濾波器包括設置在第一和第二分支波導中的諧振器。諧振器包括形成在金屬罩內的空間、設置在該空間內的中心導體、以及短路板。中心導體具有接地到外部導體的一端。短路板允許中心導體的開口端的附近選擇性地與外部導體導通。通過切換中心導體的開口端的附近和外部導體之間的區域中的導電性，濾波器執行第一和第二分支波導的選擇。文檔編號H01P1/10GK101499548SQ20081018563公開日2009年8月5日申請日期2008年12月17日優先權日2007年12月17日發明者丹保博,濱田毅申請人:日本電氣株式會社;日本電氣工程株式會社