DE102011111951A1

DE102011111951A1 - Einstellbares Filter, einstellbarer Duplexer und damit arbeitendes mobiles Nachrichtenendgerät

Info

Publication number: DE102011111951A1
Application number: DE102011111951A
Authority: DE
Inventors: Osamu Hikino; Takashi Shiba; Naoko Kamogawa; Akio Yamamoto; Masazumi Tone
Original assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Media Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-11-05
Filing date: 2011-08-29
Publication date: 2012-05-10
Also published as: CN102468813A; JP2012100180A; US20120112853A1

Abstract

Ein einstellbares Filter und ein einstellbarer Duplexer werden bereitgestellt, die beide einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss, vier Festkondensatoren, drei variable Kondensatoren und drei Festspulen aufweisen, wobei die variablen Kondensatoren auf der einen Seite geerdet sind und auf der anderen Seite an die Festspulen angeschlossen sind, um drei Gruppen von in Reihe geschalteten LC-Schwingkreisen zu bilden, wobei die eine Seite der Festspulen der drei Gruppen der in Reihe geschalteten LC-Schwingkreise, deren gegenüberliegende Seite an die variablen Kondensatoren angeschlossen ist, miteinander verbunden ist, wobei ein erster Festkondensator zwischen dem Eingangsanschluss und einem Anschlusspunkt eines ersten Paars des variablen Kondensators und der Festspule angeschlossen ist, ein zweiter Festkondensator zwischen dem Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators und der Festspule und einem Anschlusspunkt eines zweiten Paars des variablen Kondensators und der Festspule angeschlossen ist, ein dritter Festkondensator zwischen dem Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators und der Festspule und einem Anschlusspunkt eines dritten Paars des variablen Kondensators und der Festspule angeschlossen ist und ein vierter Festkondensator zwischen dem Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators und der Festspule und dem Ausgangsanschluss angeschlossen ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein einstellbares (frequenzvariables) Filter und einen einstellbaren Duplexer, beide für mobile Nachrichtenendgeräte, und ein damit arbeitendes mobiles Nachrichtenendgerät.
Zu den neuen mobilen Übertragungstechnologien, die gegenwärtig für den Gebrauch mit Mobiltelefonen erwogen werden, gehören WCDMA, die bereits im Einsatz ist, und LTE, WCDMA und LTE erlauben das gleichzeitige Senden und Empfangen und benutzen daher unterschiedliche Frequenzbänder zum Senden und Empfangen. Diese Kommunikationssysteme arbeiten mit einem Duplexer, der das Sendeband und das Empfangsband trennt.
Die WCDMA- und die LTE-Systeme weisen jeweils mehrere Frequenzbänder auf, und zur Erzeugung von gewünschten Hochfrequenzkennlinien nutzen sie einen Duplexer für jedes Frequenzband in einem mobilen Nachrichtenendgerät als Frontend. Außerdem erfordert das LTE-System dieselbe Anzahl von Empfangsschaltungen wie die Antennen, da es mit einer MIMO-Technik (Multiple Input Multiple Output) zur Realisierung der Hochgeschwindigkeitsübertragung arbeitet. Da die Geschwindigkeit der Übertragung in Zukunft zunimmt, wird erwartet, dass auch die Größe der Empfangsschaltungen zunehmen wird, was eine neue Technik erfordert, um die Duplexer einstellbar zu machen. In der Patentliteratur 1 ( JP-A-2011-120120 ) ist eine einstellbare Filtertechnik beschrieben, um den Duplexer in einen einstellbaren Zustand zu versetzend und eine Unterdrückungstechnik, um Streukomponenten eines in einem Empfangssignalausgang des einstellbaren Filters gefundenen übertragenen Signals und thermische Störgeräuschkomponenten im Empfangsband zu unterdrücken. Daher kann, auch wenn der Umfang, mit dem Außerbandsignale durch das einstellbare Filter unterdrückt werden, etwa 20 dB kleiner ist als der Unterdrückungsbereich eines herkömmlichen nicht einstellbaren Duplexers oder eines Festfrequenzduplexers, das einstellbare Filter bei Verwendung in Kombination mit der Unterdrückungstechnik praktisch genutzt werden.
Mit den herkömmlichen einstellbaren Filtern wird ein Hochfrequenzfilter gebildet, wie in Patentliteratur 2 ( JP-A-2010-45478 ) beschrieben, indem drei auf einem dielektrischen Substrat gebildete Mäanderspulen, fünf Übertragungsleitungen mit einer Länge von etwa λ/4 und drei Varactoren verbunden werden, deren eines Ende geerdet ist, um die Kapazität der Varactoren variabel zu machen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die in der Patentliteratur 2 beschriebene Technik hat den Nachteil, dass das Filter groß ausfällt, weil eine Anzahl von Mäanderspulen und λ/4-lange Übertragungsleitungen auf einem dielektrischen Substrat gebildet sind. Dieses Problem wird besonders dann erkennbar, wenn ein einstellbares Filter in tiefen Frequenzbereichen konstruiert wird, weil die Mäanderspulen und die λ/4-langen Übertragungsleitungen lang werden. Für die WCDMA- und LTE-Systeme sind die Spezifikationen auf Band 1 bis Band 17 bereits definiert, und die Anzahl der Bänder wird in Zukunft vermutlich weiter zunehmen. Damit mobile Nachrichtenendgeräte diese mehreren Bänder handhaben können, ist es für eine effektive Lösung erforderlich, dass der Duplexer einstellbar ist, um die Größe des Frontendteils zu verringern und auch die Größe des einstellbaren Filters zu minimieren.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines mobilen Nachrichtenendgeräts, das Sende- und Empfangsvorgänge gleichzeitig ausführt, indem es verschiedene Frequenzbänder zum Senden und Empfangen benutzt, und das eine geringe Größe aufweist, hoch zuverlässig ist und mehrere Frequenzbänder verarbeiten kann.
Um Verbesserungen für das vorstehend genannte Problem vorzunehmen, wird ein einstellbares Filter verwendet, das einen Eingangsanschluss, einen Ausgangsanschluss, einen ersten in Reihe geschalteten LC-Schwingkreis, bestehend aus einem ersten variablen Kondensator und einer ersten Festspule, einen zweiten in Reihe geschalteten LC-Schwingkreis, bestehend aus einem zweiten variablen Kondertsator und einer zweiten Festspule, einen dritten in Reihe geschalteten LC-Schwingkreis, bestehend aus einem dritten variablen Kondensator und einer dritten Festspule, einen ersten Festkondensator, dessen eines Ende an den Eingangsanschluss und dessen anderes Ende an einen Anschlusspunkt des ersten variablen Kondensators und der ersten Festspule angeschlossen ist, einen zweiten Festkondensator, dessen eines Ende an den Ausgangsanschluss und dessen anderes Ende an einen Anschlusspunkt des zweiten variablen Kondensators und der zweiten Festspule angeschlossen ist, einen dritten Festkondensator, dessen eines Ende an den Anschlusspunkt des ersten variablen Kondensators und der ersten Festspule, und dessen anderes Ende an einen Anschlusspunkt des dritten variablen Kondensators und der dritten Festspule angeschlossen ist, und einen vierten Festkondensator aufweist, dessen eines Ende an den Anschlusspunkt des zweiten variablen Kondensators und der zweiten Festspule und dessen anderes Ende an den Anschlusspunkt des dritten variablen Kondensators und der dritten Festspule angeschlossen ist, wobei die Frequenzen eines Durchlassbands und eines Sperrbands des einstellbaren Filters durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren variiert werden können.
Mit dieser Erfindung kann ein mobiles Nachrichtenendgerät bereitgestellt werden, das klein und hoch zuverlässig ist und mehrere Frequenzbänder handhaben kann.
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen ersichtlich.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt die Schaltung eines beispielhaften Aufbaus eines auf relativ hohe Frequenzen eingestellten einstellbaren Filters in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf ein höchstes Frequenzband in Band 1 eingestellten Empfangsfilters in dem einstellbaren Filter nach der ersten Ausführungsform.
3 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf ein tiefstes Frequenzband in Band 3 eingestellten Empfangsfilters in dem einstellbaren Filter nach der ersten Ausführungsform.
4 zeigt die Schaltung eines beispielhaften Aufbaus eines auf relativ tiefe Frequenzen eingestellten einstellbaren Filters in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf ein höchstes Frequenzband in Band 3 eingestellten Empfangsfilters in dem einstellbaren Filter nach der zweiten Ausführungsform.
6 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf ein tiefstes Frequenzband in Band 17 eingestellten Empfangsfilters in dem einstellbaren Filter nach der zweiten Ausführungsform.
7 zeigt die Schaltung eines einstellbaren Filtermoduls als eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 zeigt die Schaltung eines auf relativ hohe Frequenzen eingestellten einstellbaren Duplexers als eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 zeigt die Frequenzkennlinie des auf ein höchstes Frequenzband in Band 1 eingestellten Duplexers nach der vierten Ausführungsform.
10 zeigt die Frequenzkennlinie des auf ein tiefstes Frequenzband in Band 3 eingestellten Duplexers nach der vierten Ausführungsform.
11 zeigt die Schaltung eines auf relativ tiefe Frequenzen eingestellten einstellbaren Duplexers als eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 zeigt die Frequenzkennlinie des auf ein höchstes Frequenzband in Band 8 eingestellten Duplexers nach der fünften Ausführungsform.
13 zeigt die Frequenzkennlinie des auf ein tiefstes Frequenzband in Band 17 eingestellten Duplexers nach der fünften Ausführungsform.
14 zeigt die Schaltung eines einstellbaren Duplexermoduls als eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
15A zeigt das Blockschaltbild eines mehrbandfähigen mobilen Nachrichtenendgeräts mit dem einstellbaren Filtermodul und dem einstellbaren Duplexermodul als eine siebte Ausführungsform, und 15B zeigt ein Beispiel der für den einstellbaren Duplexer verfügbaren Frequenzbänder.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung werden nachstehend beschrieben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
1 zeigt die Schaltung eines beispielhaften Aufbaus eines auf relativ hohe Frequenzen eingestellten einstellbaren Filters nach der ersten Ausführungsform. Dieses einstellbare Filter wird als Durchlasscharakteristik in einer Richtung von einem Eingangsanschluss 1H zu einem Ausgangsanschluss 2H oder in umgekehrter Richtung erhalten.
Das einstellbare Filter umfasst einen ersten Festkondensator 3H, der zwischen einen Eingangsanschluss 1H und einen Anschlusspunkt eines ersten Paars eines variablen Kondensators 10H und einer Festspule 7H geschaltet ist, einen zweiten Festkondensator 4H, der zwischen den Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators 10H und der Festspule 7H und einen Anschlusspunkt eines zweiten Paars eines variablen Kondensators 11H und einer Festspule 8H geschaltet ist, einen dritten Festkondensator 5H, der zwischen den Anschusspunkt des zweiten Paars des variablen Kondensators 11H und der Festspule 8H und einen Anschlusspunkt eines dritten Paars eines variablen Kondensators 12H und einer Festspule 9H geschaltet ist, und einen vierten Festkondensator 6H, der zwischen den Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators 12H und der Festspule 9H und einen Ausgangsanschluss 2H geschaltet ist, wobei ein Ende der variablen Kondensatoren 10H, 11H und 12H, deren gegenüberliegendes Ende an die Festspulen 7H, 8H und 9H angeschlossen und geerdet ist, und ein Ende der Festspulen 7H, 8H und 9H, deren gegenüberliegendes Ende an die variablen Kondensatoren 10H, 11H und 12H angeschlossen ist, miteinander verbunden sind.
Dieses einstellbare Filter ist dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz eines Durchlassbands, das durch einen Schwingkreis gebildet ist, der aus den Festkondensatoren 3H und 6H, den Festspulen 7H und 9H und den variablen Kondensatoren 10H und 12H besteht, und die Frequenz eines Sperrbands (Sperrfilter), das durch einen Schwingkreis gebildet ist, der aus der Festspule 8H und dem variablen Kondensator 11H besteht, durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren 10H, 11H und 12H variiert werden können.
Hier weisen die Festspulen 7H, 8H und 9H Konstanten von etwa 4,3 nH, 4,1 nH bzw. 4,3 nH auf und arbeiten mit Magnetspulen mit Q-Werten von etwa 90 bei den Betriebsfrequenzen. Die Festkondensatoren 3H, 4H, 5H und 6H weisen Konstanten von etwa 0,41 pF, 0,01 pF, 0,01 pF bzw. 0,41 pF auf. Weil die Festkondensatoren 4H und 5H sehr kleine Kapazitätswerte aufweisen, können sie durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 7H und der Festspule 8H gebildet ist, bzw. durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 8H und der Festspule 9H gebildet ist, bereitgestellt werden. in der Praxis ermöglicht dies eine Größenreduktion der Vorrichtung, indem diese Festkondensatoren tatsächlich nicht montiert werden. Die Festkondensatoren 3H und 6H sind als Chip-Kondensator aufgebaut. Bezüglich der Konstanten der variablen Kondensatoren liegen die variablen Kondensatoren 10H und 12H in einem Bereich zwischen etwa 0,8 pF und 1,35 pF und der variable Kondensator 11H liegt in einem Bereich zwischen etwa 1,53 pF und 2,07 pF, so dass die Filtercharakteristik vom höchsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 1 bis zum niedrigsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 3 variiert werden kann. Das heißt, die Konstante dieses einstellbaren Filters ist im Verhältnis zu dem zweiten Paar des variablen Kondensators 11H und der Festspule 8H in der Mitte symmetrisch zwischen der Eingangsanschlussseite 1H und der Ausgangsanschlussseite 2H verteilt. Die variablen Kondensatoren 10H, 11H und 12H sind als variable MEMS-Kondensatoren aufgebaut.
2 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf das höchste Frequenzband in Band 1 eingestellten Empfangsfilters in dem einstellbaren Filter nach der ersten Ausführungsform mit den variablen Kondensatoren 10H und 12H bei 0,8 pF und dem variablen Kondensator 11H bei 1,53 pF. Wie in 2 gezeigt, weist das Empfangsfilter von Band 1 ein Durchlassband am höchsten Frequenzband (2,17 GHz) in Band 1 und ein Sperrband am höchsten Frequenzband (1,98 GHz) im Sendeband von Band 1 auf.
3 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf das tiefste Frequenzband in Band 3 eingestellten Empfangsfilters mit den variablen Kondensatoren 10H und 12H bei 1,35 pF und dem variablen Kondensator 11H bei 2,07 pF. Wie in 3 gezeigt, weist das Empfangsfilter von Band 3 ein Durchlassband am tiefsten Frequenzband (1,805 GHz) in Band 3 und ein Sperrband am tiefsten Frequenzband (1,71 GHz) im Sendeband von Band 3 auf.
Aus 2 und 3 ist ersichtlich, dass das einstellbare Filter auch jene Bänder verarbeiten kann, die in dem Frequenzbereich von Band 1 und Band 3 enthalten sind, zum Beispiel Band 2, Band 4 und Band 9, indem man die variablen Kondensatoren 10H und 12H in einem Bereich von etwa 0,8 F bis 1,35 pF und den variablen Kondensator 11H in einem Bereich von etwa 1,53 pF bis 2,07 pF variiert.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
4 zeigt die Schaltung eines Aufbaus eines auf relativ tiefe Frequenzen eingestellten einstellbaren Filters nach einer zweiten Ausführungsform. Dieses einstellbare Filter wird als Durchlasscharakteristik in einer Richtung von einem Eingangsanschluss 1L zu einem Ausgangsanschluss 2L oder in umgekehrter Richtung erhalten.
Ein erster Festkondensator 3L ist zwischen den Eingangsanschluss 1L und einen Anschlusspunkt eines ersten Paars eines variablen Kondensators 10L und einer Festspule 7L geschaltet, ein zweiter Festkondensator 4L ist zwischen den Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators 10L und der Festspule 7L und einen Anschlusspunkt eines zweiten Paars eines variablen Kondensators 11L und einer Festspule 8L geschaltet, ein dritter Festkondensator 5L ist zwischen den Anschlusspunkt des zweiten Paars des variablen Kondensators 11L und der Festspule 8L und einen Anschlusspunkt eines dritten Paars eines variablen Kondensators 12L und einer Festspule 9L geschaltet und ein vierter Festkondensator 6L ist zwischen den Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators 12L und der Festspule 9L geschaltet, wobei ein Ende der variablen Kondensatoren 10L, 11L und 12L, deren gegenüberliegendes Ende an die Festspulen 7L, 8L und 9L angeschlossen und geerdet ist, und ein Ende der Festspulen 7L, 8L und 9L, deren gegenüberliegendes Ende an die variablen Kondensatoren 10L, 11L und 12L angeschlossen ist; miteinander verbunden sind.
Ähnlich dem bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Funktionsprinzip ist das einstellbare Filter dadurch gekennzeichnet, dass die angewandte Bandfrequenz durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren 10L, 11L und 12L variiert werden kann.
Hier weisen die Festspulen 7L, 8L und 9L Konstanten von etwa 11,5 nH, 7,9 nH bzw. 11,5 nH auf und arbeiten mit Magnetspulen mit Q-Werten von etwa 90 bei den Betriebsfrequenzen. Die Festkondensatoren 3L, 4L, 5L und 6L weisen Konstanten von etwa 0,83 pF, 0,15 pF, 0,15 pF bzw. 0,83 pF auf. Weil die Festkondensatoren 4L und 5L sehr kleine Kapazitätswerte aufweisen, können sie durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 7L und der Festspule 8L gebildet ist, bzw. durch. eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 8L und der Festspule 9L gebildet ist, bereitgestellt werden. In der Praxis ermöglicht dies eine Größenreduktion der Vorrichtung, indem diese Festkondensatoren tatsächlich nicht montiert werden. Die Festkondensatoren 3L und 6L sind als Chip-Kondensator aufgebaut. Bezüglich der Konstanten der variablen Kondensatoren liegen die variablen Kondensatoren 10L und 12L in einem Bereich zwischen etwa 1,20 pF und 3,02 pF und der variable Kondensator 11L liegt in einem Bereich zwischen etwa 3,12 pF und 5,77 pF, so dass die Filtercharakteristik vom höchsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 8 bis zum niedrigsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 17 variiert werden kann. Das heißt, die Konstante dieses einstellbaren Filters ist im Verhältnis zu dem zweiten Paar des variablen Kondensators 11L und der Festspule 8L in der Mitte symmetrisch zwischen der Eingangsanschlussseite 1L und der Ausgangsanschlussseite 2L verteilt. Die variablen Kondensatoren 10L, 11L und 12L sind als variable MEMS-Kondensatoren aufgebaut.
5 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf das höchste Frequenzband in Band 8 eingestellten Empfangsfilters in dem einstellbaren Filter nach der zweiten Ausführungsform mit den variablen Kondensatoren 10L und 12L bei 1,2 pF und dem variablen Kondensator 11L bei 3,12 pF. Wie in 5 gezeigt, weist das Empfangsfilter von Band 8 ein Durchlassband am höchsten Frequenzband (0,96 GHz) in Band 8 und ein Sperrband am höchsten Frequenzband (0,915 GHz) im Sendeband von Band 8 auf.
6 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf das tiefste Frequenzband in Band 17 eingestellten Empfangsfilters mit den variablen Kondensatoren 10L und 12L bei 3,02 pF und dem variablen Kondensator 11L bei 5,77 pF. Wie in 6 gezeigt, weist das Empfangsfilter von Band 17 ein Durchlassband am tiefsten Frequenzband (0,734 GHz) in Band 17 und ein Sperrband am tiefsten Frequenzband (0,704 GHz) im Sendeband von Band 17 auf
Aus 5 und 6 ist ersichtlich, dass das einstellbare Filter auch jene Bänder verarbeiten kann, die in dem Frequenzbereich von Band 8 und Band 17 enthalten sind, zum Beispiel Band 5 und Band 6, indem man die variablen Kondensatoren 10L und 12L in einem Bereich von etwa 1,2 pF bis 3,02 pF und den variablen Kondensator 11L in einem Bereich von etwa 3,12 pF bis 5,77 pF variiert.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
7 zeigt die Schaltung eines einstellbaren Filtermoduls nach der dritten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform benutzt ein einstellbares Hochbandfilter 27 das einstellbare Filter nach der ersten Ausführungsform und ein einstellbares Tiefbandfilter 28 das einstellbare Filter nach der zweiten Ausführungsform. Ein Eingangsanschluss 1H des einstellbaren Hochbandfilters 27 und ein Eingangsanschluss 1L des einstellbaren Tiefbandfilters 28 sind über einen einpoligen Wechselschalter (SPDT-Schalter) 20 an eine Antenne 21 angeschlossen. Das heißt, der SPDT-Schalter 20 wählt zwischen dem einstellbaren Hochbandfilter 27 und dem einstellbaren Tiefbandfilter 28 für den Anschluss an die Antenne 21. Der SPDT-Schalter ist dabei als CMOS-, SOS-(Silizium auf Saphir) oder GaAs-Schalter ausgebildet. Das einstellbare Filtermodul mit diesem Aufbau kann als eine Diversity-Empfängerschaltung verwendet werden, die praktisch alle in Kommunikationssystemen wie zum Beispiel WCDMA und LTE benutzten Bänder abdeckt.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
8 zeigt die Schaltung eines auf relativ hohe Frequenzen eingestellten einstellbaren Duplexers nach der vierten Ausführungsform. Wie in 8 gezeigt, sind die Eingangsanschlüsse eines einstellbaren Empfangsfilters 31 und eines einstellbaren Sendefilters 32 an eine Antenne 22H angeschlossen, um einen einstellbaren Duplexer zu bilden, der die Empfangssignale und die Sendesignale trennt. Der Aufbau des einstellbaren Filters ist derselbe wie bei dem einstellbaren Filter nach der ersten Ausführungsform. Das Funktionsprinzip, nach dem das Durchlassband und das Sperrband einstellbar sind, ist dasselbe wie bei der ersten Ausführungsform. Der Aufbau des einstellbaren Empfangsfilters 31 wird nachstehend beschrieben.
Ein erster Festkondensator 3HR ist zwischen die Antenne 22H und einen Anschlusspunkt eines ersten Paars eines variablen Kondensators 10HR und einer Festspule 7HR geschaltet, ein zweiter Festkondensator 4HR ist zwischen den Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators 10HR und der Festspule 7HR und einen Anschlusspunkt eines zweiten Paars eines variablen Kondensators 11HR und einer Festspule 8HR geschaltet, ein dritter Festkondensator 5HR ist zwischen den Anschlusspunkt des zweiten Paars des variablen Kondensators 11HR und der Festspule 8HR und einen Anschlasspunkt eines dritten Paars eines variablen Kondensators 12HR und einer Festspule 9HR geschaltet und ein vierter Festkondensator 6HR ist zwischen den Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators 12HR und der Festspule 9HR und einen Empfangsanschluss 2HR geschaltet, wobei ein Ende der variablen Kondensatoren 10HR, 11HR und 12HR, deren gegenüberliegendes Ende an die Festspulen 7HR, 8HR und 9HR angeschlossen und geerdet ist, und ein Ende der Festspulen 7HR, 8HR und 9HR, deren gegenüberliegendes Ende an die variablen Kondensatoren 10HR, 11HR und 12HR angeschlossen ist, miteinander verbunden sind. Das einstellbare Empfangsfilter 31 ist dadurch gekennzeichnet, dass seine angewandte Bandfrequenz durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren 10HR, 11HR und 12HR variiert werden kann.
Hier weisen die Festspulen 7HR, 8HR und 9HR Konstanten von etwa 4,3 nH, 4,1 nH bzw. 4,3 nH auf und arbeiten mit Magnetspulen mit Q-Werten von etwa 90 bei den Betriebsfrequenzen. Die Festkondensatoren 3HR, 4HR, 5HR und 6HR weisen Konstanten von etwa 0,41 pF, 0,01 pF, 0,01 pF bzw. 0,41 pF auf. Weil die Festkondensatoren 4HR und 5HR sehr kleine Kapazitätswerte aufweisen, können sie durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 7HR und der Festspule 8HR gebildet ist, bzw. durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 8HR und der Festspule 9HR gebildet ist, bereitgestellt werden. In der Praxis ermöglicht dies eine Größenreduktion der Vorrichtung, indem diese Festkondensatoren tatsächlich nicht montiert werden. Die Festkondensatoren 3HR und 6HR sind als Chip-Kondensator aufgebaut. Bezüglich der Konstanten der variablen Kondensatoren liegen die variablen Kondensatoren 10HR und 12HR in einem Bereich zwischen etwa 0,8 pF und 1,35 pF und der variable Kondensator 11HR liegt in einem Bereich zwischen etwa 1,53 pF und 2,07 pF, so dass die Filtercharakteristik vom höchsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 1 bis zum niedrigsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 3 variiert werden kann. Das heißt, die Konstante dieses einstellbaren Filters ist im Verhältnis zu dem zweiten Paar des variablen Kondensators 11HR und der Festspule 8HR in der Mitte symmetrisch zwischen der Antennenseite 22H und der Empfangsanschlussseite 2HR verteilt. Die variablen Kondensatoren 10HR, 11HR und 12HR sind als variable MEMS-Kondensatoren aufgebaut.
Als Nächstes wird der Aufbau des einstellbaren Sendefilters 32 erläutert.
Ein erster Festkondensator 3HT ist zwischen die Antenne 22H und einen Anschlusspunkt eines ersten Paars eines variablen Kondensators 10HT und einer Festspule 7HT geschaltet, ein zweiter Festkondensator 4HT ist zwischen den Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators 10HT und der Festspule 7HT und einen Anschlusspunkt eines zweiten Paars eines variablen Kondensators 11HT und einer Festspule 8HT geschaltet, ein dritter Festkondensator 5HT ist zwischen den Anschlusspunkt des zweiten Paars des variablen Kondensators 11HT und der Festspule 8HT und einen Anschlusspunkt eines dritten Paars eines variablen Kondensators 12HT und einer Festspule 9HT geschaltet und ein vierter Festkondensator 6HT ist zwischen den Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators 12HT und der Festspule 9HT und einen Sendeanschluss 2HT geschaltet, wobei ein Ende der variablen einen Sendeanschluss 2HT geschaltet, wobei ein Ende der variablen Kondensatoren 10HT, 11HT und 12HT, deren gegenüberliegendes Ende an die Festspulen 7HT, 8HT und 9HT angeschlossen und geerdet ist, und ein Ende der Festspulen 7HT, 8HT und 9HT, deren gegenüberliegendes Ende an die variablen Kondensatoren 10HT, 11HT und 12HT angeschlossen ist, miteinander verbunden sind.
Das einstellbare Sendefilter 32 ist dadurch gekennzeichnet, dass seine angewandte Bandfrequenz durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren 10HT, 11HT und 12HT variiert werden kann.
Hier weisen die Festspulen 7HT, 8HT und 9HT Konstanten von etwa 4,4 nH, 4,5 nH bzw. 4,4 nH auf und arbeiten mit Magnetspulen mit Q-Werten von etwa 90 bei den Betriebsfrequenzen. Die Festkondensatoren 3HT, 4HT, 5HT und 6HT weisen Konstanten von etwa 0,67 pF, 0,01 pF, 0,01 pF bzw. 0,67 pF auf. Weil die Festkondensatoren 4HT und 5HT sehr kleine Kapazitätswerte aufweisen, können sie durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 7HT und der Festspule 8HT gebildet ist, bzw. durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 8HT und der Festspule 9HT gebildet ist, bereitgestellt werden. In der Praxis ermöglicht dies eine Größenreduktion der Vorrichtung, indem diese Festkondensatoren tatsächlich nicht montiert werden. Die Festkondensatoren 3HT und 6HT sind als Chip-Kondensator aufgebaut. Bezüglich der Konstanten der variablen Kondensatoren liegen die variablen Kondensatoren 10HT und 12HT in einem Bereich zwischen etwa 0,95 pF und 1,50 pF und der variable Kondensator 11HT liegt in einem Bereich zwischen etwa 1,16 pF und 1,7 pF, so dass die Filtercharakteristik vom höchsten Frequenzkanal im Sendeband Band 1 bis zum niedrigsten Frequenzkanal im Sendeband Band 3 variiert werden kann. Das heißt, die Konstante dieses einstellbaren Filters ist im Verhältnis zu dem zweiten Paar des variablen Kondensators 11HT und der Festspule 8HT in der Mitte symmetrisch zwischen der Antennenseite 22H und der Sendeanschlussseite 2HT verteilt. Die variablen Kondensatoren 10HT, 11HT und 12HT sind als variable MEMS-Kondensatoren aufgebaut.
9 zeigt die Frequenzkennlinie eines auf das höchste Frequenzband in Band 1 eingestellten einstellbaren Duplexers nach der vierten Ausführungsform mit den variablen Kondensatoren 10HR und 12HR bei 0,8 pF, dem variablen Kondensator 11HR bei 1,53 pF, den variablen Kondensatoren 10HT und 12HT bei 0,95 pF und dem variablen Kondensator 11HT bei 1,16 pF. In 9 steht eine dicke Linie für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung von der Antenne 22H zum Empfangsanschluss 2HR, eine dünne Linie steht für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2HT zur Antenne 22H und eine mitteldünne Linie steht für eine Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2HT zum Empfangsanschluss 2HR.
Wie in 9 gezeigt, entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des Variablen Kondensators 11HR und der Festspule 8HR in dem einstellbaren Empfangsfilter 31 dem Durchlassband des einstellbaren Sendefilters 32, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Außerdem entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11HT und der Festspule 8HT in dem einstellbaren Sendefilter 32 dem Durchlassband des einstellbaren Empfangsfilters 31, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Hierdurch ergibt sich eine zufriedenstellende Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2HT zum Empfangsanschluss 2HR.
10 zeigt die Frequenzkennlinie des auf das tiefste Frequenzband in Band 3 eingestellten einstellbaren Duplexers nach der vierten Ausführungsform mit den variablen Kondensatoren 10HR und 12HR bei 1,35 pF, dem variablen Kondensator 11HR bei 2,05 pF, den variablen Kondensatoren 10HT und 12HT bei 1,50 pF und dem variablen Kondensator 11HT bei 1,7 pF. In 10 steht eine dicke Linie für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung von der Antenne 22H zum Empfangsanschluss 2HR, eine dünne Linie steht für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2HT zur Antenne 22H und eine mitteldünne Linie steht für eine Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2HT zum Empfangsanschluss 2HR. Wie in 10 gezeigt, entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11HR und der Festspule 8HR in dem einstellbaren Empfangsfilter 31 dem Durchlassband des einstellbaren Sendefilters 32, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Außerdem entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11HT und der Festspule 8HT in dem einstellbaren Sendefilter 32 dem Durchlassband des einstellbaren Empfangsfilters 31, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Hierdurch ergibt sich eine zufriedenstellende Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2HT zum Empfangsanschluss 2HR.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
11 zeigt die Schaltung eines auf relativ tiefe Frequenzen eingestellten einstellbaren Duplexers nach der fünften Ausführungsform. Wie in 11 gezeigt, sind die Eingangsanschlüsse eines einstellbaren Empfangsfilters 33 und eines einstellbaren Sendefilters 34 an eine Antenne 22L angeschlossen, um einen einstellbaren Duplexer zu bilden, der die Empfangssignale und die Sendesignale trennt. Der Aufbau des einstellbaren Filters ist derselbe wie bei dem einstellbaren Filter nach der ersten Ausführungsform. Das Funktionsprinzip, nach denn das Durchlassband und das Sperrband einstellbar sind, ist dasselbe wie bei der ersten Ausführungsform. Der Aufbau des einstellbaren Empfangsfilters 33 wird nachstehend erläutert.
Ein erster Festkondensator 3LR ist zwischen die Antenne 22L und einen Anschlusspunkt eines ersten Paars eines variablen Kondensators 10LR und einer Festspule 7LR geschaltet, ein zweiter Festkondensator 4LR ist zwischen den Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators 10LR und der Festspule 7LR und einen Anschlusspunkt eines zweiten Paars eines variablen Kondensators 11LR und einer Festspule 8LR geschaltet, ein dritter Festkondensator 5LR ist zwischen den Anschlusspunkt des zweiten Paars des variablen Kondensators 11LR und der Festspule 8LR und einen Anschlusspunkt eines dritten Paars eines variablen Kondensators 12LR und einer Festspule 9LR geschaltet und ein vierter Festkondensator 6LR ist zwischen den Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators 12LR und der Festspule 9LR und einen Empfangsanschluss 2LR geschaltet, wobei ein Ende der variablen Kondensatoren 10LR, 11LT und 12LR, deren gegenüberliegendes Ende an die Festspulen 7LR, 8LR und 9LR angeschlossen und geerdet ist, und ein Ende der Festspulen 7LR, 8LR und 9LR, deren gegenüberliegendes Ende an die variablen Kondensatoren 10LR, 11LR und 12LR angeschlossen ist, miteinander verbunden sind. Das einstellbare Empfangsfilter 33 ist dadurch gekennzeichnet, dass seine angewandte Bandfrequenz durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren 10LR, 11LR und 12LR variiert werden kann.
Hier weisen die Festspulen 7LR, 8LR und 9LR Konstanten von etwa 11,5 nH, 7,92 nH bzw. 11,5 nH auf und arbeiten mit Magnetspulen mit Q-Werten von etwa 90 bei den Betriebsfrequenzen. Die Festkondensatoren 3LR, 4LR, 5LR und 6LR weisen Konstanten von etwa 0,83 pF, 0,15 pF, 0,15 pF bzw. 0,83 pF auf. Weil die Festkondensatoren 4LR und 5LR sehr kleine Kapazitätswerte aufweisen, können sie durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 7LR und der Festspule 8LR gebildet ist, bzw. durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 8LR und der Festspule 9LR gebildet ist, bereitgestellt werden. In der Praxis ermöglicht dies eine Größenreduktion der Vorrichtung, indem diese Festkondensatoren tatsächlich nicht montiert werden. Die Festkondensatoren 3LR und 6LR sind als Chip-Kondensator aufgebaut. Bezüglich der Konstanten der variablen Kondensatoren liegen die variablen Kondensatoren 10LR und 12LR in einem Bereich zwischen etwa 1,2 pF und 3,02 pF und der variable Kondensator 11LR liegt in einem Bereich zwischen etwa 3,15 pF und 5,8 pF, so dass die Filtercharakteristik vom höchsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 8 bis zum niedrigsten Frequenzkanal im Empfangsband Band 17 variiert werden kann. Das heißt, die Konstante dieses einstellbaren Filters ist im Verhältnis zu dem zweiten Paar des variablen Kondensators 11LR und der Festspule 8LR in der Mitte symmetrisch zwischen der Antennenseite 22L und der Empfangsanschlussseite 2LR verteilt. Die variablen Kondensatoren 10LR, 11LR und 12LR sind als variable MEMS-Kondensatoren aufgebaut.
Als Nächstes wird der Aufbau des einstellbaren Sendefilters 34 erläutert.
Ein erster Festkondensator 3LT ist zwischen die Antenne 22L und einen Anschlusspunkt eines ersten Paars eines variablen Kondensators 10LT und einer Festspule 7LT geschaltet, ein zweiter Festkondensator 4LT ist zwischen den Anschlusspunkt des ersten Paars des variablen Kondensators 10LT und der Festspule 7LT und einen Anschlusspunkt eines zweiten Paars eines variablen Kondensators 11LT und einer Festspule 8LT geschaltet, ein dritter Festkondensator 5LT ist zwischen den Anschlusspunkt des zweiten Paars des variablen Kondensators 11LT und der Festspule 8LT und einen Anschlusspunkt eines dritten Paars eines variablen Kondensators 12LT und einer Festspule 9LT geschaltet und ein vierter Festkondensator 6LT ist zwischen den Anschlusspunkt des dritten Paars des variablen Kondensators 12LT und der Festspule 9LT und einen Sendeanschluss 2LT geschaltet, wobei ein Ende der variablen Kondensatoren 10LT, 11LT, und 12LT, deren gegenüberliegendes Ende an die Festspulen 7LT, 8LT und 9LT angeschlossen und geerdet ist, und ein Ende der Festspulen 7LT, 8LT und 9LT, deren gegenüberliegendes Ende an die variablen Kondensatoren 10LT, 11LT und 12LT angeschlossen ist, miteinander verbunden sind.
Das einstellbare Sendefilter 34 ist dadurch gekennzeichnet, dass seine angewandte Bandfrequenz durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren 10LT, 11LT und 12LT variiert werden kann.
Hier weisen die Festspulen 7LT, 8LT und 9LT Konstanten von etwa 14,5 nH, 7,5 nH bzw. 14,5 nH auf und arbeiten mit Magnetspulen mit Q-Werten von etwa 90 bei den Betriebsfrequenzen. Die Festkondensatoren 3LT, 4LT, 5LT und 6LT weisen Konstanten von etwa 1,32 pF, 0,3 pF, 0,3 pF bzw. 1,32 pF auf. Weil die Festkondensatoren 4LT und 5LT sehr kleine Kapazitätswerte aufweisen, können sie durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 7LT und der Festspule 8LT gebildet ist, bzw. durch eine Streukapazität, die zwischen Stegen zur Befestigung der Festspule 8LT und der Festspule 9LT gebildet ist, bereitgestellt werden. In der Praxis ermöglicht dies eine Größenreduktion der Vorrichtung, indem diese Festkondensatoren tatsächlich nicht montiert werden. Die Festkondensatoren 3LT und 6LT sind als Chip-Kondensator aufgebaut. Bezüglich der Konstanten der variablen Kondensatoren liegen die variablen Kondensatoren 10LT und 12LT in einem Bereich zwischen etwa 0,88 pF und 2,30 pF und der variable Kondensator 11LT liegt in einem Bereich zwischen etwa 2,11 pF und 4,55 pF, so dass die Filtercharakteristik vom höchsten Frequenzkanal im Sendeband Band 8 bis zum niedrigsten Frequenzkanal im Sendeband Band 17 variiert werden kann. Das heißt, die Konstante dieses einstellbaren Filters ist im Verhältnis zu dem zweiten Paar des variablen Kondensators 11LT und der Festspule 8LT in der Mitte symmetrisch zwischen der Antennenseite 22L und der Sendeanschlussseite 2LT verteilt. Die variablen Kondensatoren 10LT, 11LT und 12LT sind als variable MEMS-Kondensatoren aufgebaut.
12 zeigt die Frequenzkennlinie des auf das höchste Frequenzband in Band 8 eingestellten einstellbaren Duplexers nach der fünften Ausführungsform mit den variablen Kondensatoren 10LR und 12LR bei 1,2 pF, dem variablen Kondensator 11LR bei 3,15 pF, den variablen Kondensatoren 10LT und 12LT bei 0,88 pF und dem variablen Kondensator 11LT bei 2,11 pF in 12 steht eine dicke Linie für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung von der Antenne 22L zum Empfangsanschluss 2LR, eine dünne Linie steht für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2LT zur Antenne 22L und eine mitteldünne Linie steht für eine Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2LT zum Empfangsanschluss 2LR. Wie in 12 gezeigt, entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11LR und der Festspule 8LR in dem einstellbaren Empfangsfilter 33 dem Durchlassband des einstellbaren Sendefilters 34, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Außerdem entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11LT und der Festspule 8LT in dem einstellbaren Sendefilter 34 dem Durchlassband des einstellbaren Empfangsfilters 33, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Hierdurch ergibt sich eine zufriedenstellende Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2LT zum Empfangsanschluss 2LR.
13 zeigt die Frequenzkennlinie des auf das tiefste Frequenzband in Band 17 eingestellten einstellbaren Duplexers nach der fünften Ausführungsform mit den variablen Kondensatoren 10LR und 12LR bei 3,02 pF, dem variablen Kondensator 11LR bei 5,80 pF, den variablen Kondensatoren 10LT und 12LT bei 2,30 pF und dem variablen Kondensator 11LT bei 4,55 pF. In 13 steht eine dicke Linie für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung von der Antenne 22L zum Empfangsanschluss 2LR, eine dünne Linie steht für eine Durchlasscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2LT zur Antenne 22L und eine mitteldünne Linie steht für eine Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2LT zum Empfangsanschluss 2LR. Wie in 13 gezeigt, entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11LR und der Festspule 8LR in dem einstellbaren Empfangsfilter 33 dem Durchlassband des einstellbaren Sendefilters 34, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Außerdem entspricht die Resonanzfrequenz des zweiten Paars des variablen Kondensators 11LT und der Festspule 8LT in dem einstellbaren Sendefilter 34 dem Durchlassband des einstellbaren Empfangsfilters 33, wodurch ein Sperrfilter gebildet wird. Hierdurch ergibt sich eine zufriedenstellende Isolationscharakteristik in einer Richtung vom Sendeanschluss 2LT zum Empfangsanschluss 2LR.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
14 zeigt die Schaltung eines einstellbaren Duplexermoduls nach der sechsten Ausführungsform. Bei dieser Ausführungsform benutzt der einstellbare Hochband-Duplexer 25 den einstellbaren Duplexer nach der vierten Ausführungsform, und der einstellbare Tiefband-Duplexer 26 benutzt den einstellbaren Duplexer nach der fünften Ausführungsform. Ein antennenseitiger Anschluss 22HP des einstellbaren Hochband-Duplexers 25 und ein antennenseitiger Anschluss 22LP des einstellbaren Tiefband-Duplexers 26 sind über einen SPDT-Schalter 24 an eine Antenne 23 angeschlossen. Das heißt, der SPDT-Schalter 24 wählt zwischen dem einstellbaren Hochband-Duplexer 25 und dem einstellbaren Tiefband-Duplexer 26 für den Anschluss an die Antenne 23. Der SPDT-Schalter ist aus GaAs-Material (Galliumarsenid) gebildet. Das einstellbare Duplexermodul mit diesem Aufbau kann als ein mobiles Übertragungsmodul verwendet werden, das praktisch alle Bänder der Kommunikationssysteme wie zum Beispiel WCDMA und LTE abdeckt.
Während bei allen vorstehenden Ausführungsformen Magnetspulen als stationäre Spulen verwendet werden, können, sofern ihr Q-Wert bei der Betriebsfrequenz etwa 60 oder mehr beträgt, andere Einrichtungen verwendet werden, zum Beispiel IPD-Spulen (integrierte passive Bauelemente), in denen Magnetspulen auf einem Siliziumsubstrat gebildet sind, oder laminierte Chip-Spulen. Obwohl bei dieser Ausführungsform Chip-Kondensatoren als Festkondensatoren verwendet werden, ist es auch möglich, andere Einrichtungen zu verwenden, zum Beispiel IPD-Kondensatoren und MEMS-Kondensatoren oder als innere Schichtmuster in laminierten Substraten ausgebildete Spulen. Weiter können, obwohl bei dieser Ausführungsform variable MEMS-Kondensatoren als die variablen Kondensatoren verwendet werden, auch andere Einrichtungen wie etwa Kapazitätsdioden verwendet werden. Die bei dieser Ausführungsform angegebenen Konstanten dienen nur als Beispiel, und es wird darauf hingewiesen, dass bei Bedarf gewünschte einstellbare Filter durch Verwendung anderer als der vorstehend beschriebenen Konstanten gebildet werden können, um andere Bänder als Band 7 und Band 11 verarbeiten zu können. Obwohl für WCDMA und LTE verwendete Bänder als Beispiel herangezogen wurden, kann die Vorrichtung auch für mobile Kommunikationssysteme der vierten Generation (4G) eingesetzt werden, indem die angewandten Frequenzen durch geeignete Änderung der Konstanten eingestellt werden.
SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
15 zeigt ein Blockdiagramm der siebten Ausführungsform, bei der ein einstellbares Filtermodul und ein einstellbares Duplexermodul nach der vorliegenden Erfindung in einem mehrbandfähigen mobilen Nachrichtenendgerät angewendet werden. Wie in diesem Blockdiagramm gezeigt, weist das mobile Endgerät ein einstellbares Duplexermodul und ein einstellbares Filtermodul auf, wobei das einstellbare Duplexermodul den einstellbaren Hochband-Duplexer 25, den einstellbaren Tiefband-Duplexer 26, den SPDT-Schalter 24 und die Antenne 23 umfasst und das einstellbare Filtermodul das einstellbare Hochbandfilter 27, das einstellbare Tiefbandfilter 28, den SPDT-Schalter 20 und die Antenne 21 umfasst.
Die Hauptkommunikation erfolgt durch Übertragung von Signalen durch das einstellbare Duplexermodul und benutzt zur Verbesserung der Empfangsqualität das einstellbare Filtermodul als Diversity-Empfängerschaltung. Der Hochband-Empfangsanschluss 2HR und der Sendeanschluss 2HT sind an einen Hochband-Störwellen- und Verzerrungsunterdrückungsblock 35 angeschlossen, und der Tiefband-Empfangsanschluss 2LR und der Sendeanschluss 2LT sind an einen Tiefband-Störwellen- und Verzerrungsunterdrückungsblock 36 angeschlossen. Die Hochband- und Tiefband-Empfangssignale und -Sendesignale sind jeweils über LNA und PA an die RF-IC- und BB-Blöcke (Basisband) angeschlossen, die die weiteren Schritte der Signalverarbeitung ausführen. Der Hochband-Empfangsanschluss 2H des einstellbaren Filtermoduls ist an einen Hochband-Störwellen- und Verzerrungsunterdrückungsblock 37 angeschlossen, und der Tiefband-Empfangsanschluss 2L, ist an einen Tiefband-Störwellen- und Verzerrungsunterdrückungsblock 38 angeschlossen. Die Hochband- und Tiefband-Empfangssignale in dem einstellbaren Filtermodul sind über LNA an die RF-IC- und BB-Blöcke angeschlossen, die die weiteren Schritte der Signalverarbeitung ausführen.
Das mobile Nachrichtenendgerät mit diesem Aufbau kann mehrere Bänder verarbeiten, wie dies in dem Beispiel der für einen einstellbaren Duplexer verfügbaren Frequenzbänder in 15B gezeigt ist, ohne dass eine große Anzahl von Duplexern und Diversity-Filtern verwendet werden muss, und kann in geringer Größe und vereinfacht. ausgeführt werden. Während der Aufbau dieser Ausführungsform nach der Beschreibung das einstellbare Filtermodul als Diversity-Empfängerschaltung verwendet, um eine sehr hohe Empfangsempfindlichkeit zu erhalten, ist es auch möglich, einen vereinfachten Aufbau bereitzustellen, der nur ein einstellbares Duplexermodul benutzt, dass die Hauptsignalverarbeitung durchführt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2011-120120 A [0003]
JP 2010-45478 A [0004]

Claims

Einstellbares Filter, aufweisend: einen Eingangsanschluss (1H), einen Ausgangsanschluss (2H), einen ersten in Reihe geschalteten LC-Schwingkreis, bestehend aus einem ersten variablen Kondensator (10H) und einer ersten Festspule (7H), einen zweiten in Reihe geschalteten LC-Schwingkreis, bestehend aus einem zweiten variablen Kondensator (12H) und einer zweiten Festspule (9H), einen dritten in Reihe geschalteten LC-Schwingkreis, bestehend aus einem dritten variablen Kondensator (11H) und einer dritten Festspule (8H), einen ersten Festkondensator (3H), dessen eines Ende an den Eingangsanschluss und dessen anderes Ende an einen Anschlusspunkt des ersten Variablen Kondensators und der ersten Festspule angeschlossen ist, einen zweiten Festkondensator (6H), dessen eines Ende an den Ausgangsanschluss und dessen anderes Ende an einen Anschlusspunkt des zweiten variablen Kondensators und der zweiten Festspule angeschlossen ist, einen dritten Festkondensator (4H), dessen eines Ende an den Anschlusspunkt des ersten variablen Kondensators und der ersten Festspule und dessen anderes Ende an einen Anschlusspunkt des dritten variablen Kondensators und der dritten Festspule angeschlossen ist, und einen vierten Festkondensator (5H), dessen eines Ende an den Anschlusspunkt des zweiten variablen Kondensators und der zweiten Festspule angeschlossen ist und dessen anderes Ende an den Anschlusspunkt des dritten variablen Kondensators und der dritten Festspule angeschlossen ist, wobei die Frequenzen eines Durchlassbands und eines Sperrbands des einstellbaren Filters durch Ändern der Kapazitätswerte der variablen Kondensatoren variiert werden können.
Einstellbares Filtermodul, aufweisend: ein einstellbares Hochfrequenzfilter, wobei das einstellbare Filter nach Anspruch 1 auf ein Frequenzband über etwa 1,5 GHz eingestellt ist, ein einstellbares Tieffrequenzfilter, wobei das einstellbare Filter nach Anspruch 1 auf ein Frequenzband unter etwa 1,5 GHz eingestellt ist, und einen einpoligen Wechselschalter (SPDT-Schalter) (20), wobei der Eingangsanschluss des SPDT-Schalters an eine Antenne und seine beiden schaltseitigen Anschlüsse an das einstellbare Hochfrequenzfilter bzw. das einstellbare Tieffrequenzfilter angeschlossen sind, wobei der SPDT-Schalter zwischen dem einstellbaren Hochfrequenzfilter und dem einstellbaren Tieffrequenzfilter für den Anschluss an die Antenne wählen kann.
Einstellbarer Duplexer mit dem einstellbaren Filter nach Anspruch 1 als ein erstes einstellbares Filter (31) und ein zweites einstellbares Filter (32), wobei die Eingangsenden des ersten und des zweiten einstellbaren Filters an die Antenne (22H) angeschlossen sind, wobei Konstanten des dritten variablen Kondensators (11HR) und der dritten Festspule (4HR) des ersten einstellbaren Filters so eingestellt sind, dass eine Resonanzfrequenz des dritten variablen Kondensators (11HR) und der dritten Festspule (4HR) dem Durchlassband des zweiten einstellbaren Filters (32) entspricht, und wobei Konstanten des dritten variablen Kondensators (11HT) und der dritten Festspule (4HT) des zweiten einstellbaren Filters so eingestellt sind, dass eine Resonanzfrequenz des dritten variablen Kondensators (11HT) und der dritten Festspule (4HT) dem Durchlassband des ersten einstellbaren Filters (31) entspricht.
Einstellbares Duplexermodul, aufweisend: einen einstellbaren Hochfrequenz-Duplexer, wobei der einstellbare Duplexer nach Anspruch 3 auf ein Frequenzband über etwa 1,5 GHz eingestellt ist, einen einstellbaren Tieffrequenz-Duplexer, wobei der einstellbare Duplexer nach Anspruch 3 auf ein Frequenzband unter etwa 1,5 GHz eingestellt ist, und einen einpoligen Wechselschalter (SPDT-Schalter), wobei der Eingangsanschluss des SPDT-Schalters an eine Antenne und seine beiden schaltseitigen Anschlüsse an den einstellbaren Hochfrequenz-Duplexer bzw. den einstellbaren Tieffrequenz-Duplexer angeschlossen sind, wobei der SPDT-Schalter zwischen dem einstellbaren Hochfrequenz-Duplexer und dem einstellbaren Tieffrequenz-Duplexer für den Anschluss an die Antenne wählen kann.
Die Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Festspulen Magnetspulen sind.
Die Erfindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die variablen Kondensatoren variable MEMS-Kondensatoren (mikroelektromechanische Systeme) sind.
Mobiles Nachrichtenendgerät, aufweisend: ein einstellbares Filtermodul nach Anspruch 2, ein einstellbares Duplexermodul nach Anspruch 4, einen Störwellenunterdrückungsblock und einen Verzerrungsunterdrückungsblock.