知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6453912
(24)【登録日】2018年12月21日
(45)【発行日】2019年1月16日
(54)【発明の名称】デュプレクサ
(51)【国際特許分類】
H03H 9/72 20060101AFI20190107BHJP
H03H 9/64 20060101ALI20190107BHJP
H03H 9/54 20060101ALI20190107BHJP
H03H 9/17 20060101ALI20190107BHJP
H03H 7/46 20060101ALI20190107BHJP
H03H 7/12 20060101ALI20190107BHJP
【ＦＩ】
H03H9/72
H03H9/64 Z
H03H9/54 Z
H03H9/17 F
H03H7/46 A
H03H7/12
【請求項の数】15
【全頁数】29
(21)【出願番号】特願2016-570304(P2016-570304)
(86)(22)【出願日】2015年7月6日
(65)【公表番号】特表2017-526201(P2017-526201A)
(43)【公表日】2017年9月7日
(86)【国際出願番号】EP2015065368
(87)【国際公開番号】WO2016026606
(87)【国際公開日】20160225
【審査請求日】2017年1月26日
(31)【優先権主張番号】102014111901.0
(32)【優先日】2014年8月20日
(33)【優先権主張国】DE
(73)【特許権者】
【識別番号】500480274
【氏名又は名称】スナップトラック・インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100090022
【弁理士】
【氏名又は名称】長門 侃二
(72)【発明者】
【氏名】シュミットハマー， エドガー
【審査官】
石田 昌敏
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２００６／０４５１７６（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開平１１−３４６１４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−２１７８５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１４−５０２８０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１３−２２５９４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１０／０２７３１０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１４−０１３９５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０３Ｈ １／００− ９／７６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
１つの送信（Ｔｘ）フィルタ（ＴＸ）と１つの受信（Ｒｘ）フィルタ（ＲＸ）とを備えるデュプレクサ（Ｄ）であって、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、複数の第１の基本回路（ＧＧ）を含み、複数の当該第１の基本回路（ＧＧ）の各々は、複数の第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）と、複数の当該第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）の間に接続された、１つの第１の電子音響共振器と、を有し、
前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）は、複数の第２の基本回路（ＧＧ）を含み、複数の当該第２の基本回路（ＧＧ）の各々は、複数の第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）と、複数の当該第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）の間に接続された、１つの第２の電子音響共振器と、を有し、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）における前記第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、インピーダンスインバータ（Ｋ）であり、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）における複数の前記第１の基本回路（ＧＧ）の複数の前記第１の共振器（Ｒ）は、直列共振器（Ｓ）であり、
前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）における前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、アドミッタンスインバータ（Ｊ）であり、
前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）における複数の前記第２の基本回路（ＧＧ）の複数の前記第２の共振器（Ｒ）は、並列共振器（Ｐ）のみであり、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）における、少なくとも、複数の前記第１の共振器（Ｒ）の１つ及び複数の前記第２の共振器（Ｒ）の１つは、チューナブルである、
ことを特徴とするデュプレクサ。
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、複数の第１の基本回路（ＧＧ）を含み、複数の当該第１の基本回路（ＧＧ）の各々は、複数の第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）と、複数の当該第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）の間に接続された、１つの第１の電子音響共振器と、を有し、
前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）は、複数の第２の基本回路（ＧＧ）を含み、複数の当該第２の基本回路（ＧＧ）の各々は、複数の第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）と、複数の当該第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）の間に接続された、１つの第２の電子音響共振器と、を有し、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）における前記第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、インピーダンスインバータ（Ｋ）であり、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）における複数の前記第１の基本回路（ＧＧ）の複数の前記第１の共振器（Ｒ）は、直列共振器（Ｓ）であり、
前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）における前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、アドミッタンスインバータ（Ｊ）であり、
前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）における複数の前記第２の基本回路（ＧＧ）の複数の前記第２の共振器（Ｒ）は、並列共振器（Ｐ）のみであり、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）における、少なくとも、複数の前記第１の共振器（Ｒ）の１つ及び複数の前記第２の共振器（Ｒ）の１つは、チューナブルである、
ことを特徴とするデュプレクサ。
【請求項2】
請求項１に記載のデュプレクサにおいて、
前記第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）及び前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、インピーダンス素子として、
キャパシタンス素子（ＣＥ）およびインダクタンス素子（ＩＥ）を備えるか、
キャパシタンス素子（ＣＥ）のみを備えるか、または
インダクタンス素子（ＩＥ）のみを備える、
ことを特徴とするデュプレクサ。
前記第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）及び前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、インピーダンス素子として、
キャパシタンス素子（ＣＥ）およびインダクタンス素子（ＩＥ）を備えるか、
キャパシタンス素子（ＣＥ）のみを備えるか、または
インダクタンス素子（ＩＥ）のみを備える、
ことを特徴とするデュプレクサ。
【請求項3】
前記第１のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）及び前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、位相シフタ配線部を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のデュプレクサ。
【請求項4】
複数のチューナブルな前記共振器（Ｒ）の少なくとも１つは、１つの共振器素子（ＲＥ）および１つのチューナブルなインピーダンス素子（ＣＥ，ＩＥ）を備え、当該インピーダンス素子（ＣＥ，ＩＥ）は、当該共振器素子（ＲＥ）に対して直列または並列に回路接続されていることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデュプレクサ。
【請求項5】
チューナブルな前記共振器（Ｒ）は、複数の共振器素子（ＲＥ）からなるアレイを備え、当該複数の共振器素子の各々の共振器素子（ＲＥ）は、複数のスイッチ（ＳＷ）を用いて当該共振器（Ｒ）にカップリング可能であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデュプレクサ。
【請求項6】
前記スイッチ（ＳＷ）は、相補型金属ー酸化物ー半導体（ＣＭＯＳ）スイッチ，ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）ベースのスイッチ，接合型電界効果トランジスタ（ＪＦＥＴ）スイッチ，または微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）スイッチであることを特徴とする、請求項５に記載のデュプレクサ。
【請求項7】
前記第１の共振器（Ｒ）及び前記第２の共振器（Ｒ）が異なる周波数バンドにチューニング可能であることを特徴とする、請求項５または６に記載のデュプレクサ。
【請求項8】
請求項４乃至７のいずれか１項に記載のデュプレクサにおいて、
前記共振器（Ｒ）の可変性は、
温度変動の補償か、
インピーダンスマッチングに関する前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）及び前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）の少なくとも１つのフィルタの調整か、
挿入損失に関する前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）及び前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）の少なくとも１つのフィルタの調整か、または
絶縁に関する前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）及び前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）の少なくとも１つのフィルタの調整を可能とする、
ことを特徴とするデュプレクサ。
前記共振器（Ｒ）の可変性は、
温度変動の補償か、
インピーダンスマッチングに関する前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）及び前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）の少なくとも１つのフィルタの調整か、
挿入損失に関する前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）及び前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）の少なくとも１つのフィルタの調整か、または
絶縁に関する前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）及び前記Ｒｘフィルタ（ＲＸ）の少なくとも１つのフィルタの調整を可能とする、
ことを特徴とするデュプレクサ。
【請求項9】
各々の前記共振器（Ｒ）は、同数の複数の共振器素子（ＲＥ）を備え、当該複数の共振器素子（ＲＥ）は、１つのＭＩＰＩインタフェースを介してアドレシング可能な複数のスイッチ（ＳＷ）を介して制御可能であることを特徴とする、請求項４乃至８のいずれか１項に記載のデュプレクサ。
【請求項10】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデュプレクサにおいて、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された２つのキャパシタンス素子（ＣＥ）と、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された１つのインダクタンス素子（ＩＥ）と、
を備えることを特徴とするデュプレクサ。
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された２つのキャパシタンス素子（ＣＥ）と、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された１つのインダクタンス素子（ＩＥ）と、
を備えることを特徴とするデュプレクサ。
【請求項11】
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された３つのキャパシタンス素子（ＣＥ）を備えることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデュプレクサ。
【請求項12】
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された３つのインダクタンス素子（ＩＥ）を備えることを特徴とする、請求項１乃至９のいずれか１項に記載のデュプレクサ。
【請求項13】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のデュプレクサにおいて、
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された２つのインダクタンス素子（ＩＥ）と、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された１つのキャパシタンス素子（ＣＥ）と、
を備えることを特徴とするデュプレクサ。
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された２つのインダクタンス素子（ＩＥ）と、
前記第１の共振器の間の並列経路に回路接続された１つのキャパシタンス素子（ＣＥ）と、
を備えることを特徴とするデュプレクサ。
【請求項14】
前記Ｔｘフィルタ（ＴＸ）は、２つの直列に回路接続された前記第１の基本回路（ＧＧ）と、当該２つの直列に回路接続された前記第１の基本回路（ＧＧ）に対して並列に回路接続された１つのキャパシタンス素子（ＣＥ）と、を備えることを特徴とする、請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のデュプレクサ。
【請求項15】
請求項１に記載のデュプレクサにおいて、
前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、信号経路（ＳＰ）における複数のキャパシタンス素子（ＣＥ）と、２つの前記キャパシタンス素子（ＣＥ）に並列に回路接続された１つのインダクタンス素子（ＩＥ）と、
前記信号経路（ＳＰ）の複数の分岐のそれぞれに配置された前記第２の共振器と、を備え、
前記第２の共振器の各々は、
１つの共振器素子（ＲＥ）および、グラウンドへ回路接続された１つの前記分岐において、当該共振器素子（ＲＥ）に直列に回路接続された、１つのスイッチ（ＳＷ）を有する、
ことを特徴とするデュプレクサ。
前記第２のインピーダンスコンバータ（ＩＷ）は、信号経路（ＳＰ）における複数のキャパシタンス素子（ＣＥ）と、２つの前記キャパシタンス素子（ＣＥ）に並列に回路接続された１つのインダクタンス素子（ＩＥ）と、
前記信号経路（ＳＰ）の複数の分岐のそれぞれに配置された前記第２の共振器と、を備え、
前記第２の共振器の各々は、
１つの共振器素子（ＲＥ）および、グラウンドへ回路接続された１つの前記分岐において、当該共振器素子（ＲＥ）に直列に回路接続された、１つのスイッチ（ＳＷ）を有する、
ことを特徴とするデュプレクサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、デュプレクサに関し、このデュプレクサはたとえば携帯通信機器に使用することができ、ＨＦフィルタを備える。
【背景技術】
【0002】
たとえばモバイル電話のような携帯通信機器は、これまで複数の異なる周波数バンドにおける通信、そして複数の異なる伝送システムでの通信を可能としている。このためこれらの携帯通信機器は、一般的に複数のＨＦフィルタを備え、これらのＨＦフィルタは、それぞれその対応する周波数およびその対応する伝送システム用に設けられている。最近のＨＦフィルタは、現在では小さな寸法で製造することができるようになっている。しかしながら、その多数の回路およびこれらの回路の複雑さのために、これらのフィルタが配設されているフロントエンドモジュールは、比較的大きくそしてその製造は手間が掛かりかつ高価なものであった。
【0003】
チューナブルなＨＦフィルタは、これを改善できるであろう。このようなフィルタは、調整可能な中心周波数を有し、このために１つのチューナブルなフィルタは、原理的に２つ以上の従来のフィルタを置き換えることができる。チューナブルなＨＦフィルタは、たとえば特許文献１または特許文献２に開示されている。これらの引用文献では、音響波で動作する共振器の電子音響特性がチューナブルなインピーダンス素子によって変化される。
【0004】
非特許文献１には、スイッチを用いたリコンフィギュラブルなフィルタが開示されている。
【0005】
しかしながら公知のチューナブルなＨＦフィルタでの問題は、とりわけそのチューニング自体がこのフィルタの重要な特性を変化することである。このようなものとしてたとえば、挿入損失，入力インピーダンス，および／または出力インピーダンスが変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】米国特許出願公開第２０１２／０３１３７３１Ａ１号公報
【特許文献2】欧州特許出願公開第２５３０８３８Ａ１号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】発表論文“Reconfigurable Multiband SAW Filters for LTE Applications”, IEEE SiRF 2013, p. 153-155, by Lu et al.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
したがって本発明の課題は、ＨＦフィルタ（複数）を有するデュプレクサを提示することであり、これらのＨＦフィルタは、他の重要なパラメータを変化することの無いチューニングを可能とし、そして当業者に対してフィルタモジュールの設計の際のさらなる自由度を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この課題は独立請求項に記載のデュプレクサによって解決される。従属項はさらなる実施例を提示する。
【0010】
本発明によるデュプレクサは、１つのＴｘフィルタおよび１つのＲｘフィルタを備える。このＴｘフィルタは、直列に回路接続された、それぞれ１つの電子音響共振器を有する複数の基本回路（Grundglieder）および、これらの基本回路の間に直列に回路接続された複数のインピーダンスコンバータを含んでいる。このＲｘフィルタは、直列に回路接続された、それぞれ１つの電子音響共振器を有する複数の基本回路および、これらの基本回路の間に直列に回路接続された複数のインピーダンスコンバータを含んでいる。このＴｘフィルタにおけるインピーダンスコンバータ（複数）は、インピーダンスインバータである。このＴｘフィルタにおける基本回路（複数）の共振器（複数）は、直列共振器のみである。このＲｘフィルタにおけるインピーダンスコンバータ（複数）は、アドミッタンスインバータである。このＲＸフィルタにおける基本回路（複数）の共振器（複数）は並列共振器のみである。
【0011】
上記のＴｘフィルタおよび上記のＲｘフィルタはＨＦフィルタである。
【0012】
ＨＦフィルタにおける基本回路は、たとえばラダー型構造が知られており、ここでは１つの基本回路は１つの直列共振器および１つの並列共振器を備えている。複数のこのような基本回路が前後に続いて回路接続されて、上記の直列共振器あるいは並列共振器の共振周波数および反共振周波数が互いに適合してチューニングされている場合には、実質的にフィルタ作用を生じる。
【0013】
ここで提示する基本回路は、本発明においては１つのラダー型回路をほぼ半分にした基本回路であると考えてよい。
【0014】
インピーダンスコンバータとしては、インピーダンスインバータまたはアドミッタンスインバータを対象としている。インピーダンスコンバータが、１つの負荷インピーダンスを１つの入力インピーダンスに任意に変換するのに対し、インピーダンスインバータあるいはアドミッタンスインバータの作用は極めて特定的である。インピーダンスインバータあるいはアドミッタンスインバータは、以下のように２端子対回路（Zweitor）用の手法を用いて記述することができる。
【0015】
行列要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを有する上記の連鎖行列は、その出力ポートが１つの負荷に接続されている、１つの２端子対回路の作用を記述し、ここでこの連鎖行列は、１つの負荷に印加される１つの電圧ＵＬおよび１つの負荷を通って流れる電流ＩＬが、どのように入力ポートに印加される１つの電圧ＵＩＮおよび入力ポートへ流れ込む電流ＩＩＮに変換されるかを規定している。【0016】
ここでインピーダンスＺは、電圧と電流の比として定義されている。【0017】
こうして１つの負荷インピーダンスＺＬは１つの入力インピーダンスＺＩＮに変換される。【0018】
こうしてこの負荷インピーダンスＺＬは、外側からは、入力インピーダンスＺＩＮのように見える。
【0019】
ここで１つのインピーダンスインバータは、以下の連鎖行列で特徴付けられる。【0020】
これより以下が導かれる。【0021】
このインピーダンスは反転される。その比例係数はＫ２である。
【0022】
アドミッタンスインバータは、以下の連鎖行列によって特徴付けられる。【0023】
これよりアドミッタンスＹに対して以下が導かれる。【0024】
このアドミッタンスは反転される。その比例係数はＪ２である。
【0025】
並列共振器および直列共振器が一緒に存在していることが、ＨＦフィルタのチューニングの際の重要なパラメータの変動性に際立った影響を与えることが見出された。さらに、１種類の共振器（複数）のみが存在している場合、上記のチューニングは上記のパラメータに対し、僅かな影響を及ぼすことが見出された。直列共振器のみ、または並列共振器のみが存在していると、このＨＦフィルタはチューニングの際にその挿入損失，入力インピーダンス，および／または出力インピーダンスに関して、より安定しているように振る舞う。さらに、上述のインピーダンスコンバータが、直列共振器を並列共振器のように見せることに適していること、あるいはこの逆に並列共振器を直列共振器のように見せることに適していることが見出された。具体的には、その間に１つの直列共振器を有する２つのインピーダンスインバータから成る１つの直列回路は、その周辺回路に対して１つの並列共振器のように見える。その間に１つの並列共振器を有する２つのアドミッタンスインバータから成る１つの直列回路は、その周辺回路に対して１つの直列共振器のように見える。
【0026】
したがってこれらの直列回路を用いて、より良好にチューニング可能なＨＦフィルタ回路を形成することが可能となる。したがって以上により、良好なデュプレクサも可能である。
【0027】
したがって、１つのＨＦフィルタを、そのインピーダンスコンバータがインピーダンスインバータに、そしてその共振器（複数）が直列共振器（複数）となるように、構成することができる。
【0028】
このようなフィルタは、並列共振器を全く必要としない。このフィルタがバンドパスフィルタまたはバンドストップフィルタとして構成されていると、これよりこれらは一般的に１つの急峻な右側のスロープを備える。このフィルタは、１つのデュプレクサに使用することができる。この急峻な右側のスロープのために、送信フィルタとして好ましいものである。すなわちここでは、その送信バンドが受信バンドより下側にある場合である。送信バンドと受信バンドのこの相対的な配置が入れ替えられなければならない場合、この直列共振器を有するフィルタは、受信フィルタにあることが好ましい。
【0029】
さらにこのＨＦフィルタを、そのインピーダンスコンバータがアドミッタンスインバータに、そしてその共振器が並列共振器となるように、構成することもできる。
【0030】
このようなフィルタは、直列共振器を全く必要としない。このフィルタがバンドパスフィルタまたはバンドストップフィルタとして構成されていると、これよりこれらは一般的に１つの急峻な左側のスロープを備える。このフィルタもまた、１つのデュプレクサに使用することができる。この急峻な左側のスロープのために、受信フィルタとして好ましいものである。すなわちここでは、その受信バンドが送信バンドより上側にある場合である。送信バンドと受信バンドのこの相対的な配置が入れ替えられなければならない場合、この直列共振器を有するフィルタは、送信フィルタにあることが好ましい。
【0031】
この代替として、Ｔｘフィルタには並列共振器のみが存在し、Ｒｘフィルタには直列共振器のみが存在することも可能である。
【0032】
上記のインピーダンスコンバータ（複数）は、インピーダンス素子として、キャパシタンス素子およびインダクタンス素子両方を備えてよい。これらのインピーダンスコンバータがキャパシタンス素子のみかまたはインダクタンス素子のみを備えることも可能である。こうしてこれらのインピーダンスコンバータは、受動的な回路素子のみから成っている。具体的には、これらのインピーダンスコンバータが少ないインダクタンス素子のみを備えるか、または全くインダクタンス素子を備えない場合、これらのインピーダンスコンバータは、１つの多層基板の金属層（複数）におけるパターニングされたメタライジング部（複数）として容易に実現することができる。
【0033】
上記のインピーダンスコンバータ（複数）は、インダクタンス素子またはキャパシタンス素子に追加して、位相シフタ配線部（複数）を備えてよい。しかしながら上記のインピーダンスコンバータが、位相シフタ配線部から成っていることも可能である。位相シフタ配線部も、容易かつコンパクトに構築して１つの多層基板に集積化することができる。
【0034】
上記のフィルタを１つの対称的な表現行列Ｂで記述することが可能である。
【0035】
１つの表現行列Ｂで完全に記述されているフィルタ回路（複数）が存在する。この行列Ｂは、上記のフィルタの個々の回路部品を特徴付ける行列要素を含んでいる。
【0036】
３つの直列に回路接続された共振器Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を備え、かつ入力側でソースインピーダンスＺＳと回路接続され、出力側で負荷インピーダンスＺＬと回路接続されている、１つのフィルタ回路は以下のような式となるであろう。【0037】
この回路はしかしながら、バンドパスフィルタとしては動作しないであろう。
【0038】
２つの外側の直列共振器は、これらの直列共振器がそれぞれ並列共振器のように見えるように、インピーダンスインバータによってマスクされ、こうして１つのラダー型構造のように振る舞う１つの構造が得られ、この構造は以下の表現行列で記述される。【0039】
ここでＫＳ１は、上記のソースインピーダンスＺＳと上記の第１の共振器との間のインピーダンスインバータを表す。Ｋ１２は、上記の第１の共振器と第２の共振器との間のインピーダンスインバータを表す。一般的にこれらのパラメータの添え字は、共振器（複数）を表し、これらの共振器の間にそれぞれ対応するインバータが配設されている。Ｂｉｊ＝Ｂｊｉが成り立っており、すなわちこの行列は、その対角線に対し対称となっている。上記の等式（９）に対応するフィルタ回路は、図１に示されている。これらの共振器は、この行列の対角線上のパラメータによって記述される。上記のインピーダンスコンバータ（複数）は、上記の対角線の直ぐ上側または下側の副対角線上のパラメータによって記述される。
【0040】
１つのフィルタは、または２つのフィルタは共に、１つの第２のインピーダンスコンバータを備えてよく、この第２のインピーダンスコンバータは、このフィルタの１つの部分に対し並列に回路接続されている。この部分は、１つの基本回路および２つのインピーダンスコンバータを有する１つの直列回路を含んでいる。
【0041】
これよりこの表現行列は、上記の上側の副対角線の上側、あるいは下側の副対角線の下側にある成分（複数）を含んでいる。
【0042】
上記の基本回路の共振器（複数）の少なくとも１つがチューナブルであることが可能である。
【0043】
原理的そして具体的には、上記の共振器（複数）の１つがチューナブルである場合は、ＢＡＷ共振器（ＢＡＷ＝Bulk Acoustic Wave＝音響体積波）、ＳＡＷ共振器（ＳＡＷ＝Surface Acoustic Wave＝表面音響波）、ＧＢＡＷ共振器（ＧＢＡＷ＝Guided Bulk Acoustic Wave＝ガイド音響体積波）および／またはＬＣ共振器が対象となる。音響波で動作する共振器素子は、概して一方の側での１つのキャパシタンス素子Ｃ０と、他方の側での１つのインダクタンス素子Ｌ１および１つのキャパシタンス素子Ｃ１を有する１つの直列回路とから成る、１つの並列回路の等価回路を有している。このような共振器素子は以下の共振周波数を有する。そしてその反共振周波数は以下のようになる。
【0044】
この共振器がその共振器素子の他にさらに、この共振器素子に対して直列および／または並列に回路接続されている、チューナブルインダクタンス素子またはチューナブルキャパシタンス素子のようなチューナブルな素子を備えると、これにより可変な周波数特性を有する１つの共振器が形成される。ここで共振周波数は、Ｌ１およびＣ１に依存するがＣ０には依存しない。反共振周波数は、これに加えてＣ０に依存する。上記のチューナブルなインピーダンス素子のインピーダンスの変化によって、上記の等価回路のＣ０およびＬ１を互いに独立に変化することができる。以上により、この共振周波数と反共振周波数とを互いに独立に調整することができる。
【0045】
その特性周波数がチューナブルなインピーダンス素子を用いることで可変となっている共振器素子を有する共振器（複数）の代替として、またはこれらに対し追加的に、１つのチューナブルな共振器は、共振器素子（複数）からなるアレイを備えてよく、これらの共振器素子の各々は、スイッチを用いてこの共振器にカップリング可能であり、またはこの共振器から分離可能である。こうして、チューナブルな共振器毎に、ｍ個の共振器素子から成る１つのアレイとなっている。
【0046】
以上により、実際に動作する各々の共振器素子に対応した、ｍ個の異なるフィルタ伝送特性を実現することができる。この際、これらのｍ個の共振器の各々は、正に１つのフィルタ伝送特性に対応している。１つのフィルタ伝送特性が、複数の同時に動作する共振器素子に対応していることも可能である。こうしてｍ個の共振器素子はｍ！（ｍの階乗）個の異なるフィルタ伝送特性を可能とする。ここでｍは、２，３，４，５，６，７，８，９，１０であってよく、またはもっと多くともよい。これらの共振器素子が並列に回路接続されていると、２ｍ個の異なるフィルタ特性が可能である。
【0047】
ここで上記のスイッチは、ＣＭＯＳスイッチ（ＣＭＯＳ＝Complementary metal-oxide-semiconductor），ＧａＡｓ（ガリウムヒ素）ベースのスイッチ，またはＪＦＥＴスイッチ（ＪＦＥＴ＝Junction-Fet [FET = field effect transistor]）のような半導体で製造されたスイッチであってよい。ＭＥＭＳスイッチ（ＭＥＭＳ＝Microelectromechanical System）も可能であり、これは極めて優れた直線性を提供する。
【0048】
したがって、全ての共振器が様々な周波数バンドに対してチューナブルであることが可能となる。
【0049】
具体的には、上記の共振器（複数）の可変性は、温度変動の補償，インピーダンスマッチングに関するフィルタの調整，挿入損失に関するフィルタの調整，または絶縁に関するフィルタの調整を可能とすることができる。
【0050】
さらに、各々の共振器が同数の共振器素子を備えることが可能であり、これらの共振器素子は、１つのＭＩＰＩインタフェース（ＭＩＰＩ＝Mobile Industry Processor Interface）でアドレシング可能なスイッチを介して制御可能となっている。
【0051】
１つ以上のインピーダンスコンバータは、複数の受動的なインピーダンス素子を含むか、またはこれらから成っていてよい。したがってこのインピーダンスコンバータは、２つの並列キャパシタンス素子および１つの並列インダクタンス素子を備えてよい。ここでたとえばグラウンドへの横方向分岐（Querzweige）（複数）は、それぞれ対応する１つのキャパシタンス素子あるいはインダクタンス素子を含んでいることを想定している。
【0052】
１つのインピーダンスコンバータが、３つの並列なキャパシタンス素子を備えることも可能である。
【0053】
１つのインピーダンスコンバータが、３つの並列なインダクタンス素子を備えることも可能である。
【0054】
１つのインピーダンスコンバータが、２つの並列なインダクタンス素子および１つの並列なキャパシタンス素子を備えることも可能である。
【0055】
計算的には、個々のインピーダンス素子が負のインピーダンス値、たとえば負のインダクタンスまたは負のキャパシタンスを示すようにすることが可能である。しかしながら負のインピーダンス値は、少なくとも、それぞれ対応するインピーダンス値がこのＨＦフィルタの他のインピーダンス素子（複数）と回路接続され、これよりこれらの他の素子との接続回路がその合計において再び正のインピーダンス値を有する場合には、問題では無い。この場合、本来設けられている素子の接続回路は、この正のインピーダンス値を有する素子によって置き換えられるであろう。
【0056】
さらに、このＨＦフィルタが、２つの直列に回路接続された基本回路と、１つのキャパシタンス素子と、を備えることが可能であり、このキャパシタンス素子は、この２つの直列に回路接続された基本回路に対して並列に回路接続されている。
【0057】
上記のデュプレクサが、以下の構成のように、１つのＨＦフィルタを備えることが可能である。このＨＦフィルタは、１つの信号経路と，当該信号経路における４つのキャパシタンス素子と，それぞれ１つの共振器素子および当該共振器素子に直列な、グラウンドへ回路接続された１つの横方向分岐における１つのスイッチを有する、６つの接続オンオフ可能な共振器と、当該４つのキャパシタンス素子の２つに対して並列に回路接続されている１つのキャパシタンス素子と、を有する。ここでこのＨＦフィルタは、１つのＴＸフィルタまたは１つのＲＸフィルタであってよい。ＴＸフィルタも、またＲＸフィルタもそれぞれこのように構成されていてもよい。
【0058】
以下では重要な原理を説明し、そしてそれに限定するものでない例示的かつ概略的な回路を参照して、本ＨＦフィルタの中心的な態様を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0059】
【図1】３つの共振器および４つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタを示す。
【図2】３つの共振器および２つのインピーダンスコンバータを有する１つのフィルタを示す。
【図3】１つの送信フィルタＴＸおよび１つの受信フィルタＲＸを有する１つのデュプレクサを示し、これらのフィルタは、１つのインピーダンスマッチング回路を介して１つのアンテナと回路接続されている。
【図4】中間の１つの直列共振器Ｓと、端部のそれぞれ２つのインピーダンスコンバータを有する１つの直列共振器と、が回路接続されている、１つのＨＦフィルタＦを示す。
【図5】使用される共振器として、並列共振器のみを備える１つのＨＦフィルタを示す。
【図6】１つのインピーダンスコンバータが、１つの第１の共振器を１つの第３の共振器と直接回路接続している、１つのＨＦフィルタを示す。
【図7】１つのアドミッタンスコンバータが、１つの第１の共振器を１つの第３の共振器と直接回路接続している、１つのＨＦフィルタを示す。
【図8】１つのチューナブルな共振器を有する１つのＨＦフィルタを示す。
【図9A】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9B】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9C】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9D】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9E】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9F】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9G】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9H】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9I】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9J】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図9K】チューナブルな共振器の様々な実施形態を示す。
【図10A】スイッチ毎に設けられて動作可能な複数の直列共振器素子を有する、１つのチューナブルな共振器を示す。
【図10B】スイッチを用いて動作可能な複数の並列共振器素子を有する、１つのチューナブルな共振器を示す。
【図11A】１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【図11B】１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【図11C】１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【図11D】１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【図11E】１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【図11F】１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【図12A】１つのアドミッタンスインバータ の様々な実施形態を示す。
【図11B】１つのアドミッタンスインバータ の様々な実施形態を示す。
【図11C】１つのアドミッタンスインバータ の様々な実施形態を示す。
【図11D】１つのアドミッタンスインバータ の様々な実施形態を示す。
【図11E】１つのアドミッタンスインバータ の様々な実施形態を示す。
【図11F】１つのアドミッタンスインバータ の様々な実施形態を示す。
【図13A】１つのＨＦフィルタの設計での様々なアイデア段階を示す。
【図13B】１つのＨＦフィルタの設計での様々なアイデア段階を示す。
【図13C】１つのＨＦフィルタの設計での様々なアイデア段階を示す。
【図14A】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14B】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14C】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14D】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14E】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14F】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14G】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図14H】２つのチューナブルな直列共振器および３つのインピーダンスコンバータを有する１つのＨＦフィルタの様々な具体的な実施形態を示す。
【図15A】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15B】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15C】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15D】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15E】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15F】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15G】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図15H】２つのチューナブルな共振器，３つのインピーダンスコンバータ，および１つのジャンパキャパシタンスを有する１つのＨＦフィルタの実施形態を示す。
【図16】１つの共振器（Ａ）およびこれに対応する１つのバンドパスフィルタ（Ｂ）の挿入損失を示す。
【図18】１つの共振器のアドミッタンス（Ａ）、およびこれに対応するアドミッタンスインバータを有する１つのバンドパスフィルタ（Ｂ）を示す。
【図20】１つのＨＦフィルタの挿入損失（Ｂ，Ｂ’）を示し、ここでは、複数の共振器のチューニングによって、バンドパス領域の異なる周波数位置が得られている。
【図21】複数の並列共振器および複数のアドミッタンスインバータを有する１つのＨＦフィルタの異なるバンドパス特性（Ｂ，Ｂ’）を示し、これらでは異なるインピーダンス値がこのバンドパス領域の異なる位置をもたらしている。
【図22】１つのチューナブルなデュプレクサの挿入損失を示す。ここで曲線Ｂ１およびＢ３は、１つのチューナブルな送信周波数バンドを示す。曲線Ｂ２およびＢ４は、調整可能な受信周波数バンドの挿入損失を示している。
【図23】１つの可能なフィルタ回路を示す。
【図24】１つのデバイスにおける回路部品の集積の可能な形態を示す。
【0060】
図１は、３つの共振器および４つのインピーダンスコンバータＩＷを有する１つのＨＦフィルタ回路Ｆを示す。ここで中間の共振器は、１つの基本回路ＧＧとなっている。この中間の共振器は、１つの並列共振器Ｐまたは１つの直列共振器Ｓであってよい。第１の共振器を包囲している２つのインピーダンスコンバータＩＷは、この共振器が外側に対して１つの直列共振器または１つの並列共振器のように見えるように作用する。この中間の共振器が並列共振器であると、上記の第１の共振器は、外側に対して１つの直列共振器のように見える１つの並列共振器であってよい。こうしてこれと同様に第３の共振器も、外側に対して１つの直列共振器のように見える１つの並列共振器であってよい。これとは逆に上記の中間の共振器は、１つの直列共振器Ｓであってよい。この場合２つの外側の共振器は、外側に対して１つの並列共振器のように見える１つの直列共振器であってよい。インピーダンスコンバータＩＷを使用することで、直列共振器のみまたは並列共振器のみが使用されているにも拘わらず、１つのラダー型に類似したフィルタ構造を得ることができる。
【0061】
図２は、１つのフィルタ回路を示し、このフィルタ回路では、１つのタイプの共振器のみが用いられるにも拘わらず、中間の共振器が、この中間の共振器を包囲するインピーダンスコンバータＩＷによってマスクされ、このフィルタは外側に対して、並列共振器と直列共振器とが交互になった１つの列のように見える。
【0062】
図３は、１つのデュプレクサを示し、このデュプレクサでは、送信フィルタＴＸも、また受信フィルタＲＸも、インピーダンスコンバータ（複数）および共振器（複数）からなる直列回路を備え、これらは、フィルタ毎に１つのタイプの共振器のみが必要であるように、互いに回路接続されている。直列共振器は、１つの通過バンドの急峻な右側のフィルタスロープを形成するのに適しており、そして一般的に送信周波数帯域は、周波数的に受信周波数帯域の下側にあるので、この送信フィルタＴＸに直列共振器を使用することが有利である。これと類似して受信フィルタＲＸにおいては、並列共振器が使用されることになろう。送信周波数帯域が受信周波数帯域の上側にあると、これに対応して受信フィルタにおいては直列共振器が、そして送信フィルタにおいては並列共振器が有利であろう。
【0063】
これらのフィルタＴＸ，ＲＸは、１つのインピーダンスマッチング回路ＩＡＳを介して、１つのアンテナＡＮＴと回路接続されている。このインピーダンスマッチング回路ＩＡＳから見ると、これら２つのフィルタＴＸ，ＥＸの各々は、１つの従来のラダー型フィルタ回路のように見え、これよりアンテナおよびインピーダンスマッチング回路のような一般的な回路部品の設計の際での追加の手間は、実質的に全く無い。
【0064】
以上に対応して、図４は、中間の共振器が直列共振器Ｓとして実装されている、１つの実施形態を示す。インピーダンスコンバータ（複数）および直列共振器（複数）の組合せが外側に対して１つの並列共振器Ｐのように見え、またそのように振る舞うが、インピーダンスコンバータＩＷの作用により、２つの外側の共振器においても、それぞれ１つの直列共振器を使用することができる。直列共振器を外側に対して並列共振器のように見せることができるように、好ましくはインピーダンスインバータＫが使用される。
【0065】
以上とは対照的に、図５は、並列共振器のみが使用されている１つのＨＦフィルタＦの１つの実施形態を示す。インピーダンスコンバータＩＷの実施形態としてアドミッタンスインバータを使用することで、２つの外側の並列共振器は、直列共振器Ｓのように見える。中央にある、中間の共振器，１つの並列共振器Ｐと共に、このＨＦフィルタＦは、１つの準ラダー型構造を形成している。
【0066】
図６は、２つの外側の共振器が１つのさらなるインピーダンスコンバータ、たとえば１つのインピーダンスインバータを介して、直接に回路接続されている、１つの実施形態を示す。１つのさらなるインピーダンスコンバータを介して、直接これらの外側の共振器を回路接続することは、ＨＦフィルタを最適化することができる１つの新たな自由度となっている。
【0067】
図７は、１つのＨＦフィルタＦの例示的な１つの実施形態を示し、このＨＦフィルタは並列共振器（複数）およびアドミッタンスインバータ（複数）Ｊを用いている。ここで２つの外側の共振器もまた、１つのさらなるアドミッタンスインバータＪを介して互いに回路接続されている。
【0068】
図８は、共振器（複数）がチューナブルである１つのＨＦフィルタの１つの可能な実施形態を示す。
【0069】
図９Ａは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの可能な実施形態を示す。この共振器Ｒは、１つの共振器素子ＲＥを備える。ここでこの共振器素子ＲＥは、音響波で動作する１つの共振器であってよい。この共振器素子ＲＥに対して並列に、１つのキャパシタンス素子ＣＥが回路接続されている。この並列接続回路に対して直列に、１つのさらなるキャパシタンス素子ＣＥが回路接続されている。これら２つのキャパシタンス素子ＣＥはチューナブルであり、すなわちそれらのキャパシタンスは調整することができる。使用されるキャパシタンス素子に応じて、そのキャパシタンスは連続的または離散的な値で調整することができる。このキャパシタンス素子が、たとえばバラクタ（複数）を備えると、これよりバイアス電圧を印加することによってそのキャパシタンスを連続的に調整することができる。１つのキャパシタンス素子ＣＥがキャパシタンスの個々の素子から成る１つのバンクを備えると、これらの素子は、１つ以上のスイッチを用いて個別に制御することができ、こうしてこのようなキャパシタンス素子ＣＥのキャパシタンスは離散的なステップで調整することができる。
【0070】
図９Ｂは、１つの共振器Ｒの１つの代替可能性を示し、この共振器では、１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥが、１つの共振器素子ＲＥと共に、１つのチューナブルなインダクタンス素子ＩＥと回路接続されている。
【0071】
図９Ｃは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの可能な実施形態を示し、この共振器では、１つの共振器素子ＲＥが、１つのチューナブルなインダクタンス素子ＩＥに対して並列に回路接続されている。この並列回路は、１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥと直列に回路接続されている。
【0072】
図９Ｄは、１つのチューナブルな共振器Ｒの、１つのさらなる代替の実施形態を示す。ここでは、図９Ｃと比較して、この並列回路は１つのチューナブルなインダクタンス素子ＩＥと直列に回路接続されている。
【0073】
図９Ｅは、１つのチューナブルな共振器のもう１つの代替の実施形態を示し、この共振器では、１つの共振器素子ＲＥは、１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥと並列にのみ回路接続されている。
【0074】
図９Ｆは、１つのチューナブルな共振器Ｒのもう１つの代替の実施形態を示し、この共振器では、１つの共振器素子ＲＥは、１つのチューナブルなインダクタンス素子ＩＥと並列に回路接続されている。
【0075】
図９Ｅおよび９Ｆは、１つのチューナブルな共振器Ｒの比較的簡単な実施形態を示す。図９Ａ〜９Ｄは、１つのさらなるチューナブルな素子によって、チューニングの際のさらなる自由度を可能とする、１つのチューナブルな共振器Ｒの実施形態を示す。このような観点から、追加の自由度、たとえば広いチューナブル領域を得るために、以上に示した実施形態は、固定のインピーダンスまたは可変のインピーダンスを有する、さらなるキャパシタンスおよびインダクタンス素子と直列または並列に回路接続されてよい。
【0076】
図９Ｇは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの実施形態を示し、この共振器では、上記の共振器素子ＲＥは、１つのインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの直列回路に対して並列に回路接続されている。
【0077】
図９Ｈは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの実施形態を示し、この共振器では、上記の共振器素子ＲＥは、１つのインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの並列回路に対して並列に回路接続されている。
【0078】
図９Ｉは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの実施形態を示し、この共振器では、上記の共振器素子ＲＥは、１つのインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの直列回路に対して直列に回路接続されている。
【0079】
図９Ｊは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの実施形態を示し、この共振器では、上記の共振器素子ＲＥは、一方では、１つのインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの直列回路に対して直列に回路接続されており、他方では、１つのインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの並列回路に対して並列に回路接続されている。
【0080】
図９Ｋは、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの実施形態を示し、この共振器では、上記の共振器素子ＲＥは、一方では、１つのチューナブルなインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの直列回路に対して直列に回路接続されており、他方では、１つのチューナブルなインダクタンス素子ＩＥおよび１つのチューナブルなキャパシタンス素子ＣＥを備える１つの並列回路に対して並列に回路接続されている。
【0081】
さらに、バラクタのような連続的にチューニング可能な素子、および一定のインピーダンスの接続オンオフ可能な素子に加えて、接続オンオフ可能なチューナブルな素子、たとえばスイッチを用いて回路組込みが可能なバラクタも適用可能である。
【0082】
さらに一般的には、１つの共振器において、上記の共振器素子が１つの直列回路網と直列に回路接続され、そして１つの並列回路網と並列に回路接続されることも適用可能である。ここでこの直列回路網およびこの並列回路網は、それぞれ固定または可変のインピーダンスのインピーダンス素子（複数）を備えてよい。
【0083】
図１０は、１つのチューナブルな共振器Ｒのもう１つの可能な実施形態を示し、この共振器は、複数の共振器素子ＲＥおよび複数のスイッチＳＷを備える。ここで図１０Ａは、信号経路ＳＰにおいて直並列に回路接続されている共振器素子（複数）ＲＥを示す。以上により１つのチューナブルな直列共振器となっている。個々のスイッチＳＷを個別に開閉することにより、決まった共振器素子ＲＥをこの信号経路ＳＰへ個々に調整可能にカップリングすることができる。上記の図１０Ａにおけるチューナブルな共振器Ｒは、ｍ個の共振器素子ＲＥを備えているので、これより２ｍ個の異なる切り替え状態を得ることができる。
【0084】
図１０Ｂは、共振器素子（複数）が信号経路ＳＰをグラウンドと回路接続している、１つのチューナブルな共振器Ｒの１つの実施形態を示す。この信号経路ＳＰと回路接続されている個々の共振器素子ＲＥの順序は、原理的に意味がないので、ｍ！（階乗）個の異なる共振器状態を得ることができる。
【0085】
図１１Ａ〜１１Ｆは、１つのインピーダンスインバータの様々な実施形態を示す。
【0086】
図１１Ａは、これによって１つのインピーダンスインバータとなる１つのインピーダンスコンバータの１つの形態を示す。２つのキャパシタンス素子は、信号経路において直列に回路接続されている。この信号経路におけるこれらの２つのキャパシタンス素子の共通な回路ノードを、１つのキャパシタンス素子がグラウンドと回路接続している。上記の信号経路におけるキャパシタンス素子（複数）は、計算的には１つの負のキャパシタンス−Ｃを有している。このグラウンドへの並列経路におけるキャパシタンス素子は、計算的には１つの正のキャパシタンスＣを有している。
【0087】
既に上述したように、これらのキャパシタンス値は、２端子対回路に対する計算手法のみから得られるものである。このため図１１Ａに示したＴ回路は、このようにして１つの周辺回路において全く実現されなければならないものではない。むしろ直列経路における、負のキャパシタンスを有するキャパシタンス素子は、この直列経路においてさらに回路接続されている、正のキャパシタンスを有する他のキャパシタンス素子（複数）と組み合わされてよく、こうして合計してそれぞれ正のキャパシタンスの１つ以上のキャパシタンス素子が得られる。
【0088】
同じことが図１１Ｂ，１１Ｃ，および１１Ｄの実施形態、ならびに図１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，および１２Ｄにおけるアドミッタンスインバータの実施形態に対しても当てはまる。
【0089】
図１１Ｂは、インダクタンス素子（複数）からなるＴ型回路を示し、ここで信号経路において直列に回路接続されている２つのインダクタンス素子は、単に形式的に１つの負のインダクタンスを示すものである。
【0090】
図１１Ｃは、Π型回路として、負のキャパシタンスの１つのキャパシタンス素子を直列経路に備え、そして２つの正のキャパシタンス素子をそれぞれ１つの並列経路に備える、１つのインピーダンスインバータの１つの形態を示す。
【0091】
図１１Ｄは、Π形状の１つのインピーダンスインバータの１つの実施形態を示し、この実施形態では、信号経路におけるインダクタンス素子のインダクタンスが負となっている。それぞれ対応する２つの並列経路におけるインダクタンス素子（複数）のインダクタンスは、正となっている。
【0092】
図１１Ｅは、１つの位相シフタ回路、およびインダクタンスＬの１つのインダクタンス素子を有する１つのインピーダンスインバータの１つの実施形態を示す。ここでこの位相シフタ回路は、好ましくはその信号ラインの特性インピーダンスＺ０を有している。この位相シフタ回路による位相ずれΘは、適切に調整されている。
【0093】
このためインピーダンスインバータの場合には、Θはたとえば以下の式で決定されていてよい。この際、
であり、Ｋは
によって決定されている。
アドミッタンスインバータの場合には、以下の式が適用される。
この際
であり、Ｊは
によって決定されている。
【0094】
図１１Ｅと同様に、図１１Ｆは、インダクタンス素子が、キャパシタンスＣを有する１つのキャパシタンス素子で置き換えられている、１つの代替の実施形態を示す。
【0095】
図１２Ａ〜１２Ｆは、１つのアドミッタンスインバータの実施形態を示す。
【0096】
図１２Ａは、Ｔ構成の１つのアドミッタンスインバータの１つの実施形態を示し、このアドミッタンスインバータでは、直列経路における２つのキャパシタンス素子が、正のキャパシタンスを備えている。並列経路におけるキャパシタンス素子は、名目上１つの負のキャパシタンスを備えている。
【0097】
図１２Ｂは、Ｔ構成の１つのアドミッタンスインバータの１つの実施形態を示し、ここで信号経路にはインダクタンスＬを有する２つのインダクタンス素子が直列に回路接続されている。これらのインダクタンス素子の２つの電極をグラウンドと回路接続する１つの並列経路においては、負のインダクタンス−Ｌを有する１つのインダクタンス素子が回路接続されている。
【0098】
図１２Ｃは、Π構成の１つのアドミッタンスインバータの１つの実施形態を示し、ここで２つの並列経路における２つのキャパシタンス素子は、１つの負のキャパシタンスを備える。信号経路におけるキャパシタンス素子は、１つの正のキャパシタンスを備える。
【0099】
図１２Ｄは、３つのインダクタンス素子を有する、Π構成の１つのアドミッタンスインバータの１つの実施形態を示す。直列経路におけるインダクタンス素子は、１つの正のインダクタンスを備える。２つの並列経路における２つのインダクタンス素子は、それぞれ１つの負のインダクタンスを備える。
【0100】
図１２Ｅは、１つのアドミッタンスインバータの１つの実施形態を示し、このアドミッタンスインバータでは、正のインダクタンスＬを有する１つのインダクタンス素子が、１つの位相シフタ回路の２つの部分の間に回路接続されている。この位相シフタ回路の各々の部分は、１つの特性インピーダンスＺ０を有し、適切に位相をシフトする。
【0101】
図１２Ｅに対応して、図１２Ｆは、１つのアドミッタンスインバータの１つの実施形態を示し、このアドミッタンスインバータも同様に位相シフタ回路となっている。１つの位相シフタ回路の２つの部分の間には、正のキャパシタンスＣを有する１つのキャパシタンス素子が回路接続されている。
【0102】
図１３は、チューナブルな共振器（複数）Ｒをインピーダンスコンバータ（複数）ＩＷと共に使用することを示す。ここでこの共振器は、１つの直列共振器であってよい。インピーダンスコンバータＩＷとしてインピーダンスインバータＫを使用することによって、２つのインピーダンスコンバータＩＷとこれらの間に回路接続された１つの直列共振器とからなる組合せは、全体として１つの並列共振器を生成する。
【0103】
たとえば図１１Ａ〜１１Ｆ、たとえば図１１Ａ，１１Ｂに示したように、図１３Ａのインピーダンスコンバータをインピーダンスインバータで置き換えると、これより図１３Ｂの回路構造が得られる。問題はこれらのキャパシタンス素子が負のキャパシタンスを有するように見えることである。しかしながら、共振器Ｒ自体が正のキャパシタンスを有するキャパシタンス素子の特性を持つことを考慮すると、これらの共振器素子と直接に回路接続されている、負のキャパシタンスを有するキャパシタンス素子の必要性は無くなる。これが図１３Ｃに示されている。
【0104】
さらに、このＨＦフィルタの周辺回路に回路接続されているキャパシタンス素子を考慮すると、図１３Ｃの、負のキャパシタンスを有する外側のキャパシタンス素子の必要性もなくなる。こうして全体として、図１４Ａに示すような回路構造が得られる。たとえこのＨＦフィルタの外部の周辺回路が、図１３の負のキャパシタンス−Ｃの補償の可能性を提供しない場合でも、以上のようにこの負のキャパシタンスは、並列経路におけるキャパシタンス素子の正のキャパシタンスによって補償することができる。
【0105】
こうして図１４Ａは、２つのチューナブルな共振器と３つのインピーダンス素子とを有する、容易に製造することができるＨＦフィルタ回路を示し、これらのインピーダンス素子のインピーダンスは、２つの共振器の１つが並列共振器として作用するように選択されている。したがって図１４Ａは、直列共振器のみが使用されているが、実質的に１つのラダー型のフィルタ回路の１つの基本回路を示している。
【0106】
図１４Ｂは、図１４ＡのＨＦフィルタの１つの代替可能性を示し、ここでは共振器（複数）の間のインダクタンス素子Ｌが１つのキャパシタンス素子Ｃによって置き換えられ、そして負荷側の並列経路におけるキャパシタンス素子が１つのインダクタンス素子によって置き換えられている。
【0107】
図１４Ｃは、２つの共振器を有する１つのＨＦフィルタのもう１つの実施形態を示し、ここで３つのインダクタンス素子がそれぞれ１つの並列経路に回路接続されている。
【0108】
図１４Ｄは、１つのＨＦフィルタの１つの可能な実施形態を示し、このＨＦフィルタでは、左側の２つのインピーダンス素子がインダクタンス素子によって形成されており、そして右側のインピーダンス素子が１つのキャパシタンス素子によって形成されている。
【0109】
図１４Ｅは、外側の２つのインピーダンス素子がインダクタンス素子によって形成され、そして中央のインピーダンス素子が１つのキャパシタンス素子によって形成されている、１つの実施形態を示す。
【0110】
図１４Ｆは、右側の２つのインピーダンス素子がキャパシタンス素子によって形成され、そして左側のインピーダンス素子が１つのインダクタンス素子によって形成されている、１つの実施形態を示す。
【0111】
図１４Ｇは、右側の２つのインピーダンス素子がインダクタンス素子によって形成され、そして左側のインピーダンス素子が１つのキャパシタンス素子によって形成されている、１つの実施形態を示す。
【0112】
図１４Ｈは、３つのインピーダンス素子が全てキャパシタンス素子によって形成されている、１つの実施形態を示す。
【0113】
図１５Ａ〜１５Ｈは、図１４Ａ〜１４ＨのＨＦフィルタのさらなる代替可能性を示し、ここでもう１つのインピーダンス素子が信号入力部と信号出力部とを直接互いに回路接続している。ジャンパとなっているキャパシタンス素子の代替として、ジャンパとなる１つのインダクタンス素子、またはインピーダンスコンバータの他の実施形態が使用されてよい。
【0114】
図１６は、１つの共振器のアドミッタンス（曲線Ａ）、および１つのこのような共振器を有する１つのＨＦフィルタの伝達関数（曲線Ｂ）を示す。直列のキャパシタンス素子（複数）は、２．４ｐＦの値を有している。並列のキャパシタンス素子は、０．１９ｐＦの値を有している。
【0115】
図１７は、同様の曲線を示し、ここでは直列のチューナブルなキャパシタンス素子（複数）が、３０ｐＦの値に調整されており、そして並列のチューナブルなキャパシタンス（複数）が３．７ｐＦのキャパシタンス値に調整されている。図１６および１７に対応するフィルタのインピーダンスコンバータは、インピーダンスインバータである。これらの共振器（複数）は直列共振器である。
【0116】
これらと比較するため、図１８および１９は、アドミッタンスインバータ（複数）および並列共振器（複数）を有するＨＦフィルタのそれぞれ対応する曲線を示す。ここで図１８は、１つのフィルタの特性曲線を示し、このフィルタでは、直列のチューナブルなキャパシタンス（複数）が２．４ｐＦの値を有し、そして並列のチューナブルなキャパシタンス素子が０．１９ｐＦの値を有している。
【0117】
図１９は、直列のチューナブルなキャパシタンス（複数）が３０ｐＦの値を有し、そして並列のチューナブルなキャパシタンス素子が３．７ｐＦの値を有する場合の、このＨＦフィルタのそれぞれ対応する曲線を示す。
【0118】
図２０は、アドミッタンスフィルタ（複数）および並列共振器（複数）を有するバンドパスフィルタの挿入損失を示す。このフィルタは、チューナブルな共振器（複数）を備え、これらの共振器は、キャパシタンス素子（複数）の調整可能なキャパシタンスによって、１つは受信バンド１７に、あるいは１つはバンド５にチューニングされている。ここでこれらの共振器は、図１０Ｂに示すような、スイッチを用いてカップリング可能な共振器素子（複数）を備えている。
【0119】
図２１はここで、インピーダンスインバータ（複数）および直列共振器（複数）を有する１つのＨＦフィルタの通過特性を示し、ここでチューナブルな値は、１つはバンド１７の送信周波数にチューニングされ、そして１つはバンド５の送信周波数にチューニングされている。ここでこれらの共振器は、図１０Ａに示すような、スイッチを用いてカップリング可能な共振器素子（複数）を備えている。
【0120】
図２２は、１つのチューナブルなデュプレクサの受信フィルタあるいは送信フィルタの挿入損失を示し、１つはバンド１７に、そして１つはバンド１５にチューニングされている。
【0121】
図２３は、このＨＦフィルタのもう１つの可能な実施形態を示す。信号経路ＳＰには、４つのキャパシタンス素子が直列に回路接続されている。グラウンドへの６つの横方向分岐には、それぞれ１つの接続オンオフ可能な共振器が回路接続されている。これらの接続オンオフ可能な共振器の各々は、１つの共振器素子とこれに直列に回路接続された１つのスイッチを備える。１つのインダクタンス素子が、これらの４つのキャパシタンス素子の２つに対して並列に回路接続されている。
【0122】
図２４は、このフィルタ回路の回路部品がどのように有利に、１つの多層モジュールに集積化することができるかを示している。キャパシタンス素子（複数）ＣＥは、ＭＩＭコンデンサ（複数）（ＭＩＭ＝Metall Isolator Metall）として、信号経路の複数の部分と一緒に、１つの層において実現されている。この層の下には、上記のスイッチ（複数）ＳＷが実現されていてよい。この下にある１つの層には、貫通接続部（複数）が通っていてよく、これらは（半導体）スイッチ（複数）と上記の共振器素子（複数）との間のインタフェースの配線と成っている。ここでこれらのインタフェースを有する層の下には、上記の共振器素子、たとえばＳＡＷ，ＢＡＷ，ＧＢＡＷ，．．．等の素子が配設されていてよい。
【0123】
図２５は、バンド３４および３９に対して計算された通過特性曲線を示し、これらの曲線間は、スイッチ（複数）を用いて切り替えることができる。
【0124】
ＨＦフィルタ、またはＨＦフィルタを有するデュプレクサは、さらに追加の共振器またはインピーダンス素子、具体的にはチューナブルなインピーダンス素子を備えてよい。
【符号の説明】
【0125】
Ａ ： １つの共振器のアドミッタンスＡＮＴ ： アンテナ
Ｂ ： １つのＨＦフィルタの挿入損失
Ｂ’，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４ ： ＨＦフィルタの挿入損失
ＣＥ ： キャパシタンス素子
Ｄ ： デュプレクサ
Ｆ ： ＨＦフィルタ
ＧＧ ： 基本回路
ＩＡＳ ： インピーダンスマッチング回路
ＩＥ ： インダクタンス素子
ＩＷ ： インピーダンスコンバータ
Ｊ ： アドミッタンスインバータ
Ｋ ： インピーダンスインバータ
Ｐ ： 並列共振器
Ｒ ： 共振器
ＲＥ ： 共振器素子
ＲＸ ： 受信フィルタ
Ｓ ： 直列共振器
ＳＰ ： 信号経路
ＳＷ ： スイッチ
ＴＸ ： 送信フィルタ
Ｚ０ ： 特性配線インピーダンス
Φ ： 位相ずれ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図9E】
【図9F】
【図9G】
【図9H】
【図9I】
【図9J】
【図9K】
【図10A】
【図10B】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図11F】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図12E】
【図12F】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図14C】
【図14D】
【図14E】
【図14F】
【図14G】
【図14H】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図15E】
【図15F】
【図15G】
【図15H】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】