JP2018042224A - 内導体を備えるフィルタ - Google Patents

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Abstract

【課題】 共振器及びそれを備えるフィルタを提供する。
【解決手段】 金属からなり、一方向に第1貫通ホールが形成された共振器と、第1貫通ホールから離隔したままで第1貫通ホールを貫通する伝送線路と、を備えるフィルタ。
【選択図】 図1

Description

本発明は、共振器及びそれを備えるフィルタに係り、さらに詳細には、伝送線路が離隔したままで貫通できる貫通ホールが形成された共振器及びそれを備えるフィルタに関する。
通信システムには多様な種類のフィルタが適用される。フィルタは、特定周波数帯域の信号のみを通過させる機能を行う装置であり、フィルタリングされる周波数帯域によって、低域通過フィルタ(Low Pass Filter:LPF)と、帯域通過フィルタ(Band Pass Filter:BPF)と、高域通過フィルタ(High Pass Filter:HPF)と、帯域阻止フィルタ(Band Stop Filter:BSF)とに大別される。
また、フィルタは、製造方法及びフィルタに使われる素子によって、LC(inductive−capacitive)フィルタと、トランスミッション・ライン・フィルタと、キャビティ・フィルタと、誘電体共振器(Dielectric Resonator:DR)フィルタと、セラミック・フィルタと、同軸フィルタと、導波管フィルタと、SAW(Surface Acoustic Wave)フィルタとに大別される。
フィルタに狭帯域特性及び優れた遮断特性を同時に具現するためには、高いQ値を持つ共振器が求められる。この場合、共振器は主にPCB(Printed Circuit Board)、誘電体共振器または単一ブロックの形態に具現される。
本発明の課題は、伝送線路が離隔したままで貫通できる貫通ホールが形成された共振器及びそれを備えるフィルタを提供することである。
本発明の一側面によるフィルタは、金属からなり、一方向に第1貫通ホールが形成された共振器と、前記第1貫通ホールから離隔したままで前記第1貫通ホールを貫通する伝送線路と、を備える。
一実施形態において、前記フィルタは、それぞれが金属からなり、一方向に前記第1貫通ホールが形成された複数の共振器を備え、前記伝送線路は、前記複数の共振器それぞれの第1貫通ホールを貫通する。
一実施形態において、前記フィルタは、帯域阻止フィルタである。
一実施形態において、前記第1貫通ホールは、前記フィルタ内の信号伝送方向に形成される。
一実施形態において、前記フィルタは、前記共振器の前記第1貫通ホールと前記伝送線路との間に配される間隙保持部材をさらに備える。
一実施形態において、前記フィルタは、複数の領域に区切られたキャビティ内に前記複数の共振器を取り納めるハウジングをさらに備える。
一実施形態において、前記複数の共振器それぞれには、前記第1貫通ホールと異なる方向に形成され、チューニングユニットが挿入される第2貫通ホールが形成されている。
一実施形態において、前記第2貫通ホールは、前記第1貫通ホールの垂直方向に形成されるが、前記第1貫通ホールと互いに交差しないように形成される。
一実施形態において、前記第2貫通ホールは、前記第1貫通ホールの垂直方向に形成されるが、前記第1貫通ホールと互いに交差するように形成され、前記チューニングユニットが前記第2貫通ホールで最大に挿入された時、前記チューニングユニットの下端は、前記第1貫通ホールの上部に位置する。
本発明の一側面による共振器は、金属からなる本体と、前記本体に一方向に形成され、かつ内部に伝送線路が離隔したままで貫通する貫通ホールと、を備える。
本発明による方法及び装置は、伝送線路が離隔したままで貫通できる貫通ホールが形成された共振器構造を用いることで広帯域阻止特性を持つ。
また、本発明による方法及び装置は、伝送線路が共振器の貫通ホールを貫通する構造を持つため、伝送線路のための別途の空間が不要であり、これによって構造的に小型化される。
また、共振器の貫通ホールと伝送線路との間に間隙保持部材をさらに配置させて伝送線路と共振器との接触を防止することで、安定したフィルタ特性を提供する。
本発明の一実施形態によるフィルタの平面図である。 図1に示す切断面CS1による断面図の一実施形態を示す図面である。 図1に示す複数の共振器のうちいずれか一つの共振器の拡大斜視図である。 図1に示すフィルタのフィルタ特性を示すグラフである。 図1に示すフィルタとのフィルタ特性比較のための比較例によるフィルタの斜視図である。 図5に示すフィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
本発明は、多様な変更が可能であり、かつ様々な実施形態を持つことができるところ、特定の実施形態を図面に例示し、これを詳細な説明を通じて詳細に説明しようとする。しかし、これは、本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物ないし代替物を含むと理解されねばならない。
本発明を説明するに当って、関連の公知技術に関する具体的な説明が本発明の趣旨を曖昧にすると判断される場合にはその詳細な説明を省略する。また、本明細書の説明過程で用いられる数(例えば、第1、第2など)は、一つの構成要素を他の構成要素から区分するための識別記号に過ぎない。
また、本明細書において、一つの構成要素が他の構成要素に「連結される」または「接続される」と言及された時には、前記一つの構成要素が前記他の構成要素に直接連結されてもよく、または直接接続されてもよいが、特に逆の記載がない限り、中間にさらに他の構成要素を介して連結されるか、または接続されることもあると理解されねばならない。
また、本明細書に記載の「部」、「器」、「子」、「モジュール」などの用語は少なくとも一つの機能や動作を処理する単位を意味し、これはハードウェアやソフトウェア、またはハードウェアとソフトウェアとの結合で具現される。
そして、本明細書の構成部の区分は、各構成部が担当する主機能別に区分したことに過ぎない。すなわち、以下で説明する2つ以上の構成部が一つの構成部に合わせられるか、または一つの構成部がさらに細分化された機能別に2つ以上に分化して備えられてもよい。そして、以下で説明する構成部それぞれは、自分の担当する主機能以外にも他の構成部の担当する機能のうち一部またはすべての機能をさらに行ってもよく、また構成部それぞれが担当する主機能のうち一部の機能が他の構成部によって行われてもよいということは言うまでもない。
以下、本発明の実施形態を順次に詳細に説明する。
図1は、本発明による一実施形態によるフィルタの平面図である。図2は、図1に示す切断面CS1による断面図の一実施形態を示す図面である。
図1及び図2を参照すれば、フィルタ100は、複数の共振器110−1ないし110−8と、ハウジング120と、複数の隔壁125と、第1コネクタ130と、第2コネクタ140と、伝送線路150とを備える。
図1では説明の便宜のために、フィルタ100を基準として説明するが、実施形態によって、フィルタ100は、複数の共振器を備えて具現されるデュプレクサ、マルチフレクサなどの多様な通信コンポネントに代替または変形される。
複数の共振器110−1ないし110−8は、フィルタ100の信号伝送経路上に配され、ハウジング120の内部に結合されてハウジング120に取り納められる。
例えば、複数の共振器110−1ないし110−8は、ねじ結合を通じてハウジング120の内部に結合される。
実施形態によって、ハウジング120の下面は別途の基板により具現され、この場合に複数の共振器110−1ないし110−8は、前記基板に結合されてハウジング120の内部に取り納められる。
例えば、複数の共振器110−1ないし110−8は、メッキを通じて別途の基板に結合される。
ハウジング120内には複数の隔壁125により区切られた複数のキャビティが形成され、複数の共振器110−1ないし110−8は前記キャビティ内に取り納められる。隔壁125の配置は多様に変形でき、隔壁125の配置によってハウジング120内の信号伝達経路が変わることもある。
ハウジング120は直方体状に図示されているが、これに限定されず、本発明の技術的範囲がハウジング120の形態によって制限的に解釈されてはならない。
実施形態によって、ハウジング120の外面または内面は導電性物質(例えば、銀(Ag)または銅(Cu)など)でメッキされてもよい。
ハウジング120の一側には第1コネクタ130が形成される。第1コネクタ130は、フィルタ100をフィルタ100の一側の外部通信コンポネントと連結できる。実施形態によって、第1コネクタ130がフィルタ100の外部のアンテナに連結される場合、第1コネクタ130は、アンテナから受信した信号をフィルタ100に伝達できる。
ハウジング120の他側には第2コネクタ140が形成される。第2コネクタ140は、フィルタ100をフィルタ100の他側の外部通信コンポネントと連結できる。
伝送線路150は、フィルタ100の一側のコネクタ(例えば、130)を通じて入力された信号をフィルタ100の他側のコネクタ(例えば、140)に伝達できる。
複数の共振器110−1ないし110−8それぞれは、金属からなる本体R−BDと、本体R−BDの一方向に形成された第1貫通ホールR−H1と、本体R−BDの他方向に形成された第2貫通ホールR−H2とを備える。
実施形態によって、複数の共振器110−1ないし110−8それぞれの本体R−BDは誘電物質からなり得る。この場合、複数の共振器110−1ないし110−8それぞれの外面、第1貫通ホールR−H1、及び第2貫通ホールR−H2のうち少なくともいずれか一つには、導電性物質(例えば、AgまたはCuなど)でメッキ層が形成される。
この時、フィルタ100は、TEM(transverse electromagnetic)モードで動作できる。
伝送線路150は、複数の共振器110−1ないし110−8それぞれの第1貫通ホールR−H1から離隔したままで複数の共振器110−1ないし110−8の第1貫通ホールR−H1を貫通できる。
実施形態によって、複数の共振器110−1ないし110−8それぞれの第1貫通ホールR−H1と伝送線路150との安定した離隔距離を維持のために、フィルタ100は間隙保持部材112−1Aないし112−8Aと112−1Bないし112−8Bとをさらに備える。例えば、間隙保持部材112−1Aないし112−8Aと112−1Bないし112−8Bは、誘電体(例えば、テフロン(登録商標)など)からなる。
他の実施形態によって、隔壁125の高さが延びる場合、各共振器(例えば、110−1)に相応する2つの間隙保持部材(例えば、112−1A及び112−1B)は隔壁125によって固定される構造を持つこともある。
さらに他の実施形態によって、各共振器(例えば、110−1)に相応する2つの間隙保持部材(例えば、112−1A及び112−1B)は一つに構成されるか、またはフィルタ100に備えられていない。間隙保持部材112−1Aないし112−8Aと112−1Bないし112−8Bとがフィルタ100に備えられていない場合、伝送線路150と第1貫通ホールR−H1との間の空間は空隙で構成される。図1及び図2に示すフィルタ100の構造は本発明の一実施形態に過ぎず、共振器110−1ないし110−8の構造及び数と、隔壁125の構造及び数と、間隙保持部材112−1Aないし112−8Aと112−1Bないし112−8Bとの構造及び数は、多様に変形できる。
例えば、共振器110−1ないし110−8は、一方向に切断された断面が円形、楕円形、または多角形から選択された一つの形状に形成されることもあり、図1及び図2に示す複数の共振器110−1ないし110−8それぞれの構造は、図3を参照して詳細に説明される。
図3は、図1に示す複数の共振器のうちいずれか一つの共振器の拡大斜視図である。
図1ないし図3を参照すれば、図1に示す複数の共振器110−1ないし110−8のうちいずれか一つの共振器(例えば、第1共振器110−1)は、金属からなる本体R−BDと、本体R−BDの一方向DR1に形成された第1貫通ホールR−H1と、及び本体R−BDの他方向DR2に形成された第2貫通ホールR−H2と、を備える。
実施形態によって、共振器(例えば、第1共振器110−1)の本体R−BDは誘電体からなってもよい。
図3に示す第1共振器110−1の本体R−BDは、第1貫通ホールR−H1が形成された領域の底面と第2貫通ホールが形成された領域の底面との間に段差Hdがある。実施形態によって、第1共振器110−1の本体R−BDは段差Hdなしに直方体で構成されてもよく、その形態は多様に変形できる。
第1貫通ホールR−H1の内部には、伝送線路150が第1貫通ホールR−H1から離隔したままで貫通する。この時、第1貫通ホールR−H1の形成方向DR1は信号伝送方向と一致する。
第2貫通ホールR−H2は、第1貫通ホールR−H1と異なる方向DR2に形成され、フィルタ100の通信特性の調節のためのチューニングユニット114が第2貫通ホールR−H2に挿入される。
実施形態によって、第2貫通ホールR−H2の形成方向DR2は、第1貫通ホールR−H1の形成方向と垂直をなす。すなわち、第2貫通ホールR−H2は、第1貫通ホールR−H1の垂直方向に形成される。
実施形態によって、第2貫通ホールR−H2は、第1貫通ホールR−H1と互いに交差しないように形成される。この場合、第2貫通ホールR−H2は第1貫通ホールR−H1と互いに交差しないため、第2貫通ホールR−H2に挿入されるチューニングユニット114と第1貫通ホールR−H1を貫通する伝送線路150とは互いに出合わないように配される。
他の実施形態によって、第2貫通ホールR−H2は、第1貫通ホールR−H1と互いに交差するように形成されてもよい。この場合、第1貫通ホールR−H1の位置及びチューニングユニット114の長さは、チューニングユニット114が第2貫通ホールR−H2に最大に挿入された時、チューニングユニットR−H2の下端が第1貫通ホールR−H1の上部に位置するように設計されうる。
実施形態によって、第2貫通ホールR−H2は本体R−BDの中心から外れた位置に形成される。この場合、第2貫通ホールR−H2にチューニングユニット114が挿入される長さの単位によって変わるフィルタ100の特性の変化量が、第2貫通ホールR−H2が本体R−BDの中心に形成された場合の変化量より少なくなり、これによって微細なフィルタ100の特性調節が可能である。
図4は、図1に示すフィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
図1ないし図4を参照すれば、伝送線路150が複数の共振器110−1ないし110−8それぞれの第1貫通ホールR−H1から離隔したままで第1貫通ホールR−H1を貫通する構造を持つ場合、カップリング値が向上しつつも高周波ハーモニック成分の特性劣化を防止できる。
すなわち、本発明の実施形態によるフィルタ100は貫通構造を通じてハーモニック成分をさらに高い帯域に移動させることで、図4のグラフのように阻止帯域(rejection band)が広く設計される。
図5は、図1に示すフィルタとのフィルタ特性比較のための比較例によるフィルタの斜視図である。図6は図5に示すフィルタのフィルタ特性を示すグラフである。
図5を参照すれば、比較例によるフィルタ100’は、図1のフィルタ100とその構造を比べるために、複数の共振器110−1’ないし110−8’と伝送線路150’以外の構成は省略したまま図示されている。
フィルタ100’の伝送線路150’は、図1のフィルタ100の伝送線路150とは異なって複数の共振器110−1’ないし110−8’を貫通せず、複数の共振器110−1’ないし110−8’と一定ほど離隔する位置に配される。
図6を参照すれば、フィルタ100’のような構造を持つ場合にハーモニック成分が相対的に低い帯域に移動して阻止帯域が狭く設計されるため、図6のグラフのように尖った形態を示す。
すなわち、本発明の実施形態によるフィルタ100は、その阻止帯域が広帯域で設計され、また伝送線路150のための別途の空間が不要なため、図5のフィルタ100’に比べて小型に設計される。
以上、本発明を望ましい実施形態を挙げて詳細に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の技術的思想及び範囲内で当業者によって多様な変形及び変更ができる。
本発明は、共振器及びそれを備えるフィルタ関連の技術分野に好適に用いられる。
100 フィルタ
110−1ないし110−8 共振器
114 チューニングユニット
120 ハウジング
130、140 コネクタ
150 伝送線路
本発明は、内導体(共振器及びそれを備えるフィルタに係り、さらに詳細には、伝送線路が離隔したままで貫通できる貫通ホールが形成された共振器及びそれを備えるフィルタに関する。
本発明の課題は、伝送線路が離隔したままで貫通できる貫通ホールが形成された内導体(共振器及びそれを備えるフィルタを提供することである。
図1及び図2を参照すれば、フィルタ100は、複数の内導体(共振器110−1ないし110−8と、ハウジング120と、複数の隔壁125と、第1コネクタ130と、第2コネクタ140と、伝送線路150とを備える。

Claims (10)

  1. 金属からなり、一方向に第1貫通ホールが形成された共振器と、
    前記第1貫通ホールから離隔したままで前記第1貫通ホールを貫通する伝送線路と、を備えるフィルタ。
  2. 前記フィルタは、
    それぞれが金属からなり、一方向に前記第1貫通ホールが形成された複数の共振器を備え、
    前記伝送線路は、
    前記複数の共振器それぞれの第1貫通ホールを貫通する請求項1に記載のフィルタ。
  3. 前記フィルタは、帯域阻止フィルタである請求項2に記載のフィルタ。
  4. 前記第1貫通ホールは、前記フィルタ内の信号伝送方向に形成される請求項2に記載のフィルタ。
  5. 前記共振器の前記第1貫通ホールと前記伝送線路との間に配される間隙保持部材をさらに備える請求項2に記載のフィルタ。
  6. 前記フィルタは、
    複数の領域に区切られたキャビティ内に前記複数の共振器を取り納めるハウジングをさらに備える請求項2に記載のフィルタ。
  7. 前記複数の共振器それぞれには、
    前記第1貫通ホールと異なる方向に形成され、チューニングユニットが挿入される第2貫通ホールが形成されている請求項2に記載のフィルタ。
  8. 前記第2貫通ホールは、前記第1貫通ホールの垂直方向に形成されるが、前記第1貫通ホールと互いに交差しないように形成される請求項7に記載のフィルタ。
  9. 前記第2貫通ホールは、前記第1貫通ホールの垂直方向に形成されるが、前記第1貫通ホールと互いに交差するように形成され、
    前記チューニングユニットが前記第2貫通ホールで最大に挿入された時、前記チューニングユニットの下端は、前記第1貫通ホールの上部に位置する請求項7に記載のフィルタ。
  10. 金属からなる本体と、
    前記本体に一方向に形成され、かつ内部に伝送線路が離隔したままで貫通する貫通ホールと、を備える共振器。
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